Nghiên Cứu Về Thiết Kế Tiến Trình Dạy Học Vật Lý Đại Cương 1

Luận văn thạc sĩ thiết kế tiến trình dạy học động lực học vật rắn, phát triển nhận thức tích cực cho sinh viên đại học công nghệ giao thông vận tải.

• Tác giả: Nguyễn Viết Hiếu
• Người hướng dẫn: PGS. Đỗ Hương Trà
• Trường học: Đại học Sư phạm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Vật lý
• Đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Tiến Trình Dạy Học Vật Lý Đại Cương 1
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• DANH MỤC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
• DANH MỤC SƠ ĐỒ BẢNG BIỂU
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
• 1.1. Bản chất của hoạt động dạy học ở trường Đại học
• 1.1.1. Bản chất của hoạt động học
• 1.1.1.1. Khái niệm hoạt động học
• 1.1.1.2. Bản chất của hoạt động học
• 1.1.1.3. Đối tượng của hoạt động học
• 1.1.1.4. Phương tiện học tập
• 1.1.1.5. Điều kiện học tập
• 1.1.1.6. Sự hình thành hoạt động học tập
• 1.1.1.7. Đặc điểm chung của hoạt động học của sinh viên
• 1.1.1.8. Tính tích cực trong hoạt động học của sinh viên
• 1.1.2. Bản chất của hoạt động dạy
• 1.1.3. Sự tương tác trong hệ dạy - học
• 1.1.4. Bản chất của hoạt động dạy học ở trường đại học
• 1.2. Hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của sinh viên
• 1.2.1. Hoạt động nhận thức tích cực
• 1.2.1.1. Khái niệm về tính tích cực
• 1.2.1.2. Những biểu hiện của tính tích cực nhận thức
• 1.2.1.3. Một vài đặc điểm tính tích cực nhận thức của sinh viên
• 1.2.1.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức
• 1.2.2. Hoạt động nhận thức tự chủ
• 1.2.2.1. Khái niệm tính tự chủ
• 1.2.2.2. Vai trò của tính tự chủ
• 1.2.2.3. Những biểu hiện của tính tự chủ
• 1.2.2.4. Một số biện pháp phát huy tính tự chủ của sinh viên
• 1.2.3. Mối quan hệ giữa tính tích cực và tự chủ
• 1.3. Thiết kế tiến trình dạy học
• 1.3.1. Các hình thức tổ chức dạy học đại học phát huy tính tích cực, tự chủ của sinh viên
• 1.3.1.1. Giảng viên trao đổi, giúp đỡ cá nhân hoặc nhóm nhỏ sinh viên nhằm giải đáp những vấn đề mà sinh viên chậm tiến không theo kịp trong quá trình lĩnh hội tri thức hoặc giúp đỡ những sinh viên khá giỏi phát huy năng lực, sở trường của mình
• 1.3.1.2. Thí nghiệm, thực hành
• 1.3.1.3. Nghiên cứu khoa học
• 1.3.1.4. Thế nào là seminar
• 1.3.1.5. Các hình thức tổ chức seminar
• 1.3.1.6. Tổ chức seminar để phát huy hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của sinh viên
• 1.3.2. Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học
• 1.3.2.1. Xác định mục tiêu
• 1.3.2.2. Xác định đơn vị kiến thức cần xây dựng
• 1.3.2.3. Xác định kết luận cần xây dựng và câu hỏi đề xuất vấn đề
• 1.4. Thực trạng dạy và học chương "Động lực học của vật rắn chuyển động"
• 1.4.1. Mục đích điều tra
• 1.4.2. Đối tượng điều tra
• 1.4.3. Nội dung điều tra
• 1.4.4. Kết quả điều tra
• 1.4.4.1. Đối với sinh viên
• 1.4.4.2. Đối với giảng viên
• 1.4.5. Nguyên nhân của thực trạng
• 2. CHƯƠNG 2: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN CHUYỂN ĐỘNG"
• 2.1. Phân tích kiến thức chương "Động lực học của vật rắn chuyển động" chương trình vật lí đại cương 1
• 2.1.1. Vị trí chương "Động lực học của vật rắn chuyển động" trong chương trình Vật lí đại cương
• 2.1.2. Sơ đồ cấu trúc nội dung của chương "Động lực học của vật rắn chuyển động"
• 2.1.3. Đặc điểm chương "Động lực học của vật rắn chuyển động" trong chương trình Vật lí đại cương 1 của trường ĐH Công nghệ giao thông vận tải
• 2.1.4. Mục tiêu của chương "Động lực học của vật rắn chuyển động"
• 2.1.4.1. Về kiến thức
• 2.2. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài thuộc chương "Động lực học của vật rắn chuyển động"
• 2.2.1. Khối tâm - chuyển động tịnh tiến
• 2.2.1.1. Mục tiêu dạy học
• 2.2.1.2. Chuẩn bị dạy học
• 2.2.1.3. Tiến trình dạy học cụ thể
• 2.2.2. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
• 2.2.2.1. Các kiến thức cần xây dựng và câu hỏi đề xuất tương ứng
• 2.2.2.2. Chuẩn bị dạy học
• 2.2.2.3. Tiến trình dạy học cụ thể
• 2.2.2.4. Chuyển động quay của vật rắn
• 2.2.2.5. Phương trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định
• 2.2.2.6. Mô men quán tính
• 2.2.3. Seminar về chuyển động của con quay
• 2.2.3.1. Các kiến thức cần xây dựng và câu hỏi đề xuất tương ứng
• 2.2.3.2. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức
• 2.2.3.3. Mục tiêu dạy học
• 2.2.3.4. Tiến trình dạy học cụ thể
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
• 3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
• 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm
• 3.3.2. Tổ chức cho sinh viên ôn tập củng cố
• 3.3.3. Bài kiểm tra đánh giá
• 3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm
• 3.4.1. Công tác chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm
• 3.4.1.1. Chọn các bài thực nghiệm
• 3.4.1.2. Các giáo viên công tác thực nghiệm sư phạm
• 3.4.1.3. Lịch lên lớp
• 3.4.2. Tổ chức thực hiện
• 3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.5.1. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
• 3.5.2. Phân tích định lượng kết quả kiểm tra
• 3.5.2.1. Các đánh giá, xếp loại
• 3.5.2.2. Kết quả bài kiểm tra lần 1
• 3.5.2.3. Kiểm định giả thuyết
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Đề xuất, kiến nghị
• Hướng nghiên cứu mở rộng đề tài

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Thiết Kế Tiến Trình Dạy Học Vật Lý Đại Cương 1

Nghiên cứu thiết kế tiến trình dạy học Vật lý Đại cương 1 là một lĩnh vực quan trọng trong giáo dục đại học. Mục tiêu chính là phát triển phương pháp dạy học hiệu quả, giúp sinh viên tiếp thu kiến thức một cách tốt nhất. Việc thiết kế này không chỉ dựa trên lý thuyết mà còn cần thực tiễn áp dụng trong giảng dạy.

1.1. Khái niệm và vai trò của thiết kế tiến trình dạy học

Thiết kế tiến trình dạy học là quá trình lập kế hoạch cho các hoạt động giảng dạy. Nó giúp xác định mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học phù hợp. Vai trò của nó là tạo ra môi trường học tập tích cực cho sinh viên.

1.2. Lợi ích của việc nghiên cứu thiết kế dạy học Vật lý

Nghiên cứu thiết kế dạy học Vật lý mang lại nhiều lợi ích. Nó giúp cải thiện chất lượng giảng dạy, tăng cường sự hứng thú của sinh viên và nâng cao hiệu quả học tập. Đồng thời, nó cũng giúp giảng viên phát triển kỹ năng sư phạm.

II. Những thách thức trong thiết kế tiến trình dạy học Vật lý Đại cương 1

Thiết kế tiến trình dạy học Vật lý Đại cương 1 đối mặt với nhiều thách thức. Các giảng viên cần phải cân nhắc giữa lý thuyết và thực hành, cũng như sự khác biệt trong khả năng tiếp thu của sinh viên. Những thách thức này đòi hỏi sự sáng tạo và linh hoạt trong phương pháp giảng dạy.

2.1. Khó khăn trong việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn

Một trong những khó khăn lớn nhất là việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn giảng dạy. Giảng viên cần tìm ra cách để sinh viên có thể liên hệ giữa kiến thức lý thuyết và thực tế.

2.2. Sự đa dạng trong khả năng tiếp thu của sinh viên

Mỗi sinh viên có một cách tiếp thu khác nhau. Điều này tạo ra thách thức cho giảng viên trong việc thiết kế bài giảng sao cho phù hợp với tất cả sinh viên.

III. Phương pháp thiết kế tiến trình dạy học Vật lý hiệu quả

Để thiết kế tiến trình dạy học Vật lý hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp giảng dạy hiện đại. Các phương pháp này bao gồm học tập chủ động, sử dụng công nghệ thông tin và tổ chức các hoạt động nhóm. Những phương pháp này giúp sinh viên tham gia tích cực vào quá trình học tập.

3.1. Học tập chủ động và vai trò của sinh viên

Học tập chủ động khuyến khích sinh viên tham gia vào quá trình học. Sinh viên không chỉ là người tiếp nhận kiến thức mà còn là người khám phá và sáng tạo.

3.2. Sử dụng công nghệ trong dạy học Vật lý

Công nghệ thông tin đóng vai trò quan trọng trong việc thiết kế tiến trình dạy học. Việc sử dụng các phần mềm mô phỏng và video giảng dạy giúp sinh viên hình dung rõ hơn về các khái niệm vật lý.

IV. Ứng dụng thực tiễn của thiết kế tiến trình dạy học Vật lý

Việc áp dụng thiết kế tiến trình dạy học Vật lý vào thực tiễn đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Sinh viên không chỉ nắm vững kiến thức mà còn phát triển kỹ năng thực hành và tư duy phản biện. Những ứng dụng này giúp sinh viên tự tin hơn trong việc giải quyết các vấn đề thực tiễn.

4.1. Kết quả nghiên cứu từ thực nghiệm sư phạm

Các nghiên cứu từ thực nghiệm sư phạm cho thấy sinh viên có sự tiến bộ rõ rệt về kiến thức và kỹ năng sau khi áp dụng thiết kế tiến trình dạy học mới.

4.2. Phản hồi từ sinh viên về phương pháp dạy học

Phản hồi từ sinh viên cho thấy họ cảm thấy hứng thú hơn với môn học khi được tham gia vào các hoạt động học tập tích cực và sử dụng công nghệ.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai của thiết kế dạy học Vật lý

Kết luận, thiết kế tiến trình dạy học Vật lý Đại cương 1 là một lĩnh vực cần được nghiên cứu và phát triển liên tục. Hướng phát triển tương lai cần tập trung vào việc cải thiện phương pháp giảng dạy và áp dụng công nghệ mới. Điều này sẽ giúp nâng cao chất lượng giáo dục và đáp ứng nhu cầu của sinh viên.

5.1. Đề xuất cải tiến phương pháp dạy học

Cần có những đề xuất cụ thể để cải tiến phương pháp dạy học, nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy và học tập.

5.2. Hướng nghiên cứu mở rộng trong tương lai

Hướng nghiên cứu mở rộng cần tập trung vào việc phát triển các mô hình dạy học mới, phù hợp với xu hướng giáo dục hiện đại.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thực trạng đổi mới phương pháp giảng dạy tại các trường đại học kỹ thuật đang đứng trước yêu cầu cấp thiết nhằm đáp ứng chuẩn đầu ra nguồn nhân lực chất lượng cao. Khảo sát sơ bộ trên 1.000 sinh viên tại Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải cho thấy có đến 63,6% người học tham gia học phần Vật lý đại cương với tâm thế đối phó, bắt buộc và 59,6% đánh giá đây là môn học rất khó tiếp thu. Phương pháp thuyết giảng một chiều truyền thống khiến 89,4% sinh viên chỉ thụ động nghe nhìn và ghi chép, trong khi tỷ lệ chủ động đặt câu hỏi cho giảng viên chỉ đạt mức khiêm tốn 4,2%. Vấn đề nghiên cứu đặt ra là làm thế nào để chuyển đổi người học từ vị thế tiếp nhận thụ động sang chủ thể tìm kiếm và chiếm lĩnh tri thức.

Mục tiêu cụ thể của luận văn thạc sĩ chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lý do tác giả Nguyễn Viết Hiếu thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS. Đỗ Hương Trà là xây dựng và thực nghiệm tiến trình dạy học chương "Động lực học của vật rắn chuyển động" thuộc học phần Vật lý đại cương 1. Nghiên cứu tập trung giải quyết mục tiêu phát huy tối đa tính tích cực nhận thức và năng lực tự chủ của sinh viên khối ngành kỹ thuật.

Phạm vi nghiên cứu được triển khai thực nghiệm sư phạm tại Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải và hoàn thành vào tháng 4 năm 2014 tại Trường Đại học Sư phạm thuộc Đại học Thái Nguyên. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của công trình thể hiện qua việc nâng cao tỷ lệ sinh viên đạt loại khá giỏi lên thêm khoảng 15% đến 20%, đồng thời giảm tỷ lệ sinh viên yếu kém xuống dưới 5% trong các bài kiểm tra đánh giá định kỳ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự tích hợp của hai nền tảng lý thuyết giáo dục cốt lõi: lý thuyết hoạt động trong dạy học đại học và lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề. Theo quan điểm của các nhà giáo dục hàng đầu, bản chất của quá trình dạy học đại học là quá trình nhận thức độc đáo mang tính chất nghiên cứu của sinh viên dưới sự tổ chức, điều khiển của giảng viên. Bản chất của hoạt động dạy học là dạy hành động, bao gồm hành động chiếm lĩnh tri thức và hành động vận dụng tri thức vào thực tiễn.

Luận văn vận dụng mô hình phát triển tính tích cực nhận thức với 3 cấp độ: tính tích cực tái hiện, tính tích cực sử dụng và tính tích cực sáng tạo. Bốn khái niệm trọng tâm được chuẩn hóa xuyên suốt đề tài gồm: tính tích cực nhận thức, tính tự chủ nhận thức, tiến trình khoa học xây dựng kiến thức và hình thức tổ chức seminar học thuật.

Nền tảng pháp lý của nghiên cứu căn cứ vào Khoản 2 Điều 5 Luật Giáo dục 2005 quy định phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên của người học, đồng thời bám sát định hướng của Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam về việc chuyển mạnh từ truyền thụ kiến thức sang rèn luyện phương pháp tự nghiên cứu và làm việc độc lập.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài bao gồm dữ liệu khảo sát thực trạng từ 1.000 sinh viên, 10 giảng viên giảng dạy bộ môn Vật lý và dữ liệu thực nghiệm sư phạm từ các lớp sinh viên năm thứ nhất. Phương pháp chọn mẫu khảo sát thực trạng là chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng theo các chuyên ngành đào tạo kỹ thuật giao thông. Trong giai đoạn can thiệp sư phạm, tác giả lựa chọn cặp lớp thực nghiệm và đối chứng có sự tương đồng về điểm số đầu vào với độ lệch chuẩn ban đầu dao động dưới 0,25 điểm.

Phương pháp phân tích dữ liệu kết hợp định tính qua quan sát hành vi học tập và định lượng qua xử lý thống kê toán học. Tác giả sử dụng các tham số thống kê mô tả gồm: điểm trung bình cộng, phương sai, độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, bảng phân phối tần suất và phân phối tần suất lũy tích. Phương pháp kiểm định giả thuyết thống kê Student được lựa chọn nhằm kiểm tra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng với mức ý nghĩa $p < 0,05$. Toàn bộ tiến trình điều tra thực trạng, thiết kế bài giảng và tổ chức thực nghiệm sư phạm được tiến hành trong khung thời gian từ năm 2013 đến đầu năm 2014.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực trạng ban đầu đã bộc lộ những mâu thuẫn lớn trong hoạt động dạy và học môn Vật lý đại cương:

Thứ nhất, tồn tại khoảng cách lớn giữa nhu cầu học tập tích cực của sinh viên và phương pháp giảng dạy thực tế. Trong khi 75,4% sinh viên không thích phương pháp diễn giảng thuần túy và có đến 86,5% sinh viên mong muốn được học tập thông qua hình thức seminar thảo luận nhóm, thì có đến 60% giảng viên được hỏi thừa nhận không bao giờ tổ chức hoạt động seminar khi dạy chương "Động lực học của vật rắn chuyển động".

Thứ hai, nhận thức về đổi mới phương pháp giảng dạy của đội ngũ giảng viên còn nhiều hạn chế. Có 60% giảng viên quan niệm sai lệch rằng dạy học nêu vấn đề thực chất chỉ là tên gọi khác của dạy học truyền thống, và 50% giảng viên cho rằng phương pháp diễn giảng là đã đủ đáp ứng yêu cầu môn học, dẫn đến việc 50% giảng viên không bao giờ áp dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề trong các tiết dạy lý thuyết.

Thứ ba, kết quả thực nghiệm sư phạm chứng minh tính vượt trội rõ rệt của tiến trình dạy học đề xuất. Qua 3 bài kiểm tra đánh giá độc lập về kiến thức khối tâm, chuyển động tịnh tiến, mô men quán tính và con quay, điểm trung bình cộng của nhóm thực nghiệm luôn cao hơn nhóm đối chứng từ 0,65 đến 0,92 điểm trên thang điểm 10. Tỷ lệ sinh viên đạt điểm khá và giỏi ở nhóm thực nghiệm đạt trên 68,5%, cao hơn 18,2% so với nhóm đối chứng chỉ đạt 50,3%. Tỷ lệ sinh viên bị điểm yếu kém ở nhóm thực nghiệm giảm sâu xuống mức 2,1% so với 8,7% ở nhóm đối chứng.

Thảo luận kết quả

Sự khác biệt về kết quả học tập giữa hai nhóm được minh chứng rõ nét qua việc phân tích đồ thị phân phối tần suất và đường cong tần suất lũy tích. Đường cong lũy tích của lớp thực nghiệm luôn nằm hoàn toàn về phía bên phải và phía dưới so với đường cong của lớp đối chứng, khẳng định chất lượng học tập của sinh viên lớp thực nghiệm đồng đều và vượt trội hơn ở mọi thang điểm. Hệ số biến thiên của nhóm thực nghiệm đạt mức dưới 18%, chứng minh độ phân tán điểm số thấp và sự ổn định cao trong năng lực tiếp thu.

Nguyên nhân căn bản của thành công này xuất phát từ việc giảng viên chuyển đổi vai trò từ người truyền thụ sang người định hướng, thiết kế các tình huống có vấn đề giàu tính thực tiễn như hiệu ứng hồi chuyển con quay và ứng dụng trong cân bằng tàu thủy, máy bay. Khi tham gia các buổi seminar từ 30 đến 90 phút, sinh viên được rèn luyện kỹ năng tự lập kế hoạch học tập, tự nghiên cứu giáo trình và tranh biện bảo vệ quan điểm khoa học. So sánh với các nghiên cứu đổi mới phương pháp giáo dục đại học tại Việt Nam, kết quả này hoàn toàn nhất quán với quy luật: khi mức độ tự chủ tăng lên thì tính tích cực sáng tạo của người học sẽ gia tăng tỷ lệ thuận.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu lý luận và thực nghiệm sư phạm, tác giả đưa ra hệ thống 4 giải pháp cụ thể nhằm nhân rộng hiệu quả giảng dạy:

Thứ nhất, tái cấu trúc bài giảng theo tiến trình giải quyết vấn đề. Giảng viên bộ môn Vật lý cần xây dựng ngân hàng câu hỏi đề xuất vấn đề gắn liền với các hiện tượng kỹ thuật thực tế cho 100% các bài học thuộc chương trình Vật lý đại cương 1 và 2. Mục tiêu đặt ra là kích thích tư duy phản biện, giúp 80% sinh viên trong lớp tham gia vào quá trình tìm kiếm giải pháp. Thời gian thực hiện áp dụng ngay từ đầu mỗi học kỳ.

Thứ tư, chuẩn hóa quy trình tổ chức hoạt động seminar học thuật. Phòng Đào tạo và các Khoa chuyên môn cần ban hành hướng dẫn chi tiết về cấu trúc một buổi seminar chuẩn từ 30 đến 90 phút. Giảng viên phân chia nhóm học tập cân bằng gồm đủ 3 thành phần trình độ trung bình, khá, giỏi nhằm bảo đảm 100% sinh viên đều có nhiệm vụ cụ thể từ chuẩn bị tài liệu, viết báo cáo đến thuyết trình trước lớp. Mục tiêu là nâng tỷ lệ sinh viên tự tin thuyết trình lên trên 75% sau mỗi học phần.

Thứ ba, cải tiến phương thức kiểm tra và đánh giá kết quả học tập. Ban Giám hiệu nhà trường cần phê duyệt quy chế đánh giá đa chiều, tăng trọng số điểm quá trình lên 40% tổng điểm học phần, bao gồm điểm tự học, điểm báo cáo seminar và điểm kỹ năng làm việc nhóm. Định kỳ tổ chức 3 bài kiểm tra ngắn nhằm kịp thời phân loại và hỗ trợ nhóm sinh viên nhận thức chậm.

Thứ hai, tổ chức các khóa bồi dưỡng nghiệp vụ sư phạm chuyên sâu cho giảng viên. Nhà trường cần phối hợp với các chuyên gia giáo dục tổ chức các khóa tập huấn thường niên với thời lượng tối thiểu 30 tiết/năm cho toàn bộ giảng viên khoa Khoa học cơ bản. Nội dung tập trung vào kỹ năng thiết kế tình huống sư phạm, kỹ thuật điều hành seminar và phương pháp xử lý số liệu kiểm định thực nghiệm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị tham khảo học thuật và ứng dụng thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng chính:

Thứ nhất là giảng viên giảng dạy bộ môn Vật lý đại cương tại các trường đại học, học viện và cao đẳng khối kỹ thuật. Giảng viên có thể khai thác trực tiếp các giáo án mẫu, bảng câu hỏi phát huy tính tích cực và tiến trình xây dựng kiến thức chương Động lực học vật rắn để áp dụng vào giảng dạy thực tế.

Thứ hai là học viên cao học, nghiên cứu sinh chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lý hoặc Khoa học Giáo dục. Đề tài cung cấp khung lý luận chặt chẽ, phương pháp khảo sát thực trạng chuẩn mực và quy trình xử lý số liệu thực nghiệm bằng các công cụ toán học thống kê có độ tin cậy cao.

Thứ ba là cán bộ quản lý giáo dục, lãnh đạo phòng đào tạo và các nhà phát triển chương trình tại các cơ sở giáo dục đại học. Tài liệu đóng vai trò là cơ sở khoa học để xây dựng chuẩn đầu ra, tái cấu trúc thời lượng học phần giữa lý thuyết, bài tập, seminar và tự học có hướng dẫn.

Thứ tư là sinh viên các ngành kỹ thuật công trình, giao thông, cơ khí và điện tử. Sinh viên có thể sử dụng tài liệu như một cẩm nang hướng dẫn phương pháp tự học, kỹ năng ghi chép bài giảng logic, cách xây dựng kế hoạch học tập khoa học và phương pháp làm việc nhóm hiệu quả khi chuẩn bị các bài thuyết trình chuyên ngành.

Câu hỏi thường gặp

Phương pháp seminar có thực sự phù hợp với các môn khoa học cơ bản nặng tính lý thuyết như Vật lý đại cương không?

Hoàn toàn phù hợp và mang lại hiệu quả cao nếu giảng viên chọn lọc đúng chuyên đề. Trong nghiên cứu này, các nội dung có tính ứng dụng thực tiễn cao như chuyển động con quay và hiệu ứng hồi chuyển được tổ chức seminar rất thành công, thu hút 86,5% sinh viên hào hứng tham gia tranh luận sôi nổi.

Làm thế nào để giảng viên khắc phục tình trạng thiếu thời gian khi áp dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề trên lớp?

Giảng viên cần chuyển giao một phần nhiệm vụ tự đọc và tìm kiếm thông tin cho sinh viên tự học ở nhà thông qua các câu hỏi định hướng chi tiết. Khi lên lớp, thời lượng từ 45 đến 90 phút được tối ưu hóa cho hoạt động giải quyết các mâu thuẫn nhận thức then chốt thay vì đọc chép toàn bộ lý thuyết.

Tiến trình thực nghiệm sư phạm trong luận văn được kiểm soát như thế nào để đảm bảo tính khách quan?

Tác giả đã chọn mẫu thực nghiệm và đối chứng có trình độ tương đương, cùng học một chương trình, cùng số tiết và do các giảng viên có thâm niên tương đương đảm nhiệm. Đánh giá được thực hiện qua 3 bài kiểm tra chung đề và xử lý bằng kiểm định Student với mức ý nghĩa $p < 0,05$.

Sinh viên có thói quen học tập thụ động lâu năm có thể thích ứng ngay với hình thức học tập tự chủ không?

Quá trình chuyển đổi cần diễn ra từng bước thông qua việc rèn luyện các kỹ năng thành phần: chuẩn bị bài trước giờ lên lớp, kỹ thuật ghi chép khoa học và kỹ năng lập kế hoạch tự học luân phiên giữa nghiên cứu lý thuyết và làm bài tập, giúp sinh viên tăng dần sự tự tin.

Các tiến trình dạy học trong luận văn có thể chuyển giao cho các môn học kỹ thuật khác được không?

Hoàn toàn có thể chuyển giao. Quy trình thiết kế gồm 4 bước: xác định mục tiêu, xác định đơn vị kiến thức, xây dựng câu hỏi đề xuất vấn đề và thiết lập sơ đồ tiến trình khoa học là mô hình chuẩn có thể áp dụng hiệu quả cho các môn Cơ học lý thuyết, Sức bền vật liệu và Kỹ thuật nhiệt.

Kết luận

• Luận văn đã hệ thống hóa và làm sáng tỏ cơ sở lý luận về bản chất hoạt động dạy học đại học, mối quan hệ biện chứng giữa tính tích cực và tính tự chủ nhận thức của người học.
• Đánh giá toàn diện thực trạng dạy và học môn Vật lý đại cương tại Trường Đại học Công nghệ Giao thông Vận tải thông qua khảo sát định lượng trên 1.000 sinh viên và 10 giảng viên.
• Thiết kế thành công hệ thống tiến trình dạy học và kịch bản seminar chuyên sâu cho chương "Động lực học của vật rắn chuyển động" theo mô hình dạy học nêu vấn đề.
• Thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi và hiệu quả vượt trội của giải pháp khi nâng tỷ lệ sinh viên khá giỏi lên trên 68,5% và kiểm định thống kê đạt độ tin cậy cao.
• Đề xuất hệ thống khuyến nghị thực tiễn về đổi mới phương pháp giảng dạy, tổ chức seminar và kiểm tra đánh giá cho các cơ sở giáo dục đại học khối kỹ thuật.

Trong giai đoạn tiếp theo, mô hình tiến trình dạy học phát huy tính tích cực tự chủ cần được tiếp tục mở rộng nghiên cứu cho toàn bộ các chương còn lại của chương trình Vật lý đại cương và các môn khoa học kỹ thuật chuyên ngành trong năm học 2014-2015. Các giảng viên và nhà nghiên cứu quan tâm có thể khai thác toàn văn tài liệu tại Trung tâm Học liệu Đại học Thái Nguyên để ứng dụng vào công tác giảng dạy thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

--------------  -------------- NGUYỄN VIẾT HIẾU HỌ VẬT LÝ ĐẠI CƢƠNG 1 CHO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái Nguyên, 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ --------------  -------------- NGUYỄN VIẾT HIẾU HỌ VẬT LÝ ĐẠ Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN VẬT LÝ) Mã số: 60 14 01 11 Người hướng dẫ : PGS. ĐỖ HƢƠNG TRÀ Thái Nguyên, 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo - PGS. Đỗ Hƣơng Trà, đã tận tình dạy dỗ, động viên và hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình xây dựng đề cƣờng và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Vật lí, khoa Sau đại học - Trƣờng ĐH Sƣ phạm Thái Nguyên cùng toàn thể các thày cô giáo tham gia giảng dạy đã nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp những ý kiến vô cùng quý báu trong suốt thời gian tôi học tập tại trƣờng.

Tôi xin gửi lời chân thành cảm ơn tới Ban giám hiệu trƣờng ĐH Công nghệ giao thông vận tải cùng với các thày cô giáo và các em sinh viên đã nhiệt tình cộng tác,tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sƣ phạm. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến đồng nghiệp, bạn bè và gia đình đã động viên và tạo điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành khóa học tại trƣờng ĐH Sƣ phạm Thái Nguyên. Thái Nguyên, ngày 14 tháng 4 năm 2014 Tác giả NGUYỄN VIẾT HIẾU ii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chƣa có ai công bố trong một công trình nào khác Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014 Tác giả Nguyễn Viết Hiếu iii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ DANH MỤC VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Trong luận văn này có sử dụng một số kí hiệu viết tắt nhƣ sau: Chữ viết tắt Nội dung CĐ Cao đẳng ĐC Đối chứng ĐH Đại học GV Giảng viên NXB Nhà xuất bản SV Sinh viên TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sƣ phạm iv Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ i MỤC LỤC .5 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH .5 HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC.

Bản chất của hoạt động dạy học ở trƣờng Đại học. Bản chất của hoạt động học. Khái niệm hoạt động học. Bản chất của hoạt động học.

Đối tƣợng của hoạt động học. Phƣơng tiện học tập. Điều kiện học tập. Sự hình thành hoạt động học tập.

Đặc điểm chung của hoạt động học của sinh viên. Tính tích cực trong hoạt động học của sinh viên. Bản chất của hoạt động dạy .10 v Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www. Sự tƣơng tác trong hệ dạy - học.

Bản chất của hoạt động dạy học ở trƣờng đại học. Hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của sinh viên. Hoạt động nhận thức tích cực. Khái niệm về tính tích cực.

Những biểu hiện của tính tích cực nhận thức. Một vài đặc điểm tính tích cực nhận thức của sinh viên. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức. Hoạt động nhận thức tự chủ.

Khái niệm tính tự chủ. Vai trò của tính tự chủ. Những biểu hiện của tính tự chủ. Một số biện pháp phát huy tính tự chủ của sinh viên .3 Mối quan hệ giữa tính tích cực và tự chủ.

Thiết kế tiến trình dạy học. Các hình thức tổ chức dạy học đại học phát huy tính tích cực, tự chủ của sinh viên .25 Giảng viên trao đổi, giúp đỡ cá nhân hoặc nhóm nhỏ sinh viên nhằm giải đáp những vấn đề mà sinh viên chậm tiến không theo kịp trong quá trình lĩnh hội tri thức hoặc giúp đỡ những sinh viên khá giỏi phát huy năng lực, sở trƣờng của mình. Thí nghiệm, thực hành. Nghiên cứu khoa học .1 Thế nào là seminar .2 Các hình thức tổ chức seminar .3 Tổ chức seminar để phát huy hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của sinh viên .28 vi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.3 Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học.

Xác định mục tiêu. Xác định đơn vị kiến thức cần xây dựng. Xác định kết luận cần xây dựng và câu hỏi đề xuất vấn đề. Thực trạng dạy và học chƣơng "Động lực học của vật rắn chuyển động".

Mục đích điều tra. Đối tƣợng điều tra. Nội dung điều tra. Kết quả điều tra.

Đối với sinh viên. Đối với giảng viên. Nguyên nhân của thực trạng .40 CHƢƠNG 2: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƢƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CỦA VẬT RẮN CHUYỂN ĐỘNG". Phân tích kiến thức chƣơng "Động lực học của vật rắn chuyển động" chƣơng trình vật lí đại cƣơng 1 .1 Vị trí chƣơng "Động lực học của vật rắn chuyển động" trong chƣơng trình Vật lí đại cƣơng.

Sơ đồ cấu trúc nội dung của chƣơng "Động lực học của vật rắn chuyển động". Đặc điểm chƣơng "Động lực học của vật rắn chuyển động" trong chƣơng trình Vật lí đại cƣơng 1 của trƣờng ĐH Công nghệ giao thông vận tải. Mục tiêu của chƣơng "Động lực học của vật rắn chuyển động". Về kiến thức.

Thiết kế tiến trình dạy học một số bài thuộc chƣơng " Động lực học của vật rắn chuyển động".47 vii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.1 Khối tâm - chuyển động tịnh tiến. Mục tiêu dạy học. Chuẩn bị dạy học. Tiến trình dạy học cụ thể.2 Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định .1 Các kiến thức cần xây dựng và câu hỏi đề xuất tƣơng ứng.

Chuẩn bị dạy học. Tiến trình dạy học cụ thể. Chuyển động quay của vật rắn. Phƣơng trình động lực học của vật rắn quay quanh một trục cố định.

Mô men quán tính. Seminar về chuyển động của con quay. Các kiến thức cần xây dựng và câu hỏi đề xuất tƣơng ứng .2 Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức. Mục tiêu dạy học .5 Tiến trình dạy học cụ thể.78 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM.

Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm. Đối tƣợng và nội dung thực nghiệm sƣ phạm. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm.

Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm. Chọn mẫu thực nghiệm sƣ phạm. Tổ chức cho sinh viên ôn tập củng cố. Bài kiểm tra đánh giá.

Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm .80 viii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www. Công tác chuẩn bị cho thực nghiệm sƣ phạm. Chọn các bài thực nghiệm. Các giáo viên công tác thực nghiệm sƣ phạm.

Lịch lên lớp. Tổ chức thực hiện. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm.

Phân tích định lƣợng kết quả kiểm tra. Các đánh giá, xếp loại. Kết quả bài kiểm tra lần 1. Kiểm định giả thuyết .96 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.

Đề xuất, kiến nghị. Hƣớng nghiên cứu mở rộng đề tài .98 ix Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.vn/ DANH MỤC SƠ ĐỒ BẢNG BIỂU Sơ đồ 1. Sơ đồ mô tả sự tƣơng tác trong hệ dạy - học .2: Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức. Sơ đồ cấu trúc nội dung chƣơng 3.

Hứng thú với môn học vật lí ở trƣờng đại học. Mức độ dễ, khó của môn vật lí ở trƣờng đại học. Đánh giá mức độ tham gia các hoạt động của sinh viên. Thái độ của sinh viên đối với các phƣơng pháp dạy học.

Kết quả điều tra giảng viên khi dạy các bài trong chƣơng 3 "Động lực học của vật rắn chuyển động". Kiến thức về dạy học nêu vấn đề của giảng viên và mức độ sử dụng phƣơng pháp này. Kiến thức về dạy học bằng tổ chức hoạt động seminar của giảng viên và mức độ sử dụng phƣơng pháp này. Đặc điểm chất lƣợng bộ môn của các lớp thực nghiệm và đối chứng trƣớc thực nghiệm sƣ phạm.

Kết quả bài kiểm tra lần 1. Phân loại kết quả bài kiểm tra lần 1. Xử lí kết quả để tính các tham số bài kiểm tra số 1. Bảng phân phối tần suất bài kiểm tra số 1 (Wi).

Bảng phân phối tần suất lũy tích bài kiểm tra số 1 ( i). Kết quả bài kiểm tra lần 2. Phân loại kết quả bài kiểm tra số 2. Xử lí kết quả để tính các tham số bài kiểm tra số 2.

Bảng phân phối tần suất bài kiểm tra số 2 (Wi). Bảng phân phối tần suất lũy tích bài kiểm tra số 2 ( i). Kết quả bài kiểm tra lần 3. Phân loại kết quả bài kiểm tra số 3.

Xử lí kết quả để tính các tham số bài kiểm tra số 3. Bảng phân phối tần suất bài kiểm tra số 3 (Wi) .95 x Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www. Bảng phân phối tần suất lũy tích bài kiểm tra số 3 ( i). Xếp loại bài kiểm tra số 1.

Xếp loại bài kiểm tra số 2. Xếp loại bài kiểm tra số iii 3. Đồ thị phân bố tần suất bài kiểm tra số 1. Đồ thị phân bố tần suất lũy tích bài kiểm tra số 1.

Đồ thị phân bố tần suất bài kiểm tra số 2. Đồ thị phân bố tần suất lũy tích bài kiểm tra số 2. Đồ thị phân bố tần suất bài kiểm tra số 3.6 Đồ thị phân bố tần suất lũy tích bài kiểm tra số 3. Sinh viên thảo luận.

GV giới thiệu về con quay. Đại diện nhóm 1 trình bày về con quay có trục tự do. Đại diện nhóm 2 trình bày về con quay có trục tựa trên một điểm cố định - hiệu ứng hồi chuyển và ứng dụng .85 xi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www. Trong chiến lƣợc phát triển có ghi : “Chuyển đổi từ dạy kiến thức là chủ yếu sang dạy phương pháp khai thác thông tin, phương pháp nghiên cứu, phương pháp ứng dụng là chủ yếu; tập trung dạy kĩ năng tự nghiên cứu, làm việc độc lập, làm việc theo nhóm và kỹ năng thực hành”.

[4] Theo khu kiến thức. mà ít , phát triển – inh viên.