Định luật bảo toàn lớp 10

Định luật bảo toàn lớp 10

,, BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH    VÕ THỊ TUYẾT MAI TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP TỰ LỰC – SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” LỚP 10 THPT BAN CƠ BẢN Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật Lý Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – NĂM 2008 LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn: Thầy hướng dẫn, TS. Nguyễn Mạnh Hùng – người đã trực tiếp khuyến khích, động viên, hướng dẫn tôi thực hiện hoàn thành đề tài bằng tất cả sự tận tình và trách nhiệm. Quý thầy cô trong tổ Phương Pháp Giảng Dạy, khoa Vật Lí, thư viện , phòng Khoa Học Công Nghệ Sau Đại Học trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh, quý thầy cô trong thư viện K hoa Học Tổng Hợp Thành Phố Hồ Chí Minh đã khuyến khích, quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài . Ban Giám Hiệu, quý thầy cô trong bộ môn Vật lí trường THPT Vĩnh Hưng . Quý thầy cô bộ môn Vật lí các trường THPT Tân Hưng, THPT Mộc Hóa, THPT Tân Thạnh, Thạnh Hóa đã giúp đỡ cho tôi hoàn thành đề tài. Tác giả Võ Thị Tuyết Mai DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT GV : Giáo viên HS : Học sinh SGK : Sách giáo khoa THPT : Trung học phổ thông MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Chúng ta nhận thấy rằng cách dạy chủ yếu của đa số giáo viên từ nhiều năm nay là: thuyết trình có kết hợp đàm thoại. Thầy chủ quan truyền đạt, trò thụ động ghi nhớ. Phương pháp dạy học truyền thống này tuy đã đạt được những thành tựu quan trọng và có vị trí trong một thời kì nhất định. Nhưng hiện nay đã có ý kiến thống nhất về việc dạy học nói chung và dạy học vật l í nói riêng chưa đáp ứng nhu cầu phát triển tư duy, năng lực sáng tạo và khả năng thích ứng của học sinh với nhịp điệu phát triển nhanh của cuộc sống. Mà mục tiêu giáo dục của nước ta trong giai đoạn hiện nay đã được xác định rõ tại Hội nghị ban chấp hành Trung Ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ 2 (khoá 8). Một trong những mục tiêu đó là đào tạo t hế hệ trẻ có phẩm chất và năng lực sau: “Có ý thức cộng đồng và phát huy tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại. Có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức và kỷ luật ”. Và ở điều 24 về nội dung và phuơng pháp giáo dục phổ thông khẳng định “Phương pháp giá o dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú cho học sinh”. Còn trong phương hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện na y đã có sự thống nhất về việc cần thiết phải thực hiện nguyên tắc dạy học trong hoạt động và bằng hoạt động. Và theo nguyên tắc này thì giáo viên phải tổ chức, hướng dẫn cho học sinh hoạt động học tập trong quá trình dạy học nhằm lĩnh hội kiến thức và hình thành nhân cách. Đặc biệt là hình thành năng lực tự học và năng lực sáng tạo giải quyết vấn đề và tư duy khoa học. Chính những điều nói trên cho thấy việc cần thiết phải đổi mới nội dung và phương pháp dạy học, trong đó có dạy học vật lí đã trở thành vấn đề cấp thiết. Do đó, tôi đã chọn nghiên cứu đề tài “Tổ chức hoạt động học tập tự lực – sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT ban cơ bản” nhằm góp phần vào công cuộc đổi mới dạy học vật lí trong trường phổ thông trong giai đoạn hiện nay. 2. Tổng quan về các nghiên cứu có liên quan đến đề tài Trong việc đổi mới phương pháp dạy học thì cũng đã có nhiều nghiên cứu nói về việc dạy học nhằm phát triển năng lực tự học và sáng tạo của học sinh như các đề tài nghiên cứu sau: đề tài “Tổ chức hoạt động học tập tự lực cho học sinh trong dạy học chương “ Thuyết động học phân tử và chất khí lí tưởng” vật lí 10 THPT” của tác giả Nguyễn Thục Uyên; đề tài “Tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn học sinh chiếm lĩnh kiến thức khi giảng dạy một số bài học của chương từ trường lớp 11 THPT” của tác giả Trần Thị Thanh Trúc; đề tài “Tổ chức hoạt động học tập của học sinh khi giảng dạy một số bài học của phần “Tĩnh học” lớp 10 THPT của tác giả Hoàng Thị Huyền Trang; đề tài “Tổ chức hoạt động học tập vật lí cho học sinh PTTH theo quan điểm nhận thức luận hiện đại và vận dụng vào chương “Định luật bảo toàn động lượng” của tác giả Bùi Thị Tha nh Loan; đề tài “Nghiên cứu, tổ chức tình huống học tập và hướng dẫn học sinh tích cực, tự lực , chiếm lĩnh kiến thức trong quá trình học chương “Từ trường” lớp 11” của tác giả Nguyễn Thị Ngọc Diễm; đề tài “Phát huy tính tích cực, tự lực của sinh viên trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” thuộc chương trình vật lí cao đẳng sư phạm thông qua việc thiết kế và sử dụng website hỗ trợ dạy học” của tác giả Huỳnh Thị Kim Thoa; đề tài “Phát huy tính tích cực, tự lự và sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Mắt và các dụng cụ quang học” lớp 12 THPT của tác giả Thái Văn Vinh. Chúng ta nhận thấy rằng để rèn luyện năng lực tự học và năng lực sáng tạo cho học sinh thì cần phải tổ chức và tạo điều kiện c ho học sinh tự lực giải quyết các vấn đề của thực tiễn. Cụ thể, trong dạy học vật lí là tổ chức cho học sinh tự lực giải quyết các vấn đề của vật lí học theo cách nghiên cứu của các nhà khoa học. Việc nghiên cứu về cơ sở lí luận cũng đã được bàn luận nhiều nhưng việc nghiên cứu ứng dụng đối với việc dạy từng kiến thức cụ thể của chương trình mới, cho từng đối tượng học sinh cụ thể thì chưa được thực hiện đầy đủ. Ví dụ như: chưa có đề tài nghiên cứu về việc tổ chức hoạt động học tập để rèn luyện năng lực tự học và năng lực sáng tạo cho học sinh khi dạy chương “các định l uật bảo toàn” ở chương trình vật lí 10 THPT ban cơ bản (đây là chương trình mới) đối với đối tượng học sinh vùng sâu, vùng xa như học sinh các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An. Do đó, tôi tiếp tục hướng nghiên cứu tổ chức hoạt động học tập tự lực – sáng tạo cho học sinh t rong dạy học vật lí và vận dụng cụ thể vào chương “các định luật bảo toàn” của chương trình mới, của lớp 10 thuộc ban cơ bản, đối với đối tượng học sinh của các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An. Các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long An là các huyện còn khó khăn nhiều về kinh tế, điều kiện cơ sở vật chất của trường học còn nhiều thiếu thốn. Còn về phía học sinh thì cũng có cả những học sinh yếu, kém, lười học nhưng cũng có học sinh cần cù, chăm chỉ, thông minh, học giỏi. 3. Mục tiêu nghiên cứu Vận dụng lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động học tập tự lực -sáng tạo của học sinh để xây dựng được các tiến trình dạy học trong chương “ các định luật bảo toàn” vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản nhằm đạt mục tiêu phát triển hoạt động tự lực chiếm lĩnh kiến thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. 4. Giả thuyết nghiên cứu Nếu xây dựng được các tiến trình dạy học phù hợp với qua n điểm lí luận dạy học hiện đại về tổ chức hoạt động học tập tự lực - sáng tạo thì có thể phát triển hoạt động tự lực chiếm lĩnh kiến thức và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học hiện đại về việc thiết kế các tiến trình dạy học vật lí theo hướng tổ chức hoạt động học tập tự lực- sáng tạo của học sinh. - Xây dựng các tiến trình dạy học chương các định luật bảo toàn vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của từng tiến trình và sau đó rút kinh nghiệm để hoàn thiện chúng. 6. Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tư liệu về cơ sở lí luận dạy học hiện đại về tổ chức h oạt động học tập tự lực - sáng tạo của học sinh. - Nghiên cứu tư liệu về nội dung, con đường hình thành kiến thức, mục đích, yêu cầu giảng dạy chương “các định luật bảo toàn” vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản. - Quan sát, điều tra về thực trạng dạy học phần các định luật bảo toàn ở các trường THPT thuộc các huyện Đồng Tháp Mười của tỉnh Long A n. - Dựa trên thực trạng đã biết rồi vận dụng lí luận để xây dựng các tiến trình dạy học cụ thể. - Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi và hoàn thiện các tiến trình dạy học đó. 7. Đối tượng nghiên cứu Quá trình tổ chức hoạt động học tập cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường THPT. 8. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động học tập tự lực – sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT ban cơ bản cho học sinh THPT ở các huyện Đồng Tháp Mười của Tỉnh Long An. Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP TỰ LỰC- SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1. Dạy học vật lí theo hướng phát triển hoạt động học tập tự lực – sáng tạo cho học sinh 1.1.1. Năng lực tự học và năng lực sáng tạo 1.1.1.1. Năng lực “Năng lực là sự kết hợp linh hoạt, độc đáo nhiều đặc điểm tâm lí tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi giúp cá nhân tiếp thu dễ dàng, tập dượt nhanh chóng và hoạt động hiệu quả trong một lĩnh vực nào đó”. “Năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặt dù bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao”. Tâm lí học hiện đại cho rằng: con người mới sinh ra chưa có năng lực, chưa có nhân cách. Nguồn gốc phát sinh và quá trình phát triển năng lực là một vấn đề phức tạp, t uân theo quy luật chung của sự phát triển nhân cách. Mà nhân cách được hình thành và phát triển trong quá trình sống, học tập, lao động, giao lưu giữa con người với con người. 1.1.1.2. Tự học và năng lực tự học Theo tác giả Nguyễn Cảnh Toàn:Tự học là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp, .) và có khi cả cơ bắp (khi phải sử dụng công cụ) cùng các phẩm chất của cá nhân như: động cơ, tình cảm , nhân sinh quan (trung thực, khách quan, không ngại khó, có ý chí, kiên trì, nhẫn nại, ý chí muốn thi đỗ, lòng say mê khoa học, biết biến khó khăn thành thuận lợi, . ) để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân loại, biến nó thành sở hữu của mình. Tự học là nội lực của người học, là nhân tố quyết định sự phát triển bản thân người học, có tự học mới phát triển được tư duy độc lập, từ chỗ có tư duy độc lập mới có tư duy phê phán, có khả năng phát hiện vấn đề và nhờ đó mới có tư duy sáng tạo. “Cốt lõi của học là tự học. Hễ có học là có tự học vì không ai có thể học hộ người khác được” . Mặt dù có những cách phân loại các dạng hoạt động tự học khác nhau nhưng nhìn chung lại , ta có thể phân ra hai dạng hoạt động tự học là tự học có sự hướng dẫn của thầy và tự học hoàn toàn. Trong phạm vi của đề tài tôi đề cập chủ yếu đến hoạt động tự học có sự hướng dẫn của thầy. Trong tự học có sự hướng dẫn của thầy, giáo viê n phải dạy cho học sinh cách tìm lấy kiến thức và làm chủ kiến thức. Nói về tự học có sự hướng dẫn của thầy thì tác giả Nguyễn Cảnh Toàn cho rằng học giáp mặt có khơi được khả năng tự học hay không là tùy ở nhận thức của thầy và trò, nếu nhận thức đúng về vai trò trung tâm của học, nhất là tự học thì sẽ sáng tạo ra được những cơ chế khác cơ chế hiện hành để khơi khả năng tự học ra như giảm bớt thuyết giảng của thầy, tăng cường các công tác đòi hỏi độc lập tư duy, độc lập nghiên cứu của trò. Khi vận dụng đối với trẻ em còn nhỏ thì người lớn phải giúp các em học phải ý thức làm sao để các em không vi phạm phương châm “học viên phải huy động hết mọi nguồn lực có trong tay và trong tầm tay trước khi sử dụng sự hỗ trợ từ bên ngoài.” Nếu xem nội lực là nhân tố quyết định sự phát triển của bản thân người học thì năng lực tự học (việc học) được xem là có ý nghĩa quyết định, việc học (tự học) được lấy làm trung tâm.Trò là chủ thể, trung tâm, tự mình chiếm lĩnh tri thức, chân lí bằng hành động của mình, sự phát triển từ bên trong.Thầy là tác nhân, hướng dẫn, tổ chức, đạo diễn cho trò tự học. Người thầy giỏi là người dạy cho trò biết tự học. Người học giỏi là người biết tự sáng tạo suốt đời. Song, tự học không có nghĩa là học một mình, đơn thân độc mã , mà học trong sự hợp tác với các bạn, trong môi trường xã hội, dưới sự hướng dẫn của thầy. Sẽ kém hiệu lực nếu không phát huy được năng lực tự học của người học.Vấn đề đặt ra là không thể nhấn mạnh một chiều nội lực hay ngoại lực mà là kết hợp mật thiết chặt chẽ nội và ngoại lực, nhằm tiến tới một trình độ cao của chất lượng phá t triển là cộng hưởng nội lực và ngoại lực với nhau .để đặt mục tiêu đào tạo con người lao động tự chủ, năng động và sáng tạo, có năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tự học. [48, tr.151-152]. 1.1.1.3. Sáng tạo, năng lực sáng tạo và những đặc trưng của năng lực sáng tạo * Sáng tạo “Sáng tạo là loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị”. Cụ thể hơn “sáng tạo là hoạt động tạo ra những cái mới chưa từng có trong tự nhiê n hay trong xã hội. Những cái mới này phải mang lại lợi ích và hiệu quả cho con người.Trong dạy học người ta phân biệt hai cấp độ của sáng tạo là sáng tạo cái mới chỉ đối với bản thân và sáng tạo cái mới đối với nhân loại.Trong quá trình học tập vật lí của học sinh, hoạt động sáng tạo chủ yếu là sáng tạo khoa học tự nhiên chủ yếu là cấp độ thứ 1. Nó thể hiện dưới nhiều hình thức như: sáng tạo xây dựng các kiến thức vật lí (các khái niệm, định luật, .),sáng tạo vận dụng các kiến thức vật lí như giải các bài tập vật lí, lập các mô hình vật lí, các thiết bị ứng dụng các nguyên lí vật lí ., sáng tạo để cải tiến những cái cũ .”[26, tr.4]. * Năng lực sáng tạo “Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị về vật chất và tinh t hần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới.” Nói cách khác “năng lực sáng tạo thể hiện ở khả năng có thể tạo ra những cái mới đáp ứng những đòi hỏi của cuộc sống mà bằng những kinh nghiệm và những cái đã biết không đủ để đáp ứng được”, “năng lực sáng tạo thể hiện ở khả năng giải quyết vấn đề mà thực tiễn cuộc sống đặt ra”. * Những đặc trưng của năng lực sáng tạo Theo I.Ia.Lecne thì năng lực sáng tạo thường thể hiện qua các đặc trưng sau: - Trong rất nhiều trường hợp, quá trình sáng tạo hầu như bao giờ cũng đòi hỏi phải có sự tự lực chuyển các tri thức và kĩ năng sang một tình huống mới. Sự liên hệ giữa tình huống mới và tri thức cũ càng xa thì mức độ sáng tạo càng cao. [...]... rút ra một cách logic những khẳng định bộ phận S với mức độ chặt chẽ cao - Những khẳng định được đối chiếu với E (kiểm tra bằng thực nghiệm ) [26,tr 13 ] Còn Richard FeynMan nói về việc phát minh những định luật mới như sau:“trước tiên người ta dự đoán về định luật đó Tiếp theo thì tìm kết quả của dự đoán đó và tìm hiểu cho rõ những gì suy ra từ định luật đó nếu định luật đó đúng Sau đó, so sánh những... không phù hợp với các số liệu thực nghiệm thì định luật không đúng Chính mầm móng của khoa học là ở trong điều xác nhận đơn giản đó” [17, tr.170 - 172] và “điều phỏng đoán này hay điều phỏng đoán khác sinh ra từ đâu là hoàn toàn không quan trọng, chỉ quan trọng là nó phải phù hợp với thực nghiệm và có thể được xác định , “nghệ thuật phỏng đoán các định luật của tự nhiên Đó thực sự là một nghệ thuật.”... tự xác định hành động thích hợp trong tình huống không phải là đã quen thuộc với họ) * Định hướng khái quát chương trình hóa Đó là kiểu định hướng hành động theo từng bước, được chương trình hóa liên tiếp theo một trình tự chặt chẽ, phù hợp với trình độ của học sinh, nó giúp học sinh biết hành động từng bước cụ thể rõ ràng Kiểu định hướng này phối hợp các đặc điểm của định hướng tái tạo và định hướng... đồ này có thể xác định các mục tiêu dạy học, phương tiện dạy học, tổ chức các tình huống, xác định cách định hướng… Theo sơ đồ, có hai giai đoạn quan trọng cần xác định rõ: * Giai đoạn1: Xây dựng bài toán cơ bản Giai đoạn này đòi hỏi phải xác định được vấn đề cơ bản (câu hỏi) và các dữ kiện cần cung cấp cho việc tìm giải pháp Đây là hai yếu tố của “bài toán” Đồng thời còn phải xác định phương pháp giải... lập phương án kiểm chứng Chủ yếu chúng tôi sẽ sử dụng kiểu định hướng chương trình hóa, làm mẫu, tái tạo cho các giai đoạn còn lại Như vậy, sẽ đảm bảo tất cả đối tượng học sinh có thể tự lực học tập trên lớp Ngay cả khi nếu kiểu định hướng sáng tạo không dẫn học sinh đến hành động được, chúng tôi cũng có những phương án để chuyển sang các kiểu định hướng khác Muốn vậy, giáo viên phải chuẩn bị nhiều tình... huống tương tự Trong kiểu định hướng này lại có thể chia ra hai trình độ khác nhau là định hướng tái tạo từng thao tác cụ thể riêng rẽ: học sinh theo dõi, bắt chước lặp lại các thao tác theo mẫu cụ thể do giáo viên chỉ ra và định hướng tái tạo angorit: giáo viên chỉ ra một cách khái quát tổng thể trình tự hành động để học sinh tự giải quyết * Định hướng tìm tòi Đó là kiểu định hướng mà giáo viên chỉ... xác, cô đọng như thế nào?” Có thể định nghĩa khái niệm, đại lượng đó như thế nào? Có thể phát biểu về mối liên hệ (định luật) đó như thế nào? 1.2.2 Quy trình tổ chức hoạt động học tập vật lí nhằm phát triển năng lực tự học và năng lực sáng tạo của học sinh 1.2.2.1 Quy trình chuẩn bị bài học của giáo viên * Lập sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức vật lí cần dạy Để có thể định hướng hành động học tập của... các em tích cực học tập, từ đó có được tư duy độc lập và năng lực sáng tạo.Bằng cách nào thực hiện được nhiệm vụ này? 1.2.1 Định hướng hành động học tập vật lí cho học sinh 1.2.1.1 Theo tác giả Phạm Hữu Tòng thì có ba kiểu định hướng cơ bản đó là: * Định hướng tái tạo Đó là kiểu định hướng mà người dạy hướng học sinh vào việc huy động áp dụng những kiến thức, cách thức học sinh đã nắm được hoặc đã được... biện chứng nên để xác định mục tiêu dạy học một kiến thức vật lí cụ thể chúng ta cần phải xác định cho được: -Trong giờ học: học sinh phải đạt được những hành động nào? Và những hành động này chúng ta có thể đánh giá được ngay trong từng tiết dạy, từng bài học - Sau giờ học: học sinh có những kiến thức, kĩ năng, thái độ gì? Việc xác định rõ mục tiêu dạy học giúp cho việc xác định các tiêu chí để đánh... luận, bảo vệ, lựa chọn, quyết định, … [8, tr 145 - 146] Để dễ vận dụng chúng ta chọn cách phân loại theo Benjamin S.Bloom * Xây dựng các tình huống vật lí và hệ thống câu hỏi Các tình huống được xây dựng sẽ là cơ sở để định hướng cho học sinh hành động học tập tự lực - sáng tạo Ứng với mỗi giai đoạn của tiến trình là một tình huống học tập chính được xây dựng và đồng thời với nó là những câu hỏi định . dạy chương “các định luật bảo toàn vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản. - Quan sát, điều tra về thực trạng dạy học phần các định luật bảo toàn ở các trường. trình dạy học chương các định luật bảo toàn vật lí lớp 10 THPT ban cơ bản. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp,