nghiên cứu, sử dụng bài tập chương “các định luật bảo toàn” nhằm phát huy tính tích cực, chủ động trong học tập vật lý của học sinh lớp 10

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN VẬT LÝ HUỲNH NGỌC THẢO XUYÊN LỚP DH5L Khóa luận tốt nghiệp NGHIÊN CỨU, SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, CHỦ ĐỘNG TRONG HỌC TẬP VẬT LÝ CỦA HỌC SINH LỚP 10 Cán bộ hướng dẫn NGUYỄN TIẾN DŨNG LONG XUYÊN 05/2008 TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA SƯ PHẠM BỘ MÔN VẬT LÝ HUỲNH NGỌC THẢO XUYÊN LỚP DH5L Khóa luận tốt nghiệp NGHIÊN CỨU, SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, CHỦ ĐỘNG TRONG HỌC TẬP VẬT LÝ CỦA HỌC SINH LỚP 10 Cán bộ hướng dẫn NGUYỄN TIẾN DŨNG LONG XUYÊN 05/2008 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học An Giang, Khoa sư phạm cùng quí thầy cô đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành được khóa luận. Tôi xin gởi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Tiến Dũng, nhờ sự hướng dẫn tận tình của thầy mà tôi đã học hỏi thêm được rất nhiều về phương pháp nghiên cứu khoa học và biết cách tự mình nghiên cứu một vấn đề khoa học một cách nghiêm túc và đúng đắn. Tôi xin cảm ơn gia đình và những bạn bè thân đã giúp đỡ tạo cho tôi nhiều điều kiện thuận lợi để tôi để có thể hoàn thành được khoá luận. MỤC LỤC MỤC LỤC TRANG Phụ bìa i Lời cảm ơn ii Danh mục các chữ viết tắt iii Phần 1: NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG 1 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu 2 3. Khách thể nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu 2 4. Phạm vi nghiên cứu 2 5. Giả thuyết khoa học 2 6. Nhiệm vụ nghiên cứu 3 7. Đóng góp của đề tài 3 8. Các phương pháp nghiên cứu 3 9. Tóm tắt hoạt động nghiên cứu 3 Phần 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4 Chương I: cơ sở lý luận 4 I. Cơ sở tâm lý của hoạt động dạy học 4 1. Hoạt động dạy học 1.1 Hoạt động dạy 4 1.2 Hoạt động học 4 1.3 Hoạt động dạy học 4 2. Khái niệm tính tích cực 5 2.1 Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh 5 2.2 Những biểu hiện và mức độ của tính tích cực của học sinh 5 2.3 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 6 2.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh 6 3. Khái niệm tính chủ động 7 4. Mố i quan hệ giữa tích cực và chủ động 7 5. Quan hệ giữa phát huy tính tích cực, chủ động học tập với những đặc điểm lứa tuổi học sinh trung học phổ thông 8 II. Cơ sở về lý luận dạy học 10 1. Khái niệm bài tập Vật lý 10 2. Nhiệm vụ dạy học Vật lý ở trường phổ thông 12 3. Mục đích, yêu cầu của chương “Các định luật bảo toàn”-Vật lý 10 cơ bản 13 4. Bài tập trong dạy học Vật lý nhằm phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh 13 4.1 Vai trò của bài tập Vật lý trong việc phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh 13 4.2 Phương pháp giải bài tập Vật lý 14 4.3 Những yêu cầ u chung đối với dạy học BTVL 15 4.4 Hoạt động của giáo viên và học sinh khi gải BTVL 16 III. Cơ sở thực tiễn 16 Chương II: Xây dựng hệ thống bài tập chương“Các định luật bảo toàn” Vật lý 10_cơ bản 18 I. Mức độ nội dung kiến thức mà học sinh cần nắm vững 18 1. Động lượng và định luật bảo toàn động lượng 18 2. Công và công suất 20 3. Động năng 21 4. Thế năng 22 5. Cơ năng 23 II. Một số bài tập trong chương “Các định luật bảo toàn” 24 1. Bài 1 24 2. Bài 2 25 3. Bài 3 28 4. Bài 4 29 5. Bài 5 30 6. Bài 6 32 7. Bài 7 34 8. Bài 8 35 9. Bài 9 37 10. Bài 10 38 11. Bài 11 40 III. Soạn thảo tiến trình dạy học với các bài tập vật lý trong ch ương “Các định luật bảo toàn” 41 1. Giáo án 1: giải bài tập về tính động lượng, định luật bảo toàn động lượng 41 2. Giáo án 2: giải bài tập công, công suất 49 3. Giáo án 3: giải bài tập về động năng, thế năng, cơ năng 56 Chương III: Thực nghiệm sư phạm 63 I. Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng thực nghiệm sư phạm 63 1. Mục đích 63 2. Nhiệm vụ 63 3. Đối tượng thực nghiệm 63 II. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 63 1. Chọn mẫu 63 2. Phương pháp tiến hành 63 III. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 63 1. Lựa chọn tiêu chí đánh giá 64 2. Kết quả thực nghiệm sư phạm 64 2.1. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 64 2.2. Phân tích số liệu thực nghiệm sư phạm 64 Phần 3: KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTVL : bài tập vật lý GV : giáo viên HS : học sinh ĐC : đối chứng TN : thực nghiệm THPT : trung học phổ thông PPDH : phương pháp dạy học TNSP : thực nghiệm sư phạm Trang 1 PHẦN 1: PHẦN MỞ ĐẦU 1/ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Giáo dục có vai trò rất to lớn trong việc phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao. Chính vì thế trong tình hình của đất nước ta hiện nay giáo dục phải được xem là mục tiêu quan trọng hàng đầu.Trong quan điểm đầu tiên của các quan điểm chỉ đạo phát triển giáo dục Đảng và Chính phủ ta cũng đã xác định rằng “giáo dục là quốc sách hàng đầu”. Mục tiêu phát triển giáo dục đến năm 2010 của b ậc trung học phổ thông được Chính phủ ta xác định là: “ Thực hiện chương trình phân ban hợp lý nhằm đảm bảo cho học sinh có học vấn phổ thông, cơ bản theo một chuẩn thống nhất, đồng thời tạo điều kiện cho sự phát triển nhân lực của mỗi học sinh, giúp học sinh có hiểu biết về kỹ thuật…”[5]. Để đáp ứng được mục tiêu này thì trong quá trình dạy học đ òi hỏi phải không ngừng đổi mới, hiện đại hoá phương pháp, nội dung dạy học về các lĩnh vực khoa học tự nhiên, khoa học xã hội nhân văn nhằm phát triển năng lực tự học cho các em, để các em có khả năng chiếm lĩnh được các kiến thức mới và nhanh chóng tiếp thu được cái mới khi vào đời. Quá trình dạy học ở trường trung học hiện nay tồn tại rất nhiều mâu thu ẫn. Cụ thể là :“ Trong học sinh, mâu thuẫn giữa một bên là tư duy cụ thể phát triển và một bên là tư duy trừu tượng kém phát triển”[14]. Đa số các em còn thiên về cách học thuộc lòng, quen làm với các mẫu đã cho sẵn…do đó mà khả năng phân tích, tổng hợp của các em còn yếu. Và "mâu thuẫn giữa khối lượng tri thức đang được đổi mới tăng lên phức tạp và thời gian học tậ p không thể tăng lên được" [14], thực tế việc giảng dạy các môn khoa học tự nhiên nói chung và bộ môn Vật lý nói riêng ở trường phổ thông vẫn còn quá phụ thuộc vào các phương pháp dạy học cổ truyền, nhồi nhét kiến thức cho học sinh vì thế mà các em không thể phát huy được năng lực của mình và còn nhiều mâu thuẫn nữa. Chỉ có giải quyết tốt các mâu thuẫn này thì mới nâng cao được chất lượng giáo dục từ đó mới phát triển tốt được nền giáo dục ở Việt Nam. Và để giải quyết các mâu thuẫn này thì cũng đòi hỏi phải đổi mới phương pháp, nội dung dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của người học. Bản chất của hướng này là khơi gợi, phát huy năng lực tìm tòi, sáng tạo … của người học thông qua việc tạo điều kiệ n cho họ giải quyết vấn đề. Là một sinh viên sư phạm Vật lý tôi nhận thấy rằng việc dạy học các môn khoa học ở nhà trường không chỉ là giúp cho học sinh có được một số kiến thức cụ thể nào đó mà quan trọng hơn trong quá trình dạy các kiến thức cụ thể đó phải rèn luyện cho học sinh tiềm lực để khi ra trường họ có thể tự học tập, có kh ả năng giải quyết các vấn đề nhằm đáp ứng những đòi hỏi đa dạng của cuộc sống. Môn Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, giải các bài tập là một trong những hoạt động nhằm nâng cao chất lượng học tập, kích thích tính tích cực, chủ động… của học sinh. Do vậy để nâng cao được chất lượng dạy học, phát huy được năng lực củ a học sinh trong dạy học nói chung và trong dạy học Vật lý nói riêng thì ta phải vận dụng nhiều phương pháp và biện pháp dạy học khác nhau. Trong đó việc giải bài tập là một trong những biện pháp đó. Bởi vì các bài tập Vật lý có tầm quan trọng trong việc “ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho học sinh, giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, rèn luyệ n cho các em vận dụng kiến thức một cách khái quát, thói quen làm việc tự lực…”[19]. Trang 2 Về việc sử dụng BTVL để phát huy những năng lực của học sinh cũng đã có rất nhiều đề tài nghiên cứu, nhưng nghiên cứu việc sử dụng bài tập Vật lý nhằm phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh trong chương các định luật bảo toàn thì chưa có đề tài nào nghiên cứu về vấn đề này. Vì những lý do trên nên tôi quyết định lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứ u, sử dụng bài tập chương “ Các định luật bảo toàn” nhằm phát huy tính tích cực, chủ động trong học tập Vật lý của học sinh lớp 10”. 2/ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu sử dụng bài tập trong dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” của Vật lý 10 và xây dựng một số bài tập nhằm phát huy tính tích cực và chủ động cho học sinh. 3/ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN C ỨU • Khách thể nghiên cứu - Nhiệm vụ, mục đích dạy học và phương pháp dạy học Vật lý ở trường THPT. - Nội dung và phương pháp dạy học các đề tài riêng biệt của giáo trình Vật lý. - Sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý. - Tổ chức dạy học Vật lý ở trường THPT. - Phương pháp và kỹ thuật thực nghiệm Vậ t lý ở trường phổ thông. - Giáo viên Vật lý và học sinh lớp 10 THPT. - Quy chế kiểm tra đánh giá học sinh trung học. • Đối tượng nghiên cứu - Nghiên cứu các dạng bài tập của chương “Các định luật bảo toàn” trong chương trình Vật lý 10 THPT cơ bản. - Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng bài tập trong giảng dạy Vật lý nhằm phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh. 4/ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Xây dựng và sử dụng một số bài tập Vật lý thuộc chương “Các định luật bảo toàn”_ Vật lý 10 THPT cơ bản. - Khả năng áp dụng các dạng bài tập này vào việc giảng dạy Vật lý ở các trường THPT thuộc địa bàn tỉnh An Giang. 5/ GIẢ THUYẾT KHOA HỌC - Nếu xây dựng được các dạng bài tập hay, giải quyết được nhiều vấn đề thực tiễn sẽ giúp cho giáo viên rất nhiều trong việc giảng dạy phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh, giúp cho giáo viên kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh toàn diện hơn, chính xác hơn. 6/ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc đổi mới phương pháp dạy học trong dạy học Vật lý. Trang 3 - Nghiên cứu những yêu cầu chung đối với việc dạy học BTVL, đề xuất những biện pháp nhằm góp phần phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh trong việc sử dụng BTVL. - Xây dựng một số bài tập thuộc chương “ Các định luật bảo toàn”. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm các bài tập đã xây dựng nhằm đánh giá kết quả và rút ra kế t luận. 7/ ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI - Nếu đề tài này thành công nó sẽ là một tài liệu tham khảo thiết thực cho các giáo viên. Góp phần khẳng định tính khả thi của việc sử dụng bài tập vào việc giảng dạy nhằm phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh. 8/ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU a) Phương pháp đọc sách và tài liệu tham khảo - Để tìm cơ sở lý luận cho việc nghiên cứu đề tài và s ử dụng những kết quả nghiên cứu để vận dụng vào nghiên cứu đề tài tôi đã tiến hành đọc một số sách, báo, tài liệu, công trình nghiên cứu đã có… nhằm: • Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học về việc sử dụng BTVL theo tinh thần đổi mới PPDH. • Nghiên cứu những chính sách, văn kiện của Đảng, Nhà nước, Bộ giáo dục về việc nâng cao chất lượng giáo d ục. b) Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng để đánh giá hiệu quả của việc sử dụng bài tập Vật lý trong quá trình dạy học. c) Phương pháp điều tra giáo dục - Điều tra thực trạng của việc sử dụng BTVL: những thuận lợi, khó khăn của việc sử d ụng bài tập trong dạy học Vật lý ở trường THPT. d) Phương pháp thống kê toán học - Tôi sử dụng phương pháp này nhằm xử lý các số liệu thu thập được từ đó có cơ sở rút ra những kết luận phù hợp. 9/ TÓM TẮT HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU 15/10/2007 – 05/11/2007 : Xây dựng đề cương chi tiết. 06/11/2007 - 30/11/2007 : Hoàn thành đề cương chi tiết. 01/12/2007 – 30/03/2008 : Hoàn thành hệ thống bài tập và tiến hành thực nghiệm. 10/04/2008 – 30/04/2008 : Hoàn chỉnh khoá luận và viết báo cáo. [...]... toàn 4 Bài tập trong dạy học Vật lý nhằm phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh Trang 13 4.1 Vai trò của bài tập Vật lý trong việc phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh BTVL có vai trò rất to lớn trong dạy học Vật lý, nó giúp cho học sinh nắm vững và hiểu sâu các kiến thức lý thuyết đã học trên lớp Thông qua đó sẽ giúp cho học sinh hiểu bài và ghi nhớ tốt những điều đã học, từ đó các... dụng bài tập vật lý trong dạy học là không thể thiếu và sử dụng bài tập nhằm phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh trong dạy học vật lý là một trong những cách áp dụng phương pháp dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh 4.2 Phương pháp giải bài tập Vật lý Không có một phương pháp chung, vạn năng có thể áp dụng để giải quyết mọi bài toán Vật lý Tuy nhiên đa số các bài tập. .. cho học sinh thế giới quan khoa học và đạo dức cách mạng, giáo dục cho học sinh lòng yêu nước và chủ nghĩa xã hội Rèn luyện cho học sinh những phẩm chất cần thiết của người lao động mới…”[6] 3 Mục đích, yêu cầu của chương “Các định luật bảo toàn” - Vật lý 10 cơ bản Chương “Các định luật bảo toàn” được học trong đầu HKII lớp 10 THPT “Các định luật bảo toàn” là “hòn đá thử vàng” của mọi thuyết Vật lý, ... thiết • Bước 2: phân tích nội dung bài tập, làm sáng tỏ bản chất Vật lý mô tả trong bài tập Bước phân tích này có tác dụng quyết định đến chất lượng của việc giải bài toán Vật lý Cần làm sáng tỏ một số điểm sau: 1 Bài tập đang giải thuộc loại bài tập nào? Bài tập định tính hay bài tập định lượng, bài tập đồ thị hay bài tập thí nghhiệm 2 Nội dung bài tập đề cập đến những hiện tượng Vật lý nào? Mối liên... HS tích cực, chủ động và hứng thú hơn trong các hoạt động học tập Trong xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay thì việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS là một vấn đề được đặt biệt quan tâm Đặc biệt là nghiên cứu để tìm ra những biện pháp nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS 2.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh Phát huy tính tích cực của HS trong học tập. .. hơn trong hoạt động học tập của mình Trong quá trình dạy học Vật lý Các bài tập có tác dụng giúp học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức”[19] Chẳng hạn như khi giải bài tập học sinh phải vận dụng các kiến thức Vật lý đã học vào để giải quyết các trường hợp cụ thể, đa dạng của bài toán, HS sẽ nắm được những ứng dụng quan trọng của kiến thức trong thực tế, trong kỹ thuật Từ đó sẽ tạo cho học sinh. .. BTVL thành các loại sau: bài tập định tính; bài tập định lượng; bài tập đồ thị; bài tập thí nghiệm”[18] * Bài tập vật lý định tính Bài tập định tính là loại bài tập mà việc giải không cần thực hiện một phép tính nào hoặc chỉ làm những phép tính đơn giản” [18] Vai trò của loại bài tập này là: + Củng cố kiến thức đã học + Đào sâu bản chất của hiện tượng vật lý + Vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống... thức của học sinh Hơn nữa xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay đó là tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh vì thế chúng ta cần quan tâm hơn nữa đến loại hình của BTVL Nếu khai thác và sử dung BTVL tốt sẽ góp phần phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh III Cơ sở thực tiễn * Thực trạng dạy học bài tập Vật lý ở trường THPT “Việc dạy học Vật lý trong phổ thông hiện nay còn chưa phát. .. thế năng của vật 5 Cơ năng 5.1.Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường a) Định nghĩa: Cơ năng của vật chịu tác dụng của trọng lực bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật W= Wđ + Wt W= 1 2 mv + mgz 2 b) Sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường - Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn:... tính [18] Trong loại bài tập này có thể phân thành hai loại: • Bài tập tập dượt “Là loại bài tập tính toán đơn giản, muốn giải chỉ cần vận dụng một vài định luật, một vài công thức”[18] Vai trò của loại bài tập này: + Củng cố các khái niệm vừa học + Hiểu kỹ hơn các định luật, các công thức và cách sử dụng chúng Trang 10 +Rèn luyện kỹ năng sử dụng các đơn vị Vật lý và chuẩn bị cho việc giải các bài tập phức . luật bảo toàn”- Vật lý 10 cơ bản 13 4. Bài tập trong dạy học Vật lý nhằm phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh 13 4.1 Vai trò của bài tập Vật. quyết định lựa chọn đề tài: “ Nghiên cứ u, sử dụng bài tập chương “ Các định luật bảo toàn” nhằm phát huy tính tích cực, chủ động trong học tập Vật lý của