Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần “quang học” vật lý 9 theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM



ĐINH THỊ NHƢ THẢO

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC

TẾ PHẦN “QUANG HỌC” VẬT LÍ 9 THEO ĐỊNH HƢỚNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ

VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành : Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí

Mã số : 8.14.01.11

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ

Đà Nẵng – Năm 2019

Công trình được hoàn thành tại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. LÊ THANH HUY

Phản biện 1: ......................................................................

Phản biện 2: ......................................................................

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt

nghiệp thạc sĩ Khoa học giáo dục họp tại Trường Đại học Sư

phạm vào ngày …...… tháng …...… năm …...….

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

Thư viện Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN

Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN

1

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài:

Định hướng chung về đổi mới phương pháp dạy học đã được

xác định trong Nghị quyết Trung ương 8 khóa XI, được thể chế hóa

trong Luật Giáo dục là phương pháp Giáo dục phổ thông phải phát

huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, tự học, kĩ năng vận

dụng vào thực tiễn, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn

học; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, tạo được hứng thú

học tập cho học sinh, tận dụng được công nghệ mới nhất, khắc phục

lối dạy truyền thống truyền thụ một chiều thông báo các kiến thức

có sẵn.

Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, có rất nhiều khả

năng trong việc phát triển những năng lực nhận thức cho học sinh.

Nó cung cấp cho học sinh những tri thức khoa học phổ thông, cơ

bản về vật chất, sự tương tác, mối liên hệ qua lại giữa các quy luật

vận động của tự nhiên, môi trường và con người.

Thực tiễn trong dạy học Vật lí hiện nay cho thấy nếu biết

khai thác và sử dụng tốt các ứng dụng trong dạy học, đồng thời lựa

chọn các phương pháp phù hợp thì sẽ đem lại hiệu quả hơn rất nhiều

trong dạy học. Vì vậy, việc nghiên cứu dạy học Vật lí theo định

hướng vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn là hoàn toàn phù hợp

với mục tiêu của giáo dục THCS và có thể đáp ứng được yêu cầu của

việc đổi mới phương pháp dạy học, nhằm phát huy tính tích cực học

tập, góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và kĩ năng

2

thực hành của học sinh THCS, nhờ đó nâng cao chất lượng dạy học.

Qua nghiên cứu cấu trúc và nội dung kiến thức phần “Quang học”

Vật lí 9 đề cập đến những hiện tượng thực tế, gần gũi với đời sống và

hấp dẫn. Do vậy, cần tiến hành lựa chọn, xây dựng các bài tập gắn

với thực tiễn nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực

tiễn của học sinh.

Xuất phát từ lí do trên, với sự mong muốn xây dựng được

hệ thống bài tập Vật lí có chất lượng tốt, góp phần nâng cao chất

lượng dạy học Vật lí THCS, phù hợp với việc đổi mới phương pháp

dạy và học, chúng tôi chọn và nghiên cứu đề tài : “Xây dựng và sử

dụng bài tập có nội dung thực tế phần “Quang học” Vật lí 9 theo

định hƣớng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào

thực tiễn của học sinh”.

2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu

Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu về dạy học phát triển năng

lực cho HS nói chung và dạy học phát triển NLVDKT vào thực tiễn

nói riêng, như:

Nguyễn Thanh Hải “Nghiên cứu và sử dụng bài tập định tính

và câu hỏi thực tế trong dạy học Vật lý ở trường THPT”

Nguyễn Thị Kim Mai (2016), Tổ chức dạy học chương Cảm

ứng điện từ Vật lí 11 trung học phổ thông theo hướng vận dụng kiến

thức vào thực tiễn, Luận văn Thạc sĩ, Trường ĐHSP Huế.

3. Mục tiêu của đề tài

- Xây dựng được các bài tập có nội dung thực tế phần “Quang

3

học” Vật lí 9.

- Đề xuất được quy trình tổ chức dạy học phát triển năng lực

vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh THCS.

4. Giả thuyết khoa học.

Nếu xây dựng được các bài tập vật lí có nội dung thực tế phần

“Quang học” Vật lí 9 và sử dụng vào dạy học theo quy trình một

cách khoa học, hợp lí thì sẽ phát triển được năng lực vận dụng kiến

thức vật lí vào thực tiễn của học sinh THCS, góp phần nâng cao chất

lượng dạy học VL ở THCS.

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

5.1. Đối tượng nghiên cứu.

5.2. Phạm vi nghiên cứu.

6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về năng lực, năng lực vận dụng

kiến thức Vật lí vào thực tiễn và việc dạy học theo hướng vận dụng

kiến thức vào thực tiễn cho HS.

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập Vật lí, bài tập Vật lí có

nội dung thực tế.

- Tiến hành điều tra để đánh giá thực trạng của việc tổ chức

dạy học theo hướng vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn ở một số

trường THCS hiện nay.

- Phân tích cấu trúc nội dung phần “Quang học” Vật lí 9.

- Xây dựng quy trình thiết kế một bài tập có nội dung thực tế.

4

- Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế phần “Quang

học ” Vật lí 9.

- Thiết kế một số bài dạy học có sử dụng bài tập đã xây dựng

phần “ Quang học” Vật lí 9 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến

thức Vật lí vào thực tiễn của học sinh.

- Tiến hành TNSP ở trường THCS để đánh giá hiệu quả dạy

học trong việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức Vật lí vào thực

tiễn của HS.

7. Phƣơng pháp nghiên cứu.

7.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết.

7.2. Phương pháp thực tiễn.

7.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.

7.4. Phương pháp thống kê toán học.

8. Đóng góp của đề tài

- Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế sử dụng dạy

học phần “Quang học” Vật lí 9 để phát triển năng lực vận dụng kiến

thức Vật lí vào thực tiễn cho học sinh THCS.

- Đề xuất được một số tiến trình dạy học có sử dụng bài tập

theo định hướng ứng dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn cho học

sinh trong dạy học Vật lí ở trường THCS

- Xây dựng được tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến

thức Vật lí vào thực tiễn của học sinh trong dạy học Vật lí hiện nay

- Thiết kế được một số bài dạy học phần “Quang học” THCS

theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức Vật lí vào

5

thực tiễn cho học sinh.

9. Cấu trúc luận văn

PHẦN MỞ ĐẦU

PHẦN NỘI DUNG

Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử

dụng bài tập có nội dung thực tế theo định hướng phát triển năng lực

vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh.

Chương 2. Xây dựng hệ thống bài tập phần “Quang học” Vật

lí 9 theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức Vật lí

vào thực tiễn của học sinh.

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.

PHẦN KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤC LỤC

6

CHƢƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ

SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ THEO ĐỊNH

HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC

VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH

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

1.1.1. Năng lực HS.

"Năng lực là khả năng kết hợp nhuần nhuyễn kiến thức, kỹ năng, thái

độ để thực hiện hiệu quả một hoạt động nào đó trong một bối cảnh

nhất định".

1.1.2 Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

1.1.2.1 Khái niệm

“NLVDKT là khả năng của bản thân người học tự giải quyết

những vấn đề đặt ra một cách nhanh chóng và hiệu quả bằng cách áp

dụng kiến thức đã lĩnh hội vào những tình huống, những hoạt động

thực tiễn để tìm hiểu thế giới xung quanh và có khả năng biến đổi

nó” [3].

NLVDKT của HS là khả năng của HS có thể vận dụng các

kiến thức đã học để giải quyết thành công các tình huống học tập

hoặc tình huống thực tế.

1.1.2.2. Các năng lực thành tố và biểu hiện của năng lực vận

dụng kiến thức vào thực tiễn.

Từ các định nghĩa trên, chúng ta thấy năng lực vận dụng kiến

thức vào thực tiễn gồm các thành tố năng lực và biểu hiện cụ thể

7

sau: Phát hiện vấn đề thực tiễn; xác định được các kiến thức liên

quan vấn đề thực tiễn; tìm tòi, khám phá kiến thức liên quan vấn đề

thực tiễn (nếu cần); giải thích,phân tích, đánh giá vấn đề thực tiễn;

đề xuất biện pháp, thực hiện giải quyết vấn đề thực tiễn và đề xuất

vấn đề mới.

1.1.2.3 Thiết kế bảng kiểm quan sát

Quy trình thiết kế:

Bƣớc 1: Xác định đối tượng, thời điểm, mục tiêu quan sát.

Bƣớc 2: Xây dựng các tiêu chí quan sát và các mức độ đánh giá

cho mỗi tiêu chí.

Bƣớc 3: Hoàn thiện các tiêu chí và mức độ đánh giá phù hợp.

1.1.2.4 Thiết kế bài kiểm tra

Cùng với các bảng kiểm quan sát dành cho GV đánh giá sự

phát triển năng lực VDKTVTT, chúng tôi xây dựng các bài kiểm tra

đánh giá mức độ nắm vững kiến thức, kĩ năng và năng lực

VDKTVTT. Đề bài kiểm tra có sử dụng các bài tập định hướng NL ở

các dạng theo các mức độ nhận thức trong hệ thống bài tập đã xây

dựng, tuyển chọn.

1.1.3. Ý nghĩa của việc bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào

thực tiễn trong dạy học Vật lí

Từ những bài vật lí có nội dung thực tế của khoa học, kỹ

thuật, thực tế đời sống hàng ngày quen thuộc với HS góp phần gây

hứng thú, niềm say mê trong quá trình học tập, giúp HS nắm được

thực chất vấn đề, tránh hiểu một cách hình thức. Phát triển NLVDKT

8

vật lí vào thực tiễn góp phần hoàn thiện một số kỹ năng cho HS như:

VDKT trong bộ môn Vật lí; VDKT vật lí vào các môn học khác;

VDKT vật lí vào đời sống, tự nhiên và xã hội. Giúp nâng cao mức độ

thông hiểu tri thức cho HS đồng thời thể hiện mối liên hệ của vật lí

với các môn khoa học khác, HS thấy được mối liên hệ giữa vật lí và

đời sống thực tiễn [16].

Nhờ vậy, HS sẽ hình thành được quan điểm duy vật về

nguồn gốc vật lí, thấy rõ vật lí không phải là sản phẩm thuần túy của

trí tuệ mà được phát sinh, phát triển do xuất phát từ các hiện tượng tự

nhiên, nhu cầu thực tế cuộc sống.

1.1.4. Một số hình thức đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào

thực tiễn.

1.1.4.1. Đánh giá năng lực.

Đánh giá năng lực không chỉ đánh giá các kiến thức trong nhà

trường mà các kiến thức phải liên hệ với thực tế, phải gắn với bối cảnh

hoạt động và phải có sự vận động sáng tạo các kiến thức và kĩ năng vào

thực tiễn

Đánh giá năng lực không chỉ đánh giá việc thực hiện nhiệm vụ

hoặc hành động học tập, nó còn bao hàm việc đo lường khả năng tiềm ẩn

của HS và đo lường việc sử dụng những kiến thức, kĩ năng và thái độ cần

có để thực hiện nhiệm vụ học tập tới một chuẩn.

Từ những quan điểm trên có thể xác định đánh giá năng lực

người học là quá trình thu thập thông tin về các sản phẩm người học đạt

được khi giải quyết vấn đề học tập; phân tích, xử lí các sản phẩm đó dựa

9

vào những tiêu chí nhất định nhằm xác định mức độ năng lực người học

đạt được để đề xuất quá trình rèn luyện tiếp theo.

1.1.4.2. Đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

Quy trình đánh giá năng lực nói chung và quy trình đánh giá

năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn nói riêng gồm các bước

như sau :

Bước 1: Định nghĩa năng lực và xác định cấu trúc năng lực

Bước 2: Xây dựng bảng tiêu chí đánh giá năng lực

Bước 3: Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực

Bước 4: Tổ chức đánh giá năng lực, phân tích kết quả và đưa ra

quyết định

1.1.5. Công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn

1.2. Bài tập vật lí phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí

vào thực tiễn

1.2.1. Khái niệm bài tập có nội dung thực tế

Bài tập Vật lí có nội dung thực tế là dạng bài tập xuất phát từ

các tình huống thực tiễn, được giao cho HS thực hiện để vận dụng

những điều đã học nhằm hình thành kiến thức mới hoặc củng cố,

hoàn thiện, nâng cao kiến thức đã học, đồng thời phát triển năng lực

người học.

10

1.2.2. Vai trò chức năng của bài tập vật lí có nội dung thực tế

BTVL có nội dung thực tế sẽ góp phần kích thích hứng thú học tập,

phát huy tính tích cực, sáng tạo, làm cho tư duy của học sinh được

phát triển. Sử dụng BTVL có nội dung thực tế là phù hợp với quy

luật nhận thức của con người, góp phần quan trọng vào việc đổi mới

PPDH theo hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào

thực tiễn của HS.

1.2.3. Phân loại bài tập có nội dung thực tế

Gồm ba dạng: bài tập tình huống, bài tập thiết bị kĩ thuật, bài

tập dự án.

Loại bài tập

Bài

tập

tình

huống

I.1. Bài tập tình

huống chứng

minh

Là một câu chuyện được đặt ra, không

dựa vào một hoàn cảnh hoàn toàn có

thực, mà chỉ có mục đích nói lên một sự

thực mà tác giả muốn diễn tả. Những

tình huống này không có gì để bàn cãi,

vì người học hoặc chấp nhận sự thật

hoặc không.

I.2. Bài tập tình

huống giải thích

hiện tượng

Là một hiện tượng thường gặp trong

thực tế đời sống, học sinh thắc mắc

I.3. Bài tập tình

huống giải quyết

Bài tập yêu cầu mà vấn đề không

được nói rõ ra. Việc đầu tiên của người

11

vấn đề thực tiễn học là phải tìm ra vấn đề. Với loại tình

huống nêu vấn đề, thông thường người

học được chỉ định thực hành những điều

do tình huống đưa ra.

Bài

tập

thiết

bị kĩ

thuật

II.1. Tìm hiểu về

thiết bị

Là dạng bài tập mô tả về các thông

số của thiết bị, các cách sử dụng

II.2. Giải thích

nguyên tắc hoạt

động của thiết bị

Là dạng BT dự án nhằm giải quyết

các vấn đề, giải thích các hiện tượng,

quá trình.

III.3. Ứng dụng

các thiết bị

Là dạng bài tập tìm hiểu các thiết bị

để hiểu được nguyên tắc và có thể sử

dụng, sữa chữa và sáng tạo thiết bị đó

trong nhiều lĩnh vực khác nhau để mang

lại nhiều lợi ích trong thực tiễn đời sống

Bài

tập

dự án

III.1 Bài tập dự

án tìm hiểu

Là dạng BT dự án khảo sát thực

trạng đối tượng.

III.2 Bài tập dự

án nghiên cứu

Là dạng BT dự án nhằm giải quyết

các vấn đề, giải thích các hiện tượng,

quá trình.

III.3 Bài tập dự

án kiến tạo

Là dạng BT dự án tập trung vào việc

tạo ra các sản phẩm vật chất hoặc thực

hiện các hành động thực tiễn, nhằm thực

12

hiện những nhiệm vụ như trang trí,

trưng bài, biểu diễn, sáng tác.

1.2.4. Một số nguyên tắc khi xây dựng BTVL có nội dung thực tế

- Phải đảm bảo tính chính xác, tính khoa học, tính hiện đại.

- Phải gần gũi với kinh nghiệm của HS.

- Phải sát với nội dung học tập.

- Phải đảm bảo tính sư phạm.

- Phải có tính hệ thống, logic.

- Phải sát với nội dung học tập

- Phải đảm bảo tính sư phạm.

1.2.5. Quy trình xây dựng bài tập theo định hướng phát triển

năng lực vào thực tiễn

Bước 1: Xác định mục tiêu xây dựng bài tập.

Bước 2: Xác định nội dung học tập, hiện tượng bối cảnh, các

tình huống thực tiễn

Bước 3: Tìm hiểu, nghiên cứu thực tế, thu thập thông tin có

liên quan đến bài tập cần xây dựng

Bước 4: Tiến hành soạn thảo bài tập

Bước 5: Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung

13

1.3. Quy trình tổ chức dạy học với BTVL có nội dung thực tế

theo định hƣớng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí

vào thực tiễn của học sinh

Dựa vào quy trình rèn luyện cho HS kỹ năng VDKT vào thực

tiễn của Nguyễn Thị Tuyết Mai [22], khi xây dựng quy trình tổ chức

rèn luyện và phát triển NLVDKT vào thực tiễn cho HS chúng tôi đề

xuất quy trình như sau:

Bước 1: Tiếp cận với tình huống thực tiễn/tình huống có vấn

đề:

Bước 2: Khám phá kiến thức liên quan và giải quyết tình

huống thực tiễn

Bước 3: Báo cáo, thảo luận và rút ra kết luận

Bước 4: Vận dụng nâng cao:

Bước 5: Đánh giá và đề xuất vấn đề mới /vận dụng kiến thức

đã học vào cuộc sống:

1.4. Thực trạng của việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế

theo định hƣớng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào

thực tiễn ở các trƣờng THPT hiện nay.

1.4.1. Mục tiêu điều tra.

1.4.2. Nội dung và phương pháp điều tra

1.4.1.1. Nội dung điều tra

1.4.12. Phương pháp điều tra

1.4.3. Kết quả điều tra

1.4.3.1. Kết quả điều tra HS