Phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương “các định luật bảo toàn” vật lý 10

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM BÙI VĂN QUANG THÔNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ ĐÀ NẴNG – NĂM 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM BÙI VĂN QUANG THÔNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10 Ngành: Lý luận PPDH Bộ mơn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ PHƯỚC LƯỢNG ĐÀ NẴNG – NĂM 2019 iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Tổng quan vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học .3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .3 Phương pháp nghiên cứu .3 Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh .4 1.1.1 Mục tiêu dạy học .4 1.1.2 Phương pháp dạy học 1.1.3 Về nội dung dạy học .12 1.1.4 Kiểm tra đánh giá 13 1.2 Năng lực học sinh 14 1.2.1 Khái niệm lực 14 1.2.2 Các thành phần lực 14 1.2.3 Nội dung học tập theo quan điểm phát triển lực 17 1.2.4 Một số lực cần phát triển cho học sinh THPT 17 1.3 Năng lực giải vấn đề .18 1.3.1 Khái niệm lực giải vấn đề .18 1.3.2 Các đặc điểm lực giải vấn đề 18 1.3.3 Cấu trúc lực giải vấn đề 19 iv 1.4 Phương pháp dạy học giải vấn đề 20 1.4.1 Khái niệm dạy học giải vấn đề 20 1.4.2 Bản chất dạy học giải vấn đề .20 1.4.3 Tổ chức tình có vấn đề 21 1.4.4 Cấu trúc dạy học giải vấn đề 23 1.4.5 Các biện pháp tổ chức dạy học giải vấn đề nh m phát triển lực giải vấn đề học sinh 28 1.5 Thực trạng việc dạy học Vật lí 10 theo định hướng góp phần phát triển lực giải vấn đề cho học sinh THPT 29 1.5.1 Nội dung phương pháp điều tra 29 1.5.2 Kết điều tra .29 1.5.3 Những ý kiến đề xuất phương hướng khắc phục hạn chế việc vận dụng phương pháp nêu giải vấn đề dạy học Vật lí THPT 31 Kết luận chương 34 CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ .35 2.1 Mục tiêu, nội dung cấu trúc chương “Các định luật bảo tồn” chương trình Vật lí 10 THPT 35 2.1.1 Mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 THPT theo chuẩn kiến thức kỹ 35 2.1.2 Cấu trúc chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 THPT 36 2.2 Thuận lợi khó khăn trình dạy học chương “Các định luật bảo tồn” – Vật lí 10 36 2.3 Định hướng xây dựng thực biện pháp nh m phát triển lực giải vấn đề học sinh 37 2.4 Một số đặc điểm lưu ý dạy chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 THPT39 2.5 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” theo định hướng phát triển lực giải vấn đề 40 2.5.1 Giáo án 40 2.5.2 Giáo án 44 v 2.5.3 Giáo án 51 2.6 Công cụ đánh giá lực giải vấn đề số kiến thức chương 57 Kết luận chương 66 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 67 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm .67 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 67 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm .67 3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm .67 3.5 Tiến hành thực nghiệm 68 3.6 Kết thực nghiệm .68 3.6.1 Kết thái độ, tình cảm, tác phong học sinh 68 3.6.2 Kết kiểm tra sau học 68 3.6.3 Kết mức độ đạt lực giải vấn đề học sinh 73 3.7 Phân tích đánh giá kết thực nghiệm sư phạm .74 3.7.1 Đánh giá định tính 74 3.7.2 Đánh giá định lượng 75 Kết luận chương 77 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC vi DANH MỤC VIẾT TẮT ĐC Đối chứng ĐG Đánh giá DH Dạy học ĐT Đào tạo GD Giáo dục GQVĐ Giải vấn đề HS Học sinh NL Năng lực NXB Nhà xuất PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học QĐ Quyết định SGK Sách giáo khoa THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TTC Tính tích cực CÁC KÝ HIỆU A Cơng học (J) a Gia tốc (m/s2) F Lực (N) m khối lượng (kg) v Vận tốc (m/s) W Cơ (J) Wđ Động (J) Wt Thế (J) vii DANH MỤC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trang 1.1 Bảng kết điều tra thực trạng 29 3.1: Thang điểm ĐG kết học tập 68 3.2: Tổng hợp kết thái độ, tình cảm, tác phong HS 68 3.3: Kết kiểm tra lần 69 3.4: Phân loại kết kiểm tra lần 69 3.5: Bảng phân phối tần suất lũy tích kiểm tra số 70 3.6: Kết kiểm tra lần 70 3.7: Phân loại kết kiểm tra lần 71 3.8: Bảng phân phối tần suất lũy tích kiểm tra số 71 3.9: Bảng tổng hợp tham số đặc trưng 73 viii DANH MỤC HÌNH Số hiệu Tên hình hình 1.1: Mơ hình bốn thành phần NL phù hợp với bốn trụ cột GD theo UNESCO Trang 15 1.2: Sơ đồ trình DH theo PP nêu GQVĐ 24 3.1: Phân loại kết HS (Bài kiểm tra số 1) 69 3.2: Đồ thị phân phối tần suất lũy tích kiểm tra số 70 3.3: Phân loại kết HS (Bài kiểm tra số 2) 71 3.4: Đồ thị phân phối tần suất lũy tích kiểm tra số 72 3.5: Các mức độ đạt NL GQVĐ HS qua buổi học 74 PL4 Giáo viên cần tìm hiểu sâu PP Giáo viên cần nghiên cứu sâu nội dung kiến thức để DH theo PP Giáo viên xây dựng câu hỏi định hướng phù hợp với trình độ HS Sử dụng hợp lý phương tiện DH Ý kiến khác 14 Theo thầy cô, việc sử dụng PPDH nêu GQVĐ có phổ biến trường học không? Phổ biến Khá phổ biến Không 15 Theo thầy việc tiếp tục phát triển việc DH có sử dụng PP nêu GQVĐ có cần thiết hay không ? Cần thiết Khá cần thiết Không cần thiết Xin thầy cô cho biết thêm nhận định riêng thân phương pháp dạy học nêu giải vấn đề Xin chân thành cám ơn hợp tác quý thầy cô giúp chúng tơi hồn thành tốt điều tra Kính chúc thầy sức khỏe thành cơng nghiệp giáo dục PL5 Phụ lục 2: Các kiểm tra Bài kiểm tra số Câu 1: Cho g = 9,8m/s2 Một vật có khối lượng 2,0 kg 4,0 J mặt đất có độ cao A 3,2 m B 0,204 m C 0,206 m D 9,8 m Câu 2: Khi bị nén cm lị xo đàn hồi bằng 0,18J Độ cứng lò xo bằng: A 200 N/m B 400 N/m C 500 N/m D 300 N/m Câu 3: Cho lò xo đàn hồi nằm ngang trạng thái ban đầu không bị biến dạng Khi tác dụng lực F = N kéo lò xo theo phương ngang ta thấy giãn cm Tính giá trị đàn hồi lò xo A 0,08 J B 0,04 J C 0,03 J D 0,05 J Câu 4: Dưới tác dụng lực bằng N lò xo bị giãn cm Công ngoại lực tác dụng để lò xo giãn cm là: A 0,31 J B 0,25 J C 15 J D 25 J Câu 5: Một thang máy có khối lượng chuyển động từ tầng cao cách mặt đất 100 m xuống tầng thứ 10 cách mặt đất 40 m Nếu chọn gốc tầng 10, lấy g = 9,8 m/s2 Thế thang máy tầng cao là: A 588 kJ B 392 kJ C 980 kJ D 588 J Câu 6: Một búa máy có khối lượng M = 400 kg thả rơi tự từ độ cao m xuống đất đóng vào cọc có khối lượng m2 = 100 kg mặt đất làm cọc lún sâu vào đất m Coi va chạm búa cọc va chạm mềm Cho g = 9,8 m/s2 Tính lực cản coi không đổi đất A 628450 N B 250450 N C 318500 N D 154360 N Câu 7: Một vật có khối lượng 400g thả rơi tự từ độ cao 20m so với mặt đất Cho g = 10m/s2 Sau rơi 12 m động vật bằng : A 16 J B 24 J C 32 J D 48 J Câu 8: Tính lực cản đất thả rơi hịn đá có khối lượng 500 g từ độ cao 50m Cho biết đá lún vào đất đoạn 10 cm Lấy g = 10m/s2 bỏ qua sức cản khơng khí A 25 000N B 500N C 000N D 22 500N Câu 9: Một vận động viên nhảy dù sau bung dù rơi thẳng Trong giai đoạn : A Động tăng, giảm PL6 B Động không đổi, giảm C Động giảm, giảm D Động tăng, tăng Câu 10: Một vật nằm yên có : A Vận tốc B Động lượng C Động D Thế Bài kiểm tra số Câu 1: Một lắc đơn có chiều dài l = m Kéo cho dây làm với đường thẳng đứng góc 450 thả tự Cho g = 9,8 m/s2 Tính vận tốc lắc qua vị trí cân bằng A 3,14 m/s B 1,58 m/s Câu 2: Cơ đại lượng: A luôn dương bằng không C 2,76 m/s D 2,4 m/s B ln dương C ln ln khác khơng D dương, âm bằng không Câu 3: Một vật nhỏ ném lên từ điểm M phía mặt đất; vật lên tới điểm N dừng rơi xuống Bỏ qua sức cản khơng khí Trong q trình MN? A giảm B cực đại N C không đổi D động tăng Câu 4: Từ mặt đất, vật ném lên thẳng đứng với vận tốc ban đầu v0 = 10 m/s Bỏ qua sức cản khơng khí Cho g = 10 m/s2 Ở độ cao bằng động ? Bằng lần động ? A 2,5 m ; m B m ; m C 10 m ; m D m ; m Câu 5: Một người nặng 650 N thả rơi tự từ cầu nhảy độ cao 10 m xuống nước Cho g = 10m/s2 Tính vận tốc người độ cao m chạm nước A m/s; 12,2 m/s B m/s; 10m/s C m/s; 11,6 m/s D 10 m/s; 14,14 m/s Câu 6: Một lực 2500 N tác dụng theo phương ngang đặt lên xe có khối lượng 500 kg đứng yên mặt phẳng ngang Biết tổng lực cản chuyển động 1000 N Công xe sau chuyển động s là: A 900 J B 90 J C J D kJ Câu 7: Một búa máy có khối lượng M = 400 kg thả rơi tự từ độ cao 5m xuống đất đóng vào cọc có khối lượng m2 = 100kg mặt đất làm cọc lún sâu vào đất m Coi va chạm búa cọc va chạm mềm Cho g = 9,8 m/s2 Tính lực cản coi khơng đổi đất A 318500 N B 250450 N C 154360 N D 628450 N Câu 8: Một vật trượt không vận tốc đầu không ma sát mặt phẳng nghiêng Động vật chân mặt phẳng nghiêng: PL7 A Bằng với vật B Bằng lần vật đỉnh mặt phẳng nghiêng C Bằng vật điểm mặt phẳng nghiêng D Bằng vật đỉnh mặt phẳng nghiêng Câu 9: Cơ đại lượng: A luôn dương B luôn khác không C luôn dương bằng không D âm dương bằng khơng Câu 10: Từ đỉnh tháp có chiều cao 20 m, người ta ném lên cao đá khối lượng 50 g với vận tốc đầu v0 = 18 m/s Khi tới mặt đất, vận tốc đá bằng v = 20 m/s2 Cơng lực cản khơng khí( lấy g = 10 m/s2) A 81 J B 8,1 J C -81 J D - 8,1 J vi vii ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM BÙI VĂN QUANG THÔNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10 Ngành: Lý luận PPDH Bộ mơn Vật. .. TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Mục tiêu, nội dung cấu trúc chương “Các định luật bảo toàn” chương. .. CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ .35 2.1 Mục tiêu, nội dung cấu trúc chương “Các định luật bảo toàn” chương trình Vật lí 10 THPT