Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học kiến thức về lực ma sát trượt (Vật lí 10) thông qua phim học tập

Bài viết nghiên cứu nhằm xây dựng được các nội dung phim học tập đáp ứng mục tiêu dạy học trong giai đoạn thực hiện chương trình giáo dục phổ thông mới ở Việt Nam như hiện nay.

VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 143-149 ISSN: 2354-0753 BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC KIẾN THỨC VỀ LỰC MA SÁT TRƯỢT (VẬT LÍ 10) THÔNG QUA PHIM HỌC TẬP Đỗ Hương Trà1,+, Trần Quang Hiệu2 Article History Received: 08/3/2020 Accepted: 12/4/2020 Published: 08/5/2020 Keywords film learning, problem solving capacity, sliding friction force, students Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Trường Trung học phổ thông Bắc Sơn, tỉnh Thái Nguyên + Tác giả liên hệ ● Email: dhtra@hotmail.com ABSTRACT Learning film is one of the teaching aids to use in the classroom If a learning film describes the real physical process, it stimulates the learning engine through sound and images and also helps learners to identify problems, propose and implement solutions The paper presents the principles and procedures for developing a learning film, the role of a learning film, and using a learning film in teaching Sliding Friction Force (Physics 10) to develop problem-solving capacity for students Therefore, some empirical results are obtained The initial results show that the learning film supports the problem-solving process and fosters the ability to solve problems for learners However, the development of learning film contents that meet the teaching objectives in the current implementation of the new general education program in Vietnam needs further studies Mở đầu Đã có nhiều nghiên cứu phương tiện dạy học, phương tiện dạy học coi bao gồm thiết bị kĩ thuật từ đơn giản đến phức tạp, dùng để hỗ trợ trình dạy học, giúp người học lĩnh hội kiến thức, kĩ kĩ xảo (Lê Dân, 2002) Phim video phương tiện dạy học ghi lại hình ảnh địa điểm, thời điểm xảy kiện mà người học khơng thể quan sát được, sau phát lại lúc cần thiết (John W.Bloch cộng sự, 1996) Phim học tập phim video xây dựng phục vụ dạy học Đã có số nghiên cứu sử dụng video clip dạy học Vật lí như: Alan Mcpherson Howard Timms (1988), Đỗ Huân (2001), với mục tiêu phát huy tính tích cực học sinh (HS) thơng qua video clip thí nghiệm, sử dụng clip thí nghiệm mơ thí nghiệm ảo Tuy nhiên, cịn thiếu nghiên cứu sử dụng phim học tập việc bồi dưỡng lực giải vấn đề (NLGQVĐ) HS Do vậy, vấn đề đặt nghiên cứu là: Làm để xây dựng phim học tập sử dụng hiệu dạy học Vật lí nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ HS Kết nghiên cứu 2.1 Sử dụng phim học tập dạy học kiến thức lực ma sát trượt (Vật lí 10) nhằm bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh 2.1.1 Xây dựng/lựa chọn phim lực ma sát trượt Khái niệm Phim học tập hiểu phim xây dựng phục vụ dạy học Trong phim có chứa đựng hình ảnh âm liên quan đến học nội dung hoạt động dạy học Cấu trúc phim học tập cần phù hợp với hoạt động học tập người học, phương pháp mục tiêu dạy học, yêu cầu sư phạm Dựa việc phân tích thuận lợi khó khăn học kiến thức lực ma sát, xây dựng lựa chọn số phim học tập sau: * Phim học tập số 1: Gợi ý phương án thí nghiệm Để xác định thực nghiệm việc lực ma sát trượt phụ thuộc vào yếu tố phụ thuộc nào, GV yêu cầu HS dự đoán cung cấp cho em dụng cụ thí nghiệm để thiết kế thí nghiệm kiểm tra dự đốn Tuy nhiên, với HS có NLGQVĐ mức thấp, phim học tập đưa gợi ý phương án thí nghiệm Phim học tập phương tiện dạy học hiệu dạy học theo phương pháp “Lớp học đảo ngược”, giúp HS tìm hiểu học trước đến lớp 143 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 143-149 ISSN: 2354-0753 HS trước xem phim nhận 02 nhiệm vụ: - Mơ tả lại thí nghiệm phim; - Từ kết thí nghiệm, rút kết luận Đoạn phim số 1: Lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc Trong đoạn phim này, khối gỗ hình hộp chữ nhật có mặt có diện tích khác gia cơng để có độ nhẵn gần Khối gỗ kéo mặt phẳng nằm ngang Đo lực ma sát 02 trường hợp: Diện tích tiếp xúc lớn diện tích tiếp xúc nhỏ, thơng báo giá trị đo cho HS (xem hình 1, 2) (địa chỉ: https://youtu.be/xJZ1rlm2CJY) Hình Đo lực ma sát trường hợp diện tích tiếp xúc lớn Hình Đo lực ma sát trường hợp diện tích tiếp xúc nhỏ Kết cho thấy, giá trị lực kế gần trường hợp HS rút kết luận: Lực ma sát trượt khơng phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc Đoạn phim số 2: Lực ma sát trượt phụ thuộc áp lực So sánh lực ma sát 02 trường hợp: Trường hợp lực kế kéo 01 khối gỗ trường hợp đặt thêm 01 khối gỗ có khối lượng lên khối gỗ ban đầu (địa chỉ: https://youtu.be/x86xM0TfR_w) Kết cho thấy, trường hợp có 02 khối gỗ giá trị lực kế gấp đơi trường hợp có 01 khối gỗ Thí nghiệm lặp lại với 02 khối gỗ giống khác (02 khối gỗ có kích thước bề mặt vật liệu khác với 02 khối gỗ làm thí nghiệm 1) Kết thu thí nghiệm HS rút kết luận: Lực ma sát trượt tỉ lệ với áp lực Đoạn phim số 3: Lực ma sát trượt phụ thuộc bề mặt tiếp xúc So sánh giá trị lực ma sát trượt cho hộp trượt 02 bề mặt khác (xem hình 3, 4) (địa chỉ: https://youtu.be/ijtiKoja49A) Hình Hộp trượt bề mặt khăn bông, giá trị lực kế 2N 144 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 143-149 ISSN: 2354-0753 Hình Hộp trượt bề mặt bàn nhẵn, giá trị lực kế 0,5N * Phim học tập số 2: Phim gợi ý giải thích kết thí nghiệm phụ thuộc lực ma sát vào chất bề mặt tiếp xúc áp lực Từ kết thí nghiệm cho thấy phụ thuộc lực ma sát trượt vào yếu tố Tuy nhiên, GV mở rộng cho HS hiểu rõ phụ thuộc lực ma sát trượt vào yếu tố cách đưa câu hỏi: Làm để giải thích kết thực nghiệm? Phim học tập giúp HS trả lời câu hỏi: Tại lực ma sát lại phụ thuộc áp lực?; Diện tích tiếp xúc thực tế gì?; Tại vật gồ ghề ma sát lớn, vật cực nhẵn lại có ma sát lớn? (Địa chỉ: https://youtu.be/g5_VL_0Bl3o) * Phim học tập số 3: Vận dụng mở rộng kiến thức lực ma sát trượt thực tiễn Các phim học tập nhằm giúp HS hiểu sâu kiến thức lực ma sát trượt đánh giá vai trò lực ma sát tình huống, đề xuất giải phát tăng cường vai trị lực ma sát có lợi tình Đoạn phim số 1: Cây vĩ cầm nhựa thơng Trong phim này, GV đưa hình ảnh việc nghệ sĩ đàn Violin trước chơi thường chà nhựa thơng lên dây vĩ, từ cho biết vai trị nhựa thơng tượng (địa chỉ: https://youtu.be/aSxp_JrkC5w) Đoạn phim số 2: Tăng độ an toàn cho tàu HS xem đoạn phim đoàn tàu đường ray Ecuado dự đốn vấn đề xảy di chuyển qua dốc điều kiện khác Địa chỉ: https://youtu.be/MnQ8C4cnK0s cung cấp cho HS hình ảnh đoàn tàu trượt bánh gặp đường ray trơn Từ đó, GV yêu cầu HS đề xuất phương án nhằm nâng cao độ an toàn cho đoàn tàu vào tuyến đường dốc 2.1.2 Tiến trình dạy học kiến thức Lực ma sát trượt (Vật lí 10) nhằm bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh Các phim lựa chọn xây dựng đưa vào dạy học kiến thức Lực ma sát trượt (Vật lí 10) nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS theo tiến trình trình giải vấn đề, gồm giai đoạn sau: - Giai đoạn Phát vấn đề: Phim học tập số sử dụng nhằm đặt vấn đề, tạo tình huống, HS phát lực ma sát, khác lực ma sát thay đổi cặp bề mặt tiếp xúc Từ đó, đặt câu hỏi: Lực ma sát trượt phụ thuộc vào yếu tố nào? Lực ma sát trượt có phương, chiều, điểm đặt, độ lớn xác định nào? Bản chất lực ma sát gì? - Giai đoạn Đề xuất biện pháp: HS tham gia đề xuất biện pháp kiểm chứng, dự đoán lực ma sát phụ thuộc yếu tố chất lực ma sát gì? Đối với HS có NLGQVĐ chưa tốt, GV sử dụng phim học tập số cho HS gợi ý phương pháp thực nghiệm kiểm chứng phụ thuộc lực ma sát vào yếu tố: Diện tích bề mặt, cặp bề mặt tiếp xúc áp lực lên vật - Giai đoạn Thực biện pháp: HS thực thí nghiệm kiểm chứng dự đốn rút kết luận HS xem phim số để giải thích kết thí nghiệm thu phụ thuộc lực ma sát trượt vào bề mặt tiếp xúc vật áp lực - Giai đoạn Vận dụng biện pháp: HS theo dõi đoạn phim số số (trong phim số 4) để xác định vị trí xuất ma sát trượt, đánh giá vai trò lực ma sát, đề xuất giải phát tăng cường vai trò lực ma sát tình Từ đó, chúng tơi đưa sơ đồ cách sử dụng phim học tập dạy học phần kiến thức lực ma sát trượt (xem sơ đồ 1) 145 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 143-149 ISSN: 2354-0753 Năng lực phát vấn đề 𝐹𝑚𝑠𝑡 = 𝜇𝑡 𝑁 Sơ đồ Sơ đồ sử dụng phim học tập xây dựng kiến thức lực ma sát trượt 2.2 Biểu lực giải vấn đề học sinh dạy học kiến thức lực ma sát trượt (Vật lí 10) thơng qua phim học tập Để đánh giá hiệu bồi dưỡng NLGQVĐ cho HS dạy học kiến thức lực ma sát trượt (Vật lí 10) thơng qua phim học tập, hoạt động học tập cần quy chiếu với số hành vi cấu trúc NLGQVĐ Các NL thành tố NLGQVĐ HS thể biểu diễn bảng 146 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 143-149 ISSN: 2354-0753 Bảng Biểu NLGQVĐ HS dạy học kiến thức lực ma sát trượt (Vật lí 10) thơng qua phim học tập Biểu NLGQVĐ HS dạy học kiến thức Các hoạt động dạy học với hỗ trợ phim học tập lực ma sát trượt (Vật lí 10) thơng qua phim học tập Các NL thành tố Hoạt động Làm nảy sinh vấn đề: - Quan sát cậu bé trượt sàn nhà chân đất dép; - Thảo luận nhóm thảo luận toàn lớp để đặt câu hỏi lực ma sát trượt: + Lực ma sát trượt phụ thuộc vào Tìm hiểu vấn đề yếu tố nào?; + Lực ma sát trượt có phương, chiều, điểm đặt, độ lớn xác định nào? Bản chất lực ma sát gì? Hoạt động Đề xuất giải pháp: - Thảo luận đưa câu trả lời phụ thuộc lực ma sát trượt vào yếu tố; - Quan sát phim để đối chiếu tượng Đề xuất giải pháp quan sát với dự đoán trên; - Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán Hoạt động Thực giải pháp: - Tiến hành thí nghiệm, lập bảng số liệu xác lập công thức Fmst  t N ; - Quan sát phim chất điện từ Thực giải pháp lực ma sát để giải thích phụ thuộc lực ma sát vào yếu tố Chỉ số hành vi 1.1 Tìm hiểu tình 1.2 Phát vấn đề cần giải 1.3 Phát biểu vấn đề 2.1 Diễn đạt tình ngơn ngữ vật lí: Lực ma sát, ma sát trượt, phương chiều, điểm đặt, độ lớn 2.2 Tìm kiếm thơng tin liên quan đến lực ma sát trượt 2.3 Đề xuất giải pháp thực nghiệm 3.1 Bố trí thí nghiệm theo phương án đề xuất 3.2 Tiến hành thí nghiệm 3.3 Phân tích kết để rút kết luận lực ma sát chất Hoạt động Vận dụng kiến thức để giải vấn 4.1 Phát vấn đề cần giải đề thực tiễn: - Quan sát phim biểu lực Phát vấn đề quyết: ích lợi tác hại ma sát trượt đời sống; - Giải thích vai trị lực cần giải lực ma sát trượt thực tiễn ma sát biện pháp tăng giảm lực ma sát 2.3 Thực nghiệm dạy học kiến thức lực ma sát trượt (Vật lí 10) thơng qua phim học tập nhằm bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh Trường Trung học phổ thông Bắc Sơn, tỉnh Thái Nguyên Thực nghiệm tiến hành lớp 10 dạy học kiến thức lực ma sát trượt thông qua phim học tập Trường THPT Bắc Sơn, tỉnh Thái Nguyên vào tháng 5-6/2019 Các hoạt động học tập quan sát thông qua biểu NL thành tố Chúng khảo sát 08 HS mức độ biểu NLGQVĐ, kết cụ thể sau (xem bảng 2): Bảng Biểu NLGQVĐ HS dạy học kiến thức lực ma sát trượt thông qua phim học tập Thành tố Mức Thành tố Thành tố Thành tố Họ độ tên biểu Hành Hành Hành Hành Hành Hành Hành Hành Hành Hành vi vi 1.1 vi 1.2 vi 1.3 vi 2.1 vi 2.2 vi 2.3 vi 3.1 vi 3.2 vi 3.3 Mức Nguyễn Hồng Mức     Minh (H1) Mức       147 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 143-149 Lê Quỳnh Hương (H2) Nguyễn Ngọc Linh (H3) Nguyễn Hồng Thủy (H4) Lê Thiên Hương (H5) Trần Mai Lan (H6) Đào Anh Đức (H7) Đỗ Quốc Khánh (H8) Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức ISSN: 2354-0753                                                                       Để thuận tiện việc đánh giá mức độ đạt NLGQVĐ, tiêu chí chất lượng hành vi cần gắn với điểm số Trong đó, điểm quy đổi mức độ sau: Mức 3: điểm; Mức 2: điểm; Mức 1: điểm Như vậy, tổng điểm tối đa NL thành tố là: Thành tố 1: điểm; Thành tố 2: điểm; Thành tố: điểm; Thành tố 4: điểm tổng điểm tối đa NLGQVĐ mà HS đạt 30 điểm Để so sánh phát triển NLGQVĐ HS thông qua dạy học kiến thức lực ma sát trượt (Vật lí 10), chúng tơi quy đổi điểm số thành mức độ (gồm mức độ: Tốt; Trung bình; Yếu), tính theo phần trăm tổng số điểm mà HS đạt sau (xem bảng 3): 148 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt kì tháng 5/2020, tr 143-149 ISSN: 2354-0753 Bảng Tiêu chí đánh giá mức độ đạt NLGQVĐ HS Điều kiện (% tổng số điểm) Mức độ đạt Dưới 37% Yếu Từ 37% đến 69% Trung bình Trên 70% Tốt Từ bảng 3, thấy mức độ NLGQVĐ HS đạt thông qua dạy học kiến thức lực ma sát trượt Lực ma sát (Vật lí 10) sau (xem bảng 4): HS H1 H2 H3 H4 H5 H6 H7 H8 Bảng Các mức độ đạt thể thông qua số hành vi HS Năng lực thành tố NL thành tố NL thành tố NL thành tố NL thành tố Tỉ lệ % Tỉ lệ % Tỉ lệ % Tỉ lệ % Điểm Điểm Điểm Điểm đạt đạt đạt đạt 44,44 44,44 55,56 33,33 66,67 55,56 66,67 66,67 66,67 44,44 55,56 33,33 55,56 77,78 55,56 66,67 55,56 55,56 77,78 66,67 77,78 77,78 77,78 100 88,89 88,89 77,78 66,67 77,78 55,56 66,67 66,67 Kết thu cho thấy, tiến trình dạy học đạt kết ban đầu khả quan Tuy nhiên, có 02 HS có NL thành tố đề xuất giải pháp thấp so với 06 HS lại, với số hành vi 4.1 NL thành tố phát vấn đề giải vấn đề nằm mức yếu, điều có nghĩa việc sử dụng kiến thức lực ma sát trượt để giải tình mức thấp Do vậy, cần đưa vào tình thực tiễn nhiều trình dạy học kiến thức phần Lực ma sát trượt Lực ma sát (Vật lí 10), đặc biệt tình gắn với kĩ thuật cơng nghệ Kết luận Những kết thu bước đầu cho thấy, phim học tập hỗ trợ tốt cho trình giải vấn đề bồi dưỡng NLGQVĐ cho người học Tuy nhiên, để xây dựng nội dung phim học tập đáp ứng mục tiêu dạy học giai đoạn thực chương trình giáo dục phổ thơng Việt Nam nay, tiếp tục triển khai nghiên cứu Tài liệu tham khảo Alan Mcpherson, Howard Timms (1988) The Audio - Visual Handbook London Đỗ Huân (2001) Sử dụng thiết bị nghe nhìn dạy học NXB Đại học Quốc gia Hà Nội John W.Bloch, William Fadiman, Lois Peyser (1996) Nghệ thuật viết kịch điện ảnh Viện Nghệ thuật lưu trữ điện ảnh Việt Nam Lê Dân (2002) Nghệ thuật làm phim, diễn viên kịch NXB Trẻ Nguyễn Lăng Bình (chủ biên, 2010), Đỗ Hương Trà, Nguyễn Phương Hồng, Cao Thị Thặng (2010) Dạy học tích cực: Một số phương pháp kĩ thuật dạy học NXB Đại học Sư phạm Nguyễn Thị Nhị - Trần Ngọc Thắng (2015) Phát triển lực tự học cho học sinh dạy học Vật lí trường trung học phổ thơng Tạp chí Giáo dục, số 360, tr 42-45 Tô Xuân Giáp (1999) Phương tiện dạy học NXB Giáo dục 149 ... trình dạy học kiến thức Lực ma sát trượt (Vật lí 10) nhằm bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh Các phim lựa chọn xây dựng đưa vào dạy học kiến thức Lực ma sát trượt (Vật lí 10) nhằm bồi dưỡng. .. HS dạy học kiến thức lực ma sát trượt (Vật lí 10) thơng qua phim học tập Biểu NLGQVĐ HS dạy học kiến thức Các hoạt động dạy học với hỗ trợ phim học tập lực ma sát trượt (Vật lí 10) thơng qua phim. .. Năng lực phát vấn đề