Tổ chức dạy học chương “từ trường” lớp 11 theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÍ VÕ THỊ HỒNG NGUYÊN TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” LỚP 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng, năm 2022 I ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÍ VÕ THỊ HỒNG NGUYÊN TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” LỚP 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Chun ngành: Sư phạm Vật lí Khố học: 2018 – 2022 Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Hoàng Bảo Thanh Đà Nẵng, năm 2022 II LỜI CẢM ƠN Đối với sinh viên năm cuối việc lựa chọn, nghiên cứu đề tài khóa luận tốt nghiệp cơng việc khơng phải đơn giản Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Hoàng Bảo Thanh hướng dẫn tận tình, giúp đỡ em suốt thời gian nghiên cứu hồn thành khóa luận Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Phòng Đào Tạo, Khoa Vật Lý, thầy cô giáo giảng dạy toàn thể bạn lớp K18 Trường Đại học Sư Phạm – Đại Học Đà Nẵng tận tình giảng dạy, góp nhiều ý kiến q báu cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu khoa học làm khóa luận tốt nghiệp Chân thành cảm ơn tình cảm quý báu người thân, bạn bè cổ vũ, động viên, góp ý tiếp thêm động lực để em hoàn thành luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng , thời gian có hạn lực thân cịn nhiều hạn chế kinh nghiệm nghiên cứu, nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp , bảo thầy, cô giáo bạn Đà Nẵng, tháng năm 2022 Tác giả I MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT V DANH MỤC BẢNG VI DANH MỤC HÌNH VI PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài: Mục tiêu nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Khách thể nghiên cứu: Giả thuyết khoa học: Phạm vi nghiên cứu: Nhiệm vụ nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu: 9.Cấu trúc luận văn CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 1.1.Năng lực 1.1.1.Khái niệm lực 1.1.2 Các lực cần hình thành cho học sinh 1.2 Năng lực giải vấn đề 1.2.1 Khái niệm lực giải vấn đề 1.2.2 Cấu trúc biểu hành vi lực giải vấn đề 1.3 Quy trình hình thức tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề học sinh 1.3.1 Quy trình dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề học sinh 1.3.2 Nguyên tắc thiết kế tiến trình dạy học nhằm PTNL GQVĐ HS 1.4 Phương pháp dạy học hợp tác để phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 10 1.4.1 Khái niệm 10 1.4.2 Cách tiến hành 11 II 1.4.3 Điều kiện sử dụng 12 1.5 Phương pháp dạy học phát giải vấn đề để phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 13 1.5.1 Khái niệm 13 1.5.2 Khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát giải vấn đề 14 1.6 Khảo sát thực trạng dạy học theo hướng phát triển lực giải vấn đề cho HS 15 1.6.1 Mục đích điều tra 15 1.6.2 Đối tượng điều tra 15 1.6.3 Phương pháp điều tra 15 1.6.4 Kết điều tra 15 1.6.5.Đánh giá kết điều tra 18 1.5.6 Một số thuận lợi, khó khăn dạy học theo hướng phát triển lực giải vấn đề trường THPT 22 KẾT LUẬN CHƯƠNG I 24 CHƯƠNG THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC “CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG LỚP 11” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GQVĐ CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 25 2.1 Khái quát cấu trúc nội dung kiến thức chương “Từ Trường” Vật Lí 11 THPT 25 2.2 Thiết kế tiến trình dạy học chương “ Từ Trường” Vật Lí 11 THPT nhằm phát triển lực GQVĐ cho học sinh trung học phổ thông 26 2.2.1.Bài 19: Từ trường 26 2.2.2 Bài 20: Lực từ Cảm ứng từ 43 2.2.3.Bài 21: Từ trường dòng diện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt 59 2.3 Mức độ cần kiểm tra đánh giá 73 2.4 Phương án kiểm tra đánh giá dạy học chương Từ Trường 75 KẾT LUẬN CHƯƠNG 78 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 79 3.1.Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 79 3.1.1.Mục đích thực nghiệm sư phạm 79 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 79 III 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm 79 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 79 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 79 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 80 3.3.1 Phương pháp xử lý kết thực nghiệm sư phạm 80 3.3.2 Kết thực nghiệm sư phạm 80 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 83 3.4.1 Xây dựng phương pháp đánh giá mức độ đạt kế hoạch giảng chương “Từ Trường” 83 3.4.2 Đánh giá phát triển NL GQVĐ học sinh 83 KẾT LUẬN CHƯƠNG 89 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 90 Những kết đạt luận văn 90 Hạn chế đề tài 90 Kết luận chung 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 PHỤ LỤC 1: PHIẾU KHẢO SÁT CHO GIÁO VIÊN PHỤ LỤC 2: PHIẾU KHẢO SÁT CHO HỌC SINH PHỤ LỤC 3: PHIẾU ĐÁNH GIÁ PHỤ LỤC 4: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 11 PHỤ LỤC 5: DANH SÁCH GIÁO VIÊN 22 IV DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ NL Năng lực GQVĐ Giải vấn đề NL GQVĐ Năng lực giải vấn đề DH Dạy học PPDH Phương pháp dạy học THPT Trung học phổ thông GD Giáo dục HS Học sinh GV Giáo viên CT GDPT Chương trình giáo dục phổ thơng PTNL GQVĐ Phát triển lực giải vấn đề NL VDKT Năng lực vận dụng kiến thức PP Phương pháp TNSP Thực nghiệm sư phạm TC Tiêu chí PHT Phiếu học tập V DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Cấu trúc hành vi lực giải vấn đề Bảng Mô tả ưu dạy học hợp tác với việc hình thành PC chủ yếu NL 12 Bảng Đánh giá mức độ đạt mục tiêu phát triển lực GQVĐ 75 Bảng Kết thu khảo sát thực nghiệm Kế hoạch giảng dạy 80 DANH MỤC HÌNH Hình 1 Biểu đồ thể phần trăm câu trả lời GV 19 Hình Biểu đồ thể phần trăm câu trả lời học sinh 21 Hình Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Từ trường” 26 Hình Biểu đồ phần trăm tiêu chí xây dựng hoạt động dạy 85 Hình Biểu đồ phần trăm tiêu chí cấu trúc học 86 Hình 3 Biểu đồ phằm trăm tiêu chí xây dựng kiến thức nhằm bồi dưỡng lực giải vấn đề 87 Hình Biểu đồ phần trăm đánh giá chung tiêu chí xây dựng hoạt động dạy học 88 VI PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài: Trong năm gần giáo dục Việt Nam có bước phát triển, có thành tựu đáng ghi nhận, góp phần quan trọng vào nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực bồi dưỡng nhân tài cho công xây dựng, bảo vệ đổi đất nước Nhưng bên cạnh giáo dục Việt Nam nói chung giáo dục THPT nói riêng nhiều hạn chế nội dung, chương trình, phương pháp giáo dục cịn lạc hậu, chậm đổi mới, chậm đại hóa, chưa gắn chặt với đời sống xã hội lao động nghề nghiệp hoạt động thực tiễn học sinh Vì vậy, đổi cách toàn diện giáo dục tất yếu trình phát triển đất nước Để đạt điều này, trình dạy học, người thầy cần phải thức tỉnh tâm hồn em học sinh tính ham hiểu biết, dạy em biết suy nghĩ hành động tích cực Vì thế, việc đổi phương pháp dạy học (PPDH) để học sinh chủ động, tích cực, sáng tạo học tập vấn đề cần thiết thiếu Bởi, có đổi PPDH, góp phần khắc phục biểu trì trệ nghiêm trọng giáo dục Và có đổi PPDH góp phần quan trọng nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo Vì lẽ đó, việc đổi PPDH khâu quan trọng việc đổi toàn diện giáo dục đào tạo Định hướng đổi giáo dục phổ thông xác định Nghị số 19NQ/TƯ ngày tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa XI “Đổi bản, tồn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế” luật Giáo dục sửa đổi ban hành ngày 14/6/2019, “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư sáng tạo người học; bồi dưỡng cho người học lực tự học, khả thực hành, lòng say mê học tập ý chí vươn lên” Việc đổi giáo dục phổ thông chuyển từ giáo dục theo tiếp cận nội dung sang tiếp cận lực đòi hỏi giáo viên phải đổi PPDH theo hướng phát triển lực cho học sinh Trong năm gần việc tổ chức dạy học theo tiếp cận lực giải vấn đề đề cập quan tâm phương pháp hữu hiệu để người học hoạt động tự giác, tích cực, độc lập sáng tạo q trình hoạt động, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục đáp ứng nhu cầu ngày cao nghiệp CNH- HĐH đất nước.Vật lí mơn khoa học thực nghiệm gắn liền với thực tiễn sống, việc tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển lực mơn cịn nhiều hạn chế Trong chương trình vật lí 11 THPT Thì Chương “Từ Trường ” chương có nội dung kiến thức quan trọng gắn liền với thực tiễn sống Việc tổ chức dạy học theo tiếp cận phát triển lực giải vấn đề chương giúp HS vừa nắm vững tri thức mới, vừa nắm phương pháp chiếm lĩnh tri thức đó, vừa phát triển tư tích cực, chuẩn bị lực thích ứng với đời sống xã hội, phát kịp thời giải hợp lý vấn đề nảy sinh Chính trình giảng dạy giáo viên cần phát triển HS lực giải vấn đề, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn Do đó, chọn đề tài: “ Tổ chức dạy học chương: Từ Trường theo định hướng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh” làm luận văn tốt nghiệp Hy vọng với đề tài , tơi chuẩn bị cho hành trang để trở thành người giáo viên tốt tương lai Mục tiêu nghiên cứu: Thiết kế tổ chức hoạt động dạy học chương “ Từ Trường ” lớp 11 THPT nhằm phát triển lực giải vấn đề cho HS trung học phổ thông Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học chương “ Từ trường” vật lí 11 THPT phát triển lực giải vấn đề HS Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Vật lí trường THPT Thái Phiên Giả thuyết khoa học: Nếu thiết kế tổ chức dạy học theo tiến trình “Chương IV: Từ Trường ” phát triển lực giải vấn đề cho học sinh góp phần nâng cao chất lượng dạy học trường THPT Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nội dung: Kiến thức Vật lí 11 phần Từ Trường Phạm vi nghiên cứu trường THPT Thái Phiên tiếp thu kiến thức giải đầy đủ tình huống/câu hỏi/nhiệm vụ mở đầu TC4 Vấn đề cần giải đưa học sinh vào hoạt động tìm tịi khám phá TC5 Hình thức tổ chức vấn đề lơi học sinh vào hoạt động nhóm tích cực TC6 Nội dung học vừa sức với học sinh II TIÊU CHÍ VỀ CẤU TRÚC BÀI HỌC TC7 Mục tiêu học trình bày đầy đủ, rõ ràng, viết quy định (cụ thể, đo lường được) TC8 Phần chuẩn bị học trình bày chi tiết, đầy đủ, làm sở để GV tổ chức, định hướng, giải hỗ trợ HS thực TC9 Công cụ đánh giá chủ đề phù hợp, chi tiết, đảm bảo đánh giá mục tiêu chủ đề III TIÊU CHÍ VỀ XÂY DỰNG KIẾN THỨC NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 10 TC10 Các vấn đề cần giải có bối cảnh thực tế, có ý nghĩa với thực tiễn, gần gũi với HS 11 TC11 Các kế hoạch dạy học PL9 nâng cao khả tự học, tìm tịi, sáng tạo giải vấn đề học 12 TC12 Hệ thống câu hỏi lựa chọn thành hệ thống; câu hỏi có mục đích cụ thể, nhằm rèn luyện kỹ giải vấn đề học sinh IV ĐÁNH GIÁ CHUNG 13 TC13 Tính khả thi (về thời gian, trình độ nhận thức học sinh, sở vật chất, khả tổ chức dạy học giáo viên…) 14 TC14 Mức độ phù hợp học chương trình giáo dục phổ thơng MỘT SỐ GĨP Ý VỀ CHỦ ĐỀ: Xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý thầy (cơ)! PL10 PHỤ LỤC 4: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC BÀI 22: LỰC LO-REN-XƠ I MỤC TIÊU DẠY HỌC 1.1 Về kiến thức - Phát biểu định nghĩa lực Lo-ren-xơ - Nêu đặc trưng phương, chiều viết cơng thức tính lực Lo-ren-xơ - Nêu đặc trưng chuyển động hạt mang điện tích từ trường đều; viết cơng thức tính bán kín vịng trịn quỹ đạo 1.2 Về lực a Năng lực chung: - Chủ đề góp phần phát triển lực tự chủ tự học + Ln chủ động, tích cực tự học đọc nghiên cứu tài liệu + Có thể tự vận dụng kiến thức học vào tính tốn - Chủ đề góp phần phát triển Năng lực giao tiếp hợp tác + Xác định trách nhiệm hoạt động thân + Có tương tác thành viên nhóm: làm thí nghiệm, trao đổi, thảo luận, trình bày kết thí nghiệm - Chủ đề góp phần phát triển lực giải vấn đề sáng tạo + Có sáng tạo, nhanh nhẹn giải vấn đề + Có thể vận dụng kiến thức vào sống + Có quan sát tỉ mỉ b Năng lực đặc thù môn học: - Năng lực giải vấn đề: Vận dụng kiến thức để giải thích số tượng vật lí liên quan - Năng lực tính tốn: Vận dụng cơng thức học để tính trường hợp cụ thể 1.3 Về phẩm chất:  Chăm chỉ: - Tích cực tìm tịi sáng tạo học tập; có ý chí vượt qua khó khăn để đạt kết tốt học tập  Trung thực: PL11 - Nhận thức hành động theo lẽ phải - Tự giác tham gia vận động người khác tham gia phát hiện, đấu tranh với hành vi thiếu trung thực học tập sống, hành vi vi phạm chuẩn mực đạo đức quy định pháp luật  Trách nhiệm: - Sẵn sàng chịu trách nhiệm lời nói hành động thân II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU (CHUẨN BỊ) Giáo viên - Máy chiếu, laptop,… - Kế hoạch dạy - Phiếu học tập Học sinh - Ôn lại kiến thức chương từ trường - Xem trước đến lớp II TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 1.Bảng tóm tắt tiến trình dạy học (chuỗi hoạt động dạy thời gian dự kiến) Hoạt động Nội dung Phương (thời gian) (Nội dung hoạt động) thuật dạy học chủ án đánh đạo pháp, kỹ Phương giá Hoạt động 1: -Kiểm tra cũ Hoạt động cá nhân, Học sinh (10 phút) -Làm nảy sinh phát nhóm Khởi động vấn đề cần tìm hiểu Nghiên cứu tài liệu giá tự đánh Thuyết trình, vấn đáp - Học sinh đánh giá lẫn - Giáo viên đánh giá Hoạt động 2: Hình thành kiến thức PL12 Hoạt động 2.1 -Định nghĩa lực Lo-ren-xơ Phương pháp dạy học Câu trả lời (15 phút) Tìm hiểu - Xác định lực Lo-ren-xơ theo cá nhân + nhóm nhóm Lực Lo-ren-xơ Hoạt động 2.2 Hoạt động cá nhân, Học sinh -Chú ý quan trọng Chuyển động hạt nhóm (10 phút) Chuyển - động hạt điện điện tích từ trường Nghiên cứu tài liệu tự đánh giá tích từ trường Hoạt động chung - Học sinh lớp đánh giá Thuyết trình, vấn đáp lẫn - Giáo viên đánh giá Hoạt động Phương pháp dạy học Lời Bài tập luyện tập (8 phút) Luyện tập, theo nhóm giải tập hệ thống hóa kiến thức Hoạt động -Giải tập Phương pháp dạy học Đáp (2 phút) Vận dụng, SBT theo nhóm mở rộng Tổ chức hoạt động cụ thể Hoạt động Khởi động (10p) a) Mục tiêu hoạt động: -Kiểm tra kiến thức cũ, chuẩn bị điều kiện để nghiên cứu kiến thức b) Nội dung hoạt động: - Học sinh trả lời câu hỏi tiếp nhận vấn đề từ giáo viên c) Dự kiến sản phẩm - Học sinh trả lời câu hỏi GV d) Cách tổ chức Bước thực Nội dung bước PL13 tập án Bước Chuyển giao nhiệm vụ: Giáo viên đặt vấn đề cách yêu cầu học sinh nêu: + Dòng điện gì? + Đặc điểm lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện đặt từ trường Dòng chuyển dời có hướng hạt điện tích tạo thành dịng điện, dịng điện đặt từ trường chịu tác dụng lực từ Vậy hạt điện tích chuyển động từ trường hạt có chịu tác dụng lực từ không? Bước HS tiếp nhận vấn đề Một học sinh lên bảng trả lời câu hỏi Bước 3: Báo cáo kết :HS trình bày hiểu biết - Dịng điện dịng chuyển dời có hướng cảu hạt mang điện - Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dịng điện đặt từ trường có phương vng góc với đường sức từ vng góc với đoạn dây dẫn, có độ lớn phụ thuộc vào từ trường cường độ dòng điện chay qua dây dẫn Bước : Đánh giá, nhận xét : Giáo viên đánh giá kết hoạt động để làm sở đánh giá học sinh GV xác nhận kiến thức: - Mọi điện tích chuyển động từ trường chịu tác dụng lực từ Lực gọi lực Lo-ren-xơ Hoạt động 2.Hình thành kiến thức Hoạt động 2.1:Xác định lực Lorentz a) Mục tiêu hoạt động - Phát biểu định nghĩa lực Lo - ren - xơ - Nêu đặc điểm lực Lo-ren-xơ - Biết cách xác định lực Lo-ren-xơ b) Nội dung hoạt động GV cho HS hoạt động nhóm đưa kết c) Dự kiến sản phẩm PL14 Định nghĩa lực Lo-ren-xơ - Mọi hạt điện tích chuyển động từ trường, chịu tác dụng lực từ Lực gọi lực Lo-ren-xơ Xác định lực Lo-ren-xơ ⃗ tác dụng lên điện tích q0 chuyển - Lực Lo-ren-xơ từ trường có cảm ứng từ 𝐵 động với vận tốc 𝑣 : ⃗ + Có phương vng góc với 𝑣 𝐵 + Có chiều tuân theo quy tắc bàn tay trái: Để bàn tay trái mở rộng cho từ trường hướng vào lòng bàn tay, chiều từ cổ tay đến ngón tay chiều 𝑣 q0>0 ngược chiều 𝑣 q0