SKKN Thiết kế và ứng dụng bài giảng E-learning trong dạy học môn Vật lí bằng phương pháp lớp học đảo ngược nhằm phát triển năng lực tự chủ và tự học cho học sinh Trung học phổ thông

PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Hiện nay, việc thúc đẩy chuyển đổi số đang diễn ra rất mạnh mẽ trên tất cả các lĩnh vực trong đó có lĩnh vực giáo dục sau đại dịch Covid-19. Chuyển đổi số trong giáo dục đã tác động đến người dạy và người học, đó là: nâng cao được khả năng tự chủ động học tập, tự tìm kiếm thông tin phục vụ cho mục đích học tập; không bị giới hạn về khả năng truy cập tài liệu học tập và tiết kiệm chi phí giúp người học có thể tự học tập suốt đời.
Năng lực “tự chủ và tự học” được xếp vào năng lực quan trọng hàng đầu trong 10 năng lực và 5 phẩm chất mà mục tiêu của chương trình Giáo dục phổ thông 2018 muốn hướng đến phát triển cho học sinh. Bởi vì trong thời đại khoa học kĩ thuật phát triển nhanh chóng như hiện nay, đứng trước cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, việc giáo viên truyền thụ kiến thức trên lớp cũng không thể đáp ứng hết nhu cầu học tập của người học cũng như đòi hỏi ngày càng cao của đời sống xã hội. Phát triển năng lực chủ và tự học cho học sinh khi còn đang ngồi trên ghế nhà trường sẽ giúp người học rèn luyện ý thức tự học tập mọi lúc, mọi nơi, tự lập kế hoạch, tìm kiếm và khai thác thông tin phục vụ cho việc học tập của bản thân. Đây chính là “chìa khoá” dẫn người học tới phương pháp tự học tập suốt đời, phù hợp với thời đại kỉ nguyên số và xu thế hội nhập toàn cầu hiện nay.
Công nghệ thông tin ngày càng phát triển đã mang lại nhiều thành tựu trong mọi mặt của đời sống. Nhiều phần mềm ứng dụng và các thiết bị công nghệ với các tính năng ưu việt ra đời đã giúp ích rất nhiều cho giáo viên và học sinh trong việc đổi mới phương pháp dạy và học. Một trong những phương thức giáo dục ứng dụng thành tựu của công nghệ thông tin được sử dụng nhiều trong giai đoạn hiện nay là E-learning. Ưu điểm của phương thức giáo dục này là tính linh hoạt tiện lợi, không ràng buộc về không gian và thời gian. Chỉ cần có laptop, điện thoại thông minh, máy tính bảng kết nối internet thì học sinh có thể học mọi lúc, mọi nơi kết hợp với bài giảng truyền thống, có thể học tập và xem lại kiến thức bài giảng của giáo viên khi chưa hiểu bài ở trên lớp, có thể tự tìm tòi, mở rộng kiến thức trong bài giảng mà giáo viên không đủ thời gian triển khai trên lớp. Như vậy, E-learning là một phương thức giáo dục hiện đại mang tính linh hoạt, tương tác cao, thuận lợi về thời gian và không gian kết hợp và bổ sung cho phương pháp dạy học truyền thống sẽ nâng cao chất lượng dạy học.
Đối với bộ môn Vật lí, môn học khoa học thực nghiệm nghiên cứu về các hiện tượng tự nhiên thì việc tự học, tự nghiên cứu và chuẩn bị bài học trước khi đến lớp là điều cần phải làm đối với mỗi học sinh. Vì vậy, mỗi giáo viên cần thay đổi phương pháp dạy học sao cho phát huy được tính tự chủ và tự học ở học sinh. Hiện nay, việc sử dụng bài giảng E-learning vào dạy học theo phương pháp “lớp học đảo ngược” đã góp phần giúp giáo viên thực hiện được mục tiêu đó. Trong lớp học đảo ngược, học sinh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông để tự học ở nhà thông qua

bài giảng E-learning (do giáo viên chuẩn bị trước giao cho học sinh), học sinh truy tìm kiến thức, các nhóm học sẽ tương tác với nhau qua các ứng dụng truyền thông như facebook, zalo, padlet… Giờ học ở trên lớp sẽ được giáo viên tận dụng tối đa tổ chức cho học sinh vận dụng, thực hành kiến thức, thảo luận nhóm hoặc triển khai các dự án, giải quyết các vấn đề mở, giúp học sinh hiểu sâu hơn đồng thời bồi dưỡng cho học sinh các năng lực tự chủ và tự học, năng lực khoa học thực nghiệm, giải quyết vấn đề sáng tạo, giao tiếp và hợp tác…
Từ năm 2021-2022, Bộ Giáo dục và đào tạo đã phát động hai cuộc thi: “Thiết kế bài giảng điện tử” và “Xây dựng thiết bị dạy học số lần thứ nhất” nhằm mục đích xây dựng kho học liệu số ngành Giáo dục có chất lượng, nâng cao kỹ năng ứng dụng công nghệ thông tin, chuyển đổi số trong hoạt động dạy và học. Ngày 02/10/2022, Sở Giáo dục và đào tạo Nghệ an đã phát động Tuần lễ hưởng ứng học tập suốt đời năm 2022: “Thúc đẩy chuyển đổi số phục vụ học tập suốt đời sau đại dịch Covid- 19”. Có thể thấy, các cuộc thi và cuộc phát động mà toàn ngành giáo dục triển khai càng chứng minh cho mục đích, vai trò to lớn của phương thức giáo dục E-learning trong giai đoạn đổi mới phương pháp dạy học và chuyển đổi số giáo dục hiện nay.
Xuất phát từ những lí do nêu trên cùng với mong muốn góp phần vào đổi mới phương pháp và nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lí, góp phần thực hiện mục tiêu chuyển đổi số giáo dục trong giai đoạn hiện nay, tôi đã lựa chọn đề tài: Thiết kế và ứng dụng bài giảng E-learning trong dạy học môn Vật lí bằng phương pháp lớp học đảo ngược nhằm phát triển năng lực tự chủ và tự học cho học sinh Trung học phổ thông.
2. Mục đích và phạm vi nghiên cứu
2.1. Mục đích nghiên cứu
– Phát triển năng lực tự chủ và tự học cho học sinh, ứng dụng của công nghệ thông tin trong việc dạy và học môn Vật lí, giúp giáo viên và học sinh chủ động sáng tạo trong học tập, thúc đẩy học tập trong thời đại 4.0
– Góp phần thay đổi phương pháp dạy và học, dạy học E-learning kết hợp với dạy học truyền thống, dạy học mô hình lớp học đảo ngược…giúp học sinh có thể dễ dàng tiếp cận kiến thức ở mọi nơi, mọi không gian, mọi thời gian, nâng cao năng lực tự chủ và tự học cho học sinh.
– Thực hiện mục tiêu chuyển đổi số trong giáo dục.
2.2. Phạm vi nghiên cứu
– Nghiên cứu về bài giảng E-learning, dạy học theo định hướng phát triển năng lực và phẩm chất học sinh trong chương trình GDPT 2018, mô hình lớp học đảo ngược và phương pháp dạy học lớp học đảo ngược, nhằm phát triển năng lực tự chủ và tự học cho học sinh.
– Phạm vi chương trình Vật lí THPT.
– Đối tượng áp dụng: học sinh trường THPT Quỳnh Lưu 2.
3. Phương pháp nghiên cứu
– Phương pháp nghiên cứu lý luận
+ Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học, chương trình GDPT 2018 nhằm tìm hiểu lý thuyết về phương pháp dạy học giúp học sinh phát triển các năng lực, phẩm chất, đặc biệt là năng lực tự chủ và tự học.
+ Nghiên cứu về bài giảng Elearning, mô hình lớp học đảo ngược, ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học, các công văn của Bộ Giáo dục đào tạo và Sở giáo dục đào tạo Nghệ an về thúc đẩy chuyển đổi số giáo dục.
+ Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa Vật lí, từ đó thiết kế các hoạt động dạy học sao cho phù hợp.
– Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế.
+ Tìm hiểu thực trạng dạy học và phương pháp giảng dạy bộ môn Vật lí, năng lực tự chủ và tự học của học sinh, ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học tại trường THPT Quỳnh Lưu 2 bằng: dự giờ, trao đổi với giáo viên, sử dụng phiếu điều tra….
+ Phương pháp thống kê, xử lý số liệu từ đó đưa ra các kết luận và giải pháp thực hiện.
– Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm.
+ Xử lý kết quả thực nghiệm, đưa ra kết luận về tính hiệu quả của đề tài.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
– Phân tích cơ sở lý luận và thực tiễn về việc tổ chức các phương pháp dạy học bằng bài giảng Elearning, ứng dụng công nghệ thông tin, mô hình lớp học đảo ngược nhằm định hướng phát triển phẩm chất, năng lực cho HS trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông.
– Tìm hiểu thực trạng về phương pháp dạy học lớp học đảo ngược, sử dụng ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học, năng lực tự học bộ môn Vật lí của học sinh trường THPT Quỳnh Lưu 2.
– Đề xuất và đưa ra các biện pháp phát triển năng lực tự chủ và tự học cho học sinh học tập bộ môn Vật lí thông qua môt số phương pháp dạy học E-learning và dạy học lớp học đảo ngược.
– Thiết kế bài giảng E-learning, xây dựng một số chủ đề dạy học Vật lí sử dụng bài giảng Elearning và một số phần mềm dạy học; sử dụng phương pháp dạy học kết hợp tự học – trực tuyến – trực tiếp, tổ chức các hoạt động tự học cho học sinh.

– Thực nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả nghiên cứu.
5. Tính mới và đóng góp của đề tài.
5.1 Đóng góp của đề tài
– Về mặt lý luận: góp phần làm rõ cơ sở lý luận về các phương tiện dạy học: bài giảng Elearning, mô hình lớp học đảo ngược, sử dụng công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí nhằm đẩy mạnh chuyển đổi số giáo dục theo định hướng chương trình giáo dục THPT mới.
– Về mặt thực tiễn:
+ góp phần giúp học sinh phát triển các năng lực, phẩm chất trong chương trình Giáo dục phổ thông 2018, đặc biệt là năng lực tự chủ và tự học, tự tìm kiếm thông tin phục vụ học tập suốt đời và thành thạo công nghệ thông tin, sử dụng tốt các phần mềm ứng dụng công nghệ vào học tập và công việc.
+ góp phần bổ sung thêm hồ sơ dạy học môn Vật lí nhằm phát triển năng lực cho học sinh, đồng thời là nguồn tư liệu cho các đồng nghiệp và học sinh tham khảo, góp phần bổ sung kho học liệu số giáo dục, phục vụ cho việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực tự chủ và tự học của người học, ứng dụng công nghệ thông tin và chuyển đổi số trong giáo dục.
5.2 Tính mới của đề tài
Đề tài thể hiện tính mới, cấp bách hiện nay trong giai đoạn mà Bộ giáo dục và đào tạo, Sở giáo dục và đào tạo Nghệ An đang đẩy mạnh việc thực hiện chuyển đổi số giáo dục; xây dựng kho học liệu số giáo dục làm nguồn tư liệu cho giáo viên và học sinh truy cập, tham khảo; đổi mới phương pháp dạy học, tăng cường năng lực tự học tập suốt đời sau đại dịch Covid 19.
5.3 Tính khả thi
Đề tài có tính nhân rộng, là nguồn tư liệu để giáo viên tham khảo thiết kế và sử dựng bài giảng E-learning, dễ áp dụng và triển khai với mọi giáo viên và học sinh khi thiết bị công nghệ như điện thoại, máy tính bảng, laptop, tivi kết nối internet… trở nên phổ biến như hiện nay và đã thực hiện dạy học trong giai đoạn dịch bệnh Covid 19 mang lại hiêu quả cao. Đề tài áp dụng linh hoạt với việc dạy học kết hợp (tự học, dạy học trực tuyến, dạy học trực tiếp) hoặc dạy học trực tuyến (lúc thiên tai, dịch bệnh…) tại các trường THPT ở địa phương.

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1. Cơ sở lí luận và thực tiễn.
1.1 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực tự chủ và tự học của học sinh.
1.1.1 Năng lực tự chủ và tự học.
– Khái niệm về năng lực [1]
Theo Chương trình GDTHPT tổng thể 2018 thì: Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí… thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể.
– Khái niệm về sự tự chủ trong học tập của người học:
Theo SGK Giáo dục công dân 9: Tự chủ là làm chủ bản thân, làm chủ được suy nghĩ, tình cảm, hành vi của mình trong mọi hoàn cảnh, điều kiện của cuộc sống. Người tự chủ luôn có thái độ bình tĩnh tự tin; biết tự điều chỉnh thái độ, hành vi của mình; biết tự kiểm tra, đánh giá bản thân mình (Bộ Giáo dục và đào tạo, 2012).
Leni Dam (trích trong Gathercole, 1990) định nghĩa sự tự chủ trong học tập là mong muốn và khả năng người học có thể điều khiển và giám sát việc học của chính họ. Người học tự chủ là người luôn đóng vai trò chủ động trong quá trình học của họ, tự đưa ra ý kiến và nắm bắt lấy các cơ hội học tập, thay vì chỉ đơn thuần đáp ứng những yêu cầu từ phía giáo viên và việc học được xem là kết quả của quá trình người học chủ động kết giao với thế giới. Định nghĩa trên cho thấy sự tự chủ của người học chính là khả năng chủ động tự học, tự nghiên cứu, tự đào tạo, nói cách khác là khả năng độc lập trong học tập của người học.
Như vậy, tự chủ là chủ động kiểm soát được thái độ, hành vi và thời gian để cá nhân tự chiếm lĩnh kiến thức và truyền đạt kiến thức nhằm mục đích thực hiện có hiệu quả các hoạt động hay nhiệm vụ được giao.
– Khái niệm tự học:
Tự học là một khái niệm đã được nhiều nhà nghiên cứu giáo dục trong nước xây dụng có thể ví dụ như:
Theo từ điển Giáo dục học: Tự học là quá trình tự mình hoạt động lĩnh hội tri thức khoa học và rèn luyện kĩ năng thực hành không có sự hướng dẫn trực tiếp của giáo viên và sự quản lý trực tiếp của cơ sở giáo dục đào tạo (Bùi Hiền, Nguyễn Văn Giao, Nguyễn Hữu Quỳnh, Vũ Văn Tảo, 2001).
Theo Nguyễn Cảnh Toàn: “Tự học là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ (so sánh, quan sát, phân tích, tổng hợp…) và có khi cả cơ bắp cùng các phẩm chất của mình, cả động cơ, tình cảm, nhân sinh quan, thế giới quan (trung thực, khách quan, có chỉ tiến thủ, không ngại khó…) để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân loại, biến lĩnh vực đó thành sở hữu của mình” (Nguyễn Cảnh Toàn, Nguyễn Kỳ, Vũ Văn Tảo, Bùi Tường, 2001).

Vậy, tự học là quá trình cá nhân tự huy động những kiến thức, kĩ năng sẵn có của bản thân để chiếm lĩnh kiến thức và vận dụng kiến thức đã chiếm lĩnh để thực hiện có hiệu quả một số hoạt động nhất định hoặc giải quyết vấn đề trong tình huống cụ thể.
– Khái niệm năng lực tự chủ và tự học:
Từ các khái niệm về năng lực, tự chủ, tự học, tổng kết lại tôi xin đưa ra kết luận: Năng lực tự chủ và tự học là khả năng chủ động kiểm soát thái độ, hành vi và thời gian nhằm huy động mọi tri thức, kĩ năng sẵn có, kinh nghiệm bản thân để tự lực chiếm lĩnh tri thức mới, rèn luyện kĩ năng mới và góp phần hoàn thiện phẩm chất của mỗi cá nhân.
1.1.2 Đặc điểm của năng lực tự chủ và tự học
– Vai trò và vị trí của năng lực tự chủ và tự học trong chương trình GDPT
2018.
Chương trình GDTHPT 2018 mục tiêu hướng tới HS phát triển các năng lực
và phẩm chất bao gồm:
+ 10 năng lực: tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết các vấn đề sáng tạo, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, công nghệ, thẩm mĩ, thể chất, tin học, tính toán