TỔ CHỨC dạy học PHẦN “NHIỆT học” vật lý 10 TRUNG học PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG lực GIẢI QUYẾT vấn đề

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ THỊ KIM ANH TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU Thừa Thiên Huế, năm 2017 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ THỊ KIM ANH TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học Vật lý Mã số: 60140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHAN GIA ANH VŨ Thừa Thiên Huế, năm 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu ghi luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Tác giả Hà Thị Kim Anh Lời cảm ôn Hoàn thành luận văn này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo TS Phan Gia Anh Vũ, giảng viên trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh thầy giáo PSG TS Lê Công Triêm, giảng viên khoa Vật lý, trường Đại học Sư phạm Huế tận tình hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Huế tận tình giảng dạy có ý kiến đóng góp q báu cho đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học Trường Đại học Sư phạm Huế, tạo điều kiện cho học tập nghiên cứu Cảm ơn Ban giám hiệu, quý thầy cô em học sinh trường THPT Bình Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế tạo điều kiện hợp tác với trình nghiên cứu thực đề tài Cuối xin cảm ơn anh chị, bạn bè lớp Cao học Lý luận phương pháp dạy học Vật lý K24 gia đình quan tâm, động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình thực đề tài Thừa Thiên Huế, tháng 9, năm 2017 Tác giả Hà Thị Kim Anh MỤC LỤC Trang phụ bìa i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN .iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ PHẦN I: MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu 2.1 Trên giới 2.2 Ở Việt Nam .10 Mục tiêu nghiên cứu 12 Giả thuyết khoa học 12 Phạm vi nghiên cứu 12 Đối tượng nghiên cứu 12 Nhiệm vụ nghiên cứu 12 Phương pháp nghiên cứu 13 8.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 13 8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 13 8.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 13 8.4 Phương pháp thống kê toán học 13 Những đóng góp đề tài 14 10 Cấu trúc luận văn .14 PHẦN 2: NỘI DUNG 15 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 15 1.1 Năng lực lực giải vấn đề 15 1.1.1 Khái niệm lực 15 1.1.2 Đặc điểm lực 19 1.1.3 Các lực đặc thù phát triển cho học sinh dạy học Vật lý 20 1.1.4 Năng lực giải vấn đề 23 1.1.4.1 Khái niệm lực giải vấn đề 23 1.1.4.2 Cấu trúc lực giải vấn đề 24 1.1.4.3 Các lực thành tố lực giải vấn đề .26 1.2 Biện pháp phát triển lực giải vấn đề .27 1.2.1 Định hướng chung cho việc xây dựng biện pháp phát triển lực giải vấn đề 27 1.2.2 Các biện pháp phát triển lực giải vấn đề cho học sinh dạy học Vật lý 27 1.2.2.1 Nhóm biện pháp 1: Phát triển lực thành tố NL GQVĐ 27 1.2.2.2 Nhóm biện pháp 2: tạo động cơ, hứng thú học sinh tham gia hoạt động giải vấn đề 29 1.2.3 Quy trình dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề 32 1.3 Đánh giá lực giải vấn đề .36 1.3.1 Thang đánh giá .36 1.3.2 Mức phát triển lực giải vấn đề 38 1.3.3 Công cụ đánh giá lực giải vấn đề .40 1.4 Kết luận chương 43 CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 44 2.1 Đặc điểm mục tiêu, nội dung phần “Nhiệt học” Vật lý 10 44 2.1.1 Đặc điểm chung phần “Nhiệt học” 44 2.1.2 Sơ đồ cấu trúc phần “Nhiệt học” 45 2.1.3 Mục tiêu phần “Nhiệt học” Vật lý 10 46 2.2 Thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề phần “Nhiệt học” Vật lý 10 48 2.2.1 Chuẩn bị điều kiện cho việc triển khai thiết kế tiến trình dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề 48 2.2.1.1 Thiết kế dạng câu hỏi, tập có vấn đề .48 2.2.1.2 Thiết kế tập tình 52 2.2.1.3 Thiết kế tập tiến hành thí nghiệm 55 2.2.2 Vận dụng quy trình tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 57 2.3 Xây dựng tiến trình dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 theo định hướng phát triển lực giải vấn đề .60 2.3.1 Tiến trình dạy học “Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí” 60 2.3.2 Tiến trình dạy học “Các tượng bề mặt chất lỏng ” 68 2.4 Kết luận chương 79 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 80 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm 80 3.1.1 Mục đích 80 3.1.2 Nhiệm vụ .80 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm .80 3.2.1 Đối tượng .80 3.2.2 Nội dung 81 3.3 Phương pháp thực nghiệm 81 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 81 3.3.2 Phương pháp tiến hành 81 3.3.2.1.Quan sát .81 3.3.2.2 Kiểm tra đánh giá 82 3.4 Kết đánh giá thực nghiệm sư phạm .83 3.4.1 Đánh giá định tính .83 3.4.2 Đánh giá định lượng 84 3.4.1.1 Đánh giá phát triển NL GQVĐ HS 84 3.4.1.2 Đánh giá kết kiểm tra tiết HS 87 3.4.2 Kiểm định giả thuyết thống kê .90 3.5 Kết luận chương 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .93 Kết luận .93 Một số đề xuất, kiến nghị rút từ kết nghiên cứu 94 Hướng phát triển đề tài 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO .95 PHỤ LỤC .P1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Viết đầy đủ Bài tập thực hành thí nghiệm Bài tập tình Dạy học Đối chứng Giai đoạn Giải vấn đề Giáo viên Học sinh Hoạt động dạy học Hoạt động học tập Năng lực Sách giáo khoa Số lượng Thực hành thí nghiệm Thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm Trung học phổ thông Vấn đề Chữ viết tắt BTTHTN BTTH DH ĐC GĐ GQVĐ GV HS HĐDH HĐHT NL SGK SL THTN TNSP TNg THPT VĐ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ST Số hiệu Tên bảng Trang T Bảng 1.1 Năng lực chuyên biệt môn Vật lý Bảng 1.2 Bảng 1.3 Bảng 1.4 Thang phân loại SOLO kết học tập 37 Bảng 1.5 Các mức độ phát triển lực GQVĐ 39 Bảng 1.6 Bảng 3.1 Bảng số liệu HS làm chọn mẫu TNg ĐC 81 Bảng 3.2 Kết đánh giá NL GQVĐ HS nhóm lớp 84 Bảng 3.3 10 Bảng 3.4 11 Bảng 3.5 12 Bảng 3.6 Phân bố tần suất tích luỹ hai nhóm lớp 13 Bảng 3.7 14 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp tham số thống kê Cấu trúc thành tố lực GQVĐ Polya, PISA, Úc, ATC21S Ví dụ đánh giá lực nhận thức theo thang Bloom Công cụ đánh giá phát triển lực giải vấn đề HS Điểm trung bình số hành vi cụ thể nhóm lớp Bảng phân bố mức điểm trung bình HS thuộc hai nhóm lớp Thống kê điểm số (Xi) kiểm tra tiết nhóm TNg nhóm ĐC Bảng phân loại điểm kiểm tra tiết HS theo học lực 17 25 36 40 85 86 88 88 88 90 DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ Danh mục hình ST Số hiệu Tên hình T Trang I Trắc nghiệm (6 đ) CÂ U 10 11 12 13 14 15 16 17 18 B C B B D C C B A D C A A B A B D D HỎI ĐÁ P ÁN II Tự luận (4 đ) Câu 1: a) (0,5 đ) Áp dụng lý thuyết cấu tạo chất thuyết động học phân tử chất khí: - Các chất cấu tạo từ hạt riêng biệt phân tử; - Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng, nhiệt độ cao, chuyển động nhanh b) Cho điểm theo thang điểm Tiêu chí đánh giá - Phát tình có vấn đề Điểm tối đa 0,5 đ Lấy ví dụ cụ thể tượng bề mặt chất lỏng, diễn đạt vấn đề - Liên hệ thơng tin liên quan, xác, đề xuất 0,5 đ cách giải vấn đề đặt - Giải thích vấn đề đặt logic, xác TỔNG: P4 0,5 đ 1,5 đ Câu 2: Nội dung Viết trạng thái Trạng thái (1): Điểm 0,5đ �p1  pa  105 atm � V1  V � � T1 � 0,5đ Viết trạng thái 2, xác định p2 F � �p2  pa  p  pa  S � �V2  V1 / �T  T �2 Trạng thái (2) � Trong S p F S áp suất gây lực F tay; S tiết diện pit-tơng: 1đ d2 Vì q trình đẳng nhiệt: p1V1  p2V2 � paV1  p2 � V1 F � p2  pa � pa   pa S F d2  pa � F  pa  212 N S TỔNG 2đ P5 PHỤ LỤC Phiếu đánh giá hoạt động nhóm (do GV đánh giá hoạt động nhóm) Nhóm: …………ngày…….tháng……năm…… STT Tiêu chí đánh giá Điểm Điểm tối đa đạt Tổ chức làm việc nhóm: phân cơng tổ trưởng, thư kí; phân cơng công việc; kế hoạch làm việc… Các TV tham gia tích cực vào hoạt động nhóm Phát làm rõ vấn đề nghiên cứu Thu thập làm rõ thông tin liên quan đến vấn đề Đề xuất giải pháp GQVĐ Lựa chọn giải pháp phù hợp Thực trình bày giải pháp GQVĐ Đánh giá giải pháp thực Vận dụng cách thức tiến trình GQVĐ để vận dụng bối cảnh Tổng 10 P6 Ghi PHỤ LỤC Phiếu đánh giá hoạt động thành viên nhóm ( Mỗi thành viên nhóm nhận phiếu theo mẫu) Họ tên người đánh giá……………… nhóm:……………ngày…….tháng…… Thu thập Tiêu chí Phát Tên làm rõ thành viên nhóm vấn đề làm rõ thông tin liên quan đến vấn Lựa Đề xuất chọn giải giải pháp GQVĐ pháp phù hợp đề Thực trình bày giải pháp GQVĐ Đánh vận giá giải dụng pháp thực bối cảnh + Mỗi HS tự đánh giá thành viên nhóm tham gia cơng việc Sử dụng mức đo thang đo sau:  Tốt bạn khác => điểm  Tốt bạn khác => 0,5 điểm  Không tốt bạn khác => điểm P7 PHỤ LỤC PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TIỄN Ở TRƯỜNG THPT (Dành cho GV dạy Vật lý trường THPT) Họ tên: Số năm công tác: GV trường: Để góp phần nâng cao chất lượng dạy học phần Nhiệt học, đáp ứng chủ trương đổi đồng PPDH, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển NL HS Bộ Giáo dục & Đào tạo, xin Q Thầy (Cơ) vui lòng cho biết ý kiến vấn đề sau cách đánh dấu () vào thơng tin mà lựa chọn Trong q trình dạy học, theo thầy (Cơ) việc đổi đồng PPDH, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển NL HS THPT Rất cần thiết Cần thiết Khơng cần thiết Thầy (Cơ) có nắm vững lý luận PPDH, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển NL HS không? Nắm vững Không nắm vững Theo Thầy (Cô), việc xác định mục tiêu phát triển NL chung NL riêng chủ đề mơn học, chương trình mơn học Rất cần thiết Cần thiết Không cần thiết Theo Thầy (Cô), việc xác định mục tiêu phát triển NL GQVĐ học, chủ đề môn học, chương trình mơn học Rất cần thiết Cần thiết Không cần thiết Theo Thầy (Cô), trình dạy học việc tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triển NL GQVĐ là: Rất cần thiết Cần thiết P8 Không cần thiết Theo Thầy (Cơ), khó khăn việc thiết kế tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triển NL GQVĐ là: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Bảng Các PPDH sử dụng dạy HS học trường THPT Mức độ sử dụng Phương pháp dạy học Thường Khơng Khơng sử xun thường xun dụng Thuyết trình Hỏi đáp – tái hiện, thơng báo Hỏi đáp –tìm tòi Dạy học khám phá Dạy học nêu giải vấn đề Làm việc độc lập với SGK Dạy học theo dự án Dạy học thông qua nghiên cứu khoa học Thực hành thí nghiệm phát triển NL GQVĐ Xin cảm ơn giúp đỡ Quý Thầy (Cô)! P9 PHỤ LỤC PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TIỄN Ở TRƯỜNG THPT (Dành cho HS trường THPT) Họ tên: Lớp Trường: Em cho biết số ý kiến việc học tập mơn Vật lý bảng sau Đánh dấu (x) vào mà mức độ phù hợp với Nội dung Thái độ môn Vật lý trường phổ thông Lí u thích mơn Vật lý Lí cảm thấy nhàm chán với môn Vật lý Khi bắt đầu học, GV có đưa vấn đề dẫn dắt vào không? Thông thường GV đưa vấn đề, em tự phân tích tìm giải pháp khơng? Khả giải tình thực tiễn có liên quan đến kiến thức Vật lý HS Trong học, GV có tổ chức Mức độ               A u thích B Bình thường C Nhàm chán A Dễ học B Có tính thực tiễn cao C Có tác dụng tốt với nghề nghiệp sau D Có nhiều hoạt động tích cực học A Khó học, nhiều cơng thức B Trừu tượng, xa thực tiễn C Khơng có tác dụng với nghề nghiệp sau D HS thụ động học A Thường xuyên B Thỉnh thoảng C Không  A Thường xuyên  B Thỉnh thoảng  C Không        A Rất tốt B Tốt C Khá D Trung bình E Khơng giải A Thường xun B Thỉnh thoảng P10 hoạt động hoạt động  C Khơng nhóm, hoạt động trò chơi không? Xin chân thành cảm ơn cộng tác em! P11 PHỤ LỤC KẾT QUẢ ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG DẠY HỌC VẬT LÝ Bảng Kết điều tra nhận thức GV dạy học theo định hướng phát triển NL HS Nội dung câu hỏi Số GV hỏi Kết điều tra Nội dung trả lời SL % Câu Trong trình dạy học, Rất cần thiết 37,5 theo thầy (Cô) việc đổi đồng Cần thiết 62,5 Không cần thiết 0 Nắm vững 37,5 Không nắm vững 62,5 Câu Theo Thầy (Cô), việc xác Rất cần thiết 25 định mục tiêu phát triển NL Cần thiết 62,5 Không cần thiết 12,5 Câu Theo Thầy (Cô), việc xác Rất cần thiết 50 định mục tiêu phát triển NL Cần thiết 50 Không cần thiết 0 Rất cần thiết 62,5 trình dạy học việc tổ chức Cần thiết 37,5 hoạt động dạy học theo định Không cần thiết 0 phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển NL HS THPT Câu Thầy (Cơ) có nắm vững lý luận phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển NL HS không? chung lực riêng chủ đề môn học, chương trình mơn học QGVĐ học, chủ đề môn học, chương trình mơn học Câu Theo Thầy (Cô), P12 hướng phát triển NL GQVĐ Bảng Kết điều tra phương pháp dạy học GV dạy học Vật lý trường THPT Mức độ sử dụng TT Phương pháp Thường xuyên SL Tỷ lệ (%) Không Không sử thường xuyên dụng SL Tỷ lệ (%) SL Tỷ lệ (%) Thuyết trình 100 0 0 Hỏi đáp – tái hiện, thông báo 100 0 0 Hỏi đáp –tìm tòi 87,5 12,5 0 Dạy học khám phá 37,5 37,5 25 Dạy học nêu GQVĐ 12,5 50 37,5 Làm việc độc lập với SGK 50 37,5 12,5 Dạy học theo dự án 25 25 50 Dạy học thông qua nghiên cứu khoa học 0 0 100 THTN phát triển NL GQVĐ 12,5 12,5 75 P13 Bảng Kết điều tra thái độ HĐHT HS học Vật lý (Khảo sát ngẫu nhiên 86 HS) Số Nội dung Mức độ Tỉ lệ lượn g Thái độ A Yêu thích 45 52,33 mơn Vật lý trường B Bình thường phổ thông C Nhàm chán 19 22,09 32 37,21 Lí yêu thích A Dễ học 25 29,07 mơn Vật lý 21 24,42 B Có tính thực tiễn cao C Có tác dụng tốt với nghề nghiệp sau D Có nhiều hoạt động tích cực 33 9,3 38,37 học Lí cảm thấy nhàm A Khó học, nhiều cơng thức 35 40,7 chán với môn Vật lý 6,98 B Trừu tượng, xa thực tiễn C Khơng có tác dụng với nghề 12 nghiệp sau D HS thụ động học 43 13,95 50 Khi bắt đầu học, A Thường xuyên 35 40,7 GV có đưa vấn đề B Thỉnh thoảng dẫn dắt vào không? C Không 9,3 16 18,6 Thông thường GV A Thường xuyên 43 50 đưa vấn đề, em có B Thỉnh thoảng thể tự phân tích tìm C Khơng 27 31,4 6,98 Khả giải A Rất tốt 11 12,79 tình B Tốt thực tiễn có liên quan C Khá 22 25,58 32 37,21 giải pháp không? P14 đến kiến thức Vật lý HS D Trung bình 15 17,44 E Khơng giải 19 22,09 Trong học, GV có A Thường xuyên 52 60,47 tổ chức hoạt động B Thỉnh thoảng hoạt động nhóm, C Khơng 15 17,44 hoạt động trò chơi 45 52,33 khơng? P15 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM P16 P17 P18 ... trình tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề dạy học phần “Nhiệt học Vật lý 10 57 2.3 Xây dựng tiến trình dạy học phần “Nhiệt học Vật lý 10 theo định hướng phát triển. .. phát triển lực giải vấn đề dạy học phần “Nhiệt học Vật lý 10 THPT Vận dụng quy trình để thiết kế hoạt động học tập theo định hướng phát triển lực giải vấn đề dạy học phần “Nhiệt học Vật lý 10. ..ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ THỊ KIM ANH TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Chuyên ngành: Lý luận