Vận dụng phối hợp các phương pháp nhận thức vật lí với dạy học giải quyết vấn đề chương vii “ chất rắn và chất lỏng sự chuyển thể” vật lí 10 nâng cao

• Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Bé gi¸o dục đào tạo Trờng đại học vinh - - Nguyễn Thị hoài đức Vận dụng phối hợp phơng pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề chơng vii chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể vật lí 10 nâng cao Luận văn thạc sĩ giáo dục học Vinh - 2010 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học vinh - - Nguyễn Thị hoài đức Vận dụng phối hợp phơng pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề ch ơng vii chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể vật lí 10 nâng cao Chuyên ngành: lý luận ph ơng pháp dạy học vật lý Mà số: 60.14.10 Luận văn thạc sĩ giáo dục học Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục Ngêi híng dÉn khoa häc: PGS.TS Ngun quang l¹c Vinh - 2010 LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành giúp đỡ Thầy giáo: Phó giáo sư -Tiến sĩ Nguyễn Quang Lạc Qua tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc kính trọng đến người thầy hướng dẫn – người đặt vấn đề, hướng dẫn tận tình giúp đỡ tác giả trình hồn thành luận văn Tác giả xin bày tỏ lịng biết ơn tới thầy giáo khoa Vật lý, Khoa Đào tạo Sau đại học Trường Đại học Vinh, người truyền thụ cho tác giả kiến thức bổ ích q trình học tập, dẫn dắt tác giả bước đầu nghiên cứu khoa học suốt trình thực luận văn Tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Vinh, tháng 11 năm 2010 Tác giả Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục MỤCLỤC Trang MỞ ĐẦU .1 Lí chọn đề tài Mục đích đề tài Đối tượng phạm vi nguyên cứu .2 Giả thuyết khoa học .2 Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn Đóng góp luận văn NỘI DUNG Chương 1: Cơ sở lí luận việc phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề 1.1 Phương pháp nhận thức Vật lí 1.1.1 Phương pháp nhận thức khoa học 1.1.2 Phương pháp nhận thức Vật lí phương pháp dạy học Vật lí 1.1.3 Các phương pháp nhận thức thường gặp nghiên cứu Vật lí 1.1.3.1 Phương pháp tương tự 1.1.3.2 Phương pháp giả thuyết 1.1.3.3 Phương pháp mô hình hóa 10 1.1.3.4 Phương pháp thí nghiệm tưởng tượng 10 1.1.3.5 Phương pháp thực nghiệm 11 1.2 Dạy học giải vấn đề mơn Vật lí 11 1.2.1 Khái niệm dạy häc giải vấn đề 11 1.2.2 Vấn đề tình có vấn đề dạy học giải vấn đề .12 1.2.3 Cấu trúc dạy học giải vấn đề 15 Ket-noi.com diễn đàn cụng ngh, giỏo dc 1.2.4 Các điều kiện để triển khai dạy học giải vấn đề .17 1.2.5 Các mức độ dạy học giải vấn đề 17 1.2.6 Các phơng pháp hớng dẫn học sinh giải vấn đề 20 1.2.6.1 Phơng pháp hớng dẫn tìm tòi quy kiến thức, phơng pháp đà biết 20 1.2.6.2 Phơng pháp hớng dẫn tìm tòi sáng tạo phần 22 1.2.6.3 Phơng pháp hớng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát 22 1.2.7 Vận dụng dạy học giải vấn đề loại học vật lý.23 1.2.7.1 Bi học xây mới.23 dựng tri thức 1.2.7.2 Bài học thực hành thÝ nghiƯm vËt lý ………………………………… 24 1.2.7.3 Bµi häc bµi tËp vËt lý ………………………………………………….25 1.3 Phối hợp phương pháp nhận thức Vật Lý với định hướng dạy học giải vấn đề……………………………………………………….26 1.3.1 Khả vận dụng phương pháp nhận thức Vật lí vào dạy học Vật lí .26 1.3.1.1 Phương pháp đo đạc ………………………………………………….26 1.3.1.2 Phương pháp quan sát ……………………………………………… 27 1.3.1.3 Phương pháp thực nghiệm…………………………………………….27 1.3.1.4 Phương pháp mơ hình hóa……………………………………………28 1.3.1.5 Phương pháp tương tự……………………………………………… 29 1.3.1.6 Phương pháp thí nghiệm tưởng tượng(PPTNTT)…………………….29 1.3.1.7 Các phương pháp suy diễn lí thuyết ………………………………….30 1.3.2 Quy trình phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề………… 30 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1………………………………………………………34 Chương 2: Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề số học chương VII “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 nâng cao………………………………………… 35 2.1 Nội dung cấu trúc chương “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể”…35 2.2 Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề số học…………………………………… 37 2.2.1 Giáo án Bài 52: Sự nở nhiệt vật rắn………………………….37 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 2.2.2 Giáo án Bài 53: Chất lỏng tượng căng bề mặt chất lỏng…………………………………………………43 2.2.3 Giáo án Bài 54 : Hiện tượng dính ướt khơng dính ướt Hiện tượng mao dẫn……………………………………………………………….52 2.2.4 Giáo án Bài tập …………………………………………58 2.2.5 Giáo án Bài 57 Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt chất lỏng.64 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2…………………………………………………… 68 Chương 3: Thực nghiệm sư phạm…………………………………………… 69 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 69 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 69 3.3 Đối tượng thực nghiệm 69 3.4 Nội dung thực nghiệm 69 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm .70 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3………………………………………………………75 KẾT LUẬN…………………………………………………………………….76 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………… 77 PHỤ LỤC……………………………………………………………Từ P1 đến P5 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Do phát triển nhanh, mạnh với tốc độ mang tính bùng nổ KHKT nên trường phổ thông trang bị cho học sinh tri thức mong muốn Vì phải coi trọng việc dạy phương pháp, dạy cách tới kiến thức lồi người Trên sở mà tiếp tục học tập suốt đời, người sống xã hội học tập Xã hội đòi hỏi người có học vấn đại khơng có khả lấy từ trí nhớ trí thức dạng có sẵn, lĩnh hội nhà trường mà phải có lực chiếm lĩnh, sử dụng tri thức cách độc lập Khả đánh giá kiện, tư tưởng, tượng cách thông minh sáng suốt gặp sống, lao động quan hệ với người Nội dung chương trình mơn học nhà trường phải góp phần quan trọng để phát triển hứng thú lực nhận thức học sinh, cung cấp cho học sinh kĩ cần thiết cho việc tự học tự giáo dục sau Theo kiểu dạy học truyền thống, điều quan tâm chủ yếu người dạy trình bày giảng kiến thức cần dạy cho người học cho đảm bảo nội dung xác, sâu sắc đầy đủ nên chưa đáp ứng yêu cầu Việc đổi PPDH yêu cầu vô cần thiết ngành giáo dục nói chung giáo viên nói riêng Việc “ Dùng phương pháp nhận thức khoa học để dạy nội dung khoa học cho học sinh phổ thơng” nhà giáo dục cộng hòa liên bang Nga VG Razumopxki, A Pin- xkin số nhà lý luận dạy học Việt Nam nêu nhằm phát triển trí tuệ học sinh, bồi dưỡng lực tư duy, lực giải vấn đề đáp ứng yêu cầu mà xã hội cần Việc dạy học có vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức vào dạy học giải vấn đề giúp học sinh vừa lĩnh hội tri thức vừa bồi dưỡng kĩ định phương pháp nhận thức, phương pháp tự học, chuẩn bị hành trang cho trình học tập lao động sáng tạo suốt đời Mặc dù đưa lại hiệu dạy học cao áp dụng cho nhiều loại tiết học khác như: Bài học kiến thức mới, tập Vật lí, học thực hành, học ôn tập chương, ngoại khóa việc vận dụng phối hợp phương pháp Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục nhận thức vào dạy học giải vấn đề dạy học Vật lí chưa nhiều giáo viên quan tâm mức nhiều yếu tố chủ quan khách quan Chương: “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể ” Vật lí lớp 10 (nâng cao) hội tụ đầy đủ điều kiện khách quan ( nội dung tri thức khoa học, thiết bị dạy học) để phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề Nhằm nâng cao chất lượng dạy học chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể ” cách vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức với dạy học giải vấn đề nên chọn đề tài cho luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Mục đích đề tài - Tìm hiểu phương pháp nhận thức Vật lí, lí thuyết dạy học giải vấn đề đề xuất tiến trình vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề để thiết kế số học chương VII “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 (nâng cao) nhằm góp phần bồi dưỡng lực tư sáng tạo, lực giải vấn đề cho học sinh Đối tượng phạm vi nguyên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Các phương pháp nhận thức khoa học Vật lí - Dạy học giải vấn đề - Dạy học Vật lí theo ý tưởng vận dụng phối hợp phương pháp nhận thứcVật lí với dạy học giải vấn đề 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Dạy học chương VII “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 nâng cao theo định hướng đề tài - Triển khai khối 10 trường THPT Quỳnh Lưu 1- Tỉnh Nghệ An Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề cách hợp lý bồi dưỡng lực tư duy, lực giải vấn đề, nhờ nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức cho học sinh dạy học chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” nói riêng, dạy học vật lí nói chung Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lí luận phương pháp nhận thức Vật lí - Nghiên cứu lí luận dạy học giải vấn đề - Nghiên cứu mục tiêu, cấu trúc, nội dung chương VII “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 nâng cao - Đề xuất tiến trình vận dụng phương pháp nhận thức với dạy học giải vấn đề môn Vật Lý Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục - Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí vào dạy học giải vấn đề áp dụng cho: + Tiết: Bài học xây dựng tri thức + Tiết: Bài tập + Tiết: Thực hành - Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu tài liệu liên quan đến việc giải nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu thực tiễn: + Tìm hiểu thực tế sử dụng PPDH Vật lí trường THPT Đặc biệt chương VII “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 ( nâng cao) + Tiến trình vận dụng phương pháp nhận thức Vật lí phối hợp với dạy học giải vấn đề + Thiết kế số học chương “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” theo định hướng đề tài + Tiến hành thực nghiệm sư phạm + Sử dụng phương pháp thống kê tốn học để xử lí kết thực nghiệm sư phạm + Đánh giá tính khả thi hiệu tiến trình dạy học soạn thảo Cấu trúc luận văn Phần 1: Mở đầu Phần 2: Nội dung Chương 1: Cơ sở lí luận việc phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề 1.1 Phương pháp nhận thức Vật lí 1.2 Dạy học giải vấn đề mơn Vật lí 1.3 Phối hợp phương pháp nhận thức Vật Lý với định hướng dạy học giải vấn đề Chương 2: Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề số học chương VII “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 nâng cao 2.1 Nội dung cấu trúc chương “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” 2.2 Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức với dạy học giải vấn đề số học Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục - Bài 52: Sự nở nhiệt vật rắn - Bài 53: Chất lỏng Hiện tượng căng bề mặt chất lỏng - Bài 54: Hiện tượng dính ướt khơng dính ướt Hiện tượng mao dẫn - Bài tập - Bài 57: Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt chất lỏng Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Phần 3: Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục Đóng góp luận văn - Luận văn góp phần làm sáng tỏ sở lí luận sở thực tiễn việc phối hợp phương pháp nhận thức Vật Lý với dạy học giải vấn đề mơn Vật lí trường THPT - Xây dựng số học theo định hướng phối hợp phương pháp nhận thức với dạy học giải vấn đề nhằm bồi dưỡng lực tư sáng tạo, lực giải vấn đề cho học sinh 10 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Kết luận chương Trong chương hai vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề để thiết kế năm học gồm sáu tiết lên lớp : * Ba tiết học : + Bài 52: Sự nở nhiệt vật rắn (Dùng phương pháp: Quan sát, thực nghiệm, lơgic tốn, tương tự với dạy học giải vấn đề mức độ 2) + Bài 53: Chất lỏng Hiện tượng căng bề mặt chất lỏng (Dùng phương pháp: Quan sát, thực nghiệm, lơgic tốn với dạy học giải vấn đề mức độ ) + Bài 54 : Hiện tượng dính ướt khơng dính ướt Hiện tượng mao dẫn (Dùng phương pháp: Quan sát, thực nghiệm, lơgic tốn với dạy học giải vấn đề mức độ 2) * Một tiết tập sáng tạo (Dùng phương pháp: Quan sát, lôgic toán, đo đạc với dạy học giải vấn đề mức độ ) * Hai tiết thực hành : Đo hệ số căng bề mặt chất lỏng (Dùng phương pháp: Thực nghiệm với dạy học giải vấn đề mức độ ) Với cách thiết kế học nghĩ đóng góp phần nhỏ vào đổi phương pháp dạy học mà ngày xã hội yêu cầu nhằm bồi dưỡng lực tư sáng tạo, độc lập học sinh Từ kết chương hai tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi đề tài 76 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm tiến hành nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài: “Nếu vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề cách hợp lý bồi dưỡng lực tư duy, lực giải vấn đề, nhờ nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức cho học sinh dạy học chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” nói riêng, dạy học vật lí nói chung” 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm Để đạt mục đích thực nghiệm sư phạm thực nhiệm vụ sau: - Lựa chọn lớp học sinh tham gia thực nghiệm - Tiến hành dạy thực nghiệm giáo án soạn thảo chương 2, đồng thời dạy học theo giáo án thơng thường mà giáo viên thường dạy lớp khác - Đánh giá tính khả thi hiệu việc: Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề vào dạy học vật lý trường phổ thơng Từ so sánh xem hiệu mang lại so với phương pháp thông thường 3.3 Đối tượng thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm tiến hành hai lớp 10 A 10 A3 Trường THPT Quỳnh Lưu I - Nghệ an 3.4 Nội dung thực nghiệm 3.4.1 Lựa chọn lớp đối chứng lớp thực nghiệm - Trên kết học tập kì I thơng qua kiểm tra thường xuyên kiểm tra học kì chúng tơi thấy hai lớp 10 A 10 A3 có chất lượng ban đầu ngang Để đánh giá chất lượng học tập hai lớp định chọn để thực nghiệm sư phạm tiến hành thêm kiểm tra, kết trước thực nghiệm hai lớp tương đương - Vì chúng tơi chọn : + Lớp 10 A2 để làm lớp thực nghiệm + Lớp 10 A3 để làm lớp đối chứng 3.4.2 Thời gian thực nghiệm Từ tháng đến 30 tháng năm 2009 3.4.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 77 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục - Bản thân trực tiếp giảng dạy theo phân phối chương trình sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao hai lớp thực nghiệm đối chứng - Đối với lớp thực nghiệm tác giả dùng năm giáo án (soạn chương 2) để tiến hành giảng dạy - Đối với lớp đối chứng tác giả giảng dạy theo cách dạy thông thường mà giáo viên thường dạy: + Đối với tiết lí thuyết : Kết hợp phương pháp nêu vấn đề mức độ 1, học sinh tham gia trả lời số câu hỏi giáo viên đặt + Đối với tiết tập: học sinh lên bảng làm tập sách giáo khoa giáo viên đưa ra, sau giáo viên nhận xét Nếu học sinh không làm giáo viên tiến hành giải + Đối với tiết thực hành: Tiết giáo viên giới thiệu mục đích, sở lí thuyết, dụng cụ thí nghiệm tiến hành thí nghiệm mẫu Tiết học sinh lên phịng thí nghiệm tiến hành thí nghiệm với dụng cụ có sẵn nhà viết báo cáo - Học sinh hai lớp làm hai kiểm tra (một 15 phút 45 phút) theo phân phối chương trình 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm 3.5.1 Lựa chọn tiêu chí đánh giá * Đánh giá chất lượng hiệu trình : dựa vào kết kiểm tra (kiểm tra kiến thức phương pháp) * Đánh giá thái độ học tập học sinh dựa vào: - Khơng khí lớp học, sơi nổi, hào hứng hay trầm - Số học sinh phát biểu ý kiến, đề xuất giả thuyết, thảo luận phương án thí nghiệm - Số học sinh hoàn thành yêu cầu nhà giáo viên đề * Tính khả thi q trình nêu chúng tơi dựa vào tiêu chí sau: - Thời gian chuẩn bị cho việc dạy học nói trên: thời gian chuẩn bị cần nhiều so với dạy học thông thường Tuy nhiên giáo viên ln có ý thức cố gắng khoảng thời gian rút ngắn dần - Các yêu cầu thiết bị: Q trình chủ yếu thực thí nghiệm đơn giản, phù hợp với khả đáp ứng thiết bị trình dạy học trường phổ thông - Khả thái độ giáo viên: Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề vào dạy học vật lý trường phổ thông phù hợp với đối tượng giáo viên - Khả học sinh: Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề vào dạy học vật lý trường phổ thông phù hợp với khả nhận thức học sinh 78 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 3.5.2 Kết thực nghiệm a Kết mặt định tính Thơng qua trình theo dõi học thấy: - Đối với lớp thực nghiệm em hiểu vấn đề cách sâu sắc em tham gia trực tiếp số nội dung nêu phương án thí nghiệm, tự tay thực thí nghiệm, nêu nhận xét tượng trơng thấy , tạo khơng khí lớp học vừa sơi vừa tích cực Mặt khác sau học xong phần theo tiến trình giáo viên đặt em có khả thực hành cao hẳn học sinh lớp đối chứng Các em làm quen với việc xây dựng phương án thí nghiệm, lựa chọn, lắp ráp thí nghiệm, quan sát, đo đạc đại lượng vật lý, thu thập ghi chép số liệu thí nghiệm - Đối với học sinh lớp thực nghiệm việc nắm vững kiến thức cách sâu sắc, em cịn có khả giải vấn đề, khả vận dụng kiến thức tình khác trình dạy học Đồng thời em thấy ý nghĩa mơn học sống thực tế, tiết học em ln có thái độ học tập nghiêm túc có ý kiến sắc sảo, từ phát học sinh có khả tư tốt - Đối với lớp đối chứng em tiếp nhận kiến thức cách thụ động theo tiến trình SGK tiết học khơng đem lại hiệu cao lớp thực nghiệm, bên cạnh khả thực hành việc vận dụng kiến thức vào thực tế em hạn chế b Kết mặt định lượng Để đánh giá mặt định lượng yêu cầu học sinh làm hai kiểm tra : Một 15 phút: hình thức kiểm tra trắc nghiệm Một tiết : hình thức tự luận Với thang điểm đề sau: + Nhận biết, hiểu, áp dụng kiến thức học : điểm + Vận dụng linh hoạt kiến thức học : điểm + Vận dụng kiến thức học để giải vấn đề đặt theo phương án riêng mình, đảm bảo yếu tố sáng tạo, mẻ : điểm (Các kiểm tra hướng dẫn cho điểm trình bày phần phụ lục) Bài kiểm tra thực hai lớp: lớp đối chứng( ĐC) lớp thực nghiệm (TN) Sau kiểm tra chúng tơi tính điểm trung bình sau: Điểm trung bình kiểm tra = (Điểm 15 phút + Điểm tiết x 2) / Để đỡ phức tạp xử lí kết chúng tơi làm tròn thành điểm chẵn kết sau: Bảng 3.1: Bảng thống kê kết điểm trung bình kiểm tra (KT) 79 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Số học sinh đạt điểm Xi (Tần số fi) Nhóm Điểm HS 10 Số HS ĐC 50 0 10 18 11 TN 52 0 3 10 19 10 3.5.3 Xử lí kết thực nghiệm Kết tổng hợp hai kiểm tra thực nghiệm sư phạm xử lí phương pháp thống kê tốn học: + Thống kê tần suất (pi) : số % HS đạt điểm Xi pi = ni ( /0) n + Thống kê tần suất tích luỹ (Fi): số % HS đạt điểm Xi trở xuống Fi = ∑ ni n ; ∑ n : Tổng số học sinh đạt điểm Xi trở xuống i n : Số học sinh tham gia đánh giá Bảng 3.2: Bảng phân phối, tần suất tần suất tích luỹ Điểm (Xi) Đại lượng Lớp Tần suất pi (%) Tần suất 10 ĐC(50) 0 10 20 36 22 TN(52) 0 5,8 5,8 9,6 3,8 ĐC(50) 0 14 32 100 100 TN(52) 0 5,8 11,5 30,8 67,3 86,5 96,2 100 19,2 36,5 19,2 68 90 98 * Bảng 3.3: Các tham số thống kê: X , δ , δ , C theo cơng thức: + Số trung bình cộng: X = 10 ∑ fi Xi n i =1 80 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục (với fi : tần số X i , X i điểm số n số học sinh tham gia kiểm tra) δ2 = ∑ + Phương sai: + Độ lệch chuẩn: δ= n −1 ∑ f (X C= + Hệ số biến thiên: fi ( X i − X ) i i − X )2 n −1 δ 100% X C cho biết mức độ phân tán số liệu Bảng 3.3: Bảng tham số thống kê Nhóm Sô HS X δ2 δ C (%) ĐC 50 6,0 1,53 1,24 20,67 TN 52 7,0 1,9 1,38 19,71 Biểu đồ : Phân phối tần suất tích luỹ 3.5.4 Nhận xét từ kết thực nghiệm - Điểm trung bình kiểm tra học sinh nhóm thực nghiệm cao so với học sinh nhóm đối chứng 81 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục - Đường phân phối tần suất tích luỹ ứng với lớp thực nghiệm ln nằm bên phải phía đường phân phối tần suất tích luỹ lớp đối chứng Như kết học tập lớp thực nghiệm cao kết học tập lớp đối chứng Để khẳng định kết thực tập sư phạm áp dụng phương pháp dạy học nêu chương - ngẫu nhiên, kiệm định lại theo phương pháp thống kê 3.5.5 Kiểm định giả thuyết thống kê Qua tính tốn phân tích kết trên, chúng tơi thấy điểm trung bình cộng nhóm thực nghiệm cao nhóm đối chứng Kết có phải ngẫu nhiên khơng? + Gọi H o giả thiết thống kê: Sự khác X TN X DC (cụ thể X TN > X DC ) không thực chất (do ngẫu nhiên mà có) với mức ý nghĩa α = 0,05 + Gọi H đối giả thiết: Sự khác X TN X DC (cụ thể X TN > X DC ) thực chất (do tác động phương pháp mà có, khơng phải ngẫu nhiên mà có) Để tiến hành kiểm định, chúng tơi tính đại lượng kiểm định t Giá trị đại lượng kiểm định t tính theo công thức: t= X TN − X DC δ 2 nTN nDC (nTN − 1)δTN + (nDC − 1)δ DC δ = nTN + nDC nTN + nDC − Ta biết: X TN = 7, ; X DC = 6, ; δTN = 1,38 ; δ DC = 1, 24 ; nTN = 52 ; nDC = 50 ; Thay giá trị vào hai cơng thức trên, ta tính t = 3,85 Tra bảng Laplace tα ; ứng với mức ý nghĩa α = 0,05 tα = 1,65 So sánh với kết tính tốn qua thực nghiệm ta thấy: t > t α, nên ta bác bỏ giả thuyết H0 chấp nhận giả thuyết H1 Như điểm trung bình cộng nhóm thực nghiệm cao điểm trung bình cộng nhóm đối chứng thực chất, ngẫu nhiên Điều cho phép kết luận : Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức với dạy học giải vấn đề mang lại hiệu cao so với dạy học thông thường 82 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua việc tiến hành thực nghiệm sư phạm xử lý kết thực nghiệm đưa số kết luận sau: - Điểm trung bình cộng học sinh lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng, đại lượng kiểm định t > tα khẳng định tác động sư phạm mà có - Hệ số biến thiên nhóm thực nghiệm nhỏ nhóm đối chứng Điều phản ánh thực tế nhóm học thực nghiệm: Hầu hết học sinh tham gia xây dựng cách tích cực đạt hiệu cao kiểm tra chênh lệch học sinh lớp - Đồ thị tần suất luỹ tích hai lớp cho thấy: chất lượng nhóm thực nghiệm thực tốt nhóm đối chứng Vậy việc vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề trình dạy học làm cho học sinh học tập sơi nổi, tích cực, chủ động có khả sáng tạo thể qua kiểm tra để đạt điểm giỏi (9,10) em phải giải tập đòi hỏi tư cao (Bài tập đọc chưa thấy bước giải rõ ràng) Với lớp dạy theo phương pháp cũ em khó khăn giải tập loại 83 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục KẾT LUẬN * Định hướng đổi phương pháp dạy học trường phổ thông là: + Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh +Bồi dưỡng phương pháp tự học + Rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn + Tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh Để đạt bốn định hướng đổi phương pháp dạy học theo việc vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề đường khả thi cho mơn học nói chung mơn Vật lí nói riêng Bởi sở dạy cho học sinh nắm phương pháp nhận thức khoa học ta làm cho em học tập cách chủ động, sáng tạo, rèn luyện trí thơng minh , từ em có khả giải vấn đề nảy sinh sống Trong đề tài vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề giải vấn đề sau: + Về lý luận : Trình bày cách tổng quát phương pháp nhận thức Vật lí, chất dạy học giải vấn đề, đề xuất qui trình phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề + Về ứng dụng : Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề để soạn năm giáo án cho chương “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể ” + Kết thực tập sư phạm phần nói lên hiệu việc vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề Đối chiếu với mục đích nghiên cứu, đề tài hồn thành nhiệm vụ đặt * Theo việc vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề, tất giáo viên áp dụng tuỳ thuộc vào trình độ học sinh mà giáo viên khéo léo áp dụng mức độ khác nhằm nâng cao kết dạy học đồng thời đào tạo hệ trẻ đáp ứng yêu cầu xã hội * Với kết đạt tiếp tục nghiên cứu vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn cho tất trình dạy học 84 Ket-noi.com diễn đàn cơng nghệ, giáo dục TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Hữu Cát, Phương pháp nghiên cứu khoa học Vật lí, Đại học Vinh, năm 2004 [2] Nguyễn Hải Châu- Nguyễn Trọng Sửu, Những vấn đề chung đổi giáo dục trung học phổ thơng mơn Vật lí, Nhà xuất giáo dục, năm 2007 [3] Trần Thuý Hằng- Đào Thị Thu Thuỷ , Thiết kế giảng Vật lí 10 nâng cao tập 2, Nhà xuất Hà Nội, năm 2006 [4] Nguyễn Quang Lạc, Lý luận dạy học đại trường phổ thông, Đại học sư phạm Vinh, năm 1995 [5] Nguyễn Quang Lạc, Tiếp cận đại lý luận phương pháp dạy học mơn Vật lí, Đại học Vinh, năm 2007 [6] Phạm Thị Phú, Nghiên cứu vận dụng phương pháp nhận thức vào dạy học giải vấn đề dạy học Vật lí trung học phổ thông ( Tổng kết đề tài KH-CN cấp bộ) Đại học sư phạm Vinh, năm 2003 [7] Phạm Thị Phú, Chuyển hóa phương pháp nhận thức Vật lí thành phương pháp dạy học Vật lí, Đại học Vinh, năm 2007 [8] Tập thể tác giả, Sách giáo khoa Vật lí 10 nâng cao, Nhà xuất Giáo dục, năm 2007 [9] Tập thể tác giả, Sách giáo viên Vật lí 10 nâng cao, Nhà xuất Giáo dục, năm 2007 [10] Vũ Quang, Những phương pháp nhận thức vật lí học nhà trường phổ thơng.Trung tâm NDPPGDPT- Viện KHGD, năm 1977 [11] Phạm Quý Tư, Lương Duyên Bình tác giả khác -Tài liệu bồi dưỡng giáo viên, thực chương trình sách giáo khoa lớp 10 THPT NXBGD-2006 [12] Lê Trọng Tường, Lương Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Phạm Đình Thiết, Bùi Trọng Tuân - Bài tập Vật lí 10 nâng cao, NXBGD, năm 2006 [13] Phạm Hữu Tòng, Phạm xuân Quế, Nguyễn Đức Thâm -Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên THPT, Chu kì 3( 2004-2007), VNCSP, năm 2005 [14] V Langue: Những tập hay thí nghiệm Vật lý, NXBGD Hà Nội năm 1998 85 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục PHỤ LỤC Bài kiểm tra 15 phút( Hình thức kiểm tra : Trắc nghiệm ) Đề : Câu 1: Vì than chì kim cương cacbon mà kim cương loại vật rắn cứng than chì lại mềm ? A Vì kim cương có cấu tạo tinh thể cịn than chì vơ định hình B Vì kim cương có mạng tinh thể nút nguyên tử liên kết với nguyên tử xung quanh khơng gian, cịn than chì có mạng tinh thể thành lớp, nguyên tử nằm đỉnh hình cạnh C Vì kim cương đơn tinh thể, than chì đa tinh thể D Vì kim cương có tính đẳng hướng, than chì có tính dị hướng Câu 2: Lực đàn hồi rắn bị biến dạng nén kéo phụ thuộc vào đại lượng nào? A Suất Y-âng loại vật liệu ∆l B Độ biến dạng tương đối l , l0 độ dài ban đầu C Tiết diện D Cả ba đại lượng Câu 3: Các điều kiện khẳng định sau đây, điều ? A Tất chất bị đốt nóng nở B Hệ số nở dài kim loại C Nước 40 C bị làm lạnh nở D Độ tăng chiều dài vật rắn không phụ thuộc vào chiều dài ban đầu Câu 4: Một băng kép làm rơle nhiệt gồm hai kim loại đặt nằm ngang có độ dài tiết diện nhau, ghép chặt với định tán, đồng, nhôm Khi bị nung nóng băng kép bị uốn cong xuống hay lên ? Vì ? A Bị uốn cong xuống phía Vì đồng có hệ số nở dài lớn nhơm B Bị uốn cong lên phía Vì nhơm có hệ số nở dài lớn đồng C Bị uốn cong xuống phía Vì đồng có hệ số nở dài lớn nhơm D Bị uốn cong lên phía Vì nhơm có hệ số nở dài nhỏ đồng Câu 5: Một đường ray dài 10 m nhiệt độ 20 C Độ dài đường ray tăng thêm nhiệt độ trời 50 0C Hệ số nở dài sắt 12.106 K-1 A Tăng 36 mm B Tăng 1,2 mm C Tăng 3,6 mm D Tăng 4,8 mm Câu 6: Bằng cách để giảm độ cao cột nước ống mao dẫn ? A Tăng nhiệt độ chất lỏng B Dùng ống mao dẫn có đường kính lớn C Pha thêm rượu vào nước D Cả B C 86 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Câu 7: Một ống nhỏ giọt nhúng vào axit axêtic cột axit dâng lên ống 30 mm Nếu ống nhúng vào ete cột ete dâng lên ống bao nhiêu? Khối lượng riêng hệ số căng bề mặt axit axêtic tương ứng - P1 ρ a = 1050 kg σ a = 0, 028 N / m ete ρ a = 710kg / m3vàσ e = 0, 017 N / m m A 30 mm B 27 mm C 24 mm D 22 mm Câu 8: Khi muốn mở nắp kim loại bình thuỷ tinh, người ta phải hơ nóng nắp Sử dụng cách do: A Thuỷ tinh có hệ số nở dài âm B Kim loại có hệ số nở dài lớn thuỷ tinh C.Đường kính miệng bình thay đổi nhiều đường kính nắp đậy D Vật đặc dãn nở nhiệt tốt vật rỗng Câu 9: Khi ống hẹp đường kính D đặt vào chậu nước, nước ống dâng lên 0,5 cm Nếu ống khác chất liệu đặt vào chậu nước, nước ống dâng lên 1cm đường kính ống là: A D/4 B D/2 C D/ D 2D Câu 10: Mối quan hệ tượng căng bề mặt chất lỏng tượng mao dẫn: A Đó hai tượng xảy mặt chất lỏng độc lập với B Khi có lực căng bề mặt ln xảy tượng mao dẫn C Lực căng bề mặt nguyên nhân tạo mao dẫn D Mao dẫn nguyên nhân tạo lực căng bề mặt Đáp án B D C B Mỗi câu điểm C D B B A 10 C Hướng dẫn: Câu 6: A:Khi nhiệt độ chất lỏng tăng nhiệt độ ống mao dẫn tăng Khi thay đổi nhiệt độ dung tích ống mao dẫn rỗng thay đổi giống qui luật thay đổi thể tích vật đặc Ngồi hệ số nở khối chất lỏng lớn hệ số nở khối chất rắn nên nhiệt độ tăng chất lỏng nở nhiều Nên A sai C Pha rượu vào : σ R = 22.10−3 < σ nuoc = 73.10−3 ρ R = 0, 79 g / cm3 < ρ nuoc = 1g / cm3 Nếu ơng hồn tồn nước rược ta lập tỉ số : h R < hnước nên pha thêm rượu cột chất lỏng hạ xuống 87 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục - P2 Bài kiểm tra tiết ( Hình thức kiểm tra : Tự luận ) Bài 1: Một ray dài 10 m lắp đường sắt nhiệt độ 20 0C Phải để hở khe đầu ray với bề rộng bao nhiêu, ray nóng đến 50 0C đủ chỗ cho ray giãn ra? Hệ số nở dài sắt làm ray 12.10-6 K-1 Bài 2: Cho cm3 nước vào ống nhỏ giọt có đường kính miệng d = 0,4 mm, người ta nhỏ tất 200 giọt Tính hệ số căng mặt ngồi nước Lấy g = 9,8 m/s2 Câu 3: Tại thầy thuốc khuyên không nên ăn thức ăn nóng ? Bài 4: Một ống mao dẫn nhúng thẳng đứng bình đựng chất lỏng.Xem chất lỏng làm dính ướt hồn tồn thành ống a Xác định độ cao mực chất lỏng dâng lên ống bình đứng yên b Hỏi chiều cao cột nước ống thay đổi ống mao dẫn bình nâng lên nhanh dần với gia tốc a = g hạ xuống nhanh dần với gia tốc a’ = g/2 Đáp án: Bài 1( điểm): Độ tăng chiều dài ray: ∆l = l0α∆t = 3,6 mm Phải để hở đoạn 3,6mm Bài 2( điểm): mg với m khối lượng giọt πd nước m = 2g/200 = 0,01 g → σ = 0, 078 N / m Khi giọt nước cân σπ d = mg → σ = Bài 3( điểm): Các phận khác có hệ số giãn nở khác nhau.Khi bị nóng đột ngột có chỗ bị căng làm nứt rạn men Bài 3: (3 điểm) 4σ + Khi bình đứng yên h0 = ρ gh ( 1điểm) + Khi đưa lên, xuống khối chất lỏng ống chịu tác dụng lực : P, lực căng hướng lên Chọn chiều dương chiều chuyển động * Đưa lên( điểm) Cách 1: - P + F căng = ma → - mg + σ l = ma ; Với m = V ρ = Shρ = π r h ρ = π d2 hρ → h= Cách 2: Lực = áp suất x tiết diện → - PhS + P’ S = ma hay − ρ ghS + Vậy 2σ ρ dg 4σ 2σ S = V ρ a = Shρ a → h = d ρ dg h0 =2 h * Đưa xuống ( điểm) 88 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 4σ 8σ PhS - P’ S = ma hay ρ ghS − d S = V ρ a = Sh ρ a → h = ρ dg Vậy h0 = h - P3 Một số hình ảnh thực tập sư phạm Thí nghiệm đặt vấn đề : Vì kim khâu mặt nước ? Học sinh làm thí nghiệm : Đo độ lớn lực căng mặt nước 89 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục - P4 - Thí nghiệm biễu diễn: Hiện tượng mao dẫn Tiết thực hành : Xác định hệ số căng mặt nước 90 ... 1.2 Dạy học giải vấn đề mơn Vật lí 1.3 Phối hợp phương pháp nhận thức Vật Lý với định hướng dạy học giải vấn đề Chương 2: Vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức Vật lí với dạy học giải vấn đề. .. chương VII “ Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí lớp 10 ( nâng cao) + Tiến trình vận dụng phương pháp nhận thức Vật lí phối hợp với dạy học giải vấn đề + Thiết kế số học chương “ Chất rắn chất. .. Vật lí với dạy học giải vấn đề Nhằm nâng cao chất lượng dạy học chương ? ?Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể ” cách vận dụng phối hợp phương pháp nhận thức với dạy học giải vấn đề nên chọn đề tài