Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học chương dòng điện không đổi vật lí 11 cơ bản theo định hướng giải quyết vấn đề luận văn thạc sĩ giáo dục học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH …………… .oOo……………. NGUYỄN CÔNG ÂN TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” VẬT LÝ 11 CƠ BẢN THEO ĐỊNH HƯỚNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ MÃ SỐ: 60.14.10 CÁN BỘ HƯỠNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS: HÀ VĂN HÙNG Nghệ An – 2011 1 MỤC LỤC Mở đầu Trang 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 4. Giả thuyết khoa học .2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu .2 6. Phương pháp nghiên cứu 3 7. Dự kiến đóng góp mới .3 8. Cấu trúc luận văn .4 NỘI DUNG .5 Chương 1. Cơ sở lí luận của đề tài 5 1.1. Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Vật lý .5 1.1.1. Một số khái niệm liên quan tới đề tài hoạt động nhận thức .5 1.1.2. Tổ chức hoạt động dạy học nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức 8 1.2. Dạy học theo định hướng giải quyết vấn đề 9 1.2.1. Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề 9 1.2.2. Vấn đề và tình huống có vấn đề 12 1.2.3. Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề 18 1.2.4. Các điều kiện đảm bảo cho việc thực hiện dạy học 21 1.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong các loại bài học vật lý .29 .3.1. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học xây dựng kiến thức mới 29 1.3.2. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học thực hành thí nghiệm 30 1.3.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong bài học bài tập vật lý .31 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 33 2 Chương 2. Tổ chức dạy học chương “Dòng điện không đổi” theo .35 2.1. Vị trí của chương “Dòng điện không đổi” Vật Lý 11 chương trình 35 2.2. Mục tiêu dạy học của chương “Dòng điện không đổi” Vật lý 11 36 2.3. Nội dung cơ bản của chương “Dòng điện không đổi” Vật lý 11 .38 2.3.1. Nội dung dạy học 38 2.3.2. Cấu trúc nội dung của chương 46 2.4. Chuẩn bị các điều kiện cho việc triển khai thiết kế 50 2.4.1. Xây dựng các tình huống có vấn đề cho dạy học chương .50 2.4.2. Xây dựng kho tư liệu trực quan hóa tạo điều kiện để tích cực 52 2.4.3. Sưu tầm biên soạn các bài tập vấn đề dùng cho dạy học chương .55 2.5. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương .58 2.5.1. Bài học xây dựng kiến thức mới .58 2.5.2. Bài tập ôn tập hệ thống hóa chương “Dòng điện không đổi” .76 2.5.3. Bài học thực hành Vật Lý .80 Kết luận chương 2 .81 Chương 3. Thực nghiệm sư phạm .82 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm 82 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .82 3.3. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm .82 3.4. Phương pháp thực nghiệm .83 3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .84 Kết luận chương 3 .91 KẾT LUẬN CHUNG 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO .94 PHỤ LỤC .…1 3 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Chúng ta đang sống trong thế kỷ thứ 21, thế kỷ của trí tuệ sáng tạo và khắp nơi trên thế giới đang diễn ra sự bùng nổ các thành tựu về khoa học và công nghệ. Xã hội phồn vinh ở thế kỷ thứ 21 phải là một xã hội “Dựa vào tri thức”, vào tư duy, vào tài năng sáng chế và sự tích cực hoá hoạt động nhận thức. Tình hình đó đòi hỏi nền giáo dục của nước ta phải đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc, toàn diện trong đó đổi mới PPDH ở mọi cấp bậc góp phần quan trọng để có thể đào tạo cho đất nước những con người lao động có tiềm năng trí tuệ, năng động sáng tạo, có năng lực tìm tòi, tích cực hoá hoạt động nhận thức và giải quyết vấn đề. Đảng, Nhà nước và ngành Giáo dục đã có nhiều chủ trương, biệp pháp để nâng cao chất lượng giáo dục nhằm đáp ứng ngày một tốt hơn yêu cầu của đất nước. [ 4 ] Chính vì vậy Luật giáo dục, điều 28.2 đã ghi “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực hoá, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với từng đặc điểm của lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn .”. [ 18 ] Một trong những định hướng đổi mới PPDH là vận dụng lý luận dạy học giải quyết vấn đề vào soạn thảo tiến trình dạy học các đề tài cụ thể của môn học. Nhờ đó bồi dưỡng cho học sinh tích cực hoá hoạt động nhận thức, kỹ năng tư duy, năng lực độc lập giải quyết vấn đề trong học tập và trong thực tiễn góp phần nâng cao chất lượng giáo dục. Trong chương trình Vật Lý THPT, chương “Dòng điện không đổi” (lớp 11 – chương trình chuẩn), là chương có vị trí cơ bản và quan trọng trong chương trình Vật Lý lớp 11, có nhiều khả năng vận dụng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh theo lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề. Vì thế, 4 chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu là: “Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học chương “Dòng điện không đổi” Vật lý 11 cơ bản theo định hướng giải quyết vấn đề”. 2. Mục đích nghiên cứu Nâng cao chất lượng dạy học chương “Dòng điện không đổi” Vật lý 11 (chương trình cơ bản), thông qua việc tích cực hóa nhận thức học sinh theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu: - Dạy học Vật lý THPT theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề. - Tổ chức hoạt động dạy học nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh. 3.2. Phạm vi nghiên cứu - Hoạt động nhận thức của học sinh lớp 11 THPT theo chương trình Vật lý 11 cơ bản. - Quá trình tổ chức dạy học chương dòng điện không đổi Vật lý 11 cơ bản ở trường THPT theo định hướng giải quyết vấn đề. 4. Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức dạy học chương “Dòng điện không đổi” theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề thì sẽ tích cực hoá được hoạt động nhận thức của học sinh lớp 11 THPT. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận về dạy học giải quyết vấn đề. - Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa vật lý 11. - Nghiên cứu nội dung chương “Dòng điện không đổi” Vật lý 11 cơ bản. - Đánh giá thực trạng hoạt động nhận thức của học sinh và việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề ở một số trường THPT - Tỉnh Nghệ An. 5 - Xây dựng tiến trình dạy học chương “Dòng điện không đổi” Vật lý 11 cơ bản theo tinh thần dạy học giải quyết vấn đề. - Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết quả nghiên cứu. 6. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu liên quan từ sách báo, mạng internet để giải quyết vấn đề đặt ra trong luận văn. - Phương pháp điều tra: Tìm hiểu thực tế dạy học ở trường THPT, trao đổi kinh nghiệm với giáo viên, thăm dò học sinh để tìm hiểu tình hình dạy học vật lý hiện nay. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm: + Soạn thảo tiến trình dạy học một số bài của chương “Dòng điện không đổi” + Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng để đánh giá hiệu quả sử dụng phương pháp dạy học gải quyết vấn đề. + Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý các kết quả thực nghiệm sư phạm. 7. Đóng góp của luận văn 7.1. Luận văn chứng minh khả năng vận dụng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thành công theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề trong chương “Dòng điện không đổi” vật lý 11 chương trình chuẩn trong điều kiện hiện nay của nhà trường phổ thông nước ta. 7.2. Xây dựng được 5 tiến trình dạy học theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề. Các tiến trình đó được thực nghiệm sư phạm khẳng định tính khả thi và hiệu quả trong điều kiện dạy học ở nhà trường THPT nước ta. 6 8. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn được chia thành 3 chương gồm: Chương 1: Cơ sở lí luận của đề tài. Chương 2: Tổ chức dạy học chương “Dòng điện không đổi” theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 7 NỘI DUNG Chương 1 TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG MÔN VẬT LÝ THEO ĐỊNH HƯỚNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.1. Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Vật lý. 1.1.1. Một số khái niệm liên quan tới đề tài hoạt động nhận thức của học sinh 1.1.1.1. Tích cực hoá Tích cực hoá là một hoạt động nhằm làm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập. Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh là một trong những nhiệm vụ của thầy giáo trong nhà trường và cũng là một trong những biện pháp nâng cao chất lượng dạy học. Tuy không phải là vấn đề mới, nhưng trong xu hướng đổi mới dạy học hiện nay thì việc tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh là một vấn đề được đặc biệt quan tâm. Nhiều nhà vật lý học trên thế giới đang hướng tới việc tìm kiếm con đường tối ưu nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh, nhiều công trình luận án tiến sĩ cũng đã và đang đề cập đến lĩnh vực này. Tất cả đều hướng tới việc thay đổi vai trò người dạy và người học nhằm nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học nhằm đáp ứng được yêu cầu dạy học trong giai đoạn phát triển mới. Trong đó học sinh chuyển từ vai trò là người thu nhận thông tin sang vai trò chủ động, tích cực tham gia tìm kiếm kiến thức. Còn thầy giáo chuyển từ người truyền thông tin sang vai trò người tổ chức, hướng dẫn, giúp đỡ để học sinh tự mình khám phá kiến thức mới. 8 Quá trình tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh sẽ góp phần làm cho mối quan hệ giữa dạy và học, giữa thầy và trò ngày càng gắn bó và hiệu quả hơn. Tích cực hoá vừa là biện pháp thực hiện nhiệm vụ dạy học, đồng thời nó góp phần rèn luyện cho học sinh những phẩm chất của người lao động mới: tự chủ, năng động, sáng tạo. Đó là một trong những mục tiêu mà nhà trường phải hướng tới. Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh cũng là một trong các biện pháp phát hiện những quan niệm sai lệch của học sinh qua đó thầy giáo có biện pháp để khắc phục những quan niệm đó. Vì thế việc khắc phục những quan niệm của học sinh có vai trò quan trọng trong nhà trường nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh. 1.1.1.2. Các biện pháp tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh có liên quan đến nhiều vấn đề, trong đó các yếu tố như động cơ, hứng thú học tập, năng lực, ý chí của cá nhân, không khí dạy học đóng vai trò rất quan trọng. Các yếu tố liên quan chặt chẽ với nhau và có ảnh hưởng tới việc tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập. Trong đó có nhiều yếu tố là kết quả của một quá trình hình thành lâu dài và thường xuyên, không phải là kết quả của một giờ học mà là kết quả của cả một giai đoạn, là kết quả của sự phối hợp nhiều người, nhiều lĩnh vực và cả xã hội. Để có thể tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình học tập chúng ta cần phải chú ý đến một số biện pháp chẳng hạn như: Tạo ra và duy trì không khí sôi nổi trong lớp; xây dựng động cơ hứng thú học tập cho học sinh; giải phóng sự e ngại của học sinh. Bởi chúng ta không thể tích cực hoá trong khi học sinh vẫn mang tâm lý lo sợ, khi các em không có động cơ và hứng thú học tập và đặt biệt là thiếu không khí dạy học. Do đó với 9 vai trò cuả mình, thầy giáo phải là người góp phần quan trọng trong việc taọ ra những điều kiện tốt nhất để cho học sinh học tập, rèn luyện và phát triển. Sau đây chúng ta đi vào một số biện pháp cụ thể: - Tạo ra và duy trì không khí hoạt động sôi nổi trong lớp nhằm tạo ra môi trường thuận lợi cho việc học tập và phát triển của trẻ. Trong môi trường đó học sinh dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sàng tham gia tích cực vào quá trình dạy học, vì khi đó tâm lý các em rất thoải mái. - Khởi động tư duy gây hứng thú học tập cho học sinh. Trước mỗi tiết học tư duy của học sinh ở trạng thái nghỉ ngơi. Vì vậy, Trước hết thầy giáo phải tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh ngay từ khâu đề xuất vấn đề học tập nhằm vạch ra trước mắt học sinh lý do của việc học và giúp các em xác định được nhiệm vụ học tập. Đây là bước khởi động tư duy nhằm đưa học sinh vào trạng thái sẵn sàng học tập, lôi kéo học sinh vào khong khí dạy học. Khởi động tư duy chỉ là bước mở đầu, điều quan trọng hơn là lphải tạo ra và duy trì không khí dạy học trong suốt giờ học. Học sinh càng hứng thú học tập bao nhiêu, thì việc thu nhận kiến thức của các em càng chủ động tích cức bấy nhiêu. Muốn vậy cần phải chú ý đến việc tạo các tình huống có vấn đề nhằm gây sự xung đột tâm lý của học sinh. Điêu này rất cần thiết và cũng rất khó khăn, nó đòi hỏi sự cố gắn, nổ lực và năng lực sư phạm của thầy giáo. Ngoài ra cũng cần chú ý tới lôgic của bài giảng. Một bài giảng gồm các mắt xích nối với nhau chặt chẽ , phần trước là tiền đề cho việc nghiên cứu phần sau, phần sau bổ xung làm rõ phần trước. Có như vậy thì nhịp độ hoạt động, hứng thú học tập và quá trình nhận thức của học sinh mới tiến triển theo một mạch liên tục không bị ngắt quãng. 10