Tổ chức dạy học chương chất khí vật lý 10 theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÍ NGUYỄN HỒNG THÙY LINH TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” - VẬT LÝ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng – Năm 2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÍ NGUYỄN HỒNG THÙY LINH TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG CHẤT KHÍ VẬT LÝ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chun ngành: Sư phạm Vật lí Khóa học: 2017 – 2021 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh Đà Nẵng – Năm 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài : “Tổ chức dạy học chương Chất khí Vật lý 10 theo hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh” kết nghiên cứu cá nhân hướng dẫn : PGS – TS Nguyễn Bảo Hồng Thanh Các số liệu trích dẫn khố luận hồn tồn trung thực Tơi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan Đà nẵng, tháng năm 2021 Tác giả Nguyễn Hoàng Thuỳ Linh I LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo, Ban chủ nhiệm, quý Thầy cô giáo khoa Vật Lý trường Đại học Sư Phạm – Đại học Đà Nẵng quý Thầy cô trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Bảo Hồng Thanh – người tận tình bảo, hướng dẫn, giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến q báu cho tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành khố luận tốt nghiệp Cảm ơn Thầy Cơ, giáo viên phản biện đóng góp ý kiến cho tơi nhiều việc hồn thành khóa luận Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè giúp đỡ, động viên tơi suốt q trình học tập thực khoá luận tốt nghiệp Đà Nẵng, tháng năm 2021 Tác giả Nguyễn Hoàng Thuỳ Linh II DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Số thứ tự Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ NL Năng lực GQVĐ Giải vấn đề NL GQVĐ Năng lực giải vấn đề DH Dạy học DHVL Dạy học vật lý PH & GQVĐ ĐHSP Đại học Sư Phạm GDPT Giáo dục phổ thông GV Giáo viên 10 HS Học sinh 11 NXB Nhà xuất 12 PPDH Phương pháp dạy học 13 SGK Sách giáo khoa 14 THCS Trung học sở 15 THPT Trung học phổ thơng 16 TN Thí nghiệm 17 TNSP Thực nghiệm sư phạm 18 VĐ Vấn đề Phát & giải vấn đề III MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT III MỤC LỤC THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Giả thuyết khoa học Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài 8 Cấu trúc luận văn NỘI DUNG CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TƠ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 1.1 Năng lực phát triển lực cho học sinh trung học phổ thông 1.1.1 Khái niệm lực 1.1.2 Cấu trúc lực 10 1.1.3 Một số lực chung lực đặc thù môn học cần hình thành phát triển cho học sinh trung học phổ thông : 10 1.2 Năng lực giải vấn đề học sinh 11 1.2.1 Khái niệm lực giải vấn đề 11 1.2.2 Các thành tố lực giải vấn đề 13 1.2.3 Các biểu lực giải vấn đề 16 1.2.4 Cấu trúc lực giải vấn đề 17 1.2.5 Các biện pháp phát triển NL GQVĐ HS DHVL 18 1.2.6 Đánh giá lực giải vấn đề 19 1.2.7 Ý nghĩa việc phát triển lực giải vấn đề dạy học vật lý 26 1.3 Một số phương pháp dạy học tích cực thường tổ chức dạy học phát triển lực giải vấn đề cho HS 26 1.3.1 Dạy học phát giải vấn đề: 26 1.3.2 Dạy học theo trạm 29 1.4 Quy trình tổ chức dạy học theo hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 30 1.5 Điều tra thực trạng việc dạy học theo hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trường THPT địa bàn tỉnh Quảng Nam 31 1.5.1 Mục đích điều tra 31 1.5.2 Đối tượng điều tra 31 1.5.3 Phương pháp điều tra 31 1.5.4 Kết điều tra 32 1.5.5 Đánh giá kết điều tra 34 1.5.6 Một số thuận lợi, khó khăn dạy học theo hướng phát triển lực giải vấn đề trường THPT 37 1.5.6.1 Thuận lợi 37 1.5.6.2 Khó khăn 37 TIỂU KẾT CHƯƠNG 39 CHƯƠNG II :TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 40 2.1 Cấu trúc đặc điểm nội dung chương “Chất khí” Vật lý 10 THPT 40 2.1.1 Cấu trúc chương trình – nội dung chương “Chất khí” 40 2.1.2 Đặc điểm kiến thức chương “Chất khí” 42 2.2 Thiết kế tiến trình dạy học giáo án số dạy học chương “Chất khí” theo hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 44 2.2.1 Bài 28 Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí 44 2.2.2 Bài 29 Q trình đẳng nhiệt Định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ốt 63 TIỂU KẾT CHƯƠNG 80 CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 81 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 81 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 81 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 82 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm 82 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 82 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 82 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 82 3.3.1 Phương pháp xử lý kết thực nghiệm sư phạm 83 3.3.2 Kết thực nghiệm sư phạm 83 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 84 3.4.1 Xây dựng phương pháp đánh giá mức độ đạt kế hoạch giảng chương “chất khí” 84 3.4.2 Đánh giá phát triển NL GQVĐ học sinh 85 TIỂU KẾT CHƯƠNG III 90 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 91 Những kết đạt luận văn 91 2 Hạn chế đề tài 91 Kết luận chung 91 Kiến nghị 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC PL1 PHỤ LỤC PL PHIẾU KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” – VẬT LÝ 10 PL PHỤ LỤC PL PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THƠNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” – VẬT LÝ 10 PL PHỤ LỤC PL PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾ HOẠCH GIẢNG DẠY CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÝ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ PL PHỤ LỤC PL 10 TIẾT 49 – BÀI 30: Q TRÌNH ĐẲNG TÍCH – ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ PL 10 PHỤ LỤC PL 27 Tiết 50 – BÀI 31: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÍ TƯỞNG PL 27 PHỤ LỤC PL 50 Danh sách Giáo Viên PL 50 THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TÊN ĐỀ TÀI TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” – VẬT LÝ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH Ngành : Sư phạm Vật Lý Họ tên sinh viên: Nguyễn Hoàng Thuỳ Linh Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh Cơ sở đào tạo : Khoa Vật Lý – Trường Đại học Sư phạm Đà Nẵng Tóm tắt : Năng lực giải vấn đề lực cốt lõi cần rèn luyện phát triển cho học sinh đưa vào mục tiêu chương trình giáo dục phổ thơng sau năm 2018 Bên cạnh việc tổ chức dạy học Vật lý theo hướng phát nâng cao lực giải vấn đề cho học sinh xu hướng dạy học quan trọng Đồng thời vận dụng quy trình để thiết kế ba tiến trình DH ứng với ba chủ đề kiến thức trọng tâm chương “Chất khí” – Vật lý 10, là: “Q trình đẳng nhiệt Định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ốt: ; “Q trình đẳng tích Định luật Sác-lơ “ Phương trình trạng thái khí lý tưởng Quá tình đăng áp” Một thực nghiệm sư phạm tiến hành để đánh giá phát triển lực giải vấn đề học sinh Kết cho thấy nhiệm vụ giải vấn đề giao cho học sinh phù hợp góp phần nâng cao trình độ em Từ khoá: lực; lực giải vấn đề ; quy trình tổ chức dạy học Vật lý; Chất khí Mã xác nhận GV hướng dẫn Người thực đề tài Nguyễn Hoàng Thuỳ Linh DANH MỤC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Cấu trúc lực giải vấn đề 18 1.2 Thang đánh giá NL GQVĐ HS 21 1.3 Thực trạng việc dạy học theo hướng phát triển NL 30 GQVĐ GV địa bàn tỉnh Quảng Nam 1.4 Thực trạng việc học theo hướng phát triển NL GQVĐ HS địa bàn tỉnh Quảng Nam 31 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Chất khí” – Vật lý 10 hành 36 2.2 Mục tiêu dạy học chương “ Chất khí” 38 3.1 Kết thu khảo sát thực nghiệm NL 78 GQVĐ 3.2 Các mức độ học sinh đạt qua tiêu chí đánh giá 80 DANH MỤC HÌNH Số hiệu Tên hình hình Trang Hình 1.1 Cấu trúc NL 12 Hình 1.2 Sơ đồ bước hoạt động GQVĐ 26 Hình 1.3 Biểu đồ phần trăm câu trả lời GV 32 Hình 1.4 Biểu đồ phần trăm câu trả lời HS 34 Hình 3.1 Biểu đồ phần trăm tiêu chí xây dựng hoạt động trng dạy 82 Hình 3.2 Biểu đồ phần trăm tiêu chí cấu trúc học 83 Hình 3.3 Biểu đồ phần trăm tiêu chí xây dựng kiến thức nhằm bồi dưỡng NL GQVĐ 83 Hình 3.4 Biểu đồ phần trăm đánh giá chung tiêu chí xây dựng hoạt động dạy học 84 Hoạt động 2.2: TẠO THÍ NGHIỆM VỀ Q TRÌNH ĐẲNG ÁP a Mục tiêu hoạt động  Học sinh đặt câu hỏi mối liên hệ ba thông số p, V, T b Thiết bị  Máy chiếu, giảng Powerpoint, dụng cụ thí nghiệm: Bộ thí nghiệm định luật Gay luy-xac  Sách giáo khoa Vật lý 10  Phiếu học tập số PHIẾU HỌC TẬP SỐ PHUƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI KHÍ LÝ TƯỞNG Nhóm: … Tư liệu, thiết bị hỗ trợ:  Phiếu học tập  Bộ thí nghiệm định luật Gay luy-xac Nhiệm vụ: Hoàn thành câu hỏi sau trả lời theo nhóm Câu 2.1: Xây dựng định luật Gay luy-xac, từ rút q trình đẳng áp Quan sát thí nghiệm, đo giá trị thể tích nhiệt độ lượng khí thay đổi cịn áp suất khơng đổi - Điền kết vào bảng sau: Lần đo T (℃ ) T (K) 𝑽𝒙 (ml) PL37 V(ml) Biểu thức dự đoán … (NL vận dụng kiến thức, kĩ học VL – 2.4 Thu thập đánh giá kết thí nghiệm)  Tính V, T, từ rút dự đốn mối quan hệ chúnh? Điền biểu thức vào cột  Tính tốn từ rút nhận xét mối quan hệ đó? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Câu 2.2: Vẽ đồ thị định luật Gay luy-xac, trình đẳng áp  Dụa vào biểu thức suy từ thí nghiệm, dự đốn hình dạng đồ thị trục toạ độ:  Đồ thị (V, T)  Đồ thị (p,V)  Đồ thị (p, V) Đồ thị (p,T) Đồ thị (V, T) Đồ thị ( p, V) (NL vận dụng kiến thức, kĩ học – 1.2 Vẽ đồ thị biểu diễn ba thông số p, V, T hệ toạ độ (p, V Cách thức tổ chức Hoạt động GV Hoạt động HS PL38  GV: Cho học sinh quan sát thí  HS: Lắng nghe, thảo luận nnghiệm thật Thu thập số liệu làm  HS: Làm việc theo nhóm vviệc nhóm phân tích phiếu học tập số thực phiếu học tập số 1  HS: Lắng nghe tiếp thu  GV: Nhận xét Dự kiến sản phẩm  HS đưa nhiều ý kiến khác từ nhóm  HS phát vấn đề học Đánh giá hoạt động  Đánh giá xác nhận thành tố lực [a.1.1]; [a.2.1]; [c.1]; [d.1]; [d.2]; [b.3] thông qua quan sát lớp Hoạt động 2.3: TÌM HIỂU VỀ QUÁ TRÌNH ĐẲNG ÁP a Mục tiêu hoạt động  Giúp học sinh phân biệt khí thực khí lý tưởng b Thiết bị  Sách giáo khoa Vật lý 10  Giáo án câu hỏi cho học sinh c Cách thức tổ chức Hoạt động GV Hoạt động HS  GV: Dựa vào thí nghiệm kết phân tích, cho học sinh phát biểu khái niệm trình đẳng áp  HS: Phát biểu câu trả lời ( dựa theo thực nghiệm theo sách giáo khoa  GV: Gợi ý cho học sinh phát biểu  GV: Nhận xét câu trả lời học sinh  HS: Lắng nghe ghi nhận d Dự kiến sản phẩm  HS nhóm nhiều ý kiến khác báo cáo PL39  Nội dung ghi học sinh e Đánh giá hoạt động  Đánh giá xác nhận thành tố lực [a.1.1]; [a.2.1]; [c.1]; [d.1]; [d.2] thông qua quan sát lớp Hoạt động 2.4: LIÊN HỆ GIỮA THỂ TÍCH VÀ ĐỘ KHƠNG TUYỆT ĐỐI TRONG Q TRÌNH ĐẲNG ÁP a Mục tiêu hoạt động Giúp học sinh biết mối liên hệ thể tích độ không tuyệt đối b Thiết bị  Sách giáo khoa Vật lý 10 c Cách thức tổ chức Hoạt động GV Hoạt động HS  GV: Gợi ý cho HS nhận xét từ pt p1 V1 p V2  T1 T2 Nếu giữ cho p không đổi nghĩa p1 = p2 ta sẽ xây dựng phương trình nào?  HS: trả lời câu hỏi giáo viên Lập công thức trả lời p1 V1 p V2  T1 T2 V1 V2 V  hay  const T1 T2 T  GV:từ phương trình yêu cầu hs phát biểu định luật Gay Luy-xác  GV: nhận xét rút kết luận d  HS: lắng nghe ghi chép Dự kiến sản phẩm  Nội dung ghi học sinh e Đánh giá hoạt động  Đánh giá xác nhận thành tố lực [a.1.1]; [a.2.1]; [c.1]; [d.1]; [d.2] thông qua quan sát lớp Hoạt động 2.5: TÌM HIỂU VỀ ĐƯỜNG ĐẲNG ÁP a Mục tiêu hoạt động  Giúp học sinh hiểu đồ thị đường đẳng áp b Thiết bị  Sách giáo khoa Vật lý 10 c Cách thức tổ chức Hoạt động GV Hoạt động HS PL40  GV: Vẽ đồ thị biểu diễn phụ  HS: Vẽ đồ thị biễu diễn đường đẳng thuộc V T hệ toạ độ áp hệ toạ độ (V, T) Từ rút nhận xét hình dạng đồ thị  GV: suy dạng đồ thị trình đẳng áp hệ toạ độ (p, V) ; (p, T)  HS: lắng nghe ghi chép  GV: Nhận xét d Dự kiến sản phẩm  Nội dung ghi HS e Đánh giá hoạt động Hoạt động 2.6: TÌM HIỂU VỀ ĐỘ KHƠNG TUYỆT ĐỐI a Mục tiêu hoạt động  Giúp học sinh hiểu độ không tuyệt đối b Thiết bị  Sách giáo khoa Vật lý 10  Giáo án câu hỏi cho học sinh Cách thức tổ chức c Hoạt động GV Hoạt động HS  GV: Từ PTTT Nếu giảm nhiệt độ  HS: p = V = tới K p V sẽ có giá trị nào?  GV: Nếu tiếp tục giảm nhiệt độ áp suất thể tích nào?  HS: p