Luận án Dạy học Vật lí theo quy trình nghiên cứu khoa học Chương “Điện từ học” cấp trung học cơ sở

ai đoạn này, nhiều HS vẫn nhầm lẫn giữa câu giả thuyết, câu dự đoán, câu kết luận, câu hỏi, cụ thể: HS4: Điện trƣờng và từ trƣờng có tính chất giống nhau? => đây là câu hỏi. Cực nam giống điện tích âm; Cực Bắc giống điện tích dƣơng; Từ trƣờng khá giống từ trƣờng nam châm nên kim nam châm di chuyển => đây là câu dự đoán. HS2: Nếu thanh nam châm khi đƣa gần khung dây kín, kim điện kế di chuyển thì ắt hẳn NS cũng phải có khả năng tạo ra dòng điện. => đây là mệnh đề thứ nhất câu giả thuyết. Hầu hết các giả thuyết mà HS đƣa ra chỉ chứa một dự đoán . Nhƣ vậy, DH theo quy trình NCKH sẽ phát triển năng lực phát hiện vấn đề để hình thành giả thuyết nghiên cứu ở HS. Khả năng về ngôn ngữ, tƣ duy logic đƣợc phát triển tăng dần sau mỗi bài học. Bảng đánh giá NLKH cho phép phát hiện đối tƣợng HS đạt mức độ nào để có giải pháp kịp thời giúp đỡ hoặc tạo cơ hội cho HS phát triển. Giai đoạn này cần đƣợc sự hỗ trợ của GV bằng cách cho HS thảo luận nhóm và thảo luận lớp để thống nhất giả thuyết có chất lƣợng cao. c) Năng lực thành phần (5, 6). Đề xuất phƣơng án thực nghiệm kiểm tra giả thuyết - Kết quả trả lời của HS trong phiếu học tập HS1 Bài 1 Một vật bị nhiễm điện tích có khả năng hút các vật nhỏ nhẹ khác. Phƣơng án: Để các vật nhỏ nhẹ xung quanh nam châm xem chúng có bị hút không Cách quan sát: đặt một tấm nhựa lên mạt sắt, sau đó dùng nam châm hút mạt sắt từ bên trên tấm nhựa, sẽ quan sát đƣợc hình dạng của nam châm Bài 2 - Tính chất của nam châm: Cùng cực thì đẩy; Trái cực thì hút; Hút các kim loại có từ tính; Môi trƣờng xung quanh là từ trƣờng - Dự đoán: Xung quanh dòng điện có thể hút nhau hoặc đẩy nhau với dòng điện khác; Không thể hút các kim loại có từ tính; Môi trƣờng xung quanh không là từ 139 trƣờng. - TN để chứng minh dự đoán: Đặt các kim loại có từ tính lại gần dòng điện xem chúng có bị hút không; Đặt mạt sắt trên tấm bìa, ở dƣới có dòng điện chạy qua, quan sát xem mạt sắt có di chuyển ra gần dòng điện hay không; Để hai dòng điện gần nhau, quan sát sau đó đảo chiều Bài 3 Thiết bị: nam châm. Dự đoán: Thay đổi nam châm thì đƣờng sức từ thay đổi. Cách làm: Dùng nam châm chữ U,; Thay đổi số lƣợng của nam châm để thay đổi từ trƣờng thì đƣờng sức từ thay đổi. Cách làm: thêm nam châm qua khung dây; Thay đổi tốc độ đƣa nam châm qua khung dây, rút khung dây thì đƣờng sức từ thay đổi; Thay đổi tiết diện khung dây; Thay đổi chất liệu của dây dẫn trong khung dây (chất liệu tốt hoặc kém hơn) HS2 Bài 1 Tính chất của vật bị nhiễm điện tích là nó có khả năng hút vật (kể cả nhựa, vải khô). Để khẳng định nam châm có môi trƣờng xung quanh là môi trƣờng điện tích hay không thì ta thử với các vật mà vật bị nhiễm điện tích có thể hút đƣợc nhƣ vải khô, nhựa, hay nhôm, đồng. Rắc mạt sắt lên mặt giấy hay khay nhựa, đặt nam châm ở trên (hay ở dƣới) mặt không có mạt sắt, gõ nhẹ cho đến khi phủ đều. Khi đó ta sẽ thấy các chùm tia Bài 2 Các tính chất của nam châm là hút đƣợc sắt, thép, các vật liệu từ, nhiễm từ, cùng cực thì đẩy, khác cực thì hút, có từ phổ và chỉ nhìn thấy đƣợc từ phổ bằng sắt. Vậy dựa trên TN ban đầu, ta có thể xem rằng xung quanh dòng điện có thể có các tính chất nhƣ của nam châm. Để chứng minh TN là đúng, ta có thể dùng mạt sắt để xem dòng điện có hút đƣợc mạt sắt và tạo ra từ trƣờng hay không? Rồi để kim nam châm xem khi đảo cực dòng điện thì kim nam châm có đảo cực cùng không? Từ đó ta có thể kết luận xem điện trƣờng có tính chất nhƣ từ trƣờng không. Bài 3 Những thiết bị trong TN có liên quan đến sự xuất hiện dòng điện trong khung dây dẫn là nam châm và khung dây. Nếu không có nam châm thì kim điện kế sẽ không quay. Cách làm của em là bỏ nam châm đi. HS3 Bài 1 Cọ xát bút hút đƣợc giấy. hút đƣợc giấy trong môi trƣờng xung quanh nam châm => 140 môi trƣờng điện tích. Không hút đƣợc giấy => không phải môi trƣờng điện tích Bài 2 - Cách nhận biết có từ trƣờng: Nếu la bàn bị lệch khỏi trục B-N thì môi trƣờng xung quanh là bàn là từ trƣờng; Nếu để sắt tiếp xúc với một khối kim loại mà khối kim loại đó hút đƣợc sắt thì khối kim loại đó có từ trƣờng; Nếu đặt hai nam châm cùng chiều nhau thì đẩy nhau, khác chiều thì hút nhau. - Các phƣơng án TN: TN1. Cho la bàn lại gần dòng điện, nếu la bàn bị lệch khỏi trục B-N thì dòng điện có từ trƣờng; TN2. Lắp mạch điện đặt những mảnh sắt nhỏ lại gần nếu hút các mảnh sắt thì dòng điện có từ trƣờng. TN3. Đặt hai dòng điện cùng chiều nhau; đặt hai dòng điện trái chiều cạnh nhau Bài 3 Thay đổi góc di chuyển của nam châm; Tăng số lƣợng vòng dây trong cuộn dây Phƣơng án TN: 1. Thay đổi góc di chuyển thanh nam châm: Di chuyển nam châm theo đƣờng thẳng sẽ có nhiều đƣờng sức từ nhiều nhất; Di chuyển theo đƣờng chéo sẽ có ít đƣờng sức từ. 2. Tăng số lƣợng vòng dây trong cuộn dây: Cuộn dây có càng nhiều vòng dây thì đƣờng sức từ càng mạnh (có hình vẽ đúng). HS4 Bài 1 Cho 2 cực NS tác dụng với sắt; Cho hai điện tích âm dƣơng tác dụng với sắt. Bài 2 1. Tƣơng tác hút đẩy giữa hai dòng điện; 2. Quan sát từ phổ dòng điện nhờ mạt sắt; 3. Dòng điện tƣơng tác với sắt. Bài 3 Thay đổi hình dạng của đoạn dây; Cho nam châm chuyển gần, xa. - Phân tích: Tất cả HS đều đƣa ra các dự đoán khả thi ở các bài học và tăng dần số lƣợng ở các bài học sau. Ở giai đoạn này, số lƣợng về hệ quả rút ra từ giả thuyết tăng nhanh ở HS1, HS3. Đối với HS2 mặc dù sự quan sát, diễn giải, dẫn dắt rất logic và lôi cuốn, nhƣng HS này đang thể hiện sự lúng túng và chƣa tìm ra hƣớng đi đúng, đây là đối tƣợng cần đƣợc giúp đỡ. Đối với HS3 đƣợc đánh giá cao nhất ở giai đoạn này, bởi đã thể hiện đƣợc cấu trúc câu “Nếu mà thì ” và số lƣợng phƣơng án khả thi tăng ở hai bài học sau. Còn đối với HS4 phát hiện vấn đề rất tốt, nhƣng chƣa đạt yêu cầu nên cần đƣợc giúp đỡ để phát triển. Ở giai đoạn này thì HS2 vẫn có sự nhầm lẫn câu giả thuyết với câu kết luận: “Nếu không có nam châm thì kim điện kế sẽ không quay” vì điều này đã đƣợc HS tiến hành TN nên câu này thuộc câu kết luận. 141 3.4.2.3. Kết luận Kết quả trên cho thấy, tiến trình DH theo quy trình NCKH qua ba bài học nghiên cứu và hình thành kiến thức về Điện từ học đã giúp HS phát triển bốn NLTP cốt lõi của NLKH. Tƣ duy logic, trực giác, trí tƣởng tƣợng đƣợc phát triển dần lên sau mỗi bài học. Tiêu chí và mức độ đánh giá cho phép phân hóa đối tƣợng HS để tìm ra giải pháp giúp đỡ, hỗ trợ kịp thời trong học tập hay định hƣớng phát triển nghề nghiệp trong tƣơng lai cho HS. 3.4.3. Đánh giá định lƣợng 3.4.3.1. Phƣơng pháp đánh giá Sau khi kết thúc giai đoạn TNSP để thu thập dữ liệu từ HS tham gia học theo quy trình NCKH, chúng tôi tiến hành đánh mã số cho các bài học của HS và tiến hành dùng Bảng 2.2, Bảng 2.3 và Bảng 2.4 ở Chƣơng 2 để đánh giá mức độ đạt đƣợc của HS ở 10 NLTP của NLKH. Sử dụng phần mềm Excel để tính tỉ lệ % của từng NLTP, từ đó so sánh số liệu về tỉ lệ % ở ba bài học, từ đó định hƣớng đánh giá khả năng phát triển NLKH của HS sau TNSP. Chúng tôi tiến hành đánh giá: Sự phát triển NLKH của HS ở 4 trƣờng; sự phát triển NLKH của HS khối lớp 8 so với HS khối lớp 9; sự phát triển từng NLTP của NLKH ở tất cả HS tham gia thực nghiệm. Trên cơ sở đó rút ra kết luận về sự phát triển NLKH của HS khi học tập theo quy trình NCKH. 3.4.3.2. Đánh giá sự phát triển năng lực khoa học các trƣờng thực nghiệm - Mô tả. Chúng tôi tiến hành sử dụng bảng Bảng 2.2, Bảng 2.3, Bảng 2.4 ở Chƣơng 2 để tiến hành đánh giá kết quả đạt đƣợc của HS theo 4 mức độ chỉ báo hành vi ở 10 NLTP của NLKH sau khi HS học xong mỗi bài học. Số lƣợng HS tham gia đánh giá cụ thể nhƣ sau: Trƣờng Bài Bài 1 Bài 2 Bài 3 Đoàn Kết - HS lớp 8 15 14 14 Hoàng Hoa Thám - HS lớp 8 22 17 13 Nguyễn Siêu – HS lớp 9 23 22 21 Hoàng Hoa Thám – HS lớp 9 17 13 14 142 - Số liệu thống kê và xử lí số liệu Bảng 3.6. Thống kê (%) mức độ năng lực thành phần của học sinh ở các trường thực nghiệm sư phạm Trƣờng THCS Đoàn Kết_lớp 8 Năng lực NLTP 1 NLTP 2 NLTP 3 NLTP 4 NLTP 5 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 Mức 1 0 0 0 6.7 0 0 13.3 0 0 33.3 0 0 0 0 0 Mức 2 0 0 0 6.7 0 0 6.7 0 0 33.3 7.1 0 6.7 0 0 Mức 3 0 0 0 46.7 14.3 14.3 53.3 28.6 35.7 13.3 28.6 50 20 7.1 28.6 Mức 4 100 100 100 40 85.7 85.7 26.7 71.4 64.3 20 64.3 50 73.3 92.9 71.4 Năng lực NLTP 6 NLTP 7 NLTP 8 NLTP 9 NLTP 10 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 Mức 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Mức 2 6.7 7.1 0 6.7 0 0 13.3 0 0 0 0 0 6.7 0 0 Mức 3 26.7 21.4 50 33.3 7.1 7.1 46.7 35.7 28.6 33.3 28.6 14.3 66.7 42.9 78.6 Mức 4 66.7 71.4 50 60 92.9 92.9 40 64.3 71.4 66.7 71.4 85.7 26.7 57.1 21.4 Trƣờng THCS Hoàng Hoa Thám _ lớp 8 Năng lực NLTP 1 NLTP 2 NLTP 3 NLTP 4 NLTP 5 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 Mức 1 0 0 0 27.3 0 0 0 0 0 4.5 0 0 4.5 0 0 Mức 2 0 0 0 9.1 11.8 0 9.1 0 0 31.8 5.9 0 9.1 5.9 0 Mức 3 4.5 5.9 0 22.7 23.5 0 36.4 23.5 7.7 22.7 11.8 23.1 59.1 5.9 15.4 Mức 4 95.5 94.1 100 40.9 64.7 100 54.5 76.5 92.3 40.9 82.4 76.9 27.3 88.2 84.6 Năng lực NLTP 6 NLTP 7 NLTP 8 NLTP 9 NLTP 10 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 Mức 1 13.6 0 0 0 0 0 0 0 0 4.5 0 0 4.5 0 0 Mức 2 0 0 0 4.5 0 0 9.1 0 0 0 0 0 0 0 0 Mức 3 54.5 17.6 15.4 40.9 0 0 31.8 0 0 27.3 11.8 0 77.3 29.4 69.2 Mức 4 31.8 82.4 84.6 54.5 100 100 59.1 100 100 68.2 88.2 100 18.2 70.6 30.8 Trƣờng THCS Nguyễn Siêu _ lớp 9 Năng lực NLTP 1 NLTP 2 NLTP 3 NLTP 4 NLTP 5 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 Mức 1 0 0 0 4.3 0 0 8.7 0 0 13 4.5 4.8 4.3 9.1 4.8 Mức 2 0 0 0 0 0 0 17.4 4.5 4.8 13 0 4.8 4.3 4.5 0 143 Mức 3 4.3 0 0 34.8 31.8 4.8 26.1 31.8 19 47.8 31.8 9.5 21.7 4.5 19 Mức 4 95.7 100 100 60.9 68.2 95.2 47.8 63.6 76.2 26.1 63.6 81 69.6 81.8 76.2 Năng lực NLTP 6 NLTP 7 NLTP 8 NLTP 9 NLTP 10 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 Mức 1 4.3 9.1 4.8 0 0 0 30.4 0 0 13 0 0 8.7 0 4.8 Mức 2 4.3 4.5 0 0 0 4.8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Mức 3 17.4 45.5 47.6 30.4 0 4.8 17.4 9.1 9.5 4.3 36.4 33.3 21.7 54.5 52.4 Mức 4 73.9 40.9 47.6 69.6 100 90.5 52.2 90.9 90.5 82.6 63.6 66.7 69.6 45.5 42.9 Trƣờng THCS Hoàng Hoa Thám_ lớp 9 Năng lực NLTP 1 NLTP 2 NLTP 3 NLTP 4 NLTP 5 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 Mức 1 0 0 0 5.9 0 0 0 0 0 11.8 0 0 0 0 0 Mức 2 0 0 0 0 0 0 29.4 0 0 0 0 0 5.9 0 0 Mức 3 0 15.4 0 52.9 23.1 7.1 29.4 30.8 21.4 58.8 30.8 14.3 29.4 23.1 0 Mức 4 100 84.6 100 41.2 76.9 92.9 41.2 69.2 78.6 29.4 69.2 85.7 64.7 76.9 100 Năng lực NLTP 6 NLTP 7 NLTP 8 NLTP 9 NLTP 10 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 Mức 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5.9 0 0 Mức 2 5.9 0 0 0 0 0 0 0 0 5.9 0 0 17.6 0 0 Mức 3 11.8 30.8 0 23.5 7.7 0 23.5 15.4 7.1 11.8 7.7 7.1 23.5 53.8 64.3 Mức 4 82.4 69.2 100 76.5 92.3 100 76.5 84.6 92.9 82.4 92.3 92.9 52.9 46.2 35.7 - Biểu đồ về mức độ NLKH của HS các trƣờng thực nghiệm sƣ phạm Biểu đồ 3.1. Mức độ năng lực thành phần của học sinh lớp 8 trường Đoàn Kết Nhận xét: NLTP 1 không thay đổi ở ba bài. NLTP 10 thì mức 4 giảm ở Bài 3. Các NLTP còn lại thì mức 4 ở Bài 2 tăng lên rõ rệt so với Bài 1. 0 20 40 60 80 100 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 NL1 NL2 NL3 NL4 NL5 NL6 NL7 NL8 NL9 NL10 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 144 Biểu đồ 3.2. Mức độ năng lực thành phần của học sinh lớp 8 trường Hoàng Hoa Thám Nhận xét: NLTP 1 không thay đổi ở ba bài. NLTP 10 thì mức 4 giảm ở Bài 3. Các NLTP còn lại thì mức 4 ở Bài 2 tăng lên rõ rệt so với Bài 1. Biểu đồ 3.3. Mức độ năng lực thành phần của học sinh lớp 9 trường Nguyễn Siêu Nhận xét: NLTP 1 không thay đổi ở ba bài. NLTP 10 thì mức 4 giảm ở Bài 3. Các NLTP còn lại thì mức 4 ở Bài 2 tăng lên rõ rệt so với Bài 1. Biểu đồ 3.4. Mức độ năng lực thành phần của học sinh lớp 9 trường Hoàng Hoa Thám 0 20 40 60 80 100 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 NL1 NL2 NL3 NL4 NL5 NL6 NL7 NL8 NL9 NL10 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 0 20 40 60 80 100 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 NL1 NL2 NL3 NL4 NL5 NL6 NL7 NL8 NL9 NL10 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 NL1 NL2 NL3 NL4 NL5 NL6 NL7 NL8 NL9 NL10 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 145 Nhận xét: NLTP 1 không thay đổi ở ba bài; NLTP 10 thì mức 4 giảm ở Bài 3; Các NLTP còn lại thì mức 4 ở Bài 2 tăng lên rõ rệt so với Bài 1. - Phân tích và kết luận: Số liệu thống kê kết quả mức độ đạt đƣợc ở các NLTP của NLKH tại các trƣờng tham gia thực nghiệm cho thấy: các mức độ NLTP của HS đã tăng từ mức độ 1 lên mức độ 4 và nó tăng mạnh ở Bài 2 so với Bài 1; NLTP 1 ổn định ở cả ba bài học; NLTP 10 giảm ở Bài 3 so với Bài 1 và Bài 2. Kết quả này phù hợp với đánh giá định tính ở trên. Nhƣ vậy, NLKH của HS ở các trƣờng tham gia TNSP đều phát triển ở Bài 2 và Bài 3 so với Bài 1. Kết quả này cho thấy, HS đã đƣợc nắm bắt đƣợc quy trình NCKH, biết vận dụng quy trình NCKH để phát hiện ra tri thức mới. Kết quả này cũng khẳng định, sự phát triển NLKH của HS không phụ thuộc vào GV dạy TNSP. 3.4.3.3. Đánh giá sự phát triển năng lực khoa học của học sinh lớp 8 và lớp 9 - Mô tả. So sánh sự phát triển NLKH HS lớp 8 và HS lớp 9 về sự phát triển của bốn NLTP: đặt câu hỏi, hình thành giả thuyết, rút ra hệ quả từ giả thuyết, đề xuất phƣơng án thực nghiệm kiểm tra hệ quả. Mã kí hiệu: B1NL2_8 (Bài 1, năng lực thành phần 2, lớp 8). Số lƣợng HS lớp 8 và lớp 9 có mặt tham gia thực nghiệm đƣợc thống kế theo bảng dƣới đây: Bài Số HS Số lƣợng HS lớp 8 Số lƣợng HS lớp 9 Bài 1 37 40 Bài 2 31 35 Bài 3 27 35 - Kết quả thu thập và xử lí số liệu Bảng 3.7. Thống kê (%) mức độ năng lực thành phần của học sinh lớp 8 và lớp 9 Bài 1 B1NLTP 2_8 B1NLTP 2_9 B1NLTP 4_8 B1NLTP 4_9 B1NLTP 5_ 8 B1NLTP 5_9 B1NLTP 6_ 8 B1NLTP 6_9 Mức 1 18.92 5 16.22 12.5 2.703 2.5 8.108 2.5 Mức 2 8.108 0 32.43 7.5 8.108 5 2.703 5 Mức 3 32.43 42.5 18.92 52.5 43.24 25 43.24 15 Mức 4 40.54 52.5 32.43 27.5 45.95 67.5 45.95 77.5 146 Bài 2 B2NLTP 2_8 B 2NLTP 2_9 B 2NLTP 4_ 8 B 2NLTP 4_9 B2NLTP 5_ 8 B2NLTP 5_9 B2NLTP 6_8 B2NLTP 6_9 Mức 1 0 0 0 2.857 0 5.7 0 5.7 Mức 2 6.452 0 6.452 0 3.226 2.9 3.226 2.9 Mức 3 19.35 28.57 19.35 31.43 6.452 11.4 19.35 40 Mức 4 74.19 71.43 74.19 65.71 90.32 80 77.42 51.4 Bài 3 B 3NLTP 2_ 8 B 3NLTP 2_9 B 3NLTP 4_ 8 B 3NLTP 4_9 B 3NLTP 5_ 8 B 3NLTP 5_9 B 3NLTP 6_ 8 B 3NLTP 6_9 Mức 1 0 0 0 2.857 0 2.9 0 2.9 Mức 2 0 0 0 2.857 0 0 0 0 Mức 3 7.407 5.714 37.04 11.43 22.22 11.4 33.33 28.6 Mức 4 92.59 94.29 62.96 82.86 77.78 85.7 66.67 68.6 - Biểu đồ về sự phát triển năng lực khoa học của học sinh ở ba bài học Biểu đồ 3.5. Mức độ năng lực thành phần của học sinh lớp 8 và lớp 9 ở Bài 1 Nhận xét: Mức 4 của NLTP 2, NLTP 5 và NLTP 6 của HS lớp 9 vƣợt trội hơn HS lớp 8. Các NLTP còn lại tƣơng đối đối đồng đều ở các mức. Biểu đồ 3.6. Mức độ năng lực thành phần của học sinh lớp 8 và lớp 9 ở Bài 2 Nhận xét: Mức 4 NLTP 2 của HS lớp 8 đã bằng HS lớp 9 và vƣợt lên ở NLTP 5 và NLTP 6. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 0 20 40 60 80 100 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 147 Biểu đồ 3.7. Mức độ năng lực thành phần của học sinh lớp 8 và lớp 9 ở Bài 3 Nhận xét: Mức 4 của các NLTP đã tƣơng đối ngang bằng nhau, nhƣng NLTP 4 của HS lớp 8 lại kém hơn HS lớp 9 ở mức 4. - Phân tích và kết luận: Tất cả 4 NLTP của NLKH đều đƣợc phát triển thông qua 3 bài học và tăng dần mức độ 1 lên mức độ 4 ở hai bài sau. Mức độ đạt đƣợc về NLKH giữa HS lớp 8 và HS lớp 9, chỉ khác nhau ở Bài 1. Nguyên nhân: HS đang trong thời gian bắt đầu nghỉ hè, nên tinh thần học tập chƣa cao; chƣa quen hoạt động học cá nhân nên chƣa chú ý ghi chép kết quả học tập vào phiếu học tập, thêm nữa các phiếu học tập đƣợc của HS đƣợc thu lại ngay sau khi kết thúc từng hoạt động học. Biểu đồ thống kê cho thấy, độ chênh lệch về mức độ đạt đƣợc các NLTP của HS lớp 8 và HS lớp 9 không nhiều. Tất cả HS lớp 8 và lớp 9 các NLKH đều phát triển lên ở Bài 2 và Bài 3 so với Bài 1. Kết quả này cho phép khẳng định không có nhiều khác biệt lớn về sự phát triển NLKH của HS lớp 8 và lớp 9. 3.4.3.4. Đánh giá sự phát triển NLKH của HS tham gia thực nghiệm - Mô tả. Chúng tôi tổng hợp số liệu HS tham gia TNSP ở các trƣờng ở từng bài học, sau đó sử dụng phần mềm Excel để tổng hợp số liệu tƣơng ứng với tỉ lệ % và Biểu đồ hiển thị mức NLTP của HS, trên cơ sở đó triển khai đánh giá sự phát triển NLKH của HS sau ba bài học. Số HS tham gia đánh giá cụ thể: Bài 1 có 77 HS; Bài 2 có 66 HS; Bài 3 có 62 HS. - Tổng hợp số liệu và xử lí số liệu đƣợc mô tả ở Bảng 3.8 dƣới đây: 0 20 40 60 80 100 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 148 Bảng 3.8. Thống kê (%) mức độ năng lực thành phần của học sinh thực nghiệm sư phạm Bài 1 NL1 % NL2 % NL3 % NL4 % NL5 % NL6 % NL7 % NL8 % NL9 % NL10 % Mức 1 0 0 9 12 4 5.2 11 14 2 2.6 4 5.2 0 0 7 9.1 4 5.2 4 5.2 Mức 2 0 0 3 3.9 12 16 15 20 5 6.5 3 3.9 2 2.6 4 5.2 1 1.3 4 5.2 Mức 3 2 2.6 29 38 27 35 28 36 26 34 22 29 25 33 22 29 14 18 36 47 Mức 4 75 97 36 47 34 44 23 30 44 57 48 62 50 65 44 57 58 75 33 43 Bài 2 NL1 % NL2 % NL3 % NL4 % NL5 % NL6 % NL7 % NL8 % NL9 % NL10 % Mức 1 0 0 0 0 0 0 1 1.5 2 3 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 Mức 2 0 0 2 3 1 1.5 2 3 2 3 2 3 0 0 0 0 0 0 0 0 Mức 3 3 4.5 16 24 19 29 17 26 6 9.1 20 30 2 3 9 14 15 23 30 46 Mức 4 63 96 48 73 46 70 46 70 56 85 42 64 64 97 57 86 51 77 36 55 Bài 3 NL1 % NL2 % NL3 % NL4 % NL5 % NL6 % NL7 % NL8 % NL9 % NL10 % Mức 1 0 0 0 0 0 0 1 1.6 1 1.6 1 1.6 0 0 0 0 0 0 1 1.6 Mức 2 0 0 0 0 1 1.6 1 1.6 0 0 0 0 1 1.6 0 0 0 0 0 0 Mức 3 0 0 4 6.5 13 21 14 23 10 16 19 31 2 3.2 7 11 10 16 40 65 Mức 4 62 100 58 94 48 77 46 74 51 82 42 68 59 95 55 89 52 84 21 34 - Biểu đồ biểu thị mức độ hành vi ở 10 NLTP của ba bài học và đánh giá sự phát triển NLKH của HS cụ thể nhƣ sau: NLTP 1. Tiến hành thí nghiệm làm xuất hiện hiện tƣợng vật lí và mô tả quá trình, hiện tƣợng xảy ra Số liệu (%) năng lực thành phần 1 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Mức 1 0 0 0 Mức 2 0 0 0 Mức 3 2.6 4.55 0 Mức 4 97.4 95.45 100 Mức 4 ổn định ở cả ba bài học NLTP 2. Phát hiện vấn đề và phát biểu vấn đề nghiên cứu dƣới dạng câu hỏi Số liệu (%) năng lực 2 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Mức 1 11.69 0 0 Mức 2 3.9 3.03 0 Mức 3 37.66 24.24 6.45 Mức 4 46.75 72.73 93.55 Mức 4 tăng dần lên sau mỗi bài. 0 50 100 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Biểu đồ 3.8. Mức độ năng lực thành phần 1 0 50 100 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Biểu đồ 3.9. Mức độ năng lực thành phần 2 149 NLTP 3. Tìm hiểu lịch sử vấn đề nghiên cứu để định hƣớng đƣa ra giả thuyết hoặc đề xuất giải pháp thực nghiệm kiểm tra giả thuyết Số liệu (%)năng lực thành phần 3 Mức 4 tăng dần lên sau mỗi bài. Bài 1 Bài 2 Bài 3 Mức 1 5.19 0 0 Mức 2 15.58 1.52 1.61 Mức 3 35.06 28.79 20.97 Mức 4 44.16 69.7 77.42 NLTP 4. Đặt câu giả thuyết theo cấu trúc câu “ Nếu thì sẽ ” Số liệu (%) năng lực thành phần 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Mức 1 14.29 1.52 1.61 Mức 2 19.48 3.03 1.61 Mức 3 36.36 25.76 22.58 Mức 4 29.87 69.7 74.19 Mức 4 tăng dần lên sau mỗi bài. NLTP 5. Rút ra hệ quả từ giả thuyết Số liệu (%) năng lực thành phần 5 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Mức 1 2.6 3.03 1.61 Mức 2 6.49 3.03 0 Mức 3 33.77 9.09 16.13 Mức 4 57.14 84.85 82.26 Mức 4 tăng mạnh lên sau Bài 1, Bài 2 và Bài 3 tƣơng đối ổn định. NLTP 6. Đề xuất phƣơng án thí nghiệm kiểm tra dự đoán dƣới dạng câu trúc câu dự đoán “nếu mà thì ” Số liệu (%) năng lực thành phần 6 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Mức 1 5.2 3 1.61 Mức 2 3.9 3 0 Mức 3 29 30 30.7 Mức 4 62 64 67.7 Mức 3 và mức 4 tƣơng đối ổn định 0 50 100 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Biểu đồ 3.10. Mức độ năng lực thành phần 3 0 20 40 60 80 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Biểu đồ 3.11 Mức độ năng lực thành phần 4 0 50 100 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Biểu đồ 3.12. Mức độ năng lực thành phần 5 0 20 40 60 80 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Biểu đồ 3.13. Mức độ năng lực thành phần 6 150 Năng lực thành phần 7. Tiến hành thí nghiệm kiểm tra dự đoán và thu thập dữ liệu Số liệu (%) năng lực thành phần 7 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Mức 1 0 0 0 Mức 2 2.6 0 1.61 Mức 3 32.47 3.03 3.23 Mức 4 64.94 96.97 95.16 Mức 4 tăng mạnh từ Bài 1 sang Bài 2, ổn định ở Bài 2 và Bài 3 NLTP 8. Xử lí, đánh giá số liệu và đƣa ra kết luận về sự đúng/sai về giả thuyết Số liệu (%) năng lực thành phần 8 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Mức 1 9.09 0 0 Mức 2 5.19 0 0 Mức 3 28.57 13.64 11.29 Mức 4 57.14 86.36 88.71 Mức 4 tăng ở Bài 2 so với Bài 1 và tƣơng đối ổn định ở Bài 2 và Bài 3 Năng lực thành phần 9. Tổng hợp kiến thức mới Số liệu (%) năng lực thành phần 9 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Mức 1 5.19 0 0 Mức 2 1.3 0 0 Mức 3 18.18 22.73 16.13 Mức 4 75.32 77.27 83.87 Mức 3 và mức 4 tƣơng đối ổn định ở cả ba bài NLTP 10. Vận dụng kiến thức vào tình huống mới Số liệu (%) năng lực thành phần 10 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Mức 1 5.19 0 1.61 Mức 2 5.19 0 0 Mức 3 46.75 45.45 64.52 Mức 4 42.86 54.55 33.87 Mức 3 ổn định ở Bài 1 và Bài 2, mức 4 giảm ở Bài 3 và tăng mức 3 0 50 100 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Biểu đồ 3.14. Mức độ năng lực thành phần 7 0 50 100 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Biểu đồ 3.15. Mức độ năng lực thành phần 8 0 50 100 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Biểu đồ 3.16. Mức độ năng lực thành phần 9 0 20 40 60 80 Mức 1 Mức 2 Mức 3 Mức 4 Bài 1 Bài 2 Bài 3 Biểu đồ 3.17. Mức độ năng lực thành phần 10 151 - Phân tích và kết luận NLTP 1 “Tiến hành TN làm xuất hiện hiện tƣợng vật lí và mô tả quá trình, hiện tƣợng xảy ra” đã đƣợc HS thực hiện tốt ở cả ba bài, nhƣ vậy có thể nói HS rất hứng thú với TN vật lí. NLTP 6 “Đề xuất phƣơng án TN kiểm tra dự đoán” thì tƣơng đối ổn định ở cả ba bài, vì khi HS đã rút ra đƣợc hệ quả thì chỉ cần đặt câu đề xuất phƣơng án TN kiểm tra dự đoán, việc này không mấy khó khăn đối với HS và HS đều đạt ở mức 3 và mức 4. NLTP 9 “Tổng hợp kiến thức mới” tƣơng đối ổn định ở mức 3 và mức 4, bởi vì HS học đƣợc nhiều kiến thức qua bài học, nhƣng chƣa có khả năng khái quát hóa, vì vậy giai đoạn này cần đƣợc thƣờng xuyên tạo cơ hội để HS phát triển từ mức 3 lên mức 4. NLTP 10 “Vận dụng kiến thức vào tình huống mới” ổn định ở mức 3 và mức 4. Mức 4 giảm ở bài 3 thể hiện sự phân hóa cao trong DH. Các NLTP còn lại đều tăng mạnh từ mức thấp lên mức cao hơn ở Bài 2 và Bài 3 so với Bài 1, đặc biệt là NLTP 2, NLTP 3 và NLTP 4. Nhƣ vậy, các NLTP của NLKH đã đƣợc phát triển trên tất cả HS tham gia TNSP ở Bài 2 và Bài 3 so với Bài 1. Kết quả này cho phép khẳng định, DH theo quy trình NCKH có thể áp dụng ở trƣờng THCS. 3.4.3.5. Kết luận Kết quả đánh giá định lƣợng phù hợp với kết quả đánh giá định tính về sự phát triển NLKH của HS. Bảng tiêu chí đánh giá NLKH của HS đảm bảo độ tin cậy. Kết quả đánh giá định lƣợng cho thấy, NLKH của HS đƣợc phát triển sau mỗi bài học theo quy trình NCKH và không phụ thuộc vào: điều kiện cơ sở vật chất của các trƣờng học, trƣờng công lập hay tƣ thục, GV dạy TNSP, HS lớp 8 hay lớp 9, trình độ nhận thức của HS. Kết quả đánh giá định tính cho phép kết luận, giả thuyết KH của đề tài đã đề xuất là hoàn toàn đúng với kết quả TNSP, năng lực KH của HS đã đƣợc phát triển lên qua mỗi bài học theo quy trình NCKH. 152 Kết luận Chƣơng 3 Đánh giá NLKH của HS thực nghiệm thông qua: đánh giá định tính 55 HS về 7/10 NLTP trong của NLKH; đánh giá sự tiến bộ của 4 HS về 4/10 NLTP cốt lõi của NLKH; đánh giá định lƣợng sự phát triển 10/10 NLTP của NLKH của HS ở trong mỗi trƣờng; đánh giá định lƣợng sự phát triển 10/10 NLTP của NLKH của HS tham gia thực nghiệm; đánh giá định lƣợng sự phát triển năng lực của HS khối lớp 8 so với HS khối lớp 9, kết quả đánh giá trên cho phép chúng tôi đƣa ra một số kết luận cơ bản nhƣ sau: 1. Tiến trình DH phù hợp để áp dụng trên đối tƣợng HS lớp 8, HS lớp 9 theo quan điểm DH “lấy HS làm trung tâm” đã phát huy đƣợc tính tích cực, chủ động, sáng tạo trong học tập của HS. Đặc biệt, giai đoạn “nghiên cứu tổng quan” đƣa vào tiến trình DH đã giúp HS: khai thác, xử lí thông tin trong lịch sử nghiên cứu của các nhà KH để phát hiện ra vấn đề nghiên cứu, tránh đƣợc những sai lầm trong nghiên cứu hay tìm ra giải pháp để giải quyết vấn đề nghiên cứu; phát triển cho HS tƣ duy bậc cao nhƣ so sánh, phân tích, tổng hợp và đánh giá; khả năng đọc, hiểu văn bản và năng lực ngôn ngữ của HS đƣợc nâng lên sau mỗi bài học; giúp HS nhận thấy giá trị và ý nghĩa của các công trình KH đã thúc đẩy sự phát triển KH, sự phát triển của xã hội loài ngƣời để từ đó, có thái độ trân trọng những tri thức KH của nhân loại và niềm đam mê với NCKH, cũng nhƣ phát triển văn hóa đọc của HS. 2. Kết quả đánh giá NLKH của HS sẽ giúp: - Phát hiện ra sự khó khăn của HS để từ đó kịp thời tháo gỡ và giúp đỡ HS vƣơn lên trong học tập. - Phân hóa đƣợc đối tƣợng HS, từ đó giao nhiệm vụ phù hợp với khả năng của từng đối tƣợng (bài tập về nhà, đề tài NCKH) mà không vƣợt khả năng học tập của HS, tránh đƣợc quá tải trong DH và gây ra áp lực học tập cho HS. - Phát hiện ra những HS có khả năng NCKH để bồi dƣỡng và hƣớng dẫn HS đề tài NCKH. Phát hiện ra những HS có các năng lực trí tuệ khác nhau để tìm giải pháp giáo dục phù hợp năng lực của HS. 3. Bộ công cụ đáng giá có độ tin cậy trong đánh giá sự phát triển NLKH trong 153 học tập của HS và mức độ chỉ báo hành vi phù hợp với đối tƣợng HS THCS. 4. Tiến trình DH hình thành kiến thức vật lí theo quy trình NCKH đảm bảo phát triển 10 NLTP của HS THCS và tạo ra hứng thú trong học tập của HS. 5. Thiết bị và dụng cụ TN đã đƣợc lựa chọn và thiết kế phù hợp với tiến trình DH phát triển NLKH cho HS trong quá trình học tập để hình thành kiến thức về Điện từ cấp THCS. Vì số lƣợng thiết bị DH và điều kiện về thời gian nghiên cứu của đề tài có hạn, nên đề tài triển khai TNSP trên phạm vi hẹp, do đó kết quả thực nghiệm có thể chƣa khẳng định đƣợc hết những giá trị của tiến trình DH theo quy trình NCKH mà đề tài đã xây dựng. Tuy nhiên, với kết quả đạt đƣợc trong TNSP cho phép bƣớc đầu nhận định rằng: Tiến trình DH theo quy trình NCKH có giá trị đối với việc phát triển NLKH cho HS THCS; Logic tiến trình DH ở ba bài học hình thành kiến thức về Điện Từ cấp THCS là phù hợp với logic tiến trình NCKH; Tiến trình DH hình thành kiến thức về Điện từ cấp THCS của ba bài học có tính khả thi cao trong DH ở THCS theo Chƣơng trình GDPT hiện hành. Các kết quả đạt đƣợc của quá trình TNSP cũng cho phép khẳng định tính hiệu quả và tính khả thi trong việc chia mức độ đánh giá NLKH của HS trong quá trình học tập, đồng thời cho phép đánh giá đƣợc sự tiến bộ của HS qua các bài học DH, thêm nữa có thể phát hiện đƣợc những HS có trí tuệ KH tự nhiên để có giải pháp bồi dƣỡng kịp thời để trở thành những nhà KH trong tƣơng lai. Kết quả đánh giá sự phát triển NLKH của HS tham gia TNSP cho thấy, DH theo quy trình NCKH không phụ thuộc vào: đối tƣợng HS ở các trƣờng THCS, lứa tuổi HS lớp 8 hay lớp 9, trình độ nhận thức của HS và không phụ thuộc vào GV tham gia dạy thực nghiệm, từ đó cho phép chúng tôi khẳng định sự đúng đắn mà giả thuyết KH của đề tài đã đƣa ra. 154 KẾT LUẬN, ĐỀ XUẤT VÀ KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận Từ những nghiên cứu về lí luận, thiết kế và vận hành tiến trình DH theo quy trình NCKH, đánh giá kết quả TNSP cho phép chúng tôi đƣa ra một số kết luận về luận án “Dạy học Vật lí theo quy trình nghiên cứu khoa học Chƣơng “Điện từ học” cấp trung học cơ sở”, nhƣ sau: 1.1. Luận án đã xác định đƣợc khái niệm DH theo quy trình NCKH “DH theo quy trình NCKH là một phƣơng pháp DH, trong đó ngƣời học đƣợc trải nghiệm qua các giai đoạn NCKH dƣới sự định hƣớng của GV nhằm phát hiện tri thức và phƣơng pháp mới để từ đó vận dụng vào giải quyết vấn đề gặp trong thực tiễn và qua đó phát triển NLKH” và đề xuất tiến trình DH theo quy trình NCKH gồm 5 giai đoạn: 1. Thực hiện quan sát. Đặt câu hỏi nghiên cứu; 2. Tìm hiểu lịch sử vấn đề nghiên cứu. Hình thành giả thuyết; 3. Đề xuất phƣơng án thực nghiệm kiểm tra giả thuyết; 4. Thực nghiệm kiểm tra giả thuyết; 5. Rút ra kết luận và vận dụng kiến thức vào tình huống mới nếu giả thuyết đúng, trƣờng hợp giả thuyết sai thì phải quay lại xây dựng giả thuyết mới và lặp lại các bƣớc tiếp theo trong tiến trình DH theo quy trình NCKH. Đồng thời đƣa ra các hình thức tổ chức hoạt động DH “lấy học sinh làm trung tâm” nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của HS ở từng giai đoạn trong tiến DH. Có thể nói, đây là lần đầu tiên một PPDH môn KH tự nhiên có tiến trình DH đầy đủ và bài bản nhất theo quy trình NCKH ở trƣờng phổ thông. 1.2. Luận án đã đề xuất đƣa giai đoạn “nghiên cứu tổng quan” vào tiến trình DH nhằm phát triển “văn hóa đọc” cho HS phổ thông. Đồng thời khai thác thông tin để hình thành giả thuyết hoặc đề ra giải pháp thực nghiệm kiểm tra giả thuyết, qua đó HS có thái độ tôn trọng lịch sử phát triển của KH. 1.3. Luận án đã xác định đƣợc khái niệm: NLKH của HS là sự làm chủ các năng lực thành phần trong từng giai đoạn NCKH và vận hành chúng một cách hợp lí để thực hiện thành công nhiệm vụ đặt ra nhằm chiếm lĩnh tri thức hay tạo ra sản phẩm KH trong quá trình học tập ở trƣờng phổ thông. Đồng thời, xác định đƣợc cấu trúc NLKH của HS phổ thông gồm 10 NLTP: NLTP 1. Tiến hành TN làm xuất hiện hiện 155 tƣợng vật lí và mô tả quá trình, hiện tƣợng xảy ra; NLTP 2. Phát hiện vấn đề và phát biểu vấn đề nghiên cứu dƣới dạng câu hỏi tƣờng minh; NLTP 3. Tìm hiểu lịch sử vấn đề nghiên cứu để định hƣớng đƣa ra giả thuyết hoặc đề xuất giải pháp thực nghiệm kiểm tra giả thuyết; NLTP 4. Đƣa ra giả thuyết nghiên cứu theo cấu trúc câu “Nếuthìsẽ”; NLTP 5. Rút ra hệ quả từ giả thuyết dƣới dạng một dự đoán hay phán đoán hoặc suy đoán; NLTP 6. Đề xuất phƣơng án thực nghiệm kiểm tra hệ quả dƣới dạng câu trúc câu dự đoán “Nếumàthì...”; NLTP 7. Tiến hành TN kiểm tra dự đoán và ghi chép kết quả; NLTP 8. Xử lí dữ liệu, phân tích số liệu và đánh giá kết quả để đƣa ra kết luận về sự đúng/sai về giả thuyết; NLTP 9. Tổng hợp kiến thức mới; NLTP 10. Vận dụng kiến thức vào tình huống mới. 1.4. Luận án đã xây dựng đƣợc bộ công cụ đánh giá 10 NLTP của NLKH và tƣơng ứng mỗi NLTP có 4 mức độ chỉ báo hành vi của HS. Thông qua đánh giá quá trình học tập của HS để phát hiện ra những HS có NLKH hoặc HS gặp khó khăn để giải pháp giúp đỡ, đồng thời phân hóa đối tƣợng HS để giao nhiệm vụ học tập đúng đối tƣợng nhằm tránh quá tải trong dạy học. 1.5. Luận án đã sắp xếp lại các tri thức KH Chƣơng “Điện từ học” cấp THCS thành ba bài học theo lịch sử phát triển tri thức và xây dựng mạch logic hình thành tri thức ở ba bài học theo 5 giai đoạn của tiến trình DH theo quy trình NCKH. Đồng thời, thiết kế công cụ đánh giá NLKH của HS tƣơng ứng với ba bài học. 1.6. Luận án đã thiết kế các TN, lựa chọn dụng cụ và thiết bị dạy học phù hợp với các bài học để HS tiến hành các TN xuất hiện hiện tƣợng vật lí, các TN kiểm tra dự đoán rút ra từ giả thuyết - đáp ứng đƣợc yêu cầu về DH theo quy trình NCKH giúp HS chủ động học tập để chiếm lĩnh tri thức KH, qua đó phát triển phẩm chất và năng lực trong NCKH. 1.7. Luận án đã xác định đƣợc mối liên hệ giữa các giai đoạn học tập với mục tiêu rèn phẩm chất và phát triển NLKH của HS, chỉ ra một số khác biệt giữa nhà KH và HS phổ thông ở từng giai đoạn học tập theo quy trình NCKH để đƣa ra những nhiệm vụ học tập phù hợp với năng lực của HS, từ đó xác định mức độ đạt đƣợc ở từng nhiệm vụ học tập để làm cơ sở xây dựng chỉ báo hành vi trong công cụ 156 đánh giá tƣơng ứng với năng lực của HS. Xác định 5 nguyên tắc chung trong DH theo quy trình NCKH và 4 mức độ DH theo quy trình NCKH để lựa chọn phù hợp với khả năng và điều kiện thực tế, đồng thời chỉ ra những lƣu ý khi vận hành DH theo quy trình NCKH ở trƣờng phổ thông. Luận án đã tiến hành TNSP và kết quả TNSP cho thấy tiến trình DH ba bài học hình thành kiến thức về Điện từ theo quy trình NCKH sẽ phát triển đƣợc NLKH cho HS THCS. Kết quả này đã khẳng định sự đúng đắn của giả thuyết mà đề tài KH đã đƣa ra. Đồng thời luận án khẳng định, nghiên cứu của đề tài theo đúng định hƣớng “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất ngƣời học” và mục tiêu của giáo dục phổ thông “Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời” theo Nghị quyết 29 đã chỉ ra. 2. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo của đề tài 2.1. Nghiên cứu để thiết kế hệ thống các bài học về: Cơ học, Nhiệt học, Quang học, các lĩnh vực Hóa học, Sinh học ở cấp THCS và THPT để DH theo quy trình NCKH. 2.2. Xây dựng hệ thống câu hỏi, bài tập, tên đề tài KH để làm công cụ phát triển NLKH, công cụ đánh giá NLKH của HS. 2.3. Nghiên cứu xây dựng bộ tiêu chí đánh giá phẩm chất NCKH của HS phổ thông để phát hiện và bồi dƣỡng nguồn nhân lực chất lƣợng cao. 2.4. Nghiên cứu để thiết kế tiến trình DH theo quy trình NCKH các nội dung ứng dụng vật lí trong đời sống, để vận dụng trong DH hay hƣớng dẫn HS NCKH. 2.5. Đề xuất đƣa DH theo quy trình NCKH vào học phần PPDH bộ môn Vật lí trong chƣơng trình đào tạo ở các trƣờng SP, để nâng cao chất lƣợng đào tạo GV. 3. Khuyến nghị 3.1. Với Bộ Giáo dục và Đào tạo 3.1.1. Triển khai áp dụng trên diện rộng DH theo quy trình NCKH ba bài học về Điện từ ở các trƣờng THCS và có thể mở rộng bài “Cảm ứng điện từ” lên cấp THPT để xây dựng công thức Suất điện động cảm ứng và Định luật Faraday nhằm tạo cơ hội phát triển phẩm chất KH và NLKH của HS. 157 3.1.2. Phổ biến tiêu chí đánh giá NLKH của HS đến GV để tháo gỡ những khó khăn trong việc đánh giá quá trình, đánh giá sự tiến bộ của HS. 3.2. Với giáo viên trung học 3.2.1. Nghiên cứu tiến trình DH theo quy trình NCKH để có thể thiết kế các bài học và vận dụng vào DH ở trƣờng phổ thông nhằm phát triển NLKH cho HS. 3.2.2. Nghiên cứu hình thức tổ chức DH theo quy trình NCKH để có thể áp dụng một hoặc nhiều giai đoạn trong quá trình DH kiến thức vật lí ở trƣờng trung học nhằm phát huy tính tích cực trong học tập, phát triển “Văn hóa đọc”, khả năng tự học, tự NCKH của HS trung học. 158 CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 1. Phạm Xuân Quế, Nguyễn Văn Nghiệp, 2016. Vận dụng phƣơng pháp khoa học trong dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thông: Đƣa nội dung nghiên cứu tổng quan vào tiến trình dạy học. Tạp chí khoa học trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, số 8B/2016. 2. Nguyễn Văn Khải, Phạm Xuân Quế và Nguyễn Văn Nghiệp, 2017. Bài báo khoa học tại Hội thảo quốc tế: Teaching physical knowledge by following scientific method in Junior secondary school in Vietnam, Thai Nguyen Universty of Education, 28-29 November 2017. 3. Nguyễn Văn Khải, Nguyễn Văn Nghiệp, 2018. Nghiên cứu tổng quan về dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thông dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học. Tạp chí Giáo dục, số 428, Kì 2 tháng 4/2018. 4. Nguyễn Văn Nghiệp, 2018. Dạy học Vật lí dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học nhằm phát triển năng lực khoa học cho học sinh trung học cơ sở. Tạp chí Giáo dục, số đặc biệt, Kì 2 tháng 5/2018. 5. Nguyễn Văn Nghiệp, 2018. Thiết kế bộ thí nghiệm khảo sát từ trƣờng dòng điện. Tạp chí Thiết bị Giáo dục, số 171, Kì 2 tháng 6/2018. 6. Nguyễn Văn Nghiệp, 2018. Phát triển năng lực khoa học cho học sinh trung học cơ sở thông qua dạy học vật lí chủ đề “Nam châm vĩnh cửu” dựa trên tiến trình nghiên cứu khoa học. Tạp chí Giáo dục, số 437, Kì 1 tháng 9/2018. 159 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trần Thanh Ái (2014), "Cần làm gì để phát triển năng lực nghiên cứu KH giáo dục", Tạp chí Dạy và học ngày nay. [2] Đinh Quang Báo (2012), Những vấn đề chung về chương trình giáo dục phổ thông sau năm 2015, Tài liệu Hội thảo Đổi mới chƣơng trình, sách giáo khoa. [3] Ban Chấp hành Trƣơng ƣơng Đảng Cộng Sản Việt Nam (2013), Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, Nghị quyết 29-NQ/TW. [4] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2009), "Thông tư số 19/2009/TT-BGDĐT về việc ban hành Danh mục thiết bị dạy học tối thiểu cấp Trung học cơ sở". [5] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn PISA 2015 và các dạng câu hỏi do OECD phát hành. [6] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2011), Phƣơng pháp "bàn tay nặn bột" trong dạy học môn Vật lí cấp trung học cơ sở. [7] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006), Chương trình giáo dục phổ thông cấp trung học cơ sở, Nhà Xuất bản Giáo dục. [8] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006), Chương trình giáo dục phổ thông cấp trung học phổ thông, Nhà Xuất bản Giáo dục. [9] Bernd Meier và Nguyễn Văn Cƣờng (2014), Lý luận DH hiện đại, Nhà Xuất bản Đại học Sƣ phạm. [10] Nguyễn Lăng Bình (Chủ biên) và các tác giả (2010), Dự án Việt - Bỉ, Dạy và học tích cực [11] Lƣơng Duyên Bình (Chủ biên) và các tác giả (2007), Sách giáo khoa môn Vật lý lớp 11, Nhà Xuất bản Giáo dục. [12] Đỗ Mạnh Cƣờng (Chủ biên) và các tác giả (2011), Năng lực thực hiện và dạy học tích hợp trong đào tạo nghề, Tài liệu Chuyên đề, Viện Nghiên cứu Phát triển Giáo dục chuyên nghiệp. 160 [13] Nguyễn Văn Cƣờng (2005), "Đổi mới phương pháp DH trung học phổ thông", Dự án phát triển THPT. [14] Campbell, Reece Campbell (2000), Sinh học, Nhà Xuất bản Giáo dục. [15] Vũ Dũng (2008), Từ điển Tâm lý học, Nhà Xuất bản Từ điển Bách khoa, Hà Nội. [16] Vũ Cao Đàm (2003), Phương pháp luận nghiên cứu KH, Nhà Xuất bản Khoa học – Kỹ thuật Hà Nội. [17] Eisuke Saito và các cộng sụ (Ngƣời dịch: Khổng Thị Diễm Hằng) (2015), Nghiên cứu bài học vì cộng đồng học tập, Nhà Xuất bản Đại học Sƣ phạm. [18] Phạm Minh Hạc (1992), Một số vấn đề tâm lý học, Nhà Xuất bản Giáo dục, Hà Nội. [19] Vũ Xuân Hùng (2011), Rèn luyện năng lực DH cho sinh viên Đại học Sư phạm kỹ thuật trong thực tập sư phạm theo tiếp cận năng lực thực hiện, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học Viện KHGD Việt Nam. [20] Phó Đức Hòa (2009), "Sử dụng dạy học khám phá với quy trình 5E trong dạy học tiểu học hiện nay", Báo cáo nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp trƣờng. [21] Nguyễn Công Khanh (2013), Đổi mới kiểm tra đánh giá HS theo cách tiếp cận năng lực, Bài giảng chuyên đề Trƣờng ĐHSP Hà Nội. [22] Nguyễn Thị Kim Loan (2011), Nhận diện và phân loại bài tổng quan, Tạp chí Thƣ viện Việt Nam số 2, 25-29. [23] Phương pháp giảng dạy vật lý trong các trường phổ thông ở Liên Xô và Cộng hoà dân chủ Đức (1983), Nhà Xuất bản Giáo dục. [24] Quốc hội Nƣớc Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam (2005), Luật Giáo dục, Nhà Xuất bản Chính trị Quốc gia, Hà Nội. [25] Vũ Quang (Chủ biên) và các tác giả (2007), Sách giáo khoa môn Vật lý lớp 9, Nhà Xuất bản Giáo dục. [26] Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học - Truyền thống và đổi mới, Nhà Xuất bản Giáo dục. 161 [27] Nguyễn Đức Thâm và Nguyễn Ngọc Hƣng (1999), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong DH vật lý ở trường phổ thông, Nhà Xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội. [28] Nguyễn Phúc Thuần và Nguyễn Trọng Dũng (2015), Dạy học Vật lý thông qua các nhà khoa học, Nhà Xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội. [29] Đỗ Hƣơng Trà (2013), Lamap một phương pháp DH hiện đại, Nhà Xuất bản ĐH Sƣ phạm. [30] Lê Đình Trung (2016), DH theo định hướng hình thành và phát triển năng lực người học ở trường phổ thông, Nhà Xuất bản Đại học sƣ phạm. [31] Nguyễn Quang Uẩn (2003), Tâm lý học đại cương, Nhà Xuất bản Đại học Quốc Gia Hà Nội. [32] Xavier Roegiers (1996), Khoa sư phạm tích hợp hay làm thế nào để phát triển các năng lực ở nhà trường, Ngƣời dịch: Đào Trọng Quang, Nguyễn Ngọc Nhị. Nhà Xuất bản Giáo dục. [33] Nguyễn Nhƣ Ý (1999), Đại Từ điển Tiếng Việt, Nhà Xuất bản Văn hóa Thông tin. Tiếng nƣớc ngoài [34] Alberta (2004), Focus on inquyry: a teacher's guide to implementing inquyry-based learning, Alberta Learning, Learning and Teaching Resources Branch. [35] C. W Anderson E. L Smith (1987), Teaching Science, In Koehler-Richardson (Ed), Educators' Handbook: A Research Perspective, 84-111. [36] J. M Atkin Karplus. R (1962), Discovery or invention? The Science Teacher, 45-51. [37] Auger. P (1996), A life in the Service of Science Acta Oncologica. [38] Beillerot J (1991), Le Journal de Recherche et Formation, 9, 17- 31. [39] Brown Phillip (2003), "The opportunity trap: education and employment in a global economy", 141–179. [40] J Bruner (1960), The Process of Education, Cambridge, MA: Harvard 162 University Press. [41] R Bybee (1997), Achieving scientific literacy, Portsmouth, NH: Heinemann. [42] Christoforos Pappas (2014), "Web: eLearningIndustry, Instructional Design Models and Theories: Inquiry-based Learning Model". [43] Mc Comas (1998), The nature of science in science education: Anintroduction, Science & Education, 511–532. [44] National Research Council (2000), Inquyry and the National Science Education Standards: A Guide for Teaching and Learning. DC: National Academies Press. [45] J. W Creswell (2008), Educational Research: Planning, conducting, and evaluating quantitative and qualitative research, 3 ed., Upper Saddle River: Pearson. [46] Cuneo. C S Inglis, et al, (2000), Turning the page: Student learning through a collaboratively taught social sciences inquyry course. [47] Denyse Trembley (2002), "Adult Education A Lifelong Journey The Competency-Based Approach: Helping learners become autonomous". [48] Department for Education (2013), National curriculum in England, Science programmes of study. [49] J Dewey (1997), How We Think, New York: Dover Publications, New York: Dover Publications. [50] Jr. Theodore Garland (2015), The Scientific Method as an Ongoing Process, Theodore , 20 March 2015. Riverside. Archived from the original on 19 August 2016. [51] Inquiry-based learning (Ontario Ministry of Education), May 2013, ISSN: 1913 8482 (Print) ISSN: 1913 8490 (Online), . [52] Inquyry and the National Science Education Standards: A Guide for Teaching and Learning (2000), National Research Council. [53] D Klahr (2000), Exploring Science. The Cognition and Development of Discovery Processes. 163 [54] N Lederman (2008), Nature of science: Past, present, and future, In S. Abell & N. Lederman (Eds.), Handbook of research on science education (pp. 831- 879). New York, NY: Routledge. [55] Lefrançois R (1991), Dictionnaire de la recherche scientifique, Lennoxville : Némésis. [56] Möller. A (2009), Increase of inquyry competence, Proceedings of the NARST 2009 Annual Meeting. [57] Möller. A, C Grube J Mayer (2008), Skills and Levels of Students' Inquyry Competence in Lower Secondary Biology Education, International Conference of the National Association of Research in Science Teaching (NARST), Baltimore, USA. [58] J.A Moore (1993), Sience as a way of knowing: The foundations of modern biology, MA: Harvard University Press. [59] National Research Council (1996), "National Science Education Standards", Washington, DC: National Academies Press. [60] National Research Council (2000), Inquyry and the National Science Education Standards: A Guide for Teaching and Learning. DC: National Academies Press. [61] National Science Education Standards (1996), National Research Council. [62] Nwosu A.A E.A.C & Okeke (1995), The Effect of Teachers Sensitization of Students and Acquisition of Science Process 23 Skills, Journal of the Science Teachers Association of Nigeria, 39-45. [63] J Osborne (2010), "Arguing to learn in science: The role of collaborative, critical discourse. Science", 463–466. [64] J. Piaget (1975), The Origin of the Idea of Chance in Children, London: Routledge and Kegan Paul Ltd. [65] J. Piaget (1995), Sociological Studies, London: Routledge. [66] L S. Shulman (1986), Those Who Understand: Knowledge Growth in Teaching, Educational Researcher, 15(2), 4-14., 4-14. 164 [67] J Suchman (1962), The Elementary School Training Program in Scientific Inquyry, Urbana. [68] The Australian Curriculum Physics (2014), assessment and reporting authority ACARA Austratlian curiculum, Version 6.0 dated Tuesday, 21 January 2014, ed. [69] L.S Vygotsky (1962), Thought and Language. [70] Webster's New World College Dictionary, "The Editors of the Webster's New World Dictionaries.". [71] F. E Weinert (2001), Concept of competence: a conceptual clarification, In D.S.Rychen.,& L.H.Salganik. (Eds.). Defining and selecting key competencies (pp. 45-66). Goettingen: Hogrefe., 45-66. [72] C. J Wenning (2005), Levels of inquyry: Hierarchies of pedagogical practices and inquyry processes. [73] Под ред. М.Н. Скаткина (1982), Дидактика средней школы, М. Просвещение. Website [74] Luat.aspx?ItemID=494. [75] https://thuvienphapluat.vn/van-ban/Giao-duc/Thong-tu-58-2011-TT- BGDDT. [76] [77] [78] https://sites.google.com/site/scientificabilities/rubrics. [79] https://en.wikipedia.org/wiki/Scientific_method. [80]https://www.moe.gov.sg/docs/defaultsource/document/education/syllabuses/sci ences/files/science-lower-secondary-2013.pdf [81] Shape of the Australian Curriculum: Science web 165 PHỤ LỤC Phụ lục 1. Một số hình ảnh triển khai thực nghiệm sƣ phạm Làm việc với BGH – Tổ chuyên môn HS trƣờng THCS Thăng Long HS trƣờng THCS Đoàn Kết HS trƣờng THCS Nam Trung Yên HS trƣờng THCS Hoàng Hoa Thám HS trƣờng THCS&THPT Nguyễn Siêu 166 Phụ lục 2. Chuẩn kiến thức và kĩ năng Chƣơng 2. Điện từ học trong Chƣơng trình Giáo dục phổ thông cấp THCS Chủ đề Chuẩn kiến thức, kĩ năng 1. Từ trƣờng a) Nam châm vĩnh cửu và nam châm điện b) Từ trƣờng, từ phổ, đƣờng sức từ. c) Lực từ. Động cơ điện Kiến thức - Mô tả đƣợc hiện tƣợng chứng tỏ nam châm vĩnh cửu có từ tính. - Nêu đƣợc sự tƣơng tác giữa các từ cực của hai nam châm. - Mô tả đƣợc cấu tạo và hoạt động của la bàn. - Mô tả đƣợc TN của Ơ-xtét để phát hiện dòng điện có tác dụng từ. - Mô tả đƣợc cấu tạo của nam châm điện và nêu đƣợc lõi sắt có vai trò làm tăng tác dụng từ. - Phát biểu đƣợc quy tắc nắm tay phải về chiều của đƣờng sức từ trong lòng ống dây có dòng điện chạy qua. - Nêu đƣợc một số ứng dụng của nam châm điện và chỉ ra tác dụng của nam châm điện trong những ứng dụng này. - Phát biểu đƣợc quy tắc bàn tay trái về chiều của lực từ tác dụng lên dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua đặt trong từ trƣờng đều. - Nêu đƣợc nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ điện một chiều. Kĩ năng - Xác định đƣợc các từ cực của kim nam châm. - Xác định đƣợc tên các từ cực của một nam châm vĩnh cửu trên cơ sở biết các từ cực của một nam châm khác. - Biết sử dụng la bàn để tìm hƣớng địa lí. - Giải thích đƣợc hoạt động của nam châm điện. - Biết dùng nam châm thử để phát hiện sự tồn tại của từ trƣờng. - Vẽ đƣợc đƣờng sức từ của nam châm thẳng, nam châm chữ U và của ống dây có dòng điện chạy qua. - Vận dụng đƣợc quy tắc nắm tay phải để xác định chiều của đƣờng sức từ trong lòng ống dây khi biết chiều dòng điện và ngƣợc lại. - Vận dụng đƣợc quy tắc bàn tay trái để xác định một trong ba yếu tố khi biết hai yếu tố kia. - Giải thích đƣợc nguyên tắc hoạt động (về mặt tác dụng lực và về mặt chuyển hoá năng lƣợng) của động cơ điện một chiều. 2. Cảm ứng điện từ a) Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng b) Máy phát điện. Sơ lƣợc Kiến thức - Mô tả đƣợc TN hoặc nêu đƣợc ví dụ về hiện tƣợng cảm ứng điện từ. - Nêu đƣợc dòng điện cảm ứng xuất hiện khi có sự biến thiên của số đƣờng sức từ xuyên qua tiết diện của cuộn dây dẫn kín. - Nêu đƣợc nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều có khung dây quay hoặc có nam châm quay. - Nêu đƣợc các máy phát điện đều biến đổi cơ năng thành điện năng. - Nêu đƣợc dấu hiệu chính phân biệt dòng điện xoay chiều với dòng điện 167 về dòng điện xoay chiều c) Máy biến áp. Truyền tải điện năng đi xa một chiều và các tác dụng của dòng điện xoay chiều. - Nhận biết đƣợc ampe kế và vôn kế dùng cho dòng điện một chiều và xoay chiều qua các kí hiệu ghi trên dụng cụ. - Nêu đƣợc các số chỉ của ampe kế và vôn kế xoay chiều cho biết giá trị hiệu dụng của cƣờng độ hoặc của điện áp xoay chiều. - Nêu đƣợc công suất điện hao phí trên đƣờng dây tải điện tỉ lệ nghịch với bình phƣơng của điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đƣờng dây. - Nêu đƣợc nguyên tắc cấu tạo của máy biến áp. - Nêu đƣợc điện áp hiệu dụng giữa hai đầu các cuộn dây của máy biến áp tỉ lệ thuận với số vòng dây của mỗi cuộn và nêu đƣợc một số ứng dụng của máy biến áp. Kĩ năng - Giải đƣợc một số bài tập định tính về nguyên nhân gây ra dòng điện cảm ứng. - Phát hiện đƣợc dòng điện là dòng điện một chiều hay xoay chiều dựa trên tác dụng từ của chúng. - Giải thích đƣợc nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều có khung dây quay hoặc có nam châm quay. - Giải thích đƣợc vì sao có sự hao phí điện năng trên dây tải điện. - Mắc đƣợc máy biến áp vào mạch điện để sử dụng đúng theo yêu cầu. - Nghiệm lại đƣợc công thức 1 2 1 2 bằng TN. - Giải thích đƣợc nguyên tắc hoạt động của máy biến áp và vận dụng đƣợc công thức 1 2 1 2 168 Phụ lục 3. Phiếu học tập Bài 1 của học sinh lớp 8 trƣờng THCS Hoàng Hoa Thám 169 170 171 172 Phụ lục 4. Phiếu học tập bài 1 của học sinh lớp 9 trƣờng THCS Nguyễn Siêu 173 174 175 176 177 178 Phụ lục 5. Phiếu học tập bài 2 của học sinh lớp 8 trƣờng THCS Đoàn Kết 179 180 181 182 183 Phụ lục 6. Phiếu học tập Bài 3 của học sinh lớp 9 trƣờng THCS Hoàng Hoa Thám 184 185 186 187 188 189