Lựa chọn, soạn thảo và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí lớp 10

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐỖ THỊ THỦY

LỰA CHỌN, SOẠN THẢO VÀ SỬ DỤNG

HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” - VẬT LÍ 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2016

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

ĐỖ THỊ THỦY

LỰA CHỌN, SOẠN THẢO VÀ SỬ DỤNG

HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” - VẬT LÍ 10

Chuyên ngành: LL và PP dạy học bộ môn Vật Lí

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Đỗ Hương Trà

THÁI NGUYÊN - 2016

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả, số

liệu nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng công bố trong bất

kỳ công trình khoa học nào khác.

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2016

Tác giả luận văn

Đỗ Thị Thủy

ii

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS.TS Đỗ Hương Trà đã trực tiếp hướng

dẫn và chỉ bảo tận tình em trong suốt quá trình thực hiện bản luận văn này.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa sau đại học, khoa Vật lí

trường đại học sư phạm Thái Nguyên - Đại học Thái Nguyên đã tạo những điều kiện tốt

nhất giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu tại khoa.

Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, các thầy cô giáo của trường THPT

Điềm Thụy – Phú Bình – Thái Nguyên đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình

thực nghiệm sư phạm.

Thái nguyên, tháng 9 năm 2016

Tác giả

Đỗ Thị Thủy

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN..........................................................................................................i

LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................. ii

MỤC LỤC .................................................................................................................. iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT........................................................................iv

DANH MỤC BẢNG.....................................................................................................v

DANH MỤC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ................................................................................vi

MỞ ĐẦU.......................................................................................................................1

1. Lý do chọn đề tài .......................................................................................................1

2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................................2

3. Giả thuyết khoa học ...................................................................................................2

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................................3

5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ................................................................................3

6. Phương pháp nghiên cứu ...........................................................................................3

7. Đóng góp của luận văn ..............................................................................................4

8. Cấu trúc luận văn .......................................................................................................4

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC LỰA CHỌN, SOẠN

THẢO BÀI TẬP VẬT LÍ NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT

VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH..........................................................................................5

1.1. Năng lực..................................................................................................................5

1.1.1. Khái niệm năng lực..............................................................................................5

1.1.2. Cấu trúc và các thành phần năng lực ...................................................................6

1.1.3. Bài tập vật lí.......................................................................................................13

1.1.4. BTVL với việc bồi dưỡng NLGQVĐ................................................................15

1.2. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lí. ..............18

1.2.1. Một số công cụ đánh giá theo hướng phát triển năng lực..................................18

1.2.2. Công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề....................................................21

1.3. Thực trạng sử dụng bài tập trong việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của

học sinh ........................................................................................................................23

1.3.1. Mục đích điều tra ...............................................................................................23

iv

1.3.2. Đối tượng điều tra..............................................................................................23

1.3.3. Kết quả điều tra..................................................................................................24

Kết luận chương 1........................................................................................................29

Chương 2 LỰA CHỌN, SOẠN THẢO VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP

VẬT LÍ CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM-VẬT LÍ 10 NHẰM BỒI

DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH.......................30

2.1. Đặc điểm và nhiệm vụ chương Động lực học chất điểm......................................30

2.1.1. Đặc điểm của chương ........................................................................................30

2.1.2. Nhiệm vụ của chương........................................................................................30

2.2. Vị trí, vai trò, cấu trúc của chương Động lực học chất điểm................................32

2.2.1.Vị trí, vai trò của chương Động lực học chất điểm.............................................32

2.2.2. Cấu trúc nội dung của chương “Ðộng lực học chất điểm” ................................33

2.3. Mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm” vật lí 10 ............................34

2.4. Lựa chọn, soạn thảo hệ thống bài tập trong dạy học phần “Các lực cơ học”

chương “Động lực học chất điểm” vật lí 10 ................................................................39

2.5. Kế hoạch sử dụng bài tập nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho

học sinh trong dạy học phần “Các lực cơ học” chương “Động lực học chất điểm”

- Vật lí 10 ....................................................................................................................56

2.6. Thiết kế phương án dạy học phần “Các lực cơ học” có sử dụng bài tập đã soạn

thảo nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề........................................................57

2.7. Xây dựng công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần “Các

lực cơ học” chương “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 .........................................74

Kết luận chương 2........................................................................................................76

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM..................................................................77

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm................................................77

3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ........................................................................77

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm........................................................................77

3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ......................................................78

3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm .......................................................................78

3.2.2 Nội dung thực nghiệm ........................................................................................78

v

3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm...........................................................................79

3.3.1. Chọn đối tượng TNSP (Chọn mẫu thực nghiệm)..............................................79

3.3.2. Chọn các bài TNSP............................................................................................80

3.3.3. Giáo viên cộng tác .............................................................................................80

3.3.4. Quan sát giờ học thực nghiệm ...........................................................................81

3.4. Thuận lợi và khó khăn trong TNSP......................................................................81

3.4.1. Thuận lợi............................................................................................................81

3.5.2. Khó khăn............................................................................................................82

3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ..............................................................................82

3.5.1. Đánh giá quá trình..............................................................................................82

3.5.2. Đánh giá định lượng ..........................................................................................84

3.6. Đánh giá chung về TNSP .....................................................................................89

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................91

TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................93

iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

1. BT Bài tập

2. BTVL Bài tập vật lí

3. ĐC Đối chứng

4. GQVĐ Giải quyết vấn đề

5. GV Giáo viên

6. HS Học sinh

7. NL Năng lực

8. PPDH Phương pháp dạy học

9. SGK Sách giáo khoa

10. THPT Trung học phổ thông

11. TN Thực nghiệm

12. TNSP Thực nghiệm sư phạm

13. VL Vật lí

v

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Bốn thành tố của năng lực giải quyết vấn đề ..............................................11

Bảng 1.2: Tiêu chuẩn đánh giá một Rucbric tốt ..........................................................20

Bảng 2.1: Bảng cấu trúc nội dung kiến thức chương “Động lực học chất điểm” .......33

Bảng 2.2: Mục tiêu về kiến thức và cấp độ nhận thức.................................................35

Bảng 2.3: Kế hoạch sử dụng bài tập nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho

học sinh trong dạy học phần “Các lực cơ học” chương “Động lực học chất

điểm” - Vật lí 10.........................................................................................56

Bảng 3.1: Kết quả đánh giá của GV về sự phát triển NLGQVĐ của HS qua bảng

kiểm quan sát..............................................................................................82

Bảng 3.2: Kết quả tự đánh giá của HS về sự phát triển NLGQVĐ.............................83

Bảng 3.3: Kết quả kiểm tra ..........................................................................................85

Bảng 3.4: Xếp loại kiểm tra .........................................................................................86

Bảng 3.5: Bảng phân phối tần suất kết quả kiểm tra ...................................................87

Bảng 3.6: Bảng lũy tích kết quả kiểm tra ....................................................................87

Bảng 3.7: Bảng các tham số thống kê..........................................................................88

vi

DANH MỤC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ

BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 3.1: Biểu đồ xếp loại kiểm tra ........................................................................86

Biểu đồ 3.2: Đồ thị đường phân phối tần suất kết quả kiểm tra ..................................87

Biểu đồ 3.3: Đồ thị đường phân phối tần suất kết quả kiểm tra ..................................88

SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1: Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề...........................................................10

Sơ đồ 1.2: Phân loại BTVL .........................................................................................15

Sơ đồ 2.1: Grap nội dung chương Động lực học chất điểm lớp 10 THPT.................34

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Sự phát triển kinh tế - xã hội trong bối cảnh toàn cầu hoá đặt ra những yêu cầu

mới đối với người lao động, do đó cũng đặt ra những yêu cầu mới cho sự nghiệp giáo

dục thế hệ trẻ và đào tạo nguồn nhân lực. Một trong những định hướng cơ bản của

việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục mang tính hàn lâm, xa rời thực tiễn

sang một nền giáo dục chú trọng việc hình thành năng lực hành động, phát huy tính

chủ động, sáng tạo của người học. Định hướng quan trọng trong đổi mới PPDH là

phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo, phát triển năng lực hành động, năng lực

cộng tác làm việc của người học. Đó cũng là những xu hướng quốc tế trong cải cách

PPDH ở nhà trường phổ thông.

Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo

dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo

hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ

năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc.

Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự

cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên

lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa,

nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong

dạy và học”. Để thực hiện tốt mục tiêu về đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT theo

Nghị quyết số 29-NQ/TW, cần có nhận thức đúng về bản chất của đổi mới phương

pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học và một số biện pháp đổi

mới phương pháp dạy học theo hướng này.

Trước bối cảnh đó và để chuẩn bị cho quá trình đổi mới chương trình, sách

giáo khoa giáo dục phổ thông sau năm 2015, đổi mới phương pháp dạy học đang thực

hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực

của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc HS học được cái gì đến chỗ quan

tâm HS vận dụng được cái gì qua việc học. Để đảm bảo được điều đó, phải thực hiện

chuyển từ phương pháp dạy học theo lối "truyền thụ một chiều" sang dạy cách

2

học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm

chất. Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ giáo viên - học sinh

theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội. Bên

cạnh việc học tập những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn

cần bổ sung các chủ đề học tập tích hợp liên môn nhằm phát triển năng lực giải

quyết các vấn đề phức hợp.

Vật lí học là một trong những môn học có hệ thống bài tập rất đa dạng và

phong phú. Quá trình giải bài tập là quá trình vận dụng lý thuyết vào giải quyết nhiệm

vụ học tập cụ thể thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện, đây cũng là

thước đo đích thực trong việc nắm vững kiến thức, rèn luyện kĩ năng và hình thành kĩ

xảo của học sinh.

Trong dạy học vật lí, việc dạy học BTVL trong nhà trường không chỉ giúp HS

hiểu được một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chương trình

mà còn tạo cơ hội phát triển năng lực GQVĐ cho HS. BTVL là một phương tiện hữu

hiệu để tích cực hóa hoạt động GQVĐ của HS trong từng bài học. BTVL với chức

năng là một phương pháp dạy học có một vị trí đặc biệt trong quá trình dạy học vật lí

ở trường THPT.

Với những lý do nêu trên, với mong muốn tìm ra những biện pháp nhằm khắc

phục phần nào những khó khăn và hạn chế của việc dạy học bài tập vật lí ở trường

THPT, tôi xác định đề tài nghiên cứu: “Lựa chọn, soạn thảo và sử dụng hệ thống

bài tập trong dạy học chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí lớp 10”.

2. Mục đích nghiên cứu

Lựa chọn, soạn thảo và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học phần “Các lực

cơ học” thuộc chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí lớp 10 nhằm bồi dưỡng và

phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

3. Giả thuyết khoa học

Dựa trên cơ sở lí luận về phát triển năng lực của học sinh và lí luận về bài tập

vật lí cùng với việc phân tích nội dung kiến thức phần “Các lực cơ học” thuộc chương

“Động lực học chất điểm”, có thể lựa chọn và soạn thảo các bài tập và sử dụng nó

trong dạy học nhằm bồi dưỡng và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.