Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học một số kiến thức phần nhiệt học vật lí 10

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM VÕ THỊ KHÁNH LY PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH THÔNG QUA SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ ĐÀ NẴNG – NĂM 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM VÕ THỊ KHÁNH LY PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH THÔNG QUA SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN NHIỆT HỌC VẬT LÍ 10 Ngành: Lý luận PPDH Bộ mơn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Thanh Hải ĐÀ NẴNG – NĂM 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu cá nhân Kết nghiên cứu không trùng với cơng trình nghiên cứu cơng bố trước Mọi trích dẫn luận văn từ tài liệu hồn tồn trung thực Tơi xin chịu trách nhiệm lời cam đoan Tác giả Võ Thị Khánh Ly ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, nhận giúp đỡ nhiệt thành từ thầy cô giáo, bạn bè người thân Tôi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm thầy giáo khoa vật lí, trường Đại học Đà Nẵng – Đại học sư phạm tạo điều kiện để học tập nghiên cứu thời gian qua Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thanh Hải, người ln tận tình hướng dẫn đóng góp ý kiến q báu suốt q trình tơi thực luận văn Tôi chân thành cảm ơn quan tâm Ban giám hiệu, giúp đỡ, ủng hộ thầy giáo tổ vật lí, đặc biệt giáo viên Lương Thị Mỹ Ly em học sinh lớp 10 (2020-2021) trường THPT Giáo dục nghề - giáo dục thường xuyên nơi tiến hành thực nghiệm sư phạm Cuối cùng, xin bày tỏ lịng biết ơn gia đình, bạn bè ln động viên, giúp đỡ tơi vượt qua khó khăn q trình học tập hồn thành luận văn trường Đại học Đà Nẵng - Đại học sư phạm Quảng Ngãi, tháng 05 năm 2020 Tác giả Võ Thị Khánh Ly iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết đầy đủ Viết tắt DH Dạy học GV Giáo viên GQVĐ Giải vấn đề HS Học sinh NL GQVĐ Năng lực giải vấn đề NXB Nhà xuất PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa TN Thí nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm THPT Trung học phổ thông iv DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang Bảng 1.1 Cấu trúc lực giải vấn đề Bảng 1.2 Điều tra thực trạng 100 học sinh lớp 10 Trung tâm dạy nghề - Giáo dục thường xuyên hướng nghiệp tỉnh Quảng Ngãi 29 Bảng 1.3 Điều tra thực trạng 10 giáo viên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi 30 Bảng 2.1 Sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học số phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 50 Bảng 3.1 Xếp loại học lực mơn Vật lí học sinh lớp 10A3, trường THPT Trung tâm dạy nghề - Giáo dục thường xuyên hướng nghiệp 67 Bảng 3.2 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm lớp 10A3 trường THPT Trung tâm dạy nghề - Giáo dục thường xuyên hướng nghiệp 67 Bảng 3.3 Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ tượng bề mặt chất lỏng (tiết 1) 69 Bảng 3.4 Danh sách học sinh tiến hành quan sát thực nghiệm lớp 10A3 trường Trung tâm dạy nghề - Giáo dục thường xuyên hướng nghiệp tỉnh Quảng Ngãi mã hóa 73 Bảng 3.5 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Nguyễn Duy Đ 33 tập có nội dung thực tiễn phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 74 Bảng 3.6 Điểm hành vi NLGQVĐ học sinh Nguyễn Duy Đ qua học thực nghiệm phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 75 Bảng 3.7 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Cao Thị Xuân T 33 tập có nội dung thực tiễn phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 75 Bảng 3.8 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Cao Thị Xuân T qua học thực nghiệm phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 76 Bảng 3.9 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Lê Hữu T 33 tập có nội dung thực tiễn phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 77 Bảng 3.10 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Lê Hữu T qua thực nghiệm phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 78 Bảng 3.11 Tổng điểm hành vi NL GQVĐ ba học sinh qua học tập học thực nghiệm phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 79 v DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Tên biểu đồ Trang Biểu đồ 3.1 NLGQVĐ học sinh Nguyễn Duy Đ qua học thực nghiệm phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 75 Biểu đồ 3.2 NL GQVĐ học sinh Cao Thị Xuân T qua học thực nghiệm phần “Nhiệt học”, Vật lý 10 77 Biểu đồ 3.3 NL GQVĐ học sinh Lê Hữu Toàn qua học thực nghiệm phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 78 Biểu đồ 3.4 NL GQVĐ ba học sinh qua học tập học thực nghiệm phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 79 Số hiệu vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC BIỂU ĐỒ v MỤC LỤC vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài 10 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THƠNG QUA BÀI TẬP CĨ NỘI DUNG THỰC TẾ CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 1.1 Năng lực giải vấn đề phát triển lực giải vấn đề cho học sinh dạy học vật lí 1.1.1 Năng lực 1.1.2 Năng lực giải vấn đề 1.1.3 Năng lực giải vấn đề học tập vật lí 1.1.4 Các mức độ lực giải vấn đề học sinh học tập vật lí 1.1.5 Cấu trúc lực giải vấn đề học sinh học tập vật lí 1.1.6 Các mức độ lực giải vấn đề học sinh học tập vật lí 10 vii 1.1.7 Phát triển lực giải vấn đề cho học sinh thông qua tập vật lí có nội dung thực tế 11 1.2 Bài tập vật lí 15 1.3 Bài tập vật lí có nội dung thực tế 17 1.4 Cách thức xây dựng tập có nội dung thực tiễn 20 1.4.1 Nguyên tắc xây dựng tập có nội dung thực tế 20 1.4.2 Quy trình xây dựng tập có nội dung thực tế 22 1.4.3 Phương pháp giải tập vật lí có nội dung thực tế 23 1.5 Quy trình dạy học theo hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh dạy học vật lí 26 1.5.1 Chuẩn bị điều kiện tổ chức dạy học theo hướng phát triển lực giải vấn đề 26 1.5.2 Tổ chức dạy học 26 1.5.3 Tổng kết, đánh giá 28 1.6 Thực trạng việc sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học vật lí nhằm phát triển lực giải vấn đề học sinh số trường trung học phổ thông thành phố Quảng Ngãi 28 1.6.1 Thực trạng 28 1.6.2 Nguyên nhân 31 CHƢƠNG THIẾT KẾ BÀI DẠY HỌC CÓ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN NHIỆT HỌC, VẬT LÍ 10 34 2.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung phần nhiệt học, Vật lí 10 34 2.1.1 Đặc điểm chung phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 34 2.1.2 Cấu trúc nội dung kiến thức phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 34 2.2 Một số tập có nội dung thực tế nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh dạy học số kiến thức phần Nhiệt học 36 2.4 Sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học số phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 49 2.5 Thiết kế tiến trình dạy học sử dụng tập có nội dung thực tế phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 50 Kết luận chương 65 viii CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 66 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 66 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 66 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 66 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 66 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 67 3.4 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 67 3.5 Bảng tiêu chí đánh giá lực giải vấn đề dạy học phần “Nhiệt học”, Vật lí 10 69 3.6 Phân tích đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 71 3.6.1 Phân tích định tính q trình thực nghiệm sư phạm 71 3.6.2 Phân tích định lượng trình thực nghiệm sư phạm 73 Kết luận chương 80 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC PL1 PL 41 đặc - - GV nêu số tập có nội dung Học sinh quan sát, nhận xét rút kinh nghiệm thực tiễn yêu cầu học sinh trả lời: A9.2, A9.3 Hoạt động Sự bay (18 phút) Mục tiêu kiến thức: - Nêu khái niệm đặc điểm bay ngưng tụ Giải thích nguyên nhân trình bay ngưng tụ dựa chuyển động nhiệt phân tử Đề xuất vấn đề (5 phút) Hoạt động giáo viên - - GV yêu cầu học sinh phát biểu lại Hoạt động học sinh - Sự chuyển từ thể lỏng sang thể khí định nghĩa bay ngưng (hơi) mặt thoáng chất lỏng gọi tụ học bay GV cho học sinh tiến hành TN2: Quá trình chuyển ngược lại từ thể khí + Đổ lớp nước lên mặt đĩa nhôm, (hơi) sang thể lỏng gọi ngưng tụ thổi nhẹ lên mặt nước hơ nóng - đĩa + Đặt thủy tinh gần miệng cốc nước sát nhận xét - nóng, quan sát mặt thủy tinh + GV: Hai tượng hai trình chuyển thể gì? HS tiến hành làm thí nghiệm, quan HS điền kết quan sát TN vào phiếu TN số - Vấn đề đặt với học sinh: Nguyên nhân trình bay ngưng tụ thực tiễn - GV đưa câu hỏi: Giải thích hai tượng bay ngưng tụ thí nghiệm nào? nào? PL 42 Nghiên cứu giải vấn đề (8 phút) Hoạt động giáo viên - GV đặt lại vấn đề cho HS: Nguyên Hoạt động học sinh - nhân trình bay ngưng tụ gì? - GV đưa câu hỏi gợi ý: HS suy nghĩ đưa phương án trả lời + Các phân tử chất lỏng chuyển động tự hỗn loạn không ngừng, chuyển + Dựa vào thuyết động học phân tử động, chúng va chạm vào vào chất khí nhận xét chuyển động thành bình Tại mặt thống chất lỏng, phân tử chất lỏng mặt thoáng + Các phân tử chất lỏng thoát khỏi mặt thoáng chất lỏng tạo thành tượng gì? số phân tử chất lỏng có động chuyển động nhiệt lớn nên chúng thắng cơng cản lực hút phân tử chất lỏng nằm mặt thoát để + Tương tự vận dụng để giải thích khỏi mặt thống ngun nhân q trình ngưng tụ + Các phân tử chất lỏng thoát khỏi mặt - GV: Như ngưng tụ xảy thoáng chất lỏng trở thành phân tử kèm theo bay Hãy nhận chất tạo thành trình xét số lượng phân tử bị hút vào bay thoát khỏi mặt thoáng trường hợp bay ngưng tụ - chuyển động nhiệt hỗn loạn va chạm vào GV: Tốc độ bay phụ thuộc mặt thoáng bị phân tử chất lỏng vào nhiệt độ, diện tích bề nằm mặt thống hút tạo thành mặt áp suất phía bề mặt chất lỏng? Tại sao? - + Một số phân tử chất lỏng trình ngưng tụ - Tốc độ bay phụ thuộc vào GV yêu cầu học sinh trả lời nhiệt độ, diện tích bề mặt áp A9.1 suất phía bề mặt chất lỏng PL 43 Vận dụng (5 phút) Hoạt động giáo viên - Hoạt động học sinh Hướng dẫn HS nêu vài ứng - dụng tượng bay ngưng tụ - Học sinh suy nghĩ câu trả lời điền vào phiếu học tập - GV nêu tập có nội dung Học sinh quan sát, theo dõi rút kinh nghiệm thực tiễn yêu cầu học sinh trả lời: A9.4, A9.5,A9.7 Hoạt động Củng cố, giao nhiệm vụ nhà (3 phút) Hoạt động giáo viên - Hoạt động học sinh Hệ thống lại kiến thức - học - theo yêu cầu giáo viên GV đưa câu hỏi để tổng kết lại nội dung kiến thức học - Giao nhiệm vụ nhà: Hoàn thành phiếu nhiệm vụ tập nhà giao: B9.9,B9.10 HS tự hệ thống lại kiến thức họ A9.6, A9.8, - HS nhận phiếu tập nhà MASTER'S THESIS INFORMATION DEVELOP A STUDENT'S ABILITY TO SOLVE PROBLEMS THROUGH THE USE OF PRACTICAL EXERCISES TO TEACH SOME KNOWLEDGE OF PHYSICAL THERMOGRAPHY 10 Major: Theory and teaching methods of physics Student's name: Vo Thi Khanh Ly Scientific instructor: Dr Nguyen Thanh Hai Training institutions: University of Education - University ofDa Nang Summary: Physics is an experimental science, physical knowledge associated with practical phenomena In order to realize the goal of renewing education in physics teaching towards capacity development, it is necessary to renew the content, forms and methods of teaching physics How students can apply their knowledge, skills, and attitudes to practice is an important issue Based on the theory of developing the student's problem-solving capacity through the use of practical exercises in physics teaching, the thesis has developed criteria to assess problem-solving capacity in physics, building exercises with practical content in some knowledge of physical thermography 10, design teaching processes using practical exercises in the physical "Thermodynamics" 10.On that basis, the thesis has also experimented with of the teaching processes that have been built Isothermal process - Boi-la-Ma-ri-6t's law, Isometric process, Sac-la's la:w, the surface phenomena of the liquid Experimental results show that the teaching processes are organized in accordance with the students' practice and qualifications while developing the student's problem solving capacity Therefore, the use of practical exercises in physics education is a viable solution to developing problem-solving skills for students in the new high school program �::c Keywords: Indeed, physical activities have practical content; develop the ability to solve problems, thermodynamics Instructor's confirmation Nguyen Thanh Hai Whoev r : subject Vo Thi Khanh Ly ... CÓ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN NHIỆT HỌC, VẬT LÍ 10 2.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung phần nhiệt. .. 2.2 Một số tập có nội dung thực tế nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh dạy học số kiến thức phần Nhiệt học Chúng biên soạn tổng hợp 60 tập có nội dung thực tế phần ? ?Nhiệt học? ??, Vật lí 10. .. học số kiến thức phần Nhiệt học 36 2.4 Sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học số phần ? ?Nhiệt học? ??, Vật lí 10 49 2.5 Thiết kế tiến trình dạy học sử dụng tập có nội dung thực tế phần