Bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học chương sóng cơ và sóng âm vật lí 12 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HUỲNH HỮU HIỀN BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HUỲNH HỮU HIỀN BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lí luận PPDH mơn Vật lí Mã số: : 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC NGHỆ AN - 2019 i LỜI CẢM ƠN Với tình cảm chân thành, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cán hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Đình Thước – người tận tình giúp đỡ hướng dẫn tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất quý Thầy giáo, Cô giáo Trường Đại học Vinh giảng dạy, giúp đỡ hướng dẫn suốt thời gian học tập trường Xin chân thành cảm ơn Trường THPT Hòa Hưng, Giồng Riềng, Kiên Giang tạo điều kiện thuận lợi cho q trình thực nghiệm sư phạm Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến bạn bè, gia đình ln ủng hộ, động viên giúp đỡ suốt thời gian qua Kiên Giang, tháng năm 2019 Tác giả Huỳnh Hữu Hiền ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi, kết số liệu nghiên cứu nêu luận văn hoàn tồn trung thực, thật chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Huỳnh Hữu Hiền iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ PPTN Phương pháp thực nghiệm PATN Phương án thí nghiệm NLTN Năng lực thực nghiệm TN Thí nghiệm GV Giáo viên HS Học sinh BTTN Bài tập thí nghiệm NXB Nhà xuất NXBGD Nhà xuất Giáo dục SGK Sách giáo khoa SBT Sách tập PHT Phiếu học tập THPT Trung học phổ thông ĐC Đối chứng TNg Thực nghiệm TNSP KN Thực nghiệm phạm Khái niệm iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn 7.1 Về mặt lí luận 7.2 Về mặt thực tiễn Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NLTN CHO HS TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG 1.1 Năng lực thực nghiệm 1.1.1 Khái niệm lực 1.1.2 Khái niệm lực thực nghiệm 1.1.3 Cấu trúc lực thực nghiệm 1.1.4 Năng lực chun biệt mơn vật lí 1.2 Bồi dưỡng NLTN vật lí cho HS để nâng cao hiệu dạy học 11 1.2.1 Tầm quan trọng việc bồi dưỡng NLTN cho HS dạy học vật lí 11 1.2.2 Các biện pháp bồi dưỡng NLTN cho HS 11 1.3 Quy trình bồi dưỡng NLTN vật lí cho HS 26 v 1.4 Những nguyên tắc bồi dưỡng NLTN vật lí cho HS 29 1.4.1 Nguyên tắc tính mục đích học 28 1.4.2 Nguyên tắc liên hệ chặt chẽ bồi dưỡng lực nội dung dạy học 29 1.4.3 Nguyên tắc hệ thống phân hóa: Bồi dưỡng NLTN phải từ đơn giản đến phức tạp, từ chưa hoàn thiện đến hoàn thiện phù hợp với lực nhận thức HS 29 1.4.4 Nguyên tắc lặp lặp lại nhiều lần 30 Kết luận chương 31 Chương THIẾT KẾ KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” VẬT LÍ 12 THPT NHẰM BỒI DƯỠNG NLTN CHO HS 32 2.1 Phân tích đặc điểm nội dung cấu trúc chương “Sóng sóng âm” Vật lí 12 THPT 32 2.1.1 Mục tiêu dạy học chương “Sóng sóng âm” 33 2.1.2 Grap nội dung chương “Sóng sóng âm” 34 2.2 Chuẩn bị điều kiện vật chất dạy học chương “Sóng sóng âm” Vật lí 12 34 2.2.1 TN 34 2.2.2 Xây dựng BTTN Vật lí 41 2.3 Thiết kế tiến trình dạy học chương “Sóng sóng âm” Vật lí 12 THPT theo định hướng bồi dưỡng NLTN cho HS 48 2.3.1 Kế hoạch dạy học (giáo án) bài: “Giao thoa sóng” 48 2.3.2 Kế hoạch dạy học (giáo án) bài: “Sóng dừng” 53 2.3.3 Kế hoạch dạy học (giáo án) bài: “Bài tập sóng dừng” 58 2.3.4 Kế hoạch dạy học theo dự án (giáo án) bài: “Đặc trưng vật lí âm” 67 Kết luận chương 79 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 80 3.1 Mục đích nhiệm vụ TNSP 80 3.1.1 Mục đích TNSP 80 3.1.2 Nhiệm vụ TNSP 80 3.2 Đối tượng phương pháp TNSP 80 vi 3.2.1 Đối tượng TNSP 80 3.2.2 Phương pháp TNSP 81 3.3 Nội dung TNSP 81 3.4 Tiến hành TNSP 82 3.4.1 Lựa chọn lớp ĐC lớp TNg 82 3.4.2 Thời gian TNSP 82 3.4.3 Diễn biến TNSP 82 3.5 Đánh giá kết TNSP 83 3.5.1 Lựa chọn tiêu chí đánh giá 83 3.5.2 Kết TNSP 83 3.5.3 Kiểm định giả thiết thống kê 90 Kết luận chương 91 KẾT LUẬN 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC 95 vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các lực thành phần NLTN Bảng 1.2 Các mức độ dạy học kiến thức theo PPTN Vật lí trường THPT 15 Bảng 1.3 Hoạt động tái phát minh kiến thức Vật lí theo PPTN 16 Bảng 1.4 Sự tương ứng kĩ thành tố NLTN với hành động giải BTTN 17 Bảng 1.5 Quy trình đánh giá lực 25 Bảng 2.1 Mục tiêu sản phẩm tiểu dự án 72 Bảng 3.1 Sĩ số lớp ĐC lớp TNg 82 Bảng 3.2 Kết xếp loại học lực mơn Vật lí lớp ĐC lớp TNg năm học 2017 – 2018 82 Bảng 3.3 Bảng thống kê kết TNg 85 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất 86 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất tích lũy 86 Bảng 3.6 Bảng xếp loại học lực 87 Bảng 3.7 Bảng thơng số thống kê tốn học 89 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Cấu trúc lực theo nguồn hợp thành Hình 1.2 Sơ đồ cấu trúc NLTN Hình 1.3 Vị trí NLTN 10 Hình 1.4 Sơ đồ quy trình dạy học kiến thức theo PPTN Vật lí 13 Hình 1.5 Phân loại BTTN Vật lí 19 Hình 1.6 Các hình thức đánh giá giáo dục 23 Hình 1.7 Phân loại hình thức kiểm tra theo công cụ kiểm tra 24 Hình 1.8 Sơ đồ quy trình bồi dưỡng NLTN vật lí cho HS 28 Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc chương “Sóng sóng âm” ………………… 32 Hình 2.2 Các nội dung kiến thức minh họa TN ………………… 33 Hình 2.3 Ảnh chụp TN giao thoa sóng nước ………………………………… 35 Hình 2.4 Ảnh chụp kết TN giao thoa sóng nước ………………………….36 Hình 2.5 Ảnh chụp TN sóng dừng …………………………………………… 36 Hình 2.6 Ảnh chụp kết TN sóng dừng …………………………………….37 Hình 2.7 Ảnh chụp TN thực hành xác định tốc độ truyền âm khơng khí 37 Hình 2.8 Ảnh chụp kết TN thực hành xác định tốc độ truyền âm khơng khí ……………………………………………………………………… 38 Hình 2.9ab Ảnh chụp TN phản xạ sóng ……………………………… 39 Hình 2.10 Phương án tự tạo TN sóng dừng ……………………………… 40 Hình 2.11ab Ảnh chụp kết TN sóng dừng …………………………… 41 ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH HUỲNH HỮU HIỀN BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM? ?? VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Chun ngành: Lí luận PPDH... Chương Cơ sở lí luận thực tiễn việc bồi dưỡng NLTN cho HS dạy học vật lí trường phổ thông (31 trang) Chương Bồi dưỡng NLTN cho HS dạy học chương ? ?Sóng sóng âm? ?? Vật lí 12 THPT (48 trang) Chương Thực. .. dụng cho chương ? ?Sóng sóng âm? ?? Vật lí 12 5.2 Xây dựng qui trình bồi dưỡng NLTN dạy học Vật lí 5.3 Thiết kế tiến trình dạy học theo hướng bồi dưỡng NLTN chương ? ?Sóng sóng âm? ?? Vật lí 12 THPT 5.4 Thực