Dạy học một số kiến thức chương động lực học chất điểm vật lí 10 trung học phổ thông nâng cao theo định hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH DƯƠNG LÊ QUYẾT DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM" VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN -2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH DƯƠNG LÊ QUYẾT DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM" VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH Chuyên ngành: Lý luận PPDH mơn Vật lí Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS MAI VĂN TRINH NGHỆ AN - 2016 i LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới: PGS.TS Mai Văn Trinh, người định hướng đề tài, hướng dẫn khoa học động viên nghiên cứu hoàn thành luận văn Ban Giám hiệu, khoa Sau đại học, quý thầy cô giáo khoa Vật lí Trường Đại học Vinh q thầy giáo trực tiếp tham gia giảng dạy Ban Giám hiệu, thầy giáo tổ Vật lí - Tin - Công nghệ, trường THPT Thanh Chương 3, Nghệ An tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc gia đình, bạn bè đồng nghiệp hết lịng giúp đỡ, động viên tác giả hồn thành luận văn Tác giả Dương Lê Quyết ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN iv DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG, BIỂU, ĐỒ THỊ v MỞ ĐẦU CHƯƠNG CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM" VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1.1 Năng lực, lực chuyên biệt Vật lí, lực giải vấn đề 1.1.1 Năng lực 1.1.2 Năng lực chuyên biệt Vật lí 1.1.3 Năng lực giải vấn đề 12 1.1.4 Cấu trúc lực giải vấn đề 14 1.1.5 Các biểu lực giải vấn đề 15 1.2 Phương pháp hình thức tổ chức dạy học Vật lí nhằm hướng tới lực chung cốt lõi chuyên biệt môn học 16 1.2.1 Các phương pháp hình thức dạy học Vật lí tạo điều kiện phát triển lực 16 1.2.2 Phương pháp dạy học phát giải vấn đề 16 1.3 Hướng dẫn học sinh giải vấn đề dạy học Vật lí trường phổ thơng 21 1.3.1 Tiến trình giải vấn đề khoa học 21 1.3.2 Đặc điểm trình học sinh giải vấn đề học tập 22 1.3.3 Tổ chức tình học tập 23 1.3.4 Các kiểu hướng dẫn HS giải vấn đề 27 CHƯƠNG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM" VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 34 2.1 Phân tích nội dung chương trình 34 2.1.1 Vị trí, đặc điểm chương "Động lực học chất điểm" Vật lý 10 trung học phổ thông nâng cao 34 2.1.2 Mục tiêu dạy học chương "Động lực học chất điểm" Vật lý 10 trung học phổ thông nâng cao 36 2.1.3 Cấu trúc logic chương "Động lực học chất điểm" Vật lý 10 THPT nâng cao 39 2.2 Thực trạng dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT nâng cao số trường THPT tỉnh Nghệ An 42 iii 2.2.1 Mục đích tìm hiểu 42 2.2.2 Đối tượng tìm hiểu 42 2.2.3 Phương pháp tìm hiểu 42 2.2.4 Kết 42 2.2.5 Phân tích nguyên nhân thực trạng 43 2.3 Bồi dưỡng lực giải vấn đề dạy loại học chương “Động lực học chất điểm” 44 2.3.1 Bồi dưỡng lực giải vấn đề học xây dựng kiến thức 44 2.3.2 Bồi dưỡng lực giải vấn đề học thực hành thí nghiệm vật lí 47 2.3.3 Bồi dưỡng lực giải vấn đề học tập vật lí 48 2.3.4 Bồi dưỡng lực giải vấn đề học theo chủ đề 51 2.4 Đề xuất số biện pháp bồi dưỡng lực giải vấn đề chương “Động lực học chất điểm”- Vật lí 10 THPT nâng cao 53 2.4.1 Biện pháp 1: Tăng cường sử dụng ví dụ, tốn cụ thể, hình ảnh trực quan nhằm tạo hội, dẫn dắt học sinh tới vấn đề cần phát giải 53 2.4.2 Biện pháp 2: Sử dụng hợp lý, thời điểm phương tiện đồ dùng dạy học để tạo thuận lợi cho học sinh việc phát giải vấn đề 56 2.4.3 Biện pháp 3: Hướng dẫn học sinh diễn đạt vấn đề cần giải ngôn ngữ vật lí 57 2.4.4 Biện pháp 4: Tăng cường dạy học phân hóa theo mức độ, cấp độ khác nhóm đối tượng khác lớp để tạo môi trường phù hợp với trình độ học sinh nhằm giúp em có nhiều hội chủ động, độc lập phát giải vấn đề 59 2.5 Biên soạn tiến trình dạy học theo định hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề 61 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 97 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 97 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 97 3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 97 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 97 3.5 Kết thực nghiệm sư phạm 98 3.5.1 Đánh giá định tính 98 3.5.2 Đánh giá định lượng 99 KẾT LUẬN CHUNG 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN GQVĐ : Giải vấn đề GV : Giáo viên HS : Học sinh SGK : Sách giáo khoa THCS : Trung học sở THPT : Trung học phổ thông PPDH : Phương pháp dạy học v DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG, BIỂU, ĐỒ THỊ Trang Sơ đồ Sơ đồ 1.1 Năng lực chun biệt mơn Vật lí Sơ đồ 1.2 Khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát giải vấn đề 17 Sơ đồ 2.1: Cấu trúc lôgic chương “Động lực học chất điểm” SGK Vật lý 10 nâng cao 41 Sơ đồ 2.2 Các pha tiến trình dạy học theo tiến trình xây dựng, bảo vệ tri thức nghiên cứu khoa học 46 Sơ đồ 2.3.Bồi dưỡng lực giải vấn đề học tập vật lí 49 Bảng Bảng 1.1 Biểu lực giải vấn đề học sinh THPT 13 Bảng 1.2 Dạy học giải vấn đề loại kiến thức vật lí đặc thù 18 Bảng 2.1 So sánh dạy học theo cách tiếp cận truyền thống dạy học theo chủ đề 51 Bảng 3.1 Thống kê điểm số kết kiểm tra 100 Bảng 3.2 Phân phối tần suất .100 Bảng 3.3 Phân phối tần suất luỹ tích 100 Bảng 3.4 Tham số thống kê 101 Đồ thị Đồ thị 3.1 Phân phối tần suất 101 Đồ thị 3.2 Phân phối tần suất luỹ tích 102 Biểu đồ Biểu đồ 3.1 Phân phối tần suất 102 Biểu đồ 3.2 Phân phối tần suất luỹ tích 102 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục tiêu giáo dục thời gian tới không dừng lại việc truyền thụ kiến thức, kỹ có sẵn cho học sinh mà điều đặc biệt quan trọng phải bồi dưỡng cho họ lực sáng tạo, lực giải vấn đề, để từ sáng tạo tri thức mới, phương pháp mới, cách giải vấn đề mới, góp phần làm giàu thêm kiến thức nhân loại Trong nội dung Nghị hội nghị lần thứ hai khóa VIII (1997) Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam nêu rõ: “Cuộc cách mạng phương pháp giáo dục hướng vào người học, rèn luyện phát triển khả suy nghĩ, khả giải vấn đề cách động, độc lập, sáng tạo trình học tập nhà trường phổ thông Áp dụng phương pháp giáo dục bồi dưỡng lực tư sáng tạo, lực giải vấn đề” (Văn kiện Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung ương khóa VIII, Nxb Chính trị Quốc gia, Hà Nội, Tr.41) Điều 2, Luật sửa đổi bổ sung Giáo dục 2009 có viết: “Mục tiêu Giáo dục đào tạo người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khỏe, thẩm mĩ nghề nghiệp, trung thành với lí tưởng độc lập xã hội, hình thành bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất lực công dân, đáp ứng yêu cầu xây dựng bảo vệ tổ quốc” Trong đề án cải cách giáo dục sau 2015 Bộ giáo dục, có nhấn mạnh việc chuyển từ "dạy học tiếp cận nội dung" sang "dạy học tiếp cận lực" Vì việc dạy học nói chung dạy học Vật lí nói riêng cần phải đổi mạnh mẽ nội dung phương pháp, đổi phương pháp dạy học cho vai trò tự chủ học sinh hoạt động xây dựng kiến thức ngày nâng cao, để từ lực sáng tạo họ bộc lộ ngày phát triển Để đạt điều đó, q trình dạy học trường phổ thông cần phải tổ chức cho học sinh tham gia vào trình hoạt động nhận thức theo hoạt động nhà khoa học, qua ngồi việc giúp học sinh trang bị kiến thức cho mình, đồng thời cho họ tập luyện hoạt động sáng tạo khoa học, rèn luyện lực giải vấn đề để sau họ đáp ứng đòi hỏi cao thời kỳ Vật lí mơn học có nhiều tiềm phát triển lực cho học sinh nói chung, dạy học chương “Động lực học chất điểm” chứa số phần kiến thức bồi dưỡng cho em lực giải vấn đề nói riêng Do chúng tơi chọn đề tài: “Dạy học số kiến thức chương "Động lực học chất điểm" Vật lí 10 Trung học Phổ thông nâng cao theo định hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh” Mục đích nghiên cứu Góp phần cải thiện chất lượng dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 Trung học Phổ thông nâng cao theo định hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng + Nội dung, phương pháp giảng dạy Vật lý THPT + Bồi dưỡng lực giải vấn đề HS 3.2 Phạm vi nghiên cứu Chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT nâng cao Giả thuyết khoa học Trên sở nội dung kiến thức chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 Trung học Phổ thông nâng cao, quan tâm mức thực số biện pháp sư phạm hợp lí, bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh thông qua dạy học chương này, qua góp phần nâng cao hiệu dạy học Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu xác lập sở lí luận lực giải vấn đề phát triển lực giải vấn đề dạy học Vật lí trường phổ thơng - Tìm hiểu thực trạng phát triển lực giải vấn đề cho HS q trình dạy học Vật lí số trường THPT - Tìm hiểu mục tiêu, nội dung, cấu trúc chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT nâng cao - Đề xuất số biện pháp, xây dựng tiến trình cụ thể dạy học kiến thức chương "Động lực học chất điểm" Vật lí 10 THPT nâng cao theo định hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho HS - Tổ chức thực nghiệm sư phạm nhằm xem xét tính khả thi hiệu tiến trình dạy học thiết kế Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp nghiên cứu lý luận,  Phương pháp quan sát, điều tra,  Phương pháp thực nghiệm sư phạm,  Phương pháp thống kê tốn học Đóng góp luận văn * Về lí luận Góp phần xây dựng hệ thống biện pháp bồi dưỡng lực giải vấn đề cho HS dạy học Vật lí THPT * Về ứng dụng + Xác định biện pháp cụ thể định hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho HS + Xây dựng tiến trình dạy học: học xây dựng kiến thức mới, học theo chủ đề, học tập, học thực hành theo định hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề cho HS phục vụ cho công tác giảng dạy GV THPT Cấu trúc luận văn Ngoài phần Mở đầu, Kết luận, Danh mục tài liệu tham khảo, Phụ lục nội dung luận văn kết cấu gồm chương: Chương 1: Cơ sở khoa học đề tài dạy học kiến thức chương "Động lực học chất điểm" Vật lý 10 Trung học Phổ thông nâng cao theo định hướng bồi dưỡng PHỤ LỤC Một số hình ảnh thực nghiệm sư phạm ... "Động lực học chất điểm" Vật lý 10 Trung học Phổ thông nâng cao theo định hướng bồi dưỡng lực giải vấn đề Chương 2: Dạy học số kiến thức chương "Động lực học chất điểm" Vật lý 10 Trung học Phổ. .. HỌC VINH DƯƠNG LÊ QUYẾT DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM" VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC... bày chương luận văn 34 CHƯƠNG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM" VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH