Sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương “chất khí” vật lí 10 trung học phổ thông theo quan điểm sư phạm tương tác (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - - NGUYỄN CƠNG UẨN SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THEO QUAN ĐIỂM SƯ PHẠM TƯƠNG TÁC Demo Version - Select.Pdf SDK Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học Vật lí Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ CÔNG TRIÊM HUẾ, NĂM 2014 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Công Uẩn Demo Version - Select.Pdf SDK LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo sau đại học, Ban Chủ nhiệm, Q thầy, giáo khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Huế Quý thầy, cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ suốt trình học tập Tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Q thầy, giáo tổ Vật lí trường THPT Trần Hưng Đạo thành phố Mỹ Tho tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian học tập thực luận văn tốt nghiệp Đặc biệt, tơi xin -bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc hướng Demo Version Select.Pdf SDK dẫn tận tình thầy hướng dẫn: PGS.TS Lê Công Triêm suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận văn Huế, tháng 06 năm 2014 Nguyễn Công Uẩn MỤC LỤC PHỤ BÌA i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu 11 Mục tiêu đề tài 12 Giả thuyết khoa học 12 Nhiệm vụ nghiên cứu 12 Đối tượng nghiên cứu 12 Phạm vi nghiên cứu 12 Phương pháp nghiên cứu 13 Demo Version - Select.Pdf SDK Những đóng góp đề tài 13 10 Cấu trúc luận văn 14 NỘI DUNG 15 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG QUAN ĐIỂM SƯ PHẠM TƯƠNG TÁC VÀ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 15 Sư phạm tương tác vai trò sư phạm tương tác với trình dạy học 15 1.1 Cơ sở khoa học quan điểm sư phạm tương tác 15 1.2 Khái niệm sư phạm tương tác 17 1.3 Cấu trúc theo quan điểm sư phạm tương tác 18 1.4 Mối quan hệ phương pháp học, phương pháp sư phạm ảnh hưởng môi trường 19 1.5 Vai trò sư phạm tương tác trình dạy học 24 1.6 Các nguyên lý quan điểm sư phạm tương tác 25 Vai trò thí nghiệm dạy học Vật lí 27 Các biện pháp sử dụng thí nghiệm theo quan điểm sư phạm tương tác vào dạy học nội dung chương trình Vật lí 10 trung học phổ thông 29 3.1 Tăng cường vai trò chủ đạo người học cách khai thác triệt để vốn kiến thức, kinh nghiệm người học tích lũy 29 3.2 Tăng cường tương tác người học với người học, người học với người dạy 30 3.3 Tăng cường tương tác người học với môi trường 30 3.4 Tăng cường tương tác người học với thí nghiệm 31 3.4.1 Tăng cường sử dụng thí nghiệm theo hướng tương tác khâu mở đầu nghiên cứu kiến thức 32 3.4.2 Tăng cường sử dụng thí nghiệm theo hướng tương tác khâu vận dụng, củng cố 33 3.4.3 Tăng cường sử dụng thí nghiệm theo hướng tương tác khâu kiểm tra đánh giá tự học 33 Ưu, nhược điểm sử dụng thí nghiệm theo quan điểm sư phạm tương Demo Version - Select.Pdf SDK tác 33 4.1 Ưu điểm 33 4.2 Nhược điểm 34 Kết luận chương 34 Chương TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG BẰNG VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM THEO QUAN ĐIỂM SƯ PHẠM TƯƠNG TÁC 35 Đặc điểm cấu trúc chương “Chất khí” 35 Thực trạng dạy học chương “Chất khí” 37 2.1 Về giảng dạy giáo viên 37 2.2 Về học tập học sinh 37 2.3 Nguyên nhân thực trạng 37 Xác định dạng tương tác, tư liệu hỗ trợ thí nghiệm hỗ trợ dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT 38 Thiết kế tiến trình dạy học sử dụng thí nghiệm theo quan điểm sư phạm tương tác 53 4.1 Tiến trình thiết kế dạy học 53 4.2 Thiết kế số dạy chương “Chất khí” Vật lí lớp 10 trung học phổ thơng có sử dụng thí nghiệm theo quan điểm sư phạm tương tác 54 4.2.1 Giáo án số 54 4.2.2 Giáo án số 61 Kết luận chương 69 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 74 Mục đích thực nghiệm sư phạm 74 1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 74 1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 74 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 74 2.1 Đối tượng 74 2.2 Nội dung 75 Demo - Select.Pdf SDK Phương pháp thựcVersion nghiệm sư phạm 75 3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 75 3.2 Quan sát học 75 3.3 Các kiểm tra 76 Kết thực nghiệm sư phạm 76 4.1 Đánh giá định tính kết thực nghiệm sư phạm 76 4.2 Đánh giá định lượng kết thực nghiệm sư phạm 77 4.2.1 Số liệu cần tính 77 4.2.2 Kiểm định giả thuyết thống kê 82 Kết luận chương 83 KẾT LUẬN 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh PPDH Phương pháp dạy học QĐSPTT Quan điểm sư phạm tương tác SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thí nghiệm TNg Thực nghiệm Demo Version - Select.Pdf SDK TNSP Thực nghiệm sư phạm DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ Bảng 1.1 Sự phối hợp tác nhân, chức thao tác QĐSPTT 21 Bảng 2.1 Bảng số liệu kết TN định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt 40 Bảng 2.2 Bảng số liệu kết TN định luật Sác-lơ 43 Bảng 3.1 Bảng số liệu HS chọn làm mẫu TNg ĐC 72 Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra 75 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 76 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất lũy tích 77 Bảng 3.5 Bảng phân loại theo học lực hai nhóm TNg nhóm ĐC 77 Bảng 3.6 Bảng tổng hợp tham số thống kê 78 Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm hai nhóm TNg ĐC 76 Biểu đồ 3.2 Phân loại theo học lực nhóm TNg nhóm ĐC 78 Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất 76 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 77 Hình 2.1 So sánh thể 36 Demo Version - Select.Pdf SDK Hình 2.2 Clip mơ chuyển động phân tử khí 36 Hình 2.3 Sự xếp phân tử thể khí, lỏng, rắn 38 Hình 2.4 Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn theo hướng 38 Hình 2.5 Thí nghiệm định tính định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ốt 39 Hình 2.6 Clip TN định lượng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt 39 Hình 2.7 Thí nghiệm định tính định luật Sác-lơ 43 Hình 2.8 Clip TN định lượng định luật Sác-lơ 43 Hình 2.9 Thí nghiệm ngâm bóng bàn bị bẹp 46 Hình 2.10 Clip TN trình đẳng áp 46 Hình 2.11 Clip TN trình đẳng áp 47 Sơ đồ 1.1 Bộ máy học [21] 13 Sơ đồ 1.2 Cấu trúc theo quan điểm sư phạm tương tác 15 Sơ đồ 1.3 Yếu tố môi trường việc học/dạy 20 Sơ đồ 1.4 Sơ đồ tương tác 26 Sơ đồ 2.1 Cấu trúc chương “Chất khí” 33 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Chúng ta bước vào kỉ 21, giới xảy bùng nổ tri thức khoa học công nghệ - kỉ mà tri thức trí tuệ sáng tạo người coi yếu tố quan trọng định phát triển xã hội Nước ta đà phát triển hội nhập với nước khu vực giới Tình hình đòi hỏi ngành Giáo dục cần phải đổi mạnh mẽ, tồn diện đồng bộ, đổi PPDH có tầm quan trọng đặc biệt Trong chiến lược phát triển đất nước, Đảng Nhà nước ta quan tâm đầu tư cho giáo dục, coi giáo dục quốc sách hàng đầu Nghị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ X xác định việc đầu tư cho giáo dục có nghĩa đầu tư cho phát triển bền vững, đầu tư cho nguồn nhân lực có chất lượng cao nhằm đưa nước ta thành nước công nghiệp vào năm 2020 Một mục tiêu giáo dục phổ thông phát triển tư duy, phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo HS Điều khẳng định Chiến lược giáo dục 2011-2020 Bộ Giáo dục Đào tạo ban Demo Version - Select.Pdf SDK hành kèm theo định số 711/QĐ-TTg ngày 13/06/2012 Thủ tướng Chính phủ: “…Đổi toàn diện giáo dục theo hướng chuẩn hóa, đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa, hội nhập quốc tế, thích ứng với kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa Chất lượng giáo dục nâng cao cách toàn diện, gồm: giáo dục đạo đức, kỹ sống, lực sáng tạo, lực thực hành, lực ngoại ngữ tin học” Điều 28.2, Luật giáo dục qui định: “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 theo 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” [2] Phương pháp giáo dục yếu tố quan trọng ảnh hưởng lớn đến chất lượng đào tạo, nhân cách HS Phương pháp giáo dục đòi hỏi trước tiên tôn trọng tối đa người học, coi người học khơng phải bình vơ cảm, bị động GV rót kiến thức vào Người học phải chủ thể sáng tạo, có tiềm vơ tận cần khơi gợi tiềm mở hoạt động Chính mà khơng có phương pháp dạy học cho lý tưởng Ở nước ta việc đổi PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, độc lập, sáng tạo người học quan tâm đầu tư, nói chung hiệu chưa rõ nét Việc đổi PPDH đòi hỏi phải có xác lập sở lý luận theo hướng khoa học sư phạm đại Hiện nay, chương trình, SGK trọng đến số lượng, chất lượng đảm bảo thời lượng thỏa đáng dành cho TN, phần TN HS Nhưng số học SGK chưa đưa tiến trình hợp lý để giúp GV phát triển lực sáng tạo HS qua việc sử dụng TN Do đó, thực tế giảng dạy, nhiều GV sử dụng TN chủ yếu để rèn luyện kỹ thực hành tăng thêm tính trực quan học mà chưa khai thác triệt để tiềm TN phục vụ cho mục tiêu học Phần đơng GV dạy Vật lí khơng nhận thức vấn đề đổi PPDH cho rằng: đổi PPDH tức học phải đặt nhiều câu hỏi để HS Version SDKcần suy nghĩ thiết kế giảng, trả lời có sửDemo dụng TN được.- Select.Pdf Nhiều GV không thực nội dung SGK Nghĩa GV nêu câu hỏi có sẵn SGK, đến phần TN GV tiến hành sau điền vào chổ trống phần kết TN để dẫn tới kết luận học Chính thế, cần phải xây dựng TN đồng thời sử dụng chúng tiến trình dạy học cho phù hợp với lý luận dạy học đại, phương pháp đổi dạy học nhằm nâng cao chất lượng kiến thức hiệu dạy học Bên cạnh Vật lí mơn khoa học TNg, đặc biệt với hệ thống kiến thức “Chất khí” nghiên cứu về: trạng thái đặc điểm cấu tạo vật chất, tính chất chất khí, trình biến đổi trạng thái… kiến thức trừu tượng với HS học tập qua tiết lý thuyết Học sinh thường hiểu hết chất tượng khơng có điều kiện quan sát TN nghiên cứu thực tiễn Điều dẫn đến việc HS dễ mắc sai lầm trình tiếp thu kiến thức khơng vận dụng kiến thức Qua thực tế giảng dạy GV học tập HS vấn đề gặp nhiều khó khăn, đa số GV chưa xác định PPDH hiệu chương Trên sở lý luận thực tiễn nêu, chọn đề tài là: “Sử dụng thí nghiệm dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 trung học phổ thơng theo quan điểm sư phạm tương tác” làm đề tài nghiên cứu Lịch sử vấn đề nghiên cứu Nghiên cứu quan hệ tương tác yếu tố hoạt động dạy học đề cập từ sớm lịch sử giáo dục nhân loại Khổng Tử (551 – 479 TCN) hay Socrate (469 – TCN) tỏ thái độ thận trọng người thầy giáo đề cao vai trò tích cực, chủ động học tập người học mô tả hoạt động dạy học Các nhà giáo dục Liên Xô như: N.V.Savin, T.A.Ilina, B.P.Êsipốp, Iu.K.Babanxki,… nhà giáo dục Việt Nam Đặng Vũ Hoạt, Nguyễn Ngọc Bảo, Nguyễn Ngọc Quang, Thái Duy Tuyên, Phạm Viết Vượng,… đánh giá tính chất nhiều nhân tố q trình dạy học (ba nhân tố: Dạy – Nội dung – Học), khẳng định mối quan hệ qua lại hai yếu tố Dạy Học Tuy nhiên, chưa bao quát hết chức cấu trúc yếu tố, chưa nêu rõ Demo Version SDK chế tác động qua lại yếu -tốSelect.Pdf thuộc cấu trúc hoạt động dạy học nên chưa có tác dụng phát huy hết tính tích cực, chủ động HS trình dạy học [20] Hai tác giả Jean-Marc Denommé Madelenie Roy sách “Tiến tới phương pháp sư phạm tương tác” [Pour une pédagogie interactive] đề cập tới trường phái sư phạm tương tác với tảng lý luận Trong nghiên cứu mình, nhà lý luận khẳng định yếu tố mơi trường cấu trúc q trình dạy học, theo hệ thống dạy học tối thiểu tương tác của: thầy giáo – học trò – mơi trường tri thức [23] Như vậy, trình dạy học GV khơng tác động trực tiếp đến HS mà thông qua yếu tố trung gian tri thức, HS chủ thể hoạt động, kiến thức đối tượng Yếu tố mơi trường, theo nhóm tác giả yếu tố tĩnh, bất động mà thành tố thuộc cấu trúc hoạt động dạy học; môi trường không ảnh hưởng đến người học mà quan trọng người học phải thích nghi với môi trường Quan điểm đưa phương tiện, cơng cụ để kích thích hứng thú – tình dạy học lựa chọn kỹ lưỡng, đặc biệt cách thức gia tăng tương tác, hợp tác dạy học môi trường học tập để người học thành công, nhiên lại chưa đề xuất phương tiện cụ thể để thực định hướng thực tiễn dạy học Tiếp nối lý luận sẵn có, luận văn tiếp tục nghiên cứu vấn đề cách hệ thống, chi tiết cụ thể để vận dụng vào dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT Mục tiêu đề tài Đề xuất sử dụng quy trình dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT theo QĐSPTT có sử dụng TN góp phần đổi PPDH, nâng cao chất lượng dạy học Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất quy trình tổ chức dạy học có sử dụng TN dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT theo QĐSPTT cách hợp lý, vận dụng quy trình phát huy tính chủ động, tích cực HS, đạt mục tiêu truyền thụ kiến thức, góp phần nâng cao chất lượng Giáo dục – Đào tạo xây dựng người Democứu Version - Select.Pdf SDK Nhiệm vụ nghiên - Nghiên cứu đường lối Đảng, chủ trương đổi nhà nước ngành Giáo dục Đào tạo nước ta - Nghiên cứu sở lý luận QĐSPTT - Đánh giá thực trạng dạy GV học HS chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT qua xây dựng tiến trình dạy học sử dụng TN theo QĐSPTT - Xây dựng tiến trình dạy học cho số học cụ thể có sử dụng TN chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT theo QĐSPTT - Tiến hành TNSP trường THPT nhằm đánh giá rút kết luận cho đề tài Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT có sử dụng TN theo QĐSPTT Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu sử dụng TN dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT theo QĐSPTT - Thiết kế số dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT có sử dụng TN theo QĐSPTT tiến hành TNSP trường THPT Trần Hưng Đạo – thành phố Mỹ Tho – Tiền Giang để đánh giá kết nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 8.1 Nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu tài liệu lý luận (triết học, giáo dục học, tâm lí học, lý luận dạy học mơn Vật lí) có liên quan tới luận văn, lý luận QĐSPTT - Nghiên cứu SGK, TN, phân phối chương trình, sách tham khảo, tạp chí, tài liệu liên quan đến nội dung đề tài luận văn 8.2 Điều tra, quan sát - Thực điều tra thăm dò ý kiến thực tế GV giảng dạy phiếu thăm dò ý kiến để có thơng tin tổ chức cho HS làm TN, làm việc theo QĐSPTT - Thực điều tra thăm dò ý kiến HS sau học chương “Chất khí” có sử dụng TN theo QĐSPTT 8.3 Thực nghiệm sư phạm Demo Version - Select.Pdf SDK Nhằm kiểm nghiệm tính khả thi hiệu đề tài nghiên cứu Những đóng góp đề tài 9.1 Về lý thuyết - Bổ sung, làm sáng tỏ sở lý luận QĐSPTT xây dựng quy trình dạy học theo QĐSPTT - Làm sáng tỏ cách thức sử dụng TN dạy học theo QĐSPTT 9.2 Về thực tiễn - Tìm hiểu lưu trữ số tư liệu hỗ trợ cho tiến trình dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT - Tạo hội cho HS tiếp cận với phương tiện dạy học đại, làm việc theo nhóm, cách sử dụng TN hiệu phát huy khả tự lực giải vấn đề - Từ nghiên cứu lý luận vận dụng vào trình dạy học thực tế, chứng minh sử dụng TN dạy học theo QĐSPTT phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo HS - Thiết kế số chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT có sử dụng TN theo QĐSPTT - Đề tài làm tài liệu tham khảo cho GV dạy chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT với quy trình đề xuất 10 Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục tài liệu tham khảo, phần nội dung luận văn gồm chương: Chương Cơ sở lý luận việc sử dụng quan điểm sư phạm tương tác thí nghiệm dạy học Vật lí Chương Tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 trung học phổ thơng việc sử dụng thí nghiệm theo quan điểm sư phạm tương tác Chương Thực nghiệm sư phạm Demo Version - Select.Pdf SDK ... gồm chương: Chương Cơ sở lý luận việc sử dụng quan điểm sư phạm tương tác thí nghiệm dạy học Vật lí Chương Tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 trung học phổ thơng việc sử dụng thí nghiệm. .. trò sư phạm tương tác trình dạy học 24 1.6 Các nguyên lý quan điểm sư phạm tương tác 25 Vai trò thí nghiệm dạy học Vật lí 27 Các biện pháp sử dụng thí nghiệm theo quan điểm sư phạm tương. .. 15 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG QUAN ĐIỂM SƯ PHẠM TƯƠNG TÁC VÀ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 15 Sư phạm tương tác vai trò sư phạm tương tác với trình dạy học