STT Tiết Nội dung
1 1 - 2 - Hƣớng dẫn giải bài tập định tính từ bài 1 đến bài 6
- Giao các bài tập từ 15 đến 17 yêu cầu các em về nhà làm
2 3 - 4
- Chữa bài tập định lƣợng từ 15 đến 17.
- Hƣớng dẫn giải bài tập định tính từ bài 7 đến bài 14 - Giao các bài tập từ 18 đến 22 yêu cầu các em về nhà làm
3 5 - 6
- Chữa bài tập định tính từ bài 18 đến bài 22
- Hƣớng dẫn giải bài tập định lƣợng: bài 1 và bài 2 - Yêu cầu h c sinh về nhà làm bài tập số 9
4 7 - 8
- Chữa bài tập định lƣợng số 9
- Hƣớng dẫn giải bài tập định lƣợng: bài 3, 4 và bài 5 - Yêu cầu h c sinh về nhà làm bài tập số 10, 11
5 9 - 10
- Chữa bài tập định lƣợng số 10, 11
- Hƣớng dẫn giải bài tập định lƣợng: bài 6, 7 và bài 8 - Yêu cầu h c sinh về nhà làm từ bài tập 12 đến 18
6 11 - 12
- Chữa bài tập định lƣợng từ 12 đến 18
- Chữa một số bài tập theo yêu cầu và giải đáp thắc mắc của h c sinh
Kết luận chƣơng 2
Dựa trên cơ sở lý luận và thực tiễn về phƣơng pháp hƣớng dẫn giải bài tập Vật lí trung h c phổ thơng và bồi dƣ ng h c sinh giỏi đã nghiên cứu ở chƣơng 1, trong chƣơng 2 ch ng tôi đi xây dựng và hƣớng dẫn sử dụng hệ thống bài tập chƣơng “Các định luật bảo toàn” nhằm bồi dƣ ng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi Vật lí. Trong chƣơng 2 bao gồm các bài tập đinh tính, bài tập định lƣợng, bài tập có hƣớng dẫn giải và bài tập tự giải. Sau cùng là việc hƣớng dẫn h c sinh giỏi Vật lí sử dụng hệ thống bài tập để có thể nâng cao năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho bản thân.
Hƣớng dẫn h c sinh phƣơng pháp phân tích một bài tốn Vật lí khó, phức tạp thành các bài tập nhỏ, đơn giản theo cấp độ tăng dần của tƣ duy. Mỗi bài tập nhỏ ứng với một chủ đề kiến thức và thuật toán cụ thể, các bài tập nhỏ sẽ đƣợc giải quyết theo thứ tự tăng dần của mức độ kiến thức và thuật tốn. Sau khi hồn thành, yêu cầu h c sinh khái quát thành phƣơng pháp tổng hợp để vận dụng đƣợc cho các bài tiếp theo tƣơng tự. Yêu cầu h c sinh đƣa các kiến thức trong các bài tập vận dụng vào thực tế trong việc giải thích, tính tốn và chế tạo các thiết bị phục vụ đời sống con ngƣời.
Khi có hệ thống bài tập, tôi hƣớng dẫn h c sinh sử dụng hệ thống một cách khoa h c để có thể nâng cao đƣợc khả năng vận dụng kiến thức của bản thân vào cuộc sống.
CHƢƠNG 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích, đối tƣợng, nội dung thực nghiệm sƣ phạm
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sƣ phạm nhằm kiểm tra tính đ ng đắn, hiệu quả của giả thuyết khoa h c mà đề tài đã nêu, nghĩa là: việc xây dựng đƣợc hệ thống bài tập khó, tổng hợp từ nhiều mảng kiến thức, đặc biệt là kiến thức có thể áp dụng vào thực tiễn kết hợp với việc hƣớng dẫn sử dụng hệ thống bài tập để có thể bồi dƣ ng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho h c sinh giỏi Vật lí trƣờng THPT Quế Võ số 3.
3.1.2. Đối tƣợng và nội dung thực nghiệm sƣ phạm
3.1.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
Đối tƣợng: 2 nhóm h c sinh thực nghiệm và đối chứng ở trƣờng THPT Quế Võ số 3 - Huyện Quế Võ - Tỉnh Bắc Ninh.
3.1.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Tôi tổ chức hoạt động dạy h c song song ở cả hai trong cùng khoảng thời gian, cùng mục tiêu kiến thức nhƣng cách thức tổ chức giảng dạy, tài liệu ở hai nhóm là khác nhau.
Ở nhóm thực nghiệm: giảng dạy theo phƣơng án và hệ thống bài tập đã đƣợc xây dựng trong đề tài.
Ở nhóm đối chứng: giảng dạy theo phƣơng pháp và hệ thống bài tập có sẵn từ trƣớc (truyền thống).
Sau khi hồn thiện q trình dạy, tơi đã tiến hành cho hai nhóm làm bài kiểm tra 90 phút với cùng một đề kiểm tra với mục tiêu nhƣ xác định ban đầu.
Kết thúc thực nghiệm sƣ phạm, tôi tiến hành chấm bài để lấy kết quả và xử lý kết quả thu đƣợc theo các phƣơng pháp thống kê toán h c.
3.1.2.3. Tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
Để đánh giá chính xác kết quả TNSP thì cần phải có những tiêu chí để đánh giá. Đánh giá năng lực h c sinh theo 4 tiêu chí đã xây dựng ở trên. Từ đó sẽ thực hiện số hóa điểm của h c sinh về thang điểm 10 để phân tích.
Tiêu chí Mức độ Mức 3 Mức 2 Mức 1 Phát hiện đƣợc vấn đề thực tiễn - Phát hiện đƣợc vấn đề thực tiễn. - Chỉ ra đƣợc mâu thuẫn trong vấn đề. Đặt đƣợc các câu hỏi có vấn đề. Phát hiện đƣợc vấn đề thực tiễn. Chỉ ra đƣợc mâu thuẫn trong vấn đề. Phát hiện đƣợc vấn đề thực tiễn. Huy động đƣợc kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn và đề xuất đƣợc giả thuyết - Phân tích làm rõ đƣợc nội dung vấn đề. - Nêu đƣợc các kiến thức liên quan và thiết lập các mối quan hệ giữa kiến thức đã h c hoặc kiến thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn.
- Đề xuất đƣợc giả thuyết khoa h c - Phân tích làm rõ đƣợc nội dung vấn đề. - Nêu đƣợc các kiến thức liên quan và thiết lập các mối quan hệ giữa kiến thức đã h c hoặc kiến thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn. Phân tích làm rõ đƣợc nội dung vấn đề. Tìm tịi, khám phá kiến thức Đề xuất đƣợc một số phƣơng án tìm tịi, khám Đề xuất đƣợc một số phƣơng án Đề xuất đƣợc một
liên quan đến thực tiễn
phá kiến thức chứng minh giả thuyết.
Lựa ch n phƣơng án tối ƣu và thiết kế kế hoạch thực hiện nghiên cứu, điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm...để chứng minh giả thuyết.
tìm tịi, khám phá kiến thức chứng minh giả thuyết.
Phƣơng án tìm tịi, khám phá kiến thức chứng minh giả thuyết. Thực hiện giải quyết vấn đề thực tiễn và có thể đề xuất vấn đề mới
Thực hiện nghiên cứu, điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm...để chứng minh giả thuyết.
Đề xuất ý tƣởng mới về vấn đề thực tiễn đặt ra hoặc các vấn đề thực tiễn liên quan.
Thực hiện nghiên cứu, điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm... để chứng minh giả thuyết. Bƣớc đầu thực hiện nghiên cứu, điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm... để chứng minh giả thuyết.
3.1.2.4. Thời gian tiến hành thực nghiệm
Tôi tiến hành TNSP từ ngày 04/02/2019 đến ngày 28/02/2019 (năm h c 2018 - 2019) ở trƣờng THPT Quế Võ số 3 - Huyện Quế Võ - Tỉnh Bắc Ninh.
3.2. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm
Tơi tiến hành dạy ở hai nhóm: nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng song song, đồng thời theo kế hoạch và hình thức nhƣ trên.
Sau kiểm tra, tôi tiến hành chấm bài kiểm tra ở hai nhóm, rồi phân tích và xử lý kết quả.
3.3. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.3.1. Phân tích định tính
Những điểm chính rút ra từ quá trình TNSP việc xây dựng và hƣớng dẫn sử dụng hệ thống bài tập “Các định luật bảo toàn” nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HSG Vật lí nhƣ sau:
- H c sinh đƣợc tiếp cận và làm quen với quy trình giải một bài tốn Vật lí. Qua đó tăng khả năng tƣ duy của h c sinh. Cần biết bóc tách một bài tốn lớn thành các bài toán nhỏ tƣơng ứng với mỗi bƣớc thực hiện để giải một bài tốn Vật lí.
- H c sinh hiểu đƣợc mỗi bài tốn Vật lí đều gắn liền với một hiện tƣợng trong thực tế, vì vậy khi giải một bài tập bất kỳ đều phải tƣ duy để thấy đƣợc hiện tƣợng trong bài toán. Với mỗi bài toán khi giải xong đều có thể phát triển lên bằng cách dự đốn các kết quả có thể xảy ra hoặc xây dựng một mơ hình mới trên cơ sở bài toán vừa giải để ra một bài toán tƣơng tự hoặc cao hơn.
- Mỗi bài tốn khó đều đƣợc xây dựng từ hiện tƣợng Vật lí khó hoặc cơng cụ tốn h c khó hoặc cả hai. Đầu tiên, cần phân tích để hiểu đƣợc bản chất Vật lí trong mỗi bài toán, dự đốn trƣớc kết quả có thể xảy ra phù hợp với thực tiễn cuộc sống. Xác định rõ kiến thức Vật lí đi kèm trong mỗi hiện tƣợng. Việc giải các phƣơng trình, hệ phƣơng trình. Với mỗi bài toán đƣa ra cần xác định trƣớc năng lực cần đạt sau khi giải xong bài tập. Có những bài tốn nặng về hiện tƣợng Vật lí, có những bài lại nhằm mục đích rèn kĩ năng tốn h c cho h c sinh.
- Bài tập Vật lí suy cho cùng là đi tìm kết quả của những quy luật thực tế và quay trở lại áp dụng vào thực tiễn cuộc sống. Đây cũng là bản chất của mơn Vật lí nói chung. M i quy luật vận động của thực tiễn đều đƣợc chi phối bởi một hay một vài định luật Vật lí nhất định. Vì vậy, việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn là cần thiết hơn bao giờ hết. Hệ thống bài tập đã đáp ứng đƣợc yêu cầu này.
3.3.2. Phân tích kết quả định lượng
3.3.2.1. Đề kiểm tra chất lượng
a. Mục tiêu
Đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của h c sinh đã đƣợc xây dựng và rèn luyện của h c sinh.
b. Cấu trúc và hình thức kiểm tra
Cấu trúc bài kiểm tra bao gồm 1 bài tập định tính và 2 bài tập định lƣợng. Các bài tập định lƣợng đều yêu cầu h c sinh thể hiện các bƣớc phân tích hiện tƣợng vật lí, xác định cơng cụ tốn h c cần sử dụng, trình bày lời giải, biện luận đánh giá kết quả thu đƣợc, phát triển ý tƣởng cho bài tốn.
Hình thức kiểm tra: tự luận. Thời gian làm bài: 90 phút.
3.3.2.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm Bảng 3.1. Bảng thống kê điểm số Nhóm Số HS Điểm số 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Thực nghiệm 16 0 0 0 0 0 0 0 5 4 5 2 Đối chứng 16 0 0 0 0 0 3 3 3 4 3 0
Bảng 3.2. Bảng thống kê học sinh đạt từ điểm xi trở xuống
Tổng số Số % h c sinh đạt từ điểm xi trở xuống
Nhóm HS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Thực
nghiệm 16 0 0 0 0 0 0 31,3 56,3 87,5 100 Đối
chứng 16 0 0 0 0 20 40 60 81,3 100 100
Từ bảng số liệu trên đây ch ng tôi vẽ biểu đồ đƣờng phân bố tần suất và tần suất lũy tích hội tụ lùi cho nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng.
Biểu đồ 3.1. Đường phân bố tần suất
0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC TN
Biểu đồ 3.2. Đường phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi
3.3.2.3. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
a. Tính các tham số đặc trƣng
Sau khi kết thúc khâu cho h c sinh làm bài kiểm tra, chúng tôi tiến hành chấm bài và xử lý kết quả thu đƣợc từ bài kiểm tra theo phƣơng pháp thống kê tốn h c: Tính các tham số đặc trƣng x , S2, S, V, vẽ đồ thị phân bố tần suất và tần suất tích lũy hội tụ lùi.
- Trung bình cộng: x = 1 1 n i i i f x N
Trong đó fi là tần số ứng với điểm số xi, N là tổng số h c sinh tham gia làm bài kiểm tra.
- Phƣơng sai: S2 = 2 1 1 1 n i i i f x x N
- Độ lệch chuẩn:
S = 2
S
Tham số S2 và S là các tham số đo mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng. S càng nhỏ chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.
- Hệ số biến thiên V cho biết mức độ phân tán của các giá trị xi xung quanh giá trị trung bình cộng x đƣợc xác định theo cơng thức:
.100%
S V
x
- Tần suất wi và tần suất tích lũy hội tụ lùi w
i
i
+ Tần suất wi = fi.100%
N .
+ Tần suất tích lũy hội tụ lùi: w = wi
i i Bảng 3.3. Bảng các tham số thống kê Nhóm Tổng số HS X S2 S V% Đối chứng 16 7,06 2.06 1,4361 20,34% Thực nghiệm 16 8,25 1,1586 1,0764 13,05% b. Đánh giá kết quả
Từ bảng các tham số thống kê và đồ thị đƣờng phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi, ta nhận thấy:
- Điểm trung bình cộng của nhóm thực nghiệm (8,25) cao hơn nhóm đối chứng (7,06).
- Độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên giá trị điểm số của nhóm thực nghiệm (13,05%) nhỏ hơn nhóm đối chứng (20,34%). Điều này chứng tỏ độ phân tán về
điểm số quanh điểm số trung bình của nhóm thực nghiệm là nhỏ hơn lớp đối chứng.
- Đƣờng tần suất lũy tích hội tụ lùi ứng với lớp thực nghiệm nằm bên phải và ở phía dƣới của nhóm đối chứng.
Từ các kết quả trên, ta có thể kết luận: chất lƣợng nắm vững và vận dụng kiến thức của h c sinh ở nhóm thực nghiệm tốt hơn h c sinh ở nhóm đối chứng.
3.4. Hiệu quả của việc sử dụng hệ thống bài tập Các định luật bảo toàn trong việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh giỏi Vật lí
Trong quá trình tiến hành thực nghiệm ở lớp đối chứng và lớp thực nghiệm, tôi nhận thấy rằng:
Với cách thức tổ chức mới để giải các bài tốn khó, phức tạp đã thu đƣợc một số kết quả nhƣ sau: Các em tích cực chủ động tham gia xây dựng bài và chủ động đƣa ra ý kiến của mình; Tƣ duy vật lí, tƣ duy lí luận của h c sinh đƣợc phát triển ; Khả năng vận dụng lý thuyết vào việc giải bài tập đƣợc nâng cao rõ rệt; Kỹ năng quan sát, phân tích của h c sinh đối với các hiện tƣợng vật lí đƣợc nâng cao; Với kinh nghiệm bồi dƣ ng HSG Vật lí của bản thân, tơi thấy các em đƣợc ch n đi thi HSG cấp Tỉnh và đều đạt giải đa số là các em trong nhóm thực nghiệm.
Điểm trung bình ở nhóm thực nghiệm cao hơn ở nhóm đối chứng. Số h c sinh đạt điểm khá giỏi ở các nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng và tỷ lệ h c sinh đạt điểm trung bình của các nhóm thực nghiệm thấp hơn nhóm đối chứng.
Đồ thị đƣờng các lũy tích về tỉ lệ h c sinh đạt dƣới điểm xi của nhóm thực
nghiệm nằm về bên phải và phía dƣới đồ thị các đƣờng lũy tích tƣơng ứng của nhóm đối chứng, điều đó chứng tỏ kết quả h c tập của nhóm thực nghiệm tốt
hơn lớp đối chứng. Về hệ số biến thiên V của nhóm thực nghiệm cũng nhỏ hơn các nhóm đối chứng, điều đó chứng tỏ mức độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng của nhóm thực nghiệm nhỏ hơn, nghĩa là chất lƣợng của các nhóm thực nghiệm đồng đều hơn, ổn định hơn so với nhóm đối chứng.
Từ các kết quả thu đƣợc bƣớc đầu, ta có thể thấy việc sử dụng hệ thống các bài tập và hƣớng dẫn giải các bài tập vật lí trong q trình bồi dƣ ng HSG cho h c sinh nhóm thực nghiệm đã mang lại hiệu quả cao trong việc bồi dƣ ng h c sinh giỏi ở trƣờng THPT Quế Võ số 3.
Kết luận chƣơng 3
Sau khi xác định đƣợc mục đích, đối tƣợng, phƣơng pháp TNSP, tôi tiến hành TNSP đề tài tại trƣờng THPT Quế Võ số 3, huyện Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh, kết quả TNSP cho thấy việc xây dựng và hƣớng dẫn sử dụng hệ thống bài tập