Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương mắt các dụng cụ quang vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Quế Minh XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Quế Minh XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH Chuyên ngành : Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN ANH THUẤN Thành phố Hồ Chí Minh – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục với đề tài: “Xây dựng sử dụng hệ thống tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” - Vật lí 11 nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo học sinh” cơng trình nghiên cứu riêng Các nội dung kết luận văn hoàn toàn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Nguyễn Thị Quế Minh LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực hồn thành luận văn này, nhận quan tâm, động viên giúp đỡ lớn từ quý Thầy cô, đồng nghiệp, em học sinh, bạn bè gia đình Tơi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến: Thầy giáo, TS Nguyễn Anh Thuấn, người dành nhiều thời gian trực tiếp hướng dẫn bảo tận tình cho tơi suốt q trình nghiên cứu, tiến hành hồn thành luận văn Ban Giám Hiệu, Phòng Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí tổ mơn Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho thực luận văn Ban Giám hiệu trường THPT An Nhơn Tây huyện Củ Chi tồn thể q Thầy tổ mơn Vật lí em học sinh lớp 11A2 tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ suốt thời gian thực nghiệm sư phạm Cuối tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè toàn thể bạn học viên lớp cao học K27 động viên giúp đỡ suốt trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Do điều kiện thực đề tài có giới hạn thời gian đối tượng nên tránh thiếu sót Kính mong nhận góp ý từ q Thầy bạn để đề tài hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 Tác giả Nguyễn Thị Quế Minh MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình Danh mục sơ đồ MỞ ĐẦU .1 Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG .6 1.1 Năng lực vấn đề phát triển lực cho học sinh trung học phổ thông 1.1.1 Khái niệm lực 1.1.2 Các đặc điểm lực 1.1.3 Một số lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông 1.2 Năng lực giải vấn đề sáng tạo 10 1.2.1 Khái niệm lực giải vấn đề sáng tạo 10 1.2.2 Cấu trúc lực giải vấn đề sáng tạo 11 1.2.3 Các biểu lực giải vấn đề sáng tạo 12 1.2.4 Các mức độ lực giải vấn đề sáng tạo 14 1.2.5 Phát triển lực giải vấn đề sáng tạo trình dạy học vật lí 17 1.2.6 Tiêu chí đánh giá lực giải vấn đề sáng tạo 20 1.3 Bài tập vật lí 22 1.3.1 Khái niệm tập vật lí 22 1.3.2 Vai trò, tác dụng tập vật lí 22 1.3.3 Phân loại tập vật lí 24 1.3.4 Phương pháp giải tập vật lí 28 1.3.5 Xu hướng phát triển tập vật lí 33 1.4 Xây dựng hệ thống tập vật lí nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo học sinh dạy học vật lí 33 1.4.1 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập vật lí nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh 33 1.4.2 Quy trình xây dựng hệ thống tập vật lí nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh 34 1.5 Sử dụng hệ thống tập vật lí 34 1.5.1 Định hướng sử dụng tập vật lí dạy học 34 1.5.2 Nguyên tắc sử dụng hệ thống tập vật lí nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh 37 1.5.3 Quy trình sử dụng hệ thống tập vật lí nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh 37 1.6 Kết luận chương 38 Chương XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 38 2.1 Tổng quan nội dung mục tiêu dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11 39 2.1.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” .39 2.1.2 Kiến thức, kĩ cần đạt chương “Mắt Các dụng cụ quang” 39 2.2 Thực trạng việc dạy học sử dụng tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11 trường phổ thông 42 2.2.1 Mục đích tìm hiểu 42 2.2.2 Đối tượng tìm hiểu 42 2.2.3 Phương pháp tìm hiểu 43 2.2.4 Kết tìm hiểu 43 2.2.5 Nguyên nhân thực trạng 46 2.2.6 Một số giải pháp nhằm khắc phục khó khăn 47 2.3 Thiết kế công cụ đánh giá lực giải vấn đề sáng tạo học sinh dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” 47 2.4 Xây dựng hệ thống tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh .50 2.4.1 Quy trình xây dựng hệ thống tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” 50 2.4.2 Hệ thống tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” 52 2.5 Sử dụng hệ thống tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh .63 2.5.1 Sử dụng tập vật lí hoạt động dạy học khác 63 2.5.2 Thiết kế tiến trình dạy học số học tập có sử dụng hệ thống tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” xây dựng 64 2.6 Kết luận Chương .108 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 109 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 109 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 109 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 109 3.2 Nội dung, đối tượng, thời gian, địa điểm tiến hành thực nghiệm sư phạm 110 3.2.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm 110 3.2.2 Đối tượng, thời gian địa điểm tiến hành thực nghiệm sư phạm 110 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm .111 3.4 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 111 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm .113 3.6 Kết luận chương 135 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Thứ tự 10 11 12 13 14 15 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Các lực cốt lõi học sinh trung học phổ thông Bảng 1.2 Các thành tố số hành vi lực GQVĐ ST 12 Bảng 1.3 Biểu lực GQVĐ ST 13 Bảng 1.4 Các mức độ hành vi lực GQVĐ ST 14 Bảng 1.5 Phương pháp giải tập vật lí 32 Bảng 2.1 Bảng kiểm quan sát dành cho giáo viên 48 Bảng 2.2 Hệ thống BT nhằm phát triển thành phần lực GQVĐ ST 53 Bảng 2.3 Kế hoạch sử dụng hệ thống BT chương “Mắt Các dụng cụ quang” 64 Bảng 2.4 Tóm tắt việc sử dụng BT hoạt động dạy học 64 Bảng 2.5 Tóm tắt việc sử dụng BT hoạt động dạy học tập vật lí 93 Bảng 3.1 Kết mơn Vật lí học kì I lớp thực nghiệm 110 Bảng 3.2 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 112 Bảng 3.3 Kết đánh giá số hành vi lực GQVĐ ST trước TNSP 127 Bảng 3.4 Kết đánh giá số hành vi lực GQVĐ ST TNSP 128 Bảng 3.5 Kết điều tra mức độ biểu HS trước TNSP 130 Bảng 3.6 Kết điều tra mức độ biểu HS TNSP .132 Phát nêu tình có vấn đề Thực đánh giá giải pháp GQVĐ Thực đánh g giải giải vấn tốn PL56 - Vì ảnh ∞: d′2 = ∞ → d2 = f2 - Mắt quan sát Mặt trăng: d1 = ∞ → d1′ = f1  Khoảng cách hai kính số bội giác ngắm chừng vô cực: O1 O2 = d1′ + d2 = f1 + f2 = 90 G = 17 → f   f f = 90 −17 f = 85 cm cm → * Câu b: - Góc trơng Sao Hỏa từ Trái Đất góc trơng trực tiếp vật α0 - Đường kính ảnh Sao Hỏa độ lớn ảnh A1B1 Sao Hỏa tạo vật kính - Góc trơng ảnh Sao Hỏa qua thị kính góc trơng ảnh Sao Hỏa tạo kính thiên văn α → A1B1 → A1B1 G  α = G∞.α0  α = 17 30’ = 510’ = 30’ * Câu c: PL57 - Người mắt cận quan sát Mặt trăng trạng thái mắt không điều tiết (ảnh xuất điểm cực viễn): cm → d - Vì ảnh A1B1 cố định nên d1′ = f1  l = d1′ + d2 = 89,54 cm So với ban đầu → phải điều chỉnh thị kính lại gần vật kính đoạn ∆l = 90 – 89,54 = 0,46 cm - Số bội giác ngắm chừng cực viễn: G Với   tanα    tanα    GV = f 85 = =18,72 d2 4,54 * Gợi ý sử dụng: Bài sử dụng học tập “Các dụng cụ quang bổ trợ cho mắt” GV cho HS làm lớp cho nhà Bài 26: Cho dụng cụ sau: Một giá quang học dài 75 cm, đèn chiếu, TKHT, TKPK, vật AB có dạng số nằm lỗ tròn nhỏ chắn sáng, hứng ảnh Em tiến hành thí nghiệm xác định tiêu cự thấu kính phân kì * Các lực thành phần phát triển học sinh: Năng lực thành phần PL58 P đư tì hu vấ Phát làm rõ vấn đề P đư tì hu vấ Đề xuất, lựa chọn giải pháp T cá th có qu vấ cầ qu tr to Đ tí đư PL59 số giải pháp để giải toán * Cách 2: Sử dụng hệ TKHT – TKPK ghép đồng trục - Lắp dụng cụ lên giá quang học theo thứ tự sau: đèn, vật AB, thấu kính hội tụ, hứng ảnh - Bật đèn, điều chỉnh thấu kính hội tụ hứng ảnh cho thu ảnh A1B1 vật, nhỏ vật, rõ nét Đánh dấu vị trí ảnh A1B1 giá quang học (cũng vị trí màn) - Đặt thấu kính phân kì cần đo tiêu cự vào khoảng thấu kính hội tụ màn, lúc ảnh A1B1 coi vật ảo thấu kính phân kì Dịch chuyển xa đưa nhiều pháp chưa ràng L ch ph hợ để bà Thực đánh giá giải pháp GQVĐ * Gợi ý sử dụng: Bài sử dụng thực hành “Xác định tiêu cự thấu kính phân kì” T hi đá gi gi qu vấ tr to PL61 Phụ lục 7: PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN (Phiếu dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học Không sử dụng để đánh giá GV Mong thầy vui lịng trả lời câu hỏi sau) Thơng tin cá nhân Họ tên:…………………………………………… Giới tính: Nam (Nữ):…… Đơn vị nơi cơng tác:………………………………………… Số năm cơng tác:…………………… Trình độ đào tạo: Đại học: Thạc sĩ, tiến sĩ: Nội dung điều tra Xin q thầy (cơ) vui lịng cho biết ý kiến sau đánh dấu (x) vào ô trống câu trả lời có đồng ý Câu Thầy tìm hiểu tiến hành thực đổi dạy học, kiểm tra, đánh giá kết học sinh theo định hướng phát triển lực HS chưa? Đã tìm hiểu thường xuyên thực dạy học Đã tìm hiểu thực dạy học Đã tìm hiểu chưa thực dạy học Chưa tìm hiểu Câu Thầy cô đánh giá tầm quan trọng việc phát triển lực GQVĐ cho HS nào? Quan trọng Bình thường Khơng cần thiết Câu Trong q trình dạy học, bên cạnh truyền thụ kiến thức, thầy cô có trọng đến việc phát triển lực GQVĐ ST cho học sinh Thường xuyên Thỉnh thoảng Ít Câu Theo thầy cô, việc phát triển lực GQVĐ ST cho học sinh THPT gặp khó khăn ? HS trọng thi cử phát triển lực thân Khơng có thời gian Hình thức thi cũ chưa đổi PL62 GV chưa nắm rõ thành tố lực GQVĐ ST Lý khác: Câu Theo thầy cô, để giải khó khăn cần biện pháp nào? Cần phân bố lại nội dung thời lượng giảng dạy chương trình SGK Cần phải bồi dưỡng đội ngũ GV phương pháp dạy học nhằm phát triển lực HS Cần biên soạn hệ thống tập nhằm phát triển lực GQVĐ cho HS Biện pháp khác: Câu Thầy có nhận xét nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” trình bày SGK vật lí 11 THPT? Rất gần gũi thực tế, dễ hiểu Khơ khan, nhàm chán Khó tiếp thu Ý kiến khác: Câu Các kiểu dạy học thầy cô thường sử dụng dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Dạy học đàm thoại, diễn giải Dạy học theo góc, trạm Dạy học theo kiểu GQVĐ Dạy học khám phá Dạy học tập tình Kiểu dạy học khác: Câu Trong trình dạy, thầy có tiến hành đầy đủ thí nghiệm mà SGK trình bày khơng? Thường xun Thỉnh thoảng Ít Câu Ngồi thí nghiệm trình bày SGK, thầy có tiến hành thí nghiệm khác có liên quan đến nội dung học khơng? Thường xun Thỉnh thoảng Ít Câu 10 Thầy có nhận xét thái độ học sinh trình học chương “Mắt Các dụng cụ quang”? PL63 Hứng thú Bình thường Khơng quan tâm Câu 11 Các dạng tập thầy cô thường cho học sinh làm học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Bài tập tái lí thuyết Bài tập vận dụng giải tốn Bài tập có nội dung thực tiễn Bài tập có nội dung gắn với thực hành, đồ thị Dạng tập khác: Câu 12 Thầy có nhận xét mức độ nhận thức học sinh sau học chương “Mắt Các dụng cụ quang”? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Câu 13 Thầy số sai lầm mà học sinh mắc phải trình học chương “Mắt Các dụng cụ quang”? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Câu 14 Thầy gặp khó khăn dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang”? Thiếu dụng cụ thí nghiệm trực quan Thiếu tài liệu tham khảo Thời lượng chương trình chưa hợp lí, tập Ý kiến khác: …………………………………………………………………… Câu 15 Thầy có giao cho học sinh nhà tự thiết kế làm thí nghiệm vật lí? Thường xuyên Thỉnh thoảng Ít Câu 17 Thầy cô thường sử dụng tập vật lí vào dạy học vào thời điểm trình dạy học? Trong tiết tập Khi tạo tình có vấn đề Khi kiểm tra cũ Khi củng cố Khi vận dụng kiến thức Xin cảm ơn thầy (cơ) đóng góp ý kiến! Phụ lục 8: PL64 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM ... 1.4 Xây dựng hệ thống tập vật lí nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo học sinh dạy học vật lí 33 1.4.1 Nguyên tắc xây dựng hệ thống tập vật lí nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo. .. lực giải vấn đề sáng tạo học sinh dạy học vật lí trường THPT 5 Chương 2: Xây dựng sử dụng hệ thống tập chương ? ?Mắt Các dụng cụ quang? ?? vật lí 11 nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo học sinh... sáng tạo cho học sinh 37 1.6 Kết luận chương 38 Chương XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG? ?? NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC