Mục đích nghiên cứu
Sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học chương "Sóng cơ và sóng âm" lớp 12 không chỉ giúp học sinh dễ dàng nắm bắt kiến thức mà còn nâng cao chất lượng giảng dạy môn vật lý ở trường trung học phổ thông Phương pháp này khuyến khích sự sáng tạo và tư duy logic, đồng thời tạo ra một môi trường học tập tích cực, giúp học sinh phát triển kỹ năng phân tích và tổng hợp thông tin hiệu quả hơn.
Giả thuyết khoa học
Sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” của Vật lí 12 sẽ giúp đổi mới phương pháp giảng dạy, từ đó nâng cao chất lượng dạy học vật lí tại các trường trung học phổ thông.
Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lí luận
- Về đổi mới phương pháp dạy học
- Lí thuyết về bản đồ tư duy và sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học vật lý.
Nghiên cứu cơ sở thực tiễn
- Nghiên cứu nội dung chương “Sóng cơ và sóng âm” lớp 12 trung học phổ thông
- Tìm hiểu thực trạng dạy học ở trường trung học phổ thông Quận 7 – Tp
- Xây dựng tiến trình dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” với sử dụng bản đồ tư duy.
Thực nghiệm sư phạm
- Thực ngiệm sư phạm ở trường trung học phổ thông Tân Phong, Quận 7,
Tp Hồ Chí Minh thu thập số liệu và xử lí kết quả.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lí thuyết
- Nghiên cứu một số phương pháp dạy học để thiết kế các bản đồ tư duy trong quá trình dạy học
- Nghiên cứu các công trình khác liên quan đến đề tài
- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa lớp 12 trung học phổ thông.
Nghiên cứu thực nghiệm
- Điều tra thực trạng dạy học vật lí ở trường các trung học phổ thông Tân Phong, Quận 7, Tp Hồ Chí Minh
Trong thực nghiệm sư phạm, giáo viên thực hiện việc giảng dạy các bài học theo giáo án đã soạn thảo và tham gia trao đổi với các đồng nghiệp trong tổ bộ môn Qua đó, họ kiểm tra mức độ tiếp thu của học sinh trong lớp thực nghiệm, từ đó thu thập và xử lý kết quả Cuối cùng, bằng phương pháp thống kê toán học, giáo viên đưa ra các kết quả đề xuất và kiến nghị nhằm cải thiện chất lượng giảng dạy.
Đóng góp của luận văn
Về lí luận
- Hệ thống hóa cơ sở lí luận về bản đồ tư duy và sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học Vật lí
- Xây dựng được các tiến trình dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” lớp
12 trung học phổ thông với việc sử dụng bản đồ tư duy.
Về ứng dụng
- Thiết kế một số tiến trình và giáo án dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 qua sử dụng bản đồ tư duy
- Đánh giá khả năng ứng dụng qua thực nghiệm sư phạm.
Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn được chia thành 3 chương.
Cơ sở lí luận của việc sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học Vật lí
Đổi mới phương pháp dạy học đáp ứng yêu cầu đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục phổ thông
1.1.1 Nội dung và phương hướng đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học phổ thông
Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI nhấn mạnh việc đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại, khuyến khích tính tích cực, chủ động và sáng tạo của người học Cần chuyển từ hình thức truyền thụ kiến thức một chiều sang việc dạy cách học, cách nghĩ, và khuyến khích tự học để người học có thể tự cập nhật và phát triển năng lực Chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010 cũng chỉ rõ việc hiện đại hóa phương pháp giáo dục, từ việc truyền thụ thụ động sang hướng dẫn người học tư duy chủ động, tự học, và phát triển khả năng phân tích, tổng hợp thông tin.
Vấn đề đổi mới phương pháp dạy học đã được định hướng với các nội dung cụ thể:
1 Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của học sinh (HS)
2 Bồi dưỡng phương pháp tự học
3 Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn
4 Tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS Trong đó, hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của HS là cơ bản, chủ yếu, chi phối đến ba hướng sau Những định hướng này phù hợp với những quan điểm hiện đại và tiến bộ về giáo dục trong phạm vi quốc tế, trong đó có mục tiêu đào tạo con người phát triển toàn diện cũng như định hướng gắn giáo dục với thực tiễn cuộc sống, gắn lý thuyết với thực tiễn, phát triển động cơ, hứng thú học học, phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh
Phương hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay tập trung vào việc phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động và sáng tạo của học sinh, đồng thời bồi dưỡng kỹ năng tự học và khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn Đây là xu thế chung trong giáo dục toàn cầu, nhấn mạnh việc chuyển từ học tập thụ động sang hoạt động học tập chủ động Để áp dụng hiệu quả các phương pháp dạy học mới, cần nắm vững các mối quan hệ giữa các yếu tố trong quá trình giáo dục.
* Quan hệ giữa dạy và học
Phương pháp dạy học bao gồm cả cách thức giảng dạy của giáo viên và cách thức học tập của học sinh Trong quá trình dạy học, giáo viên đóng vai trò chỉ đạo, trong khi học sinh là những người chủ động trong việc tiếp thu kiến thức.
* Quan hệ giữa mặt bên ngoài và mặt bên trong của phương pháp dạy học
Mặt bên ngoài của quá trình học tập là sự sắp xếp hợp lý các hoạt động giữa giáo viên và học sinh, bao gồm việc giáo viên giảng giải, đặt câu hỏi, và biểu diễn thí nghiệm, trong khi học sinh lắng nghe, quan sát và tham gia trả lời.
- Mặt bên trong là cách thức hoạt động nhận thức của HS, là con đường
GV dẫn dắt HS lĩnh hội nội dung dạy học
Mặt bên trong của quá trình dạy học phụ thuộc vào nội dung giảng dạy và trình độ phát triển tư duy của học sinh, trong khi mặt bên ngoài lại chịu ảnh hưởng từ kinh nghiệm sư phạm của giáo viên cùng với các phương tiện và thiết bị dạy học.
Mặt bên trong của phương pháp dạy học quyết định đến hiệu quả của mặt bên ngoài Để phát triển tư duy cho học sinh, cần chú trọng đến các yếu tố bên trong của phương pháp giảng dạy.
* Quan hệ giữa phương pháp dạy học và các thành tố khác của quá trình dạy học
Theo cách tiếp cận hệ thống, quá trình dạy học bao gồm 6 thành tố cơ bản: mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện, tổ chức và đánh giá Những thành tố này tương tác với nhau tạo thành một chỉnh thể trong môi trường giáo dục và kinh tế - xã hội Việc lựa chọn và đổi mới phương pháp dạy học cần được xem xét trong mối quan hệ với các thành tố này, đặc biệt là mục tiêu và nội dung.
Vì thế việc đổi mới phương pháp dạy học cần chú ý đến những vấn đề sau đây:
- Bám sát mục tiêu giáo dục phổ thông
- Phù hợp với nội dung dạy học cụ thể
- Phù hợp với đặc điểm lứa tuổi học sinh
- Phù hợp với cơ sở vật chất, các điều kiện dạy học của nhà trường
- Phù hợp với việc đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả dạy - học
Kết hợp hiệu quả giữa việc áp dụng các phương pháp dạy học tiên tiến và hiện đại với việc khai thác những yếu tố tích cực của phương pháp dạy học truyền thống là cách tiếp cận tối ưu.
- Tăng cường sử dụng các phương tiện dạy học, thiết bị dạy học, đặc biệt lưu ý đến những ứng dụng của công nghệ thông tin
Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học hiện nay, việc tổ chức dạy học theo phương pháp tích cực đang được chú trọng, nhằm phát huy tối đa hoạt động tự lực và tích cực của học sinh.
1.1.2 Phương pháp dạy học tích cực
1.1.2.1 Khái niệm dạy học tích cực [7]
Dạy học tích cực là một quá trình phức tạp, bao gồm nhiều hoạt động được tổ chức và quản lý chặt chẽ Mục tiêu của quá trình này là truyền đạt và điều khiển việc tiếp nhận thông tin, đồng thời hướng dẫn và hỗ trợ người học trong mọi hoạt động và nguồn lực cần thiết Qua đó, dạy học tích cực chuyển đổi người học từ vị trí thụ động thành chủ động, từ việc tiếp nhận tri thức sang việc tìm kiếm tri thức, nhằm nâng cao hiệu quả học tập.
* Các đặc điểm tính tích cực của học sinh
Tính tích cực của HS có mặt tự phát và mặt tự giác:
Mặt tự phát của tính tích cực bao gồm những yếu tố bẩm sinh như tính tò mò, hiếu kỳ, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi Việc coi trọng và phát triển tính tự phát này là rất cần thiết trong quá trình dạy học.
Tính tích cực tự giác là trạng thái tâm lý có mục đích rõ ràng và đối tượng cụ thể, đòi hỏi hoạt động nhằm chiếm lĩnh đối tượng đó Nó được thể hiện qua khả năng quan sát, tư duy phê phán và sự tò mò khoa học.
Trong quá trình dạy học, tính tích cực nhận thức được thể hiện qua những dấu hiệu như: học sinh hăng hái tham gia trả lời câu hỏi của giáo viên, chủ động bổ sung ý kiến cho câu trả lời của bạn bè và thể hiện sự thích thú khi phát biểu quan điểm cá nhân về các vấn đề được nêu ra.
Thuật ngữ “tích cực học tập” phản ánh những hoạt động bên trong của người học, bao gồm khát vọng hiểu biết và nỗ lực cao trong việc chiếm lĩnh tri thức Quá trình này đặc trưng bởi sự chủ động, trí tuệ và quyết tâm của người học trong việc tiếp thu kiến thức.
Dạy học sử dụng bản đồ tư duy
Tư duy là quá trình nhận thức, phản ánh những thuộc tính bản chất và mối liên hệ qui luật của sự vật, hiện tượng mà chúng ta chưa biết trước đó.
Tư duy là một hành động quan trọng trong việc giải quyết các nhiệm vụ phát sinh từ nhận thức và thực tiễn Quá trình tư duy diễn ra qua nhiều giai đoạn liên tiếp, bắt đầu từ việc nhận diện vấn đề cho đến khi tìm ra giải pháp Sau khi giải quyết một vấn đề, có thể sẽ xuất hiện những vấn đề mới Quá trình tư duy bao gồm ba giai đoạn cụ thể, giúp người tư duy có thể tiếp cận và xử lý các tình huống một cách hiệu quả.
Tư duy bắt đầu từ việc đối diện với những tình huống có vấn đề, những điều chưa được khám phá và những mâu thuẫn với kinh nghiệm cá nhân, từ đó yêu cầu chúng ta phải tìm cách giải quyết và phản ánh.
Diễn biến của tư duy bao gồm các thao tác như phân tích, so sánh, tổng hợp, trừu tượng hóa và khái quát hóa, nhằm giải quyết hiệu quả các tình huống phát sinh.
- Kết thúc quá trình tư duy sẽ cho ra những khái niệm mới, những suy lí, phán đoán mới
1.2.1.2 Các thao tác tư duy a Phân tích và tổng hợp
Phân tích là quá trình sử dụng tư duy để chia nhỏ các đối tượng nhận thức thành những phần độc lập, giúp hiểu sâu sắc hơn về chúng Quá trình này diễn ra trong tâm trí, nhằm tách biệt các thuộc tính, bộ phận và mối liên hệ của đối tượng, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc nhận thức.
Tổng hợp là quá trình trí tuệ giúp kết hợp các yếu tố đã được phân tích thành một chỉnh thể thống nhất Qua đó, người tư duy sử dụng khả năng nhận thức để đưa các thuộc tính và thành phần phân tích vào một tổng thể, từ đó tạo ra cái nhìn toàn diện hơn về vấn đề.
Phân tích và tổng hợp là hai quá trình tư duy có mối quan hệ chặt chẽ, hỗ trợ lẫn nhau trong việc hiểu biết Phân tích cung cấp nền tảng cho tổng hợp, trong khi tổng hợp dựa trên kết quả của phân tích Không có phân tích, tổng hợp không thể thực hiện, và nếu chỉ có phân tích mà không có tổng hợp, quá trình nhận thức sẽ trở nên vô nghĩa.
Khái quát hóa là quá trình tư duy giúp tách biệt các thuộc tính và mối liên hệ chung, từ đó hình thành nhận thức mới qua khái niệm, định luật, và quy tắc Quá trình này có hai mức độ khái quát hóa khác nhau.
Khái quát hóa cảm tính: diễn ra trong hoàn cảnh trực quan, thể hiện ở trình độ sơ đẳng
Khái quát hóa hình tượng và khái niệm là quá trình tổng hợp tri thức về bản chất của sự vật, hiện tượng và các mối quan hệ không bản chất thông qua hình ảnh trực quan và biểu tượng.
Tư duy khái quát hóa là một hình thức tư duy chất lượng cao, vì nó tạo ra những kết quả có giá trị lý luận khoa học Hơn nữa, tư duy mở rộng cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển và nâng cao khả năng tư duy.
Mỗi thông tin truyền đến não, từ cảm giác, kí ức đến suy nghĩ, đều có thể hình dung như một quả cầu trung tâm với hàng triệu mối liên kết xung quanh Mỗi mối liên kết biểu thị một sự kết nối, tạo ra vô số liên kết khác, cho thấy khả năng lưu trữ và xử lý thông tin đa dạng của não bộ Hệ thống này giúp phát triển tư duy sáng tạo, cho phép chúng ta tiếp cận và xử lý thông tin một cách linh hoạt và hiệu quả.
Tư duy sáng tạo, hay còn gọi là tư duy ngoại biên, là một lĩnh vực nghiên cứu mới nhằm kích hoạt khả năng sáng tạo và nâng cao tư duy của cá nhân hoặc tập thể Ứng dụng chính của tư duy sáng tạo là giúp tìm ra các phương án và giải pháp cho vấn đề, từ một phần đến toàn bộ, trong các lĩnh vực hoặc đề tài cụ thể.
Tư duy cơ động là một dạng tư duy linh hoạt, không bị ràng buộc bởi nguyên tắc cố định Nó gắn liền với trực giác và khả năng sáng tạo của con người, đặc biệt là trí tưởng tượng, sự kết hợp ý tưởng và tính linh hoạt trong tư duy.
1.2.2 Khái niệm bản đồ tư duy [5] [17]
Bản đồ tư duy là công cụ ghi chép sáng tạo giúp mở rộng và hệ thống hóa ý tưởng, tóm tắt nội dung chính bằng cách kết hợp hình ảnh, màu sắc và chữ viết Đặc biệt, sơ đồ này mang tính linh hoạt, cho phép người dùng thiết kế theo cách tư duy riêng của mình.
Việc ghi chép theo từng hàng chữ có thể gây khó khăn trong việc hình dung tổng thể vấn đề, dẫn đến việc bỏ sót hoặc nhầm lẫn ý Ngược lại, sơ đồ tư duy giúp xác định chủ đề một cách rõ ràng và phát triển các ý chính, ý phụ một cách logic.
Sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” lớp 12 trung học phổ thông
Vị trí – mục tiêu của chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 Cơ bản
Đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục trung học phổ thông với quan điểm phát triển chương trình môn Vật lí như sau:
Chương trình học tập chủ yếu tập trung vào kiến thức Vật lí học cổ điển, bao gồm những kiến thức cơ bản và phổ thông Những kiến thức này rất cần thiết để hiểu đúng các hiện tượng tự nhiên, phục vụ cho cuộc sống hàng ngày và hỗ trợ cho công việc trong nhiều lĩnh vực kỹ thuật.
Cần lựa chọn những kiến thức về Vật lí học hiện đại để đưa vào chương trình giảng dạy, đặc biệt là những kiến thức liên quan đến các dụng cụ và thiết bị kỹ thuật đang được sử dụng phổ biến trong cuộc sống và sản xuất.
Nội dung chương trình môn Vật lí cần được tinh giản để phù hợp với khả năng tiếp thu của học sinh, đồng thời thời gian dạy và học cũng cần được điều chỉnh cho hợp lý.
Khối lượng kiến thức và kỹ năng trong mỗi tiết học vật lý cần được lựa chọn sao cho phù hợp với việc thực hiện nhiệm vụ dạy học, đặc biệt là trong việc tổ chức các hoạt động học tập tích cực, khuyến khích tự học và đa dạng hóa phương pháp học của học sinh.
Chương trình Vật lí được tổ chức theo hệ thống xoáy ốc, trong đó kiến thức được phân chia và lựa chọn để giảng dạy ở nhiều lớp khác nhau mà không bị trùng lặp Sự kế thừa và phát triển kiến thức từ lớp này sang lớp khác, từ cấp học dưới lên cấp học trên là rất quan trọng, đồng thời cần có sự phối hợp chặt chẽ với các môn học khác Ở lớp 6 và 7, kiến thức chủ yếu được trình bày thông qua khảo sát hiện tượng, trong khi từ lớp 8 trở lên, ngoài khảo sát hiện tượng, kiến thức còn được trình bày theo quan điểm năng lượng và cơ chế vi mô.
2.1.2 Vị trí – mục tiêu của chương “ Sóng cơ và sóng âm”
Trong chương trình Vật lí 12 THPT có 8 chương và 41 bài học, 4 bài đọc thêm, trong đó có 38 bài lý thuyết và 3 bài thực hành
Chương “ Sóng cơ và sóng âm” mở đầu cho kiến thức về “sóng” tiếp theo như: Sóng điện từ, sóng ánh sáng …
Sơ đồ 2.1 Vị trí của chương “Sóng cơ và sóng âm” trong cấu trúc chương trình VLPT
TỪ VI MÔ ĐẾN VĨ MÔ
SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM
Mục tiêu chính của chương:
Hiểu được các khái niêm, đại lượng đặc trưng của sóng
- Khái niệm sóng cơ, sóng âm, siêu âm, hạ âm
- Các đặc trưng của sóng hình sin: Biên độ sóng, Chu kỳ ( hoặc tần số) của sóng, Tốc độ truyền sóng, Bước sóng, Năng lượng sóng
Sóng âm có những đặc trưng quan trọng như tần số âm, cường độ âm, và mức cường độ âm, mỗi yếu tố đều ảnh hưởng đến cách chúng ta cảm nhận âm thanh Đồ thị dao động của âm giúp minh họa sự biến đổi của sóng âm theo thời gian, trong khi độ cao và độ to xác định cách mà âm thanh được nghe thấy Âm sắc đóng vai trò quan trọng trong việc phân biệt các âm thanh khác nhau, và tất cả các đặc trưng này đều có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, tạo nên trải nghiệm âm thanh phong phú và đa dạng.
Hiểu được hiện tượng giao thoa sóng và hiện tượng sóng dừng
Viết được phương trình sóng tại điểm M khi biết khoảng cách OM và tốc độ truyền sóng
Xác định được vị trí các điểm cực đại, cực tiểu khi có hiện tượng giao thoa sóng
Có thể giải được một số dạng bài tập về sóng, giao thoa sóng, sóng dừng
Nội dung – cấu trúc logic của chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 Cơ bản
Chương "Sóng cơ và sóng âm" tập trung vào kiến thức định tính, với nội dung cô đọng và trừu tượng Chương này bao gồm hai nội dung chính, giúp người học hiểu rõ hơn về các đặc điểm và ứng dụng của sóng cơ và sóng âm trong thực tiễn.
Nội dung thứ nhất chủ yếu nghiên cứu về sóng cơ, các đặc trưng sóng cơ và hiện tượng giao thoa
Sơ đồ 2.2 Logic nội dung chính thứ nhất
Nội dung thứ hai giới thiệu về sóng âm
Sơ đồ 2.3 Logic nội dung chính thứ hai
2.2.2 Nội dung chương “Sóng cơ và sóng âm”
Năm học 2008 – 2009, Bộ Giáo dục và Đào tạo triển khai thay sách giáo khoa lớp 12, Bộ môn Vật lí 12 thực hiện theo hướng dẫn sau:
(áp dụng cho chương trình Cơ bản)
Chủ đề Mức độ cần đạt Ghi chú
Sóng cơ và sóng âm a Khái niêm sóng cơ Sóng ngang
Phát biểu được các định nghĩa về sóng cơ, sóng dọc và nêu được ví dụ về sóng ngang, sóng dọc
Các đặc trưng của sóng Giao thoa sóng
Phân loại Đặc trưng Đặc trưng Vật lí Đặc trưng Sinh lí Âm thanh Siêu âm
Hạ âm là một loại sóng có các đặc trưng quan trọng như tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng và năng lượng sóng Phương trình sóng được sử dụng để mô tả sự lan truyền của sóng âm Đặc biệt, sóng âm có độ cao, âm sắc và cường độ âm, những yếu tố này ảnh hưởng đến cách mà chúng ta cảm nhận âm thanh trong cuộc sống hàng ngày.
Mức cường độ âm Độ to của âm e Giao thoa của hai sóng cơ Sóng dừng cộng hưởng âm
Phát biểu được định nghĩa về tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng, biên độ sóng và năng lượng sóng
Nêu được sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm là gì
Nêu được cường độ âm và mức cường độ âm là gì, đơn vị đo mức cường độ âm
Nêu được các ví dụ minh họa cho khái niệm âm sắc Trình bày được sơ lược về âm cơ bản, các họa âm
Âm thanh có các đặc trưng sinh lý bao gồm độ cao, độ to và âm sắc, trong khi các đặc trưng vật lý của âm gồm tần số, mức cường độ âm và các họa âm Những yếu tố này không chỉ ảnh hưởng đến cách mà chúng ta cảm nhận âm thanh mà còn định hình trải nghiệm nghe của mỗi người.
Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều kiện để có giao thoa của hai sóng
Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để có sóng dừng khi đó
Nêu được tác dụng của hộp cộng
Mức cường độ âm là:
Không yêu cầu Học sinh dùng phương trình sóng để giải thích hiện tượng sóng dừng hưởng âm
Viết được phương trình sóng
Giải được bài tập đơn giản về giao thoa sóng và sóng dừng
Giải thích được sơ lược hiện tượng sóng dừng trên sợi dây
Xác định được bước sóng hoặc tốc độ truyền âm bằng phương pháp sóng dừng
2.2.3 Xây dựng các bản đồ tư duy dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm”
BẢN ĐỒ TƯ DUY TỔNG KẾT CHƯƠNG II
BẢN ĐỒ TƯ DUY GIẢI BÀI TẬP SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
BẢN ĐỒ TƯ DUY GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA SÓNG
BẢN ĐỒ TƯ DUY GIẢI BÀI TẬP SÓNG DỪNG
Thực nghiệm sư phạm
Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm
Xác định tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng BĐTD trong dạy học Vật lí theo hướng dạy học tích cực
- Tính khả thi: khả năng sử dụng BĐTD trong điều kiện dạy học thực tế
- Tính hiệu quả: tính hiệu quả của các bài lên lớp có sử dụng BĐTD đã thiết kế theo hướng dạy học tích cực được thể hiện qua:
Kết quả học tập của HS có thực sự được nâng cao hay không? (đánh giá qua điểm số bài kiểm tra)
Việc sử dụng BĐTD trong giảng dạy có ảnh hưởng tích cực đến việc rèn luyện khả năng làm việc nhóm, tư duy và phát huy tính tích cực của học sinh Đánh giá này được thực hiện thông qua các phiếu thăm dò ý kiến từ giáo viên và học sinh trong quá trình thực nghiệm.
HS có hứng thú học tập, yêu thích môn Vật lí hơn không? (đánh giá qua cuộc trò chuyện thăm dò ý kiến của GV và HS thực nghiệm)
3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
Trong quá trình thực nghiệm sư phạm, tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Soạn các bài lên lớp để đưa vào thực nghiệm
- Thảo luận với GV về cách thức tiến hành thực nghiệm các bài lên lớp đã thiết kế có lồng ghép BĐTD và cách xây dựng BĐTD
- Kiểm tra, đánh giá, phân tích và xử lí kết quả TN sư phạm
- Thông qua các giờ TN, đánh giá tác dụng của việc sử dụng BĐTD trong dạy học theo hướng tích cực.
Đối tượng thực nghiệm sư phạm
3.2.1 Chọn mẫu thực nghiệm Đối tượng TN gồm hai lớp khối 12 của trường trung học phổ thông Tân Phong: lớp 12A6_ lớp TN gồm 40 HS và 12A1_lớp ĐC gồm 39 HS
3.2.2 Đặc điểm của đối tượng thực nghiệm
Trình độ học tập môn Vật lí của hai lớp 12A1 và 12A6 tương đương nhau nhưng HS ở lớp 12A6 thụ động trong giờ học so với lớp 12A1.
Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm
Triển khai phương pháp dạy học bài “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ” bằng BĐTD cho lớp TN (lớp 12A6)
Tiến hành dạy học bài “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ” cho cả hai nhóm lớp:
- Lớp TN: dạy bằng BĐTD
- Lớp ĐC: dạy theo cách thông thường
Tiến hành kiểm tra chất lượng học tập của lớp ĐC và lớp TN với cùng một đề kiểm tra sau khi kết thúc đợt TN.
Tiến trình thực nghiệm sư phạm
Điều tra và khảo sát học sinh, cũng như trao đổi với giáo viên, nhằm đánh giá thực trạng dạy học Vật Lí ở trường trung học phổ thông, đồng thời tìm hiểu việc sử dụng bảng điện tử trong giảng dạy môn Vật Lí.
Tiến hành dạy học kết hợp sử dụng BĐTD ở lớp TN
Trong bài dạy “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ,” chúng tôi áp dụng phương pháp dạy học tích cực nhằm nâng cao năng lực tư duy và sáng tạo của học sinh trong lớp thực nghiệm thông qua việc sử dụng bảng điều tra động (BĐTD) Ngược lại, lớp đối chứng (ĐC) tiếp tục giảng dạy theo giáo án truyền thống và phương pháp đã được sử dụng lâu nay.
Kiểm tra, đánh giá kết quả
Sau mỗi bài học, sẽ có một bài kiểm tra nhằm đánh giá kết quả học tập Kết quả này sẽ phản ánh một phần chất lượng thực tế của hai nhóm lớp: nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng.
Kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức của HS
3.5.1 Mục đích kiểm tra Đánh giá mức độ nắm vững kiến thức bài “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ” sau khi giảng dạy bằng BĐTD Qua đó đánh giá tính xác thực của các giả thuyết khoa học đã nêu trong đề tài
3.5.2 Hình thức kiểm tra Đề kiểm tra được soạn theo hình thức trắc nghiệm, gồm 5 câu, thời gian làm bài là 10 phút theo đúng quy định
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KIỂM TRA
TP HỒ CHÍ MINH Môn: VẬT LÍ – LỚP 12 CB Trường trung học phổ thông Tân Phong Thời gian: 10 phút
(không kể thời gian phát đề)
Câu 1: Một sóng có chu kì 0,125s thì tần số của sóng này là
Câu 2: Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây sai?
A Bước sóng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng mà dao động tại hai điểm đó ngược pha nhau
B Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng gọi là sóng dọc
C Sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng gọi là sóng ngang
D Tại mỗi điểm của môi trường có sóng truyền qua, biên độ của sóng là biên độ dao động của phần tử môi trường
Câu 3: Khi nói về siêu âm, phát biểu nào sau đây sai?
A Siêu âm có thể truyền được trong chất rắn
B Siêu âm có tần số lớn hơn 20 KHz
C Siêu âm có thể truyền được trong chân không
D Siêu âm có thể bị phản xạ khi gặp vật cản
Câu 4: Một âm có tần số xác định lần lượt truyền trong nhôm, nước, không khí với tốc độ tương ứng là v 1 ,v2, v.3 Nhận định nào sau đây là đúng
Câu 5: Khi nói về sóng cơ, phát biểu nào sau đây sai?
A Quá trình truyền sóng cơ là quá trình truyền năng lượng
B Sóng cơ không truyền được trong chân không
C Sóng cơ là dao động cơ lan truyền trong một môi trường
D Sóng cơ là quá trình lan truyền các phần tử vật chất trong một môi trường
Cách tổ chức kiểm tra, đánh giá
Tổ chức kiểm tra được thực hiện đồng thời tại lớp TN 12A6 và lớp ĐC 12A1
Kết quả thực nghiệm
Xây dựng tiêu chí đánh giá
- Tính khả thi của tiến trình dạy học bằng BĐTD trong dạy học thực tế
- Sự tích cực, năng động và sáng tạo của HS trong các hoạt động học tập
- Sự phát triển kỹ năng ghi chép và ghi nhớ bài của HS
- Sự phát triển tư duy của HS
3.6.2 Về mặt định lượng: Kết quả học tập của HS
Phân tích kết quả thực nghiệm về mặt định tính
Bảng 3.1 Bảng phân tích kết quả thực nghiệm về mặt định tính
Tiêu chí đánh giá Lớp thực nghiệm (12A6) Lớp đối chứng (12A1)
Tính khả thi của tiến trình dạy học
- Mặc dù sử dụng BĐTD để giảng dạy nhưng GV vẫn truyền đạt đúng, đủ chuẩn kiến thức kĩ năng đề ra
- Tiến trình dạy học diễn ra bình thường GV truyền đạt đúng, đủ nội dung chuẩn kiến thức kĩ năng đề ra
- HS có cái nhìn tổng quan về bài học, rút ngắn thời gian ghi chép bài Phần lớn thời gian các em tập trung nghe giảng và phối hợp
Các em đã hiểu bài nhưng chưa nhận ra mối liên hệ giữa các đơn vị kiến thức, dẫn đến việc tốn quá nhiều thời gian cho việc ghi chép và xây dựng bài mới cùng giáo viên.
Hơn 85% học sinh trong hệ thống đã tiếp thu nhanh chóng các kiến thức cần thiết theo từng đơn vị kiến thức của bài học Học sinh có nhiều thời gian tham gia tích cực vào việc xây dựng bài, tuy nhiên việc vừa chép vừa nghe giảng khiến họ không hoàn toàn tập trung, dẫn đến hiệu quả tiếp thu bài chưa cao.
Khả năng tư duy, sáng tạo, tính tích cực của
HS trong quá trình học tập
- Không khí học tập sôi nổi, vui vẻ và thoải mái
Khoảng 95% HS cảm thấy rất hứng thú với việc ghi chép bằng BĐTD
Mặc dù mới làm quen với phương pháp dạy và học bằng BĐTD, nhưng các em học sinh thể hiện sự tích cực rõ rệt trong quá trình học tập Các em hăng hái phát biểu ý kiến và chăm chỉ suy nghĩ hơn, cho thấy sự tiến bộ trong việc tiếp thu kiến thức.
- Gần 95% HS biết cách ghi chép bài học bằng Sơ đồ
Tư duy theo sự sáng tạo riêng của từng Tôi nhưng vẫn đảm bảo đúng, đủ những nội dung quan trọng của bài học
- Không khí học tập ít sôi nổi hơn, hơn 70% HS chỉ thụ động ngồi nghe, ghi chép
Một số hình ảnh thực nghiệm
Hình 3.1:GV hướng dẫn HS vẽ SĐTD
Hình 3.4: HS vẽ BĐTD cho riêng mình
Hình 3.6: HS trình bày sản phẩm BĐTD của cá nhân sau giờ học
Trong quá trình thực nghiệm sư phạm, những hạn chế xuất hiện do đây là lần đầu tiên mà đối tượng thực nghiệm tiếp cận phương pháp dạy học bằng BĐTD trong môn Vật lí Sự chưa quen thuộc với phương pháp này đã gây ra một số khó khăn trong việc áp dụng hiệu quả.
HS gặp không ít khó khăn trong việc chọn lọc những từ khóa để tóm tắt nội dung bài học bằng BĐTD
Phân tích kết quả thực nghiệm về mặt định lượng
Qua bài kiểm tra đánh giá, Tôi đã tiến hành thống kê và rút ra được kết quả như sau:Bảng3.2: Bảng thống kê kết quả bài kiểm tra
Số học sinh đạt điểm x i
Biểu đồ thống kê kết quả bài kiểm tra cho thấy tỷ lệ phần trăm học sinh đạt được các mức điểm khác nhau Để minh họa rõ hơn, tôi đã lập bảng phân phối tần suất, trong đó tần suất của giá trị x_i được tính bằng tỷ lệ giữa n_i và tổng số học sinh.
HS đạt điểm xi, n là số HS dự kiểm tra
Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất
Số % học sinh đạt điểm x i
Để xác định tỷ lệ phần trăm học sinh đạt được từ một điểm số nhất định trở xuống, ta cần cộng dồn tần suất của điểm số x i với tất cả tần suất của các điểm số thấp hơn x i.
Từ kết quả bài kiểm tra, tôi lập bảng phân phối tần suất tích lũy của HS hai lớp TN và ĐC
Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất tích lũy
Số % học sinh đạt điểm xi trở xuống
Để kiểm định kết quả học tập của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, chúng ta tính điểm trung bình của cả hai lớp dựa trên công thức tính điểm trung bình Hình 3.9 minh họa đồ thị phân phối tần suất tích lũy, giúp phân tích và so sánh hiệu quả học tập giữa hai nhóm.
- Điểm trung bình ( ): là tham số xác định giá trị trung bình của dãy số thống kê, được tính theo công thức:
Số % H S có đ iể m x i tr ở xu ốn g Điểm
Trong đó: Xi : là điểm số thứ i, ni : là số HS đạt điểm Xi, N là số HS làm bài kiểm tra
Bảng 3.5: Điểm trung bình bài kiểm tra sau thực nghiệm
Dựa vào các số liệu đã tính toán ở trênvà các biểu đồ có thể nhận thấy:
- Tỉ lệ HS kiểm tra < 5 điểm ở lớp TN ít hơn so với lớp ĐC Ngược lại, tỉ lệ HS > 5 điểm của lớp TN nhiều hơn so với lớp ĐC
- Đường tích lũy ứng với lớp TN nằm bên phải, phía dưới đường tích luỹ ứng với lớp ĐC
- Điểm trung bình bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp TN cao hơn so với lớp ĐC
Như vậy kết quả học tập của lớp TN cao hơn kết quả học tập của lớp ĐC
Trong quá trình thực nghiệm, tôi đã thu thập phản hồi từ học sinh về cách tổ chức dạy học và thiết kế nhiệm vụ học tập phù hợp với khả năng nhận thức của các em, đồng thời xem xét thời gian cho phép trong một giờ học Tôi cũng đã phân tích các sản phẩm học tập của học sinh cá nhân và nhóm, và tiến hành kiểm tra hai lớp vào cuối đợt thực nghiệm Kết quả bài kiểm tra được xử lý bằng phương pháp thống kê nhằm đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học trong nghiên cứu Dựa trên các phân tích và kết quả đạt được, tôi có một số nhận định quan trọng.
Tiến trình dạy học được xây dựng có tính khả thi, giúp tổ chức dạy học bằng BĐTD, kích thích tính chủ động và sáng tạo của học sinh Điều này tạo ra sự hứng thú trong học tập, làm giảm bớt không khí căng thẳng trong giờ học môn khoa học tự nhiên, một môn học thường được coi là khó khăn nhất.
Với phương pháp dạy học này, học sinh có cơ hội thể hiện ý tưởng cá nhân và kết nối kiến thức với hình ảnh, màu sắc yêu thích Một giờ học bằng BĐTD trở thành thời gian sáng tạo nghệ thuật, nơi tác phẩm nghệ thuật không chỉ phản ánh sự sáng tạo mà còn chứa đựng tri thức cần thiết cho các em.
Sản phẩm trực quan sau mỗi giờ học là báo cáo về kiến thức liên quan, giúp học sinh thể hiện ý tưởng của mình Giáo viên tạo điều kiện cho các em thuyết trình sản phẩm, giải thích những sáng tạo trước bạn bè trong lớp Qua hoạt động này, giáo viên có thể kịp thời điều chỉnh những thiếu sót hoặc sai lầm trong suy nghĩ của học sinh.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Dựa trên nghiên cứu lý luận về phương pháp dạy học tích cực và việc ứng dụng phần mềm BĐTD iMindMap 8, đề tài đã thực hiện giảng dạy thực nghiệm tại trường trung học phổ thông và đạt được một số kết quả đáng ghi nhận.
- Làm sáng tỏ được cơ sở lý luận của việc sử dụng BĐTD trong dạy học Vật lí trung học phổ thông chương trình chuẩn
Bài viết này nhằm tìm hiểu thực trạng sử dụng BĐTD trong giảng dạy môn Vật lí tại các trường trung học phổ thông, đặc biệt là trường trung học phổ thông Tân Phong ở quận 7 Việc nghiên cứu này sẽ giúp xác định mức độ áp dụng BĐTD trong quá trình dạy học và những thách thức mà giáo viên gặp phải, từ đó đề xuất các giải pháp cải thiện hiệu quả giảng dạy.
- Nâng cao khả năng tư duy, năng lực sáng tạo, hăng hái tích cực của HS thông qua tiết học thực nghiệm giảng dạy bằng BĐTD
- Bước đầu hình thành cho HS kĩ năng chọn lọc từ khóa, kĩ năng phân tích, tổng hợp vấn đề trong quá trình thiết lập BĐTD
Trong quá trình thực nghiệm, tôi chỉ có thể giảng dạy một tiết học sử dụng BĐTD, nhưng nhận thấy học sinh dễ hiểu và nhớ bài hơn, tạo không khí lớp học sôi nổi Mặc dù gặp khó khăn trong nghiên cứu, đề tài đã hoàn thành nhưng vẫn còn thiếu sót cần hoàn thiện để áp dụng rộng rãi ở các trường phổ thông Việc vận dụng BĐTD và phần mềm BĐTD một cách hợp lý sẽ cải thiện trí nhớ, nâng cao khả năng tư duy và sáng tạo, góp phần đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng giáo dục.
Kết quả nghiên cứu đầu tay đã mang lại cho tôi niềm tin và động lực để tiếp tục cống hiến cho sự nghiệp giáo dục Tôi hy vọng rằng kết quả này sẽ góp phần thay đổi phương pháp dạy học bậc trung học phổ thông theo hướng “lấy học sinh làm trung tâm”, từ đó nâng cao năng lực tư duy và sáng tạo của học sinh.
Kiến nghị
Việc áp dụng bản đồ tư duy trong giảng dạy “sóng cơ và sóng âm” mang lại hiệu quả tích cực, đồng thời cũng cải thiện phương pháp dạy học vật lý trung học phổ thông Do đó, chúng tôi đề xuất các cấp, các ngành cần tạo điều kiện để tích hợp ứng dụng bản đồ tư duy vào chương trình vật lý, cùng với việc phân bổ thời gian và quy định rõ ràng về hoạt động tổ chức dạy học cho giáo viên.