Phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học phần “quang hình học” vật lý 11 qua thí nghiệm học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  TRẦN LÊ NGỌC TRÂM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÝ 11 QUA THÍ NGHIỆM HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Đà Nẵng, năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  TRẦN LÊ NGỌC TRÂM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÝ 11 QUA THÍ NGHIỆM HỌC SINH Chuyên ngành : Lý luận PPDH Bộ môn Vật lý Mã số : 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ VĂN GIÁO Đà Nẵng, năm 2018 I LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa cơng bố cơng trình khác Trần Lê Ngọc Trâm II Với tình cảm chân thành tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo, giáo khoa Vật lí, Phòng sau đại học, Ban giám hiệu Trường Đại học Sư Phạm, Đại học Đà nẵng tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trình học tập, nghiên cứu hoàn thiện luận văn Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo hướng dẫn PGS.TS Lê Văn Giáo tận tình dẫn giúp đỡ trình tác giả nghiên cứu hoàn thiện luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu, thầy giáo, cô giáo em HS trường THPT Nguyễn Thượng Hiền, Thành phố Đà nẵng tạo điều kiện giúp đỡ tác giả suốt thời gian tác giả học tập nghiên cứu để hoàn thiện luận văn Xin chân thành cảm ơn tồn thể đồng nghiệp, bạn bè gia đình quan tâm, động viên giúp đỡ tác giả suốt trình học thực đề tài Cuối cùng, nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ nổ lực thân, song trình nghiên cứu thực luận văn khơng tránh khỏi sai sót Tác giả mong nhận đóng góp, bổ sung Hội đồng bảo vệ luận văn Quý đọc giả để đề tài hoàn thiện Đà nẵng, tháng 01 năm 2018 Tác giả Trần Lê Ngọc Trâm III MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VI TÓM TẮT ĐỀ TÀI VII DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH, SƠ ĐỒ IX MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu .2 Mục tiêu nghiên cứu .2 Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu .3 Đối tượng nghiên cứu .3 Phạm vi nghiên cứu: .3 Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài 10 Cấu trúc luận văn .4 CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Dạy học theo định hướng phát triển lực 1.1.1 Các xu hướng tiếp cận giáo dục 1.1.1.1 Tiếp cận nội dung dạy học 1.1.1.2 Tiếp cận kết đầu 1.1.1.3 Tiếp cận lực 1.1.2 Sự cần thiết đổi theo hướng tiếp cận lực 1.2 Năng lực 1.2.1 Khái niệm lực 1.2.2 Hệ thống lực học sinh 1.3 Năng lực thực hành .7 1.3.1 Khái niệm .7 1.3.2.1 Năng lực thiết kế phương án thí nghiệm 1.3.2.2 Năng lực sử dụng dụng cụ thí nghiệm dụng cụ đo .8 1.3.2.3 Năng lực lắp ráp tiến hành thí nghiệm IV 1.3.2.4 Năng lực thu thập xử lí số liệu 1.3.2.5 Năng lực gia cơng dụng cụ thí nghiệm (chế tạo dụng cụ thí nghiệm) .8 1.4 Thí nghiệm học sinh 1.4.1 Khái niệm thí nghiệm học sinh .9 1.4.2 Phân loại thí nghiệm học sinh 1.4.3 Vai trị thí nghiệm học sinh phát triển lực thực hành 1.5 Thực trạng dạy học Vật lí theo định hướng phát triển lực 10 1.6 Qui trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực thực hành với thí nghiệm học sinh .11 1.7 Các tiêu chí đánh giá lực thực hành 14 1.8 Kết luận chương .16 CHƯƠNG TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH QUA THÍ NGHIỆM HỌC SINH 18 2.1 Phân tích đặc điểm cấu trúc, nội dung phần “Quang hình học” Vật lí 11 18 2.1.1 Mục tiêu phần “Quang hình học” 18 2.1.1.1 Chương “Khúc xạ ánh sáng” 18 2.1.1.2 Chương “Mắt - Các dụng cụ quang học” 19 2.1.2 Nội dung phần “Quang hình học” 20 2.1.2.1 Chương “Khúc xạ ánh sáng” 20 2.1.2.2 Chương “ Mắt - Các dụng cụ quang học” .20 2.2 Vận dụng qui trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực thực hành vào số học cụ thể phần “Quang hình học” .20 2.2.1 Bài: Khúc xạ ánh sáng 20 2.2.2 Bài: Thấu kính mỏng 26 2.2.3 Bài: Xác định tiêu cự TKPK 32 2.3 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức phần “Quang hình học” theo định hướng phát triển lực thực hành qua thí nghiệm học sinh 38 2.3.1 Giáo án 38 2.3.2 Giáo án 48 2.3.3 Giáo án 59 2.4 Kết luận chương .63 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .64 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm .64 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 64 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 64 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 64 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 64 V 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm .65 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 65 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 65 3.3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 66 3.3.2.1 Quan sát học 66 3.3.2.2 Các kiểm tra 67 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 68 3.4.1 Kết định tính 68 3.4.2 Kết định lượng .69 3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê .72 3.5 Kết luận chương .73 KẾT LUẬN 74 Những kết đạt 74 Hướng phát triển đề tài 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC 77 VI DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Viết đầy đủ Viết tắt ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh NLTH Năng lực thực hành TKHT Thấu kính hội tụ TKPK Thấu kính phân kì TNHS Thí nghiệm học sinh TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm 10 THPT Trung học phổ thơng 11 VL Vật lí VII TÓM TẮT ĐỀ TÀI PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÝ 11 QUA THÍ NGHIỆM HỌC SINH Ngành: Lý luận PPDH Bộ môn VL Họ tên học viên: Trần Lê Ngọc Trâm Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Văn Giáo Cơ sở đào tạo: Khoa Vật lí, Trường ĐHSP, Đại học Đà nẵng Tóm tắt: Luận văn góp phần làm phong phú thêm sở lí luận thực tiễn việc dạy học theo định hướng phát triển lực thực hành cho học sinh qua thí nghiệm học sinh Trình bày khái niệm lực, lực thực hành, thí nghiệm học sinh Trên sở sở lý luận thực tiễn dạy học theo định hướng phát triển lực thực hành cho học sinh qua thí nghiệm học sinh nghiên cứu, đề xuất qui trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực thực hành với thí nghiệm học sinh vận dụng vào thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức trong phần Quang hình học, Vật lí 11 qua giáo án cụ thể Đã xây dựng bảng tiêu chí đánh giá lực thực hành học sinh Đã tiến hành thực nghiệm sư phạm trường THPT Nguyễn Thượng Hiền, Thành phố Đà nẵng để kiểm tra tính đắn giả thuyết khoa học tính khả thi đề tài Kết thực nghiệm cho thấy việc vận dụng tiến trình dạy học thiết kế vào giảng dạy nhằm phát triển lực thực hành cho học sinh với thí nghiệm học sinh hồn tồn có tính khả thi Trong trình thực nghiệm sư phạm, lớp thực nghiệm giảng dạy có vận dụng qui trình đề xuất, chúng tơi nhận thấy khơng khí học tập lớp sơi nổi, học sinh tỏ tích cực hoạt động mà giáo viên tổ chức, chủ động tiếp nhận kiến thức, em người trực tiếp thực thí nghiệm lớp nhà để tìm kiến thức kiểm chứng kiến thức học Qua việc học sinh tự tiến hành thí nghiệm, chuẩn bị báo cáo trình bày kết ngồi lực thực hành, cịn góp phần phát triển lực khác cho học sinh Đó ý nghĩa khoa học tính thực tiễn luận văn Do giới hạn thời gian nên luận văn khai thác phần Quang hình học, Vật lí 11 THPT Hướng phát triển đề tài thời gian tới ta áp dụng qui trình đề xuất vào phần khác chương trình Vật lí THPT Cơ, Nhiệt, Điện… Nếu được, kết luận khoa học rút đề tài có tính thuyết phục cao kết đề tài có tính lan tỏa tính hiệu nâng cao Từ khóa: Năng lực, Năng lực thực hành, Thí nghiệm học sinh, qui trình, Quang hình học Xác nhận GV hướng dẫn Người thực đề tài PGS.TS Lê Văn Giáo Trần Lê Ngọc Trâm VIII TOPIC SUMMARY DEVELOPMENT OF PRACTICE CAPACITY FOR STUDENTS IN TEACHING "GEOMETRICAL OPTICS" PHYSICS 11 THROUGH STUDENT EXPERIMENTS Major: Theory and Methods of Teaching Physics Full name of student: Tran Le Ngoc Tram Supervisors: ASS Prof., Dr Le Van Giao Training institution: Department of Physics, University of Education, Da Nang University Abstract: The thesis has deep understanding about the theoretical basis of teaching in the orientation to develop the practice ability for students through student experiments Desmonstrate the concepts of competence, practice capacity, student experiments Base on the research and presentation of the theoretical basis, we have proposed the process of designing the teaching procedure intended for practice capacity development Figure out criteria for assessing student performance Apply that process to prepare lesson plans in three sections of Geometrical Optics Chapter, Physics 11 Carry out pedagogical practice at Nguyen Thuong Hien High School, Da Nang city to check the correctness of scientific hypothesis and the feasibility of the topic The results of the experiment show that the use of designed processes in teaching to develop practice ability for students through student experiments is entirely feasible During the experimental teaching process, when applying the proposed process at experimental classes, we found that the learning atmosphere in the class was quite exciting, students were very active in the activities that teachers organized, actively received knowledge, it was the children who directly conducted experiments both in class and at home to find new knowledge or to verify their knowledge Through the reports and presentation of results, a number of their abilities are improved and developed beside their practice ability That is also the scientific meaning and practicality of the thesis Due to the limitations of time, the thesis just exploited in the Geometry High School Physics 11 The development of the topic in the near future is that we can apply the proposed process to other parts of the Physics program such as Mechanism,Thermal, Electricity, etc If possible, the student's capacity for practice will be developed more comprehensively in Physics Tags: Capacity, Practice capacity, Student experiments, Procedure, Geometrical Optics Supervior’s confirmation Student ASS Prof., Dr Le Van Giao Tran Le Ngoc Tram PL14 Lớp TN: 11/10 Trường THPT Nguyễn Thượng Hiền STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 Họ tên Lý Văn Nguyễn Thị Mỹ Nguyễn Ngô Phương Nguyễn Thị Mỹ Đồn Cơng Trần Cơng Trần Văn Bùi Phạm Quang Đặng Văn Trần Thi Ngọc Hồ Thị Ngọc Nguyễn Thị Thu Lô Vĩnh Nguyễn Đức Anh Nguyễn Thị Mỹ Võ Thị Trúc Từ Đức Lê Thị Cẩm Võ Thị Kim Phạm Nhật Trần Hoài Bùi Thị Thu Trần Thị Kim Mai Nguyễn Trọng Đào Long Nguyễn Thị Hoài Hoàng Thị Huỳnh Thị Quỳnh Nguyễn Hoà Nguyễn Hoàng Trần Duy Hồ Thị Ngọc Huỳnh Minh Doãn Thị Anh Lê Văn Nguyễn Phương Phạm Đình Lê Thị Tú Phan Tiến Hồ Nhật Nguyễn Thị Thảo Công Dung Duyên Hậu Hiếu Hùng Hùng Huy Huy Huy Huyền Hương Kha Khoa Lê Linh Lưu Ly Ly Minh Nam Nga Nguyệt Nhân Nhật Nhi Nhung Như Phú Phúc Phúc Phượng Thuận Thư Toàn Trang Trí Trinh Trung Tú Vy Khúc xạ ánh sáng 6 7 7 7 6 10 9 8 8 8 8 8 9 10 8 8 7 Thấu kính 7 7 6 6 6 10 8 8 8 9 10 9 Thực hành 9 8 9 9 8 9 8 9 8 8 7 Điểm TB 7 7 6 6 10 9 8 8 8 8 9 10 8 8 7 PL15 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM PL16 ... lực thực hành cho học sinh qua thí nghiệm học sinh Trình bày khái niệm lực, lực thực hành, thí nghiệm học sinh Trên sở sở lý luận thực tiễn dạy học theo định hướng phát triển lực thực hành cho học. ..ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  TRẦN LÊ NGỌC TRÂM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÝ 11 QUA THÍ NGHIỆM HỌC SINH Chuyên... trình dạy học soạn thảo số phần Quang hình học, Vật lí 11 trình bày phần chương 18 CHƯƠNG TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH QUA THÍ NGHIỆM HỌC SINH