Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục tổ chức dạy học khám phá thí nghiệm vật lí đại cương nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của sinh viên sư phạm

Luận án tiến sĩ nghiên cứu tổ chức dạy học khám phá thí nghiệm vật lí đại cương, phát triển năng lực thực nghiệm cho sinh viên sư phạm.

Trường đại học

Đại học Sư phạm Hà Nội

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2023

275
1
0

Phí lưu trữ

55 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

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

1.1. Định nghĩa năng lực

1.2. Cấu trúc năng lực

1.3. Các nghiên cứu về năng lực thực nghiệm

1.4. Các nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực thực nghiệm của sinh viên sư phạm

1.5. Các nghiên cứu về dạy học khám phá và thí nghiệm khám phá

1.6. Nhận định chung về thí nghiệm khám phá nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của sinh viên sư phạm

1.7. Kết luận chương 1

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TÁ CHẮC DẠY HỌC KHÁM PHÁ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA SINH VIÊN SƯ PHẠM

2.1. Năng lực thực nghiệm

2.2. Định nghĩa năng lực thực nghiệm

2.3. Cơ sở đề xuất cấu trúc năng lực thực nghiệm

2.4. Cấu trúc năng lực thực nghiệm của sinh viên sư phạm

2.5. Các mức độ của các chỉ số hành vi năng lực thực nghiệm

2.6. Khái niệm dạy học khám phá

2.7. Đặc điểm của dạy học khám phá

2.8. Thí nghiệm khám phá

2.9. Vị trí, vai trò và đặc điểm thí nghiệm Vật lí đại cương trong chương trình đào tạo cử nhân sư phạm Vật lí ở các trường Đại học Sư phạm

2.10. Mục đích khảo sát

2.11. Đối tượng khảo sát

2.12. Phương pháp khảo sát

2.13. Công cụ đánh giá

2.14. Kết quả khảo sát và thảo luận

2.15. Các nguyên tắc sư phạm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm khi tổ chức dạy học thí nghiệm Vật lí đại cương theo dạy học khám phá

2.16. Các biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm khi tổ chức dạy học thí nghiệm Vật lí đại cương theo dạy học khám phá

2.17. Quy trình xây dựng chương trình thí nghiệm Vật lí đại cương theo dạy học khám phá nhằm phát triển năng lực thực nghiệm

2.18. Giới thiệu sơ lược về mô hình ADDIE

2.19. Quy trình xây dựng chương trình thí nghiệm Vật lí đại cương theo mô hình ADDIE

2.20. Quy trình tổ chức dạy học khóa học thí nghiệm Vật lí đại cương theo dạy học khám phá nhằm phát triển năng lực thực nghiệm

2.21. Quy trình tổ chức dạy học từng bài thí nghiệm theo dạy học khám phá nhằm phát triển năng lực thực nghiệm

2.22. Tiến trình dạy học khám phá thí nghiệm Vật lí đại cương

2.23. Kết luận chương 2

3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC KHÁM PHÁ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA SINH VIÊN SƯ PHẠM

3.1. Xây dựng nội dung các bài thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm theo dạy học khám phá

3.2. Xây dựng các phương án và dụng cụ thí nghiệm

3.3. Xây dựng các nhiệm vụ học tập

3.4. Xây dựng tiến trình dạy học các bài thí nghiệm theo dạy học khám phá

3.5. Kết luận chương 3

4. CHƯƠNG 4: THÍ NGHIỆM SƯ PHẠM

4.1. Mục đích thí nghiệm sư phạm

4.2. Thiết kế thí nghiệm sư phạm

4.3. Đối tượng thực nghiệm và thời gian thực nghiệm sư phạm

4.4. Tiến trình thực nghiệm sư phạm

4.5. Công cụ đánh giá và phương pháp xử lí dữ liệu

4.6. Kết quả thí nghiệm sư phạm lần 1

4.7. Kết luận quá trình thực nghiệm sư phạm lần 1

4.8. Kết quả thí nghiệm sư phạm lần 2

4.9. Kết luận quá trình thực nghiệm sư phạm lần 2

4.10. Kết luận chương 4

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Bài viết này tập trung vào việc phát triển năng lực thực nghiệm cho sinh viên sư phạm thông qua phương pháp dạy học thí nghiệm trong môn vật lý. Trong bối cảnh giáo dục hiện đại, việc trang bị cho sinh viên những kỹ năng thực hành là rất cần thiết. Chương trình giáo dục phổ thông mới đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phát triển năng lực cho người học, từ đó yêu cầu các trường sư phạm phải đổi mới phương pháp giảng dạy. Việc áp dụng dạy học khám phá trong giảng dạy vật lý không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức mà còn phát triển khả năng tư duy phản biện và giải quyết vấn đề.

1.1. Tầm quan trọng của năng lực thực nghiệm

Năng lực thực nghiệm là khả năng thực hiện các thí nghiệm một cách chính xác và hiệu quả. Đối với sinh viên sư phạm, việc phát triển năng lực này không chỉ giúp họ thực hiện thí nghiệm mà còn có khả năng thiết kế và cải tiến các thí nghiệm phù hợp với thực tiễn. Theo nghiên cứu, sinh viên có năng lực thực nghiệm cao sẽ tự tin hơn trong việc giảng dạy và truyền đạt kiến thức cho học sinh. Điều này đặc biệt quan trọng trong môn vật lý, nơi mà thực hành và lý thuyết cần được kết hợp chặt chẽ.

II. Phương pháp dạy học thí nghiệm

Phương pháp dạy học thí nghiệm được coi là một trong những phương pháp hiệu quả nhất trong việc phát triển năng lực thực nghiệm cho sinh viên. Phương pháp này khuyến khích sinh viên tham gia vào quá trình học tập một cách chủ động, từ việc thiết kế thí nghiệm đến việc phân tích kết quả. Việc áp dụng dạy học khám phá trong các bài thí nghiệm giúp sinh viên không chỉ học hỏi từ những sai sót mà còn phát triển khả năng tư duy độc lập. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sinh viên tham gia vào các hoạt động thực nghiệm có xu hướng hiểu sâu hơn về các khái niệm vật lý.

2.1. Quy trình dạy học thí nghiệm

Quy trình dạy học thí nghiệm bao gồm các bước như xác định mục tiêu, thiết kế thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm và phân tích kết quả. Mỗi bước đều có vai trò quan trọng trong việc phát triển năng lực thực nghiệm của sinh viên. Đặc biệt, việc sinh viên tự thiết kế thí nghiệm sẽ giúp họ hiểu rõ hơn về quy trình nghiên cứu khoa học. Điều này không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức mà còn phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề và tư duy phản biện.

III. Kết quả khảo sát và thảo luận

Khảo sát được thực hiện trên sinh viên sư phạm cho thấy rằng có một tỷ lệ lớn sinh viên cảm thấy thiếu kỹ năng trong việc thiết kế và thực hiện thí nghiệm. Cụ thể, 71,53% sinh viên cho rằng họ chưa được phát triển kỹ năng cải tiến và chế tạo thí nghiệm. Điều này cho thấy cần có sự thay đổi trong phương pháp giảng dạy để nâng cao năng lực thực nghiệm cho sinh viên. Việc tổ chức các buổi thực hành thí nghiệm theo phương pháp dạy học khám phá sẽ giúp sinh viên có cơ hội thực hành nhiều hơn và từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy.

3.1. Đề xuất cải tiến

Để nâng cao năng lực thực nghiệm cho sinh viên, cần thiết phải cải tiến chương trình giảng dạy và tăng cường các hoạt động thực hành. Các trường sư phạm nên đầu tư vào cơ sở vật chất và thiết bị thí nghiệm, đồng thời tổ chức các khóa đào tạo cho giảng viên về phương pháp dạy học thí nghiệm. Việc này không chỉ giúp sinh viên phát triển kỹ năng thực hành mà còn tạo ra môi trường học tập tích cực, khuyến khích sự sáng tạo và khám phá.

07/02/2025
Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục tổ chức dạy học khám phá thí nghiệm vật lí đại cương nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của sinh viên sư phạm

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Tổng quan các vấn đß nghiên cāu Chương 2. Cơ sá lí luận và thực tiễn vß tổ chāc d¿y học khám phá <Thí nghiệm Vật lí đ¿i cương= nhằm phát trián năng lực thực nghiệm cÿa sinh viên sư ph¿m Chương 3. Thiết kế tiến trình d¿y học khám phá <Thí nghiệm Vật lí đ¿i cương= nhằm phát trián năng lực thực nghiệm cÿa sinh viên sư ph¿m Chương 4.

Thực nghiệm sư ph¿m Cấu trúc cÿa LA đưÿc trình bày tóm tắt thông qua sơ đồ hình 1 như sau: Hình 1. S¢ đß tóm tÅt cÃu trúc luÃn án 7 CH¯¡NG 1 TàNG QUAN CÁC VÂN ĐÀ NGHIÊN CĄU 1. Định nghĩa năng lực Ngày nay, đa d¿ng quan điám vß NL có thá chia thành 3 xu hướng chính: 1. Năng lực là khả năng Nhißu tài liệu nước ngoài định nghĩa NL dựa vào khả năng (ability, capacity, possibility) thá hiện qua bảng 1.1 như sau: BÁng 1.

Mát số nghiên cąu đßnh ngh*a nng lăc dăa trên <khÁ nng= OECD2 [54] P. Weinert [57] NL là khả năng NL là khả năng sử NL là khả năng NL là sự kết hÿp cÿa ngưßi học đáp āng dāng các kiến thāc, hành động, đạt được các khả năng và kĩ các nhu cầu phāc kĩ năng, thái đá, kinh thành công và tiến năng có sẵn hoặc học t¿p bằng cách sử nghiệm và sự đam mê bộ dựa trên việc tập đưÿc cùng với sự sẵn dāng và huy đáng đá hoàn thành công hÿp và sử dāng hiệu sàng cÿa ngưßi học đá các nguồn lực xã việc một cách phù quả các nguồn lực giải quyết các vấn đß hái (bao gồm kĩ hợp và hiệu quả tổng hÿp đá giải phát sinh và thực hiện năng và thái đá) trong nhißu tình quyết các trưßng mát cách có trách trong các tình huáng khác nhau hÿp đa d¿ng trong nhiệm, có sự phê phán huáng cā thá. trong cuác sáng. đá đạt được câu trả lßi.1, kết quả nghiên cāu cho thấy phần lớn các định nghĩa vß NL cÿa các tài liệu nước ngoài đßu cho rằng NL là khả năng thực hiện ho¿t đáng tương āng và luôn luôn đi kèm theo sau là các cām từ <thực hiện thành công,= <phù hÿp và hiệu quả,= <hành đáng, đ¿t đưÿc thành công và tiến bá,= <đ¿t đưÿc câu trả lßi.

Năng lực là sự huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng, và thuộc tính cá nhân Theo chương trình GDPT tổng thá 2018 cÿa Bá Giáo dāc và Đào t¿o đã định nghĩa NL như sau: <Nng lăc là sự huy đáng táng hÿp các ki¿n thąc, k* nng và các thuác tính cá nhân khác như hāng thú, nißm tin, ý chí. đá thực hiện mát lo¿i công việc trong mát bái cảnh nhất định= [4]. Năng lực là đặc điểm, phẩm chất hoặc thuộc tính cá nhân BÁng 1. Mát số nghiên cąu đßnh ngh*a nng lăc dăa trên <đặc điÃm, ph¿m chÃt, thuác tính cá nhân= Từ điÃn Bách Từ điÃn ti¿ng Ph¿m Minh TrÅn Tráng NguyÅn Xuân khoa ViÇt ViÇt [6] H¿c [7] Thăy, Thąc Nam [5] NguyÅn Quang [9] U¿n [8] 2 Tổ chāc các nước kinh tế phát trián 8 NL là đặc điểm NL là phẩm NL là những NL là tổ hÿp các NL là tổng của cá nhân chất tâm lí và đặc điểm tâm thuộc tính tâm lí hÿp những thá hiện māc đá sinh lí mang lí cá biệt á mßi đác đáo hay các thuộc tính thành th¿o có l¿i khả năng con ngưßi, t¿o phẩm chất tâm lí tâm lí độc đáo nghĩa là ngưßi cho con ngưßi thành đißu kiện cÿa ngưßi học, của cá nhân học có thá thực thực hiện mát quy định tác giúp t¿o đißu kiện đáp āng đòi hiện mát hoặc ho¿t đáng cā đá, chißu sâu, thuận lÿi cho việc hßi đặc trưng vài d¿ng ho¿t thá với hiệu cưßng đá cÿa hoàn thành tát cÿa ho¿t đáng đáng nào đó quả cao.

việc tác đáng mát lo¿i ho¿t và bảo đảm mát cách thành vào đái tưÿng đáng nhất định cho ho¿t đáng thāc và chắc lao đáng nào đó. ấy thành công. Qua các định nghĩa vừa trình bày á bảng trên, chúng tôi nhận thấy việc giải thích NL là đặc điÃm, ph¿m chÃt hoặc thuác tính căa con ng°åi đưÿc nhißu nhà nghiên cāu đồng tình hơn xem nó là ho¿t đáng. Tuy nhiên, cām từ <đặc điám= trong các diễn đ¿t còn khá chung chung nên cần phải đưÿc mô tả cā thá hơn, tùy vào māc đích cần đ¿t tới.

Chính vì vậy, đá lí giải khái niệm NL phù hÿp với tinh thần cÿa Nghị quyết 29 cÿa Trung ương đòi hßi chúng tôi xem NL là sự kết hÿp cÿa những đặc điám, không chỉ bao gồm các đặc tính bẩm sinh mà còn bao hàm những đặc tính đưÿc hình thành và phát trián qua quá trình học tập, rèn luyện cÿa ngưßi học, đá từ đó giúp ngưßi học thực hiện thành công nhiệm vā trong hoàn cảnh cā thá. Như vậy, thông qua việc khảo cāu các tài liệu nước ngoài cjng như các tài liệu trong nước, chúng tôi có thá quan niệm chung vß NL như sau: Năng lực là khả năng huy đáng tổng hÿp các kiến thāc, kĩ năng, kĩ xảo với các thuác tính cá nhân khác như hāng thú, nißm tin, ý chí. đá thực hiện nhiệm vā thành công trong mát bái cảnh cā thá. Cấu trúc năng lực Theo tác giả Nguyễn Văn Biên [10], Đß Hương Trà [11], xây dựng cấu trúc NL bao gồm 4 bước như sau: - B°ãc 1: Trình bày định nghĩa NL cần xây dựng, nghĩa là cần mô tả nái hàm cÿa NL.

- B°ãc 2: Xác định các lĩnh vực, hÿp phần và các thành tá hình thành nên NL đó. 9 - B°ãc 3: Xác định các CSHV có trong mßi thành tá. Các CSHV cần đưÿc diễn đ¿t sao cho chúng có thá quan sát đưÿc và làm bằng chāng cho việc đ¿t đưÿc các thành tá NL. Thông thưßng, các CSHV luôn bắt đầu bằng những đáng từ chỉ hành đáng như là: viết ra (đá đọc đưÿc), nói ra (đá nghe đưÿc), làm (đá quan sát đưÿc), t¿o ra (sản phẩm vật chất đá đánh giá đưÿc).

- B°ãc 4: Xác định tiêu chí chất lưÿng cÿa các CSHV: mô tả māc đá đ¿t đưÿc cÿa các CSHV trong các công cā đánh giá. Các nghiên cąu vÁ nng lăc thăc nghiÇm 1. Định nghĩa năng lực thực nghiệm Khi tìm hiáu các nghiên cāu vß NLTN, chúng tôi đã tham khảo nhißu nguồn thông tin như lí thuyết, định nghĩa từ các luận văn và LA, cjng như từ t¿p chí và các định nghĩa trong các tài liệu hướng dẫn đá có cái nhìn toàn diện vß nái hàm NLTN. - Theo Schreiber cùng với các cáng sự (2009), NLTN là năng lực đặc thù đưÿc hình thành và phát trián thông qua quá trình d¿y học Vật lí.

Nhóm tác giả sử dāng các bài tập TN nhằm bồi dưỡng NLTN cÿa SV. Cā thá như trong quá trình giải các bài tập TN, SV phải kết hÿp các kiến thāc, kĩ năng, ho¿t đáng trí óc và thực hành dựa trên sự hiáu biết sẵn có vß Vật lí, kĩ thuật và thực tế đßi sáng [59]. - Theo Eickhorst cùng các cáng sự đã định nghĩa NLTN như là mát khả năng tißm ẩn ít nhất là lập kế ho¿ch dựa trên quy tắc trực quan và thực hiện các TN nhằm làm rõ mát câu hßi vật lí, cjng như đá đánh giá có ý thāc vß phương pháp luận đái với dữ liệu thu đưÿc [60]. - Theo Etkina, NLTN là khả năng đá mô tả những tiến trình, quá trình, phương pháp quan trọng mà các nhà khoa học đã sử dāng t¿o ra kiến thāc và giải quyết các vấn đß thực nghiệm [61].

- Theo tài liệu tập huấn cÿa Bá Giáo dāc và Đào t¿o (2014), thực nghiệm là mát trong những bước quan trọng trong phương pháp khoa học sử dāng nhằm giúp ngưßi học có thá phân biệt giữa mô hình khoa học hay giả thuyết [12]. - Theo tác giả Nguyễn Văn Biên (2013), NLTN đóng vai trò quan trọng 10 trong việc hình thành và phát trián kĩ năng cÿa ngưßi học, đặc biệt là trong quá trình d¿y học Vật lí [13]. - Theo tác giả Lý Thị Thu Phương: NLTN là năng lực thiết kế PATN phù hÿp cho phép đß xuất hoặc kiám tra những giả thuyết khoa học và tiến hành đưÿc TN thành công nhằm đưa ra kết quả TN cần thiết. Tuy nhiên, NLTN không chỉ là năng lực thực hiện các thao tác bằng tay, quan sát, đo đ¿c mà còn liên quan năng lực tư duy trí óc [14].

- Theo tác giả Xayparseut Vylaychit định nghĩa NLTN là khả năng huy đáng tổng hÿp các kiến thāc, kĩ năng, kĩ xảo với các thuác tính tâm lí như hāng thú, nißm tin, ý chí đá thực hiện thành công các nhiệm vā thực nghiệm. Tác giả Xayparseut Vylaychit đưa ra NLTN bao gồm 4 thành tá năng lực: xác định māc đích TN, thiết kế PATN, tiến hành đưÿc TN và đánh giá đưÿc kết quả [15]. Sau khi chúng tôi đã tìm hiáu định nghĩa NLTN bằng các từ khóa <experimental competence,= <practical skill,= <experimental skills,= <scientific abilities= ,&Chúng tôi nhận thấy có ít tài liệu định nghĩa cā thá, tưßng minh NLTN mà chÿ yếu các tác giả chỉ tập trung nhißu vào vai trò cÿa NLTN [13], [59] và đưa ra các thành tá cÿa NLTN [14], [15], [58], [60]. Trong sá các định nghĩa vừa nêu á trên, chúng tôi đồng quan điám với định nghĩa cÿa tác giả Xayparseut Vylaychit và tháng nhất á cả 2 thành tá đầu tiên.

Tuy nhiên, cjng cần phải đißu chỉnh l¿i á hai thành tá còn l¿i cho đầy đÿ với các bước cÿa quá trình TN.  ĐiÃm khác biÇt căa SVSP so vãi SV k* thuÃt trong khái niÇm NLTN Vß mặt nái hàm, khái niệm NLTN cÿa SVSP tương đồng với SV kĩ thuật. Tuy nhiên, do chuẩn đầu ra và chuẩn nghß nghiệp khác nhau nên NLTN cÿa SVSP sẽ có những nét riêng biệt so với SV kĩ thuật á các điám như sau: BÁng 1. Să khác biÇt căa SVSP so vãi SV k* thuÃt trong khái niÇm NLTN SVSP SV k* thuÃt + Mục đích học để dạy: xây dựng kế ho¿ch bài + Mục đích học để làm: d¿y – thực hiện kế ho¿ch – kiám tra đánh giá (theo thiết kế và xây lắp sản phẩm.

tiêu chí 4 và tiêu chí 6 trong Thông tư sá 20 năm 2018 quy định chuẩn nghß nghiệp GV [16]). + SVSP học kiến thāc, kĩ năng không chỉ cho + SV kĩ thuật học kiến thāc, chính bản thân mà còn hướng dẫn l¿i cho HS. kĩ năng cho chính bản thân đá giải quyết vấn đß kĩ thuật. + Chuẩn đầu ra học phần TNVLĐC 1: SVSP + Chuẩn đầu ra học phần 11 đưÿc trang bị các kĩ năng thực hành, có thá tiến thực hành Vật lí: Khả năng hành các TN vß cơ học và nhiệt học.

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

Bài viết "Phát triển năng lực thực nghiệm sinh viên sư phạm qua dạy học thí nghiệm vật lý" tập trung vào việc nâng cao khả năng thực hành và tư duy phản biện của sinh viên ngành sư phạm thông qua các hoạt động thí nghiệm vật lý. Tác giả nhấn mạnh tầm quan trọng của việc áp dụng phương pháp dạy học thực nghiệm, giúp sinh viên không chỉ nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực hành cần thiết cho nghề nghiệp sau này. Bài viết cung cấp những phương pháp cụ thể và lợi ích của việc thực hiện thí nghiệm trong giảng dạy, từ đó khuyến khích sinh viên tự tin hơn trong việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn.

Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các khía cạnh khác liên quan đến giáo dục và phát triển năng lực, hãy tham khảo bài viết Luận án tiến sĩ phát triển năng lực đánh giá giáo dục cho sinh viên đại học ngành giáo dục tiểu học, nơi bạn có thể khám phá cách đánh giá hiệu quả trong giáo dục. Ngoài ra, bài viết Luận văn sử dụng bài fci khảo sát lập luận của sinh viên sư phạm vật lý trước và sau khi học học phần cơ học sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự tiến bộ của sinh viên trong quá trình học tập. Cuối cùng, bài viết Luận án tiến sĩ tâm lý học khó khăn tâm lý trong học tập nhóm theo học chế tín chỉ của sinh viên sư phạm sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về những thách thức tâm lý mà sinh viên sư phạm phải đối mặt trong môi trường học tập nhóm. Những tài liệu này sẽ mở rộng kiến thức của bạn về giáo dục và phát triển năng lực sinh viên.