(LUẬN văn THẠC sĩ) rèn kĩ năng giải bài tập chương các định luật bảo toàn vật lý 10 thông qua câu hỏi định hướng tư duy

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THỊ HỢP RÈN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 THÔNG QUA CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG TƯ DUY ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 01 11 HÀ NỘI – 2014 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THỊ HỢP RÈN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÝ 10 THƠNG QUA CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG TƯ DUY ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 60 14 01 11 Cán hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Nhã HÀ NỘI – 2014 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới Ban Giám hiệu, tập thể cán bộ, giáo viên trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc Gia Hà Nội bảo, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc chân thành đến PGS.TS Nguyễn Văn Nhã – người tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình chuẩn bị hồn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu trường PT Quốc tế Kinh Bắc đồng nghiệp, em học sinh, gia đình, bạn bè giúp đỡ động viên trình học tập, làm việc thực nghiệm sư phạm Tôi mong thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp tiếp tục giúp đỡ suốt q trình cơng tác bước đường học tập nghiên cứu Hà Nội, tháng 11 năm 2014 Phạm Thị Hợp i TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT PP Phương pháp THPT Trung học phổ thông BT Bài tập TNSP Thực nghiệm sư phạm TH Trung học SGK Sách giáo khoa SBT Sách tập ii TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số (x x ) kiểm tra 96 Bảng 3.2 Kết xử lí tính tham số 96 Bảng 3.3 Các tham số thống kê 97 Bảng 3.4 Bảng tần suất tần suất tích lũy i 97 iii TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ Trang Sơ đồ 1.1 Hệ thống câu hỏi định hướng tư giải vấn đề dạy học vật lí Sơ đồ 2.1 Sơ đồ nội dung cấu trúc chương “Các định luật bảo toàn” Đồ thị 3.1 41 Phân bố tần suất nhóm thực nghiệm đối chứng Đồ thị 3.2 16 98 Phân bố tần suất tích lũy nhóm thực nghiệm đối chứng 99 iv TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT ii DANH MỤC CÁC BẢNG iii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ iv MỤC LỤC iv MỞ ĐẦU i CHƯƠNG 1:NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TRẠNG VIỆC SOẠN VÀ SỬ DỤNG CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG TƯ DUY TRONG QUÁ TRÌNH GIẢI BÀI TẬP CHO HỌC SINH TRƯỜNG TƯ THỤC 1.1 Câu hỏi định hướng tư 1.1.1 Khái niệm câu hỏi định hướng tư 1.1.2 Các tiêu chuẩn xác định tính hiệu câu hỏi 1.1.3 Nguyên tắc đặt câu hỏi 1.1.4 Các bước đặt câu hỏi 1.1.5 Kĩ thuật đặt câu hỏi 1.1.6 Kĩ thuật thiết kế câu hỏi dạy học 14 1.2 Bài tập vật lý 16 1.2.1 Khái niệm tập vật lý 16 1.2.2 Vai trò tập vật lý dạy học 17 1.2.3 Tư trình giải tập vật lý 18 1.2.4 Phương pháp giải tập vật lý 24 1.2.5 Hướng dẫn học sinh giải tập vật lý 25 1.2.6 Kỹ giải tập vật lí 28 1.3 Đặc điểm học sinh THPT tư thục 30 1.3.1 Đặc điểm nhận thức 30 1.3.2 Đặc điểm tâm lý, tính cách 32 1.4 Thực trạng việc sử dụng câu hỏi định hướng tư việc hướng dẫn giải tập vật lý học sinh trường tư thục 36 1.4.1 Thực trạng 36 1.4.2 Nguyên nhân 37 1.4.3 Giải pháp 38 Kết luận chương 38 CHƯƠNG 2:SỬ DỤNG CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG TƯ DUY HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 39 2.1 Cấu trúc nội dung vị trí chương “ Các định luật bảo tồn” 39 2.1.1 Vị trí, vai trị chương 39 2.1.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung 41 2.1.3 Diễn giải sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Các định luật bảo toàn” 41 2.2 Mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn” 42 2.3 Phân loại tập chương “ Các định luật bảo toàn” 47 v TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com 2.3.1 Bài tập động lượng định luật bảo toàn động lượng 48 2.3.2 Bài tập công, công suất 49 2.3.3 Bài tập động năng, năng, 49 2.3.4 Bài tập chuyển hóa bảo toàn 50 2.4 Hệ thống tập nhằm rèn kĩ giải tập chương “ Các định luật bảo toàn” 50 2.4.1 Hệ thống tập trắc nghiệm 51 2.4.2 Hệ thống tập tự luận 57 2.5 Xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư hướng dẫn học sinh giải số tập soạn để rèn kĩ giải tập chương “ Các định luật bảo toàn” 65 Kết luận chương 83 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 84 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm(TNSP) 84 3.2 Nhiệm vụ TNSP 84 3.3 Đối tượng thực nghiệm 85 3.4 Thời điểm thực nghiệm 85 3.5 Tiến trình TNSP 85 3.6 Phân tích đánh giá kết TNSP 91 3.6.1 Đánh giá định tính việc rèn luyện nâng cao kỹ giải vấn đề việc giải tập chương định luật bảo toàn 92 3.6.2 Đánh giá định lượng 94 Kết luận chương 100 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 102 Kết luận 102 Khuyến nghị 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 103 PHỤ LỤC 105 PHỤ LỤC 1: PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI GIÁO VIÊN 105 PHỤ LỤC 2: ĐỀ KIỂM TRA 45’ 107 PHỤ LỤC 3: ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM BÀI 45’ 109 vi TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong thời đại ngày đất nước thực nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa lãnh đạo Đảng Cộng sản Việt Nam đạt số thành tựu đáng kể Cùng với đổi phát triển đất nước, giáo dục Việt Nam có biến đổi sâu sắc mục tiêu, nội dung phương pháp giáo dục nhằm mở rộng quy mô, nâng cao tính tích cực dạy học cách tồn diện Trong việc đổi dạy- học việc đổi phương pháp để nâng cao hiệu việc rèn kĩ năng, phát triển tư duy, lực sáng tạo cho người học quan trọng Đặc biệt kĩ năng, lực giải vấn đề thực tiễn, dạy học nói chung dạy học vật lí nói riêng việc đổi phương pháp để nâng cao kĩ năng, lực sáng tạo phát triển tư cho học sinh nhà giáo thực Một tiêu chí đổi phương pháp (PP) phải tìm cách thức định hướng hành động nhận thức hiệu dành cho học sinh, câu hỏi phương tiện quan trọng để định hướng tư cho học sinh Thật vậy, người thầy muốn dạy tốt cần đưa câu hỏi hay để khuấy động trí tị mị học sinh, kích thích trí tưởng tượng chúng tạo động tìm hiểu kiến thức Nó thách thức học sinh bắt chúng phải suy nghĩ, tìm tịi thực hành động có định hướng Việc xây dựng sử dụng câu hỏi q trình dạy học có tác động trực tiếp đến chất lượng, hiệu trình dạy học Thực trạng cho thấy, trình độ học sinh tư thục hạn chế mặt nhận thức ý thức tổ chức học tập, đồng thời chương trình học THPT cịn mẻ em Vì cần xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng tư phù hợp với trình độ nhận thức em giúp em có kĩ giải tập tốt Qua trình dạy học tơi nhận thấy chương “ Các TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com định luật bảo toàn” chương có nhiều ứng dụng thực tế, đồng thời tập chương tương đối khó học sinh tư thục nên việc giải tập em cịn lúng túng Trên sở đó, để nâng cao hiệu trình dạy học cho học sinh lựa chọn đề tài: Rèn kĩ giải tập chương “ Các định luật bảo tồn” vật lý 10 thơng qua câu hỏi định hướng tư Việc đưa câu hỏi định hướng tư cần thiết cho giáo viên học sinh trình dạy học Nhưng điều kiện, luận văn nghiên cứu sâu việc rèn kĩ giải tập thông qua câu hỏi định hướng tư cho học sinh trường tư thục Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc xây dựng câu hỏi định hướng tư sử dụng chúng để hướng dẫn học sinh giải tập chương "Các định luật bảo tồn" vật lí 10 nhằm rèn kỹ giải tập học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu Thứ nhất: Nghiên cứu nội dung chương trình sách giáo khoa, sách tập vật lý 10 Thứ hai: Nghiên cứu đặc điểm học sinh trường tư thục lực nhận thức ý thức tổ chức học tập Thứ ba: Đưa hệ thống câu hỏi định hướng tư hướng dẫn để rèn kĩ giải tập chương định luật bảo toàn Thứ tư: Tổ chức thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu câu hỏi xây dựng cách thức giảng dạy phù hợp việc rèn kỹ giải tập cho học sinh Đối tượng nghiên cứu - Hệ thống tập chương “ Các định luật bảo toàn” - Hoạt động dạy học tập chương “ Các định luật bảo toàn” trường tư thục TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com + Hệ số biến thiên (V): Trong trường hợp hai bảng số liệu có giá trị trung bình cộng khác nhau, người ta so sánh mức độ phân tán số liệu hệ số biến thiên Khi hệ số biến thiên V nhỏ chứng tỏ chất lượng đồng V S 100% X Khi V < 30%: Độ dao động đáng tin cậy Khi V > 30%: Độ dao động không đáng tin cậy + Sai số (ε ) :  S n Đánh dấu chất lượng nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng qua trường hợp sau: * Nếu hai bảng số liệu có X so sánh độ lệch chuẩn S lớp có độ lệch chuẩn bé nhóm có chất lượng tốt * Nếu hai bảng số liệu có X khác so sánh mức độ phân tán số liệu hệ số biến thiên V Lớp có V nhỏ lớp có chất lượng đồng hơn, lớp có X lớn chất lượng tốt Thống kê kết kiểm tra nhóm thực nghiệm đối chứng lớp 10 trường PT Quốc tế Kinh Bắc Sau tiến hành kiểm tra, chấm xử lí số liệu, kết biểu diễn bảng 3.1; 3.2; 3.3; 3.4 Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra Số Nhóm Điểm số Điểm học sinh 10 TB 3 7,8 2 6,8 Thực nghiệm 10 0 0 0 Đối chứng 10 0 0 95 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Bảng 3.2 Kết xử lý tính tham số Nhóm đối chứng X =6,8 Nhóm thực nghiệm X = 7,4 Xi fi XX (X i  X )2 0 0,0 0,00 0,0 fi X  X (X i  X ) fi Xi fi 0,00 0 0,0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 0,0 0,00 0,00 -1,8 3,24 3,24 -1,8 3,24 3,24 -0,8 0,64 2,56 -0,8 0,64 1,92 0,2 0,04 0,08 0,2 0,04 0,12 1,2 1,44 2,88 1,2 1,44 2,88 2,2 4,84 4,84 10 2,2 4,84 4,84 10 0,0 0,00 0,00 (X i  X )2 (X i  X )2 Bảng 3.3 Các tham số thống kê Tham số Điểm trung bình Độ lệch chuẩn V  S 100% X Nhóm (X ) (S2 ) Thực nghiệm 7,8 1,44 15,38 Đối chứng 6,8 1,51 18,07 96 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Bảng 3.4 Bảng tần suất tần suất lũy tích Lớp thực nghiệm Điểm Tần suất Xi Tần số f ω i = i 100% fi Tần suất lũy tích ω(≤ i)% 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,00 40,00 70,00 90,00 100,00 n 10 Tổng 0 0 0 3 10 Lớp đối chứng 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,00 30,00 30,00 20,00 10,00 100,00 Tần số fi Tần suất ωi= 0 0 1 3 1 10 fi n 100% 0,00 0,00 0,00 0,00 10,00 10,00 30,00 30,00 10,00 10,00 0,00 100,00 Tần suất lũy tích ω(≤ i)% 0,00 0,00 0,00 0,00 10,00 20,00 50,00 80,00 90,00 100,00 0,00 Đồ thị 3.1 Phân bố tần suất nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng ωi 30 25 20 Thực nghiệm Đối chứng 15 10 0 10 Xi 97 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Đồ thị 3.2 Phân bố tần suất tích lũy nhóm thực nghiệm đối chứng ω 100 80 60 Thực nghiệm Đối chứng 40 20 0 10 Xi  Đánh giá kết Qua kết TNSP cho thấy: Điểm trung bình cộng nhóm thực nghiệm đạt 7,8 cao điểm trung bình cộng nhóm đối chứng 6,8 Tỉ lệ phần trăm học sinh đạt điểm giỏi nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng Tỉ lệ phần trăm học sinh đạt điểm trung bình nhóm thực nghiệm thấp so với nhóm đối chứng Hệ số biến thiên giá trị điểm số nhóm thực nghiệm (V = 15,38%) thấp nhóm đối chứng (18,07%), đồng nghĩa với việc độ phân tán điểm số quanh điểm trung bình nhóm thực nghiệm nhỏ 98 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Đồ thị đường phân bố tần suất nhóm thực nghiệm nằm bên phải đồ thị phân bố tần suất nhóm đối chứng Đồ thị tần suất tích lũy nhóm thực nghiệm nằm đồ thị tần suất tích lũy nhóm đối chứng Chứng tỏ chất lượng nắm bắt vấn đề vận dụng kiến thức nhóm thực nghiệm tốt nhóm đối chứng Như xét mặt định lượng cho thấy việc rèn kỹ giải tập qua hệ thống câu hỏi định hướng mang lại mặt tích cực, làm cho học sinh hứng thú hơn, có tư mạch lạc việc nắm bắt vấn đề toán đặt giải vấn đề có hiệu Qua đợt thực nghiệm rút kinh nghiệm quý báu Đó việc rèn kỹ giải tập chương “ Các định luật bảo tồn`” nói riêng tập vật lí nói chung thơng qua hệ thống câu hỏi định hướng, người giáo viên phải thực đầu tư cho hệ thống câu hỏi cho câu hỏi thực chức định hướng hành động nhận thức học sinh Ngồi việc phải thỏa mãn tiêu chuẩn câu hỏi định hướng hành động nêu chương I phần sở lí luận, câu hỏi cịn phải gợi ý cho học sinh định hướng chất tượng vật lí vấn đề phải giải quyết, câu hỏi đưa phải lúc, điều khiển tình học tập tạo mơi trường tích cực học tập nơi em Song vấn đề đặt kết khác có thực phương pháp đem lại không? Các số liệu có đáng tin cậy hay khơng? Để trả lời câu hỏi đó, chúng tơi áp dụng toán kiểm định thống kê toán học theo bước sau: Bước 1: Chọn xác suất sai lầm = 0,05 Phát biểu giả thiết H0 : X TN  X ĐC nghĩa khác X TN X ĐC khơng có ý nghĩa với xác suất sai lầm  Tức chưa đủ để kết luận phương pháp tốt phương pháp cũ Phát biểu giả thiết H1 : X TN  X ĐC nghĩa khác X TN X ĐC có ý nghĩa với xác suất sai lầm  Tức phương pháp có hiệu phương pháp cũ 99 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Bước 2: Tính t t X TN  XDC TN DC S S  nTN nDC  7,8  6,8  2,04 1,44 1,51  10 10 Bước 3: Tra từ bảng phân bố chuẩn tìm t: (t)     0,975 Với t= 1,96 Bước 4: So sánh t với t ta thấy t > t Vậy bác bỏ giả thiết H0 , chấp nhận giả thiết H1 tức X TN  X ĐC Kết luận: Sự khác X TN X ĐC có ý nghĩa với xác suất sai lầm  Kết thu nhóm thực nghiệm thực tốt nhóm đối chứng Qua kết phân tích định tính định lượng, chúng tơi nhận thấy kết học tập nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng Điều chứng tỏ chất lượng nắm vững kiến thức học sinh nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng Kết luận chương Qua đánh giá kết thực nghiệm cho thấy: + Việc rèn kĩ giải tập thông qua hệ thống câu hỏi định hướng mà chúng tơi soạn thảo thực có hiệu Điều khẳng định giả thuyết khoa học luận văn đắn + Hệ thống câu hỏi định hướng tư soạn thảo có tính khả thi + Tiến trình hướng dẫn giải tập thơng qua câu hỏi định hướng tư đạt số kết nêu Bên cạnh chúng tơi cịn nhận thấy có điểm hạn chế sau: - Một số dự kiến giáo viên chưa thật phù hợp với khả nhận thức học sinh nên cần điều chỉnh, bổ sung 100 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com - Việc thực nghiệm tiến hành hai lớp Do đối tượng thực nghiệm phạm vi hẹp nên cần phải tiếp tục thực đối tượng học sinh khác + Mặc dù có vài hạn chế định, qua thực nghiệm khẳng định: Nếu đề xuất việc rèn luyện kĩ giải tập vật lí thơng qua hệ thống câu hỏi định hướng tư góp phần nâng cao kết học tập học sinh giải pháp hồn tồn thực thực tiễn 101 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Sau trình thực đề tài nghiên cứu, thấy luận văn mang lại hiệu thiết thực qua số nhận định từ kết thu + Trên sở vận dụng lí luận dạy học đại thực đổi phương pháp giảng dạy, giải pháp mà đề tài đề cập phát huy tính chủ động, tích cực lực sáng tạo nơi học sinh + Việc soạn thảo hệ thống câu hỏi định hướng giúp cho học sinh nâng cao kĩ giải vấn đề, phát triển tư duy, thúc đẩy động hứng thú học tập, thay đổi cách học nhận thức theo hướng tích cực hoạt động nhận thức học sinh + Tìm hiểu nội dung, mục tiêu kiến thức, kĩ mà học sinh cần đạt chương định luật bảo toàn vật lý 10 THPT + Rèn kĩ giải tập chương định luật bảo toàn qua hệ thống câu hỏi định hướng giúp em hiểu sâu sắc tượng vật lý đời sống Đồng thời thúc đẩy lực tư sáng tạo học sinh, nâng cao khả giải tốn có nội dung cụ thể, gắn với thực tiễn - Nghiên cứu vận dụng giải pháp sử dụng hệ thống câu hỏi định hướng để nâng cao kĩ năng, lực giải vấn đề cho chương, phần kiến thức khác mơn vật lí môn học khác Khuyến nghị Qua trình thực đề tài Chúng tơi thấy hướng nghiên cứu đề tài hoàn toàn phù hợp với quan điểm đổi phương pháp giảng dạy thầy, giáo vận dụng vào việc giảng dạy Việc sử dụng tốt hệ thống câu hỏi định hướng góp phần nâng cao khả tự chủ, sáng tạo tư khoa học cho hệ trẻ ngồi ghế nhà trường 102 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com ... DỤC PHẠM THỊ HỢP RÈN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 THÔNG QUA CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG TƯ DUY ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp... DỤNG CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG TƯ DUY TRONG QUÁ TRÌNH GIẢI BÀI TẬP CHO HỌC SINH TRƯỜNG TƯ THỤC 1.1 Câu hỏi định hướng tư 1.1.1 Khái niệm câu hỏi định hướng tư Câu hỏi định hướng dạy học câu hỏi hướng. .. 38 CHƯƠNG 2:SỬ DỤNG CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG TƯ DUY HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 39 2.1 Cấu trúc nội dung vị trí chương “ Các định luật bảo