Việc sử dụng thí nghiệm với yêu cầu thí nghiệm được nâng dần lên, từ việc chỉ làm theo hướng dẫn của tài liệu, của giáo viên cho tới việc học sinh có thể tự đề xuất phương án, thí nghiệm
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH NGUYỄN NHẬT QUANG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO Khóa luận luật học HỌC SINH THPT BẰNG VIỆC VẬN DỤNG THÍ NGHIỆM MỞ THƠNG QUA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÝ 10 CƠ BẢN KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thành phố Hồ Chí Minh- 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ NGUYỄN NHẬT QUANG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH THPT BẰNG VIỆC VẬN DỤNG THÍ NGHIỆM MỞ THƠNG QUA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÝ 10 CƠ BẢN Khóa luận luật học KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÝ Mã số: 102 Chủ tích hội đồng Giảng viên hướng dẫn Sinh viên thực TS Nguyễn Lâm Duy Th.S Nguyễn Thanh Loan Nguyễn Nhật Quang Thành phố Hồ Chí Minh - 2018 LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực hồn thành khóa luận này, tơi nhận quan tâm giúp đỡ lớn từ quý Thầy, Cô gia đình Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến: Cơ Th.S Nguyễn Thanh Loan – người trực tiếp hướng dẫn mặt chuyên môn, tận tình dạy, truyền đạt kinh nghiệm giúp tơi vượt qua khó khăn suốt q trình thực khóa luận Q Thầy, Cơ trường Đại học Sư phạm TPHCM, quý Thầy, Cô khoa Vật Lý đặc biệt quý Thầy, Cô tổ Vật Lý Đại Cương tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất để tơi thực nghiên cứu phục vụ cho khóa luận Ban giám hiệu, Quý Thầy, Cô giáo em Học sinh trường Trung Học Thực Hành ĐHSP TPHCM trường THPT chun Lương Thế Vinh nhiệt tình giúp đỡ tơi việc điều tra, khảo sát thực nghiệm sư phạm Hỗ trợ tơi q trình chuẩn bị dụng cụ cho thực nghiệm Khóa luận luật học Cơ Nguyễn Hoàng Trúc – người trực tiếp hướng dẫn thực tập, dẫn tơi q trình thực nghiệm sư phạm Quý Thầy, Cô phản biện hội đồng chấm khóa luận đọc có nhận xét góp ý quý giá cho khóa luận Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình bạn bè ln sát cánh bên thời gian học tập, động viên, ủng hộ hỗ trợ mặt để tơi hồn thành khóa luận điều kiện tốt Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 Sinh viên NGUYỄN NHẬT QUANG i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .i DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài tổng quan vấn đề nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Khóa luận luật học Đóng góp đề tài Cấu trúc khóa luận CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH BẰNG VIỆC VẬN DỤNG THÍ NGHIỆM MỞ THƠNG QUA CHƯƠNG CHẤT KHÍ VẬT LÝ 10 CƠ BẢN 1.1 Năng lực thực nghiệm .5 1.1.1 Khái niệm lực 1.1.2 Khái niệm lực thực nghiệm .6 1.2 Thí nghiệm mở dạy học Vật lý 1.2.1 Khái niệm thí nghiệm Vật lý 1.2.2 Khái niệm thí nghiệm mở 12 ii 1.2.3 Cơ sở vận dụng quy trình sử dụng thí nghiệm mở dạy học Vật lý 12 1.3 Phiếu hướng dẫn đánh giá lực thực nghiệm theo tiêu chí (Rubric) 15 1.3.1 Khái niệm Rubric .15 1.3.2 Phân loại Rubric 16 1.3.3 Nguyên tắc thiết kế Rubric .19 1.3.4 Quy trình thiết kế Rubric 19 1.3.5 Sử dụng công cụ đánh giá NLTN trường Phổ thông 21 1.4 Thực tiễn việc phát triển lực thực nghiệm cho học sinh THPT việc sử dụng thí nghiệm mở .22 1.5 Kết luận 23 CHƯƠNG II: VẬN DỤNG QUY TRÌNH SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MỞ Ở TỪNG Khóa luận luật học BÀI CỦA CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÝ 10, CƠ BẢN 25 2.1 Nội dung kiến thức, kĩ thí nghiệm chương “Chất khí” phương án sử dụng thí nghiệm mở cho 25 2.1.1 Nội dung chương 25 2.1.2 Kiến thức, kĩ chương 25 2.1.3 Các mức độ thí nghiệm mở áp dụng thí nghiệm xây dựng để hỗ trợ học sinh chuẩn bị cho tiết học .26 2.2 Vận dụng quy trình sử dụng thí nghiệm mở để phát triển lực thực nghiệm cho học sinh THPT 26 2.2.1 Các phương án thiết bị hỗ trợ học sinh chuẩn bị cho tiết học sử dụng thí nghiệm mở 26 2.2.1.1 Thí nghiệm chứng minh vận tốc phân tử khí, áp suất chất khí phụ thuộc vào nhiệt độ (xây dựng với mức độ mở 1) 27 iii 2.2.1.2 Thí nghiệm định tính minh họa định luật Boyle-Mariotte (mức độ mở 1) 28 2.2.1.3 Thí nghiệm định lượng kiểm chứng định luật Boyle-Mariotte (mức độ mở 2) 29 2.2.1.4 Các thí nghiệm định tính sử dụng để hỗ trợ học sinh chuẩn bị cho tiết học mức độ mở Định luật Charles 31 2.2.1.5 Thí nghiệm định lượng kiểm chứng định luật Charles (mức độ mở 3) .34 2.2.2 Xây dựng phiếu học tập cho theo quy trình xây dựng thí nghiệm mở 36 2.2.2.1 Phiếu học tập cá nhân Cấu tạo chất-Thuyết động học phân tử chất khí (mức độ mở 1) 36 2.2.2.2 Phiếu học tập cá nhân Quá trình đẳng nhiệt-Định luật Boyle- Khóa luận luật học Mariotte (mức độ mở 2) 39 2.2.2.3 Phiếu học tập nhóm Quá trình đẳng nhiệt-Định luật Boyle-Mariotte (mức độ mở 2) 42 2.2.2.4 Phiếu học tập nhiệm vụ nhà chuẩn bị cho Định luật Charles (mức độ mở 3) 44 2.2.2.5 Phiếu học tập cá nhân Q trình đẳng tích-Định luật Charles (mức độ mở 3) 45 2.2.2.6 Phiếu học tập nhóm Q trình đẳng tích-Định luật Charles (mức độ mở 3) 47 2.2.3 Xây dựng Rubric đánh giá lực thực nghiệm học sinh tiến hành dạy học vận dụng quy trình sử dụng thí nghiệm mở 49 2.2.3.1 Xây dựng Rubric đánh giá lực thực nghiệm .49 iv 2.2.3.2 Rubric đánh giá lực thực nghiệm cho Cấu tạo chất-Thuyết động học phân tử chất khí (mức độ mở 1) 59 2.2.3.3 Rubric đánh giá lực thực nghiệm cho Quá trình đẳng nhiệtĐịnh luật Boyle-Mariotte (mức độ mở 2) 60 2.2.3.4 Rubric đánh giá lực thực nghiệm Q trình đẳng tích-Định luật Charles (mức độ mở 3) .62 2.3 Soạn thảo giáo án dạy học chương “Chất khí” vận dụng quy trình sử dụng thí nghiệm mở .64 2.3.1 Cấu trúc kiến thức chương Chất khí, Vật lý 10, 64 2.3.2 Giáo án dạy học sử dụng thí nghiệm mở “Cấu tạo chất-Thuyết động học phân tử chất khí” (Mức độ mở 1) 65 2.3.3 Giáo án dạy học sử dụng thí nghiệm mở “Quá trinh đẳng nhiệt-Định luật Boyle-Mariotte” (mức độ mở 1+2) 75 Khóa luận luật học 2.3.4 Giáo án dạy học sử dụng thí nghiệm mở “Q trình đẳng tích- Định luật Charles” (mức độ mở 3) 89 Chương III THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 99 3.1 Mục đích thực nghiệm .99 3.2 Đối tượng thực nghiệm 99 3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm 99 3.4 Nội dung thực nghiệm .99 3.4.1 Xây dựng kế hoạch thực nghiệm 99 3.4.2 Chuẩn bị cho thực nghiệm 100 3.4.3 Phương pháp thực nghiệm 101 3.5 Tình hình phát triển lực thực nghiệm chương “Chất khí” Vật lý 10, .102 v 3.5.1 Nội dung điều tra 102 3.5.2 Phương pháp điều tra 103 3.5.3 Kết điều tra 103 3.5.3.1 Thực trạng thiết bị thí nghiệm chương “Chất khí” trường THPT khảo sát .103 3.5.3.2 Về phương pháp dạy khó khăn việc phát triển lực thực nghiệm cho học sinh giáo viên THPT với mơn Vật Lý nói chung chương “Chất khí” nói riêng 104 3.5.3.3 Về hoạt động học tập tình hình phát triển lực thực nghiệm học sinh THPT với mơn Vật Lý nói chung chương “Chất khí” nói riêng 105 3.5.3.4 Nguyên nhân gây nên khó khăn việc phát triển lực thực nghiệm học sinh biện pháp khắc phục .107 Khóa luận luật học 3.5.3.5 Các biện pháp khắc phục khó khăn trên: 108 3.6 Kết thực nghiệm .109 3.6.1 Bài “Cấu tạo chất - Thuyết động học phân tử chất khí” 109 3.6.2 Bài “Q trình đẳng nhiệt - Định luật Boyle-Mariotte” 111 3.6.3 Bài “Q trình đẳng tích-Định luật Charles” 114 3.6.4 Đánh giá phát triển NLTN HS 118 3.6.5 Hình ảnh thí nghiệm học sinh .127 KẾT LUẬN 131 KIẾN NGHỊ VÀ MỞ RỘNG ĐỀ TÀI 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO 133 PHỤ LỤC 163 vi DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐHSP Đại học Sư phạm SGK Sách giáo khoa THPT Trung Học Phổ Thông NLTN Năng lực thực nghiệm Nxb Nhà xuất GV Giáo viên HS Học sinh TN Thí nghiệm BTVN Bài tập nhà TNSP Thực nghiệm sư phạm TPHCM TBTN Thành Phố Hồ Chí Minh Khóa luận luật học Thiết bị thí nghiệm vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Những kiến thức, kỹ năng, thái độ cần có NLTN Bảng 1.2 So sánh thí nghiệm Vật lý nhà nghiên cứu thí nghiệm Vật lý học sinh 10 Bảng 1.3 Rubric lực tiến hành thí nghiệm 19 Bảng 1.4 Tiêu chuẩn đánh giá Rubric tốt 21 Bảng 2.1 Rubric đánh giá lực xác định vấn đề cần nghiên cứu đưa dự đoán giả thuyết 51 Bảng 2.2 Rubric đánh giá lực thiết kế phương án thí nghiệm .53 Bảng 2.3 Rubric đánh giá lực tiến hành phương án TN thiết kế 56 Bảng 2.4 Rubric đánh giá lực xử lý, phân tích trình bày 58 Bảng 2.5 Rubric đánh giá lực cải tiến chế tạo dụng cụ 59 Bảng 2.6 Rubric đánh giá lực thực nghiệm cho Cấu tạo chất-Thuyết động học phân tử 60 Khóa luận luật học Bảng 2.7 Rubric đánh giá lực thực nghiệm cho Quá trình đẳng nhiệt-Định luật Boyle-Mariotte .62 Bảng 2.8 Rubric đánh giá lực thực nghiệm Q trình đẳng tích-Định luật Charles 64 Bảng 3.1 Kế hoạch TNSP 100 Bảng 3.2 Đánh giá phát triển NLTN học sinh .125 viii