Vận dụng dạy học theo chủ đề trong dạy học chương chất khí và chương chất rắn và chất lỏng sự chuyển thể vật lí 10 với sự hỗ trợ của sơ đồ tư duy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Truyện VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CHẤT KHÍ” VÀ CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG - SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÍ 10 VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SƠ ĐỒ TƢ DUY LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thành phố Hồ Chí Minh – 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Truyện VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CHẤT KHÍ” VÀ CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG - SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÍ 10 VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SƠ ĐỒ TƢ DUY Chuyên ngành: Lý luận Phƣơng pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHAN GIA ANH VŨ Thành phố Hồ Chí Minh – 2017 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 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Truyện LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo Sau đại học, Khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt khóa học Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc hướng dẫn tận tình Thầy hướng dẫn, TS Phan Gia Anh Vũ Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình Thầy Cơ giáo suốt q trình học tập Tác giả luận văn xin cảm ơn Ban giám hiệu, q Thầy Cơ tổ Vật lí em học sinh trường Trung học Phổ thông Bùi Thị Xuân (Quận Tp HCM) nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi thời gian tác giả đến điều tra, khảo sát thực nghiệm sư phạm Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình, bạn bè giúp đỡ, động viên tác giả suốt thời gian học tập hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Tác giả Nguyễn Thị Truyện MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình ảnh MỞ ĐẦU Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TRONG DẠY HỌC VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SƠ ĐỒ TƢ DUY 1.1 Quan điểm giáo dục: “Dạy học lấy người học làm trung tâm” 1.1.1 Nguồn gốc, chất quan điểm giáo dục: “Dạy học lấy người học làm trung tâm” 1.1.2 Đặc điểm quan điểm giáo dục: “Dạy học lấy người học làm trung tâm” 1.2 Tổng quan dạy học theo chủ đề .10 1.2.1 Khái niệm dạy học theo chủ đề 11 1.2.2 Mục tiêu dạy học theo chủ đề 11 1.2.3 Đặc điểm dạy học theo chủ đề 13 1.2.4 Nội dung học dạy học theo chủ đề 13 1.2.5 Các giai đoạn tổ chức dạy học theo chủ đề 14 1.2.6 Phương pháp dạy học theo chủ đề 20 1.2.7 Hình thức tổ chức dạy học theo chủ đề 20 1.2.8 Phương tiện dạy học theo chủ đề 20 1.2.9 Kiểm tra, đánh giá dạy học theo chủ đề 21 1.3 Tổng quan sơ đồ tư 21 1.3.1 Khái niệm sơ đồ tư 21 1.3.2 Cách vẽ đọc sơ đồ tư 21 1.3.3 Ứng dụng sơ đồ tư 23 1.3.4 Tổ chức hoạt động dạy học với hỗ trợ sơ đồ tư 24 1.4 Vận dụng mơ hình dạy học theo chủ đề hoạt động dạy học Vật lí với hỗ trợ sơ đồ tư 27 1.5 Thực trạng sử dụng mơ hình dạy học theo chủ đề sử dụng sơ đồ tư để hỗ trợ dạy học dạy học Vật lí trường THPT TP HCM 30 1.5.1 Mục đích điều tra 30 1.5.2 Nội dung, đối tượng phương pháp điều tra 30 1.5.3 Tiến hành điều tra 31 1.5.4 Kết điều tra 32 Tiểu kết chương 36 Chƣơng THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ CHƢƠNG “CHẤT KHÍ” VÀ CHƢƠNG “CHẤT RẮN VÀ CHẤT LỎNG – SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÍ 10 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SƠ ĐỒ TƢ DUY 37 2.1 Phân tích chương “Chất khí” chương “Chất rắn chất lỏng – Sự chuyển thể” .37 2.2 Thiết kế chủ đề học tập .38 2.2.1 Cấu trúc lại nội dung chương “Chất khí” chương “Chất rắn chất lỏng – Sự chuyển thể” 38 2.2.2 Xây dựng Bộ câu hỏi định hướng 39 2.2.3 Xây dựng kế hoạch thực dạy học theo chủ đề 42 2.2.4 Mục tiêu dạy học chủ đề “Rắn – Lỏng – Khí” 46 2.2.5 Tài liệu hỗ trợ GV HS 51 2.2.6 Bộ công cụ đánh giá 84 2.2.7 Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể cho toàn chủ đề 96 Tiểu kết chương 106 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 107 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 107 3.2 Thời gian, địa điểm, đối tượng thực nghiệm sư phạm .107 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 107 3.3.1 Phương pháp điều tra 107 3.3.2 Quan sát học thực nghiệm 108 3.3.3 Kiểm định kết thống kê 108 3.4 Tiến trình thực nghiệm sư phạm .108 3.4.1 Công tác chuẩn bị 108 3.4.2 Tổ chức dạy học 109 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 110 3.5.1 Về mặt định tính 110 3.5.2 Về mặt định lượng 111 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO .128 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Viết đầy đủ Viết tắt Câu hỏi học CHBH Câu hỏi khái quát CHKQ Câu hỏi nội dung CHND Dạy học theo chủ đề DHTCĐ Giáo viên GV Học sinh HS Lấy giáo viên làm trung tâm GVTT Lấy học sinh làm trung tâm HSTT Phiếu đánh giá Phiếu ĐG 10 Phiếu học tập số Phiếu HT số 11 Sơ đồ tư SĐTD 12 Thành phố Hồ Chí Minh Tp HCM 13 Thực nghiệm TN 14 Thực nghiệm sư phạm TNSP 15 Trung học sở THCS 16 Trung học phổ thông THPT DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Sự khác kiểu dạy học HSTT kiểu dạy học GVTT Bảng 1.2 Hoạt động GV HS DHTCĐ 15 Bảng 2.1 Bộ câu hỏi định hướng 40 Bảng 2.2 Kế hoạch thực dạy học theo chủ đề 43 Bảng 2.3 Mục tiêu dạy học chủ đề “Rắn – Lỏng – Khí” 46 Bảng 2.4 Giáo án điện tử dạy “Cấu tạo chất – Thuyết động học phân tử chất khí” “Chất rắn kết tinh – Chất rắn vơ định hình” 51 Bảng 2.5 Ví dụ Slide trình chiếu đáp án phiếu học tập 61 Bảng 2.6 Hệ thống thí nghiệm dự kiến sử dụng toàn chủ đề 71 Bảng 2.7 Phiếu thơng báo thi thí nghiệm 73 Bảng 2.8 Phương án hỗ trợ thí nghiệm “tạo tinh thể” 77 Bảng 2.9 Phương án hỗ trợ thiết kế thí nghiệm kiểm chứng: định luật Boyle – Mariotte định luật Charles 78 Bảng 2.10 Phương án hỗ trợ thí nghiệm “Theo dõi sơi” Thí nghiệm “Theo dõi đông đặc” 82 Bảng 2.11 Phiếu giáo viên đánh giá hoạt động nhóm 86 Bảng 2.12 Phiếu đánh giá đồng đẳng 87 Bảng 2.13 Phiếu Giáo viên theo dõi đánh giá tính tích cực học sinh 88 Bảng 2.14 Phiếu học sinh tự đánh đánh giá mức độ tích cực tham gia hoạt động nhóm 91 Bảng 2.15 Phiếu đánh giá tính sáng tạo theo nhóm 92 Bảng 2.16 Tiến trình dạy học cụ thể cho tồn chủ đề 96 Bảng 3.1 Bảng tổng hợp tham số đặc trưng kết kiểm tra 112 Bảng 3.2 Giải thích kí hiệu có Hình 3.4 116 Bảng 3.3 Bảng tóm tắt kết thu sau thực phép tính tốn 119 Bảng 3.4 Các trường hợp có cặp P-valueTC phép kiểm định ANOVA hai yếu tố 120 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Các giai đoạn DHTCĐ 14 Hình 1.2 Cách vẽ đọc SĐTD 22 Hình 1.3 Ứng dụng SĐTD GV HS 23 Hình 1.4 Qui trình vận dụng mơ hình DHTCĐ hoạt động dạy học Vật lí với hỗ trợ SĐTD 28 Hình 2.1 Cấu trúc chương “Chất khí” chương “Chất rắn chất lỏng – Sự chuyển thể” 37 Hình 2.2 Sơ đồ tư giới thiệu tổng quan chủ đề “Rắn – Lỏng – Khí” 60 Hình 2.3 Sơ đồ tổng kết đáp án phiếu HT số 70 Hình 2.4 Các bước tạo hốc tinh thể SĐTD 77 Hình 2.5 Cách lắp ráp thí nghiệm khảo sát định luật Boyle – Mariotte 78 Hình 2.6 Cách lắp ráp thí nghiệm khảo sát định luật Charles 80 Hình 2.7 Phương án hỗ trợ cách lắp ráp thí nghiệm khảo sát định luật Charles 81 Hình 2.8 Tủ lạnh mini 83 Hình 2.9 Nhiệt kế điện tử 83 Hình 2.10 Nhiệt kế treo tường 84 Hình 2.11 Cách thức đánh giá dạy học theo chủ đề 85 Hình 3.1 Mũ giấy dùng để đánh dấu học sinh tiết học 109 Hình 3.2 Các biểu đồ đồ thị điểm tiền kiểm 113 Hình 3.3 Các biểu đồ đồ thị điểm hậu kiểm 114 Hình 3.4 Sơ đồ biểu diễn phương pháp xử lí số liệu đánh giá trình học tập HS 118 P31 A Đường thẳng kéo dài qua gốc tọa độ B Đường thẳng nằm ngang cắt trục V V0 C Đường hypebol D Đường thẳng thẳng đứng cắt trục T T0 Câu 3: Ở nhiệt độ 2730C thể tích lượng khí 10 lít Thể tích lượng khí 5460C áp suất khí khơng đổi nhận giá trị sau đây? A V = 10 lít B V = lít C V = 15 lít D V = 20 lít Câu 4: Một bình thép dung tích 50 lít chứa khí hiđrơ áp suất MPa nhiệt độ 37 0C Biết dung tích 10 lít, áp suất 1,05.105Pa, nhiệt độ khí nén bóng bay 12 0C Dùng bình bơm số bóng bay là? A 214 B 150 C 188 D 200 Câu 5: Để xác định trạng thái lượng khí, đại lượng sau khơng cần thiết? A Thể tích B Nhiệt độ C Khối lượng D Áp suất Câu 6: Phương trình trạng thái tổng qt khí lí tưởng biểu diễn hệ thức nào? A pV/T = số B pV = số C V/T = số D p/T = số Câu 7: Trên đồ thị (p – T) hình vẽ Vẽ hai đường đẳng tích khối lượng khí xác định.Thơng tin sau đúng? P32 A V1 < V2 B V1≥ V2 C V1 = V2 D V1 > V2 Câu 8: Độ nở dài vật rắn không phụ thuộc vào: A chiều dài ban đầu B nhiệt độ vật C độ tăng nhiệt độ D chất vật Câu 9: Ứng dụng sau khơng phải tượng nở nhiệt: A Các ống dẫn thường có chỗ uốn cong B Cốc thủy tinh bị nóng lên rót nước nóng vào C Giữa hai ray đường sắt có khe hở D Những dây dẫn điện thường căng chùng Câu 10: Nguyên tắc hoạt động thiết bị sau khơng liên quan đến nở nhiệt: A Nhiệt kế kim loại B Aptomat C Đồng hồ điện tử D Rơle nhiệt Câu 11: Đặc điểm sau khơng phải lực căng mặt ngồi chất lỏng: A có xu hướng thu nhỏ diện tích mặt ngồi B tiếp tuyến với bề mặt khối chất lỏng C hướng xa mặt gây lực căng D vng góc với đường giới hạn Câu 12: Độ lớn lực căng tác dụng lên đoạn đường giới hạn không phụ thuộc vào: A khối lượng riêng chất lỏng B độ dài đoạn giới hạn C nhiệt độ chất lỏng D vng góc với đường giới hạn Câu 13: Nhúng ống thủy tinh vào chậu thủy ngân : A mực thủy ngân ống chậu B mực thủy ngân ống cao chậu C mực thủy ngân ống cao thấp chậu D mực thủy ngân ống thấp chậu P33 Câu 14: Hiện tượng sau không liên quan đến tượng mao dẫn: A Giấy thấm hút nước B Mực ngấm theo rãnh ngòi bút C Nước đọng thành cốc nước đá D Bấc đèn hút dầu Câu 15: Tại nước mưa lại không lọt qua lỗ nhỏ vải bạt? A lỗ q nhỏ, nước khơng lọt qua B nước khơng làm dính ướt vải bạt C nước làm dính ướt vải bạt D lực căng bề mặt nước không cho nước lọt qua Câu 16: Sự sôi bay khác chỗ: A sơi cịn gọi hóa cịn bay khơng phải hóa B q trình sơi có hấp thụ nhiệt cịn q trình bay khơng có hấp thụ nhiệt C áp suất định, sôi xảy nhiệt độ bay xảy nhiệt độ sôi D sôi xảy lòng chất lỏng bay xảy bề mặt chất lỏng Câu 17: Chọn phát biểu sai: A nhiệt độ nóng chảy chất rắn kết tinh khác B chất rắn vơ định hình khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định C chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định khơng đổi suốt q trình nóng chảy D chất rắn vơ định hình cấp nhiệt mềm dần chảy Câu 18: Chọn phát biểu sai: A nhiệt độ nóng chảy chất rắn kết tinh khác B chất rắn vô định hình khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định C chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định khơng đổi suốt q trình nóng chảy D chất rắn vơ định hình cấp nhiệt mềm dần chảy Câu 19: Chọn phát biểu sai: A Độ ẩm tuyệt đối khơng khí đại lượng tính khối lượng (tính P34 gam) nước chứa lít khơng khí B Độ ẩm cực đại nhiệt độ có giá trị độ ẩm tuyệt đối khơng khí trạng thái bão hịa nước C Độ ẩm cực đại nhiệt độ xác định có giá trị khối lượng riêng nước bão hịa nhiệt độ D Tỷ số phần trăm độ ẩm tuyệt đối độ ẩm cực đại nhiệt độ gọi độ ẩm tỷ đối khơng khí nhiệt độ Câu 20: Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm hóa hồn tồn kg nước 20 0C Biết nhiệt độ sôi, nhiệt dung riêng nhiệt hóa riêng nước 100 0C, 4200 J/kg.K 2,3.106 J/kg A 26,36.106 J B 52,72 106 J C 5,272.106J D 2,636.106 J HẾT P35 XỬ LÍ ĐIỂM BÀI KIỂM TRA VÀ KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT THỐNG KÊ Sau lệnh kết người nghiên cứu sử dụng phần mềm R để xử lí: PHỤ LỤC Xử lí số liệu Tính tham số đặc trƣng Vẽ biểu đồ đồ thị: Vì lớp thực nghiệm có HS (n1-6, n4-3, n2-4, n1-1, n1-5, n4-1, n1-3) tham gia vào đội tuyển ôn thi Olympic nên để không ảnh hưởng tới kết nghiên cứu, người nghiên cứu loại HS khỏi danh sách xử lí số liệu P36 P37 P38 Kiểm tra điều kiện kiểm định t-test mẫu phụ thuộc: Tiến hành kiểm định phân bố chuẩn điểm tiền kiểm điểm hậu kiểm:  Tiền kiểm: Đặt giả thuyết: H0: Điểm tiền kiểm tuân theo phân bố chuẩn H1: Điểm tiền kiểm không tuân theo phân bố chuẩn Chọn mức có ý nghĩa 5% Tiến hành kiểm định: Vì P-value = 0.37 > 0.05 nên chấp nhận H0, bác bỏ H1 Nghĩa là: Điểm tiền kiểm tuân theo phân bố chuẩn với mức có ý nghĩa 5%  Hậu kiểm: Đặt giả thuyết: H0: Điểm hậu kiểm tuân theo phân bố chuẩn H1: Điểm hậu kiểm không tuân theo phân bố chuẩn Chọn mức có ý nghĩa 5% Tiến hành kiểm định: P39 Vì P-value = 0.34 > 0.05 nên nên chấp nhận H0, bác bỏ H1 Nghĩa là: Điểm hậu kiểm tuân theo phân bố chuẩn với mức có ý nghĩa 5% Tiến hành kiểm định phương sai điểm tiền kiểm điểm hậu kiểm có đồng hay không? Đặt giả thuyết: H0: Phương sai điểm tiền kiểm điểm hậu kiểm đồng H1: Phương sai điểm tiền kiểm điểm hậu kiểm khơng đồng Chọn mức có ý nghĩa 5% Tiến hành kiểm định: Vì P-value = 0.93 > 0.05 nên nên chấp nhận H0, bác bỏ H1 Nghĩa là: Phương sai điểm tiền kiểm điểm hậu kiểm đồng với mức có ý nghĩa 5% Vậy: Tất điều kiện phép kiểm định t-test mẫu phụ thuộc thỏa mãn: + Điểm tiền kiểm tuân theo phân bố chuẩn, + Phương sai điểm tiền kiểm điểm hậu kiểm đồng nhất, + Các liệu (điểm số) độc lập (do đề tiền kiểm hậu kiểu khác nhau), + Các liệu (điểm số) dạng khoảng (cách 0.5 điểm) Tiến hành kiểm định T-test mẫu phụ thuộc: Vì P-value = 2.21.10-5< 0.05 nên giả thuyết H1 chấp nhận H0 bị bác bỏ Nói cách khác: điểm trung bình hậu kiểm lớn điểm trung bình tiền kiểm Sự lớn có ý nghĩa thống kê với mức có ý nghĩa 5% P40 PHỤ LỤC KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT THỐNG KÊ ĐIỂM ĐÁNH GIÁ TÍNH SÁNG TẠO P-valueST(nguoicham) = 0.01 < 0.05; P-valueST(tietdoi) = 8.46.10-5< 0.05 P41 PHỤ LỤC XỬ LÍ ĐIỂM ĐÁNH GIÁ TÍNH TÍCH CỰC VÀ KIỂM ĐỊNH GIẢ THUYẾT THỐNG KÊ Người nghiên cứu sử dụng phần mềm R để lập bảng điểm đánh giá tính tích cực sử dụng phép kiểm định ANOVA hai yếu tố để kiểm định giả thuyết thống kê (Trong đó, loại HS ơn thi Olympic khỏi danh sách xử lí) P42 P43 Tiếp tục kiểm định ANOVA chiều lặp (chỉ phân tích phụ thuộc điểm số vào tiết đôi) Kiểm định sau ANOVA (Post hoc ANOVA) Điểm trung bình đánh giá tính tích cực HS tất tiết đơi khác + Điểm trung bình đánh giá tính tích cực HS tiết đơi (4, 5) < (6, 7) < (8, 9) + Độ tăng giá trị điểm trung bình đánh giá tính tích cực tiết đôi (6, 7) so với tiết đôi (4, 5) lớn độ tăng điểm trung bình tiết đơi (8, 9) so với tiết đôi (6, 7) P44 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM P45 ... đề tài: ? ?Vận dụng dạy học theo chủ đề dạy học chương ? ?Chất khí? ?? chương ? ?Chất rắn chất lỏng - Sự chuyển thể? ?? Vật lí 10 với hỗ trợ sơ đồ tư duy? ?? Mục đích nghiên cứu Vận dụng mơ hình DHTCĐ vào việc... động dạy học với hỗ trợ sơ đồ tư 24 1.4 Vận dụng mơ hình dạy học theo chủ đề hoạt động dạy học Vật lí với hỗ trợ sơ đồ tư 27 1.5 Thực trạng sử dụng mơ hình dạy học theo chủ đề sử dụng. .. THỂ” VẬT LÍ 10 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA SƠ ĐỒ TƢ DUY 2.1 Phân tích chƣơng ? ?Chất khí? ?? chƣơng ? ?Chất rắn chất lỏng – Sự chuyển thể? ?? Cấu trúc nội dung dạy học chương ? ?Chất khí? ?? chương ? ?Chất rắn chất lỏng