Soạn thảo và hướng dẫn giải bài tập thí nghiệm phần chất lỏng – vật lí 10 nhằm nâng cao năng lực thực nghiệm cho học sinh

ĐẠIHỌC HỌCQUỐC QUỐCGIA GIAHÀ HÀNỘI NỘI ĐẠI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN NGỌC KHẢI SOẠN THẢO VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM NÂNG CAO NĂNG LƢ̣C THƢ̣C NGHIỆM CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học môn Vâ ̣t lí Mã số: 60.14.01.11 HÀ NỘI - 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN NGỌC KHẢI SOẠN THẢO VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM NÂNG CAO NĂNG LƢ̣C THƢ̣C NGHIỆM CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học môn Vâ ̣t lí Mã số: 60.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ HƢƠNG TRÀ HÀ NỘI – 2014 MỤC LỤC Lời cảm ơn ………………………………………………………………… i Danh mục chữ viết tắt … ……………… ………………….ii Danh mục bảng ……… ………………………………………………….iii MỞ ĐẦU……………… ………………………………………………… CHƢƠNG : CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM QUA BÀ I TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DA ̣Y HỌC VẬT LÍ 1.1 Khái quát chung lực ……………………………………… 1.1.1 Khái niệm lƣ̣c ………………………………………………6 1.1.2 Cấu trúc lƣ̣c ……………………………………… 1.1.3 Phân loại lƣ̣c …………………………………………………7 1.1.4 Mối quan hệ lực yếu tố khác ………………………8 1.2 Năng lực thực nghiệm ………………………………………………9 1.2.1 Khái niệm lực thực nghiệm …………………………… 1.2.2 Các mức độ biểu lực thực nghiệm …………… 10 1.3 Bài tập vật lí dạy học vật lí THPT ……………………… 11 1.3.1 Khái niệm bài tâ ̣p vâ ̣t lí …………………………………………….11 1.3.2 Sƣ̉ du ̣ng bài tập thí nghiệm vật lí trình dạy học ……12 1.3.3 Vai trò của bài tâ ̣p vâ ̣t lí quá trình da ̣y ho ̣c .…………………12 1.3.4 Phân loa ̣i bài tâ ̣p vâ ̣t lí …………………………………………… 14 1.3.5 Phƣơng pháp giải bài tâ ̣p thí nghiê ̣m vâ ̣t lí .…………………… …17 1.3.6 Bài tập thí nghiệm vâ ̣t lí với việc bồi dƣỡng lực thực nghiệm 22 TIỂU KẾT CHƢƠNG 23 CHƢƠNG 2: SOẠN THẢO VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH 24 2.1 Nội dung kiến thức phần “Chấ t lỏng” .24 2.1.1 Phân tích nội dung kiến thức SGK phần “Chấ t lỏng” lớp 10 THP 24 2.1.2 Mục tiêu dạy học phần “Chấ t lỏng ” .24 2.1.3 Sơ đồ cấu trúc nội dung phần “Chấ t lỏng”- Vật lí 10 26 2.2 Tìm hiểu tình hình thực tế dạy ho ̣c kiến thức phần “Chấ t lỏng” trung học phổ thông …………… 27 2.2.1 Nô ̣i dung tim ̀ hiể u ……………………………………………… 27 2.2.2 Phƣơng pháp tim ̀ hiể u …………………………………………… 27 2.2.3 Kế t quả tim ̀ hiể u ……………………………………………………27 2.2.4 Đề xuất giải pháp .27 2.3 Soạn hệ thống tập thí nghiệm phần “chất lỏng” 28 2.3.1 Mục đích hệ thống tập 28 2.3.2 Phân loại tập 28 2.3.3 Hệ thống tập 29 2.3.4 Hƣớng dẫn giải hệ thống tập thí nghiệm 36 2.3.5 Kế hoạch sử dụng hệ thống tập 45 2.4 Thiết kế tiến trình dạy học tập thí nghiệm phần chất lỏng 46 2.4.1 Sử dụng tập thí nghiệm học hình thành kiến thức 46 2.4.2 Sử dụng tập thí nghiệm học củng cố vận dụng kiến thức .57 TIỂU KẾT CHƢƠNG 62 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 63 3.1 Mục đích thực nghiệm 63 3.2 Đối tƣợng thực nghiệm 63 3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm 63 3.4 Nội dung thực nghiệm 64 3.4.1 Xây dựng kế hoạch thực nghiệm 64 3.4.2 Chuẩn bị cho thực nghiệm 65 3.5 Phƣơng pháp thực nghiệm 65 3.6 Những thuận lợi khó khăn trình thực nghiệm sƣ phạm cách khắc phục .66 3.6.1 Những thuận lợi 66 3.6.2 Những khó khăn 66 3.6.3 Cách khắc phục 66 3.7 Đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 66 3.7.1 Xác định tiêu chí đánh giá 66 3.7.2 Đánh giá kết thực nghiệm .67 TIỂU KẾT CHƢƠNG 79 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 PHỤ LỤC 83 MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Nƣớc ta giai đoa ̣n đẩ y nhanh công nghiệp hóa , đại hóa đất nƣớc nhằ m tiế n ki ̣ p với sƣ̣ phát triển mạnh mẽ khoa học kĩ thuật Thách thức đòi hỏi ngành Gi áo dục - Đào tạo cầ n có đổi bản, mạnh mẽ, đồng mặt Vấn đề đặt trƣờng học cần không ngừng đổi nội dung phƣơng pháp dạy học Giáo dục phải gắn chặt với yêu cầu phát triển đất nƣớc, phù hợp với xu thời đại Song giáo dục nƣớc ta giai đoạn vừa qua chƣa đáp ứng đƣợc điều Trong kiểm điểm việc thực nghị Trung ƣơng khoá VIII rõ yếu nguyên nhân: “Hoạt động học tập nhà trường cấp học chủ yếu hướng vào mục đích khoa cử, chưa quan tâm làm cho người dạy ,người học, người quản lý coi trọng thực mục đích học tập đắn Phương pháp giáo dục nặng áp đặt thường khuyến khích tiếp thu cách máy móc, chưa khuy ến khích động, sáng tạo người học ”[4] Chính vì vậy Hô ̣i nghi ̣TW8 khóa XI đã định từ sau 2015 sẽ đổi bản và toàn diê ̣n giáo du ̣c Trong , đặc biệt trọng đến đổi phƣơng pháp dạy học phƣơng tiện dạy học nhằ m chuyể n tƣ̀ da ̣ y ho ̣c theo hƣớng tiế p câ ̣n kiế n thƣ́c sang da ̣y ho ̣c tiế p câ ̣n lƣ̣c Cùng với xu việc đổi phƣơng pháp dạy học môn học trƣờng phổ thông thì phƣơng pháp dạy học vật lí đã có đổi đáng kể Trong dạy học vật lí trƣờng phổ thông, tập vật lí (BTVL) từ trƣớc đến giữ vị trí đặc biệt quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học vật lí bởi: - Chỉ có thông qua tập dƣới hình thức hình thức tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức để tự lực giải thành công tình cụ thể khác thì kiến thức trở lên sâu sắc - Vật lí trƣờng phổ thông, chủ yếu vật lí thực nghiệm, nên thí nghiệm vật lí đóng vai trò hế t sƣ́c quan trọng việc hình thành tri thức vật lí - Trong da ̣y ho ̣c vật lí viê ̣c bồi d ƣỡng cho học sinh phƣơng pháp nhận thức vật lí nhƣ lực thực nghiệm điều thiếu Vì lực cần thiết để học tốt vật lí Để đáp ƣ́ng đƣơ ̣c yêu cầu thì thông qua thực hành học sinh, thí nghiệm biểu diễn giáo viên, đặc biệt việc giải tập thí nghiệm sẽ giúp bồi d ƣỡng lực thực nghiệm cho học sinh đạt kết cao bởi : Đây là hô ̣i để rèn luyện t ƣ duy, bồi dƣỡng phƣơng pháp nghiên cứu khoa học , rèn luyện khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn , đời sống Qua đó học sinh hiểu sâu kiến thức vật lí Trong chƣơng trình vật lí lớp 10 thì phầ n “ Chấ t lỏng ” phầ n quan trọng mặt lí thuyết mà có ý nghĩa thực tế Nhƣ vậy, để việc dạy học phầ n có hiệu , ta cần có nghiên cứu cặn kẽ nội dung chƣơng trình, phƣơng pháp giảng dạy; đó, việc sử dụng bài tâ ̣p thí nghiệm vấn đề mà hƣớng tới Trƣớc , đã có số luâ ̣n văn cao học nghiên cứu việc dạy học phần Chất lỏng nhƣ: Nguyễn Thị Diệu Linh (2004) - “Tổ chức hoạt động nhận thức dạy học phần Chất lỏng, chƣơng Chất rắn, chất lỏng chuyển thể”; Trần Thị La Giang (2010) - “Tổ chức dạy học theo góc nội dung kiến thức phần Chất lỏng , chƣơng chƣơng Chất rắn , chất lỏng chuyển thể” Đồng thời đã có nhiều luận văn nghiên cứu BT TN nhƣ: Nguyễn Thị Thanh Thủy - “Soạn thảo hệ thống tập thí nghiệm hƣớng dẫn hoạt động giải dạy học kiến thức phần Quang hình”; Thân Thị Thanh Bình “Xây dựng sử dụng tập thí nghiệm mở chủ đề điện trở” Tuy nhiên, nghiên cƣ́u BTTN ít , đặc biệt thiếu nghiên cƣ́u BTTN phần Chất lỏng để bồi dƣỡng lực thực nghiệm cho HS Là học viên cao học đồng thời giáo viên dạy học trƣờng THPT, nhận thấy việc soa ̣n thảo và hƣớng dẫn giải các bài tâ ̣p thi nghiê ̣m cho học sinh cần thiết áp du ̣ng dạy học nội dung kiến thức phầ n “Chấ t lỏng” vật lí lớp 10, với hy vọng giúp học sinh rèn luyê ̣n lƣ̣c thƣ̣c nghiê ̣m Tƣ̀ đó khơi dậy lòng say mê ho ̣c tâ ̣p và nghiên cƣ́u Vâ ̣t lí học sinh Từ lí trên, lựa chọn đề tài: “ Soạn thảo hướng dẫn giải tập thí nghiệm phần “Chất lỏng”- vật lí, 10 nhằm bồi dưỡng lực thực nghiệm cho học sinh ” MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Soạn thảo hƣớng dẫn giải tập thí nghiệm phần “ Chất lỏng ” - vâ ̣t lí 10, nhằm bồi dƣỡng lực thực nghiệm cho ho ̣c sinh NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu thực trạng vấn đề sử dụng BTTN số trƣờng THPT địa bàn Huyê ̣n Ba Vì - Thành phố Hà Nội - Nghiên cứu sở lý luận tập vật lí nói chung , tập thí nghiệm nói riêng: Tác dụng, phân loại, phƣơng pháp giải , việc lựa chọn sử dụng tập dạy học vật li.́ - Nghiên cứu đặc trƣng lực thực nghiệm tác dụng BT thí nghiệm với việc bồi dƣỡng lực thực nghiệm - Xây dựng lựa chọn hệ thống BTTN phần chất lỏng - Vật lí 10 - Thiết kế phƣơng án hƣớng dẫn HS giải BTTN thực nghiệm đề tài Trƣờng THPT Ba Vì - Huyê ̣n Ba Vì - Thành Phố Hà Nô ̣i - Đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm - Đƣa qui trình sử dụng BTTN trình dạy học vật lí KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU - Khách thể nghiên cứu hệ thống tập thí nghiê ̣m phầ n “ chấ t lỏng ” vật lí lớp 10 THPT - - Đối tƣợng nghiên cứu hoạt động học HS trình giải BTTN hoạt động GV việc hƣớng dẫn HS giải BTTN phầ n “ chấ t lỏng ” VẤN ĐỀ NGHIÊN CƢ́U Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề sau: - Soạn thảo hệ thống tập thí nghiệm phần “ Chất lỏng” - vâ ̣t lí 10 THPT - Hoạt động GV việc hƣớng dẫn HS giải BTTN và hoạt động HS trình giải BTTN phầ n “ chấ t lỏng ” - vật lí 10 để bồi dƣỡng lƣ̣c thƣ̣c nghiê ̣m GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Dựa sở lí luận bồi dƣỡng lực thực nghiệm tập thí nghiệm, trình dạy học phầ n “ chấ t lỏng ” lớp 10 THPT, soa ̣n thảo đƣợc hệ thống tập thí nghiê ̣m đáp ứng mục tiêu dạy học hƣớng dẫn HS tự lực giải BTTN thì sẽ phát triển đƣợc lực thƣ̣c nghiê ̣m của HS GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CƢ́U - Các nghiên cứu khảo sát đƣợc tiến hành phạm vi số trƣờng THPT thuộc Huyện Ba Vì - Thành phố Hà Nội - Xây dựng, soạn thảo hƣớng dẫn giải hệ thống tập thí nghiệm phần “ chất lỏng ” - Vật lí 10 THPT ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI - Làm rõ sở lí luận dạy học bài tâ ̣p vâ ̣t lí , đă ̣c biê ̣t là da ̣y bài tâ ̣p thí nghiê ̣m - Vận dụng sở lí luận dạy học bài tâ ̣p vâ ̣t lí để tổ chức hoạt động hƣớng dẫn giải bài tâ ̣p thí nghiê ̣m phầ n “Chấ t lỏng” v ật lí lớp 10, làm tƣ liệu tham khảo cho giáo viên học sinh trình dạy học PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Để thực nhiệm vụ trên, sử dụng phƣơng pháp sau: - Phương pháp nghiên cứu lí luận: + Nghiên cứu tài liệu sở lí luận dạy học bài tâ ̣p v ật lí để làm sở định hƣớng cho việc thực mục đích nghiên cứu + Nghiên cứu chƣơng trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên tài liệu tham khảo để xác định mức độ nội dung kiến thức vật lí phầ n “Chấ t lỏng ” mà học sinh cần tiếp thu đƣợc - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: + Tìm hiểu thực tế việc tự học giải BTVL HS (thông qua trao đổi với học sinh, phiếu điều tra bản), việc sử dụng tập GV Đặc biệt tập thí nghiệm (thông qua phỏng vấn, trao đổi, phiếu điều tra với giáo viên) + Vận dụng lí luận thực tiễn xây dựng các tập thí nghiê ̣m phầ n “chấ t lỏng” - Vật lí 10 THPT cách hƣớng dẫn giải các bài tâ ̣p này - Phương pháp thực nghiệm: + Xác định mục tiêu, đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm : chọn hai lớp 10 trƣờng THPT Ba Vi,̀ Huyê ̣n Ba Vi,̀ TP Hà Nội + Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm + Xử lý, thống kê, đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm Đối chiếu với mục đích nghiên cứu rút kết luận đề tài 10 CẤU TRÚC LUẬN VĂN Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyế n nghi,̣ phụ lục tài liệu tham khảo luận văn dự kiến đƣợc trình bày theo ba chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lí luận bồi dƣỡng lực thực nghiệm qua tập thí nghiệm dạy học vâ ̣t lí Chƣơng 2: Soạn thảo hƣớng dẫn giải các tập thí nghiệm phần lỏng” - vật lí 10, nhằm bồi dƣỡng lực thực nghiệm cho ho ̣c sinh Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ pha ̣m 10 “Chất TÀI LIỆU THAM KHẢO Lƣơng Duyên Bình nhóm tác giả(2006), Vật lí 10 (cơ bản), Sách giáo viên, Sách tập (cho Vật lí 10 bản), NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Văn Cƣờng, Bernd Meier (2007), Một số vấn đề chung đổi phƣơng pháp dạy học trƣờng trung học phổ thông (tài liệu dự án phát triển giáo dục trung học phổ thông), Bộ GD ĐT Vũ Cao Đàm, Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, năm 1997 Đảng Cộng sản Việt nam: “Nghị TW khóa VIII” Đảng Cộng sản Việt nam: “Nghị TW khóa XI” Nguyễn Thế Khôi nhóm tác giả(2006), Vật lí 10 (nâng cao), NXB Giáo dục Langué V (2006), Những tập hay thí nghiệm vật lí (Phạm Văn Thiều dịch), NXB Giáo dục, Đà Nẵng Lê Phƣớc Lộc (2005), Lý luận dạy học vật lí, Trƣờng Đại Học Cần Thơ Ngô Diệu Nga, Chiến lƣợc dạy học vật lí trƣờng phổ thông, Trƣờng ĐHSP Hà Nội 10 Lê Trọng Tƣờng, Lƣơng Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Phậm Đình Thiết, Bùi Trọng Tuân(2006), tập vật lí 10 nâng cao, NXB Giáo dục 11 Đỗ Hƣơng Trà, Phạm Gia Phách: “ Dạy học tập vật lí trường phổ thông” NXB ĐHSP Hà Nội, 2009 12 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế: “Phương pháp dạy học Vật lí trường phổ thông” NXB Đại học sƣ phạm, 2002 13 Phạm Hữu Tòng (2005), Lý luận dạy học Vật lí, NXB ĐHSP Hà Nội 11 14 Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học Vật lí trường trung học, NXB Giáo dục, Hà Nội 15 Lê Thị Thanh Thảo( 2007), Bồi dƣỡng phƣơng pháp thực nghiệm cho học sinh giảng dạy vật lí trƣờng trung học phổ thông, Trƣờng ĐHSP Thành Phố HCM 12 [...]... Tuân(2006), bài tập vật lí 10 nâng cao, NXB Giáo dục 11 Đỗ Hƣơng Trà, Phạm Gia Phách: “ Dạy học bài tập vật lí ở trường phổ thông” NXB ĐHSP Hà Nội, 2009 12 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế: “Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông” NXB Đại học sƣ phạm, 2002 13 Phạm Hữu Tòng (2005), Lý luận dạy học Vật lí, NXB ĐHSP Hà Nội 11 14 Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học Vật lí ở trường... “Nghị quyết TW 8 khóa XI” 6 Nguyễn Thế Khôi và nhóm tác giả(2006), Vật lí 10 (nâng cao) , NXB Giáo dục 7 Langué V (2006), Những bài tập hay về thí nghiệm vật lí (Phạm Văn Thiều dịch), NXB Giáo dục, Đà Nẵng 8 Lê Phƣớc Lộc (2005), Lý luận dạy học vật lí, Trƣờng Đại Học Cần Thơ 9 Ngô Diệu Nga, Chiến lƣợc dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông, Trƣờng ĐHSP Hà Nội 10 Lê Trọng Tƣờng, Lƣơng Tất Đạt, Lê Chân... Duyên Bình và nhóm tác giả(2006), Vật lí 10 (cơ bản), Sách giáo viên, Sách bài tập (cho Vật lí 10 cơ bản), NXB Giáo dục, Hà Nội 2 Nguyễn Văn Cƣờng, Bernd Meier (2007), Một số vấn đề chung về đổi mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng trung học phổ thông (tài liệu của dự án phát triển giáo dục trung học phổ thông), Bộ GD và ĐT 3 Vũ Cao Đàm, Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật,... Phạm Hữu Tòng (2005), Lý luận dạy học Vật lí, NXB ĐHSP Hà Nội 11 14 Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học Vật lí ở trường trung học, NXB Giáo dục, Hà Nội 15 Lê Thị Thanh Thảo( 2007), Bồi dƣỡng phƣơng pháp thực nghiệm cho học sinh trong giảng dạy vật lí ở trƣờng trung học phổ thông, Trƣờng ĐHSP Thành Phố HCM 12