Xây dựng hệ thống bài tập định tính trong dạy học chương các định luật bảo toàn vật lý lớp 10 thpt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN VĂN DIỀNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÝ 10 THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT LÝ (Chun ngành: LL&PPDH MƠN VẬT LÍ) Nghê ̣ An – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN VĂN DIỀNG XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 THPT Chuyên ngành: LL&PPDH MƠN VẬT LÍ Mã số: 8.14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT LÝ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC Nghê ̣ An – 2018 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Nguyễn Văn Diềng LỜI CẢM ƠN Để hồn thành cơng trình nghiên cứu mình, ngồi cố gắng thân, tơi nhận nhiều ủng hộ, động viên giúp đỡ người thân, thầy cô bạn bè Tôi xin chân thành cám ơn: - Quý Thầy Cô tham gia giảng dạy chuyên đề Sau đại học trường Đại học Vinh - Ban giám hiệu, quý thầy cô trường THPT Nguyễn Thông tạo điều kiện cho vừa học tập vừa nghiên cứu, thực đề tài - Gia đình, người thân động viên giúp đỡ thời gian qua Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn, PGS.TS Nguyễn Đình Thước người tận tình bảo, giúp đỡ, động viên tơi q trình hồn thành luận văn Với tất lịng biết ơn, xin chúc người mạnh khỏe, hạnh phúc thành công Vĩnh Long, tháng năm 2018 Nguyễn Văn Diềng MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài .1 Mục đích nghiên cứu .1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu 3.2 Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu sở lý luận tập định tính vật lý dạy học trường trung học phổ thông 5.2 Tìm hiểu thực trạng sử dụng tập định tính dạy học trường THPT 5.3 Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa chương “Các định luật bảo toàn “ Vật lý 10 THPT 5.4 Xây dựng hệ thống tập định tính chương “Các định luật bảo toàn “ Vật lý 10 THPT .2 5.5 Đề xuất hình thức sử dụng tập định tính q trình dạy học thiết kế tiến trình dạy học sử dụng tập định tính tương ứng 5.6 Thực nghiệm sư phạm Phương pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 6.2 Phương pháp điều tra 6.3 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 6.4 Phương pháp thống kê toán học Đóng góp đề tài .2 Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI……………………3 1.1 Bài tập vật lý 1.1.1 Khái niệm tập vật lý 1.1.2 Vai trò chức tập vật lý dạy học 1.2 Phân loại tập 1.2.1 Phân loại theo nội dung 1.2.2 Phân loại tập theo phương thức cho điều kiện phương thức giải 1.2.3 Phân loại tập theo mức độ nhận thức .9 1.3 Bài tập định tính vật lý dạy học .9 1.3.1 Bài tập định tính .9 1.3.2 Phân loại tập định tính 1.3.3 Các hình thức thể tập định tính .10 1.3.4 Các phương pháp giải tập định tính 11 1.3.5 Các bước giải tập định tính .12 1.4 Vị trí vai trị tập định tính dạy học vật lý 14 1.4.1 Bài tập định tính hệ thống tập vật lý .14 1.4.2 Bài tập định tính tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh 16 1.5 Xây dựng hệ thống tập định tính dạy học vật lý 16 1.5.1 Một số điếm cần ý xây dựng tập định tính 16 1.5.2 Nguyên tắc xây dựng tập định tính .18 1.5.3 Quy trình xây dụng hệ thống tập định tính .20 1.6 Thực trạng sử dụng tập định tính vật lý trường trung học phổ thơng 21 Chương XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 THPT……… 23 2.1 Quan điểm phát triển chương trình vật lý phổ thơng 23 2.2 Vị trí chương “Các định luật bảo tồn” chương trình Vật lý 10 ban .25 2.3 Cấu trúc chương 26 2.4 Nội dung chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 ban 27 2.4.1 Đặc điểm chương định luật bảo toàn 27 2.4.2 Kiến thức chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT 27 2.5 Xây dựng hệ thống tập định tính chương “ Các định luật bảo toàn” 32 2.5.1 Bài tập định tính 32 2.5.2 Bài tập định tính nâng cao 37 2.5.3 Bài tập định tính sáng tạo .41 2.6 Thiết kế phương án sử dụng tập định tính dạy học chương “Các định luật bảo tồn” 43 2.6.1 Bài tập định tính tiết học xây dựng kiến thức 43 2.6.2 Bài tập định tính tiết học giải tập vật lý .49 2.6.3 Bài tập định tính tự học nhà 53 2.6.4 Bài tập định tính tiết học ơn tập tống kết chương 56 2.6.5 Bài tập định tính hoạt động ngoại khóa vật lý 60 2.6.6 Bài tập định tính kiểm tra đánh giá .63 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 65 3.1 Mục đích thực nghiệm 65 3.2 Đối tượng thực nghiệm .65 3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm 65 3.4 Nội dung thực nghiệm 65 3.5 Tiến hành thực nghiệm 65 3.5.1 Lựa chọn lớp đối chứng lớp thực nghiệm .65 3.5.2 Công tác chuẩn bị cho việc thực nghiệm .66 3.5.3 Chuẩn bị giáo án thực nghiệm 66 3.6 Kết thực nghiệm 68 3.6.1 Phân tích định lượng 68 3.6.2 Phân tích định tính 72 3.6.3 Đánh giá 72 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTĐT : Bài tập định tính BT : Bài tập cb : Cơ ĐC : Đối chứng GV : Giáo viên HS : Học sinh nc : Nâng cao st : Sáng tạo sgk : Sách giáo khoa THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG VÀ ĐỒ THỊ Sơ đồ Vị trí tập định tính sử dụng dạy học………………….15 Sơ đồ 2.1 Sơ đồ chương trình vật lý phổ thơng vị trí chương “ định luật bảo tồn” chương trình vật lý…………… .24 Bảng 2.1 Phân bố vị trí chương số tiết học SGK Vật lý 10 ban bản…………………………………………………25 Sơ đồ 2.2 Cấu trúc lôgic nội dung chương “Các định luật bảo tồn”… 26 Bảng 2.2 Phân tích nội dung dạy học chương “Các định luật bảo toàn” 27 Bảng 3.1 Kết kiểm tra học kì lớp đối chứng lớp thực nghiệm… 66 Bảng 3.2 Bảng phân phối thực nghiệm…………………………………… 68 Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân phối thực nghiệm…………………………………….69 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất…………………………………………….69 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ đường phân phối tần suất……………………………… 69 Bảng 3.4 Bảng lũy tích……………………………………………………… 70 Biểu đồ 3.3 Đường lũy tích………………………………………………………70 Bảng 3.5 Bảng phân phối thực nghiệm…………………………………… 71 Bảng 3.6 Các thông số thống kê kiểm tra…………………………….71 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Bài tập vật lý phương tiện dạy học có ý nghĩa quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học vật lý trường phổ thông Đặc biệt BTVL phương tiện hữu hiệu việc phát triển tư phát triển lực chung lực chuyên biệt môn vật lý HS Giải tập vật lý đòi hỏi HS phải hoạt động trí tuệ tích cực, độc lập sáng tạo Việc khai thác mạnh tập vật lý lựa chọn tập vật lý phù hợp tình dạy học vật lý hoạt động sáng tạo linh hoạt GV, ln gắn liền với việc củng cố, khắc sâu, hoàn thiện tri thức rèn luyện kỹ vận dụng cho HS Thực tế trình dạy học trường phổ thơng chưa phát huy hết vai trị tập vật lý việc thực nhiệm vụ dạy học Trong loại tập vật lý tập định tính có nhiều lợi để bồi dưỡng lực tư lôgic cho học sinh Thế nhưng, nhà trường phổ thông nước ta giáo viên vật lý quan tâm tới loại tập định tính Đổi phương pháp dạy học vật lý, vấn đề đặt phát huy tính tích cực, tự lực học sinh hoạt động nhận thức Đối với dạy học tập vật lý để góp phần đổi phương pháp dạy nhà trường Xuất phát từ lý trên, chọn đề tài nghiên cứu: Xây dựng hệ thống tập định tính dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT Mục đích nghiên cứu Xây dựng sử dụng hệ thống tập định tính dạy học kiến thức định luật bảo toàn Vật lý 10 THPT nhằm nâng cao chất lượng học tập học sinh Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Tìm hiểu tập vật lý dạy học môn trường phổ thông 3.2 Phạm vi nghiên cứu Hệ thống tập định tính dạy học chương “Các định luật bảo tồn” vật lý 10 THPT PL53 PL54 4.3 PHIẾU DỰ GIỜ PL55 PL56 Nhận xét TT chuyên môn PL57 4.4 HÌNH ẢNH CÁC HOẠT ĐỘNG Hình 1: GV gợi ý cách làm tập Hình 2: HS tham gia thảo luận cách giải tập PL58 Hính 3: HS trình bày BTĐT bảng Hình 4: HS góp ý cách trình bày bạn PL59 ... nghiên cứu Hệ thống tập định tính dạy học chương ? ?Các định luật bảo toàn? ?? vật lý 10 THPT Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống tập định tính chương ? ?Các định luật bảo toàn? ?? – Vật lý 10 THPT sử... dụng tập định tính dạy học trường THPT 5.3 Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa chương ? ?Các định luật bảo toàn “ Vật lý 10 THPT 5.4 Xây dựng hệ thống tập định tính chương ? ?Các định luật bảo toàn. .. định luật bảo toàn 27 2.4.2 Kiến thức chương “ Các định luật bảo toàn? ?? Vật lý 10 THPT 27 2.5 Xây dựng hệ thống tập định tính chương “ Các định luật bảo tồn” 32 2.5.1 Bài tập định tính