Tóm tắt Luận án Khai thác, sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học nhóm một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học Vật lý lớp 9 Trung học cơ sở

cứu nội dung chương trình và sách giáo khoa (SGK) bộ môn VL, trong đó tập trung những nội dung liên quan đến các thiết bị TN, PP sử dụng thí nghiệm vật lý (TNVL) trong DH phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9. - Tìm hiểu thực trạng của việc sử dụng TNVL nói chung, TNTT nói riêng và vấn đề vận dụng tổ chức DH nhóm của GV vào DHVL ở một số trường THCS trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên - Huế. - Đề xuất quy trình khai thác, tự tạo TN trong DHVL, quy trình sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm và quy trình thiết kế tiến trình DH theo hình thức này. - Khai thác và tự tạo TN trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS. - Thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT trong một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL 9 THCS. - TNg sư phạm nhằm kiểm nghiệm và đánh giá: tính khả thi của TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm; tính khoa học, hiệu quả của các quy trình, tiến trình DH đã đề xuất. 6. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm. - Phương pháp thống kê toán học. 3 7. Những đóng góp của luận án - Về mặt lý luận: Góp phần làm phong phú thêm cơ sở lý luận và thực tiễn của việc khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm theo hướng tích cực hóa hoạt động NT của HS. Cụ thể là: + Làm rõ cơ sở lý luận của việc khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS trong DHVL. + Đề xuất quy trình tự tạo TN, quy trình thiết kế tiến trình DH và sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong các dạng bài học nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS trong DHVL ở trường phổ thông. - Về mặt thực tiễn: + Khai thác, tự tạo 40 TN trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS. + Thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT một số kiến thức trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS theo hướng tích cực hóa hoạt động NT của HS. 8. Cấu trúc của luận án Luận án gồm các phần chính sau: Phần Mở đầu (6 trang); Phần Nội dung (152 trang); Phần Kết luận (3 trang); Phần Tài liệu tham khảo (110 tài liệu); Phần Phụ lục (89 trang). Trong đó phần nội dung gồm 4 chương: Chương 1.Tổng quan vấn đề nghiên cứu (19 trang); Chương 2. Cơ sở lý luận và thực tiễn về sử dụng thí nghiệm tự tạo hỗ trợ tổ chức dạy học nhóm trong dạy học vật lý ở trường phổ thông (50 trang); Chương 3. Sử dụng thí nghiệm hỗ trợ tổ chức dạy học nhóm một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học Vật lý 9 ở THCS (55 trang); Chương 4. Thực nghiệm sư phạm (28 trang). Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Các nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về DH nhóm Hiện nay đã có các nghiên cứu cơ sở lý luận về tổ chức DH nhóm trong DHVL ở trong và ngoài nước. Tuy nhiên những nghiên cứu này chỉ mới dừng lại ở việc xây dựng những lý luận chung và các bước DH cơ bản, cùng một số giải pháp chủ yếu trong tổ chức DH nhóm nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS. Với đặc thù DHVL, trong tổ chức DH nhóm thường gắn liền với hoạt động nhóm nhằm giải quyết nhiệm vụ học tập về hiện tượng, quá trình VL bằng TNg. Trong đó, TNVL là một trong những phương tiện hỗ trợ không thể thiếu. Điều đó cho thấy: vấn đề khai thác, sử dụng TN hỗ trợ tổ chức DH nhóm có tính cấp thiết mà cho đến nay vẫn chưa có công trình khoa học nào công bố. 1.2. Các nghiên cứu về khai thác, sử dụng TNTT trong DHVL Trong thời gian qua, nhiều nước trên thế giới đã quan tâm đến việc khai thác, sử dụng TNTT trong DHVL. Một trong những tổ chức nghiên cứu 4 lớn nhất đó là “Les petits des brouillards”, lúc đầu hình thành ở Canada, sau đó phát triển đến 15 nước khác nhau, trong đó có các nước giáo dục phát triển như Mỹ, Pháp, Trung Quốc Nhưng có thể thấy rằng trong thời gian qua thì xu hướng khai thác, sử dụng TNTT mạnh nhất tập trung ở Đức, các tác giả J. Wilke, D. K. Nachtigall, J. Diekköfer, G. Peter ở Đức đã có nhiều nghiên cứu về vấn đề này. Nghiên cứu về TNTT trong nước có thể kể đến ở hai nhóm chính sau: TNTT phức tạp, định lượng của các tác giả Nguyễn Anh Thuấn, Dương Xuân Quý, Đặng Minh Chưởng, Nguyễn Hoàng Anh; TNTT đơn giản, dễ làm, rẻ tiền của các tác giả Ngô Quang Sơn, Nguyễn Ngọc Hưng, Lê Văn Giáo, Đồng Thị Diện, Huỳnh Trọng Dương. Tuy nhiên, những nghiên cứu trên chủ yếu tập trung vào việc xây dựng, chế tạo TN mà chưa quan tâm nhiều đến việc khai thác, sử dụng TNTT trong hỗ trợ tổ chức DH theo nhóm. Trong số các TNTT đã được đề xuất thì các TN phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS vẫn chưa được nghiên cứu khai thác, chế tạo và sử dụng trong DH một cách triệt để. 1.3. Hƣớng nghiên cứu của luận án - Nghiên cứu để bổ sung và hoàn chỉnh cơ sở lý luận của việc khai thác, sử dụng TNTT trong hỗ trợ tổ chức DH nhóm theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của HS. - Nghiên cứu khai thác, tự tạo TNTT để sử dụng vào DH một số nội dung kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL 9 THCS. - Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS, nâng cao chất lượng và hiệu quả DHVL ở THCS. Đặc biệt nghiên cứu đề xuất quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT trong DHVL, trên cơ sở đó soạn thảo tiến trình DH một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL 9 THCS. Chƣơng 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO HỖ TRỢ TỔ CHỨC DẠY HỌC NHÓM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ 2.1. Các xu hƣớng tiếp cận trong DH 2.1.1. DH tập trung ở GV DH tập trung ở GV hay còn gọi là DH lấy GV làm trung tâm có PPDH chủ yếu là thuyết trình giảng giải và thầy nói trò ghi. Trong DH tập trung ở GV, HS thường ngồi nghe, ghi chép và tiếp thu kiến thức một cách thụ động. GV là người đảm trách tất cả các chức năng như: chuẩn bị bài giảng và thực hiện bài đó theo đúng một trình tự nhất định; quản lý và vận hành các hoạt động học tập của HS theo phần lớn phương thức can thiệp của GV; GV là người khởi sướng và điều chỉnh mọi hoạt động học tập của HS. 5 2.1.2. DH tập trung ở HS DH tập trung vào HS hay còn gọi là DH lấy HS làm trung tâm có PPDH luôn coi trọng việc rèn luyện cho HS các PP tự học thông qua thảo luận, làm TN, hoạt động tìm tòi tập dượt nghiên cứu, quan tâm vận dụng vốn hiểu biết và kinh nghiệm của từng cá nhân và nhóm HS. HS không còn thụ động ngồi nghe giảng mà chủ động tham gia vào các hoạt động của các PPDH tích cực mà GV tổ chức để tự tìm ra kiến thức cần nghiên cứu. 2.1.3. Đổi mới DH theo hướng tiếp cận tập trung ở HS Yêu cầu của đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, chủ động và tư duy sáng tạo của người học nhằm đào tạo nguồn nhân lực năng động đáp ứng cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Muốn vậy, giáo dục Việt Nam cần phải đổi mới DH theo hướng tiếp cận tập trung ở HS. Tức là: GV chuyển từ vai trò người truyền thụ tri thức sang vai trò của người tổ chức, hướng dẫn, điều khiển; HS chuyển từ vai trò thụ động trong NT sang vai trò tích cực, chủ động tìm kiếm và thu nhận kiến thức cần nghiên cứu. 2.1.4. PPDH tích cực trong DH tập trung ở HS Trong DH tập trung ở HS, người học là chủ thể của quá trình NT. Các em phải tự tìm tòi và kiến tạo nên kiến thức dưới sự hướng dẫn của GV. Do đó, các PPDH chủ yếu phải là các PPDH tích cực. HS không thể tích cực, chủ động khi GV sử dụng các PPDH thụ động, mà phải thay vào đó các PPDH tích cực. Theo các tác giả Nguyễn Kỳ và Trần Bá Hoành, PPDH tích cực được sử dụng trong DH hướng vào HS có những đặc trưng chủ yếu là: DH phải hướng vào HS; DH phải chú trọng đến hoạt động của HS; DH tích cực là dạy cho HS PP tự học; Tăng cường học tập cá thể và phối hợp với hợp tác giữa các HS; Kết hợp đánh giá của GV với tự đánh giá của HS. Tóm lại, đổi mới PPDH cần vận dụng PPDH tích cực theo hướng đáp ứng các đặc trưng cơ bản nêu trên. Do đó tổ chức DH nhóm là một trong những hình thức tổ chức DH mang tính thực tiễn và khả thi, phù hợp xu hướng đổi mới trong DHVL ở trường phổ thông hiện nay. 2.2. Tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNVL 2.2.1. Khái niệm DH nhóm Trong lý luận DH có nhiều cách định nghĩa về DH nhóm đã được một số tác giả như Phan Trọng Ngọ, Nguyễn Hữu Châu, Lê Công Triêm nêu ra. Những định nghĩa đó đều thống nhất ở chỗ xem DH nhóm là quá trình DH mà HS làm việc theo nhóm để giải quyết những nhiệm vụ học tập được GV đưa ra, trong đó đòi hỏi mỗi thành viên của nhóm phải tích cực, chủ động hợp tác và hỗ trợ nhau để giải quyết nhiệm vụ học tập chung. Do đó, có thể hiểu khái niệm DH nhóm như sau: DH nhóm là quá trình tổ chức DH trong đó GV sắp xếp HS trong lớp thành những nhóm nhỏ theo hướng tạo ra sự tương tác trực tiếp giữa các thành viên, theo đó HS trong nhóm tích cực, tự lực và chủ động trao đổi, cùng phối hợp làm việc để hoàn thành nhiệm vụ học tập chung của nhóm. 6 2.2.2. Đặc điểm tổ chức DHVL theo nhóm - Đặc điểm nổi bật trong tổ chức DH nhóm là HS luôn đóng vai trò chủ động, tự lực cao trong các hoạt động học tập VL theo nhóm. - Tổ chức DHVL theo nhóm mang đặc điểm của một PPDH tích cực. - Các hoạt động học tập cá nhân của từng HS riêng biệt luôn có sự liên kết hữu cơ với nhau trong một hoạt động chung của cả nhóm hoặc với các nhóm khác tổng hòa trong nhiệm vụ học tập bộ môn VL chung của cả lớp. - Tổ chức DH nhóm là một hình thức tổ chức DH không chỉ dành cho nội dung kiến thức VL mới trên lớp mà còn có thể mở rộng về không gian, thời gian dạy và học thông qua việc tổ chức theo nhóm trong tự học ở nhà, giờ ngoại khóa hoặc trong các hoạt động trải nghiệm sáng tạo liên quan đến bộ môn VL. - Tổ chức DHVL theo nhóm cần có sự hỗ trợ của TN và các phương tiện trực quan về các hiện tượng, quá trình VL mà HS đang nghiên cứu. 2.2.3. Một số kiểu tổ chức DH theo nhóm ♦ Nhóm đôi bạn. ♦ Nhóm chuyên gia. ♦ Nhóm kim tự tháp. ♦ Nhóm nhỏ. 2.2.4. Các phương tiện hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm ♦ Phiếu học tập. ♦ Tài liệu hướng dẫn TN. ♦ Các phương tiện trực quan khác. ♦ Thí nghiệm vật lý. 2.2.5. Tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNVL 2.2.5.1. Tích cực hóa hoạt động NT của HS qua tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNVL Tổ chức DHVL theo nhóm với sự hỗ trợ của TN là một trong những hình thức DH có thể phát huy tính tích cực hoạt động NT của HS trong DHVL ở trường phổ thông. Do đó, có thể hiểu việc tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TN hay sử dụng TN hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong DHVL ở trường phổ thông là: quá trình tổ chức DH trong đó GV sắp xếp HS của lớp thành những nhóm nhỏ theo hướng tạo ra sự phối hợp tích cực và chủ động giữa các thành viên để hoàn thành tốt hoạt động học tập nhóm với sự hỗ trợ của TN nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS trong DHVL. 2.2.5.2. Các yêu cầu trong tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNVL Để tổ chức hiệu quả DHVL theo nhóm với sự hỗ trợ của TN cần đáp ứng một số yêu cầu cơ bản sau: ♦ Lựa chọn nội dung và TN hỗ trợ phù hợp. ♦ Phân chia nhóm hợp lý, phù hợp với việc sử dụng TN. ♦ Sử dụng phối hợp TN giáo khoa với TNTT để hỗ trợ hiệu quả cho hoạt động nhóm. 7 2.2.5.3. Ưu điểm và hạn chế của tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNVL ♦ Ưu điểm: - Đòi hỏi mỗi HS phải tích cực, tự giác và chủ động hơn trong thực hiện nhiệm vụ của nhóm với TNVL. - HS trở nên hứng thú và cuốn hút hơn vào quá trình học tập với TN. - HS được học tập trong nhiều hình thức ở trên lớp cũng như ở nhà với nhiều phương án TN khác nhau. ♦ Hạn chế: - DH nhóm dễ mất thời gian nếu GV không có sự lựa chọn nhiệm vụ học tập và tổ chức DH hợp lý trong các hoạt động nhóm. - DH nhóm đòi hỏi số lượng HS trong lớp phù hợp với không gian, dụng cụ TN hỗ trợ để thực hiện nhiệm vụ học tập của các nhóm. - Hiệu quả DH nhóm thường phụ thuộc vào nhịp độ học tập của các nhóm, kết quả thực hiện nhiệm vụ của các nhóm. 2.2.5.4. Các hình thức tổ chức DHVL theo nhóm với sự hỗ trợ của TN ♦ Dạy học kiến thức mới. ♦ Tổ chức thực hành TN. ♦ Tổ chức tự học ở nhà. 2.3. Thí nghiệm tự tạo 2.3.1. Khái niệm Nội hàm của mỗi khái niệm luôn được mở rộng và phát triển theo sự phát triển và tiến bộ của xã hội. Khái niệm về TNTT cũng phát triển và mở rộng theo quy luật đó. Do đó, đến nay đã có nhiều tác giả trong và ngoài nước đưa ra các khái niệm khác nhau về TNTT. Mặc dù có những điểm khác nhau trong các định nghĩa về khái niệm TNTT, nhưng các định nghĩa đó đều có điểm chung, đó là: - Về phương tiện gia công TN: chủ yếu được làm bằng bàn tay. - Về vật liệu: dễ kiếm trong đời sống hàng ngày, có thể là các vật liệu đã qua sử dụng, hoặc là các vật liệu, thiết bị được mua với giá thành thấp. - Về PP gia công: có thể đơn giản hoặc phức tạp. - Về đối tượng gia công, chế tạo và sử dụng: GV và HS ở các trường phổ thông, do đó TNTT luôn được nhấn mạnh yếu tố tự tạo mà các TN khác không có. - Về tính chất TN trong DH: TN định tính hoặc TN định lượng. Do đó, chúng tôi thống nhất với định nghĩa: TNTT là những TN định tính hay định lượng do GV và HS tự chế tạo, được gia công đơn giản hoặc phức tạp từ những vật liệu, linh kiện, thiết bị thông dụng, dễ kiếm trong đời sống. 2.3.2. Phân loại TNTT được sử dụng trong DHVL Theo cách phân loại dựa vào mức độ phức tạp của quá trình gia công, lắp ráp TN, TNTT gồm hai loại sau: - TNTT đơn giản: là các TN được chế tạo ra trên cơ sở thực hiện các thao tác gia công, lắp ráp tương đối đơn giản, nhanh gọn với các dụng cụ hỗ trợ phổ 8 biến trong đời sống như: kìm, búa, tuốt vít, dao, kéo, cưa, đục, mài, dũa - TNTT phức tạp: đó là những TN mà quá trình gia công, lắp ráp tạo nên chúng đòi hỏi nhiều thao tác tương đối phức tạp, mất nhiều thời gian hoặc có thể cần đến sự hỗ trợ của thợ lành nghề cùng máy móc để gia công một số chi tiết của TN. 2.3.3. Ưu điểm và hạn chế của TNTT sử dụng trong DHVL ♦ Ưu điểm: - Về vật liệu, linh kiện được sử dụng để chế tạo TN: là những vật liệu, linh kiện dễ kiếm, dễ mua sắm với giá thành thấp, thường phổ biến trong đời sống. - Về gia công, lắp ráp TN: việc gia công đơn giản, không đòi hỏi nhiều KN khó nên GV và HS đều có thể tự tạo được. - Về khả năng sử dụng TN: thuận tiện trong sử dụng vào DH, TN thường ngắn gọn, dễ thành công, ít ảnh hưởng đến tiến trình DH chung nên GV dễ chủ động và thuận lợi trong việc vận dụng TN vào DH. ♦ Hạn chế: TNTT thường được chế tạo bằng tay, với các dụng cụ thô sơ, đơn giản nên độ bền và tính thẩm mỹ không cao như các TN được sản xuất theo dây chuyền công nghiệp. 2.3.4. Vai trò của việc tự tạo TN trong DHVL Việc tự tạo TN có vai trò quan trọng trong DHVL, vừa tạo ra phương tiện hỗ trợ và vừa là một hoạt động quan trọng để tổ chức DHVL theo nhóm. Cụ thể là: - Phát huy tính tích cực, tự lực và chủ động trong hoạt động NT của HS. - Góp phần làm phong phú TN được sử dụng trong DH. - Phối hợp với TN giáo khoa trong việc tăng cường trực quan hóa hiện tượng, quá trình VL trong quá trình DH. - Hỗ trợ tổ chức DH ở nhiều khâu và nhiều hình thức khác nhau với nhiều phương án TN. - Rèn luyện KN thực hành TN và phát triển tư duy sáng tạo cho cả GV và HS. - Tạo ra phương tiện hỗ trợ quan trọng cho tổ chức DH nhóm theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của HS. 2.3.5. Yêu cầu khai thác, tự tạo TN trong DHVL - Đảm bảo tính hệ thống, phù hợp với mục tiêu và chương trình giáo dục phổ thông, gắn với nội dung kiến thức VL cụ thể, logíc với lập luận của GV. - Đảm bảo tính khoa học, cho kết quả rõ ràng, chính xác, thuyết phục và phù hợp với lý thuyết. - Đảm bảo tính khả thi trong DH như: dễ tiến hành và cho kết quả thuyết phục; phù hợp với nội dung DH và logic của bài học; phải ngắn gọn, thành công ngay. - Đảm bảo tính sư phạm, thẩm mỹ, an toàn tuyệt đối khi tiến hành TN. 2.3.6. Các mức độ khai thác, tự tạo TN trong DHVL Trên cơ sở vai trò và yêu cầu đã nêu, có thể xác định các mức độ khai thác, tự tạo TN trong DHVL từ thấp đến cao như sau: ♦ Mức độ 1: Khai thác các phương án TN sẵn có và tự tạo TN. ♦ Mức độ 2: Nghiên cứu các TN đã có, phát hiện những hạn chế (nếu 9 có) và tự tạo TN. ♦ Mức độ 3: Đề xuất phương án TN và tự tạo TN mới. 2.3.7. Quy trình tự tạo TN Để thuận lợi cho GV và HS tạo ra được những TN có tính khả thi, đảm bảo chất lượng, hiệu quả sử dụng trong DHVL, cần đề xuất quy trình tự tạo TN đáp ứng các mức độ khai thác, tự tạo TN, đồng thời phù hợp với loại TN được sử dụng trong DHVL ở THCS. Quy trình tự tạo TN được thực hiện theo các bước cơ bản sau: Sơ đồ 2.1. Quy trình tự tạo thí nghiệm 2.4. Khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong DHVL 2.4.1. Sự cần thiết khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm ♦ Khai thác, sử dụng TNTT có vai trò quan trọng trong hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm. Trong DH nhóm, luôn yêu cầu cao ở hoạt động học tập và tự lực của HS, vì vậy mà HS có thể gặp những khó khăn nhất định. Để giảm bớt những khó khăn đó, cần phải sử dụng các phương tiện trực quan để hỗ trợ trong quá trình HS làm việc theo nhóm. TNTT là một trong những phương tiện quan trọng hỗ trợ hoạt động nhóm vì có những ưu điểm: ngắn gọn, đơn giản, dễ tiến hành, có tính trực quan cao nên thuận lợi để chế tạo thành nhiều bộ TN và HS tự thực hiện lắp ráp, tiến hành TN để rút ra kiến thức cần nghiên cứu. ♦ Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm phù hợp với DHVL ở THCS. ♦ Khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm tạo ra nhiều thuận lợi cho quá trình DHVL ở THCS. ♦ Khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm góp phần đổi mới PPDH theo quan điểm tiếp cận phát triển năng lực HS. 10 2.4.2. Một số yêu cầu trong sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm ở trung học cơ sở ♦ Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm phải phù hợp với nội dung kiến thức. ♦ Sử dụng phối hợp TN giáo khoa với TNTT nhằm nâng cao hiệu quả hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm. ♦ Sử dụng TNTT hỗ trợ trong đa dạng các hình thức tổ chức DH nhóm trên lớp cũng như ở nhà. 2.4.3. Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm trong bài nghiên cứu kiến thức mới 2.4.3.1. Các mức độ hỗ trợ của TNTT trong tổ chức DH nhóm Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong DH kiến thức mới có thể thực hiện ở nhiều khâu trong tiến trình DHVL ở trường phổ thông như: mở đầu, nêu vấn đề vào bài; hình thành kiến thức mới; ôn tập, củng cố hoặc luyện tập vận dụng kiến thức đã học; kiểm tra đánh giá... Do đó, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm có thể được phân thành các mức độ sau: - Mức độ 1: Hỗ trợ cho một khâu nào đó trong tiến trình DH. - Mức độ 2: Hỗ trợ một số khâu trong tiến trình DH. - Mức độ 3: Hỗ trợ cho tất cả các khâu của tiến trình DH. 2.4.3.2. Tổ chức DH nhóm để hình thành kiến thức mới với sự hỗ trợ của TNTT Quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT để hình thành kiến thức mới được cụ thể theo sơ đồ sau: Sơ đồ 2.2. Quy trình DH hình thành kiến thức mới theo tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT. 2.4.4. Sử dụng TNTT trong tiết thực hành TN 2.4.4.1. Các mức độ hỗ trợ Với vai trò của TNTT trong hỗ trợ tổ chức DH tiết thực hành TN, có ♦ Rút ra kết luận và hình thành kiến thức mới 2. Hoạt động nhóm 1. Làm việc chung: chia nhóm, giao nhiệm vụ cho các nhóm, giao thiết bị TN, hướng dẫn cách tiến hành TN và các hoạt động nhóm với TNTT. Lắp ráp TN Tiến hành TN, thu thập và xử lý kết quả TN 3. Thảo luận chung: các nhóm trình bày kết quả và thảo luận chung, đánh giá kết quả hoạt động nhóm Phân công nhiệm vụ cho các thành viên Thảo luận nhóm, thống nhất kết quả và rút ra nhận xét 11 thể phân thành các mức độ hỗ trợ của TNTT trong tổ chức thực hành TN theo nhóm như sau: - Mức độ 1: GV nêu phương án, giới thiệu dụng cụ và thiết bị TN; HS lắp ráp và tiến hành TN, xử lý số liệu và kiểm chứng kiến thức. - Mức độ 2: GV nêu phương án TN; HS gia công dụng cụ, thiết bị TN, lắp ráp và tiến hành TN, xử lý số liệu và kiểm chứng kiến thức. - Mức độ 3: GV nêu chủ đề, mục đích thực hành TN; HS đề xuất phương án TN và lựa chọn phương án khả thi, gia công dụng cụ, thiết bị TN, lắp ráp và tiến hành TN, xử lý số liệu và kiểm chứng kiến thức. 2.4.4.2. Tổ chức thực hành với sự hỗ trợ của TNTT Quá trình chuẩn bị và tổ chức DH thực hành trên lớp với sự hỗ trợ của TNTT cụ thể như theo quy trình sau: Sơ đồ 2.3. Quy trình tổ chức DH thực hành TN theo nhóm với sự hỗ trợ TNTT. 2.4.5. Sử dụng TNTT hỗ trợ tự học theo nhóm ở nhà 2.4.5.1. Các mức độ hỗ trợ của TNTT Tổ chức và hướng dẫn HS tự học theo nhóm ở nhà với việc khai thác, sử dụng TNTT là quá trình nối tiếp của DH trên lớp. Các nhóm sẽ tự tạo TN để củng cố, luyện tập vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống, đồng thời rèn luyện các KN, kỹ xảo. Dựa vào tính chủ động, sáng tạo của HS trong tự học theo ♦ Tổ chức thực hành TN trên lớp 2. Làm việc theo nhóm 1. Làm việc chung: chia nhóm, giao nhiệm vụ cho nhóm, cung cấp thiết bị, vật liệu và hướng dẫn các nhóm tiến hành các bước thực hành TN Gia công thiết bị theo phƣơng án TN Tiến hành TN, thu thập và xử lý kết quả 3. Làm việc chung: các nhóm trình bày và đánh giá kết quả thực hành TN ♦ Viết báo cáo thực hành và vận dụng kiến thức vào thực tiễn (có thể tiến hành ở nhà) ♦ Giai đoạn chuẩn bị: GV và HS cùng chuẩn bị nội dung kiến thức liên quan, vật liệu, dụng cụ cho phương án TNTT được sử dụng trong tiết thực hành. Lắp ráp TN Phân công nhiệm vụ cho các thành viên Thảo luận nhóm, thống nhất kết quả và rút ra kết luận 12 nhóm ở nhà với sự hỗ trợ của TNTT, có thể xác định các mức độ hỗ trợ sau: - Mức độ 1: GV nêu phương án TN, hướng dẫn HS cách gia công, lắp ráp và tiến hành TN ở nhà. - Mức độ 2: GV nêu phương án TN, các nhóm tự đề xuất tìm kiếm vật liệu, cách gia công, lắp ráp và tiến hành TN. - Mức độ 3: HS tự đề xuất phương án TN, sau đó tìm kiếm vật liệu, tự gia công, lắp ráp và tiến hành TN. 2.4.5.2. Tổ chức tự học theo nhóm ở nhà với sự hỗ trợ của TNTT Để tổ chức tốt tự học ở nhà theo nhóm với sự hỗ trợ của TNTT cần có sự chuẩn bị về kế hoạch tổ chức, các thiết bị và phương án TNTT cần hỗ trợ theo các mức độ phù hợp với nhiệm vụ tự học của nhóm. Bên cạnh việc hướng dẫn tự học về nhà cho HS (thường được tổ chức vào cuối tiết học bài mới hoặc trong tiết luyện tập trên lớp) thì GV cũng cần có kế hoạch kiểm tra, đánh giá kết quả tự học của HS. Các bước tổ chức tự học với sự hỗ trợ của TNTT được cụ thể qua sơ đồ sau: Sơ đồ 2.4. Quy trình tổ chức tự học ở nhà theo nhóm với sự hỗ trợ TNTT. (1),(2),(3): Các mức độ hỗ trợ của TNTT trong tự học ở nhà 2.4.6. Quy trình thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT Chuẩn bị cơ sở vật chất và việc soạn thảo tiến trình tổ chức DH là khâu chuẩn bị quan trọng cho quá trình tổ chức DH trên lớp hoặc hướng dẫn 13 HS tự học ở nhà. Quy trình thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT gồm 5 bước, được thực hiện như sau: Sơ đồ 2.5. Quy trình thiết kế tiến trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT 2.5. Thực trạng vấn đề sử dụng TNTT trong DHVL lớp 9 theo nhóm ở các trƣờng THCS trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên – Huế 2.5.1. Kết quả điều tra qua ý kiến của GV Qua thăm dò ý kiến của hơn 100 GV ở các trường THCS trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên - Huế về vấn đề khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ DH nhóm trong DHVL ở THCS cho thấy: hơn 54% ý kiến GV cho rằng họ chưa bao giờ thực hiện; 39% ý kiến GV cho rằng họ đã tiến hành một vài lần nhưng giờ không còn làm nữa; chỉ có 7% ý kiến GV cho rằng đã dành nhiều thời gian cho việc này và đã làm có hiệu quả trong thời gian qua. 2.5.2. Kết quả điều tra HS Qua điều tra ý kiến của gần 400 HS đã và đang học chương trình VL lớp 9 ở các trường THCS trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên - Huế trong các năm học từ 2012 đến 2014 về vấn đề khai thác, sử dụng TNTT trong quá trình dạy và học với kết quả thu được như sau: chỉ có 11% ý kiến HS được hỏi cho rằng GV có sử dụng TNTT để DH, 62% ý kiến của HS cho rằng GV chưa bao giờ sử dụng TNTT, số còn lại không có ý kiến (do các em chưa quan tâm hoặc chưa phân biệt được TN nào do GV tự tạo). Đối với vấn đề khảo sát ý thức của HS khi GV giao các nhiệm vụ học tập về nhà với việc tự tạo TN đơn giản để thực hành, luyện tập, củng cố kiến thức thì có hơn 87% ý kiến HS tỏ ra rất hứng thú và sẽ thực hiện ngay nhiệm vụ. Điều này chứng tỏ HS rất quan tâm đến việc tự tạo các TN liên quan đến các vấn đề được học. Bên cạnh đó, có 95% ý kiến HS cho biết các em thích học tập theo nhóm, trong đó đối với kiểu nhóm nhỏ từ 4 đến 6 HS được em thích nhất (73% ý kiến HS). 14 2.5.3. Nguyên nhân của thực trạng - Cơ sở vật chất, trang thiết bị ở các trường THCS còn nghèo nàn, thiếu đồng bộ, chóng hư hỏng. - GV rất ngại làm TN, một phần không bị bắt buộc, một phần do việc sử dụng TN đòi hỏi đầu tư trí tuệ, thời gian, công sức, nhất là luôn phải sửa chữa lại các thiết bị TN trước khi sử dụng. - Do áp lực quá tải của nội dung chương trình và SGK mà thời gian dành cho bài giảng không đủ để tiến hành một vài TN, số lượng HS trong lớp lại đông, sự chuẩn bị phải mất nhiều thời gian, tốn kém nên không phù hợp với điều kiện DH hiện nay. 2.6. Kết luận chƣơng 2 Đề tài tập trung giải quyết được những vấn đề cơ bản sau: Làm rõ một số khái niệm và cơ sở lý luận của DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và chủ động hoạt động NT của HS trong DHVL; Đề xuất các quy trình tự tạo TN, thiết kế tiến trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT nhằm tích cực hóa hoạt động NT, góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả DHVL; Trên cơ sở điều tra thực trạng về sử dụng TNTT và hình thức tổ chức DH nhóm ở các trường THCS trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên - Huế, đề tài xác định nguyên nhân của những hạn chế đó nhằm đề xuất cách khắc phục để nâng cao hiệu quả DHVL một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học Vật lý lớp 9 THCS qua việc khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm. Chƣơng 3. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO HỖ TRỢ TỔ CHỨC DẠY HỌC NHÓM MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN ĐIỆN HỌC, ĐIỆN TỪ HỌC VẬT LÝ LỚP 9 Ở TRUNG HỌC CƠ SỞ 3.1. Đặc điểm cấu trúc nội dung chƣơng trình phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 ở THCS Chương trình VL lớp 9 thuộc giai đoạn hai của VL ở THCS. Chương trình có vị trí đặc biệt quan trọng, vì đây là lớp cuối cấp học nên có nhiệm vụ thực hiện trọn vẹn các mục tiêu DH đã được quy định cho bộ môn VL ở THCS. Trên cơ sở các kiến thức, KN, thái độ cơ bản được hình thành cho HS ở giai đoạn một, chương trình VL lớp 9 tạo điều kiện để HS được chủ động, tự lực tìm tòi kiến thức thông qua quan quan sát, lắp ráp, tiến hành TN, đồng thời rèn luyện các KN, kỹ xảo thực hành TN. Nhìn chung chương trình, SGK VL ở THCS hiện hành hình thành kiến thức cơ bản cho HS chủ yếu vẫn là con đường đi từ trực quan, do đo khi tổ chức DH các nội dung này, GV phải sử dụng TN như là một phương tiện tổ chức hoạt động NT của HS. Trước hết dùng TN để nêu vấn đề nghiên cứu, tiếp đó GV yêu cầu HS đề xuất các dự đoán và tổ chức cho các nhóm HS lắp ráp tiến hành TN kiểm tra và rút ra kiến thức cần nghiên cứu. 15 3.2. Tình hình sử dụng thiết bị TNVL sẵn có trong DH phần Điện học, Điện từ học Vật lý lớp 9 ở THCS Hiệu quả của PP sử dụng TN giáo khoa trong DH phần Điện học, Điện từ học của GV được phân tích và có thể rút ra một số đánh giá sau: - Cơ sở vật chất, thiết bị TN còn nhiều hạn chế, ngay cả những TN hiện có vẫn chưa đáp ứng được mục tiêu DH đã đặt ra trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 ở THCS hiện hành. - Một số thiết bị TN biểu diễn của GV chưa có hoặc chưa đạt yêu cầu DH. - GV thường chỉ sử dụng TN biểu diễn trong DH hoặc chọn thiết bị và lắp ráp sẵn TN theo phương án TN được mô tả ở SGK, không tạo điều kiện để HS có cơ hội tự đề xuất phương án, lựa chọn và lắp ráp thiết bị để tiến hành TN. - Trong một số nội dung DH, thiết bị TN hiện có vẫn còn rất thiếu. 3.3. Khai thác và tự tạo TN phần Điện học, Điện từ học lớp 9 ở THCS Dựa vào yêu cầu, mức độ khai thác, quy trình tự tạo TN và trên cơ sở những hạn chế cần khắc phục của các TN giáo khoa hiện có trong DH, chúng tôi tiến hành khai thác và tự tạo một số TN trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 ở THCS. 3.3.1. Bộ TN Điện học Vật lý lớp 9 Dụng cụ được sử dụng để dạy các bài: Sự phụ thuộc cường độ dòng điện vào hiệu điện thế giữa 2 đầu dây dẫn, Điện trở dây dẫn - Định luật m, Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn, tiết diện dây dẫn, vật liệu làm dây dẫn và chứng minh sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ ở phần có thể em chưa biết (xem hình 3.1). 3.3.2. TN tác dụng từ của nam châm điện TN này có thể được sử dụng trong DH các bài Tác dụng từ của dòng điện - Từ trường, Lực điện từ. Ngoài ra TN được sử dụng hỗ trợ các nhóm lắp ráp, tiến hành TN để tìm hiểu tác dụng từ của nam châm điện. 3.3.3. TN tác dụng từ của hai dây dẫn có dòng điện 3.3.4. TN tác dụng từ của hai cuộn dây dẫn có dòng điện chạy qua ♦ Phương án 1: Thí nghiệm tác dụng từ của hai cuộn dây dẫn có dòng điện chạy qua. ♦ Phương án 2: Lực tác dụng của hai cuộn dây dẫn có dòng điện chạy qua. TN được sử dụng để hỗ trợ giải bài tập TN và tự học ở nhà. 3.3.5. TN nghiên cứu lực điện từ ♦ Phương án 1: Sử dụng TNTT để hỗ trợ tổ chức DH nhóm bài Lực điện từ. ♦ Phương án 2: Sử dụng TN để hướng dẫn HS làm TN thực hành, Hình 3.1. Bộ TN Điện học VL lớp 9 16 luyện tập ở lớp hoặc tự tạo, tiến hành TN theo từng nhóm nhỏ từ 4 đến 5 HS ở nhà để củng cố kiến thức và rèn luyện KN. 3.3.6. TN mô hình điện kế Do có nhiều phương án TN cho nội dung này nên GV có thể lựa chọn sử dụng trong các cách sau: TN khảo sát khi nghiên cứu kiến thức mới, trong tiết thực hành hoặc củng cố luyện tập bằng bài tập TN theo nhóm nhỏ. 3.3.7. TN mô hình loa điện động Tổ chức lớp thành các nhóm nhỏ để thực hiện nhiệm vụ học tập: lựa chọn dụng cụ, lắp ráp, tiến hành TN để nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của mô hình loa điện động trong bài Ứng dụng của nam châm. 3.3.8. TN mô hình điện kế khung quay Sử dụng TN để nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của điện kế khung quay khi DH bài Lực điện từ (xem hình 3.2). 3.3.9. TN dòng điện cảm ứng ♦ Phương án 1: TN được dùng để DH về dòng điện cảm ứng, điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng. ♦ Phương án 2: Sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức hoạt động nhóm nhỏ thực hiện nhiệm vụ lắp ráp, bố trí TN như các hướng dẫn trong phương án TN nêu trên. ♦ Phương án 3: TN có chung mục đích sử dụng với các phương án trên. 3.3.10. TN ứng dụng các loại mạch điện ♦ Mạch điện sử dụng trong kiểm tra HS bằng MCQ. ♦ Trò chơi “Ai khéo tay”. ♦ Trò chơi “Xâu kim”. ♦ Mạch điện kiểm tra trắc nghiệm ghép đôi. 3.3.11. TN ứng dụng của nam châm điện TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong vận dụng kiến thức sau khi học bài Ứng dụng của nam châm để tự tạo một nam châm điện trong mô hình cần cẩu điện. 3.3.12. TN từ phổ - Đường sức từ ♦ Phương án 1: Sử dụng TN để hỗ trợ tổ chức hoạt động nhóm trong nghiên cứu từ phổ của nam châm. ♦ Phương án 2: Sử dụng TN để DH bài Từ trường của ống dây có dòng điện chạy qua theo hình thức tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT. 3.3.13. TN sự nhiễm từ của sắt và thép ♦ Phương án 1: Ưu điểm của TN trong DH là tính mới lạ, khả thi, chế tạo đơn giản, lắp ráp, tiến hành TN nhanh gọn và cho kết quả rõ ràng, chính xác. ♦ Phương án 2: Phương án TN được đề xuất dễ gia công từ những vật Hình 3.2. Mô hình điện kế khung quay 17 Hình 3.3. TN sự nhiễm từ của sắt và thép liệu, dụng cụ thông thường, rẻ tiền nên GV có thể làm ra nhiều bộ để phục vụ tổ chức DH theo nhóm nhỏ hoặc hướng dẫn HS tự tạo ở nhà để củng cố luyện tập kiến thức đã học (xem hình 3.3). 3.3.14. TN tác dụng của từ trường lên khung dây dẫn mang dòng điện ♦ Phương án 1: Mô hình TN có thể sử dụng để DH cho các nội dung: lực tác dụng của từ trường lên khung dây có dòng điện, lực điện từ, động cơ điện 1 chiều. ♦ Phương án 2: Sử dụng TN để hỗ trợ DH với việc tổ chức hoạt động nhóm các nội dung sau: luyện tập dự đoán, xây dựng giả thuyết và đề xuất phương án TN kiểm tra khi DH về tác dụng từ của dòng điện hoặc lực điện từ. 3.3.15. TN lực điện từ – Quy tắc bàn tay trái. Sử dụng TN để nghiên cứu lực điện từ và xác định chiều của lực điện từ tác dụng lên khung dây mang dòng điện theo quy tắc bàn tay trái. 3.3.16. TN mô hình ampe kế điện từ TN được sử dụng để hỗ trợ các nhóm làm TN thực hành tại lớp hoặc giải bài tập TN. GV yêu cầu các nhóm tự tạo TN ở nhà sau đó sử dụng chúng để thực hành. 3.3.17. TN tác dụng từ giữa nam châm và ống dây có dòng điện chạy qua TNTT được sử dụng để hỗ trợ tổ chức DH nhóm nhỏ trong khảo sát tác dụng của từ trường tạo ra bởi nam châm lên cuộn dây có dòng điện chạy qua. Ngoài ra GV còn có thể sử dụng TN để hướng dẫn các nhóm HS nghiên cứu nguyên tắc hoạt động của loa điện động dựa vào tác dụng từ của nam châm lên ống dây có dòng điện chạy qua. 3.3.18. TN mô hình động cơ điện một chiều ♦ Phương án 1: TN được sử dụng để nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động hoặc vận dụng kiến thức vào thực tiễn khi DH bài Động cơ điện một chiều theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động của HS thông qua sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm (xem hình 3.4). ♦ Phương án 2: TN được sử dụng để mô tả các bộ phận chính và giải thích được nguyên tắc hoạt động của động cơ điện; nghiên cứu mô hình của động cơ điện một chiều đơn giản; ứng dụng của lực điện từ, nguyên tắc cảm ứng điện từ vào thực tiễn kỹ thuật và đời sống. 3.3.19. TN điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng TN được sử dụng để nghiên cứu điều kiện xuất hiện dòng điện . Hình 3.4. Mô hình động cơ điện một chiều 18 Hình 3.7. TN Đàn điện từ cảm ứng trong phần Điện từ học lớp 9 THCS (xem hình 3.5 a và b). 3.3.20. Mô hình máy phát điện ♦ Phương án 1: Mô hình máy phát điện. ♦ Phương án 2: TN máy phát điện xoay chiều. ♦ Phương án 3: Máy phát điện xoay chiều dùng tuabin nước. ♦ Phương án 4: Máy phát điện xoay chiều dùng tay quay. 3.3.21. TN biến đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều TN được sử dụng để tổ chức DH các nội dung sau: nghiên cứu về máy biến thế, lực điện từ, loa điện động, các tác dụng của dòng điện xoay chiều (xem các hình 3.6). 3.3.22. TN mô hình máy biến thế ♦ Phương án 1: Mô hình máy biến thế đơn giản. ♦ Phương án 2: TN nghiên cứu cấu tạo và vận hành máy biến thế. 3.3.23. TN phân biệt tác dụng từ của dòng điện một chiều và xoay chiều TNTT hỗ trợ hoạt động nhóm trong việc sử dụng TN để giải quyết tình huống học tập sau: quan sát bóng đèn để nêu phán đoán, giải thích hiện tượng xảy ra với nam châm khi cho dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều chạy qua cuộn dây. 3.3.24. TN ứng dụng hiện tượng cảm ứng điện từ - Đàn điện từ Sử dụng TN để nghiên cứu các cách tạo ra dòng điện cảm ứng và tìm hiểu nguyên lý hoạt a. b. Hình 3.5.a, b, TN điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng a. b. c. Hình 3.6.a,b,c. TN biến đổi dòng điện một chiều thành xoay chiều bằng cơ. Sử dụng bộ biến đổi dòng điện để nghiên cứu máy biến thế, loa điện động 19 động của đàn ghita điện dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ (xem hình 3.7). ♦ Một số đánh gia chung về các TNTT đã khai thác, tự tạo trong phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS. Dựa vào bảng thống kê (P3.1, phụ lục 3) và những phân tích ưu thế sử dụng trong DH của từng TNTT, bước đầu có thể rút ra một số đánh giá chung sau: + Các phương án TNTT đáp ứng vai trò, yêu cầu và mục đích sử dụng TN vào hỗ trợ tổ chức DH trong một số kiến thức Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS. + Các mức độ khai thác, tự tạo TN mới cũng như việc sử dụng các vật liệu, linh kiện, cách gia công, lắp ráp và tiến hành TN đảm bảo tính khả thi, thuận lợi và phù hợp năng lực của GV và HS trong việc khai thác và sử dụng TN vào DHVL theo nhóm nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS. 3.4. Thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT một số nội dung phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS Vận dụng quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT đã xây dựng, đề tài soạn thảo một số tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT đã khai thác, tự tạo được trong một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL 9 THCS. Cụ thể như sau: - Bài 7 - Sự phụ thuộc của điện trở vào chiều dài dây dẫn - Bài 8 - Sự phụ thuộc của điện trở vào tiết diện dây dẫn - Bài 15 - Thực hành: Xác định công suất của các dụng cụ điện - Bài 27 - Lực điện từ - Bài 28 - Động cơ điện một chiều - Bài 30 - Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng - Bài 34 - Máy phát điện xoay chiều - Bài 37 - Máy biến thế 3.5. Kết luận chƣơng 3 Từ những phân tích đặc điểm nội dung chương trình phần Điện học, Điện từ học, cho thấy một số nội dung kiến thức cần được khai thác TNTT để phục vụ DHVL nói chung và hỗ trợ cho tổ chức DH nhóm nói riêng. Do đó, đề tài nghiên cứu đề xuất, tự tạo 40 TN trong 24 nội dung kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS đảm bảo tính khả thi và có thể sử dụng vào DH. Qua bảng thống kê (bảng P3.1) và những phân tích về ưu thế sử dụng trong DH của từng TNTT, bước đầu có thể rút ra một số đánh giá về mức độ khai thác, tự tạo TN mới cũng như việc sử dụng các vật liệu, linh kiện, cách gia công, lắp ráp và tiến hành TN đảm bảo tính khả thi, thuận lợi và phù hợp với năng lực của GV và HS trong DHVL theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và chủ động nhằm tích cực hóa hoạt động NT của HS. Trên cơ sở các TNTT đã khai thác, tự tạo, đề tài soạn thảo một số tiến trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT với 8 giáo án TNg sư pham. 20 Chƣơng 4. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 4.1. Mục đích TNg sƣ phạm Đánh giá tính khả thi của các TN đã đề xuất, mức độ hợp lí của các tiến trình DH có sử dụng TN hỗ trợ tổ chức DH nhóm đã khai thác theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực hoạt động NT của HS. 4.2. Nhiệm vụ TNg sƣ phạm TNg sư phạm với mục đích là kiểm nghiệm lại giả thuyết khoa học đã nêu ra. 4.3. Đối tƣợng TNg sƣ phạm Chúng tôi chọn HS khối lớp 9 của 05 trường THCS trên địa bàn tỉnh Thừa Thiên - Huế làm đối tượng TNg sư phạm. Cụ thể là: THCS Hải Dương, Huyện Hương Trà; THCS Vinh Xuân, Huyện Phú Vang; THCS Nguyễn Hoàng, Nguyễn Văn Linh, Phan Sào Nam thuộc địa bàn thành phố Huế. 4.4. Phƣơng pháp TNg sƣ phạm 4.4.1. Điều tra, thăm dò, chọn mẫu 4.4.2. Phương pháp tiến hành TNg sư phạm Đề tài chọn hình thức TNg sư phạm song song, DH theo từng nhóm lớp TNg và lớp ĐC cùng một GV theo sự phân công của nhà trường, chỉ khác là: ở các lớp TNg được dạy theo tiến trình đã soạn thảo nêu trên, ở lớp ĐC được dạy học bình thường theo giáo án GV đang sử dụng. 4.5. Đánh giá kết quả TNg sƣ phạm 4.5.1. Tiêu chí đánh giá kết quả TNg sư phạm Đề tài xây dựng các tiêu chí đánh giá kết quả TNg sư phạm được xem xét qua các mặt như sau: tính khả thi của các TNTT và của tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT đã soạn thảo; chất lượng nắm kiến thức của HS. 4.5.2. Các tham số thống kê đặc trưng: trung bình cộng, phương sai và độ lệch chuẩn, hệ số biến thiên, sai số tiêu chuẩn và kiểm tra giả thiết Ho. 4.5.3. Đánh giá kết quả TNg sư phạm 4.5.3.1. Đánh giá định tính Thông qua ghi nhận diễn biến trên lớp và thăm dò ý kiến GV và HS sau tiết dạy cho thấy: số lượt HS phát biểu xây dựng bài, xung phong trả lời, trả lời bài tốt, đề xuất phương án TN tốt của lớp TNg đều cao hơn nhiều so với lớp ĐC; Trong các hoạt động nhóm, số lần HS tham gia tích cực các hoạt động của lớp TNg cũng cao hơn hẳn lớp ĐC. Đặc biệt số lượng HS ít tập trung vào hoạt động nhóm của lớp TNg ít hơn nhiều so với lớp ĐC. Về vấn đề HS tham gia đề xuất phương án TN giải quyết vấn đề, xây dựng kế hoạch nhóm: số lượt HS lớp TNg tham gia đề xuất phương án TN và tham gia xây dựng kết hoạch giải quyết vấn đề GV đặt ra cao hơn hẳn so với lớp ĐC. 4.5.3.2. Đánh giá định lượng TNg sư phạm Dựa vào kết quả điểm chấm các bài kiểm tra, các bài báo cáo thực hành trong TNg sư phạm vòng 2, lập bảng phân phối tần suất, phân phối tần suất lũy tích, bảng phân loại theo học lực, bảng tổng hợp các tham số và vẽ biểu đồ phân phối tần suất lũy tích, biểu đồ phân loại theo học lực của các lớp TNg và ĐC như sau: 21 Bảng 4.1. Bảng thống kê điểm số tổng các bài kiểm tra Lớp Tổng bài KT Điểm số 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TNg 1290 0 0 18 93 162 265 403 265 84 ĐC 1296 0 19 78 168 296 297 271 128 39 Bảng 4.2. Bảng phân phối tần suất luỹ tích Lớp Tổng bài KT Số % HS đạt điểm i X trở xuống ( %)iW 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TNg 1290 0 0 1.40 8.61 21.17 41.71 72.95 93.49 100 ĐC 1296 0 1.47 7.49 20.45 43.29 66.20 87.11 96.99 100 Bảng 4.3. Bảng phân loại theo học lực Lớp Phân loại iX Số % HS 1- Yếu (3-4) 2- TB (5-6) 3- Khá (7-8) 4- Giỏi (9-10) TNg Tần suất 1.40 19.77 51.78 27.05 ĐC 7.49 35.80 43.82 12.89 Bảng 4.4. Bảng tổng hợp các tham số Lớp Các tham số đặc trưng X  ε S 2 S V (%) TNg 7.61 0.01 1.89 1.37 18.00 ĐC 6.77 0.01 2.35 1.53 22.60 Từ bảng 4.2 vẽ đường tần suất lũy tích của lớp TNg và lớp ĐC Từ bảng 4.3 vẽ biểu đồ phân loại theo học lực của lớp TNg và lớp ĐC Biểu đồ 4.1. Đường phân bố tần suất lũy tích Biểu đồ 4.2. Phân loại theo học lực ♦ Đánh giá kết quả TNg sư phạm và rút ra kết luận - Sau quá trình TNg sư phạm, các lớp TNg có kết quả học tập cao hơn so các lớp ĐC ở tất cả các bài kiểm tra, điểm trung bình cộng của các lớp TNg cao hơn điểm trung bình cộng của các lớp ĐC. - Hệ số biến thiên đặc trưng cho mức độ phân tán kết quả xung quanh 22 giá trị trung bình của các lớp TNg nhỏ hơn hệ số biến thiên của các lớp ĐC. - Kết quả TNg sư phạm lần 2 cho thấy các nhược điểm của TNTT và tiến trình DH đã đề xuất trong vòng 1 đã được khắc phục. Điều đó một lần nữa khẳng định việc khai thác, sử dụng TN hỗ trợ tổ chức DH nhóm phần Điện học, Điện từ học mà đề tài đề xuất có tính khả thi, phát huy được tính tích cực, tự lực hoạt động NT của HS và góp phần nâng cao chất lượng DHVL ở trường THCS. ♦ Kiểm tra giả thiết Ho kết quả TNg sư phạm Thay số liệu từ các bảng thống kê trên vào các công thức ta thu được số liệu ở bảng số liệu về t tổng thể của hai nhóm TNg và ĐC theo các bài kiểm tra như sau: Bảng 4.4. Bảng số liệu tổng thể t của hai nhóm TNg và ĐC Bài kiểm tra t so sánh t với t Kết luận Tổng hợp kết quả các bài kiểm tra 7.42 t = 7.42 > t= 1,98 Chấp nhận giả thiết H1, bác bỏ giả thiết H0 Theo kiểm định tổng thể t về trị trung bình các tổng thể, ta có thể khẳng định sự khác biệt giữa điểm trung bình của nhóm TNg và điểm trung bình của nhóm ĐC là có ý nghĩa thống kê, với sai số chọn loại I:  = 0,05. Nghĩa là khoảng tin cậy 95%, tức điểm trung bình cộng của lớp TNg cao hơn của lớp ĐC là có ý nghĩa. Như vậy, qua kết quả TNg sư phạm ta có thể khẳng định rằng: giả thuyết khoa học của đề tài đưa ra là đúng đắn. 4.6. Kết luận chƣơng 4 Qua việc tổ chức, dự giờ và phân tích diễn biến TNg ở các lớp TNg và ĐC bằng PP điều tra, quan sát, phỏng vấn cũng như xử lý kết quả các bài kiểm tra bằng PP thống kê toán học qua 2 vòng TNg sư phạm, có thể rút ra những kết luận sau: - HS ở các lớp TNg đã tích cực và tự lực hơn trong hoạt động NT, do đó vấn đề khai thác, sử dụng TN hỗ trợ tổ chức DH nhóm trong một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS mà luận án đề xuất có tính khả thi, phát huy được tính tích cực, tự lực hoạt động NT của HS. - HS ở các lớp TNg nắm vững kiến thức hơn so với HS ở lớp ĐC; việc tổ chức DH theo tiến trình của luận án đề xuất theo hướng khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm đã góp phần nâng cao chất lượng nắm kiến thức của HS. - Các số liệu thu được trong quá trình TNg sư phạm sau khi xử lý và kiểm định thống kê đã chứng minh được giả thuyết khoa học của đề tài đặt ra là đúng đắn. Do đó có thể khẳng định: Các quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của các TNTT đã khai thác, sử dụng vào DH một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học đã góp phần tích cực hóa hoạt động NT của HS, qua đó nâng cao hiệu quả và chất lượng DHVL lớp 9 THCS. 23 KẾT LUẬN Thực hiện mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài, đối chiếu với những kết quả đạt được, chúng tôi rút ra những kết luận sau: 1. Về mặt lý luận: làm rõ nội hàm khái niệm TNTT trong DHVL ở THCS, qua đó xác định được các mức độ khai thác, tự tạo TN trong DHVL ở trường phổ thông; xác định được việc tổ chức DH nhóm có sự hỗ trợ TNTT theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và chủ động trong hoạt động NT của HS là một PPDH tích cực đóng vai trò quan trọng trong DHVL ở trường phổ thông; khi sử dụng TNTT để hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm có thể vận dụng vào nhiều dạng bài học (hình thành kiến thức mới, thực hành TN, tổ chức tự học theo nhóm ở nhà...) với nhiều mức độ khác nhau (hỗ trợ một số khâu hoặc toàn bộ tiến trình DH, hay tăng dần tính tích cực, tự lực và chủ động của HS trong quá trình gia công, lắp ráp và tiến hành TN). 2. Đề xuất được các quy trình tự tạo TN trong DHVL; tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT trong hình thành kiến thức mới, thực hành TN và hướng dẫn tự học ở nhà theo hướng phát huy tính tích cực và chủ động hoạt động NT của HS; thiết kế tiến trình DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT trong DHVL ở THCS gồm các bước cơ bản: xác định mục tiêu DH, nghiên cứu nội dung kiến thức để chỉ ra những đơn vị kiến thức phù hợp tổ chức DH nhóm và sử dụng TNTT, xác định các mức độ hỗ trợ của TNTT vào tổ chức DH nhóm, khai thác, tự tạo TN, soạn thảo tiến trình DH (giáo án). Với các quy trình đã đề xuất trên sẽ góp phần tích cực hóa hoạt động NT của HS, nâng cao chất lượng và hiệu quả DHVL ở trường phổ thông. 3. Từ việc điều tra thực trạng về sử dụng TN trong DHVL cũng như thực trạng về việc tổ chức DHVL theo nhóm có sự hỗ trợ TNTT ở các trường THCS, có thể khẳng định: để sử dụng TN vào DHVL có hiệu quả thì GV cần khai thác, tự tạo nhiều phương án TN khác nhau đồng thời tăng cường tổ chức các hoạt động học tập theo nhóm cho HS. Ngoài ra, song song với việc khắc phục một số hạn chế của các TN giáo khoa sẵn có hiện nay, cần phải bổ sung, đa dạng hóa các phương án và hình thức sử dụng TN trong các hình thức DH khác nhau như hình thành kiến thức mới, thực hành TN, tổ chức HS tự học ở nhà. 4. Về thực tiễn, trên cơ sở phân tích đặc điểm nội dung phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 và thực trạng cơ sở vật chất ở trường THCS, chúng tôi đã tự tạo được 40 bộ TN (trong 24 nội dung thuộc chương trình VL 9) dùng để hỗ trợ tổ chức DH nhóm trên lớp hoặc hướng dẫn HS tự học ở nhà. Các phương án TN trên được gia công và lắp ráp đơn giản từ các vật liệu, thiết bị dễ tìm kiếm nên rất thuận lợi cho việc khai thác, sử dụng chúng vào DH nhóm trong một số kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS. Vì vậy, các phương án TN đã khai thác, tự tạo này có thể sử dụng làm tư liệu tham khảo cho GV tổ chức DH các nội dung tương ứng trong chương trình Điện học, Điện từ học VL lớp 9 ở THCS nhằm rèn luyện KN thực hành TN và phát huy tư duy sáng tạo cho HS. 24 5. Đề tài đã soạn thảo tiến trình DH cụ thể cho 8 bài học thuộc phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 ở THCS theo hình thức tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của các TN giáo khoa và các TNTT đã khai thác bổ sung. Các tiến trình DH này nhằm phát huy tích cực hóa hoạt động NT, tính tự lực và chủ động trong học tập của HS. 6. Kết quả TNg sư phạm cho thấy tính khả thi và hiệu quả của các TNTT khi sử dụng chúng để hỗ trợ trong tổ chức DH nhóm một số nội dung kiến thức phần Điện học, Điện từ học VL lớp 9 THCS. Các tiến trình DH mà đề tài đã soạn thảo và các quy trình tổ chức DH nhóm với sự hỗ trợ của các TN được khai thác, tự tạo trong các phần Điện học, Điện từ học đã góp phần tích cực hóa hoạt động NT của HS, qua đó nâng cao chất lượng và hiệu quả DHVL lớp 9 THCS. Bên cạnh đó, kết quả TNg sư phạm cũng cho thấy giả thuyết khoa học của đề tài đã được kiểm định là đúng đắn. Từ kết quả nghiên cứu trên, đề tài đề xuất một số kiến nghị sau: - Việc khai thác, tự tạo TN trong DHVL nói chung và hỗ trợ tổ chức DH nhóm nói riêng là vấn đề cần được quan tâm và phát triển. Trong xu hướng đổi mới PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của HS hiện nay, GV cần phát huy được vai trò và ưu điểm của TNTT trong hỗ trợ tổ chức DHVL theo nhóm. Để làm tốt điều đó, ngoài việc GV cần thường xuyên vận dụng hình thức DH nhóm với sự hỗ trợ của TNTT, phân bố hợp lý giữa DH lý thuyết và thực hành, dành nhiều thời gian hơn cho việc hướng dẫn HS tự học nhằm củng cố kiến thức, rèn luyện KN thông qua khai thác, tự tạo TN đơn giản ở nhà. - Để khai thác và sử dụng TNTT có hiệu quả không những đòi hỏi GV cần có năng lực thực hành TN và nghiệp vụ sư phạm tốt mà cần phải đầu tư công sức, thời gian và tâm huyết đối với nghề nói chung và vấn đề nghiên cứu về TNTT nói riêng. Vì vậy ngoài việc thường xuyên khuyến khích GV tự bồi dưỡng cơ sở lý luận về PPDH, nhà trường cũng như các nhà quản lý giáo dục cần có những hỗ trợ về tinh thần và vật chất đối với những GV tham gia tích cực trong việc khai thác, tự tạo đồ dùng DH nói chung và thiết bị TN phục vụ DHVL ở trường phổ thông nói riêng. - Cần mở rộng đầu tư khai thác, tự tạo TNVL ở nhiều cấp học khác nhau để góp phần làm phong phú nguồn TNVL ở trường phổ thông. Để làm tốt vấn đề này, trong quá trình tổ chức DH, GV cần bám sát các yêu cầu, nguyên tắc và quy trình thực hiện mà đề tài đã đề xuất. Khai thác, sử dụng TNTT hỗ trợ tổ chức DH nhóm không chỉ phát huy được tính tích cực, chủ động và sáng tạo của HS trong hoạt động NT mà còn góp phần hình thành và phát triển một số KN thực hành TN, hợp tác, tư duy sáng tạo và tự học cho HS. Vì vậy, trong xu hướng đổi mới PPDH theo hướng tiếp cận năng lực hiện nay thì hình thức tổ chức DH này cần được lãnh đạo các cấp của ngành giáo dục khuyến khích tiếp tục nghiên cứu và áp dụng trong DHVL ở trường phổ thông.