Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế chương “dòng điện trong các môi trường” vật lí 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGÔ THỊ TRƢỜNG GIANG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MƠI TRƢỜNG” VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ Đà Nẵng- Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGÔ THỊ TRƢỜNG GIANG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG” VẬT LÝ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÝ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH Lý luận PPDH Bộ mơn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS Phùng Việt Hải Đà Nẵng – Năm 2020 iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Viết đầy đủ BT Bài tập BTVL Bài tập vật lí BTVLCNDTT Bài tập vật lý có nội dung thực tế GV Giáo viên HS Học sinh NL Năng lực VĐ Vấn đề GQVĐ Giải vấn đề NL GQVĐ Năng lực giải vấn đề 10 NXB Nhà xuất 11 SGK Sách giáo khoa 12 THPT Trung học phổ thông 13 PPDH Phƣơng pháp dạy học 14 VDKT Vận dụng kiến thức 15 NLVDKTVTT Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 16 TNg Thực nghiệm 17 TNSP Thực nghiệm sƣ phạm 18 PHT Phiếu học tập STT iv DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 1.1 Bảng cấu trúc lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 1.2 Bảng Rubric – Bảng đánh giá NLVDKTVTT 2.1 Bảng kiến thức vật lí chƣơng liên quan đến thực tế 28 2.2 Bảng ma trận tập 30 2.3 Bảng công suất thời gian tiêu thụ số dụng cụ điện 37 2.4 Bảng giá buôntiền điện sinh hoạt EVN 39 2.5 Bảng tính tiền điện trung bình tháng 39 2.6 Bảng công suất smartphone 41 2.7 Bảng rubric đánh giá tình “Mạ điện” 67 2.8 Bảng rubric đánh giá tình sét cách chống sét 81 2.9 3.1 3.2 3.3 3.4 Bảng Rubic đánh giá lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn tình hàn hồ quang điện Bảng kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm Bảng điểm đánh giá 10 số hành vi HS Nguyễn Xuân Bình qua tình Bảng điểm đánh giá 10 số hành vi HS Trần Đỗ Duy Khang qua tình Bảng điểm đánh giá 10 số hành vi HS Nguyễn Minh Thắng qua tình 90 96 100 102 103 v DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình Trang hình 1.1 Qui trình xây dựng tập có nội dung thực tế 17 2.1 Sơ đồ cấu trúc logic chƣơng “Dịng điện mơi trƣờng” 27 Vật lí 11 2.2 Hình ảnh giơng sét tịa nhà 31 2.3 Hình mơ tả cột thu lơi đơn giản 31 2.4 Hình mơ tả ngun lý làm việc cột thu lơi 32 2.5 Hình cột thu lơi đƣợc bố trí mái nhà 34 2.6 Hình cấu tạo kim thu sét 34 2.7 Hình mô tả pin lƣợng sử dụng cho hộ gia đình 36 2.8 Hình biểu diễn cấu tạo pin mặt trời 40 2.9 Bảng mạch sạc pin lƣợng mặt trời 42 2.10 Hình pin lƣợng 42 2.11 Sơ đồ mạch điện để mạ kẽm 44 2.12 Mạ kẽm nhúng nóng 45 2.13 Hình bu lông neo 47 2.14 Sơ đồ biểu diễn hoạt động pin điện hóa 47 2.15 Hình tàu đệm từ 48 2.16 Hình bugi xe máy vị trí lắp xe 49 3.1 Đại diện nhóm trình bày kết thảo luận tình mạ điện 98 3.2 HS nhóm đặt câu hỏi cho nhóm trình bày 99 3.3 Phiếu trả lời cá nhân HS Nguyễn Xuân Bình 101 3.4 Biểu đồ biểu diễn kết đánh giá em Nguyễn Xuân Bình 101 3.5 Biểu đồ biểu diễn kết đánh giá em Đỗ Trần Duy Khang 102 3.6 Biểu đồ biểu diễn kết đánh giá em Nguyễn Minh Thắng 104 vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC BẢNG iv DANH MỤC CÁC HÌNH .v MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Tổng quan vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài .4 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG 1.CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH 1.1 Năng lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn 1.1.1 Khái niệm lực .6 “Năng lực khả dựa sở tri thức, kinh nghiệm, giá trị thiên hƣớng ngƣời đƣợc phát triển thông qua thực hành giáo dục” [3] 1.1.2 Khái niệm lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 1.1.3 Các công cụ đánh giá lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn học sinh 1.1.4 Đánh giá lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn .12 1.2 Bài tập vật lí có nội dung thực tế việc phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 15 1.2.1 Bài tập vật lí có nội dung thực tế 15 1.2.2 Quy trình xây dựng tập có nội dung thực tế 16 1.2.3 Các kiểu tập có nội dung thực tế 19 1.2.4 Sử dụng BTCNDTT dạy học vật lí để phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn HS .20 vii 1.3 Thực trạng việc khai thác, xây dựng sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học vật lý trƣờng THPT 22 1.3.1 Mục đích khảo sát .22 1.3.2 Đối tƣợng thời điểm khảo sát 22 1.3.3 Nội dung khảo sát .23 1.3.4 Phƣơng pháp khảo sát 23 1.3.5 Kết khảo sát 23 1.3.6 Nguyên nhân gây nên khó khăn việc phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn học sinh 24 KẾT LUẬN CHƢƠNG 26 CHƢƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÝ VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH .27 2.1 Cấu trúc chƣơng “Dòng điện môi trƣờng”- Vật lý 11 liên hệ với thực tiễn 27 2.1.1 Phân tích cấu trúc chƣơng “Dịng điện mơi trƣờng” Vật lý 11 27 2.1.2 Một số kiến thức chƣơng “Dòng điện môi trƣờng” liên quan đến thực tiễn 28 2.2 Xây dựng tập có nội dung thực tế nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh chƣơng “ Dịng điện mơi trƣờng”- Vật lý 11 28 2.2.1 Mục tiêu dạy học chƣơng “Dịng điện mơi trƣờng”- Vật lí 11 28 2.2.2 Xây dựng BTCNDTT nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn chƣơng “Dòng điện môi trƣờng”- Vật lý 11 30 2.3 Ý tƣởng sử dụng tập có nội dung nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh .57 2.4 Thiết kế số tiến trình dạy học chƣơng “Dịng điện mơi trƣờng” Vật lý 11 có sử dung tập xây dựng 57 2.4.1 Tiến trình dạy học bài“Dịng điện chất điện phân” 57 2.4.2 Tiến trình dạy học tiết tập .75 KẾT LUẬN CHƢƠNG 94 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 95 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .95 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm .95 3.3 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 95 viii 3.3.1.Đối tƣợng thực nghiệm 95 3.3.2 Thời gian thực nghiệm sƣ phạm 95 3.4 Nội dung thực nghiệm 96 3.4.1 Xây dựng kế hoạch thực nghiệm 96 3.4.2 Chuẩn bị cho thực nghiệm 96 3.5 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 97 3.5.1 Chọn mẫu thực nghiệm .97 3.5.2 Tiến hành dạy học quan sát học .97 3.5.3 Công cụ cách thức đánh giá 97 3.6 Kết thực nghiệm sƣ phạm 98 3.6.1 Phân tích diễn biến đánh giá định tính 98 3.6.2 Đánh giá định lƣợng 100 Kết luẬn chƣơng 105 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KHUYẾN NGHỊ 106 TÀI lIỆU THAM KHẢO 108 Phụ lục PHIẾU KHẢO SÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾNTHỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH THPT PL1 Phụ lục PHIẾU KHẢO SÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH THPT PL3 109 [12] Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2002), Phươngpháp dạy học vật lý trường phổ thông, NXB Đại học Sƣ phạm, Hà Nội [13] Nguyễn Thị Kim Thoa (2020), Xây dựng sử dụng tập có nội dung thực tế chương “Nhiệt học” - Vật lí nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn học sinh, Luận văn Thạc sĩ, Trƣờng ĐHSP - ĐH Đà Nẵng [14] https://www.slideshare.net/ajimoon/mt-s-cng-c-nh-gi-nng-lc [15] http://www.slideshare.net/vanăng lựciem/kh-suphamtichhop201407in [16]http://daidoanket.vn/moi-truong/set-va-nhung-cach-phong-tranh-set-khi-xayra-mua-giong-tintuc438252 [17]https://chongsetthienlong.vn/ky-thuat/tim-hieu-ve-nguyen-ly-nguyen-tachoat-dong-cua-cot-thu-loi-cot-chong-set-565841 [18]http://solarv.vn/tam-pin-nang-luong-mat troi/ [19]https://congnghexanhvn.com/gia-cua-1-tam-pin-nang-luong-mat-troi-hiennay/ [20]http://www.datsolar.com/san-pham/tam-pin-529 [21]https://3ce.vn/ma-kem-nhung-nong-la-gi/ [22]https://vi.wikipedia.org/wiki/T%C3%A0u_%C4%91%E1%BB%87m_t%E1 %BB%AB [23]https://soha.vn/tau-dem-tu-toc-do-600-km-h-cua-nhat-danh-bai-duoc-phuchung-co-gi-dac-biet-20170925104932632.htm [24]https://automation.net.vn/The-gioi-cam-bien/Cam-bien-nhiet-do-la-gi-Chitiet-ve-khai-niem-nguyen-ly-hoat-dong-va-huong-dan-cach-ung-dung-cua-tung-loaicam-bien-nhiet.html [25]https://denledgiadinh.net/den-led-la-gi-cau-tao-va-nguyen-ly-hoat-dong-cuaden-led.html [26]http://media.bizwebmedia.net/sites/34512/upload/documents/tm_ban_kim_p dce60.pdf PL1 PHỤ LỤC PHIẾU KHẢO SÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾNTHỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH THPT (Phiếu dành cho HS) (Phiếu điều tra phục vụ cho nghiên cứu, không đánh giá chất lượng học sinh Rất mong em hợp tác, trả lời trung thực câu hỏi đây) Họ tên:……………………………………………………………………… Lớp:……………Trƣờng:……………………………………………………… Email:………………………………………………………………………… Kết xếp loại môn Vật lí năm lớp 10: … “Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn khả em vận dụng tổng hợp kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ hứng thú, để giải có hiệu vấn đề thực tế xung quanh có liên quan đến vật lí” (biểu nhƣ: giải thích tƣợng tự nhiên, giải thích nguyên tắc hoạt động thiết bị, máy móc đời sống kỹ thuật, đề xuất, chế tạo mơ hình thiết bị đáp ứng u cầu thực tế ) Câu 1: Việc sử dụngBTVLCNDTT học Vật lí trƣờng em đƣợc thựchiện mức độ nào? □ Thƣờng xuyên □ Đôi □ Hầu nhƣ không sử dụng Câu 2: Khi tiếp cận làmBTVLCNDTT thân em thƣờng gặp khó khăn hoặclà yếu vấn đề, kĩ nào? - Kĩ mô tả, xác định vấn đề - Khả nhận biết thiết bị, máy móc, tƣợng có liên quan đƣợc nhắc đến - Kĩ xử lý, phân tích trình bày vấn đề - Kĩ vận dụng kiến thức để giải thích, xử lý tƣợng Vật lí Ý kiến khác:…………………………………………………………………………… Câu 3: Việc sử dụngBTVLCNDTT có đƣợc GV tổ chức học khơng ? □ có □ khơng Nếu có thực đƣợc mức độ sau - Lắng nghe GV đề cập vận dụng PL2 - Tự thực hiện, xử lý tình tập theo hƣớng dẫn, tƣ liệu GV cung cấp Tự đề xuất phƣơng án, cách xử lý tình có BÀI TẬP mà không cần trợ giúp GV - Ý kiến khác:……………………………………………………………………… Câu 4: Em có tham gia tìm hiểu tƣ liệu liên quan vấn đề, ứng dụng thực tế chung với bạn nhóm khơng? □ Tham gia tích cực □ Tham gia □ Khơng tham gia Câu 5: Mức độ hiểu em áp dụng kiến thức vào vấn đề thực tiễn liên quan nhƣ nào? □ Tốt □ Bình thƣờng □ Kém PL3 PHỤ LỤC PHIẾU KHẢO SÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH THPT (Phiếu dành cho GV Vật lí) “Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn khả chủ thể vận dụng tổng hợp kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ hứng thú, để giải có hiệu vấn đề thực tiễn có liên quan đến vật lí” Bài tập có nội dung thực tế (BTVLCNDTT) loại tập xuất phát từ tình đời sống thực tế, kỹ thuật, sản xuất, tƣợng thiên nhiên đặc biệt thực tế lao động, sinh hoạt hàng ngày mà HS thƣờng gặp I- Thông tin cá nhân Họ tên quý thầy (cô) :…………………………………………………………… Trƣờng giảng dạy:………………………………………………………………… II- Nội dung vấn Câu 1: Quý thầy (cô) thƣờng sử dụngbài tập vật lýnào đƣợc giảng dạytại trƣờng THPT □ Bài tập định lƣợng thƣờng gặp kì thi □ Bài tập định lƣợng kết hợp với tập có nội dung thực tế □ Bài tập có nội dung thực tế - Ý kiến khác: ………………………………………………………………………… Câu 2: Trong yếu tố sau đây, theo quý thầy (cô) yếu tố nằm nội dung BTVLCNDTT? - Xác định vấn đề ……………………………………………………………………….□ - Nêu dự đoán, giả thuyết……………………………………………………… …… □ - Xác định đơn vị kiến thức liên quan………………………………………………… □ - Giải thích vấn đề, giải thích tƣợng tự nhiên liên quan đến kiến thức ………………………………………………………………… □ - Đề xuất giải pháp để giải vấn đề thực tiễn .□ - Tiến hành thu thập thông tin, số liệu liên quan …………………………… .□ - Xử lý, phân tích trình bày vấn đề ……………… PL4 - Giải thích nguyên tắc hoạt động ứng dụng kỹ thuật vật lí liên quan (các thiết bị) □ - Thiết kế/ chế tạo giải pháp kỹ thuật đáp ứng yêu cầu thực tiễn cụ thể .□ Câu 3: Theo quý thầy (cơ), q trình giải quyếtBTVLCNDTT thìkĩ năngnào HScịn chƣa đƣợc tốt - Kĩ xác định vấn đề dự đoán giả thuyết.□ - Kĩ xác định đơn vị kiến thức có liên quan.□ - Kĩ tìm hiểu, thu thập liệu □ - Kĩ tổng hợp, phân tích liệu □ - Kĩ thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm □ - Kĩ xử lý, phân tích, trình bày kết □ - Ý kiến khác: ………………………………………………………………………… Câu 4: Quý thầy (cô) đánh giá lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn HSthơng qua hình thức nào? - Sử dụng kiểm tra để đánh giá lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn học sinh □ - Đánh giá dựa vào phiểu học tập, phiếu khảo sát mức độ hiểu biết.□ - Chƣa có phƣơng pháp đánh giá.□ - Ý kiến khác: ………………………………………………………………………… Câu 5: Theo thầy (cô), việc phát triển lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễncủa HS gặp khó khăn gì? - Thời gian cho tiết học có 45 phút nhƣng lại bao gồm nhiều đơn vị kiến thức mới, khơng có thời gian để giới thiệu nhƣ giúp HS áp dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thơng qua tập - Số học sinh/mỗi lớp đông, giáo viên quan sát đánh giá hết lớp - Hiện chƣa có hệ thống BTVLCNDTT rõ ràng, chuyên sâu để HS tìm hiểu nghiên cứu - Cách thi đòi hỏi HS phải học theo cách giải tập định lƣợng để ôn tập kiến thức Câu 6: Q thầy (cơ) làm để phát triểnNLVDKTVLVTTcủa HS? PL5 - Thƣờng xuyên cho HS hoạt động trải nghiệm, làm việc nhóm, khai thác ứng dụng đơn vị kiến thức thực tế đời sống gì? - Tiến hành cho HS khai thác tƣ liệu, tìm hiểu thơng qua BTVLCNDTT nhiều hơn, thƣờng xun - Có tiêu chí đánh giá lực chung để đánh giá công Câu 7: Qúy thầy (cô) thƣờng tổ chức học có ứng dụngBTVLCNDTT nhƣ nào? - HS quan sát, lắng nghe GV giới thiệu, đề cập vận dụng - Tự thực hiện, xử lý tình tập theo hƣớng dẫn, tƣ liệu GV cung cấp - Tự đề xuất phƣơng án, cách xử lý tình có tập mà không cần trợ giúp GV - HS làm việc theo nhóm - HS tự tiến hành chế tạo thiết bị, dụng cụ đơn giản theo mơ hình ứng dụng đơn vị kiến thức - Ý kiến khác: ………………………………………………………………………… Câu 8:Theo quý thầy (cô) thái độ học sinh giải tập vật lý định lƣợng? - Hứng thú làm tập - Thái độ bình thƣờng - Khơng hứng thú với tập Vật Lí Câu 9: Thái độ HS tổ chức hoạt động ngoại khóa, buổi thực nghiệm bên ngồi, giải tập có nội dung thực tế - Rất hào hứng - Có quan tâm nhƣng không giải đƣợc vấn đề liên quan đến thực tế - Không quan tâm ... LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH 1.1 Năng lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn. .. 15 1.2 Bài tập vật lí có nội dung thực tế việc phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 1.2.1 Bài tập vật lí có nội dung thực tế 1.2.1.1 Khái niệm tập vật lí có nội dung thực tế Theo... dụng tập có nội dung thực tế nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn học sinh Chƣơng 2: Xây dựng tập có nội dung thực tế chƣơng “Dịng điện mơi trƣờng”- Vật lí 11 nhằm phát triển