Nghiên cứu sử dụng bản đồ tư duy trong dạy học phần cơ học cho học sinh trường dự bị đại học dân tộc luận văn thạc sỹ vật lý

Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học vinh - Nguyễn thị h-ơng NGHIấN CU S DNG BN T DUY TRONG DẠY HỌC PHẦN CƠ HỌC CHO HỌC SINH D B I HC DN TC Chuyên ngành: lý luận ph-ơng pháp dạy học vật lý MÃ số: 60.14.10 Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: PGS.ts Phạm thị phú Nghệ An - 2012 LỜI CẢM ƠN Với tình cảm chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, tác giả xin trân trọng cảm ơn cô giáo hướng dẫn PGS.TS Phạm Thị Phú định hướng đề tài tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả nghiên cứu hồn thành luận văn Trong q trình học tập thực luận văn, tác giả nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo, đồng nghiệp, bạn bè người thân Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo Sau đại học, Khoa Vật lý Trường Đại học Vinh; Ban giám hiệu, Ban KHTN, Tổ môn Vật lý Trường DBĐH Dân tộc Sầm Sơn Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy giáo, gia đình, bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ, động viên, khuyến khích tác giả trình học tập triển khai thực đề tài Nghệ An, tháng 10 năm 2012 Nguyễn Thị Hương MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN SỬ DỤNG BẢN ĐỒ TƢ DUY TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG DỰ BỊ ĐẠI HỌC DÂN TỘC 1.1 Tổng quan Bản đồ tƣ 1.1.1 Định nghĩa Bản đồ tƣ 1.1.2 Những ƣu điểm Bản đồ tƣ trình dạy học 1.1.3 Bản đồ tƣ sử dụng vào việc nào? 1.1.4 Các ứng dụng Bản đồ tƣ dạy học 1.2 Khả hỗ trợ Bản đồ tƣ đổi phƣơng pháp dạy học Vật lí 13 1.2.1 Định hƣớng đổi phƣơng pháp dạy học Vật lí 13 1.2.2 Bản đồ tƣ hỗ trợ học tập tích cực, hiệu 13 1.2.3 Các bƣớc xây dựng Bản đồ tƣ dạy học 15 1.2.4 Chuẩn bị xây dựng Bản đồ tƣ tổ chức HĐNT cho HS 16 1.3 Ứng dụng Bản đồ tƣ dạy học Vật lý 16 1.3.1 Bản đồ tƣ học xây dựng kiến thức 18 1.3.2 Bản đồ tƣ học giải tập Vật lí 19 1.3.3 Bản đồ tƣ học ôn tập tổng kết hệ thống hóa kiến thức 21 1.3.4 Bản đồ tƣ học thực hành thí nghiệm Vật lí 26 1.4 Sử dụng Bản đồ tƣ dạy học Vật lí cho đối tƣợng HS trƣờng DBĐH Dân tộc 26 1.4.1 Đặc điểm tâm lí, nhận thức HS Dân tộc thiểu số 26 1.4.2 Đặc điểm mục tiêu nội dung dạy học Vật lí trƣờng DBĐH Dân tộc 29 1.4.3 Thực trạng việc dạy học phần Cơ học trƣờng DBĐH Dân tộc 32 Kết luận chƣơng 35 CHƢƠNG SỬ DỤNG BẢN ĐỒ TƢ DUY DẠY VÀ HỌC PHẦN CƠ HỌC Ở TRƢỜNG DỰ BỊ ĐẠI HỌC DÂN TỘC 37 2.1 Tổng quan phần Cơ học trƣờng DBĐH Dân tộc 37 2.1.1 Mục tiêu dạy học 37 2.1.2 Phân tích cấu trúc, nội dung phần Cơ học công cụ Bản đồ tƣ 38 2.2 Xây dựng Bản đồ tƣ phần Cơ học chƣơng trình Vật lý trƣờng DBDH Dân tộc 39 2.2.1 Phƣơng tiện vẽ Bản đồ tƣ 39 2.2.2 Bản đồ tƣ cấp 41 2.2.3 Bản đồ tƣ cấp chƣơng 42 2.2.4 Bản đồ tƣ định hƣớng giải tập Vật lý 45 2.3 Thiết kế học sử dụng Bản đồ tƣ 48 2.3.1 Quy trình thiết kế học việc sử dụng Bản đồ tƣ 48 2.3.2 Sử dụng Bản đồ tƣ học ơn tập hệ thống hố kiến thức 52 2.3.3 Sử dụng Bản đồ tƣ học luyện giải tập Vật lý 64 Kết luận chƣơng 74 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 76 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 76 3.1.1 Mục đích 76 3.1.2 Nhiệm vụ 76 3.2 Đối tƣợng nội dung thực nghiệm sƣ phạm 77 3.2.1 Đối tƣợng 77 3.2.2 Nội dung 77 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 78 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 78 3.3.2 Quan sát học 78 3.3.3 Các kiểm tra 84 3.4 Kết thực nghiệm sƣ phạm 84 3.4.1 Kết định tính 84 3.4.2 Kết định lƣợng 85 3.4.3 Kiểm định giả thiết thống kê 90 Kết luận chƣơng 91 KẾT LUẬN 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 PHỤ LỤC P1 PHỤ LỤC P3 PHỤ LỤC P4 PHỤ LỤC P11 PHỤ LỤC P19 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BĐTD : Bản đồ tƣ DBĐH : Dự bị đại học DTTS : Dân tộc thiểu số ĐH : Đại học HĐNT : Hoạt động nhận thức HS : Học sinh GV : Giáo viên PPDH : Phƣơng pháp dạy học QTDH : Quá trình dạy học SGK : Sách giáo khoa THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sƣ phạm MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Giáo dục kỉ XXI thể tƣ tƣởng chủ đạo lấy học thƣờng xuyên suốt đời làm móng, dựa mục tiêu tổng quát việc học học để biết, học để làm, học để chung sống với học để làm ngƣời, hƣớng tới xây dựng xã hội học tập Các nghị Đảng, Luật Giáo dục đặt yêu cầu đổi giáo dục Việt Nam, phát triển giá trị nhân cách tích cực, sáng tạo, lực giải vấn đề cho học sinh Một câu hỏi thực tế đặt làm để học sinh tiếp nhận nhớ cách đầy đủ lƣợng tri thức ngày tăng nhân loại nói chung kiến thức nhà trƣờng nói riêng quỹ thời gian dành cho việc dạy học không thay đổi Đứng trƣớc thực trạng nay, q trình dạy học nói chung đa số giáo viên cịn nặng việc thuyết trình, trọng vào việc hoàn thành giảng, chƣa ý đến việc phát huy nội lực học sinh, nhƣ định hƣớng cách học, cách nhớ cách ghi chép hệ thống cho học sinh Trong thực tiễn giảng dạy, nhận thấy trình học tập, học sinh tỏ hứng thú nhớ lâu kiến thức em ngƣời tự khám phá, tự biết hệ thống ghi chép cách logic Ngƣợc lại, bắt em phải ghi nhớ kiến thức cách thụ động, dồn nén dẫn đến chán nản, ỷ lại, lƣời học Trƣờng Dự bị Đại học Dân tộc thuộc hệ thống trƣờng Đại học, có nhiệm vụ bổ túc nâng cao trình độ văn hóa cho học sinh ngƣời Dân tộc thiểu số tốt nghiệp THPT thi trƣợt ĐH vào học Nội dung chƣơng trình Vật lí trƣờng DBĐH Dân tộc chủ yếu ơn tập, hệ thống hóa kiến thức THPT Có nhiều nguyên nhân lý khác nên kết học tập đại phận HS cịn yếu, HS khơng tích cực học tập, ỷ vào sách dân tộc, khơng phát huy hết khả thân Trong trình học tập, nhiều em khơng biết cách học, học gì, học nhƣ để đạt kết cao Từ vấn đề đặt trên, ngƣời giáo viên cần phải thay đổi cách tƣ duy, cách chép cách ghi nhớ học sinh cách tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh Đây biện pháp thiếu đƣợc dạy học theo quan điểm “Dạy học phát triển” Bởi gợi ý khéo léo có tính chất gợi mở giáo viên có tác dụng kích thích tính tự lực tƣ sáng tạo học sinh, lôi kéo học sinh chủ động tham gia vào trình dạy học cách tích cực, tự giác Bản đồ tƣ (Mindmap) phƣơng pháp đƣợc đƣa để tận dụng khả ghi nhận hình ảnh não Đây cách để ghi nhớ chi tiết, để tổng hợp hay để phân tích vấn đề thành dạng lƣợc đồ phân nhánh Bản đồ Tƣ cơng cụ đồ họa nối hình ảnh có liên hệ với Do vận dụng Bản đồ tƣ vào hỗ trợ dạy học kiến thức mới, củng cố kiến thức sau tiết học, ơn tập hệ thống hóa kiến thức sau chƣơng, phần Điều có ý nghĩa HS Dân tộc thiểu số vốn tƣ chủ yếu vào hình ảnh, tƣ trừu tƣợng cịn nhiều hạn chế so với đối tƣợng HS khác Do đó, tơi chọn đề tài “ NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG BẢN ĐỒ TƢ DUY TRONG DẠY HỌC PHẦN CƠ HỌC CHO HỌC SINH DỰ BỊ ĐẠI HỌC DÂN TỘC” Mục đích nghiên cứu Hƣớng dẫn học sinh DBĐH Dân tộc sử dụng Bản đồ tƣ ôn tập hệ thống hóa kiến thức phần Cơ học nhằm tạo hứng thú học tập, bồi dƣỡng tƣ hệ thống hóa, khái quát hóa, giúp học sinh ghi nhớ tốt từ nâng cao chất lƣợng dạy học trƣờng DBĐH Dân tộc Đối tƣợng nghiên cứu - Quá trình dạy học Vật lý trƣờng DBĐH Dân tộc - Lý thuyết Bản đồ tƣ Phạm vi nghiên cứu - Phần Cơ học thuộc chƣơng trình Vật lí trƣờng DBĐH Dân tộc - Vận dụng Bản đồ tƣ vào việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh DBĐH Dân tộc học ơn tập hệ thống hóa kiến thức Giả thuyết khoa học Nếu hƣớng dẫn học sinh DBĐH Dân tộc sử dụng Bản đồ tƣ để ơn tập hệ thống hóa kiến thức phần Cơ học tạo đƣợc hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh ghi nhớ tốt từ nâng cao đƣợc chất lƣợng nắm vững kiến thức học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 6.1 Nghiên cứu sở lý luận vấn đề phát huy tính tích cực học sinh 6.2 Nghiên cứu chƣơng trình khung, chuẩn kiến thức Vật lí HS trƣờng DBĐH Dân tộc 6.3 Nghiên cứu lý luận Bản đồ tƣ 6.4 Nghiên cứu nội dung phần Cơ học 6.5 Thực trạng nhận thức vận dụng Bản đồ tƣ vào việc thay đổi cách ghi nhớ ghi chép HS trƣờng DBĐH Dân tộc 6.6 Thiết kế Bản đồ tƣ điển hình phần Cơ học thuộc chƣơng trình Vật lí trƣờng DBĐH Dân tộc 6.7 Thiết kế tiến trình dạy học với Bản đồ tƣ xây dựng 6.8 Thực nghiệm sƣ phạm, đánh giá kết nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài - Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết: nghiên cứu tài liệu - Phƣơng pháp điều tra: quan sát, vấn, test - Thực nghiệm sƣ phạm - Thống kê toán học Đóng góp luận văn - Góp phần thực hóa việc sử dụng Bản đồ tƣ dạy học Vật lí trƣờng DBĐH Dân tộc - Đề xuất quy trình hƣớng dẫn HS lập Bản đồ tƣ để tổng kết học, tổng kết chƣơng, tổng kết phần - Xây dựng đƣợc Bản đồ tƣ sử dụng cho dạy học phần Cơ học cho HS DBĐH Dân tộc - Thiết kế đƣợc học sử dụng Bản đồ tƣ phần Cơ học cho dạy học số học, tổng kết chƣơng, tổng kết phần cho HS DBĐH Dân tộc Cấu trúc luận văn - Mở đầu (04 trang) - Nội dung: Gồm chƣơng Chƣơng 1: Cơ sở lí luận thực tiễn sử dụng Bản đồ tƣ dạy học Vật lý trƣờng Dự bị Đại học Dân tộc (31 trang) Chƣơng 2: Vận dụng Bản đồ tƣ dạy học phần Cơ học cho học sinh Dự bị Đại học Dân tộc (40 trang) Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm (16 trang) - Kết luận - Phụ lục (27 trang) Câu Trƣờng hợp sau đây, ma sát có lợi? A Lực ma sát nghỉ xuất chỗ bánh xe phát động tiếp xúc với mặt đƣờng đóng vai trò lực phát động làm xe chuyển động B Lực ma sát trƣợt trục quay ổ đỡ trục quay C Lực ma sát lăn viên bi ổ bi với vành đỡ D Ma sát trƣờng hợp có lợi Câu 10 Lực ma sát trƣợt không phụ thuộc vào yếu tố sau đây: A Áp lực N tác dụng lên mặt tiếp xúc B Tính chất mặt tiếp xúc C Tính chất vật liệu tiếp xúc D Diện tích mặt tiếp xúc Câu 11 Các nhà du hành vũ trụ tàu quay quanh Trái Đất trạng thái trọng lƣợng do: A.Con tàu xa Trái Đất nên lực hút Trái Đất giảm đáng kể B Con tàu vào vùng mà lực hút Trái Đất lực hút Mặt Trăng cân C Con tàu khỏi khí Trái Đất D Các nhà du hành tàu rơi Trái Đất với gia tốc g nên khơng cịn lực ngƣời đè vào sàn tàu Câu 12 Nếu bán kính hai cầu đồng chất khoảng cách tâm chúng giảm lần, lực hấp dẫn chúng: A Giảm lần B Giảm 16 lần C Tăng lần D Không thay đổi Câu 13 : Câu sai câu sau Động vật không đổi vật A Chuyển động cong B Chuyển động tròn C Chuyển động với gia tốc không đổi D Chuyển động thẳng Câu 14 : Động vật tăng : A Gia tốc vật tăng B Các lực tác dụng lên vật sinh công dƣơng P 13 C Vận tốc vật v>0 D Gia tốc vật a>0 Câu 15 : Phát biểu sau sai : A Thế trọng trƣờng vật lƣợng vật có đƣợc tƣơng tác với Trái đất B Khi tính trọng trƣờng chọn mặt đất làm gốc C Thế đƣợc xác định sai số tùy việc chọn gốc D Công trọng lực độ biến thiên vật Câu 16 : Một lò xo thẳng đứng, đầu gắn vào trần nhà, đầu treo vật khối lƣợng m Vật đƣợc thả từ vị trí lị xo khơng co giãn đến vị trí cân So sánh độ giảm trọng trƣờng độ tăng đàn hồi : Cho m= 0,5 kg ; k=100N/m ; g=10m.s-2 A 12,5.10-2 J B 12,5.10-1 J C 1,25.10-2 J D Trị số khác A,B,C II PHẦN TỰ LUẬN (6đ) Câu : Một ôtô chuyển động với vận tốc không đổi 30 m/s Đến chân dốc, ngừng hoạt động ơtơ theo đà lên dốc Nó ln ln chịu gia tốc ngƣợc chiều chuyển động có độ lớn m/s suốt trình lên dốc a) Viết phƣơng trình chuyển động ơtơ, lấy gốc toạ độ x = gốc thời gian t = lúc xe vị trí chân dốc b) Tính qng đƣờng xa theo sƣờn dốc mà ơtơ lên đƣợc c) Tính thời gian hết quãng đƣờng Câu : Cùng lúc xe qua hai địa điểm cách 260m ngƣợc chiều tới gặp Xe A có vận tốc đầu 10,8 km/h chuyển động nhanh dần với gia tốc 40 cm/s2 Xe B có vận tốc đầu 36km/h chuyển động chậm dần với gia tốc 0,4 m/s2 P 14 Hỏi sau hai xe gặp lúc gặp ngƣời đƣợc quãng đƣờng dài bao nhiêu? ĐÁP ÁN I II TRẮC NGHIỆM Câu Đáp án C C B B C B A B TỰ LUẬN Câu 10 11 12 13 14 15 16 Đáp án A D D B C B D A Câu : Chọn: + Gốc toạ độ: lúc xe vị trí chân dốc + Chiều dƣơng Ox: chiều chuyển động xe + Mốc thời gian: lúc xe vị trí chân dốc a) Khi đến chân dốc, ơtơ ngừng hoạt động Khi chuyển động xe chuyển động thẳng biến đổi điều Ta có phƣơng trình: x = x0 + v0t + ½ at2 = 30t – t2 b) Quãng đƣờng xa mà ơtơ đƣợc: vt2– v02 = 2aS  S=vt2/2a = -(30)2/-2.2 =225 (m) c) Thời gian để xe hết quãng đƣờng: S= x = 30t – t  225= 30t – t  t2 –30t + 225 =  t = 15 (s) P 15 Vậy : Thời gian để xe hết quãng đƣờng 15 giây Câu 2: Chọn: +Gốc tọa độ vị trí xe A, +Chiều dƣơng chiều chuyển động xe A +Gốc thời gian lúc hai xe qua hai địa điểm A B Đối với xe A ta có: a= 40cm/s2= 0,4m/s2; v0=10,8km/h= 3m/s Do phƣơng trình chuyển động xe A là: X A= 3t + 0,2t2 Đối với xe B tao có v0= -36km/h= - 10m/s; a= 0,4m/s Do phƣơng trình chuyển động xe B là: X B= 260 – 10t +0,2t2 Hai xe gặp X A=X B hay: 3t + 0,2t = 260 – 10t +0,2t2 Suy t= 20s Từ ta có X A= 3.20+ 0,2.(20)2= 140m Vậy sau 20s hai xe gặp đến lúc gặp xe A đƣợc 140m, xe B đƣợc 260140=120m ĐỀ (15’): TRƢỜNG DBĐH DÂN TỘC SẦM SƠN BAN KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỀ KIỂM TRA NĂM HỌC 2011-2012 MÔN VẬT LÝ Thời gian làm bài: 15 phút Câu 1: Hai ôtô xuất phát lúc từ A B cách 20 km, chuyển động chiều từ A đến B Vận tốc xe lần lƣợt 60 km/h 40 km/h Hai xe gặp thời điểm vị trí sau đây: A Tại C cách A 40 km vào lúc t = 1h B Tại C cách A 60 km vào lúc t = 1,5h C Tại C cách A 40 km vào lúc t = 1h D Tại C cách A 60 km vào lúc t = 1h Câu 2: Một ngƣời đẩy vật trƣợt thẳng nhanh dần sàn nhà nằm ngang với lực theo phƣơng ngang có độ lớn 400N Khi đó, độ lớn lực ma sát trƣợt tác dụng lên vật P 16 A lớn 400N B nhỏ 400N C 400N D độ lớn phản lực sàn nhà tác dụng lên vật Câu 3: Một vật trƣợt mặt phẳng nằm ngang, hệ số ma sát thay đổi ta tăng khối lƣợng vật A Hệ số ma sát tăng áp lực tăng B Hệ số ma sát giảm áp lực tăng C Hệ số ma sát không đổi D Hệ số ma sát tăng trọng lực tăng Câu 4: Lực ma sát trƣợt có độ lớn A tỷ lệ với trọng lƣợng vật B tỷ lệ với độ lớn áp lực C tỷ lệ với khối lƣợng vật D tỷ lệ với vận tốc vật Câu 5: Lực ma sát trƣợt khơng phụ thuộc yếu tố nào? A Diện tích tiếp xúc tốc độ vật B Bản chất điều kiện bề mặt C Cả A B D Cả A B Câu 6: Khi khối lƣợng hai vật tăng lên gấp đôi khoảng cách chúng giảm nửa lực hấp dẫn chúng có độ lớn A tăng gấp lần B giảm C tăng gấp 16 lần D giữ nguyên nhƣ cũ Câu 7: Trái đất hút mặt trăng với lực bao nhiêu? Cho biết khoảng cách mặt trăng trái đất r=38.10 7m, khối lƣợng mặt trăng m=7,37.1022kg, khối lƣợng trái đất M=6.1024kg A 2.1027N B 22.1025N C 2,04.10 21N D 2,04.1020N Câu 8: Động vật tăng khi: A Gia tốc vật tăng B Gia tốc vật a>0 C Vận tốc vật v>0 D Các lực tác dụng lên vật sinh công dƣơng Câu 9: Một ôtô khối lƣợng 1000 kg chuyển động với vận tốc 72km/h Động ơtơ có giá trị: A 25,92.105 J B 105 J C 51,84.105 J P 17 D 2.105 J Câu 10: Một vật rơi tự từ độ cao 120m Lấy g= 10m/s bỏ qua sức cản Tìm độ cao mà động vật lớn gấp đôi năng: A 10m B 40 m C 30m D 20m ĐÁP ÁN Câu Đáp án D C C B A Câu 10 P 18 Đáp án C D A D B PHỤ LỤC MINH CHỨNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 5.1 Bản đồ tƣ duy- sản phẩm HS lớp thực nghiệm - BĐTD bài: Các lực học thƣờng gặp P 19 P 20 P 21 P 22 - BĐTD : Năng lƣợng, Động năng, Thế P 23 P 24 P 25 P 26 5.2 Hình ảnh thực nghiệm 5.3 Đĩa CD - Phần mềm mindmap - Các BĐTD xây dựng luận văn P 27 ... Chƣơng 1: Cơ sở lí luận thực tiễn sử dụng Bản đồ tƣ dạy học Vật lý trƣờng Dự bị Đại học Dân tộc (31 trang) Chƣơng 2: Vận dụng Bản đồ tƣ dạy học phần Cơ học cho học sinh Dự bị Đại học Dân tộc (40... TRONG DẠY HỌC PHẦN CƠ HỌC CHO HỌC SINH DỰ BỊ ĐẠI HỌC DÂN TỘC” Mục đích nghiên cứu Hƣớng dẫn học sinh DBĐH Dân tộc sử dụng Bản đồ tƣ ôn tập hệ thống hóa kiến thức phần Cơ học nhằm tạo hứng thú học. .. lực nghiên cứu HS q trình dạy học, góp phần nâng cao hiệu chất lƣợng trình dạy học 36 CHƢƠNG SỬ DỤNG BẢN ĐỒ TƢ DUY DẠY VÀ HỌC PHẦN CƠ HỌC Ở TRƢỜNG DỰ BỊ ĐẠI HỌC DÂN TỘC 2.1 Tổng quan phần Cơ học