Thực tiễn dạy học cho thấy, một trong những nguyên nhân dẫn đến sự yếu kém về khả năng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế đời sống của HS là các em có quá ít cơ hội để tiếp xúc với lo
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
CAO NỮ THÙY LINH
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ CHƯƠNG
“DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” – VẬT LÍ 11 HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC
VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH
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
Trang 2Công trình được hoàn thành tại TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
Người hướng dẫn khoa học: TS Phùng Việt Hải
Phản biện 1: PGS.TS Lê Văn Giáo
Phản biện 2: TS Lê Thanh Huy
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 20 tháng 07 năm 2019
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
Thư viện Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN
Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN
Trang 32018 [1], năng lực vật lí gồm 3 thành tố: nhận thức kiến thức vật lí, tìm tòi
và khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí, vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn; trong đó thành tố năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn được Ban biên soạn chương trình nhấn mạnh như là điểm nhấn của chương trình nhằm hình thành năng lực cho học sinh (HS)
Thực tiễn dạy học cho thấy, một trong những nguyên nhân dẫn đến
sự yếu kém về khả năng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế đời sống của
HS là các em có quá ít cơ hội để tiếp xúc với loại bài tập có nội dung thực
tế (BTCNDTT) BTCNDTT là một bộ phận quan trọng của bài tập vật lí (BTVL) Các BTCNDTT có đề cập đến những quá trình, hiện tượng xảy ra trong cuộc sống Vì vậy, nếu sử dụng BTCNDTT một cách hợp lý thì vừa
có thể kích thích hứng thú học tập cho HS, vừa giúp HS phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn Trong dạy học vật lí, vai trò quan trọng vốn có của BTCNDTT chưa được đặt ra một cách đúng mực, việc sử dụng BTCNDTT của giáo viên (GV) còn rất nhiều bất cập, thiếu hợp lí Những hạn chế nêu trên chưa đáp ứng được những mục tiêu mà Luật Giáo dục và Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 - 2020 đề ra Với sự phát
Trang 42 triển chung của toàn xã hội, tình trạng này không thể kéo dài thêm nữa, mà cần phải có những động thái tích cực hơn, những biện pháp cụ thể hơn để
GV và HS có thể điều chỉnh phương pháp dạy và học của mình theo đúng định hướng
Kiến thức chương “Dòng điện không đổi” có những khái niệm, hiện tượng vật lí, các ứng dụng khá quen thuộc và gần gủi với các em HS Một
số kiến thức của chương đã được trình bày ở sách giáo khoa (SGK) Vật lí 7,
9 Qua nghiên cứu cấu trúc và nội dung kiến thức chương “Dòng điện không đổi” – Vật lí 11, cũng như nghiên cứu thực trạng tổ chức dạy học bài tập cho thấy các bài tập thực tiễn còn chưa có nhiều, HS khó nhận ra được bản chất vật lí trong các hiện tượng thực tế về dòng điện không đổi Do vậy, cần tiến hành lựa chọn, xây dựng các bài tập gắn với thực tiễn nhằm bồi dưỡng NLVDKTVTT của HS
Với lý do trên, đề tài nghiên cứu được lựa chọn là: “XÂY DỰNG
VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ CHƯƠNG
“DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” - VẬT LÍ 11 HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH” làm đề tài nghiên cứu của mình
2 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Trước những yêu cầu mới của thời đại, Bộ GD & ĐT đã xây dựng chương trình, chuẩn kiến thức giáo dục phổ thông với hệ thống các môn học phù hợp với những yêu cầu của sự phát triển, đảm bảo hoàn thành mục tiêu giáo dục Theo đó, dạy học theo hướng phát triển năng lực vận dụng đang là một xu thế chủ yếu trong việc truyền tải kiến thức Theo các giáo trình, tài liệu nghiên cứu về dạy học theo hướng phát triển năng lực vận dụng của các môn khoa học tự nhiên thì việc phát triển NLVDKTVTT cho
HS và vai trò của BTCNDTT trong việc phát triển năng lực, như trong cuốn
“Lí luận và dạy học hiện đại”, của Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường đề
cập đến bài tập định hướng năng lực trong đó nhấn mạnh đến các đặc điểm
Trang 53 quan trọng của bài tập định hướng các năng lực chung, xây dựng hệ thống
bài tập nhằm định hướng năng lực; hay Phạm Hữu Tòng (2004) “Dạy học Vật lí ở trường trung học phổ thông theo định hướng phát triển dạy học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học”[11]; Thái Duy Tuyên (2001),
“Giáo dục học hiện đại (Những nội dung cơ bản)” [15]; Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), “Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông” [6]
Bên cạnh đó cũng đã có một số luận văn cao học nghiên cứu việc dạy học phần “Dòng điện không đổi” như: Phùng Mạnh Thường (2008) -
“Tổ chức thí nghiệm trực diện nhằm kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, tự lực cho học sinh dân tộc nội trú khi dạy phần “Điện tích, Điện trường” và “Dòng điện không đổi (Vật lí 11)”; Nguyễn Văn Hào (2010) – “Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động ngoại khoá về “Dòng điện không đổi” Vật lí lớp 11 (THPT) nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh”; Trịnh Ngọc Thuỷ (2013) - “Tổ chức hoạt động dạy học chương “Dòng điện không đổi Nguồn điện” (Vật lí 11) theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh”; Đặng Thị Cam (2014) - “Tổ chức dạy học hợp tác theo nhóm một số kiến thức chương “Dòng điện không đổi” Vật lí lớp 11 cho học sinh trung học phổ thông”…
Tuy nhiên các tác giả chỉ mới dừng lại ở việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực nào đó hay chỉ mới nêu lên vai trò của bài tập và xây dựng hệ thống các bài tập định tính gắn với thực tiễn nhằm giải thích, lí giải các hiện tượng vật lí mà chưa đề cập đến hệ thống bài tập khai thác, vận dụng mối liên hệ giữa vật lí, kỹ thuật và đời sống Trong khi đó mối liên hệ này lại là một trong những vấn đề đang được quan tâm, nhằm góp phần làm cho HS không rời xa thực tiễn kĩ thực và đời sống khi học
tập Vì vậy “Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế chương
“Dòng điện không đổi” - Vật lí 11 hướng phát triển năng lực vận dụng
Trang 64
kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh” phù hợp về mặt khoa học, sư
phạm và yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học trong Vật lí
3 Mục tiêu của đề tài
- Xây dựng được các BTVLCNDTT liên quan đến các kiến thức chương “Dòng điện không đổi” - Vật lí 11
- Đánh giá được năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn (NLVDKTVLVTT) của HS lớp thực nghiệm trong dạy học các kiến thức chương “Dòng điện không đổi”
4 Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được các BTVLCNDTT và sử dụng một cách phù hợp trong dạy học chương “Dòng điện không đổi” - Vật lí 11 sẽ phát triển được NLVDKTVLVTT của HS
5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
5.1 Đối tượng nghiên cứu
- Kiến thức chương “Dòng điện không đổi” - Vật lí 11
- Bài tập gắn với thực tiễn chương “Dòng điện không đổi” nhằm phát NLVDKTVLVTT của HS
5.2 Phạm vi nghiên cứu
a Nội dung nghiên cứu
- Hoạt động dạy học BTVL chương “Dòng điện không đổi” - Vật lí
c Không gian nghiên cứu
Trường THPT Xuân Diệu, Huyện Tuy Phước – Tỉnh Bình Định
6 Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau:
Trang 75
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về năng lực, NLVDKTVLVTT và việc dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của HS
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về BTVL, BTVLCNDTT
- Tìm hiểu thực trạng dạy học BTVL gắn với thực tiễn và thực trạng bồi dưỡng NLVDKTVTT của HS
- Phân tích mục tiêu kiến thức, kĩ năng khi dạy học các kiến thức chương “Dòng điện không đổi” - Vật lí 11
- Xây dựng quy trình thiết kế một BTVLCNDTT
- Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập gắn với thực tiễn chương
“Dòng điện không đổi” - Vật lí 11
- Thiết kế kế hoạch bài học vận dụng các bài tập đã xây dựng trong dạy học chương “Dòng điện không đổi” nhằm phát triển NLVDKTVLVTT của HS
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở Trường THPT Xuân Diệu, Huyện Tuy Phước – Tỉnh Bình Định để đánh giá hiệu quả dạy học trong việc phát triển NLVDKTVLVTT của HS
7 Phương pháp nghiên cứu
a Nghiên cứu lý luận:
- Nghiên cứu mục tiêu đổi mới trong dạy học nói chung và trong vật lí nói riêng
- Nghiên cứu tài liệu về BTVLCNDTT và bồi dưỡng NLVDKTVTT
- Nghiên cứu đặc điểm, cấu trúc, nội dung và các chuẩn kiến thức,
kĩ năng của chương “Dòng điện không đổi” - Vật lí 11
b Nghiên cứu thực tiễn:
- Điều tra thông qua đàm thoại với GV, HS để biết được thực trạng
sử dụng hệ thống bài tập gắn với thực tiễn trong dạy học vật lí của một số trường THPT hiện nay
Trang 8- Xây dựng BTVLCNDTT chương “Dòng điện không đổi”- Vật lí
11 theo hướng phát triển NLVDKTVLVTT
9 Cấu trúc luận văn
Phần mở đầu
Phần nội dung
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về xây dựng và sử dụng bài
tập hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn
Chương 2: Xây dựng và sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế
chương“Dòng điện không đổi” - Vật lí 11 hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Kết luận
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Trang 97
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ XÂY DỰNG VÀ
SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN
1.1 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh
1.1.1 Khái niệm năng lực
1.1.2 Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn
cụ thể
Phân tích được tình huống thực tiễn
cụ thể đầy đủ,
rõ ràng một cách độc lập
Phân tích được tình huống
cụ thể đầy đủ nhưng chưa rõ ràng
Phân tích được tình huống
cụ thể khi trao đổi với bạn
Phân tích được tình huống
cụ thể dưới sự hướng dẫn của
GV
KP2
Phát hiện được vấn
Tự phát hiện được tình
Phát hiện được tình
Phát hiện ra vấn đề thực tiễn
Chưa phát hiện vấn
đề thực
Trang 10dưới sự hướng dẫn của
đề thực tiễn
Tự phát biểu được vấn đề thực tiễn nhưng chưa đầy đủ
Phát biểu được vấn đề thực tiễn nhưng chưa đúng với trọng tâm
Phát biểu vấn
đề thực tiễn dưới
sự hướng dẫn của
đủ chính xác các thông tin cần thiết
Xác định được chính xác một
số thông tin cần thiết
Xác định được thông tin liên quan dưới sự giúp đỡ của người khác
Chưa xác định được thông tin liên quan đến vấn đề
TL2
Phân
tích
Phân tích thông tin chi tiết,
Phân tích được
Phân tích được
Có phân tích thông tin
Trang 11thông tin mang giá trị dưới sự giúp đỡ của GV
nhưng chưa chính xác
đề thực tiễn
Biết đặt một số câu hỏi
và lựa chọn các câu hỏi, có thể đề
Đã xác định được một số kiến thức liên quan đến vấn
đề thực tiễn
Biết đặt một số câu hỏi
và lựa chọn các câu hỏi, biết tìm kiếm câu trả
Chưa xác định được các kiến thức liên quan đến vấn đề Không biết đặt câu hỏi trước một vấn
đề nào
đó nảy sinh, do
đó HS không biết cách tìm câu
Trang 1210 quan
Biết cách chủ động thu thập, tìm kiếm các bằng chứng khoa học, nghiên cứu cơ
sở khoa học của các vấn
đề thực tiễn để tìm câu trả lời cho vấn
đề mình nghiên cứu
xuất các câu hỏi mới, biết tìm kiếm kiến thức để trả lời một phần vấn đề còn thắc mắc
lời cho những câu hỏi
đã đặt
ra
trả lời cho vấn
Đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề
Đề xuất được giải pháp giả quyết vấn đề thực tiễn
Chưa đề xuất được biện pháp hoặc đề xuất của
Trang 1311 một cách
tối ưu
thực tiễn nhưng chưa tối
ưu
dưới sự hướng dẫn của
GV
HS không mang tính khả thi và xa rời thực tiễn
để giải quyết vấn đề thực tiễn chi tiết
Lập được kế hoạch để giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng chưa rõ ràng, đầy đủ, chi tiết
Lập được kế hoạch để giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng nhờ sự giúp đỡ của người khác
Thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn
Thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề thực tiễn
Trang 1412
thực
tiễn
độc lập, hợp lý
tiễn hợp
lý nhưng chưa hòan toàn độc lập
nhưng chưa hoàn thành được hết yêu cầu
nhưng cần có
sự giúp
đỡ của
GV, bạn học
lý Đánh giá việc thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn
Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng chưa đánh giá được giải pháp
Thực hiện được giải pháp giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng chưa hoàn thành
Chỉ thực hiện khi
có sự hướng dẫn của
Điều chỉnh hợp lý vận dụng được trong
Biết cách điều chỉnh nhưng chưa vận
Biết cách điều chỉnh nhưng nhờ sự giúp đỡ
Trang 1513
huống mới
cách độc lập
tình huống mới
dụng trong tình huống mới
của người khác
1.2.4.1 Đổi mới nội dung giảng dạy
1.2.4.2 Quy trình xây dựng BTVLCNDTT từ các nghiên cứu đã có phải đảm bảo các nguyên tắc:
1.2.5 Sử dụng BTVLCNDTT trong dạy học vật lí để phát triển NLVDKTVTT của HS
Trang 1614
1.3 Xây dựng quy trình thiết kế một BTVLCNDTT
1.3.1 Đề xuất quy trình thiết kế một BTCNDTT
Chú ý: Bước 1 và 2 có thể hoán đổi cho nhau Trong 6 bước trên, bước 2 là quan trọng nhất
Kỹ thuật phát hiện vấn đề thực tiễn, tìm ý tưởng bài tập thực tế
Cách 1: Dựa vào kinh nghiệm bản thân, qua quan sát thực tiễn, từ đó
xác định được vấn đề thực tiễn xung quanh Cụ thể:
- Dựa vào những xung đột, trăn trở khi tìm hiểu các thiết bị, đi tìm câu trả lời cho những hiện tượng, ứng dụng thực tế
vấn đề thực tiễn
có liên quan đến
kiến thức (theo 5 kiểu BT)
Bước 3:
Xây dựng ý tưởng BT (tình huống, các câu hỏi), chuyển hóa/mô hình hóa
BT sang ngôn ngữ khoa học
Bước 4:
Xây dựng, soạn BT
cụ thể và đáp án tương ứng
Bước 5:
Chỉnh sửa, hoàn thiện hệ thống BT
đã biên soạn
Bước 6:
Sắp xếp thành hệ thống
BT
Trang 1715
- Dựa vào kinh nghiệm bản thân, qua quan sát thực tiễn, từ đó xác định được vấn đề thực tiễn xung quanh
Cách 2: Tìm kiếm trên mạng hoặc tài liệu, giáo trình, sách chuyên
ngành thông qua các từ khóa tương ứng với các dạng bài tập (cách này là
phổ biến nhất, lưu ý là cần ghi lại nguồn thông tin – địa chỉ trang web, ngày truy cập để tiện khi sử dụng, trích xuất)
1.3.2 Các dạng BTCNDTT trong môn vật lí
Căn cứ vào mức độ nhận thức của HS trong giải BT và các nghiên cứu của các tác giả [20] [27], có tính đến bài tập định tính và định lượng, chúng tôi đề xuất các dạng bài tập có nội dung thực tế gồm:
- Dạng 1 (mức độ 1): Giải thích các hiện tượng tự nhiên, các ứng dụng KT của vật lí liên quan đến kiến thức
Ví dụ: Bản thân con người là 1 vật cách điện hay dẫn điện? Tại sao? Con người có thể xem như là đại lượng nào trong Điện học?
- Dạng 2 (mức độ 2): Vận dụng các kiến thức để tính toán các đại lượng trong tình huống thực tiễn cụ thể
Ví dụ: Một pin con thỏ loại như đã cho trên giá thị trường là 1500 đồng, thông số kèm theo: 1,5V; 2500mAh Tính giá tiền cho 1kWh, so sánh với giá tiền phải trả cho 1 số điện Cho biết biểu giá bán lẻ điện của tập đoàn điện lực EVN năm 2018
Nhóm đối tượng khách hàng Giá bán điện (đồng/kWh)
Giá bán lẻ điện sinh hoạt
Trang 18- Dạng 5 (mức độ 5): Thiết kế/chế tạo một giải pháp kỹ thuật đáp ứng một yêu cầu thực tiễn cụ thể
Ví dụ: Cho HS 2 quả chanh, 1 dây dẫn bằng nhôm và 1 dây dẫn bằng đồng, một điện kế Hãy thiết kế một nguồn điện đơn giản và chứng tỏ điều
đã làm là đúng
1.4 Thực trạng dạy học BTVL chương “Dòng điện không đổi” – Vật Lí
11 ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Bình Định
1.4.1 Đối tượng và phương pháp điều tra
1.4.2 Nội dung điều tra
1.4.3 Kết quả điều tra
1.4.4 Nguyên nhân gây nên những khó khăn trong việc phát triển NLVDKTVTT của HS
1.4.5 Các biện pháp khắc phục
1.4.6 Đề xuất giải pháp phát triển NLVDKTVTT thông qua BTVL
CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÍ CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” - VẬT LÍ
11 HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN