Vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” nhằm phát triển tư duy của học sinh lớp 10 ban cơ bản

24 Chương 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ” VẬT LÝ 10 BAN CƠ BẢN THEO PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ .... Thiết kế tiến trình dạy họ

DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN

1 DHGQVĐ Dạy học giải quyết vấn đề

MỤC LỤC

PHẦN I MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

3.1 Đối tượng nghiên cứu 2

3.2 Phạm vi nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

6 Phương pháp nghiên cứu 2

7 Đóng góp của đề tài 3

8 Cấu trúc của khóa luận 3

PHẦN II NỘI DUNG 4

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG MÔN VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 4

1.1 Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề 4

1.1.1 Khái niệm và bản chất của dạy học giải quyết vấn đề 4

1.1.2 Vấn đề và tình huống có vấn đề 4

1.1.3 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề 7

1.1.4 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề 7

1.1.5 Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy học giải quyết vấn đề 10

1.2 Các phương pháp hướng dẫn học sinh dạy học giải quyết vấn đề trong môn vật lý 11

1.2.1 Chu trình nhận thức vật lý 11

1.2.2 Tiến trình xây dựng kiến thức vật lý phỏng theo chu trình nhận thức Vật lý 12

1.3 Phát triển tư duy cho học sinh 14

1.3.1 Tư duy 14

1.3.2 Các biện pháp phát triển tư duy cho học sinh 15

1.3.3 Các thang đánh giá tư duy 17

1.4 Hướng dẫn biên soạn đề kiểm tra, đánh giá 19

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 24

Chương 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ” VẬT LÝ 10 BAN CƠ BẢN THEO PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 25

2.1 Vị trí, đặc điểm của chương “Các định luật bảo toàn” trong chương trình Vật lý Trung học phổ thông 25

2.1.1 Vị trí của chương “Các định luật bảo toàn” trong chương trình Vật lý 10 ban cơ bản 25

2.1.2 Những thuận lợi của chương “Các định luật bảo toàn” cho việc thực hiện dạy học theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề 25

2.2 Mục tiêu dạy học của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 ban cơ bản 25

2.2.1 Mục tiêu của chương "Các định luật bảo toàn" theo chuẩn kiến thức – kĩ năng do Bộ giáo dục và Đào tạo ban hành 25

2.2.2 Mục tiêu bổ sung theo định hướng nghiên cứu 27

2.3 Cấu trúc của chương 27

2.4 Chuẩn bị điều kiện cần cho dạy học chương “Các định luật bảo toàn” theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát triển tư duy cho học sinh 29

2.4.1 Vấn đề hóa nội dung dạy học chương “Các định luật bảo toàn” 29

2.4.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu trực quan tạo điều kiện học sinh tự lực xây dựng kiến thức và kỹ năng mới 30

2.5 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề 30

2.5.1 Bài học xây dựng kiến thức mới 30

2.6 Khung ma trận, đề kiểm tra 48

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 48

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 49

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 49

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 49

3.3 Đối tượng thực nghiệm 49

3.4 Phương pháp tiến hành thực nghiệm 49

3.5 Nội dung thực nghiệm 50

3.6 Đánh giá kết quả thực nghiệm 50

3.6.1 Đánh giá định tính (Phân tích kết quả thực nghiệm) 50

3.6.2 Đánh giá định lượng (chất lượng và hiệu quả thông qua xử lý số liệu) 51

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 56

KẾT LUẬN CHUNG 57

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

Trong quá trình dạy học ở trường phổ thông, nhiệm vụ quan trọng của giáo dục là phát triển tư duy cho HS ở mọi bộ môn, đặc biệt là phát triển tư duy mức độ cao, trong đó có bộ môn vật lý Vật lý học, một trong những bộ môn khoa học tự nhiên có tính ứng dụng rộng rãi trong đời sống và kỹ thuật Khoa học công nghệ ngày càng phát triển đòi hỏi vật lý phải không ngừng tìm tòi phát minh ra những định luật vật lý mới, những thiết bị khoa học tiên tiến, những vật liệu mới có tính ứng dụng cao trong đời sống

Giảng dạy bộ môn vật lý ở trường phổ thông việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay là cần thiết, đổi mới phương pháp dạy học phát triển tư duy, phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của HS mà trong đó DHGQVĐ là con đường cơ bản để HS phát huy tính tích cực nhận thức, có thể áp dụng trong nhiều hình thức dạy học với những mức độ tự lực khác nhau của HS Với tầm quan trọng đó, người GV cần nghiên cứu và vận dụng DHGQVĐ vào các bài học cụ thể để nâng cao chất lượng dạy học

Chương “Các định luật bảo toàn” có nhiều hiện tượng vật lý gắn liền với thực tế cuộc sống, gần gũi và quen thuộc, được vận dụng rất nhiều trong đời sống và trong khoa học kỹ thuật, góp phần vào sự phát triển của khoa học, công nghệ của đất nước

Đã có nhiều tác giả quan tâm, nghiên cứu các vấn đề về phương pháp DHGQVĐ và cũng có nhiều công trình được áp dụng ở mức độ khác nhau Tuy

2

nhiên vấn đề dạy học nhằm phát triển tư duy cho HS trong quá trình dạy học vẫn chưa được quan tâm đúng mức Vì vậy, chúng tôi mong muốn tìm hiểu và sử dụng hiệu quả hơn phương pháp DHGQVĐ nhằm phát triển tư duy ho HS lớp

10 ban cơ bản

Với các lý do trên tôi chọn đề tài: Vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề vào dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” nhằm phát triển tư duy của học sinh lớp 10 ban cơ bản

2 Mục đích nghiên cứu

Vận dụng lí luận DHGQVĐ vào dạy học một số hiến thức chương “Các định luật bảo toàn” nhằm phát triển tư duy bậc cao gồm 3 mức độ phân tích, đánh giá, sáng tạo cho HS lớp 10 ban cơ bản

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Lý luận DHGQVĐ

- Thực tiễn quá trình dạy học vật lý ở trường THPT

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Chương “Các định luật bảo toàn” - vật lý 10 ban cơ bản

4 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng DHGQVĐ vào dạy học một số kiến thức trong chương “Các định luật bảo toàn” thì có thể phát triển tư duy bậc cao cho HS lớp 10 ban cơ bản

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận dạy học giải quyết vấn đề

- Nghiên cứu nội dung, cấu trúc chương “Các định luật bảo toàn” theo chuẩn kiến thức, kĩ năng

- Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết đã nêu ở trên

6 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- TN sư phạm ở trường THPT

* Phương pháp thống kê toán học

3

7 Đóng góp của khóa luận

* Về lý luận: Hệ thống cơ sở lý luận dạy học giải quyết vấn đề trong môn vật lý

* Về nghiên cứu ứng dụng: xây dựng các tài liệu dùng cho chương “Các định luật bảo toàn” - vật lý 10 ban cơ bản theo phương pháp DHGQVĐ

- Thiết kế được một số tình huống có vấn đề

- Hình ảnh trực quan: hình ảnh, video clip

* Thiết kế được 2 giáo án dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn”- vật lý 10 ban cơ bản theo phương pháp DHGQVĐ

* Các kết quả ứng dụng này là tài liệu tham khảo cho giáo viên vật lý, sinh viên sư phạm vật lý, tăng cường việc đổi mới phương pháp dạy học môn vật lý ở trường phổ thông

8 Cấu trúc của khóa luận

Phần I Mở đầu

Phần II Nội dung

Chương 1 Cơ sơ lí luận của dạy học giải quyết vấn đề trong môn vật lý ở

trường phổ thông

Chương 2 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Các định luật

bảo toàn” - vật lý 10 ban cơ bản theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Kết luận

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

4

PHẦN II NỘI DUNG Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

TRONG MÔN VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.1 Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề

Theo nghĩa chung nhất DHGQVĐ là quá trình giáo viên đặt HS vào tình huống có vấn đề và hướng dẫn HS GQVĐ Kết quả quá trình GQVĐ là HS tự lực tìm ra kiến thức mới, kỹ năng mới hoặc phương pháp mới

1.1.1 Khái niệm và bản chất của dạy học giải quyết vấn đề

DHGQVĐ là phương pháp dạy học trong đó GV giữ vai trò là người định hướng, tổ chức cho HS tự lực xây dựng kiến thức mới cho bản thân dưới sự giúp

đỡ, hướng dẫn, điều khiển của GV Hoạt động ấy diễn ra theo tiến trình nghiên cứu khoa học: làm xuất hiện vấn đề và GQVĐ

DHGQVĐ không phải là một phương pháp dạy học cụ thể đơn nhất mà

là tập hợp của nhiều phương pháp dạy học, nó có khả năng thâm nhập vào tất cả các phương pháp dạy học khác và làm cho chúng trở nên tích cực hơn

Ưu điểm của DHGQVĐ so với dạy học truyền thống là chuyển HS từ vị trí thụ động thành chủ thể chủ động, tự giác tích cực hoạt động nhận thức

1.1.2 Vấn đề và tình huống có vấn đề

a Vấn đề

“Vấn đề là bài toán mà cách thức hình thành hay kết quả của nó chưa được HS biết trước, nhưng HS đã nắm được những kiến thức và kỹ năng xuất phát, để từ đó thực hiện sự tìm tòi kết quả đó hay cách thức hình thành bài làm Nói cách khác, đó là câu hỏi mà HS chưa biết câu trả lời, nhưng có thể bắt tay vào tìm kiếm lời giải đáp” [2, 89]

Như vậy: "Vấn đề" bao giờ cũng chứa mâu thuẫn về nhận thức Lúc đầu mâu thuẫn đó còn mang tính khách quan, sau khi HS tiếp thu và ý thức được mâu thuẫn đó thì nó biến thành mâu thuẫn chủ quan và tồn tại trong ý nghĩ của

HS dưới dạng bài toán hay vấn đề bài tập

5

b Tình huống có vấn đề

* Khái niệm “tình huống có vấn đề”

“Tình huống có vấn đề” là tình huống mà HS tham gia gặp một khó khăn,

HS ý thức được vấn đề, mong muốn GQVĐ đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc GQVĐ [15, 24] Những dấu hiệu của tình huống có vấn đề như sau: [10, 22]

- Nó bao gồm cái gì chưa biết, đòi hỏi phải có sự tìm tòi sáng tạo, có sự tham gia hoạt động tư duy và sự nhanh trí đáng kể

- Nó phải chứa đựng điều gì đó đã biết, phải cho trước những dự kiện nào

đó để làm điểm xuất phát cho sự suy nghĩ, sự tìm tòi sáng tạo

- Tình huống có vấn đề phải vừa sức đối với HS Nếu quá đơn giản, chứa đựng những lời giải tường minh từ kho tri thức cũ của HS thì không gây được sự kích thích mà tạo ra sự thờ ơ, coi thường Ngược lại thì gây sự bất lực và cũng tạo ra sự thờ ơ do bi quan

- Đồng thời với tính vừa sức và tính mới lạ, tính không bình thường của bài toán nhận thức nhằm kích thích sự hứng thú và lòng khao khát nhận thức của HS

* Các kiểu tình huống có vấn đề [3.1.3, 113]

- Tình huống phát triển, hoàn chỉnh

HS đứng trước một vấn đề chỉ mới được giải quyết một phần, một bộ phận, trong một phạm vi hẹp, cần phải tiếp tục, phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng thêm sang những phạm vi mới, lĩnh vực mới

Phát triển, hoàn chỉnh vốn kiến thức của mình luôn luôn là niềm khao khát của tuổi trẻ, đồng thời, như Risa Fayman nói, đó cũng là con đường phát triển của khoa học Quá trình phát triển, hoàn chỉnh kiến thức sẽ đem lại những kết quả mới (kiến thức mới, kỹ năng mới, phương pháp mới) nhưng trong quá trình

đó, vẫn có thể sử dụng những kiến thức, kỹ năng, phương pháp đã biết

- Tình huống lựa chọn

HS đang đứng trước một vấn đề có mang một số dấu hiệu quen thuộc có liên quan đến một số kiến thức hay một số phương pháp giải quyết đã biết

6

nhưng chưa chắc chắn là có thể dùng kiến thức nào, phương pháp nào để GQVĐ thì sẽ có hiệu quả nhất HS cần phải lựa chọn thậm chí thử làm xem kiến thức nào, phương pháp nào có hiệu quả để giải quyết được vấn đề đặt ra

- Tình huống bế tắc

HS đứng trước một vấn đề mà trước đây chưa gặp một vấn đề nào tương tự Vấn đề cần giải quyết không có một dấu hiệu nào liên quan đến một kiến thức hay phương pháp đã biết HS bắt buộc phải xây dựng kiến thức mới hay phương pháp mới để GQVĐ Tình huống này thường bắt gặp khi nghiên cứu một lĩnh

vực kiến thức mới

-Tình huống “ Tại sao?”

HS đứng trước một hiện tượng xảy ra theo một chiều hướng trái với suy nghĩ thông thường, trái với những kiến thức mà HS đã biết hoặc chưa bao giờ gặp nên không biết dựa vào đâu mà lý giải Hs phải tìm xem nguyên nhân vì đâu lại có sự trái ngược đó, sự lạ lùng đó Cũng có những trường hợp HS không thấy ngay mối liên quan giữa hiện tượng xảy ra với những kiến thức đã biết hoặc mới thoạt nhìn thấy hình như hiện tượng xảy ra trái với những điều đã biết

Việc tạo ra tình huống có vấn đề là cả một lĩnh vực của nghệ thuật sư phạm Cùng một nội dung, cùng một lớp HS nhưng nếu không có sự gia công sư phạm thì sẽ không thể đặt HS vào tình huống có vấn đề, do đó sẽ không tạo được động lực cho quá trình dạy học Nghệ thuật sư phạm tạo ra tình huống có vấn đề đòi hỏi GV luôn biết cách kích thích, tạo “thế năng tâm lý tư duy” của HS

7

1.1.3 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề

Có thể mô hình hoá các giai đoạn của DHGQVĐ theo sơ đồ 1

1.1.4 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề

Trong DHGQVĐ theo nghĩa đầy đủ, HS phải là người tìm tòi GQVĐ, thực hiện tất cả các giai đoạn trong chu trình nhận thức sáng tạo Tuy nhiên, khi triển khai áp dụng dạy học nội dung vật lý, tuỳ thuộc vào nội dung bài học, trang thiết bị dạy học, thời gian dạy học, mà HS có thể tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp vào các hành động GQVĐ

Căn cứ vào sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của HS vào các hành động GQVĐ theo chu trình sáng tạo vật lý, có thể chia DHGQVĐ thành ba mức độ theo bảng 1.1

Tình huống có tiềm ẩn vấn đề

Phát biểu vấn đề - bài toán nhận thức

GQVĐ:

Suy đoán, thực hiện giải pháp

Kiểm tra, xác nhận kết quả:

Xem xét sự phù hợp của lý thuyết

Trình bày, thông báo, thảo luận, bảo vệ kết quả

Vận dụng tri thức mới để giải quyết nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

Tiếp nhận câu hỏi nhận thức, trạng thái tâm lý nhận thức: mong muốn,

- Suy đoán giả thuyết

- Suy luận lôgic từ giả thuyết tiên đoán hiện tượng mới

- Xây dựng phương án thí nghiệm, kiểm tra giả thuyết / hệ quả giả thuyết

- Quan sát ghi nhận kết quả

- Xử lý số liệu thí nghiệm

- Khái quát hoá rút ra kết luận

- Ghi nhận tri thức mới

Khác với dạy học cổ truyền, ở mức độ trình bày nêu vấn đề, GV đặt ra trước mắt HS những mâu thuẫn tồn tại khách quan giữa trình độ tri thức mà HS

đã chiếm lĩnh và trình độ tri thức họ cần tiếp nhận Sau đó GV trình bày cách thức giải quyết mâu thuẫn ấy và tự mình GQVĐ trong sự theo dõi và kiểm tra của HS Kết quả là HS tiếp nhận tri thức trong sự cùng tư duy với GV

Tuy nhiên, hạn chế của DHGQVĐ ở mức độ này là: HS chưa được giao nhiệm vụ trực tiếp GQVĐ nên họ chỉ có điều kiện để dõi theo con đường có tính chất định chuẩn của sự tìm kiếm tri thức Họ chưa có điều kiện để bộc lộ khả năng tìm kiếm tri thức và do đó chưa rèn luyện được kỹ năng ngôn ngữ và thực hành vật chất Ở đây, HS chỉ có thể tiến hành các thao tác tư duy ngầm, bằng ngôn ngữ thầm theo mẫu các thao tác tư duy của GV và học tập theo mẫu ấy Mặc dù khi dạy học, GV có thể dùng các phương tiện lời nói, hay phương tiện trực quan, thậm chí cả phương tiện thực hành, nhưng HS mới chỉ được nghe, nhìn chứ chưa có cơ hội phát biểu, phê phán, trao đổi…và HS không được sử dụng các phương tiện đó

Mức độ 2: Tìm tòi nghiên cứu một phần (tìm tòi nghiên cứu từng phần)

Dạy học ở mức độ này đòi hỏi GV phải tạo cơ hội cho HS cùng tham gia hoạt động thực sự Phải để cho HS bộc lộ suy nghĩ bằng ngôn ngữ, hoặc tham gia cùng GV ở một số khâu thực hành thí nghiệm…Trong các giai đoạn: Tạo tình huống có vấn đề, GQVĐ và vận dụng tri thức, đều có thể tổ chức cho HS tham gia hoạt động

Nhờ dạng DHGQVĐ này, HS thu được kinh nghiệm hoạt động sáng tạo, nắm được các yếu tố tìm tòi nghiên cứu, tuy nhiên không lĩnh hội được kinh nghiệm xây dựng và tiến hành toàn bộ cuộc nghiên cứu

Ở mức độ này, khi HS không giải được bài toán thì GV có thể thực hiện theo các hình thức sau:

- GV xây dựng một bài toán tương tự như thế nhưng hẹp hơn

- GV chia bài toán cần nghiên cứu thành các bài toán nhỏ hơn, dễ hơn, nhưng tập hợp lại thì thành lời giải cho bài toán lúc đầu

Mức độ 3: Tìm tòi nghiên cứu sáng tạo (nghiên cứu, thiết kế, sáng tạo)

Đây là mức độ cao nhất của DHGQVĐ Ở mức độ này thì sự tự lực của

HS là chủ yếu, sự hướng dẫn và chỉ đạo của GV có tính chất định hướng và có tính chất gián tiếp cao

Sau khi HS đã ý thức được vấn đề đặt ra (do GV hướng dẫn hoặc cao hơn nữa là HS tự lực đề xuất được vấn đề), HS tự mình vạch kế hoạch tìm tòi, xây dựng giả thuyết, tìm ra cách kiểm tra giả thuyết, tiến hành quan sát kiểm tra thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm, khái quát hóa, rút ra kết luận…

Như vậy, trong mức độ này, người GV đưa HS vào con đường tự lực thực hiện tất cả các giai đoạn của hoạt động tìm tòi, hoạt động nhận thức của HS ở đây gần giống như hoạt động nghiên cứu của nhà khoa học

Dạy học ở mức độ này thường được tiến hành dưới dạng các bài tập thí nghiệm, các tiểu luận chuyên đề, các bài học có định hướng thiết kế thông qua dạy học nhóm, dạy học dự án

1.1.5 Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy học giải quyết vấn đề [6,91]

DHGQVĐ trong môn vật lý là quá trình dạy học được GV tổ chức phỏng theo quá trình nhận thức sáng tạo vật lý, trong đó HS đóng vai trò nhà nghiên cứu (trong các điều kiện của dạy học) có sự giúp đỡ, định hướng trực tiếp hoặc gián tiếp của GV Có thể thấy vai trò, chức năng của GV và HS trong DHGQVĐ qua bảng 1.2

11

Bảng 1.2 Vai trò của GV và HS trong DHGQVĐ

Tạo tình huống có vấn đề Tiếp nhận nhiệm vụ nghiên cứu (ý thức được

vấn đề, mong muốn GQVĐ, tin tưởng có thể GQVĐ)

Cung cấp các điều kiện đảm

bảo cho việc GQVĐ (định

hướng, trọng tài)

Sử dụng các phương pháp nhận thức GQVĐ: nêu giả thuyết, suy ra hệ quả lôgic, thực hiện thí nghiệm kiểm tra, đánh giá kết quả

Hợp thức hoá kiến thức Ghi nhận tri thức mới (bao gồm cả kỹ năng

mới, phương pháp mới) Tạo tình huống vận dụng,

trọng tài đánh giá kết quả vận

1.2.1 Chu trình nhận thức vật lý [7]

Theo quan điểm của triết học duy vật biện chứng, quá trình nhận thức diễn ra theo công thức nổi tiếng của Lênin: “ Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng trở về với thực tiễn Đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực khách quan”

V.G Razumôpki trên cơ sở khái quát hoá những lời phát biểu tương đương nhau của của các nhà vật lý nổi tiếng như A.Anhstanh, M.Plăng, M.Boocnô, P.L.Kapitsa… đã trình bày những khía cạnh chính của quá trình sáng tạo khoa học dưới dạng chu trình theo sơ đồ 1.2:

12

Sơ đồ 1.2: Chu trình sáng tạo khoa học theo V.G Razumôpki

Từ chu trình trên, M Bunseman và V.G.Razumôpki nêu ra những giai đoạn điển hình của quá trình nhận thức khoa học như sau:

Thực tiễn ® Vấn đề ® Giả thuyết® Định luật® Hệ quả ® Lý thuyết ® Thực tiễn

Vận dụng chu trình sáng tạo của V.G Razumôpki và tham khảo sơ đồ Bunseman ta có thể biểu diễn hoạt động nhận thức vật lý theo sơ đồ 1.3 sau:

Sơ đồ 1.3 Tiến trình nhận thức vật lý sáng tạo theo phương pháp TN

Dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực tư duy, năng lực GQVĐ phải phỏng theo quá trình nhận thức sáng tạo của nhà vật lý

1.2.2 Tiến trình xây dựng kiến thức vật lý phỏng theo chu trình nhận thức vật lý

Từ sự phân tích về sự hình thành hệ thống các tri thức vật lý có thể mô tả

tiến trình xây dựng một kiến thức vật lý mới bằng sơ đồ 1.4 [15,25]

Thực tiễn

13

Sơ đồ 1.4 Sơ đồ tiến trình xây dựng một kiến thức vật lý

- Đề xuất vấn đề – bài toán: Do nảy sinh nhu cầu về một vấn đề chưa biết cần khám phá

- Suy đoán giải pháp: Có thể bằng con đường khảo sát lý thuyết hoặc khảo sát TN hay kết hợp cả hai cách trên Vận hành mô hình rút ra kết luận lôgic vấn

đề cần tìm hoặc thiết kế phương án TN, tiến hành TN, thu lượm các dữ liệu cần thiết và xem xét, rút ra kết luận về vấn đề cần tìm

- Kiểm tra, vận dụng kết quả: Xem xét khả năng chấp nhận được các kết quả tìm được, trên cơ sở vận dụng chúng để giải thích hay tiên đoán các sự kiện

và xem xét sự phù hợp của lý thuyết và TN Xem xét sự khác biệt giữa kết luận

có được nhờ suy luận lý thuyết với các kết luận có được từ các dữ liệu TN để quy nạp chấp nhận kết quả tìm được, khi có sự phù hợp giữa lý thuyết và TN, hoặc để xét lại, bổ sung sửa đổi đối với TN hoặc đối với sự xây dựng và vận

Vấn đề – Bài toán

Giải pháp

Kết luận

Giải pháp Kiểm tra-ứng dụng

Sự kiện được giải thích / tiên đoán

Sự kiện thu được từ thí nghiệm, quan sát

Kết luận Điều kiện xuất phát

sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu được vào những dấu hiệu

cụ thể, dự đoán được những thuộc tính, hiện tượng, quan hệ mới

Tư duy có những đặc điểm sau:

+ Tư duy phản ánh hiện thực khách quan vào trong đầu Bởi vậy, tư duy

có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, sử dụng những tài liệu cảm tính, những kinh nghiệm thực tế, những cơ sở trực quan sinh động

+ Tính trừu tượng và khái quát của tư duy: Tư duy phản ánh cái bản chất chung cho nhiều sự vật, hiện tượng, đồng thời đã trừu xuất khỏi những sự vật, hiện tượng đó Nhờ tính trừu tượng và khái quát, tư duy có thể cho phép ta đi sâu vào bản chất và mở rộng phạm vi nhận thức sang cả những sự vật hiện tượng cụ thể mới mà trước đây ta chưa biết

+ Tính gián tiếp: Trong quá trình tư duy, quá trình nhận thức của con người nhanh chóng thoát ra khỏi những sự vật cụ thể cảm tính mà sử dụng những khái niệm để biểu đạt chúng, thay thế những sự vật cụ thể bằng những ký hiệu, bằng ngôn ngữ

+ Tư duy liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ, ngôn ngữ là phương tiện, là hình thức biểu đạt của tư duy Ngôn ngữ cố định lại các kết quả của tư duy, nhờ đó làm khách quan hóa chúng cho người khác và cho cả bản thân chủ thể tư duy Không có ngôn ngữ thì quá trình tư duy không thể diễn ra được, đồng thời sản phẩm của tư duy cũng không dùng được

+ Tính “Có vấn đề”: Hoạt động tư duy chỉ bắt đầu khi con người đứng trước một câu hỏi về một vấn đề mà mình quan tâm nhưng chưa giải đáp được bằng những hiểu biết đã có của mình, nghĩa là gặp phải tình huống có vấn đề

15

Có nhiều cách phân biệt tư duy, dựa theo những dấu hiệu khác nhau Trong dạy học vật lý người ta quan tâm đến những loại tư duy chủ yếu : tư duy kinh nghiệm, tư duy lí luận, tư duy logic, tư duy vật lý

1.3.2 Các biện pháp phát triển tư duy cho học sinh [3.1.3, 119]

a Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của học sinh

Tư duy là quá trình tâm lý diễn ra trong đầu học sinh Tư duy chỉ thực sự có hiệu quả khi học HS tự giác mang hết sức mình để thực hiện Tư duy chỉ thực sự bắt đầu khi trong đầu HS xuất hiện một câu hỏi mà chưa có lời giải đáp ngay, khi họ gặp phải mâu thuẫn giữa một bên là nhu cầu, nhiệm vụ nhận thức mới phải giải quyết và một bên là trình độ kiến thức hiện có không đủ để giải quyết nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới, tìm giải pháp mới Lúc đó HS vừa ở trạng thái tâm lý hơi căng thẳng, vừa hưng phấn khao khát vượt qua được khó khăn, giải quyết được mâu thuẫn, đạt được một trình độ cao hơn trên con đường nhận thức Ta nói rằng: HS được đặt vào tình huống “có vấn đề”

Có thể tạo ra nhu cầu, hứng thú bằng cách kích thích bên ngoài, chẳng hạn: khen thưởng, sự ngưỡng mộ của bạn bè, gia đình, sự hứa hẹn một tương lai tốt đẹp, thực tế xây dựng quê hương đất nước… Nhưng sự kích thích này không được thường xuyên, bền vững và phụ thuộc nhiều vào hoàn cảnh của mỗi HS Nhu cầu, hứng thú có thể nảy sinh ngay trong quá trình học tập, nghiên cứu một môn học, một bài học, nghĩa là từ nội bộ môn học, từ mâu thuẫn nội tại của quá trình nhận thức

b Xây dựng một Logic nội dung phù hợp với đối tượng học sinh

Vật lý học đưa vào dạy học ở trường phổ thông không phải là vật lý học được trình bày dưới dạng hiện đại nhất của khoa học, bởi nếu như vậy thì nhiều khi HS không thể hiểu được Hơn nữa, ta lại yêu cầu HS tự lực hoạt động để xây dựng, để chiếm lĩnh kiến thức Bởi vậy, GV phải tìm một con đường thích hợp vừa với trình độ HS để họ có thể làm được việc ấy Mặc dù nhiều khi vật lý học trong nhà trường phổ thông đơn giản, dễ hiểu hơn khoa học vật lý thực sự nhưng không được trái với tinh thần của khoa học hiện đại Trong quá trình học lên các

Để cho HS có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với vận tốc ngày càng nhanh thì GV phải luôn luôn có kế hoạch rèn luyện cho HS Chính trong quá trình tái tạo các khái niệm, phát hiện các định luật vật lý, học sinh phải thực hiện các thao tác, hành động nhận thức phổ biến đó Những thao tác tư duy lại diễn ra trong đầu học sinh, cho nên GV không thể quan sát được

mà uốn nắn trực tiếp Mặt khác, HS cũng không thể quan sát được hành động trí tuệ của GV mà bắt trước Bởi vậy, GV có thể sử dụng những cơ sở định hướng sau đây để giúp HS có thể tự lực thực hiện những thao tác tư duy đó

+ GV tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn, xuất hiện những tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tư duy và hành động nhận thức mới có thể giải quyết được vấn đề và hoàn thành được nhiệm vụ học tập + GV được ra những câu hỏi để định hướng cho HS tìm những thao tác tư duy hay phương pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp

+ GV phân tích câu trả lời của HS, chỉ ra chỗ sai của họ trong khi thực hiện các thao tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa

+ GV giúp HS khái quát hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận logic dưới dạng những quy tắc đơn giản

d Tập dượt để học sinh giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức của vật lý

Để rèn luyện tư duy vât lý cho học sinh thì tốt nhất là tập dượt cho họ giải quyết các nhiệm vụ nhận thức bằng chính phương pháp của các nhà vật lý Việc

17

hiểu và vận dụng được một phương pháp khoa học là một điều khó khăn hơn cả việc tiếp thu một định luật vật lý cụ thể Việc dạy cho HS phương pháp nhận thức khoa học tách rời khỏi quá trình nghiên cứu chính môn học đó là việc làm rất ít hiệu quả Chính trong quá trình hướng dẫn HS tự lực hoạt động để tái tạo kiến thức vật lý, GV làm cho họ hiểu nội dung của các phương pháp vật lý và sử dụng các phương pháp này ở những mức độ thích hợp, tùy theo trình độ của HS

và điều kiện nhà trường Sau một số lần áp dụng các phương pháp nhận thức cụ thể, giáo viên có thể giúp HS khái quát hóa thành một trình tự các giai đoạn của mỗi phương pháp, dùng làm cơ sở định hướng tổng quát cho hoạt động nhận

thức vật lý của HS

Những phương pháp nhận thức chủ yếu hay dùng trong hoạt động nhận thức vật lý ở trường phổ thông là: phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô hình

e Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho học sinh

Như ta đã biết, ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tư duy Mỗi khái niệm vật lý được biểu đạt bằng một từ, mỗi định nghĩa, định luật vật lý được phát biểu bằng một mệnh đề, một suy luận bao gồm nhiều phán đoán liên tiếp Tuy kiến thức vật lý rất đa dạng nhưng những cách phát biểu các định nghĩa quy tắc, định luật vật lý cũng có những hình thức chung nhất định, GV có thể chú ý rèn luyện cho học sinh quen dần

Để mô tả một loại hiện tượng, cần những thuật ngữ diễn tả những dấu hiệu đặc trưng của loại hiện tượng đó Ví dụ: để mô tả chuyển động cơ học, cần đến các thuật ngữ chỉ quỹ đạo (thẳng, cong, tròn…) chỉ sự nhanh hay chậm của chuyển động (vận tốc), chỉ sự thay đổi vận tốc (gia tốc), chỉ vị trí (tọa độ), để mô

tả tương tác cơ học giữa các vật, cần đến thuật ngữ lực

1.3.3 Các thang đánh giá tư duy

Trong lĩnh vực giáo dục, thang cấp độ tư duy có thể được xem là một công cụ nền tảng để từ đó xây dựng và sắp xếp các mục tiêu giáodục, xây dựng các chương trình, qui trình giáo dục và đào tạo, xây dựng và hệ thống hóa các câu hỏi, bài tập dùng để kiểm tra, đánh giá quá trình học tập Thang cấp độ tư duy được chia các mức độ sau:

Ví dụ: Viết lại một công thức, đọc lại một bài thơ,

mô tả lại một sự kiện, nhận biết phương án đúng

Từ khóa: Nhắc lại, mô tả, liệt kê, trình bày, chọn lựa, gọi tên, nhận diện

Hiểu: Nắm được ý

nghĩa của thông tin, thể

hiện qua khả năng diễn

giải, suy diễn, liên hệ,

khái quát

Ví dụ: Giải thích một định luật, phân biệt cách sử dụng các thiết bị, viết tóm tắt một bài báo, trình bày một quan điểm

Từ khóa: Giải thích, tóm tắt, phân biệt, mở rộng, khái quát hóa, cho ví dụ, nhận định, so sánh, sắp xếp

Từ khóa: Vận dụng, áp dụng, tính toán, chứng minh, giải thích, xây dựng, lập kế hoạch

Phân tích: Chia thông

Từ khóa: Phân tích, lý giải, so sánh, lập biểu

đồ, phân biệt, minh họa, xây dựng mối liên hệ, hệ thống hóa

Đánh giá: Đưa ra

nhận định, phán quyết

của bản thân đối với

thông tin dựa trên các

chuẩn mực, tiêu chí

Ví dụ: Phản biện một nghiên cứu, bài báo; đánh giá khả năng thành công của một giải pháp; chỉ ra các điểm yếu của một lập luận

Từ khóa: Đánh giá, cho ý kiến, bình luận, tổng hợp, so sánh

19

Sáng tạo: Xác lập

thông tin, sự vật mới

trên cơ sở những thông

Từ khóa: Thiết lập, tổng hợp, xây dựng, thiết kế, sáng tác, đề xuất

Ví dụ tổng hợp:

Nhớ Cho biết công thức dùng để xác định lực ma sát

Hiểu Giải thích ý nghĩa của các đại lượng trong

công thức dùng để xác định lực ma sát

Vận dụng Tính hệ số ma sát giữa vật và một mặtphẳng

nghiêng khi cho trước các yếu tố: ………

Phân tích Phân tích độ lớn, chiều của lực ma sát giữa bàn chân và mặt

đường trong quá trình đi bộ

Đánh giá Từ các hoạt động trong đời sống, hãy cho biết ở những hoạt

động nào lực ma sát có lợi, ở những hoạt động nào lực ma sát có hại

Sáng tạo Nghiên cứu xác định vận tốc quay tối ưu của động cơ nhằm làm

giảm tối đa lực ma sát với ổ trục

1.4 Hướng dẫn biên soạn đề kiểm tra, đánh giá

Đánh giá kết quả học tập của HS là một hoạt động rất quan trọng trong quá trình giáo dục Đánh giá kết quả học tập là quá trình thu thập và xử lí thông tin về trình độ, khả năng thực hiện mục tiêu học tập của HS nhằm tạo cơ sở cho những điều chỉnh sư phạm của GV, các giải pháp của các cấp quản lí giáo dục và cho bản thân HS, để HS học tập đạt kết quả tốt hơn

20

Đánh giá kết quả học tập của HS cần sử dụng phối hợp nhiều công cụ, phương pháp và hình thức khác nhau Đề kiểm tra là một trong những công cụ được dùng khá phổ biến để đánh giá kết quả học tập của HS

Để biên soạn đề kiểm tra cần thực hiện theo quy trình sau:

Bước 1 Xác định mục đích của đề kiểm tra

Đề kiểm tra là một công cụ dùng để đánh giá kết quả học tập của HS sau khi học xong một chủ đề, một chương, một học kì, một lớp hay một cấp học nên người biên soạn đề kiểm tra cần căn cứ vào mục đích yêu cầu cụ thể của việc kiểm tra, căn cứ chuẩn kiến thức kĩ năng của chương trình và thực tế học tập của

HS để xây dựng mục đích của đề kiểm tra cho phù hợp

Bước 2 Xác định hình thức đề kiểm tra

Đề kiểm tra (viết) có các hình thức sau:

1) Đề kiểm tra tự luận;

2) Đề kiểm tra trắc nghiệm khách quan;

3) Đề kiểm tra kết hợp cả hai hình thức trên: có cả câu hỏi dạng tự luận và câu hỏi dạng trắc nghiệm khách quan

Mỗi hình thức đều có ưu điểm và hạn chế riêng nên cần kết hợp một cách hợp lý các hình thức sao cho phù hợp với nội dung kiểm tra và đặc trưng môn học để nâng cao hiệu quả, tạo điều kiện để đánh giá kết quả học tập của HS chính xác hơn

Nếu đề kiểm tra kết hợp hai hình thức thì nên có nhiều phiên bản đề khác nhau hoặc cho học sinh làm bài kiểm tra phần trắc nghiệm khách quan độc lập với việc làm bài kiểm tra phần tự luận: làm phần trắc nghiệm khách quan trước, thu bài rồi mới cho học sinh làm phần tự luận

Bước 3 Thiết lập ma trận đề kiểm tra (bảng mô tả tiêu chí của đề kiểm tra)

Lập một bảng có hai chiều, một chiều là nội dung hay mạch kiến thức, kĩ năng chính cần đánh giá, một chiều là các cấp độ nhận thức của học sinh theo các cấp độ: nhận biết, thông hiểu và vận dụng (gồm có vận dụng ở cấp độ thấp và vận dụng ở cấp độ cao)

21

Trong mỗi ô là chuẩn kiến thức kĩ năng chương trình cần đánh giá, tỉ lệ %

số điểm, số lượng câu hỏi và tổng số điểm của các câu hỏi

Số lượng câu hỏi của từng ô phụ thuộc vào mức độ quan trọng của mỗi chuẩn cần đánh giá, lượng thời gian làm bài kiểm tra và trọng số điểm quy định cho từng mạch kiến thức, từng cấp độ nhận thức

KHUNG MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA (Dùng cho loại đề kiểm tra TL hoặc TNKQ)

thấp

Cấp độ cao

Chủ đề 1 Chuẩn KT,

KN cần kiểm tra (Ch)

……… Tổng số câu

Số

điểm

Số câu

Số

điểm

Số câu

Số

điểm

Số câu

Số

điểm

Số câu

Số

điểm

Số câu điểm

= %

Tổng số câu

Các bước cơ bản thiết lập ma trận đề kiểm tra: (minh họa tại phụ lục)

B1 Liệt kê tên các chủ đề (nội dung, chương ) cần kiểm tra;

B2 Viết các chuẩn cần đánh giá đối với mỗi cấp độ tư duy;

B3 Quyết định phân phối tỉ lệ % tổng điểm cho mỗi chủ đề (nội dung, chương ); B4 Quyết định tổng số điểm của bài kiểm tra;

B5 Tính số điểm cho mỗi chủ đề (nội dung, chương ) tương ứng với tỉ lệ %;

B6 Tính tỉ lệ %, số điểm và quyết định số câu hỏi cho mỗi chuẩn tương ứng;

B7 Tính tổng số điểm và tổng số câu hỏi cho mỗi cột;

23

B8 Tính tỉ lệ % tổng số điểm phân phối cho mỗi cột;

B9 Đánh giá lại ma trận và chỉnh sửa nếu thấy cần thiết

Cần lưu ý:

- Khi viết các chuẩn cần đánh giá đối với mỗi cấp độ tư duy:

+ Chuẩn được chọn để đánh giá là chuẩn có vai trò quan trọng trong chương trình môn học Đó là chuẩn có thời lượng quy định trong phân phối chương trình nhiều và làm cơ sở để hiểu được các chuẩn khác

+ Mỗi một chủ đề (nội dung, chương ) nên có những chuẩn đại diện được chọn để đánh giá

+ Số lượng chuẩn cần đánh giá ở mỗi chủ đề (nội dung, chương ) tương ứng với thời lượng quy định trong phân phối chương trình dành cho chủ đề (nội dung, chương ) đó Nên để số lượng các chuẩn kĩ năng và chuẩn đòi hỏi mức

độ tư duy cao (vận dụng) nhiều hơn

- Quyết định tỉ lệ % tổng điểm phân phối cho mỗi chủ đề (nội dung, chương ):

- Tính số điểm và quyết định số câu hỏi cho mỗi chuẩn tương ứng

Căn cứ vào mục đích của đề kiểm tra để phân phối tỉ lệ % số điểm cho mỗi chuẩn cần đánh giá, ở mỗi chủ đề, theo hàng Giữa ba cấp độ: nhận biết, thông hiểu, vận dụng theo thứ tự nên theo tỉ lệ phù hợp với chủ đề, nội dung và trình độ, năng lực của học sinh

+ Căn cứ vào số điểm đã xác định ở B5 để quyết định số điểm và câu hỏi tương ứng, trong đó mỗi câu hỏi dạng TNKQ phải có số điểm bằng nhau

+ Nếu đề kiểm tra kết hợp cả hai hình thức trắc nghiệm khách quan và tự luận thì cần xác định tỉ lệ % tổng số điểm của mỗi một hình thức sao cho thích hợp

Bước 4 Biên soạn câu hỏi theo ma trận

Việc biên soạn câu hỏi theo ma trận cần đảm bảo nguyên tắc: loại câu hỏi,

số câu hỏi và nội dung câu hỏi do ma trận đề quy định, mỗi câu hỏi TNKQ chỉ kiểm tra một chuẩn hoặc một vấn đề, khái niệm Trong đề kiểm tra đánh giá sau khi dạy một số kiến thức chương “các định luật bảo toàn” tôi đưa ra những phần

tư duy bậc cao để đánh giá tính khả thi của khóa luận

24

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương này chúng tôi đã trình bày những cơ sởlí luận: một số quan điểm của DHGQVĐ, các đặc điểm, cấu trúc, phương pháp vận dụng DHGQVĐ vào trong các loại bài học

Nêu lên khái niệm tư duy, đặc điểm tư duy và một số biện pháp phát triển

tư duy cho HS THPT

Đồng thời trong chương 1 chúng tôi đã đưa ra kiểm tra đánh giá, cách xây dựng đề kiểm tra nhằm đánh giá tính khả thi của khóa luận

Vận dụng các kết quả nghiên cứu ở chương 1, trong chương 2 chúng tôi

sẽ xây dựng tiến trình tổ chức dạy học một số kiến thức chương “Các định luật

bảo toàn” vật lí 10 theo phương pháp DHGQVĐ

25

Chương 2 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC

CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ” VẬT LÝ 10 BAN CƠ BẢN

THEO PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

2.1 Vị trí, đặc điểm của chương “Các định luật bảo toàn” trong chương trình vật lý trung học phổ thông

2.1.1 Vị trí của chương “Các định luật bảo toàn” trong chương trình vật lý

10 cơ bản

Kiến thức vật lý trong SGK vật lý 10 gồm hai phần Cơ và Nhiệt được

phân thành 7 chương, chương “Các định luật bảo toàn ” là chương 4 và cũng là

phần cuối của chương trình cơ học lớp 10 với số tiết học là 10 tiết Trong đó có:

5 bài học được dạy trong 8 tiết và 2 tiết bài tập.Trong chương này HS được học những quy luật quan trọng nhất của cơ học, đó là các định luật bảo toàn Các định luật bảo toàn trình bày trong chương này gồm định luật bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng

2.1.2 Những thuận lợi của chương “Các định luật bảo toàn” cho việc thực hiện dạy học theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề

Những kiến thức cơ bản về “Các định luật bảo toàn” xây dựng trên nguyên tắc kế thừa những kiến thức mà HS đã được học ở trung học cơ sở, bổ sung, mở rộng và nâng cao kiến thức bằng cách tìm hiểu đầy đủ, sâu sắc hơn về các khái niệm, hiện tượng vật lý trên cả hai mặt định tính và định lượng Đây là điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức các tình huống có vấn đề phát triển một cách hoàn chỉnh Chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 có nhiều điều mới mẻ,

bổ sung hoàn chỉnh hơn về mặt kiến thức và kĩ năng giải bài tập

Nội dung chương có tính thực tiễn cao, tạo điều kiện để HS vận dụng các kiến thức đã học giải thích các hiện tượng liên quan gần gũi với các em trong thực tế cuộc sống

2.2 Mục tiêu dạy học của chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 ban cơ bản

2.2.1 Mục tiêu của chương "Các định luật bảo toàn" theo chuẩn kiến thức –

kĩ năng do Bộ giáo dục và Đào tạo ban hành

- Phát biểu và viết được hệ thức của định luật bảo toàn động lượng đối với hệ hai vật

- Nêu được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực

- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính công

- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính động năng Nêu được đơn vị

đo động năng

- Phát biểu được định nghĩa thế năng trọng trường của một vật và viết được công thức tính thế năng này Nêu được đơn vị đo thế năng

- Viết được công thức tính thế năng đàn hồi

- Phát biểu được định nghĩa cơ năng và viết được công thức tính cơ năng

- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng

và viết được hệ thức của định luật này

Thế năng của một vật trong trọng trường được gọi tắt

là thế năng trọng trường Không yêu cầu HS thiết lập công thức tính thế năng đàn hồi

27

Kĩ năng

- Vận dụng định luật bảo toàn động lượng

để giải được các bài tập đối với hai vật va chạm mềm

2.2.2 Mục tiêu bổ sung theo định hướng nghiên cứu

- Giúp HS làm quen với phương pháp tư duy khoa học, phương pháp GQVĐ trong xây dựng kiến thức và vận dụng kiến thức vật lý nhằm phát triển

- Lồng ghép giáo dục ý thức bảo vệ môi trường, ý thức an toàn giao thông trong các bài dạy của chương Hình thành thói quen, tính cách, nhân cách nhằm phát triển con người toàn diện theo mục tiêu giáo dục

2.3 Cấu trúc của chương

Trong quá trình dạy học theo định hướng DHGQVĐ việc nắm được cấu trúc lôgic sự phát triển nội dung trong chương là cần thiết Dưới đây là Grap nội

dung của chương "Các định luật bảo toàn"

28

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc của chương “Các định luật bảo toàn”

Các định luật bảo toàn

Hệ cô

lập

Năng lượng Công suất

Chuyển động bằng phản lực

Động năng

Biến thiên động năng

Thế năng

Thế năng trọng trường

Thế năng đàn hồi

Định luật bảo toàn cơ

năng

Độ giảm thế năng

Cơ năng trọng trường

Cơ năng đàn hồi

29

2.4 Chuẩn bị điều kiện cần cho dạy học chương “Các định luật bảo toàn” theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát triển tư duy cho học sinh 2.4.1 Vấn đề hóa nội dung dạy học chương “Các định luật bảo toàn”

Trong DHGQVĐ nội dung dạy học của chương, của bài cần phải được sắp xếp thành một chuỗi các vấn đề nhận thức Để làm được điều đó, GV căn cứ vào mục tiêu, nhiệm vụ và yêu cầu của chương trình và sách giáo khoa, tiến hành tổ chức sắp xếp lại nội dung dạy học thành từng vấn đề theo một lôgic nhất định, đảm bảo nội dung dạy học theo yêu cầu của chương trình nhằm tạo nội dung dạy học phát triển năng lực nhận thức, năng lực GQVĐ cho HS Đó gọi là

“ vấn đề hoá nội dung dạy học ”

Nội dung dạy học chương “Các định luật bảo toàn” được tôi tập hợp thành các vấn đề chính sau:

Bài 23 Động lượng Định luật bảo toàn động lượng

- Nêu định nghĩa và ý nghĩa của động lượng ?

- Nêu cách phát biểu khác của định luật II Niutơn ? Hệ cô lập là gì?

- Phát biểu và viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng cho hệ hai vật?

- Tại sao khi nhảy từ thuyền lên bờ thì thuyền bị giật lùi lại?

- Tại sao khi bắn súng trường cần phải gì chặt súng vào vai?

Bài 24 Công và công suất

- Định nghĩa và viết biểu thức tính công trong trường hợp tổng quát?

- Khi nào lực sinh công dương, âm? Nêu ý nghĩa của công dương, công âm?

- Phát biểu định nghĩa công suất? Nêu ý nghĩa Vật lý của công suất?

- Tại sao khi lên dốc người lái xe máy phải lùi số lại?

Bài 25 Động năng

- Nêu định nghĩa và công thức của động năng?

- Khi nào động năng của vật biến thiên?

- Công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng có mối liên hệ gì?

- Tại sao trong một tai nạn giao thông, ôtô có tải trọng càng lớn và chạy càng nhanh thì hậu quả do nó gây ra càng nghiêm trọng?

30

Bài 26 Thế năng

- Nêu định nghĩa và viết biểu thức của thế năng trọng trường? thế năng

đàn hồi?

- Công của trọng lực và độ biến thiên thế năng có mối liên hệ như thế nào?

- Thế năng đàn hồi phụ thuộc vào độ biến dạng như thế nào?

Bài 27 Cơ năng

- Định nghĩa cơ năng? Viết biểu thức tính cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường, chịu tác dụng của lực đàn hồi?

- Thiết lập định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường?

- Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng?

- Khi nào động năng (thế năng) của vật đạt cực đại?

2.4.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu trực quan tạo điều kiện học sinh tự lực xây dựng kiến thức và kỹ năng mới

Trong DHGQVĐ tư liê ̣u trực quan có vai trò quan trọng trong viê ̣c ta ̣o tình huống có vấn đề: Thí nghiệm, hình ảnh, video clip ta ̣o ấn tượng nhằm cuốn hút HS gây tâm lý ngạc nhiên, lý thú và khao khát tìm hiểu, khám phá

Để tăng tính trực quan hấp dẫn khi tạo tình huống có vấn đề, tạo điều kiện cho HS tự lực trong GQVĐ, chúng tôi đã sưu tầm, xây dựng các tư liệu số hóa (thí nghiệm, hình ảnh, video clip )

- Thí nghiệm biểu diễn chuyển động bằng phản lực

- Ảnh chụp: Tên lửa, Máy bay phản lực, Sóng thần

- Video clip: Bắn súng trường, tên lửa vũ trụ đang rời khỏi bệ, máy bay phản lực, pháo thăng thiên, sóng thần, nhà máy thủy điện

2.5 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề

2.5.1 Bài học xây dựng kiến thức mới

Giáo án: 1

Tiết 2: ĐỘNG LƯỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG (tt)

31

* Ý tưởng sư phạm:

Đây là bài mở đầu của chương nên việc tạo hứng thú học tập cho HS là rất cần thiết Vì vậy khi soạn bài này tôi dùng những đoạn video để HS quan sát

một số hiện tượng quen thuộc xảy ra trong thực tế cuộc sống chúng ta

Bài học này tôi vận dụng DHGQVĐ ở mức độ hai nhằm tạo điều kiện cho

HS có thể tham gia vào các thao tác sau:

- Mô tả một số hiện tượng quen thuộc trong thực tế cuộc sống liên quan đến bài học Trong những hiện tượng đó xuất hiện vấn đề mà HS chưa thể trả lời được, làm cho HS càng muốn tìm ra câu trả lời nên càng thu hút, lôi cuốn HS

tham gia vào việc xây dựng và GQVĐ

- HS khái quát hoá rút ra kết luận: Động lượng, định luật bảo toàn động lượng

- HS vận dụng tri thức mới giải thích các hiện tượng thực tế về chuyển động của tên lửa, máy bay phản lực, hiện tượng súng giật khi bắn, chuyển động

của con mực, sứa, bọ nước….,

Bài này được dạy trong 2 tiết, có thể phân ra như sau:

- Từ định luật II Niu-tơn suy ra được định lí biến thiên động lượng

- Phát biểu được định nghĩa hệ cô lập

- Phát biểu được định luật bảo toàn động lượng