Sinh viên Đỗ Hồng Sơn Lớp K16 ĐHSP Vật lý Lời nói đầu Đề tài “Thiết kế tiến trình dạy học bài tập Vật lý Chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý lớp 10 nâng cao nhằm phát triển năng lực người học” Em r[.]
Sinh viên: Đỗ Hồng Sơn Lớp: K16- ĐHSP Vật lý Lời nói đầu Đề tài: “Thiết kế tiến trình dạy học tập Vật lý Chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý lớp 10 nâng cao nhằm phát triển lực người học” Em mong muốn đề tài mang tính khoa học sư phạm nhằm mục đích góp phần nâng cao chất lượng q trình dạy học Kinh nghiệm thân hạn chế nên thực thiện đề tài không tránh khỏi thiếu sót, em mong đón nhận, nhận xét đóng góp ý kiến q thầy, để em học hỏi thêm kinh nghiệm quý báu góp phần hồn thiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn quý thầy, cô quan tâm đặc biệt GV hướng dẫn, thầy Hoàng Dũng Sĩ quan tâm giúp đỡ em trình học tập suốt trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn! PHẦN 1: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Từ thực tiễn nhu cầu xã hội giáo dục phải đổi phương pháp dạy học bồi dưỡng cho người học lực để sáng tạo tri thức mới, phương pháp học tập cách giải vấn đề cho phù hợp Để việc dạy học đạt kết cao người giáo viên phải biết phát huy lực người học, chọn lựa phương thức tổ chức hoạt động giúp người học vừa học tập, vừa phát triển nhận thức, tư duy, kỹ năng, kỹ xảo khả giải tập Trong trình dạy học trường trung học phổ thông nước ta trước tập ln giữ vai trò đặc biệt quan trọng, khơng thể thiếu Đặc biệt q trình dạy học mơn Vật lý tập vật lý ln phương tiện để: ôn tập, cố kiến thức lý thuyết học; rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh; rèn luyện cho học sinh khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống; kiểm tra, đánh giá lượng kiến kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo học sinh Mỗi tập tình cần học sinh vận dụng lực thân cách tích cực Tính tích cực nâng cao sử dụng nguồn kiến thức để học sinh tìm tịi, rèn luyện lực thân để tái hiện, củng cố kiến thức Việc giải tập vật lý giúp cho học sinh ôn tập, cố, đào sâu, mở rộng kiến thức rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức để giải vấn đề thực tiễn đời sống Bài tập thật phương tiện hữu hiệu để phát triển lực học sinh trình học tập Nếu đầu tư nghiên cứu, vận dụng lý thuyết phương pháp dạy học tích cực giúp “phá vỡ lối mòn” lâu việc dạy học tập vật lý nhằm đạt mục tiêu đề tài Hướng nghiên cứu có nhiều sinh viên, thầy giáo có bề dày kinh nghiệm nghiên cứu đạt thành công định Với mong muốn sâu nghiên cứu theo hướng nghiên cứu cá nhân em tiến trình dạy học tập Vật lý trường THPT chương cụ thể nhằm phát triển lực người học Và thân sinh viên năm trường nên em muốn rèn luyện kỹ dạy học, cách thiết kế tiến trình dạy học học tập Vật lý Vì lý trên, em chọn đề tài nghiên cứu: “Thiết kế tiến trình dạy học tập Vật lý Chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 nâng cao nhằm phát triển lực người học” Mục đích nghiên cứu - Nội dung kiến thức đề tài - Thiết kế tiến trình dạy học tập Vật lý theo định hướng tổ chức - hướng dẫn học sinh lĩnh hội kiến thức giải tập vật lý học Chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 nâng cao nhằm phát triển lực người học Giả thuyết khoa học Trong trình tổ chức - hướng dẫn học sinh lĩnh hội kiến thức giải tập Vật lý dạy học Chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 nâng cao, người giáo viên chọn lựa phương pháp phù hợp phát triển lực người học nâng cao hiệu dạy học Đối tượng nghiên cứu - Các khái niệm lực người, lực học sinh THPT - Nghiên cứu sở lý luận sở thực tiễn việc tổ chức - hướng dẫn học sinh lĩnh hội kiến thức giải tập Vật lý học Chương: “Các định luật bảo toàn” lớp 10 nâng cao nhằm phát triển lực học sinh THPT nâng cao hiệu dạy học - Tổ chức - hướng dẫn, thiết kế tiến trình dạy học tập Vật lý cho phù hợp để học sinh tự học, tự giải tập sau học Chương: “Các định luật bảo toàn” Vật lý lớp 10 nâng cao - Nghiên cứu nội dung, chương trình sách giáo khoa Vật lý THPT, phương pháp dạy học theo hướng phát triển lực học sinh THPT nâng cao hiệu dạy học Vật lý THPT Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu lực người, lực học sinh THPT, vai trò phương pháp tổ chức - hướng dẫn học sinh học giải tập Vật lý dạy học tập Chương: “Các định luật bảo toàn” Vật lý lớp 10 nâng cao Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu chung lực người, ngừi học lực học sinh THPT đưa khái niệm - Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn vấn đề đổi phương pháp dạy học Vật lý theo hướng phát triển lực học sinh THPT dạy học Vật lý trường THPT - Nghiên cứu sở lý luận việc phân dạng xây dựng phương pháp giải dạng tập đó, thơng qua tổ chức - hướng dẫn học sinh chiếm lĩnh tri thức phát huy lực học sinh - Xây dựng số phương pháp giải tập nhằm phát triển lực học sinh THPT nâng cao hiệu dạy học Vật lý trường THPT Tiến hành soạn thảo, xây dựng tiến trình dạy học tập Chương: “Các định luật bảo toàn” Vật lý lớp 10 nâng cao - Rút kết luận Phương pháp nghiên cứu 7.1 Nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu sở lý luận tâm lý học, giáo dục học lý luận dạy học Vật lý theo định hướng phát huy lực học sinh THPT học tập môn Vật lý - Nghiên cứu mục tiêu giáo dục nhiệm vụ dạy học môn Vật lý trường THPT - Nghiên cứu nội dung, chương trình Vật lý THPT 7.2 Điều tra, quan sát - Tìm hiểu thực tiễn khó khăn thuận lợi tiến hành tổ chức hướng dẫn học sinh giải tập Vật lý trình học tập (kiến thức mới), để từ tìm biện pháp phù hợp sở đổi phương pháp dạy học Vật lý - Tìm hiểu tiến trình dạy học cụ thể trình dạy học tập Vật lý Chương: “Các định luật bảo toàn” Vật lý lớp 10 nâng cao nhằm phát triển lực học sinh THPT nâng cao hiệu dạy học vật lý trường THPT PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở tâm lý học 1.1.1 Hoạt động dạy học 1.1.1.1 Khái niệm Hoạt động dạy học hoạt động lãnh đạo, tổ chức, điều khiển người giáo viên người học tự giác, tích cực, chủ động, biết tự tổ chức, tự điều khiển hoạt động học tập nhằm thực nhiệm vụ dạy học Hoạt động dạy học trình gồm hai hoạt động thống biện chứng: hoạt động dạy giáo viên hoạt động học học sinh Trong đó, hoạt động dạy giáo viên có vai trị chủ đạo cịn hoạt động học học sinh có vai trị tự giác, chủ động tích cực Nếu thiếu hai hoạt động hoạt động dạy học khơng diễn 1.1.1.2 Bản chất Bản chất hoạt động dạy hoạt động người giáo viên tổ chức nhận thức cho người học, từ giúp họ học tật tốt Nó truyền đạt thơng tin điều khiển hoạt động học người học Giúp người học lĩnh hội tri thức, kỹ năng, kỹ xảo thái độ Hoạt động dạy trường phổ thơng gồm bước: Bước 1: Thực chương trình dạy học (việc nắm vững chương trình dạy học tiền đề đảm bảo hiệu quản lí dạy học) Bước 2: Soạn bài, chuẩn bị lên lớp (yêu giáo viên phải nắm vững nội dung – phương pháp giảng dạy cho học sinh) Bước 3: Kiểm tra, đánh giá kết học tập học sinh (để biết mức độ lĩnh hội tri thức học sinh) Bản chất hoạt động học hoạt động người học tiếp thu, xử lý thông tin lực thân, từ tiếp thu tri thức, kỹ thái độ Có chức tiếp nhận thông tin tự giác điều khiển hoạt động học người học Giúp cho người học chiếm lĩnh tri thức, khái niệm khoa học thái độ Hoạt động học người học phải: - Phản ánh thực khách quan vào ý thức cá nhân - Tuân theo quy luật nhận thức - Làm cho vốn hiểu biết người học ngày phong phú hoàn thiện - Chịu hướng dẫn, điều khiển giáo viên - Tái tạo lại chân lí lồi người khai phá - Lĩnh hội tri thức cách gián tiếp Bản chất hoạt động dạy học là hoạt động gây ảnh hưởng có chủ định tới hành vi học tập trình học người học Để tạo mơi trường điều kiện giúp người học trì nâng cao hiệu quả, chất lượng hoạt động học thân 1.1.2 Năng lực người lực người học 1.1.2.1 Năng lực người Năng lực khái niệm trừu tượng, đa nghĩa Do đó, có nhiều cách phát biểu khái niệm lực Nhưng phát biểu có điểm chung là: cho thành tố tạo nên lực kiến thức, kỹ thái độ Có thể phát biểu lực khả năng, điều kiện chủ quan tự nhiên sẵn có để thực hoạt động Phẩm chất tâm lý sinh lý tạo cho người khả hồn thành loại hoạt động với chất lượng cao Năng lực quan niệm là kết hợp cách linh hoạt có tổ chức kiến thức, kỹ với thái độ, tình cảm, giá trị, động cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu yêu cầu phức tạp hoạt động bối cảnh định. Năng lực thể vận dụng tổng hợp nhiều yếu tố (phẩm chất người, kiến thức kỹ năng) thể thông qua hoạt động cá nhân nhằm thực loại hoạt động Năng lực bao gồm yếu tố mà phải có, các năng lực “chung, cốt lõi” Như vậy, định nghĩa lực khả vận dụng kiến thức, kỹ thái độ để giải tình có thực sống 1.1.2.2 Năng lực người học Năng lực người học khả vận dụng tất yếu tố chủ quan (mà thân có sẵn hình thành qua học tập) để giải vấn đề học tập thực tiễn Có thể chia thành hai loại là: lực chung và lực cụ thể, chuyên biệt + Năng lực chung là lực bản, thiết yếu để người sống làm việc bình thường xã hội Năng lực hình thành phát triển trình học liên quan đến nhiều mơn học Đây loại lực hình thành hồn thiện suốt q trình học tập mơn học Mỗi lực chung phải góp phần tạo nên kết có giá trị cho xã hội cộng đồng, giúp cho cá nhân đáp ứng nhu cầu xã hội + Năng lực cụ thể, chuyên biệt lực riêng hình thành phát triển lĩnh vực mơn học Đây dạng lực chuyên sâu, giúp người giải công việc chuyên môn lĩnh vực mà thân học tập làm việc Trong hệ thống giáo dục lực người học, bao gồm: lực chuyên môn; lực phương pháp; lực xã hội; lực cá thể + Năng lực chuyên môn (gồm lực giải vấn đề lực quản lí thân) khả thực nhiệm vụ chuyên môn khả đánh giá kết chun mơn cách độc lập, có phương pháp xác mặt chun mơn Nó tiếp nhận qua việc học nội dung chuyên môn chủ yếu gắn với khả nhận thức tâm lý vận động + Năng lực phương pháp (gồm lực sử dụng ngôn ngữ, lực ứng dụng công nghệ thơng tin (ITC) lực tính tốn) khả điều khiển hành động có kế hoạch, định hướng mục đích việc giải nhiệm vụ vấn đề Năng lực phương pháp bao gồm lực phương pháp chung phương pháp chuyên môn Trung tâm phương pháp nhận thức khả tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ trình bày tri thức Nó tiếp nhận qua việc học phương pháp luận giải vấn đề + Năng lực xã hội (gồm lực giao tiếp lực hợp tác) khả đạt mục đích tình giao tiếp ứng xử xã hội nhiệm vụ khác phối hợp chặt chẽ với thành viên khác + Năng lực cá thể (gồm lực tự học lực sáng tạo) khả xác định, đánh giá hội phát triển giới hạn cá nhân, phát triển khiếu, xây dựng thực kế hoạch phát triển cá nhân, quan điểm chuẩn giá trị đạo đức động chi phối thái độ hành vi ứng xử 1.1.3 Năng lực tự học lực sáng tạo học sinh 1.1.3.1 Năng lực tự học học sinh Tự học hoạt động học tập học sinh diễn mà khơng có tham gia trực tiếp người giáo viên Hoạt động tự học học sinh diễn lúc nơi, học sinh tiến hành hoạt động tìm tịi, tự giác khám phá mà huy động khả nhận thức có học sinh học sinh tự học Tự học nhân tố định đến thân học sinh (nội lực), hình thức tổ chức dạy học có tính độc lập cao, mang đậm nét sắc thái cá nhân có quan hệ chặt chẽ với q trình dạy học Nội dung tự học phong phú, bao gồm tồn cơng việc học tập cá nhân tiến hành Do trị chủ thể, trung tâm tự chiếm lĩnh tri thức, chân lý hành động mình, tự phát triển bên Người giáo viên tác nhân, hướng dẫn, tổ chức, đạo diễn cho học sinh tự học 1.1.3.2 Năng lực sáng tạo học sinh Năng lực sáng tạo học sinh khả tạo có giá trị cá nhân học sinh dựa tổ hợp phẩm chất độc đáo học sinh Nó tiềm ẩn bên học sinh sáng tạo thực hóa lực sáng tạo chủ thể sản phẩm sáng tạo Vì vậy, nhiệm vụ q trình dạy học khơng giới hạn hình thành kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo có tính chất tái tạo đơn Khi dạy học cần phải phát triển học sinh lực áp dụng kiến thức tình mới, giải tốn khơng phải theo khn mẫu có, thực làm có tính chất nghiên cứu thiết kế, nắm kỹ năng, kỹ xảo hợp với yêu cầu thực tiễn Khi người giáo viên tổ chức dạy học nội dung kiến thức vật lý phải theo chu trình sáng tạo khoa học sau đây: Mơ hình – giả thuyết trừu tượng Các hệ lơgíc Các kiện xuất phát Thực nghiệm 1.1.4 Sự cần thiết việc phát triển lực người học Môn Vật lý môn học khó để truyền đạt tiếp thu kiến thức lượng kiến thức lý thuyết rộng, dạng tập nhiều Do đó, mơn Vật lý xem mơn học khó mơn học tự nhiên Học sinh THPT thường không hứng thú học mơn học gặp khó khăn sau đây: - Học sinh chưa thuộc hết công thức liên môn - Học sinh chưa nắm vững lý thuyết giải tập định tính định lượng - Nhiều học sinh thuộc công thức chưa biết vận dụng vào dạng tập - Bài tập vận dụng kiến thức liên mơn tích hợp nhiều kiến thức - Bài tập sai số, thực hành em chưa trọng - Một số học sinh chưa có ý thức học tập, khơng có định hướng việc học Vì vậy, việc đổi phương pháp dạy học môn Vật lý THPT phải trọng đến việc tạo hứng thú, khắc phục khó khăn học sinh gặp phải đặc biệt phải trọng đến việc phát triển lực học sinh Học sinh biết học thuộc, ghi nhớ mà phải biết giải vấn đề thông qua hoạt động cụ thể, sử dụng tri thức học để giải tình thực tế Để sau rời ghế nhà trường học sinh có khả giải vấn đề công việc sống Khi dạy học, đòi hỏi người giáo viên phải kích thích lịng say mê, hứng thú học tập học sinh, giúp học sinh tiếp thu kiến thức cách tích cực, chủ động Cho học sinh thấy ý nghĩa vô quan trọng việc học môn Vật lý thực tiễn thân học sinh Để học sinh phát huy tính tích cực, tự lực sáng tạo dẫn giáo viên, tăng khả suy nghĩ độc lập giải vấn đề thực tiễn, tạo thói quen tự tìm tri thức để học bồi dưỡng kỹ làm việc nhóm cho học sinh Từ q trình làm việc nhóm, học sinh tham gia tích cực giúp giáo viên nhận sai sót, khó khăn học sinh gặp phải, phát điểm mạnh, sáng tạo học sinh để người giáo viên điều chỉnh, chọn lựa phương pháp dạy học phù hợp làm cho hiệu dạy học nâng cao Với vai trò người tổ chức, điều khiển giáo viên phải biết chọn lựa phương pháp phù hợp, cần tạo nhu cầu nhận thức để học sinh phát huy lực thân nâng cao hiệu dạy học 1.2 Cơ sở lý luận dạy học 1.2.1 Khái niệm tập Vật lý Bài tập Vật lý vấn đề đặt ra, đòi hỏi phải giải vấn đề phi luận lơgíc, phép tốn thí nghiệm dựa sở định luật, phương pháp Vật lý Theo nghĩa rộng, vấn đề xã hội nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa coi tập Vật lý phổ thông 1.2.2 Những yêu cầu dạy học tập Vật lý Trong dạy học Vật lý người giáo viên phải dự tính kế hoạch cho tồn công việc tập, với đề tài, với tiết học cụ thể Có vậy, phát huy khả tập việc thực yêu cầu dạy học môn Vật lý sau đây: 10 - Làm việc với tài liệu mới, hình thành kiến thức - Khái qt hóa, củng cố điều vừa nghiên cứu - Bài tập nhà * Bài học mà mục đích chủ yếu củng cố kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo theo bước cấu trúc - Giác ngộ mục đích, nhiệm vụ Xác định, hướng dẫn quy tắc tiến hành công việc thực mẫu cần Luyện tập Bài tập nhà * Bài học mà mục đích chủ yếu ơn tập, hồn thiện, hệ thống hóa kiến thức theo bước cấu trúc - Giác ngộ mục đích nhiệm vụ Ơn tập kiến thức then chốt học, hồn thành tập Hệ thống hóa kiến thức học Bài tập nhà * Bài học mà mục đích chủ yếu kiểm tra, đánh giá tri thức * Bài học phức hợp theo bước cấu trúc - Kiểm tra việc hoàn thành làm nhà, đồng thời đảm bảo độ xuất phát kiến thức đề xuất vấn đề mới, giác ngộ nhiệm vụ nhận thức - Làm việc với tài liệu mới, hình thành kiến thức - Khái quát hóa, củng cố điều vừa nghiên cứu - Bài tập nhà * Xác định tiến trình hoạt động dạy học cụ thể theo cấu trúc bước để giải đáp vấn đề sau đây: - Kiểm tra, ôn tập hay bổ xung thêm nào, để đảm bảo cho học sinh có trình độ tri thức xuất phát cần thiết? - Làm để giác ngộ vấn đề, định hướng nhiệm vụ nhận thức học sinh? - Làm để lôi học sinh tham gia giải vấn đề; kiểm tra, định hướng hành động nhận thức cụ thể học sinh nào? - Tổng kết, củng cố kiểm tra tri thức nào? 18 Việc xác định phương pháp dạy học cụ thể đòi hỏi phải định rõ nguồn truyền đạt thơng tin (lời nói, bảng, sách, thí nghiệm, đồ dùng trực quan); mức độ tự lập học sinh việc chiếm lĩnh tri thức (giáo viên trình diễn hay địi hỏi học sinh hành động đáp ứng yêu cầu đặt ra; đòi hỏi học sinh thu nhận tái tạo theo có sẵn, hay địi hỏi học sinh phải tham gia tìm tịi, phát hiện, giải vấn đề); định rõ trình tự logic hoạt động dạy học 2.2 Tóm tắt nội dung kiến thức Chương “Các định luật bảo toàn” 2.2.1 Bài 31: Định luật bảo toàn động lượng - Hệ kín (hay hệ lập) hệ vật có lực vật hệ tác dụng lẫn (gọi nội lực) mà khơng có tác dụng từ lực bên hệ (gọi ngoại lực), có triệt tiêu lẫn - Động lượng, định luật bảo toàn động lượng: + Động lượng vật chuyển động đại lượng đo tích khối lượng vận tốc vật (⃗p=m ⃗v ) + Định luật bảo toàn động lượng: Véctơ tổng động lượng hệ kín p ' ) bảo toàn (⃗p= ⃗ 2.2.2 Bài 32: Chuyển động phản lực Bài tập định luật bảo tồn động lượng - Trong hệ kín đứng n, có phần hệ bắt đầu chuyển động theo hướng, theo định luật bảo tồn động lượng, phần lại hệ bắt đầu chuyển động theo hướng ngược lại Chuyển động theo nguyên tắc gọi chuyển động phản lực - Chuyển đông giật lùi súng bắn gọi chuyển động phản lực Nguyên tắc chuyển động phản lực ứng dụng rộng rãi đời sống kĩ thuật, đặc biệt quan trọng việc chế tạo động phản lực tên lửa - Cần hai điều kiện để tên lửa đạt vận tốc lớn: Một khối lượng vận tốc khí cần phải lớn; Hai cần chọn tỉ lệ thích hợp khối lượng vỏ tên lửa khối lượng nhiên liệu chứa Tên lửa đạt đến vận tốc vũ trụ 19 - Bài tập định luật bảo toàn động lượng (sử dụng khái niệm cơng thức tính động lượng để giải tập SGK) 2.2.3 Bài 33: Công công suất - Công A lực ⃗F không đổi thực đại lượng tích độ lớn F lực với độ dời s điểm đặt lực A = F.s - Công thực lực không đổi đại lượng đo tích độ lớn lực hình chiếu độ dời điểm đặt phương lực A = F.s.cosα ( ) π + Nếu cosα >0 α < A > gọi công phát động ( ) π + Nếu cosα