Tổ chức dạy học phần “Nhiệt học” – Vật lí 10 THPT theo hướng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thông qua bài tập định tính và câu hỏi thực tế

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG NGUYỄN THỊ ÁNH VI TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC – VẬT LÍ 10 THPT THEO HƯỚNG VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN THÔNG QUA BÀI TẬP ĐỊ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ĐÀ NẴNG

NGUYỄN THỊ ÁNH VI

TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC – VẬT LÍ 10 THPT THEO HƯỚNG VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN THÔNG

QUA BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH VÀ CÂU HỎI THỰC TẾ

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

Mã số: 60140111

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

GIÁO DỤC HỌC

ĐÀ NẴNG, 01/ 2018

I CẢM ƠN Công trình đã hoàn thành tại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐHĐN -

Người hướng dẫn khoa học:

PGS TS Lê Công Triêm

Phản biện 1: PGS TS Lê Văn Giáo

Phản biện 2: GS TS Đỗ Hương Trà

Luận văn sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp thạc sĩ giáo dục họp tại trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN vào ngày 05, 06 tháng 01 năm 2018

Có thể tìm thấy luận văn tại:

Trung tâm Thông tin – học liệu, Đại học Đà Nẵng

Thư viện Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Vật lí học là một trong những khoa học cơ bản, nghiên cứu các dạng chuyển động tổng quát của thế giới vật chất Những thông tin mà vật lí học thu thập và hệ thống hóa được rút ra từ quan sát, thực nghiệm hoặc từ những suy luận lý thuyết và được kiểm chứng bằng thực nghiệm Tri thức vật lí có các quy luật phát triển nội tại của nó, nhưng nó luôn luôn hoặc là dựa vào sự đòi hỏi của đời sống nhằm giải quyết một số nhu cầu nào đó hoặc cuối cùng cũng được đưa vào đời sống nhằm thỏa mãn một nhu cầu nào đó Chính vì thế, Vật lí học luôn gắn bó với công nghệ và đời sống

Để học tốt môn Vật lí thì đòi hỏi phải có sự kết hợp chặt chẽ giữa học sinh (HS)

và giáo viên (GV) HS phải ham hiểu biết, có thái độ học tập tốt Bên cạnh đó GV cần phải có phương pháp dạy học hợp lý nhằm giúp các em không nhàm chán trong việc học tập Do đó phương pháp học tập tác động rất lớn đến việc tiếp thu kiến thức của

HS Mỗi GV có những phương pháp dạy học riêng và phải biết cách thay đổi, kết hợp sao cho phù hợp với nhận thức của HS, tạo điều kiện cho HS có thể củng cố và phát triển năng lực của mình, đáp ứng mục tiêu giáo dục và phát triển con người Việt Nam trong thời kì mới

Một trong những mục tiêu quan trọng của giáo dục phổ thông hiện nay là rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh Điều đó được khẳng định trong Chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010, ban hành kèm theo quyết đinh số 201/2001/QĐ/TTg ngày 28/12/2001 của Thủ Tướng Chính phủ: “Thực hiện giáo dục toàn diện về đức, trí, thể mĩ… Xây dựng thái độ học tập đúng đắn, phương pháp học tập chủ động, tích cực, sáng tạo; lòng ham học, ham hiểu biết, năng lực tự học, năng lực vận dụng kiến thức vào đời sống” [ ]

Mục tiêu quan trọng nêu trên cũng được quy định tại điều 28 Luật giáo dục:

“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn ” [ ]

Tuy nhiên vấn đề đổi mới phương pháp dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng ở các trường phổ thông hiện nay là một vấn đề mang tính thời sự, cấp bách Đây

là vấn đề không thể giải quyết một sớm một chiều mà cần phải có thời gian, giáo viên cần khắc phục những thói quen về những cách dạy cũ, lạc hậu; luôn nâng cao năng lực chuyên môn, cập nhật thông tin về cách thức đổi mới phương pháp dạy học, có như vậy chúng ta mới có một đội ngũ giáo viên đủ năng lực để đào tạo ra những thế hệ theo kịp với sự phát triển của các nước trong khu vực và trên thế giới Muốn quá trình dạy học đạt hiệu quả cao, giáo viên phải biết kết hợp một cách linh hoạt các phương pháp dạy học, mức độ hiệu quả của phương pháp này hay phương pháp khác và tác động của các phương pháp đó đến tính tích cực tư duy của học sinh như thế nào, suy cho cùng, phụ thuộc vào khả năng sư phạm và nghệ thuật của từng giáo viên

Từ những trải nghiệm của bản thân tôi nhận thấy, một trong những phương pháp dạy học môn vật lí có hiệu quả nhất là kết hợp vật lí vào đời sống Bởi Vật lí là môn khoa học tự nhiên nên dễ gây nhàm chán cho học sinh Do đó, nếu kết hợp những kiến thức thực tiễn vào môn học sẽ giúp học sinh quan tâm, chú ý, theo dõi, giảm bớt căng thẳng mệt nhọc trong giờ học Như vậy học sinh sẽ dễ tiếp thu vào bài học và học tập tốt hơn Ngoài ra phần “Nhiệt học” Vật lí 10 cơ bản trình bày các kiến thức vật lí

về chất khí, cơ sở của nhiệt động lực học, chất rắn, chất lỏng và sự chuyển thể…Song hầu hết các hiện tượng vật lí trong chương này khó hình dung, khó tiếp cận trực tiếp

Do đó khó khăn trong việc lĩnh hội, vận dụng tri thức vào giải các hiện tượng thực tế

Với những lý do trên, tôi quyết định chọn đề tài nghiên cứu Tổ chức dạy học phần “Nhiệt học” – Vật lí 10 THPT theo hướng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thông qua bài tập định tính và câu hỏi thực tế để có thể tìm hiểu sâu hơn

về cách kết hợp thực tiễn đời sống vào bài giảng vật lí một cách hiệu quả nhất

2 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau, thông qua việc khảo sát nội dung chương trình sách giáo khoa Vật lí THPT và tìm hiểu những thông tin khoa học có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tôi nhận thấy:

- Hầu hết các tác giả biên soạn sách giáo khoa Vật lí ít nhiều đểu đã đưa BTĐT

và CHTT vào nội dung chương trình, song do những hạn chế về khuôn khổ và sự cần

thiết phải đảm bảo những yêu cầu khác của sách giáo khoa, nên số lượng BTĐT và CHTT được đề cập chưa nhiều, nội dung và hình thức chưa phong phú, chưa có những định hướng cụ thể để giáo viên sử dụng chúng một cách hiệu quả

- Một số tác giả có đề cập đến vai trò của BTĐT và CHTT trong dạy học vật lí, tiêu biểu là tác giả: Nguyễn Ngọc Hưng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Xuân Quế, Phạm Hữu Tòng… Tuy nhiên, xuất phát từ những mục đích nghiên cứu khác nhau của các tác giả, nên các tác giả đó cũng chưa đi sâu vào việc thiết kế và BTĐT và CHTT trong dạy học vật lí

- Liên quan đến vấn đề nghiên cứu, có các tài liệu: “Những bài tập định tính về vật lí cấp ba” của tác giả M.E Tultrinxki, do Nguyễn Phúc Thuần, Phạm Hồng Tuất biên dịch vào những năm 70 của thế kỉ XX; “Hỏi đáp những hiện tượng vật lí” của Nguyễn Đức Minh và Nguyễn Xuân Khoát; “Bài tập vật lí có nội dung thực tế” của Nguyễn Linh Quý, Bùi Ngọc Quỳnh và Văn An Chiêu; “Bài tập định tính và câu hỏi thực tế” của Nguyễn Dũng, Nguyễn Đức Minh và Ngô Quốc Quýnh … Trong đó, các tác giả đã chú trọng đến việc xây dựng hệ thống BTĐT và cũng chưa đề cập đến những định hướng cụ thể về cách sử dụng loại bài tập này trong tiến trình dạy học vật

HS, qua đó nâng cao hơn nữa chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông

4 Giả thuyết khoa học

Nếu các giờ học vật lí đều được tiến hành với sự tăng cường sử dụng BTĐT và CHTT thì sẽ tích cực hóa hoạt động nhận thức, nâng cao được khả năng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho HS, góp phần nâng cao chất lượng dạy học ở trường THPT

5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

Do hạn chế về thời gian quy định cho một luận văn, nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu trong phạm vi:

- Nội dung nghiên cứu chỉ đề cập đến phần nhiệt học thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT

- Thực nghiệm sư phạm tiến hành tại một số lớp của trường PT dân tộc nội trú tỉnh Quảng Nam, Tỉnh Quảng Nam

- Đối tượng: Hoạt động dạy học phần nhiệt học theo hướng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích nghiên cứu, đề tài thực hiện các nhiệm vụ cơ bản sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về việc sử dụng BTĐT và CHTT trong việc nâng cao khả năng vận dụng KTVL vào thực tiễn cho HS

- Nghiên cứu nội dung, chương trình sách giáo khoa vật lí THPT và nội dung BTĐT và CHTT tương ứng, trên cơ sở đó biên soạn mẫu tài liệu về BTĐT và CHTT phần nhiệt học thuộc chương trình vật lí lớp 10 THPT

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm, kiểm chứng chất lượng và hiệu quả của việc

sử dụng BTĐT và CHTT trong tổ chức hoạt động nhận thức của HS

7 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài, tôi đã sử dụng các PP nghiên cứu sau:

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước, các chỉ thị của

Bộ Giáo dục và Đào tạo về đổi mới PP dạy học hiện nay ở cấp THPT

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tâm lí học, giáo dục học và lí luận dạy học bộ môn vật lí theo hướng tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học môn vật lí ở trường THPT

- Nghiên cứu vai trò, cách sử dụng BTĐT và CHTT trong tổ chức hoạt động nhận thức của HS và hiệu quả của nó đối với quá trình dạy

7.2 Phương pháp điều tra

Thăm dò, trao đổi ý kiến với đồng nghiệp và xây dựng mẫu phiếu điều tra đối với HS ở một số trường THPT để nắm bắt thực trạng về các vấn đề

- Cách tổ chức dạy học và mức độ sử dụng BTĐT và CHTT trong dạy học vật lí

ở trường THPT hiện nay

- Khả năng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế đời sống của HS THPT hiện nay

7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành dạy thực nghiệm theo PP chéo ở một số lớp trong một trường THPT

để kiểm tra hiệu quả và tính khả thi của đề tài

7.4 Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm và kiểm định giả thiết thống kê về sự khác biệt trong các kết quả học tập của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm

9 Cấu trúc luận văn

Mở đầu

Nội dung

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học vật lý THPT

theo hướng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thông qua BTĐT và CHTT

Chương 2: Tổ chức dạy học phần nhiệt học – Vật lí THPT theo hướng vận

dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thông qua BTĐT và CHTT

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Kết luận

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

CHƯƠNG I

CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÝ THPT THEO HƯỚNG VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN

THÔNG QUA BTĐT VÀ CHTT 1.1 Cơ sở lí luận của việc tổ chức dạy học vật lí THPT theo hướng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thông qua BTĐT và CHTT

1.1.1 Khái quát về BTĐT và CHTT

1.1.1.1 Khái niệm BTĐT và CHTT

BTĐT là những bài tập mà khi giải, HS không cần thực hiện các phép tính phức tạp mà phải sử dụng những phép suy luận lôgic trên cơ sở hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể Mục tiêu cần đạt được khi giải một bài toán vật lý nói chung là tìm được câu trả lời đúng đắn, giải đáp được vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học chặt chẽ

CHTT là một dạng của BTĐT, đó là những câu hỏi có liên quan đến những vấn

đề liên quan đến những vấn đề xảy ra rất gần gũi với đời sống thực tế mà khi trả lời chúng không những vận dụng linh hoạt các khái niệm, quy tắc, định luật vật lý mà còn nắm chắc và vận dụng tốt những hệ quả của chúng Các CHTT chú trọng đến việc chuyển tải kiến thức từ lý thuyết sang những ứng dụng kĩ thuật đơn giản tương ứng, nên về mức độ đối với HS, việc trả lời CHTT có phần khó khăn hơn so với việc giải các BTĐT

1.1.1.2 Phân loại BTĐT và CHTT

- Phân loại BTĐT

Có thể dựa trên những tiêu chí khác nhau để phân loại BTĐT Tuy nhiên việc phân loại BTĐT cũng chỉ mang tính tương đối vì trong bất kì một loại bài tập nào cũng chứa đựng những yếu tố của một loại bài tập khác Ở đây, dựa vào mức độ khó khăn của BTĐT đối với HS, có thể chia làm ba loại: BTĐT đơn giản, BTĐT tổng hợp

và BTĐT sáng tạo

- Phân loại CHTT

Với mục đích nghiên cứu sử dụng CHTT cho đối tượng là HS THPT, dựa vào mức độ kiến thức được trang bị, kết hợp với “vốn hiểu biết”, “kinh nghiệm sống” của chính bản thân HS, có thể chia CHTT làm hai loại: CHTT tập dượt và CHTT sáng tạo

1.2 Thực trạng về vấn đề sử dụng BTĐT và CHTT trong dạy học vật lí ở các trường THPT hiện nay

Trong chương trình Vật lí THPT bao gồm nhiều phần như cơ học, nhiệt học, quang học…Trong mỗi phần lại bao gồm một khối lượng tri thức đồ sộ, đặc biệt là có rất nhiều kiến thức liên quan đến thực tế Việc áp dụng kiến thức đã học vào thực tế giúp HS củng cố kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, hiểu rõ vai trò ý nghĩa thực tế của môn học Tuy nhiên, thực tế hiện nay cho thấy phần lớn HS chưa chú trọng rèn luyện các thao tác tư duy, còn học theo lối truyền thống nên hiệu quả học tập chưa đạt như mong muốn, còn nhiều hạn chế

1.2.3 Những thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng BTĐT và CHTT

1.2.3.1 Những thuận lợi

Sự quan tâm, đầu tư của các cấp chính quyền và toàn xã hội cho sự nghiệp giáo dục tạo điều kiện về mọi mặt cho việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tăng cường khả năng vận dụng KTVL vào thực tiễn của HS

1.2.3.2 Những khó khăn

Ngoài những thuận lợi cơ bản như trên, khi sử dụng BTĐT và CHTT theo hướng tăng cường khả năng vận KTVL cho HS ở các trường THPT hiện nay còn gặp phải những khó khăn nhất định

1.2.3.3 Một số nguyên nhân cơ bản

Thứ nhất, việc đổi mới PPDH đang được các trường THPT quan tâm và tiến

hành trong những năm gần đây song nhìn chung vẫn chưa đạt hiệu quả cao Các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS chưa được chú trọng

Thứ hai, thời gian của một tiết học hạn chế đến việc truyền tải nội dung kiến thức có trong bài học

Thứ ba, sự đầu tư về thời gian và công sức cho việc dạy học của GV chưa cao,

chưa tập trung GV ngoài việc dạy học còn làm nhiều công việc khác Trong khi đó, giải BTĐT và CHTT thường mất thời gian của giờ lên lớp và việc chấm BTĐT và CHTT cũng mất nhiều thời gian Một số GV vẫn còn hạn chế về trình độ chuyên môn,

kỹ thuật, sử dụng phương tiện trực quan

Thứ tư, việc kiểm tra đánh giá trong dạy học hiện nay chưa thật hợp lí Các

BTĐT và CHTT hầu như ít sử dụng trong nội dung bài kiểm tra, trong khi các bài tập định lượng và câu hỏi lí thuyết lại được sử dụng nhiều

1.3 Tổ chức dạy học vật lý THPT theo hướng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thông qua BTĐT và CHTT

1.3.1 Tổ chức hoạt động hướng dẫn học sinh học tập theo hướng tích hợp 1.3.2 Tổ chức hoạt động hướng dẫn HS thông qua các tình huống giả định bằng các hiện tượng thực tiễn

1.4 Biện pháp rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn thông qua BTĐT và CHTT cho HS

1.4.1 Hình thành cho HS một hệ thống kiến thức cơ bản vững vàng sâu sắc 1.4.2 Rèn luyện cho HS năng lực tư duy logic, khả năng độc lập suy nghĩ 1.4.3 Rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thông qua việc hướng dẫn HS tìm các phương pháp giải của một BTĐT và CHTT

1.4.4 GV khuyến khích HS lập nhóm học tập, cùng tìm hiểu, nghiên cứu, thảo luận trong việc giải quyết các BTĐT và CHTT, liên hệ các kiến thức đã học vào thực tiễn

1.4.5 Lựa chọn được một hệ thống BTĐT và CHTT phù hợp để phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS

1.5 Kết luận chương I

Trong chương này, tôi đã tập trung nghiên cứu một cách có hệ thống những cơ

sở lí luận về vấn đề liên quan đến việc tổ chức dạy học vât lí theo hướng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thông qua BTĐT và CHTT, cụ thể như sau:

Nghiên cứu về vai trò của BTĐT và CHTT trong việc vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn nhằm thấy được tầm quan trọng của BTĐT và CHTT đối với quá trình nhận thức kiến thức vật lí của HS

Nghiên cứu về thực trạng dạy học ở trường phổ thông hiện nay cho thấy việc sử dụng BTĐT và CHTT trong dạy học còn rất hạn chế, chưa được coi trọng và việc học của HS còn nặng về tính thi cử, chưa liên hệ với thực tiễn

Nghiên cứu sử dụng BTĐT và CHTT như thế nào trong từng tiết học, nghiên cứu cách tổ chức dạy học vật lí THPT theo hướng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thông qua BTĐT và CHTT và các biện pháp giúp HS rèn luyện và phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn thông qua BTĐT và CHTT để mang lại hiệu quả học tập tốt nhất

Trên cơ sở đó tôi thấy việc vận dụng KTVL vào thực tiễn cho HS ở trường THPT là hết sức cần thiết, nhất là việc sử dụng BTĐT và CHTT trong quá trình dạy học để góp phần nâng cao hiệu quả dạy học Việc sử dụng BTĐT và CHTT hợp lí và

có mục đích chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả cao trong việc phát triển tư duy khoa học cho HS