Bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học phần quang hình vật lí 11 THPT qua sử dụng bài tập sáng tạo luận văn thạc sỹ vật lý

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH  &  PHAN ĐĂNG PHỤNG BỒI DƯỠNG TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN QUANG HÌNH VẬT LÝ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUA SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO Chuyên ngành: LL VÀ PPDH VẬT LÝ Mã ngành: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC GVHD: PGS-TS. Hà Văn Hùng NGHỆ AN - 2012 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy giáo, cô giáo, các đồng nghiệp, bạn bè, người thân. Với những tình cảm chân thành và trân trọng nhất, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Hà Văn Hùng đã tận tình đóng góp những ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin trân trọng cảm ơn quý Thầy Cô khoa Vật lí, khoa Sau Đại học trường Đại học Vinh, đã tận tình giảng dạy, góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và làm luận văn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo của các trường THPT trên địa bàn Tỉnh Đồng Tháp đã tạo điều kiện,giúp đỡ cho tôi hoàn thành luận văn này. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, khuyến khích tôi trong học tập và hoàn thành luận văn này. Mặc dù đã cố gắng rất nhiều nhưng luận văn không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong muốn nhận được sự thông cảm, chỉ dẫn, giúp đỡ và đóng góp ý kiến của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp. Xin trân trọng cảm ơn. Tháng 10 năm 2012 Tác giả Phan Đăng Phụng 2 BẢNG VIẾT TẮT 1. BTST: 2. BTLT: 3. GV: 4. HS: 5. SBT: 6. SGV: 7. SGK: Bài tập sáng tạo Bài tập luyện tập Giáo viên Học sinh Sách bài tập Sách giáo viên Sách giáo khoa MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 1. Lí do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cư ́ u .2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .2 4. Giả thuyết khoa học .2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 3 6. Phương pháp nghiên cứu .3 7. Những đóng góp của đề tài .3 8. Cấu trúc của luận văn 4 CHƯƠNG 1:CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THÔNG QUA BÀI TẬP SÁNG TẠO .5 1.1. Tư duy và phát triển tư duy 5 1.1.1. Khái niệm tư duy .5 1.1.2. Khái niệm phát triển tư duy .6 1.2. Năng lực sáng tạo và bồi dưỡng tư duy sáng tạo .6 1.2.1. Khái niệm năng lực 6 1.2.2. Năng lực sáng tạo 9 1.2.3. Bồi dưỡng tư duy sáng tạo. 10 1.3. Dạy học vật lí với việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh .20 1.3.1. Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới .20 1.3.2. Luyện tập phỏng đoán, dự đoán .21 1.4. Bài tập sáng tạo trong dạy học vật lí 24 1.4.1. Cơ sở lí thyết của BTST 24 1.4.2. Phân biệt BTLT và BTST .25 1.4.3. Vai trò của BTST trong dạy học vật lí .27 5 1.4.4. Các hình thức sử dụng BTST trong dạy học vật lí 29 1.5. Bồi dưỡng tư duy sáng tạo thông qua bài tập sáng tạo 34 Kết luận chương 1 .38 CHƯƠNG 2: BỒI DƯỠNG TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN QUANG HÌNH QUA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP SÁNG TẠO .39 2.1. Nội dung phần Quang hình .39 2.1.1. Vai trò và vị trí phần Quang hình học lớp 11 39 2.1.2. Mục tiêu dạy học phần Quang hình học lớp 11 Cơ bản 39 2.1.3. Grap nội dung phần Quang hình học lớp 11 Cơ bản 42 2.2. Thực trạng dạy học phần Quang hình .43 2.2.1. Những thuận lợi và khó khăn của HS và GV khi dạy học phần Quang hình học lớp 11 Cơ bản 43 2.2.2. Thực trạng việc sử dụng bài tập phần Quang hình học lớp 11 của GV trong dạy học hiện nay .44 2.3. Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phần Quang hình . 46 2.3.1. Yêu cầu lựa chọn BTST 46 2.3.2. Phân loại BTST .47 2.3.3. Cơ sở xây dựng BTST .49 2.3.4. Câu hỏi của GV trong quá trình hướng dẫn HS giải bài tập nhằm phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo của HS .50 2.4. Hệ thống bài tập sáng tạo phần quang hình học lớp 11 và tiến trình sử dụng chúng trong dạy học .51 2.4.1. Bài tập có nhiều cách giải 51 2.4.2. Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi 52 2.4.3. Bài tập thí nghiệm 52 2.4.4. Bài tập cho thiếu, thừa hoặc sai dữ kiện 54 2.4.5. Bài tập nghịch lý và ngụy biện 55 7 2.4.6. Bài toán “ hộp đen” .56 2.5. Xây dựng câu hỏi định hướng tư duy trong bài tập sáng tạo nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học phần Quang hình … .57 2.5.1. Bài tập có nhiều cách giải 57 2.5.2. Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi 62 2.5.3. Bài tập thí nghiệm 66 2.5.4. Bài tập cho thiếu, thừa hoặc sai dữ kiện 77 2.5.5. Bài tập nghịch lý và ngụy biện 81 2.5.6. Bài toán “hộp đen” 85 Kết luận chương 2 .89 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 90 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm .90 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 90 3.3. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm .91 3.4. Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm .91 3.5. Nội dung thực nghiệm sư phạm .92 3.5.1. Lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm .92 3.5.2. Tiến hành thực nghiệm 93 3.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm 93 3.6.1. Kết quả điểm số các bài kiểm tra .93 3.6.2. Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 94 3.6.3. Phân tích kết quả thực nghiệm .96 Kết luận chương 3 .98 KẾT LUẬN .99 TÀI LIỆU THAM KHẢO .100 Phụ lục 27 trang MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Một trong những mục tiêu giáo dục của nước ta trong giai đoạn hiện nay là phải đào tạo thế hệ trẻ có ý thức cộng đồng, phát huy tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại. Người lao động cần có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp. Đổi mới phương pháp dạy học là một trong những nhiệm vụ hàng đầu và cấp bách hiện nay của ngành giáo dục. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học theo tinh thần tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh. Thực trạng ở trường phổ thông cho thấy việc sử dụng bài tập vật lý nhìn từ góc độ lý luận và phương pháp dạy học vật lí còn nhiều bất cập vì thế hiệu quả học tập của học sinh chưa cao.Đa số học sinh chưa phát huy được vai trò của việc rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo. Các nhà sư phạm trong nước và ngoài nước đã xây dựng và khai thác các bài tập sáng tạo về vật lí theo các phương pháp khác nhau có tác dụng rất lớn trong việc bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh. Bài tập sáng tạo yêu cầu học sinh phải vận dụng phối hợp các kiến thức, kỹ năng đã học để giải quyết vấn đề theo một hướng mới, một kĩ thuật mới, một phương pháp mới. Trong quá trình dạy học ngoài việc giảng dạy nội dung lý thuyết thì việc hướng dẫn học sinh vận dụng các kiến thức và rèn luyện phát triển tư duy cho học sinh là một vấn đề hết sức quan trọng. Việc vận dụng các kiến thức giúp học sinh nhớ kỹ và nhớ lâu các kiến thức đã học, tìm các mối liên hệ giữa các kiến thức mà các em đã được học với thực tiễn, vận dụng các kiến thức các em được học vào cuộc sống và kỹ thuật, rèn luyện cho các em các kỹ năng, kỹ xảo về thí nghiệm thực hành. 9 Bài tập sáng tạo Vật lí có tác dụng phát triển tư duy cho học sinh.Vì vậy sử dụng bài tập sáng tạo vào dạy học Vật lý là một yêu cầu tất yếu của việc đổi mới phương pháp giảng dạy. Bài tập sáng tạo đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc luyện tập cho các em vận dụng các kiến thức và rèn luyện các kỹ năng. Bài tập sáng tạo còn có thể đưa vào quá trình dạy học dưới nhiều hình thức khác nhau như đặt vấn đề dạy một bài mới, củng cố kiến thức sau khi học xong một bài học, có thể đưa vào các tiết học tự chọn, các buổi ngoại khóa hay bồi dưỡng học sinh giỏi . Vì các lý do nói trên chúng tôi lựa chọn đề tài nghiên cứu “Bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học phần quang hình vật lí 11 Trung Học Phổ Thông qua sử dụng bài tập sáng tạo’’ 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phần Quang hình và sử dụng dạy học, góp phần bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh. 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng nghiên cứu Bài tập sáng tạo và bồi dưỡng tư duy sáng tạo trong dạy học bài tập vật lí 3.2. Phạm vi nghiên cứu Xây dựng các câu hỏi định hướng trong các cách giải bài tập nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo trong dạy học phần Quang hình Vật lí 11Trung Học Phổ Thông . 4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu xây dựng được hệ thống bài tập sáng tạo phần Quang hình và sử dụng vào dạy học một cách hợp lý thì sẽ góp phần bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lí lớp 11 ở Trường Trung Học Phổ Thông. 10 . thực trạng sử dụng bài tập trong dạy học phần Quang hình vật lí 11. - Xây dựng phương án giảng dạy với bài tập sáng tạo cho phần Quang hình vật lí 11. - Thực. hỏi định hướng tư duy trong bài tập sáng tạo nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học phần Quang hình … .57 2.5.1. Bài tập có nhiều cách