Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương “chất khí” vật lý 10 trung học phổ thông với sự hỗ trợ của máy vi tính (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRỊNH THỊ HUYỀN CHINH BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH Demo Version - Select.Pdf SDK U N THE N THẠC S H HỌC GI ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU Thừa Thiên Huế, năm 2018 C ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRỊNH THỊ HUYỀN CHINH BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH Chun ngành: í luận phương pháp dạy học mơn ật lí Demo Version - Select.Pdf SDK Mã số: 8140111 U N THE N THẠC S H HỌC GI ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGƯỜI HƯỚNG ẪN H HỌC: PGS.TS Ê CÔNG TRIÊM Thừa Thiên Huế, năm 2018 i C ỜI C M Đ N Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu ghi luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Họ tên tác giả Trịnh Thị Huyền Chinh Demo Version - Select.Pdf SDK ii ỜI C M ƠN Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến 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 Huế quý Thầy Cô giáo trực tiếp giảng dạy nhiệt tình hướng dẫn, giảng dạy tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thiện đề tài nghiên cứu khoa học Đặc biệt, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn: PGS.TS Lê Công Triêm người thầy trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đồng nghiệp tạo điều kiện sát, nghiên cứu để hoàn thành đề tài Tuy nhiên điều kiện lực thân hạn chế, chuyên đề nghiên cứu khoa học chắn không tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo, bạn bè đồng nghiệp để nghiên cứu Demo Version - Select.Pdf SDK hồn thiện Tơi xin trân trọng cảm ơn! Huế, tháng năm 2018 Tác giả Trịnh Thị Huyền Chinh iii M C C Trang Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VÀ SƠ ĐỒ MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu 10 Đối tượng nghiên cứu 10 Phạm vi nghiên cứu 10 Phương pháp nghiên cứu 10 Demo Version - Select.Pdf SDK Đóng góp đề tài 11 10 Cấu trúc luận văn 11 NỘI UNG 12 CHƯƠNG CƠ SỞ Í U N À THỰC TIỄN CỦ IỆC BỒI ƯỠNG N NG ỰC GIẢI QUYẾT ẤN ĐỀ CH HỌC SINH TR NG ẠY HỌC T Ý ỚI SỰ HỖ TRỢ CỦ M Y I TÍNH 12 1.1 Năng lực giải vấn đề 12 1.1.1 Khái niệm lực 12 1.1.2 Khái niệm lực giải vấn đề 13 1.1.3 Các mức độ biểu lực giải vấn đề 14 1.1.4 Cấu trúc lực giải vấn đề 14 1.1.5 Sự cần thiết việc bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh 15 1.2 Sự hỗ trợ máy vi tính việc bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh 15 1.2.1 Sự hỗ trợ máy vi tính dạy học vật lý 15 1.2.2 Sử dụng máy vi tính hỗ trợ học sinh việc bồi dưỡng lực giải vấn đề 21 1.3 Thực trạng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh trường phổ thông 23 1.3.1 Mục tiêu điều tra 23 1.3.2 Nội dung,phương pháp điều tra 23 1.3.3 Kết điều tra 24 1.4 Quy trình dạy học theo hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề với hỗ trợ máy vi tính 25 KẾT LUẬN CHƯƠNG 28 CHƯƠNG ẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT HÍ” THE ĐỊNH HƯỚNG GIẢI QUYẾT ẤN ĐỀ ỚI SỰ HỖ TRỢ CỦ M Y I TÍNH 29 2.1 Đặc điểm, nội dung chương Chất khí 29 2.1.1 Đặc điểm chung 29 2.1.2 Mục tiêu dạy học chương theo chuẩn kiến thức, kỹ chương trình chuẩn 30 2.2 Những điều kiện cần thiết dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 theo định hướng bồiDemo dưỡng lực giải vấn đềSDK cho học sinh hỗ trợ máy Version - Select.Pdf vi tính 31 2.2.1 Về phương pháp giảng dạy giáo viên 31 2.2.2 Về phương tiện dạy học 32 2.2.3 Về thái độ học tập học sinh 33 2.2.4 Về ứng dụng máy vi tính vào dạy học mơn 33 2.3 Xây dựng tình có vấn đề dạy học chương “Chất khí” với hỗ trợ máy vi tính 33 2.3.1 Xây dựng tình có vấn đề “Cấu tạo chất thuyết động học phân tử”34 2.3.2 Xây dựng tình có vấn đề “Q trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt” 36 2.3.3 Xây dựng tình có vấn đề “Q trình đẳng tích Định luật Sác – lơ ” 38 2.4 Biên soạn tiến trình DH cụ thể 39 2.4.1 Cấu tạo chất thuyết động học phân tử 39 2.4.2 Q trình đẳng nhiệt Định luật Bơi- lơ – Ma- ri- ốt 50 2.4.3 Q trình đẳng tích Định luật Sác – lơ 58 KẾT LUẬN CHƯƠNG 66 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 67 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 67 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 67 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 67 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 67 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 67 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 68 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 68 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 68 3.3.2 Tiến hành thực nghiệm 68 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 69 3.4.1 Đánh giá định tính 69 3.4.2 Đánh giá định lượng 71 KẾT LUẬN CHƯƠNG 76 ẾT U N 78 TÀI IỆU TH M Version HẢ 78 Demo - Select.Pdf SDK PH C NH M C C C CHỮ IẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ DHVL : Dạy học vật lí GV : Giáo viên HS : Học sinh MVT : Máy vi tính PPDH : Phương pháp dạy học PP DHGQVĐ : Phương pháp dạy học giải vấn đề PTDH : Phương tiện dạy học SGK : Sách giáo khoa TN : Thực nghiệm TNMP : Thí nghiệm mơ TNVL : Thí nghiệm vật lí TNSP : Thực nghiệm sư phạm VL : Vật lí - Select.Pdf SDK VLTNDemo Version : Vật lí thực nghiệm NH M C C C BẢNG À ĐỒ THỊ Trang BẢNG Bảng 3.1 Số liệu HS nhóm TNg ĐC 68 Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (X i) kiểm tra 71 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 72 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất tích luỹ 72 Bảng 3.5 Các tham số thống kê 72 ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1 Đồ thị thống kê điểm số Xi hai nhóm TNg ĐC 73 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất 73 Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần suất tích luỹ 74 Demo Version - Select.Pdf SDK MỞ ĐẦU í chọn đề tài Giáo dục phổ thơng có vị trí quan trọng hệ thống giáo dục Giáo dục phổ thơng góp phần đào tạo nguồn nhân lực phục vụ nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa hội nhập quốc tế đất nước Trên giới, quốc gia tích cực đầu tư cho giáo dục Phát triển chương trình giáo dục theo hướng tiếp cận lực Trong dạy học, nhiệm vụ hình thành lực, bồi dưỡng phát triển lực cho người học mục tiêu quan trọng Đó điều kiện tiên để có nguồn nhân lực chất lượng cao làm việc lĩnh vực kinh tế, xã hội… quốc gia giới Phát huy tính tích cực tập học sinh khơng phải vấn đề mà đặt từ nhiều năm ngành giáo dục nước ta Vấn đề trở thành phương hướng nhằm đào tạo người lao động sáng tạo, làm chủ đất nước Đã có nhiều áp dụng phương pháp dạy học phương pháp truyền thống phương pháp dạy học đại vào thực tiễn giảng Demo - Select.Pdf SDKchủ động, sáng tạo học sinh, dạy chưaVersion phát huy tính tích cực, học sinh thụ động việc tiếp thu tri thức khoa học, chưa phát huy hết đặc điểm bật môn Vật lý việc giáo dục nhân cách cho học sinh Để đáp ứng yêu cầu không dừng lại việc nêu định hướng đổi phương pháp dạy học mà cần sâu vào phương pháp dạy học cụ thể Hiện có nhiều phương pháp dạy học, quan điểm dạy học phát nghiên cứu để áp dụng vào thực tiễn giảng dạy, phương pháp là: phát giải vấn đề Sự phát triển công nghệ thông tin mở triển vọng to lớn việc đổi phương pháp dạy học Hầu hết trường trang bị máy vi tính, phòng học cơng nghệ thơng tin, kết nối Internet Nghị Hội nghị lần thứ hai ban chấp hành Trung ương Đảng khoá VIII rõ: “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học ” [1] Người thầy q trình dạy học có vai trò định hướng hoạt động nhận thức cho học sinh, hấp dẫn học sinh giải vấn đề (GQVĐ) thực tế kiến thức nhà trường, đưa kiến thức hàn lâm vào thực tiễn sống, hỗ trợ học sinh việc phát vấn đề, nghiên cứu vấn đề tìm câu trả lời cho vấn đề Trong q trình học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức, rèn khả tự lập, sáng tạo kĩ giải vấn đề Thực trạng giáo dục cho thấy, vấn đề đổi phương pháp dạy học chưa thực tốt, chưa thật phát huy tính tích cực, chủ đạo, chủ động, sáng tạo khả giải vấn đề, lực tư kỹ thực hành người học Văn kiện Đại hội X khẳng định: “Giáo dục đào tạo với khoa học công nghệ quốc sách hàng đầu, tảng động lực thúc đẩy công nghiệp hoá, đại hoá đất nước” [2] Cương lĩnh xây dựng đất nước thời kỳ độ lên chủ nghĩa xã hội (Bổ sung, phát triển 2011) thông qua Đại hội XI Đảng nhấn mạnh: “Giáo dục đào tạo, khoa học cơng nghệ có sức mạnh nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, góp phần quan Demo Version - Select.Pdf SDK trọng phát triển đất nước, xây dựng văn hoá người Việt Nam Phát triển giáo dục đào tạo với phát triển khoa học công nghệ quốc sách hàng đầu; đầu tư cho giáo dục đào tạo đầu tư phát triển” [3] Trong năm gần việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học ngày phát triển chiều rộng lẫn chiều sâu Một ứng dụng sử dụng máy vi tính (MVT) Chương "Chất khí" thuộc phần Nhiệt học Vật lý 10 nội dung quan trọng Nhưng việc giảng dạy phần phương tiện truyền thống gặp nhiều khó khăn, điều khắc phục sử dụng máy vi tính dạy học Từ lý trên, chọn đề tài: “Bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học chương “Chất khí” Vật Lý 10 trung học phổ thông với hỗ trợ máy vi tính” ịch sử vấn đề nghiên cứu Vấn đề đổi phương pháp DH theo hướng bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS nhận quan tâm nhiều nước giới, có Việt Nam Vào đầu năm 1970, 1980, nhiều giảng viên vật lí trường đại học Minnesota Mỹ bắt đầu muốn cải thiện việc giảng dạy theo hướng phát triển lực GQVĐ cho sinh viên để hiểu khó khăn mà sinh viên gặp phải việc giải vấn đề vật lí điều thể qua báo nhóm tác giả McDermott & redish, “Physics Education Research”1999 Như vậy, việc nghiên cứu cách có hệ thống vấn đề phát triển lực GQVĐ cho HS DH vật lí trở thành lĩnh vực nghiên cứu nghiên cứu Giáo dục Vật lí Đối với Việt Nam, quan điểm DH theo hướng phát triển lực Bộ Giáo dục triển khai vào đầu năm học 2013-2014 gần 2.000 trường tiểu học cấp học phổ thông, coi nhiệm vụ trọng tâm năm học Định hướng đưa vào đề tài luận văn thạc sĩ, tiến sĩ tác giả Lương Thị Lệ Hằng “Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học chương “Từ trường Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 trung học phổ thông theo hướng phát triển lực giải vấn đề với hỗ trợ máy vi tính” (luận Demo Version - Select.Pdf án tiến sĩ) Tác giả làm rõ kỹ mà SDK HS cần rèn luyện để phát triển lực GQVĐ xây dựng quy trình dạy học chương “Từ trường Cảm ứng điện từ” theo hướng phát triển lực GQVĐ cho HS với hỗ trợ MVT.[4] Tác giả Huỳnh Kim Mỹ (2015) “Tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 trung học phổ thông theo lý thuyết kiến tạo với hỗ trợ thí nghiệm tự tạo(luận văn thạc sĩ) Tác giả đề xuất quy trình tổ chức dạy học theo lí thuyết kiến tạo với hỗ trợ thí nghiệm tự tạo dạy học chương chất khí Tuy nhiên, tác giả nghiên cứu chương “Chất khí” hỗ trợ thí nghiệm tự tã, không đề cập đến hỗ trợ MVT [5] Tác giả Lê Thanh Sơn (2016) “Bồi dưỡng lực giải vấn đề cho dạy học phần “ óng ánh sáng” Vật lí 12 THPT” (luận văn thạc sĩ) Do xuất phát từ mục tiêu ban đầu đề tài, tác giả tập trung vào bồi dưỡng lực giải vấn đề HS phần“Sóng ánh sáng” mà không đề cập đến phần khác hỗ trợ MVT [6] Trên thực tế, việc dạy học theo hướng phát triển lực thực bậc học đạt nhiều kết khả quan Ngoài học lớp, HS có nhiều hội để rèn luyện phát triển lực cần thiết, lực GQVĐ thông qua thi nước nước Cụ thể năm 2012, Việt Nam tham gia kì thi PISA đạt kết cao nhiều lĩnh vực toán học (đứng thứ 17/65), đọc hiểu (19/65), khoa học (8/65) Bên cạnh đó, Việt Nam đứng nhóm 20 nước có điểm lĩnh vực cao cao điểm trung bình số nước phát triển Khu vực Đơng Nam Á có nước tham gia (Việt Nam, Singapore, Thái Lan, Malaisia, Indonesia) Việt Nam đứng sau Singapore Ngoài ra, thi Olympic khu vực quốc tế, Việt Nam giành thành tích xuất sắc Nhìn vào kết mà HS đạt kì thi phần cho thấy hiệu tầm quan trọng việc dạy học theo hướng phát triển lực Dạy học theo hướng phát triển lực hạn chế tình trạng truyền đạt kiến thức theo chiều, đồng thời phát huy tính tích cực, sáng tạo, lực GQVĐ HS Như vậy, việc bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS cần trọng Demo Version - Select.Pdf nghiên cứu sâu, cụ thể cho chương trongSDK chương trình vật lí THPT Mặc dù có nhiều tác giả đề cập đến phát triển lực GQVĐ hỗ trợ MVT, tập vật lí hay thí nghiệm, chưa có tác giả bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS với hỗ trợ MVT chương “Chất khí” lớp 10 trường trung học phổ thông Mục tiêu nghiên cứu Đề xuất hệ thống biện pháp bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học chương “Chất khí” Vật Lý 10 với hỗ trợ máy vi tính Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất hệ thống biện pháp vận dụng vào dạy học tạo hứng thú học tập cho HS, góp phần bồi dưỡng lực giải vấn đề, nâng cao chất lượng dạy học Vật lý nói chung chương “Chất khí” lớp 10 nói riêng Nhiệm vụ nghiên cứu Để thực mục tiêu đề tài luận văn cần phải thực nhiệm vụ sau đây: - Nghiên cứu sở lí luận việc dạy học theo hướng tiếp cận lực GQVĐ mơn vật lí THPT - Nghiên cứu thực trạng dạy học vật lí tiếp cận lực GQVĐ - Nghiên cứu đề xuất quy trình tổ chức dạy học theo hướng bồi dưỡng lực GQVĐ với hỗ trợ MVT - Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc nội dung chương “Chất khí” vật lí 10 THPT - Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương “Chất khí” vật lí 10 THPT theo hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề với hỗ trợ MVT - Thực nghiệm sư phạm với hệ thống câu hỏi đánh giá tính khả thi, hiệu việc dạy học Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học vật lí THPT theo hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh với hỗ trợ MVT Democứu Version - Select.Pdf SDK Phạm vi nghiên Đề tài tập trung nghiên cứu bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh phần “Chất khí” Vật lý 10 THPT với hỗ trợ MVT tiến hành thực nghiệm sư phạm số trường địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế Phương pháp nghiên cứu 8.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu văn kiện Đảng, thị Bộ Giáo dục Đào tạo, báo tạp chí chuyên ngành dạy học đổi phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng dạy học THPT - Nghiên cứu giáo trình, tài liệu liên quan đến bồi dưỡng lực giải vấn đề học sinh việc sử dụng MVT trình dạy học HS - Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách tập, tài liệu tham khảo liên quan đến chương “Chất khí” Vật lý 10 THPT 8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 10 - Điều tra phiếu thăm dò hoạt động dạy học theo hướng bồi dưỡng lực số trường THPT - Điều tra thông qua đàm thoại với GV, HS để biết thực trạng , nắm bắt tình hình phương pháp dạy học vật lý 8.3 Phương pháp thực nghiệm - Tổ chức TNSP có đối chứng số trường THPT địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế - Kiểm tra đánh giá chất lượng học tập học sinh sau bồi dưỡng lực giải vấn đề 8.4 Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí kết TNSP nhằm kiểm định giả thuyết khoa học Đóng góp đề tài - Đề xuất quy trình dạy học theo hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học Vật lý - Đánh giá thực trạng lực giải vấn đề cho học sinh Demo dạy học Vật lí.Version - Select.Pdf SDK - Thiết kế số dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 THPT theo hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh với hỗ trợ MVT 10 Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu kết luận, phụ lục tài liệu tham khảo, luận văn gồm chương: Chương Cơ sở lí luận thực tiễn việc bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh với hỗ trợ máy vi tính Chương Sử dụng máy vi tính dạy học chương Chất khí theo hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề Chương Thực nghiệm sư phạm 11 ... máy vi tính dạy học Từ lý trên, chọn đề tài: Bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học chương “Chất khí” Vật Lý 10 trung học phổ thơng với hỗ trợ máy vi tính ịch sử vấn đề nghiên cứu Vấn. .. vấn đề cho học sinh 15 1.2 Sự hỗ trợ máy vi tính vi c bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh 15 1.2.1 Sự hỗ trợ máy vi tính dạy học vật lý 15 1.2.2 Sử dụng máy vi tính hỗ trợ. .. HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TRỊNH THỊ HUYỀN CHINH BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH