THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN CƠ HỌC - VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC - Full 10 điểm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ - HÓA - SINH -----  ----- VÕ THỊ BÍCH THUẬN THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN CƠ HỌC - VẬT LÝ 10 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Quảng Nam, tháng 6 năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA LÝ - HÓA - SINH -----  ----- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Tên đề tài: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN CƠ HỌC - VẬT LÝ 10 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC Sinh viên thực hiện VÕ THỊ BÍCH THUẬN MSSV: 2117020111 CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÝ KHÓA: 2017 - 2021 Cán bộ hướng dẫn Th s VÕ HOÀNG TRÂN CHÂU MSCB: 1018 Quảng Nam, tháng 6 năm 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả mới mà tôi công bố trong khóa luận là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Quảng Nam, tháng 6 năm 2021 Tác giả Võ Thị Bích Thuận LỜI CẢM ƠN Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cô giáo ThS Võ Hoàng Trân Châu - Người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn chỉnh bài khóa luận này Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng quý Thầy Cô khoa Lý - Hóa - Sinh Trường Đại Học Quảng Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt bài khóa luận này cũng như đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng tập thể quý thầy cô giáo, tập thể lớp 10/5 và 10/8 trường THPT Phan Bội Châu đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình tiến hành khảo sát thực tế và thực nghiệm sư phạm đề tài này Cuối cùng tôi xin gởi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn! Người thực hiện Võ Thị Bích Thuận DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ THPT Trung học phổ thông SGK Sách giáo khoa SGV Sách giáo viên GV Giáo viên HS Học sinh NL Năng lực TNSP Thực nghiệm sư phạm HĐ Hoạt động ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm PTNN Phát triển năng lực MỤC LỤC Phần 1 MỞ ĐẦU 1 1 Lý do chọn đề tài 1 2 Mục tiêu đề tài 2 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2 5 Phương pháp nghiên cứu 2 6 Giả thuyết khoa học 3 Phần 2 NỘI DUNG 4 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 4 1 1 Cơ sở lý luận 4 1 1 1 Khái niệm năng lực 4 1 1 2 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực 4 1 1 3 Khái niệm về năng lực chung 5 1 1 4 Các năng lực chuyên biệt của môn vật lý 6 1 1 5 Đặc trưng cơ bản của việc đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực 9 1 1 6 Các bước dạy học theo định hướng phát triển năng lực 10 1 2 Cơ sở thực tiễn 11 1 2 1 Thực trạng của việc vận dụng kiểu tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực ở trường THPT hiện nay 11 1 2 2 Nguyên nhân của thực trạng 11 1 2 3 Một số giải pháp 12 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 13 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN CƠ HỌC - VẬT LÝ 10 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG 14 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 14 2 1 Phân tích nội dung một số kiến thức của phần Cơ học vật lý 10 THPT 14 2 2 Mục tiêu về chuẩn kiến thức kĩ năng 15 2 3 Mục tiêu về thái độ 15 2 4 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể phần Cơ học vật lý 10 THPT theo định hướng phát triển năng lực 16 2 4 1 Tên chủ đề: ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG, CƠ NĂNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG 16 2 4 2 Chủ đề 2 : LỰC ĐÀN HỒI 27 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 32 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 33 3 1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 33 3 1 1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 33 3 1 2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 33 3 2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 33 3 3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 33 3 3 1 Chọn mẫu thực nghiệm 33 3 3 2 Tiến hành thực nghiệm 34 3 4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 35 3 4 1 Đánh giá định tính 35 3 4 2 Đánh giá định lượng 35 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 40 Phần 3 KẾT LUẬN 41 1 Kết luận 41 2 Hướng phát triển của khóa luận 41 Phần 4: TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 PHỤ LỤC 1 P1 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3 1 Mẫu thực nghiệm 34 Bảng 3 2 Bảng phân phối tần số (f i ) các điểm số (X i ) của bài kiểm tra sau TN 36 Bảng 3 3 Bảng phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TN 37 Bảng 3 4 Bảng phân loại học lực học sinh 37 Bảng 3 5 Các tham số thống kê 38 Bảng 3 6 Kết quả điều tra mức độ đồng tình của HS 39 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ Đồ thị 3 1 Biểu đồ phân bố điểm của 2 nhóm TN và ĐC 36 Đồ thị 3 2 Biểu đồ phân phối tần suất của hai nhóm TN và ĐC 37 Đồ thị 3 3 Biểu đồ phân loại học lực của học sinh 38 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn đề tài Hiện nay nền kinh tế - xã hội ngày càng phát triển, hội nhập kinh tế ngày càng mở rộngđòi hỏi nền giáo dục Việt Nam không ngừng cải tiến, đổi mới phù hợp với thế giới và các quốc gia trong khu vực Mặt khác trong bối cảnh đó, nền giáo dục còn có những bất cập về chất lượng giáo dục, nhiều giáo viên sử dụng phương pháp dạy học lạc hậu đã gây nên tình trạng thụ động trong học tập của học sinh dẫn đến hiệu quả dạy học chưa được cao Học sinh ít được lôi cuốn động viên khích lệ để hứng thú, tự giác học tập, gây nên tình trạng chán học, bỏ học ở một số bộ phận học lực kém Nhằm nâng cao chất lượng dạy học trong tình hình hiện nay đòi hỏi chúng ta phải có một số phương pháp dạy học phát huy tính tích cực sang tạo của người dạy và người học Cơ học là một phần của vật lý học nghiên cứu các định luật chi phối sự chuyển động và đứng yên của các vật Nghiên cứu chương trình vật lý phổ thông là một phần quan trọng của chuyên ngành lý luận và phương pháp dạy học vật lý Hiện nay, ngành Giáo dục và Đào tạo đã chỉnh sửa và hoàn thành việc thay đổi SGK cho các cấp học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động cho học sinh Vì vậy, người giáo viên phải thay đổi cách giảng dạy, tự bồi dưỡng về phương pháp và hình thức tổ chức dạy học Việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực là thay vì chỉ dừng lại ở hướng tới mục tiêu dạy học hình thành kiến thức, kĩ năng và thái độ tích cực của học sinh thì còn hướng tới mục tiêu xa hơn đó là trên cơ sở kiến thức, kĩ năng được hình thành, phát triển năng lực thực hiện các hành động có ý nghĩa đối với người học Vật lý học là một môn học rất thích hợp cho việc tổ chức các hoạt động dạy học theo định hướng phát triển năng lực bởi các đặc thù của môn học Do đó, Việc nghiên cứu dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh là một việc cần thiết, đồng thời cũng là cơ hội cho bản thân tôi tổng hợp và nâng cao kiến thức cho mình, đây cũng sẽ là một đề tài hữu ích phục vụ cho công việc giảng dạy của tôi sau này Với sự cấp thiết như vậy, tôi đã lựa chọn đề tài " Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức phần Cơ học vật lý 10 theo định hướng phát triển năng lực" để làm đề tài nghiên cứu 2 2 Mục tiêu đề tài - Xây dựng hệ thống cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của vệc dạy học theo định hướng phát triển năng lực - Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức vật lý 10 phần cơ học theo định hướng định hướng phát triển năng lực và vận dụng vào dạy học thực tế trong giáo dục hiện nay - Thực nghiệm sư phạm để lấy kết quả 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy và học một số kiến thức phần cơ học theo định hướng phát triển năng lực - Phạm vi nghiên cứu: + Phạm vi nội dung: Quá trình dạy và học môn vật lý 10 THPT một số kiến thức phần cơ học + Địa bàn nghiên cứu: Khảo sát tại trường THPT Phan Bội Châu, thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam 4 Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài có những nhiệm vụ chính sau đây: - Hệ thống cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học vật lý phổ thông theo định hướng phát triển năng lực - Xây dựng tiến trình dạy học môn Vật Lý phổ thông theo định hướng phát triển năng lực về một số kiến thức của phần Cơ học - vật lý 10 - Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực nhằm kiểm nghiệm giả thuyết nêu ra 5 Phương pháp nghiên cứu 5 1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu văn kiện của Đảng, các chính sách của nhà nước, chỉ thị của Bộ Giáo Dục và Đào tạo về đổi mới giáo dục phổ thông - Nghiên cứu tài liệu và một số công trình khoa học đã công bố liên quan đến các nội dung trong đề tài - Nghiên cứu nội dung chương trình SGK, SGV và các tài liệu tham khảo liên quan đến nội dung chủ đề cơ học vật lý 10 3 - Nghiên cứu cơ sở lý luận về việc thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản 5 2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm - Nghiên cứu thực tiễn dạy học theo định hướng phát triển năng lực ở các trường THPT hiện nay - Trao đổi với giáo viên về phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực ở trường THPT - Tiến hành khảo sát bằng phương pháp điều tra, phương pháp đàm thoại và phỏng vấn với học sinh và giáo viên, tham quan phòng thí nghiệm vật lý, tham khảo về kế hoạch sử dụng các thiết bị vật lý ở các trường THPT 5 3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Tiến hành TNSP giảng dạy chủ đề cơ học - vật lý 10 theo định hướng phát triển năng lực - Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh 6 Giả thuyết khoa học Tổ chức dạy học một số kiến thức phần Cơ học vật lý 10 theo định hướng phát triển năng lực sẽ tạo được hứng thú cho học sinh trong học tập, tác động tích cực đến kết quả học tập và góp phần hình thành, phát triển các năng lực giải quyết vấn đề và năng lực tư duy sáng tạo của học sinh và nâng cao chất lượng dạy học 7 Bố cục của khóa luận Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục thì khóa luận gồm có 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức phần Cơ học - vật lý 10 THPT theo định hướng phát triển năng lực Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 4 Phần 2 NỘI DUNG CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 1 1 Cơ sở lý luận 1 1 1 Khái niệm năng lực Có rất nhiều định nghĩa về năng lực và khái niệm này đang thu hút sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu: - Theo các nhà tâm lý học cho rằng năng lực là tổng hợp các đặc điểm thuộc tính tâm lý của cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo cho hoạt động đó có hiệu quả cao[5] - Trong một báo cáo nghiên cứu về năng lực và mức độ thành công trong kinh doanh, nhóm nghiên cứu của trường Đại học ngoại thương đã nêu rõ năng lực là tổng hợp các thuộc tính về khả năng, tâm lý và phẩm chất của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo đạt kết quả cao như đề ra[5] Như vậy, tuy có nhiều khái niệm khác nhau về năng lực nhưng tựu chung lại năng lực được coi là sự kết hợp của tư duy, kỹ năng và thái độ của một cá nhân hay một tổ chức để thực hiện một nhiệm vụ có hiệu quả Mức độ và chất lượng hoàn thành công việc sẽ phản ứng mức độ năng lực của người đó 1 1 2 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực Dạy học phát triển năng lực là quá trình thiết kế, tổ chức và phối hợp giữa hoạt động dạy và hoạt động học, tập trung vào kết quả đầu ra của quá trình này Trong đó nhấn mạnh người học cần đạt được các mức năng lực như thế nào sau khi kết thúc một giai đoạn (hay một quá trình) dạy học Dạy học phát triển năng lực về bản chất chỉ là cần và coi trọng thực hiện mục tiêu dạy học hiện tại ở các mức độ cao hơn, thông qua việc yêu cầu HS vận dụng những kiến thức, kỹ năng một cách tự tin, hiệu quả và thích hợp trong hoàn cảnh phức hợp và có biến đổi, trong học tập cả trong nhà trường, ngoài nhà trường và trong thực tiễn đời sống Việc dạy học thay vì chỉ dừng lại ở hướng tới mục tiêu dạy học kiến thức, kỹ năng và thái độ tích cực ở học sinh thì còn hướng tới mục tiêu xa 5 hơn đó là trên cơ sở kiến thức, kỹ năng được hình thành, phát triển năng lực thực hiện các hành động có ý nghĩa đối với người học Nói một cách khác, việc dạy học định hướng năng lực về bản chất không thay thế mà chỉ mở rộng hoạt động dạy học hướng nội dung bằng cách tạo một môi trường, bối cảnh cụ thể để HS được thực hiện các hoạt động vận dụng kiến thức, sử dụng kỹ năng và thể hiện thái độ của mình 1 1 3 Khái niệm về năng lực chung Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi,… làm nền tảng cho mọi hoạt động của con người trong cuộc sống và lao động như: Năng lực nhận thức, năng lực trí tuệ, năng lực về ngôn ngữ và tính toán, năng lực giao tiếp, năng lực vận động,… Các năng lực này được hình thành và phát triển dựa trên bản năng di truyền của con người, quá trình giáo dục và trải nghiệm trong cuộc sống Mô hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cột giáo dục theo UNESCO[4]: Hình 1 1 Mô hình bốn thành phần năng lực phù hợp với bốn trụ cột theo UNESCO Các thành phần năng lực Các trụ cột giáo dục của UNESCO Năng lực chuyên biệt Năng lực phương pháp Năng lực xã hội Năng lực cá thể Học để biết Học để làm Học để chung sống Học để khẳng định 6 1 1 4 Các năng lực chuyên biệt của môn vật lý Trên cơ sở năng lực chung, người ta đưa ra các năng lực chuyên biệt (còn gọi là năng lực đặc thù) môn vật lý Người ta sẽ dựa trên đặc thù về nội dung, phương pháp nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn để đưa ra hệ thống năng lực Môn vật lý giúp hình thành các năng lực sau: - Năng lực giải quyết vấn đề - Năng lực hợp tác - Năng lực thực nghiệm - Năng lực quan sát - Năng lực tự học - Năng lực sáng tạo… Tuy nhiên việc hình thành, phát triển và đánh giá các năng lực này như một chỉnh thể là một việc làm hết sức khó khăn và đòi hỏi cần có thời gian Do đó, ta cần tiếp tục chia nhỏ các năng lực trên thành các năng lực thành phần Sau đó chỉ ra các thao tác liên quan đến từ năng lực thành phần, mà các thao tác này có thể nhận biết được và đưa ra chỉ bảo rõ ràng về mức độ chất lượng của từng thao tác Nói tóm lại, khi muốn đánh giá một năng lực ta cần làm rõ nội hàm năng lực đó bằng cách chỉ ra những kiến thức, kĩ năng và thái độ cần có làm nền tảng cho việc thể hiện, phát triển năng lực đó, sau đó xây dựng các công cụ đo kiến thức, kĩ năng, thái độ quen thuộc Ví dụ để đánh giá năng lực thực nghiệm, một trong các năng lực quan trọng của học sinh trong học tập vật lý, ta cần chỉ ra những thành tố làm nền tảng của năng lực thực nghiệm như sau[4] Khi xây dựng các công cụ đánh giá, ta có thể xây dựng công cụ đánh giá từng thành tố hoặc động thời nhiều thành tố của năng lực, tuy nhiên để việc đánh giá được chính xác và độ tin cậy cao, ta đánh giá 7 * Bảng năng lực chuyên biệt môn vật lý Nhóm năng lực thành phần Năng lực thành phần trong môn vật lý Nhóm NLPT liên quan đến sử dụng kiến thức vật lý HS có thể: - K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lý vật lý cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lý - K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lý - K3: Sử dụng được kiến thức vật lý để thực hiện các nhiệm vụ học tập - K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lý vào các tình huống thực tiễn Nhóm NLTP về phương pháp (tập trung vào năng lực thực nghiệm và năng lực mô hình hóa) HS có thể: - P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lý - P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lý và chỉ ra các quy luật vật lý trong hiện tượng đó - P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lý thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lý - P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lý - P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lý - P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lý - P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể 8 kiểm tra được - P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét - P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này Nhóm NLTP trao đổi thông tin HS có thể - X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lý bằng ngôn ngữ vật lý và các cách diễn tả đặc thù của vật lí - X2: phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lý (chuyên ngành ) - X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau, - X4: mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ - X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) - X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) một cách phù hợp - X7: thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lý - X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lý Nhóm NLTP liên quan đến cá nhân HS có thể - C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng , thái độ của cá nhân trong học tập vật lý - C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều 9 chỉnh kế hoạch học tập vật lý nhằm nâng cao trình độ bản thân - C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lý đối trong các trường hợp cụ thể trong môn Vật lý và ngoài môn Vật lý - C4: so sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh vật lý - các giải pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường - C5: sử dụng được kiến thức vật lý để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại - C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lý lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử 1 1 5 Đặc trưng cơ bản của việc đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực Một là, dạy học thông qua các tổ chức liên tiếp các hoạt động học tập giúp học sinh tự khám phá những điều chưa biết chứ không thụ động tiếp thu những tri thức được sắp đặt sẵn Giáo viên là người tổ chức và chỉ đạo học sinh tiến hành các hoạt động học tập phát hiện kiến thức mới, vận dụng sáng tạo kiến thức đã biết vào các tình huống học tập hoặc tình huống thực tiễn Hai là, chú trọng rèn luyện cho học sinh biết khai thác SGK và các tài liệu học tập, biết cách tự tìm những kiến thức đã có, suy luận để tìm tòi và phát hiện kiến thức mới,… Định hướng cho học sinh cách tư duy như: phân tích, tổng hợp, đặc biệt hóa, khái quát hóa, tương tự, quy lạ về quen để dần hình thành và phát triển tìm năng sáng tạo Ba là, tăng cường phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác, lớp học trở thành môi trường giao tiếp giữa GV – HS, HS – HS nhằm vận động sự hiểu biết và kinh nghiệm của từng cá nhân, của tập thể trong giải quyết các nhiệm vụ học tập chung 10 Bốn là, chú trọng đánh giá kết quả học tập theo mục tiêu bài học trong suốt tiến trình dạy học Chú trọng phát triển kỹ năng tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của học sinh với nhiều hình thức như: theo lời giải, đáp án mẫu, theo hướng dẫn sửa chữa các sai sót [6] 1 1 6 Các bước dạy học theo định hướng phát triển năng lực Căn cứ vào mục tiêu của việc phát triển năng lực cho học sinh trong dạy học vật lý có thể xây dựng quy trình tổ chức phát triển năng lực môn học vật lý cho học sinh gồm 5 bước: Bước 1: Xác định năng lực cần đạt trong bài Dựa vào mục tiêu và từng nội dung của bài học, giáo viên đưa ra các năng lực cụ thể mà học sinh cần đạt được trong quá trình dạy học Bước 2: Xác định phương pháp và hình thức dạy học Các phương pháp dạy học thường được sử dụng trong trường phổ thông hiện nay như: Dạy học dựa trên vấn đề, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học dựa trên tìm tòi khám phá,… Các hình thức dạy học được áp dụng trong việc tổ chức dạy học theo hướng phát triển năng lực học sinh Vì vậy, tùy theo yêu cầu bài học thì giáo viên lựa chọn các phương pháp và hình thức dạy học phù hợp Bước 3: Lập kế hoạch dạy học Lập kế hoạch dạy học có một vai trò đặc biệt quan trong, bởi nó giúp giáo viên quản lý thời gia dành cho mỗi tiết học được tốt hơn Lập kế hoạch bài học theo hướng dạy học tích cực giúp cho người học phát huy được tính tự giác, tính chủ động sáng tạo của giáo viên và học sinh Dạy và học tích cực đòi hỏi người giáo viên phải đóng vai trò là người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ để học sinh tự lực chiếm lĩnh nội dung học tập, chủ động đạt được các mục tiêu kiến thức, kỹ năng, thái độ theo yêu cầu của chương trình Bước 4: Tổ chức hoạt động dạy học Việc tổ chức hoạt động dạy học nhằm triển khai kế hoạch đã được lập trước đó, yêu cầu giáo viên chuẩn bị trước khi tiến hành, đồng thời có những bước điều 11 chỉnh phù hợp trong quá trình thực hiện nhằm hướng tới hoàn thành đúng mục tiêu của bài học Bước 5: Kiểm tra, đánh giá quá trình thực hiện Kiểm tra, đánh giá là một bộ phận không thể tách rời của quá trình dạy học bởi đối với người giáo viên, khi tiến hành quá trình dạy học phải xác định rõ mục tiêu của bài học, nội dung và phương pháp cũng như kĩ thuật tổ chức quá trình sao cho hiệu quả 1 2 Cơ sở thực tiễn 1 2 1 Thực trạng của việc vận dụng kiểu tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực ở trường THPT hiện nay Hiện nay, việc tổ chức kiểu dạy học theo định hướng phát triển năng lực ít được giáo viên sử dụng trong dạy và học ở môn vật lý mặc dù kiểu học này đã được phổ biến và rất thích hợp Trong trường phổ thông hiện nay, truyền thụ tri thức một chiều vẫn là kiểu dạy học chủ đạo Số giáo viên thường xuyên chủ động, sáng tạo trong việc phối hợp các phương pháp dạy học cũng như sử dụng các phương pháp dạy học phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh còn chưa nhiều Dạy học vẫn nặng về truyền thụ kiến thức lý thuyết Việc rèn luyện kỹ năng sống, kỹ năng giải quyết các tình huống thực tiễn cho học sinh thông qua khả năng vận dụng tri thức tổng hợp chưa thực sự được quan tâm Việc ứng dụng công nghệ thông tin – truyền thông, sử dụng các phuong tiện dạy học chưa được thực hiện rộng rãi và hiệu quản trong các trường trung học phổ thông Học sinh ít được tiếp cận với các dụng cụ thí nghiệm và làm thí nghiệm, ít được quan sát các thí nghiệm đã được chuẩn bị sẵn của giáo viên nên khi vận dụng vào thực tế thì rất khó Những bài học, các định luật trong SGK đa số các giáo viên chỉ đưa ra công thức mà mô tả các thí nghiệm đôi khi bỏ qua các thí nghiệm chỉ đi ghi nhận kết quả mà SGK đã đưa ra nên việc hiểu sâu sắc kiến thức còn hạn chế 1 2 2 Nguyên nhân của thực trạng Thực trạng trên xuất phát từ nhiều nguyên nhân, trong đó, có những nguyên nhân cơ bản sau: 12 - Nhận biết về sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá và ý thức thực hiện đổi mới của một số bộ phận quản lý, giáo viên chưa cao Năng lực của đội ngủ giáo viên về vận dụng các phương pháp dạy học tích cực, sử dụng thiết bị dạy học, ứng dụng công nghệ thông tin, truyền thông trong dạy học còn hạn chế - Chỉ chú trọng đến đánh giá cuối kì mà chưa chú trọng đến việc đánh giá thường xuyên trong quá trình dạy học - Cơ sở vật chất, trang thiết bị cho việc dạy học còn hạn chế - Giáo viên và học sinh đã quen với cách học và cahs dạy theo kiểu truyền thống nên việc đổi mới rất khó để lĩnh hội và tổ chức tốt 1 2 3 Một số giải pháp - Tăng cường cơ sở vật chất, trang thiết bị cho phục vụ cho việc dạy học - Không ngừng nâng cao nhận thức về sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá và ý thức thực hiện đổi mới của cán bộ quản lý và giáo viên - Giảm bớt số lượng học sinh trong lớp, mỗi lpws nên khoảng chỉ từ 30 đến 35 học sinh là đủ - Nên áp dụng kiểu dạy học theo địn hướng phát triển năng lực ngay từ các lớp dưới để học sinh quen với cách học này giúp tiếp thu kiến thức một cách có hieeuk quả 13 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 Trong chương 1 chúng tôi nghiên cứu một số nồi dung cụ thể sau: Nghiên cứu tìm hiểu chung về tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực: Khái niệm năng lực, khái niệm daỵ học theo định hướng phát triển năng lực, các năng lực chuyên biệt của môn vật lý, quy trình tổ chức hoạt động theo định hướng phát triển năng lực,… Nghiên cứu về dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh, sự khác nhau dạy học theo định hướng phát triển năng lực và dạy học theo kiểu truyền thống và thực trạng của việc vận dụng tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực ở trường THPT hiện nay Trên cơ sở đó tôi thấy rằng việc áp dụng phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh là hết sức cần thiết trong giai đoạn hiện nay 14 CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN CƠ HỌC - VẬT LÝ 10 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 2 1 Phân tích nội dung một số kiến thức của phần Cơ học vật lý 10 THPT Nội dung Yêu cầu cần đạt Mở đầu Giới thiệu mục đích học tập môn vật lý - Nêu được đối tượng nghiên cứu của vật lý học và mục tiêu của môn vật lý - Phân tích được một số ảnh hưởng của vật lý đối với cuộc sống, đối với sự phát triển của khoa học, công nghệ và kĩ thuật - Nêu được ví dụ chứng tỏ kiến thức, kĩ năng vật lý được sử dụng trong một số lĩnh vực khác nhau - Nêu được một số ví dụ về phương pháp nghiên cứu vật lý (phương pháp thực nghiệm và phương pháp lí thuyết) - Mô tả được các bước trong tiến trình tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý - Thảo luận để nêu được: + Một số loại sai số đơn giản hay gặp khi đo các đại lượng vật lý và cách khắc phục chúng; + Các quy tắc an toàn trong nghiên cứu và học tập môn vật lý Một số lực trong thực tiễn - Mô tả được bằng ví dụ thực tiễn và biểu diễn được bằng hình vẽ: Trọng lực; Lực ma sát; lực đàn hồi; Lực cản khi một vật chuyển động trong nước (hoặc trong không khí); Lực nâng (đẩy lên trên) của nước; Lực căng dây - Giải thích được lực nâng tác dụng lên một vật ở trong trong nước (hoặc trong không khí) Công, năng lượng, công suất - Chế tạo mô hình đơn giản minh hoạ được định luật bảo toàn 15 Công và năng lượng năng lượng, liên quan đến một số dạng năng lượng khác nhau - Trình bày được ví dụ chứng tỏ có thể truyền năng lượng từ vật này sang vật khác bằng cách thực hiện công - Nêu được biểu thức tính công bằng tích của lực tác dụng và độ dịch chuyển theo phương của lực, nêu được đơn vị đo công là đơn vị đo năng lượng (với 1 J = 1 Nm); Tính được công trong một số trường hợp đơn giản Động năng và thế năng - Từ phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều với vận tốc ban đầu bằng không, rút ra được động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác dụng lên vật - Nêu được công thức tính thế năng trong trường trọng lực đều, vận dụng được trong một số trường hợp đơn giản - Phân tích được sự chuyển hoá động năng và thế năng của vật trong một số trường hợp đơn giản - Nêu được khái niệm cơ năng; phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng trong một số trường hợp đơn giản 2 2 Mục tiêu về chuẩn kiến thức kĩ năng Sau khi nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực, đối với phương pháp này cần giúp học sinh hình thành các năng lực (bảng năng lực chuyên biệt vật lý), nâng cao kỹ năng sử dụng các thí nghiệm 2 3 Mục tiêu về thái độ - Tạo sự hứng thú trong học tập môn vật lý, đồng thời yêu thích say mê khoa học qua việc biết được ý nghĩa thực tiễn của kiến thức, những ứng dụng của vật lý học trong đời sống, giảm bớt những căng thẳng trong học tập làm cho môn học trở nên gần gũi và dễ học hơn - Sẵn sàng áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống - Tác phong làm việc khoa học, trung thực, nghiêm túc, khách quan 16 - Tinh thần tự giác, hợp tác trong học tập nhằm phát triển năng lực tự học Có ý thức và tinh thần trách nhiệm trong học tập, đồng thời có ý thức chia sẻ cũng như học hỏi ở mọi người xung quanh trong quá trình học tập cũng như lao động 2 4 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể phần Cơ học vật lý 10 THPT theo định hướng phát triển năng lực 2 4 1 Tên chủ đề: ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG, CƠ NĂNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG (Mô hình cảm biến) (Số tiết: 02 - Lớp 10) 2 Mô tả chủ đề HS tìm hiểu và vận dụng kiến thức phần Cơ học của vật lý (Bài 25: Động năng Bài 26: Thế năng Bài 27: Cơ năng) Vật lý lớp 6 ( Bài 7:Tìm hiểu kết quả tác dụng của lực) Vật lý 8( Bài 15: Công suất Bài 16: Cơ năng) Vật lý 9 (Bài 12: Công suất điện Bài 59: Năng lượng và sự chuyển hóa năng lượng ) để thiết kế và chế tạo mô hình cảm biến và tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm 3 Mục tiêu a Kiến thức, kĩ năng: - Nắm được mục đích của thí nghiệm: Giúp HS hiểu được động năng, thế năng, cơ năng - Biết được cách lập trình cho mạch Arduino Uno R3, cảm biến hồng ngoại, động cơ servo SG90, cách xác định các dạng năng lương và sự chuyển hóa năng lượng - Trình bày được các bước để chế tạo mô hình cảm biến - Tính toán, vẽ được bản thiết kế giếng bơm nước thủ công đảm bảo các tiêu chí đề ra; - Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo và thử nghiệm dựa trên bản thiết kế; - Trình bày được các bước để chế tạo mô hình cảm biến - Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm b Phát triển phẩm chất: - Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học - Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao 17 - Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp - Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi thực nghiệm c Định hướng phát triển năng lực: - Giải quyết được nhiệm vụ thiết kế và chế tạo mô hình một cách sáng tạo - Hợp tác với các thành viên trong nhóm để thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện - Tự nghiên cứu kiến thức, lên kế hoạch thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và đánh giá - Năng lực khoa học, thông qua viiệc khám phá, vận dụng kiến thức vào thực tiễn - Năng lực thẩm mĩ, thông qua việc sáng tạo trong thiết kế, trang trí sản phẩm - Năng lực tin học, thông qua việc ứng dụng công nghệ thông tin để tra cứu thông tin trình bày báo cáo và viết lập trình Các năng lực chuyên biệt môn vật lý: K1 : Trình bày được định nghĩa thế năng trọng trường K3: Sử dụng kiến thức thế năng trọng trường để giải thích các hiện tượng Vật Lý P1: Đặt ra câu hỏi về sự kiện Vật Lý (Đặt vấn đề) P3: Thu thập các thông tin để tìm hiểu các vấn đề để tìm hiểu các vấn đề liên quan đến thế năng P8: Đề xuất phương án để kiểm tra, dự doán X1: Trao đổi kiến thức khi tìm hiểu về thế năng trọng trường X5: Ghi lại kết quả hoạt động học tập Vật Lý của mình, nghe giảng và làm việc nhóm X6: Trình bày kết quả và các bài tập giáo viên giao cho X7: Thảo luận kết quả công việc của mình dưới góc nhìn Vật Lý X8: Tham gia hoạt động nhóm C1: Xác định được trình độ kiến thức, thái độ của học sinh qua quá trình học tập 4 Thiết bị - Các thiết bị dạy học: Slide, mẫu bảng kế hoạch, sản phẩm mẫu - Nguyên vật liệu và dụng cụ để chế tạo và thử nghiệm “ Mô hình cảm biến”: 18 + Mạch Arduino UNO R3, cảm biến hồng ngoại, động cơ servo SG90, quả bóng bàn 5 Tiến trình dạy học - Ổn định lớp báo cáo số lượng - Bài mới A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (5 phút) HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG 1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập: Đặt vấn đề: Hiện nay việc sử dụng những máy móc, thiết bị đang dần thay thế trong việc thủ công của con người Bằng cách sử dụng mô hình cảm biến, hôm nay chúng ta sẽ đi tìm hiểu và thiết kế chủ đề: Động năng, thế năng, cơ năng - định luật bảo toàn cơ năng - phần cơ học lớp 10 (mô hình cảm biến) 1 Thực hiện nhiệm vụ được giao - HS lắng nghe - Tìm hiểu nội dung bài mới B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC HOẠT ĐỘNG 1 XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH CẢM BIẾN (10 PHÚT) HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG 1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - GV chia nhóm: chia lớp thành 4 nhóm - GV giao cho HS tìm hiểu về mô hình cảm biến và sử dụng mô hình đó để áp dụng vào bài học thực tế 1 Thực hiện nhiệm vụ học tập: - HS tiếp nhận nội dung, suy nghĩ, thảo luận theo cặp để trả TIẾT 1 CHỦ ĐỀ: ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG, CƠ NĂNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG - PHẦN CƠ HỌC (mô hình cảm biến) 19 + GV đặt câu hỏi: Mục đích thiết kế mô hình cảm biến để làm gì? 2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: - Khuyến khích HS trình bày kết quả học - Xử lý các tình huống sư phạm nảy sinh một cách hợp lý - Phân tích, nhận xét, đánh giá, kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của HS - Chính xác hóa các kiến thức đã hình thành cho HS lời - HS ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi theo nhóm; trình bày và thảo luận chung - Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ có sự hợp tác chặt chẽ của các thành viên trong nhóm 2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - HS trả lời câu hỏi - HS khác nhận xét, bổ sung Ưu điểm: + Chế tạo và sử dụng mô hình cảm biến để áp dụng vào bài học cụ thể + Xác định được các dạng năng lượng và cách chuyển đổi các I Tìm hiểu mô hình cảm biến 1 Cấu tạo Gồm 4 bộ phận chính: - Mạch Arduino Uno R3 - Động cơ servo SG90 - Cảm biến hồng ngoại - Quản bóng bàn 2 Nguyên lí hoạt động Cảm biến hồng ngoại sẽ hoạt động bằng cách sử dụng một cảm biến ánh sáng cụ thể để phát hiện bước sóng ánh sáng chọn trong phổ hồng ngoại (IR) Bằng cách sử dụng đèn LED tạo ra ánh sáng có cùng bước sóng với cảm biến đang tìm kiếm, bạn có thể xem cường độ của ánh sáng nhận được Khi một vật ở gần cảm biến, ánh sáng từ đèn LED bật ra khỏi vật thể 20 dạng năng lượng thông qua các bước vận hành sản phẩm Yêu cầu chế tạo: + Mạch Arduino UNO R3, cảm biến siêu âm, động cơ servo SG90, Điện áp hoạt động 5v + Vận dụng kiến thức đã học và tìm hiểu được thông qua sách báo, internet để chế tạo mô hình cảm biến + Mô hình sản phẩm đẹp mắt, chi tiết nhưng không quá rườm rà để dễ quan sát được nguyên lý hoạt động của mô hình và đi vào cảm biến ánh sáng Điều này dẫn đến một bước nhảy lớn về cường độ, mà chúng ta đã biết có thể được phát hiện bằng cách sử dụng một ngưỡng HOẠT ĐỘNG 2 NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ (15 PHÚT) 1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - GV giao nhiệm vụ cho HS: + Nghiên cứu kiến thức trọng tâm: 1 Thực hiện nhiệm vụ học tập: - Tiếp nhận nội dung II Kiến thức trọng tâm Nắm được kiến thức 21 Từ nguyên lý hoạt động, mục đích sử dụng mô hình, các nhóm hãy phân tích những kiến thức liên quan: công, động năng, cơ năng - định luật bảo toàn cơ năng và sự chuyển hóa năng lượng + Xây dựng bản thiết kế mô hình cảm biến theo yêu cầu Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ bản thiết kế - HS xây dựng phương án thiết kế mô hình sản phẩm và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint ) Hoàn thành bản thiết kế (phụ lục đính kèm) và nộp cho GV 2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: - Khuyến khích HS trình bày kết quả học tập - Xử lý các tình huống sư phạm nảy sinh một cách hợp lý - GV quan sát, hỗ trợ HS khi cần thiết - Phân tích, nhận xét, đánh giá, kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của HS - Chính xác hóa các kiến thức đã hình thành cho HS: GV xác nhận kiến thức cần sử dụng là các dạng học tập - Các nhóm dưới sự phân công nhiệm vụ, cùng nghiên cứu, thảo luận 2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - Đại diện mỗi nhóm trình bày nội dung đã thảo luận - Các nhóm khác có ý kiến bổ sung - HS ghi nhận kiến thức về động năng, cơ năng - định luật bảo toàn cơ năng và sự chuyển hóa năng lượng Động năng, thế năng xuất hiện khi nào? Từ cách tiến hành thí nghiệm phân tích được Động năng, thế năng biến đổi như thế nào? Từ đó nêu được định nghĩa về cơ năng… Lưu ý về các bước tiến hành thí nghiệm 22 năng lượng: động năng, thế năng, cơ năng - định luật bảo toàn cơ năng và sự chuyển hóa năng lượng Giao nhiệm vụ cho HS tìm hiểu trong sách giáo khoa để giải thích thông qua việc thiết kế, chế tạo mô hình cảm biến với các tiêu chí đã cho HOẠT ĐỘNG 3 TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ ( 15 PHÚT) 1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - GV đưa ra yêu cầu về: Nội dung cần trình bày Thời lượng báo cáo 5 phút Cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận - GV điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ HS 2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: - Khuyến khích HS trình bày kết quả học - Xử lý các tình huống sư phạm nảy sinh một cách hợp lý - Phân tích, nhận xét, đánh giá, kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của HS - Chính xác hóa các kiến thức đã hình thành cho HS 1 Thực hiện nhiệm vụ học tập: - HS tiếp nhận nhiệm vụ - Cùng nhau thảo luận, nghiên cứu để trình bày báo cáo - Các nhóm khác quan sát 2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - Đại diện mỗi nhóm trình bày nội dung đã thảo luận - Các nhóm khác có ý kiến bổ sung - HS ghi nhận kiến thức III Bản thiết kế 23 Dụng cụ chế tạo chính: Mạch Arduino Uno R3 Động cơ servo SG90 Cảm biến hồng ngoại Quả bóng bàn HOẠT ĐỘNG 4 CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH SẢN PHẨM (20 PHÚT) 1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - GV giao nhiệm vụ: Sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước để chế tạo mô hình cảm biến theo bản thiết kế Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm 2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: - GV quan sát, hỗ trợ HS nếu cần - Nhận xét, góp ý, đánh giá mô hình sản phẩm của HS 1 Thực hiện nhiệm vụ học tập: - HS tiến hành chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phầm theo nhóm 2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận Mỗi nhóm nộp lại sản phẩm đã hoàn thành cho GV TIẾT 2 CHỦ ĐỀ: ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG, CƠ NĂNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG - PHẦN CƠ HỌC (mô hình cảm biến) IV Chế tạo Quy trình làm mô hình sản phẩm gồm các bước sau đây: Bước 1: Lên ý tưởng thiết kế mô hình 24 Bước 2: Chuẩn bị đầy đủ linh kiện, vật dụng Bước 3 : Lập trình cho cảm cảm biến hồng ngoại và động cơ servo Bước 4: Thiết kế lắp mạch cảm biến sao cho có tính thẩm mĩ và hoạt động đúng chức năng của nhóm đề ra Bước 5: Vận hành thử và kiểm tra đánh giá Các bước sử dụng mô hình Bước 1: Cấp nguồn cho mạch Bước 2: Cầm cảm biến hồng ngoại lên (lưu ý không để cảm biến bị chắn lại hoặc tiếp xúc trực tiếp với ánh 25 sáng mặt trời) Bước 3: Đặt quả bóng vào giá đỡ Bước 4: Khi bịt cảm biến động cơ servo sẽ quay đến góc 85 độ và làm quả bóng văng ra ngoài Bước 5: Thả cảm biến và quay lại bước 3 Sản phẩm mẫu: Mô hình sản phẩm HOẠT ĐỘNG 5 TRÌNH BÀY SẢN PHẨM (20 PHÚT) 1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - GV giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phầm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ - Chọn ra 1 sản phẩm tốt nhất trong 4 nhóm để tuyên dương, khen thưởng 1 Thực hiện nhiệm vụ học tập: HS tiếp nhận nhiệm vụ và thực hiện theo nhóm 26 2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: - GV quan sát, hỗ trợ HS nếu cần - Nhận xét, góp ý, đánh giá mô hình sản phẩm của HS 2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - HS trình diễn kết quả sản phẩm, thử nghiệm để đánh giá theo các tiêu chí đã đề ra - Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế mô hình sản phẩm D HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI MỞ RỘNG( 3 phút) 1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - Trình chiếu một số sản phẩm khác liên quan đến kiến thức phần cơ học để HS xem tham khảo - Giao nhiệm vụ cho HS về nhà tìm hiểu và chế tạo cho mình một sản phẩm 2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: GV ghi nhận kết quả cam kết của cá nhân hoặc nhóm HS Hướng dẫn, gợi ý cách thực hiện cho HS, hướng dẫn HS tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau (nếu có điều kiện) 1 Thực hiện nhiệm vụ học tập: Ghi nhớ và thực hiện 2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - Cam kết về nhà hoàn thành nhiệm vụ 27 2 4 2 Chủ đề 2 : LỰC ĐÀN HỒI I Mục tiêu 1) Kiến thức, kỹ năng - Nêu được ví dụ về lực đàn hồi, lực ma sát và những đặc điểm của lực đàn hồi, (điểm đặt, hướng) - Vận dụng được các kiến thức vật lý để chế tạo thí nghiệm - Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo và thử nghiệm - Trình bày, bảo vệ được sản phẩm của mình, phản biện được các ý kiến thảo luận; - Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm - Rèn luyện kỹ năng phản biện, nhận xét, đặt câu hỏi 2) Thái độ - Hòa nhã, say mê học tập và trách nhiệm cá nhân - Tôn trọng và hợp tác trong quá trình thực hiện - Tích cực và sáng tạo 3) Định hướng phát triển năng lực - Năng lực chung: Năng lực quản lí, năng lực sáng tạo, năng lực phát hiện và giải quyết vân đề, năng lực tự học, năng lực giao tiếp, năng lực sử dụng CNTT, năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán - Năng lực chuyên biệt bộ môn vật lý: K1, K3, K4, P5, X5, X6, X8, C1 II Chuẩn bị của giáo viên và học sinh 1) Giáo viên - Chuẩn bị tài liệu dạy học + Tài liệu hướng dẫn lắp ráp và vận hành mô hình (phụ lục 4) + Phiếu học tập (phụ lục 1) - Chuẩn bị thiết bị dạy học + Chuẩn bị thí nghiệm - Chuẩn bị phương tiện dạy học + Máy chiếu để trình chiếu khi hướng dẫn HS + Phòng học, bàn ghế cho các nhóm HS 28 2) Học sinh Tìm hiểu trước về III Chuỗi các hoạt động học HOẠT ĐỘNG 1: Đặt vấn đề (10 phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Năng lực hình thành B HO Ạ T Đ Ộ NG KH Ở I Đ Ộ NG ( 4phút) Chuyển giao nhiệm vụ học tập Gv đưa thí nghiệm: Làm thế nào để thay đổi hình dạng của lò xo Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện khi nào? Nhận xét gì về hướng của lực đàn hồi ở 2 đầu lò xo khi hai tay có chịu tác dụng và thôi tác dụng Giới thiệu mục đích của thí nghiệm: tìm mối quan hệ định lượng giữa lực đàn hồi của lò xo và độ biến dạng của lò xo Giới thiệu dụng cụ, cách tiến hành thí nghiệm và ghi lại kết quả GV nhận xét câu trả lời của học sinh - GV vận hành thử thí nghiệm - GV đề nghị một vài HS trải nghiệm vận hành và đặt một Thực hiện nhiệm vụ học tập Học sinh làm việc cá nhân trả lời câu hỏi Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - Dùng hai tay lần lượt kéo dãn và nén lò xo - Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện ở cả hai đầu của lò xo tác dụng vào các vật tiếp xúc (hay gắn) với nó làm nó biến dạng - Lò xo giãn: lực đàn hồi huongs vào rong - Lò xo nén: lực đàn hồi hướng ra ngoài - Chú ý quan sát - HS trải nghiệm K1, k2, k3 29 số câu hỏi định hướng để kích thích sự tò mò, hứng thú của HS - GV phát các phiếu học tập và tài liệu hướng dẫn cho HS - GV giao nhiệm vụ: dựa vào tài liệu hướng dẫn mỗi nhóm láp ráp một mô hình và thực hiện báo cáo thuyết trình về hí nghiệm: vẽ sơ đồ cấu tạo, phân tích cách lắp ráp HOẠT ĐỘNG 2 Tiến hành làm thí nghiệm với các quả cân (25 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Năng lực hình thành - GV phân chia HS thành 4 nhóm và cho các nhóm HS thực hiện nhiệm vụ + GV giới thiệu các bộ phận cần lắp ráp và nêu yêu cầu nhiệm vụ + GV phát cho mỗi nhóm một bộ dụng cụ, thiết bị, tài liệu hướng dẫn và phiếu học tập + GV cho các nhóm HS thực hiện lắp ráp trong thời gian quy định + GV cho HS báo cáo + GV tổ chức cho các nhóm HS nhận xét, đánh giá, đặt câu hỏi, phản biện với nhau để xuất hiện vấn đề - HS chú ý lắng nghe - HS lấy các bộ dụng cụ, thiết bị, tài liệu học tập và tiến hành thực hiện thí nghiệm - HS nghiên cứu tài liệu hướng dẫn, tiến hành thí nghiệm, hoàn thành phiếu học tập (phụ lục) X8 - HS báo cáo, nhận xét, đặt câu hỏi X5, X6, X8 30 HOẠT ĐỘNG 3: Kết luận và dặn dò (10 phút) Hoạt động của GV Hoạt động của HS Năng lực hình thành GV kết luận các kiến thức sau: 1/ Các bước tiến hành thí nghiệm Bước 1: chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm Bước 2: Tiến hành làm thí ghiệm theo yêu cầu Bước 3: Nhận xét, đánh giá 2/ Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện khi nào, nhận xét về hướng của lò xo Trong giới hạn đàn hồi, độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo (Định luật Húc) Dặn dò: GV yêu cầu mỗi nhóm về nghiên cứu và chế tạo ra một mô hình đồ chơi sử dụng lực đàn hồi của lò xo và nộp lại sau một tuần - Quan sát, ghi nhận, lắng nghe C1, C2 D HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI MỞ RỘNG( 3 phút) 1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập: - Trình chiếu một số sản phẩm khác liên quan đến kiến thức phần cơ học để HS xem tham khảo - Giao nhiệm vụ cho HS về nhà tìm hiểu và chế tạo cho mình một sản phẩm 1 Thực hiện nhiệm vụ học tập: Ghi nhớ và thực hiện 2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - Cam kết về nhà hoàn thành nhiệm vụ 31 2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập: GV ghi nhận kết quả cam kết của cá nhân hoặc nhóm HS Hướng dẫn, gợi ý cách thực hiện cho HS, hướng dẫn HS tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau (nếu có điều kiện) 32 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 Trên cơ sở lý luận và thực tiễn ở chương 1, trong chương 2 này tôi tập trung vào nghiên cứu vị trí, nội dung, mục tiêu cần đạt theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần cơ học vật lý lớp 10 Từ đây tôi đã thiết kế giáo án cho một số bài của chương “Định luật bảo toàn năng lượng” và “Lực đàn hồi” vật lý 10 theo kiểu dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh 33 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3 1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 3 1 1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đề tài đặt ra, cụ thể là kiểm tra hiệu quả của việc xây dựng và sử dụng thí nghiệm theo định hướng phát triển năng lực của học sinh trong dạy học phần cơ học Vật lý lớp 10 Đồng thời kết quả của thực nghiệm sư phạm sẽ góp phần vào việc kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của đề tài 3 1 2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - Tiến hành điều tra, khảo sát tình hình dạy học vật lí một số kiến thức phần “Cơ học” ở trường THPT Phan Bội Châu - Tiến hành dạy một số chủ đề về “Cơ học” theo định hướng phát triển năng lực ở trường THPT Phan Bội Châu, để đánh giá hiệu quả của việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực - Thu thập và xử lý kết quả thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết khoa học đề tài đã đặt ra 3 2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm - Đối tượng thực nghiệm sư phạm là học sinh lớp 10 cụ thể là lớp 10/5 và 10/8 ở trường trung học phổ thông Phan Bội Châu, thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam - Nội dung thực nghiệm sư phạm là tiến hành soạn giáo án và dạy một số chủ đề phần “Cơ học” theo định hướng phát triển năng lực trong chương trình vật lí 10 3 3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 3 3 1 Chọn mẫu thực nghiệm - Việc chọn mẫu thực nghiệm có ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả thực nghiệp sư phạm Do đó, để chọn được hai nhóm đối chứng và thực nghiệm tương đương nhau nhằm thỏa mãn yêu cầu thực nghiệm chúng tôi đã sử dụng các biện pháp sau: - Trao đổi với giáo viên vật lý phụ trách dạy khối 10 để biết tình hình học tập môn vật lí của các lớp - Chọn lớp thực tập để làm thực nghiệm, xem xét kết quả học kỳ I môn Vật lí của học sinh các lớp 10 34 Từ sự xem xét, cân nhắc đó chúng tôi đã chọn mẫu thực nghiệm gồm lớp thực nghiệm và đối chứng có sĩ số gần bằng nhau, có trình độ và chất lượng tương đương nhau Từ đó chúng tôi đã chọn được mẫu thực nghiệm gồm các lớp sau: Bảng 3 1 Mẫu thực nghiệm Trường trung học phổ thông Phan Bội Châu Đối chứng 10/5 44 học sinh Thực nghiệm 10/8 43 học sinh 3 3 2 Tiến hành thực nghiệm 3 3 2 1 Quan sát giờ học Việc quan sát và ghi chép các hoạt động của giáo viên và học sinh theo các nội dung sau: - Tính tích cực của học sinh thông qua không khí lớp học, sự hứng thú trong học tập, tinh thần thái độ tham gia xây dựng bài, chất lượng các câu trả lời của học sinh - Mức độ đạt mục tiêu bài học của giáo viên, sự phân bố thời gian của giáo viên trong các hoạt động - Các thao tác hướng dẫn và tiến hành thí nghiệm của giáo viên, cách thức xử lí tình huống của giáo viên đối với học sinh - Mức độ hiểu bài của học sinh thông qua hoạt động củng cố, vận dụng và thông qua các câu hỏi kiểm tra… 3 3 2 2 Kiểm tra đánh giá Sau khi tiến hành thực nghiệm sư phạm, hiệu quả của tiết dạy của giáo viên, kết quả học tập của học sinh được đánh giá bằng các bài kiểm tra nhằm: - Đánh giá về mức độ lĩnh hội các kiến thức cơ bản như các khái niệm, các nguyên lý, các tính chất của hiện tượng vật lý, kỹ năng thực hành,… - Khả năng vận dụng kiến thức đã học để giải các bài toán cụ thể cũng như vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống Trên cơ sơ đó cũng kiểm tra giả thuyết khoa học đã đưa ra ban đầu 35 3 3 2 3 Điều tra và thăm dò Sau bài dạy học ở lớp thực nghiệm, trao đổi với giáo viên và học sinh, lắng nghe ý kiến để rút kinh nghiệm cho bài dạy, cũng như cho đề tài nghiên cứu 3 4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 3 4 1 Đánh giá định tính Qua quá trình quan sát, theo dõi giờ học ở lớp thực nghiệm và đối chứng, chúng tôi thấy có một số nhận xét như sau:  Đối với lớp đối chứng: - Nội dung dạy ở lớp đối chứng giống với lớp thực nghiệm Trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học cho học sinh, giáo viên chỉ dừng lại ở mức độ thông báo lý thuyết và hình vẽ minh họa, học sinh chủ yếu quan sát, lắng nghe và ghi chép - Không khí lớp học khá trầm, các em ít giơ tay phát biểu, khả năng giải thích những câu hỏi thực tế khá yếu, bên cạnh đó, trong giờ học các em cũng có rất ít đặt câu hỏi  Đối với lớp thực nghiệm: - Sản phẩm thí nghiệm hoạt động tốt trong tiết dạy, dẫn dắt vào bài đã tạo được sự tò mò, hứng thú cho học sinh - Không khí lớp học khá sôi nổi, học sinh tích cực tham gia xây dựng bài, chất lượng các câu trả lời thực tế khá tốt, cũng có nhiều câu hỏi xoay quanh về sản phẩm Tuy tiết học có sử dụng thêm mô hình sản phẩm nhưng vẫn đảm bảo thời gian trong các hoạt động 3 4 2 Đánh giá định lượng Để đánh giá một cách định lượng hiệu quả của dạy học theo định hướng phát triển năng lực cũng như hiệu quả của việc sử dụng thí nghiệm vào dạy học giữa hai nhóm đối chứng và thực nghiệm, tôi đã sử dụng điểm số trung bình của các bài kiểm tra và tiến hành dưới các hình thức sau: - Lập bảng phân phối: Bảng phân phối tần số, bảng phân phối tần suất, bảng phân loại học lực học sinh - Biểu diễn bằng các đồ thị: Đồ thị phân phối tần số, đồ thị phân phối tần suất, đồ thị phân loại học lực của học sinh - Tính các tham số đặc trưng: số trung bình cộng, phương sai và độ lệch chuẩn 36 + Giá trị trung bình cộng là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu, được tính theo công thức: X = ∑ f X n Trong đó f là số học sinh đạt điểm X , n là số học sinh dự kiểm tra + Phương sai: dùng để chỉ độ lệch bình phương trung bình của các giá trị thu được trong mẫu, được tính theo công thức: S = ∑ f (X

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

Cơ sở lý luận

Có rất nhiều định nghĩa về năng lực và khái niệm này đang thu hút sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu:

- Theo các nhà tâm lý học cho rằng năng lực là tổng hợp các đặc điểm thuộc tính tâm lý của cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo cho hoạt động đó có hiệu quả cao[5]

- Trong một báo cáo nghiên cứu về năng lực và mức độ thành công trong kinh doanh, nhóm nghiên cứu của trường Đại học ngoại thương đã nêu rõ năng lực là tổng hợp các thuộc tính về khả năng, tâm lý và phẩm chất của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo đạt kết quả cao như đề ra[5] Như vậy, tuy có nhiều khái niệm khác nhau về năng lực nhưng tựu chung lại năng lực được coi là sự kết hợp của tư duy, kỹ năng và thái độ của một cá nhân hay một tổ chức để thực hiện một nhiệm vụ có hiệu quả Mức độ và chất lượng hoàn thành công việc sẽ phản ứng mức độ năng lực của người đó

1.1.2 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực

Dạy học phát triển năng lực là quá trình thiết kế, tổ chức và phối hợp giữa hoạt động dạy và hoạt động học, tập trung vào kết quả đầu ra của quá trình này Trong đó nhấn mạnh người học cần đạt được các mức năng lực như thế nào sau khi kết thúc một giai đoạn (hay một quá trình) dạy học

Dạy học phát triển năng lực về bản chất chỉ là cần và coi trọng thực hiện mục tiêu dạy học hiện tại ở các mức độ cao hơn, thông qua việc yêu cầu HS vận dụng những kiến thức, kỹ năng một cách tự tin, hiệu quả và thích hợp trong hoàn cảnh phức hợp và có biến đổi, trong học tập cả trong nhà trường, ngoài nhà trường và trong thực tiễn đời sống Việc dạy học thay vì chỉ dừng lại ở hướng tới mục tiêu dạy học kiến thức, kỹ năng và thái độ tích cực ở học sinh thì còn hướng tới mục tiêu xa hơn đó là trên cơ sở kiến thức, kỹ năng được hình thành, phát triển năng lực thực hiện các hành động có ý nghĩa đối với người học Nói một cách khác, việc dạy học định hướng năng lực về bản chất không thay thế mà chỉ mở rộng hoạt động dạy học hướng nội dung bằng cách tạo một môi trường, bối cảnh cụ thể để HS được thực hiện các hoạt động vận dụng kiến thức, sử dụng kỹ năng và thể hiện thái độ của mình

1.1.3 Khái niệm về năng lực chung

Năng lực chung là năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi,… làm nền tảng cho mọi hoạt động của con người trong cuộc sống và lao động như: Năng lực nhận thức, năng lực trí tuệ, năng lực về ngôn ngữ và tính toán, năng lực giao tiếp, năng lực vận động,… Các năng lực này được hình thành và phát triển dựa trên bản năng di truyền của con người, quá trình giáo dục và trải nghiệm trong cuộc sống

Mô hình bốn thành phần năng lực trên phù hợp với bốn trụ cột giáo dục theo UNESCO[4]:

Hình 1.1 Mô hình bốn thành phần năng lực phù hợp với bốn trụ cột theo UNESCO

Các thành phần năng lực Các trụ cột giáo dục của UNESCO

1.1.4 Các năng lực chuyên biệt của môn vật lý

Trên cơ sở năng lực chung, người ta đưa ra các năng lực chuyên biệt (còn gọi là năng lực đặc thù) môn vật lý Người ta sẽ dựa trên đặc thù về nội dung, phương pháp nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn để đưa ra hệ thống năng lực

Môn vật lý giúp hình thành các năng lực sau:

- Năng lực giải quyết vấn đề

Tuy nhiên việc hình thành, phát triển và đánh giá các năng lực này như một chỉnh thể là một việc làm hết sức khó khăn và đòi hỏi cần có thời gian Do đó, ta cần tiếp tục chia nhỏ các năng lực trên thành các năng lực thành phần Sau đó chỉ ra các thao tác liên quan đến từ năng lực thành phần, mà các thao tác này có thể nhận biết được và đưa ra chỉ bảo rõ ràng về mức độ chất lượng của từng thao tác

Nói tóm lại, khi muốn đánh giá một năng lực ta cần làm rõ nội hàm năng lực đó bằng cách chỉ ra những kiến thức, kĩ năng và thái độ cần có làm nền tảng cho việc thể hiện, phát triển năng lực đó, sau đó xây dựng các công cụ đo kiến thức, kĩ năng, thái độ quen thuộc

Ví dụ để đánh giá năng lực thực nghiệm, một trong các năng lực quan trọng của học sinh trong học tập vật lý, ta cần chỉ ra những thành tố làm nền tảng của năng lực thực nghiệm như sau[4]

Khi xây dựng các công cụ đánh giá, ta có thể xây dựng công cụ đánh giá từng thành tố hoặc động thời nhiều thành tố của năng lực, tuy nhiên để việc đánh giá được chính xác và độ tin cậy cao, ta đánh giá

* Bảng năng lực chuyên biệt môn vật lý

Nhóm năng lực thành phần Năng lực thành phần trong môn vật lý

Nhóm NLPT liên quan đến sử dụng kiến thức vật lý

- K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lý vật lý cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lý

- K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lý

- K3: Sử dụng được kiến thức vật lý để thực hiện các nhiệm vụ học tập

- K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lý vào các tình huống thực tiễn

Nhóm NLTP về phương pháp (tập trung vào năng lực thực nghiệm và năng lực mô hình hóa)

- P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lý

- P2: mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lý và chỉ ra các quy luật vật lý trong hiện tượng đó

- P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lý thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lý

- P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lý

- P5: Lựa chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lý

- P6: chỉ ra được điều kiện lí tưởng của hiện tượng vật lý

- P7: đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được

- P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét

- P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này

Nhóm NLTP trao đổi thông tin

- X1: trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lý bằng ngôn ngữ vật lý và các cách diễn tả đặc thù của vật lí

- X2: phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lý (chuyên ngành )

- X3: lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau,

- X4: mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kĩ thuật, công nghệ

- X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )

- X6: trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… ) một cách phù hợp

- X7: thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lý

- X8: tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lý

Nhóm NLTP liên quan đến cá nhân

- C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ năng , thái độ của cá nhân trong học tập vật lý

- C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lý nhằm nâng cao trình độ bản thân

- C3: chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lý đối trong các trường hợp cụ thể trong môn Vật lý và ngoài môn Vật lý

- C4: so sánh và đánh giá được - dưới khía cạnh vật lý

- các giải pháp kĩ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường

- C5: sử dụng được kiến thức vật lý để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại

- C6: nhận ra được ảnh hưởng vật lý lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử

1.1.5 Đặc trưng cơ bản của việc đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực

Một là, dạy học thông qua các tổ chức liên tiếp các hoạt động học tập giúp học sinh tự khám phá những điều chưa biết chứ không thụ động tiếp thu những tri thức được sắp đặt sẵn Giáo viên là người tổ chức và chỉ đạo học sinh tiến hành các hoạt động học tập phát hiện kiến thức mới, vận dụng sáng tạo kiến thức đã biết vào các tình huống học tập hoặc tình huống thực tiễn

Hai là, chú trọng rèn luyện cho học sinh biết khai thác SGK và các tài liệu học tập, biết cách tự tìm những kiến thức đã có, suy luận để tìm tòi và phát hiện kiến thức mới,… Định hướng cho học sinh cách tư duy như: phân tích, tổng hợp, đặc biệt hóa, khái quát hóa, tương tự, quy lạ về quen để dần hình thành và phát triển tìm năng sáng tạo

Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Thực trạng của việc vận dụng kiểu tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực ở trường THPT hiện nay

Hiện nay, việc tổ chức kiểu dạy học theo định hướng phát triển năng lực ít được giáo viên sử dụng trong dạy và học ở môn vật lý mặc dù kiểu học này đã được phổ biến và rất thích hợp Trong trường phổ thông hiện nay, truyền thụ tri thức một chiều vẫn là kiểu dạy học chủ đạo Số giáo viên thường xuyên chủ động, sáng tạo trong việc phối hợp các phương pháp dạy học cũng như sử dụng các phương pháp dạy học phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh còn chưa nhiều Dạy học vẫn nặng về truyền thụ kiến thức lý thuyết Việc rèn luyện kỹ năng sống, kỹ năng giải quyết các tình huống thực tiễn cho học sinh thông qua khả năng vận dụng tri thức tổng hợp chưa thực sự được quan tâm Việc ứng dụng công nghệ thông tin – truyền thông, sử dụng các phuong tiện dạy học chưa được thực hiện rộng rãi và hiệu quản trong các trường trung học phổ thông Học sinh ít được tiếp cận với các dụng cụ thí nghiệm và làm thí nghiệm, ít được quan sát các thí nghiệm đã được chuẩn bị sẵn của giáo viên nên khi vận dụng vào thực tế thì rất khó Những bài học, các định luật trong SGK đa số các giáo viên chỉ đưa ra công thức mà mô tả các thí nghiệm đôi khi bỏ qua các thí nghiệm chỉ đi ghi nhận kết quả mà SGK đã đưa ra nên việc hiểu sâu sắc kiến thức còn hạn chế

1.2.2 Nguyên nhân của thực trạng

Thực trạng trên xuất phát từ nhiều nguyên nhân, trong đó, có những nguyên nhân cơ bản sau:

- Nhận biết về sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá và ý thức thực hiện đổi mới của một số bộ phận quản lý, giáo viên chưa cao Năng lực của đội ngủ giáo viên về vận dụng các phương pháp dạy học tích cực, sử dụng thiết bị dạy học, ứng dụng công nghệ thông tin, truyền thông trong dạy học còn hạn chế

- Chỉ chú trọng đến đánh giá cuối kì mà chưa chú trọng đến việc đánh giá thường xuyên trong quá trình dạy học

- Cơ sở vật chất, trang thiết bị cho việc dạy học còn hạn chế

- Giáo viên và học sinh đã quen với cách học và cahs dạy theo kiểu truyền thống nên việc đổi mới rất khó để lĩnh hội và tổ chức tốt

-Tăng cường cơ sở vật chất, trang thiết bị cho phục vụ cho việc dạy học

- Không ngừng nâng cao nhận thức về sự cần thiết phải đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá và ý thức thực hiện đổi mới của cán bộ quản lý và giáo viên

- Giảm bớt số lượng học sinh trong lớp, mỗi lpws nên khoảng chỉ từ 30 đến 35 học sinh là đủ

- Nên áp dụng kiểu dạy học theo địn hướng phát triển năng lực ngay từ các lớp dưới để học sinh quen với cách học này giúp tiếp thu kiến thức một cách có hieeuk quả

Trong chương 1 chúng tôi nghiên cứu một số nồi dung cụ thể sau:

Nghiên cứu tìm hiểu chung về tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực: Khái niệm năng lực, khái niệm daỵ học theo định hướng phát triển năng lực, các năng lực chuyên biệt của môn vật lý, quy trình tổ chức hoạt động theo định hướng phát triển năng lực,…

Nghiên cứu về dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh, sự khác nhau dạy học theo định hướng phát triển năng lực và dạy học theo kiểu truyền thống và thực trạng của việc vận dụng tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực ở trường THPT hiện nay

Trên cơ sở đó tôi thấy rằng việc áp dụng phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh là hết sức cần thiết trong giai đoạn hiện nay.

THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN CƠ HỌC - VẬT LÝ 10 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG

Phân tích nội dung một số kiến thức của phần Cơ học vật lý 10 THPT

Nội dung Yêu cầu cần đạt

Giới thiệu mục đích học tập môn vật lý

- Nêu được đối tượng nghiên cứu của vật lý học và mục tiêu của môn vật lý

- Phân tích được một số ảnh hưởng của vật lý đối với cuộc sống, đối với sự phát triển của khoa học, công nghệ và kĩ thuật

- Nêu được ví dụ chứng tỏ kiến thức, kĩ năng vật lý được sử dụng trong một số lĩnh vực khác nhau

- Nêu được một số ví dụ về phương pháp nghiên cứu vật lý (phương pháp thực nghiệm và phương pháp lí thuyết)

- Mô tả được các bước trong tiến trình tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý

- Thảo luận để nêu được:

+ Một số loại sai số đơn giản hay gặp khi đo các đại lượng vật lý và cách khắc phục chúng;

+ Các quy tắc an toàn trong nghiên cứu và học tập môn vật lý

Một số lực trong thực tiễn

- Mô tả được bằng ví dụ thực tiễn và biểu diễn được bằng hình vẽ: Trọng lực; Lực ma sát; lực đàn hồi; Lực cản khi một vật chuyển động trong nước (hoặc trong không khí); Lực nâng (đẩy lên trên) của nước; Lực căng dây

- Giải thích được lực nâng tác dụng lên một vật ở trong trong nước (hoặc trong không khí)

Công, năng lượng, công suất

- Chế tạo mô hình đơn giản minh hoạ được định luật bảo toàn

Công và năng lượng năng lượng, liên quan đến một số dạng năng lượng khác nhau

- Trình bày được ví dụ chứng tỏ có thể truyền năng lượng từ vật này sang vật khác bằng cách thực hiện công

- Nêu được biểu thức tính công bằng tích của lực tác dụng và độ dịch chuyển theo phương của lực, nêu được đơn vị đo công là đơn vị đo năng lượng (với 1 J = 1 Nm); Tính được công trong một số trường hợp đơn giản Động năng và thế năng

- Từ phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều với vận tốc ban đầu bằng không, rút ra được động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác dụng lên vật

- Nêu được công thức tính thế năng trong trường trọng lực đều, vận dụng được trong một số trường hợp đơn giản

- Phân tích được sự chuyển hoá động năng và thế năng của vật trong một số trường hợp đơn giản

- Nêu được khái niệm cơ năng; phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng trong một số trường hợp đơn giản.

Mục tiêu về chuẩn kiến thức kĩ năng

Sau khi nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực, đối với phương pháp này cần giúp học sinh hình thành các năng lực (bảng năng lực chuyên biệt vật lý), nâng cao kỹ năng sử dụng các thí nghiệm.

Mục tiêu về thái độ

- Tạo sự hứng thú trong học tập môn vật lý, đồng thời yêu thích say mê khoa học qua việc biết được ý nghĩa thực tiễn của kiến thức, những ứng dụng của vật lý học trong đời sống, giảm bớt những căng thẳng trong học tập làm cho môn học trở nên gần gũi và dễ học hơn

- Sẵn sàng áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống

- Tác phong làm việc khoa học, trung thực, nghiêm túc, khách quan

- Tinh thần tự giác, hợp tác trong học tập nhằm phát triển năng lực tự học Có ý thức và tinh thần trách nhiệm trong học tập, đồng thời có ý thức chia sẻ cũng như học hỏi ở mọi người xung quanh trong quá trình học tập cũng như lao động

2.4 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể phần Cơ học vật lý 10 THPT theo định hướng phát triển năng lực

2.4.1 Tên chủ đề: ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG, CƠ NĂNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG

(Mô hình cảm biến) (Số tiết: 02 - Lớp 10)

HS tìm hiểu và vận dụng kiến thức phần Cơ học của vật lý (Bài 25: Động năng Bài 26: Thế năng Bài 27: Cơ năng) Vật lý lớp 6 ( Bài 7:Tìm hiểu kết quả tác dụng của lực) Vật lý 8( Bài 15: Công suất Bài 16: Cơ năng) Vật lý 9 (Bài 12: Công suất điện Bài 59: Năng lượng và sự chuyển hóa năng lượng.) để thiết kế và chế tạo mô hình cảm biến và tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm

3 Mục tiêu a Kiến thức, kĩ năng:

- Nắm được mục đích của thí nghiệm: Giúp HS hiểu được động năng, thế năng, cơ năng

- Biết được cách lập trình cho mạch Arduino Uno R3, cảm biến hồng ngoại, động cơ servo SG90, cách xác định các dạng năng lương và sự chuyển hóa năng lượng

- Trình bày được các bước để chế tạo mô hình cảm biến

- Tính toán, vẽ được bản thiết kế giếng bơm nước thủ công đảm bảo các tiêu chí đề ra;

- Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo và thử nghiệm dựa trên bản thiết kế;

- Trình bày được các bước để chế tạo mô hình cảm biến

- Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm b Phát triển phẩm chất:

- Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học

- Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải

- Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp

- Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi thực nghiệm c Định hướng phát triển năng lực:

- Giải quyết được nhiệm vụ thiết kế và chế tạo mô hình một cách sáng tạo

- Hợp tác với các thành viên trong nhóm để thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện

- Tự nghiên cứu kiến thức, lên kế hoạch thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và đánh giá

- Năng lực khoa học, thông qua viiệc khám phá, vận dụng kiến thức vào thực tiễn

- Năng lực thẩm mĩ, thông qua việc sáng tạo trong thiết kế, trang trí sản phẩm

- Năng lực tin học, thông qua việc ứng dụng công nghệ thông tin để tra cứu thông tin trình bày báo cáo và viết lập trình

Các năng lực chuyên biệt môn vật lý:

K1 : Trình bày được định nghĩa thế năng trọng trường

K3: Sử dụng kiến thức thế năng trọng trường để giải thích các hiện tượng Vật Lý P1: Đặt ra câu hỏi về sự kiện Vật Lý (Đặt vấn đề)

P3: Thu thập các thông tin để tìm hiểu các vấn đề để tìm hiểu các vấn đề liên quan đến thế năng

P8: Đề xuất phương án để kiểm tra, dự doán

X1: Trao đổi kiến thức khi tìm hiểu về thế năng trọng trường

X5: Ghi lại kết quả hoạt động học tập Vật Lý của mình, nghe giảng và làm việc nhóm

X6: Trình bày kết quả và các bài tập giáo viên giao cho

X7: Thảo luận kết quả công việc của mình dưới góc nhìn Vật Lý

X8: Tham gia hoạt động nhóm

C1: Xác định được trình độ kiến thức, thái độ của học sinh qua quá trình học tập

- Các thiết bị dạy học: Slide, mẫu bảng kế hoạch, sản phẩm mẫu

+ Mạch Arduino UNO R3, cảm biến hồng ngoại, động cơ servo SG90, quả bóng bàn

- Ổn định lớp báo cáo số lượng

A HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (5 phút)

HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG HS NỘI DUNG

1.Chuyển giao nhiệm vụ học tập: Đặt vấn đề: Hiện nay việc sử dụng những máy móc, thiết bị đang dần thay thế trong việc thủ công của con người Bằng cách sử dụng mô hình cảm biến, hôm nay chúng ta sẽ đi tìm hiểu và thiết kế chủ đề: Động năng, thế năng, cơ năng - định luật bảo toàn cơ năng - phần cơ học lớp

1.Thực hiện nhiệm vụ được giao

- Tìm hiểu nội dung bài mới

B HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

HOẠT ĐỘNG 1 XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH CẢM BIẾN (10 PHÚT)

HOẠT ĐỘNG GV HOẠT ĐỘNG

1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

- GV chia nhóm: chia lớp thành 4 nhóm

- GV giao cho HS tìm hiểu về mô hình cảm biến và sử dụng mô hình đó để áp dụng vào bài học thực tế

1 Thực hiện nhiệm vụ học tập:

- HS tiếp nhận nội dung, suy nghĩ, thảo luận theo cặp để trả

CƠ NĂNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

CƠ HỌC (mô hình cảm biến)

+ GV đặt câu hỏi: Mục đích thiết kế mô hình cảm biến để làm gì?

2.Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập:

- Khuyến khích HS trình bày kết quả học

- Xử lý các tình huống sư phạm nảy sinh một cách hợp lý

- Phân tích, nhận xét, đánh giá, kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của

- Chính xác hóa các kiến thức đã hình thành cho HS lời

- HS ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi theo nhóm; trình bày và thảo luận chung

- Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ có sự hợp tác chặt chẽ của các thành viên trong nhóm

2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS trả lời câu hỏi

- HS khác nhận xét, bổ sung Ưu điểm:

+ Chế tạo và sử dụng mô hình cảm biến để áp dụng vào bài học cụ thể

+ Xác định được các dạng năng lượng và cách

I Tìm hiểu mô hình cảm biến

1 Cấu tạo Gồm 4 bộ phận chính:

2 Nguyên lí hoạt động Cảm biến hồng ngoại sẽ hoạt động bằng cách sử dụng một cảm biến ánh sáng cụ thể để phát hiện bước sóng ánh sáng chọn trong phổ hồng ngoại (IR) Bằng cách sử dụng đèn LED tạo ra ánh sáng có cùng bước sóng với cảm biến đang tìm kiếm, bạn có thể xem cường độ của ánh sáng nhận được Khi một vật ở gần cảm biến, ánh sáng từ đèn dạng năng lượng thông qua các bước vận hành sản phẩm

+ Mạch Arduino UNO R3, cảm biến siêu âm, động cơ servo SG90, Điện áp hoạt động 5v

+ Vận dụng kiến thức đã học và tìm hiểu được thông qua sách báo, internet để chế tạo mô hình cảm biến

+ Mô hình sản phẩm đẹp mắt, chi tiết nhưng không quá rườm rà để dễ quan sát được nguyên lý hoạt động của mô hình và đi vào cảm biến ánh sáng Điều này dẫn đến một bước nhảy lớn về cường độ, mà chúng ta đã biết có thể được phát hiện bằng cách sử dụng một ngưỡng

HOẠT ĐỘNG 2 NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ (15 PHÚT)

1.Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

- GV giao nhiệm vụ cho HS:

+ Nghiên cứu kiến thức trọng tâm:

1 Thực hiện nhiệm vụ học tập:

II Kiến thức trọng tâm

Từ nguyên lý hoạt động, mục đích sử dụng mô hình, các nhóm hãy phân tích những kiến thức liên quan: công, động năng, cơ năng - định luật bảo toàn cơ năng và sự chuyển hóa năng lượng

+ Xây dựng bản thiết kế mô hình cảm biến theo yêu cầu

Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ bản thiết kế

- HS xây dựng phương án thiết kế mô hình sản phẩm và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint ) Hoàn thành bản thiết kế (phụ lục đính kèm) và nộp cho GV

2.Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập:

- Khuyến khích HS trình bày kết quả học tập

- Xử lý các tình huống sư phạm nảy sinh một cách hợp lý

- GV quan sát, hỗ trợ HS khi cần thiết

- Phân tích, nhận xét, đánh giá, kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của HS

- Chính xác hóa các kiến thức đã hình thành cho HS: GV xác nhận học tập

- Các nhóm dưới sự phân công nhiệm vụ, cùng nghiên cứu, thảo luận

2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện mỗi nhóm trình bày nội dung đã thảo luận

- Các nhóm khác có ý kiến bổ sung

- HS ghi nhận kiến thức về động năng, cơ năng - định luật bảo toàn cơ năng và sự chuyển hóa năng lượng Động năng, thế năng xuất hiện khi nào? Từ cách tiến hành thí nghiệm phân tích được Động năng, thế năng biến đổi như thế nào? Từ đó nêu được định nghĩa về cơ năng…

Lưu ý về các bước tiến hành thí nghiệm năng lượng: động năng, thế năng, cơ năng - định luật bảo toàn cơ năng và sự chuyển hóa năng lượng Giao nhiệm vụ cho HS tìm hiểu trong sách giáo khoa để giải thích thông qua việc thiết kế, chế tạo mô hình cảm biến với các tiêu chí đã cho

HOẠT ĐỘNG 3 TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ ( 15 PHÚT)

1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

- GV đưa ra yêu cầu về:

Nội dung cần trình bày

Thời lượng báo cáo 5 phút

Cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận

- GV điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ HS

2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập:

- Khuyến khích HS trình bày kết quả học

- Xử lý các tình huống sư phạm nảy sinh một cách hợp lý

- Phân tích, nhận xét, đánh giá, kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của

- Chính xác hóa các kiến thức đã hình thành cho HS

1 Thực hiện nhiệm vụ học tập:

- HS tiếp nhận nhiệm vụ

- Cùng nhau thảo luận, nghiên cứu để trình bày báo cáo

- Các nhóm khác quan sát

2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện mỗi nhóm trình bày nội dung đã thảo luận

- Các nhóm khác có ý kiến bổ sung

- HS ghi nhận kiến thức

Dụng cụ chế tạo chính:

HOẠT ĐỘNG 4 CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM MÔ HÌNH SẢN PHẨM (20 PHÚT)

1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

Sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước để chế tạo mô hình cảm biến theo bản thiết kế

Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm

2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập:

- GV quan sát, hỗ trợ HS nếu cần

- Nhận xét, góp ý, đánh giá mô hình sản phẩm của HS

1 Thực hiện nhiệm vụ học tập:

- HS tiến hành chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phầm theo nhóm

2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

Mỗi nhóm nộp lại sản phẩm đã hoàn thành cho

TIẾT 2 CHỦ ĐỀ: ĐỘNG NĂNG, THẾ NĂNG,

CƠ NĂNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

CƠ NĂNG - PHẦN CƠ HỌC (mô hình cảm biến)

IV Chế tạo Quy trình làm mô hình sản phẩm gồm các bước sau đây: Bước 1: Lên ý tưởng thiết kế

Bước 2: Chuẩn bị đầy đủ linh kiện, vật dụng Bước 3 : Lập trình cho cảm cảm biến hồng ngoại và động cơ servo

Bước 4: Thiết kế lắp mạch cảm biến sao cho có tính thẩm mĩ và hoạt động đúng chức năng của nhóm đề ra Bước 5: Vận hành thử và kiểm tra đánh giá

Các bước sử dụng mô hình Bước 1: Cấp nguồn cho mạch Bước 2: Cầm cảm biến hồng ngoại lên (lưu ý không để cảm biến bị chắn lại hoặc tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng mặt trời) Bước 3: Đặt quả bóng vào giá đỡ Bước 4: Khi bịt cảm biến động cơ servo sẽ quay đến góc 85 độ và làm quả bóng văng ra ngoài Bước 5: Thả cảm biến và quay lại bước 3 Sản phẩm mẫu: Mô hình sản phẩm

HOẠT ĐỘNG 5 TRÌNH BÀY SẢN PHẨM (20 PHÚT)

1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

- GV giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phầm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ

- Chọn ra 1 sản phẩm tốt nhất trong 4

1 Thực hiện nhiệm vụ học tập:

HS tiếp nhận nhiệm vụ và thực hiện theo nhóm

2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập:

- GV quan sát, hỗ trợ HS nếu cần

- Nhận xét, góp ý, đánh giá mô hình sản phẩm của HS

2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- HS trình diễn kết quả sản phẩm, thử nghiệm để đánh giá theo các tiêu chí đã đề ra

- Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế mô hình sản phẩm

D.HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI MỞ RỘNG( 3 phút)

1 Chuyển giao nhiệm vụ học tập:

- Trình chiếu một số sản phẩm khác liên quan đến kiến thức phần cơ học để HS xem tham khảo

- Giao nhiệm vụ cho HS về nhà tìm hiểu và chế tạo cho mình một sản phẩm

2 Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập:

GV ghi nhận kết quả cam kết của cá nhân hoặc nhóm HS Hướng dẫn, gợi ý cách thực hiện cho

HS, hướng dẫn HS tự đánh giá hoặc đánh giá lẫn nhau (nếu có điều kiện)

1 Thực hiện nhiệm vụ học tập:

Ghi nhớ và thực hiện

2 Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Cam kết về nhà hoàn thành nhiệm vụ

2.4.2 Chủ đề 2 : LỰC ĐÀN HỒI

- Nêu được ví dụ về lực đàn hồi, lực ma sát và những đặc điểm của lực đàn hồi, (điểm đặt, hướng)

- Vận dụng được các kiến thức vật lý để chế tạo thí nghiệm

- Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo và thử nghiệm

- Trình bày, bảo vệ được sản phẩm của mình, phản biện được các ý kiến thảo luận;

- Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm

- Rèn luyện kỹ năng phản biện, nhận xét, đặt câu hỏi

- Hòa nhã, say mê học tập và trách nhiệm cá nhân

- Tôn trọng và hợp tác trong quá trình thực hiện

- Tích cực và sáng tạo

3) Định hướng phát triển năng lực

- Năng lực chung: Năng lực quản lí, năng lực sáng tạo, năng lực phát hiện và giải quyết vân đề, năng lực tự học, năng lực giao tiếp, năng lực sử dụng CNTT, năng lực sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán

- Năng lực chuyên biệt bộ môn vật lý: K1, K3, K4, P5, X5, X6, X8, C1

II Chuẩn bị của giáo viên và học sinh

- Chuẩn bị tài liệu dạy học

+ Tài liệu hướng dẫn lắp ráp và vận hành mô hình (phụ lục 4)

+ Phiếu học tập (phụ lục 1)

- Chuẩn bị thiết bị dạy học

- Chuẩn bị phương tiện dạy học

+ Máy chiếu để trình chiếu khi hướng dẫn HS

III Chuỗi các hoạt động học

HOẠT ĐỘNG 1: Đặt vấn đề (10 phút)

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Năng lực hình thành

B HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (4phút)

Chuyển giao nhiệm vụ học tập

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm

Kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đề tài đặt ra, cụ thể là kiểm tra hiệu quả của việc xây dựng và sử dụng thí nghiệm theo định hướng phát triển năng lực của học sinh trong dạy học phần cơ học Vật lý lớp 10 Đồng thời kết quả của thực nghiệm sư phạm sẽ góp phần vào việc kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của đề tài

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành điều tra, khảo sát tình hình dạy học vật lí một số kiến thức phần

“Cơ học” ở trường THPT Phan Bội Châu

- Tiến hành dạy một số chủ đề về “Cơ học” theo định hướng phát triển năng lực ở trường THPT Phan Bội Châu, để đánh giá hiệu quả của việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực

- Thu thập và xử lý kết quả thực nghiệm để kiểm chứng giả thuyết khoa học đề tài đã đặt ra.

Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm

- Đối tượng thực nghiệm sư phạm là học sinh lớp 10 cụ thể là lớp 10/5 và 10/8 ở trường trung học phổ thông Phan Bội Châu, thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam

- Nội dung thực nghiệm sư phạm là tiến hành soạn giáo án và dạy một số chủ

Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Việc chọn mẫu thực nghiệm có ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả thực nghiệp sư phạm Do đó, để chọn được hai nhóm đối chứng và thực nghiệm tương đương nhau nhằm thỏa mãn yêu cầu thực nghiệm chúng tôi đã sử dụng các biện pháp sau:

- Trao đổi với giáo viên vật lý phụ trách dạy khối 10 để biết tình hình học tập môn vật lí của các lớp

- Chọn lớp thực tập để làm thực nghiệm, xem xét kết quả học kỳ I môn Vật lí

Từ sự xem xét, cân nhắc đó chúng tôi đã chọn mẫu thực nghiệm gồm lớp thực nghiệm và đối chứng có sĩ số gần bằng nhau, có trình độ và chất lượng tương đương nhau

Từ đó chúng tôi đã chọn được mẫu thực nghiệm gồm các lớp sau:

Bảng 3.1 Mẫu thực nghiệm Trường trung học phổ thông Phan Bội Châu Đối chứng 10/5 44 học sinh

Việc quan sát và ghi chép các hoạt động của giáo viên và học sinh theo các nội dung sau:

- Tính tích cực của học sinh thông qua không khí lớp học, sự hứng thú trong học tập, tinh thần thái độ tham gia xây dựng bài, chất lượng các câu trả lời của học sinh

- Mức độ đạt mục tiêu bài học của giáo viên, sự phân bố thời gian của giáo viên trong các hoạt động

- Các thao tác hướng dẫn và tiến hành thí nghiệm của giáo viên, cách thức xử lí tình huống của giáo viên đối với học sinh

- Mức độ hiểu bài của học sinh thông qua hoạt động củng cố, vận dụng và thông qua các câu hỏi kiểm tra…

Sau khi tiến hành thực nghiệm sư phạm, hiệu quả của tiết dạy của giáo viên, kết quả học tập của học sinh được đánh giá bằng các bài kiểm tra nhằm:

- Đánh giá về mức độ lĩnh hội các kiến thức cơ bản như các khái niệm, các nguyên lý, các tính chất của hiện tượng vật lý, kỹ năng thực hành,…

- Khả năng vận dụng kiến thức đã học để giải các bài toán cụ thể cũng như vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống

Trên cơ sơ đó cũng kiểm tra giả thuyết khoa học đã đưa ra ban đầu

3.3.2.3 Điều tra và thăm dò

Sau bài dạy học ở lớp thực nghiệm, trao đổi với giáo viên và học sinh, lắng nghe ý kiến để rút kinh nghiệm cho bài dạy, cũng như cho đề tài nghiên cứu.

Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm

Qua quá trình quan sát, theo dõi giờ học ở lớp thực nghiệm và đối chứng, chúng tôi thấy có một số nhận xét như sau:

 Đối với lớp đối chứng:

- Nội dung dạy ở lớp đối chứng giống với lớp thực nghiệm Trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học cho học sinh, giáo viên chỉ dừng lại ở mức độ thông báo lý thuyết và hình vẽ minh họa, học sinh chủ yếu quan sát, lắng nghe và ghi chép

- Không khí lớp học khá trầm, các em ít giơ tay phát biểu, khả năng giải thích những câu hỏi thực tế khá yếu, bên cạnh đó, trong giờ học các em cũng có rất ít đặt câu hỏi

 Đối với lớp thực nghiệm:

- Sản phẩm thí nghiệm hoạt động tốt trong tiết dạy, dẫn dắt vào bài đã tạo được sự tò mò, hứng thú cho học sinh

- Không khí lớp học khá sôi nổi, học sinh tích cực tham gia xây dựng bài, chất lượng các câu trả lời thực tế khá tốt, cũng có nhiều câu hỏi xoay quanh về sản phẩm Tuy tiết học có sử dụng thêm mô hình sản phẩm nhưng vẫn đảm bảo thời gian trong các hoạt động

3.4.2 Đánh giá định lượng Để đánh giá một cách định lượng hiệu quả của dạy học theo định hướng phát triển năng lực cũng như hiệu quả của việc sử dụng thí nghiệm vào dạy học giữa hai nhóm đối chứng và thực nghiệm, tôi đã sử dụng điểm số trung bình của các bài kiểm tra và tiến hành dưới các hình thức sau:

- Lập bảng phân phối: Bảng phân phối tần số, bảng phân phối tần suất, bảng phân loại học lực học sinh

- Biểu diễn bằng các đồ thị: Đồ thị phân phối tần số, đồ thị phân phối tần suất, đồ thị phân loại học lực của học sinh

+ Giá trị trung bình cộng là tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu, được tính theo công thức:

X =∑ f X n Trong đó f là số học sinh đạt điểm X , n là số học sinh dự kiểm tra + Phương sai: dùng để chỉ độ lệch bình phương trung bình của các giá trị thu được trong mẫu, được tính theo công thức:

S = ∑ f (X − X) n − 1 + Độ lệch chuẩn S là tham số đo mức độ phân tán của số liệu quanh giá trị X, được tính theo công thức:

= ∑ f (X − X) n − 1 Sau khi tiến hành kiểm tra có được kết quả phân phối tần số (fi) các điểm số (Xi) của bài kiểm tra sau thực nghiệm như sau:

Bảng 3.2 Bảng phân phối tần số (fi) các điểm số (Xi) của bài kiểm tra sau TN

Số bài ki ểm tra đạ t điểm Xi Điểm số Xi

Dựa trên cơ sở phân tích kết quả phân phối tần suất (fi) các điểm số (Xi) của bài kiểm tra ta có bảng phân phối tần suất như sau:

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TN

Số % học sinh đạt mức điểm số (Xi)

TN 43 0 0 0 0 2.33 9.3 27.91 37.53 13.95 6.98 Đồ thị 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất của hai nhóm TN và ĐC

Căn cứ vào điểm các bài kiểm tra của học sinh, ta có kết quả phân loại theo học lực của học sinh như sau:

Bảng 3.4 Bảng phân loại học lực học sinh

Số phần trăm bài k iểm tra đạt Điểm số Xi

TN ĐC Đồ thị 3.3 Biểu đồ phân loại học lực của học sinh

Bảng 3.5 Các tham số thống kê

Nhóm Số học sinh X S 2 S ĐC 44 7.25 1.42 1.19

Qua tính toán các tham số thống kê theo công thức đã đưa ra ở trên, từ bảng phân loại theo học lực, bảng các tham số thống kê và đồ thị phân phối tần suất, đồ thị phân loại học lực của học sinh, Chúng tôi rút ra được nhận xét sau:

- Điểm trung bình kiểm tra của nhóm TN cao hơn so với nhóm ĐC

- Độ lệch chuẩn S khá bé chứng tỏ mức độ phân tán của điểm số quanh giá trị

X nhỏ, do đó trị trung bình có độ tin cậy cao

- Tỉ lệ học sinh đạt loại yếu, trung bình của nhóm thực nghiệm thấp hơn so với nhóm đối chứng Ngược lại, tỉ lệ học sinh đạt loại khá, giỏi của nhóm thực nghiệm cao hơn so với nhóm đối chứng

Từ những kết quả và nhận xét trên cho ta thấy: Kết quả học tập của nhóm thực nghiệm cao hơn kết quả học tập của nhóm đối chứng Điều đó có nghĩa là việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực vào trong dạy học học phần Cơ học đã góp phần nâng cao chất lượng

Bảng 3.6 Kết quả điều tra mức độ đồng tình của HS

1 Tôi hiểu bài và biết vận dụng kiến thức vào trong thực tiễn 20 19 4 0

2 Các nhiệm vụ học tập là vừa sức với tôi 17 26 0 0

3 Tôi được thực hành nhiều hơn so với các tiết học thông thường 19 17 6 1

4 Tôi được trao đổi, giao tiếp và hợp tác với bạn bè tốt hơn 10 20 13 0

5 Bài học giúp tôi phát triển khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề 9 30 4 0

6 Bài học giúp tôi phát triển tư duy sáng tạo 8 33 2 0

7 Tôi cảm thấy yêu thích môn Vật lí hơn 8 23 12 0

8 Tôi muốn tiếp tục được học môn Vật lí 8 31 3 1

Kết quả trên cho thấy rất nhiều HS cho rằng dạy học theo phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực giúp các em hiểu bài hơn, thấy được ý nghĩa của các kiến thức được học cảm thấy thoải mái hơn trong các giờ học, góp phần phát triển năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực sáng tạo của HS Các nhiệm vụ của các giờ học cũng phù hợp với học lực, mức độ nhận thức của các em Phần lớn HS muốn tiếp tục được học môn vật lý theo hình thức học tập tích cực này

Thực nghiệm đã tiến hành và đánh giá ở các góc độ là tổ chức hoạt động cho

HS và hoạt động của HS thể hiện qua các tiêu chí: Mức độ sinh động, hấp dẫn HS của phương pháp và hình thức chuyển giao nhiệm vụ học tập; mức độ tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác của HS trong việc thực hiện các nhiệm vụ học tập; mức độ tham gia tích cực của HS trong trình bày, trao đổi, thảo luận về kết quả

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 Thông qua xử lý, phân tích các bài kiểm tra cho thấy: lớp thực nghiệm có kết quả các bài kiểm tra cao hơn so với các lớp đối chứng, điều này chứng tỏ việc sử dụng phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực trong dạy học đã nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông

Như vậy, việc thực nghiệm sư phạm đã đánh giá được tính khả thi của việc sử dụng phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực vào dạy học, đồng thời cũng cho thấy tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài đặt ra Tuy kết quả thực nghiệm không cao như mong đợi, nhưng cũng thấy được những kết quả nhất định khi áp dụng phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực.