TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬ T LÝ 10 - TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO MÔ HÌNH 5E NHẰ M NÂNG CAO KHẢ NĂNG HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CỦA HỌC SINH

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b><small>ĐẠI HỌC SÀI GÒN OF SAIGON UNIVERSITY </small></b>

<i><small>Email: ; Website: CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÝ 10 - TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THEO MƠ HÌNH 5E NHẰM NÂNG CAO </b>

<b>KHẢ NĂNG HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CỦA HỌC SINH </b>

<i><b>Teaching the chapter “Gas” in Physics 10 (high school level) under the 5E model to improve the capacity for student’s knowledge systematization </b></i>

TS. Nguyễn Đăng Thuấn

⁽¹⁾

, Nguyễn Hồng Phúc

⁽²⁾

<small>(1)Trường Đại học Sài Gịn</small>

<small>(2)</small><b><small>Trường THPT chuyên Năng khiếu Thể dục thể thao Nguyễn Thị Định, TP.HCM TÓM TẮT </small></b>

<small>Trong bài báo này, chúng tơi vận dụng mơ hình 5E vào tổ chức dạy học chương “Chất khí”- Vật lý 10 ban cơ bản nhằm nâng cao khả năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh. Cụ thể: chúng tôi thiết kế các tiến trình dạy học theo mơ hình 5E, sau đó xây dựng bài kiểm tra và thang đánh giá khả năng hệ thống hóa tương ứng. Kết quả thực nghiệm cho thấy việc vận dụng mơ hình 5E vào việc tổ chức dạy học chương “Chất khí” có tác động nâng cao khả năng hệ thống hóa kiến thức của học sinh. </small>

<i><b><small>Từ khóa: chương “Chất khí” - Vật lý 10, khả năng hệ thống hóa, mơ hình 5E </small></b></i>

<b><small>ABSTRACT </small></b>

<small>In this article, the 5E model is applied to teaching the chapter “Gas” - Physics 10 to improve the ability to systematize students’ knowledge. Specifically, the teaching processes were designed according to the 5E model, then tests and rating scales were constructed for systematizing the capacities respectively. The experimental results showed that applying the 5E model to teaching the chapter “Gas” has improved the ability to systematize students’ knowledge. </small>

<i><b><small>Keywords: the chapter “Gas” - Physics 10, systematization capabilities, 5E model </small></b></i>

<b>1. Mở đầu </b>

Mơ hình dạy học 5E được tiến sĩ Rodger W. Bybee cùng các cộng sự đề xuất vào những năm 1987 khi đang làm việc cho tổ chức giáo dục Nghiên cứu Khung chương trình Dạy Sinh học (BSCS- Biological Sciences Curriculum Study), có trụ sở tại Colorado, Mỹ. Mơ hình dựa trên lý thuyết kiến tạo nhận thức và có sự kế thừa, phát triển các mơ hình giáo dục trước đó, như của Herbart (những năm 1900),

của Dewey (khoảng những năm 1930), của Hesis và các cộng sự (khoảng những năm 1950). Sau một khoảng thời gian xây dựng và thử nghiệm, mơ hình 5E được biết đến nhiều thông qua một báo cáo vào năm

<i>2006 với chủ đề The BSCS 5E Intructional </i>

<i>Model: Origins and Effectivess tại Viện </i>

Nghiên cứu Sức khỏe Quốc gia Hoa Kỳ (NIH - National Institutes of Health).

Mơ hình 5E gồm có 5 giai đoạn tương ứng với 5 từ: engagement (gắn kết),

<small>Email: </small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

exploration (khảo sát), explanation (giải thích), elaborate (củng cố) và evaluation (đánh giá). Mỗi giai đoạn có một chức năng sư phạm khác nhau. Chẳng hạn như giai đoạn gắn kết là giai đoạn tạo hứng thú học tập cho học sinh (HS), gắn kết giữa HS và bài học. Còn giai đoạn đánh giá mang nhiệm vụ ghi nhận kết quả và điều chỉnh cho các bài học tiếp theo.

Tại Mỹ, mơ hình 5E khá phổ biến trong các chương trình dạy học khoa học (cả chính khóa và ngoại khóa) và đã mang lại nhiều hiệu quả. Hiệp hội giáo viên dạy khoa học tại Mỹ luôn khuyến khích các giáo viên (GV) áp dụng mơ hình dạy học 5E nếu có thể trong các bài học và các chương trình giáo dục phổ thông ở nước này (Nguyễn Thành Hải, 2019).

Không những ở Mỹ, các nước trên thế giới cũng dần dần áp dụng và thử nghiệm mơ hình 5E. Tại Thổ Nhĩ Kì, nhà giáo dục Ergin đã linh hoạt khi ơng sử dụng mơ hình 5E cùng với các thiết bị công nghệ, một yếu tố phần nào kích thích sự tò mò ban đầu của HS (Ergin, 2012). Ở Thái Lan cũng ghi nhận các kết quả tích cực qua một đợt khảo sát 30 HS tiểu học về khả năng suy luận sau khi được học với mơ hình 5E. Kết quả khảo sát cho thấy, 5E có tác động tích cực đến khả năng lý luận, động lực bên trong, hành vi và các thành tích học tập của HS (Siwawetkull and Koraneekij,

<i>2020). Hay với bài viết Using visual, </i>

<i>embodied, and laguage representaions to teach the 5E instructional model of inquiry science, hai tác giả Robyn M. Gillies và </i>

Marry Rafter cũng đã ghi nhận các hiệu quả ban đầu của mơ hình 5E ở Australia (Gillies and Rafter, 2020).

Tại Việt Nam, mơ hình 5E đã bước đầu được các nhà nghiên cứu quan tâm, tìm hiểu và thử nghiệm ở nhiều cấp học khác

nhau, từ tiểu học, phổ thông cho đến cả đại học (Nguyễn Thị Loan, 2019; Lê Hải Mỹ Ngân và Nguyễn Thị Minh Thảo, 2020; Vũ Thị Minh Nguyệt, 2016; Ngô Thị Phương, 2019). Tuy nhiên, những nghiên cứu về mơ hình 5E còn khá mới mẻ, phần nhiều dừng lại ở các đề tài khoa học, bài viết đăng các tạp chí hay kỉ yếu hội thảo mà chưa có sự liên kết mở rộng (Dương Giáng Thiên Hương, 2017; Ngô Thị Phương, 2019). Gần đây, 5E thường được gắn với các chủ đề dạy học STEM (Lê Hải Mỹ Ngân và Nguyễn Thị Minh Thảo, 2020), trong khi các đơn vị bài học theo sách giáo khoa vẫn chưa được áp dụng nhiều. Để góp phần đẩy mạnh việc áp dụng mơ hình 5E vào dạy học nói chung, chúng tơi tiến hành nghiên cứu và thử nghiệm mơ hình này vào dạy học Vật lý ở trường phổ thông và qua đó kiểm tra tính hiệu quả của nó. Đồng thời chúng tơi tiến hành soạn thảo tiến trình dạy học môn Vật lý theo mơ hình 5E nhằm nâng cao khả năng hệ thống hóa kiến thức của HS và tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết.

<b>2. Nội dung nghiên cứu </b>

<i><b>2.1. Khả năng hệ thống hóa </b></i>

<i>2.1.1. Khái niệm </i>

- Hệ thống là tổ hợp các yếu tố luôn tác động qua lại với nhau theo quan hệ hàng ngang và quan hệ trên dưới để tạo thành một thể thống nhất và tồn tại trong một môi trường xác định.

- Hệ thống hóa là làm cho các kiến thức về các sự vật, hiện tượng, quan hệ… trở nên có hệ thống (Nguyễn Thị Hịa, 2008)

Vậy khả năng hệ thống hoá kiến thức là khả năng hệ thống thông tin trong tài liệu dưới dạng bảng biểu, bản đồ tư duy hay các hình thức ngắn gọn súc tích khác nhằm lưu trữ thông tin để giải quyết vấn đề khi cần thiết. Khả năng hệ thống hoá kiến

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

thức là một yếu tố quan trọng trong việc hình thành và phát triển năng lực cho HS,

<i>đặc biệt thể hiện rõ ở năng lực tự học. </i>

<i>2.1.2. Các biểu hiện </i>

Khả năng hệ thống hóa kiến thức chủ yếu được thể hiện qua ba yếu tố chính sau: - Hệ thống hóa kiến thức dưới dạng liệt kê: liệt kê các tài liệu tham khảo có liên quan đến bài học; tóm tắt thơng tin trong tài liệu thu nhận được; vận dụng các thông tin thu được dưới sự hướng dẫn chi tiết của GV. - Hệ thống hóa kiến thức dưới dạng bảng biểu: liệt kê tài liệu hay, nguồn thơng tin hữu ích, có giá trị; hệ thống thông tin

trong tài liệu dưới hình thức bảng biểu, ngắn gọn súc tích.

- Hệ thống hóa dưới dạng sơ đồ: liệt kê và lựa chọn được nguồn tài liệu hay, nguồn thông tin hữu ích, đáng tin cậy, có giá trị; hệ thống thông tin trong tài liệu dưới dạng bản đồ tư duy, có sự phân tích đánh giá các nguồn thông tin; tự lực vận dụng các thông tin thu được để giải quyết vấn đề một cách chính xác (Đỗ Hương Trà et al., 2019).

<b>- M4: liệt kê được </b>

<b>2. Bảng biểu </b>- M1: không hệ thống dưới dạng bảng biểu được

- M2: hệ thống dưới dạng bảng biểu được nhưng còn nhiều thiếu sót

- M3: hệ thống dưới dạng bảng biểu được nhưng cịn ít thiếu sót

<b>- M4: hệ thống được dưới dạng bảng biểu 3. Sơ đồ hóa </b>- M1: khơng sơ đồ hóa được

- M2: sơ đồ hóa được nhưng cịn nhiều thiếu sót - M3: sơ đồ hóa được nhưng cịn ít thiếu sót

<b>- M4: sơ đồ hóa được kiến thức </b>

<i><b>2.2 Đánh giá khả năng hệ thống hóa của học sinh </b></i>

<i>2.2.1 Đề xuất thang đánh giá </i>

Qua nghiên cứu các tài liệu (Nguyễn Lâm Đức, 2015; Mai Văn Trinh và Nguyễn

Đăng Thuấn, 2017) về thang đánh giá của các nhà khoa học giáo dục đi trước, tài liệu (Đỗ Hương Trà et al., 2019) về đánh giá năng lực, chúng tôi đề xuất thang đánh giá khả năng hệ thống hóa của HS như sau:

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b>Bảng 2. Thang đánh giá khả năng hệ thống hóa kiến thức </b>

<i>Mức độ hệ thống hóa </i>

Khơng hệ thống được

Hệ thống được nhưng cịn nhiều

thiếu sót

Hệ thống được nhưng cịn ít thiếu sót

Hệ thống được

<i>Điểm </i>Điểm < 1 1 ≤ Điểm < 2 2 ≤ Điểm < 3 Điểm = 3

<i>2.2.2. Bài kiểm tra đánh giá khả năng hệ thống hóa chương “Chất khí” </i>

<b>Bảng 3. Đề và đáp án tương ứng bài kiểm tra khả năng hệ thống hóa chương “Chất khí” </b>

<i>Khơng hệ thống được </i>

<i>Hệ thống được </i>

<i>nhiều thiếu sót </i>

<i>Hệ thống được nhưng cịn ít thiếu sót </i>

<i>Hệ thống được </i>

<i>Câu 1. Hệ thống ba đơn vị thường được sử dụng của 3 thông số trạng thái (p, V, T) </i>

Không hệ thống được

Hệ thống được ít nhất 1 thơng số trạng thái với 3 đơn vị

Hệ thống được ít nhất 2 thơng số trạng thái với 3 đơn vị

Hệ thống được cả 3 thông số trạng thái (mỗi thông số với 3 đơn vị)

<i>Câu 2. Liệt kê tất cả các định luật Vật lý mà em đã được học trong chương trình Vật lý 10 </i>

Khơng liệt kê được

Liệt kê được ít nhất 4 định luật.

Liệt kê được ít nhất 6 định luật.

Liệt kê được 8 định luật.

<i>Câu 3. Vẽ sơ đồ hệ thống kiến thức chương Chất khí </i>

Khơng vẽ được sơ đồ

Vẽ được sơ đồ nhưng khơng có trọng tâm

Vẽ được sơ đồ (có trọng tâm và có ít nhất 3 nhánh thành phần)

Vẽ được sơ đồ (có trọng tâm và có nhiều hơn 3 nhánh thành phần)

<i>Tổng kết điểm </i>Điểm < 1 1 ≤ Điểm < 2 2 ≤ Điểm < 3 Điểm = 3

<i><b>2.3. Kết quả thực nghiệm </b></i>

<i>2.3.1. Đối tượng thực nghiệm </i>

Việc chọn đối tượng thực nghiệm ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả của thực nghiệm sư phạm (TNSP). Vì vậy phải chọn sao cho lớp đối chứng (ĐC) và lớp thực nghiệm (TN) tương đương nhau nhằm thỏa

mãn yêu cầu của TNSP. Sau khi nghiên cứu kết quả học tập môn Vật lý, chúng tôi chọn lớp TN là lớp 10A11 và lớp ĐC là lớp 10A5 Trường THPT chuyên Năng khiếu Thể dục thể thao Nguyễn Thị Định (215 đường Hoàng Ngân, phường 16, quận 8, Thành phố Hồ Chí Minh).

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>Bảng 4. So sánh đối tượng trước khi thực nghiệm sư phạm </b>

Sau quá trình TNSP, chúng tôi thu được kết quả sau:

<b>Bảng 5. Tổng hợp kết quả đánh giá khả năng hệ thống hóa kiến thức của học sinh </b>

Khả năng hệ thống hóa

<b>Bảng 6. Kết quả trung bình về khả năng hệ thống hóa kiến thức của học sinh </b>

Thực nghiệm (TN) 2,09 Hệ thống được nhưng cịn ít thiếu sót Đối chứng (ĐC) 1,92 Hệ thống được nhưng còn nhiều thiếu sót Lớp TN có điểm trung bình 2.09 nên

thuộc mức ba của thang đánh giá và lớp ĐC chỉ có 1.92 điểm thuộc mức 2. Số HS hệ thống hóa được kiến thức ở lớp TN cao hơn

hẳn lớp ĐC và số HS hệ thống hóa kiến thức nhưng cịn thiếu sót ở lớp TN thấp hơn lớp ĐC. Điều đó cho chúng tơi thấy HS lớp TN có khả năng hệ thống hóa tốt hơn lớp ĐC.

<b>Biểu đồ 1. Kết quả đánh giá khả năng hệ thống hóa kiến thức </b>

<i>của học sinh lớp thực nghiệm và lớp đối chứng </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<i>2.3.2. Kiểm định giả thuyết thống kê </i>

Muốn kiểm chứng xem kết quả lớp TN cao hơn lớp ĐC có phải là do ngẫu nhiên hay khơng, hay là do áp dụng mơ hình dạy học 5E mang lại, chúng tơi phân tích số liệu bằng phương pháp kiểm định giả thuyết. Trình tự được tiến hành như sau:

- Bước 1: chọn phép kiểm định phù hợp. Chúng tôi sử dụng phép kiểm định Mann-Whitney hai mẫu độc lập vì dữ liệu lớp TN và ĐC không tuân theo các điều kiện của kiểm định tham số.

- Bước 2: đặt các giả thuyết thống kê, chọn mức xác suất chấp nhận .

+ Giả thuyết không H

<small>0</small>

: “Điểm trung bình của lớp TN lớn hơn điểm trung bình của nhóm ĐC là khơng có ý nghĩa, với mức có ý nghĩa

<small></small>

”

+ Giả thuyết đối H

<small>1</small>

: “Điểm trung bình của lớp TN lớn hơn điểm trung bình của lớp ĐC một cách có ý nghĩa, với mức có ý nghĩa

<small></small>

”

+ Chọn mức xác suất chấp nhận

 0,05

- Bước 3: thu thập dữ liệu thống kê Chúng tôi tiến hành thu thập dữ liệu thống kê và nhập vào chương trình R như sau:

<i>tn=c(3,2,2,2,3,3,3,2,2,2,2,3,2,3,2,3,2,1,2,1,2,2,1,2,2,1,3,2,2,3,2,3,2,2,2,1,2) dc=c(2,2,1,2,2,2,1,2,1,2,2,3,2,3,2,2,1,2,2,2,2,2,2,2,1,3,1,2,2,2,1,2,2,1,1,2,2,2) </i>

- Bước 4: xử lý dữ liệu thống kê bằng các phép tính phù hợp

Chúng tơi dùng chương trình R cho kiểm định Mann-Whitney với cấu trúc lệnh

như sau:

<i>x=rep(c(1,2),c(37,38)) y=c(tn,dc) </i>

<i>wilcox.test(y~x,alternative="greater",conf.level=0.95) </i>

- Bước 5: chúng tôi thu được kết quả từ chương trình R như sau:

<i>Wilcoxon rank sum test with continuity correction </i>

<i>data: y by x </i>

<i>W = 871.5, p-value = 0.01835 </i>

Kết quả cho thấy p=0,01835<0,05 nên chấp nhận giả thuyết đối H

<small>1</small>

, bác bỏ giả thuyết không H

<small>0</small>

. Vậy sự chênh lệch về điểm trung bình của nhóm TN và nhóm ĐC là do kết quả tác động sư phạm mà có chứ khơng phải là do ngẫu nhiên với xác xuất đáng tin cậy là 99,5%.

<b>3. Kết luận </b>

Mơ hình 5E đã mang lại nhiều tác động tích cực đến nền giáo dục ở các nước trên thế giới và đặc biệt là Hoa Kỳ - đất nước sản sinh ra thuật ngữ 5E. Ở Việt Nam, qua một số nghiên cứu trình bày ở trên, chúng ta thấy mơ hình 5E có nhiều khả năng góp phần vào bài tốn đổi mới giáo dục hiện nay. Trong nghiên cứu này, chúng tôi thử nghiệm áp dụng mơ hình 5E vào chương “Chất khí” nhằm kiểm tra hiệu quả tác dụng của mơ hình 5E vào khả năng hệ thống hóa kiến thức của HS. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mơ hình 5E có tác dụng nâng cao khả năng hệ thống hóa kiến thức ở HS khi được học theo các tiến trình dạy học

<i><b>5E trong chương “Chất khí”. </b></i>

<b>TÀI LIỆU THAM KHẢO </b>

Dương Giáng Thiên Hương. (2017). Dạy học khám phá theo mơ hình 5E - Một hướng vận

<i>dụng lý thuyết kiến tạo trong dạy học ở tiểu học. Tạp chí Đại học Sư phạm Hà Nội, </i>

<i>62, 112-121. doi: 10.18173/2354-1075.2017-0063. </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

Đỗ Hương Trà, Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải, Phạm Xuân Huế và Dương Xuân Quý.

<i>(2019). Dạy học phát triển năng lực Vật lí trung học phổ thông. Hà Nội: NXB Đại </i>

học Sư phạm.

Ergin. (2012). Constructivist approach based 5E model and usability instructional physics.

<i>Latin-American Journal of Physics Education, 6, 14-20. Doi: 10.12691/education-7-6-5. </i>

<i>Gillies and Rafter. (2020). Using visual, embodied, and language representation to teach </i>

<i>the 5E intructional model of inquiry science. Teaching and Teacher Education, 87, </i>

1-9. Retrieved from S0742051X1930157X. Lê Hải Mỹ Ngân và Nguyễn Thị Minh Thảo. (2020). Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề

STEM hệ thống cấp nước tự động đơn giản theo quy trình dạy học 6E chương trình

<i>trung học cơ sở. Tạp chí Đại học Sư phạm TP.HCM, 02 (17), 254-269. </i>

Mai Văn Trinh và Nguyễn Đăng Thuấn. (2017). Xây dựng hệ thống các tiêu chí đánh giá

<i>mức độ tích cực trong học tập của học sinh trung học phổ thơng. Tạp chí Khoa học </i>

<i>Giáo dục, 121, 37-38, 57. </i>

Nguyễn Lâm Đức. (2015). Dạy học khái niệm cảm ứng điện từ (Vật lí 11) theo định hướng

<i>phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ở trường phổ thông. Tạp chí Đại </i>

<i>học Sư phạm Hà Nội, 60, 102-111. doi: 10.18173/2354-1075.2015-0150. </i>

<i>Nguyễn Thành Hải. (2019). Giáo dục Stem/Steam - Từ trải nghiệm thực hành đến tư duy </i>

<i>sáng tạo. Thành phố Hồ Chí Minh: NXB Trẻ. </i>

<i>Nguyễn Thị Hịa. (2008). Rèn luyện kĩ năng hệ thống hóa kiến thức cho học sinh lớp 11 trung </i>

<i>học phổ thông trong dạy học sinh học. Luận văn Thạc sĩ khoa học giáo dục. Chuyên </i>

ngành lý luận và phương pháp dạy học Sinh học. Đại học Quốc gia Hà Nội. Hà Nội.

<i>Nguyễn Thị Loan. (2019). Vận dụng chu trình dạy học 5E vào dạy học một số chủ đề Toán </i>

<i>nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho sinh viên khối trường cao đẳng kinh tế - kỹ thuật tỉnh Thái Nguyên. Đề tài khoa học và công nghệ cấp đại học, Đại học </i>

Thái Nguyên.

Ngô Thị Phương. (2019). Vận dụng mơ hình 5E trong dạy học chủ đề Ánh sáng môn Khoa

<i>học lớp 4. Tạp chí khoa học Quản lý giáo dục, 01 (21), 130-135. </i>

<i>Siwawetkull and Koraneekij. (2020). Effect of 5E instructional model on mobile </i>

<i>technology to enhance reasoining ability of lower primary school students. Kasetsart </i>

Journal of Social Sciences, 41, 40-45. Retrieved from thaijo.org/index.php/kjss/article/view/229138.

-Vũ Thị Minh Nguyệt. (2016). Vận dụng mơ hình 5E trong dạy học khoa học qua khám phá

<i>thiết kế kế hoạch bài học. Tạp chí Giáo dục, 384 (02), 60-62. Nhận từ </i>

mo-hinh-5e-trong-day-hoc-khoa-hoc-qua-kham-pha-thiet-ke-ke-hoach-bai-hoc-320.html.

nhận bài: 31/7/2020 <b> Biên tập xong: 15/02/2021 Duyệt đăng: 20/02/2021 </b>

</div>