SKKN Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh chuyên Vật lý thông qua dạy học dự án chủ đề Máy điện Vật lý lớp 12

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. Lý do chọn đề tài.
Tổ chức ATC21S kết hợp với nhóm gồm 250 nhà nghiên cứu của 60 viện nghiên cứu trên thế giới đã nghiên cứu và phân loại kỹ năng cần có của công dân toàn cầu thế kỷ 21 gồm 4 nhóm: nhóm kỹ năng tư duy, nhóm kỹ năng công việc, nhóm kỹ năng làm việc và nhóm kỹ năng sống. Vì vậy đổi mới giáo dục, đổi mới phương pháp dạy và học trang bị kiến thức và kỹ năng cho người học là điều rất cần thiết .
Để thực hiện mục tiêu này, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã xác định cần chuyển đổi mục tiêu giáo dục từ định hướng nội dung sang định hướng phát triển những năng lực chung và năng lực chuyên biệt từng môn học để giúp học sinh sống và phát triển trong xã hội hiện đại.
Tuy nhiên, phương pháp dạy học truyền thống hiện nay là phương pháp dạy học phổ biến, theo đó nguồn cung cấp kiến thức chủ yếu là sách giáo khoa và giáo viên. Tuy nhiên với tốc độ phát triển của khoa học kỹ thuật luôn vượt xa kiến thức cập nhật trong sách giáo khoa,cho dù sách giáo khoa có thay đổi thì cũng chỉ mang tính tương đối. Trong điều kiện tối ưu HS chỉ tiếp thu kiến thức hoàn toàn từ SGK.Tuy nhiên để có thể đáp ứng nhu cầu nhân lực cho thời đại công nghệ 4.0 phát triển như vũ bão đòi hỏi con người thích ứng nhanh, phải có năng lực giải quyết vấn đề phức hợp đặt ra trong thực tiễn, gắn lý thuyết với thực hành, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội, có khả năng sáng tạo, có tính tự lực và trách nhiệm. Ngoài ra kỹ năng làm việc nhóm, là một trong kỹ năng cần thiết cho HS có thể làm việc và tồn tại khi ra trường, học phải có năng lực cộng tác, tính bền bỉ, kiên nhẫn, năng lực phán đoán và đánh giá mới có thể hợp tác thành công trong làm việc nhóm.
Rất nhiều phương pháp tích cực được đề xuất để khắc phục những hạn chế, những điểm chưa phù hợp của phương pháp giáo dục truyền thống như: dạy học nhóm, dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề…Mỗi phương pháp đều có một hiệu quả nhất định cho mỗi giờ học trên lớp, Trong các phương pháp đó phương pháp dạy học theo dự án nổi lên vì những điểm mạnh như lấy học sinh làm trung tâm, giúp học sinh liên hệ kiến thức trên lớp các tình huống ngoài lớp. Khuyến khích áp dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thế giới thực. Hình thành thói quen phát hiện và giải quyết vấn đề. Bên cạnh đó, phát triển kỹ năng tự học, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng thuyết trình, kỹ năng ứng dụng công nghệ thông….
Phương pháp dạy học dự án giúp thay đổi cách dạy và học theo hướng tích cực, đem kiến thức gần với thực tiễn đời sống, giúp học sinh rèn luyện những kỹ năng cần có .
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, kiến thức của môn học có mối liên hệ chặt chẽ với thực tiễn, kĩ thuật và đời sống. Vì vậy, dạy học Vật lí không chỉ hình thành cho HS kiến thức, mà phải góp phần phát triển năng lực cho HS, đặc biệt là năng lực

sáng tạo. Thông qua phát triển năng lực sáng tạo sẽ giúp học sinh phát triển năng lực tư duy, phương pháp thực nghiệm và sáng tạo trong học tập cũng như trong cuộc sống.
Học sinh các lớp chuyên Vật lý hầu hết là yêu thích và đam mê với môn Vật lý và các hoạt động mang tính thực tiễn. Các em có năng lực sáng tạo tốt, khả năng xử lý các vấn đề theo nhiều hướng khác nhau và rất hứng thú với những nhiệm vụ mang tính thực tiễn được giao.
Phát triển năng lực sáng tạo là một biện pháp tích cực giúp học sinh nhạy bén hơn trong những hành động, hoạt động học tập, góp phần giáo dục đạo đức, nhân cách và rèn luyện khả năng sáng tạo, tính năng động, dễ thích ứng trong điều kiện mới phù hợp với xu thế phát triển ngày nay. Đối với học sinh chuyên Vật lý, môi trường học phong phú tạo ra các tình huống học tập khác nhau có tác dụng kích thích trí tò mò, tạo động cơ cho học sinh hăng hái giải quyết nhiệm vụ, rèn luyện sự năng động nhạy bén của tư duy.
Chủ đề Máy điện là một phần học quan trọng của Vật lý THPT, đây là phần học mà có nhiều cơ hội để học sinh có thể vận dụng các kiến thức lý thuyết về mạch điện, hiện tượng cảm ứng điện từ vào ứng dụng thực tế, bước đầu cho học sinh hiểu về các máy điện đồng thời có những vấn đề mà trong thực tế có sự khác biệt với lý thuyết thuần túy, vì vậy có thể tạo ra cơ hội sáng tạo cho HS dựa trên những kiến thức đã có và kết quả thực tế thu được.
Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu “Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh chuyên Vật lý thông qua dạy học dự án chủ đề Máy điện Vật lý lớp 12”.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu tổ chức dạy học dự án trong dạy học vật lý nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh chuyên lý ở trường THPT chuyên.
1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
– Đối tượng:
Hoạt động dạy học Vật lý ở trường THPT chuyên Năng lực sáng tạo của học sinh chuyên lý
Dạy học dự án ở trường phổ thông
– Phạm vi nghiên cứu:
Nội dung chủ đề “Máy điện” Vật lý 12 THPT chuyên
1.4. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức dạy học một số kiến thức vật lý ở trường THPT chuyên theo phương pháp dạy học dự án thì có thể phát triển được năng lực sáng tạo của học sinh chuyên Vật lý.

1.5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Trên cơ sở mục tiêu, giả thuyết khoa học, nhiệm vụ để thực hiện nghiên cứu này như sau:
– Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học dự án, về năng lực sáng tạo và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ở trường THPT chuyên
– Nghiên cứu đặc điểm của học sinh chuyên Vật lý
– Nghiên cứu Nội dung chương trình phần “Máy điện” ở trường THPT chuyên.
– Thiết kế các dự án cho phần máy điện trong chương trình Vật lý ở trường THPT chuyên
– Thiết kế tiến trình dạy học phần máy điện theo Phương pháp djay học dự án
– Tổ chức thực nghiệm sư phạm các tiến trình dạy học đã thiết kế để đánh giá tính khả thi của đề tài.
1.6. Phương pháp nghiên cứu
– Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
+ Nghiên cứu các tài liệu về lý luận và phương pháp dạy học Vật lý.
+ Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập và các tài liệu tham khảo.
– Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
+ Quan sát, thực hành, điều tra, thực nghiệm sư phạm.
– Phương pháp thống kê toán học.
1.7. Đóng góp của đề tài
Hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học dự án, năng lực sáng tạo và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ở trường THPT chuyên.
Đề xuất 3 biện pháp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ở trường THPT chuyên thông qua dạy học dự án.
Thiết kế được tiến trình dạy học 3 dự án thuộc phần “Máy điện” cho học sinh chuyên lý ở trường THPT chuyên.

PHẦN 2: NỘI DUNG

I. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1. Cơ sở lí luận
1.1. Dạy học dự án
1.1.1. Khái niệm dạy học theo dự án
Dự án được hiểu là 1 dự định, một kế hoạch trong đó cần xác định rõ mục tiêu, thời gian, phương tiện, tài chính, nhân lực và các nhiệm vụ cần thực hiện nhằm đạt mục tiêu đề ra
Dạy học theo dự án là hình thức dạy học trong đó người học thực hiện một nhiệm vụ phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết, thực tiễn và thực hành, có tạo ra sản phẩm để giới thiệu. Nhiệm vụ này được người học tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ xác định mục đích, lập kế hoạch. thực hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện.Làm việc nhóm là hình thức cơ bản của dạy học dựa án
Trong dạy học dự án, các hoạt động học tập mang tính thiết thực, liên quan đến nhiều kiến thức của nhiều môn học, lấy người học làm trung tâm, gắn kiến thức nhà trường với kiến thức của đời sống thực tiễn. Dự án là một bài tập tình huống mà học sinh phải giải quyết bằng kiến thức của bài học, đặt người học vào tình huống có vấn đề nhưng đòi hỏi sự tự lực, sáng tạo của người học. Người học được lựa chọn chủ đề, tự đặt vấn đề nghiên cứu, đồng thời lập kế hoạch, nghiên cứu, tìm kiếm, tổng hợp khái quát, xử lý thông tin….Từ đó đem lại cơ hội học tập kiến thức sâu và rộng, học sinh sẽ cảm thấy hứng thú với những tìm tòi khám phá của chính mình, học sinh sẽ được phát triển các năng lực một cách tự nhiên đầy hứng khởi.
1.1.2. Đặc điểm dạy học theo dự án
Dạy học theo dự án có các đặc điểm sau:
– Định hướng thực tiễn: Chủ đề của các dự án học tập xuất phát từ những tình huống của thực tiễn xã hội, thực tiễn nghề nghiệp cũng như thực tiễn đời sống. Nhiệm vụ của các dự án học tập cần chứa đựng những vấn đề phù hợp với trình độ và khả năng của người học. Các dự án học tập góp phần gắn kết việc học tập trong nhà trường với thực tiễn đời sống và xã hội. Trong những trường hợp lý tưởng, việc thực hiện các dự án học tập có thể mang lại những tác động tích cực cho xã hội.
– Có ý nghĩa thực tiễn xã hội: Các dự án học tập góp phần gắn việc học tập trong nhà trường với thực tiễn đời sống, xã hội. Trong những trường hợp lý tưởng, việc thực hiện các dự án có thể mang lại những tác động xã hội tích cực.
– Định hướng hứng thú người học: Người học được tham gia lựa chọn đề tài, nội dung học tập phù hợp với khả năng và hứng thú cá nhân. Ngoài ra, hứng thú của người học cần được tiếp tục phát triển trong quá trình thực hiện dự án.
– Tính phức hợp: Nội dung dự án có sự kết hợp tri thức của nhiều lĩnh vực hoặc môn học khác nhau nhằm giải quyết một vấn đề mang tính phức hợp.
– Định hướng hành động: Trong quá trình thực hiện dự án học tập có sự kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và vận dụng lý thuyết vào trong hoạt động thực tiễn và thực hành. Thông qua đó, kiểm tra, củng cố và mở rộng những hiểu biết về lý thuyết cũng như rèn luyện những kỹ năng hành động và kinh nghiệm thực tiễn cho người học.
– Tính tự lực cao của người học: Trong DHTDA, người học cần tham gia tích cực và tự lực trong các giai đoạn của quá trình dạy học. Điều đó cũng đòi hỏi và khuyến khích tính trách nhiệm, sự sáng tạo của người học. Giáo viên chủ yếu đóng vai trò là người tư vấn, hướng dẫn, giúp đỡ. Tuy nhiên mức độ tự lực cần phù hợp với kinh nghiệm, khả năng của người học và mức độ khó khăn của nhiệm vụ học tập.
– Cộng tác làm việc: Các dự án học tập thường được thực hiện theo nhóm, trong đó có sự công tác làm việc và sự phân công công việc giữa các thành viên trong nhóm. DHTDA đòi hỏi và rèn luyện tính sẵn sàng và kỹ năng cộng tác làm việc giữa các thành viên tham gia, giữa người học và giáo viên cũng như các lực lượng xã hội khác tham gia trong dự án. Đặc điểm này còn được gọi là học tập mang tính xã hội.
– Định hướng sản phẩm: Trong quá trình thực hiện dự án học tập, các sản phẩm được tạo ra. Sản phẩm của dự án không chỉ giới hạn trong phạm vi là những bài thu hoạch thiên về lý thuyết, mà trong đa số trường hợp các dự án học tập tạo ra những sản phẩm vật chất của hoạt động thực tiễn, thực hành. Những sản phẩm của các dự án học tập này có thể được sử dụng, công bố, giới thiệu.
1.1.3. Phân loại các dự án học tập có thể tổ chức dạy học theo dự án
Các dự án học tập có thể được phân loại tùy theo các yêu cầu, điều kiện cụ thể; ví dụ như điều kiện thời gian, như nhiệm vụ môn học, như chuyên môn,… Có một số cách phân loại như sau:
– Phân loại theo quỹ thời gian.
+ Dự án nhỏ: thực hiện trong một số giờ học
+ Dự án trung bình: thực hiện trong một số ngày, khoảng dưới 40 giờ học.
+ Dự án lớn: thực hiện trong nhiều tuần, ít nhất 40 giờ học trở lên.
– Phân loại theo nội dung, nhiệm vụ dự án.
Theo Nguyễn Văn Cường (1997) [9], dự án học tập được phân chia theo nội dung, nhiệm vụ của dự án như sau:
+ Dự án tìm hiểu: là dự án khảo sát thực trạng đối tượng
+ Dự án nghiên cứu: là dự án nhằm vào giải quyết các vấn đề, giải thích các hiện tượng, các quá trình.
+ Dự án thực hành: là dự án chú trọng vào việc tạo ra sản phẩm vật chất hoặc thực hiện các hoạt động thực tiễn để thực hiện các nhiệm vụ xã hội.
Ngoài ra, có thể có các dự án hỗn hợp kết hợp nội dung của các dự án trên, hoặc dự án liên môn kết hợp nhiều môn học hay học phần khác nhau.
1.1.1.4. Quy trình dạy học theo dự án
DHTDA là một hình thức tổ chức dạy học nên quy trình DHTDA là quy trình dạy học, vì thế phải dựa trên cơ sở lý luận dạy học; đồng thời nó là một dự án học tập nên cần dựa trên cơ sở cấu trúc của tiến trình thực hiện dự án nói chung.
Giai đoạn 1: Xây dựng dự án
Giáo viên đề xuất ý tưởng về chủ đề của dự án học tập bằng cách đưa ra một tình huống có vấn đề thực tế hoặc một nhiệm vụ cần giải quyết. Tên dự án có thể do giáo viên hoặc học sinh đề xuất nhưng phải đảm bảo nội dung phù hợp với mục đích học tập, phù hợp nội dung chương trình và điều kiện thực tế, phù hợp với năng lực của học sinh. Giáo viên cũng có thể giới thiệu một số chủ đề để học sinh lựa chọn.
Học sinh thảo luận xác định rõ mục tiêu của dự án, xác định rõ những yêu cầu cần đạt được của dự án.
Giáo viên chia nhóm hoặc để học sinh tự chia nhóm cho phù hợp với công việc của dự án, phù hợp với năng lực của từng học sinh.
Giai đoạn 2: Lập kế hoạch thực hiện
Học sinh chủ động thảo luận về mục tiêu dự án, về nhiệm vụ cần thực hiện trong dự án, từ đó chia công việc thành những gói nhỏ để mỗi nhóm hoặc mỗi cá nhân đảm nhận một phần công việc. Nhiệm vụ của từng nhóm, cá nhân phải thật cụ thể, chi tiết về nội dung công việc, cách thức tiến hành, thời gian hoàn thành.
Giáo viên căn cứ vào mục tiêu dự án, quỹ thời gian thực hiện dự án và kế hoạch triển khai của học sinh để có góp ý, chỉnh sửa cho hợp lý, nhằm giúp học sinh thực hiện đúng hướng.
Giai đoạn 3: Thực hiện dự án
Trong giai đoạn này, các nhóm học sinh tích cực, chủ động thực hiện nhiệm vụ được giao bằng cách vận dụng các kiến thức đã học, tự nghiên cứu.
Trong khi thực hiện dự án học tập, học sinh cần trao đổi giữa các thành viên trong nhóm, giữa nhóm này với nhóm khác. Các thành viên trong nhóm hoặc giữa các nhóm luôn có ý kiến đánh giá lẫn nhau, phản hồi nhau, chỉnh sửa cho nhau. Tăng cường sự hợp tác và trao đổi giữa các thành viên trong nhóm, giữa các nhóm với nhau. Đặc biệt, khi thực hiện dự án, học sinh luôn phải xem lại mục tiêu để có điều chỉnh kịp thời.
Giáo viên luôn giám sát, điều chỉnh các hoạt động của học sinh để mọi hoạt động đi đúng kế hoạch, đúng mục tiêu đề ra, đảm bảo tiến độ thời gian.
Trong giai đoạn thực hiện dự án, các phẩm chất và năng lực của học sinh được bộc lộ và phát triển.
Giai đoạn 4: Trình bày kết quả và đánh giá