Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  - VŨ THÀNH TRUNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  - VŨ THÀNH TRUNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH Ngành: Lí luận phương pháp dạy học vật lí Mã số: 8140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Anh Thuấn THÁI NGUYÊN - 2020 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, tác giả nhận giúp đỡ nhiệt thành từ thầy cô giáo, bạn bè người thân Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm thầy giáo khoa vật lí, trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện để tác giả học tập nghiên cứu thời gian qua Đặc biệt tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Anh Thuấn, người ln tận tình hướng dẫn đóng góp ý kiến quý báu suốt trình tơi thực luận văn Tác giả chân thành cảm ơn quan tâm Ban giám hiệu, giúp đỡ, ủng hộ thầy cô giáo tổ vật lí – tin học – cơng nghệ, đặc biệt giáo viên Ngô Thị Hạnh em học sinh lớp 11A3 (2018-2021) trường THPT Phú Bình – huyện Phú Bình – tỉnh Thái Nguyên nơi tác giả tiến hành thực nghiệm sư phạm Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình, bạn bè ln động viên, giúp đỡ tác giả vượt qua khó khăn q trình học tập hoàn thành luận văn trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên Thái Nguyên, tháng 09 năm 2020 Tác giả Vũ Thành Trung i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân tơi Số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn tồn trung thực chưa cơng bố, sử dụng cơng trình nghiên cứu Thái Nguyên, tháng năm 2020 Tác giả Vũ Thành Trung ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT S C T ữ D D H G G Q i N N L ă S S G T T H r iii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành tố lực, số hành vi, mức độ biểu NLGQVĐ .13 Bảng 1.2 Điều tra thực trạng 82 học sinh lớp 11 trường THPT Phú Bình 35 Bảng 1.3 Điều tra thực trạng giáo viên giảng dạy môn Vật lí cơng tác trường THPT Phú Bình 36 Bảng 3.1 Xếp loại học lực mơn Vật lí học sinh lớp 11A3, trường THPT Phú Bình – Phú Bình – Thái Nguyên học kì I năm học 2018-2019 63 Bảng 3.2 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm lớp 11A3 trường THPT Phú Bình – Thái Nguyên .64 Bảng 3.3 Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ Dòng điện chất điện phân .68 Bảng 3.4 Danh sách học sinh tiến hành quan sát thực nghiệm lớp 11A3 trường THPT Phú Bình – Thái Nguyên .74 Bảng 3.5 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Dương Huy Bách 21 tập có nội dung thực tiễn chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 .75 Bảng 3.6 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Dương Huy Bách qua học thực nghiệm chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 76 Bảng 3.7 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Tô Thị Dung 21 tập có nội dung thực tiễn chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 .77 Bảng 3.8 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Tô Thị Dung qua học thực nghiệm chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 78 Bảng 3.9 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Trần Thanh Tùng 21 tập có nội dung thực tiễn chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 .79 Bảng 3.10 Điểm hành vi NL GQVĐ học sinh Trần Thanh Tùng qua học thực nghiệm chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 80 Bảng 3.11 Tổng điểm hành vi NL GQVĐ ba học sinh qua học thực nghiệm chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 80 DANH MỤC HÌNH Biểu đồ 3.1 NL GQVĐ học sinh Dương Huy Bách qua học thực nghiệm chương “Dòng điện mơi trường” - Vật lí 11 76 Biểu đồ 3.2 NL GQVĐ học sinh Tô Thị Dung qua học thực nghiệm chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 78 Biểu đồ 3.3 NL GQVĐ học sinh Trần Thanh Tùng qua học thực nghiệm chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 80 Biểu đồ 3.4 NL GQVĐ ba học sinh qua học thực nghiệm chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 81 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v MỤC LỤC vi MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài 3 Giả thuyết khoa học đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu đề tài Đóng góp đề tài Cấu trúc đề tài CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG BÀI TẬP, SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 1.1 Bài tập vật lí có nội dung thực tiễn 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phân loại tập thực tiễn 1.2 Năng lực giải vấn đề bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học vật lí 11 1.2.1 Khái niệm lực 11 1.2.2 Năng lực giải vấn đề gì? 11 1.2.3 Năng lực giải vấn đề học tập vật lí 11 1.2.4 Các mức độ lực giải vấn đề học sinh học tập vật lí 12 1.2.5 Cấu trúc lực giải vấn đề 13 1.2.6 Các phương pháp đánh giá lực giải vấn đề 16 1.2.7 Phát triển lực giải vấn đề cho học sinh thơng qua tập vật lí có nội dung thực tiễn 18 1.3 Cách thức xây dựng tập có nội dung thực tiễn 25 1.3.1 Nguyên tắc xây dựng tập có nội dung thực tiễn 25 1.3.2 Quy trình xây dựng tập có nội dung thực tiễn 27 1.3.3 Phương pháp giải tập vật lí có nội dung thực tiễn 30 1.4 Thực trạng việc sử dụng tập có nội dung thực tiễn trường trung học phổ thông Phú Bình – huyện Phú Bình – tỉnh Thái Nguyên 33 1.4.1 Thực trạng 34 1.4.2 Nguyên nhân 37 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 41 2.1 Phân tích nội dung kiến thức 41 2.2 Bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dịng điện mơi trường” Vật lí 11 41 2.3 Sử dụng tập có nội dung thực tiễn dạy học chương “Dòng điện mơi trường” - Vật lí 11 51 2.4 Thiết kế tiến trình dạy học sử dụng tập có nội dung thực tiễn chương “Dịng điện mơi trường” - Vật lí 11 52 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 62 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 62 vii c Vận dụng H H t - G H iá ọc o si vi n ê h n su h y n Hoạt động 4: Tìm hiểu tượng nhiệt điện Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm tượng nhiệt điện ứng dụng tượng thực tế a Đề xuất vấn đề H H t T P h o át tì hi n ệ h n h n vg H N g u * y M ê â n u , t đ h ặt u b Nghiên cứu giải vấn đề H H t - G i T h o ự v c i ê h n i c ệ h n o h y ọ ê c u si n c c Vận dụng H H t - G H iá ọc o si vi n Hoạt động 5: Củng cố, giao nhiệm vụ nhà H H t - T L - B N cá c B BÀI DỊNG ĐIỆN TRONG CHẤT KHÍ I MỤC TIÊU Kiến thức: + Phân biệt dẫn điện không tự lực sưu dẫn điện tự lực chất khí + Phân biệt hai q trình dẫn điện tự lực quan trọng khơng khí hồ quang điện tia lửa điện + Trình bày ứng dụng q trình phóng điện chất khí Kỹ năng: -Giải thích tượng sét; hồ quang điện … hiểu ảnh hưởng đến đời sống Thái độ: - Tích cực, chủ động xây dựng kiến thức trình học tập - Cẩn thận, trung thực, trách nhiệm trình thực thao tác thí nghiệm hoạt động nhóm - Ý thức vai trò quan trọng việc áp dụng kiến thức dòng điện chất điện phân đời sống thường ngày Năng lực: - Đề xuất vấn đề hạt tải điện dịng điện chất khí hạt - Vận dụng kiến thức chất dịng điện chất khí để giải thích tượng liên quan thực tế vận dụng làm tập liên quan II CHUẨN BỊ Giáo viên: + Chuẩn bị thiết bị thí nghiệm để làm thí nghiệm Học sinh: + Ơn lại khái niệm dịng điện mơi trường, dịng điện tích chuyển động có hướng III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Ổn định tổ chức: L N g Bài mới: Hoạt động 1: Tìm hiểu cách điện chất khí dẫn điện chất khí điều kiện thường Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm chất khí mơi trường cách điện số điều kiện định chất khí nhiều dẫn điện a Đề xuất vấn đề + Giáo viên tổ chức cho học sinh làm tập C3.7 Hình 3.7 Dựng mạnh điện sơ đồ mạch rút gọn hình 3.7 , dùng lửa đèn cồn để đốt khơng khí hai cực kim loại, kéo lửa đèn cồn xa thổi nóng vào, thay đèn cồn đèn thủy ngân chiếu vào hai cực a Vẽ bảng ghi quan sát đèn cồn, nóng đèn cồn, đèn thủy ngân/giá trị đo điện kế G b Rút kết luận dẫn điện khơng khí điều kiện thường H H t T P h o t t ì h n i h ệ n h u v ố ấ n n g đ c ề ó v T ấ h n ự c b Nghiên cứu giải vấn đề H H t - G T iá h o ự vi c trường cách điện, sau u cầu học chất khí mơi trường cách điện sinh trả lời câu hỏi C1 - Trả lời câu hỏi C1 - Giáo viên nhận xét, khái quát kiến - Nhận xét phần làm thức nhóm khác - Giáo viên đặt tình huống: Chất - Lắng nghe, suy nghĩ liên tưởng khí mơi trường cách điện mà để điện nghiệm tích điện khơng khí góc lệch hai kim loại điện nghiêm giảm dần theo thời gian? Điện tích trữ - Lắng nghe, ghi nhớ điện nghiệm đâu? - Giáo viên định hướng học sinh kết hợp với tập C3.7 chứng tỏ chất khí điều kiện bình thường khơng hồn tồn cách điện, có thêm yếu tố tác động số lượng hạt tải điện chất khí tăng lên đáng kể c Vận dụng H H t - G H iá ọc o si vi n Hoạt động 2: Tìm hiểu chất dịng điện chất khí Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm khái niệm ion hóa chất khí tác nhân ion hóa, nắm chất dịng điện chất khí vận dụng kiến thức giải thích tượng có liên quan thực tế a Đề xuất vấn đề H H o đ T P h o t t ì h n i h ệ n h u v ố ấ n n g đ c ề ó b Nghiên cứu giải vấn đề H H o đ * * H T ì n m g d r ẫ a n h g ọ i c ả si i n h p tì h m p r chất khí c Vận dụng H H đ đ - G H iá ọc o si vi n ê h n su Hoạt động 3: Củng cố, giao nhiệm vụ nhà H H đ đ - H H ệ ọc t si h n ố h n tự g hệ l th ố i n c g lạ c i k ki i ến ế th n ứ t c h ứ c h c ọc th b eo BÀI DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT BÁN DẪN I MỤC TIÊU Kiến thức: - Lấy ví dụ bán dẫn tinh khiết, bán dẫn n , bán dẫn p - Nêu dặc điểm điện loại bán dẫn, loại hạt tải điện chất bán dẫn .2 Kỹ năng: - Giải thích tượng vật lý: Cơ chế hình thành êlêctron tự lỗ trống bán dẫn tinh khiết bán dẫn có tạp chất Thái độ: - Tích cực, chủ động xây dựng kiến thức trình học tập - Cẩn thận, trung thực, trách nhiệm trình thực thao tác thí nghiệm hoạt động nhóm - Ý thức vai trò quan trọng việc áp dụng kiến thức dòng điện chất bán dẫn đời sống thường ngày Năng lực: - Đề xuất vấn đề hạt tải điện dòng điện chất bán dẫn hạt - Đưa giả thuyết kiểm tra chất hạt tải điện chất bán dẫn - Vận dụng kiến thức dòng điện chất bán dẫn để giải thích ứng dụng thực tế làm tập liên quan II CHUẨN BỊ Giáo viên - bảng mạch điện tử sạc điện thoại A4.2 số thiết bị sử dụng lượng mặt trời Học sinh - Bảng hệ thống tuần hoàn, nghiên cứu trước học nhà III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Ổn định tổ chức: L N K g iể Bài mới: Hoạt động Tìm hiểu tính chất bán dẫn Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm khái niệm chất bán dẫn tính chất điện chất bán dẫn a Đề xuất vấn đề H H t T P h - G n H yê hv ới tu u* M h ầc hỉ p u S ki hi m ki m n hc ò n pk h ô b Nghiên cứu giải vấn đề H H t - G H i ọc si o n v h i lắ ê n n g g n i g he i , t g h hi i n ệ h u ớ, c li h ên o tư c Vận dụng H H t - G n H h ọ ó c m si t n Hoạt động 2: Tìm hiểu chất dòng điện bán dẫn Mục tiêu kiến thức: Học sinh nắm chất dòng điện chất bán dẫ, phân biệt bán dẫn loại n bán dẫn loại p cách tạo hai loại chất bán dẫn a Đề xuất vấn đề H H t T P h o t t ì h n i h ệ n h u v ố ấ n n g đ c ề ó v H ấ ọ b Nghiên cứu giải vấn đề H H t - G H iá ọ c o s v i iê n h n g l ắ i n g đổi liên kết nguyên tử trường hợp nào? - Nhận xét phần làm - Giáo viên nhận xét, khái quát nhóm khác - Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK - Thực yêu cầu giáo viên bán dẫn loại n loại p - Từ việc tìm hiểu bán dẫn loại n - Lĩnh hội kiến thức loại p, em hạt tải điện xuất chất bán dẫn khác nhau, từ nêu chất dịng điện chất bán dẫn? - Yêu cầu học sinh phân biệt tạp chất cho tạp chất nhận bán dẫn loại n bán dẫn loại p c Vận dụng H H t - G H iá ọ o c v si iê n Hoạt động 3: Củng cố, giao nhiệm vụ nhà H H đ đ - H H ọc ệ si n t h h tự ố hệ th n ố g n g lạ lạ i i ki c ến th ứ c c k iế h ọc n th t 142 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 143 ... xây dựng tập có nội dung thực tiễn 1.3.1 Nguyên tắc xây dựng tập có nội dung thực tiễn Để xây dựng tập có nội dung thực tiễn đạt hiệu mục tiêu dạy học, cần xây dựng bái tập có nội dung thực tiễn. .. 1.3.2 Quy trình xây dựng tập có nội dung thực tiễn 27 1.3.3 Phương pháp giải tập vật lí có nội dung thực tiễn 30 1.4 Thực trạng việc sử dụng tập có nội dung thực tiễn trường trung học phổ thơng... học tập Bước Xây dựng biên tập hệ thống tập có nội dung thực tiễn theo mục tiêu dạy học Bước Lập kế hoạch sử dụng tập có nội dung thực tiễn soạn thảo dạy học vật lí Bước Thiết kế tiến trình dạy