Tổng quan luận án

Đề tài luận án tiến sĩ "Xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học phần “Nhiệt học” – Vật lí lớp 8 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh nước CHDCND Lào" do nghiên cứu sinh Xaypaseuth Vylaychit thực hiện tại Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS. Nguyễn Văn Biên và TS. Nguyễn Anh Thuấn. Luận án thuộc chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí.

Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Bối cảnh thực tiễn của nước Cộng hòa Dân chủ Nhân dân Lào đặt ra yêu cầu đổi mới căn bản hệ thống giáo dục quốc dân nhằm phục vụ công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập kinh tế tri thức, hướng tới mục tiêu đưa đất nước thoát khỏi nhóm các nước kém phát triển. Các văn kiện quan trọng của Đảng Nhân dân Cách mạng Lào như Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ VIII (18–23/03/2006), Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ IX (27/04/2011) và Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2010–2015, tầm nhìn 2020 đều xác định trọng tâm phát triển giáo dục là đào tạo con người toàn diện, chú trọng phát triển năng lực người học. Thực hiện định hướng này, Bộ Giáo dục Lào đã ban hành Nghị định số 84/TT (tháng 01/2007) nhằm cải cách toàn diện chương trình và sách giáo khoa từ lớp 6 đến lớp 12.

Tuy nhiên, thực trạng dạy học môn Vật lí tại các trường trung học cơ sở và trung học phổ thông ở Lào vẫn mang nặng tính truyền thụ một chiều. Giáo viên chủ yếu sử dụng phương pháp thuyết trình, "thầy đọc, trò chép", nặng về lí thuyết và ghi nhớ công thức để giải bài tập toán học, ít tổ chức các hoạt động thực hành. Tình trạng thiếu thốn thiết bị thí nghiệm, thiếu phòng học bộ môn hoặc không khai thác hiệu quả các thiết bị sẵn có diễn ra phổ biến. Riêng ở phần "Nhiệt học" lớp 8, giáo viên thường chỉ giải thích hiện tượng bằng lời nói hoặc biểu diễn thí nghiệm đơn giản, thiếu tính khoa học và tính trực quan; các thiết bị thí nghiệm về ứng dụng kĩ thuật hầu như chưa có.

Khoảng trống nghiên cứu được chỉ ra là: Các nghiên cứu trước đây tại Lào chủ yếu tập trung vào việc kích thích hoạt động nhận thức hoặc tính tích cực, sáng tạo nói chung với các dụng cụ đơn giản, chưa xây dựng được khung cấu trúc năng lực thực nghiệm hoàn chỉnh, chưa thiết kế được hệ thống nhiệm vụ học tập, phiếu học tập và bài tập thí nghiệm chuyên biệt để rèn luyện và đánh giá từng biểu hiện hành vi của năng lực thực nghiệm cho học sinh trung học cơ sở.

Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng các thiết bị thí nghiệm trên cơ sở phân tích cấu trúc năng lực thực nghiệm và sử dụng các thiết bị này trong tiến trình dạy học phần "Nhiệt học" – Vật lí lớp 8 ở trường trung học cơ sở nước CHDCND Lào theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh.

Câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu

  • Giả thuyết khoa học: Nếu xây dựng các thiết bị thí nghiệm dựa trên phân tích cấu trúc năng lực thực nghiệm và sử dụng các thiết bị thí nghiệm này trong dạy học phần “Nhiệt học” – Vật lí lớp 8 ở trường THCS nước CHDCND Lào theo dạy học giải quyết vấn đề thì sẽ phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh.
  • Nhiệm vụ nghiên cứu (được đánh số theo văn bản):
    1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về việc dạy học phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh, đặc biệt là lí luận về xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí lớp 8 THCS.
    2. Nghiên cứu nội dung kiến thức phần Nhiệt học lớp 8 để xác định các kiến thức cần lĩnh hội và các thí nghiệm tương ứng cần tiến hành.
    3. Điều tra thực tế việc dạy học phần Nhiệt học lớp 8 (phương pháp dạy của giáo viên, phương pháp học của học sinh, khó khăn, sai lầm phổ biến và tình trạng thiết bị thí nghiệm ở trường THCS).
    4. Xây dựng các thiết bị thí nghiệm để sử dụng trong dạy học kiến thức nhiệt học và các ứng dụng kĩ thuật của nhiệt học ở lớp 8.
    5. Hướng dẫn cách sử dụng thiết bị thí nghiệm nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh.
    6. Soạn thảo tiến trình dạy học các kiến thức về nhiệt học có sử dụng các thiết bị thí nghiệm đã xây dựng.
    7. Thực nghiệm sư phạm tiến trình dạy học để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các tiến trình cùng thiết bị thí nghiệm đã chế tạo, từ đó bổ sung, hoàn thiện.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu:
    • Nội dung kiến thức phần Nhiệt học trong chương trình Vật lí lớp 8 trường trung học cơ sở.
    • Năng lực thực nghiệm của học sinh được hình thành và phát triển trong dạy học giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của các thí nghiệm vật lí.
  • Phạm vi nghiên cứu: Quá trình dạy học phần Nhiệt học trong chương trình Vật lí lớp 8 tại trường phổ thông Salavanh, huyện Salavanh, tỉnh Salavanh, nước CHDCND Lào.

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án đã tổng thuật hệ thống các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước thuộc 4 nhóm vấn đề chính:

1. Nghiên cứu về khái niệm năng lực và năng lực thực nghiệm

  • Khái niệm năng lực: Tác giả điểm lại quan niệm của P. Rudich (năng lực là thuộc tính tâm sinh lí chi phối tiếp thu tri thức, kĩ năng); Gerard và Roegiers (1993 - sự tích hợp kĩ năng để đáp ứng tình huống); De Ketele (1995 - tập hợp trật tự các kĩ năng tác động lên nội dung); Jonh Erpenbek; Barnert (tập hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ); Weinert F.E (khả năng và kĩ xảo sẵn có hoặc học được để giải quyết vấn đề linh hoạt); Howard Gardner (năng lực phải thể hiện qua hoạt động đo lường được); Denys Tremblay (khả năng huy động nguồn lực giải quyết vấn đề cuộc sống); Bernd Meier và Nguyễn Văn Cường (thuộc tính tâm lí phức hợp hội tụ tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm, trách nhiệm); Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẩn; các định nghĩa trong Từ điển Cao học và Từ điển tiếng Việt.
  • Năng lực thực nghiệm: Tác giả trích dẫn mô hình đánh giá hoạt động thực nghiệm OCEA của Josephy (1986) gồm 4 quy trình: Lập kế hoạch (Planning), Thực hiện (Performing), Diễn giải (Interpreting), Giao tiếp (Communicating); quan niệm của Millar (2004) về hoạt động thực hành (practical work) cho phép học sinh hành động theo phong cách nhà khoa học; nghiên cứu của Lin Zang về phương pháp dạy học tác động đến năng lực vận dụng kiến thức năng lượng; nghiên cứu của Van Driel et al. về nâng cao năng lực dạy học thí nghiệm của giáo viên; quan điểm của Nico Schreiber, Heike theyBen và Horst Schreeker (2009) về bồi dưỡng năng lực thực nghiệm qua bài tập thí nghiệm; tài liệu tập huấn của Bộ Giáo dục và Đào tạo Việt Nam (2014); các luận điểm của Nguyễn Văn Biên (2013) và Lý Thị Thu Phương về cấu trúc năng lực thiết kế và thực thi phương án thí nghiệm.

2. Nghiên cứu về xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí

Các công trình chuyên sâu về chế tạo và khai thác thiết bị thí nghiệm theo hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo được điểm luận gồm: Đặng Minh Chưởng (chương Cảm ứng điện từ lớp 11), Dương Xuân Quý (chương Dao động cơ lớp 12), Nguyễn Anh Thuấn (chương Sóng cơ học lớp 12), Hà Duyên Tùng (kiến thức từ trường lớp 11), cùng các công trình của Trần Hùng Dũng, Nguyễn Thị Thanh Hương, Phạm Văn Nam. Các nghiên cứu này làm rõ quy trình chế tạo thiết bị đảm bảo tính khoa học, sư phạm, kinh tế và phương thức sử dụng trong tiến trình dạy học giải quyết vấn đề.

3. Nghiên cứu về dạy học phần Nhiệt học

Các luận văn, luận án tiêu biểu gồm: Nguyễn Thị Thủy (bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề qua phương pháp Bàn tay nặn bột - LAMAP phần Nhiệt học THCS); Vũ Thị Thanh Mai (tổ chức hoạt động nhận thức và dạy học ứng dụng kĩ thuật phần Nhiệt học lớp 8 THCS).

4. Các nghiên cứu tại nước CHDCND Lào

Các tác giả Lào đã nghiên cứu về đổi mới phương pháp và sử dụng thiết bị thí nghiệm nhằm phát huy tính tích cực học tập gồm: Houngsavang Keomixay, Vorlada Khoutphachan, Chanthasin Onkeo, Phouthit Silapa, Phaylavanh Chittavong, Bouta Souliya.

Khoảng trống luận án lựa chọn giải quyết

Các công trình tại Lào trước đây chưa đi sâu vào bản chất cấu trúc của năng lực thực nghiệm, chưa xây dựng được bảng tiêu chí đánh giá mức độ hành vi cụ thể và chưa có bộ thiết bị thí nghiệm chuyên biệt kèm các tiến trình dạy học giải quyết vấn đề phần Nhiệt học lớp 8. Luận án định vị giải quyết trọn vẹn khoảng trống này từ cơ sở lí luận, thiết kế chế tạo thiết bị đến kiểm chứng thực nghiệm sư phạm tại địa bàn tỉnh Salavanh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết và khái niệm công cụ

  1. Khái niệm năng lực thực nghiệm: Luận án định nghĩa năng lực thực nghiệm là khả năng huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo kết hợp với các thuộc tính tâm lí (hứng thú, niềm tin, ý chí) để thực hiện thành công các nhiệm vụ thực nghiệm, bao gồm xác định mục đích, thiết kế phương án, tiến hành thí nghiệm, xử lí số liệu và đánh giá kết quả.
  2. Cấu trúc năng lực thực nghiệm: Gồm 4 thành tố chính và các hành vi cụ thể:
    • Thành tố 1: Xác định mục đích thí nghiệm (Thực hiện suy luận logic tìm hệ quả cần kiểm nghiệm; Xác định kết luận cần rút ra).
    • Thành tố 2: Thiết kế phương án thí nghiệm (Xác định dụng cụ; Xác định cách bố trí; Dự kiến các bước tiến hành; Dự kiến thu thập số liệu; Dự kiến xử lí số liệu; Lựa chọn phương án tối ưu).
    • Thành tố 3: Tiến hành phương án thí nghiệm đã thiết kế (Tìm hiểu bộ phận thiết bị; Lắp ráp, bố trí và tiến hành thí nghiệm với thiết bị thực; Thực hiện thí nghiệm theo kế hoạch; Thu thập số liệu định tính và định lượng).
    • Thành tố 4: Phân tích kết quả và đánh giá thí nghiệm (Xử lí số liệu; Rút ra kết luận; Đánh giá kết quả thành công/thất bại và đề xuất cải tiến).
  3. Mức độ phát triển năng lực: Chia thành 4 mức độ từ M1 (làm theo mẫu, phụ thuộc hoàn toàn vào giáo viên), M2 (chủ động một phần, làm theo mẫu chuẩn), M3 (hoàn thành độc lập dưới sự hỗ trợ khi cần), đến M4 (tự lực cao, sáng tạo, tự phát hiện và giải quyết trọn vẹn nhiệm vụ thực nghiệm).
  4. Dạy học giải quyết vấn đề qua 4 giai đoạn: (1) Đề xuất vấn đề; (2) Đề xuất giả thuyết; (3) Khảo sát thực nghiệm hoặc kiểm tra giả thuyết; (4) Kiểm tra vận dụng kết quả hoặc kiến thức (theo quan điểm của T.V. Cudriapxep, W. Okón).
  5. Bốn yêu cầu khi chế tạo thiết bị thí nghiệm: Yêu cầu khoa học – kĩ thuật, yêu cầu sư phạm, yêu cầu kinh tế và yêu cầu thẩm mĩ.

Phương pháp nghiên cứu

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

  • Phương pháp nghiên cứu tài liệu: Phân tích chương trình, sách giáo khoa Vật lí lớp 8 của Lào và Việt Nam; tổng thuật tài liệu lí luận dạy học.
  • Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm: Thiết kế, lắp ráp, thử nghiệm độ ổn định và độ chính xác của 18 phương án thí nghiệm.
  • Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế: Sử dụng phiếu điều tra, phỏng vấn sâu 5 giáo viên và 4 cán bộ quản lý tại 4 trường THCS; dự giờ, kiểm tra giáo án và khảo sát học sinh lớp 8.
  • Phương pháp chuyên gia: Xin ý kiến các nhà khoa học, giảng viên chuyên ngành để hoàn thiện bảng cấu trúc và tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm.
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học thực nghiệm qua 2 vòng, đo lường sự biến chuyển về các biểu hiện hành vi qua phiếu học tập và bảng kiểm quan sát.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU

Chương 1 hệ thống hóa các cơ sở lý luận về năng lực, năng lực thực nghiệm, vai trò của phương tiện và thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí ở cấp phổ thông. Phân tích bối cảnh đổi mới giáo dục theo các nghị quyết của Đảng Nhân dân Cách mạng Lào và thực trạng nghiên cứu phương pháp dạy học vật lí tại Lào. Luận án chỉ ra rằng dù chương trình đã có những cải cách, song việc nghiên cứu phát triển năng lực thực nghiệm thông qua hệ thống thiết bị tự tạo và phương pháp dạy học giải quyết vấn đề ở trường trung học cơ sở tại Lào vẫn chưa được thực hiện một cách bài bản.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH

Chương 2 làm rõ bản chất của năng lực thực nghiệm, xây dựng khung tiêu chí đánh giá gồm 4 thành tố, phân rã thành các chỉ số hành vi và 4 mức độ chất lượng (M1 đến M4) làm công cụ đánh giá chuẩn xác:

Thành tố năng lực Các biểu hiện hành vi chính
1. Xác định mục đích thí nghiệm - Suy luận logic tìm hệ quả cần kiểm nghiệm.
- Xác định kết luận cần rút ra từ thí nghiệm.
2. Thiết kế phương án thí nghiệm - Xác định dụng cụ thí nghiệm.
- Xác định cách bố trí thí nghiệm.
- Dự kiến các bước tiến hành.
- Dự kiến cách thu thập và xử lí số liệu.
- Lựa chọn phương án thí nghiệm tối ưu.
3. Tiến hành phương án thí nghiệm - Tìm hiểu các bộ phận của thiết bị thực.
- Lắp ráp, bố trí và vận hành thiết bị.
- Thực hiện thí nghiệm theo kế hoạch.
- Thu thập dữ liệu định tính và định lượng.
4. Phân tích kết quả và đánh giá - Xử lí số liệu định tính và định lượng.
- Rút ra kết luận khoa học.
- Đánh giá ưu nhược điểm và đề xuất cải tiến thí nghiệm.

Chương này cũng xác lập quy trình 4 giai đoạn tổ chức dạy học giải quyết vấn đề có sử dụng thí nghiệm, xác định các tiêu chuẩn chế tạo thiết bị (khoa học – kĩ thuật, sư phạm, kinh tế, thẩm mĩ) và công bố kết quả khảo sát thực trạng tại 4 trường THCS huyện Salavanh (THCS Salavanh, THCS Ông Kẹo, THCS Ka Sạ, THCS Nakhoysao). Kết quả điều tra cho thấy giáo viên gặp nhiều trở ngại do thiếu thiết bị, phương pháp dạy học chủ yếu là thuyết trình truyền thống, học sinh thiếu kĩ năng thao tác thực hành và ít có cơ hội tự lực tiến hành thí nghiệm.

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG, SỬ DỤNG CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ LỚP 8 NƯỚC CHDCND LÀO

Chương 3 triển khai thiết kế chi tiết nội dung dạy học:

  1. Sơ đồ cấu trúc nội dung và mạch kiến thức: Phân tích logic phát triển kiến thức phần Nhiệt học lớp 8 THCS.
  2. Chế tạo hệ thống thiết bị thí nghiệm cho 18 thí nghiệm: Trọng tâm vào các bộ thiết bị chế tạo mới:
    • Bộ thiết bị đo năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu: Đo và so sánh nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy cùng một khối lượng (cồn, nến, dầu hỏa) để làm nóng 300 ml nước, xác định năng suất tỏa nhiệt qua hệ thức $q = \frac{A}{m}$.
    • Bộ thiết bị khảo sát sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng: Khảo sát hiện tượng chuyển hóa cơ năng thành nhiệt năng định tính (thí nghiệm cọ xát ống kim loại) và định lượng (đo độ tăng nhiệt độ trong ống nhựa khi cơ năng biến đổi).
    • Bộ thiết bị mô hình động cơ nhiệt: Mô hình động cơ nhiệt đơn giản, trực quan hóa quá trình giãn nở của khí sinh công cơ học.
    • Bộ thiết bị dẫn nhiệt và đối lưu: Cho phép khảo sát sự dẫn nhiệt của chất rắn (thanh đồng, sắt, thủy tinh) và các yếu tố ảnh hưởng.
  3. Soạn thảo 7 tiến trình dạy học cụ thể: Tương ứng với 7 bài học trọng tâm thuộc phần Nhiệt học, tích hợp các phiếu học tập định hướng hành vi thực nghiệm.
  4. Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm và bài tập dự án: Thiết kế bài tập dự án thực tiễn như "Chế tạo chiếc phích nước đơn giản" (ứng dụng tri thức về dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ nhiệt để giữ nhiệt) và các bài tập đo năng suất tỏa nhiệt của vật liệu tự nhiên (than gỗ, củi khô).

CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Chương 4 trình bày quá trình tổ chức thực nghiệm sư phạm tại trường THCS Salavanh qua 2 vòng:

  • Kế hoạch và tiến trình: Vòng 1 tiến hành nhằm thử nghiệm tính khả thi của thiết bị và giáo án; vòng 2 hoàn thiện và đánh giá sự phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh.
  • Phương pháp thu thập và xử lí dữ liệu: Đánh giá thông qua bảng kiểm quan sát, sản phẩm phiếu học tập và phân tích định lượng sự thay đổi mức độ biểu hiện hành vi của học sinh qua các bài học.
  • Phân tích kết quả: Luận án theo dõi chi tiết đường phát triển năng lực của các học sinh điển hình (học sinh 1, học sinh 2) qua các biểu hiện hành vi then chốt:
    • Hành vi 1 (HV1): Thực hiện suy luận logic để tìm hệ quả cần kiểm nghiệm.
    • Hành vi 2 (HV2): Xác định kết luận cần rút ra từ thí nghiệm.
    • Hành vi 3 (HV3): Xác định các dụng cụ thí nghiệm cần sử dụng.
    • Hành vi 8 (HV8): Lắp ráp, bố trí và tiến hành thí nghiệm.
    • Hành vi 11 (HV11): Rút ra kết luận từ kết quả thí nghiệm.
  • Kết luận thực nghiệm: Dữ liệu cho thấy mức độ tự lực của học sinh tăng dần từ mức M1, M2 trong những bài đầu lên mức M3, M4 ở các bài sau. Học sinh làm chủ được quy trình thao tác thiết bị, chủ động xử lí số liệu và tự lực rút ra quy luật vật lí, khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp đề xuất.

Kết quả và những đóng góp mới

Đóng góp về mặt lí luận

  1. Xác lập cấu trúc năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lí gồm 4 thành tố, cụ thể hóa thành 14 chỉ số hành vi cùng 4 mức độ chất lượng (từ M1 đến M4), cung cấp khung lí luận cho việc dạy học và đánh giá năng lực thực nghiệm ở cấp trung học cơ sở.
  2. Đề xuất quy trình dạy học giải quyết vấn đề tích hợp 4 giai đoạn gắn liền với việc khai thác thiết bị thí nghiệm, làm sáng tỏ cơ chế hình thành các hành vi thực nghiệm trong quá trình lĩnh hội kiến thức nhiệt học.

Đóng góp về mặt thực tiễn

  1. Thiết kế và chế tạo thành công hệ thống thiết bị thí nghiệm phục vụ 18 thí nghiệm phần Nhiệt học lớp 8 THCS, nổi bật là các bộ thiết bị đo năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu, bộ thiết bị khảo sát định lượng sự chuyển hóa cơ năng thành nhiệt năng và mô hình động cơ nhiệt đơn giản.
  2. Xây dựng bộ công cụ dạy học hoàn chỉnh gồm 7 tiến trình bài học, hệ thống phiếu học tập định hướng hành vi, bộ bài tập thí nghiệm và bài tập dự án thực tiễn phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất của các trường học tại CHDCND Lào.
  3. Cung cấp minh chứng thực nghiệm sư phạm về sự tiến bộ của học sinh trong việc nâng cao mức độ tự lực thực nghiệm khi học tập phần Nhiệt học.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Ngành giáo dục Lào cần tăng cường đầu tư trang thiết bị thí nghiệm đơn giản, dễ tìm, chi phí thấp cho các trường THCS.
  • Cần đưa phương pháp dạy học giải quyết vấn đề và quy trình đánh giá năng lực thực nghiệm vào nội dung bồi dưỡng thường xuyên cho giáo viên môn Khoa học tự nhiên/Vật lí.
  • Khuyến khích giáo viên và học sinh tự chế tạo đồ dùng dạy học và triển khai các bài tập dự án gắn với thực tiễn đời sống.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

  • Phạm vi không gian: Khảo sát thực trạng và thực nghiệm sư phạm mới chỉ thực hiện tại 4 trường THCS thuộc huyện Salavanh, tỉnh Salavanh, chưa mở rộng ra các khu vực địa lí và vùng miền khác của nước CHDCND Lào.
  • Phạm vi nội dung: Đề tài chỉ giới hạn nghiên cứu trong phạm vi phần "Nhiệt học" thuộc chương trình Vật lí lớp 8 THCS.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng việc nghiên cứu, chế tạo thiết bị thí nghiệm và xây dựng tiến trình dạy học phát triển năng lực thực nghiệm sang các phần kiến thức khác của chương trình Vật lí cấp THCS và THPT (như Cơ học, Điện học, Quang học).
  • Triển khai thực nghiệm sư phạm trên diện rộng ở nhiều tỉnh, thành phố khác nhau của nước CHDCND Lào để tiếp tục chuẩn hóa quy trình và tài liệu hướng dẫn.

Giá trị tham khảo

Luận án mang lại giá trị ứng dụng cụ thể cho nhiều đối tượng:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên chuyên ngành Lý luận và Phương pháp dạy học Vật lí: Tham khảo khung lí thuyết về cấu trúc năng lực thực nghiệm, thang đo biểu hiện hành vi 4 mức độ và quy trình tổ chức dạy học giải quyết vấn đề với thiết bị thí nghiệm.
  • Giáo viên Vật lí cấp THCS tại Lào: Khai thác trực tiếp 7 bản thiết kế tiến trình dạy học bài học, các bản vẽ/mô hình hướng dẫn tự tạo thiết bị thí nghiệm phần Nhiệt học (đặc biệt là thí nghiệm năng suất tỏa nhiệt và động cơ nhiệt), hệ thống phiếu học tập và bài tập dự án.
  • Cán bộ quản lý giáo dục và chuyên viên phát triển chương trình tại Lào: Làm căn cứ thực tiễn để định hướng biên soạn sách giáo khoa mới, lập danh mục trang thiết bị dạy học tối thiểu và thiết kế các khóa tập huấn phương pháp dạy học phát triển năng lực cho giáo viên phổ thông.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án xác định cấu trúc năng lực thực nghiệm gồm những thành tố nào?

Năng lực thực nghiệm được cấu thành từ 4 thành tố: (1) Xác định mục đích thí nghiệm; (2) Thiết kế phương án thí nghiệm; (3) Tiến hành phương án thí nghiệm đã thiết kế; (4) Phân tích kết quả và đánh giá thí nghiệm.

2. Những bộ thiết bị thí nghiệm trọng tâm nào đã được tác giả tự chế tạo?

Tác giả đã chế tạo hệ thống thiết bị phục vụ 18 thí nghiệm, trong đó trọng tâm là: Bộ thiết bị đo năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (cồn, nến, dầu hỏa); Bộ thiết bị khảo sát hiện tượng và định lượng sự chuyển hóa cơ năng thành nhiệt năng; Bộ thiết bị mô hình động cơ nhiệt và động cơ nhiệt đơn giản; Bộ thiết bị khảo sát sự dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt.

3. Quy trình dạy học giải quyết vấn đề có sử dụng thí nghiệm trong luận án gồm mấy giai đoạn?

Quy trình gồm 4 giai đoạn: Giai đoạn 1: Đề xuất vấn đề; Giai đoạn 2: Đề xuất giả thuyết; Giai đoạn 3: Khảo sát thực nghiệm hoặc kiểm tra giả thuyết; Giai đoạn 4: Kiểm tra vận dụng kết quả hoặc kiến thức.

4. Thực trạng dạy học phần Nhiệt học tại 4 trường THCS ở tỉnh Salavanh bộc lộ những hạn chế gì?

Giáo viên chủ yếu dạy học bằng phương pháp thuyết trình truyền thống ("thầy đọc, trò chép"), nặng về lý thuyết và công thức; thiếu thiết bị thí nghiệm hoặc thiết bị hiện có chưa đáp ứng yêu cầu sư phạm; học sinh không được rèn luyện kĩ năng thực hành và chưa phát triển được năng lực thực nghiệm trên lớp.

5. Kết quả thực nghiệm sư phạm được đánh giá qua những chỉ số hành vi cụ thể nào?

Sự phát triển năng lực thực nghiệm được đánh giá qua sự chuyển biến mức độ (từ M1 lên M4) của các hành vi then chốt: Hành vi 1 (suy luận logic tìm hệ quả), Hành vi 2 (xác định kết luận cần rút ra), Hành vi 3 (xác định dụng cụ thí nghiệm), Hành vi 8 (lắp ráp và tiến hành thí nghiệm) và Hành vi 11 (rút ra kết luận từ số liệu thí nghiệm).

Kết luận

Luận án của tác giả Xaypaseuth Vylaychit đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu nghiên cứu thông qua việc xác lập cơ sở lí luận về cấu trúc năng lực thực nghiệm gồm 4 thành tố và đề xuất quy trình dạy học giải quyết vấn đề môn Vật lí. Tác giả đã chế tạo thành công hệ thống thiết bị phục vụ 18 thí nghiệm cùng 7 tiến trình dạy học cụ thể cho phần Nhiệt học lớp 8, đáp ứng các yêu cầu về khoa học, sư phạm, kinh tế và thẩm mĩ. Kết quả thực nghiệm sư phạm 2 vòng tại tỉnh Salavanh khẳng định tính khả thi của các phương án thiết bị và chứng minh sự tiến bộ rõ rệt trong các hành vi thực nghiệm của học sinh. Công trình là tài liệu tham khảo có giá trị học thuật và thực tiễn đối với công cuộc đổi mới phương pháp dạy học Vật lí tại nước CHDCND Lào.