Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học Chương 2: ‘‘Điện từ học’’ môn Vật lý 9 nhằm làm tăng kết quả học tập của học sinh

I. Tóm tắt
Việc phát triển tư duy cho học sinh và giảng dạy kiến thức về thế giới xung quanh luôn là một trong những ưu tiên hàng đầu của những người làm công tác giáo dục. Nhằm hướng các em đến một phương cách học tập tích cực và tự chủ, chúng ta không chỉ cần giúp các em khám phá các kiến thức mới mà còn phải giúp các em hệ thống được những kiến thức đó. Việc xây dựng được một “hình ảnh” thể hiện mối liên hệ giữa các kiến thức sẽ mang lại những lợi ích đáng quan tâm về các mặt: ghi nhớ, phát triển nhận thức, tư duy, óc tưởng tượng và khả năng sáng tạoMột trong những công cụ hết sức hữu hiệu để tạo nên các “hình ảnh liên kết” là Bản đồ Tư duy.
Để góp phần giúp giáo viên và học sinh sáng tạo hơn, tích cực trong các hoạt động dạy học, tôi mạnh dạn thực hiện chuyên đề “Sử dụng BĐTD trong dạy học Chương 2: “Điện từ học” môn Vật lý 9 nhằm làm tăng kết quả học tập của học sinh”.
II. Giới thiệu 
Hiện trạng:
Việc rèn luyện phương pháp học tập cho HS không chỉ là một biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là mục tiêu dạy học. Thực tế cho thấy một số HS học rất chăm chỉ nhưng vẫn học kém, nhất là môn vật lí, các em này thường học bài nào biết bài đấy, học phần sau đã quên phần trước và không biết liên kết các kiến thức với nhau, không biết vận dụng kiến thức đã học trước đó vào những phần sau. Phần lớn số HS này khi đọc sách hoặc nghe giảng trên lớp không biết cách tự ghi chép để lưu thông tin, lưu kiến thức trọng tâm vào trí nhớ của mình. Sử dụng thành thạo BĐTD trong dạy học HS sẽ học được phương pháp học, tăng tính độc lập, chủ động, sáng tạo và phát triển tư duy. Sử dụng thành thạo và linh hoạt BĐTD trong dạy học sẽ mang lại nhiều kết quả tốt và đáng khích lệ. Học sinh học được phương pháp học tập, tăng tính chủ động, sáng tạo và phát triển tư duy. 
Giải pháp thay thế:
Với học sinh, việc tự vẽ BĐTD có ưu điểm là phát huy tối đa tính sáng tạo, lôi cuốn học sinh tham gia vào bài giảng, tạo điều kiện phát triển năng khiếu hội họa, sở thích của học sinhqua đó, các em tự chiếm lĩnh kiến thức mới một cách nhẹ nhàng, tự nhiên với hứng thú học tập lớn. Với các bài tập nhóm, sử dụng BĐTD còn giúp các em biết cách lập kế hoạch, phân công công việc, hợp tác để hoàn thành yêu cầu của giáo viên. Giáo viên sử dụng BĐTD để hệ thống kiến thức một cách khoa học và logic, nội dung bài học được thể hiện trên bản đồ một cách trực quan mà không bị bỏ sót ý. Không những thế, sử dụng BĐTD còn giúp giáo viên tạo ra các hình thức học tập khác nhau, sử dụng linh hoạt các phương pháp dạy học, phối hợp sử dụng các thiết bị dạy học với nhaugóp phần thiết thực vào việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. 
Thông qua đề tài này chúng tôi muốn nghiên cứu cụ thể hơn và đánh giá được hiệu quả của việc đổi mới phương pháp dạy học, thông qua việc sử dụng BĐTD trong các tiết vật lí , đặc biệt là những tiết ôn tập chương hỗ trợ cho giáo viên thay việc sử dụng BĐTD để củng cố kiến thức cho việc trình bày bằng lời văn dài dòng, khó hiểu. Từ đó tạo hứng thú học tập, phát huy khả năng sang tạo, tư duy logic. cho học sinh.
Một số kết quả nghiên cứu cho thấy bộ não của con người sẽ hiểu sâu, nhớ lâu và in đậm cái mà do chính mình tự suy nghĩ, tự viết, vẽ ra theo ngôn ngữ của mình vì vậy việc sử dụng BĐTD giúp học sinh học tập một cách tích cực, huy động tối đa tiềm năng của bộ não.Việc HS tự vẽ BĐTD có ưu điểm là phát huy tối đa tính sáng tạo của học sinh, phát triển năng khiếu hội họa, sở thích của học sinh, các em tự do chọn màu sắc (xanh, đỏ, vàng, tím,), đường nét (đậm, nhạt, thẳng, cong), các em tự “sáng tác” nên trên mỗi BĐTD thể hiện rõ cách hiểu, cách trình bày kiến thức của từng học sinh và BĐTD do các em tự thiết kế nên các em yêu quý, trân trọng “tác phẩm” của mình.
Sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học đã và đang được áp dụng ở nhiều nước có nền giáo dục tiên tiến trên thế giới và mới đây đã được nghiên cứu và áp dụng ở Việt Nam nhằm giúp giáo viên truyền thụ kiến thức một cách sinh động, hệ thống và mô hình hóa để học sinh có thể học, tự học tích cực, có một tư duy tổng thể về bài học, giúp dễ hiểu, dễ nhớ, dễ vận dụng kiến thức. Từ kiến thức được diễn đạt trong nhiều trang sách và cả vận dụng thực tế, BĐTD giúp tinh lọc lại chỉ còn trong một sơ đồ, và ngược lại, từ sơ đồ này, học sinh hình dung, liên tưởng và phát triển kiến thức một cách logic. Sử dụng BĐTD yêu cầu học sinh phải tự suy nghĩ để thiết lập nội dung bài học theo cách hiểu của mình nên BĐTD thực sự là một công cụ chống “đọc - chép” , “học vẹt” rất hiệu quả.
BĐTD được sử dụng phù hợp với mọi điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường, lớp học. Giáo viên và học sinh có thể thực hiện BĐTD trên bảng phấn, trên vở, trên giấy, bìa, bảng phụ, hoặc cũng có thể thiết kế trên phần mềm. Khai thác tính năng và sử dụng BĐTD có hiệu quả là góp phần đổi mới phương pháp dạy học và ứng dụng công nghệ thông tin một cách dễ dàng và thiết thực
3. Vấn đề nghiên cứu: Sử dụng BĐTD trong dạy học vật lí có nâng cao chất lượng cho học sinh không?
4. Giả thuyết nghiên cứu: Sử dụng BĐTD trong dạy học vật lí sẽ nâng cao chất lượng cho học sinh trường THCS số 2 Thượng Hà.
III. Phương pháp 
1. Khách thể nghiên cứu:
Học sinh lớp 9A, 9B trường THCS số 2 Thượng Hà có những điểm tương đồng thuận lợi cho việc nghiên cứu.
Giáo viên: Cô Lương Thị Hương giáo viên dạy vật lí của 2 lớp 9A, 9B.
+ Lớp 9A: lớp thực nghiệm.
+ Lớp 9B: lớp đối chứng.
Hai lớp được chọn nghiên cứu có nhiều điểm tương đồng nhau về năng lực học tập, về giới tính cụ thể như sau:
Bảng 1: Giới tính, kết quả học tập của học sinh lớp 9A, 9B trường THCS số 2 Thượng Hà.
Số HS các nhóm
Kết quả học tập năm trước
Tổng số
Nữ
Nam
Giỏi
Khá
TB
Yếu
Kém
Lớp 9A
20
8
12
6
14
Lớp 9B
20
10
10
1
5
14
- Về hình thức học tập: Tất cả HS ở hai lớp đều tích cực, chủ động, tự giác học tập.
- Về thành tích học tập: kết quả học tập môn vật lí ở năm học trước của hai lớp tương đương nhau.
2. Thiết kế nghiên cứu:
Chọn 2 lớp nguyên vẹn: Lớp 9A: lớp thực nghiệm và lớp 9B: lớp đối chứng. Chúng tôi dùng bài kiểm tra khảo sát chất lượng đầu năm môn vật lí làm bài kiểm tra trước tác động. Kết quả cho thấy điểm kiểm tra khảo sát của lớp thực nghiệm có giá trị trung bình là 5,47 thấp hơn lớp đối chứng là 5,72. Kết quả kiểm chứng T-test cho thấy P = 0,609 > 0,05 cho thấy sự chênh lệch điểm trung bình của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng là không có ý nghĩa, do đó chúng tôi dùng phép kiểm chứng T-Test độc lập để kiểm chứng sự chênh lệch giữa điểm số trung bình của 2 nhóm trước khi tác động.
Kết quả:
Bảng 2: Kiểm chứng để xác định nhóm tương đương.
Đối chứng
Thực nghiệm
Điểm trung bình chung
5,72
5,47
P =
0,609
P= 0,609 > 0,05 cho thấy sự chênh lệch điểm số trung bình của hai nhóm trên là không có ý nghĩa, vì vậy hai nhóm được coi là tương đương.
Bảng 3: Thiết kế nghiên cứu
Nhóm
KT trước tác động
Tác động
KT sau tác động
Thực nghiệm
O1
Dạy học có sử dụng BĐTD
O2
Đối chứng
O2
Dạy học không sử dụng BĐTD
O4
Thiết kế này sử dụng phép kiểm chứng T-Test độc lập.
3. Quy trình nghiên cứu:
* Chuẩn bị của giáo viên:
- Lớp 9A: thiết kế bài dạy có sử dụng BĐTD để dạy học chương 2 Điện từ học.
- Lớp 9B: thiết kế bài dạy theo tiết dạy bình thường không sử dụng BĐTD để dạy học chương 2 Điện từ học.
* Tiến hành thực nghiệm: 
Thời gian thực nghiệm theo kế hoạch dạy học và theo thời khóa biểu của nhà trường để đảm bảo tính khách quan.
Bảng 4: Thời gian thực nghiệm
Thời gian
Môn
Tiết theo PPCT
Nội dung bài dạy
18/ 11/ 2013
Vật lí
26
Từ phổ- Đường sức từ
25/ 11/ 2013
Vật lí
29
Sự nhiễm từ của sắt, thép- Nam châm điện
10/12/ 2013
Vật lí
32
Bài tập
8/2/2014
Vật lí
43
Máy biến thế
15/2/2014
Vật lí
45
Ôn tập, tổng kết chương 2
4. Đo lường và thu thập dữ liệu:
- Bài kiểm tra trước tác động là bài kiểm tra khảo sát chất lượng đầu năm môn vật lí.
- Bài kiểm tra sau tác động là bài kiểm tra khảo sát sau tiết 45.
* Tiến hành kiểm tra và chấm bài: Sau khi dạy xong các bài ở chương 2 tôi tiến hành kiểm tra và chấm bài theo đáp án đã xây dựng.
IV. Phân tích dữ liệu và bàn luận kết quả
* Phân tích dữ liệu
Bảng 5: So sánh điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động.
Đối chứng
Thực nghiệm
ĐTB
6,7
8,3
Độ lệch chuẩn
1,281610829
1.404654
Giá trị P của T-Test
0,0009808
Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn (SMD)
1,082117082
Trên đã chứng minh kết quả 2 lớp trước tác động là tương đương. Sau tác động kiểm chứng chênh lệch điểm trung bình bằng T- test cho kết quả P = 0,0009808, cho thấy sự chênh lệch giữa điểm của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng là rất có ý nghĩa, tức là chênh lệch kết quả trung bình nhóm thực nghiệm cao hơn điểm trung bình nhóm đối chứng là không do ngẫu nhiên mà do kết quả tác động.
Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn (SMD)= 1,082117082 cho thấy mức độ ảnh hưởng của dạy học có sử dụng BĐTD thì học sinh sẽ hứng thú hơn và kết quả học tập đã được nâng lên rất nhiều( Mức độ ảnh hưởng là rất lớn). 
Giả thuyết của đề tài: Nâng cao chất lượng học tập môn vật lí trong trường THCS thông qua việc sử dụng BĐTD đã được kiểm chứng.
* Bàn luận
- Kết quả của bài kiểm tra sau tác động của nhóm thực nghiệm có điểm trung bình cộng là 8,3; kết quả trung bình cộng bài kiểm tra tương ứng của nhóm đối chứng là 6,7. Độ chênh lệch điểm số của 2 nhóm là 1,6. Cho thấy điểm trung bình cộng của hai lớp đối chứng và thực nghiệm đã có sự khác biệt rõ rệt, lớp được tác động có điểm trung bình cộng cao hơn lớp đối chứng.
- Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn (SMD) = 1,082117082 cho thấy mức độ ảnh hưởng của tác động là rất lớn.
- Sau tác động kiểm chứng chênh lệch điểm trung bình bằng T- test cho kết quả P = 0,0009808 < 0,05, cho thấy sự chênh lệch kết quả trung bình nhóm thực nghiệm cao hơn điểm trung bình nhóm đối chứng là không do ngẫu nhiên mà do kết quả tác động.
V. Kết luận và khuyến nghị
* Kết luận: 
 Sử dụng thành thạo và hiệu quả Bản đồ Tư duy trong dạy học sẽ mang lại nhiều kết quả tốt và đáng khích lệ trong phương thức học tập của học sinh và phương pháp giảng dạy của giáo viên. Học sinh sẽ học được phương pháp học tập, tăng tính chủ động, sáng tạo và phát triển tư duy. Giáo viên sẽ tiết kiệm được thời gian, tăng sự linh hoạt trong bài giảng, và quan trọng nhất sẽ giúp học sinh nắm được kiến thức thông qua một “bản đồ” thể hiện các liên kết chặt chẽ của tri thức.
Việc sử dụng các phần mềm Mind mapping sẽ làm cho công việc lập bản đồ tư duy dễ dàng và linh hoạt hơn, đồng thời, đây cũng là một bước tiến trong việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học nhằm nâng cao hiệu quả của công tác dạy học. Sử dụng bản đồ tư duy nếu kết hợp tốt với thiết bị tương tác Mimio, Ebeam, Activboard thì sẽ tạo ra “sân chơi” trong tiết học cho học sinh. 
Nhìn chung, có thể sử dụng BĐTD trong tất cả các khâu của quá trình lên lớp từ kiểm tra bài cũ, triển khai bài mới đến củng cố kiến thức, giao bài về nhà; từ việc thể hiện lượng kiến thức nhỏ đến lớn, từ đơn giản đến phức tạp; từ việc học cá nhân đến nhóm, tập thểGiáo viên cần nghiên cứu nội dung chương trình, nội dung bài học, lựa chọn ra những phần, những bài có khả năng áp dụng BĐTD. Sau đó, giáo viên phân tích nội dung bài dạy, tìm ra những vấn đề, những biểu tượng, khái niệm cần hình thành và truyền đạt cho học sinh, xác định các dạng bài tập với BĐTD phù hợp với đối tượng học sinh, quỹ thời gian, điều kiện trường lớp, trang thiết bị dạy học.
 * Khuyến nghị: Tuy nhiên, không phải bất cứ nội dung nào, bài học nào cũng có thể sử dụng BĐTD và cũng không phải sử dụng một cách áp đặt cho mọi giờ học. Cũng như các thiết bị dạy học khác, BĐTD cũng có những ưu điểm và hạn chế riêng của mình, do đó sử dụng BĐTD cần đúng lúc, đúng cách, phù hợp với đối tượng học sinh và quan trọng là đảm bảo việc truyền tải nội dung bài học. Do đó, giáo viên cần có sự linh hoạt trong sử dụng BĐTD, cần xác định một số căn cứ để sử dụng BĐTD cho phù hợp, lựa chọn phương pháp, hình thức tổ chức, thiết bị dạy học cho tương xứng.