Phát Triển Năng Lực Thực Nghiệm Cho Học Sinh Trong Dạy Học Điện Học Và Điện Từ Học Vật Lý THPT

Luận án tiến sĩ giáo dục phân tích phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học một số kiến thức phần điện học điện từ, xây dựng cơ sở lý luận, kiểm chứng thực

Trường đại học

Trường Đại học Vinh

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Luận án tiến sĩ

2022

246
0
0

Phí lưu trữ

55 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Các nghiên cứu về năng lực, năng lực thực nghiệm

1.1.1. Các nghiên cứu về năng lực

1.1.2. Các nghiên cứu năng lực ở Việt Nam

1.2. Cơ sở lí luận và thực tiễn về phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông

1.3. Xây dựng kế hoạch bài học phần “Điện học - Điện từ học” Vật lí 11 theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh

1.4. Thực nghiệm sư phạm

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU (nội dung chi tiết chương 2 không rõ ràng trong fulltext trích)

3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG KẾ HOẠCH BÀI HỌC PHẦN “ĐIỆN HỌC - ĐIỆN TỪ HỌC” VẬT LÍ 11 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH

3.1. Một số đặc điểm của phần “Điện học - Điện từ học” Vật lí 11 trung học phổ thông

3.2. Nội dung dạy học và mục tiêu chuẩn kiến thức kĩ năng phần “Điện học - Điện từ học” Vật lí 11 trung học phổ thông

3.3. Nội dung dạy học phần Điện học - Điện từ học

3.4. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình phần “Điện học - Điện từ học” Vật lí 11 trung học phổ thông

3.5. Mục tiêu dạy học phần “Điện học - Điện từ học” theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm

3.6. Chuẩn bị điều kiện cần thiết để dạy học phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong phần “Điện học - Điện từ học” Vật lí 11

3.6.1. Chuẩn bị các thí nghiệm

3.6.2. Chuẩn bị hệ thống bài tập thí nghiệm

3.7. Thiết kế các kế hoạch bài học phần Điện học - Điện từ học Vật lí 11 theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh

4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

4.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm

4.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

4.3. Đối tượng, thời gian thực nghiệm sư phạm

4.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

4.5. Thực nghiệm sư phạm vòng 1

4.6. Phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm

4.7. Những thuận lợi, khó khăn thực nghiệm sư phạm vòng 1 và đề xuất cách khắc phục trong thực nghiệm sư phạm vòng 2

4.8. Thực nghiệm sư phạm vòng 2

4.9. Kết quả định tính

4.10. Đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh qua biểu hiện hành vi

4.11. Đánh giá kết quả định lượng

KẾT LUẬN CHUNG

NHỮNG CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG

PHỤ LỤC 2: TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐIỀU TRA

PHỤ LỤC 3: CHUẨN BỊ CÁC THÍ NGHIỆM

PHỤ LỤC 4: CHUẨN BỊ HỆ THỐNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM

PHỤ LỤC 5: PHIẾU QUAN SÁT GIỜ DẠY

PHỤ LỤC 6: ĐỀ KIỂM TRA

PHỤ LỤC 7: BÁO CÁO SẢN PHẨM DỰ THI SÁNG TẠO KHOA HỌC KĨ THUẬT CỦA HỌC SINH

PHỤ LỤC 8: HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Tóm tắt

I. Phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học vật lý THPT

Luận án tập trung vào phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học phần Điện học - Điện từ học vật lý THPT. Nghiên cứu nhấn mạnh tầm quan trọng của việc rèn luyện kỹ năng thực hànhphương pháp thực nghiệm để học sinh có thể tự lực kiến tạo tri thức mới. Các biện pháp dạy học được đề xuất nhằm tăng cường khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn thông qua thí nghiệm vật lý.

1.1. Cơ sở lý luận về năng lực thực nghiệm

Năng lực thực nghiệm được định nghĩa là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng để thực hiện các thí nghiệm và giải quyết vấn đề thực tiễn. Luận án phân tích cấu trúc năng lực thực nghiệm gồm các thành tố như kỹ năng quan sát, thiết kế thí nghiệm, phân tích dữ liệu và đánh giá kết quả. Các nghiên cứu quốc tế và trong nước đều khẳng định vai trò của phương pháp thực nghiệm trong việc phát triển năng lực khoa học của học sinh.

1.2. Thực trạng dạy học vật lý theo hướng phát triển năng lực

Kết quả điều tra thực trạng cho thấy, việc áp dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lý còn hạn chế. Giáo viên chủ yếu tập trung vào truyền thụ kiến thức lý thuyết, ít chú trọng đến việc rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh. Điều này dẫn đến việc học sinh thiếu khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đặc biệt trong phần Điện học - Điện từ học.

II. Biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học

Luận án đề xuất bốn biện pháp chính để phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh: (1) Dạy học kiến thức mới theo phương pháp thực nghiệm, (2) Sử dụng bài tập thí nghiệm, (3) Tổ chức dạy học dự án và ngoại khóa, (4) Kiểm tra, đánh giá năng lực thực nghiệm. Các biện pháp này được thiết kế nhằm tăng cường tính chủ động và sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập.

2.1. Dạy học theo phương pháp thực nghiệm

Phương pháp này yêu cầu học sinh tham gia trực tiếp vào quá trình thiết kế và thực hiện thí nghiệm. Ví dụ, trong bài học về Lực từ và cảm ứng từ, học sinh được hướng dẫn thực hiện thí nghiệm để khám phá kiến thức mới. Cách tiếp cận này giúp học sinh hiểu sâu hơn về bản chất của các hiện tượng vật lý và phát triển kỹ năng thực hành.

2.2. Sử dụng bài tập thí nghiệm

Hệ thống bài tập thí nghiệm được xây dựng để rèn luyện các kỹ năng như quan sát, phân tích và đánh giá. Các bài tập này được thiết kế phù hợp với nội dung phần Điện học - Điện từ học, giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn một cách hiệu quả.

III. Thực nghiệm sư phạm và kết quả

Luận án tiến hành thực nghiệm sư phạm tại các trường THPT để kiểm chứng hiệu quả của các biện pháp đề xuất. Kết quả cho thấy, học sinh tham gia thực nghiệm có sự tiến bộ rõ rệt về năng lực thực nghiệm, đặc biệt trong việc thiết kế và thực hiện thí nghiệm. Tỉ lệ học sinh đạt mức độ cao trong các hành vi thực nghiệm tăng lên đáng kể.

3.1. Kết quả định tính

Qua quan sát và phỏng vấn, học sinh thể hiện sự hứng thú và chủ động hơn trong các hoạt động thí nghiệm. Giáo viên đánh giá cao tính hiệu quả của các biện pháp dạy học mới trong việc phát triển năng lực khoa học của học sinh.

3.2. Kết quả định lượng

Kết quả thống kê cho thấy, tỉ lệ học sinh đạt mức độ cao trong các bài kiểm tra thực nghiệm tăng từ 20% lên 60%. Điều này chứng tỏ các biện pháp đề xuất có tác động tích cực đến việc phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh.

IV. Đóng góp và ứng dụng thực tiễn

Luận án đóng góp cả về mặt lý luận và thực tiễn. Về lý luận, nghiên cứu xây dựng khái niệm và thang đo năng lực thực nghiệm trong dạy học vật lý. Về thực tiễn, các biện pháp và tài liệu dạy học được đề xuất có thể áp dụng rộng rãi trong các trường THPT, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục vật lý.

4.1. Đóng góp lý luận

Nghiên cứu làm rõ cấu trúc và các thành tố của năng lực thực nghiệm, đồng thời đề xuất thang đo để đánh giá năng lực này. Đây là cơ sở quan trọng cho việc thiết kế chương trình và phương pháp dạy học vật lý theo hướng phát triển năng lực.

4.2. Ứng dụng thực tiễn

Các thí nghiệm và bài tập thực nghiệm được thiết kế trong luận án có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh. Ngoài ra, kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc đổi mới phương pháp dạy học vật lý ở trường THPT.

01/03/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Các nghiên cứu về năng lực, năng lực thực nghiệm 1. Các nghiên cứu về năng lực a. Khái niệm năng lực Trong các tài liệu nghiên cứu có nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực.

Có thể phân thành các nhóm sau: - Nhóm thứ nhất coi năng lực thuộc phạm trù khả năng. Denyse Trembley coi “Năng lực là khả năng hành động hiệu quả bằng sự cố gắng dựa trên nhiều nguồn lực”. Weinert: “Năng lực là tổng hợp các khả năng và kỹ năng sẵn có hoặc học được cũng như sự sẵn sàng của HS nhằm giải quyết những vấn đề nảy sinh và hành động một cách có trách nhiệm, có phê phán để đi đến giải pháp” [10]. - Nhóm thứ hai coi năng lực thuộc phạm trù hoạt động hoặc đặc điểm, phẩm chất, thuộc tính cá nhân: Theo P.

Rudik: “Năng lực là tính chất tâm - sinh lý của con người chi phối quá trình tiếp thu các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cũng như hiệu quả thực hiện một hoạt động nhất định” [9, tr. Từ định nghĩa này, khái niệm năng lực bao gồm các điều kiện tâm sinh lý chi phối các hoạt động của con người. Covaliop định nghĩa: “Năng lực là tập hợp hoặc tổng hợp những thuộc tính của cá nhân con người, đáp ứng những nhu cầu lao động và đạt được những kết quả cao” [9, tr. Laytex cho rằng: “Năng lực là thuộc tính tâm lí của cá nhân đảm bảo điều kiện để hoàn thành tốt đẹp những loại hoạt động nhất định”.

Các định nghĩa trong nhóm thứ hai coi năng lực là đặc tính, phẩm chất, thuộc tính của con người, đúng hơn coi năng lực là khả năng hoạt động. Đặc trưng của năng lực là bộc lộ ở hoạt động (thể hiện kỹ năng trong một lĩnh vực cụ thể), hoạt động mang lại hiệu quả, chất lượng, thành công. 6 Các nghiên cứu năng lực ở Việt Nam Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về năng lực và giáo dục phát triển năng lực, các kết quả nghiên cứu của các tác giả, nhóm tác giả, chúng ta có thể kể đến các kết quả nghiên cứu của các tác giả đó như Nguyễn Ngọc Bích (2000) [9], Hoàng Hoà Bình (2015) [10], Nguyễn Lăng Bình - Đỗ Hương Trà - Nguyễn Phương Hồng - Cao Thị Thặng (2010) [11], Nguyễn Lâm Đức (2016) [18], Đặng Thành Hưng (2012) [30], Nguyễn Lan Phương (2015) [55], Phạm Thị Phú - Nguyễn Đình Thước (2019) [54], Phạm Hữu Tòng (2004) [67], Đỗ Hương Trà - Nguyễn Văn Biên - Tưởng Duy Hải - Phạm Xuân Quế - Dương Xuân Quý (2019) [72],. Tiếp thu quan niệm về năng lực ở các nước có nền giáo dục phát triển và các ý kiến của đội ngũ chuyên gia giáo dục trong nước, Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình Giáo dục phổ thông Chương trình tổng thể đã xác định: "Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí.

thực hiện thành công một hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể" [14, tr. Như vậy, năng lực là một thuộc tính tâm lí phức hợp, là sự hội tụ của nhiều yếu tố như kiến thức, kĩ năng, thái độ, thực hiện hoạt động và có trách nhiệm. Các chuyên gia trên các lĩnh vực giáo dục trong và ngoài nước đã định nghĩa về năng lực có khác nhau về cách diễn đạt, nhưng nội hàm của năng lực đều thể hiện những đặc điểm chung như năng lực là thuộc tính cá nhân,khả năng của mỗi người qua hoạt động và rèn luyện mới có năng lực, năng lực của mỗi cá nhân quyết định khả năng thực hiện giải quyết vấn đề thực tiễn trong một lĩnh vực cụ thể. Ta thấy giữa người này và người khác có những năng lực khác nhau.

Các dấu hiệu khác biệt về năng lực đó là: - Khác biệt trong khuynh hướng hoạt động. Khuynh hướng là dấu hiệu đầu tiên của hình thành năng lực. Biểu hiện ở nguyện vọng và ý muốn của con người đối với hoạt động nhất định. Ví dụ như trong lĩnh vực hội họa, âm nhạc, toán học, vật lí,… rõ ràng, khuynh hướng cho biết tiền đề bẩm sinh nhất định đối với năng lực trong hoạt động nào đó.

- Khác biệt trong nhịp độ hoạt động đối với từng người. Người có năng lực về một hoạt động thuộc lĩnh vực nào đó nếu bắt tay vào thực hiện sẽ dễ dàng hơn và kết 7 quả sẽ tốt hơn nhiều so với người không có năng lực về: + Số lượng và chất lượng của kết quả hoạt động. + Tính chất độc lập và sáng tạo trong hoạt động. Năng lực đòi hỏi phải có các kiến thức, kĩ năng cũng như quan điểm và thái độ mà cá nhân để có thể vận dụng giải quyết thành công trong các vấn đề thực tiễn, tình huống cụ thể.

Cấu trúc năng lực Cho đến nay cấu trúc năng lực đang được xây dựng theo hai hướng: - Hướng thứ nhất: cấu trúc năng lực theo nguồn hợp thành. Theo cách này, năng lực là sự kết hợp giữa ba thành tố: thái độ (attitude) + kĩ năng (skills) + kiến thức (knowledge). Người ta gọi hướng xây dựng thứ nhất là cấu trúc năng lực theo mô hình ASK. - Hướng thứ hai: xây dựng cấu trúc năng lực theo các năng lực thành tố.

Năng lực = Hợp phần (các lĩnh vực chuyên môn) + Thành tố (năng lực bộ phận) + Hành vi (tạo nên thành tố) [10], [54, tr. Các loại năng lực Việc phân loại năng lực là một vấn đề phức tạp. Tùy thuộc vào quan điểm tiếp cận năng lực mà người ta chia năng lực thành các dạng thức khác nhau. Cho đến nay, có thể thấy năng lực được phân thành hai loại đó là năng lực chung/cốt lõi (general competence) và năng lực cụ thể/chuyên biệt (specific competence) [14], [54].

- Năng lực chung là năng lực cơ bản thiết yếu để con người có thể sống và làm việc bình thường trong xã hội. Năng lực chung được hình thành và phát triển do từ nhiều môn học/nhiều lĩnh vực. - Năng lực cụ thể/chuyên biệt là năng lực được hình thành thông qua và phát triển trong một lĩnh vực hoặc một môn học nào đó. Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí (2018), xác định năng lực chung, năng lực chuyên biệt môn Vật lí đó là: Năng lực chung: (1) Năng lực tự chủ và tự học; (2) Năng lực giao tiếp và hợp tác; (3) Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

Năng lực cụ thể/chuyên biệt môn Vật lí: (1) Năng lực nhận thức vật lí; (2) Năng lực tìm hiểu hiện thực khách quan dưới góc độ vật lí; (3) Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng vật lí vào thực tiễn [15]. 8 Xác định các năng lực chung và năng lực cụ thể/chuyên biệt trong giáo dục/đào tạo ở các cấp học, bậc học có cấp độ khác nhau. Nó còn phụ thuộc vào các giá trị đạo đức, văn hóa và các quy ước xã hội, phụ thuộc vào khả năng hữu ích của năng lực đó với cộng đồng, hoàn cảnh gia đình và xã hội, phụ thuộc vào yêu cầu phát triển trong một giai đoạn cụ thể, nhất là yêu cầu phát triển nguồn nhân lực nhằm đáp ứng thị trường lao động, trình độ khoa học - kỹ thuật và công nghệ của mỗi quốc gia. Chính vì thế mà việc xác định hệ thống năng lực chung và năng lực riêng trong chương trình giáo dục phổ thông ở mỗi nước hết sức đa dạng và phong phú [13], [54, tr.

Năng lực thực nghiệm của học sinh phổ thông Theo R. Tác giả coi hoạt động thực nghiệm vật lí là điều kiện, môi trường để hình thành năng lực thực nghiệm. Quy trình hoạt động thực nghiệm nêu trên đòi hỏi các hành động trí tuệ - thực tiễn. Theo Nico Schreiber, Heike Theyßen và Horst Schecker (2009), năng lực thực nghiệm là năng lực đặc thù được hình thành thông qua môn Vật lí.

Khi HS giải BTTN luôn phải vận dụng tổng hợp các kiến thức lí thuyết, kết hợp các khả năng hoạt động trí óc và thực hành các vốn hiểu biết về vật lí, kĩ thuật và thực tế đời sống. Vì vậy, có thể dùng các BTTN để bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS [93]. Tác giả coi năng lực thực nghiệm là năng lực đặc thù của môn Vật lí, khả năng hoạt động trí tuệ - thực hành và sử dụng BTTN làm phương tiện/công cụ để rèn luyện, phát triển năng lực thực nghiệm. Theo tác giả Phạm Hữu Tòng: “Năng lực thực nghiệm với tư cách là một năng lực nhận thức khoa học, được hiểu là năng lực nghĩ ra PATN khả thi cho phép đề xuất hoặc kiểm tra những giả thuyết hay phỏng đoán khoa học và thực hành được thí nghiệm thành công để từ đó rút ra các kết luận cần thiết (chứ không phải chỉ đơn thuần là năng lực thao tác thí nghiệm, hiểu theo nghĩa là năng lực thực hiện được các thao tác bằng tay, quan sát, đo đạc)” [67, tr.

Như vậy, năng lực thực nghiệm vật lí là năng lực giải vấn đề theo phương pháp 9 thực nghiệm vật lí, bao gồm hai mặt: mặt hoạt động tư duy (đầu óc) và mặt hoạt động thể chất (tay chân, giác quan). Các tác giả Phạm Thị Phú và Nguyễn Đình Thước coi “Năng lực thực nghiệm là tổ hợp kĩ năng, kiến thức và thái độ của chủ thể, cho phép chủ thể giải quyết vấn đề bằng phương pháp thực nghiệm” [54, tr. Theo định nghĩa này, năng lực thực nghiệm cũng là năng lực thực hiện giải quyết vấn đề theo phương pháp thực nghiệm. Xaypaseuth Vylaychit (2019) định nghĩa “Năng lực thực nghiệm là khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo với các thuộc tính tâm lí như hứng thú, niềm tin, ý chí để thực hiện thành công các nhiệm vụ thực nghiệm, năng lực thực nghiệm bao gồm xác định mục đích thí nghiệm, thiết kế PATN (bao gồm lựa chọn công cụ thí nghiệm, dự kiến cách tiến hành và thu thập số liệu trong quá trình thực nghiệm), tiến hành được thí nghiệm (lắp ráp, bố trí tiến hành thí nghiệm, thu thập kết quả thí nghiệm, xử lí được số liệu và đánh giá được kết quả)” [76, tr.

Định nghĩa này chỉ ra khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo với các thuộc tính tâm lí thực hiện thí nghiệm theo một mục đích nhất định; các nhiệm vụ thực nghiệm được thể hiện tiến trình thực hiện các hành động thí nghiệm của HS, phù hợp dạy học phát triển năng lực thực nghiệm vật lí của HS ở trường trung học cơ sở.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Phát Triển Năng Lực Thực Nghiệm Cho Học Sinh Trong Dạy Học Điện Học Và Điện Từ Học Vật Lý THPT là một tài liệu chuyên sâu tập trung vào việc nâng cao năng lực thực nghiệm cho học sinh thông qua các phương pháp dạy học hiện đại trong lĩnh vực điện học và điện từ học. Tài liệu này không chỉ cung cấp các lý thuyết nền tảng mà còn đưa ra các ví dụ thực tiễn, giúp học sinh phát triển kỹ năng thực hành, tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề. Đây là nguồn tài liệu hữu ích cho giáo viên và nhà nghiên cứu giáo dục muốn cải thiện chất lượng dạy học vật lý ở bậc THPT.

Để mở rộng kiến thức về các phương pháp dạy học hiệu quả, bạn có thể tham khảo Luận án tiến sĩ xây dựng và sử dụng phim học tập trong dạy học phần cơ học vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, tài liệu này tập trung vào việc sử dụng phim học tập để phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Ngoài ra, Luận văn thạc sĩ giáo dục học phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương mắt các dụng cụ quang vật lí 11 trung học phổ thông với việc sử dụng thí nghiệm cũng là một tài liệu đáng chú ý, giúp học sinh phát triển năng lực tự học thông qua thí nghiệm. Cuối cùng, Quản lý hoạt động dạy học môn khoa học tự nhiên lớp 6 ở các trường trung học cơ sở thành phố thái nguyên tỉnh thái nguyên cung cấp góc nhìn về quản lý hoạt động dạy học, một yếu tố quan trọng trong việc nâng cao chất lượng giáo dục.

Các tài liệu này không chỉ bổ sung kiến thức mà còn mở ra nhiều hướng tiếp cận mới, giúp bạn hiểu sâu hơn về các phương pháp dạy học hiệu quả.