Tổ chức dạy học một số kiến thức về các định luật bảo toàn gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 trung học phổ thông​

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM MAI THỊ HỒNG TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2019 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM MAI THỊ HỒNG TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT Ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN MINH TÂN THÁI NGUYÊN - 2019 LỜI CAM ĐOAN Luận văn: Tổ chức dạy học số kiến thức “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 THPT Được thực từ tháng năm 2018 đến tháng năm 2019 Tôi xin cam đoan: Luận văn sử dụng thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, thơng tin chọn lọc, phân tích, tổng hợp, xử lí đưa vào luận văn quy định Luận văn cơng trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu luận văn hoàn toàn trung thực chưa cơng bố, sử dụng cơng trình nghiên cứu tác giả khác Thái nguyên, tháng 10 năm 2019 Tác giả luận văn Mai Thị Hồng i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Minh Tân, người hướng dẫn tơi thực hồn thành luận văn tất tận tâm, tận tình trách nhiệm Tôi xin chân thành cảm ơn: Ban giám hiệu, phòng tào tạo Sau đại học, khoa Vật lí, thầy giáo trường ĐHSP - ĐH Thái Nguyên, tận tình giảng dạy, hướng dẫn đóng góp nhiều ý kiến q báu cho tơi suốt trình học tập, nghiên cứu khoa học làm luận văn Ban giám hiệu, đồng chí tổ Tốn - Lí, cán giáo viên học sinh trường THPT Dương Tự Minh, giáo viên học sinh trường THPT Định Hóa tạo điều kiện giúp đỡ thời gian thực nghiệm hoàn thành luận văn Tập thể lớp cao học LL&PP dạy học mơn Vật lí K25, người thân, bạn bè, đồng nghiệp gia đình động viên, giúp đỡ tiếp thêm động lực để tơi hồn thành luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng, xong thời gian lực thân nhiều hạn chế kinh nghiệm nghiên cứu, nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong muốn nhận ý kiến đóng góp, bảo quý thầy cô bạn bè đồng nghiệp, để luận văn tơi hồn thiện hơn, làm tài liệu tham khảo cho đồng nghiệp Tơi xin trân trọng cảm ơn! Thái ngun, tháng 10 năm 2019 Tác giả Mai Thị Hồng ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH vi MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .2 Giả thuyết khoa học Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .3 Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC VẬT LÍ GẮN VỚI GD BVMT .4 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Vai trò môi trường cần thiết phải bảo vệ môi trường 1.1.2 Nhận thức chung GD BVMT .5 1.1.3 Vấn đề GDMT gắn với dạy học mơn Vật lí nói chung, gắn với chương “Các Định luật bảo toàn” nói riêng 1.2 Sự cần thiết phải đưa GDMT vào nội dung giảng dạy nói chung giảng dạy mơn Vật lí nói riêng 1.2.1 Một số kiến thức vật lí gắn với môi trường 1.2.2 Chuyển hố lượng bảo tồn .10 iii 1.3 Một số biện pháp dạy học mơn vật lí gắn với giáo dục bảo vệ mơi trường nhằm phát huy tính tích cực học tập học sinh 11 1.3.1 Quan điểm dạy học lấy HS làm trung tâm, phát huy tính tích cực HS hoạt động học tập 11 1.3.2 Các biểu tính tích cực học tập HS 11 1.3.3 Dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực học sinh 12 1.3.4 Các hình thức dạy học vật lý gắn với GDMT .13 1.3.5 Gắn nội dung bảo vệ môi trường dạy học kiến thức vật lí trường PT 13 1.3.6 Khảo sát thực trạng giáo dục bảo vệ mơi trường theo quan điểm dạy học Vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi trường 15 Kết luận chương 20 Chương TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT 21 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương “Các Định luật bảo tồn” (Vật lí 10) theo quan điểm gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh .21 2.1.1 Theo chương trình SGK hành .21 2.1.2 Theo chương trình mơn Vật lí ban hành 24 2.2 Tổ chức dạy học số kiến thức “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường 27 2.2.1 Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức vật lí gắn với GD BVMT theo hướng phát huy tính tích cực học tập học sinh 27 2.2.2 Tổ chức dạy học kiến thức “Các Định luật bảo tồn” gắn với giáo dục bảo vệ mơi trường 30 Kết luận chương 50 iv Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 51 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 51 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 51 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm .51 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 51 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 51 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 52 3.3 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 52 3.3.1 Công tác chuẩn bị thực nghiệm sư phạm 52 3.3.2 Lập kế hoạch thực nghiệm sư phạm 53 3.3.3 Tiến hành thực nghiệm theo kế hoạch 53 3.3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 54 3.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 55 3.4.1 Các thực nghiệm 55 3.4.2 Giáo viên cộng tác 55 3.4.3 Diễn biến tiến trình dạy học 55 3.5 Kết xử lí kết thực nghiệm sư phạm 57 3.5.1 Yêu cầu 57 3.5.2 Đánh giá kết 58 3.6 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm 61 Kết luận chương 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt BT BVMT CNTT ĐC ĐHSPTN DHTH ĐLBT GD GDBVMT 10 GDPT 11 GQVĐ 12 GV 13 GVCN 14 GVGD 15 HS 16 KN 17 MT 18 NCKH 19 PHGQVĐ 20 DH 21 PT 22 SGK 23 THPT 24 TN 25 TNSP 26 VD iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Số liệu chất lượng học tập mơn vật lí hs lớp TN ĐC 52 Bảng 3.2: Lịch giảng dạy lớp thực nghiệm sư phạm lớp chọn 53 Bảng 3.3 Kết điểm kiểm tra 58 Bảng 3.4 Xếp loại điểm kiểm tra 58 Bảng 3.5: Bảng phân phối tần suất điểm kiểm tra 59 Bảng 3.6: Bảng phân phối tần suất tích lũy kết kiểm tra 60 Bảng 3.7: Bảng tổng hợp tham số thống kê 60 v DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc nội dung chương 22 Hình 2.2: Ảnh lũ quét Lai Châu 30 Hình 2.3: Ảnh lũ quét Hà Giang 30 Hình 2.4 Tạo điện nhờ sức gió 36 Hình 2.5 Tạo điện nhờ sức nước 37 Hình 2.6: Một số hình ảnh minh họa cho học 39 Đồ thị 3.1: Đồ thị biểu diễn chất lượng học tập lớp TN lớp ĐC trước TNSP 53 Đồ thị 3.2: Xếp loại điểm kiểm tra 59 Đồ thị 3.3: Phân phối tần suất điểm kiểm tra 59 Đồ thị 3.4: Phân phối tần suất tích lũy kết kiểm tra .60 vi Ở lớp TN: + Khơng khí học tập học sinh sơi từ đầu tiết học + HS yêu thích quan tâm đến tượng vật lí tự nhiên + HS biết cách tổ chức hoạt động nhóm, phát huy điểm mạnh thân, mạnh dạn đưa ý kiến + HS có khả vận dụng kiến thức học để giải vấn đề thực tiễn đời sống, nâng cao ý thức BVMT Ở lớp ĐC: + + HS tiếp thu kiến thức thụ động, chủ yếu lắng nghe ghi chép + Ít phát biểu ý kiến xây dựng + Gặp khó khăn việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn HS chưa có hứng thú học vật lí, chí cịn thấy vật lí mơn học q khó, khơ khan cứng nhắc 62 Kết luận chương Trong chương này, chúng tơi trình bày nội dung sau: - Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm - Tổ chức hoạt động thực nghiệm sư phạm - Phân tích kết xử lí số liệu - Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm Kết thống kê cho thấy: + + Khơng khí học tập học sinh sơi nổi, hào hứng HS tích cực suy nghĩ, tìm tòi vận dụng kiến thức học để giải vấn đề thực tiễn đời sống, vấn đề liên quan đến MT + HS biết cách tổ chức hoạt động nhóm, phát huy điểm mạnh thân, mạnh dạn đưa ý kiến Kết TNSP chứng tỏ tính khả thi tiến trình dạy học biên soạn đề tài Thông qua việc dạy học vật lí theo hướng gắn với GD BVMT giúp HS nâng cao nhận thức MT có ý thức BVMT, giảm thiên tai ô nhiễm môi trường gây biết cách tái tạo nguồn lượng tự nhiên Kết TNSP cho thấy tính đắn giả thuyết khoa học đề tài 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thực đề tài nghiên cứu, đối chiếu với mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài, nghiên cứu vấn đề sau đây: + + Các vấn đề MT GD BVMT + Các kiến thức vật lí gắn với MT BVMT Sự cần thiết việc phải gắn nội dung kiến thức lí với nhận thức vai trị mơi trường ý thức bảo vệ mơi trường nhằm kích thích hứng thú học sinh, qua nâng cao hiệu dạy học + Xây dựng tiến trình dạy học số cụ thể chương “Các Định luật bảo tồn” gắn với GD BVMT vật lí 10 THPT nhằm nâng cao nhận thức MT cho học sinh Đề tài đạt kết nghiên cứu sau: */ Đóng góp mặt lí luận: + Đã hệ thống hóa nội dung dạy học vật lí gắn với GD BVMT, phù hợp với thực tế vận dụng giáo viên THPT + Đã nghiên cứu vận dụng phương pháp dạy học nêu giải vấn đề vào thực tế giảng dạy vật lí trường THPT, bước đầu mang lại kết định */ Đóng góp mặt thực tiễn: + + Đã đánh giá thực trạng dạy học vật lí số trường THPT Đã nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học cụ thể chương “Các Định luật bảo toàn” gắn với GD BVMT vật lí 10 THPT Các học giảng dạy thực tế trường THPT Kiến nghị Để vận dụng kết nghiên cứu đề tài vào thực tế giảng dạy vật lí trường THPT có hiệu quả, chúng tơi có số ý kiến đề xuất sau: 64 +) Việc sử dụng phương pháp dạy học nêu giải vấn đề tình cụ thể thực tiễn (nhất vấn đề MT) vào học chương trình vật lí THPT phù hợp nhằm nâng cao chất lượng dạy học, nên phát huy theo hướng +) Mở rộng phạm vi nghiên cứu cho lớp 11,12 chương trình vật lí PT +) Đề kiểm tra nên đa dạng nội dung hình thức, nên kết hợp trắc nghiệm, tự luận, câu hỏi hiểu biết suy luận Những câu hỏi gắn với GD BVMT 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO Chi cục Bảo vệ Môi trường, Nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường học đường cấp trung học sở, Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Đồng Nai Dự thảo chương trình GD mơn Vật lí Bộ GD tháng 1/2018 Dự thảo chương trình GDPT tổng thể Bộ GD tháng 7/2017 Phạm Bá Huân, Thiết kế tiến trình dạy học số Định luật Vật lí phần Các Định luật bảo tồn chương trình Vật lí lớp 10 Nâng cao theo hướng phát huy tính tích cực tự lực học sinh, Luận văn thạc sĩ - ĐHSPTN Nguyễn Văn Khải (2011), Vận dụng tích hợp dạy học vật lí trường PT Nguyễn Văn Khải (2014), GDMT - Vật lí THPT Quốc hội nước CHXH CN Việt Nam, Luật Bảo vệ môi trường năm 2014 Nguyễn Văn Khải (Chủ biên), Nguyễn Trọng Sửu, Ngô Thị Quyên (2011), Giáo dục ứng phó với biến đổi khí hậu mơn Vật lí cấp THPT, Hà Nội Nguyễn Văn Khải, Những vấn đề đại lí luận PPDH Vật lí, Nxb ĐH Sư phạm Thái Nguyên Nguyễn Thị Hồng Lợi, Tài nguyên & Môi trường -TX Phú Thọ Internet 10 Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam; 11 Luật Sử dụng lượng tiết kiệm hiệu Quốc hội ngày 17/06/2010 12 Nguyễn Thị Mai (2011), Tổ chức dạy học dự án số kiến thức chương “Các Định luật bảo toàn” - Vật lí lớp 10 bản, Luận văn thạc sĩ - ĐHSPTN 13 Hoàng Đức Nhuận, Nguyễn Văn Khang (1999), Một số phương pháp tiếp cận GDMT, NXB Giáo dục, Hà Nội 14 Trần Công Phong, Nguyễn Thanh Hải (2005), Câu hỏi tập trắc nghiệm vật lý 12 nâng cao, NXB Giáo dục 66 15 Dương Tiến Sỹ (2002), "Phương thức nguyên tắc tích hợp mơn học nhằm nâng cao chất lượng giáo dục đào tạo", Tạp chí Giáo dục tháng 3/2002 16 Tài liệu: Viên gỗ nén, lượng AT.com 17 Nguyễn Xuân Thái (2014), Tổ chức dạy học chương “Các Định luật bảo tồn” (Vật lí 10) Với hỗ trợ phần mền dạy học đồ tư theo hướng phát triển lực sáng tạo học sinh, Luận văn thạc sĩ ĐHSPTN 18 Từ điển tiếng Việt (1997), NXB Đà Nẵng - TT từ điển học 67 Phụ lục PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN (Phiếu dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học, khơng có giá trị đánh giá giáo viên) Họ tên giáo viên: ……………………………………… …………….…… Đơn vị công tác:………………… ……………………… …………….…… Số năm giảng dạy trường THPT:……………………………….………… Để tạo điều kiện thực đề tài nghiên cứu khoa học, xin quý thầy cô trả lời câu hỏi sau: (Tích vào phương án mà q thầy thấy phù hợp nhất) Theo quý thầy/cô kết học tập chương “Các định luật bảo toàn” học sinh nào? Giỏi Theo quý thầy/cô, mức độ vận dụng kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” vào thực tiễn sống nào? Rất tốt Khi dạy học chương “Các định luật bảo tồn” q thầy/cơ sử dụng phương pháp để nâng cao chất lượng dạy học? Giải vấn đề Khi dạy học chương “Các định luật bảo tồn” q thầy/cơ có lồng ghép việc GD bảo vệ môi trường cho học sinh để rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tế? Có Quý thầy/cô bồi dưỡng kiến thức dạy học tích hợp? Có Xin chân thành cảm ơn q thầy/cơ! Phụ lục PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH (Phiếu dùng vào mục đích nghiên cứu khoa học, khơng có giá trị đánh giá học sinh) Họ tên: ………………………….… Nam/nữ:… …….Dân tộc:………… Lớp:……………………… Trường: …………………………… …………… Các em có thấy hứng thú học chương “Các định luật bảo tồn” khơng? Rất hứng thú Bình thường Em nêu tên ứng dụng kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” gắn với thực tế sống? ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Khi học chương “Các định luật bảo tồn” em có thầy/cơ giới thiệu ứng dụng kiến thức chương gắn với GD bảo vệ mơi trường khơng? Có Khi học chương “Các định luật bảo tồn” em thầy/cơ sử dụng phương tiện hỗ trợ dạy học nào? Tranh ảnh Không dùng Video Internet Xin chân thành cảm ơn em! Phụ lục Bài kiểm tra (Thời gian: 15 phút) Phần I: Trắc nghiệm (5 điểm) Câu 1: Một tơ có khối lượng tấn, chuyển động với vận tốc 72 km/h tắt máy hãm phanh, ô tô thêm 50 m dừng lại Lực hãm có độ lớn là: A, 4000 N Câu 2: Một vật nhỏ ném lên từ mặt đất đến điểm M dừng lại rơi xuống, nhận xét sau đúng: A, Động tăng B, Động lớn M C, Thế tăng D, Thế lớn điểm ném Câu 3: Chọn câu trả lời sai Khi vật độ cao z, bay xuống đất theo đường khác với vận tốc thì: A, Độ lớn vận tốc chạm đất B, Thời gian rơi C, Công trọng lực D, Gia tốc rơi Câu 4: Một vật nặng kg, thả rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao 20 m so với mặt đất Lấy g = 10 m/s2, vật vị trí ban đầu là: A, 200 J B, 100 J C, 300 J D, 400 J Câu 5: Khi vật chuyển động khối lượng khơng thay đổi, vận tốc tăng lên gấp lần động sẽ: A, Khơng đổi B, Tăng lên gấp lần C, Tăng lên gấp lần D, Giảm lần Phần II: Câu hỏi điền khuyết (3 điểm) Câu 1: Thế trọng trường vật (1)………………… tương tác vật trái đất, phụ thuộc vào vị trí vật so với trái đất Câu 2: Một vật nặng kg, Có 20 J mặt đất Lấy g = 10m/s2 Khi vật độ cao (2)……………… so với mặt đất Câu 3: Một vật nặng 200 g, thả rơi không vận tốc ban đầu từ độ cao 45 m so với mặt đất Lấy g = 10 m/s2, vật vị trí ban đầu (3)……… Phần III: Câu hỏi hiểu biết (2 điểm) Sau học xong kiến thức động năng, năng, em trang bị cho thân kiến thức mơi trường giáo dục bảo vệ môi trường sống em? ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………… …………………………………… Đáp án: Phần I (5 điểm) Câu Đ.án Phần II (3 điểm) (1) Năng lượng Phần III (2 điểm) Môi trường: +) Đất, nguồn nước, không khí, động thực vật…có vai trị quan trọng đời sống +) Là nơi người sinh sống, làm việc…Cung cấp nguồn nước sinh hoạt, không khí để thở, cung cấp thức ăn… Vì vậy: Nếu mơi trường nhiễm có tác hại lớn đến chất lượng sống người Do đó, cần phải bảo vệ môi trường, nâng cao chất lượng sống Bảo vệ môi trường cách: - Không xả thải bừa bãi gây ô nhiễm môi trường - Không chặt phá rừng, xanh - Không tự ý đốt rác thải - Tích cực trồng xanh, trồng rừng chống sói mịi, lũ qt - Làm đập chống lũ - Tạo lượng (điện năng) nhờ sức nước sức gió tự nhiên Phụ lục 4: Một số hình ảnh thực nghiệm ... 2.2.2 Tổ chức dạy học kiến thức ? ?Các Định luật bảo toàn? ?? gắn với giáo dục bảo vệ mơi trường Từ tiến trình trên, vận dụng để thiết kế tổ chức dạy học kiến thức ? ?Các Định luật bảo toàn? ?? gắn với nội... LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương ? ?Các Định luật bảo tồn” (Vật lí 10) theo quan điểm gắn với giáo dục bảo vệ môi trường. ..ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM MAI THỊ HỒNG TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT Ngành: