Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

-----------

VŨ THÀNH TRUNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC

TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC

MÔI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2020

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

-----------

VŨ THÀNH TRUNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC

TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC

MÔI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC

GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

Ngành: Lí luận và phương pháp dạy học vật lí

Mã số: 8140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Anh Thuấn

THÁI NGUYÊN - 2020

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học này, tác giả đã nhận được sự

giúp đỡ nhiệt thành từ các thầy cô giáo, bạn bè và người thân.

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm và các thầy cô giáo khoa

vật lí, trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện để tác

giả được học tập và nghiên cứu trong thời gian qua.

Đặc biệt tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Anh Thuấn,

người đã luôn tận tình hướng dẫn và đóng góp những ý kiến quý báu trong

suốt quá trình tôi thực hiện luận văn.

Tác giả cũng chân thành cảm ơn sự quan tâm của Ban giám hiệu, sự giúp

đỡ, ủng hộ của các thầy cô giáo trong tổ vật lí – tin học – công nghệ, đặc biệt

là giáo viên Ngô Thị Hạnh cùng các em học sinh lớp 11A3 (2018-2021)

trường THPT Phú Bình – huyện Phú Bình – tỉnh Thái Nguyên nơi tác giả tiến

hành thực nghiệm sư phạm.

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè luôn

động viên, giúp đỡ tác giả vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập và

hoàn thành luận văn này tại trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên.

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2020

Tác giả

Vũ Thành Trung

ii

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu của cá nhân

tôi. Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và

chưa từng được công bố, sử dụng trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào.

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2020

Tác giả

Vũ Thành Trung

iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT Chữ viết tắt Viết đầy đủ

1 DH Dạy học

2 GQVĐ Giải quyết vấn đề

3 NL Năng lực

4 SGK Sách giáo khoa

5 THPT Trung học phổ thông

iv

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thành tố năng lực, chỉ số hành vi, mức độ biểu hiện của NLGQVĐ .....13

Bảng 1.2. Điều tra thực trạng của 82 học sinh lớp 11 trường THPT Phú Bình........35

Bảng 1.3. Điều tra thực trạng đối với 8 giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lí đang

công tác tại trường THPT Phú Bình.....................................................................36

Bảng 3.1. Xếp loại học lực môn Vật lí của học sinh lớp 11A3, trường THPT Phú

Bình – Phú Bình – Thái Nguyên học kì I năm học 2018-2019............................63

Bảng 3.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm tại lớp 11A3 trường THPT Phú Bình –

Thái Nguyên.........................................................................................................64

Bảng 3.3. Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ trong bài Dòng điện trong chất điện phân .....68

Bảng 3.4. Danh sách học sinh tiến hành quan sát thực nghiệm tại lớp 11A3

trường THPT Phú Bình – Thái Nguyên...............................................................74

Bảng 3.5. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Dương Huy Bách trong 21 bài tập

có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 .............75

Bảng 3.6. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Dương Huy Bách qua 4 bài học

thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11...................76

Bảng 3.7. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Tô Thị Dung trong 21 bài tập

có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 .....77

Bảng 3.8. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Tô Thị Dung qua 4 bài học

thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11...................78

Bảng 3.9. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Trần Thanh Tùng trong 21 bài tập

có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 .............79

Bảng 3.10. Điểm hành vi NL GQVĐ của học sinh Trần Thanh Tùng qua 4 bài

học thực nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ............80

Bảng 3.11. Tổng điểm hành vi NL GQVĐ của ba học sinh qua 4 bài học thực

nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ...........................80

v

DANH MỤC HÌNH

Biểu đồ 3.1. NL GQVĐ của học sinh Dương Huy Bách qua 4 bài học thực

nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11...................... 76

Biểu đồ 3.2. NL GQVĐ của học sinh Tô Thị Dung qua 4 bài học thực nghiệm

chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ................................... 78

Biểu đồ 3.3. NL GQVĐ của học sinh Trần Thanh Tùng qua 4 bài học thực

nghiệm chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11...................... 80

Biểu đồ 3.4. NL GQVĐ của ba học sinh qua 4 bài học thực nghiệm chương

“Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ................................................ 81

vi

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN...................................................................................................i

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................ii

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

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

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

MỤC LỤC.......................................................................................................vi

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

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

2. Mục đích nghiên cứu của đề tài .................................................................... 3

3. Giả thuyết khoa học của đề tài...................................................................... 3

4. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài.................................................................... 4

5. Phương pháp nghiên cứu của đề tài .............................................................. 5

6. Đóng góp của đề tài....................................................................................... 6

7. Cấu trúc của đề tài......................................................................................... 6

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY

DỰNG BÀI TẬP, SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TIỄN

TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI

QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH.............................................................. 7

1.1. Bài tập vật lí có nội dung thực tiễn ............................................................ 7

1.1.1. Khái niệm.......................................................................................... 7

1.1.2. Phân loại bài tập thực tiễn................................................................. 7

1.2. Năng lực giải quyết vấn đề và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho

học sinh trong dạy học vật lí ........................................................................... 11

1.2.1. Khái niệm năng lực ......................................................................... 11

1.2.2. Năng lực giải quyết vấn đề là gì?.................................................... 11

1.2.3. Năng lực giải quyết vấn đề trong học tập vật lí.............................. 11

vii

1.2.4. Các mức độ năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập

vật lí........................................................................................................... 12

1.2.5. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề......................................... 13

1.2.6. Các phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề .................. 16

1.2.7. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua bài tập

vật lí có nội dung thực tiễn........................................................................ 18

1.3. Cách thức xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn................................... 25

1.3.1. Nguyên tắc xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn ....................... 25

1.3.2. Quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn .......................... 27

1.3.3. Phương pháp giải bài tập vật lí có nội dung thực tiễn .................... 30

1.4. Thực trạng việc sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn ở trường trung học

phổ thông Phú Bình – huyện Phú Bình – tỉnh Thái Nguyên .......................... 33

1.4.1. Thực trạng ....................................................................................... 34

1.4.2. Nguyên nhân ................................................................................... 37

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG

THỰC TIỄN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC

MÔI TRƯỜNG” - VẬT LÍ 11 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI

QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH......................................................................41

2.1. Phân tích nội dung kiến thức.................................................................... 41

2.2. Bài tập có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” -

Vật lí 11........................................................................................................... 41

2.3. Sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện

trong các môi trường” - Vật lí 11.................................................................... 51

2.4. Thiết kế tiến trình dạy học sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong

chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ................................... 52

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................... 62

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................... 62

viii

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm............................................... 62

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm..................................................... 62

3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm.............................................................. 63

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

3.4. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm............................................................... 64

3.5. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học chương

“Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 ................................................ 67

3.6. Phân tích đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.................................... 71

3.6.1. Phân tích định tính quá trình thực nghiệm sư phạm....................... 71

3.6.2. Phân tích định lượng quá trình thực nghiệm sư phạm.................... 74

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ............................................................... 83

1. Kết luận ....................................................................................................... 83

2. Khuyến nghị................................................................................................ 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 85

PHỤ LỤC....................................................................................................... 87

1

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thế kỷ XXI, trong thời đại đòi hỏi cao về trí

thức và năng lực con người. Giáo dục đào tạo luôn được coi là quốc sách

hàng đầu của mỗi quốc gia. Mục tiêu giáo dục bao giờ cũng gắn liền với mục

tiêu phát triển xã hội. Xã hội càng phát triển người ta càng trông đợi và đòi

hỏi giáo dục phải làm thế nào để phát triển con người toàn diện. Người học có

năng lực hành động, tính năng động, sáng tạo, tính tự chủ và trách nhiệm

cũng như năng lực cộng tác làm việc, năng lực giải quyết các vấn đề… Chuẩn

bị cho người học có tiềm năng tốt nhất để đương đầu, thích ứng và phát triển

không ngừng trước thực tiễn luôn biến động.

Trong những năm gần đây, bên cạnh những thành tựu, kết quả đã đạt

được thì ngành giáo dục còn đó những hạn chế, yếu kém. Nội dung, chương

trình, phương pháp giáo dục còn chưa gắn chặt với đời sống xã hội và lao

động nghề nghiệp, chưa phát huy được tính sáng tạo và năng lực của người

học. Dưới áp lực của phương thức thi cử, tình trạng nhồi nhét kiến thức vẫn

còn xảy ra. Thầy trò làm việc theo lề lối giáo điều, sách vở, coi nhẹ việc bồi

dưỡng năng lực cho học dẫn đến học sinh chưa phát huy được các năng lực

của mình…Đứng trước những bất cập này, công cuộc đổi mới giáo dục ắt

phải diễn ra. Đề án: “Đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, 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” theo nghị quyết TW8 khóa XI

đã chỉ rõ: “Xác định mục tiêu giáo dục con người vừa đáp ứng yêu cầu xã hội

vừa phát triển cao nhất tiềm năng của mỗi cá nhân. Phát triển năng lực và

phẩm chất người học, hài hòa đức, trí, thể, mỹ thay vì chỉ chú trọng trang bị

kiến thức; kết hợp hài hòa dạy người, dạy chữ và dạy nghề.

2

Như vậy việc dạy học gắn lí luận với thực tiễn là xu hướng tất yếu. Thực

tiễn không những là cơ sở đề khẳng định nhận thức chân lí, mà còn là động

lực và mục đích của nhận thức vì nhận thức xuất phát từ thực tiễn rồi cuối

cùng trả về thực tiễn. Điều này hoàn toàn phù hợp với quan điểm của triết học

Mác – Lênin. Việc hình thành và phát triển các năng lực cho học sinh phải

gắn các hoạt động trí tuệ với khả năng giải quyết các tình huống của cuộc

sống và nghề nghiệp.

Trong nhà trường phổ thông, môn vật lí là một môn khoa học gắn liền

với thực tiễn sản xuất và đời sống; có vai trò quan trọng trong việc thực hiện

mục tiêu giáo dục. Mục tiêu giáo dục đòi hỏi một trong những định hướng đổi

mới phương pháp dạy học vật lí là phải làm cho học sinh có ý thức biết vận

dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống, từ đó hình thành năng lực giải

quyết vấn đề. Học sinh tìm tòi và phát hiện các tình huống có thể vận dụng

kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống nhằm nâng cao chất lượng sống. Từ đó

định hướng nghề nghiệp cho những em có năng khiếu, hứng thú và yêu thích

môn học.

Có nhiều giải pháp để thực hiện các mục tiêu trên, trong đó có việc xây

dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn nhằm bồi dưỡng năng lực giải

quyết vấn đề cho học sinh đóng một vai trò quan trọng. Mặc dù vậy qua nhiều

nghiên cứu các sách giáo khoa và sách bài tập vật lí và thực trạng dạy học vật

lí ở một số trường phổ thông, tôi nhận thấy: Nhìn chung trong dạy học giáo

viên còn ít chú trọng xây dựng và hướng dẫn giải các bài tập có nội dung thực

tiễn. Trong quá trình dạy học, giáo viên còn chưa tạo điều kiện cho học sinh

vận dụng những tri thức của mình để giải quyết vấn đề có liên quan đến vật lí

trong đời sống và sản xuất mà nhiều khi đi quá sâu vào những bài tập có tính

lắt léo, có tính đánh đố, biến học sinh thành những thợ giải bài tập nhưng lại

lúng túng khi phải vận dụng hoặc lựa chọn những kiến thức vật lí vào giải

quyết một tình huống cụ thể trong thực tiễn đời sống của chính họ. Chính vì

3

vậy, việc học chưa đáp ứng được mục tiêu đã đề ra, sản phẩm của con người

chưa đáp ứng được nhu cầu của xã hội và nghiêm trọng hơn là học sinh không

xác định được kiến thức học được dùng để làm gì?

Nghiên cứu về dạy học có sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn đã có

nhiều luận văn và khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu như: “Xây dựng và sử

dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học chương “Tĩnh học vật rắn” –

vật lí 10 nâng cao”, (2012) của tác giả Nguyễn Thị Hiển. Đề tài luận văn

“Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học phần “Các

lực cơ học” lớp 10 THPT”, (2012), của tác giả Lê Thị Hoa. Đề tài luận văn

“Xây dựng và hướng dẫn hoạt động giải bài tập trong dạy học chương động

lực học chất điểm Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề”,

(2016), của tác giả Nguyễn Thị Thanh Tâm.

Chương “Dòng điện trong các môi trường” có một vai trò quan trọng

trong chương trình vật lí trung học phổ thông. Nội dung của chương hầu hết

xuất phát từ nhu cầu nhận thức trong thực tiễn. Kiến thức của chương giải

quyết được khá nhiều vấn đề trong đời sống hàng ngày. Đó là điều kiện thuận

lợi nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.

Vì những lí do trên tôi quyết định thực hiện đề tài “Xây dựng và sử dụng

bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi

trường” - Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh”

2. Mục đích nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn và hướng dẫn hoạt

động giải bài tập trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” -

Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh.

3. Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếu xây dựng được các bài tập có nội dung thực tiễn, hướng dẫn hoạt

động giải các bài tập đáp ứng các mục tiêu dạy học, đảm bảo yêu cầu khoa học

4

vật lí và sử dụng chúng trong dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường”

- Vật lí 11 theo DH GQVĐ thì sẽ bồi dưỡng được NLGQVĐ của học sinh.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

Để đạt được mục đích nghiên cứu trên, tôi đề ra các nhiệm vụ nghiên cứu:

4.1. Nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tâm lí dạy học để làm cơ sở cho những biện

pháp sư phạm nhằm bồi dưỡng cho học sinh NLGQVĐ. Nghiên cứu các quan

điểm dạy học phát triển năng lực.

- Nghiên cứu về NLGQVĐ.

- Nghiên cứu lí luận về phương pháp dạy học DHGQVĐ.

4.2. Nghiên cứu thực tiễn

- Nghiên cứu xác định mục tiêu dạy học chương “Dòng điện trong các

môi trường”

- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập, sách giáo viên

và các tài liệu tham khảo để xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn.

- Hệ thống hóa cơ sở lí luận và hướng dẫn hoạt động giải bài tập trong

dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” nhằm bồi dưỡng cho học

sinh NLGQVĐ.

- Tìm hiểu thực tế dạy học vật lí ở một số trường THPT trong việc sử

dụng bài tập đặt biệt là chương “Dòng điện trong các môi trường” nhằm thu

thập thông tin, phân tích, tổng hợp để đánh giá các phương pháp mà giáo viên

đã sử dụng để giúp bồi dưỡng NLGQVĐ cho học sinh.

4.3. Xây dựng bài tập có nội dung thực tiễn của chương “Dòng điện

trong các môi trường”

4.4. Xây dựng kế hoạch sử dụng bài tập đã xây dựng trong dạy học

chương “Dòng điện trong các môi trường”

5

4.5. Thiết kế phương án dạy học có sử dụng bài tập của chương “Dòng điện

trong các môi trường” - Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng NLGQVĐ của học sinh

4.6. Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của

việc xây dựng và hướng dẫn giải bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học

chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11 nhằm bồi dưỡng

NLGQVĐ của học sinh

- Đánh giá sự phát triển NLGQVĐ của học sinh sau quá trình dạy học có

sử dụng bài tập có nội dung thực tiễn trong dạy học chương “Dòng điện trong

các môi trường” - Vật lí 11.

- Bổ sung, sửa chữa các nội dung đã xây dựng.

5. Phương pháp nghiên cứu của đề tài

Để thực hiện mục đích, nhiệm vụ đề ra tôi đã sử dụng phối hợp các

phương pháp

- Phương pháp nghiên cứu lí luận:

Nghiên cứu tài liệu về lí luận dạy học, sách giáo khoa, các tài liệu có

liên quan.

Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập, sách giáo viên và

các tài liệu tham khảo để xây dựng bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập

có nội dung thực tiễn chương “Dòng điện trong các môi trường” - Vật lí 11.

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn.

Điều tra hoạt động dạy giải bài tập vật lí ở trường THPT.

Điều tra hoạt động dạy học của giáo viên về bài tập của chương “Dòng

điện trong các môi trường” - Vật lí 11.

- Phương pháp điều tra thăm dò.

Dự giờ trao đổi trực tiếp với giáo viên, tham khảo ý kiến của giáo viên.