ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - - NGUYỄN THU THƯƠNG NGHIÊN CỨU, TỔ CHỨC QUÁ TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG "CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN" (VẬT LÍ LỚP 10-NÂNG CAO) THEO QUAN ĐIỂM KIẾN TẠO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái Nguyên – 2008 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - - NGUYỄN THU THƯƠNG NGHIÊN CỨU, TỔ CHỨC QUÁ TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG "CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN" (VẬT LÍ LỚP 10-NÂNG CAO) THEO QUAN ĐIỂM KIẾN TẠO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Chuyên ngành: Lí luận PPGD vật lí Mã số: 60 14 10 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Nguyễn Văn Khải Thái Nguyên - 2008 MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn Danh cục từ viết tắt Mục lục Mở đầu………………………………………………………… Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG LTKT TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Cơ sở lí luận việc vận dụng LTKT dạy học 1.1.1 DHKT, vai trò ngƣời học QĐKT DH 1.1.1.1 Những nghiên cứu DHKT 1.1.1.2 Quan niệm kiến tạo DH 1.1.1.3 Một số luận điểm LTKT DH 1.1.1.4 Đặc điểm trình DH kiến tạo 1.1.1.5 Đặc điểm học tập theo LTKT 1.1.2 Các loại kiến tạo DH 1.1.2.1 Kiến tạo 1.1.2.2 Kiến tạo xã hội 1.1.3 Mô hình DH theo quan điểm LTKT 1.1.3.1 Mô hình truyền thống 1.1.3.2 Mô hình DH theo QĐKT 1.1.4 Tổ chức DH theo quan điểm LTKT 1.1.4.1 Khái niệm tổ chức DH 1.1.4.2 Mục tiêu, nhiệm vụ DH vật lí trƣờng phổ thông 1.1.4.3 Yêu cầu với việc tổ chức DH vật lí theo quan điểm LTKT 1.1.4.4 Các nguyên tắc DH vật lí theo LTKT 1.1.4.5 Các pha tiến trình DH vật lí theo LTKT 1.1.4.6 DH vật lí theo QĐKT việc thực mục tiêu đổi PPDH để nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức HS 1.1.5 Quá trình tổ chức DH vật lí theo LTKT 1.2 Cơ sở thực tiễn việc vận dụng LTKT DH vật lí trƣờng phổ thông Kết luận chương Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 10 13 15 16 16 21 23 23 24 25 25 27 28 31 31 32 33 35 38 http://www.lrc-tnu.edu.vn Trang Chương 2: TỔ CHỨC QUÁ TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN 39 THỨC CHƢƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” (VẬT LÍ 10 NÂNG CAO) THEO QUAN ĐIỂM KIẾN TẠO 2.1 Các định luật bảo toàn 39 2.1.1 Tổng quan định luật bảo toàn 39 2.1.2 Các định luật bảo toàn chƣơng trình vật lí THPT 40 2.1.2.1 Chƣơng trình vật lí THPT(cơ nâng cao) 40 2.1.2.2 Chƣơng trình SGK vật lí 10 nâng cao 40 2.1.2.3 So sánh phân bố nội dung SGK xuất trƣớc 40 năm 2006 SGK xuất sau năm 2006 2.1.3 Hệ cô lập định luật bảo toàn 41 2.1.4 Đặc điểm chƣơng “Các định luật bảo toàn” - SGK vật lí 10 42 nâng cao 2.1.5 Phân tích nội dung kiến thức khoa học chƣơng “Các định luật 43 bảo toàn” (SGK - Vật lí 10 nâng cao) 2.1.5.1 Động lƣợng - Định luật bảo toàn động lƣợng 43 2.2.5.2 Chuyển động phản lực 46 2.1.5.3 Công công suất 48 2.1.5.4 Động - Định lí động 49 2.1.5.5 Thế 50 2.1.5.6 Định luật bảo toàn 51 2.1.6 Yêu cầu nội dung kiến thức, kĩ HS cần nắm vững 53 thái độ hình thành HS học chƣơng “Các định luật bảo toàn” 2.1.6.1 Về nội dung kiến thức 53 2.1.6.2 Về kĩ 56 2.1.6.3 Về thái độ, tình cảm 56 2.1.7 Tìm hiểu thực tế DH chƣơng “các định luật bảo toàn” 57 2.1.7.1 Mục đích việc tìm hiểu thực tế 57 2.1.7.2 Các phƣơng pháp điều tra sử dụng 57 2.1.7.3 Kết thu đƣợc thông qua điều tra 57 2.1.7.4 Thuận lợi, khó khăn GV-HS dạy - học chƣơng 58 “Các định luật bảo toàn” 2.1.7.5 Những biện pháp, phƣơng pháp mà GV sử dụng 59 2.1.7.6 Mức độ nắm vững kiến thức sai lầm HS 60 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Trang thƣờng mắc phải học chƣơng “Các định luật bảo toàn” 2.1.7.7 Những hiểu biết, quan niệm sẵn có HS trƣớc học chƣơng “các định luật bảo toàn” 2.1.8 Vận dụng quan điểm LTKT xây dựng tiến trình DH số nội dung kiến thức chƣơng 2.1.8.1 Tiến trình DH theo hƣớng để HS bộc lộ QNS xây dựng quan niệm 2.1.8.2 Sơ đồ cấu trúc hoạt động học trình HS tự bộc lộ QNS 2.1.9 Xây dựng tiến trình DH vật lí theo hƣớng vận dụng LTKT 2.1.9.1 Chuẩn bị 2.1.9.2 Xây dựng phƣơng án DH 2.2 Thiết kế phƣơng án DH 2.2.1 Bài thứ nhất: Định luật bảo toàn động lƣợng 2.2.2 Bài thứ hai: Chuyển động phản lực Bài tập định luật bảo toàn động lƣợng 2.2.3 Bài thứ ba: Định luật bảo toàn Kết luận chương Chương 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích, nội dung tiến trình thực nghiệm sƣ phạm 3.1.1 Mục đích thực nghiệm 3.1.2 Nội dung thực nghiệm 3.1.3 Tổ chức thực nghiệm 3.1.4 Nhiệm vụ phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 3.1.4.1 Điều tra 3.1.4.2 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 3.1.5 Phƣơng pháp đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 3.1.5.1 Các để đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 3.1.5.2 Đánh giá xếp loại 3.1.5.3 Khống chế tác động không thực nghiệm sƣ phạm 3.2 Phân tích kết thực nghiệm sƣ phạm 3.2.1 Phân tích diễn biến cụ thể lớp theo tiến trình DH soạn thảo 3.2.1.1 Bài thứ nhất: Định luật bảo toàn động lƣợng 3.2.1.2 Bài thứ hai: Chuyển động phản lực Bài tập Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 61 66 66 67 67 71 71 87 96 111 112 112 112 112 112 113 113 114 116 116 117 118 119 119 119 120 http://www.lrc-tnu.edu.vn Trang định luật bảo toàn động lƣợng 3.2.1.3 Bài thứ ba: Định luật bảo toàn 3.2.2 Kết sử lí kết thực nghiệm sƣ phạm 3.2.2.1 Yêu cầu chung việc sử lí kết thực nghiệm sƣ phạm 3.2.2.2 Phân tích, sử lí kết định tính thực nghiệm sƣ phạm 3.2.3 Phân tích sử lí kết định lƣợng thực nghiệm sƣ phạm 3.2.3.1 Bài kiểm tra số 3.2.3.2 Bài kiểm tra số 3.2.3.3 Bài kiểm tra số 3.2.3.4 Bài kiểm tra số 3.3 Đánh giá chung thực nghiệm sƣ phạm Kết luận chương III Kết luận chung Tài liệu tham khảo Phụ lục 1: Sơ đồ tiến trình DH kiến tạo Phụ lục 2: Phiếu vấn học sinh Phụ lục 3: Phiếu kiểm tra trắc nghiệm kiếm thức Phụ lục 4: Bài thực nghiệm sƣ phạm số Phụ lục 5: Bài thực nghiệm sƣ phạm số Phụ lục 6: Bài thực nghiệm sƣ phạm số Phụ lục 7: Bài thực nghiệm sƣ phạm số Phụ lục 8: Phiếu vấn giáo viên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 121 123 123 124 126 126 131 134 138 142 144 145 148 153 154 155 156 157 158 159 160 http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN DH: Dạy học DHKT: Dạy học kiến tạo QĐKT: Quan điểm kiến tạo LTKT: Lý thuyết kiến tạo PPDH: Phương pháp dạy học QTDH: Quá trình dạy học GV: Giáo viên HS: Học sinh TN: Thực nghiệm 10 ĐC: Đối chứng 11 ĐVKT: Đơn vị kiến thức 12 THPT: Trung học phổ thông 13 QNS: Quan niệm sai 14 TNSP: Thực nghiệm sư phạm 15 SGK 16 : Động 17 : Thế 18 : Thế đàn hồi 19 : Thế trọng trường Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Mục đích việc đổi PPDH phổ thông thay đổi lối DH truyền thống truyền thụ chiều sang DH theo phƣơng pháp DH tích cực nhằm giúp HS phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện thói quen lực tự học, tinh thần hợp tác, kỹ vận dụng kiến thức vào tình khác học tập thực tiễn: tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú học tập “Học” trình kiến tạo; HS tìm tòi, khám phá, phát hiện, luyện tập, khai thác sử lý thông tin…tự hình thành hiểu biết, lực phẩm chất Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS, dạy HS cách tìm chân lý Chú trọng hình thức lực tự học, sáng tạo, hợp tác,…để đáp ứng yêu cầu sống tại, tƣơng lai Những điều học cần thiết, bổ ích cho thân HS cho phát triển xã hội Có thể nói cốt lõi đổi dạy học hƣớng tới học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động Một số phƣơng pháp DH tích cực đƣợc nhiều nhà nghiên cứu giáo dục nhƣ GV trực tiếp giảng dạy quan tâm: DH giải vấn đề, DH hợp tác nhóm, DHKT, Thực tế DH Vật lí trƣờng phổ thông cho thấy nhiều chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu đổi phƣơng pháp: HS tiếp thu cách thụ động, phát triển đƣợc tƣ sáng tạo, GV chủ yếu thuyết trình, giảng giải Một nguyên nhân dẫn tới tình trạng ngƣời GV quan tâm đến vốn hiểu biết sẵn có HS, làm hạn chế tham gia chủ động tích cực ngƣời học trình xây dựng kiến thức Để khắc phục nguyên nhân DH theo QĐKT Theo quan điểm LTKT mà HS phải tham gia tích cực vào trình xây dựng kiến thức cho thân dựa vào kinh nghiệm sẵn có mình, quan điểm DH đáp ứng đƣợc đòi hỏi đổi PPDH Quan điểm đối lập với quan điểm cho rằng: việc DH chuyển giao- tiếp nhận thông tin cách thụ động từ ngƣời sang ngƣời khác Trong trình học tập kiến tạo, hiểu biết, quan Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn niệm HS đƣợc sử dụng, đƣợc thử thách, đƣợc đánh giá, từ làm thay đổi QNS, hình thành phát triển quan điểm kiến thức khoa học Hơn nữa, trình kiến tạo kiến thức không dựa vào kinh nghiệm cá nhân ngƣời học có tƣơng tác với giới vật chất mà phải có tƣơng tác xã hội với ngƣời học ngƣời học với ngƣời học ngƣời học với GV Những điều đảm bảo cho kiến thức mà HS có đƣợc kiến thức khoa học thực có chất lƣợng, sâu sắc vững chắc, hệ thống Việc đổi PPDH, có DH vật lí nhằm thực tốt mục tiêu DH vấn đề đƣợc coi trọng Chƣơng IV - Các định luật bảo toàn chƣơng trình vật lí lớp 10 (chƣơng trình nâng cao), so với chƣơng trình chƣơng trình SGK xuất trƣớc năm 2006 có nhiều thay đổi cấu trúc nội dung Trong chƣơng có nhiều tƣợng vật lí gắn liền với thực tế sống, gần gũi quen thuộc với em HS, nhƣng lại tƣợng xảy nhanh phức tạp gây nhiều khó khăn dễ dẫn đến quan điểm sai lầm cho HS tiếp thu kiến thức Theo đánh giá nhiều GV số nội dung kiến thức chƣơng “Các định luật bảo toàn” chủ đề “KHÓ” với HS, nhƣng đƣợc vận dụng nhiều đời sống khoa học kỹ thuật Với mục đích nhằm nâng cao tính tích cực, chủ động HS học nội dung chƣơng “các định luật bảo toàn”, năm gần đây, có số tác giả quan tâm, nghiên cứu đổi PPDH, ví dụ nhƣ [45, 49],… Trong công trình tác giả vận dụng phƣơng pháp tổ chức định hƣớng hoạt động học tự chủ sáng tạo HS, phƣơng pháp Graph Dƣới góc độ lí luận DH, lí luận môn, năm gần đây, nghiên cứu LTKT DH đƣợc đề cập đến vận dụng lí thuyết vào số lĩnh vực DH cụ thể, đƣợc công bố rải rác tạp chí khoa học qua công trình nghiên cứu Trong công trình tác giả làm rõ luận điểm LTKT nhận thức DH, vận dụng lý thuyết cho số môn học nhƣ môn toán môn khoa học khác bậc THCS Tiểu học, có công trình nghiên cứu DH theo LTKT môn vật lí bậc THPT Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Những lý phân tích trên, với mong muốn góp phần nâng cao chất lƣợng DH vật lí trƣờng THPT, chọn nghiên cứu đề tài: "Nghiên cứu, tổ chức trình DH số kiến thức chƣơng “Các định luật bảo toàn” (Vật lí lớp 10 - nâng cao) theo quan điểm kiến tạo” II MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu, tổ chức trình DH số nội dung kiến thức chƣơng "Các định luật bảo toàn" sở vận dụng quan điểm LTKT nhằm nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức HS III ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU VÀ KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU Khách thể Nghiên cứu Quá trình DH vật lí lớp 10 (nâng cao)THPT Đối tƣợng nghiên cứu Hoạt động dạy học GV, HS số nội dung chƣơng "Các định luật bảo toàn" chƣơng trình lớp 10 THPT (nâng cao) IV GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu vận dụng hợp lý quan điểm LTKT vào DH nâng cao đƣợc chất lƣợng nắm vững hiểu sâu kiến thức, nâng cao tính tích cực độc lập nhận thức HS V NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỤ THỂ Nghiên cứu sở lý luận LTKT khả vận dụng lý thuyết vào DH Vật lí Phân tích mục tiêu, yêu cầu, nội dung, cấu trúc logic nội dung kiến thức chƣơng "Các định luật bảo toàn" Tìm hiểu vốn hiểu biết quan niệm sẵn có HS có liên quan đến kiến thức chƣơng "Các định luật bảo toàn" Vận dụng quan điểm LTKT để thiết kế tiến trình DH số nội dung kiến thức chƣơng "Các định luật bảo toàn" Triển khai dạy thực nghiệm, đánh giá kết thực nghiệm hoàn thiện tiến trình DH Một số đề xuất cụ thể Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn