Lựa chọn và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học chương “các định luật bảo toàn” vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  NGÔ THỊ LY NA LỰA CHỌN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” – VẬT LÍ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH Ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN BẢO HOÀNG THANH Đà Nẵng – Năm 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu khoa học riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, khách quan chưa công bố đề tài nghiên cứu khoa học Quảng Nam, tháng năm 2019 Học viên Ngô Thị Ly Na ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Nguyễn Bảo Hồng Thanh, người ln quan tâm chu đáo, nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm ĐHĐN, Phòng Đào Tạo sau đại học, thầy khoa Vật Lí – ĐHSP Đà Nẵng, đặc biệt xin cảm ơn thầy cô thuộc chuyên ngành Lý luận Phương pháp dạy học mơn Vật Lí đến từ trường ĐHSP Hà Nội, ĐH Vinh, ĐHSP Huế, ĐH Phạm Văn Đồng tận tình giảng dạy truyền thụ cho tơi nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu hai năm học vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, trường THPT Nguyễn Văn Cừ, Quảng Nam, em học sinh lớp 10/1, 10/2 tạo điều kiện cho thực nghiệm sư phạm Sau xin chân thành cám ơn gia đình bạn bè ủng hộ, quan tâm, động viên giúp đỡ mặt để tơi hồn thành luận văn Luận văn khơng tránh khỏi hạn chế thiếu sót, kính mong nhận hướng dẫn góp ý Chân thành cảm ơn! Quảng Nam, tháng năm 2019 Học viên Ngô Thị Ly Na iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ BTVL Bài tập vật lí ĐHSP Đại học sư phạm GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh NL Năng lực NLGQVĐ Năng lực giải vấn đề NXB Nhà xuất PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thông TNSP Thực nghiệm sư phạm PHT Phiếu học tập iv MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Tổng quan vấn đề nghiên cứu .2 Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu .3 5.1 Đối tượng nghiên cứu .3 5.2 Phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .4 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận 7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm .4 7.4 Phương pháp thống kê toán học Đóng góp đề tài .4 Cấu trúc luận văn NỘI DUNG .6 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC LỰA CHỌN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 1.1 Năng lực giải vấn đề học sinh dạy học vật lý 1.1.1 Khái niệm lực .6 1.1.2 Khái niệm vấn đề 1.1.3 Khái niệm lực giải vấn đề 1.1.4 Cấu trúc lực giải vấn đề 1.2 Bài tập vật lý có nội dung thực tế .8 1.2.1 Khái niệm tập vật lý 1.2.2 Khái niệm tập vật lý có nội dung thực tế 1.2.3 Phân loại tập vật lý có nội dung thực tế .9 1.2.4 Nguyên tắc lựa chọn qui trình sử dụng tập vật lí có nội dung thực tế 10 v 1.2.5 Tác dụng BTVL có nội dung thực tế việc phát triển NLGQVĐ học sinh 12 1.3 Phát triển lực giải vấn đề học sinh thông qua hoạt động giải tập vật lý có nội dung thực tế 13 1.3.1 Các biện pháp phát triển NLGQVĐ HS thông qua hoạt động giải BTVL có nội dung thực tế 13 1.3.2 Công cụ đánh giá NLGQVĐ HS với hổ trợ BTVL có nội dụng thực tế 18 1.4 Quy trình tổ chức dạy học sử dụng BTVL có nội dung thực tế theo định hướng phát triển NLGQVĐ HS 21 1.5 Điều tra thực trạng sử dụng BTVL có nội dung thực tế việc phát triển NLGQVĐ HS trường THPT thuộc tỉnh Quảng Nam 22 1.5.1 Mục tiêu điều tra .22 1.5.2 Xây dựng phiếu điều tra 23 1.5.3 Tiến hành điều tra .23 1.5.4 Kết điều tra 23 1.5.5 Đánh giá kết điều tra 30 KẾT LUẬN CHƯƠNG 32 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN”VẬT LÍ 10 33 2.1 Nghiên cứu đặc điểm nội dung kiến thức chương “Các định luật bảo toàn”- Vật lý 10 33 2.1.1 Đặc điểm nội dung 33 2.1.2 Đặc điểm phương tiện dạy học dùng chương “Các định luật bảo toàn” – Vật lý 10 34 2.1.3 Cấu trúc nội dung chương “Các định luật bảo toàn”- Vật lý 10 35 2.2 Mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn”- Vật lý 10 .35 2.2.1 Mục tiêu kiến thức, kĩ 35 2.2.2 Mục tiêu phát triển lực GQVĐ 37 2.3 Lựa chọn BTVL có nội dung thực tế chương “Các định luật bảo toàn”- Vật lý 10 37 2.3.1 BTVL có nội dung thực tế định luật bảo toàn động lượng 37 2.3.2 BTVL có nội dung thực tế công công suất .44 vi 2.3.3 BTVL có nội dung thực tế động năng, định luật bảo toàn .49 2.4 Thiết kế tiến trình dạy học số chương “Các định luật bảo toàn”- Vật lý 10 theo định hướng dạy học Phát QGVĐ có sử dụng BTVL có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng lực GQVĐ HS 57 2.4.1 Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát GQVĐ .57 2.4.2 Bài 23 Định luật bảo toàn động lượng 57 2.4.3 Bài 27: Cơ 66 2.5 Xây dựng tiêu chí đánh giá phát triển NL GQVĐ HS 74 2.5.1 Phiếu đánh giá NL GQVĐ HS lớp thực nghiệm 74 2.5.2 Đánh giá kết học tập lớp thực nghiệm lớp đối chứng qua kiểm tra 75 KẾT LUẬN CHƯƠNG 76 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 77 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 77 3.1.1 Mục đích TNSP 77 3.1.2 Nhiệm vụ TNSP 77 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 77 3.2.1 Đối tượng TNSP 77 3.2.2 Nội dung TNSP 77 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm .78 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 78 3.3.2 Tiến hành dạy học quan sát học .78 3.3.3 Giáo viên cộng tác 79 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 79 3.4.1 Đánh giá định tính 79 3.4.2 Đánh giá định lượng 80 KẾT LUẬN CHƯƠNG 85 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ .86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 vii DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Cấu trúc lực giải vấn đề 1.2 Bảng Rubric đánh giá NLGQVĐ HS với hỗ trợ BTVL có nội dung thực tế 19 1.3 Danh sách trường tiến hành điều tra thực trạng việc bồi dưỡng NLGQVĐ HS sử dụng BTVL có nội dung thực tế dạy học 23 2.1 Mục tiêu chi tiết mà HS cần đạt sau học chương “Các định luật bảo toàn” theo mức độ 35 2.2 Phiếu đánh giá NL GQVĐ HS lớp thực nghiệm 74 3.1 Bảng số liệu HS chọn làm mẫu thực nghiệm 78 3.2 Điểm đánh giá hành vi NLGQVĐ HS Văn Tấn Khải qua học 81 3.3 Điểm đánh giá NLGQVĐ nhóm HS lớp thực nghiệm qua học 82 3.4 Kết kiểm tra lớp đối chứng lớp thực nghiệm 83 BIỂU ĐỒ Số hiệu biểu đồ Tên biểu đồ Trang 3.1 Đánh giá phát triển NLGQVĐ HS Tấn Khải qua học 81 3.2 Điểm NLGQVĐ nhóm HS lớp thực nghiệm qua học 83 3.3 Đánh giá kết kiến thức học qua kiểm tra 84 SƠ ĐỒ Số hiệu sơ đồ Tên sơ đồ Trang 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Các định luật bảo toàn” – Vật lý 10 35 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Đứng trước phát triển mạnh mẽ văn minh nhân loại yếu tố người ngày đề cao, nhu cầu xã hội cần tăng cường phát triển nguồn nhân lực sáng tạo Do vậy, nhiệm vụ mục tiêu ngành giáo dục “Xây dựng nội dung chương trình, phương pháp giáo dục, sách giáo khoa phổ thơng nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực”, phải đào tạo người đủ phẩm chất lực, động, sáng tạo để đáp ứng trình độ phát triển xã hội Trong năm qua, ngành có hoạt động tích cực nhằm đổi mới, nâng cao chất lượng giáo dục để đáp ứng mục tiêu Một trọng tâm đổi giáo dục đổi PPDH Luật giáo dục, khoản – điều 28 khẳng định: “Phương pháp giáo dục phổ thông 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, khả làm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh” [11] Trong biện pháp đổi phương pháp giáo dục, tập trung trọng tới việc phát huy, bồi dưỡng phát triển NLGQVĐ HS Q trình bồi dưỡng phát triển NLGQVĐ hồn tồn thực cho HS cách sử dụng tập có nội dung thực tế Bài tập có nội dung thực tế làm phong phú khái niệm vật lí, phát triển tư sáng tạo, tạo thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn Tuy nhiên thực tế giảng dạy trường THPT, BTVL có nội dung thực tế GV vận dụng vào tiết dạy Đặc biệt, BTVL có nội dung thực tế tượng liên quan đến Cơ học định luật bảo toàn học Vật lý 10 quen thuộc mà HS lại thường gặp đời sống hàng ngày, giúp cho em hiểu biết giới xung quanh dễ dàng kích thích say mê, chủ động học mơn vật lí, tránh lúng túng, phương hướng dẫn đến hổng kiến thức em bước vào đầu cấp học Kiến thức mơn học vật lí nói chung kiến thức định luật bảo tồn nói riêng chương trình vật lí phổ thơng sở tảng quan trọng nhiều ngành khoa học công nghệ, vấn đề phát triển NLGQVĐ trình dạy học có ý nghĩa to lớn góp phần thực đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo nước ta Xuất phát từ vấn đề nêu trên, chọn đề tài nghiên cứu: “Lựa chọn sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học chương “Các định luật bảo toàn” - Vật lý 10 theo định hướng phát triển lực giải vấn đề học sinh” 2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu Hiện nay, việc dạy học theo định hướng phát triển lực xu chủ yếu việc truyền tải kiến thức Các giáo trình, tài liệu nghiên cứu dạy học theo hướng phát triển lực môn khoa học tự nhiên số nước phát triển tăng lên nhanh Ở nước ta, dạy học theo hướng phát triển lực, việc phát triển NLGQVĐ trọng năm gần Đã có số cơng trình nghiên cứu, tài liệu, luận văn đề cập đến vấn đề phát triển NLGQVĐ cho HS vai trò tập, đặc biệt tập có nội dung thực tế việc phát triển lực, tiêu biểu như: Trong “Lí luận dạy học đại” Bernd Meier Nguyễn Văn Cường [3] đề cập đến tập định hướng lực nhấn mạnh đến đặc điểm quan trọng tập định hướng phát triển lực chung, xây dựng hệ thống tập nhằm định hướng phát triển lực Tuy nhiên tác giả chưa đề cập đến vai trị tập có nội dung thực tế với việc phát triển NLGQVĐ HS Trong đề tài “Xây dựng sử dụng hệ thống tập chương “Các định luật bảo toàn” – Vật lí 10 nhằm phát huy tính tích cực, tự lực HS” Nguyễn Thanh Loan [7], tác giả xây dựng hệ thống tập thông qua hoạt động giải tập giúp HS nắm vững kiến thức, góp phần phát triển tính tích cực, tự lực HS, đề tài không đề cập đến vai trị tập có nội dung thực tế với việc phát triển NLGQVĐ HS Trong đề tài “Khai thác, xây dựng sử dụng hệ thống tập định tính theo hướng trực quan hóa dạy học chương “Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 nâng cao” Nguyễn Như Phúc [9], tác giả nhấn mạnh vai trò tập định tính với việc kích thích hứng thú, phát huy tính tích cực, tự giác hoạt động HS, đề tài khơng đề cập đến vai trị tập có nội dung thực tế với việc phát NLGQVĐ HS Trong đề tài “Bồi dưỡng lực GQVĐ cho HS dạy học phần “Nhiệt học” lớp 10 THPT với hỗ trợ tập vật lí” Nguyễn Thị Phương Phương [10], tác giả đề xuất biện pháp bồi dưỡng NLGQVĐ dạy học số kiến thức phần Nhiệt học Vật lí 10 THPT với hỗ trợ BTVL Trong đề tài “Sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển NLGQVĐ sáng tạo” Nguyễn Thị Thanh Hường [5], tác giả đề xuất quy trình sử dụng tập sáng tạo dạy PL Biện pháp Chọn (X) A Thiết kế giảng với hệ thống tập lơgic hợp lí B Sử dụng tập có nhiều cách giải, khuyến khích học sinh tìm cách giải mới, nhận nét độc có cách giải tối ưu C Yêu cầu HS nhận xét cách giải HS khác, lập luận bác bỏ quan điểm trái ngược bảo vệ quan điểm mình; giáo viên đánh giá đưa kết luận cuối D Kiểm tra đánh giá động viên kịp thời biểu sáng tạo cách GQVĐ HS E Tăng cường tập thực hành, thí nghiệm, tình huống, BT thực tế… F Thay đổi mức độ yêu cầu tập cho phù hợp với lực HS Câu Theo Thầy (cô) kết đánh giá HS phát triển lực GQVĐ? (Thầy lựa chọn nhiều đáp án) Phương án A HS vận dụng kiến thức lớp B HS tự thực thí nghiệm C HS tự phát vấn đề GQVĐ nêu D HS sử dụng phương tiện, kĩ thuật dạy học đại vào việc GQVĐ E Học sinh tự nghiên cứu báo cáo chủ đề liên quan đến môn học F Đề xuất lựa chọn giải pháp GQVĐ tối ưu G Vận dụng giải vấn đề tương tự, vấn đề Chọn (X) PL Câu Thầy có thường xun sử dụng tình hay BTVL có nội dung gắn với thực tiễn hoạt động giảng dạy không? A Thường xuyên B Thỉnh thoảng C Không Câu Thầy có thường xun sử dụng tình hay BTVL có nội dung gắn với thực tiễn việc kiểm tra đánh giá kết học tập HS không? A Thường xuyên B Thỉnh thoảng C Không Câu Thầy cô đánh tác dụng BTVL có nội dung thực tế dạy học Vật lý? (Thầy cô lựa chọn nhiều đáp án) Tác dụng Chọn(X) A Giúp HS thấy môn học gần gũi với sống B Giúp HS hứng thú, có thái độ tích cực chủ động học tập C Cung cấp cho HS nhiều kiến thức bổ ích, phát triển lực cho HS D HS vận dụng kiến thức mơn học để giải thích tượng thực tế sống E Tất đáp án Câu Những khó khăn thầy gặp phải sử dụng BTVL có nội dung thực tế để phát triển NLGQVĐ cho HS? (Thầy lựa chọn nhiều đáp án) Những khó khăn gặp phải Chọn(X) A Khơng đủ thời gian B HS khơng có hứng thú C Trình độ HS khơng đồng D Khơng có sẵn nguồn BTVL có nội dung thực tế để giảng dạy E Cơ sở vật chất trang thiết bị nhà trường, phịng thí nghiệm, phịng mơn… cịn chưa đầy đủ Xin chân thành cảm ơn quý Thầy cô giúp đỡ Chúc quý thầy cô mạnh khỏe, cơng tác tốt! NHĨM NGHIÊN CỨU PL PHỤ LỤC 2: ĐỀ KIỂM TRA CHƯƠNG CÁC ĐL BẢO TOÀN Trường THPT Nguyễn Văn Cừ KIỂM TRA Tổ Vật Lí Mơn: VẬT LÍ 10 Họ tên: _Lớp: 10/ _ A/ Phần trắc nghiệm: (5đ) – thời gian làm bài: 10 phút Câu A B C D 10 Đại lượng đặc trưng cho khả sinh công vật đơn vị thời gian gọi : A Công học B Công phát động C Công cản D Công suất Đơn vị sau đơn vị công suất? A J.s B W C N.m/s D HP Chọn câu sai Công lực : A Là đại lượng vơ hướng B Có giá trị đại số C Được tính biểu thức F.S.cos D Luôn dương Thác nước chảy từ cao xuống có chuyển hóa lượng từ A Thế thành động B Động thành C Thế thành nhiệt D Động thành điện Định luật bảo toàn động lượng trường hợp: A Hệ có ma sát B Hệ lập C Hệ khơng có ma sát D Hệ kín có ma sát Chuyển động sứa biển tuân theo: A Định luật bảo toàn động lượng B Định luật bảo toàn C Định luật II Newton D Định luật III Newton PL 7 Khi vật chịu tác dụng lực A bảo tồn B động bảo toàn C bảo tồn D cơng bảo tồn Động vật không đổi vật A chuyển động thẳng B chuyển động với gia tốc khơng đổi C chuyển động trịn D chuyển động cong Khi vận tốc vật tăng gấp hai A gia tốc vật tăng gấp hai B động lượng vật tăng gấp hai C động vật tăng gấp hai D vật tăng gấp hai 10 Chọn phát biểu Một vật nằm yên, có A vận tốc B động lượng C động D B/ Tự luận: điểm – tg làm : 10 phút Một bóng tennis có khối lượng 200 g ném thẳng đứng lên cao với vận tốc 12m/s từ điểm A có độ cao h=10m (so với mặt đất) Lấy g =10m/s2 Chọn gốc TN mặt đất Bỏ qua lực cản khơng khí: a Tính bóng? b Tính độ cao cực đại bóng đạt được? c Tìm vị trí bóng có Wt = ½ Wđ Giả sử q trình chuyển động bóng chịu lực cản khơng khí 10% trọng lượng độ cao cực đại đạt bao nhiêu? - Hết ... luận thực tiễn việc lựa chọn sử dụng tập vật lý có nội dung thực tế theo hướng phát triển lực giải vấn đề học sinh phổ thông - Chương Lựa chọn sử dụng tập vật lý có nội dung thực tế dạy học chương. .. .6 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC LỰA CHỌN VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 1.1 Năng lực giải vấn đề học. .. tập có nội dung thực tế theo hướng phát triển NLGQVĐ cho HS dạy học chương “Các định luật bảo tồn” – Vật lí 10 Mục tiêu nghiên cứu Lựa chọn sử dụng tập có nội dung thực tế dạy học chương “Các định