Tổ chức hoạt động ngoại khóa phần nhiệt học vật lí 10 THPT nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Huỳnh Thị Ngọc Bích TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 THPT NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh – 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Huỳnh Thị Ngọc Bích TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHỐ PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 THPT NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 66 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS DƯƠNG XUÂN QUÝ Thành phố Hồ Chí Minh – 2015 LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực hồn thành luận văn này, tác giả nhận quan tâm giúp đỡ lớn từ quý Thầy Cô, đồng nghiệp gia đình Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến: Thầy TS.Dương Xuân Quý – người trực tiếp hướng dẫn mặt chuyên môn, tận tâm dạy, truyền đạt kinh nghiệm động viên giúp đỡ vượt qua khó khăn suốt q trình thực luận văn Ban Giám Hiệu trường Đại học Sư Phạm Thành Phơ Hồ Chí Minh, Phịng khoa học Cơng nghệ Sau Đại học, q Thầy Cơ tận tình giảng dạy tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn thạc sĩ Ban Giám Hiệu, Cô Phạm Thị Thu Linh, quý Thầy Cô tổ Vật lí trường THPT Bình Sơn tỉnh Đồng Nai nhiệt tình tạo điều kiện, giúp đỡ tơi q trình thực nghiệm sư phạm Q Thầy Cơ phản biện hội đồng chấm luận văn đọc có nhận xét góp ý quý giá luận văn Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình bạn bè ln động viên tơi thời gian học tập, ủng hộ hỗ trợ mặt để tơi hồn thành luận văn điều kiện tốt Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2015 Tác giả luận văn HUỲNH THỊ NGỌC BÍCH LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan luận văn “ Tổ chức HĐNK phần “Nhiệt học” vật lí 10 THPT nhằm phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo HS” hoàn toàn kết nghiên cứu thân tơi chưa cơng bố cơng trình nghiên cứu người khác Trong trình thực luận văn, thực nghiêm túc quy tắc đạo đức nghiên cứu; kết trình bày luận văn sản phẩm nghiên cứu, khảo sát cá nhân tôi; tất tài liệu tham khảo sử dụng luận văn trích dẫn tường minh, theo quy định Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tính trung thực số liệu nội dụng khác luận văn Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2015 Tác giả luận văn HUỲNH THỊ NGỌC BÍCH MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ MỞ ĐẦU CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ VIỆC TỔ CHỨC HĐNK VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG 1.1 HĐNK vật lí trường phổ thơng .5 1.1.1 Vị trí, tác dụng HĐNK hệ thống hình thức tổ chức dạy học vật lí trường THPT .5 1.1.2 Các đặc điểm HĐNK vật lí 1.1.3 Nội dung ngoại khóa vật lí 1.1.4 Các hình thức ngoại khóa vật lí .8 1.1.5 Phương pháp dạy học HĐNK vật lí .10 1.1.6 Quy trình tổ chức HĐNK vật lí .11 1.1.7 Vai trò, nhiệm vụ yêu cầu GV tổ chức HĐNK vật lí 13 1.2 Thiết kế, chế tạo sử dụng dụng cụ TN đơn giản dạy học vật lí trường phổ thơng 14 1.2.1 Các đặc điểm dụng cụ TN đơn giản 14 1.2.2 Sự cần thiết việc sử dụng dụng cụ TN đơn giản dạy học vật lí trường phổ thơng 15 1.2.3 Các khả sử dụng dụng cụ TN đơn giản dạy học vật lí trường phổ thơng 16 1.3 Tính tích cực học tập HS 17 1.3.1 Khái niệm tính tích cực học tập 17 1.3.2 Những biểu tính tích cực học tập 18 1.3.3 Các biện pháp phát huy tính tích cực học tập HS 20 1.4 Năng lực sáng tạo học tập HS 21 1.4.1 Khái niệm lực sáng tạo 21 1.4.2 Những biểu sáng tạo học tập .22 1.4.3 Các biện pháp phát huy lực sáng tạo học tập 23 1.5 Kết luận chương 24 CHƯƠNG THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC NGOẠI KHÓA PHẦN “NHIỆT HỌC” CHO HS LỚP 10 THPT .25 2.1 Các mục tiêu dạy học phần “ Nhiệt học” vật lí 10 – THPT 25 2.1.1 Mục tiêu kiến thức 25 2.1.2 Mục tiêu kĩ .26 2.1.3 Mục tiêu thái độ 26 2.1.4 Các TN cần tiến hành trình dạy học phần “ Nhiệt học” 27 2.2 Thực tiễn dạy học phần “ Nhiệt học” lớp 10 trường THPT Bình Sơn, tỉnh Đồng Nai .28 2.2.1 Mục đích điều tra 28 2.2.2 Phương pháp điều tra .28 2.2.3 Đối tượng điều tra 28 2.2.4 Kết điều tra 28 2.3 Xây dựng quy trình HĐNK phần “Nhiệt học” vật lí 10 THPT 33 2.3.1 Ý định sư phạm chung xây dựng quy trình tổ chức HĐNK 33 2.3.2 Mục tiêu HĐNK 34 2.3.3 Nội dung HĐNK “ Nhiệt học” 35 2.3.4 Các TN mà GV nghiên cứu, chế tạo “ Nhiệt học” .37 2.3.5 Hình thức phương pháp tổ chức HĐNK 54 2.3.6 Dự kiến khó khăn HS trình thực nhiệm vụ phương án hỗ trợ 58 2.3.7 Dự kiến tổ chức chương trình hội vui vật lí 61 2.4 Kết luận chương 72 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 74 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 74 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 74 3.3 Đối tượng thời gian thực nghiệm sư phạm 74 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm .74 3.5 Phương pháp đánh giá thực nghiệm sư phạm 74 3.6 Phân tích diễn biến đánh giá kết thực nghiệm sư phạm .75 3.6.1 Phân tích diễn biến HĐNK .75 3.6.2 Đánh giá định tính kết thực nghiệm sư phạm 82 3.7 Đánh giá định lượng kết thực nghiệm sư phạm 85 3.7.1 Chọn mẫu .85 3.7.2 Kết học tập lớp thực nghiệm lớp đối chứng 86 3.7.3 Mô tả thống kê kết kiểm tra hai lớp 87 3.8 Kết luận chương 93 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO 97 PHỤ LỤC .1 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GV Giáo viên HS Học sinh HĐNK HĐNK THPT Trung học phổ thông TN Thí nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm SGK Sách giáo khoa SPSS Statistical Products for Social Sciences ( Phần mềm phục vụ thống kê) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Bảng so sánh nhiệt dung riêng hai chất khác ( nước cất muối ăn) 42 Bảng 2.2: Bảng kết TN xác định hệ số nở dài sắt 46 Bảng 2.3: Kết thí nghiệm đo hệ số căng mặt chất lỏng 48 Bảng 2.4: Bảng kết TN đo nhiệt dung riêng bình kim loại (1) 51 Bảng 2.5: Kết thí nghiệm đo nhiệt dung riêng vật rắn (3) .51 Bảng 2.6: Kết xác định nhiệt dung riêng bình kim loại chứa cốc cách nhiệt .54 Bảng 2.7: Kết TN xác định nhiệt nóng chảy nước đá 54 Bảng 3.1: Bảng phân bố tần số điểm kiểm tra lớp thực nghiệm lớp đối chứng.86 Bảng 3.2: Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra lớp thực nghiệm lớp đối chứng .87 Bảng 3.3: Bảng phân bố tần suất tích lũy điểm lớp thực nghiệm lớp đối chứng .88 Bảng 3.4: Bảng kết tham số thống kê xử lí phần mềm SPSS 90 Bảng 3.5: Bảng kết kiểm định Mann – Whitney hai mẫu độc lập xử lí từ phần mềm SPSS 16.0 92 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ Hình 2.1 Băng kép 38 Hình 2.2 Lực căng mặt tác dụng lên kim khâu lưỡi lam .39 Hình 2.3 Lực căng mặt ngồi tác dụng lên vòng khung dây đồng 40 Hình 2.4 TN so sánh nhiệt dung riêng hai chất 41 Hình 2.5 Thí nghiệm chứng minh nước đá chất rắn kết tinh 43 Hình 2.6 Đồng hồ So 45 Hình 2.7 Sơ đồ TN xác định hệ số nở dài kim loại 45 Hình 2.8 TN đo hệ số căng mặt chất lỏng 47 Hình 2.9 Bộ thí nghiệm đo nhiệt dung riêng chất rắn 50 Hình 2.10 Bộ thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng nước đá 53 Hình 2.11 Giao diện vịng 64 Hình 2.12 Giao diện vòng 65 Hình 2.13 Giao diện vòng 65 Biểu đồ 3.1: Phân bố tần số điểm kiểm tra lớp thực nghiệm lớp đối chứng 87 Biểu đồ 3.2: Biểu đồ phân bố tần suất điểm kiểm tra lớp thực nghiệm lớp đối chứng 88 Biểu đồ 3.3: Phân bố tần suất tích lũy điểm lớp thực nghiệm lớp đối chứng 90 P4 □ Tạm □ Ít hiệu nội dung xa vời với giảng lớp □ Hồn tồn khơng bổ ích Ý kiến khác: ……………………………………………………………… Em tiếp thu sau tham gia HĐNK phần “Nhiệt Học”? □ Củng cố, mở rộng kiến thức khắc phục kiến thức sai lầm □ Biết thực thao tác TN □ Biết chế tạo, thiết kế phương án TN đơn giản □ Biết kỹ làm việc nhóm, biết cách tìm tổng hợp tài liêu Ý kiến khác:…………………………………………………………………… Trong nhóm, em phân cơng nhiệm vụ gì? ………………………………………………………………………………… Bản thân em nhận thấy hồn thành tốt nhiệm vụ giao chưa? □ Đã hoàn thành □ Tạm □ Chưa hồn thành tốt Trong q trình thực nhiệm vụ, em gặp phải khó khăn gì? □ Khó khăn tìm kiếm, lựa chọn tổng hợp tài liệu □ Khó khăn ý tưởng thiết kế phương án TN, tìm kiếu vật liệu, dụng cụ TN □ Khó khăn q trình thực TN P5 □ Khó khăn tổ chức nhóm, phân chia cơng việc Ý kiến khác:…………………………………………………………………… Em nêu số hạn chế cách thức tổ chức, hình thức, nội dung HĐNK vừa qua không? …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Em có muốn tham gia HĐNK khơng? □ Có □ Khơng Xin chân thành cám ơn ý kiến đóng góp em Phụ lục 3: Phiếu điều tra GV tình hình dạy học phần “ Nhiệt học” vật lí 10 việc tổ chức HĐNK vật lí Để phục vụ tốt cho việc nghiên cứu khoa học, chúng tơi kính mong q thầy ( ) giúp chúng tơi trả lời câu hỏi qua phiếu điều tra ( Q thầy ( ) vui lịng đánh dấu X vào ô lựa chọn) Họ tên GV: Đơn vị công tác: Năm vào ngành: Thầy (cô) thường sử dụng phương pháp dạy học sau dạy học kiến thức phần “ Nhiệt Học” □ Thông báo □ Đàm thoại □ Thuyết trình □ Nêu giải vấn đề P6 □ Phát giải vấn đề Ý kiến khác: Q thầy ( cơ) có thường làm TN biễu diễn hay cho HS làm TN dạy kiến thức phần “ Nhiệt học ” hay không? □ Thường xun □ Thỉnh thoảng □ Khơng có Ý kiến khác: Lý khiến q thầy ( cơ) làm TN biễu diễn hay cho HS làm TN do: □ Khơng có khơng đủ dụng cụ để tiến hành TN □ Mất nhiều thời gian chuẩn bị □ Nếu có khơng đủ thời gian để làm lớp □ TN làm khó thành cơng lớp Ý kiến khác: Quý thầy ( cô) tổ chức HĐNK phần “Nhiệt Học” lần chưa? □ Có □ Chưa Theo thầy ( ) việc tổ chức HĐNK dạy học môn vật lí có quan trọng khơng? □ Quan trọng □ Khơng quan trọng □ Có được, khơng có khơng Trong năm học vừa qua, thầy ( cô ) có tổ chức HĐNK mơn vật lí khơng? □ Có □ Khơng Nếu khơng tổ chức, xin q thầy ( ) cho biết lí khơng tổ chức họat động ngoại khóa gì? P7 □ Khơng tổ chức khơng □ Khơng có thời gian □ Khơng trả thù lao □ Khơng có kinh phí □ Khơng có sở vật chất □ Không nhà trường ủng hộ □ HS không tham gia □ Trình độ tổ chức cịn han chế Lí khác: Nếu có tổ chức, xin quý thầy ( cô ) trả lời tiếp câu sau: A1 Thầy ( ) tổ chức HĐNK mơn vật lí vì: □ Nhà trường yêu cầu □ Thấy cần thiết cho HS A2 Thầy ( cô ) tổ chức HĐNK có thường xun khơng? □ Khơng thường xun □ Định kì tháng / lần □ Định kì năm / lần □ Hết chương/ lần Ý kiến khác: A3 Thầy ( cô ) thường gặp khó khăn tổ chức ngoại khóa vật lí? □ Khơng có thời gian □ Khơng có kinh phí □ Khơng nhà trường ủng hộ □ Không đủ sở vật chất □ HS không tích cực □ Trình độ tổ chức cịn hạn chế Ý kiến khác: A4 Trong HĐNK vật lí trước, thầy (cơ ) nhận thấy HS thích hình thức hoạt động nào? □ Tham gia hội thi vật lí □ Luyện giải tập □ Nghe báo cáo khoa học □ Tham gia câu lậc vật lí P8 □ Chế tạo, thiết kếcác mơ hình kĩ thuật, đồ chơi vật lí □ Tìm hiểu ứng dụng vật lí đời sống báo cáo thuyết trình □ Thiết kế phương án TN □ Tham quan cơng trình kĩ thuật Hoạt động khác: Theo quý thầy ( cô ), việc tổ chức HĐNK chưa tổ chức rộng rãi trường THPT nguyên nhân nào? □ Hình thức thi cử không phù hợp để tổ chức HĐNK □ GV chưa có kinh nghiệm tổ chức HĐNK □ Chương trình nội khóa cịn q nặng HS khơng cịn thời gian tìm hiểu tham gia HĐNK □ Nhiều HS khơng thích tham gia tham gia mang tính chất bắt buộc hoạt động khơng tính vào điểm tổng kết mơn □ Phụ huynh quan tâm đến kết học tập mà không quan tâm đến HĐNK nên họ không cho tham gia Nguyên nhân khác: 10 Theo quý thầy ( cô ), biện pháp giúp cho HĐNK vật lí trở nên lí thú hấp dẫn HS hơn? □ Giảm tải chương trình học, thay đổi cách đáng giá □ Đầu tư trang thiết bị cho phịng mơn, phịng TN P9 □ Nội dung HĐNK cần đơn giản, hấp dẫn, đưa thêm nhiều kiến thức vật lí gắn liền với sống □ Nhà trường hay tổ môn cần có kế hoạch chi tiết đầu năm □ Cần có thêm tài liệu làm sở lý luận hướng dẫn GV tổ chức HĐNK cho HS Ý kiến khác: Xin chân thành cám ơn hợp tác giúp đỡ quý thầy ( cô ) Phụ lục 4: Thang điểm đánh giá HĐNK Đánh giá hoạt động nhóm ( GVđánh giá)  Bảng đánh giá hoạt động nhóm buổi thảo luận lớp Nội dung Mức độ thực Chưa đạt Tạm đạt Đạt Tốt Mang đầy đủ Mang đầy đủ Chuẩn bị tài liệu Không đem Có đem theo tài liệu theo tài liệu tài liệu nội dung chưa tham khảo không đầy đủ lọc lựa xác minh tài liệu đáng tin cậy đồng thời tài liệu chọn lựa kĩ, HS sẵn sàng thực nhiệm vụ Trao đổi vấn đề thắc mắc với GV Khơng có câu hỏi thắc mắc hay đề xuất ý kiến Có câu hỏi thắc mắc ít, lan man chưa đề xuất ý kiến Đặt nhiều câu Đạt câu hỏi hỏi thắc mắc, thắc mắc phù bước đầu đề hợp với nội xuất ý dung yêu cầu tưởng thực đề xuất nhiệm vụ ý tưởng P10 giao thực nhiệm vụ giao Khơng có kế hoạch làm việc, nhiệm vụ phân Kế hoạch làm công không rõ việc ràng, hợp lí nhiệm nhiệm khơng hồn thành kế hoạch Có kế hoạch làm việc phân cơng nhun khơng rõ ràng, có số nhiệm vụ khơng hồn thành kế hoạch Có kế hoạch rõ Có kế hoạch ràng, công công việc ro việc thực ràng, phân tiến độ công công việc phân hợp lí cơng chưa nhiệm vụ hồn hợp lí, cụ thành kế thể hoạch Hoàn thành Hoàn thành nhiệm vụ sớm thời thời gian quy gian quy định, định, thường báo cáo đầy đủ, xuyên báo cáo chi tiết tién độ hoạt động làm việc nhóm cho GV nhóm cho GV Tất nhiệm vụ khơng hồn thành Thời gian hoàn thành nhiệm vụ thời gian quy định, thường xuyên chậm trễ, không báo cáo tiến độ làm việc nhóm Hồn thành nhiệm vụ, có số nhiệm vụ hồn thành chậm trễ ki báo cáo hoạt động nhóm cho GV cho GV  Bảng đánh giá hoạt động nhóm buổi báo cáo kết vầ hội vui vật lí Nội dung Mức độ thực Chưa đạt Tạm đạt Đạt Tốt P11 Trình bày Nhóm khơng Nhóm có phân phân cơng công người lên người báo cáo, báo cáo báo cáo viên chuẩn bị cho cịn run, chưa báo cáo, trình bày mạch trình bày sơ lạch, thiếu tự sài, cẩu thả tin Lắng nghe Thái độ Không quan thành viên tâm đến cịn lại báo cáo nhóm báo cáo nhóm nhóm báo cáo khơng ghi lại câu hỏi, thắc mắc nhóm khác Báo cáo viên Báo cáo viên trình bày mạch trình bày mạch lạc có lạc, sinh động, số chỗ cịn lơi thu lúng túng hút bạn Chăm nghe báo cáo nhóm, ghi lại thắc mắc nhóm khác trả lời chưa đầy đủ Chăm nghe báo cáo nhóm, ghi lại thắc mắc nhóm khác trả lời rõ ràng, đầy đủ Lắng nghe báo cáo nhóm Lắng nghe báo khác cáo chăm chú, Lắng nghe báo không chăm đặt nhiều cáo chăm Thái độ Không lắng Đặt câu hỏi cho đặt nhóm nghe báo nghe báo cáo câu hỏi cho nhóm báo cáo nhiều câu hỏi cáo nhóm khác nhóm báo cáo số có nội dung câu hỏi câu hỏi có nội phù hợp cho lan man, nội dung khơng nhóm báo cáo dung khơng phù hợp phù hợp Thái độ Không tham Tham gia Đa số Tham gia sơi nhóm tham gia gia đầy đủ khơng thành viên nổi, nhiệt tình, P12 “ Rung chng nhiệt tình, tham gia sơi thành viên vàng” hứng thú, đa số nổi, số xung tham gia bị thành viên phong tham bắt buộc rụt rè, không gia dám tham gia  Bảng đánh giá kết sản phẩm nhóm Nội dung Chưa đạt ( Tạm đạt ( – 5đ) 6.5đ) Có nêu mục đích, phương Khơng nêu mục án TN Trình bày đích TN nêu khơng rõ ràng TN định sai mục đích TN, Thao tác TN tính khơng thực cịn lúng túng TN hoàn thành TN thời gian quy định Đạt ( 7-8đ) Nêu mục đích TN, phương án TN Thao tác TN thành thục, rõ ràng chậm thiếu kết luận Tốt (8.5-10đ) Nêu mục đích TN, phương án TN Thao tác rõ ràng, thực TN nhanh có kết luận Có nêu mục Nêu mục Nêu mục đích, phương đích TN, đích TN, Khơng nêu mục án TN phương án TN phương án TN đích TN nêu khơng rõ ràng, giới thiệu giới thiệu Trình bày sai mục đích TN, chưa giói thiệu dụng cụ ( dụng cụ ( TN định không thực dụng cụ có) Thao có) Thao lượng TN, khơng TN ( tác TN thành tác rõ ràng, biết cách lấy số có) Thao tác thục, rõ ràng thực TN liệu TN TN lúng lấy số nhanh, lấy số túng lấy số liệu chậm, có liệu xác, liệu chậm, kết luận có kết luận P13 chưa chưa biện luận biện luận xác nguyên nhân nguyên nhân gây sai số gây sai số Sản phẩm hoạt Sản phẩm hoạt động tốt, có Sản phẩm Sản phẩm khơng Sản phẩm hoạt động được, có tính thẩm mĩ mơ hình TN hoạt động động hình thức đẹp, cao, thể bền nhiều tính sáng tạo nhóm Phụ lục 5: Bài kiểm tra BÀI KIỂM TRA – Lớp 10 ( thời gian 25 phút) Họ tên HS:……………………………………Lớp:………………… Câu Trong hệ tọa độ p – T đường đẳng tích có dạng? A Đường thẳng song song với trục tung B Đường hypeblol C Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ D Đường thẳng song song với trục hồnh Câu Ba thơng số sau xác định trạng thái lượng khí xác định? A Áp suất, thể tích, khối lượng B Nhiệt độ, khối lượng, áp suất C Thể tích, nhiệt độ, khối lượng D Áp suất, nhiệt độ, thể tích Câu 3: Xét q trình khí nhận nhiệt sinh cơng A Q biểu thức ∆U = A + Q có giá trị sau đây: A Q>0, A0, A>0 C Q0 D Q