Tổng quan luận án

Đề tài "Phát triển năng lực làm việc với sách giáo khoa cho học sinh trong dạy học phần “Điện học” Vật lí 11 nâng cao trung học phổ thông" do nghiên cứu sinh Đỗ Văn Năng thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Lê Công Triêm, bảo vệ tại Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế năm 2015, thuộc chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí (mã số: 62 14 01 11).

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Bối cảnh phát triển khoa học - công nghệ và sự bùng nổ thông tin đặt ra yêu cầu cấp thiết đối với giáo dục trong việc đổi mới phương pháp dạy học. Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8 Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã nhấn mạnh nhiệm vụ: chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện phẩm chất, năng lực người học; tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học. Điều này cũng được quy định cụ thể tại Khoản 2, Điều 5 Luật Giáo dục 2005 và định hướng trong Dự thảo Chiến lược phát triển giáo dục 2009 - 2020.

Trong quá trình dạy học, sách giáo khoa (SGK) là phương tiện dạy học quan trọng, chuẩn mực và mang tính pháp quy. Tuy nhiên, thực tiễn dạy học môn Vật lí tại các trường trung học phổ thông (THPT) cho thấy cả giáo viên (GV) và học sinh (HS) đều chưa khai thác tối ưu tiềm năng của SGK:

  1. GV chưa chú trọng rèn luyện kỹ năng và phát triển năng lực làm việc với SGK cho HS, chủ yếu xem SGK là tài liệu tham khảo thụ động hoặc chỉ dùng để đọc chép.
  2. HS chưa có phương pháp làm việc khoa học với các kênh thông tin trong SGK, gặp nhiều khó khăn trong việc tự học, tự chiếm lĩnh kiến thức và giải quyết các câu hỏi mang tính trực quan, ứng dụng.
  3. Phần "Điện học" Vật lí 11 nâng cao (NC) chứa đựng nhiều khái niệm trừu tượng (điện tích, điện trường, điện thế, dòng điện trong các môi trường...) mà HS khó tiếp cận trực tiếp qua các hiện tượng thực tế, đòi hỏi phải khai thác tối đa hệ thống kênh chữ và kênh hình trong SGK.

Khoảng trống nghiên cứu được xác định là: thiếu một hệ thống cơ sở lí luận chuyên biệt, một quy trình sư phạm cụ thể và các tiêu chí đánh giá định lượng về việc tổ chức rèn luyện các kỹ năng thành phần nhằm phát triển năng lực làm việc (NLLV) với SGK Vật lí cho học sinh cấp THPT.

Mục tiêu, câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu

  • Mục tiêu nghiên cứu: Xác định hệ thống kỹ năng làm việc với SGK Vật lí theo hướng phát triển năng lực làm việc với SGK; đề xuất quy trình tổ chức rèn luyện các kỹ năng này cho HS và vận dụng quy trình để thiết kế các tiến trình dạy học thuộc phần "Điện học" Vật lí lớp 11 nâng cao.
  • Giả thuyết khoa học: Nếu xác định được hệ thống kỹ năng làm việc với SGK Vật lí, xây dựng được quy trình phát triển năng lực làm việc với SGK Vật lí và vận dụng quy trình này để thiết kế, sử dụng tiến trình dạy học vào dạy học phần "Điện học" thì sẽ phát triển được năng lực làm việc với SGK Vật lí cho HS và góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí.
  • Nhiệm vụ nghiên cứu:
    1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực làm việc với SGK Vật lí cho HS THPT.
    2. Xác định hệ thống kỹ năng, cách rèn luyện kỹ năng và cách đánh giá năng lực làm việc với SGK Vật lí cho HS THPT.
    3. Xây dựng và vận dụng quy trình tổ chức rèn luyện kỹ năng làm việc với SGK Vật lí cho HS để thiết kế bài giảng thuộc phần "Điện học" theo hướng phát triển năng lực làm việc với SGK Vật lí.
    4. Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học và tính khả thi của đề tài.

Khách thể và phạm vi nghiên cứu

  • Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Vật lí lớp 11 THPT.
  • Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy học phần "Điện học" Vật lí lớp 11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực làm việc với SGK Vật lí cho học sinh.
  • Phạm vi nghiên cứu:
    • Địa bàn nghiên cứu: Một số trường THPT tại tỉnh Quảng Ngãi (tiêu biểu như Trường THPT Trần Kỳ Phong và Trường THPT Số 1 Bình Sơn).
    • Nội dung chương trình: Phần "Điện học" Vật lí lớp 11 nâng cao cấp THPT.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng thuật toàn diện các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến sách giáo khoa và phương pháp làm việc với sách giáo khoa theo hai nhánh chính:

                          CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN
     Nghiên cứu ngoài nước                                 Nghiên cứu trong nước
   - Vai trò SGK: Zuep, Sapôvalencô,                     - Tầm quan trọng SGK: Thái Duy Tuyên,
     Fuller & Clarke (1993), Heyneman                      Vũ Trọng Rỹ, Đinh Quang Báo,
     & Jamison (1980, 1983)...                             Phạm Thế Dân, Nguyễn Duân...
   - Thực trạng sử dụng SGK:                             - Đọc sách tự học: Thu Giang Nguyễn
     Sepulveda-Stuardo & Farrell (1983),                   Duy Cần, Nguyễn Hiến Lê...
     Fuller & Snyder (1991), Bharuthram (2012)...        - Rèn kỹ năng làm việc với SGK:
   - Phương pháp làm việc: Povarlin,                       Phạm Thế Dân (THCS), Nguyễn Văn
     A. Rubakin, Adler & Doren, Uxôva,                     Hoan (THCS), Trần Văn Hiếu (ĐH),
     Ilina (1979), Kharlamov (1979)...                     Nguyễn Duân, Nguyễn Thị Hà (Sinh học)...

Các nghiên cứu ngoài nước

  1. Về vai trò của SGK:
    • D. D. Zuep (1983) khẳng định SGK là nguồn tri thức quan trọng nhất đối với HS, là phương tiện mang nội dung học vấn và giúp HS lĩnh hội tài liệu học tập.
    • S. G. Sapôvalencô xem SGK là phương tiện dạy học trung tâm, chi phối nội dung và cách thức chế tạo các phương tiện dạy học khác.
    • Klôskareva nhấn mạnh vai trò của SGK trong việc rèn luyện kỹ năng và hình thành năng lực học tập.
    • Các công trình thực nghiệm của Fuller và Clarke (1993 tại 8 nước đang phát triển), Heyneman và Jamison (1980 tại Uganda với 61 trường; 1983 tại Philippines với 52 trường), Jamison và cộng sự (1981 tại Nicaragua), Lockheed và cộng sự (1986 tại Thái Lan) đều chứng minh việc HS được GV hướng dẫn sử dụng SGK làm gia tăng thành tích học tập.
  2. Về thực trạng sử dụng SGK:
    • Sepulveda-Stuardo và Farrell (1983 tại Chile) chỉ ra 23% GV luôn yêu cầu HS sử dụng SGK, 60% thỉnh thoảng sử dụng và 17% không bao giờ dùng.
    • Fuller và Snyder (1991 tại Botswana) ghi nhận HS tiểu học dành 12% thời gian tiết học làm việc với SGK, trong khi ở THCS là 11%.
    • Sharita Bharuthram (2012 tại Australia) và Abdul Razaq Ahmad cùng các cộng sự (2013 tại Malaysia) khuyến nghị cần rèn luyện bài bản kỹ năng đọc hiểu và khai thác SGK cho học sinh thay vì xem đây là kỹ năng tự phát.
  3. Về phương pháp làm việc với sách:
    • Hướng đọc sách tự học: Povarlin, A. Rubakin, Bobbi Deporter & Mike Hernacki, Mortimer J. Adler & Charles Van Doren, Tào Phượng.
    • Hướng xem làm việc với sách là phương pháp dạy học (PPDH): A. V. Uxôva (đưa ra các kỹ năng hiểu văn bản, tìm câu trả lời, làm việc với hình vẽ, đồ thị, bảng số liệu, rút ra ý chính); B. P. Esiopov; T. A. Ilina (1979); I. F. Kharlamov (1979 - khẳng định làm việc độc lập với SGK là con đường tốt nhất phát huy tính tích cực nhận thức); V. Razumôpxki; Allan C. Lasley II (2003).

Các nghiên cứu trong nước

  1. Về tầm quan trọng của SGK: Các tác giả Thái Duy Tuyên, Vũ Trọng Rỹ, Đinh Quang Báo, Phạm Thế Dân, Nguyễn Duân, Nguyễn Thị Hà đều khẳng định SGK giữ vị trí trung tâm trong hệ thống phương tiện dạy học, là nguồn tri thức cơ bản và cụ thể hóa chương trình đào tạo.
  2. Về làm việc với sách và rèn luyện kỹ năng:
    • Thu Giang Nguyễn Duy Cần (Tôi tự học), Nguyễn Hiến Lê (Tự học - Một nhu cầu của thời đại) tiếp cận theo hướng đọc sách phổ biến.
    • Thái Duy Tuyên (Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới) đề xuất quy trình đọc sách nhưng mới xem việc đọc sách là khâu nối dài sau giờ lên lớp.
    • Phạm Thế Dân nghiên cứu kỹ năng làm việc với SGK Vật lí ở cấp THCS, phân chia nội dung theo các dàn bài khái quát (hiện tượng, đại lượng, định luật, dụng cụ đo, thiết bị kỹ thuật, thuyết vật lí).
    • Nguyễn Văn Hoan xác định 4 nhóm kỹ năng cho HS lớp 6 và lớp 7 THCS môn Vật lí và Sinh học, áp dụng quy trình rèn luyện 3 bước nhưng chưa đi sâu vào đồ thị và tranh ảnh phức tạp.
    • Trần Văn Hiếu xây dựng quy trình làm việc độc lập với sách gồm 5 giai đoạn, 12 khâu, 51 bước áp dụng cho sinh viên đại học (quá phức tạp để áp dụng trong một tiết học THPT).
    • Nguyễn Duân (2010) và Nguyễn Thị Hà (2013) nghiên cứu rèn luyện kỹ năng làm việc với SGK môn Sinh học ở trường THPT.

Khoảng trống luận án giải quyết

Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu về SGK, các công trình trước đây bộc lộ một số hạn chế khi áp dụng vào môn Vật lí cấp THPT:

  • Các quy trình rèn luyện kỹ năng hoặc quá phức tạp dành cho sinh viên đại học (như của Trần Văn Hiếu), hoặc chỉ áp dụng cho học sinh cấp THCS với lượng kiến thức đơn giản (như của Phạm Thế Dân, Nguyễn Văn Hoan).
  • Cách tiếp cận cấu trúc SGK trước đây thường dựa vào dạng bài lí thuyết trừu tượng (dàn bài khái quát) mà chưa tiếp cận trực tiếp từ bản chất cấu trúc thông tin của cuốn sách: kênh chữ và kênh hình.
  • Tiêu chí đánh giá kỹ năng làm việc với SGK ở các nghiên cứu trước còn mang nặng tính định tính, dễ xảy ra hiện tượng chồng lấn hoặc đứt quãng về thang điểm giữa các mức độ.

Luận án của Đỗ Văn Năng tập trung giải quyết trọn vẹn khoảng trống này bằng cách xây dựng hệ thống kỹ năng, quy trình tổ chức dạy học và thang đo đánh giá phát triển năng lực làm việc với SGK Vật lí THPT dựa trên hai kênh thông tin chủ đạo.


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và các khái niệm công cụ

  1. Khái niệm Sách giáo khoa Vật lí: Cụ thể hóa chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí, chứa đựng tri thức khoa học chuẩn mực, định hướng và hỗ trợ hoạt động nhận thức, tự học và thực hành của học sinh.
  2. Cấu trúc SGK Vật lí THPT:
    • Theo nội dung kiến thức: Phần $\rightarrow$ Chương $\rightarrow$ Bài học (gồm: mở đầu/vào bài, nội dung chính, tóm tắt kiến thức, câu hỏi/bài tập củng cố, thông tin bổ sung) $\rightarrow$ Bài thực hành/thí nghiệm $\rightarrow$ Bài đọc thêm $\rightarrow$ Phụ lục.
    • Theo kênh thông tin: Gồm hai thành phần cấu trúc hữu cơ:
      • Kênh chữ: Phần giới thiệu tóm lược, phần nội dung chính (chữ lớn), phần thông tin dẫn dắt (chữ nhỏ kèm câu hỏi gợi mở $C_i$, ví dụ), phần bài tập/câu hỏi củng cố cuối bài, phần thông tin bổ sung ("Em có biết?").
      • Kênh hình: Hình vẽ cấu tạo dụng cụ thí nghiệm, hình ảnh hiện tượng tự nhiên/ứng dụng thực tế, bảng số liệu tra cứu/hằng số, sơ đồ tóm lược tư duy, đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí.
  3. Khái niệm Năng lực làm việc với SGK Vật lí: Là khả năng học sinh khai thác, xử lí và sử dụng linh hoạt các thông tin từ các kênh thông tin (kênh chữ và kênh hình) của SGK Vật lí một cách có chủ đích trong các tình huống học tập và nghiên cứu nhằm đạt hiệu quả nhận thức cao nhất.

Phương pháp nghiên cứu

Luận án kết hợp đồng bộ các phương pháp nghiên cứu định tính và định lượng:

Nhóm phương pháp Phương pháp cụ thể Nội dung / Kỹ thuật thực hiện
Nghiên cứu lý thuyết Phân tích và tổng hợp tài liệu Nghiên cứu các văn kiện, Nghị quyết số 29-NQ/TW, Luật Giáo dục 2005; các công trình tâm lí học, giáo dục học, lí luận dạy học bộ môn; phân tích chương trình và SGK Vật lí 11 nâng cao.
Nghiên cứu thực tiễn Điều tra, khảo sát Sử dụng phiếu hỏi điều tra thực trạng nhận thức của GV và thói quen làm việc với SGK của HS tại các trường THPT.
Thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm dạy học có đối chứng Tiến hành 2 vòng thực nghiệm (vòng 1 và vòng 2) trên các lớp thực nghiệm (TNg) và đối chứng (ĐC) tương đương nhau về trình độ đầu vào.
Thống kê toán học Xử lý số liệu khoa học giáo dục Sử dụng các tham số: lập bảng phân phối tần số, tần suất ($X_i$), tần suất phần trăm, phân phối tần suất lũy tích, vẽ biểu đồ/đồ thị tần suất lũy tích đầu vào và đầu ra, so sánh các tham số đặc trưng.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Tổng quan nghiên cứu về phát triển năng lực làm việc với sách giáo khoa trong dạy học ở trung học phổ thông

Chương 1 hệ thống hóa các nghiên cứu trong nước và quốc tế về SGK và phương pháp làm việc với SGK. Tác giả chỉ ra rằng các công trình quốc tế đã chứng minh rõ vai trò của SGK đối với thành tích học tập (Fuller, Heyneman, Jamison) và cảnh báo thực trạng HS thiếu kỹ năng đọc hiểu văn bản khoa học (Bharuthram, Ahmad).

Tại Việt Nam, các nghiên cứu của Phạm Thế Dân, Nguyễn Văn Hoan, Trần Văn Hiếu, Nguyễn Duân, Nguyễn Thị Hà đã đặt nền móng cho việc xem làm việc với sách là một PPDH. Tuy nhiên, chưa có công trình nào xây dựng một mô hình sư phạm hoàn chỉnh về phát triển năng lực làm việc với SGK Vật lí THPT dựa trên cấu trúc phân tích kênh chữ - kênh hình.

Chương 2. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực làm việc với sách giáo khoa cho học sinh trung học phổ thông trong dạy học vật lí

Chương 2 trình bày toàn bộ khung lý luận và kết quả khảo sát thực trạng của luận án:

  • Chức năng của SGK Vật lí: Là nguồn tri thức và phương tiện nhận thức; công cụ định hướng tự học; công cụ kiểm tra, đánh giá; bồi dưỡng thế giới quan khoa học và phương pháp nhận thức thực nghiệm.
  • Phân tích cấu trúc kênh thông tin: Làm rõ vai trò bổ trợ lẫn nhau giữa kênh chữ (cung cấp thuật ngữ, định luật, con đường suy luận logic, hệ thống câu hỏi $C_i$) và kênh hình (trực quan hóa mô hình thí nghiệm như Cân xoắn Cu-lông, tĩnh điện kế, đường sức điện trường; đồ thị định luật Ôm; bảng số liệu điện trở suất...).
                              CẤU TRÚC SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÍ
         KÊNH CHỮ                                                      KÊNH HÌNH
  - Phần giới thiệu bài học                                     - Hình vẽ thiết bị thí nghiệm
  - Phần chữ lớn: Nội dung cơ bản                               - Hình ảnh thực tế, mô hình
  - Phần chữ nhỏ: Dẫn dắt, câu hỏi Ci                           - Bảng số liệu, tra cứu hằng số
  - Câu hỏi và bài tập củng cố                                  - Sơ đồ tóm lược kiến thức
  - Thông tin bổ sung: "Em có biết?"                            - Đồ thị biểu diễn mối liên hệ
  • Hệ thống kỹ năng làm việc với SGK Vật lí:
    1. Nhóm kỹ năng làm việc với kênh chữ: Kỹ năng đọc hiểu và trích xuất ý chính; kỹ năng sơ đồ hóa nội dung văn bản; kỹ năng hình ảnh hóa kênh chữ; kỹ năng toán học hóa kênh chữ (chuyển ngôn ngữ văn bản sang công thức, phương trình).
    2. Nhóm kỹ năng làm việc với kênh hình: Kỹ năng đọc và phân tích cấu trúc kênh hình; kỹ năng xác định đại lượng, đơn vị, giá trị từ bảng biểu, đồ thị; kỹ năng thiết lập phương trình toán học mô tả quan hệ giữa các đại lượng trên đồ thị; kỹ năng khái quát hóa mối liên hệ; kỹ năng diễn đạt lại kênh hình bằng ngôn ngữ vật lí.
  • Quy trình tổ chức rèn luyện kỹ năng làm việc với SGK: Xây dựng quy trình tổng quát và quy trình tổ chức cụ thể gồm các bước: giới thiệu cấu trúc kỹ năng $\rightarrow$ làm mẫu/minh họa $\rightarrow$ tổ chức cho HS luyện tập theo các mức độ độc lập tăng dần $\rightarrow$ kiểm tra, uốn nắn và điều chỉnh.
  • Bộ tiêu chí đánh giá: Xây dựng thang tiêu chí rõ ràng cho từng kỹ năng thành phần, khắc phục sự chồng lấn của các thang đo trước đây.
  • Khảo sát thực trạng: Kết quả điều tra thực tế tại các trường THPT cho thấy phần lớn GV thừa nhận tầm quan trọng của SGK nhưng lúng túng về quy trình tổ chức rèn luyện; HS chủ yếu đọc SGK một cách thụ động, gặp khó khăn lớn nhất khi khai thác thông tin từ đồ thị và bảng số liệu.

Chương 3. Tổ chức dạy học phần “Điện học” Vật lí 11 nâng cao theo hướng phát triển năng lực làm việc với sách giáo khoa

Chương này cụ thể hóa các cơ sở lý luận vào nội dung chuyên biệt của phần "Điện học":

  • Đặc điểm phần "Điện học" Vật lí 11 nâng cao: Nội dung gồm các chương về Điện tích - Điện trường, Dòng điện không đổi, Dòng điện trong các môi trường. Đặc trưng kiến thức là tính trừu tượng cao, nhiều mô hình và công thức vi phân, tích phân ở mức định tính, hệ thống hình vẽ mô phỏng dụng cụ (như cân xoắn Cu-lông, mô hình điện tích, đường sức điện trường) và các đồ thị đặc tuyến V-A.
  • Biện pháp tổ chức rèn luyện:
    • Trong giờ lên lớp: Kết hợp khai thác kênh chữ và kênh hình trong từng hoạt động học tập; giao nhiệm vụ thông qua hệ thống câu hỏi $C_i$; tổ chức thảo luận nhóm xử lí số liệu từ bảng và đồ thị.
    • Ngoài giờ lên lớp: Giao nhiệm vụ tự nghiên cứu các mục "Em có biết?", tự tóm tắt bài học bằng sơ đồ mạng khái niệm, chuẩn bị bài thực hành.
  • Thiết kế tiến trình bài học cụ thể: Luận án thiết kế chi tiết các kế hoạch bài dạy theo quy trình rèn luyện kỹ năng:
    • Bài 1: "Điện tích. Định luật Cu-lông" (tập trung rèn kỹ năng phân tích hình ảnh cân xoắn Cu-lông, toán học hóa định luật từ văn bản).
    • Bài 2: "Định luật Ôm đối với các loại mạch điện. Mắc các nguồn điện thành bộ" (tập trung rèn kỹ năng đọc đồ thị sụt áp, thiết lập phương trình toán học từ đồ thị mạch điện, phân tích sơ đồ ghép nguồn).

Chương 4. Thực nghiệm sư phạm

Chương 4 mô tả quá trình và kết quả kiểm chứng thực nghiệm:

  • Tiến trình thực nghiệm: Triển khai qua 2 vòng thực nghiệm sư phạm tại các trường THPT ở Quảng Ngãi (Trường THPT Trần Kỳ Phong và Trường THPT Số 1 Bình Sơn) với các cặp lớp Thực nghiệm (TNg) và Đối chứng (ĐC) có học lực đầu vào tương đương.
  • Phương pháp đánh giá:
    • Định tính: Quan sát hành vi lớp học, mức độ tích cực tham gia các hoạt động viết ý chính, vẽ sơ đồ, khả năng phân tích hình ảnh, đọc đồ thị và mức độ tự tin của HS khi trình bày trước lớp.
    • Định lượng: Cho HS làm các bài kiểm tra đầu vào và đầu ra; thống kê điểm số ($X_i$), tính tần suất, tần suất phần trăm, tần suất lũy tích; vẽ đường phân phối tần suất lũy tích của các nhóm TNg và ĐC.
  • Kết quả thực nghiệm: Phân tích định lượng qua hai vòng thực nghiệm cho thấy đường phân phối tần suất lũy tích của nhóm TNg luôn lệch về phía bên phải so với nhóm ĐC (tỉ lệ HS đạt điểm khá, giỏi ở nhóm TNg cao hơn rõ rệt; tỉ lệ điểm trung bình và yếu giảm đáng kể). Các kỹ năng khai thác kênh chữ và kênh hình của nhóm TNg có sự tiến bộ vượt trội.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp về mặt lí luận

  1. Phân tích và làm sáng tỏ chức năng, cấu trúc của SGK Vật lí THPT theo cách tiếp cận hiện đại: phân tích cấu trúc theo nội dung kiến thức kết hợp với phân tích chi tiết cấu trúc theo hai kênh thông tin chủ đạo (kênh chữ và kênh hình).
  2. Xác định được hệ thống kỹ năng làm việc với SGK Vật lí THPT gồm hai nhóm kỹ năng cốt lõi: nhóm kỹ năng làm việc với kênh chữ (trích xuất ý chính, sơ đồ hóa, hình ảnh hóa, toán học hóa) và nhóm kỹ năng làm việc với kênh hình (đọc kênh hình, khai thác đại lượng từ đồ thị/bảng biểu, thiết lập phương trình liên hệ, khái quát hóa, diễn đạt kênh hình).
  3. Xây dựng thành công quy trình tổng quát phát triển năng lực làm việc với SGK và quy trình sư phạm cụ thể giúp giáo viên tổ chức rèn luyện các kỹ năng thành phần cho học sinh THPT trong giờ học Vật lí.
  4. Xây dựng bộ tiêu chí đánh giá năng lực làm việc với SGK Vật lí với các chỉ báo định lượng rõ ràng, khắc phục hiện tượng chồng chéo hoặc đứt quãng thang điểm của các công trình đi trước.

Đóng góp về mặt thực tiễn

  1. Đánh giá khách quan thực trạng năng lực làm việc với SGK Vật lí của học sinh và mức độ quan tâm, phương pháp rèn luyện của giáo viên tại các trường THPT.
  2. Thiết kế hoàn chỉnh hệ thống các bài học thuộc phần "Điện học" Vật lí 11 nâng cao theo hướng tích hợp quy trình rèn luyện kỹ năng làm việc với SGK (tiêu biểu là các bài dạy về Định luật Cu-lông, Định luật Ôm, Ghép nguồn điện...).
  3. Thực nghiệm sư phạm hai vòng khẳng định tính khả thi, hiệu quả của quy trình đề xuất, giúp học sinh nắm vững kiến thức vật lí, phát triển năng lực tự học và cải thiện rõ rệt kết quả học tập.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:
    • Phạm vi thực nghiệm sư phạm mới được tiến hành tại một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi (THPT Trần Kỳ Phong, THPT Số 1 Bình Sơn), chưa mở rộng ra các vùng miền có điều kiện kinh tế - xã hội khác nhau.
    • Nội dung áp dụng thực nghiệm mới dừng lại ở phần "Điện học" trong chương trình SGK Vật lí 11 nâng cao.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:
    • Vận dụng và hoàn thiện quy trình tổ chức rèn luyện kỹ năng làm việc với SGK cho toàn bộ chương trình Vật lí THPT (các phần Cơ học, Nhiệt học, Quang học, Vật lí hạt nhân ở lớp 10, 11 và 12).
    • Mở rộng phạm vi thực nghiệm sư phạm sang nhiều địa phương khác trên toàn quốc nhằm kiểm định tính phổ quát của mô hình.
    • Mở rộng nghiên cứu kỹ năng làm việc với SGK điện tử và các tài liệu đa phương tiện trong bối cảnh chuyển đổi số giáo dục.

Giá trị tham khảo

Luận án mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho nhiều nhóm đối tượng:

  • Đối với giáo viên Vật lí THPT: Cung cấp tài liệu hướng dẫn sư phạm cụ thể, các giáo án mẫu và biện pháp khai thác triệt để kênh chữ, kênh hình, câu hỏi $C_i$ trong SGK để tổ chức dạy học phát huy tính tự lực của HS.
  • Đối với sinh viên, học viên cao học, nghiên cứu sinh chuyên ngành Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí: Là tài liệu tham khảo giá trị về phương pháp luận phân tích cấu trúc SGK, cách thức xây dựng hệ thống kỹ năng, thiết kế quy trình dạy học và phương pháp thống kê toán học trong thực nghiệm sư phạm.
  • Đối với các nhà viết sách giáo khoa và quản lý giáo dục: Cung cấp cơ sở thực tiễn về mối tương quan giữa cách trình bày kênh chữ - kênh hình trong SGK với khả năng tiếp nhận của học sinh, phục vụ công tác đổi mới biên soạn SGK phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án tiếp cận cấu trúc sách giáo khoa Vật lí theo những hướng nào?

Tác giả tiếp cận cấu trúc SGK Vật lí theo hai hướng đồng thời:

  1. Theo nội dung kiến thức: Phân cấp từ Phần $\rightarrow$ Chương $\rightarrow$ Bài học (gồm phần mở đầu, nội dung chính, tóm tắt, câu hỏi/bài tập củng cố, thông tin bổ sung) $\rightarrow$ Bài thực hành $\rightarrow$ Bài đọc thêm $\rightarrow$ Phụ lục.
  2. Theo kênh thông tin: Phân chia thành kênh chữ (phần giới thiệu, chữ lớn nội dung chính, chữ nhỏ dẫn dắt kèm câu hỏi $C_i$, bài tập cuối bài, mục "Em có biết?") và kênh hình (hình vẽ thiết bị thí nghiệm, hình ảnh thực tế, bảng số liệu, sơ đồ, đồ thị).

2. Hệ thống kỹ năng làm việc với SGK Vật lí được đề xuất gồm những nhóm nào?

Hệ thống gồm 2 nhóm chính với 9 kỹ năng thành phần:

  • Nhóm kỹ năng với kênh chữ: (1) Viết ra ý chính từ văn bản; (2) Sơ đồ hóa nội dung; (3) Hình ảnh hóa kênh chữ; (4) Toán học hóa kênh chữ.
  • Nhóm kỹ năng với kênh hình: (1) Đọc kênh hình; (2) Xác định đại lượng, đơn vị, giá trị từ bảng biểu, đồ thị; (3) Viết phương trình mô tả liên hệ giữa các đại lượng trên đồ thị; (4) Khái quát hóa mối liên hệ; (5) Diễn đạt kênh hình bằng ngôn ngữ vật lí.

3. Thực nghiệm sư phạm của luận án được tiến hành ở đâu và theo quy trình nào?

Thực nghiệm sư phạm được tiến hành qua 2 vòng trên các lớp thực nghiệm và đối chứng tại tỉnh Quảng Ngãi (tiêu biểu tại Trường THPT Trần Kỳ Phong và Trường THPT Số 1 Bình Sơn). Quá trình thực nghiệm tiến hành đo kiểm tra đầu vào và đầu ra, lập bảng phân phối tần suất $X_i$, tần suất lũy tích và so sánh biểu đồ phân phối lũy tích giữa hai nhóm.

4. Luận án đã thiết kế mẫu những bài học cụ thể nào trong chương trình Vật lí 11 nâng cao?

Tác giả đã thiết kế hoàn chỉnh hai tiến trình bài học minh họa thuộc phần "Điện học" Vật lí 11 nâng cao:

  1. Bài "Điện tích. Định luật Cu-lông".
  2. Bài "Định luật Ôm đối với các loại mạch điện. Mắc các nguồn điện thành bộ".

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Đỗ Văn Năng là một công trình nghiên cứu khoa học giáo dục có hệ thống và hoàn chỉnh về lí luận và thực tiễn dạy học môn Vật lí THPT. Bằng việc phân tích sâu sắc cấu trúc kênh chữ và kênh hình của SGK, luận án đã xây dựng thành công hệ thống kỹ năng, quy trình tổ chức rèn luyện và bộ tiêu chí đánh giá năng lực làm việc với SGK Vật lí cho học sinh. Các tiến trình dạy học được thiết kế thực nghiệm trong phần "Điện học" Vật lí 11 nâng cao tại Quảng Ngãi đã chứng minh tính hiệu quả vượt trội trong việc nâng cao chất lượng lĩnh hội tri thức, phát triển năng lực tự học và đáp ứng đúng định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông.