Sử dụng lý thuyết phát triển bài tập vật lý vào dạy học bài tập chương các định luật bảo toàn vật lí 10 chương trình nâng cao nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh luận văn thạc sĩ giáo dục học

BỘ GIÁO DỤ1 C VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM THỊ BÌNH SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ VÀO DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGHỆ AN, 2012 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ****************** PHẠM THỊ BÌNH SỬ DỤNG LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ VÀO DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ MÃ SỐ: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Hướng dẫn khoa học PGS.TS PHẠM THỊ PHÚ NGHỆ AN, 2011 3 4 Lời cảm ơn Trong quá trình hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp và người thân Tác giả xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới những người đã giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với cô giáo, PGS.TS Phạm Thị Phú, người đã dành nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu, động viên và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Tác giả gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tới các thầy cô giảng dạy tại khoa Vật lí, các thầy cô trong khoa Sau đại học trường Đại học Vinh Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu và các giáo viên trong trường THPT Quỳ Châu- Quỳ Châu-Nghệ An đã tạo rất nhiều điều kiện để tác giả học tập và hoàn thành khóa học Vinh, ngày 9 tháng 12 năm 2011 Tác giả Phạm thị Bình 5 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn đề tài 1 2 Mục đích của đề tài……………………………………………………… 2 3 Đối tượng nghiên cứu……………………………………… 2 4 Giả thuyết khoa học………………………………………… 2 5 Nhiệm vụ nghiên cứu…………………………………………… 2 6 Phương pháp nghiên cứu………………………………… 3 7 Đóng góp của luận văn…………………………………… 3 8 Khối lượng và cấu trúc luận văn………………………………………… 4 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS trong dạy học vật lí……… 5 1.1.1 Hoạt động nhận thức của HS trong học tập vật lý…………………… 5 1.1.2 Các hành động nhận thức phổ biến của HS trong học tập vật lý…… 6 1.1.3 Các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức HS trong DHVL… 7 1.2 Lý thuyết phát triển bài tập vật lí……………………………………… 8 1.2.1 Khái niệm bài tập vật lý……………………………………………… 8 1.2.2 Các khái niệm cơ bản của lý thuyết phát triển BTVL……………… 8 1.2.3 Các phương án phát triển BTVL…………………………………… 8 1.3 Lý thuyết phát triển BTVL với việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS……………………………………………………………… 11 1.3.1 Hoạt động giải bài tập vật lý của HS………………………………… 11 1.3.2 Vai trò của GV trong hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý………… 12 1.3.3 Hoạt động xây dựng bài tập vật lý của HS…………………………… 13 1.3.4 Vai trò của giáo viên trong hướng dẫn học sinh xây dựng bài tập vật lý…………………………………………………………………… 13 1.3.5 Mô hình hóa hoạt động dạy học bài tập theo lý thuyết phát triển BTVL………………………………………………………………… 14 Kết luận chương 1……………………………………………………… 15 6 CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” THEO LÝ THUYẾT PHÁT TRIỂN BÀI TẬP VẬT LÍ 2.1 Vị trí và đặc điểm chương “Các định luật bảo toàn”………………… 16 2.2 Mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn”………………… 16 2.3 Nội dung kiến thức cơ bản trong chương “Các định luật bảo toàn” 16 2.3.1 Grap hoá nội dung chương “Các định luật bảo toàn” theo sách vật lí 17 lớp 10 nâng cao…………………………………………………… 2.3.2 Những đơn vị kiến thức cơ bản chương “Các định luật bảo toàn” … 18 2.4 Thực trạng dạy học bài tập vật lí chương “Các định luật bảo toàn” ở một số trường THPT hiện nay……………………………………… 20 2.5 Xây dựng bài tập cơ bản chương “Các định luật bảo toàn”…………… 22 2.6 Các hướng phát triển bài tập cơ bản trong chương “các định luật bảo toàn” ……………………………………………… 25 2.7 Thiết kế bài học vật lí sử dụng lí thuyết phát triển bài tập trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” nhằm phát triển tính tích cực nhận thức của học sinh………………………………………………………………… 63 Kết luận chương 2……………………………………………………… 78 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 79 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 79 3.3 Phương pháp thực nghiệm 79 3.4 Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm 84 Kết luận chương 3 85 Tài liệu tham khảo 86 7 KẾT LUẬN…………………………………………………………………….87 CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN KTCB Kiến thức cơ bản BTCB Bài tập cơ bản BTTH Bài tập tổng hợp BTVL Bài tập vật lí CH Câu hỏi DHVL Dạy học vật lí PA Phương án VD Ví dụ MỞ ĐẦU 8 1 Lý do chọn đề tài Đổi mới phương pháp dạy học là một trong những nhiệm vụ hàng đầu và cấp bách hiện nay của nghành giáo dục Quan điểm xuyên suốt các phương pháp dạy học là dạy học bằng hoạt động, thông qua hoạt động của người học Học sinh bằng hoạt động tích cực, tự lực mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành kỹ năng, phát triển năng lực sáng tạo, bồi dưỡng tình cảm, thái độ cho mình Vai trò của giáo viên trong dạy học là tổ chức, hướng dẫn học sinh thực hiện tốt các hoạt động học tập Với cách dạy học mới này, đòi hỏi người giáo viên phải học tập và rèn luyện công phu để có được kỹ thuật dạy học mới Trong DHVL, bài tập là một công cụ quan trọng giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức, dẫn dắt đến kiến thức mới Bài tập giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh Bài tập vật lí quan trọng như vậy, tuy nhiên dạy học BTVL như thế nào để hiệu quả cao nhất vẫn là vấn đề khó đối với giáo viên Thực tế, thời lượng để giáo viên dạy học BTVL trên lớp rất ít, trong khi đó số lượng bài tập vật lí rất nhiều và rất đa dạng Nhiều giáo viên chỉ ra đề và hướng dẫn học sinh giải tìm ra kết quả một số bài tập Điều này, dẫn đến học sinh học tập một cách thụ động, không tích cực Một số học sinh mặc dù giải nhiều bài tập nhưng vẫn lúng túng khi gặp những dạng bài tập mà trước đó học sinh chưa được giải Vì vậy, đòi hỏi người giáo viên phải có kỹ thuật dạy học bài tập sao cho trang bị cho học sinh phương pháp giải bài tập để từ một bài tập học sinh có thể giải được những bài tập khác Như thế, học sinh có thể nắm kiến thức chắc chắn, sâu sắc và chủ động, rút ngắn thời gian học đồng thời khiến cho học sinh ham mê hơn trong học tập vật lí Lý thuyết phát triển bài tập vật lí với tinh thần giúp học sinh chủ động trong việc giải bài tập Đồng thời học sinh có thể tự đặt được các đề bài tập theo các phương án khác nhau, từ đó các em sẽ giải được bài tập, khi gặp bài toán khó sẽ 9 biết đưa về dạng bài cơ bản Qua đó rèn luyện được tư duy ngôn ngữ, tư duy lôgic cho học sinh Chương “Các định luật bảo toàn” là một chương quan trọng không những trong chương trình vật lí 10 mà cả chương trình vật lí THPT, có ý nghĩa lớn trong bồi dưỡng thế giới quan duy vật cho học sinh Các bài tập trong chương này khá nhiều và tương đối khó đối với trình độ học sinh lớp 10, rất nhiều dạng bài mà học sinh còn phải sử dụng lại sau này ở các lớp cao hơn Với lí do trên tôi chọn đề tài : Sử dụng lý thuyết phát triển bài tập vật lí vào dạy học bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 chương trình nâng cao nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh 2 Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống BT chương “Các định luật bảo toàn” theo lý thuyết phát triển BTVL và sử dụng vào dạy học nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng: Quá trình dạy học bài tập vật lý; Lý thuyết phát triển bài tập vật lí Phạm vi: Dạy học bài tập chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 nâng cao 4 Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng lí thuyết phát triển BTVL để xây dựng hệ thống BT chương “Các định luật bảo toàn” và sử dụng vào dạy học một cách khoa học sẽ góp phần tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh 5 Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu các biện pháp tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh; 5.2 Nghiên cứu lý luận BTVL trong dạy học vật lí; 5.3 Nghiên cứu Sách giáo khoa- Sách bài tập vật lí 10 nâng cao THPT; 5.4 Nghiên cứu lý thuyết về phát triển BTVL trong dạy học; 5.5 Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập vật lý, bài tập chương “Các định luật bảo toàn”; 10 5.6 Xây dựng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn” theo lý thuyết phát triển BTVL; 5.7 Xây dựng tiến trình dạy học sử dụng hệ thống BT đã xây dựng theo lý thuyết phát triển BTVL nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh; 5.8 Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính hiệu quả của kế hoạch đã đề xuất 6 Phương pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu tài liệu về dạy học nhằm phát triển tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh - Nghiên cứu cơ sở lý luận của BTVL - Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập và sách tham khảo để phân tích cấu trúc logic, nội dung các kiến thức ở chương “Các định luật bảo toàn” 10 nâng cao 6.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm - Xây dựng một số phương án mẫu để phát triển BT cơ bản thành BT tổng hợp ở phần các định luật bảo toàn - Thực hiện phương án xây dựng vào dạy học để kiểm tra giả thiết khoa học của đề tài 6.3 Phương pháp thống kê toán học Dùng phương pháp này để xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm từ đó rút ra kết luận đồng thời đề xuất việc vận dụng cho các phần khác của chương trình vật lí 7 Đóng góp của đề tài - Đã chứng minh được tính khả thi và hiệu quả của lý thuyết phát triển bài tập trong dạy học BTVL ở trường phổ thông - Xây dựng được hệ thống 6 BTCB chương “các định luật bảo toàn” vật lí 10 THPT chương trình nâng cao và phát triển chúng theo các phương án khác nhau thành 45 bài tập điển hình minh họa cho sự phát triển BTVL - Đề xuất 4 tiến trình dạy học BTVL có sử dụng các bài tập đã xây dựng theo lý thuyết phát triển bài tập nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh ... tơi chọn đề tài : Sử dụng lý thuyết phát triển tập vật lí vào dạy học tập chương ? ?Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 chương trình nâng cao nhằm tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh Mục đích nghiên... hóa hoạt động nhận thức HS dạy học vật lí Từ phân tích lựa chọn biện pháp thích hợp cho dạy học tập vật lí dùng luận văn – lý thuyết phát triển tập vật lí 1.1 Tích cực hóa hoạt động nhận thức. .. TOÀN” VẬT LÍ 10 CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO NHẰM TÍCH CỰC HĨA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ MÃ SỐ: 60.14 .10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO