Tổ chức dạy học một số kiến thức chương các định luật bảo toàn vật lí 10 thpt thông qua hoạt động trải nghiệm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Ngơ Thị Phương Chi TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” – VẬT LÍ 10 THPT THƠNG QUA HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Ngơ Thị Phương Chi TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” – VẬT LÍ 10 THPT THƠNG QUA HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM Chuyên ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 8140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGÔ VĂN THIỆN Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn thạc sĩ giáo dục học với đề tài: “Tổ chức dạy học số kiến thức chương “Các định luật bảo tồn” – Vật lí 10 THPT thơng qua hoạt động trải nghiệm” cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nghiên cứu luận văn không trùng với cơng trình cơng bố trước Các thơng tin tham khảo trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 Tác giả luận văn Ngô Thị Phương Chi LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập nghiên cứu để hồn thành luận văn, tơi gặp khơng khó khăn nhận động viên, giúp đỡ nhiệt tình hướng dẫn đầy tâm huyết quý thầy cơ, bạn bè gia đình Tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến: TS Ngô Văn Thiện - người hướng dẫn khoa học, ln tận tình hướng dẫn, động viên khích lệ, đưa lời nhận xét góp ý suốt q trình nghiên cứu để tơi hồn thành tốt đề tài luận văn Ban Giám Hiệu trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, phịng Sau đại học, Khoa Vật lí q thầy tận tình giảng dạy tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận văn Thầy Hiệu trưởng, quý thầy cô giáo em HS trường THPT Hàm Thuận Nam, đặc biệt em HS lớp 10A13 dù gặp nhiều khó khăn nhiệt tình phối hợp với tơi q trình thực nghiệm sư phạm Gia đình, bạn bè ln tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt q trình học tập nghiên cứu đề tài Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 Tác giả luận văn Ngô Thị Phương Chi MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục MỞ ĐẦU Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HĐTN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NLGQVĐ CỦA HS 1.1 Tổng quan VĐ nghiên cứu 1.2 HĐTN dạy học Vật lí trường THPT 1.2.1 Một số khái niệm HĐTN 1.2.2 Lý thuyết học tập trải nghiệm Dewey 10 1.2.3 Đặc điểm HĐTN 12 1.2.4 Nguyên tắc xây dựng học trải nghiệm 13 1.2.5 Vai trò HĐTN 16 1.2.6 Một số hình thức HĐTN 18 1.2.7 Các phương pháp hỗ trợ tổ chức HĐTN 21 1.2.8 Kinh nghiệm HĐTN 23 1.3 Phát triển NLGQVĐ HS mơn Vật lí 24 1.3.1 Khái niệm GQVĐ 24 1.3.2 Các giai đoạn tiến trình xây dựng kiến thức Vật lí theo nhằm phát triển NLGQVĐ HS 25 1.4 Đánh giá NLGQVĐ 27 1.4.1 Khái niệm đánh giá 27 1.4.2 Công cụ đánh giá NLGQVĐ HS 28 1.4.3, Quy trình thực đánh giá NLGQVĐ 34 1.5 Điều tra thực tiễn tổ chức HĐTN dạy học Vật lí trường THPT Hàm Thuận Nam 35 1.5.1 Mục đích điều tra 35 1.5.2 Đối tượng điều tra 35 1.5.3 Phương pháp điều tra 35 1.5.4 Kết điều tra 36 1.5.5 Phân tích rút kết luận từ kết điều tra 43 Tiểu kết chương 48 Chương XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10 THPT THƠNG QUA HĐTN 49 2.1 Chuẩn kiến thức, KN số kiến thức chương “Các định luật bảo tồn” theo chương trình hành 49 2.2 Các giai đoạn tiến trình xây dựng kiến thức Vật lí mạch kiến thức “Động – Thế – Cơ năng” “Vận dụng kiến thức” 51 2.3 Thiết kế kịch dạy học số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” theo hướng trải nghiệm 58 2.4 Rublic đánh giá NLGQVĐ HS số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” tiến hành giảng dạy theo HĐTN 74 Tiểu kết chương 88 Chương 3.THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 89 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 89 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 89 3.3 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 89 3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm 90 3.5 Mơ tả q trình thực nghiệm sư phạm 91 3.5.1 Công tác chuẩn bị 91 3.5.2 Diễn biến thực nghiệm sư phạm 92 3.6 Phân tích đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 93 3.6.1 Phân tích định tính 93 3.6.2 Phân tích định lượng 113 3.6.3 Đánh giá kết thực nghiệm 126 3.7 Những thuận lợi khó khăn trình thực nghiệm sư phạm 127 Tiểu kết chương 128 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 130 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132 PHỤ LỤC PL1 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CÁC CHỮ VIẾT TẮT CÁC CHỮ VIẾT ĐẦY ĐỦ GQVĐ Giải VĐ GV Giáo viên HĐTN Hoạt động trải nghiệm HS Học sinh KN Kĩ NL Năng lực NLGQVĐ Năng lực giải vấn đề NXB Nhà xuất PHT Phiếu học tập SGK Sách giáo khoa THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thông TLTK Tài liệu tham khảo TN Thí nghiệm VĐ Vấn đề DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các công cụ thu nhận thông tin thường dùng để đánh giá trình dạy học 29 Bảng 1.2 Cấu trúc NLGQVĐ (Đỗ Hương Trà et al., 2019) 30 Bảng 1.3 Các thành tố số hành vi NLGQVĐ dạy học Vật lí (Nguyễn Thu Thủy Đỗ Hương Trà, 2015) 33 Bảng 1.4 Kết điều tra 12 GV dạy mơn Vật lí 36 Bảng 1.5 Kết điều tra 205 em HS khối 10 40 Bảng 2.1 Mức độ cần đạt chuẩn kiến thức KN số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” 49 Bảng 2.2 Xây dựng kế hoạch học tập nghiên cứu trường THPT Hàm Thuận Nam, huyện Hàm Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận 58 Bảng 2.3 Cấu trúc đánh giá NLGQVĐ tiến hành giảng dạy theo HĐTN kiến thức “Động năng” 74 Bảng 2.4 Cấu trúc đánh giá NLGQVĐ tiến hành giảng dạy theo HĐTN kiến thức “Thế năng” 80 Bảng 2.5 Cấu trúc đánh giá NLGQVĐ tiến hành giảng dạy theo HĐTN kiến thức “Cơ năng” 84 Bảng 3.1 Phân tích định tính biểu NLGQVĐ (trong thực nghiệm sư phạm) động 93 Bảng 3.2 Phân tích định tính biểu NLGQVĐ (trong thực nghiệm sư phạm) “Thế năng” 100 Bảng 3.3 Phân tích định tính biểu NLGQVĐ (trong thực nghiệm sư phạm) “Cơ chuyển hóa năng” 107 Bảng 3.4 Danh sách tên em HS nhóm với học lực học kì I 114 Bảng 3.5 Phân tích định lượng biểu NLGQVĐ em Võ Ngọc Thắng qua “Động năng– Thế –Cơ năng” 114 Bảng 3.6 Bảng thống kê kết mức độ phát triển NLGQVĐ nhóm 121 DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1 Các bước học tập trải nghiệm 12 Hình 1.2 Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng 25 Hình 1.3 Quy trình thực đánh giá NLGQVĐ 34 Hình 1.4 Suy nghĩ GV mức độ cần thiết việc 43 Hình 1.5 Suy nghĩ GV vai trị hoạt động học tập 44 Hình 1.6 Những khó khăn mà GV thường gặp phải 45 Hình 1.7 Suy nghĩ HS mơn Vật lí 46 Hình 1.8 Mức độ hứng thú HS tham gia HĐTN môn Vật lí 46 Hình 1.9 Kết điều tra điều mà HS thu nhận, 47 Hình 2.1 Sơ đồ khái quát quy trình dạy học mạch kiến thức “Động năng-Thế năng-Cơ năng” “Vận dụng kiến thức 51 Hình 3.1 Bộ tài liệu GV in phát cho HS trình HĐTN 90 Hình 3.2 Các thí nghiệm cho HĐTN Động 94 Hình 3.3 HS tích cực tham gia HĐTN “Động năng” 95 Hình 3.4 Các nhóm thực HĐTN nhắm vơ tâm 95 Hình 3.5 HS thực HĐTN động 96 Hình 3.6 Các nhóm ln phiên thực HĐTN 97 Hình 3.7 Nhóm vui vẻ, thoải mái thảo luận hồn thành PHT 97 Hình 3.8 Nhóm suy nghĩ hoàn thành nhiệm vụ học tập 99 Hình 3.9 HS trình bày câu trả lời vận dụng kiến thức 100 Hình 3.10 Các thí nghiệm cho HĐTN Thế 101 Hình 3.11 HS hào hứng thực HĐTN cánh tay thần kì 102 Hình 3.12 Nhóm thay búa đinh chai nước để dễ thao tác 103 Hình 3.13 HS thực HĐTN Mũi tên gió 104 Hình 3.14 Sáu nhóm thảo luận hoàn thành nhiệm vụ học tập 104 Hình 3.15 HS nhóm phản biện nhận xét 106 Hình 3.16 Các thí nghiệm cho HĐTN Cơ 107 Hình 3.17 Các nhóm luân phiên thực HĐTN lắc đơn 109 Hình 3.18 Các nhóm ln phiên thực HĐTN lắc khiêu vũ 109 Hình 3.19 Sáu nhóm suy nghĩ hồn thành nhiệm vụ học tập 110 Hình 3.20 Nhóm thực HĐTN lắc đơn 111 Hình 3.21 Nhóm suy nghĩ hồn thành nhiệm vụ học tập 112 Hình 3.22 HS nhóm nhóm phản biện nhận xét 113 Hình 3.23 HS lấy ví dụ phân tích ví dụ “Cơ chuyển hóa năng” 113 PL52 Dựa vào trợ giúp Dựa vào hướng dẫn Dựa vào trao đổi với PHT kết hợp Giai đoạn 3: GQVĐ: Hình thành Ở TN: HS GV có trả lời được: tri thức bạn bè: bạn bè biết được: quan sát tiến hành Năng lượng TN trải Mô tả gần đầy đủ Dạng lượng GV đánh TN phát nghiệm động ngôn ngữ khoa học TN liên quan giá kiến thức năng, có câu Nếu vật độ cao đến kiến thức bảo tồn nhóm lớn so với vật mốc có PHT Nêu thêm ví dụ độ biến dạng lớn so - Nêu thêm thực tế thực tế với trạng thái chưa bị biến vài ví dụ thực tế khơng phân tích dạng sinh phân tích ví dụ ví dụ động năng lượng lớn đánh giá em đạt - Nêu thêm ví dụ chúng tơi đánh giá em mức thực tế thực tế đạt mức phân tích ví dụ đánh giá em đạt mức Giai đoạn 4: HS trả lời câu Với câu hỏi đầu Với câu hỏi đầu học: Với câu hỏi đầu Quan sát Vận dụng hỏi mở đầu học: kiến thức để học: “Động - Ở nhà máy thủy điện học: người ta tích trữ nước 52 đánh giá PL53 giải - Thế Năng - Tại gió đẩy hồ thật lớn - Khi chơi xích đu có GV, VĐ khác - Cơ bảo thuyền trơi sơng? Có đập nước dạng lượng khác toàn năng” - Ta làm quay cối tích trữ dạng biến đổi sống xay gió tạo điện năng? trọng trường Đập đu đưa lên cao Em trả lời nhờ có nước có tác dụng gì? lại xuống thấp? trợ giúp GV, ngôn - Cung thủ bắn cung - Trong trò chơi YoYo ngữ lủng củng muốn cho mũi tên bay xa có chuyển hóa chưa đầy đủ, rõ ràng phải làm nào? dạng lượng đánh giá em đạt Em trả lời nhờ nào? mức trợ giúp bạn bè, Em trả lời ngơn ngữ có mạch ngơn ngữ lạc trôi chảy đủ ý nên đánh Chúng đánh giá em đạt giá em đạt mức mức 53 HS PL54 PHỤ LỤC 6: MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA HĐTN BÀI “ĐỘNG NĂNG” PL55 PL56 BÀI “THẾ NĂNG” PL57 PL58 PL59 BÀI “ CƠ NĂNG VÀ CHUYỂN HÓA CƠ NĂNG” PL60 BÀI 4: VẬN DỤNG MẠCH KIẾN THỨC “ĐỘNG NĂNG – THẾ NĂNG – CƠ NĂNG” ĐỂ CHẾ TẠO MƠ HÌNH/SẢN PHẨM/ĐỒ CHƠI PL61 PL62 PL63 PL64 PL65 PL66