Xây dựng và hướng dẫn học sinh giải các bài tập phần động lực học chất điểm vật lí 10 trung học phổ thông theo hướng tiếp cận pisa

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ HỒNG MINH XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC BÀI TẬP PHẦN “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THEO HƯỚNG TIẾP CẬN PISA LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 60.14.01.11 HÀ NỘI – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ HỒNG MINH XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC BÀI TẬP PHẦN“ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THEO HƯỚNG TIẾP CẬN PISA LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÍ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 60.14.01.11 Người hướng dẫn khoa học: TS Phạm Kim Chung HÀ NỘI 2014 LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn thày, cô giáo, cán Trường Đại học Giáo dục- Đại học Quốc gia Hà Nội quan tâm giúp đỡ thời gian học tập thực đề tài luận văn Đặc biệt, em xin trân trọng cảm ơn TS Phạm Kim Chung tận tình hướng dẫn em thực đề tài Hà Nội, 2014 Tác giả Nguyễn Thị Hồng Minh i MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài Đối tượng khách thể nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phương pháp nghiên cứu 10 Cấu trúc luận văn 11 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 12 1.1 Tổng quan chương trình PISA lĩnh vực khoa học 12 1.1.1 Giới thiệu chung chương trình PiSa 12 1.1.2 Mục tiêu PiSa 12 1.1.3 Mục đích PiSa 13 1.2 Đánh giá lực khoa học theo tiếp cận PISA 14 1.2.1 Năng lực khoa học theo tiếp cận PISA 14 1.2.2 Các lĩnh vực mức độ đánh giá lực theo PISA 18 1.2.3 Đặc điểm câu hỏi lĩnh vực khoa học PISA 22 1.3 Bài tập vật lí vai trị dạy học vật lí 25 1.3.1 Bài tập vật lí 25 1.3.2 Vai trò tập vật lí dạy học 25 1.3.3 Mục đích sử dụng tập vật lí trường phổ thơng 28 1.3.4 Các dạng tập vật lí 29 1.3.5 Các yêu cầu chung dạy học tập vật lí 30 ii 1.3.6 Các bước giải tập vật lí 31 1.4 Bài tập vật lí dựa tình theo hướng tiếp cận PiSa 32 1.4.1 Định hướng xây dựng tập vật lí theo tiếp cận PiSa 32 1.4.3 Hướng dẫn giải tập tình theo hướng tiếp cận PISA 36 1.5 Thực trạng việc sử dụng tập vật lí theo hướng tiếp cận PiSa dạy học vật lí trường THPT 39 1.5.1 Mục đích điều tra 39 1.5.2 Nội dung điều tra 40 1.5.3 Đối tượng điều tra 40 1.5.4 Kết điều tra 40 1.6 Kết luận chương 42 CHƯƠNG THIẾT KẾ XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC BÀI TẬP THEO HƯỚNG TIẾP CẬN PI SA (PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM –VẬT LÍ 10) 43 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương Động lực học chất điểm 43 2.1.1 Nội dung kiến thức 43 2.2 Xây dựng tập theo hướng tiếp cận PI SA 46 2.2.1 Xây dựng khung lực phần Động lực học chất điểm 46 2.2.1 Mục tiêu dạy học phần Động học chất điểm 50 2.2.3 Xây dựng ngữ cảnh 52 2.2.3 Xây dựng tập theo tiếp cận PISA 54 2.3 Hướng dẫn học sinh giải tập tình theo tiếp cận PISA 77 2.4 Kết luận chương 78 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 80 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 80 iii 3.3 Thời gian thực nghiệm sư phạm 80 3.4 Tổ chức thực nhiệm sư phạm thu thập liệu thực nghiệm 80 3.4.1 Tổ chức thực nghiệm 80 3.4.2 Thu thập liệu thực nghiệm 82 3.5 Phân tích, đánh giá kết thực nghiệm 83 3.5.1 Phân tích định tính kết thực nghiệm 83 3.5.2 Phân tích định lượng kết thực nghiệm 88 3.6 Kết luận chương 93 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iv NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT CSVC Cơ sở vật chất DH Dạy học DHVL Dạy học vật lí GD&ĐT Giáo dục Đào tạo HS Học sinh KHKT Khoa học - kỹ thuật TLGK Tài liệu giáo khoa TNSP Thực nghiệm sư phạm THPT Trung học phổ thông MTĐT Máy tính điện tử PTDH Phương tiện dạy học SGK Sách giáo khoa VL Vật lí v DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH Bảng 1.1 Khung đánh giá lực khoa học PISA 17 Bảng 1.2 Các cấp độ Năng lực Khoa học 18 Bảng 1.3 Sáu mức độ đánh giá lực Khoa học PISA 2012 21 Bảng 2.1 Khung lực phần Động lực học chất điểm 47 Bảng 2.2 Mục tiêu dạy học phần Động lực học chất điểm 50 Bảng 2.3 Các ngữ cảnh tạo tình có vấn đề phần Động lực học 53 Bảng 3.1 Kế hoạch tổ chức thực nghiệm sư phạm 81 Bảng 3.1 Kết khảo sát câu hỏi 86 Bảng 3.2 Kết khảo sát câu 87 Bảng 3.3 Các số thống kê câu hỏi 89 Bảng 3.4 Bảng thống kê điểm số kiểm tra 90 Bảng 3.6 Các tham số thống kê 91 Bảng 3.7 Phân phối F ( =0,05)- số mẫu: 50 91 Bảng 3.8 Phân phối t (Student)- số mẫu: 52 92 Hình 3.1 Màn hình kết phân tích câu hỏi phần mềm IATA 88 Hình 3.2.Đồ thị đường tần suất luỹ tích 90 vi MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Nghị TW2 khoá VIII khẳng định phải " Đổi phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học, bảo đảm điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh" Định hướng pháp chế hoá Luật giáo dục: " Phương pháp giáo dục phổ thơng 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, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh" Tâm lý học lý luận dạy học đại khẳng định : Con đường có hiệu để làm cho học sinh nắm vững kiến thức phát triển lực sáng tạo phải đưa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt động nhận thức, thực lĩnh hội chúng, học sinh phải tự làm lấy, trí tuệ thân Bài tập vật lí trường THPT có vai trị quan trọng việc phát triển khả vận dụng kiến thức vật lí để giải vấn để, giúp học sinh phát triển tư Tuy nhiên, việc xây dựng tập vật lí hướng dẫn học sinh giải tập vật lí cịn nặng lí thuyết, vận dụng vào thực tế PISA (Programe for International Student Assessment - PISA) chương trình đánh giá học sinh quốc tế Tổ chức Hợp tác phát triển kinh tế (Organization for Economic Co-operation and Development, viết tắt OECD) khởi xướng, nhằm tìm kiếm xác định tiêu chuẩn đánh giá kết người học thời đại thơng qua tiêu chí, phương pháp, cách thức kiểm tra so sánh học sinh nước sở lĩnh vực là: Đọc hiểu, Toán, Khoa học tự nhiên, xử lý tình Theo tiếp cận PISA, tập, câu hỏi quan tâm nhiều đến khả năng, lực vận dụng linh hoạt, sáng tạo kiến thức vào thực tiễn học sinh, xuất phát từ vấn đề nhu cầu thực tiễn cần giải quyết, vấn đề nảy sinh trình học tập, lao động người học phục vụ cho nhu cầu, lợi ích người học, phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế đất nước Việc xây dựng hướng dẫn học sinh giải tập vật lí theo cách tiếp cận không giúp học sinh nắm rõ chất vật tượng tồn xung quanh mình, từ hình thành kĩ phát giải vấn đề sống, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh Hiện nay, có số cơng trình nghiên cứu luận văn thạc sĩ việc dạy học mơn Tốn, Hóa học theo tiếp cận PISA, nhiên nghiên cứu dạy học vật lí nói chung dạy học sinh giải tập vật lí theo tiếp cận PISA cịn ỏi Phần Động lực học chất điểm phần đầu chương trình vật lí 10, phần nội dung kiến thức phần học, đồng thời học sinh lứa tuổi 15 lứa tuổi tham gia chương trình PISA Từ lý trên, lựa chọn đề tài : Xây dựng hướng dẫn học sinh giải tập theo hướng tiếp cận PISA (Phần động lực học chất điểm – Vật lí 10 –THPT) để làm đề tài nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng hướng dẫn học sinh giải tập vật lí theo hướng tiếp cận đánh giá PISA nhằm nâng cao lực giải vấn đề theo hướng tích cực, tự lực, tăng hứng thú học tập học sinh ... khoa học Xây dựng hướng dẫn học sinh giải tập phần Động lực học chất điểm - Vật lí 10 theo hướng tiếp cận PISA phát triển lực khoa học học sinh theo hướng tăng hứng thú, tích cực, tự lực học tập. .. học tập chương động lực học chất điểm, vật lí lớp 10 - Xây dựng hướng dẫn học sinh giải tập chương Động lực chất điểm, Vật lí 10 theo tiếp cận PISA - Thực nghiệm sư phạm 6.Vấn đề nghiên cứu Tập. .. THIẾT KẾ XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI CÁC BÀI TẬP THEO HƯỚNG TIẾP CẬN PI SA (PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM –VẬT LÍ 10) 43 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương Động lực học chất điểm