Soạn thảo bài tập chương “ động lực học chất điểm”, vật lí 10 và sử dụng trong đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THU HOÀI SOẠN THẢO BÀI TẬP CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 VÀ SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ HÀ NỘI - 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THU HOÀI SOẠN THẢO BÀI TẬP CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 VÀ SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MƠN VẬT LÍ) Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS Đỗ Hƣơng Trà HÀ NỘI - 2020 LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo Ban giám hiệu Trƣờng Đại học Giáo dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội toàn thể thầy giáo, cô giáo tham gia giảng dạy giúp đỡ, tạo điều kiện cho tác giả trình học tập nghiên cứu đề tài Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giáo GS.TS Đỗ Hƣơng Trà, ngƣời tận tình bảo hƣớng dẫn tác giả thời gian nghiên cứu hoàn thành đề tài Tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu, thầy giáo dạy học mơn Vật lí trƣờng THPT chuyên Lƣơng Văn Tụy tỉnh Ninh Bình em học sinh giúp đỡ tác giả suốt thời gian thực nghiệm sƣ phạm Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè ln động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt để tác giả học tập hoàn thành đề tài Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 01 năm 2020 Tác giả Phạm Thu Hoài i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BT Bài tập ĐL Định luật GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh KT Kiến thức KN Kĩ NL Năng lực NXB Nhà xuất TNSP Thực nghiệm sƣ phạm THPT Trung học phổ thông ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ vii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài Giả thuyết khoa học đề tài Khách thể đối tƣợng nghiên cứu 4.1 Khách thể nghiên cứu 4.2 Đối tƣợng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1 Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận 6.2 Phƣơng pháp điều tra khảo sát 6.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SOẠN THẢO BÀI TẬP ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ……………….5 1.1 Lịch sử nghiên cứu đề tài 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Ở Việt Nam 1.2 Năng lực lực giải vấn đề 1.2.1 Năng lực iii 1.2.2 Năng lực giải vấn đề 1.3 Đánh giá lực 14 1.3.1 Khái niệm đánh giá 14 1.3.2 Đánh giá lực 15 1.4 Bài tập Vật lí 17 1.4.1 Khái niệm 17 1.4.2 Vai trò tập Vật lí 18 1.4.3 Phân loại tập Vật lí 18 1.5 Nguyên tắc soạn thảo tập đánh giá lực giải vấn đề 1.6 Phân mức độ cho tập đánh giá lực giải vấn đề 20 1.7 Quy trình soạn thảo tập đánh giá lực giải vấn đề 20 1.8 Thực trạng việc việc soạn thảo tập đánh giá lực giải vấn đề học sinh dạy học Vật lí 23 1.8.1 Mục đích điều tra 23 1.8.2 Đối tƣợng điều tra 23 1.8.3 Phƣơng pháp điều tra 23 1.8.4 Kết điều tra 23 Tiểu kết chƣơng 1………………………………………………………… 28 CHƢƠNG SOẠN THẢO BÀI TẬP CHƢƠNG „„ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM‟‟, VẬT LÍ 10 VÀ SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH……………………………28 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 29 2.1.1 Vị trí nhiệm vụ chƣơng “Động lực học chất điểm” 29 2.1.2 Cấu trúc nội dung chƣơng “Động lực học chất điểm” 29 2.1.3 Mục tiêu dạy học chƣơng “Động lực học chất điểm” 32 2.1.4 Mục tiêu phát triển lực giải vấn đề qua dạy học chƣơng “Động lực học chất điểm” 33 2.1.5 Các khó khăn quan niệm sai lầm học sinh thƣờng gặp dạy học chƣơng “Động lực học chất điểm” 34 iv 2.2 Soạn thảo tập chƣơng “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 sử dụng đánh giá lực giải vấn đề học sinh 35 2.2.1 Mô tả mục tiêu lực hệ thống tập 35 2.2.2 Soạn thảo hệ thống tập đánh giá lực giải vấn đề chƣơng “Động lực học chất điểm” 38 2.3 Sử dụng hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” đánh giá lực giải vấn đề học sinh 80 2.3.1 Ma trận đề kiểm tra 81 2.3.2 Nội dung đề kiểm tra 82 2.3.3 Xây dựng Rubric đánh giá lực giải vấn đề 84 Tiểu kết chƣơng 89 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 90 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 90 3.2 Đối tƣợng, thời gian địa điểm thực nghiệm sƣ phạm 90 3.2.1 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 90 3.2.2 Thời gian địa điểm thực nghiệm sƣ phạm 90 3.3 Nội dung thực nghiệm sƣ phạm 90 3.4 Phƣơng pháp tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 91 3.5 Diễn biến trình thực nghiệm sƣ phạm 91 3.5.1 Đối với việc lấy ý kiến chuyên gia 91 3.5.2 Đối với việc thực nghiệm học sinh 92 3.6 Kết thực nghiệm sƣ phạm 93 3.6.1 Kết hỏi ý kiến chuyên gia 93 3.6.2 Phân tích kết thực nghiệm sƣ phạm với học sinh 94 Tiểu kết chƣơng 103 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 104 Kết luận 104 Khuyến nghị 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Cấu trúc lực GQVĐ 11 Bảng 1.2 So sánh đánh giá lực đánh giá KT, KN 15 Bảng 1.3 Kết khảo sát câu 24 Bảng 1.4 Kết khảo sát câu 24 Bảng 1.5 Kết khảo sát câu 25 Bảng 1.6 Kết khảo sát câu 25 Bảng 1.7 Kết khảo sát câu 26 Bảng 2.1 Mô tả hệ thống tập soạn thảo 35 Bảng 2.2 Khoảng cách phanh tốc độ khác 57 Bảng 2.3 Ma trận đề kiểm tra 81 Bảng 2.4 Rubic đánh giá đề kiểm tra 84 Bảng 3.2 Kết chụp hình Excel 96 Bảng 3.3 Độ khó, độ phân biệt tập 98 Bảng 3.4 Hệ số Cronbach anpha hệ thống tập 99 Bảng 3.5 Kết kiểm tra 100 Bảng 3.6 Các thông số thống kê mô tả kết kiểm tra 101 vi DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ Sơ đồ 2.1 Cấu trúc logic nội dung chƣơng “Động lực học chất điểm”…… 30 Hình 2.1 Kiến trúc vòm 39 Hình 2.2 Đơn giản hóa kiến trúc vòm 39 Hình 2.3 Lực tác dụng lên viên đá 46 Hình 2.4 Vật treo dây 40 Hình 2.5 Mơ tả thí nghiệm 44 Hình 2.6 Ngƣời đứng bàn cân 45 Hình 2.7 Bình nƣớc chứa vật đặt cân 46 Hình 2.8 Bình nƣớc bình nƣớc chứa bát đặt cân 46 Hình 2.9 Lực tác dụng lên ngƣời hệ “ngƣời – gậy” 46 Hình 2.10 Cú nhảy khơng dù 49 Hình 2.11 Đồ thị vận tốc ngƣời nhảy dù theo thời gian 50 Hình 2.12 Các lực tác dụng lên ngƣời kéo co 53 Hình 2.13 Đồ thị biểu diễn lực đàn hồi theo độ biến dạng dây cao su 61 Hình 2.14 Đồ thị biểu diễn lực đàn hồi theo độ biến dạng lò xo 61 Hình 2.15 Đồ thị biểu diễn lực đàn hồi theo độ biến dạng lò xo 62 Hình 2.16 Eris Dysmonia 64 Hình 2.17 Ơ tơ vào khúc cua 67 Hình 2.18 Ơ tơ đoạn đƣờng cong nghiêng 68 Hình 2.19 Nhào lộn ô tô 70 Hình 2.20 Mơ tả thí nghiệm 72 Hình 2.21 Kết thí nghiệm 72 Hình 2.22 Mơ tả trò chơi khúc cầu 79 Hình 2.23 Đồ thị vận tốc theo thời gian 83 Hình 2.24 Nhào lộn tơ 84 Biểu đồ 3.1 Thống kê số HS làm đƣợc mức theo 95 Biểu đồ 3.2 Kết phân tích kiểm tra 101 vii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, phát triển nhanh chóng khoa học, kĩ thuật cơng nghệ đòi hỏi giáo dục nƣớc ta phải có đổi bản, toàn diện Một định hƣớng việc đổi giáo dục chuyển từ giáo dục mang tính hàn lâm, xa rời thực tiễn sang giáo dục trọng việc hình thành lực phẩm chất, giúp ngƣời học thích ứng đƣợc với thay đổi xã hội Đồng thời với việc đổi chƣơng trình, phƣơng pháp dạy học phải đổi hình thức kiểm tra, đánh giá, phải chuyển cách đánh giá kết giáo dục từ nặng kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá lực vận dụng kiến thức giải vấn đề, trọng kiểm tra đánh giá trình dạy học Nghị số 44/NQ – CP, ngày 09/6/2014 Ban hành Chƣơng trình hành động Chính phủ thực Nghị số 29 – NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ tám Ban chấp hành Trung ƣơng khóa XI đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo rõ: “Đổi hình thức, phương pháp thi, kiểm tra đánh giá kết giáo dục theo hướng đánh giá lực người học; kết hợp đánh giá trình với đánh giá cuối kỳ học, cuối năm học theo mơ hình nước có giáo dục phát triển ”[7] Vật lí mơn khoa học tự nhiên có nhiều nội dung gắn với thực tiễn Tuy thực tế nội dung chƣơng trình sách giáo khoa mơn Vật lí nặng tính hàn lâm, có liên hệ kiến thức với thực tiễn Bên cạnh đó, hình thức thi, kiểm tra đánh giá trọng đến việc kiểm tra kiểm tra kiến thức kĩ tính tốn nên q trình giảng dạy mơn Vật lí, đa số giáo viên trọng vào tập nặng tính tốn mà chƣa có nhiều tập đánh giá lực học sinh, lực vận dụng kiến thức để giải vấn đề thực tiễn Giáo viên có 2.1 Cần tạo điều kiện cho GV đƣợc tham gia đợt tập huấn dạy học phát triển lực, đổi kiểm tra đánh giá theo lực 2.2 Trong trình giảng dạy GV cần soạn thảo nhiều tập gắn liền với thực tiễn để giúp HS phát triển lực GQVĐ 2.3 Tiếp tục nghiên cứu, lựa chọn, đa dạng hóa loại tập để bổ sung vào hệ thống tập đánh giá lực GQVĐ HS dạy học chƣơng "Động lực học chất điểm" chƣơng chƣơng trình Vật lí 10 nhƣ chƣơng trình Vật lí 11 12 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Biên, Nguyễn Thị Hoài Thu (2018), Xây dựng tập chương từ trường nhằm đánh giá lực Vật lí học sinh, Tạp chí giáo dục, (441), tr.48 - 52 Nguyễn Lăng Bình , Đỗ Hƣơng Trà (2017), Dạy học tích cực, NXB Đại học sƣ phạm Hà Nội Hồng Hòa Bình (2015), Năng lực đánh giá theo lực, Tạp chí Khoa học ĐHSP TPHCM, (71), tr.21-31 Bộ giáo dục đào tạo (2010), Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kĩ môn Vật lí 10, NXB Giáo dục Bộ giáo dục đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn Dạy học kiểm tra đánh giá kết học tập theo định hướng phát triển lực học sinh cấp THPT môn Vật lí, Vụ giáo dục trung học Bộ giáo dục đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể chương trình giáo dục phổ thơng mới, Hà Nội Chính phủ (2014), Nghị Ban hành chương trình hành động Chính phủ thực Nghị số 29 – NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 Hội nghị lần thứ tám Ban chấp hành Trung ương khóa XI đổi bản, tồn diện giáo dục đào tạo đáp ứng yêu cầu cơng nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế, Hà Nội Phạm Kim Chung, Lê Thái Hƣng, Lê Thị Thu Hiền (2017), Giáo trình phương pháp dạy học Vật lí trường Trung học phổ thông, NXB Đại học quốc gia Hà Nội Nguyễn Thu Hà (2014), Giảng dạy theo lực đánh giá theo lực giáo dục: Một số vấn đề lí luận bản, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Nghiên cứu Giáo dục, Tập 30, Số 2, tr.56-64 106 10 Phạm Minh Hạc (2002), Tuyển tập Tâm lí học, NXB Giáo dục 11 Trần Bá Hoành (2007), Đổi phương pháp dạy học, chương trình sách giáo khoa, NXB Đại học sƣ phạm, Hà Nội 12 Đặng Thành Hƣng (2012), Năng lực giáo dục theo tiếp cận lực, Tạp chí Quản lí Giáo dục, (43) 13 Lê Thái Hƣng, Vũ Phƣơng Liên, Nguyễn Thị Hằng (2016), Thử nghiệm đánh giá lực giải vấn đề học sinh dạy học chương Oxi – Lưu huỳnh (Hóa học 10), Tạp chí giáo dục (378), tr 46-48 14 Nguyễn Văn Khải, Nguyễn Duy Chiến, Phạm Thị Mai, Lí luận dạy học Vật lí trường phổ thông, NXB Giáo dục 15 Nguyễn Công Khanh (chủ biên) - Đào Thị Oanh- Lê Mỹ Dung (2014), Kiểm tra đánh giá giáo dục NXB Đại học Sƣ phạm 16 Bernd Meier, Nguyễn Văn Cƣờng (2004), Lí luận dạy học đại học, NXB Đại học sƣ phạm Hà Nội 17 Nguyễn Hồng Quyên (2018), Phát triển lực giải vấn đề tập tình dạy học Sinh thái học (Sinh học 12) trường trung học phổ thơng, Tạp chí Giáo dục, (Số đặc biệt kì tháng 5/2018), tr.212-217 18 Phan Anh Tài (2014), Đánh giá lực giải vấn đề học sinh dạy học Toán lớp 11 Trung học phổ thông, Luận án tiến sĩ Trƣờng Đại học Vinh 19 Phan Đồng Châu Thủy, Nguyễn Thị Ngân (2017), Xây dựng thang đo công cụ đánh giá lực giải vấn đề học sinh qua dạy học dự án, Tạp chí khoa học trƣờng Đại học Sƣ phạm TP Hồ Chí Minh, (4), tr.99109 20 Phạm Hữu Tòng (2005), Lí luận dạy học Vật lí 1, NXB Đại học sƣ phạm Hà Nội 21 Đỗ Hƣơng Trà (2019), Dạy học phát triển lực môn Vật lí THPT, NXB Đại học sƣ phạm Hà Nội 107 22 Hoàng Đức Tuyến (2018), Xây dựng sử dụng hệ thống tập chương Khúc xạ ánh sáng – Vật lí 11 nhằm phát triển lực Vật lí học sinh, Luận văn thạc sĩ Khoa học giáo dục, Đại học sƣ phạm Hà Nội 23 Lê Trọng Tƣờng (Chủ biên) (2006), Bài tập Vật lí 10 Nâng cao, NXB Giáo dục 108 PHỤ LỤC PHỤ LỤC PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN PHẦN I: MỘT SỐ THƠNG TIN CÁ NHÂN (Q thầy vui lòng điền số thơng tin cá nhân, đánh dấu x vào trống) Họ tên: (Có thể ghi khơng)…………………………… Năm sinh:…………Giới tính:  Nam  Nữ Số năm giảng dạy: …… Trƣờng:………………………….…… PHẦN II: NỘI DUNG ĐIỀU TRA Xin q thầy vui lòng cho biết ý kiến việc đánh giá lực HS trƣờng THPT mà thầy/cô công tác (Đánh dấu x vào nội dung mà quý thầy/cô lựa chọn) Câu Thầy (cô) đồng ý với quan điểm sau đánh giá lực? Đánh giá lực đánh giá kiến thức, kĩ năng, thái độ ngƣời học qua nội dung môn học Đánh giá lực đánh giá kiến thức, kĩ thái độ vào tình cụ thể, gắn với thực tiễn Ý kiến khác:……………………………………………………………… Câu 2: Theo thầy (cô) việc đánh giá lực HS dạy học mơn Vật lí cần thiết nhƣ nào? Rất cần thiết  Cần thiết Ít cần thiết Khơng cần thiết Câu 3: Hiện nay, thầy (cô) đánh giá kết học tập HS theo hƣớng nào? Đánh giá kiến thức, kĩ Đánh giá lực Đang chuyển dần từ đánh giá kiến thức, kĩ sang đánh giá lực Câu 4: Theo thầy (cơ), lực GQVĐ có tầm quan trọng nhƣ HS? Rất quan trọng Quan trọng Ít quan trọng Khơng quan trọng Câu 5: Thầy (cô) đánh giá lực GQVĐ học sinh dạy học mơn Vật lí mức độ nào? Rất thƣờng xuyên Thƣờng xuyên Thỉnh thoảng Chƣa Câu 6: Thầy (cô) soạn thảo tập để đánh giá lực GQVĐ chƣa? Ở mức độ nào? Thƣờng xuyên Thƣờng xuyên Thỉnh thoảng Chƣa Xin trân.trọng cảm ơn những.ý kiến thầy/cô! PHỤ LỤC PHIẾU LẤY Ý KIẾN CHUYÊN GIA VỀ HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” – VẬT LÍ 10 NHẰM ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH Họ tên giáo viên: ……………………………… Năm vào ngành:……… GV trƣờng:……………………………………………………………… Huyện/TP:………………………… Tỉnh:……………………………… Xin thầy/cô cho biết, tập xây dựng hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 có phù hợp với trình độ lực nhận thức hầu hết học sinh không? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Xin thầy/cô cho biết, cách phân mức cho tập xây dựng hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 có phù hợp khơng? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Xin thầy/cô cho biết, hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Phạm Thu Hồi soạn thảo giúp phát triển đánh giá lực giải vấn đề không? - Nếu có, xin nêu vài ƣu điểm so với hệ thống tập hành: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… - Nếu không, cho biết nhƣợc điểm chúng: ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… Xin thầy/ nhận xét, góp ý, bổ sung hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” để đánh giá NL GQVĐ HS Phạm Thu Hồi soạn thảo …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy/cơ! Ninh Bình, ngày …… tháng … … năm 2019 Ngƣời cho ý kiến PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH BÀI LÀM CỦA HỌC SINH ... thảo tập chương “ ộng lực học chất điểm”, Vật lí 10 sử dụng đánh giá lực giải vấn đề học sinh Mục đích nghiên cứu đề tài Soạn thảo sử dụng tập nhằm đánh giá lực giải vấn đề học sinh dạy học chƣơng... chƣơng “ ộng lực học chất điểm” Vật lí 10 Giả thuyết khoa học đề tài Nếu soạn thảo đƣợc sử dụng tập đánh giá lực giải vấn đề dạy học chƣơng “ ộng lực học chất điểm” xác định đƣợc lực giải vấn đề học. ..ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THU HOÀI SOẠN THẢO BÀI TẬP CHƢƠNG “ ỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 VÀ SỬ DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH LUẬN