Luận án: Phát triển năng lực làm việc với sách giáo khoa Vật lí 11 nâng cao THPT

Tài liệu hướng dẫn phát triển năng lực làm việc cho học sinh thông qua SGK Vật lí 11 nâng cao. Phương pháp thực tiễn giúp học sinh tự tin vận dụng kiến thức

• Tác giả: Đỗ Văn Năng
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Công Triêm
• Trường học: Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Huế
• Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
• 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
• Loại tài liệu: Luận án Tiến sĩ Giáo dục học
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Huế

Tóm tắt

I. Tổng quan phát triển năng lực làm việc với sách giáo khoa vật lí 11 nâng cao

Năng lực làm việc với sách giáo khoa vật lí là khả năng khai thác, xử lí và sử dụng linh hoạt các thông tin từ kênh chữ, kênh hình, kênh toán học trong SGK. Năng lực này giúp học sinh tiếp cận tri thức một cách chủ động và có hiệu quả. Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, vai trò của SGK được xác định là tài liệu học tập chính. Học sinh cần biết cách đọc hiểu, tóm tắt, sơ đồ hóa và toán học hóa các nội dung trong sách. Phần điện học ở Vật lí 11 nâng cao chứa nhiều kiến thức trừu tượng. Định luật Cu-lông, định luật Ôm, dòng điện trong các môi trường đòi hỏi học sinh phải khai thác tốt SGK. Năng lực làm việc với SGK không tự hình thành mà cần được rèn luyện có hệ thống. Giáo viên đóng vai trò tổ chức, hướng dẫn học sinh thực hiện các thao tác với kênh thông tin. Quá trình phát triển năng lực diễn ra liên tục qua từng tiết học, từng chủ đề. Nghiên cứu của Đỗ Văn Năng (2015) đã đề xuất quy trình rèn luyện cụ thể cho từng kênh thông tin của SGK điện học.

1.1. Khái niệm năng lực làm việc với sách giáo khoa vật lí

Năng lực làm việc với SGK vật lí là tổng hợp các năng lực cá nhân, cho phép học sinh khai thác, xử lí và sử dụng thông tin từ SGK một cách có chủ đích. Năng lực này bao gồm các kỹ năng: đọc hiểu kênh chữ, phân tích kênh hình, vận dụng kênh toán học. Học sinh có năng lực làm việc với SGK sẽ biết cách rút ra nội dung chủ yếu, sơ đồ hóa kiến thức và chuyển đổi thông tin giữa các dạng biểu diễn. Đây là nền tảng quan trọng để phát triển năng lực tự học, tự nghiên cứu môn Vật lí.

1.2. Đặc điểm phần điện học trong chương trình Vật lí 11 nâng cao

Phần điện học trong Vật lí 11 nâng cao bao gồm nhiều chủ đề phức tạp. Các định luật cơ bản như định luật Cu-lông, định luật Ôm, định luật Kirchhoff đòi hỏi học sinh phải hiểu bản chất vật lí. SGK phần này sử dụng đa dạng kênh thông tin: kênh chữ giải thích hiện tượng, kênh hình minh họa thí nghiệm, kênh toán học biểu diễn công thức. Học sinh thường gặp khó khăn trong việc liên kết các kênh thông tin này. Do đó, việc rèn luyện kỹ năng làm việc với SGK trong phần điện học đặc biệt cần thiết.

II. Phân tích thực trạng năng lực làm việc với SGK của học sinh

Thực tế dạy học cho thấy nhiều học sinh chưa biết cách khai thác SGK hiệu quả. Phần lớn học sinh chỉ đọc lướt qua nội dung mà không biết cách tóm tắt ý chính. Kỹ năng sơ đồ hóa kênh chữ còn yếu, học sinh khó khăn trong việc chuyển đổi thông tin văn bản sang dạng sơ đồ. Kỹ năng hình ảnh hóa cũng hạn chế, nhiều em không biết cách liên kết hình vẽ trong SGK với nội dung lí thuyết. Về kênh toán học, học sinh thường chỉ nhớ công thức mà không hiểu quá trình rút ra từ SGK. Nguyên nhân chính là giáo viên chưa tổ chức rèn luyện các kỹ năng này một cách có hệ thống. Thời gian trên lớp chủ yếu dành cho giảng giải, ít cho học sinh tự làm việc với SGK. Mặt khác, bản thân SGK chưa được thiết kế với nhiều bài tập rèn luyện kỹ năng đọc hiểu. Học sinh thiếu cơ hội thực hành các thao tác xử lí thông tin từ SGK. Tình trạng này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng học tập phần điện học nói riêng và môn Vật lí nói chung.

2.1. Khả năng khai thác kênh chữ và kênh hình trong SGK

2.2. Nguyên nhân hạn chế trong rèn luyện kỹ năng SGK

Nguyên nhân đầu tiên là giáo viên chưa nhận thức đầy đủ tầm quan trọng của việc rèn luyện kỹ năng làm việc với SGK. Phương pháp dạy học truyền thống vẫn chiếm ưu thế, học sinh chủ yếu nghe giảng và ghi chép. Thời gian trên lớp hạn chế, giáo viên không đủ thời gian tổ chức cho học sinh tự làm việc với SGK. Thứ hai, thiếu quy trình rèn luyện cụ thể, rõ ràng cho từng kỹ năng. Giáo viên chưa được trang bị phương pháp tổ chức hoạt động rèn luyện có hiệu quả. Thứ ba, bản thân học sinh thiếu động lực và thói quen tự học với SGK.

III. Giải pháp phát triển năng lực làm việc với SGK trong dạy học điện học

Giải pháp cốt lõi là xây dựng quy trình rèn luyện kỹ năng làm việc với SGK theo từng kênh thông tin. Với kênh chữ, giáo viên hướng dẫn học sinh thực hiện ba bước: viết ra ý chính, sơ đồ hóa nội dung, hình ảnh hóa kiến thức. Mỗi bước được tổ chức từ mức có hướng dẫn đến mức độc lập. Với kênh hình, học sinh được rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích và rút ra thông tin từ hình vẽ minh họa. Với kênh toán học, giáo viên tổ chức cho học sinh đọc công thức, hiểu ý nghĩa vật lí và vận dụng giải bài tập. Quy trình rèn luyện cần được nâng dần mức độ độc lập của học sinh. Mức một, giáo viên hướng dẫn chi tiết từng thao tác. Mức hai, học sinh thực hiện có sự hỗ trợ của giáo viên. Mức ba, học sinh tự làm việc độc lập với SGK. Việc áp dụng quy trình này trong dạy học phần điện học đã mang lại kết quả tích cực. Học sinh hình thành được thói quen khai thác SGK, cải thiện đáng kể chất lượng học tập.

3.1. Quy trình rèn luyện kỹ năng với kênh chữ và kênh hình

Quy trình rèn luyện kỹ năng làm việc với kênh chữ gồm các bước: giới thiệu cấu trúc thao tác, lấy ví dụ minh họa, tổ chức luyện tập. Giáo viên hướng dẫn học sinh xác định ý chính, viết tóm tắt, sơ đồ hóa nội dung bài học. Với kênh hình, học sinh được rèn luyện theo ba bước: quan sát tổng thể hình vẽ, phân tích chi tiết từng phần, rút ra kết luận vật lí. Mỗi bước thực hiện từ mức có hướng dẫn đến mức độc lập, giúp học sinh dần tự chủ trong khai thác SGK.

3.2. Tổ chức dạy học theo mức độ độc lập tăng dần

Việc nâng dần tính độc lập làm việc của học sinh là yếu tố quyết định hiệu quả rèn luyện. Ở mức có hướng dẫn, giáo viên trình bày mẫu từng thao tác, học sinh quan sát và bắt chước. Ở mức có hỗ trợ, học sinh tự thực hiện với sự trợ giúp của giáo viên khi cần. Ở mức độc lập, học sinh tự khai thác SGK mà không cần sự can thiệp trực tiếp. Cách tổ chức này giúp học sinh xây dựng niềm tin vào khả năng tự học, đồng thời phát triển bền vững năng lực làm việc với SGK phần điện học.

IV. Kết luận và ứng dụng phát triển năng lực SGK trong thực tiễn

Nghiên cứu đã chứng minh việc rèn luyện năng lực làm việc với SGK mang lại hiệu quả rõ rệt cho học sinh. Kết quả thực nghiệm tại các trường THPT cho thấy điểm kiểm tra đầu ra cao hơn đáng kể so với đầu vào. Học sinh ở nhóm thực nghiệm có kỹ năng khai thác SGK tốt hơn nhóm đối chứng. Các kỹ năng viết ý chính, sơ đồ hóa, hình ảnh hóa và toán học hóa đều được cải thiện. Phát hiện quan trọng nhất là năng lực làm việc với SGK cần được rèn luyện thường xuyên, không phải một lần. Giáo viên cần tích hợp hoạt động rèn luyện vào từng tiết học điện học. Quy trình với ba mức độ tổ chức đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả. Kết quả nghiên cứu có thể mở rộng áp dụng cho các phần khác trong chương trình Vật lí 11. Đây cũng là cơ sở để phát triển năng lực tự học, tự nghiên cứu cho học sinh trong bối cảnh đổi mới giáo dục.

4.1. Kết quả thực nghiệm đánh giá hiệu quả quy trình rèn luyện

Kết quả thực nghiệm cho thấy nhóm học sinh được rèn luyện theo quy trình đề xuất có tiến bộ rõ rệt. Điểm kiểm tra trung bình tăng từ 4,2 lên 6,8 sau quá trình thực nghiệm. Tỷ lệ học sinh đạt kỹ năng làm việc với kênh chữ tăng từ 25% lên 72%. Kỹ năng làm việc với kênh hình và kênh toán học cũng cải thiện tương ứng. So sánh với nhóm đối chứng, nhóm thực nghiệm vượt trội ở tất cả các chỉ tiêu đánh giá.

4.2. Khả năng mở rộng áp dụng cho các phần khác trong Vật lí 11

Quy trình rèn luyện năng lực làm việc với SGK đã được kiểm chứng trong phần điện học có thể áp dụng cho các phần khác. Phần quang học, phần sóng và dao động cũng sử dụng đa dạng kênh thông tin tương tự. Giáo viên chỉ cần điều chỉnh nội dung bài tập rèn luyện cho phù hợp với từng chủ đề. Nguyên tắc nâng dần mức độ độc lập vẫn giữ nguyên hiệu quả. Việc mở rộng áp dụng giúp xây dựng năng lực tự học toàn diện cho học sinh trong suốt năm học Vật lí 11.

Trích đoạn nội dung tài liệu

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 Sách và tài liệu học tập, các vấn đề về làm việc với sách và tài liệu học tập mà đặc biệt là SGK đã được nhiều tác giả, nhà lí luận dạy học quan tâm nghiên cứu từ há lâu. Đến nay, hông ít công trình liên quan đến sách và tài liệu học tập, các vấn đề về làm việc với sách đã tiếp nối được công bố. Mỗi công trình nghiên cứu tương ứng với một giai đoạn lịch sử và phạm vi nhất định. Tuy có những quan điểm há phong phú và chưa thật sự thống nhất, hoàn hảo nhưng hầu hết các công trình đều mang ý nghĩa quan trọng đối với người đọc, người học, người dạy và phù hợp với từng thời điểm lịch sử, lĩnh vực và đối tượng ứng dụng, góp phần làm phong phú ho tàng iến thức lí luận dạy học.

Dưới đây đề cập đến các nghiên cứu về vai trò của SGK và phương pháp làm việc với sách, SGK đã được công bố cả ngoài nước và trong nước. Các nghiên cứu ngoài nước Các nghiên cứu về vai trò của SGK và phương pháp làm việc với sách, SGK đã được các nhà nghiên cứu, nhà giáo dục ngoài nước quan tâm từ khá lâu. Nghiên cứu liên quan vai trò của sách giáo khoa Các tác giả nghiên cứu về SGK đều khẳng định vai trò, chức năng quan trọng của SGK đối với hoạt động học của HS, hoạt động dạy của GV. Zuep, sách giáo hoa là nguồn tri thức quan trọng nhất đối với HS, là loại sách học tập phổ biến” là phương tiện mang nội dung học vấn và là phương tiện dạy học giúp HS lĩnh hội tài liệu học tập” [137].

Sapôvalencô khẳng định: Trong hệ thống các phương tiện dạy học mỗi bộ môn thì SGK là phương tiện dạy học quan trọng nhất, vì nó đóng vai trò chủ yếu trong dạy học, có quan hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với các phương tiện dạy học hác, đặc biệt nó chi phối nội dung và chế tạo các phương tiện dạy học này” [138]. lôs areva cho rằng, SGK có vai trò to lớn trong việc rèn luyện các KN và hình thành năng lực học tập cho HS [136]. + Fuller và Clar e (1993) đã làm nghiên cứu ở 8 nước đang phát triển và kết luận SGK có tác dụng tích cực trong việc làm tăng thành tích học tập của HS tiểu học. Các nghiên cứu cho thấy, HS làm bài kiểm tra tốt hơn hi SGK được sử dụng trong dạy học [106], [108], [110].

+ Heyneman và Jamison (1980) đã nghiên cứu một mẫu gồm 61 trường ở Uganda. Các tác giả đã thiết lập một thang đo chất lượng trường học, so sánh thành tích học tập của học sinh và đối chiếu kết quả này với số lượng tài liệu học tập mà nhà trường sẵn có. Các tác giả xác định chất lượng trường học, trong đó có SGK là một trong các yếu tố quyết định mạnh mẽ thành tích học tập của HS [111]. + Nghiên cứu của Jamison và các cộng sự (1981) được tiến hành ở Nicaragua với 20 lớp học có khuyến khích sử dụng SGK cho thấy, cách sử dụng SGK của GV và HS có ảnh hưởng đến thành tích học tập của HS [113].

+ Heyneman và Jamison (1983) báo cáo về một thử nghiệm được tiến hành ở Philippines, trong thời gian một năm và được tiến hành với quy mô 52 trường điểm. Ở thử nghiệm này, HS được học tập với SGK có hướng dẫn của GV. Kết quả cho thấy, thành tích học tập môn Khoa học và Toán học với SGK được nâng lên đáng ể [112]. + Lockheed và các cộng sự (1986) nghiên cứu về hiệu quả của việc sử dụng SGK ở Thái Lan, bằng cách cho HS làm kiểm tra đầu vào và đầu ra.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy, HS được GV hướng dẫn sử dụng SGK có kết quả học tập khác nhau đáng ể ở hai bài kiểm tra [116]. Như vậy, theo quan điểm của các nhà nghiên cứu ngoài nước, SGK có vai trò to lớn trong hoạt động học tập của HS và hoạt động dạy của GV. Thực trạng sử dụng sách giáo khoa trong dạy học + Điều tra về thực trạng sử dụng SGK trong dạy và học của GV và HS, các tác giả Sepulveda-Stuardo và Farrell (1983) tiến hành nghiên cứu việc sử dụng SGK ở Chile. Kết quả cho thấy, 23% GV luôn yêu cầu HS sử dụng SGK, 60% thỉnh thoảng có sử dụng SGK và 17% GV không bao giờ sử dụng.

Đối với HS, SGK tỏ ra hữu dụng hơn đối với GV, hơn 50% HS sử dụng SGK khi không hiểu điều GV giảng. Tuy nhiên hơn 30% HS không sử dụng SGK. Đồng thời nghiên cứu cũng cho thấy, GV sử 10 dụng SGK cho môn Văn nhiều hơn môn Toán và môn Khoa học [125], [104]. + Fuller and Snyder (1991) tiến hành nghiên cứu ở Botswana với 127 trường tiểu học và 154 trường THCS trong 3 tháng, bằng cách quan sát các giờ học.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, khoảng 12% thời gian trong giờ học, HS làm việc với SGK và 1% thời gian HS làm việc với phương tiện đọc hác. Đối với trường THCS tỉ lệ này là 11% và 5%, và HS được yêu cầu làm việc với SGK ở môn Ngôn ngữ nhiều hơn môn học khác [107]. + Các nghiên cứu về việc sử dụng SGK trong dạy học ở Mỹ từ 1966 đến 1993 cho thấy: Hầu hết GV sử dụng SGK một cách thường xuyên, nhiều GV yêu cầu HS sử dụng SGK hằng ngày. GV xem SGK như một phương tiện dạy học không thể thiếu, và GV sử dụng SGK dựa theo kinh nghiệm của bản thân và có sự khác nhau giữa các GV [97], [100], [102], [131], [134], [135], [119], [11], [105, [126], [128], [129].

+ Nghiên cứu của Sharita Bharuthram (2012) cho thấy, trình độ đọc của HS ở cấp THPT ở Australia là rất hác nhau. Do đó, hi học đại học, một số HS có thể thực hiện các nhiệm vụ học tập một cách dễ dàng nhờ năng lực đọc hiểu tốt, ngược lại nhiều HS lại gặp hông ít hó hăn về vấn đề này. Nghiên cứu cũng chỉ ra, cần phải rèn luyện cho HS các KN đọc và cần phải từ bỏ quan niệm cho rằng KN đọc là một KN mà HS có thể phát triển một cách tự nhiên không cần phải rèn luyện. Cần có một chiến lược phát triển đội ngũ GV có hả năng tốt trong việc phát triển năng lực đọc cho HS [127].

+ Nghiên cứu của các tác giả Abdul Razaq Ahmad, Mohd Mahzan Awang, Ahmad Ali Seman & Ramle bin Abdullah (2013) về kỹ năng sử dụng SGK Lịch sử của GV và HS ở trường THCS tại Malaysia. Kết quả nghiên cứu cho thấy, GV không phải hoàn toàn thành thạo trong việc sử dụng SGK, đặc biệt trong sáng tạo và tích hợp các nội dung của SGK với công nghệ thông tin và truyền thông (ICT). Kết quả cũng cho thấy, không có khác biệt đáng ể về giới tính trong việc sử dụng SGK. Nghiên cứu này khuyến cáo Bộ Giáo dục Malaysia cần tổ chức huấn luyện đặc biệt để nâng cao các KN sử dụng SGK cho cả GV và HS.

Điều này sẽ đảm bảo rằng các SGK được sử dụng một cách hiệu quả [95]. Như vậy, các nhà giáo dục ở nhiều nước trên thế giới đã tìm hiểu thực trạng của việc sử dụng SGK trong dạy học, và vẫn coi SGK là phương tiện dạy học cần 11 thiết và khuyến cáo nên chú ý hơn nữa việc sử dụng SGK trong dạy học. Nghiên cứu liên quan đến làm việc với sách Các nghiên cứu về làm việc với sách được các tác giả, nhà nghiên cứu quan tâm và đề cập đến theo hai hướng cơ bản: làm việc với sách theo hướng đọc sách phổ biến, làm việc với sách theo hướng như một phương pháp dạy học. Các nghiên cứu về làm việc với sách theo hướng đọc sách phổ biến đã được các tác giả, nhà nghiên cứu ngoài nước quan tâm từ há lâu.

Trong đó, tiêu biểu là các công trình nghiên cứu của một số tác giả thuộc Liên Xô được công bố từ những năm 1950 – 1960. Povarlin với nhận định: "Phương pháp đọc tuỳ thuộc vào mục đích, và hoàn toàn do mục đích quy định", Phương pháp đọc sách” của A. Ruba in với tác phẩm Tự học như thế nào” đã chỉ ra cách đọc sách thông qua các định hướng cụ thể: cần phải đọc sách như thế nào, chọn sách như thế nào, nghệ thuật đọc sách, vấn đề đọc sách văn học [50], …. Các tác giả hác như: Bobbi Deporter & Mi e Herna i với tác phẩm Phương pháp học tập siêu tốc hơi dậy năng lực tiềm ẩn trong bạn”, đã nghiên cứu khả năng đọc hiểu hi đọc sách và xác định việc đọc hàng ngày đòi hỏi phải đọc lướt để lấy thông tin đáng chú ý nhất, hiểu rõ, sắp xếp và lưu thông tin,…[9], Mortimer J.

Adler và Charles Van Doren với tác phẩm How to read a boo ” đã hướng dẫn người đọc các cấp độ đọc khác nhau: từ PP đọc sơ cấp, qua việc đọc lướt có hệ thống và đọc kỹ lưỡng, đến đẩy nhanh tốc độ đọc [57]. Tào Phượng với tác phẩm Bàn với thanh niên về vấn đề đọc sách”, xác định mục đích của việc đọc sách với thanh niên và tinh thần ham đọc sách của các vị lãnh tụ cách mạng Trung Quốc [73]. Có nhiều công trình nghiên cứu chỉ ra tầm quan trọng của việc đọc và tầm quan trọng của việc dạy cho HS các chiến lược đọc hác nhau để phát triển KN đọc hiểu của HS. Các nghiên cứu cho thấy, HS có vấn đề về đọc văn bản sẽ gặp khó hăn trong việc thu thập thông tin từ các văn bản, và do đó, HS gặp hó hăn trong học tập.

Các nghiên cứu về KN đọc cũng đã chỉ ra rằng, chiến lược đọc có thể được giảng dạy cho sinh viên, và khi giảng dạy, họ có thể nâng cao thành tích học tập trong các bài kiểm tra đọc hiểu [98], [101], [103], [122], [123], [132], [114], [115]. Các nghiên cứu về làm việc với sách theo hướng như một PPDH, tiêu biểu 12 như: X. Gruzinx i,… [1], [92], [94] đều quan điểm làm việc với sách như là một PPDH. Các nghiên cứu đã nhấn mạnh, sinh viên muốn nâng cao hiệu quả học tập của mình cần phải làm việc với sách và cũng đưa ra các chỉ dẫn giúp sinh viên nâng cao hiệu quả làm việc với sách của mình.

Tuy nhiên, các nghiên cứu này chưa đi sâu mô tả các KNLV với sách. Một số tác giả đã xác định các KNLV với SGK như: A.