Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế chương “dòng điện trong các môi trường” vật lí 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho học sinh.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

NGÔ THỊ TRƢỜNG GIANG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ

CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG” VẬT LÍ 11

NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ

VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng- Năm 2020

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

NGÔ THỊ TRƢỜNG GIANG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ

CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG” VẬT LÝ 11

NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÝ

VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH

Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí

Mã số: 8.14.01.11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

TS. Phùng Việt Hải

Đà Nẵng – Năm 2020

iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT Chữ viết tắt Viết đầy đủ

1. BT Bài tập

2. BTVL Bài tập vật lí

3. BTVLCNDTT Bài tập vật lý có nội dung thực tế

4. GV Giáo viên

5. HS Học sinh

6. NL Năng lực

7. VĐ Vấn đề

8. GQVĐ Giải quyết vấn đề

9. NL GQVĐ Năng lực giải quyết vấn đề

10. NXB Nhà xuất bản

11. SGK Sách giáo khoa

12. THPT Trung học phổ thông

13. PPDH Phƣơng pháp dạy học

14. VDKT Vận dụng kiến thức

15. NLVDKTVTT Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn

16. TNg Thực nghiệm

17. TNSP Thực nghiệm sƣ phạm

18. PHT Phiếu học tập

iv

DANH MỤC CÁC BẢNG

Số hiệu

bảng

Tên bảng Trang

1.1 Bảng cấu trúc năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 8

1.2 Bảng Rubric – Bảng đánh giá NLVDKTVTT 9

2.1 Bảng kiến thức vật lí trong chƣơng liên quan đến thực tế 28

2.2 Bảng ma trận bài tập 30

2.3 Bảng công suất và thời gian tiêu thụ của một số dụng cụ điện 37

2.4 Bảng giá buôntiền điện sinh hoạt của EVN 39

2.5 Bảng tính tiền điện trung bình trong một tháng 39

2.6 Bảng công suất của 1 smartphone 41

2.7 Bảng rubric đánh giá tình huống “Mạ điện” 67

2.8 Bảng rubric đánh giá tình huống sét và cách chống sét 81

2.9

Bảng Rubic đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn ở

tình huống hàn hồ quang điện 90

3.1 Bảng kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm 96

3.2

Bảng điểm đánh giá 10 chỉ số hành vi của HS Nguyễn Xuân Bình

qua 3 tình huống. 100

3.3

Bảng điểm đánh giá 10 chỉ số hành vi của HS Trần Đỗ Duy

Khang qua 3 tình huống. 102

3.4

Bảng điểm đánh giá 10 chỉ số hành vi của HS Nguyễn Minh

Thắng qua 3 tình huống. 103

v

DANH MỤC CÁC HÌNH

Số hiệu

hình

Tên hình Trang

1.1 Qui trình xây dựng bài tập có nội dung thực tế 17

2.1 Sơ đồ cấu trúc logic của chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”

Vật lí 11

27

2.2 Hình ảnh giông sét trên các tòa nhà. 31

2.3 Hình mô tả cột thu lôi đơn giản 31

2.4 Hình mô tả nguyên lý làm việc của cột thu lôi 32

2.5 Hình cột thu lôi đƣợc bố trí trên mái nhà 34

2.6 Hình cấu tạo của kim thu sét 34

2.7 Hình mô tả pin năng lƣợng sử dụng cho hộ gia đình 36

2.8 Hình biểu diễn cấu tạo của pin mặt trời 40

2.9 Bảng mạch trong sạc pin bằng năng lƣợng mặt trời 42

2.10 Hình tấm pin năng lƣợng 42

2.11 Sơ đồ mạch điện để mạ kẽm 44

2.12 Mạ kẽm nhúng nóng 45

2.13 Hình bu lông neo 47

2.14 Sơ đồ biểu diễn hoạt động của 1 pin điện hóa 47

2.15 Hình tàu đệm từ 48

2.16 Hình bugi xe máy và vị trí lắp trên xe 49

3.1 Đại diện nhóm trình bày kết quả thảo luận tình huống mạ điện 98

3.2 HS các nhóm đặt câu hỏi cho nhóm trình bày 99

3.3 Phiếu trả lời cá nhân của HS Nguyễn Xuân Bình 101

3.4 Biểu đồ biểu diễn kết quả đánh giá em Nguyễn Xuân Bình 101

3.5 Biểu đồ biểu diễn kết quả đánh giá em Đỗ Trần Duy Khang 102

3.6 Biểu đồ biểu diễn kết quả đánh giá em Nguyễn Minh Thắng 104

vi

MỤC LỤC

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

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

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT......................................................................... iii

DANH MỤC CÁC BẢNG........................................................................................... iv

DANH MỤC CÁC HÌNH .............................................................................................v

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

1. Lí do chọn đề tài......................................................................................................1

2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu ............................................................................2

3. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................2

4. Giả thuyết khoa học ................................................................................................3

5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu...........................................................................3

6. Nhiệm vụ nghiên cứu ..............................................................................................3

7. Phƣơng pháp nghiên cứu.........................................................................................4

8. Đóng góp của đề tài.................................................................................................4

9. Cấu trúc luận văn ....................................................................................................5

CHƢƠNG 1.CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ

DỤNG BÀI TẬP NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC

VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH ...........................................................6

1.1. Năng lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn...........................................6

1.1.1. Khái niệm năng lực.......................................................................................6

“Năng lực là những khả năng cơ bản dựa trên cơ sở tri thức, kinh nghiệm, các giá

trị và thiên hƣớng của một con ngƣời đƣợc phát triển thông qua thực hành giáo

dục” [3]. ..................................................................................................................6

1.1.2. Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn .................................7

1.1.3. Các công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn của

học sinh ...................................................................................................................8

1.1.4. Đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn .......................12

1.2. Bài tập vật lí có nội dung thực tế và việc phát triển năng lực vận dụng kiến

thức vào thực tiễn....................................................................................................15

1.2.1. Bài tập vật lí có nội dung thực tế ................................................................15

1.2.2. Quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực tế .........................................16

1.2.3. Các kiểu bài tập có nội dung thực tế...........................................................19

1.2.4. Sử dụng BTCNDTT trong dạy học vật lí để phát triển năng lực vận dụng

kiến thức vào thực tiễn của HS.............................................................................20

vii

1.3. Thực trạng về việc khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung

thực tế trong dạy học vật lý ở trƣờng THPT hiện nay. .......................................22

1.3.1. Mục đích khảo sát.......................................................................................22

1.3.2. Đối tƣợng và thời điểm khảo sát.................................................................22

1.3.3. Nội dung khảo sát .......................................................................................23

1.3.4. Phƣơng pháp khảo sát.................................................................................23

1.3.5. Kết quả khảo sát..........................................................................................23

1.3.6. Nguyên nhân gây nên những khó khăn trong việc phát triển năng lực vận

dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh............................................................24

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ............................................................................................26

CHƢƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ

CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG” NHẰM PHÁT TRIỂN

NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÝ VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC

SINH .............................................................................................................................27

2.1. Cấu trúc chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”- Vật lý 11 và sự liên

hệ với thực tiễn ........................................................................................................27

2.1.1. Phân tích cấu trúc chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng” Vật lý 11 ..27

2.1.2. Một số kiến thức chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng” liên quan đến

thực tiễn ................................................................................................................28

2.2. Xây dựng bài tập có nội dung thực tế nhằm phát triển năng lực vận dụng

kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong chƣơng “ Dòng điện trong các môi

trƣờng”- Vật lý 11 ...................................................................................................28

2.2.1. Mục tiêu dạy học chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”- Vật lí 11...28

2.2.2. Xây dựng BTCNDTT nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào

thực tiễn trong chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”- Vật lý 11 ................30

2.3. Ý tƣởng sử dụng bài tập có nội dung nhằm phát triển năng lực vận dụng

kiến thức vào thực tiễn cho học sinh .....................................................................57

2.4. Thiết kế một số tiến trình dạy học chƣơng “Dòng điện trong các môi

trƣờng” Vật lý 11 có sử dung bài tập đã xây dựng ..............................................57

2.4.1. Tiến trình dạy học bài“Dòng điện trong chất điện phân”...........................57

2.4.2. Tiến trình dạy học tiết bài tập .....................................................................75

KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ............................................................................................94

CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..............................................................95

3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................95

3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm.....................................................................95

3.3. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ....................................................................95

viii

3.3.1.Đối tƣợng thực nghiệm................................................................................95

3.3.2. Thời gian thực nghiệm sƣ phạm .................................................................95

3.4. Nội dung thực nghiệm......................................................................................96

3.4.1. Xây dựng kế hoạch thực nghiệm ................................................................96

3.4.2. Chuẩn bị cho thực nghiệm..........................................................................96

3.5. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ..............................................................97

3.5.1. Chọn mẫu thực nghiệm...............................................................................97

3.5.2. Tiến hành dạy học và quan sát giờ học.......................................................97

3.5.3 Công cụ và cách thức đánh giá ....................................................................97

3.6. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm........................................................................98

3.6.1. Phân tích diễn biến và đánh giá định tính...................................................98

3.6.2. Đánh giá định lƣợng ................................................................................ 100

Kết luẬn chƣơng 3.................................................................................................... 105

KẾT LUẬN CHUNG VÀ KHUYẾN NGHỊ .......................................................... 106

TÀI lIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 108

Phụ lục 1. PHIẾU KHẢO SÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN

DỤNG KIẾNTHỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH THPT ..... PL1

Phụ lục 2. PHIẾU KHẢO SÁT TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN

DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH THPT .... PL3

1

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài

Thế giới đang chịu sự tác động của xu thế toàn cầu hoá và hội nhập. Phân công

lao động mở rộng ra trên phạm vi quốc gia và quốc tế đã phá vỡ hàng rào ngăn cách

địa giới trong giao dịch của con ngƣời trên tất cả các mặt giữa các quốc gia. Nhiệm vụ

của giáo dục là đào tạo ra đội ngũ lao động sáng tạo, năng động, có khả năng làm việc

hợp tác trên phạm vi quốc tế.

Trƣớc kia, mục tiêu dạy học tập trung vào việc hình thành kiến thức, kĩ năng,

thái độ và cũng có chú ý đến sự vận dụng kiến thức, kĩ năng nhƣng chủ yếu vẫn là sự

vận dụng có tính chất hàn lâm để giải quyết các bài toán giả định, hầu nhƣ gắn rất ít

đến thực tiễn. Mục tiêu của việc dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực không

chỉ là kiến thức, kĩ năng và thái độ mà quan trọng hơn và tập trung nhiều hơn vào việc

vận dụng kiến thức, kĩ năng và thái độ đã đƣợc hình thành để giải quyết những vấn đề

không những trong học tập ở nhà trƣờng mà những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống

ngoài nhà trƣờng, xã hội. Thông qua việc giải quyết vấn đề nhƣ vậy, năng lực và phẩm

chất của học sinh đƣợc phát triển và hoàn thiện.

Trong thực tế dạy học ở trƣờng phổ thông qua quan sát, trao đổi với GV và HS

chúng tôi nhận thấy việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn

cho HS THPT còn những tồn tại sau:

Trong việc tiếp thu, lĩnh hội kiến thức còn thụ động, coi việc giải quyết các

nhiệm vụ học tập là sự bắt buộc và nhiều khi giải quyết nó một cách đối phó. Việc tiếp

thu kiến thức chỉ đơn thuần là các kiến thức hàn lâm thiếu sự tìm tòi khám phá trong

tự nhiên.

Thời gian để trong một tiết học vừa đảm bảo kiến thức vừa bồi dƣỡng năng lực

vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho HS thì không đủ.

Trong tiến trình đổi mới PPDH hiện nay, việc giải quyết mâu thuẫn trên là cần

thiết. Trọng tâm là việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho

HS. Vì lí do đó tôi chọn và nghiên cứu đề tài: Xây dựng và sử dụng bài tập có nội

dung thực tế chương “Dòng điện trong các môi trường” vật lí 11 nhằm phát triển

năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho học sinh THPT”