Tổ chức dạy học một số kiến thức chương cân bằng và chuyển động của vật rắn vât lí 10 nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM DƯƠNG THỊ THÙY TRANG TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” - VẬT LÝ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái Nguyên, tháng 09 năm 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM DƯƠNG THỊ THÙY TRANG TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” - VẬT LÝ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU TỰ NHIÊN CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC MƠN VẬT LÍ Mã số : 8140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS Phạm Thị Ngọc Thắng Thái Nguyên, tháng 09 năm 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn khách quan trung thực chưa tác giả cơng bố cơng trình Các trích dẫn bảng biểu, kết nghiên cứu tác giả khác, tài liệu tham khảo luận văn có nguồn gốc rõ ràng Thái Nguyên, ngày 20 tháng năm 2020 Tác giả Dương Thị Thùy Trang XÁC NHẬN XÁC NHẬN CỦA KHOA CHUYÊN MÔN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Phạm Thị Ngọc Thắng i LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập thực đề tài luận văn thạc sĩ chuyên ngành Lý luận phương pháp dạy học mơn Vật lí khoa Vật lí - Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên, nhận ủng hộ, giúp đỡ thầy giáo, đồng nghiệp, bạn bè gia đình! Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Phạm Thị Ngọc Thắng, người tận tình hướng dẫn giúp đỡ suốt trình nghiên cứu để tơi hồn thành luận văn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Ban giám hiệu; thầy cô Ban chủ nhiệm khoa; thầy, giáo khoa Vật lí; Phịng quản lý Đào tạo sau đại học - Trường Đại học Sư Phạm - ĐH Thái Nguyên giúp đỡ suốt trình học tập nghiên cứu trường Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, thầy, cô giáo học sinh trường THPT Sư phạm Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu thực nghiệm để hồn thành luận văn Xin cảm ơn bạn bè người thân động viên nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt q trình thực đề tài Trong q trình hồn thành luận văn, khơng thể khơng tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận ý kiến đóng góp q báu thầy giáo, nhà khoa học, bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 20 tháng năm 2020 Tác giả Dương Thị Thùy Trang ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG v DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Giả thuyết khoa học đề tài Cấu trúc luận văn CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU TỰ NHIÊN 1.1 Cơ sở lí luận việc tổ chức dạy học phát triển lực 1.1.1 Khái niệm dạy học 1.1.2 Năng lực 1.1.3 Hệ thống lực 1.1.4 Dạy học phát triển lực 11 1.1.5 Đánh giá kết học tập HS theo định hướng phát triển lực 13 1.2 Tổ chức dạy học theo nhóm hoạt động 14 1.2.1 Hoạt động khởi động 15 1.2.2 Hoạt động hình thành kiến thức 16 1.2.3 Hoạt động luyện tập 16 1.2.4 Hoạt động vận dụng 17 iii 1.2.5 Hoạt động tìm tịi mở rộng 17 1.3 Năng lực tìm hiểu tự nhiên 18 1.3.1 Khái niệm 18 1.3.2 Các biểu hành vi lực tìm hiểu tự nhiên mơn Vật lí 19 1.3.3 Các biện pháp phát triển lực tìm hiểu tự nhiên (trong mơn Vật lí) 21 1.4 Một số kĩ thuật dạy học tích cực 22 1.4.1 Kĩ thuật chia nhóm 22 1.4.2 Kĩ thuật giao nhiệm vụ 22 1.4.3 Kĩ thuật đặt câu hỏi 22 1.4.4 Kĩ thuật khăn trải bàn 22 1.4.5 Kĩ thuật phòng tranh 23 1.4.6 Kĩ thuật động não 23 1.4.7 Kĩ thuật “ Trình bày phút” 23 1.4.8 Kỹ thuật Kipling (5W1H) (What, where, when, who, why, how) 24 1.4.9 Kỹ thuật tia chớp 24 1.5 Thực trạng dạy học vật lí số trường THPT tỉnh Thái Nguyên 24 1.5.1 Mục đích điều tra 24 1.5.2 Đối tượng điều tra 24 1.5.3 Kết điều tra 24 1.5.4 Nhận xét kết điều tra 25 2.1 Đặc điểm chương “Cân chuyển động vật rắn” 28 2.1.1 Vị trí, vai trị chương 28 2.1.2 Cấu trúc chương “Cân chuyển động vật rắn” Vật lí 10 THPT 28 2.1.3 Mục tiêu dạy học chương theo chuẩn kiến thức, kĩ 29 Bảng 2.1.Bảng chuẩn kiến thức kỹ chương 29 “Cân chuyển động vật rắn” 29 2.1.4 Những thuận lợi khó khăn khăn dạy học chương “Cân chuyển động vật rắn” 32 2.1.5 Hướng khắc phục dạy học chương “Cân chuyển động vật rắn” 33 2.2 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương “Cân chuyển động vật rắn” Vật lí 10 THPT 34 2.3 Xây dựng công cụ đánh giá 56 2.3.1 Các hình thức đánh giá 56 2.3.2 Các tiêu chí đánh giá 56 Bảng 2.1 Tiêu chí đánh giá lực tìm hiểu tự nhiên 56 Kết luận chương 65 CHƯƠNG 66 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 66 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 66 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 66 3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 66 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 66 3.5 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm 67 3.5.1 Đánh giá định tính 67 3.5.2 Đánh giá định lượng 69 Kết luận chương 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 Kết luận 77 Một số kiến nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 80 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Giáo viên GV Học sinh HS Phương pháp PP Phương pháp dạy học PPDH Trung học phổ thông THPT Sách giáo khoa SGK iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1.Bảng chuẩn kiến thức kỹ chương 29 “Cân chuyển động vật rắn” 29 Bảng 2.1 Tiêu chí đánh giá lực tìm hiểu tự nhiên 56 Bảng 3.1 Điểm đánh giá lực tìm hiểu tự nhiên nhóm 69 Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số kết kiểm tra 71 Bảng 3.3 Xử lí kết để tính tham số 71 Bảng 3.4 Bảng giá trị tham số đặc trưng 71 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất (Wi%) số học sinh đạt điểm Xi 72 Bảng 3.6 Bảng phân phối tần suất (wi%) số học sinh Xi đạt điểm trở xuống 72 Bảng 3.7 Phân bố tần suất 72 v DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH Sơ đồ 2.1: Sơ đồ cấu trúc chương trình chương “Cân chuyển động vật rắn” 28 Hình 3.1 Phân bố tần suất 95 Hình 3.2 Phân bố tần suất tích lũy 95 vi A Cân không bền B Cân bền C Cân phiếm định D Lúc đầu cân bền, sau trở thành cân phiếm định Câu 10: Trong ba vật sắt (hình a,b,c), vật hình có cân bền cả? A Hình a B Hình b C Hình c D Cả a,b,c không bền Câu 11: Hai lực ngẫu lực có độ lớn F = 20N, khoảng cách hai giá ngẫu lực d = 30 cm Momen ngẫu lực là: A M = 0,6(N.m) C M = 6(N.m) B M = 600(N.m) D M = 60(N.m) Câu 12: Có hai lực đồng qui có độ lớn 9N 12N Trong số giá trị sau đây, giá trị độ lớn hợp lực? A 25N C 2N B 15N D 1N Câu 13: Một chắn đường dài 7,8m có khối lượng 210kg, có trọng tâm cách đầu bên trái 1,2m Thanh quay quanh trục nằm ngang cách đầu bên trái 1,5m Hỏi phải tác dụng vào đầu bên phải lực để giữ cho nằm ngang Lấy g=10m/s A 1000N B 500N C 100N D 400N Câu 14: Chọn đáp án A Ngẫu lực hệ hai lực song song, chiều, có độ lớn tác dụng vào vật B Ngẫu lực hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn tác dụng vào vật 82 C Ngẫu lực hệ hai lực song song, có độ lớn tác dụng vào vật D Ngẫu lực hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn tác dụng vào hai vật Câu 15: Cho hai lực đồng qui có độ lớn 500N Hỏi góc lực hợp lực có độ lớn 500N A α = 0° C α = 180° B α = 90° D α = 120° Câu 16: Trong vật sau vật có trọng tâm không nằm vật A Mặt bàn học C Chiếc nhẫn trơn B Cái tivi D Viên gạch Câu 17: Một người quẩy vai bị có trọng lượng 40N Chiếc bị buộc đầu gậy cách vai 70cm, tay người giữ đầu cách vai 35cm Bỏ qua trọng lượng gậy, hỏi lực giữ gậy tay vai người chịu lực bao nhiêu? A 80N 100N C 20N 120N B 80N 120N D 20N 60N Câu 18: Một người gánh thùng gạo nặng 300N thùng ngơ nặng 200N Địn gánh dài 1m Hỏi vai người phải đặt điểm nào, chịu lực bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng địn gánh A Cách thùng ngơ 30cm, chịu lực 500N B Cách thùng ngô 40cm, chịu lực 500N C Cách thùng ngô 50 cm, chịu lực 500N D Cách thùng ngô 60 cm, chịu lực 500N Câu 19: Một AB có trọng lượng 200N có trọng tâm G chia đoạn AB theo tỉ lệ BG = 3AG Thanh AB treo lên trần dây nhẹ, khơng giãn (Hình bên) Cho góc α = 60° Tính lực căng dây T? A 85N B 40N C 250N 83 D 50N Câu 20: Chọn đáp án Ơtơ chở hàng nhiều, chất đầy hàng nặng xe dễ bị lật vì: A Vị trí trọng tâm xe cao so với mặt chân đế B Giá trọng lực tác dụng lên xe qua mặt chân đế C Mặt chân đế xe nhỏ D Xe chở nặng Đáp án Câu 10 Đáp A B D C C C A C B B Câu 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Đáp C B D B D C B D D A án án 84 PHỤ LỤC 2: PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH Họ tên: …………………………………… Trường……………………………………… Lớp …… Em đánh dấu x vào phương án lựa chọn Câu 1: Khi học chương “Cân chuyển động vật rắn” Vật lí 10, em có làm thí nghiệm khơng? Có Khơng Câu 2: Em có muốn tham gia làm thí nghiệm cân vật rắn khơng? Rất muốn Muốn Bình thường Khơng muốn Câu 3: Em có muốn hướng dẫn làm thí nghiệm đơn giản khơng? Rất muốn Muốn Bình thường Khơng muốn Câu 4: Em tự học mơn Vật lí nhà nào? Khi GV dặn dị Học hàng ngày u thích Khi có kiểm tra Khác 85 Câu 5: Khi học chương “Cân chuyển động vật rắn” lớp, em thấy nắm kiến thức mức độ nào? Hiểu kĩ Hiểu Bình thường Khơng hiểu Câu 6: Em có muốn học theo phương pháp dạy học tích cực đại khơng? Rất muốn Muốn Bình thường Khơng muốn Câu 7: Nếu tham gia học theo phương pháp dạy học tích cực dại, em thích làm nhất? Thiết kế, chế tạo thí nghiệm Liên hệ kiến thức với thực tế Tìm hiểu kiến thức liên quan Khác Câu 8: Em gặp khó khăn học Vật lí? Nhanh quên kiến thức Vận dụng kiến thức giải thích tượng thực tế Khi làm thí nghiệm Đưa phương án thí nghiệm Chế tạo thí nghiệm đơn giản Khác Câu 9: Em thấy cịn yếu kĩ sau đây? Liên hệ thực tế Vận dụng kiến thức giải thích tượng thực tế 86 Trình bày diễn đạt Làm việc nhóm Sử dụng thiết bị công nghệ thông tin Câu 10: Em có u thích mơn Vật lí khơng? Rất thích Thích Bình thường Khơng thích 87 PHỤ LỤC 3: PHIẾU ĐIỀU TRA GIÁO VIÊN Họ tên: …………………………………… Trường……………………………………… Phiếu thăm dò ý kiến GV thực trạng việc sử dụng phương pháp dạy học phát triển lực tìm hiểu tự nhiên học sinh THPT Câu 1: Theo q thầy cơ, mức độ phát triển lực tìm hiểu tự nhiên HS trường THPT nào? (Mức thấp nhất, mức 10 cao nhất) Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức Mức 10 Câu 2: Q thầy có ý kiến tầm quan trọng việc phát triển lực tìm hiểu tự nhiên cho HS THPT dạy học vật lí nay? Rất quan trọng Quan trọng Bình thường Khơng quan trọng 88 Câu 3: Theo quý thầy, cô lực cần phát triển cho HS dạy học chương "Cân chuyển động vật rắn" Vật lí 10 THPT? Năng lực tự học Năng lực giải vấn đề Năng lực hợp tác Năng lực tìm hiểu tự nhiên Năng lực lí luận Năng lực sử dụng CNTT Câu 4: Thầy có biết lực tìm hiểu tự nhiên khơng? Có Khơng Câu 5: Trong q trình giảng dạy mơn Vật lí, thầy áp dụng phương pháp dạy học phát triển lực tìm hiểu tự nhiên chưa? Có Khơng Câu 6: Nếu q thầy có vận dụng phương pháp dạy học phát triển lực tìm hiểu tự nhiên dạy học, mức độ sử dụng phương pháp nào? Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm Câu 7: Nếu q thầy có vận dụng phương pháp dạy học phát triển lực tìm hiểu tự nhiên dạy học, mức độ hứng thú học sinh trình học nào? Rất hứng thú Hứng thú Bình thường Trầm 89 Câu 8: Theo quý thầy yếu tố sau gây khó khăn cho việc tổ chức dạy học theo phương pháp phát triển lực tìm hiểu tự nhiên? Năng lực tìm hiểu tự nhiên học sinh hạn chế Điều kiện sở vật chất thiếu thốn Cần nhiều thời gian để chuẩn bị giáo án Khó đảm bảo thời lượng tiết dạy (45 phút) Khác Câu 9: Trong thời gian tới, thầy có dự định vận dụng phương pháp dạy học phát triển lực tìm hiểu tự nhiên dạy học Vật lí THPT khơng? Đang tiếp tục vận dụng Sẽ vận dụng Không vận dụng Câu 10: Thầy có đề xuất để việc vận dụng phương pháp dạy học phát triển lực tìm hiểu tự nhiên dạy học Vật lí THPT đạt hiệu cao nhất? Có lớp tập huấn, bồi dưỡng chuỗi kỹ dạy học phương pháp dạy học phát triển lực cho GV Đầu tư đầy đủ trang thiết bị phục vụ cho học phịng thí nghiệm Học hỏi kinh nghiệm chia sẻ ý tưởng dạy học phương pháp dạy học phát triển lực tìm hiểu tự nhiên Định hướng khuyến khích học sinh phát biểu ý kiến cá nhân Khác 90 PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP SỐ Nhóm:………………………………… Lớp……………… Câu 1: Giá lực gì? Câu 2: Hãy nêu điều kiện cân chất điểm chịu tác dụng hai lực? Câu 3: Bằng kinh nghiệm quan sát thực tế, cho biết vật rắn? Cho ví dụ? Câu 4: Bằng kinh nghiệm thực tiễn đặc điểm cân chất điểm dự đoán điều kiện cân vật rắn? 91 Câu 5: Dựa dụng cụ thí nghiệm có, thiết kế phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán trên! 92 PHỤ LỤC PHIẾU HỌC TẬP SỐ Nhóm:………………………………… Lớp……………… Câu 1: Nếu vật chịu tác dụng trọng lực 𝑃⃗ vật chịu thêm lực 𝐹 cho vật đứng cân bằng, cho biết đặc điểm giá hai lực vị trí trọng tâm so với giá hai lực? Câu 2: Hãy đề xuất cách xác định trọng tâm vật? Câu 3: Dựa vào phương án vừa nêu, xác định trọng tâm mỏng? Các vị trị mà em xác định có đặc biệt? Câu 4: Đặt ngón tay vng góc với vật vào trọng tâm xác định vật Em có nhận xét gì? Vì sao? 93 PHỤ LỤC Câu hỏi điều tra Tỉ lệ (%) Câu Quá trình học gồm nhóm hoạt động, HS cảm thấy: - Rất thích 50,34 - Thích 43,46 - Khơng thích 6,88 Câu HS nhận thấy tác dụng dạy học hoạt động thân là: - Giúp HS lĩnh hội kiến thức 91,87 - Phát triển khả tìm hiểu tự nhiên 96,02 - Rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức học vào giải 85,34 vấn đề thực tiễn sống - Giúp HS kiểm tra đánh giá việc lĩnh hội kiến thức thân 76,14 Câu HS tự đánh giá thái độ học tập theo phương pháp dạy học theo nhóm hoạt động theo nội dung sau: - Không tham gia hoạt động 5,48 - Tranh luận sơi 71,35 - Kiên trì giải hoạt động học tập 76,58 - Tập trung ý nghe giảng 96,38 - Hứng thú tìm hiểu tự nhiên 94,27 Bảng 3.7 Tác động sư phạm việc dạy học theo nhóm hoạt động để phát triển lực tìm hiểu tự nhiên thái độ học tập HS 94 PHỤ LỤC Hình 3.1 Phân bố tần suất Phân bố tần suất 35 30.23 28.57 30 26.19 23.26 25 18.6 20 13.95 15 11.9 10 11.9 7.14 7.14 4.76 2.33 2.33 0 4.65 4.65 2.38 0 0 Đối chứng 10 Thực nghiệm Hình 3.2 Phân bố tần suất tích lũy Phân bố tần suất tích lũy 120 100 80 60 40 20 0 Đối chứng 95 Thực nghiệm 10 PHỤ LỤC 8: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM 96 ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM DƯƠNG THỊ THÙY TRANG TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” - VẬT LÝ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU TỰ NHIÊN... dụng dạy học phát triển lực tìm hiểu tự nhiên dạy học Vật lí THPT (64,3%) Một số ý kiến đề xuất với việc vận dụng phương pháp dạy học phát triển lực tìm hiểu tự nhiên dạy học Vật lí THPT, đa số. .. quan Với mơn Vật lí, kiến thức khoa học kiến thức vật lí kiến thức số mơn học có liên quan 1.3.2 Các biểu hành vi lực tìm hiểu tự nhiên mơn Vật lí Các biểu lực tìm hiểu tự nhiên mơn Vật lí, bao gồm: