Phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “mắt các dụng cụ quang” vật lí 11 trung học phổ thông với việc sử dụng thí nghiệm (tt)

CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 60140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VÕ VĂN TÚ

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH

TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÍ

11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

Demo Version - Select.Pdf SDK

i

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

VÕ VĂN TÚ

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH

TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÍ

11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 60140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS LÊ VĂN GIÁO

Thừa Thiên Huế, năm 2017

Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các

số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, đƣợc các đồng tác giả cho phép sử dụng và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả

Võ Văn Tú

Demo Version - Select.Pdf SDK

iii

Lời Cảm Ơn

Hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS TS Lê Văn Giáo đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm, quý thầy - cô giáo khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Huế

và quý thầy - cô giáo đã trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập tại nhà trường

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, quý thầy - cô giáo tổ Vật lí trường THPT Chuyên Hùng Vương - thành phố Pleiku - tỉnh Gia Lai đã nhiệt tình giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình thực hiện đề tài

Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, người thân và bạn

bè đã dành nhiều tình cảm, động viên khích lệ, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Huế, tháng 9 năm 2017 Tác giả luận văn

Võ Văn Tú

iii

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VÀ SƠ ĐỒ 5

MỞ ĐẦU 6

1 Lí do chọn đề tài 6

2 Lịch sử vấn đề cần nghiên cứu 7

3 Mục tiêu đề tài 9

4 Giả thuyết khoa học 9

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 9

6 Đối tượng nghiên cứu 10

7 Phạm vi nghiên cứu 10

8 Phương pháp nghiên cứu của đề tài 10

9 Dự kiến đóng góp mới của đề tài 11

10 Cấu trúc của luận văn 11

NỘI DUNG 12

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12

1.1 Năng lực 12

1.1.1 Khái niệm năng lực 12

1.1.2 Năng lực học sinh 13

1.2 Năng lực tự học 19

1.2.1 Khái niệm năng lực tự học 19

1.2.2 Các năng lực thành tố 21

1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động tự học 22

Demo Version - Select.Pdf SDK

2

1.4 Thực trạng về việc phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học vật lí

ở THPT hiện nay 22

1.4.1 Khảo sát thực trạng 22

1.4.2 Nhận thức của giáo viên và học sinh về tự học 23

1.4.3 Thực trạng về phát triển năng lực tự học cho học sinh ở trường THPT hiện nay nói chung và trong dạy học vật lí nói riêng 23

1.4.4 Thực trạng về tự học của học sinh hiện nay 24

1.5 Một số thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh 24

1.5.1 Thuận lợi 24

1.5.2 Khó khăn 24

1.6 Các biện pháp phát triển năng lực tự học của học sinh với việc sử dụng thí nghiệm vật lí 25

1.7 Quy trình thiết kế tiến trình dạy học theo hướng phát triển NL tự học cho HS với việc sử dụng TN 26

1.8 Kết luận chương 1 28

Chương 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÍ 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH VỚI VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM 30

2.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 THPT 30

2.1.1 Đặc điểm của chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 30

2.1.2 Cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 31

2.2 Một số thí nghiệm trong chương “Mắt Các dụng cụ quang” 33

2.2.1 Thí nghiệm 1: Đường đi của tia sáng (đơn sắc) qua lăng kính theo hình 2.1 33

2.2.2 Thí nghiệm 2: Đường đi của chùm sáng trắng qua lăng kính theo hình 2.2 33

2.2.3 Thí nghiệm 3: Ghép các thấu kính để có hệ thấu kính có độ tụ theo yêu cầu 33

2.2.4 Thí nghiệm 4: Cách tạo ảnh qua thấu kính hội tụ 34

2.2.5 Thí nghiệm 5: Ảnh qua thấu kính hội tụ như hình 2.5 34

2.2.6 Thí nghiệm 6: Lăng kính phản xạ toàn phần như hình 2.6 35

Demo Version - Select.Pdf SDK

2.2.7 Thí nghiệm 7: Phân loại thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì bằng chùm

tia sáng song song như hình 2.7 35

2.2.8 Thí nghiệm 8: Nhận biết TKHT và THPK qua sự tạo ảnh như hình 2.8 35 2.2.9 Thí nghiệm 9: TN về kính lúp như hình 2.9 36

2.3 Thiết kế một số bài dạy học sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh 36

2.3.1 Bài: LĂNG KÍNH 36

2.3.2 Bài THẤU KÍNH MỎNG (tiết 1) 47

2.3.3 Bài MẮT (tiết 1) 57

2.4 Kết luận chương 2 69

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 70

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 70

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 70

3.1.2 Nhiệm vụ TNSP 70

3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 70

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 70

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 71

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 71

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 71

3.3.2 Quan sát giờ học 71

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 72

3.4.1 Đánh giá về hoạt động của giáo viên và học sinh trong các giờ học 72

3.4.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 73

3.5 Kết luận chương 3 77

KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

4

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

GQVĐ Giải quyết vấn đề

KT - ĐG Kiểm tra - đánh giá

NLHT Năng lực hình thành NLTH Năng lực tự học NXB Nhà xuất bản PPDH Phương pháp dạy học

PTDH Phương tiện dạy học SGK Sách giáo khoa

THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông TKHT Thấu kính hội tụ TKPK Thấu kính phân kì

TNSP Thực nghiệm sư phạm

TNVL Thí nghiệm vật lí

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VÀ SƠ ĐỒ

Trang

BẢNG

Bảng 1.1: Năng lực chuyên biệt môn Vật lí 15

Bảng 1.2 Cấp độ các năng lực 18

Bảng 3.1: Số liệu HS các nhóm thực nghiệm và đối chứng 71

Bảng 3.2: Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 74

Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất 74

Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất tích lũy 75

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp các tham số thống kê 75

BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm TNg và ĐC 74

ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất 75

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất tíchlũy 75

HÌNH Hình 2.1 Đường đi của tia sáng (đơn sắc) qua lăng kính 33

Hình 2.2 Đường đi của chùm sáng trắng qua lăng kính 33

Hình 2.3 Một số loại thấu kính 33

Hình 2.4 Ảnh qua thấu kính hội tụ 34

Hình 2.5 Lăng kính phản xạ toàn phần 35

Hình 2.6 Phân loại thấu kính 35

Hình 2.7 Nhận biết TKHT và THPK 35

Hình 2.8 Ảnh qua kính lúp 36

SƠ ĐỒ Sơ đồ 1.1 Tiến trình dạy học 27

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc chương “Mắt Các dụng cụ quang” 32

Demo Version - Select.Pdf SDK

6

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trước những đòi hỏi ngày càng cao về chất lượng nguồn nhân lực phục vụ cho thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế của đất nước ta, mỗi người cần không ngừng phấn đấu học tập, biết phát huy nội lực, thể hiện được bản lĩnh hoạt động cá nhân, biết vận dụng kiến thức khoa học vào cuộc sống, không tư duy và hành động theo những khuôn mẫu có sẵn Vì vậy, những phẩm chất và năng lực của học sinh, cũng như tính tích cực, tự lực và sáng tạo của người học cần phải được rèn luyện và phát triển ngay từ khi còn ở trường phổ thông

Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ 8 Ban chấp hành Trung ương khóa XI về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị

trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế đã khẳng định: “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học Học đi đôi với hành; lí luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội…” [1]

Nhằm đáp ứng được yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực phục vụ cho quá trình phát triển đất nước, đòi hỏi Giáo dục phải đổi mới một cách căn bản và toàn diện theo định hướng phát triển năng lực của người học Trong đổi mới dạy học theo tiếp cận năng lực cần thiết phải xác định hệ thống phẩm chất và năng lực cần thiết của học sinh phổ thông và các mức độ đạt được của từng năng lực trong hệ thống năng lực đó, cũng như việc đổi mới cách thức kiểm tra đánh giá theo năng lực từ đó giúp giáo viên đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục

Để đổi mới giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển phẩm chất và

năng lực của học sinh [2], chương trình giáo dục phổ thông phải hướng tới phát

triển cho người học những phẩm chất và năng lực chung mà mỗi người sống trong thế kỷ XXI cần phải có, đồng thời hướng tới phát triển các năng lực chuyên biệt liên quan đến từng môn học, từng lĩnh vực hoạt động giáo dục Thế kỷ XXI trong xu thế toàn cầu hóa và cuộc cách mạng 4.0 đã đem đến sự biến đổi nhanh chóng của xã

Demo Version - Select.Pdf SDK

hội Trong bối cảnh đó, để có thể đứng vững và phát triển đòi hỏi thế hệ trẻ phải có năng lực tự học, để có thể tự học suốt đời và tự hoàn thiện bản thân Bởi vậy, bồi dưỡng và phát triển cho học sinh hệ thống năng lực chung và năng lực chuyên biệt, trong đó có năng lực tự học là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong dạy học

ở trường phổ thông hiện nay

Chương trình giáo dục phổ thông hiện hành về cơ bản vẫn theo hướng tiếp cận nội dung, chạy theo khối lượng kiến thức, còn nặng tính hàn lâm…Dạy học tiếp

cận nội dung hướng tới việc dạy cho học sinh “biết cái gì”, còn dạy học tiếp cận năng lực phải hướng tới việc “học sinh làm được cái gì từ cái đã biết” Nghĩa là,

trong tiếp cận theo định hướng năng lực đòi hỏi học sinh phải làm hoặc vận dụng được gì hơn là biết được những gì Tránh được tình trạng biết rất nhiều nhưng làm hoặc vận dụng không được bao nhiêu; biết những điều rất cao siêu, nhưng không làm được những việc rất thiết thực trong cuộc sống thường nhật… [8]

Chương “Mắt Các dụng cụ quang”, vật lí 11 THPT là một chương có nhiều kiến thức liên quan đến thực tế, kỹ thuật và đời sống, HS có nhiều kiến thức, kinh nghiệm liên quan đến các hiện tượng, quá trình vật lí trong chương này Do đó, trong quá trình dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang”, GV có nhiều cơ hội để phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh, qua đó góp phần phát triển năng lực tự học cho HS

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn để tài nghiên cứu: “Phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 Trung học phổ thông với việc sử dụng thí nghiệm”

2 Lịch sử vấn đề cần nghiên cứu

Tự học là một vấn đề được các nhà khoa học quan tâm từ rất lâu Năng lực tự học là một trong những năng lực cốt lõi mà mỗi HS phải đạt được trước khi tham gia vào cuộc sống trong bối cảnh toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp 4.0 Phát triển năng lực tự học cho học sinh thông qua thí nghiệm đã được nhiều người quan tâm, nhất là trong thời gian gần đây

Những nghiên cứu về cơ sở lí luận của tự học, đã có các tác giả như: Nguyễn

Demo Version - Select.Pdf SDK

8

Hoàng [9] [16] [27] [28] [29] [30] [32] … Trong những nghiên cứu này các tác giả

đã xây dựng khá hoàn chỉnh lí luận về tự học, coi tự học là một hình thức, một phương pháp học tập cơ bản và cốt lõi đối với người học Đặc biệt, trong các nghiên cứu của mình các tác giả rất chú trọng đến việc phát triển năng lực tự học cho HS, sinh viên bằng nhiều biện pháp khác nhau

Trong thời gian qua đã có các luận văn nghiên cứu về vấn đề tự học và các biện pháp tổ chức hoạt động dạy học cho HS THPT, như: “Nghiên cứu và sử dụng thí nghiệm theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh trong dạy học chương

“Điện tích-Điện trường” và “Dòng điện không đổi” của Nguyễn Tường Thảo Uyên [34] Luận văn thạc sĩ của Nguyễn Thị Thiên Nga với đề tài "Nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT thông qua các biện pháp tổ chức hoạt động tự học cho HS" [17] Tác giả Nguyễn Phú Đồng [10] trong đề tài “Nghiên cứu sử dụng bài tập vật lí theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học phần “Dòng điện không đổi”, Vật lí 11 Trung học phổ thông” trong đó tác giả tuyển chọn và xây dựng được hệ thống các bài tập vật lí phần “Dòng điện không đổi” theo hướng rèn luyện kĩ năng tự học cho học sinh trung học phổ thông (THPT) và các biện pháp sử dụng bài tập vật lí có hiệu quả nhằm bồi dưỡng năng lực tự học, góp phần nâng cao chất lượng học tập phần “Dòng điện không đổi” của học sinh THPT Trong đề tài “Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong chương động học chất điểm vật lí 10 qua việc khai thác

và sử dụng bài tập vật lí” của Võ Thị Cẩm Quyên [20] đã trình bày khá đầy đủ cơ sở lí luận về tự học, khai thác hệ thống bài tập và đưa ra các biện pháp bồi dưỡng năng lực

tự học cho học sinh trong giờ lên lớp, tự học ở nhà và thông qua kiểm tra đánh giá…

Về việc khai thác, sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực tự lực của học sinh ở trường phổ thông cũng có nhiều tác giả đề cập đến như:

Tác giả Lê Văn Giáo trong đề tài: “Nghiên cứu quan niệm của học sinh về một số khái niệm vật lí trong phần Quang học, Điện học và việc giảng dạy các khái niệm đó ở trường Trung học cơ sở”, đã đi sâu nghiên cứu cơ sở lí luận của thí

nghiệm tự tạo và sử dụng thí nghiệm tự tạo để khắc phục quan niệm sai lệch của học sinh trong dạy học vật lí [12]

Demo Version - Select.Pdf SDK

Huỳnh Trọng Dương với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí ở trường trung học cơ sở” [11], trong luận án của mình tác giả nghiên cứu về

vai trò của thí nghiệm vật lí với việc phát huy tính tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh ở trường phổ thông, đồng thời đã xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường Trung học cơ sở theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

Tuy nhiên, do xuất phát từ các mục đích khác nhau nên các công trình nghiên cứu trên chưa đi sâu vào việc sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho HS trong dạy học vật lí ở trường THPT Với đề tài của mình, trên cơ

sở kế thừa những nghiên cứu lí luận của các công trình của các tác giả đi trước, chúng tôi chú trọng đến việc nghiên cứu sử dụng các thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang học”, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT

3 Mục tiêu đề tài

Đề xuất được các biện pháp sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh và vận dụng vào dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lí 11 THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tự học với việc sử dụng thí nghiệm và vận dụng vào tổ chức quá trình dạy học sẽ góp phần phát triển năng lực tự học cho học sinh, qua đó nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích nghiên cứu, đề tài cần phải thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

- Nghiên cứu vai trò của thí nghiệm trong phát triển năng lực tự học cho học sinh

- Nghiên cứu đề xuất các biện pháp phát triển năng lực tự học cho học sinh với sự hỗ trợ của thí nghiệm vật lí

Demo Version - Select.Pdf SDK