Rèn luyện kỹ năng phân tích tổng hợp cho học sinh lớp 10 nâng cao qua hệ thống bài tập chương động lực học chất điểm

Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học vinh ====***==== Trần Thị tâm rèn luyện kỹ phân tích tổng hợp cho học sinh lớp 10 nâng cao thông qua hệ thống tập ch-ơng động lực học chất điểm Chuyên ngành: Lý luận PPDH vật lý MÃ số: 60.14.10 Luận văn thạc sĩ giáo dục häc Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: PGS.TS Ngun Quang L¹c Vinh – 2009 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Chúng ta sống kỉ XXI, kỉ trí tuệ sáng tạo Đất nƣớc ta bƣớc vào thời kỳ CNH – HĐH Viễn cảnh sống tƣơi đẹp, nhƣng có nhiều thách thức địi hỏi ngành Giáo dục Đào tạo có đổi bản, mạnh mẽ, vƣơn tới ngang tầm với phát triển chung giới khu vực Sự nghiệp Giáo dục Đào tạo phải góp phần định vào việc bồi dƣỡng trí tuệ khoa học, lực sáng tạo cho hệ trẻ Định hƣớng chung đổi PPDH phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh phù hợp với đặc điểm lớp 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 học tập cho học sinh Nhiệm vụ việc dạy học nói chung dạy học mơn vật lí nói riêng đào tạo nguồn nhân lực cho CHN – HĐH đất nƣớc đào tạo hệ trẻ thành ngƣời vừa giỏi lí thuyết thành thạo thực hành Đổi nghiệp Giáo dục Đào tạo phụ thuộc nhiều yếu tố, yếu tố quan trọng đổi phƣơng pháp dạy học có phƣơng pháp dạy học mơn vật lí Đáp ứng u cầu đổi q trình dạy học vật lí dùng phƣơng tiện dạy học khác Bài tập vật lí phƣơng tiện dạy học thuộc nhóm phƣơng tiện thực hành, sử dụng hợp lí thực đƣợc phƣơng pháp dạy học tích cực Trong lĩnh vực nghiên cứu vấn đề tập từ trƣớc đến có nhiều cơng trình tác giả ngồi nƣớc nhƣ L.I.Rêznicov, V.G.Razumơvxki…, Việt Nam Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (phƣơng pháp giảng dạy vật lí trƣờng phổ thơng, 2002), Phạm Hữu Tịng (phƣơng pháp dạy tập vật lí, 1989)… tác giả qua biên soạn giáo trình phƣơng pháp giảng dạy vật lí trƣờng phổ thông thời kỳ bổ sung hoàn chỉnh nêu bật đƣợc tác dụng tập vật lí dạy học, cách phân loại tập vật lí, soạn thảo hệ thống tâp vật lí nhằm củng cố, vận dụng kiến thức học đề xuất phƣơng pháp giải tập, số đề tài cụ thể giáo trình vật lí phổ thơng giúp ích nhiều cho giáo viên việc hƣớng dẫn học sinh giải tập vật lí Hiện trƣờng THPT lớp đầu cấp (lớp 10) việc giải tập vật lí học sinh cịn nhiều hạn chế Tại lớp nhƣ thời gian tự học nhà học sinh chƣa biết làm để giải trọn vẹn tập vật lí Họ gặp phải nhiều vƣớng mắc, trình giải, họ thƣờng liệt kê cách không đầy đủ công thức kết hợp chúng lại cách ngẫu nhiên để có đáp số Cách giải nhƣ hồn tồn khơng thích hợp, kết nhận đƣợc không nêu bật lên đƣợc ý nghĩa vật lí Chƣơng “Động lực học chất điểm” thuộc phần học sách giáo khoa vật lí 10 khó, địi hỏi học sinh phải có lực phân tích , tổng hợp cách sâu sắc nắm đƣợc nội dung chƣơng trình Việc vận dụng phƣơng pháp phân tích - tổng hợp để giải tập vật lí chƣơng “Động lực học chất điểm” mở cho em hƣớng giải tập linh hoạt hơn; sở phân tích kiện đề ra, đại lƣợng biết đại lƣợng chƣa biết, phân tích cơng thức học Sau tổng hợp liệu tìm hƣớng giải phù hợp, nhanh gọn Hơn năm dạy học trƣờng trung học phổ thơng, tập vật lí đề tài mà tơi tâm đắc có nhiều trăn trở Xuất phát từ lí tơi chọn đề tài “Rèn luyện kỹ phân tích - tổng hợp cho học sinh lớp 10 thông qua hệ thống tập chƣơng Động lực học chất điểm” Mục đích nghiên cứu Nâng cao chất lƣợng dạy học chƣơng “Động lực học chất điểm” nói riêng dạy học phần học lớp 10 nói chung thơng qua việc hình thành cho học sinh kỹ phân tích - tổng hợp giải tập vật lí chƣơng “Động lực học chất điểm” lớp 10 THPT Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiêncứu: + Phát triển kỹ phân tích - tổng hợp dạy học vật lí sử dụng tập + Học sinh lớp 10 THPT - Phạm vi nghiên cứu: Dạy học phần “Động lực học chất điểm”, đặc biệt tập chƣơng theo hƣớng rèn luyện kỹ phân tích - tổng hợp cho học sinh 4.Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng đƣợc hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” cách phong phú, đa dạng đề xuất tiến trình, hƣớng dẫn học sinh hình thành kỹ phân tích - tổng hợp giải nâng cao chất lƣợng hiệu dạy học chƣơng nói riêng dạy học vật lí nói chung Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận khái niệm kỹ năng, kỹ phân tích - tổng hợp dạy học vật lí - Bài tập vật lí, vai trị tập vật lí dạy học mơn - Nghiên cứu nội dung kiến thức lý thuyết xây dựng hệ thống tập phần “Động lực học chất điểm” chƣơng trình vật lí phổ thơng tài liệu tham khảo - Đề xuất phƣơng pháp giải tập phần “Động lực học chất điểm” theo định hƣớng đề tài - Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính khả thi hiệu phƣơng pháp giải tập mà đề tài đề xuất Phƣơng pháp nghiên cứu * Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu số tài liệu, sách báo tham khảo có liên quan đến việc hình thành kỹ tƣ cho học sinh dạy học vật lí - Tìm hiểu sở lý luận việc giải tập vật lí đặc biệt ý đến vai trò hiệu việc giải tập vật lí theo hƣớng hình thành kỹ phân tích tổng hợp cho học sinh - Điều tra thực tế tình hình dạy học chƣơng “Động lực học chất điểm” trƣờng THPT - Nghiên cứu nội dung kiến thức vật lí chƣơng “Động lực học chất điểm” * Nghiên cứu thực nghiệm - Sƣu tầm, chọn lọc hệ thống tập hợp lí, đề xuất tiến trình hình thành kỹ phân tích - tổng hợp cho học sinh giải hệ thống tập - Soạn thảo giáo án cho tiết học tập vật lí chƣơng “Động lực học chất điểm” theo tiến trình - Thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài Cấu trúc luận văn Luận văn có phần: * Phần mở đầu (4 trang, từ trang đến 4) * Phần nội dung (70 trang, từ trang đến trang 75) Gồm chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lý luận thực tiễn đề tài Chƣơng 2: Một số biện pháp hình thành kĩ phân tích - tổng hợp cho học sinh lớp 10 nâng cao thông qua hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm * Phần kết luận (2 trang, từ trang 76 đến trang 77) * Tài liệu tham khảo (2 trang, từ trang 78 đến trang 79) * Phụ lục Đóng góp luận văn * Về lý luận: Góp phần làm sáng tỏ nội dung “Rèn luyện kĩ phân tích tổng hợp cho học sinh” việc giải tập vật lí trƣờng phổ thông * Về thực tiễn - Xây dựng đƣợc số biện pháp “Hình thành kĩ phân tích - tổng hợp cho học sinh” việc giải tập vật lí - Vận dụng số biện pháp “Hình thành kĩ phân tích - tổng hợp cho học sinh lớp 10 nâng cao thông qua hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1 Khái niệm kỹ 1.1.1 Khái niệm kỹ Kỹ - khả vận dụng kiến thức (khái niệm, cách thức, phƣơng pháp…) để giải nhiệm vụ Bất kỹ dựa sở lý thuyết Cơ sở lý thuyết – kiến thức Kiến thức kết phản ánh Sự vận dụng kiến thức để khám phá, biến đối kỹ Muốn kiến thức sở kỹ kiến thức phải phản ánh đầy dủ thuộc tính chất, đƣợc thử thách thực tiễn tồn ý thức với tƣ cách công cụ hành động Vì hình thành kỹ chịu ảnh hƣởng yếu tố sau đây: Nội dung tập, nhiệm vụ đặt đƣợc cụ thể hoá hay bị che phủ yếu tố phụ làm lệch hƣớng tƣ có ảnh hƣởng đến hình thành kỹ Bài tốn trở nên dễ dàng học sinh biết gạt yếu tố phụ mà nhận mối quan hệ đại lƣợng Tâm thói quen Khả khái qt hố nhìn đối tƣợng cách tồn thể 1.1.2 Hình thành kỹ Thực chất hình thành kỹ việc làm cho học sinh nắm vững hệ thống thao tác tƣ thao tác thực hành nhằm làm sáng tỏ thông tin chứa đựng tập, nhiệm vụ đƣợc giao đối chiếu chúng với yêu cầu cụ thể tìm cách hành động thích hợp để giải tập hay nhiệm vụ 1.2 Khái niệm kĩ phân tích Kỹ phân tích khả vận dụng kiến thức để phân chia toàn (các vật, tƣợng vật lí phức tạp) thành yếu tố riêng lẻ (các phận, tính chất, mối liên hệ) nhằm nhận thức yếu tố riêng lẻ, xác định vị trí, vai trị, chức yếu tố riêng lẻ toàn Trong việc giải tập vật lí, kỹ phân tích kỹ nói khả vận dụng kiến thức để phân chia tập vật lí nhiều giai đoạn, giai đoạn tập nhỏ đơn giản tập tạo thành hệ thống gồm nhiều tập nhỏ Để tìm ẩn số ta phải lần lƣợt giải tập nhỏ Và nhƣ việc giải tập phải ẩn số 1.3 Khái niệm kĩ tổng hợp Kỹ tổng hợp kỹ nói khả vận dụng kiến thức để liên kết yếu tố riêng lẻ biết thành toàn Sản phẩm tổng hợp khơng phải tồn lúc đầu (trƣớc phân tích) mà toàn đƣợc nhận thức tới yếu tố, mối liên hệ yếu tố thống chúng Trong việc giải tập vật lí, kỹ tổng hợp kỹ nói khả vận dụng kiến thức để tìm hiểu liên kết kiện Nghĩa việc giải tập vật lí khơng ẩn số mà kiện toán để tính tốn (hoặc lập luận) tiến dần đến ẩn số phải tìm 1.4 Mối quan hệ kĩ phân tích kĩ tổng hợp Kỹ phân tích kỹ tổng hợp hai mặt q trình tƣ thống Kỹ phân tích sở kỹ tổng hợp, đƣợc tiến hành theo hƣớng dẫn tới kỹ tổng hợp Kỹ tổng hợp diễn sở kỹ phân tích Kỹ phân tích kỹ tổng hợp nhiều xen kẽ Kỹ phân tích sâu kỹ tổng hợp trở nên đầy đủ nhiêu, tri thức vật, tƣợng phong phú nhiêu 1.5 Các bƣớc phƣơng pháp phân tích - tổng hợp Bƣớc 1: Khảo sát đối tƣợng cần nhận thức (vật thể, q trình, trạng thái) cách tồn Nếu đối tƣợng cần nhận thức vật thể ta khơng khảo sát đối tƣợng hình thức bên ngồi mà cịn phải xem xét mục đích sử dụng chức đối tƣợng, số vật thể học sinh biết mục đích sử dụng chúng Bƣớc 2: Phân chia đối tƣợng nhận thức thành yếu tố, phận, tính chất, mối liên hệ Bƣớc 3: Tách yếu tố (bản chất) khỏi yếu tố không (không chất) Bƣớc 4: Tập hợp yếu tố (bản chất) thành đối tƣợng trừu tƣợng Ở bƣớc mối liên hệ yếu tố (bản chất) làm rõ Nếu đối tƣợng cần nhận thức vật thể vẽ sơ đồ diễn tả hiệu phối hợp yếu tố Bƣớc 5: Khái quát hố tìm mối liên hệ có tính quy luật, rút quy luật hoạt động cho tất đối tƣợng tƣơng tự Bƣớc 6: Kiểm tra khái qt hố đối tƣợng loại nhƣng khơng thuộc đối tƣợng nghiên cứu Việc mục đích chức tồn (ở bƣớc 1) dẫn tới phải tìm yếu tố (bản chất) toàn (ở bƣớc 3) Ở yếu tố không (không chất) cho việc thực chức toàn đƣợc nhận thức rõ Các bƣớc có ý nghĩa lớn dối với việc thu nhận kiến thức Tuy nhiên sử dụng phƣơng pháp phân tích tổng hợp khơng phải trƣờng hợp tiến hành đầy đủ bƣớc 1.6 Tác dụng tập vật lí việc rèn luyện kĩ phân tích tổng hợp Tác dụng tập vật lí dạy học mơn vật lí xem xét dƣới góc độ việc thực chức lý luận dạy học việc thực nhiệm vụ dạy học mơn 1.6.1 Bài tập vật lí chức lý luận dạy học + Chức thứ q trình dạy học vật lí: Củng cố trình độ tri thức kỹ xuất phát cho học sinh Thực chức này, giáo viên sử dụng nhiều phƣơng tiện khác Bài tập vật lí phƣơng tiện có hiệu Bằng cách giao cho học sinh giải tập có nội dung phƣơng pháp gắn với nội dung phƣơng pháp vấn đề nghiên cứu, giáo viên giúp học sinh nhớ lại, củng cố vững tri thức học Do họ vững vàng bƣớc vào tiếp thu Hơn thấy liên quan lơgíc kỹ cũ với vấn đề mới, học sinh hứng thú sẵn sàng việc tham gia xây dựng Để củng cố trình độ xuất phát cho học sinh kết hợp việc sử dụng phƣơng tiện tập vật lí với phƣơng tiện thí nghiệm, phƣơng tiện nghe nhìn Nhờ mà kiểm tra đánh giá củng có trình độ tri thức lẫn kỹ thực hành thí nghiệm, kỹ quan sát, mơ tả, giải thích kiện, kỹ sử dụng đồ hoạ, sử dụng tốn học, sử dụng ngơn ngữ họ + Chức thứ hai trình dạy học vật lí là: Hình thành tri thức kỹ cho học sinh Để sử dụng phƣơng tiện tập dạy có nội dung kỹ cho học sinh, đòi hỏi giáo viên phải đầu tƣ thời gian sức lực, thoát li khỏi ràng buộc sách giáo khoa, phải có sáng tạo lớn Nếu làm đƣợc nhƣ học sinh động, học sinh đƣợc huy động để tham gia tích cực vào hoạt động dạy học Ngồi ra, tập có nội dung số liệu gắn với thực tế đời sống sản xuất, tập thí nghiệm, tập ngắn gọn, lời giải đƣa đến ngạc nhiên mẻ cho học sinh, phƣơng tiện tạo đƣợc tình có vấn đề, kích thích đƣợc học sinh việc tham gia học + Chức thứ ba q trình dạy học vật lí là: Ơn luyện củng cố tri thức kỹ vật lí cho học sinh Ở tập vật lí phƣơng tiện để giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ gắn liền với việc củng cố đƣờng mòn liên hệ tạm thời dây thần kinh trung ƣơng tri thức kỹ vừa học lớp, để họ tập dƣợt việc tìm kiếm mối liên hệ kiến thức học vận dụng chúng vào tình quen biết, quen biết có biến đổi tình lạ Nhƣ vậy, sau học học sinh đƣợc giao tập định Mức độ phức tạp tập đƣợc tăng lên Số lƣợng tập tăng theo lực học sinh Nội dung vấn đề cần phải ôn luyện đƣợc giáo viên lựa chọn theo yêu cầu chƣơng trình, theo mức độ quan trọng vấn đề chƣơng trình + Chức thứ tƣ trình dạy học vật lí là: Tổng kết hệ thống hố kiến thức chƣơng, phần chƣơng trình mơn Các tập vật lí chức tổng kết hệ thống hoá tri thức nên tập tổng hợp, không nên dùng tập dƣới dạng câu hỏi lí thuyết vụn vặt rời rạc Tốt giao cho học sinh tập vừa có tính sáng tạo vừa có tính tổng hợp Và việc tổng kết, hệ thống hố tri thức phần vật lí đƣợc tiến hành dƣới dạng tuần lễ học có định hƣớng thiết kế Đây vấn đề phức tạp, địi hỏi gia cơng giáo viên nhiều + Chức thứ năm trình dạy học vật lí: Kiểm tra, đánh giá trình độ chất lƣợng tri thức kỹ học sinh 1.6.2 Bài tập vật lí việc thực nhiệm vụ dạy học môn + Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức Trong giải tập, học sinh phải vận dụng kiến thức khái quát, trừu tƣợng vào trƣờng hợp cụ thể đa dạng; nhờ mà học sinh nắm đƣợc biểu cụ thể chúng thực tế, phát ngày nhiều tƣợng thuộc ngoại diên khái niệm chịu chi phối định luật hay thuộc ngoại vi ứng dụng chúng Các vật, tƣợng bị chi phối nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hay liên tiếp chồng chéo lên Do biểu chúng tự nhiên phức tạp Bài tập vật lí phƣơng tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải tập, học sinh phải nhớ lại kiến thức học, có sử dụng tổng hợp nhiều kiến thức thuộc nhiều chƣơng, nhiều phần chƣơng trình + Bài tập điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức + Giải tập vật lí rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát Bài tập 10 Đại lƣợng cho: m= 400g = o,4 kg   0,3 F=2N Đại lƣợng cần tìm: a Tính quãng đƣờng vật đƣợc sau s b F = Tính quãng đƣờng vật đƣợc dừng lại Bƣớc 2: Phân tích tốn Câu a GV: Vật m chịu tác dụng lực nào? Hãy biểu diễn lực hình vẽ?    HS: Vật m chịu tác dụng trọng lực P , phản lực Q , lực kéo F , lực ma sát  trƣợt Fmst GV: Hãy viết phƣơng trình định luật II Niutơn cho vật?      HS: Phƣơng trình định luật II Niutơn vật là: P  Q  F  Fmst  ma GV: Làm để xác định gia tốc từ phƣơng trình vectơ trên? HS: Chọn trục toạ độ x0y vng góc, chiếu phƣơng trình vectơ lên trục toạ độ ta tìm đƣợc a GV: Biết a t, ta tính đƣợc quãng đƣờng mà vật di đƣợc công thức nào? HS: Áp dụngcông thức s = at , ta tìm đƣợc s Bƣớc 3: Tiến trình giải Từ bƣớc phân tích trên, mời em giải toán Giải: Chọn trục toạ độ x0y nhƣ hình vẽ      Phƣơng trình định luật II Niutơn cho vật: P  Q  F  Fmst  ma (1) Chiếu (1) lên 0x 0y ta đƣợc: F - Fmst = ma N = Q = P = mg a F  mg  0,3.0,4.10   2,06m / s (2) m 0,4 66 Quãng đƣờng vật đƣợc sau 1s là: s1 = at  2,06.1  1,03m 2 Câu b GV: Sau F ngừng tác dụng gia tốc có giá trị nhƣ nào? HS: Sau F tác dụng nghĩa F = 0, từ (2) ta có a = - g GV: Vây để tính quãng đƣờng vật đƣợc dừng lại ta áp dụng công thức nào? HS: Áp dụng công thức: v2 - v02 = 2as GV: Với v = ?, v0 = ? HS: Khi vật dừng lại v = 0, v0 = at = 2,06.1 = 2,06 m/s Từ ta tính đƣợc s GV: Từ bƣớc phân tích mời em lên giải toán HS: Giải Khi F = a = - g Quãng đƣờng vật đƣợc dừng lại là: s = v0 2,06   0,72m 2g 2.0,3.10 2.9 Kết luận chƣơng Dựa sở lí luận thực tiễn đề cập phần đầu, nội dung chƣơng đề cập đến vấn đề: Nghiên cứu nội dung chƣơng “Từ trƣờng lớp 10 nâng cao, số đƣa biện pháp thực hiện; từ đề xuất biện pháp hình thành kĩ phân tích, tổng hợp cho học sinh lớp 10 nâng cao thông qua hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” Có thể điểm lại nội dung chƣơng 2: * Nội dung kiến thức chƣơng “Động lực học chất điểm” Nội dung chƣơng gồm nhóm kiến thức: Nhóm thứ Các định luật Niutơn (Định luật I, định luật II, định luật III) Nhóm thứ hai Các lực học (Lực hấp dẫn, lực đàn hồi, lực ma sát, lực quán tính, lực qn tính li tâm, 67 lực hƣớng tâm) Nhóm thứ ba Ứng dụng định luật Niutơn lực học * Soạn mẫu hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” áp dụng biện pháp đề xuất Xây dựng đƣợc hệ thống gồm 32 tập đƣợc phân bố nhƣ sau: 10 BTCB, 16 BTTH, BTVN Theo nội dung kiến thức cần khắc sâu, củng cố vận dụng vào thực tiễn mà 32 tập đƣợc tách thành hệ thống Mỗi hệ thống gồm BTCB, từ hình thành nên BTTH tƣơng ứng, từ BTTH mà yêu cầu học sinh giải BTVN cho nội dung Trên sở hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” mà học sinh vận dụng vào việc học tập chƣơng chƣơng trình vật lí phổ thông CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 3.1.1 Mục đích Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài: Nếu xây dựng đƣợc hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” cách phong phú, đa dạng đề xuất tiến trình, hƣớng dẫn học sinh hình thành kĩ phân tích, tổng hợp giải tập nâng cao chất lƣợng hiệu dạy học chƣơng nói riêng dạy học vật lí nói chung 3.1.2 Nhiệm vụ Để đạt đƣợc mục đích trên, thực nghiệm sƣ phạm cần phải thực nhiệm vụ sau: 68 - Chuẩn bị bƣớc cho thực nghiệm sƣ phạm nhằm chứng minh tính khả thi luận văn, việc dựa vào biện pháp hình thành kĩ phân tích tổng hợp cho học sinh chƣơng 2, soạn giáo án thực nghiệm dạy giáo án soạn thảo - Bƣớc đầu đánh giá tính khả thi biện pháp đề xuất Trên sở nhằm bổ sung hồn chỉnh 3.2 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm Học sinh lớp 10 nâng cao trƣờng THPT Can Lộc 3.3 Tiến trình nội dung thực nghiệm sƣ phạm 3.3.1 Lựa chọn lớp đối chứng lớp thực nghiệm - Chọn lớp đối chứng lớp thực nghiệm có trình độ học vấn tƣơng đƣơng cách dựa vào điểm kiểm tra chất lƣợng đầu năm học - Lớp đƣợc chọn làm lớp thực nghiệm 10 A1 10 A3 có tổng 100 học sinh, lớp đối chứng lớp 10 A2 lớp 10 A4 gồm 96 học sinh 3.3.2Tiến hành thực nghiệm Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành năm học 2009 - 2010 trƣờng THPT Can Lộc Bản thân trực tiếp giảng dạy chƣơng “Động lực học chất điểm” lớp ĐC lớp TN, với quan điểm: * Các tiết lí thuyết: phƣơng pháp dạy lớp ĐC lớp TN giống * Các tiết tập: Ở lớp đối chứng dạy theo tiến trình bình thƣờng mà giáo viên dạy, lớp thực nghiệm dạy giáo án mà chúng tơi soạn thảo Trong q trình thực nghiệm triển khai giáo án cho lớp TN lớp ĐC là: Giáo án 1: Tiết tập về: Lực Tổng hợp phân tích lực; Định luật I,II,III Niutơn; Lực hấp dẫn; Chuyển động vật bị ném Giáo án 2: Tiết tập về: Lực đàn hồi Lực ma sát Giáo án 3: Tiết tập động lực học Giáo án 4: Tiết tập về: Chuyển động hệ vật Nội dung giáo án đƣợc trình bày chƣơng phần phụ lục 69 Tiến hành cho học sinh làm kiểm tra tiết 15 phút để lấy số liệu cho việc xử lí kết đề tài 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 3.4.1 Tiêu chí đánh giá Chúng tơi đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm qua mặt sau: a Về chất lƣợng nắm kiến thức, hình thành kĩ phân tích - tổng hợp hiệu tiến trình dạy học tập: đƣợc đánh gia qua điểm trung bình kiểm tra b Về tích cực hứng thú học tập học sinh Chúng đánh giá mặt sau: - Khơng khí lớp học - Số học sinh tham gia phát biểu học - Số học sinh trả lời câu hỏi - Số học sinh giải đƣợc tập c Tính khả thi tập giáo án - Chuẩn bị thực giáo án: Cơng việc chuẩn bị địi hỏi giáo viên phải có đầu tƣ thực việc xác định lơgíc giảng, đƣa câu hỏi, tập, hệ thống tập, phiếu học tập Qua giáo án thực nghiệm cho thấy quỹ thời gian cho phép phù hợp với tiến trình giảng dạy chuẩn bị - Hệ thống tập: Thông qua tuyển chọn biên soạn mà xây dựng hệ thống tập áp dụng biện pháp đề xuất thể giáo án thực nghiệm sƣ phạm Qua kết bƣớc đầu cho thấy hệ thống tập mang lại hiệu việc rèn luyện kĩ phân tích - tổng hợp cho học sinh giải tập vật lí nói riêng học vật lí nói chung - Thái độ tinh thần giáo viên: Khi trao đổi việc tổ chức thực nghiệm sƣ phạm ý đồ thực nghiệm, nhận đƣợc hƣởng ứng nhiệt tình nhiều giáo viên Giáo viên đồng tình với tiến trình biện pháp sƣ phạm thể giáo án 3.4.2 Kết thực nghiệm a Tính toán số liệu 70 Kết tổng hợp hai kiểm tra đợt thực tập sƣ phạm đƣợc xử lí phƣơng pháp thống kê tốn học Nhằm so sánh đánh giá chất lƣợng nắm kiến thức học sinh lớp đối chứng lớp thực nghiệm, lập bảng phân phối tần suất tần số tích luỹ, vẽ đƣờng luỹ tích tính toán tham số đặc trƣng Các tham số đặc trƣng: Trung bình cộng (đặc trƣng cho tập trung số liệu) X   f i xi Với fi = tần số xuất biến số xi n Cụ thể: luận văn fi số học sinh đạt điểm xi, xi điểm số từ điểm đến điểm 10 Phƣơng sai: S  f ( x  i i  X )2 N 1 Với N kích thƣớc mẫu Độ lệch chuẩn (đo mức độ phân tán số liệu quanh vị trí trung bình, S có giá trị nhỏ chứng tỏ số liệu tập trung xung quang giá trị trung bình) S  S2 Hệ số biến thiên (để so sánh mức độ phân tán số liệu) V S % X Sai số trung bình chọn mẫu:     (  sai số giới hạn chọn mẫu) Nếu tham số mẫu X (trung bình)  S2 S  N N Nếu tham số mẫu W (tỉ lệ)  VV (1  VV ) f ; W  (f số học sinh đạt điểm trở lên) N N Với độ tin cậy   90%   1,96 b Kết tính tốn Bảng thống kê điểm số: Bảng 3.1 71 Điểm số Tổng Lớp số HS 10 ĐC 100 10 10 22 24 22 6 TN 96 14 16 26 16 12 Bảng phân phối tần suất: Bảng 3.2 Lớp Số % học sinh đạt điểm Xi Tổng số HS 10 ĐC 100 10 10 22 24 22 6 TN 98 6,25 4,16 12,5 2,08 14,58 16,67 27,08 16,67 Bảng phân phối tần suất tích luỹ: Bảng 3.3 Lớp Số học sinh đạt điểm Xi trở xuống (Wi%) Tổng số HS 66 88 94 100 ĐC 100 0,00 10 20 42 TN 98 0,00 6,25 10,41 25 10 41,67 68,75 85,41 97,91 100 Bảng phân loại theo học lực: Bảng 3.4 Lớp Phân loại Xi Số % học sinh Yếu(34) Trung bình(5-6) Khá(7-8) Giỏi(9-10) ĐC Tần suất 20 46 28 TN Wi(%) 10,41 31,25 43,75 14,58 Bảng tổng hợp tham số Các tham số đặc trƣng Lớp X S2 S V(%) ĐC 5,8 2,4 1,55 26,72 TN 6,85 2,92 1,71 25 Từ bảng 3.3 chúng tơi vẽ đƣờng lũy tích lớp thực nghiệm lớp đối chứng 72 (Trục tung số % học sinh đạt điểm Xi trở xuống, trục hoành số điểm) 100 W% 90 80 70 60 ĐC 50 TN 40 30 20 10 Đƣờng tích lũy Đồ thị 3.1: §iĨm Từ bảng 3.3 chúng tơi vẽ đƣờng tích luỹ lớp đối chứng lớp thực nghiệm( 10 Trục tung số % học sinh đạt điểm Xi trở xuống, trục hoành điểm số) Dựa vào thơng số tính tốn trên, đặc biệt từ bảng phân loại theo học lực bảng tham số đặc trƣng (Bảng 3.4 3.5) đồ thị đƣờng tích luỹ (Đồ thị 3.1), chúng tơi rút đƣợc nhận xét sau đây: - Điểm trung bình lớp thực nghiệm 6,85, lớp đối chứng 5,8 Điều chứng tỏ điểm trung bình X lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng - Hệ số biến thiên lớp thực nghiệm 25%, lớp đối chứng 26,72% Nhƣ hệ số biến thiên lớp thực nghiệm nhỏ hệ số biến thiên lớp đối chứng, điều chứng tỏ độ phân tán lớp thực nghiệm giảm so với lớp đối chứng - Tỉ lệ học sinh kiểm tra đạt loại trung bình yếu lớp thực nghiệm 41,66%, lớp đối chứng 66% Chứng tỏ tỉ lệ học sinh kiểm tra đạt loại trung bình yếu lớp thực nghiệm giảm đáng kể so với lớp đối chứng 73 - Tỉ lệ học sinh đạt loại giỏi lớp thực nghiệm 58,33%, lớp đối chứng 34% Nghĩa tỉ lệ học sinh đạt loại giỏi lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng - Đƣờng tích luỹ ứng với thực nghiệm nằm bên phải cịn đƣờng tích luỹ ứng với lớp đối chứng nằm bên trái Nhƣ kết học tập lớp thực nghiệm cao kết học tập lớp đối chứng Tuy nhiên kết ngẫu nhiên mà có, để độ tin cậy cao cần kiểm định thống kê c Kiểm định thống kê + Đặt giả thuyết H0 H1 Với giả thuyết H0: Sự khác biệt điểm trung bình hai nhóm đối chứng thực nghiệm khơng có ý nghĩa thống kê Với giả thuyết H1: Sự khác biệt điểm trung bình hai nhóm đối chứng thực nghiệm có ý nghĩa thống kê + Tính đại lƣợng kiểm định t theo công thức: X  X DC t  TN S nTN n DC nTN  n DC (1) Với S  (nTN  1) S TN  (n DC  1) S DC nTN  n DC  (2) Sau tính đƣợc t ta so sánh với giá trị tới hạn t đƣợc tra bảng Student ứng với mức ý nghĩa  bậc tự f  nTN  nDC  - Nếu t  t bác bỏ giả thuyết H0, chấp nhận giả thuyết H1, tức khác điểm trung bình nhóm thực nghiệm điểm trung bình nhóm đối chứng có ý nghĩa thống kê - Nếu t  t bác bỏ giả thuyết H1, chấp nhận giả thuyết H0, tức khác điểm trung bình nhóm thực nghiệm điểm trung bình nhóm đối chứng khơng có ý nghĩa thống kê + Vận dụng cơng thức (1) (2) tính tốn ta đƣợc : t  4,5 74 Giá trị tới hạn t ứng với phân phối hai chiều đƣợc tra bảng Student với mức ý nghĩa   0,05 bậc tự do: f = nTN + nĐC - = 96 + 100 - = 194 là: t = 1,94 nghĩa t  t Nhƣ qua tính tốn kết thực nghiệm ta thấy thoả mãn điều kiện t  t , nghĩa giả thuyết H0 bị bác bỏ, tức khác X TN X DC có ý nghĩa, với mức ý nghĩa   0,05 Từ việc phân tích số liệu thực nghiệm cho phép chúng tơi kết luận: Giả thuyết nêu đƣợc kiểm chứng đắn Thái độ học sinh học Học sinh lớp chọn làm thực nghiệm nắm vững kiến thức, hoạt động tích cực hoạt động nhận thức thân so với học sinh lớp đối chứng Đối với lớp thực nghiệm, tiết học vai trò hƣớng dẫn giáo viên đƣợc khẳng định Dƣới hƣớng dẫn giáo viên, học sinh tự giải đƣợc tập, nhận dạng đƣợc tập tƣơng ứng, đồng thời xây dựng đƣợc tập mới, khêu gợi tính tị mị, lịng ham hiểu biết, khơng khí lớp học tranh luận sơi nổi, có tổ chức Đối với lớp đối chứng, tham gia tiết học, học sinh giải tập cách mò mẫm, số liệu vào công thức cho kết Nhiều tập học sinh khơng giải đƣợc, khơng khí học trầm, giáo viên nhiều khơng có vai trị ngƣời hƣớng dẫn đạo Phân tích số liệu từ bảng câu hỏi điều tra (Bảng câu hỏi xin xem phần Phụ lục) Qua phân tích số liệu từ bảng câu hỏi điều tra, chúng tơi có đƣợc số kết nhƣ sau: Có 80% hứng thú học tập; 75% hiểu rõ kiến thức vật lí; 68% kết qủ học tập tốt; 70% có vận dụng sáng tạo; 75% có ý thức học tập tốt; 80% sôi học; 76% phát biểu ý kiến xây dựng bài; 70% phát triển đáng kể lực tƣ vật lí Từ kết qủa lần khảng định tính khả thi đề tài 75 3.5 Kết luận chƣơng Nội dung chƣơng kết luận cho phần giả thuyết đƣợc nêu từ đầu, có tính định cho kết luận văn việc áp dụng rộng rãi Có thể điểm lại số nội dụng chƣơng: + Mục đích thực nghiệm sƣ phạm kiểm tra lại giả thuyết mà luận văn nêu + Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm tiến hành điều tra, thăm dò chọn mẫu Trên sở chuẩn bị đầy đủ cho bƣớc thực nghiệm sƣ phạm, vấn đề giáo án soạn thảo theo phƣơng pháp áp dụng biện pháp “Hình thành kĩ phân tích, tổng hợp cho học sinh lớp 10 thông qua hệ thống tập chƣơng Động lực học chất điểm” nhằm phát triển lực tƣ vật lí cho học sinh, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí trƣờng phổ thơng + Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm học sinh lớp 10 nâng cao trƣờng THPT Can Lộc, lớp đối chứng lớp thực nghiệm tƣơng đƣơng chất lƣợng số lƣợng + Phân tích kết thực nghiệm sƣ phạm giai đoạn sau chƣơng với mục đích tiến hành phân tích số liệu thu đƣợc từ kiểm tra từ bảng câu hỏi điều tra theo phƣơng pháp thống kê toán học nghiên cứu khoa học Để nâng cao tính khả thi luận văn, chúng tơi sử dụng tốn kiểm định giả thuyết so sánh trị trung bình hai thống kê TN ĐC Với toán kiểm định giả thuyết tổng thể cho phép ta khẳng định kết luận văn mang tính khả thi cao Tóm lại, với kết thực nghiệm cho phép ta khẳng định đƣợc tính đắn giả thuyết ban đầu đề 76 KẾT LUẬN Căn vào mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu kết trình nghiên cứu đề tài “Rèn luyện kĩ phân tích - tổng hợp cho học sinh lớp 10 nâng cao thông qua hệ thống tập chƣơng Động lực học chất điểm”, đạt đƣợc kết sau đây: Luận văn góp phần làm sáng tỏ nội dung “Rèn luyện kĩ phân tích - tổng hợp cho học sinh lớp dạy học tập vật lí trƣờng phổ thơng” Luận văn xây dựng đƣợc số biện pháp: “Hình thành kĩ phân tích - tổng hợp cho học sinh dạy học tập vật lí” Xây dựng hệ thống tập chƣơng “Động lực học chất điểm” thơng qua biên soạn tuyển chọn có hƣớng dẫn giải Vận dụng số biện pháp: “Hình thành kĩ phân tích - tổng hợp cho học sinh” vào thực tiễn dạy học tập chƣơng “Động lực học chất điểm” lớp 10 nâng cao Thực nghiệm sƣ phạm khẳng định tính khả thi số biện pháp: “Rèn luyện kỹ phân tích - tổng hợp cho học sinh lớp 10 thông qua hệ thống tập chƣơng Động lực học chất điểm” Trên sở kết đạt đƣợc vừa nêu, chúng tơi có số đề xuất sau: - Trong trình giảng dạy, giáo viên cần phải ý rèn luyện cho học sinh kỹ phân tích - tổng hợp Nếu thực tốt biện pháp hình thành kỹ phân tích - tổng hợp cho học sinh học sinh khơng có kỹ phân tích, tổng hợp việc giải tập vật lí nói riêng, việc học tập vật lí nói chung mà cịn có khả học tốt mơn học khác - Trong dạy học vật lí, giáo viên cần ý rèn luyện thêm cho học sinh kỹ tính tốn, phép chiếu lực lên trục toạ độ Trong khuôn khổ đề tài luận văn thạc sĩ, khơng cho phép tơi nghiên cứu đề xuất biện pháp xây dựng hệ thống tập cho tồn chƣơng trình vật lí phổ thông 77 Với kết ban đầu đạt đƣợc, theo chúng tơi đề tài luận văn góp phần vào việc rèn luyện kĩ phân tích, tổng hợp cho học sinh q trình giải tập vật lí nói riêng, học tập vật lí nói chung mơn học khác nhằm nâng cao hiệu chất lƣợng dạy học Luận văn tài liệu tham khảo bổ ích cho giáo viên học sinh dạy học tập chƣơng “Động lực học chất điểm” trƣờng trung học phổ thông 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lƣơng Duyên Bình, Nguyễn Quang Hậu (2001), Giải tập tốn sở vật lí, tập 1, NXB Giáo dục Trần Hữu Cát (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học vật lí (Tài liệu dùng cho sinh viên học viên sau đại học ngành vật lí) Đại học Vinh Hoàng Chúng (1983), Phương pháp thống kê toán học khoa học giáo dục, NXB Giáo dục Nguyễn Thanh Hải (2006), Ôn tập kiểm tra vật lí THPH 10, NXB đại học sƣ phạm PGS.Lê Văn Hồng (Chủ biên), PTS.Lê Ngọc Lan, PTS.Nguyễn Văn Thàng (1995), Tâm lí học lứa tuổi tâm lí học sư phạm Trần Trọng Hƣng (1998), 423 tập vật lí 10, NXB Trẻ Vũ Thanh Khiết (2001), Bài tập nâng cao vật lí THPT, Tập 1, NXB Đại học Quốc Gia Hà nội Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Phạm Quý Tƣ (Chủ biên), Lƣơng Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Đình Thiết, Bùi Trọng Tuân, Lê Trọng Tƣờng, Sách giáo khoa Sách giáo viên vật lí 10 nâng cao, NXB Giáo dục Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí trường phổ thơng, NXB Đại học sƣ phạm 10 Nguyễn Đức Thâm ( Chủ biên), Nguyễn Ngọc Hƣng (1998), Tổ chức hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí trường phổ thông, Đại học Quốc gia Hà Nội 11 Lê Văn Thông (1997), Phân loại phương pháp giải tập vật lí 10, NXB Trẻ 12 Phạm Hữu Tịng (1989), Phương pháp dạy tập vật lí, NXB Giáo dục 13 Phạm Quý Tƣ (Chủ biên), Lƣơng Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Bùi Trọng Tuân, Lê Trọng Tƣờng (2007), Hướng dẫn làm tập ơn tập vật lí 10 nâng cao, NXB Giáo dục 79 14 Đảng Cộng Sản Việt Nam (1997), Văn kiện Hội nghị lần thứ hai Ban Chấp hành TW Đảng khoá VIII, NXB CTQG, Hà Nội 80 ... Mối quan hệ kĩ phân tích kĩ tổng hợp Kỹ phân tích kỹ tổng hợp hai mặt trình tƣ thống Kỹ phân tích sở kỹ tổng hợp, đƣợc tiến hành theo hƣớng dẫn tới kỹ tổng hợp Kỹ tổng hợp diễn sở kỹ phân tích Kỹ. .. tố thống chúng - Kỹ phân tích tổng hợp hai mặt trình tƣ thống Kỹ phân tích sở kỹ tổng hợp, đƣợc tiến hành theo hƣớng dẫn tới kỹ tổng hợp Kỹ tổng hợp diễn sở kỹ phân tích Kỹ phân tích kỹ tổng hợp. .. Động lực học chất điểm? ?? Mục đích nghiên cứu Nâng cao chất lƣợng dạy học chƣơng ? ?Động lực học chất điểm? ?? nói riêng dạy học phần học lớp 10 nói chung thơng qua việc hình thành cho học sinh kỹ phân