Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về phóng xạ vật lí lớp 12 theo hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của h

Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục tập trung xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm dạy học phóng xạ vật lí lớp 12, bồi dưỡng năng lực thực nghiệm.

Trường đại học

Đại học Sư phạm Hà Nội

Tác giả

Lê Anh Đức

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ khoa học giáo dục

2022

194
2
0

Phí lưu trữ

45 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

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

1.1. Các nghiên cứu về năng lực

1.1.1. Định nghĩa năng lực

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM PHÓNG XẠ TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ PHÓNG XẠ THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH

3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ PHÓNG XẠ

4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ PHÓNG XẠ THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH LỚP 12

5. CHƯƠNG 5: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

KẾT LUẬN CHƯƠNG 4

KẾT LUẬN CHƯƠNG 5

KẾT LUẬN CHUNG VÀ ĐỀ XUẤT

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Thiết bị thí nghiệm và dạy học phóng xạ

Luận án tập trung vào việc xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về phóng xạ vật lí lớp 12. Các thiết bị này được thiết kế nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh. Việc sử dụng thiết bị thí nghiệm phóng xạ không chỉ giúp học sinh hiểu sâu hơn về lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực hành và khả năng giải quyết vấn đề. Các thiết bị được đề cập bao gồm buồng sương, đầu dò Geiger-Müller, và hệ thống điều khiển từ xa qua Wifi.

1.1. Thiết kế và chế tạo thiết bị

Quá trình thiết kế và chế tạo thiết bị thí nghiệm đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức vật lí và kỹ thuật. Các thiết bị như buồng sương sử dụng đá khô và chip Peltier được thiết kế để quan sát các tia phóng xạ. Đầu dò Geiger-Müller được sử dụng để phát hiện và đo lường các tia phóng xạ alpha, beta, và gamma. Hệ thống điều khiển từ xa qua Wifi cho phép học sinh thực hiện thí nghiệm một cách an toàn và hiệu quả.

1.2. Ứng dụng trong dạy học

Các thiết bị thí nghiệm này được tích hợp vào tiến trình dạy học giải quyết vấn đề, giúp học sinh không chỉ tiếp thu kiến thức mà còn phát triển năng lực thực nghiệm. Ví dụ, thí nghiệm kiểm nghiệm tính ngẫu nhiên của phóng xạ và khả năng đâm xuyên của các tia phóng xạ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các hiện tượng vật lí liên quan.

II. Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm

Mục tiêu chính của luận án là bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh thông qua việc sử dụng thiết bị thí nghiệm phóng xạ. Năng lực thực nghiệm bao gồm khả năng thiết kế, thực hiện và phân tích các thí nghiệm. Việc này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn phát triển các kỹ năng thực hành và tư duy khoa học.

2.1. Cấu trúc năng lực thực nghiệm

Luận án đề xuất một cấu trúc chi tiết về năng lực thực nghiệm, bao gồm các thành tố như khả năng thiết kế thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm, và phân tích kết quả. Các thành tố này được cụ thể hóa thông qua các chỉ số hành vi, giúp giáo viên đánh giá và bồi dưỡng năng lực của học sinh một cách hiệu quả.

2.2. Phương pháp đánh giá

Luận án cũng đề xuất các phương pháp đánh giá năng lực thực nghiệm thông qua các rubric chi tiết. Các rubric này giúp giáo viên đo lường mức độ thành thạo của học sinh trong việc thực hiện các thí nghiệm và phân tích kết quả, từ đó điều chỉnh phương pháp dạy học phù hợp.

III. Thực nghiệm sư phạm và đánh giá

Luận án đã tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các thiết bị thí nghiệmtiến trình dạy học. Kết quả thực nghiệm cho thấy các thiết bị và phương pháp dạy học này không chỉ giúp học sinh hiểu sâu hơn về phóng xạ mà còn phát triển các kỹ năng thực hành và tư duy khoa học.

3.1. Kết quả thực nghiệm

Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy học sinh tham gia thí nghiệm có sự tiến bộ rõ rệt trong việc hiểu và vận dụng kiến thức về phóng xạ. Các thiết bị thí nghiệm được đánh giá cao về tính hiệu quả và an toàn, phù hợp với mục tiêu giáo dục.

3.2. Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả thực nghiệm, luận án đề xuất việc áp dụng rộng rãi các thiết bị thí nghiệmphương pháp dạy học này trong chương trình vật lí lớp 12. Đồng thời, cần có sự đầu tư thêm về cơ sở vật chất và đào tạo giáo viên để đảm bảo hiệu quả của phương pháp này.

Tóm tắt và mô tả trên trang này được tạo với sự hỗ trợ của AI. Nếu bạn thấy nội dung không chính xác hoặc có vấn đề, vui lòng Báo lỗi nội dung.

01/03/2025
Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về phóng xạ vật lí lớp 12 theo hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của h

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Các nghiên cứu về năng lực 1. Định nghĩa năng lực Hầu hết các định nghĩa về năng lực (NL) đều xem NL là sự kết hợp của kiến thức, kĩ năng cơ bản với thái độ (tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân.

+ Theo Bloom và cộng sự: “Kiến thức được định nghĩa là một cái gì đó đã được biết và lưu trữ trong tâm trí, còn NL bao gồm việc ứng dụng những kiến thức như vậy” [5]. + Weinert [6] định nghĩa “NL là những khả năng và kỹ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách hiệu quả, trách nhiệm trong những tình huống linh hoạt”. + Theo từ điển Tiếng Việt của Hoàng Phê [7]: “NL là khả năng, theo điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó, là phẩm chất tâm lí tạo cho con người khả năng hoàn thành một hoạt động nào đó với chất lượng cao”. + NL là kết quả của việc “huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác” nhưng không phải chính “sự huy động” ấy [4].

Các định nghĩa NL ở trên chưa đề cập đến bối cảnh cụ thể, mức độ của các hành vi NL và sự phát triển của NL của học sinh khi được đặt vào trong một hoàn cảnh cụ thể. Định nghĩa NL của Rychen và Salganik, Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế OECD (Organization for Economic Cooperation and Development): “NL liên quan đến khả năng đáp ứng nhu cầu phức tạp, bằng cách huy động nguồn lực tâm lý xã hội (bao gồm cả kỹ năng và thái độ) trong một bối cảnh cụ thể” [8]. Cũng đề cập đến khả năng thực hiện một nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể, Griffin đưa ra định nghĩa sau: “Năng lực là một đặc điểm tiềm ẩn xác định khả năng của một người để thực hiện các nhiệm vụ và thể hiện các kỹ năng. Năng lực là một thuộc tính cá nhân tiềm ẩn mà chỉ có thể được 7 suy luận từ việc quan sát về số lượng và mức độ mà một người thể hiện một tập hợp các kỹ năng liên quan đến thuộc tính cá nhân của họ trong một loạt các bối cảnh” [9].

Hai định nghĩa này chỉ ra mối liên quan với nhu cầu và được thể hiện bằng hành động (có lý do và mục tiêu) bởi các cá nhân trong một tình huống cụ thể. NL của một người phải được thể hiện ra bằng các hành vi mà người ta có thể quan sát được, qua đó xác định được số lượng và mức độ của các kỹ năng liên quan đến khả năng thực hiện các nhiệm vụ của người đó [10]. Nói đến NL là nói đến khả năng thực hiện, là phải biết làm, chứ không phải chỉ biết và hiểu [11]. Chương trình GDPT năm 2018 đưa ra định nghĩa: 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 loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể [1]. NL có sự gắn bó với bối cảnh cụ thể, và có sự biểu hiện khác nhau trong những bối cảnh khác nhau. Năng lực có thể được tăng lên thông qua học tập hoặc đào tạo trong các bối cảnh liên quan [1]. Trong luận án này, chúng tôi sử dụng khái niệm năng lực mà Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đề xuất ở trên.

Qui trình xây dựng khung cấu trúc năng lực Theo tác giả Nguyễn Văn Biên [12], Đỗ Hương Trà [11], việc xác định cấu trúc NL sẽ bao gồm: - Thứ nhất: Định nghĩa (mô tả nội hàm) NL. - Thứ hai: Xác định các lĩnh vực, hợp phần và thành tố cấu thành nên NL đó. - Thứ ba: Xác định các hành vi của mỗi thành tố. Các chỉ số hành vi (CSHV) cần được diễn đạt sao cho có thể quan sát được, làm bằng chứng của việc đạt được các thành tố NL.

- Thứ tư: Xác định mức độ chất lượng của các hành vi, mô tả mức độ chất lượng thành công của các hành vi mà HS thể hiện. Cấu trúc khung năng lực [9], [12] 1. Dạy học bồi dưỡng, phát triển và đánh giá năng lực Theo tác giả Đỗ Hương Trà và cộng sự [11], dạy học vật lí ngoài việc dạy kiến thức còn phải coi trọng việc rèn luyện cho HS NL vận dụng tri thức vật lí vào việc tìm hiểu và giải quyết vấn đề của thực tiễn cuộc sống. GV cần lựa chọn các phương pháp phù hợp, có ưu thế trong việc phát triển từng thành tố NL cụ thể, tạo điều kiện để chú trọng tập trung đánh giá các NL thành tố.

Các hoạt động diễn ra trong bài học cần đa dạng, tạo nhiều cơ hội cho HS thể hiện ra được các hành vi đã được xác định trong yêu cầu cần đạt về NL. “Cái cốt lõi của sự thành công trong việc phát triển NL là GV phải có dụng ý lựa chọn chủ đề học tập, rồi tổ chức tình huống đưa người học vào HĐ học, hay GQVĐ” [13]. Tác giả Nguyễn Thị Thuần [14] đề xuất các biện pháp bồi dưỡng NL khoa học như sau: Bồi dưỡng NL khoa học dựa trên HĐ tìm tòi khám phá, học tích hợp, chỉ dạy học những vấn đề cốt lõi, mở cửa trường phổ thông ra thế giới thực - bên ngoài nhà trường, thực hiện đánh giá NL cần phải thúc đẩy quá trình học. Tác giả Nguyễn Thị Diệu Linh [15] đưa ra bốn nguyên tắc bồi dưỡng NL thiết kế công cụ đánh giá NL cho sinh viên sư phạm.

Trong đó chúng tôi thấy hai nguyên tắc có thể được sử dụng để phát triển nhiều loại NL khác, kể cả NLThN đó là “Sử dụng chiến lược mờ dần” và “Phản hồi dựa theo vùng phát triển gần”. 9 Theo chương trình Đánh giá HS quốc tế PISA (Programme for International Student Assessment), đánh giá NL là đánh giá kiến thức, kĩ năng và thái độ của người học trong một bối cảnh có ý nghĩa [16]. Để đánh giá NL của một người, cần phải có đủ bằng chứng liên quan đến NL cần đánh giá. Bằng chứng là những gì có thể quan sát trực tiếp khi làm, nói, viết hoặc tạo ra.

Những gì mọi người nghĩ, cảm nhận, biết hoặc hiểu là những suy luận [11], [15]. Đánh giá NL bao hàm việc đo lường khả năng của HS, dựa trên việc miêu tả các sản phẩm đầu ra cụ thể, rõ ràng tới mức GV, HS và các bên liên quan đều có thể hình dung tương đối khách quan và chính xác về thành quả của HS sau quá trình học tập [17]. Cũng theo tác giả Nguyễn Diệu Linh [15], các nhiệm vụ dành cho người học cần được gắn với các bối cảnh trong thực tiễn; trong quá trình thực hiện nhiệm vụ phải thu thập các thông tin, quan sát tâm lí của HS khi nhận thức và thực hiện nhiệm vụ, chứ không phải chỉ dựa vào sản phẩm hay kết quả cuối cùng. Mặc dù NL của một người khi ở trong các bối cảnh tương tự là như nhau nhưng sự thể hiện của NL của người đó có thể thay đổi khi gặp bối cảnh khác.

Một cá nhân có năng lực có thể đáp ứng các yêu cầu của một bối cảnh này nhưng không thể thể hiện cùng một mức độ NL trong bối cảnh khác. Điều này dẫn đến yêu cầu cần phải quan sát các cá nhân trong một loạt các bối cảnh [15]. Chúng tôi đồng ý với quan điểm của các tác giả trên dù việc đánh giá NL qua một số bài thi, hay bài kiểm đánh giá NL, những vấn đề - bối cảnh đưa ra có thể sẽ không gắn với thực tiễn hoặc không làm cho tất cả thí sinh hứng thú thực hiện. Tác giả Nguyễn Thị Thuần [14] đã tổng hợp được một số nguyên tắc đánh giá NL: phải đảm bảo tính giá trị; độ tin cậy; tính linh hoạt; tính công bằng; tính hệ thống; tính toàn diện; phát triển HS và đánh giá trong bối cảnh thực tiễn.

Hoạt động đánh giá hướng tới đánh giá vì sự tiến bộ của người học [11]. Dù rất khó để có thể thực hiện các mục tiêu kép, nhưng thiết kế nhiệm vụ và đánh giá NL nên được thực hiện trong một bối cảnh thực tiễn, để HS có thể tự nhiên bộc lộ những hành vi của NL; thông qua đánh giá, HS cũng có cơ hội tập dượt và NL sẽ được phát triển thêm. Các nghiên cứu về năng lực thực nghiệm 1. Định nghĩa và cấu trúc năng lực thực nghiệm Theo từ điển tiếng việt Hoàng Phê: “Thực nghiệm là tạo ra những biến đổi nào 10 đó ở sự vật để quan sát nhằm nghiên cứu những hiện tượng nhất định, kiểm tra những ý kiến hoặc gợi ra những ý kiến mới”, định nghĩa này khá giống với định nghĩa “thí nghiệm”: “Thí nghiệm là gây ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để tìm hiểu, nghiên cứu, kiểm tra hay chứng minh hoặc làm thử để rút kinh nghiệm” [7].

Trong luận án, chúng tôi cho rằng thực nghiệm là thực hiện thí nghiệm, năng lực thực nghiệm là năng lực thực hiện thí nghiệm. Qua việc tìm hiểu NLThN bằng các từ khóa “experimental competence”, “practical skill”, “practical work”, “experimental skill”… chúng tôi thấy có ít tài liệu định nghĩa cụ thể, tường minh về NLThN, thay vào đó, thường liệt kê các thành tố của NLThN. Tác giả Eickhorst và cộng sự đã định nghĩa thuật ngữ “năng lực thực nghiệm” - “experimental competence”: Khả năng tiềm ẩn của một trong các hành vi: lập kế hoạch hoặc thực hiện các TN nhằm làm rõ một câu hỏi vật lí, và đánh giá có ý nghĩa về kết quả, dữ liệu đã đạt được [18]. Theo nhóm tác giả Metzger [19]: NLThN được cấu trúc bởi các NL thành phần đề cập đến nhiều loại vấn đề khác nhau như quan sát, đo lường, tìm hiểu, nghiên cứu., đánh giá các biện pháp hoặc giải quyết vấn đề.

Sự khác biệt giữa các NL phụ khá phổ biến trong các mô hình NLThN khác nhau, cụ thể là: xác định và thiết lập giả thuyết/ mục đích TN; lập kế hoạch và thực hiện các TN, phân tích kết quả TN [20]. Tài liệu của OCR (Oxford Cambridge and RSA) [21] đề cập đến kĩ năng thực hành - “practical skill” bao gồm các kĩ năng sau: lập kế hoạch cho TN, tiến hành, phân tích kết quả và kết luận.

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

Tài liệu "Xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm dạy học phóng xạ vật lí lớp 12 - Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm" cung cấp một cái nhìn sâu sắc về việc thiết kế và áp dụng các thiết bị thí nghiệm trong giảng dạy môn vật lý, đặc biệt là trong lĩnh vực phóng xạ. Tài liệu này không chỉ giúp giáo viên nâng cao năng lực thực nghiệm mà còn tạo điều kiện cho học sinh tiếp cận kiến thức một cách trực quan và sinh động hơn. Việc sử dụng thiết bị thí nghiệm phù hợp sẽ kích thích sự tò mò và hứng thú học tập của học sinh, từ đó nâng cao hiệu quả giảng dạy.

Nếu bạn muốn mở rộng thêm kiến thức về các phương pháp dạy học khác trong lĩnh vực giáo dục, hãy tham khảo tài liệu "Luận án tiến sĩ dạy học logic toán theo hướng góp phần phát triển năng lực sử dụng ngôn ngữ toán học cho sinh viên sư phạm toán". Tài liệu này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách phát triển ngôn ngữ toán học trong giảng dạy.

Ngoài ra, bạn cũng có thể tìm hiểu về "Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục phát triển kỹ năng dạy học toán cho sinh viên sư phạm theo chuẩn nghề nghiệp giáo viên thông qua nội dung dạy học hàm số ở trường trung học phổ thông" để nắm bắt thêm các kỹ năng cần thiết trong việc giảng dạy toán học.

Cuối cùng, tài liệu "Luận văn thạc sĩ giáo dục học phát triển tư duy cho học sinh trong dạy học giải toán hình học không gian thông qua các hoạt động khai thác mối liên hệ với hình học phẳng" sẽ cung cấp cho bạn những phương pháp hữu ích để phát triển tư duy cho học sinh thông qua dạy học hình học.

Những tài liệu này sẽ giúp bạn mở rộng kiến thức và cải thiện kỹ năng giảng dạy của mình.