Nghiên cứu dạy và học bài tập chương điện tích điện trường vật lí 11 THPT theo hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực của học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH  PHẠM THANH HOÀI NGHIÊN CỨU DẠY VÀ HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐIỆN TÍCH – ĐIỆN TRƯỜNG” VẬT LÝ LỚP 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận PPDH Vật lí Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Cán hướng dẫn khoa học: PGS -TS NGUYỄN QUANG LẠC - P1 - VINH - 2008 Lời cảm ơn Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: PGS TS Nguyễn Quang Lạc ngời trực tiếp giao đề tài, tận tình giúp đỡ trình hoàn thành luận văn PGS.TS Hà Văn Hùng, PGS.TS Phạm Thị Phú, PGS.TS Mai Văn Trinh, TS Nguyến Đình Thớc có nhiều ý kiến đóng góp cho luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tổ Phơng Pháp Giảng Dạy, khoa Vật lý, khoa đào tạo sau đại học Trờng Đại học Vinh đà động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu thầy cô giáo trờng THPT Lý Tự Trọng Phan Bội Châu tỉnh Đăklăk đà giúp đỡ tạo điều kiện để hoàn thành luận văn Nhân xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, ngời thân bạn học viên lớp cao học 14 v 15 Vật lý đà động viên giúp đỡ thời gian qua Xin chân thành cảm ơn Vinh, ngày 12 tháng 12 năm 2008 Phạm Thanh Hoài M U Lý chọn đề tài Đổi phương pháp dạy học nhiệm vụ hành đầu cấp bách nghành giáo dục Những năm gần đây, định hướng đổi phương pháp dạy học thống theo tư tưởng tích cực hoá hoạt động học tập học sinh tổ chức hướng dẫn giáo viên, - P2 - học sinh tự giác chủ động tìm tịi, phát giải nhiệm vụ nhận thức có ý thức vận dụng linh hoạt, sang tạo kiến thức, kĩ thu nhận Trong dạy học nói chung dạy học vật lí nói riêng tập công cụ quan trọng, hỗ trợ đắc lực cho việc củng cố tri thức, sánh tao tri thức mới, mở rơng kiến thức, rèn luyện tính tự lực học sinh, qua phát triển hoạt động nhận thức bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh Thực tế dạy học trường phổ thơng nhiều giáo viên chưa tìm câu trả lời nên dạy học BTVL để đạt hiệu cao Thơng thường giáo viên tập học sinh giải tập cho kết Như học sinh học cách thụ động, lực làm việc không cao lúc lương kiến thức cần phải nắm nhiều Do địi hỏi giáo viên phải làm để thơng qua tập học sinh nắm thêm nhiều Làm điều học sinh nắm kiến thức chắn, sâu sắc chủ động mà cịn có ý nghĩa rút ngắn thời gian nghiên cứu tập Chương "Điện tích Điện trường" chương đóng vai trị quan trọng chương trình 11 THPT Lượng tập chương nhiều tương đối khó nên nhiều học sinh băn khoăn nên học Đến chưa có tác giả nghiên cứu vận dụng lý thuyết phát triển tập vào dạy học chương Với lý chọn đề tài: sử dụng lý thuyết phát triển tập vật lí vào dạy học chương "Điện tích Điện trường" vật lí 11 ban nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức học sinh Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu dạy học BTVL chương "Điện tích Điện trường" theo hướng tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh Giả thiết khoa học Nếu sử dụng lý thuyết phát triển BTVL cách hợp lí góp phần tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh, nhờ nâng cao chất lượng hiệu dạy học môn Nhiệm vụ nghiên cứu  Nghiên cứu biện pháp tích cực hoá hoạt động nhận thức học sinh  Nghiên cứu lý luận vai trò BTVL dạy học vật lí  Nghiên cứu sách giáo khoa, sách BTVL 11 ban  Nghiên cứu lý thuyết phát triển BTVL dạy học - P3 -  Đề xuất phương án phát triển tập phần "Điện tích Điện trường"  Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính hiệu kế hoạch đề xuất  Xử lý phân tích kết thực nghiệm Đối tượng nghiên cứu Lý thuyết BTVL  Dạy học BTVL chương "Điện tích Điện trường" theo hướng phát triển tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh Học sinh lớp 11 ban  Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu tài liệu dạy học nhằm phát triển tính tích cực hoạt  động nhận thức học sinh  Nghiên cứu sở lý luận BTVL  Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách tập sách tham khảo để phân tích cấu trúc lơgíc, nội dung kiến thức chương “điện tích, điện trường” lớp 11 ban Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm  Xây dựng số phương án mẫu để phát triển BTVL phần điện tích, điện trường  Thực số phương án xây dựng vào dạy học để kiểm tra giả thiết khoa học đề tài Phương pháp thống kê toán học Dùng phương pháp để xử lý kết thực nghiệm sư phạm từ rút kết luận đồng thời đề xuất việc vận dụng cho phần khác chương trình vật lý Đóng góp luận văn - Đã chứng minh tính khả thi kết lý thuyết phát triển tập dạy học BTVL trường phổ thông - Xây dựng hệ thống BTCB chương “điện tích, điện trường” vật lý 11 ban phát triển theo PA khác nhau, có 50 tập điển hình minh họa cho sử phát triển BTVL đồng thời đề xuất tiến trình dạy học BTVL có sử dụng phát triển tập nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh - P4 - MỤC LỤC Trang bìa phụ bìa ………………………………………………… ……… Lời cảm ơn…………………………………………………….….………… Danh mục từ viết tắt ………………………………………………… …… Mục lục ……………………………………………………………………….1 Mở đầu ……………………………………………………………………….4 Lý chọn đề tài……………………………………………….………… Mục đích nghiên cứu ………………………………………………… …5 Giả thuyết khoa học……………………………… ………………… …5 Nhiệm vụ nghiên cứu…………………………… …….……… …5 Đối tượng nghiên cứu…………………………… …….… …… …5 phương pháp nghiên cứu…………………………… …… …… …5 Đóng góp luận văn…………………………… …… .… … …6 Chương 1: Cơ sở lý luận việc tích cực hố hoạt độn viecj tích cực hoá hoạt động nhận thức học sinh dạy học tập Vật lý…… 1.1 Hoạt động nhận thức tích cực học sinh 1.1.1 Tính tích cực nhận thức 1.1.2 Những biểu tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh 1.1.3 Dạy học theo hương tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh - P5 - 1.2 Phát triển tính tích cực học sinh dạy học tập vật lí 1.2.1 Bài tập vật lí tác dụng dạy học vật lí 1.2.1.1 Vai trị tập vật lí 1.2.1.2 Q trình dạy tập vật lí 1.2.2 Lý thuyết phát triển tập vật lí dạy học tập vật lí 1.2.2.1 Lý thuyết phát triển tập vật lí 1.2.2.2 Các phương án phát triển tập vật lí 1.2.2.3 Tại dạy học tập vật lí cần vận dụng lý thuyết phát triển tập 1.2.2.4 Phát triển tập vật lí dạy học tập vật lí 1.2.2.3 Quy trình xây dựng hệ thống tập vật lí (phát triển tập vật lí) dạy học vật lí 1.3 Kết luận chương Chương 2: Xây dựng hệ thống tập chương “ Điện tích – Điện trường “ theo lý thuyết phát triển tập Vật lý 2.1 Vị trí đặc điểm chương “Điện tích Điện trường” 2.2 Mục tiêu dạy học chương “Điện tích Điện trường” 2.3 Nội dung kiến thức chương “Điện tích Điện trường” 2.3.1 Grap hóa nội dung chương “Điện tích Điện trường” 2.3.2 Những đơn vị kiến thức chương “Điện tích Điện trường” 2.4 Thực trạng dạy học tập vật lí chương “Điện tích Điện trường” trường THPT 2.5 Xây dựng toán chương ” Điện tích Điện trường” 2.5.1 Bài tập 1: Xác định điện tích nhờ Định luật Coulomb 2.5.3 Bài tập 2: xác định cường độ điện trường điện tích gây 2.5.4 Bài tập 3: Xác định công lực điện 2.5.5 Bài tập 4: Xác định điện - P6 - 2.5.6 Bài tập 5: Bài tập tụ điện 2.5.7 Bài tập 6: Bài tập ghép tụ điện 2.6 Các hướng phát triển tập chương “Điện tích Điện trường” 2.6.1 Các hướng phát triển tập 2.6.2 Các hướng phát triển tập 2.6.3 Các hướng phát triển tập 2.6.4 Các hướng phát triển tập 2.6.5 Các hướng phát triển tập 2.6.6 Các hướng phát triển tập 2.7 Đề xuất số giáo án áp dụng lý thuyết phát triển tập dạy học chương “Điện tích Điện trường” 2.7.1 Giáo án Tiết 3: Bài tập 2.7.2 Giáo án Tiết 6: Bài tập 2.7.3 Giáo án Tiết 10: Bài tập 2.3 Kết luận chương Chương Thực nghiệm sư phạm 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực tập sư phạm 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 3.3 Phương pháp thưc nghiệm 3.4 Xử lý kết thực nghiệm sư phạm 3.5 Kết luận chương Chương Cơ sở lý luận việc tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học BTVL - P7 - Hiện việc đổi phương pháp giảng dạy mục tiêu chung ngành giáo dục Dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức nhiệm vụ quan trọng người thầy, yếu tố quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học Có nhiều biện pháp quan trọng dạy học để phát triển hoạt động nhận thức tích cực học sinh Trong việc phát triển tập, yêu cầu học sinh tự đặt tập dạy học BTVL biện pháp hiệu Nếu làm vai trị người học sinh đặt lên hàng đầu trình dạy học Học sinh vừa đối tượng vừa chủ thể 1.1 Hoạt động nhận thức tích cực học sinh q trình dạy học 1.1.1.Tính tích cực nhận thức Tính tích cực nhận thức khái niệm biểu thị nỗ lực chủ thể tương tác với đối tượng trình học tập, nghiên cứu, thể nỗ lực hoạt động trí tuệ, huy động với mức độ cao với chức tâm lý (như hứng thú, ý, ý chí ) nhằm đặt mục đích đặt với chất lượng cao 1.1.2 Những biểu tính tích cực nhân thức học sinh trình dạy học để phát học sinh có tích cực học tập hay khơng? Người giáo viên vật lý cần dựa vào số dấu hiệu sau đây: - Các em có hăng hái tham gia vào hình thức hoạt động học tập hay khơng (thể qua việc giơ tay phát biểu xây dựng bài, ghi chép) - Có hồn thành nhiệm vụ giao hay không? (làm tập, nhà chuẩn bị đồ dùng thí nghiệm trước đến lớp tham gia tích cực vào việc tự làm dụng cụ thí nghiệm đơn giản ) - Các em có ý, hứng thú học tập hay khơng? (Hay ngoại lực mà phải học) - Có ghi nhớ tốt học khơng? - Có hiểu khơng? Có thể trình bày lại nội dung học theo ngôn ngữ riêng hay không? - P8 - - Có vận dụng kiến thức học vào thực tiễn khơng? - Có đọc thêm tài liệu tham khảo làm thêm tập nâng cao kiến thức khác khơng? - Có tâm, có ý chí vượt khó khăn học tập khơng? - Có sáng tạo học tập không? 1.2.3 Dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh Trong trính dạy học điều mà giáo viên quan tâm nâng cao tính tích cực nhận thức học sinh Để thực vấn đề ta dùng biện pháp sau: - Nội dung dạy học phải mới, xa lạ học sinh, phải liên hệ phát triển từ cũ Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, với suy nghĩ ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức học sinh - Phải dùng phương pháp đa dạng: nêu vấn đề, thí nghiệm thực hành, so sánh, grap hóa, làm việc độc lập phối hợp chúng với Kiến thức phải trình bày dạng động phát triển mâu thuẫn với Những vấn đề quan trọng, tượng then chốt có lúc diễn cách đột ngột, bất ngờ, để kích thích hứng thú học tập HS - Sử dụng phối hợp phương tiện dạy học, đặc biệt tổ chức cho giáo viên học sinh làm đồ dùng dạy học - Sử dụng hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, làm việc vườn trường, phịng thí nghiệm, câu lạc bộ, ngoại khóa vật lý, trò chơi để học vật lý - Thầy giáo, bạn bè động viên khen thưởng học sinh có thành tích học tập tốt - Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử thầy giáo học sinh - P9 - - Phát triển kinh nghiệm sống học sinh học tập - Tạo tình có vấn đề cho mục tiêu dạy học Dạy học giải vấn đề chiến lược dạy học xuyên suốt hoạt động giáo viên học sinh - Đặc biệt dạy học vật lý muốn đạt kết cao học, người giáo viên cần phát huy tính tích cực học sinh cách:  Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tị mị, ham hiểu biết học sinh  Xây dựng logíc nội dung phù hợp với đối tượng học sinh  Tập dượt để học sinh giải vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức vật lý  Rèn luyện cho học sinh kỹ thực hành thí nghiệm (bố trí dụng cụ thí nghiệm, sử dụng dụng cụ đo, thực phép đo, kỹ làm thí nghiệm đơn giản ) kỹ thu thập xử lý thông tin  Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho học sinh Q trình tích cực hố hoạt động nhận thức cho học sinh góp phần làm cho mối quan hệ dạy học, thầy trị ngày gắn bó đạt hiệu cao dạy học Tích cực hóa vừa biện pháp gắn bó đạt hiệu cao dạy học, vừa góp phần rèn luyện cho học sinh phẩm chất tốt đẹp người lao động mới: tự chủ, động sáng tạo 1.2 Phát triển tính tích cực của, tự lực học sinh dạy học BTVL 1.2.1 BTVL tác dụng DHVL BTVL hiểu vấn đề đặt đòi hỏi phải giải nhỏ suy luận logic, phép tốn thí nghiệm dựa sở định luật phương pháp vật lí Hiểu theo nghĩa rộng vấn đề xuất nghiên cứu tài liệu giáo khoa tập học sinh Sự tư định hướng cách tích cực việc giải BTVL - P10 - ... thuyết phát triển tập vật lí vào dạy học chương "Điện tích Điện trường" vật lí 11 ban nhằm tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu dạy học BTVL chương "Điện tích Điện. .. tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh 1.1.3 Dạy học theo hương tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh - P5 - 1.2 Phát triển tính tích cực học sinh dạy học tập vật lí 1.2.1 Bài tập vật lí. .. …6 Chương 1: Cơ sở lý luận việc tích cực hố hoạt độn viecj tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh dạy học tập Vật lý…… 1.1 Hoạt động nhận thức tích cực học sinh 1.1.1 Tính tích cực nhận thức