Tổ chức dạy học chương động học chất điểm vật lí 10 chương trình giáo dục thường xuyên với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYÊN THI KIM DUNG TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG "ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIÊM" - VÂT LÍ 10 CHƯƠNG TRÌNH GDTX VƠI SỰ HÔ TRƠ CUA BẢN ĐỒ TƯ DUY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN n ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYÊN THI KIM DUNG TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG "ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIÊM" - VÂT LÍ 10 CHƯƠNG TRÌNH GDTX VƠI SỰ HÔ TRƠ CUA BẢN ĐỒ TƯ DUY Chuyên ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lý Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Việt THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐHTN n LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn hoàn toàn trung thực, chưa cơng bố cơng trình tác giả khác Tác giả Nguyễn Thị Kim Dung Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐiHTN htp://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng đào tạo Sau Đại học, Ban chủ nhiệm, quý Thầy, Cô giáo khoa Vật lý trường Đại học sư phạm - Đại học Thái Nguyên quý thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ suốt q trình học tập Tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu quý Thầy, Cô giáo tổ Tự nhiên Trung tâm HN&GDTX ng Bí tỉnh Quảng Ninh cộng tác, tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập, nghiên cứu TNSP Đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến giáo hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Việt, người tận tình hướng dẫn suốt thời gian nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp cao học Vật lý K21 giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến trình học tập thực luận văn Xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn Thái Nguyên, tháng năm 2015 Tác giả Nguyễn Thị Kim Dung Số hóa Trung tâm Học liệu – iĐiHTN htp://www.lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang Số hóa Trung tâm Học liệu – iĐiHiTN n LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH .vi DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ .vii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn Bố cục luận văn Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG BẢN ĐỒ TƯ DUY TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÍ THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Bản đồ tư 1.1.2 Phương pháp thực nghiệm 14 1.1.3 TínhSốtích 22 hóacực Trung tâm Học liệu – n iĐiHiTN 1.2 Cơ sở thực tiễn việc vận dụng ban đồ tư tổ chức dạy học chương “Đông hoc chất điêm” - Vât Lí 10 chương trình GDTX theo phương pháp thực nghiệm 26 1.2.1 Nghiên cứu đặc điểm học sinh khối GDTX 26 1.2.2 Điều tra thực trạng việc vận dụng đồ tư tổ chức dạy học Vật lí chương trình GDTX theo phương pháp thực nghiệm địa bàn nghiên cứu 26 Kết luận chương 30 Chương VẬN DỤNG BĐTD TRONG XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” - VẬT LÍ 10 CHƯƠNG TRÌNH GDTX THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 31 2.1 Nghiên cứu nội dung chương trình sách giáo khoa xây d ựng sơ đồ cấu trúc logic chương “Đông hoc chất điêm” - Vât ly 10 chương trình GDTX 31 2.1.1 Vị trí chương “Động học chất điểm” sách giáo khoa Vật lí 10 chương trình GDTX 31 2.1.2 Nghiên cứu chuẩn kiến thức kỹ chương “Động hoc chất điêm” - Vât ly 10 chương trình GDTX 32 2.1.3 Xây dựng sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương “Đông hoc chất điêm” - Vât ly 10 chương trình GDTX 34 2.2 Vận dụng BĐTD xây dựng tến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm, nhằm phát huy tnh tích cực cho học sinh Trung tâm HN&GDTX 35 2.3 Vận dụng BĐTD xây dựng tiến trình dạy học số kiến thức chương “Động học chất điểm”- Vật lí 10 chương trình GDTX theo PPTN, nhằm Số hóa Trung tâm Học liệu N http://www.lrc.tnu.edu.v n phát huy TTC cho học sinh Trung tâm HN&GDTX 40 Kết luận chương 55 – ivĐH T Số hóa Trung tâm Học liệu N n Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 56 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 56 3.1.1 Mục đích thực nghiệm 56 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 56 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 56 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 56 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 56 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 57 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 57 3.3.2 Lập kế hoạch thực nghiệm sư phạm 57 3.3.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo kế hoạch 58 3.4 Đánh giá thực nghiệm sư phạm (TNSP) 58 3.4.1 Xây dựng tiêu chí đánh giá 58 3.4.2 Phân tích diễn biến dạy TNSP theo tiến trình đề xuất 60 3.5 Kết thực nghiệm sư phạm 64 3.5.1 Đánh giá định tính kết TNSP 64 3.5.2 Đánh giá định lượng kết TNSP 66 Kết luận chương 72 KẾT LUẬN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 DANH MUC CAC CÔNG TRINH CO LIÊN QUAN ĐÊN LUÂN VĂN 75 PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu – ĐvHT N n DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Viết tắt BĐTD ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh Nxb Nhà xuất PPDH Phương pháp dạy học PPTN Phương pháp thực nghiệm HN&GDTX Viết đầy đủ Bản đồ tư Hướng nghiệp giáo dục thường xuyên GDTX Giáo gục thường xuyên 10 THPT Trung học phổ thông 11 TN 12 TNSP 13 TTC 14 NTKH 15 CTNTKHVL Thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm Tính tích cực Nhận thức khoa học Chu trình nhận thức khoa học vật lí Số hóa Trung tâm Học liệu – iĐvHTN htp://www.lrc.tnu.edu.vn Phương án TNKT với TN khảo sát chuyển động viên bi máng ngang Đo thơi gian Đo quang đương đươc quang đường s: t cua viên bi: s Tinh tôc đô trung binh vtb = s t Sơ đồ 2: BĐTD phương án TNKT nhóm Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh -Yêu cầu nhóm thực TNKT theo - Hoạt động nhóm thực TNKT phương án chọn với dụng cụ khảo sát - GV: Kiểm tra trình thao tác TN chuyển động viên bi máng nhóm có động viên, khích lệ ngang - Yêu cầu nhóm ghi kết TNKT vào phiếu học tập số - Ghi nhận kết TN - Nhóm trưởng trình bày kết TN nhóm v s  const  0,1 m/s t Kết TN khẳng định giả thuyết lựa chọn * Giai đoạn 5: Hợp thức hóa ứng dụng kiến thức Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Kết luận: Từ TNKT khẳng định - Ghi nhân kiến thưc chuyển động viên bi máng ngang chuyển động thẳng - Yêu cầu nhóm vận dụng BĐTD -Hoạt động nhóm vẽ BĐTD hệ hệ thống lại đặc điểm chuyển thống đặc điểm CĐTĐ động thẳng (dạng quỹ đao, tốc đô, đương đi, phương trinh chuyên đông) Sơ đồ 3: BĐTD hệ thống đặc điểm chuyển động thẳng Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh -Yêu cầu học sinh làm tập phiếu học tập số - Từ kết nêu nhận xét đặc điểm đồ thị tọa độ - thời gian chuyển động thẳng -GV: Nhận xét phần trình bày HS tổng kết rút kết luận đặc điểm đồ thị tọa độ - thời gian chuyển động thẳng - Hoạt động nhóm, nhóm trưởng điều khiển nhóm thảo luận giải tập - Đại diện nhóm lên trình bày giải phần nhận xét nhóm đưa -Tiếp nhận thơng tin, ghi nhận đặc điểm đồ thị tọa độ - thời gian + Biểu diễn phụ thuộc tọa độ vật chuyển động vào thời gian + Có dạng đoạn thẳng cắt Cung cô, hương dẫn vê nha Hoạt động GV Hoạt động HS - Cung cố: Vân dung BĐTD hương - Cá nhân làm việc theo yêu cầu cua GV dân HS hệ thống kiến thưc bai hoc - HS hoạt động ca nhân làm bai tập - Cá nhân làm việc theo yêu cầu cua GV phiếu hoc tập - Nhận nhiệm vu về nha - Yêu cầu cá nhân HS trinh bay lơi giai, HS khac nhân xét, bô xung - Hương dân về nha: + Hoc bai cu + Lam bai tâp 9,10 SGK trang 15 va 2.11 đến 2.15 (Tr 10-SBT) CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU Tốc độ trung bình vtb=s/t Cho biết mức độ nhanh, chậm CĐ Chuyền động thẳng Quỹ đạo đường thẳng Tốc đô không đổi Đường s= vt Phương trình chuyển động x = x0 + s = x0+ vt Sơ đồ 4: BĐTD hệ thống kiến thức toàn Đồ thị (x,t) x t Phụ lục PHIẾU TÌM HIỂU THỰC TRẠNG CỦA VIỆC VẬN DỤNG BĐTD TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THEO PPTN (Phiếu dành cho giáo viên ) (Phiếu dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học Không sử dụng để đánh giá GV) Họ Tên: Địa công tác: Xin đồng chí vui lòng cho biết ý kiến vấn đề sau: Số năm giảng dạy Vật lí Trung tâm HN&GDTX :……….năm Số lần bồi dưỡng phương pháp giảng dạy Vật lí:……… lần Đồng chí có đầu sách phục vụ chun mơn (đánh dấu  vào vng đồng chí lựa chọn): - Sách giáo khoa  - Sách tập  - Sách giáo viên  - Sách tham khảo Vật lí nâng cao:……………… - Sách tham khảo phương pháp Vật lí:……… Trong giảng dạy Vật lí đồng chí thường sử dụng phương pháp nào: a) Diễn giảng, minh họa  Thường xuyên  Đôi  Không sử dụng b)  Đôi  Khơng sử dụng c) Tổ Thuyết trình hỏi đáp  Thường xuyên chức tình học tập  Thường xuyên  Đôi  Không sử dụng d) Sử  Đôi  Không sử dụng e) dụng đồ tư  Thường xuyên Phương pháp thực nghiệm  Thường xuyên  Đôi  Không sử dụng Việc sử dụng thí nghiệm giảng đồng chí:  Thường xun  Đơi  Không sử dụng Cơ sở vật chất phục vụ giảng dạy mơn Vật lí Trung tâm đồng chí:  Tốt  Khá  Trung bình  Yếu Theo đồng chí dạy học theo phương pháp thực nghiệm có cần thiết khơng?  Rất cần thiết  Cần thiết  Không cần thiết  Không cần thiết 8.Đồng chí có vận dụng BĐTD dạy học vật lí theo phương pháp thực nghiệm khơng?  Thường xuyên  Đôi  Không sử dụng Theo đồng chí, yếu tố sau ảnh hưởng đến chất lượng học mơn Vật lí học sinh:  Bản thân học sinh  Phương pháp dạy học giáo viên  Hồn cảnh gia đình  Cơ sở vật chất nhà trường  Thiếu sách giáo khoa  Thiếu tài liệu tham khảo  Quy định nhà trường  Các yếu tố khác 10 Theo đồng chí, học sinh lớp đồng chí dạy: - Số học sinh u thích mơn Vật lí:……………………… % - Số học sinh khơng hứng thú với mơn Vật lí:……………% - Chất lượng học Vật lí học sinh: Giỏi:…………… % bình:………% Khá:………… % Trung Yếu, kém:…….% Xin chân thành cảm ơn ý kiến trao đổi đồng chí! Ngày…….tháng…… năm 2015 Phụ lục PHIẾU TÌM HIỂU THỰC TRẠNG CỦA VIỆC VẬN DỤNG BĐTD TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THEO PPTN (Phiếu dành cho học sinh ) Họ tên:…………………………………………………………………… Lớp:…………… Trung tâm HN&GDTX:………………………………… Em vui lòng trả lời câu hỏi sau (đánh dấu  vào ô vuông em lựa chọn): Em có hứng thú với mơn Vật lí khơng?  Có  Bình thường  Khơng Trong học Vật lí, a) Em có hiểu lớp khơng?  Có  Khơng thường xun  Khơng b) Em có tích cực phát biểu xây dựng khơng? Thường xuyên  Đôi  Không c) Khi chưa hiểu bài, em có đề nghị giáo viên giảng lại phần chưa hiểu khơng?  Có  Đơi  Khơng Em có tài liệu phục vụ cho học mơn Vật lí?  Sách giáo khoa  Sách tập  Sách tham khảo Em thường học Vật lí theo cách nào?  Theo ghi  Theo sách giáo khoa, ghi+ tài liệu tham khảo  Theo sơ đồ Em thường học mơn Vật lí nào?  Thường xun  Trước kiểm tra thi học  Trước có Vật lí  Khơng học Trong Vật lí, giáo viên có thường xun dạy học theo PPTN không?  Thường xuyên  Đôi  Không Theo em học theo PPTN em có thấy khả tiếp thu thân có tốt khơng?  Có  Đơi  Không Vận dụng BĐTD dạy học theo phương pháp thực nghiệm có kích thích, gây hứng thú học tập cho em học bình thường khơng?  Có  Lưỡng lự  Khơng Việc vận dụng BĐTD dạy học theo phương pháp thực nghiệm có cần thường xun khơng?  Có  Lưỡng lự  Không Phụ lục ĐỀ KIỂM TRA KẾT QUẢ HỌC TẬP CỦA HỌC SINH SAU KHI HỌC CHƯƠNG “ ĐÔNG HỌC CHẤT ĐIỂM” BÀI KIỂM TRA 45 phút Thời gian: 45 phút Họ tên HS: …………… Trường:…………………….Lớp:…………… A Trắc nghiệm khách quan (3 điểm) Câu 1: Nếu nói " Mặt Trời quay quanh Trái Đất " câu nói vật chọn làm vật mốc: A Cả Mặt Trời Trái Đất Mặt Trăng B Trái Đất C D Mặt Trời Câu 2: Vật chuyển động sau xem chất điểm ? A.Viên đạn súng trường bay đến đích B.Ơ tơ vào bãi đỗ xe C.Vận động viên nhảy cao vượt qua xà ngang D.Diễn viên xiếc nhào lộn Câu 3: Một hành khách ngồi toa tàu N, nhìn qua cửa sổ thấy toa tàu H bên cạnh gạch lát sân ga chuyển động với vận tốc khác nhau Hỏi toa tàu chạy? A.Tàu H đứng yên, tàu N chạy B.Tàu H chạy, tàu N đứng yên C.Cả hai tàu chạy D.Cả A,B,C sai Câu 4: Chuyển động thẳng chuyển động có A gia tốc không B vận tốc thay đổi theo thời gian C quãng đường hàm bậc hai theo thời gian D phương trình chuyển động hàm bậc theo thời gian Câu 5: Trong chuyển động thẳng , qng đường khơng thay đổi thì: A.Thời gian vận tốc hai đại lượng tỉ lệ thuận với B.Thời gian vận tốc hai đại lượng tỉ lệ nghịch với C.Thời gian vận tốc số D.Thời gian không thay đổi vận tốc biến đổi Câu 6: Chu kỳ chuyển động tròn là; A Thời gian vật chuyển động B Số vòng vật giây C Thời gian vật vòng D Thời gian vật di chuyển Câu7: Chỉ câu SAI: Chuyển động tròn có đặc điểm sau: A Quỹ đạo đường tròn C Véc tơ vận tốc khơng đổi tâm B Tốc độ góc khơng đổi D Véc tơ gia tốc hướng vào Câu8: Chuyển động chuyển động thẳng biến đổi đều? A Một viên bi lăn máng nghiêng B Một vật rơi từ cao xuống đất C Một đá bị ném theo phương ngang D Một đá ném lên cao theo phương thẳng đứng Câu 9: Chọn đáp án ĐÚNG Một vật rơi khơng khí nhanh, chậm khác nhau, ngun nhân sau định điều đó? A.Do vật nặng nhẹ khác B.Do vật to nhỏ khác C.Do lực cản khơng khí lên vật D.Do vật làm chất khác Câu 10: Từ độ cao 5m thả rơi viên sỏi xuống đất Lấy g= 10m/s2 Vận tốc viên sỏi thời điểm trước chạm đất là: A 100 m/s B 10m/s C 12m/s D 5m/s B Tự luận (7 điểm) Bài Lúc sáng xe ô tô xuất phát từ tỉnh A đến tỉnh B với tốc độ 60 km/h Nửa sau ô tô khác xuất phát từ tỉnh B đến tỉnh A với tốc độ 40 km/h Coi đường hai tỉnh A B đường thẳng, cách 180 km ô tô chuyển động thẳng a) Lập phương trình chuyển động xe ôtô b) Xác định vị trí thời điểm mà hai xe gặp Bài Cho dụng cụ sau: 01 đồng hồ bấm giây, 01 thước đo chiều dài, 01 viên bi, giá treo, bật lửa, 01 sợi dây không giãn khối lượng không đáng kể Hãy nêu phương án thí nghiệm xác định gia tốc rơi tự do? ĐÁP ÁN- BIỂU ĐIỂM ĐỀ KIỂM TRA MÔT TIÊT A Trắc nghiệm: ( điểm) - Mỗi câu trả lời 0,3 điểm Câu 10 Đáp án B A C D B C C C C B B Tự luận ( điểm ) Bài Đáp án - Chọn hệ trục tọa độ ox trùng phương AB (4 điểm) + Gốc O trùng với điểm A Điểm + Chiều dương theo chiều hướng từ A đến B + Gốc thời gian t0 = 7h a/ Lập phương trình chuyển động xe - Xe từ A 0,5 XA = 60( tA – ) - Xe từ B 0,5 XB = 180 – 40 ( tB -7,5) b/ Xác định vị trí hai xe gặp - NX: Khi hai xe gặp tA = tB XA = XB - Vậy ta có phương trình: 60t - 420 = 180 - 40t + 300 100t = 900 t=9 Vậy hai xe gặp lúc 9h Và cách vị trí A: XA = 60 ( - 7) = 120 Km - B1: Treo hệ thống viên bi giá treo (3 điểm) - B2: Đo khoảng cách từ viên bi tới mặt đất - B3: Giữ cho vật trạng thái cân dùng bật lửa đốt sợi 0,5 0,5 1,0 dây đồng thời dùng đồng hồ bấm dây đo thời gian vật rơi chạm đất - B4: Tính g theo cơng thức g = s/t2 1,0 MỢT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM Hoạt động nhóm HS tích cực xây dựng HS Làm TNKT ... nhận thức cho học sinh qua dạy chương Động lực học chất điểm vật lí lớp 10 với hỗ trợ số phần mềm dạy học đồ tư duy Bùi Ngọc Anh Toàn Luận văn thạc sỹ khoa học giáo dục Đại học sư phạm Thái... dụng đồ tư hỗ trợ cho trình ôn tập tổng kết chương Cho đến chưa có nghiên cứu vấn đề tổ chức dạy học chương “ Động học chất điểm ” - Vât lí 10 chương trình GDTX vơi sư hơ trơ cua ban đồ tư Với lý... học sinh ơn tập chương Điện học Vật lí với hỗ trợ đồ tư duy .Vũ Hà hải Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục Đại học sư phạm Hà Nội (2013); Tổ chức ôn tập hệ thống hóa kiến thức chương Động học