Tổ chức dạy học chương động lực học chất điểm vật lí 10 thpt theo hướng tăng cường ứng dụng vật lí vào thực tiến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM ANH HUY TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 THPT THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG ỨNG DỤNG VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM ANH HUY TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 THPT THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG ỨNG DỤNG VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN Chuyên ngành: Lí luận PPDH mơn Vật lí Mã số: : 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PTS.TS LÊ PHƯỚC LƯỢNG NGHỆ AN 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khoa học Tác giả PHẠM ANH HUY LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn sâu sắc đến:  PGS.TS Lê Phước Lượng - người trực tiếp khuyến khích, động viên hướng dẫn tơi để thực hồn thành đề tài tất tận tình trách nhiệm  Quý thầy khoa Vật lí, Trường đại học Sài gịn, Trường đại học Vinh, Phòng Sau đại học Trường đại học Sài gòn, Phòng Sau đại học Trường đại học Vinh quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện cho thời gian học tập thực đề tài  Ban giám hiệu trường THCS - THPT Thanh Bình, Ban giám hiệu trường THPT Trần Khai Nguyên, Q.5 tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho trình thực đề tài  Đồng nghiệp, thầy giúp đỡ, động viên tơi hồn thành luận văn Thành phố Hồ Chí Minh tháng năm 2015 PHẠM ANH HUY MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cám ơn Mục lục Danh mục chữ viết tắt MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học đề tài Đối tượng nghiên cứu đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu đề tài 6.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết 6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 6.4 Phương pháp thống kê toán học Phạm vi nghiên cứu Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG CÁC ỨNG DỤNG VẬT LÝ VÀO THỰC TIỄN 1.1 Mục tiêu giáo dục giai đoạn 1.1.1 Mục tiêu chung giáo dục phổ thông 1.1.2 Mục tiêu giáo dục mơn học vật lí THPT 1.2 Cơ sở tâm lý học việc dạy học gắn với ứng dụng thực tiễn 1.2.1 Mơ hình giáo dục hướng vào người học 1.2.1.1 Dạy học hướng vào người học 1.2.1.2 Cơ sở sinh học tâm lý học 10 1.2.2 Xu hướng tăng cường ứng dụng thực tiễn sống vào hoạt động dạy học 11 1.3 Hứng thú cần thiết tạo hứng thú dạy học 12 1.3.1 Khái niệm hứng thú 12 1.3.2 Sự cần thiết việc tạo hứng thú cho học sinh dạy học 14 1.4 Dạy học vật lí gắn liền với ứng dụng thực tiễn với việc tạo hứng thú học tập cho học sinh 15 1.4.1 Khái niệm thực tiễn 15 1.4.2 Mục đích ý nghĩa việc dạy học vật lí gắn với ứng dụng thực tiễn 16 1.4.3 Các biện pháp để dạy học vật lí gắn với ứng dụng thực tiễn 20 1.4.3.1 Dùng dụng cụ trực quan mang tính ứng dụng thực tiễn 20 1.4.3.2 Trình bày ứng dụng kỹ thuật vật lí 20 1.4.3.3 Hướng dẫn HS tìm hiểu ứng dụng kiến thức vật lí kĩ thuật đời sống 21 1.4.3.4 Liên hệ kiến thức vật lí học với kinh nghiệm hiểu biết có HS kĩ thuật đời sống 22 1.4.3.5 Liên hệ kiến thức vật lí qua tập mang tính ứng dụng thực tiễn 22 1.4.3.6 Tổ chức, tham gia buổi ngoại khóa 23 1.4.3.7 Tổ chức thi “thiết kế mơ hình thí nghiệm, thiết bị vật lí”, tìm hiểu kiến thức vật lí, vận dụng giải thích tượng tự nhiên hay ứng dụng kiến thức vật lí khoa học kỹ thuật 24 1.4.3.8 Tham quan 25 1.5 Mối quan hệ dạy học gắn với ứng dụng thực tiễn việc tạo hứng thú học tập cho HS 25 1.6 Các nguyên tắc dạy học số kiến thức vật lí gắn với ứng dụng thực tiễn nhằm tạo hứng thú học tập cho HS 26 1.7 Thực trạng dạy học vật lí gắn với ứng dụng thực tiễn trường THPT 27 1.7.1 Muc đích đối tượng điều tra 27 1.7.2 Kết điều tra 27 1.8 Kết luận chương 30 Chương XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10 BAN CƠ BẢN THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG CÁC ỨNG DỤNG CỦA VẬT LÍ TRONG THỰC TIỄN 2.1 Đặc điểm, cấu trúc, nội dung chương “Động lực học chất điểm” 2.1.1 Vị trí, đặc điểm 31 2.1.2 Cấu trúc, nội dung chương 32 2.2 Xây dựng sở liệu ứng dụng vật lí dạy học chương “Động lực học chất điểm” 33 2.2.1 Xây dựng hệ thống tập định lượng gắn với thực tiễn 33 2.2.2 Xây dựng hệ thống tập định tính mang tính thực tiễn ứng dụng kiến thức đời sống 37 2.3 Quy trình thiết kế DH theo hướng tăng cường ứng dụng vật lí vào thực tiễn 42 2.3.1 Xác định mục tiêu dạy học 42 2.3.2 Xác định phương tiện, thiết bị tài liệu hỗ trợ giảng dạy 44 2.3.3 Xác định số vấn đề có ứng dụng vật lí thực tiễn chương 45 2.3.4 Lựa chọn, chuẩn bị liệu ứng dụng vật lí thực tiễn 45 2.3.4.1 Các ứng dụng tăng cường 12 LỰC ĐÀN HỒI CỦA LÒ XO 45 2.3.4.2 Các ứng dụng tăng cường 13 LỰC MA SÁT 46 2.3.4.3 Các ứng dụng tăng cường 14 LỰC HƯỚNG TÂM 48 2.3.5 Thiết kế DH 49 2.4 Kết luận chương 75 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 76 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 76 3.3 Phương pháp thực nghiệm 76 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 76 3.3.2 Các bước tiến hành thực nghiệm 77 3.3.2.1 Chuẩn bị 77 3.3.2.2 Tiến hành hoạt động dạy học lớp 77 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 78 3.4.1 Nhận xét trình học tập HS lớp thực nghiệm 78 3.4.2 Phân tích kết học tập thông qua kiểm tra kết thúc chương 79 3.4.2.1 Phân tích hoạt động dạy học học cụ thể trình TNSP 79 3.4.2.1.1 Bài Lực đàn hồi lò xo Định luật Húc 79 3.4.2.1.2 Bài Lực ma sát 80 3.4.2.1.3 Bài Lực hướng tâm 81 3.4.2.2 Thái độ học tập HS nhóm TN 81 3.4.2.3 Xử lý kết học tập HS nhóm TN ĐC 82 3.4.2.4 Tính tham số đặc trưng thống kê 87 3.4.2.5 Kiểm nghiệm kết TNSP giả thuyết thống kê 88 3.5 Kết luận chương 89 KẾT LUẬN 91 ĐỀ XUẤT 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐC : đối chứng GV : giáo viên HS : học sinh PT : phổ thông PHT : phiếu học tập PPDH : phương pháp dạy học SGK : sách giáo khoa TN : thực nghiệm THPT : trung học phổ thông TNSP : thực nghiệm sư phạm Lí chọn đề tài Thế kỷ XXI kỉ hội nhập hợp tác toàn cầu Trước xu tồn cầu hịa, với phát triển vũ bão khoa học kĩ thuật, vấn đề đặt cho quốc gia giới khơng ngừng phát triển đất nước, phát triển kĩ thuật để không bị tụt hậu so với giới Để làm điều đó, cần có người thời đại mới, động, sáng tạo, tri thức lĩnh Vì thời đại vấn đề giáo dục đa số quốc gia giới đặc biệt quan tâm Tại điều 28, yêu cầu nội dung phương pháp giáo dục phổ thông mục tiêu giáo dục phổ thông, khóa XI kỳ họp thứ từ ngày tháng đến ngày 14 tháng năm 2005 có nêu rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh ” [50] Việc đổi phương pháp dạy học khơng có GV mà người học phải nỗ lực nhiều trình học tập, vận dụng chiếm lĩnh kiến thức GV HS phải xóa bỏ thói quen thầy dạy, trị thụ động chờ đến lên lớp lúc học kiến thức mới, mà khơng có suy nghĩ tìm tịi để giải nhiệm vụ trước đặt Cách đánh giá kết học tập HS cịn mang tính truyền thống cách kiểm tra miệng để trả cũ số kiểm tra giấy mà không dựa sáng kiến khả liên hệ thực tiễn HS Mơn Vật lí mơn khoa học thực nghiệm, phần lớn kiến thức Vật lí chương trình phổ thơng gắn liền với tượng, q trình tự nhiên đời sống Tuy nhiên, thực trạng dạy học vật lí phổ thơng chủ yếu trọng kiến thức sách giáo khoa mà trọng vào việc vận dụng kiến thức vào kĩ thuật đời sống Một thực tế cần phải nhận thấy đa số GV vùng sâu, vùng xa thường giảng dạy cho HS có SGK nên học xong chương PHỤ LỤC 4.3 ĐỊNH LUẬT III NIU TƠN 1.Hàng ngày mục An Toàn Giao Thơng VTV1 phát sóng sáng thường điểm lại trường hợp xảy tai nạn giao thông ngày hơm qua (nếu có) Có trường hợp xe tải đâm ôtô con: Khi xe tải đâm vào ôtô thường xe tải bị móp dừng lại, cịn ơtơ bị bẹp dúm có đơi lúc cịn văng xa Sau va chạm xe bị nặng hơn? Sự biến dổi vận tốc hai xe? Nguyên nhân chủ yếu gây biến đạng hai xe? …………………………………………………………………… 2.Ơ tơ bị nặng có phải ôto phải chịu lực tác dụng từ xe tải lớn không? …………………………………………………………………… 3.Giả sử xe tải va chạm vào xe tải khác có khối lượng lớn kết có xảy giống tương tác với ôtô không? 4.Dự đoán xem lực mà xe tải tác dụng lên ôtô lực ôtô tác dụng lên giá, chiều độ lớn? …………………………………………………………………… 5.Nếu tương tác tự nhiên lực tương tác chúng có đặc điểm phương chiều độ lớn? …………………………………………………………………… 6.Hai lực có gọi hai lực cân không ? Tại sao? …………………………………………………………………… PHỤ LỤC 5: PHIẾU HỌC TẬP ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN 1.Hai xuồng có khối lượng m1 m2 bơi dịng sơng, cách khoảng r chúng hút lực Khối lượng hai xuồng có quan hệ đến lực tương tác chúng? ………………………………………………………………… 2.Lực hút trường hợp hai xuồng bơi lại gần trường hợp hai xuồng bơi xa nhau? ………………………………………………………………… 3.Đọc SGK trang 67 -68 xác định biểu thức lực tương tác hai xuồng có khối lượng m1 m2 ………………………………………………………………… 4.Tại lực tương tác gọi lực vạn vật hấp dẫn? ………………………………………………………………… 5.Các bàn lớp học dường thấy chúng không tương tác hấp dẫn Tại sao? ………………………………………………………………… 6.Trọng lực phải lực hấp dẫn không? ………………………………………………………………… 7.Từ biểu thức trọng lực lựC hấp dẫn em thiết lập biểu thức tính gia tốc rơi tự vật có độ cao so với mặt đất? ………………………………………………………………… 8.Nếu vật gần mặt dất có h