Sử dụng bài tập trong dạy học nội dung "Định luật bảo toàn động lượng và va chạm" (Vật lí 10 chương trình chuyên) định hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh chuyên vật lí

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

DƯƠNG VĂN CÁCH

SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC NỘI DUNG

“ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG VÀ VA CHẠM”

(VẬT LÍ 10 CHƯƠNG TRÌNH CHUYÊN) ĐỊNH HƯỚNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

CHUYÊN VẬT LÍ

Ngành: LL&PP Dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: 1. TS Nguyễn Thị Thu Hà

2. TS Phạm Mai An

THÁI NGUYÊN - 2019

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 được công bố trong bất

kì công trình khoa học nào khác.

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2019

Tác giả

Dương Văn Cách

ii

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thầy Phạm Mai An, cô Nguyễn Thị Thu

Hà đã trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình trong suốt quá trình em thực hiện luận

văn này.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong ở bộ phận sau đại học - phòng

đào tạo, khoa vật lí trường đại học sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo những điều

kiện tốt nhất giúp đỡ em trong quá trình học tập và nghiên cứu.

Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, các thầy cô giáo ở tổ vật lí trường

THPT chuyên Thái nguyên đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm

sư phạm

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2019

Tác giả

Dương Văn Cách

iii

MỤC LỤC

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

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

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

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT............................................................................. iv

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

DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................ 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 nghiên cứu ............................................................................................... 2

5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ............................................................................... 2

6. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 2

7. Đóng góp của đề tài .................................................................................................. 3

8. Cấu trúc của đề tài .................................................................................................... 4

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI

TẬP TRONG DẠY HỌC ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRƯỜNG CHUYÊN.............................................. 5

1.1. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ......................................................................... 5

1.1.1. Xu hướng giáo dục định hướng năng lực trên thế giới....................................... 5

1.1.2. Các nghiên cứu về dạy học định hướng phát triển năng lực ở trong nước......... 7

1.2. Bài tập vật lí........................................................................................................... 9

1.2.1. Khái niệm bài tập vật lí....................................................................................... 9

1.2.2. Vai trò của bài tập vật lí...................................................................................... 9

1.2.3. Phân loại bài tập vật lí ...................................................................................... 10

1.3. Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí ............................................ 12

1.3.1. Khái niệm, cấu trúc của năng lực ..................................................................... 12

1.3.2. Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí ......................................... 15

1.4. Bài tập định hướng phát triển năng lực sáng tạo trong học tập vật lí.................. 17

iv

1.4.1. Khái niệm bài tập sáng tạo................................................................................ 17

1.4.2. Phân loại và vai trò của bài tập sáng tạo trong học tập vật lí ........................... 18

1.4.3. BTST với việc phát triển tư duy của học sinh trong học tập vật lí................... 20

1.5. Sử dụng bài tập định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh THPT

Chuyên vật lí.................................................................................................... 21

1.5.1. Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong

dạy học vật lí.................................................................................................... 21

1.5.3. Sử dụng bài tập theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo trong tiến

trình kiểm tra đánh giá ..................................................................................... 23

1.6. Khảo sát thực trạng việc sử dụng bài tập chương “Các định luật bảo toàn”

(Vật lí 10 chương trình chuyên) theo quan điểm dạy học phát triển NLST

của học sinh THPT Chuyên vật lí.................................................................... 24

1.6.1. Mục đích khảo sát thực trạng............................................................................ 24

1.6.2. Đối tượng và phương pháp điều tra .................................................................. 24

1.6.3. Kết quả khảo sát................................................................................................ 24

Chương 2: SỬ DỤNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CÁC NỘI DUNG

“ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG VÀ VA CHẠM” (VẬT LÍ 10,

CHUYÊN VẬT LÍ) THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG

TẠO CHO HỌC SINH THPT CHUYÊN VẬT LÍ................................................ 26

2.1. Phân tích mục tiêu và nội dung kiến thức chương “Các định luật bảo toàn”

(Vật lí 10 - chương trình chuyên) ................................................................... 26

2.1.1. Cấu trúc nội dung chương “Các định luật bảo toàn”........................................ 26

2.1.2. Đặc điểm kiến thức của chương “Các định luật bảo toàn”............................... 27

2.1.3. Mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn” theo định hướng phát

triển năng lực sáng tạo ..................................................................................... 28

2.2. Xây dựng một số tiến trình dạy học sử dụng bài tập các nội dung “Các định

luật bảo toàn động lượng và va chạm” theo hướng phát triển năng lực sáng

tạo của học sinh................................................................................................ 29

2.3. Xây dựng công cụ kiểm tra đánh giá khi sử dụng bài tập trong dạy học các

nội dung “Định luật bảo toàn động lượng và va chạm” theo hướng phát

triển năng lực sáng tạo cho học sinh................................................................ 56

v

2.3.1. Xây dựng tiêu chí kiểm tra đánh giá................................................................. 56

2.3.2. Một số bảng tiêu chí đánh giá NLST trong các tiến trình dạy học................... 57

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................... 63

3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng thực nghiệm sư phạm...................................... 63

3.1.1. Mục đích ........................................................................................................... 63

3.1.2. Nhiệm vụ........................................................................................................... 63

3.1.3. Đối tượng thực nghiệm..................................................................................... 63

3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .................................................................... 63

3.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.......................................................................... 64

3.3.1. Công tác chuẩn bị ............................................................................................. 64

3.3.2. Tổ chức thực nghiệm ........................................................................................ 65

3.4. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm............................................................. 65

3.4.1. Phân tích diễn biến của hoạt động thực nghiệm sư phạm ................................ 65

3.4.2. Phân tích biểu hiện của NLST ở HS trong quá trình thực nghiệm sư phạm.... 69

3.4.3. Đánh giá định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm......................................... 73

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 .............................................................................................. 76

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ............................................................................... 77

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 79

PHỤ LỤC........................................................................................................................

iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BGD Bộ Giáo dục

BTDL Bảo toàn động lượng

BTST Bài tập sáng tạo

CNTT Công nghệ thông tin

ĐC Đối chứng

GV Giáo viên

HL Học lực

HS Học sinh

NLST Năng lực sáng tạo

STT Số thứ tự

THPT Trung học phổ thông

TN Thực nghiệm

TNSP Thực nghiệm sư phạm

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1. Trình tự sắp xếp các bài học của chương “Các định luật bảo toàn” ..... 26

Bảng 2.2. Phân phối chương trình chương “Các định luật bảo toàn” ................... 27

Bảng 2.3. Bảng các tiêu chí kiểm tra, đánh giá NLST học sinh ........................... 56

Bảng 2.4. Tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo khi dạy học bài “Bài tập định

luật bảo toàn động lượng”..................................................................... 58

Bảng 2.5. Tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo giáo án 2: Báo cáo sản phẩm

chế tạo tên lửa nước .............................................................................. 61

Bảng 2.6. Tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo giáo án số 3: “Bài tập va chạm”

(phụ lục 3)............................................................................................. 62

Bảng 3.1 Kết quả học tập môn vật lí học kì 1 nhóm TN và nhóm ĐC................ 64

Bảng 3.2. Kết quả tự đánh giá NLST của HS trong giáo án 1 bài tập số 1........... 70

Bảng 3.3. Kết quả tự đánh giá NLST của HS trong giáo án 1 bài tập số 2........... 71

Bảng 3.4. Kết quả tự đánh giá NLST của HS trong giáo án 1 bài tập số 3........... 72

Bảng 3.5. Kết quả đánh giá NLST của GV trong giáo án 2.................................. 72

Bảng 3.6. Kết quả kiểm tra lớp TN, ĐC (phụ lục 5)............................................. 73

Bảng 3.7. Bảng phân bố tần suất điểm kiểm tra lớp TN và lớp ĐC (phụ lục 6)........... 73

Bảng 3.8. Kết quả để xử lý tính toán tham số (phụ lục 7)..................................... 73

Bảng 3.9. Các tham số đặc trưng (phụ lục 8)........................................................ 73

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Cấu trúc năng lực của các nhà sư phạm nghề Đức ................................. 13

Hình 1.2. Mô hình bốn thành phần của năng lực và bốn trụ cột giáo dục của

UNESCO................................................................................................. 14

Hình 3.1. Biểu đồ phân bố tần số điểm kiểm tra của lớp TN và lớp ĐC................ 73

Hình 3.2. Biểu đồ phân bố tần suất điểm kiểm tra của lớp TN và lớp ĐC............. 73

Hình 3.3. Biểu đồ phân bố tần suất tích lũy điểm kiểm tra của lớp TN và lớp ĐC...... 74

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Đất nước Việt Nam đang tiến bước ở thế kỉ XXI trong bối cảnh cuộc cách mạng

khoa học và công nghệ trên thế giới đang phát triển mạnh mẽ, toàn cầu hóa và hội nhập

quốc tế nên chúng ta đang đứng trước rất nhiều cơ hội phát triển cũng như thách thức.

Muốn tận dụng được cơ hội này người lao động Việt Nam cần phải có sự nhạy bén,

khả năng thích nghi nhanh với sự thay đổi của xã hội và thật sự làm chủ khoa học kĩ

thuật, công nghệ hiện đại. Để làm được điều đó, mỗi người Việt Nam không những

phải học tập không ngừng để trau dồi kiến thức mà còn phải hình thành cho mình

những phẩm chất, năng lực cần thiết trong đó có năng lực giải quyết vấn đề và sáng

tạo.

Trong bối cảnh đó, Hội nghị lần thứ 8 Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng

sản Việt Nam khóa XI đã thông qua Nghị quyết về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục

và đào tạo để đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế

thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế. Năm 2018 Bộ GDĐT đã

ban hành chương trình giáo dục phổ thông bao gồm chương trình tổng thể và các

chương trình môn học và hoạt động giáo dục. Chương trình tổng thể đã xác định 5

phẩm chất và 10 năng lực cốt lõi mà học sinh Việt Nam cần phải có, trong đó năng lực

giải quyết vấn đề và sáng tạo là một trong các năng lực chung mà tất cả các hoạt động

giáo dục và môn học đều phải có vai trò hình thành và phát triển cho HS.

Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo là một trong những năng lực cốt lõi của

dạy học vật lí, nó được thể hiện xuyên suốt qua các hoạt động của người học. Nói cách

khác, vật lí là bộ môn quan trọng trong việc hình thành, phát triển năng lực sáng tạo

của người học. Ngoài ra, hệ thống các lớp chuyên lí ở các trường chuyên là nơi tập

trung nhiều học sinh yêu thích vật lí và hứa hẹn trở thành nguồn nhân lực chất lượng

cao cho đất nước. Vì thế bồi dưỡng và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh phổ

thông nói chung và học sinh chuyên lí nói riêng là nhiệm vụ ưu tiên hàng đầu của bộ

môn vật lí. Do đó, tôi chọn đề tài: Sử dụng bài tập trong dạy học các nội dung “Định

luật bảo toàn động lượng và va chạm” theo hướng phát triển năng lực sáng tạo

cho học sinh Trung học phổ thông Chuyên Vật lí làm nội dung nghiên cứu và triển

khai của mình.