ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ----------------------------- NGUYỄN VĂN NGHĨA BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ Mã số: 9140111 Thừa Thiên Huế, 2022 i ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ----------------------------- NGUYỄN VĂN NGHĨA BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ Mã số: 9140111 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : PGS. LÊ CÔNG TRIÊM TS. PHAN GIA ANH VŨ TS. QUÁCH NGUYỄN BẢO NGUYÊN Thừa Thiên Huế, 2021 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu là khách quan, trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Thừa Thiên Huế, ngày … tháng … năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Văn Nghĩa iii LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Đại học Huế; Ban Đào tạo và công tác sinh viên, Đại học Huế; Ban Giám hiệu; Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm và quý Thầy giáo, Cô giáo khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế, đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án này. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cố NGƯT. Lê Công Triêm - Người đã giúp đỡ tôi tận tình trong việc xây dựng ý tưởng, đặt nền móng khoa học đầu tiên cho toàn bộ luận án. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới TS. Phan Gia Anh Vũ và TS. Quách Nguyễn Bảo Nguyên đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và triển khai thực hiện luận án. Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu, giáo viên và học sinh các trường PT Thực hành Sư phạm Đồng Nai, trường THPT Nguyễn Hữu Cảnh - Tỉnh Đồng Nai đã nhiệt tình phối hợp, giúp đỡ tôi trong quá trình điều tra và thực nghiệm sư phạm. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, các bạn bè đồng nghiệp - những người đã luôn động viên, giúp đỡ về mọi mặt để tôi hoàn thành công trình nghiên cứu của mình. Thừa Thiên Huế, ngày … tháng … năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Văn Nghĩa iv MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA . i LỜI CAM ĐOAN .ii LỜI CẢM ƠN . iii MỤC LỤC . iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT.vii DANH MỤC BẢNG TRONG LUẬN ÁN . viii DANH MỤC BIỂU ĐỒ TRONG LUẬN ÁN . ix DANH MỤC ĐỒ THỊ TRONG LUẬN ÁN . ix DANH MỤC HÌNH ẢNH TRONG LUẬN ÁN . ix DANH MỤC SƠ ĐỒ TRONG LUẬN ÁN . ix MỞ ĐẦU . Lí do chọn đề tài . Mục tiêu nghiên cứu . Giả thuyết khoa học . Nhiệm vụ nghiên cứu . Đối tƣợng nghiên cứu . Phạm vi nghiên cứu . Phƣơng pháp nghiên cứu . Những đóng góp của luận án . Cấu trúc luận án . TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU . Những nghiên cứu về năng lực và năng lực thực hành thí nghiệm ở nƣớc ngoài . Những nghiên cứu về năng lực và năng lực thực hành thí nghiệm ở trong nƣớc . Kết luận chƣơng 1 . CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ . Năng lực thực hành thí nghiệm của học sinh trong dạy học Vật lí . Khái niệm và cấu trúc của năng lực . Khái niệm Năng lực thực hành thí nghiệm của học sinh . Cấu trúc năng lực thực hành thí nghiệm . Đánh giá Năng lực thực hành thí nghiệm của học sinh trong dạy học vật lí . Điều tra thực trạng của việc bồi dƣỡng Năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học Vật lí. Mục đích điều tra. Đối tượng điều tra . Phương pháp điều tra . Kết quả điều tra . Các biện pháp bồi dƣỡng Năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học Vật lí . Quy trình bồi dƣỡng năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học Vật lí . Kết luận chƣơng 2 . TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO HƢỚNG BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG . Phân tích nội dung phần Quang hình học Vật lí 11 trung học phổ thông . Đặc điểm về nội dung và cấu trúc của phần Quang hình học . Những thuận lợi và khó khăn của phần Quang hình học đối với việc bồi dưỡng Năng lực thực hành thí nghiệm . Phân tích bài học và định hƣớng sử dụng các biện pháp bồi dƣỡng Năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học phần Quang hình học Vật lí 11 trung học phổ thông . Đối với chương “Khúc xạ ánh sáng” . Đối với chương “Mắt. Các dụng cụ quang” . Thiết kế một số tiến trình dạy học phần Quang hình học, Vật lí lớp 11 theo hƣớng bồi dƣỡng Năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh . Khúc xạ ánh sáng . Hiện tượng phản xạ toàn phần . Kết luận chƣơng 3 . THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM . Thực nghiệm sƣ phạm lần 1 . Mục đích thực nghiệm sư phạm lần 1 . Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm lần 1 . Phương pháp thực nghiệm sư phạm lần 1 . Kết quả thực nghiệm sư phạm lần 1 . Thực nghiệm sƣ phạm lần 2 . Mục đích thực nghiệm sư phạm lần 2 . Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm lần 2 . Phương pháp thực nghiệm sư phạm lần 2 . Kết quả thực nghiệm sư phạm lần 2 . Kết luận chƣơng 4 . 163 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG CÔNG BỐ . 166 TÀI LIỆU THAM KHẢO . Kế hoạch dạy học một số bài theo hƣớng bồi dƣỡng Năng lực thực hành thí nghiệm cho học sinh trong dạy học phần quang hình học vật lí lớp 11 THPT. Phiếu quan sát giờ dạy .P51 MỘT SỐ HÌNH ẢNH TỪ THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .P64 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Viết đầy đủ Viết tắt 1. Dạy học DH 2. Giáo viên GV 5. Hành vi HV 6. Học sinh HS 7. Khúc xạ ánh sáng KXAS 8. Kỹ năng KN 9. Năng lực NL 10. Năng lực thực hành NLTH 11. Năng lực thực hành thí nghiệm NLTHTN 12. Năng lực thực nghiệm NLTNg 13. Nghiên cứu NC 14. Phản xạ toàn phần PXTP 15. Sách giáo khoa SGK 16. Thấu kính hội tụ TKHT 17. Thấu kính phân kì TKPK 18. Thí nghiệm TN 19. Thực nghiệm sƣ phạm TNSP 20. Thực nghiệm TNg 21. Trung học phổ thông THPT 22. Vật lí VL viii DANH MỤC BẢNG TRONG LUẬN ÁN Bảng 2. Các thành tố NL và biểu hiện hành vi của NLTHTN. Tiêu chí ĐG NLTHTN của HS. Phiếu cá nhân tự ĐG . Phiếu ĐG đồng đẳng . Kết quả thăm dò ý kiến từ GV . Kết quả thăm dò ý kiến từ HS . Phiếu ĐG sản phẩm chế tạo của HS . Bảng rubric ĐG NLTHTN bài Khúc xạ ánh sáng . Bảng rubric ĐG NLTHTN bài Phản xạ toàn phần . Các mẫu TNSP đƣợc chọn trong TNSP lần 1 . Các mẫu TNSP đƣợc chọn trong TNSP lần 2 . Kết quả tổng hợp phiếu quan sát giờ học . Kết quả tổng hợp phiếu theo dõi quá trình thiết kế, chế tạo dụng cụ của HS. Bảng tính trọng số điểm NLTHTN của HS . Bảng quy ƣớc xếp loại NLTHTN của HS . Kết quả ĐG NLTHTN của mỗi cá nhân HS . Thống kê số HS đạt điểm Xi của bài kiểm tra đầu vào. Bảng phân phối tần suất điểm đầu vào . Bảng phân phối tần suất lũy tích điểm đầu vào . Bảng phân phối tần suất lũy tích theo phần trăm điểm đầu vào . Bảng các tham số thống kê điểm đầu vào . Thống kê các điểm số Xi của bài kiểm tra đầu ra . Bảng phân phối tần suất điểm đầu ra . Bảng phân phối tần suất lũy tích điểm đầu ra. Bảng phân phối tần suất lũy tích theo phần trăm điểm đầu ra . Bảng các tham số thống kê điểm đầu ra . 160 ix DANH MỤC BIỂU ĐỒ TRONG LUẬN ÁN Biểu đồ 4. Điểm NLTHTN của HS nhóm 2 - lớp TNg1. qua ba giai đoạn ĐG . Điểm NLTHTN của HS nhóm 2 - lớp TNg2. qua ba giai đoạn ĐG . Điểm NLTHTN của HS nhóm 2 - lớp TNg3. qua ba giai đoạn ĐG . Điểm NLTHTN của HS nhóm 2 - lớp TNg4. qua ba giai đoạn ĐG . Điểm NLTHTN của HS nhóm 2 - lớp TNg5. qua ba giai đoạn ĐG . Điểm NLTHTN của HS nhóm 2 - lớp TNg6. qua ba giai đoạn ĐG . Biểu đồ phân phối tần suất điểm đầu vào . Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích theo phần trăm điểm đầu vào. Biểu đồ phân phối tần suất điểm đầu ra . Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích theo phần trăm điểm đầu ra . 160 DANH MỤC ĐỒ THỊ TRONG LUẬN ÁN Đồ thị 4. Đồ thị phân bố điểm bài kiểm tra đầu vào của hai nhóm . Đồ thị phân phối tần suất lũy tích điểm đầu vào . Đồ thị phân bố điểm bài kiểm tra đầu ra . Đồ thị phân phối tần suất lũy tích điểm đầu ra . 159 DANH MỤC HÌNH ẢNH TRONG LUẬN ÁN Hình 3. Bộ TN Quang học tự tạo . Sợi quang bằng nƣớc . Thấu kính tự tạo . Bộ TN đo tiêu cự TKPK . 94 DANH MỤC SƠ ĐỒ TRONG LUẬN ÁN Sơ đồ 2. Cấu trúc NLTHTN . Quy trình bồi dƣỡng NLTHTN cho HS. Sơ đồ cấu trúc nội dung phần Quang hình học . Lí do chọn đề tài Xu hƣớng hội nhập quốc tế và yêu cầu phát triển đất nƣớc đòi hỏi phải có một lực lƣợng lao động có năng lực, những con ngƣời lao động mới vừa có kiến thức về chuyên môn, thành thạo các kỹ năng, có niềm đam mê nghiên cứu, ứng dụng khoa học kỹ thuật vào thực tiễn. Chính vì vậy việc đổi mới về nội dung, chƣơng trình và phƣơng pháp của dạy học nói chung, dạy học VL nói riêng là bắt buộc để phù hợp và đáp ứng các yêu cầu trên.
