Ảnh hưởng của việc cung cấp nội dung CNTT TT đối với thành tích môn vật lý của học sinh

ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC CUNG CẤP NỘI DUNG CNTT-TT ĐỐI VỚI
THÀNH TÍCH MƠN VẬT LÝ CỦA HỌC SINH
Học vật lý địi hỏi người học phải có khả năng xử lý các thiết bị, dụng cụ khoa học
một cách hợp lý và tự tin. Để điều này xảy ra, người học phải liên tục thực hiện
nhiều thí nghiệm khác nhau để phát triển các kỹ năng quan sát và ghi chép có tính
thao tác. Khi thiết bị khơng đầy đủ, giáo viên có thể sử dụng các cơng cụ cơng
nghệ thơng tin truyền thôn( CNTT-TT ) để mô phỏng để thúc đẩy các kỹ năng
này. Mục đích chính của nghiên cứu này là đánh giá tác động của việc cung cấp nội
dung CNTT-TT đối với thành tích học tập mơn Vật lý của học sinh tại các trường
trung học công lập ở Hạt Kahuro, Hạt Murang'a, Kenya. Nghiên cứu sẽ được
hướng dẫn bởi Mơ hình Kiến thức Nội dung Sư phạm Công nghệ (TPACK). Thiết
kế nghiên cứu phương pháp hỗn hợp đã được sử dụng. Nghiên cứu 1036 sinh viên
vật lý ở tiểu quận Kahuro trong đó 30% được lấy mẫu bằng cách sử dụng lấy mẫu
ngẫu nhiên phân tầng. Lịch trình quan sát đã được sử dụng làm cơng cụ thu thập dữ
liệu chính. Kiểm tra dấu hiệu được thực hiện giữa nhóm đối chứng và nhóm thử
nghiệm cho thấy sự cải thiện trong việc cung cấp nội dung do tích hợp CNTT-TT
trong vật lý. Do đó, có thể kết luận rằng việc tích hợp CNTT-TT trong dạy học vật
lý sẽ cải thiện việc cung cấp nội dung.
1. Giới thiệu
Nhiều nghiên cứu khác nhau đã được thực hiện để điều tra các yếu tố góp phần vào
thành tích kém trong các mơn khoa học trên tồn cầu. Ví dụ, King'aru1 đã thực hiện
một nghiên cứu để điều tra các yếu tố góp phần vào việc học kém các mơn khoa
học ở Kawe Division, Tanzania. Nghiên cứu chỉ ra rằng nguyên nhân chính dẫn
đến kết quả học tập kém là do phương pháp giáo dục môn khoa học của học sinh,
thiếu nguồn lực như sách giáo khoa và phịng thí nghiệm được trang bị tốt. Từ phát
hiện này, sinh viên là người học thụ động. Vật lý được cho là một trong những
ngành khoa học lâu đời nhất và có lẽ là phát triển nhất2 . Nó sử dụng một phương
pháp nghiên cứu khoa học có hệ thống. Ở Kenya, vật lý được đánh giá cao trong
chương trình giảng dạy khoa học vì nó thúc đẩy sự phát triển của các ngành cơng
nghiệp và giúp đạt được tầm nhìn 2030. Nghiên cứu được thực hiện bởi3 tiết lộ
rằng hầu hết học sinh coi vật lý là một mơn học khó và dễ thất bại. Vật lý ở Kenya

sử dụng thảo luận giữa giáo viên và học sinh, thí nghiệm nhóm và lớp học như một
phương pháp học tập. Trong vật lý, cần nhấn mạnh vào các khái niệm và nguyên
tắc khoa học cơ bản, phương pháp tiếp cận thử nghiệm điều tra, dự án và nghiên
cứu thực địa để hiện đại hóa q trình dạy và học. Do đó, phương thức phân phối
nội dung được cho là mang tính kinh nghiệm hơn là giải thích.


Trong nhiều thập kỷ, truyền thông và công nghệ thông tin (ICT) đã trở nên phổ
biến trong các tổ chức học tập. Nghiên cứu đã được thực hiện trên toàn cầu để
khám phá các cách tích hợp CNTT trong giáo dục. Truyền thơng thơng tin và cơng
nghệ có lĩnh vực ứng dụng rộng hơn và sẽ phụ thuộc vào ngữ cảnh mà chúng được
sử dụng. Ví dụ, chúng ta nói về CNTT-TT trong giáo dục, CNTT-TT trong ngân
hàng, CNTT-TT trong y tế, CNTT-TT trong thư viện và CNTT-TT trong các bộ
khác nhau. Vì chúng ta đang sống trong một thế giới năng động và thế giới đã
được chuyển đổi thành một ngơi làng tồn cầu, văn phịng, trường học, nhà ở của
chúng ta và về cơ bản là mọi nơi đang thay đổi rất nhanh do cơng nghệ. Do đó,
việc tích hợp CNTT trong dạy và học là rất quan trọng đối với sự thay đổi này.
Bằng cách sử dụng CNTT trong học tập, người ta sẽ nhận thấy rằng học sinh sẽ
tham gia nhiều hơn vào tư duy bậc cao hơn4 .
Tuyển sinh vật lý ở Kenya và đặc biệt là ở Tiểu hạt Kahuro vẫn rất thấp trong
nhiều năm. Khi học sinh tốt nghiệp từ dạng hai lên dạng ba, họ phải đưa ra lựa
chọn giữa ba môn khoa học; Hóa học, Sinh học và Vật lý. Vì ở hầu hết các trường
học, mơn hóa học là bắt buộc nên có hai lựa chọn, Sinh học và Vật lý. Hầu hết học
sinh chọn làm môn Sinh học. Ghi danh Vật lý trong KCSE ln ít hơn so với các
mơn khoa học khác. Nói chung, học sinh học mơn vật lý ở hầu hết các trường đều
là những học sinh đạt thành tích cao hơn, do đó điểm trung bình được kỳ vọng sẽ
cao hơn điểm của các mơn khoa học khác, điều này không đúng như vậy. Mặc dù
chính phủ đầu tư rất nhiều vào tốn học và khoa học, nhưng thành tích của học
sinh trong các kỳ thi KCSE về toán học và khoa học trong năm qua rất ảm đạm5 . Ít
nhất 46% thí sinh vật lý trong KCSE đạt điểm D + trở xuống.

Học vật lý địi hỏi người học phải có khả năng xử lý các thiết bị, dụng cụ khoa học
một cách hợp lý và tự tin. Để điều này xảy ra, người học phải liên tục thực hiện
nhiều thí nghiệm khác nhau để phát triển các kỹ năng quan sát và ghi chép có tính
thao tác. Khi thiết bị khơng đầy đủ, giáo viên có thể sử dụng các cơng cụ CNTTTT để mô phỏng để thúc đẩy các kỹ năng này. Theo báo cáo của KNEC6 kỳ thi
quốc gia năm 2013 cho thấy thí sinh gặp khó khăn khi trả lời câu hỏi u cầu xác
định áp suất của khơng khí bị cột thủy ngân giữ lại. Đa số các em khơng thể hiện
được mối quan hệ giữa áp suất khí quyển với áp suất do cột thuỷ ngân và chất khí
gây ra. Điều này là do người học khơng được tiếp xúc đầy đủ với các hoạt động
thực tế để nâng cao kỹ năng quan sát và ghi chép vận dụng của họ. Theo báo cáo
khảo sát đánh giá nhu cầu đào tạo7 chủ đề về sóng được người học đánh giá là khó
thứ hai. Các giáo viên Vật lý cũng chỉ ra rằng chủ đề này rất khó dạy. Vật lý rất
quan trọng trong việc phát triển khoa học công nghệ và đổi mới (STI). Tuy nhiên,


phương pháp dạy học truyền thống đặc trưng bởi học thuộc lịng được sử dụng
trong giảng dạy vật lý khơng thúc đẩy tư duy phản biện, kỹ năng giải quyết vấn đề
sáng tạo và mơi trường học tập tồn diện giữa người học. Do đó, nghiên cứu này
đánh giá tác động của việc cung cấp nội dung CNTT-TT đối với thành tích của học
sinh trong mơn Vật lý tại các trường trung học công lập ở Hạt Kahuro, Hạt
Murang'a, Kenya.
1.1. Mục đích nghiên cứu
Mục đích chính của nghiên cứu này là đánh giá tác động của việc cung cấp nội
dung CNTT-TT đối với thành tích của học sinh trong mơn Vật lý tại các trường
trung học công lập ở Tiểu hạt Kahuro, Hạt Murang'a, Kenya
1.2. Đánh giá thực nghiệm
Giáo viên khoa học cần ứng dụng CNTT trong dạy và học để tăng hiệu quả dạy
học trên lớp và nâng cao hiệu quả học tập của học sinh. Một cuộc khảo sát được
thực hiện bởi Tomlinson8 cho thấy rằng các lớp học khoa học nên được tổ chức
nhiều màu sắc và thú vị hơn. Những điều này sẽ giúp học sinh tốt nghiệp THCS có
đầy đủ kiến thức và kỹ năng ứng dụng vật lý. Hơn nữa, ông lưu ý rằng việc sử

dụng CNTT-TT kết hợp với dự án, thí nghiệm và trình diễn là một tài sản đầy hứa
hẹn để hiện đại hóa việc giảng dạy vật lý và làm cho nó hấp dẫn hơn. Theo
Changeiywo và9 , kết quả tốt trong môn vật lý được nâng cao nhờ thay đổi phương
pháp giảng dạy. Giáo viên phải dành nhiều thời gian tìm tịi thêm các nguồn tài liệu
phù hợp để dạy học vật lý10 . Brookfield11 lập luận rằng bất kỳ người nào chuẩn bị
trở thành giáo viên đều phải sẵn sàng và sẵn sàng đưa CNTT vào lớp học của họ.
Shieh12 nhắc lại rằng việc sử dụng phương pháp giải thích trong dạy học vật lý đã
khơng cịn và việc tích hợp CNTT-TT là tất yếu trong một lớp học vật lý. Tích hợp
cơng nghệ thơng tin truyền thơng vào dạy và học đã trở thành giải pháp tốt nhất để
nâng cao hiệu quả học tập môn vật lý. Có được điều này là do CNTT tạo động lực
cho người học, thúc đẩy sự tương tác của người học trong học tập, nâng cao hiệu
quả dạy học đặc biệt là việc truyền tải nội dung và cải thiện kết quả học tập của
người học13 . Theo Melisea14 , mục đích của việc tích hợp CNTT trong dạy học vật
lý là giúp tạo, hiển thị, lưu trữ, thao tác và trao đổi thơng tin. Collis và
Moonen15 ICT tóm tắt trong ba loại cụ thể là; tài nguyên học tập, tổ chức hướng
dẫn học tập và giao tiếp.
Nghiên cứu được thực hiện bởi Mwanaszumbah và Magoma,16 cho thấy, việc tích
hợp CNTT trong dạy học vật lý đã đơn giản hóa những nội dung trừu tượng, gây


hứng thú cho người học. Nghiên cứu cũng tiết lộ rằng việc tích hợp CNTT trong
hướng dẫn vật lý ở các trường trung học cơ sở ở Kenya vẫn còn rất thấp. Theo
Garcia và cộng sự, 17 , CNTT-TT cho phép trình chiếu các slide trình chiếu giúp bài
giảng hấp dẫn hơn với nhiều thành phần như video, sơ đồ, ảnh chụp, hoạt ảnh và
âm thanh. Học sinh có thể xem các hướng dẫn trong các thí nghiệm, bài tập hoặc
hoạt động và bảng tương tác mang đến cho các em cơ hội tương tác. Theo Craig và
cộng sự, 18 , học sinh cũng có thể học cách thực hiện một số hoạt động thông qua
quan sát từ băng video và bắt chước. Điện tử, hàn và hàn có thể dễ dàng được dạy
bằng các video clip. Những tài nguyên cộng đồng này là những tài nguyên học tập
tốt mà giáo viên có thể sử dụng trong giảng dạy vật lý19 .

CEMESTEA7 báo cáo rằng các chủ đề như sóng, tĩnh điện và cảm ứng điện từ là
trừu tượng đối với cả người dạy và người học. Các tài liệu có sẵn như sách giáo
khoa, tạp chí, ấn phẩm nghiên cứu và báo chí được viết bằng ngơn ngữ trừu
tượng. Điều này làm cho các khái niệm khó hiểu đối với người học. osunade20 phát
hiện cho thấy rằng internet chứa thơng tin có giá trị cho những sinh viên sẵn sàng
và sẵn sàng lấy ý tưởng cho các dự án và bài tập của họ. mayo21 quan sát thấy rằng
những học sinh trung học sử dụng video trong các hướng dẫn vật lý đã tạo ra kết
quả tốt hơn so với những học sinh chỉ sử dụng phương pháp truyền thống.
1.3. Cơ sở lý thuyết
Mơ hình kiến thức nội dung sư phạm công nghệ (TPACK)
Mishra và Kohler22 đã đưa ra một mơ hình được gọi là Kiến thức nội dung sư phạm
cơng nghệ rất hữu ích trong việc tích hợp cơng nghệ vào q trình học tập. Mơ
hình này nắm bắt những kiến thức và kỹ năng mà giáo viên cần để tích hợp cơng
nghệ trong giảng dạy23 . Để tích hợp cơng nghệ hiệu quả, giáo viên cần hiểu và
thống nhất mối quan hệ giữa ba thành phần: Công nghệ, Sư phạm và Nội
dung. Archambault và Crippen24 , khung TPACK cho thấy mối quan hệ tồn tại giữa
ba thành phần, đây là một cấu trúc tổ chức hữu ích mà giáo viên phải biết để tích
hợp CT hiệu quả.
Có bảy lĩnh vực được xem xét trong mơ hình TPACK: loại kiến thức đầu tiên là
Kiến thức nội dung (CK) bao gồm kiến thức và thông tin mà giáo viên bắt buộc
phải tham gia một cách hiệu quả để dạy và người học mong muốn học. Kiến thức
nội dung trong khoa học đề cập đến các sự kiện, định luật, nguyên tắc, lý thuyết và
khái niệm25 . Nói cách khác, đó là kiến thức mà giáo viên có về chủ đề mà học sinh
sẽ học. Loại kiến thức thứ hai là Kiến thức sư phạm (PK). Theo Koehler và
Mishra26 đây là những kiến thức chun mơn giáo viên có được để có mơi trường


dạy và học hiệu quả cho người học. Giáo viên nên hiểu người học và có sẵn tất cả
các chiến lược để sử dụng để đánh giá họ. Loại tri thức thứ ba là Tri thức công
nghệ (TK). Đây là sự hiểu biết mà giáo viên có về cách các công cụ, tài nguyên và

thiết bị CNTT phù hợp với việc giảng dạy. Shulman27 lập luận rằng một giáo viên
cần phải có cả kiến thức nội dung và biết cách dạy nội dung cụ thể đó. Điều này
được gọi là Kiến thức Nội dung Sư phạm (PCK). Kiến thức cho phép giáo viên
đứng lớp áp dụng các chiến lược khác nhau và phương pháp tốt nhất để giảng dạy
nội dung cụ thể. Mishra và Koehler22 đã xác định một loại kiến thức khác được gọi
là Kiến thức nội dung công nghệ (TCK). Kỹ năng này sẽ giúp giáo viên xác định
các công nghệ tốt nhất sẽ hỗ trợ học sinh khi học một nội dung cụ thể. Hơn nữa, họ
xác định một kỹ năng khác mà họ gọi là Kiến thức sư phạm công nghệ (TPK). Kỹ
năng này giúp giáo viên xác định công nghệ tốt nhất để sử dụng khi giảng dạy
nhằm hỗ trợ bài học. Cuối cùng là kiến thức mà giáo viên áp dụng khi tích hợp
cơng nghệ để dạy các nội dung cụ thể. Đây được gọi là Kiến thức nội dung sư
phạm công nghệ (TPACK). Những lĩnh vực kiến thức này có thể được tóm tắt
trong một khn khổ ngữ cảnh cụ thể


 Hình 1 . mơ hình TPACK
2. Phương pháp nghiên cứu
2.1. Thiết kế nghiên cứu


Các phương pháp hỗn hợp đã được sử dụng. Dữ liệu thu thập được phân tích để
đưa ra kết luận hợp lệ và khách quan. Để trả lời các câu hỏi nghiên cứu, tác giả sử
dụng phương pháp thiết kế nghiên cứu gần như thực nghiệm. Các bài kiểm tra
thành tích mơn vật lý được sử dụng để điều tra ảnh hưởng của việc dạy vật lý tích
hợp CNTT-TT đối với thành tích của học sinh.
 Bảng 1. Điều khiển khơng tương đương của Solomon Four

Bảng cho thấy bốn nhóm riêng biệt cụ thể là; nhóm thực nghiệm một (E 1 ), nhóm
thực nghiệm hai (E 2 ), nhóm đối chứng một (C 1 ) và nhóm đối chứng hai
(C 2 ). Việc tích hợp CNTT trong dạy học vật lý (điều trị) được thực hiện ở nhóm

E 1 và E 2 , trong khi khơng có tích hợp CNTT trong dạy học vật lý ở nhóm đối
chứng C 1 và C 2 . E 1 và C 1 lần lượt ngồi thi trước O 1 và O 2 . Một bài kiểm tra
sau được thực hiện cho tất cả các nhóm thử nghiệm và đối chứng (O 3 , O 4 , O 5 và
Ô 6 ). Bài kiểm tra trước được thiết lập từ dạng một và dạng hai âm tiết. Việc xử lý,
tích hợp CNTT trong dạy học vật lý đã được sử dụng trong các chủ đề dạy
học; chuyển động thẳng, khúc xạ ánh sáng và định luật chuyển động của Newton.
2.2. Dân số mục tiêu
Dân số mục tiêu bao gồm 1036 sinh viên vật lý ở tiểu quận Kahuro. Bảng 2 cho
thấy dân số mục tiêu trong nghiên cứu.
 Bảng 2. Dân số mục tiêu


Có bốn mươi trường trung học ở tiểu quận Kahuro. Mẫu nghiên cứu bao gồm 12
trường THCS: 6 trường có trang bị CNTT là nhóm thực nghiệm và 6 trường THCS
khơng có trang thiết bị CNTT là nhóm đối chứng. Một mẫu gồm 12 giáo viên vật
lý và 310 học sinh đã được chọn.
2.3. Quy trình lấy mẫu và cỡ mẫu
Đây là kỹ thuật lấy mẫu mà nhà nghiên cứu sử dụng để chọn một nhóm phụ từ dân
số tham gia vào nghiên cứu. Người trả lời từ nghiên cứu này là ba sinh viên từ Tiểu
quận Kahuro. Dân số lấy mẫu là 30% dân số mục tiêu. Nhà nghiên cứu đã sử dụng
lấy mẫu phân tầng, tiếp theo là lấy mẫu ngẫu nhiên có mục đích và sau đó là lấy
mẫu ngẫu nhiên đơn giản để lấy mẫu. Bảng 3 cho thấy cỡ mẫu và quy trình lấy
mẫu trong nghiên cứu này
 Bảng 3. Ma trận lấy mẫu

 Bảng 4. Kết quả cung cấp nội dung cho nhóm đối chứng


 Bảng 5. Kết quả cung cấp nội dung cho nhóm thử nghiệm

2.4. Cơng cụ thu thập dữ liệu
Lịch trình quan sát được quản lý cho từng nhóm thử nghiệm để xác định xem
người học đã đạt được các kỹ năng quan sát, phân loại, ghi chép và kỹ năng thực
nghiệm hay chưa.
3. Kết quả và thảo luận
Một danh sách kiểm tra mua lại cho quy trình khoa học mua lại đã được sử
dụng. Danh sách kiểm tra đã được sử dụng cho nhóm thử nghiệm và kiểm
sốt. Danh sách kiểm tra cho phép nhà nghiên cứu quan sát mức độ nội dung của
các kỹ năng khoa học cơ bản trong các chủ đề được chọn trong vật lý. Các kết quả
cho quan sát này được thể hiện trong Bảng 4 và 5.


Một phân tích quan trọng giữa tỷ lệ phần trăm thu nhận nội dung của nhóm kiểm
sốt và nhóm thử nghiệm cho thấy sự khác biệt. Chẳng hạn, tỷ lệ học sinh có nội
dung xuất sắc về kỹ năng quan sát đối với các quá trình khoa học cơ bản là 23,3%
đối với đối chứng và 24,1% đối với thực nghiệm. Điều này biểu thị mức tăng 9,6%
do tích hợp CNTT-TT. Do đó, hầu hết các kỹ năng tiếp thu nội dung được cải thiện
nhờ tích hợp CNTT-TT như thể hiện trong Bảng 4 và 5.
3.1. Ý nghĩa thống kê cho việc mua lại nội dung
Để kiểm tra ý nghĩa thống kê của những thay đổi này, chúng tôi chạy thử nghiệm
ký hiệu mẫu được ghép nối, một thử nghiệm phi tham số được coi là phương pháp
thay thế cho thử nghiệm t phụ thuộc (thử nghiệm t mẫu ghép đôi). Phép kiểm tra
dấu hiệu được ưu tiên hơn khi phân phối của sự khác biệt giữa các quan sát được
ghép nối khơng bình thường hoặc khơng đối xứng tương ứng. Thông thường nhất,
kiểm tra dấu hiệu được sử dụng khi những người tham gia được kiểm tra ở hai thời
điểm hoặc trong hai điều kiện khác nhau trên cùng một biến phụ thuộc liên tục. Bài
kiểm tra này sử dụng dấu + và - trong các bài kiểm tra mẫu theo cặp hoặc trong
nghiên cứu trước-sau. Trong thử nghiệm này, giả thuyết vô hiệu được thiết lập sao
cho dấu + và - có kích thước bằng nhau hoặc trung bình tổng thể bằng trung bình

mẫu.
Kết quả kiểm tra dấu hiệu như trong bảng 6 và 7 dưới đây
 Bảng 6. Kết quả kiểm tra dấu hiệu đối với kiểm soát và kết quả thử
nghiệm đối với phân phối nội dung

Bảng 6 cho thấy 49 người tham gia giảm (khác biệt tiêu cực), 113 tăng (khác biệt
tích cực) trong khi 12 (Ties) khơng thay đổi sau khi tích hợp CNTT-TT. Để đánh


giá xem những thay đổi này có đáng kể hay khơng, các kết quả sau đây được lấy từ
phân tích SPSS
 Bảng 7. Tầm quan trọng của kiểm tra dấu hiệu đối với việc truyền tải
nội dung

Vì giá trị p là 0,000 nhỏ hơn giá trị tới hạn là 0,05, nên chúng tôi bác bỏ giả thuyết
khống về các dấu + và - bằng nhau và kết luận rằng số dấu + lớn hơn số dấu
âm. Điều này chỉ ra rằng tích hợp CNTT-TT trong vật lý cải thiện việc cung cấp
nội dung.
4. Thảo luận
Bảng 6 cho thấy 49 người tham gia giảm (khác biệt tiêu cực), 113 tăng (khác biệt
tích cực) trong khi 12 (Ties) khơng thay đổi sau khi tích hợp CNTT-TT. Vì giá trị p
là 0,000 nhỏ hơn giá trị tới hạn là 0,05, nên chúng tôi bác bỏ giả thuyết khống về
các dấu + và - bằng nhau và kết luận rằng số dấu + lớn hơn số dấu âm. Điều này
chỉ ra rằng tích hợp CNTT-TT trong vật lý cải thiện việc cung cấp nội dung.
Kết quả này phù hợp với kết quả của Linn và Eylon28 người cho rằng để tăng
cường tiếp thu nội dung trong vật lý, giáo viên phải loại bỏ phương pháp giảng dạy
vật lý và tích hợp CNTT trong một lớp học vật lý. Có được điều này là do CNTT
tạo động lực cho người học, thúc đẩy sự tương tác của người học trong học tập,
nâng cao hiệu quả dạy học đặc biệt là việc truyền tải nội dung và cải thiện kết quả
học tập của người học29 . Theo Melisea14 , mục đích của việc tích hợp CNTT trong

dạy học vật lý là giúp tạo, hiển thị, lưu trữ, thao tác và trao đổi thơng tin. Ngồi ra,
một nghiên cứu được thực hiện bởi Mwanaszumbah và Magoma,16 cho thấy việc
tích hợp CNTT trong dạy học vật lý đã đơn giản hóa các nội dung trừu tượng, tạo
hứng thú cho người học nên dễ tiếp thu nội dung.
5. Kết luận
Từ kết quả nghiên cứu, có thể kết luận rằng việc tích hợp CNTT trong dạy học vật
lý giúp cải thiện việc truyền đạt nội dung