BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Mai SỬ DỤNG BÀI FCI KHẢO SÁT LẬP LUẬN CỦA SINH VIÊN SƯ PHẠM VẬT LÝ TRƯỚC VÀ SAU KHI HỌC HỌC PHẦN CƠ HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Bùi Thị Mai SỬ DỤNG BÀI FCI KHẢO SÁT LẬP LUẬN CỦA SINH VIÊN SƯ PHẠM VẬT LÝ TRƯỚC VÀ SAU KHI HỌC HỌC PHẦN CƠ HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 01 11 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN ĐÔNG HẢI Thành phố Hồ Chí Minh - 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Bùi Thị Mai ii LỜI CẢM ƠN Trong trình làm luận văn, tác giả nhận động viên, giúp đỡ hỗ trợ nhiệt tình từ gia đình, thầy cô, nhà trường bạn bè Thông qua luận văn, tác giả muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Ban lãnh đạo trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi để tác giả học tập trường - TS Nguyễn Đông Hải – GV hướng dẫn trực tiếp - người thầy tận tình giúp đỡ dẫn, định hướng cho tác giả suốt trình nghiên cứu hoàn chỉnh luận văn - Quý thầy (cô) khoa Vật lý trường đại học Sư Phạm, phòng Sau đại học trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh anh (chị), bạn học viên lớp Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý K23, bạn lớp Lý K34 trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh giúp đỡ tác giả suốt thời gian làm luận văn - Các bạn sinh viên Sư phạm Vật lý K39 trường đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh giúp tác giả tham gia thực khảo sát luận văn - Gia đình bạn bè bên cạnh động viên, giúp đỡ suốt thời gian học tập thực luận văn Cuối cùng, xin kính gửi lời chúc sức khỏe hạnh phúc đến tất người TP Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 09 năm 2014 Bùi Thị Mai iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Nhiệm vụ nghiên cứu .3 Đối tượng khách thể nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp phương tiện nghiên cứu .4 Đóng góp đề tài Nội dung nghiên cứu CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN .5 1.1 Vấn đề khảo sát quan niệm sai lầm người học dạy học vật lý 1.1.1 Quan niệm – Quan niệm sai lầm người học 1.1.2 Tầm quan trọng việc nghiên cứu quan niệm sai lầm người học vật lý 11 1.1.3 Một số công trình nghiên cứu quan niệm sai lầm 12 1.1.4 Một số kiểm tra để phát quan niệm sai lầm người học 13 1.2 Thực trạng sử dụng FCI nghiên cứu dạy học vật lý .14 1.2.1 Giới thiệu FCI 14 1.2.2 Thực trạng sử dụng FCI nghiên cứu dạy học vật lý 25 iv 1.2.3 Lí sử dụng FCI đề tài 29 1.3 Vấn đề nghiên cứu lập luận người học 30 1.3.1 Sự cần thiết nghiên cứu lập luận người học vật lý 30 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu lập luận người học 34 Kết luận chương 36 CHƯƠNG SỬ DỤNG MỘT SỐ CÂU HỎI CỦA BÀI FCI KHẢO SÁT LẬP LUẬN CỦA SINH VIÊN TRƯỚC VÀ SAU KHI HỌC HỌC PHẦN CƠ HỌC 37 2.1 Giai đoạn - Khảo sát FCI phiên trắc nghiệm SV SPVL 37 2.1.1 Đối tượng khảo sát 37 2.1.2 Phương pháp thực 37 2.1.3 Kết khảo sát 38 2.2 Giai đoạn - Phỏng vấn số sinh viên tham gia khảo sát đợt số câu hỏi FCI trước học học phần Cơ học 40 2.2.1 Đối tượng khảo sát 40 2.2.2 Phương pháp thực 41 2.2.3 Kết khảo sát 41 2.3 Giai đoạn - Phỏng vấn số sinh viên tham gia khảo sát đợt số câu hỏi FCI sau học học phần Cơ học 62 2.3.1 Đối tượng khảo sát 62 2.3.2 Phương pháp thực 62 2.3.3 Kết khảo sát 62 2.4 Một số kết nghiên cứu .70 Kết luận chương 77 v CHƯƠNG MỘT SỐ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LẦM CỦA NGƯỜI HỌC 78 3.1 Những sở lý luận khắc phục quan niệm sai lầm 78 3.2 Một số phương pháp dạy học khắc phục quan niệm sai lầm 79 3.3 Đề xuất số biện pháp nâng cao hiệu học phần Cơ học sinh viên Sư phạm Vật lý .84 3.3.1 Đôi nét tình hình dạy học học phần Cơ học ngành Sư phạm Vật lý 84 3.3.2 Một số gợi ý cho giảng viên để nâng cao hiệu học phần Cơ học sinh viên ngành Sư phạm Vật lý 87 Kết luận chương 88 KẾT LUẬN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 PHỤC LỤC .98 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ GV Giáo viên HS Học sinh SV Sinh viên SV SPVL Sinh viên Sư phạm Vật lý ĐHSP TP.HCM Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh vii DANH MỤC CÁC BẢNG Danh mục bảng Trang Bảng 1.1 Bảng phân loại kiến thức khái niệm lực chuyển động theo học Newton FCI 19 Bảng 1.2 Bảng phân loại quan niệm sai lầm khảo sát FCI 21 Bảng 2.1 Bảng kết làm FCI 110 SV SPVL 37 Bảng 2.2 Bảng thể kết khảo sát câu hỏi trắc nghiệm FCI 110 SV SPVL 38 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Nhiều giáo viên vật lý nhà nghiên cứu phương pháp giảng dạy vật lý rằng, người học thường đến lớp học vật lý với hiểu biết quan niệm sẵn có giới vật chất dựa kinh nghiệm cá nhân tích lũy từ thực tế sống Trong số quan niệm đó, có quan niệm có quan niệm sai lầm Ví dụ quan niệm gần loa âm nghe to (cường độ âm tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách), mở cửa cách đẩy vào điểm xa lề dễ dàng so với đẩy vào điểm gần lề, … Bên cạnh có quan niệm sai lầm phải luôn trì lực tác dụng lên vật vật chuyển động (quan niệm hình thành qua việc quan sát xe đẩy hàng dừng lại nhanh sau người đẩy ngừng tác dụng lực), vật nặng rơi nhanh vật nhẹ, … Các nghiên cứu rằng, việc dạy học vật lý theo kiểu truyền thống đa số trường học khiến cho người học sửa chữa quan niệm sai lầm hình thành quan niệm khoa học đắn Giáo sư Eric Mazur ĐH Havard buổi báo cáo hội thảo kể tình ông gặp sau: Khi ông cho sinh viên làm kiểm tra với câu hỏi trắc nghiệm lực định luật Newton, sinh viên hỏi ông: “GS Mazur! Thầy muốn em trả lời nào? Trả lời theo thầy dạy em hay trả lời theo em nghĩ?” Rõ ràng câu chuyện này, sau học xong chương trình vật lý sinh viên không từ bỏ quan niệm mà em có Do đó, để việc dạy học vật lý thực có hiệu việc giáo viên phát quan niệm sai lầm học sinh có biện pháp thích hợp để giúp học sinh thay đổi quan niệm điều có ý nghĩa vô quan trọng Có nhiều cách để giáo viên phát quan niệm sai lầm học sinh Giáo viên cho học sinh số câu hỏi kiểm tra hình thức câu hỏi mở để học sinh tự ghi câu trả lời vào làm, từ giáo viên biết mức độ nắm vững kiến thức học sinh mà biết cách hiểu sai phổ biến mà nhiều học sinh nắm giữ Với giáo viên chưa có nhiều kinh nghiệm giảng dạy cách tốt để biết quan niệm sai lầm phổ biến học sinh đọc công trình khoa học nghiên cứu quan niệm sai lầm học sinh Đã có nhiều câu hỏi nhà nghiên cứu thiết kế nhằm giúp giáo viên phát quan niệm sai lầm phổ biến học sinh Có thể kể số câu hỏi như: câu hỏi khái niệm lực (Force Concept Invention - FCI), kiểm tra kiến thức đồ thị động học (Test of Understanding graph-Kinematics TUG-K), đánh giá kiến thức học (Mechanics Baseline Test MBT), đánh giá hiểu biết nhiệt nhiệt độ (Heat and Temperature Conceptual Evaluation - HTCE), kiểm tra kỹ nhận dạng giải thích mạch điện trở (Determining and Interpreting Resistive Electric Circuits Concepts Test DIRECT), đánh giá hiểu biết mạch điện (Electric Circuits Concept Evaluation - ECCE), khảo sát định tính kiến thức điện từ (Conceptual Survey in Electricity and Magnetism - CSEM) Trong số đó, tiếng FCI, nhà nghiên cứu dạy học vật lý khắp giới sử dụng công cụ tin cậy đánh giá mức độ am hiểu học sinh phát quan niệm sai lầm người học định luật Newton lực học Từ công bố tạp chí The Physics Teachers số tháng năm 1992 đến nay, có nhiều công trình nghiên cứu FCI công bố Nổi tiếng nghiên cứu Richard Hake, 6542 sinh viên học vật lý đại cương 62 trường đại học Mỹ cho làm FCI nhằm so sánh hiệu dạy học truyền thống dạy học tích cực Với sinh viên chuyên ngành vật lý nói chung sư phạm vật lý nói riêng kiến thức học đại cương khối kiến thức tảng quan trọng để nghiên cứu phần khác vật lý để giảng dạy sau Tuy nhiên, số khảo sát gần tác giả cộng sinh viên ngành Sư phạm Vật lý cho thấy nhiều sinh viên có nhiều quan niệm sai lầm học Newton Khảo sát đối tượng giáo viên vật lý THCS cho thấy giáo viên quan niệm sai lầm học Newton (khóa luận tốt nghiệp đại học năm 2013 Nguyễn Thị Thúy Hằng) Các câu hỏi FCI dạng trắc nghiệm nhiều lựa chọn nên kết nghiên cứu dừng lại việc chấm điểm phân loại câu trả lời trắc nghiệm người tham gia, mà chưa sâu tìm hiểu lập luận người tham gia họ lựa chọn câu trả lời Với lý trên, tác giả cho việc nghiên cứu không câu trả lời trắc nghiệm mà lập luận sinh viên Sư phạm Vật lý trả lời câu hỏi FCI quan trọng cần thiết Đặc biệt khảo sát sinh viên trước sau học học phần Cơ học đánh giá tác động học phần đến việc sửa chữa quan niệm sai lầm sinh viên Do đó, tác giả chọn thực luận văn thạc sĩ với đề tài: “Sử dụng FCI khảo sát lập luận sinh viên Sư phạm Vật lý trước sau học học phần Cơ học.” Mục đích nghiên cứu Khảo sát lập luận sinh viên Sư phạm Vật lý việc trả lời số câu hỏi FCI để biết quan niệm số kiến thức định luật Newton lực học sinh viên trước sau học học phần Cơ học Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu công trình FCI lập luận người học - Nghiên cứu sở lý luận vấn đề khảo sát quan niệm sai lầm người học vật lý - Nghiên cứu sở lý luận phương pháp vấn phương pháp phân tích liệu định tính định lượng - Khảo sát FCI 110 sinh viên K39 phiếu trả lời trắc nghiệm - Phỏng vấn số sinh viên tham gia trả lời câu hỏi FCI - Phân tích liệu định tính định lượng để đưa đến kết luận Đối tượng khách thể nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Lập luận sinh viên Sư phạm Vật lý việc trả lời câu hỏi FCI - Khách thể nghiên cứu: Sinh viên Sư phạm Vật lý K39 trường ĐHSP TP.HCM 4 Phạm vi nghiên cứu - Sinh viên K39 ngành Sư phạm Vật lý - Một số câu hỏi FCI Giả thuyết khoa học Nếu vấn sinh viên Sư phạm Vật lý trả lời số câu hỏi FCI thông qua lập luận họ biết rõ quan niệm số kiến thức định luật Newton lực học họ trước sau học học phần Cơ học Phương pháp phương tiện nghiên cứu - Phương pháp: nghiên cứu lý luận, điều tra khảo sát, vấn - Phương tiện: phiếu khảo sát, máy ghi âm, phòng vấn Đóng góp đề tài - Phát quan niệm tồn sinh viên trước sau học học phần Cơ học - Cung cấp tài liệu có giá trị cho giáo viên, nhà nghiên cứu giáo dục việc sử dụng câu hỏi FCI để khảo sát quan niệm sai lầm người học vật lý - Bước đầu đánh giá tác động học phần Cơ học việc khắc phục, sửa chữa quan niệm sai lầm người học kiến thức định luật Newton lực học Nội dung nghiên cứu Cấu trúc luận văn Chương I – Cơ sở lý luận Chương II – Sử dụng số câu hỏi FCI để khảo sát lập luận sinh viên trước sau học học phần Cơ học Chương III – Một số biện pháp khắc phục quan niệm sai lầm người học CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN Trong chương này, tác giả trình bày sở lý luận vấn đề sau: • Quan niệm sai lầm người học vật lý • Tầm quan trọng việc nghiên cứu quan niệm sai lầm người học vật lý • Các phương pháp công cụ khảo sát quan niệm sai lầm người học vật lý • Bài kiểm tra kiến thức lực (FCI) việc sử dụng FCI đề tài • Vấn đề nghiên cứu lập luận người học • Phương pháp nghiên cứu lập luận người học 1.1 Vấn đề khảo sát quan niệm sai lầm người học dạy học vật lý 1.1.1 Quan niệm – Quan niệm sai lầm người học 1.1.1.1 Định nghĩa Có nhiều ý kiến đưa cách định nghĩa quan niệm Theo từ điển học sinh (1973), quan niệm cách nhìn nhận, cách hiểu biết vật, vấn đề Theo từ điển Tiếng Việt (1992) Viện Khoa học Việt Nam, quan niệm nhận thức vấn đề, kiện Theo Jean Pierre Astolfi Paul Robert (1997), quan niệm trước hết phong cách nhận thức mà người học vận dụng để nắm bắt giải mã giới xung quanh, đặc biệt tình lớp đặt cho họ Theo Nguyễn Thanh Hải (2009), quan niệm hiểu biết người vật, tượng, khái niệm trình tự nhiên thông qua đời sống, sinh hoạt lao động sản xuất hàng ngày mà có [7] Những hiểu biết tiềm ẩn não tái có kích thích có nhu cầu bộc lộ Tóm lại, dựa định nghĩa trên, nói quan niệm nhận định, hiểu biết đối tượng tiếp cận hình thành từ trải nghiệm thân người 6 Trong khuôn khổ dạy học, tác giả quan tâm đến quan niệm người học Quan niệm người học hiểu biết người học vật, khái niệm trình tự nhiên, xã hội thông qua đời sống, sinh hoạt lao động sản xuất, học tập mà hình thành Cụ thể, dạy học vật lý, quan niệm người học vật lý hiểu biết, niềm tin, quan điểm người học đại lượng, định luật vật lý, mối liên hệ đại lượng vật lý (gọi chung khái niệm vật lý – physics concepts) mà người học hình thành từ kinh nghiệm thân Quan niệm người thể tính cá biệt cao thân người có tầm hiểu biết khác có cách nhìn nhận vấn đề góc độ riêng Hơn nữa, quan niệm người hình thành tự phát mang yếu tố chủ quan, thường thiếu yếu tố khách quan không khoa học [10] Đối với người học vật lý, có quan niệm hình thành cách đắn, phù hợp với kiến thức khoa học song quan niệm không phản ánh chất vật lý, chất khoa học vốn có vật, tượng khái niệm vật lý, mà ta gọi quan niệm sai lầm người học Như vậy, định nghĩa: quan niệm sai lầm người học vật lý quan niệm, niềm tin, hiểu biết sai lệch khái niệm vật lý (physics concepts) mà người học hình thành từ kinh nghiệm thân Ví dụ, kinh nghiệm đời sống, để nhìn thấy vật ta phải hướng mắt phía vật phát “tia nhìn” chiếu vào vật Nếu ta hướng nơi khác không nhìn thấy vật “tia nhìn” không chiếu vào vật Quan niệm ta nhìn thấy mắt ta truyền “tia nhìn” đến vật Trong đó, quan niệm đắn ta nhìn thấy vật có tia sáng phát từ vật tia sáng phản xạ từ vật chiếu vào mắt Trong khuôn khổ luận văn, tác giả nghiên cứu đến quan niệm sai lầm người học định luật Newton lực học 1.1.1.2 Nguồn gốc hình thành quan niệm - Hình thành qua kinh nghiệm sống hàng ngày Trong sống thường ngày, việc gặp vật, tượng xảy buộc HS tìm hiểu để lý giải chúng Những giải thích em thường dựa kết nối kiện quan sát - có kiện ngẫu nhiên, bề mà chưa phải chất, nên thường dẫn đến quan niệm sai lầm Khi quan niệm sai vận dụng giải thích “thành công” với số vật, tượng quan niệm ngày củng cố vững suy nghĩ HS Ví dụ, quan sát thực tế, HS thấy vật nặng thường rơi nhanh vật nhẹ Điều làm hình thành quan niệm vật rơi nhanh hay chậm phụ thuộc vào khối lượng (cụ thể, vật nặng rơi nhanh vật nhẹ) Điều khác với kiến thức vật lý nguyên nhân vật rơi nhanh hay chậm lực cản không khí lên vật hay nhiều Hơn nữa, cách dùng ngôn ngữ ngày ảnh hưởng đến việc lĩnh hội khái niệm khoa học Thuật ngữ diễn đạt khái niệm tượng vật lý thường trùng với thuật ngữ dùng để diễn đạt vấn đề đời sống Do quen thuộc với cách dùng cách hiểu thuật ngữ đời sống nên gặp lại thuật ngữ với tư cách tên gọi khái niệm hay tượng vật lý, HS khó tránh quan niệm sai lệch chất khoa học thuât ngữ Ví dụ, thuật ngữ “chuyển động” “đứng yên” sử dụng rộng rãi sống Quan niệm thông thường chuyển động di chuyển: xe ô tô lăn bánh đường, tàu chuyển bánh rời sân ga Còn xe đứng yên bến, tàu dừng sân ga vật đứng yên Nhưng vật lý, chuyển động vật thay đổi vị trí vật so với vật khác chọn làm mốc “Chuyển động” “đứng yên” hai khái niệm mang tính tương đối Xe mô tô lăn bánh đường chuyển động so với bên đường xe lại đứng yên so với người ngồi xe Từ đồng âm khác nghĩa gây cho HS nhầm lẫn Ví dụ, từ “công” đời sống hàng ngày: công ơn, công lao, công sức Thuật ngữ nhiều gây khó khăn cho HS học khái niệm “công” vật lý “Công” dùng để công mà lực tác dụng làm vật dịch chuyển độ dời Ngoài ra, việc tiếp nhận thông tin từ truyện cổ tích, sách báo, phim ảnh khoa học viễn tưởng góp phần hình thành quan niệm HS 8 - Hình thành trình học tập Việc dùng thuật ngữ không thống chương trình vật lý nguyên nhân gây quan niệm sai lầm gây khó khăn cho HS việc tiếp thu kiến thức kiến thức Ví dụ, SGK lớp 10 nâng cao sử dụng kí hiệu vtb để hai khái niệm khác vận tốc trung bình tốc độ trung bình Vận tốc trung bình hiểu tỉ số độ dời vật khoảng thời gian vật thực độ dời đó, khác với tốc độ trung bình tỉ số quãng đường vật khoảng thời gian vật quãng đường Những kiến thức có từ môn học khác từ học trước chưa đầy đủ khái niệm nguyên nhân hình thành quan niệm chưa HS Sự diễn tả không đầy đủ, rõ ràng từ phía GV gây nhầm lẫn HS Từ đó, em đưa nhận định rập khuôn, áp đặt từ khái niệm vật lý để giải thích tượng dẫn đến quan niệm sai lệch với kiến thức vật lý Những quan niệm sai lầm hình thành trình dạy học quan niệm khắc phục với trình bày thống SGK, đặc biệt nhận thức GV hình thành quan niệm sai lầm HS cần thiết phải khắc phục quan niệm sai lầm Những quan niệm hình thành sống quan niệm có tính ổn định tương đối bền vững, nên phá vỡ thay cách nhanh chóng, mà theo trình định, đòi hỏi người GV phải tạo tình giúp người học nhận quan niệm chưa đầy đủ chưa đắn thân cần phải thay đổi quan niệm 1.1.1.3 Đặc điểm quan niệm HS - Quan niệm người học đa phần quan niệm sai lầm, chưa đầy đủ, chưa xác so với quan niệm khoa học Quan niệm người học hình thành từ quan sát vật, tượng cách thức hoạt động, vận hành chúng mà người gặp sống Những quan sát bên mà chưa hẳn thuộc chất bên vấn đề, trường hợp cụ thể vấn đề Do đó, quan niệm người học thường chưa đúng, chưa đầy đủ với quan niệm khoa học Ví dụ, quan sát mặt trời mọc lặn vào buổi sáng buổi tối, người cho trái đất đứng yên, mặt trời chuyển động xung quanh trái đất Quan niệm Trái Đất đứng yên, Mặt Trời chuyển động xung quanh Trái Đất sai lệch với quan niệm khoa học Trái Đất chuyển động xung quanh Mặt Trời - Quan niệm người học vừa có tính cá nhân vừa có tính phổ biến Quan niệm người học có tính cá nhân quan niệm hình thành từ trải nghiệm, kinh nghiệm tích lũy sống người Trong số trường hợp, quan niệm người học vấn đề không quán phụ thuộc vào bối cảnh, tình cụ thể Tuy nhiên, quan niệm người học lại có tính phổ biến Theo G Brousseau (1976), quan niệm sai lầm người học tồn từ nguồn gốc chung: cách nhận thức, quan niệm đặc trưng, quán [1] Ví dụ, vật đứng yên, ta tác dụng lực lên vật làm vật chuyển động Do đó, đa số người có quan niệm lực nguyên nhân gây chuyển động Trong lịch sử vật lý cho thấy số quan niệm sai lầm biểu HS tương tự quan niệm sai lầm mà nhà vật lý mắc phải Ví dụ, quan niệm HS vật nặng rơi nhanh vật nhẹ quan niệm Aristotle - Quan niệm người học có tính bền vững, khó thay đổi Theo Brousseau (1976) “quan niệm sai lầm không đơn giản hiểu biết, mơ hồ hay ngẫu nhiên sinh ( ), mà hậu kiến thức trước tỏ có ích, đem lại thành công.” [1] Như vậy, quan niệm sai lầm tỏ giải thích “đúng” cho vật, tượng sống thực tiễn nên thường trở thành niềm tin tuyệt đối người học Điều dẫn đến quan niệm “ăn sâu” vào người học chí tiếp tục trì HS hiểu khái niệm khoa học Ví dụ, SV ngành vật lý quan niệm lực nguyên nhân gây chuyển động 10 Các quan niệm sai lầm có tính bền vững, khó thay đổi không thay đổi Nếu quan niệm sai lầm bộc lộ, GV có phương pháp dạy học để thay đổi quan niệm thành quan niệm đắn, khoa học Ví dụ, đặt cục nước đá vào ly nước, để khoảng thời gian, ta thấy mặt ly nước ướt HS cho nước ngấm ly Bằng thực nghiệm, GV chứng minh quan niệm sai GV lấy ly không chứa nước, sau làm lạnh (cho vào tủ lạnh chậu nước đá) lấy lau khô Sau vài phút, bên ly ướt Thí nghiệm GV chứng tỏ nước thấm ly mà ngưng tụ nước tiếp giáp với mặt ly làm ly bị ướt Ví dụ minh chứng làm thay đổi quan niệm sai lầm người học cách làm cho họ bộc lộ quan niệm khắc phục quan niệm 1.1.1.4 Vai trò quan niệm người học dạy học vật lý Vật lý môn khoa học có nhiều liên hệ với thực tiễn sống chưa học kiến thức vật lý HS có quan niệm, hiểu biết khái niệm vật lý Tác giả Nguyễn Đức Thâm đưa nhận định: “HS bắt đầu học vật lý kinh nghiệm đời sống có số hiểu biết định tượng vật lý…” [4] Vì vậy, việc phân tích, làm rõ tác động quan niệm HS đến trình nhận thức sở giúp GV có biện pháp phát hiện, sửa chữa quan niệm sai lầm HS Những quan niệm phù hợp với chất vật lý chưa đầy đủ, xác có vai trò tích cực dạy học, sở để HS nhận thức dễ dàng Trong trường hợp thế, GV cần tổ chức cho HS thảo luận nhằm bổ sung hiểu biết chưa đầy đủ, điều chỉnh quan niệm chưa xác [7] Tuy nhiên, quan niệm sai lầm HS lại trở ngại lớn cho trình nhận thức Nhấn mạnh vai trò quan niệm sai lầm lịch sử phát triển kiến thức, Brousseau gọi quan niệm sai lầm chướng ngại mang tính khoa học luận Những quan niệm tạo câu trả lời phù hợp với bối cảnh mà ta thường hay gặp vượt khỏi bối cảnh cụ thể sản sinh câu trả lời sai Để có câu trả lời cho bối cảnh 11 phải có quan điểm thay đổi đáng kể Những quan niệm sai lầm chống lại mâu thuẫn với chống lại thiết lập quan niệm hoàn thiện [1] Hơn nữa, việc thành lập quan niệm mới, đắn cho người học, chưa đủ để quan niệm sai lầm biến mất, mà thiết phải xác định loại bỏ thành lập quan niệm đắn Thậm chí, chủ thể ý thức không xác quan niệm thân, tiếp tục xuất dai dẳng không lúc 1.1.2 Tầm quan trọng việc nghiên cứu quan niệm sai lầm người học vật lý Quan niệm người học trước đến lớp có vị trí định dạy học vật lý ảnh hưởng đến trình lĩnh hội kiến thức HS Một số quan niệm sở để HS tiếp thu kiến thức dễ dàng quan niệm gây cản trở, khó khăn việc tiếp thu kiến thức GV cần thiết phải biết rõ vai trò quan niệm có sẵn HS việc tiếp thu kiến thức khoa học việc dạy học cần thiết phải thay đổi quan niệm sai lầm thành quan niệm khoa học Từ đó, GV nhận thức cần thiết phải nghiên cứu quan niệm, niềm tin có sẵn người học Đầu tiên, GV phải phát quan niệm sai lầm người học Đối với GV có kinh nghiệm lâu năm đứng lớp, họ biết quan niệm mà HS mắc phải qua trình giảng dạy Nhưng GV trẻ, để biết quan niệm sai lầm, cách nhanh hiệu nghiên cứu công trình quan niệm người học GV nhà nghiên cứu dạy học vật lý Sau đó, GV sử dụng biện pháp sư phạm để khắc phục quan niệm sai lầm người học, đồng thời xây dựng kiến thức mới, hình thành quan niệm đắn cho HS [...]... việc sửa chữa các quan niệm sai lầm của sinh viên Do đó, tác giả chọn thực hiện luận văn thạc sĩ với đề tài: Sử dụng bài FCI khảo sát lập luận của sinh viên Sư phạm Vật lý trước và sau khi học học phần Cơ học. ” 2 Mục đích nghiên cứu Khảo sát lập luận của sinh viên Sư phạm Vật lý trong việc trả lời một số câu hỏi của bài FCI để biết được những quan niệm về một số kiến thức các định luật Newton và các... Newton và các lực cơ học của sinh viên trước và sau khi học học phần Cơ học 3 Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu các công trình về FCI và lập luận của người học - Nghiên cứu cơ sở lý luận về vấn đề khảo sát các quan niệm sai lầm của người học vật lý - Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp phỏng vấn và các phương pháp phân tích dữ liệu định tính và định lượng - Khảo sát bài FCI trên 110 sinh viên K39 bằng... và các lực cơ học 9 Nội dung nghiên cứu Cấu trúc của luận văn Chương I – Cơ sở lý luận Chương II – Sử dụng một số câu hỏi của bài FCI để khảo sát lập luận của sinh viên trước và sau khi học học phần Cơ học Chương III – Một số biện pháp khắc phục quan niệm sai lầm của người học 5 CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN Trong chương này, tác giả trình bày những cơ sở lý luận về những vấn đề sau: • Quan niệm sai lầm của. .. học vật lý • Tầm quan trọng của việc nghiên cứu quan niệm sai lầm của người học vật lý • Các phương pháp và công cụ khảo sát quan niệm sai lầm của người học vật lý • Bài kiểm tra các kiến thức về lực (FCI) và việc sử dụng bài FCI trong đề tài • Vấn đề nghiên cứu lập luận của người học • Phương pháp nghiên cứu lập luận của người học 1.1 Vấn đề khảo sát quan niệm sai lầm của người học trong dạy học vật. .. khoa học Nếu có thể phỏng vấn sinh viên Sư phạm Vật lý trong khi trả lời một số câu hỏi của bài FCI thì thông qua lập luận của họ sẽ biết rõ được những quan niệm về một số kiến thức các định luật Newton và các lực cơ học của họ trước và sau khi học học phần Cơ học 7 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu - Phương pháp: nghiên cứu lý luận, điều tra khảo sát, phỏng vấn - Phương tiện: phiếu khảo sát, máy... hiểu về các lập luận của người tham gia khi họ lựa chọn câu trả lời Với những lý do trên, tác giả cho rằng việc nghiên cứu không chỉ câu trả lời trắc nghiệm mà còn cả lập luận của sinh viên Sư phạm Vật lý khi trả lời các câu hỏi FCI là quan trọng và cần thiết Đặc biệt là nếu chúng ta có thể khảo sát trên sinh viên trước và sau khi học học phần Cơ học thì có thể đánh giá được tác động của học phần này... vấn 8 Đóng góp của đề tài - Phát hiện được những quan niệm còn tồn tại của sinh viên trước và sau khi học học phần Cơ học - Cung cấp tài liệu có giá trị cho giáo viên, các nhà nghiên cứu giáo dục về việc sử dụng câu hỏi FCI để khảo sát quan niệm sai lầm của người học vật lý - Bước đầu đánh giá tác động của học phần Cơ học trong việc khắc phục, sửa chữa những quan niệm sai lầm của người học về kiến thức... sánh hiệu quả của dạy học truyền thống và dạy học tích cực Với sinh viên chuyên ngành vật lý nói chung và sư phạm vật lý nói riêng thì kiến thức cơ học đại cương là khối kiến thức nền tảng quan trọng nhất để nghiên cứu những phần khác của vật lý và để giảng dạy sau này Tuy nhiên, một số khảo sát gần đây của tác giả và các cộng sự trên sinh viên ngành Sư phạm Vật lý cho thấy nhiều sinh viên còn đang... số sinh viên tham gia trả lời các câu hỏi FCI - Phân tích dữ liệu định tính và định lượng để đưa đến kết luận 4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Lập luận của sinh viên Sư phạm Vật lý trong việc trả lời các câu hỏi FCI - Khách thể nghiên cứu: Sinh viên Sư phạm Vật lý K39 trường ĐHSP TP.HCM 4 5 Phạm vi nghiên cứu - Sinh viên K39 ngành Sư phạm Vật lý - Một số câu hỏi của bài FCI. .. nghiệm của bản thân mỗi người 6 Trong khuôn khổ dạy học, tác giả quan tâm đến quan niệm của người học Quan niệm của người học là những hiểu biết của người học về các sự vật, khái niệm và các quá trình tự nhiên, xã hội thông qua đời sống, sinh hoạt và lao động sản xuất, học tập mà hình thành Cụ thể, trong dạy học vật lý, quan niệm của người học vật lý là những hiểu biết, niềm tin, quan điểm của người học