Xây dựng và sử dụng bài tập định tính có gắn với thực tế chương "động học chất điểm" vật lí 10 nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ĐỖ THỊ LI

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH

CÓ GẮN VỚI THỰC TẾ CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM”

VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Mã số: 60 14 01 11

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Nguyễn Huy Sinh

HÀ NỘI - 2015

i

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận

được sự ủng hộ, giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo, các cán bộ phụ trách và

bạn bè, những người thân của tôi. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi

xin được bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Các thầy cô giáo trong Ban giám

hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Trường Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia

Hà Nội cùng toàn thể các thầy cô giáo đã tham gia giảng dạy, giúp đỡ tôi

trưởng thành trong quá trình học tập tại trường, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi

giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn; GS. TS Nguyễn Huy Sinh, người thầy đáng

kính đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn, động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi

cho tôi trong suốt quá trình học tập và quá trình thực hiện đề tài; Ban giám

hiệu, các đồng nghiệp của tôi tại trường PTTH Ba Vì, nơi tôi công tác đã động

viên giúp đỡ và chỉ bảo cho tôi rất nhiều trong thời gian thực nghiệm sư phạm

tại trường.

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè đã

luôn động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá

trình học tập và hoàn thành luận văn.

Hà Nội, tháng 8 năm 2015

Tác giả

Đỗ Thị Li

ii

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 BTĐT Bài tập định tính

2 GV Giáo viên

3 HS Học sinh

4 THPT Trung học phổ thông

iii

MỤC LỤC

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

DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT.................................................ii

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

DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................vi

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐÒ THỊ, SƠ ĐỒ .............................................vii

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

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CÁC VẤN ĐỀ VỀ BÀI

TẬP VẬT LÍ, BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH NHẰM PHÁT HUY NĂNG LỰC

SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH............................................................................ 7

1.1. Lịch sử nghiên cứu đề tài ............................................................................. 7

1.2. Các khái niệm cơ bản ................................................................................... 7

1.2.1. Bài tập vật lí .............................................................................................. 7

1.2.2. Bài tập định tính........................................................................................ 8

1.2.3. Thực tế, thực tiễn trong dạy học vật lí ...................................................... 8

1.2.4. Năng lực sáng tạo của học sinh trong học BTĐT môn Vật lí................... 9

1.3. Cơ sở lý luận về bài tập nói chung, bài tập định tính nói riêng trong dạy

học vật lí. ........................................................................................................... 16

1.3.1. Những quan niệm chung về bài tập vật lí ............................................... 16

1.3.2. Vị trí, vai trò của bài tập định tính trong dạy học vật lí......................... 22

1.4. Các nguyên tắc chung, quy trình xây dựng và sử dụng bài tập định tính

trong dạy học vật lí............................................................................................ 23

1.4.1 Nguyên tắc xây dựng bài tập định tính trong dạy học vật lí.................... 23

1.4.2. Quy trình xây dựng bài tập định tính...................................................... 24

1.4.3. Sử dụng bài tập định tính trong dạy học vật lí........................................ 25

1.5.1. Phương pháp điều tra tại cơ sở công tác................................................ 32

1.5.2. Kết quả điều tra....................................................................................... 33

iv

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH CHƯƠNG

“ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 GẮN VỚI THỰC TẾ........................ 37

2.1. Vị trí và vai trò của chương “Động học chất điểm” vật lí 10 .................... 37

2.1.1. Vị trí......................................................................................................... 37

2.1.2. Vai trò...................................................................................................... 37

2.2. Cấu trúc chi tiết và chuẩn kiến thức kĩ năng cần đạt của chương “Động học

chất điểm” vật lí 10 ........................................................................................... 39

2.3. Cơ sở và quy trình xây dựng hệ thống bài tập định tính chương “Động học

chất điểm” vật lí 10 theo hướng gắn với thực tế nhằm phát huy năng lực sáng

tạo của học sinh ................................................................................................. 41

2.3.1. Cơ sở để biên soạn bài tập định tính ...................................................... 41

2.3.2. Quy trình xây dựng bài tập định tính...................................................... 42

2.4. Biên soạn hệ thống và cách giải bài tập định tính chương “Động học chất

điểm” vật lí 10 theo hướng gắn với thực tế nhằm phát huy năng lực sáng tạo

của học sinh. ...................................................................................................... 43

2.4.1. Mục đích và yêu cầu của hệ thống bài tập định tính .............................. 43

2.4.2. Hệ thống BTĐT và hướng dẫn giải......................................................... 44

2.5. Sử dụng bài tập định tính chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10 theo

hướng gắn với thực tế........................................................................................ 69

2.5.1. Những điểm cần lưu ý ............................................................................. 69

2.5.2. Thiết kế giáo án có sử dụng BTĐT trong hệ thống BTĐT đã biên soạn. 70

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.................................................................................. 74

CHƯƠNG 3....................................................................................................... 75

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM............................................................................ 75

3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng thực nghiệm sư phạm .............................. 75

3.1.1. Mục đích .................................................................................................. 75

3.1.2. Nhiệm vụ.................................................................................................. 75

3.1.3. Đối tượng thực nghiệm............................................................................ 76

3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.......................................................... 76

v

3.3. Tiến trình thực nghiệm sư phạm ................................................................ 76

3.4. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm................................. 76

3.4.1. Phân tích và đánh giá kết quả định tính ................................................. 76

3.4.2. Phân tích và đánh giá kết quả định lượng .............................................. 77

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................... 82

1. Về lý luận ...................................................................................................... 82

2. Về nghiên cứu ứng dụng ............................................................................... 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................. 84

PHỤ LỤC.......................................................................................................... 86

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG

1. Bảng 1.1: Số liệu điều tra mức độ sử dụng BTĐT trong các giai đoạn của

quá trình dạy học ............................................................................................... 86

2. Bảng 1.2: Số liệu điều tra mức độ nhận thức của giáo viên sử dụng BTĐT

trong các giai đoạn của quá trình dạy học......................................................... 86

3. Bảng 1.3: Tiêu chí đánh giá tính sáng tạo của cá nhân học sinh .................. 87

4. Bảng 1.4: Tổng điểm đánh giá tính sáng tạo của cá nhân học sinh .............. 87

5. Bảng 1.5: Bảng tiêu chí đánh giá tính sáng tạo của nhóm học sinh ............. 87

6. Bảng 2.1. Kiến thức trọng tâm của chương “Động học chất điểm” ............ 89

7. Bảng 3.1. Thống kê điểm số kết quả bài kiểm tra 45 phút............................ 77

8. Bảng 3.2. Kết quả xử lí để tính các tham số ................................................. 78

9. Bảng 3.3. Tổng hợp các tham số.................................................................. 78

10. Bảng 3.4. Tần suất và tần suất tích lũy hội tụ lùi........................................ 78

vii

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1: Năng lực yêu cầu trong chương trình giáo dục của Australia ......... 11

Sơ đồ 1.2: Các thành phần năng lực trong chương trình giáo dục của Đức ..... 12

Sơ đồ 1.3: So sánh sự tương thích các thành phần năng lực của Đức với các trụ

cột giáo dục của UNESCO................................................................................ 13

Sơ đồ 1.4: Phân loại bài tập vật lí dựa trên một số tiêu chí cụ thể.................... 17

Sơ đồ 2.1: Nội dung chương “Động học chất điểm” lớp 10 THPT.................. 38

Đồ thị 3.1: Các đường tần suất tích luỹ hội tụ lùi ............................................. 79

1

MỞ ĐẦU

1. Lí do chọn đề tài

Sự phát triển của nền văn minh nhân loại đã vươn cao sau ba làn sóng

nông nghiệp hóa, công nghiệp hóa và công nghệ thông tin. Theo một số dự

báo khoa học, làn sóng thứ tư của sự phát triển thế giới chính là tăng cường

tính sáng tạo, phát triển nguồn nhân lực sáng tạo. Do vậy, mục tiêu, nhiệm vụ

cuối cùng của giáo dục là phải “đi tắt, đón đầu” sự phát triển, phải tạo ra được

những người “dùng được ngay”, không phải mất thời gian để đào tạo lại. Điều

này được cụ thể trong luật giáo dục, ban hành năm 2005 .

Trước sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật trên thế giới và

những yêu cầu hội nhập Quốc tế. Đòi hỏi nền giáo dục Việt Nam cần phải đào

tạo ra những người lao động thích ứng được với yêu cầu của thời đại, có tri

thức khoa học công nghệ tiên tiến, có kiến thức chuyên môn sâu, đồng thời có

năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc, khả năng giải quyết những

vấn đề phức hợp trong những tình huống thay đổi, khả năng học tập suốt đời,

sử dụng ngoại ngữ trong giao tiếp và làm việc, có tính tự lực và trách nhiệm

cao.

Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam giai đoạn 2011 - 2020 đã nêu

rõ: “Đến năm 2020, nền giáo dục nước ta được đổi mới căn bản và toàn diện

theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc

tế; chất lượng giáo dục được nâng cao một cách toàn diện gồm: giáo dục đạo

đức, kỹ năng sống, năng lực sáng tạo, năng lực thực hành, năng lực ngoại ngữ

và tin học; đáp ứng nhu cầu nhân lực, nhất là nhân lực chất lượng cao phục vụ

sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và xây dựng nền kinh tế tri

thức; đảm bảo công bằng xã hội trong giáo dục và cơ hội học tập suốt đời cho

mỗi người dân, từng bước hình thành xã hội học tập”.

Chương trình đổi mới giáo dục trên phạm vi toàn quốc trong những năm

vừa qua đã và đang được cả xã hội quan tâm sâu sắc. Một trong những nhiệm

vụ cơ bản của đội ngũ nhà giáo là không ngừng cải tiến nội dung và phương

2

pháp giảng dạy nhằm giáo dục học sinh lĩnh hội kiến thức một cách chủ động,

sáng tạo. Chính vì thế mà người giáo viên trực tiếp giảng dạy phải biết thiết kế

các nội dung, các hoạt động lên lớp một cách hợp lý, cụ thể phù hợp với từng

đối tượng học sinh nhằm khơi dậy niềm say mê sáng tạo và khả năng khám

phá thế giới xung quanh.

Môn Vật lí cùng các môn học khác đều nhằm vào mục tiêu phát huy

tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh. Với vị trí và chức năng của

môn học, môn Vật lí cần phải có những chuyển biến mạnh mẽ, đổi mới

phương pháp giảng dạy nhằm đáp ứng mục tiêu đề ra. Hiện nay trong giảng

dạy bài tập môn Vật lí, hầu hết các thầy cô giáo đều tập trung vào các dạng bài

tập tính toán và sử dụng các phương trình mà ít quan tâm đến vấn đề sử dụng

các khái niệm, định lý, định luật để giải thích bản chất vật lí của các hiện

tượng xảy ra trong tự nhiên và trong đời sống; vấn đề này chứa đựng trong các

dạng Bài tập định tính. Bên cạnh việc giải các bài tập tính toán về mặt định

lượng thì việc vận dụng kiến thức định tính để giải thích các hiện tượng thực

tế đóng vai trò quan trọng để nâng cao nhận thức và phát huy tính sáng tạo cho

học sinh trong học tập từ đó các em giải quyết tốt các vấn đề của thực tiễn. Do

vậy, việc đưa BTĐT có gắn với thực tế vào giảng dạy là hết sức cần thiết. Việc

tăng cường sử dụng BTĐT trong các giờ học Vật lí đang là bước đi đúng

hướng, có cơ sở khoa học và đang có những thuận lợi nhất định.

Kiến thức Vật lí rất đa dạng, bản chất hiện tượng vật lí trong các sự vật

hiện tượng xung quanh cuộc sống rất phong phú muôn hình muôn vẻ. Với

mong muốn được góp phần nhỏ bé của mình vào việc đổi mới phương pháp

dạy học Vật lí, nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lí, tăng cường khả năng

vận dụng kiến thức vào đời sống, đồng thời phát huy tính sáng tạo cho học

sinh, trong khuôn khổ đề tài này chúng tôi chỉ đề cập tới một khía cạnh nhỏ:

“Xây dựng và sử dụng bài tập định tính có gắn với thực tế chương “Động học

chất điểm” Vật lí 10 nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh”

3

2. Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng BTĐT có gắn với thực tế chương “Động học chất

điểm” Vật lí 10 nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh trong học tập.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập nói chung và bài tập định tính nói

riêng trong dạy học Vật lí.

3.1.1. Những quan niệm chung về bài tập Vật lí gồm:

- Tác dụng của bài tập trong dạy học Vật lí

- Phân loại bài tập Vật lí

- Phương pháp giải bài tập Vật lí

- Các yêu cầu khi xây dựng và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí

3.1.2. Nghiên cứu vị trí, vai trò của bài tập định tính trong dạy học vật lí

3.1.3. Nghiên cứu các nguyên tắc và quy trình xây dựng bài tập định tính

trong dạy học vật lí. (Cho một học phần, một nhóm bài, một bài cụ thể)

3.1.4. Nghiên cứu cách thức sử dụng bài tập định tính trong dạy học vật lí.

3.2. Khảo sát thực trạng việc xây dựng và sử dụng BTĐT gắn liền với thực

tế, năng lực sáng tạo của học sinh trong học BTĐT môn Vật lí.

3.2.1. Khảo sát thực trạng về cách thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính

của giáo viên khi dạy chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10.

3.2.2. Khảo sát tác dụng của bài tập định tính có gắn với thực tế nhằm phát

triển năng lực sáng tạo của học sinh khi học chương “Động học chất điểm”

vật lí lớp 10.

3.3. Đề xuất cách thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính chương

“Động học chất điểm” lớp 10 theo hướng gắn với thực tế.

3.4. Biên soạn hệ thống bài tập định tính chương “Động học chất điểm” vật

lí lớp 10 theo hướng gắn với thực tế.

4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập định

tính chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10.