Nghiên cứu dạy học chương động lực học vật rắn theo định hướng giải quyết vấn đề

Lời cảm ơn! Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Phạm Thị Phú – người trực tiếp hướng dẫn tác giả thực luận văn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới thầy giáo, cô giáo khoa vật lý, khoa sau đại học trường Đại học Vinh tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trình làm luận văn Tác giả bày tỏ lịng biết ơn đến Ban giám hiệu thầy giáo, cô giáo, bạn đồng nghiệp trường THPT Lấp Vò giúp đỡ tác giả trình tác giả học tập nghiên cứu Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến người thân động viên chia sẻ khó khăn q trình làm luận văn Tác giả DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN GQVĐ DHGQVĐ Giải vấn đề Dạy học giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh SGK Sách giáo khao SGV Sách giáo viên THPT Trung học phổ thông GD&ĐT Giáo dục đào tạo PT Phƣơng trình MỤC LỤC Trang Mở đầu Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Cấu trúc luận văn Đóng góp luận văn Nội dung Chƣơng Lý thuyết DH GQVĐ môn vật lý trƣờng phổ thông 1.1 Khái niệm DH GQVĐ 1.1.1 Cơ sở DH GQVĐ 1.1.2 Bản chất DH GQVĐ 1.1.3 Vấn đề tình có vấn đề 1.1.4 Cấu trúc DH GQVĐ 1.1.5 Các mức độ DHGQVĐ 11 1.1.6 Các điều kiện để triển khai DH GQVĐ 14 1.1.7 Vai trò GV & HS DHGQVĐ 16 1.2 Các phƣơng pháp hƣớng dẫn HS giải vấn đề nhận thức Vật lý 17 1.2.1 Chu trình nhận thức vật lý 17 1.2.2 Tiến trình xây dựng kiến thức vật lý theo chu trình nhận thức vật lý 19 1.2.3 Các phƣơng pháp nhận thức sử dụng tiến trình nhận thức vật lý 20 1.3 PPTT nghiên cứu Vật lý DH GQVĐ 23 1.3.1 Các giai đoạn PPTT nghiên cứu Vật lý 24 1.3.2 Mơ hình học vật lý theo định hƣớng DH GQVĐ sử dụng PPTT 25 1.3.3 Ý nghĩa việc sử dụng mơ hình học vật lý theo định hƣớng DH 25 GQVĐ sử dụng PPTT việc bồi dƣỡng tƣ HS 1.4 Vận dụng DHGQVĐ loại học Vật lý 26 1.4.1 DH GQVĐ học xây dựng tri thức 26 1.4.2 DH GQVĐ học tập vật lý 27 1.4.3 DH GQVĐ học thực hành thí nghiệm 29 Kết luận chƣơng 31 Chƣơng Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chƣơng “Động lực học vật rắn” theo định hƣớng DH GQVĐ 2.1 Vị trí, đặc điểm chƣơng “Động lực học vật rắn” 32 2.1.1 Vị trí chƣơng “Động lực học vật rắn” chƣơng trình Vật lý THPT 32 2.1.2 Những thuận lợi chƣơng "Động lực học vật rắn" cho việc thực 33 dạy học theo định hƣớng DHGQVĐ 2.2 Mục tiêu dạy học chƣơng “Động lực học vật rắn” Vật lý 12 chƣơng 33 trình nâng cao 2.2.1 Mục tiêu chƣơng "Động lực học vật rắn" theo chuẩn kiến thức - 33 kỹ Bộ GD & ĐT ban hành 2.2.2 Mục tiêu bổ sung theo định hƣớng nghiên cứu 34 2.3 Nội dung chƣơng “Động lực học vật rắn” Vật lý 12 chƣơng 34 trình nâng cao 2.3.1 Nội dung khoa học 34 2.3.2 Nội dung dạy học 41 2.3.3 Sự tƣơng tự nội dung chƣơng “Động lực học vật rắn” với nội dung 42 học chất điểm 2.3.4 Cấu trúc chƣơng 43 2.4 Khả thực DH GQVĐ chƣơng “Động lực học vật rắn” 45 2.5 Chuẩn bị điều kiện cần cho dạy học chƣơng “Động lực học vật rắn” 45 theo định hƣớng DH GQVĐ 2.5.1 Vấn đề hoá nội dung dạy học chƣơng “Động lực học vật rắn” 45 2.5.2 Xây dựng sở liệu trực quan tạo điều kiện để HS tự lực xây dựng 47 kiến thức kỹ 2.5.3 Thiết kế tình vấn đề dùng cho dạy học chƣơng “Động lực học 50 vật rắn” 2.5.4 Sƣu tầm, biên soạn tập vấn đề dùng cho dạy học chƣơng “Động 53 lực học vật rắn” 2.6 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chƣơng “Động lực học vật 54 rắn” 2.6.1 Bài học xây dựng kiến thức 54 2.6.2 Bài học tập vật lý 65 2.6.3 Bài học thí nghiệm thực hành 70 Kết luận chƣơng 77 Chƣơng Thực nghiệm sƣ phạm 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 78 3.2 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 78 3.3 Phƣơng pháp tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 78 3.4 Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 78 3.5 Nội dung thực nghiệm sƣ phạm 79 3.6 Kết thực nghiệm sƣ phạm 80 Kết luận chƣơng 86 Kết luận 87 Tài liệu tham khảo Danh mục cơng trình tác giả công bố Phụ lục MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đất nƣớc ta thời kì cơng nghiệp hóa, đại hóa, hội nhập phát triển Tình hình địi hỏi giáo dục Việt Nam phải đổi cách mạnh mẽ, sâu sắc, toàn diện với mục tiêu đào tạo hệ trẻ có đầy đủ phẩm chất, lực, kiến thức đáp ứng yêu cầu Điều đƣợc khẳng định Nghị Hội nghị ban chấp hành Trung ƣơng Đảng đƣợc thể chế hóa thành Luật giáo dục Luật giáo dục sửa đổi năm 2009, điều 28 nêu rõ: “Phƣơng 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 dƣỡng phƣơng 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 cho học sinh.” Trong nhiều định hƣớng đổi phƣơng pháp dạy học dạy học giải vấn đề đƣợc xem trọng Chiến lƣợc day học giải vấn đề khắc phục đƣợc hạn chế dạy học truyền thống ƣu điểm bật bồi dƣỡng cho học sinh phƣơng pháp nhận thức khoa học, khả tƣ duy, lực giải vấn đề học tập thực tiễn Chƣơng “Động lực học vật rắn” vật lý 12 vừa đƣợc đƣa vào giảng dạy trƣờng THPT, nội dung chƣơng có nhiều kiến thức đặc biệt mang tính thực tiễn cao Đây lợi cho việc triển khai chiến lƣợc dạy học giải vấn đề Nội dung dạy học chƣơng “Động lực học vật rắn” song lại có tƣơng tự nội dung hình thức so với nội dung dạy học Cơ học chất điểm lớp 10, phƣơng pháp tƣơng tự có hiệu đặc biệt việc hƣớng dẫn học sinh tự lực xây dựng kiến thức khâu giải vấn đề Với lý chọn đề tai: Nghiên cứu dạy học chƣơng “Động lực học vật rắn” theo định hƣớng giải vấn đề MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu dạy học số kiến thức chƣơng “Động lực học vật rắn” Vật lý 12 – Ban khoa học tự nhiên theo định hƣớng dạy học giải vấn đề nhằm bồi dƣỡng lực giải vấn đề theo phƣơng pháp tƣơng tự góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học chƣơng “Động lực học vật rắn” trƣờng phổ thông ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu - Lý thuyết DH GQVĐ PPTT - Quá trình dạy học vật lý trƣờng phổ thông 3.2 Phạm vi nghiên cứu Chƣơng “Động lực học vật rắn” vật lý 12 chƣơng trình nâng cao GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu triển khai dạy học số kiến thức chƣơng “Động lực học vật rắn” theo định hƣớng dạy học giải vấn đề nhƣ đề xuất luận văn bồi dƣỡng cho học sinh lực giải vấn đề theo phƣơng pháp tƣơng tự từ góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 5.1 Tìm hiểu lý thuyết dạy học giải vấn đề 5.2 Tìm hiểu thực tiễn dạy học: - Dạy học giải vấn đề môn Vật lý số trƣờng trung học phổ thông - Dạy học chƣơng “Động lực học vật rắn” 5.3 Nghiên cứu mục tiêu, đặc điểm, nội dung chƣơng “Động lực học vật rắn” 5.4 Chuẩn bị điều kiện cho việc triển khai dạy học giải vấn đề 5.4 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chƣơng “Động lực học vật rắn” theo định hƣớng dạy học giải vấn đề 5.6 Thực nghiệm sƣ phạm PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 6.1 Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu văn kiện Đảng nhà nƣớc, Bộ Giáo dục Đào tạo đổi phƣơng pháp dạy học qua sách, báo, Internet… - Nghiên cứu lý luận dạy học giải vấn đề qua sách, báo,… - Nghiên cứu sách giáo khoa, sách giáo viên vật lý 10, 12 tài liệu hƣớng dẫn, sách tham khảo 6.2 Phƣơng pháp thực nghiệm Thực nghiệm sƣ phạm trƣờng trung học phổ thông CẤU TRÚC LUẬN VĂN Mở đầu Nội dung Chƣơng Dạy học giải vấn đề môn Vật lý trƣờng phổ thông Chƣơng Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chƣơng “Động lực học vật rắn” theo định hƣớng dạy học giải vấn đề Chƣơng Thực nghiệm sƣ phạm Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN VĂN Về lý luận: Góp phần bổ sung sở lý luận dạy học giải vấn đề môn Vật lý: làm rõ mối quan hệ phƣơng pháp tƣơng tự nghiên cứu vật lý dạy học giải vấn đề Về nghiên cứu ứng dụng: - Xây dựng đƣợc chuỗi vấn đề nhận thức dùng cho dạy học GQVĐ chƣơng “Động lực học vật rắn” - Xây dựng đƣợc 05 tình có vấn đề - Xây dựng đƣợc sở liệu trực quan hỗ trợ cho dạy học GQVĐ chƣơng “Động lực học vật rắn”: + Thí nghiệm: 01 thí nghiệm xác định momen quán tính vật rắn + Hình ảnh trực quan: 11 ảnh, 07 video clip + Mơ hình, vật thật: 01 dùng xây dựng khái niệm tọa độ góc - 06 tập vấn đề - Thiết kế đƣợc tiến trình dạy học số kiến thức chƣơng “Động lực học vật rắn” theo định hƣớng GQVĐ: Giáo án Bài 1: Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định (tiết 1) Giáo án Bài 1: Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định (tiếp 2) Giáo án Bài 3: Định luật bảo toàn momen động lƣợng Giáo án Bài 5: Bài tập tổng hợp ôn tập chƣơng “Động lực học vật rắn” Giáo án Bài thực hành: Xác định momen quán tính vật rắn NỘI DUNG Chƣơng DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG MÔN VẬT LÝ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG 1.1 Khái niệm DH GQVĐ Theo nghĩa chung DH GQVĐ trình giáo viên đặt học sinh vào tình có vấn đề hƣớng dẫn HS GQVĐ Kết trình GQVĐ HS tự lực tìm kiến thức mới, kỹ phƣơng pháp 1.1.1 Cơ sở lý luận DH GQVĐ 1.1.1.1 Cơ sở tâm lý học Hoạt động tƣ ngƣời thực xuất có “vấn đề”, tức gặp phải trở lực khoa học “Vấn đề” giải đƣợc vốn tri thức kỹ có Tuy nhiên liên quan mật thiết đến vốn tri thức cũ, giải đƣợc làm tăng thêm vốn hiểu biết Vì mà HS có nhu cầu muốn giải vấn đề Hơn có liên quan “vấn đề” với vốn tri thức cũ nên HS hi vọng có sở để tháo gỡ Nếu GV gợi để HS thấy đƣợc với cố gắng định, họ giải đƣợc vấn đề nâng đƣợc tầm hiểu biết Khi HS trạng thái sẵn sàng tham gia cách tích cực vào việc giải vấn đề [11] 1.1.1.2 Cơ sở triết học Theo triết học vật biện chứng “mâu thuẫn động lực thúc đẩy trình phát triển” DH GQVĐ dựa quy luật Mỗi vấn đề đƣợc gợi cho HS mâu thuẫn yêu cầu, nhiệm vụ nhận thức với vốn tri thức kinh nghiệm sẵn có HS Nếu giải đƣợc mâu thuẫn chủ thể có thêm đƣợc kiến thức [11] Bài tốn nhận thức chứa đựng mâu thuẫn khách quan trình độ tri thức kỹ có HS với trình độ tri thức kỹ mà họ cần đạt tới Điều phải làm cho mâu thuẫn tồn khách quan trở thành mâu thuẫn chủ quan tồn nhận thức HS Chỉ có tích cực tham gia giải mâu thuẫn tiến trình học tập phát triển đƣợc Đồng thời GV phải gợi mở phƣơng hƣớng khả giải mâu thuẫn Khi nhận thấy đƣợc khả 10 KẾT LUẬN CHƢƠNG Trên sở lý thuyết DHGQVĐ chƣơng phân tích mục tiêu, nội dụng chƣơng "Động lực học vật rắn", chuyển nội dung dạy học thành vấn đề nhận thức xây dựng tình có vấn đề gây hứng thú học tập cho HS Từ đó, HS chủ động, tích cực, tự lực giải vấn đề thông qua câu hỏi định hƣớng GV trình xây dựng kiến thức - Bên cạnh xây dựng sơ đồ lơgíc nội dung chƣơng thiết kế tiến trình dạy học cụ thể theo định hƣớng DHGQVĐ sử dụng phƣơng pháp tƣơng tự cho bài: + Bài 1: Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định (2 tiết) + Bài 3: Momen động lƣợng Định luật bảo toàn momen động lƣợng + Bài tập tổng hợp ơn tập chƣơng + Bài thí nghiệm thực hành: Xác định momen quán tính số vật rắn thực nghiệm Trong tiến trình chúng tơi trình bày theo trình tự nhƣ sau: - Ý tƣởng sƣ phạm - Mục tiêu dạy học - Chuẩn bị GV HS - Tiến trình hoạt động dạy học Riêng tập tổng hợp ôn tập chƣơng dùng grap nội dung chƣơng giúp HS hệ thống kiến thức sử dụng số tập định tính, định lƣợng rèn luyện kĩ vận dụng lý thuyết vào trƣờng họp cụ thể Trên sở kết đạt đƣợc chƣơng 2, tiến hành thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài 82 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm Nhằm kiểm tra giả thiết khoa học đề tài: Nếu triển khai dạy học số kiến thức chƣơng “Động lực học vật rắn” theo định hƣớng dạy học giải vấn đề nhƣ đề xuất luận văn bồi dƣỡng cho HS lực giải vấn đề theo PPTT từ góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học 3.2 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm HS hai lớp 12A3 12A4 (học theo chƣơng trình nâng cao) Trƣờng THPT Lấp Vị – Lấp Vò – Đồng Tháp 3.3 Phƣơng pháp tiến hành thực nghiệm - Trao đổi với Ban giám hiệu nhà trƣờng, tổ chun mơn với mục đích thực nghiệm xin phép cho triển khai kế hoạch thực nghiệm - Gặp thầy Lƣơng Sĩ Dũng GV trực tiếp giảng dạy hai lớp đƣợc chọn làm thực nghiệm để trao đổi mục đích, nhiệm vụ, nội dung thực nghiệm Cùng thảo luận giáo án thực nghiệm, nhờ thầy dạy giáo án thực nghiệm thiết kế lớp thực nghiệm - Tham gia dự lớp đối chứng lớp thực nghiệm trƣớc tiến hành thực nghiệm để HS làm quen với có mặt chúng tơi lớp 3.4 Nhiệm vụ thực nghiệm Thực nghiệm sƣ phạm nhằm giải vấn đề sau: - Kiểm tra thái độ khả lĩnh hội tri thức PPTT HS - Đánh giá tính phù hợp việc sử dụng PPTT tiến trình day học kiến thức chƣơng “Động lực học vật rắn” theo định hƣớng DHGQVĐ - Khi thực dạy học theo định hƣớng GQVĐ chất lƣợng dạy học có đƣợc nâng lên hay không? 83 3.5 Nội dung thực nghiệm 3.5.1 Thời gian thực nghiệm Từ 15 tháng năm 2011 đến 10 tháng năm 2011 3.5.2 Lựa chọn lớp đối chứng lớp thực nghiệm - Tìm hiểu tình hình học tập lớp thơng qua kết năm học lớp 11 để so sánh lực học tập lớp Bảng So sánh học lực HS hai lớp đối chứng thực nghiệm Học lực Lớp Đối chứng 12A3 Thực nghiệm 12A4 Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém Tổng số 15,6 % 15,9 % 18 40% 18 40,9 % 17 37,8 % 18 40,9 % 4,4 % 4,5 % 0,0 % 0,0 % 45 44 - Trên sở chọn hai lớp 12A3 12A4 làm lớp đối chứng (ĐC) lớp thực nghiệm (TN) - Hai lớp thực nghiệm đối chứng có sĩ số chất lƣợng gần tƣơng đƣơng 3.5.3 Tiến hành thực nghiệm - Nội dung giảng dạy hai lớp nhƣ tác giả trực tiếp giảng dạy theo phân phối chƣơng trình SGK vật lý 12 nâng cao hành - Đối với lớp thực nghiệm (lớp 12A4), GV dùng giáo án thực nghiệm (soạn chƣơng 2) để tiến hành giảng dạy: + Giáo án + Bài 1: Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định + Giáo án Bài 3: Momen động lƣợng Định luật bảo toàn momen động lƣợng + Giáo án Bài 5:Bài tập tổng hợp ôn tập chƣơng + Giáo án Bài thực hành: Xác định momen quán tính số vật rắn thực nghiệm - Đối với lớp đối chứng (12A3 ) GV tiến hành theo dạy theo phƣơng pháp thông thƣờng 84 - HS hai lớp làm kiểm tra (một 15 phút 45 phút theo phân phối chƣơng trình) Hai lớp đƣợc tiến hành kiểm tra thời điểm thời gian làm nhƣ (Nội dung kiểm tra phần phụ lục 4) Cơ cấu đề kiểm: - Đề kiểm tra 15 phút: gồm 10 câu hỏi trắc nghiệm có lựa chọn - Đề kiểm tra 45 phút: gồm 10 câu hỏi trắc nghiệm có lựa chọn 03 tập tự luận - Với cấu đề kiểm tra gồm 40% câu hỏi nhận biết, 40% câu hỏi thông hiểu, 20% câu hỏi vận dụng đơn giản 3.6 Kết thực nghiệm 3.6.1 Về mặt định tính Qua quan sát diễn biến tiết học thực nghiệm đối chứng chúng tơi có nhận xét nhƣ sau: - Các tiết học lớp thực nghiệm lôi kéo đƣợc ý em HS, em tích cực suy nghĩ, tranh luận cảm thấy tự tin hơn, hăng hái xây dựng bài, chủ động tìm kiếm giải mâu thuẫn nhận thức - Ban đầu HS lớp thực nghiệm cịn lúng túng trƣớc câu hỏi mà GV đặt ra, nhƣng học sau đó, HS quen dần diễn đạt rõ ràng, mạch lạc - Trong q trình giải vấn đề thơng qua câu hỏi định hƣớng giáo viên em phát biểu sơi nổi, đặc biệt khâu suy đốn giả thuyết em đƣa nhiều giả thuyết, giả thuyết chƣa hoàn thiện nhƣng trình tranh luận dƣới định hƣớng giáo viên có giả thuyết bị bác bỏ giả thuyết cịn lại đƣợc bổ sung hồn chỉnh - Đối với HS lớp thực nghiệm việc nắm vững kiến thức cách sâu sắc, em cịn có khả giải vấn đề, vận dụng kiến thức tình khác trình dạy học - Đối với lớp ĐC em tiếp nhận kiến thức cách thụ động theo tiến trình SGK tiết học khơng đem lại hiệu cao nhƣ lớp TN 85 - GV dạy thực nghiệm làm quen với phƣơng pháp dạy học sáng tạo, thực vai trò ngƣời tổ chức điều khiển hoạt động nhận thức HS Sử dụng câu hỏi định hƣớng lúc, chỗ có tác dụng kích thích HS tự lực đến kiến thức mới, đào sâu, khai thác khía cạnh kiến thức khác - Trong dạy thực nghiệm có nhiều giáo viên trƣờng đến dự giờ, tất giáo viên đánh giá cao tiến trình dạy học mà chúng tơi xây dựng 3.6.2 Về mặt định lƣợng 3.6.2.1 Xứ lý kết kiểm tra sau thực nghiệm Các kiểm tra sau thực nghiệm đƣợc GV dạy thực nghiệm chấm điểm theo thang điểm hệ số 10 Bài kiểm tra đƣợc thực hai đối tƣợng: đối chứng thực nghiệm Chúng lập đƣợc bảng sau: Bảng Bảng phân phối kết Số Lớp HS Số HS đạt điểm xi 2< xi 3 3< xi  4< xi  5< xi 6 6< xi  7< xi  8< xi  9< xi  10 TN 44 11 13 ĐC 45 10 12 Để thấy rõ số % HS đạt đƣợc mức điểm khác lập bảng phân phối tần suất Trong bảng tần suất giá trị xi tỉ số ni ni số n HS đạt điểm xi , n số HS dự kiểm tra Bảng 3 Bảng phân phối tần suất Lớp Số HS Số % HS đạt điểm xi 2< xi 3 3< xi  4< xi  5< xi  6< xi  7< xi  8< xi  9< xi  10 TN 44 0,00 2,27 4,55 20,45 25,00 29,55 15,91 2,27 ĐC 45 2,22 8,89 15,56 22,22 26,67 15,56 8,89 0,00 86 Từ bảng phân phối tần suất có đồ thị phân bố tần suất (Đồ thị 1) 35,0 30,0 Phần trăm 25,0 20,0 TN 15,0 DC 10,0 5,0 0,0 Điểm Đồ thị 1: Đƣờng phân bố tần suất Bảng Bảng phân bố tần suất tích luỹ Để biết đƣợc HS đạt từ điểm trở xuống ta cộng dồn tần suất điểm số xi với tần suất tất điểm số nhỏ xi đƣợc tần số tích luỹ từ nhỏ lên Lớp Số HS TN 44 ĐC 45 Số % HS đạt điểm  xi 10 0,0 0,0 0,00 2,27 6,82 27,27 52,27 81,82 97,73 100,00 0,0 0,0 2,22 11,11 26,67 48,89 75,56 91,11 100,00 100,00 87 Từ bảng phân bố tần suất tích luỹ có đồ thị phân bố tần suất tích luỹ (Đồ thị 2) 120,0 Phần trăm 100,0 80,0 TN 60,0 DC 40,0 20,0 0,0 Điểm Đồ thị 2: Đƣờng phân bố tần suất tích luỹ * Từ bảng số liệu từ đồ thị biểu diễn cho thấy: chất lƣợng làm lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Cụ thể tỉ lệ HS kiểm tra đạt loại trung bình, yếu lớp thực nghiệm giảm đáng kể so với lớp đối chứng Ngƣợc lại tỉ lệ HS đạt loại giỏi lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Đƣờng tích luỹ ứng với lớp TN nằm bên phải phía dƣới đƣờng tích luỹ ứng với lớp ĐC Điều cho thấy kết học tập HS lớp thực nghiệm cao so với lớp đối chứng Bảng Bảng phân phối thực nghiệm: Số HS đạt điểm xi (i = 0; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; ;10 Lớp Số HS dự kiểm tra Số HS đạt điểm xi 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10 TN 44 0 1 5 ĐC 45 5 0 Theo bảng 3- 5, chúng tơi xử lí số liệu theo thống kê tốn học thu đƣợc kết nhƣ sau: - Điểm trung bình kiểm tra: n Từ công thức: x i 1 ni xi n Ta có: 88 10 xTN   i 1 10 x DC   i 1 (ni xi )TN  7, 08 44 (ni xi ) DC  6,12 45 - Độ lệch chuẩn: 10  ni ( xi  x)2  n i 1 Từ công thức:  đo mức độ phân tán số liệu quanh giá trị X, dãy có  nhỏ đƣợc xem đồng Ta có: TN 10  ni ( xi  7,08)2  TN  1,31  44 i 1 10 ni ( xi  6,12)   DC  1, 49  45 i 1  DC  Hệ số biến thiên:  V  100% x Từ công thức: Hệ số biến thiên V cho biết mức độ phân tán số liệu VTN  VDC  TN xTN  DC xDC 100%  VTN  1,31 100%  18,50% 7, 08 100%  VDC  1, 49 100%  24, 07% 6,12 Từ có bảng thống kê thơng số tốn học sau Bảng Bảng thơng số thống kê tốn Nhóm Điểm TBKT Độ lệch chuẩn Hệ số biến thiên TN 7,08 1,31 18,50% ĐC 6,12 1,49 24,07% 89 Nhận xét: Số HS đạt điểm dƣới lớp thực nghiệm chiếm tỉ lệ thấp lớp đối chứng Điểm trung bình kiểm tra lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Hệ số biến thiên lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng, nói cách khác độ phân tán số liệu thống kê lớp thực nghiệm so với lớp đối chứng * Từ nhận xét thấy phƣơng pháp giảng dạy lớp thực nghiệm hiệu cao so với phƣơng pháp giảng dạy lớp đối chứng Tuy nhiên kết ngẫu nhiên mà có để độ tin cậy cao cần phải kiểm định thống kê 3.6.2.2 Kiểm định thống kê - Gọi H0: Giả thuyết thống kê (với X TN > X ĐC) không thực chất mà ngẫu nhiên mà có với mức ý nghĩa  =0,05 - Gọi H1: Đối giả thuyết thống kê: khác X TN X X TN > X ĐC) ĐC (cụ thể là thực chất, tác động định hƣớng dạy học theo hƣớng phát triển tập Vật lý mà có Để kiểm định giả thuyết H1 ta sử dụng đại lƣợng ngẫu nhiên Z: Z XTN  XDC S12 S22  N1 N2  7,08  6,12 1,312 1,492  44 45  3,23 Với N1 = 44 ; N2 = 45 sỉ số HS lớp thực nghiệm lớp đối chứng N’ = N1 + N2 – = 87, mà Z = 3,23 khơng có bảng Student (dạng I), nên tra bảng phân phối Stuđent (dạng II) với N’ từ 63 đến 175, ta có ba giá trị Z Z1 = 2,0 (P = 0,95); Z2 = 2,6 (P = 0,99); Z3 = 3,4 (P = 0,999) Với giá trị thực nghiệm Z, ta có kết so sánh: Z2 < Z < Z3 => ta chấp nhận Z > Z2 Sự sai lệch điểm số trung bình nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng đáng tin cậy với xác suất 99% Kết đạt đƣợc ngẫu nhiên mà tác động dạy học theo tinh thần dạy học giải vấn đề 90 KẾT LUẬN CHƢƠNG Kết thực nghiệm cho phép khẳng định giả thuyết luận văn đặt đắn Dạy học theo định hƣớng DHGQVĐ sử dụng phƣơng pháp tƣợng tự số kiến thức chƣơng “Động lực học vật rắn” - Vật lý 12 - nâng cao tạo đƣợc không khí học tập sơi nổi, HS học tập tích cực chủ động, kích thích đƣợc khả tìm tịi sáng tạo em Tổ chức dạy học theo định hƣớng DHGQVĐ đem lại hiệu bƣơc đầu việc nâng cao chất lƣợng học tập Nhƣ nói sử dụng dạy học giải vấn đề góp phần thực chủ trƣơng đổi phƣơng pháp dạy học nạy nhà trƣờng phổ thông 91 KẾT LUẬN CHUNG DH GQVĐ định hƣớng phát huy tính tự lực, tinh thần chủ động, sáng tạo lực giải vấn đề HS Dạy học GQVĐ có khả lơi HS vào trình học tập, đặc biệt khơi dậy đƣợc lòng ham muốn khám phá tri thức thức HS DH GQVĐ có khả thâm nhập vào hầu hết phƣơng pháp dạy học, thâm nhập vào phƣơng pháp đó, khơng phát huy ƣu điểm mà khắc phục đƣợc hạn chế phƣơng pháp Trong q trình vận dụng định hƣớng DH GQVĐ dạy học chƣơng “Động lực học vật rắn”, đề tài giải đƣợc nhiệm vụ sau: - Góp phần bổ sung sở lý luận DH GQVĐ môn Vật lý Làm rõ mối quan hệ PPTT nghiên cứu Vật lý giải vấn đề - Xây dựng đƣợc chuỗi vấn đề nhận thức, sở liệu trực quan hổ trợ DH GQVĐ - Thiết kế đƣợc tình có vấn đề tiến trình dạy học kiến thức chƣơng “Động lực học vật rắn” theo định hƣớng DH GQVĐ Kết thực nghiệm thực nghiệm sƣ phạm cho thấy tính khả thi hiệu tiến trình dạy học mà chúng tơi xây dựng Điều khẳng định tính khả thi hiệu chiến lƣợc DH GQVĐ trình đổi phƣơng pháp dạy học nƣớc ta 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO ƠKơn V - Những sở việc dạy học nêu vấn đề - NXB GD Hà Nội 1976 M A Đanilôp M N Xcatkin - Lý luận dạy học trường phổ thông - NXB GD Hà Nội Lƣơng Duyên Bình Vật lý đại cương – Tập 1, NXBGD 2009 Tô Giang Bồi dưỡng học sinh giỏi THPT – Cơ học 2, NXBGD 2010 Nguyễn Quang Lạc Lý luận dạy học đại trường phổ thông, Bài giảng chuyên đề cho học viên cao học, ĐHV Nguyên Quang Lạc Lý luận dạy học vật lý trường phổ thông, ĐHV 1997 Phạm Thị Phú Chuyến hoá phƣơng pháp nhận thức vật lý thành phƣơng pháp dạy học vật lý - ĐH Vinh 2006 Phạm Thị Phú Nghiên cứu vận dụng phương pháp nhận thức vào dạy học giải vấn đề dạy học vật lý trung học phổ thông Đại học Vinh - Đề tài cấp Bộ 2001 – 2002 Phạm Thị Quý Nghiên cứu sử dụng dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao theo định hướng DHGQVĐ Luận văn thạc sỹ Trƣờng ĐHV Nghệ an 2008 10 Nguyễn Trọng Sửu Hướng dẫn thực chương trình SGK 12 mơn vật lý NXB GD 11 Hoàng Danh Tài Nghiên cứu sử dụng dao động ký điện tử dạy học số kiến thức vật lý trừu tượng lớp 12 theo định hướng DHGQVĐ Luận văn thạc sỹ trƣờng ĐHV - Nghệ An 2006 12 Nguyễn Đức Thâm - Nguyễn Ngọc Hƣng - Phạm Xuân Quế Phương pháp dạy học Vật lý trường phổ thông NXB ĐHSP Hà Nội 2003 13 Nguyễn Đức Thâm - Nguyễn Ngọc Hƣng Tổ chức hoạt động học sinh dạy học Vật lý trường phổ thông NXB ĐHQG Hà Nội 1999 14 Phạm Hữu Tòng Lý luận dạy học vật lý trƣờng phổ thông – NXB GD 2001 93 15 Phạm Hữu Tòng - Phạm Xuân Quế (Nhóm trƣởng) - Nguyễn Đức Thâm - Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên cho GV THPT chu kỳ ba 2004 -2007 - Viện nghiên cứu sƣ phạm - Hà Nội 16 Lê Trọng Tƣờng – Nguyễn Thị Thanh Hƣơng Cơ học Dự án đào tạo giáo viên THCS NXB ĐHSP 2007 17 Trần Văn Việt Nghiên cứu dạy học chƣơng “Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 chƣơng trình nâng cao theo tinh thần DH GQVĐ Luận văn thạc sỹ ĐHV – Nghệ An 2009 18 Sách giáo khoa, sách GV, tài liệu chuẩn kiến thức sách BT vật lý 12 nâng cao – NXB GD 2008 94 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 95 96 ... dẫn học sinh tự lực xây dựng kiến thức khâu giải vấn đề Với lý chọn đề tai: Nghiên cứu dạy học chƣơng ? ?Động lực học vật rắn? ?? theo định hƣớng giải vấn đề MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu dạy học. .. chƣơng "Động lực học vật rắn" 48 Động lực học vật rắn Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định Động lực học Động học Tọa độ góc Tốc độ góc Momen lực Momen qn tính Phƣơng trình động lực học Gia... Chƣơng ? ?Động lực học vật rắn? ?? vật lý 12 chƣơng trình nâng cao GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu triển khai dạy học số kiến thức chƣơng ? ?Động lực học vật rắn? ?? theo định hƣớng dạy học giải vấn đề nhƣ đề xuất