Sử dụng phối hợp các loại bài tập theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chương “động lực học chất điểm” vật lý 10

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

=========  ===========

TRẦN THỊ HUYỀN

SỬ DỤNG PHỐI HỢP CÁC LOẠI BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG

DẠY HỌC CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ

LÍ LUẬN VÀ PPGD BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng - Năm 2020

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

=========  ===========

TRẦN THỊ HUYỀN

SỬ DỤNG PHỐI HỢP CÁC LOẠI BÀI TẬP THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG

DẠY HỌC CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10

Ngành: Lí luận và PPDH Bộ môn Vật lí

Mã số: 8.14.01.11

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. NGUYỄN THANH HẢI

Đà Nẵng - Năm 2020

III

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

TT Viết tắt Viết đầy đủ

1 GV Giáo viên

2 HS Học sinh

3 BT Bài tập

4 THPT Trung học phổ thông

5 GQVĐ Giải quyết vấn đề

6 NL Năng Lực

7 TNg Thực nghiệm

8 ĐC Đối chứng

9 TNSP Thực nghiệm sư phạm

10 SGK Sách giáo khoa

11 SBT Sách bài tập

12 PHT Phiếu học tập

13 DH Dạy học

14 BTVL Bài tập vật lý

15 HĐNT Hoạt động nhận thức

IV

DANH MỤC BẢNG

Sổ hiệu

bảng

Tên bảng Trang

Bảng 1.1 Biểu hiện của chỉ số hành vi qua mỗi thành tố năng lực 11

Bảng 1.2

Các tiêu chí đánh giá mức độ phát triển năng lực GQVĐ của

học sinh với sự hỗ trợ của BTVL

12

Bảng 2.1

Tham chiếu các yêu cầu cần đạt trong câu hỏi, bài tập bài “ Lực

hấp dẫn”

51

Bảng 2.2 Đánh giá năng lực GQVĐ của HS 60

Bảng 2.3

Tham chiếu các yêu cầu cần đạt trong câu hỏi, bài tập bài “ Lực

đàn hồi”

64

Bảng 2.4 Đánh giá năng lực GQVĐ của HS bài “ Lực đàn hồi” 75

Bảng 3.1 Số liệu học sinh các nhóm TNg và ĐC 80

Bảng 3.2 Kết quả đo được từ công cụ đánh giá 82

Bảng 3.3 Kết quả đo được từ thang đo NL GQVĐ của học sinh 84

Bảng 3.4 Bảng đối chiếu quy ước cách tính điểm và phân loại năng lực 84

Bảng 3.5 Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 86

Bảng 3.6 Bảng phân phối tần suất 86

Bảng 3.7 Bảng phân phối tần suất tích luỹ 86

Bảng 3.8 Bảng tổng hợp các tham số thống kê 88

V

DANH MỤC ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ

Số hiệu đồ

thị, sơ đồ

Tên đồ thị, sơ đồ Trang

Sơ đồ 1.1 Sơ đồ cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề 10

Sơ đồ 1.2 Phân loại hệ thống bài tập vật lí) 15

Sơ đồ 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Động lực học chất điểm ” 29

Đồ thị 3.1 Thống kê điểm số Xi của bài kiểm tra 87

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất 87

Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần suất tích lũy 88

VI

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................I

LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................II

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN .....................................III

DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................IV

DANH MỤC ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ ....................................................................................V

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

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

2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ......................................................................................3

3. Mục tiêu của đề tài ..................................................................................................4

4. Giả thuyết khoa học ................................................................................................4

5. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................4

6. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu........................................................5

7. Phương pháp nghiên cứu.........................................................................................5

8. Cấu trúc của luận văn..............................................................................................6

NỘI DUNG.....................................................................................................................7

Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHỐI

HỢP CÁC LOẠI BÀI TẬP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ........................................................7

1.1. Năng lực giải quyết vấn đề ................................................................................7

1.1.1. Khái niệm năng lực học sinh ........................................................................7

1.1.2. Năng lực giải quyết vấn đề ...........................................................................8

1.1.3. Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề ...................................................10

1.1.4. Các tiêu chí đánh giá mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học

sinh........................................................................................................................11

1.1.5. Quy ước cách tính điểm và phân loại NL GQVĐ của học sinh .................13

1.2. Bài tập vật lý và vấn đề sử dụng phối hợp các loại bài tập theo hƣớng phát

triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.......................................................13

1.2.1. Khái niệm câu hỏi và bài tập trong dạy học vật lý .....................................13

1.2.2. Bài tập vật lý...............................................................................................14

1.2.3. Các hình thức thể hiện bài tập trong dạy học vật lý ...................................17

1.2.4. Vai trò của bài tập vật lý trong dạy học phát triển năng lực cho học sinh .19

1.2.5. Ý nghĩa việc sử dụng phối hợp các loại bài tập trong dạy học vật lý theo

hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. ..................................20

1.2.6. Nguyên tắc phối hợp các loại bài tập trong dạy học vật lý theo hướng phát

triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ......................................................21

VII

1.3. Thực trạng vấn đề sử dụng phối hợp các loại bài tập trong dạy học vật lý

theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh ở một số trƣờng

THPT hiện nay ........................................................................................................23

1.3.1. Khảo sát thực trạng .....................................................................................23

1.3.2. Đánh giá thực trạng.....................................................................................24

1.4. Qui trình sử dụng phối hợp các loại bài tập trong dạy học vật lý nhằm

phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh..............................................25

Kết luận chƣơng 1........................................................................................................28

Chƣơng 2. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƢƠNG “ ĐỘNG LỰC HỌC

CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI

QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH..........................................................................29

2.1. Một số vấn đề về nội dung kiến thức chƣơng “Động lực học chất điểm” vật

lý 10 THPT...............................................................................................................29

2.1.1. Cấu trúc nội dung chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT .....29

2.1.2. Đặc điểm nội dung kiến thức chương “Động lực học chất điểm”..............30

2.2. Xây dựng một số bài tập điển hình sử dụng trong dạy học chƣơng “động

lực học chất điểm’’ vật lý 10...................................................................................30

2.2.1. Một số bài tập sử dụng dạy bài “Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn”..........30

2.2.2. Một số bài tập sử dụng dạy bài “Lực đàn hồi. Định luật Húc” ..................33

2.3. Sử dụng phối hợp các loại bài tập trong dạy học vật lý theo hƣớng phát

triển năng lực GQVĐ cho HS chƣơng “ động lực học chất điểm” vật lý 10. ....40

2.3.1. Thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung có sử dụng phối hợp các loại

bài tập trong chương “ động lực học chất điểm’’ vật lý 10 theo hướng phát triển

năng lực GQVĐ cho học sinh...............................................................................40

2.3.2. Kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh. ........................................42

2.4. Các giáo án thực nghiệm sƣ phạm..................................................................42

2.4.1. Giáo án dạy bài “Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn” .......................42

2.4.2. Giáo án dạy bài “Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc”...........................61

2.4.3. Giáo án dạy bài “Lực ma sát”.....................................................................76

Kết luận chƣơng 2........................................................................................................78

Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..................................................................79

3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ...............................................79

3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .................................................................79

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm.................................................................79

3.2. Nội dung và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm.........................................79

3.2.1. Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm ............................................79

VIII

3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm..................................................................80

3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ..............................................................80

3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm........................................................................81

3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học ....................................................................81

3.4.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .....................................................82

3.3.3. Kiểm định giả thuyết thống kê....................................................................89

Kết luận chƣơng 3........................................................................................................91

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.....................................................................................92

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................94

PHỤ LỤC ................................................................................................................. PL1

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Thế giới ở thế kỷ XXI, hiện tại “cuộc cách mạng 4.0” đang diễn ra tại nhiều nước

phát triển, cuộc cách mạng này đang đặt ra những yêu cầu mới đối với việc phát triển

nguồn nhân lực. Nhân lực trở thành nhân tố quyết định cho mỗi quốc gia. Xu hướng

chung của thế giới là tiến hành đổi mới và cải cách giáo dục mạnh mẽ nhằm tạo được

nguồn nhân lực đáp ứng sự phát triển nhảy vọt của xã hội khi chuyển từ nền khi tế

công nghiệp tự động hóa sangnền kinh tế tri thức. Ở nước ta công cuộc đổi mới giáo

dục đã và đang thực hiện, có những bước tiến thay đổi mạnh mẽ không chỉ về nội

dung mà cả về phương pháp và phương tiện dạy học. Giáo dục phổ thông nước ta đang

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

lực người học. Để làm được điều đó nhất định chúng ta phải đổi mới mạnh mẽ phương

pháp dạy học. Vì vậy, Đảng và Nhà nước ta lần lượt đã đưa ra nhiều Nghị quyết và

Quyết định về đổi mới căn bản,toàn diện giáo dục và đào tạo.

Nghị quyết số 29- NQ/TW tại hội nghị ban chấp hành Trung ương 8 khóa XI đề

ra ngày 04/11/2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã nêu rõ: “Tiếp

tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy 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

dạy truyền thống 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 nhập và đổi mới tri thức, kỹ

năng, phát triển năng lực. chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức các 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.” [9]

Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011-2020 ban hành kèm theo quyết

định 711/QĐ-TTG ngày 13/6/2012 của Thủ tướng Chính phủ: “tiếp tục đổi mới

phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính

tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học cho người học”. Mặt khác,

khi bàn về mục tiêu và phương pháp bồi dưỡng con người Việt Nam trong điều kiện

mới, Thái Duy Tuyên đã chỉ ra: “Giáo dục không chỉ đào tạo con người có năng lực

tuân thủ, mà chủ yếu là những con người có năng lực sáng tạo,…biết cách đặt vấn đề,

nghiên cứu và giải quyết vấn đề…”. [7]

2

Thực tế hiện nay chúng ta đang thực hiện các chủ trương chiến lược phát triển

giáo dục ở các cấp học theo định hướng trên. Đặc biệt, việc phát triển năng lực giải

quyết vấn đề cho học sinh được thể hiện một cách rõ nét thông qua việc trình bày kiến

thức sách giáo khoa. Tuy nhiên, do điều kiện cơ sở vật chất, áp lực “điểm số”, áp lực

“thi cử” làm cho cả giáo viên và học sinh đặt nặng vấn đề tiếp cận nội dung kiến thức

mang tính “hàn lâm” quá nhiều và quá nặng nề với mục tiêu là có thể “chiến thắng” kì

thi quốc gia thỏa mãn niềm mong ước của phụ huynh. Vì vậy, khi thực hiện nhiệm vụ

giáo dục hầu hết các giáo viên chưa mạnh dạn và khó khăn để bố trí thời gian cho học

sinh rèn luyện kĩ năng, vận dụng kiến thức sáng tạo vào thực tế đời sống, kết quả đánh

giá năng lực học sinh cũng chủ yếu trên cở sở học sinh vận dụng công thức logic để

giải quyết những bài toán khó trên giấy, còn khi đưa một hiện tượng thực tế vào thì

học sinh rất “thụ động”.

Tháng 12/2018, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành Chương trình Giáo dục phổ

thông tổng thể và Chương trình Giáo dục các bộ môn, theo đó việc phát triển năng lực

cho học sinh là nhiệm vụ tối quan trọng, trong đó năng lực giải quyết vấn đề là một

trong những năng lực cốt lõi, cần được hình thành và phát triển cho học sinh. [3]

Đối với môn vật lý, phát triển năng lực nói chung và năng lực giải quyết vấn đề

nói riêng cho học sinh là một trong những nhiệm vụ quan trọng và cũng là định hướng

lớn trong đổi mới phương pháp dạy học.

Vật lý là một bộ môn khoa học thực nghiệm, có rất nhiều kiến thức liên quan đến

thực tế đời sống, xoay quanh các hiện tượng tự nhiên, bản thân học sinh sẽ thấy rất thú

vị khi được trải nghiệm sáng tạo. Để nâng cao được chất lượng học tập và nhằm phát

triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh có nhiều phương pháp khác nhau. Trong

đó, một trong những cách mang tính hiệu quả cao và thực hiện khá thuận lợi ở phổ

thông trong điều kiện hiện nay là giáo viên tổ chức tiến trình dạy học nhờ sự hỗ trợ của

công nghệ thông tin, có thể dùng nhiều loại bài tập khác nhau đưa vào phù hợp với các

hoạt động để dẫn học sinh vào tình huống có vấn đề, và rồi khi giải quyết vấn đề mà

bài tập đặt ra sẽ làm phát sinh vấn đề mới cần giải quyết. Như vậy, khi tiếp thu kiến

thức học sinh không thấy bị áp đặt, học sinh vừa học kiến thức mới, vừa vận dụng kiến

thức vào thực tế đời sống thông qua các bài tập, qua đó năng lực giải quyết vấn đề của

học sinh được phát huy và ngày càng phát triển.