Nghiên cứu thiết kế bài giảng phần động học chất điểm và động lực học chất điểm học phần phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông

MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .3 Giả thuyết khoa học .3 Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài Lược sử vấn đề nghiên cứu PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN .5 1.1 Bản chất trình dạy học đại học 1.2 Dạy học giải vấn đề dạy học vật lí 1.2.1 Cơ sở dạy học giải vấn đề 1.2.2 Tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức nghiên cứu khoa học 1.2.3 Các pha dạy học giải vấn đề 1.3 Đặc điểm cấu trúc phương pháp giảng dạy chương trình học THPT 1.3.1 Đặc điểm cấu trúc 1.3.2 Đặc điểm phương pháp 1.4 Các bước phân tích thiết kế giảng vật lí THPT 13 1.4.1 Các bước phân tích thiết kế giảng vật lí THPT 13 1.4.2 Tiêu chí đánh giá giảng có vận dụng bước phân tích thiết kế 15 1.5 Thực trạng dạy học học phần “Phân tích chương trình Vật lí THPT” - ngành Đại học Sư phạm Vật lí 16 1.5.1 Khảo sát thực trạng .16 1.5.2 Phân tích kết 16 KẾT LUẬN CHƢƠNG 17 CHƢƠNG PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ BÀI GIẢNG VẬT LÍ THPT HAI CHƢƠNG ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM DỰA TRÊN QUAN ĐIỂM DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 18 2.1 Chương trình học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông dành cho sinh viên ngành sư phạm vật lí .18 2.2 Lịch sử chuyển động lực 20 2.3 Đặc điểm nội dung Động học chất điểm chương trình vật lí THPT 23 2.3.1 Đặc điểm nội dung cấu trúc chương 23 2.3.2 Đặc điểm phương pháp .28 2.4 Đặc điểm nội dung chương Động lực học chất điểm chương trình vật lí PT .29 2.4.1 Đặc điểm nội dung cấu trúc chương 29 2.4.2 Đặc điểm phương pháp .34 2.5 Thiết kế giảng “Sự rơi tự do” chương Động học chất điểm 35 2.6 Thiết kế giảng “Các định luật Niu-tơn” chương Động lực học chất điểm .47 KẾT LUẬN CHƢƠNG 63 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 64 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm .64 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 64 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm .64 3.4 Thời điểm thực nghiệm 64 3.5 Kết thực nghiệm sư phạm 64 PHẦN 3: KẾT LUẬN CHUNG 70 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 71 PHỤ LỤC 72 QUY ƢỚC VỀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI Viết tắt GV Viết đầy đủ Giảng viên HS SGK Học sinh Sách giáo khoa SV THPT Sinh viên Trung học phổ thông PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong thời đại ngày nay, giới bước vào kỷ nguyên với phát triển nhanh chóng khoa học kỹ thuật đại, thành tựu gần áp dụng vào tất lĩnh vực, động lực thúc đẩy phát triển mạnh mẽ mặt đời sống xã hội Để đáp ứng yêu cầu phát triển ngày cao xã hội, đòi hỏi người không ngừng học hỏi, nâng cao tri thức kỹ Sứ mệnh đặt lên vai ngành giáo dục trọng trách lớn lao: đào tạo người đáp ứng yêu cầu xã hội ngày phát triển Giáo dục đại đứng trước yêu cầu thách thức lớn lao xã hội đại Trong trường đại học, việc học tập SV thụ động tiếp thu giảng GV mà phải tham gia tích cực vào hoạt động học tập độc lập sáng tạo, tích cực tham gia hoạt động tập thể để tham gia vào hoạt động theo yêu cầu công việc sau Việc dạy GV không cung cấp kiến thức, mà phải tạo cho SV có hội tham gia khám phá giới thực, phân tích giải vấn đề Kết cần rèn luyện cho SV tính động cá nhân, tư sáng tạo, lực thực hành giỏi, khả hợp tác, khả giải vấn đề mà thực tiễn đặt Thời gian qua, giáo dục nước ta thực thay đổi toàn trình dạy học: mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện, tổ chức thực hiện, đánh giá Việc đổi phương pháp nhằm phát triển người toàn diện hơn, đáp ứng cho nghiệp công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, hòa nhập vào tiến chung khu vực giới Điều khẳng định Luật Giáo dục, điều 28.2 ghi rõ: “…Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc nhóm; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” [5]; giáo dục đại học, điều 40.2 ghi rõ: “Phương pháp đào tạo trình độ cao đẳng, trình độ đại học phải coi trọng việc bồi dưỡng ý thức tự giác học tập, lực tự học, tự nghiên cứu, phát triển tư sáng tạo, rèn luyện kỹ thực hành, tạo điều kiện cho người học tham gia nghiên cứu, thực nghiệm, ứng dụng”[5] Nhiệm vụ hệ thống giáo dục đại học đào tạo nguồn nhân lực có trình độ cao, có đạo đức sáng, động, nhạy bén, có khả tiếp thu nhanh chóng thành tựu khoa học công nghệ đại Đó lực lượng lao động nòng cốt đưa đất nước phát triển kịp với xu phát triển thời đại Để đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước, giáo dục đại học tất yếu phải đổi nội dung lẫn phương pháp, rèn luyện cho SV kỹ giải vấn đề thực tiễn cách linh hoạt Đổi phải xem mệnh lệnh sống không muốn đất nước bị tụt hậu Tuy nhiên, nhìn chung giáo dục đại học nước ta chậm đổi so với xu hướng đổi chung giáo dục Tại trường Đại học Tây Bắc, SV ngành Sư phạm Vật lí học học phần thuộc chuyên ngành lý luận phương ngành dạy học vật lí có khó khăn định Cụ thể: Về phương pháp dạy học: Dù chuyển sang học theo tín phương pháp dạy học nhiều GV cách dạy học truyền thống - thầy đọc, giảng giải, trò ghi chép cẩn thận, học thuộc Học phần “Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông” (4 tín chỉ) chương trình đào tạo ngành sư phạm vật lí học kỳ V, với mục đích giúp SV nắm được: Nguyên tắc xây dựng chương trình vật lí phổ thông hành, cấu trúc chương trình, ưu nhược điểm chương trình; Các yêu cầu nội dung kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mà học sinh cần đạt học đề tài chương trình vật lí trung học, nét phương pháp hình thành kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo đó, phương hướng hoàn thiện chương trình; Biết vận dụng lí luận chung dạy học vật lí để xác định mục đích yêu cầu học đề tài đó, lựa chọn lôgic nội dung phương pháp dạy học thích hợp để đảm bảo thực mục đích học, truyền thụ cho học sinh nắm vững kiến thức mà bồi dưỡng cho họ lực tư sáng tạo; Biết tổ chức chiến lược dạy học đề tài cụ thể; Biết ưu nhược điểm hạn chế sách giáo khoa vật lí hành để thích ứng kịp thời có thay đổi chương trình sách giáo khoa hay đối tượng dạy học Tuy nhiên, giáo trình học phần lại sách giáo khoa vật lí trung học phổ thông tài liệu bồi dưỡng giáo viên, giảng GV tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu mà tài liệu nội cụ thể Mặt khác, chương trình phổ thông thay đổi theo chủ trương Bộ Giáo dục - Đào tạo, giáo dục phổ thông chuyển từ dạy học phân ban sang dạy học tự chọn với chương trình học vừa tích hợp vừa phân hóa Bộ sách giáo khoa trung học phổ thông dự kiến bắt đầu sử dụng từ năm 2018 Hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm học học sinh bước vào bậc THPT Với đặc điểm có nhiều kiến thức, tượng gắn liền với đời sống nên có nhiều phần nội dung kiến thức hai chương học sinh học kỹ bậc trung học sở Trong học phần “Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông” ngành sư phạm vật lí, hai chương xếp Với lí trên, chọn đề tài “Nghiên cứu thiết kế giảng phần Động học chất điểm Động lực học chất điểm học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông” Mục đích nghiên cứu Vận dụng lí luận dạy học đại học, lí luận dạy học vật lí chương trình vật lí THPT để nghiên cứu thiết kế giảng hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông cho SV ngành sư phạm vật lí Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu * Đối tƣợng nghiên cứu - Các nội dung kiến thức lí luận dạy học đại học, lí luận dạy học vật lí - Các nội dung kiến thức thuộc hai chương “Động học chất điểm” “Động lực học chất điểm” chương trình vật lí trung học phổ thông - Hoạt động dạy học GV SV dạy học hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông ngành sư phạm vật lí * Phạm vi nghiên cứu - Hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm thuộc chương 1, học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông - Sinh viên lớp K55, K54, K53 ngành sư phạm Vật lí, Khoa Toán - Lí - Tin, Trường Đại học Tây Bắc Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng sở lí luận dạy học đại học đại, lí luận dạy học môn vật lí, với việc phân tích chương trình nội dung kiến thức cần dạy theo chương trình giáo dục trung học phổ thông, thiết kế giảng hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm thuộc học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận dạy học đại học lí luận dạy học vật lí theo quan điểm giải vấn đề - Điều tra ban đầu để phân tích thuận lợi, khó khăn GV SV trường Đại học Tây Bắc dạy kiến thức hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm môn Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông - Nghiên cứu nội dung kiến thức hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm tài liệu có liên quan - Vận dụng lí luận dạy học vào việc soạn thảo giảng hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm môn Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí luận: nghiên cứu tài liệu lí luận dạy học đại học, lí luận dạy học vật lí - Phương pháp điều tra thực nghiệm sư phạm Những đóng góp đề tài - Cuốn đề tài hoàn thiện tài liệu tham khảo cho GV chuyên ngành Lý luận phương pháp dạy học vật lí - Những phân tích logic chương trình, kiến thức hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm giảng chi tiết cho số đơn vị kiến thức chương sở cho SV sư phạm vật lí tham khảo sử dụng trình công tác Lƣợc sử vấn đề nghiên cứu Đã có số đề tài khoa học nghiên cứu tổ chức hoạt động dạy học cho đối tượng sinh viên: “Tổ chức hoạt động dạy học chương “Chuyển động hạt mang điện điện trường từ trường” - học phần điện từ đại cương nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ người học” (Phùng Việt Hải, luận văn thạc sĩ, 2007); “Thiết kế phương án dạy học theo hình thức tổ chức hoạt động nhóm phần “Dòng điện môi trường” chương trình Điện học dành cho hệ đại học sư phạm vật lí nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ sinh viên học tập” (Lê Ngọc Diệp, luận văn thạc sĩ, 2010); “Dạy học phần “từ trường” “cảm ứng điện từ” theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực sáng tạo sinh viên trường Cao đẳng kỹ thuật Lào” (Khămsoulin Chănthavông, luận văn tiến sĩ giáo dục, 2010); “Đề xuất thử nghiệm biện pháp phát triển kỹ sử dụng thí nghiệm dạy học cho sinh viên sư phạm vật lí dạy học phần “Thí nghiệm vật lí phổ thông” (Phần động học, động lực học, định luật bảo toàn)” (Phạm Kim Chung, luận văn tiến sĩ giáo dục, 2010); “Tổ chức dạy học dự án dạy học vật lí đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo phát triển tư kĩ thuật sinh viên ngành kĩ thuật” (Nguyễn Thanh Nga, luận văn tiến sĩ giáo dục học, 2015) Tuy nhiên, đề tài nghiên cứu thiết kế tiến trình dạy học cho phần kiến thức vật lí đại cương chưa có đề tài phân tích chương trình vật lí THPT phục vụ cho học phần thuộc chuyên ngành lí luận phương dạy học vật lí Do việc nghiên cứu thiết kế giảng hai phần Động học chất điểm Động lực học chất điểm thuộc học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông cần thiết PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Bản chất trình dạy học đại học Nghiên cứu mối quan hệ hoạt động dạy học nói chung với hoạt động nhận thức giới khách quan loài người mối quan hệ biện chứng hoạt động dạy thầy với hoạt động học trò trường đại học, người ta khẳng định rằng: “Quá trình dạy học đại học chất trình nhận thức độc đáo có tính chất nghiên cứu sinh viên tiến hành vai trò tổ chức, điều khiển giáo viên nhằm thực tốt nhiệm vụ dạy học đại học” [3] Quá trình nhận thức sinh viên nói chung, trình học tập nói riêng trường đại học trình nhận thức có tính chất nghiên cứu, tính độc đáo Tính chất nghiên cứu thể ở: Quá trình học tập trường đại học SV phải tự chiếm lĩnh hệ thống tri thức, kỹ năng, phải nắm vững sở nghề nghiệp tương lại trình độ đại học có tiềm vươn lên thích ứng với yêu cầu trước mắt lâu dài thực tiễn xã hội cách mạng khoa học, công nghệ đặt Vì vậy, tiến hành học tập đại học, người SV có lực nhận thức thông thường mà cần tiến hành hoạt động nhận thức mang tính chất nghiên cứu sở khả tư độc lập, sáng tạo phát triển mức độ cao Điều có nghĩa, vai trò chủ đạo thầy, SV không nắm máy móc chân lí có sẵn mà họ có khả tiếp nhận chân lí với óc phê phán, khẳng định, phủ định, hoài nghi khoa học, lật ngược vấn đề, đào sâu mở rộng… Trong trình học tập đại học, SV bắt đầu thực tham gia hoạt động tìm kiếm chân lí Đó hoạt động tập dượt nghiên cứu khoa học tiến hành mức độ từ thấp đến cao tùy theo yêu cầu chương trình môn Tính độc đáo thể khác so với trình nhận thức học sinh phổ thông trình nhân thức nhà khoa học Cụ thể là: + Với học sinh phổ thông trình học tập, nhiệm vụ tìm cho nhân loại mà trước hết hoàn thành nhiệm vụ lĩnh hội tri thức rút từ kho tàng hiểu biết chung nhân loại Nghĩa là, em nhận thức thân, tri thức phổ thông cần thiết cho người Những tri thức gia công sư phạm lần thứ (thể sách giáo khoa) lần thứ hai (qua vai trò tổ chức, điều khiển thầy/cô trình lựa chọn nội dung, phương pháp hình thức dạy học cách khoa học nhằm thu hiệu dạy học cao nhất) Do thời gian ngắn học sinh lĩnh hội cách nhanh nhất, nhiều tri thức khoa học kho tàng tri thức nhân loại mà trải qua đường nhận thức quanh co, gập ghềnh loài người tìm + Với SV trình học tập, họ phải tiếp thu cách sáng tạo, có phê phán trình độ cao hiểu biết kỹ nghề nghiệp tương lai Do đó, tri thức mà họ lĩnh hội tri thức phổ thông mà hệ thống tri thức bản, sở chuyên ngành, tri thức chuyên ngành hệ thống kĩ năng, kĩ xảo tương ứng ngành khoa học kĩ thuật, văn hóa định Bên cạnh, trình học tập đại học SV bắt đầu thực tham gia tìm kiếm nhân loại cách vừa sức Vì thế, hoạt động nghiên cứu khoa học vào trình học tập đại học tồn phận hữu trình + Các nhà khoa học phải đảm đương nhiệm vụ khó khăn, gian khổ vô quang vinh độc lập vào bí ẩn giới khách quan, phát chứng minh chưa biết tự nhiên, xã hội, tư duy… Từ tìm chân lí làm sâu sắc phong phú thêm kho tàng tri thức nhân loại Sự tìm kiếm chứng minh chân lí trải qua nhiều lần thất bại Do đó, đường nhận thức SV thuận lợi có lúc quanh co khúc khuỷu hoạt động tìm kiếm chân lí gây Như vậy, trình dạy học đại học, đòi hỏi người GV phải tổ chức, điều khiển hoạt động học tập SV cho vừa đảm bảo yêu cầu chiếm lĩnh tri thức, kĩ cách sáng tạo, có phê phán theo mục tiêu đào tạo định, vừa phải tạo điều kiện để SV tham gia vào hoạt động nghiên cứu cách vừa sức thông qua giải nhiệm vụ học 1.2 Dạy học giải vấn đề dạy học vật lí 1.2.1 Cơ sở dạy học giải vấn đề Quá trình sáng tạo khoa học nhiều nhà khoa học A Einstein, M Planck, M Born, V.G Razumôpxki đề cập tới V G Razumôpxki đưa chu trình sáng tạo hình 1.1 [8] Mô hình - giả thuyết trừu tượng Các kiện xuất phát Các hệ logic Thực nghiệm Quá trình sáng tạo khoa học dạng chu trình gồm bốn giai đoạn chính: - Từ khái quát hoá kiện khởi đầu đến xây dựng mô hình trừu tượng tượng (đề xuất giả thuyết); - Từ mô hình suy hệ lôgic; - Từ hệ đến thiết kế tiến hành kiểm tra thực nghiệm; - Nếu kiện thực nghiệm phù hợp với hệ dự đoán giả thuyết trở thành chân lý khoa học, định luật, thuyết vật lý kết thúc chu trình Những hệ ngày nhiều, mở rộng phạm vi ứng dụng thuyết định luật vật lý Cho đến xuất kiện thực nghiệm không phù hợp với hệ rút từ lý thuyết điều dẫn tới phải xem lại lý thuyết cũ, cần phải chỉnh lý lại phải thay đổi mô hình giả thuyết, lại bắt đầu chu trình mới, xây dựng giả thuyết mới, thiết kế thiết bị để kiểm tra mà kiến thức nhân loại ngày phong phú thêm Theo V Okon, dạy học giải vấn đề (dạy học nêu vấn đề) toàn hành động tổ chức tình có vấn đề, biểu đạt vấn đề, ý giúp đỡ điều cần thiết để học sinh giải vấn đề, kiểm tra cách giải cuối đạo trình hệ thống hóa củng cố kiến thức thu nhận 1.2.2 Tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức nghiên cứu khoa học Tương ứng với chu trình sáng tạo khoa học, việc xây dựng kiến thức vật lí cụ thể tiến trình hoạt động giải vấn đề mô tả sau: “đề xuất vấn đề - suy đoán giải pháp - khảo sát lí thuyết và/hoặc thực nghiệm - kiểm tra, vận dụng kết quả” [8] Tình có tiềm ẩn vấn đề Phát biểu vấn đề - toán Giải vấn đề: suy đoán, thực giải pháp Kiểm tra, xác nhận kết quả: xem xét phù hợp lí thuyết thực nghiệm Trình bày, thông báo, thảo luận, bảo vệ kết Vận dụng tri thức để giải nhiệm vụ đặt Hình 1.2 Sơ đồ tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức nghiện cứu khoa học Bài giảng SV tham khảo từ nguồn: sách thiết kế giảng mẫu, mạng internet Các hoạt động tổ chức dạy học với cách đặt vấn đề vào học, đặt câu hỏi giống nhau, câu hỏi khái quát Tiến trình dạy học không phân biệt rõ thí nghiệm Tổng hợp lực giảng thí nghiệm khảo sát hay kiểm nghiệm, tiến trình xây dựng kiến thức phương pháp thực nghiệm 3.5.2 Lớp thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm tiến hành khoảng thời gian tiết học phù hợp với phân phối thời gian theo chương trình chi tiết chương, học phần Phân tích chương trình Vật lí THPT 3.5.2.1 Lí thuyết GV Lê Ngọc Diệp trực tiếp giảng dạy (4 tiết) + Tiết 1, - GV phân tích lịch sử “Lực chuyển động”, đặc điểm cấu trúc nội dung phương pháp dạy học hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm Nêu bước cần thiết để phân tích thiết kế giảng vật lí THPT dựa dạy học giải vấn đề - Để kiểm tra đồng thời củng cố nhắc lại nội dung kiến thức quan trọng hai chương, GV sử dụng câu hỏi (bài tập) kèm theo trình phân tích nội dung chương: Động học chất điểm (5 câu) Động lực học chất điểm (5 câu) GV tiến hành hỏi SV lớp, kết quả: + Chương Động học chất điểm, SV trả lời câu câu + Chương Động lực học chất điểm SV trả lời câu mà ý a câu 10 Số SV trả lời tập trung vào số SV như: Đỗ Thị Lan Hương, Vũ Thị Hương, Đinh Thị Thu Thảo, Dương Tuấn Anh Các SV khác trả lời sai câu trả lời Điều chứng tỏ kiến thức SV lớp không đồng nhau, sinh viên kiến thức gặp khó khăn tất bước trình phân tích thiết kế giảng vật lí THPT Sau tiết học, GV phân tích nội dung đặc điểm hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm, trả lời câu hỏi GV đưa SV lĩnh hội kiến thức hai chương SGK Vật lí 10 THPT * Tiết - GV phân tích thiết kế giảng hai “Sự rơi tự do” “Các định luật Niu-tơn” Tuy nhiên điều kiện thời gian nên GV hướng dẫn bước: Xác định kiến thức cần dạy gì? Kiến thức cần dạy nào? Ở bước thứ 3: Dạy kiến thức nào? GV tiến hành phát tài liệu GV chuẩn bị cho SV tự nghiên cứu nhà 3.5.2.2 Nội dung SV tự nghiên cứu 65 - SV chuẩn bị 02 nội dung Chuyển động thẳng biến đổi chương Động học chất điểm Tổng hợp lực chương Động lực học chất điểm - SV tập giảng nội dung là: Tổng hợp lực 3.5.2.1 Tiêu chí chấm điểm chuẩn bị SV - Dựa 03 bước phân tích thiết kế giảng (mục 1.3), thang điểm tối đa cho bước 3,0; 3,0 4,0 Các bƣớc phân tích Thang điểm thiết kế Dạy kiến thức gì? Kiến thức cần dạy nào? Mức Mức Mức Mức Không xác định nội dung kiến thức câu Phát biểu xác nội dung kiến thức Phát biểu xác câu hỏi câu hỏi Phát biểu xác câu hỏi nêu câu hỏi tương ứng tương ứng chưa phù hợp hỏi tương ứng không nêu câu hỏi tương ứng - 1,0 1,0 - 2,0 2,0 - 3,0 Không xác định Xác định Xác định Xác định được loại kiến thức vật lí loại kiến thức không xác định đường hình thành đặc trưng phương pháp dạy học - 1,0 loại kiến thức, loại kiến thức, đường hình đường hình thành phương thành phương pháp đặc trưng pháp đặc trưng không vẽ vẽ sơ sơ đồ logic đồ logic Xác định mục tiêu dạy học, chuẩn bị giáo viên phương pháp dạy học chưa phù hợp với nội dung Xác định Xác định mục tiêu dạy mục tiêu dạy học, chuẩn bị học, chuẩn bị giáo viên, giáo viên, phương pháp phương pháp dạy học phù hợp dạy học phù hợp giáo án giáo án chưa tuân theo tuân theo dạy Dạy kiến thức nào? Không xác định mục tiêu dạy học, chuẩn bị giáo viên kiến thức 66 1,0 - 2,0 dạy học giải 2,0 - 3,0 học giải 0 - 2,0 vấn đề vấn đề (hay theo (hay theo sơ đồ logic) sơ đồ logic) 2,0 - 3,0 3,0 - 4,0 3.5.2.2 Bảng kết chấm phần tự nghiên cứu SV STT Điểm Tên sinh viên Nội dung Nội dung Dương Tuấn Anh 5,5 8,0 Vũ Thị Kim Chinh 6,0 8,0 Lầu A Chờ 3,5 5,0 Lò Tiến Hùng 5,0 5,5 Đỗ Thị Lan Hương 6,0 8,5 Vũ Thị Hương 6,5 8,5 Lầu A Khứ 4,0 6,0 Tị Hơ Lìa 5,5 8,0 Vũ Thị Linh 5,5 8,0 10 Đặng Thị Luyến 5,5 7,5 11 Thào Thị Sầu 5,0 6,5 12 Đinh Thị Thu Thảo 6,0 8,5 13 Nguyễn Thị Tuyết 5,5 8,0 14 Cụ Da Tho Vang 3,5 5,5 15 Lò Văn Xôm 3,5 5,0 Điểm nội dung cao nội dung chứng tỏ sau lần đầu vận dụng bước thiết kế phân tích vào giảng “Chuyển động thẳng biến đổi đều”, sang nội dung thứ SV vận dụng tốt vào giảng tự nghiên cứu 3.5.2.3 Giờ SV tập giảng Do điều kiện thời gian nên có SV tập giảng SV: Vũ Thị Hương, lớp K55 Đại học Sư phạm Vật lí 67 Hình 3.1 Giờ tập giảng SV Vũ Thị Hương - Giờ tập giảng rút kinh nghiệm trực tiếp lớp học, không tiến hành đánh giá định lượng lực dạy học sinh viên Giờ tập giảng học phần “Phân tích chương trình vật lí Trung học phổ thông” có mục đích góp phần giúp SV rèn luyện khả thuyết trình diễn đạt nội dung chuẩn bị Để đánh giá bồi dưỡng lực dạy học sinh viên sư phạm vật lí Trường đại học Tây Bắc cần có nghiên cứu sâu 3.5.3 Kết luận chung So sánh nội dung chuẩn bị SV lớp thực nghiệm đối chứng, kết nội dung SV tự nghiên cứu lớp thực nghiệm chứng tỏ tính khả thi giảng thiết kế tính khả thi bước phân tích thiết kế giảng vật lí THPT Vận dụng bước phân tích thiết kế giảng vật lí THPT vào học khác chương trình, SV bồi dưỡng phát triển khả thiết kế giáo án phù hợp với lí luận, phù hợp với đường nhận thức khoa học vật lí phương pháp khác dạy học vật lí 68 KẾT LUẬN CHƢƠNG Qua phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm kết buổi tập giảng SV, có vài nhận xét sau: - Về giảng thiết kế lôi sinh viên tham gia vào hoạt động học tích cực, tự lực sinh viên học tập môn thuộc chuyên ngành Lí luận phương pháp dạy học môn vật lí - Trong trình học tập, sinh viên có điều kiện trao đổi, diễn đạt ý kiến Qua đó, rèn luyện sinh viên khả phân tích, thiết kế giáo án khả thuyết trình - Đặc biệt qua trình phân tích thiết kế giảng tập giảng sinh viên rèn luyện kỹ đánh giá kết học tập thân kỹ cần thiết cho sinh viên sư phạm - người giáo viên tương lai - Kết phân tích thực nghiệm sư phạm cho phép khẳng định: Vận dụng lí luận dạy học đại học, lí luận dạy học vật lí chương trình vật lí THPT thiết kế giảng phần Động học chất điểm Động lực học chất điểm học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông cho SV ngành sư phạm vật lí Tuy nhiên, nhận thấy số mặt hạn chế: + Không có lớp đối chứng đối tượng thực nghiệm ít, cần phải mở rộng + Số SV tập giảng Có thể mở rộng đề tài nghiên cứu biện pháp bồi dưỡng phát triển lực dạy học sinh viên ngành sư phạm vật lí, Trường Đại học Tây Bắc 69 PHẦN 3: KẾT LUẬN CHUNG Sau thời gian nghiên cứu, đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ đề tài, nhận thấy thu kết sau: - Đề tài thực nghiệm nhiệm vụ đặt Đó là: Nghiên cứu sở lí luận dạy học đại học lí luận dạy học theo quan điểm giải vấn đề vật lí; Điều tra ban đầu để phân tích thuận lợi, khó khăn GV SV trường Đại học Tây Bắc dạy kiến thức phần Động học chất điểm Động lực học chất điểm môn Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông; Nghiên cứu nội dung kiến thức phần Động học chất điểm Động lực học chất điểm tài liệu có liên quan; Vận dụng lí luận dạy học đại học vào việc soạn thảo giảng phần Động học chất điểm Động lực học chất điểm môn Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông - Qua trình thực nghiệm sư phạm chứng tỏ tính khả thi giảng soạn thảo Do điều kiện thời gian có hạn khuôn khổ đề tài nên việc thực nghiệm sư phạm tiến hành với số SV có hạn Vì việc đánh giá hiệu chưa mang tính khái quát Chúng tiếp tục thực nghiệm nhiều SV để hoàn thiện tiến trình dạy học Những kết thực nghiệm sư phạm kết luận rút từ đề tài tạo điều kiện cho nghiên cứu phần khác chương trình để góp phần nâng cao chất lượng dạy học học phần chuyên ngành Lý luận phương pháp dạy học môn vật lí trường đại học sư phạm 70 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO I TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT [1] Lương Duyên Bình, 2006, Vật lí 10, NXB Giáo dục [2] Lương Duyên Bình (Chủ biên), 2006, Sách giáo viên Vật lí 10, NXB Giáo dục [3] [4] [5] Đặng Vũ Hoạt, 2008, Lý luận dạy học đại học, NXB Đại học Sư phạm McGraw-HillRyerson, 2011, Physics 11 (ebook sách dịch) Quốc Hội nước Cộng hòa XHCN Việt Nam, 2005, Luật Giáo Dục [6] Trần Nghiêm, 2009, Sách giáo khoa Canada (ebook sách dịch) [7] Phạm Xuân Quế, 2010, Chiến lược dạy học vật lí THPT, Bài giảng chuyên đề Cao [8] học Phạm Hữu Tòng, 2004, Dạy học vật lí trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học, NXB Đại học Sư phạm [9] Phạm Hữu Tòng, 2001, Lí luận dạy học vật lí trường trung học, NXB Giáo dục [10] Phạm Quý Tư, 2006, Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực chương trình, sách giáo khoa lớp 10 trung học phổ thông, Bộ Giáo dục Đào tạo [11] Nguyễn Đức Thâm, 2002, Phương pháp dạy học vật lí trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm [12] Nguyễn Đức Thâm, 2001, Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lý trường phổ thông, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội [13] Đỗ Hương Trà, 2011, Các kiểu tổ chức dạy học đại dạy học Vật lí trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm II TÀI LIỆU TIẾNG ANH [14] Holt, Rinehart and Winston, 2001, Physical Science, A Harcourt Education Company, California, USA 71 PHỤ LỤC PHỤ LỤC PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI SINH VIÊN Về học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông Để giúp cho việc nghiên cứu đề tài nghiên cứu khoa học có hiệu Các bạn sinh viên vui lòng trao đổi với số vấn đề sau: Theo bạn việc giảng viên ôn tập lại kiến thức trước phân tích cấu trúc, nội dung phương pháp dạy học phần, chương trình là…… Rất cần thiết Cần thiết Không cần Việc ghi chép giảng giảng viên trình học bạn thực hiện… Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa Khi giảng viên giao nhiệm vụ nhà chuẩn bị giáo án nội dung kiến thức cụ thể chương trình chi tiết, bạn hoàn thành nhiệm vụ theo bước gì? …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Sau học xong học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông, bạn thấy khả hiểu ý đồ sư phạm (xác định kiến thức cần dạy, mục tiêu dạy học phân tích logic trình xây dựng nội dung kiến thức) SGK bạn là… Tốt - cần dựa vào SGK sách GV Không tốt - dựa vào tài liệu có sẵn internet Nếu không tốt theo bạn sao? …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… 72 Thời lượng hay số tiết học phần dành cho thực hành tập giảng có cần tăng lên hay không? Có Không Lớp bạn có chia nhóm thường xuyên lên giảng đường tập giảng với trình học Phân tích chương trình vật lí THPT không? Có Không Khó khăn trình tập giảng bạn gì? …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Sau học xong phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông, theo bạn học phần giúp bạn tương lai bạn trở thành giáo viên vật lí? Bạn có mong muốn học thêm khác từ học phần này? …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Sau học xong phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông, Đi kiến tập sư phạm, Rèn luyện nghiệp vụ sư phạm trường Tiểu học - THCS - THPT Chu Văn An, bạn thấy có khác lí luận học đại học thực tế giảng dạy trường phổ thông? Theo bạn giảng viên cần cung cấp thêm cho bạn thông tin/kiến thức trình học Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông? …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Xin trân trọng cảm ơn ý kiến trao đổi bạn sinh viên! 73 PHỤ LỤC ĐÁP ÁN NỘI DUNG TỰ NGHIÊN CỨU CỦA SV Nội dung “Chuyển động thẳng biến đổi đều” chƣơng Động học chất điểm Các định câu hỏi khái quát câu trả lời tƣơng ứng * Đơn vị kiến thức 1: Vec-tơ vận tốc vec-tơ gia tốc tức thời - Câu hỏi: Đại lượng đặc trưng cho nhanh chậm chuyển động thời điểm gì? Sự biến đổi vận tốc chuyển động có đặc trưng gì? - Trả lời: Trong chuyển động thẳng biến đổi có đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên vận tốc tính công thức a  v  v0 v  gọi gia tốc t t m s2 Trong đó: Nếu a.v  chuyển động thẳng nhanh dần Nếu a.v  chuyển động thẳng chậm dần * Đơn vị kiến thức 2: Phương trình chuyển động thẳng biến đổi - Câu hỏi: Quãng đường phương trình chuyển động thẳng biến đổi viết dạng nào? Đơn vị gia tốc:  a   - Trả lời: Phương trình quãng đường: s  v o t  at 2 at Phương trình chuyển động: x  x o  v o t  Quãng đường phương trình chuyển động hàm bậc thời gian chuyển động Xác định loại kiến thức, phƣơng pháp dạy học, ý sơ đồ logic * Kiến thức cần dạy - Là đại lượng vật lí: gia tốc khái niệm vật lí chuyển động thẳng nhanh dần chuyển động thẳng chậm dần * Con đường hình thành: - Khái niệm vật lí thường hình thành trình tìm hiểu tượng, vật xuất trình quan sát làm thí nghiệm mà ta không hiểu được, không mô tả được, không lí giải khái niệm cũ - Đại lượng vật lí kết phản ánh mối liên hệ hai mặt định tính định lượng tính chất vật lí xác định Đại lượng vật lí hình thành theo giai đoạn: + Giai đoạn 1: Phát đặc điểm định tính khái niệm + Giai đoạn 2: Chỉ đặc điểm định lượng khái niệm 74 + Giai đoạn 3: Định nghĩa đại lượng vật lí + Giai đoạn 4: Xác định đơn vị đo đại lượng vật lí + Giai đoạn 5: Vận dụng khái niệm vào thực tiễn * Phương pháp dạy học: Sử dụng vốn kinh nghiệm học sinh quan sát nhiều tượng chuyển động đời sống mà vận tốc vật thay đổi theo thời gian để đặc điểm định tính; Suy luận lí thuyết dựa việc phân tích mối liên hệ khái niệm cũ (vận tốc v) để tìm biểu thức định lượng khái niệm cũ Biểu thức có liên hệ mật thiết tới đặc tính * Lưu ý trình dạy học: Đại lượng vật lí cần định nghĩa rõ ràng xác Nội dung định nghĩa cần nêu rõ dấu hiệu định tính lẫn dấu hiệu định lượng 75 * Sơ đồ logic: Đơn vị kiến thức 1: Vec-tơ vận tốc vec-tơ gia tốc tức thời Trong thực tế chuyển động thẳng vật thường phức tạp hơn, vận tốc lúc mà thay đổi theo thời gian Đại lượng đặc trưng cho nhanh chậm chuyển động thời điểm gì? Sự biến đổi vận tốc chuyển động có đặc trưng gì? - Từ định nghĩa tốc độ trung bình chuyển động thẳng đều: - Phân tích tượng thực tế chuyển động vật có vận tốc thời điểm chuyển động khác → Đặc điểm định tính: Quãng đường vật đơn vị thời gian lớn vận tốc thời điểm xét lớn → Biểu thức định lượng vec-tơ vận tốc tức thời: nhỏ - Phát biểu định nghĩa vec-tơ vận tốc tức thời - Phân tích tượng thực tế: Khi vận tốc thời điểm chuyển động khác nhau, tức vận tốc thay đổi lúc tăng lúc giảm hay thay đổi theo thời gian → Biểu thức định lượng vec-tơ gia tốc tức thời: nhỏ - Vận tốc tức thời vật điểm vec-tơ có gốc vật chuyển động có hướng chuyển động có độ dài tỉ lệ với độ lớn vận tốc tức thời theo tỉ lệ xích Biểu thức: Đơn vị vận tốc: - Trong chuyển động thẳng biến đổi có đại lượng đặc trưng cho tốc độ biến thiên vận tốc tính công thức Nếu Nếu gọi gia tốc Đơn vị gia tốc: chuyển động thẳng nhanh dần chuyển động thẳng chậm dần 76 Đơn vị kiến thức Phƣơng trình chuyển động thẳng nhanh dần đổi Chuyển động viên bi máng nghiêng chuyển động thẳng nhanh dần Phương trình chuyển động thẳng biến đổi viết dạng nào? - Sử dụng phần mềm phân tích video thí nghiệm Traker thu bảng tọa độ, vận tốc đồ thị v(t), tọa độ đồ thị x(t) vật chuyển động tệp phim - Đồ thị v(t) đường thẳng → Chuyển động viên bi thẳng nhanh dần - Đồ thị x(t) parabol - Phương trình chuyển động: Phương trình chuyển động hàm bậc thời gian chuyển động 77 PHỤ LỤC ĐÁP ÁN NỘI DUNG TỰ NGHIÊN CỨU CỦA SV Nội dung “Tổng hợp lực” chƣơng Động lực học chất điểm Các định câu hỏi khái quát câu trả lời tƣơng ứng - Câu hỏi: Khi vật chịu tác dụng nhiều lực lúc lực tổng hợp lực xác định ý nghĩa vật lí, phương chiều độ lớn? - Trả lời: * Tổng hợp lực thay lực tác dụng đồng thời vào vật lực có tác dụng giống hệt lực * Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh hình bình hành, đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực chúng F  F1  F2 Xác định loại kiến thức, phƣơng pháp dạy học, ý sơ đồ logic a Kiến thức cần dạy khái niệm vật lí - Khái niệm vật lí thường hình thành trình tìm hiểu tượng, vật xuất trình quan sát làm thí nghiệm mà ta không hiểu được, không mô tả được, không lí giải khái niệm cũ b Phương pháp dạy học: Sử dụng vốn kinh nghiệm học sinh quan sát nhiều tượng chuyển động đời sống mà vận tốc vật thay đổi theo thời gian để đặc điểm định tính; Suy luận lí thuyết dựa việc phân tích mối liên hệ khái niệm cũ (vận tốc v) để tìm biểu thức định lượng khái niệm cũ Biểu thức có liên hệ mật thiết tới đặc tính c Lưu ý trình dạy học: Đại lượng vật lí cần định nghĩa rõ ràng xác Nội dung định nghĩa cần nêu rõ dấu hiệu định tính lẫn dấu hiệu định lượng 78 d Sơ đồ logic: - Lực đại lượng vectơ đặc trưng cho tác dụng vật lên vật khác mà kết gây gia tốc vật làm vật bị biến dạng - Trên hồ, tàu A kéo cano chuyển động thẳng với vận tốc v Một cano bị chết máy, cano lại cần tác dụng lực lên tàu theo hướng để tàu chuyển động cũ? Khi vật chịu tác dụng nhiều lực lúc lực tổng hợp lực xác định ý nghĩa vật lí, phương chiều độ lớn? GV tiến hành thí nghiệm - Dụng cụ gồm: Vòng nhẫn O (coi chất điểm), 02 lực kế, dây nối không giãn, bảng từ giá đỡ - Bố trí thí nghiệm cố định bảng từ hình vẽ - Tiến hành: + Buộc dây không giãn vào vòng nhẫn móc lực kế kéo theo hai phương → Vòng nhẫn chịu tác dụng ba lực: + Đánh dấu vị trí vòng nhẫn biểu diễn ba vectơ lực theo tỉ lệ xích (0,5 N ↔ cm), ta được: Kéo dài giá ba lực thấy ba lực đồng quy vị tâm vòng nhẫn + Bỏ lực kế, lực kế lại vừa kéo di chuyển tới vị trí cho vòng nhẫn trở vị trí ban đầu → Vòng nhẫn chịu tác dụng hai lực: - Kết quả: Hai lực phương, ngược chiều có độ lớn Tứ giác OADB hình bình hành với OA, OB hai cạnh OD đường chéo - Khi thay đổi độ lớn hướng lực mà vòng nhẫn đứng yên ta kết tương tự * Tổng hợp lực thay lực tác dụng đồng thời vào vật lực có tác dụng giống hệt lực * Quy tắc hình bình hành: Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh hình bình hành, đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực chúng 79 ... Động lực học chất điểm chương trình vật lí trung học phổ thông - Hoạt động dạy học GV SV dạy học hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm học phần Phân tích chương trình vật lí trung. .. lí luận dạy học vật lí chương trình vật lí THPT để nghiên cứu thiết kế giảng hai chương Động học chất điểm Động lực học chất điểm học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông cho... tài Nghiên cứu thiết kế giảng phần Động học chất điểm Động lực học chất điểm học phần Phân tích chương trình vật lí trung học phổ thông Mục đích nghiên cứu Vận dụng lí luận dạy học đại học, lí