Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục tổ chức dạy học một số kiến thức về “các định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 thpt

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM MAI THỊ HỒNG TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA H[.]

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

MAI THỊ HỒNG

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC

VỀ “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO

HỌC SINH LỚP 10 THPT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN - 2019

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

MAI THỊ HỒNG

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC

VỀ “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO

HỌC SINH LỚP 10 THPT

Ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN MINH TÂN

THÁI NGUYÊN - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn: Tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo

toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 THPT Được

thực hiện từ tháng 5 năm 2018 đến tháng 8 năm 2019

Tôi xin cam đoan:

Luận văn được sử dụng các thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin đó đã được chọn lọc, phân tích, tổng hợp, xử lí và đưa vào luận văn đúng quy định

Luận văn là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được công bố,

sử dụng trong bất kì công trình nghiên cứu của tác giả nào khác

Thái nguyên, tháng 10 năm 2019

Tác giả luận văn

Mai Thị Hồng

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất tới thầy giáo

hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Minh Tân, người đã hướng dẫn tôi thực hiện

và hoàn thành luận văn bằng tất cả sự tận tâm, tận tình và trách nhiệm

Tôi xin chân thành cảm ơn:

Ban giám hiệu, phòng tào tạo Sau đại học, khoa Vật lí, các thầy cô giáo của trường ĐHSP - ĐH Thái Nguyên, đã tận tình giảng dạy, hướng dẫn và đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa học và làm luận văn

Ban giám hiệu, các đồng chí trong tổ Toán - Lí, cán bộ giáo viên và học sinh của trường THPT Dương Tự Minh, giáo viên và học sinh của trường THPT Định Hóa đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian thực nghiệm và hoàn thành luận văn

Tập thể lớp cao học LL&PP dạy học bộ môn Vật lí K25, những người thân, bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên, giúp đỡ và tiếp thêm động lực để tôi hoàn thành luận văn này

Mặc dù có nhiều cố gắng, xong do thời gian và năng lực bản thân còn nhiều hạn chế trong kinh nghiệm nghiên cứu, nên luận văn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót

Tôi rất mong muốn nhận được những ý kiến đóng góp, chỉ bảo của quý thầy cô và bạn bè đồng nghiệp, để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn, có thể làm tài liệu tham khảo cho đồng nghiệp của mình

Tôi xin trân trọng cảm ơn!

Thái nguyên, tháng 10 năm 2019

Tác giả

Mai Thị Hồng

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH vi

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Giả thuyết khoa học 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Đóng góp của luận văn 3

8 Cấu trúc của luận văn 3

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC VẬT LÍ GẮN VỚI GD BVMT 4

1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu 4

1.1.1 Vai trò của môi trường và sự cần thiết phải bảo vệ môi trường 4

1.1.2 Nhận thức chung về GD BVMT 5

1.1.3 Vấn đề GDMT gắn với dạy học môn Vật lí nói chung, và gắn với chương “Các Định luật bảo toàn” nói riêng 7

1.2 Sự cần thiết phải đưa GDMT vào nội dung giảng dạy nói chung và giảng dạy môn Vật lí nói riêng 8

1.2.1 Một số kiến thức vật lí gắn với môi trường 8

1.2.2 Chuyển hoá năng lượng và bảo toàn 10

1.3 Một số biện pháp dạy học môn vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi

trường nhằm phát huy tính tích cực trong học tập của học sinh 11

1.3.1 Quan điểm dạy học lấy HS làm trung tâm, phát huy tính tích cực của HS trong hoạt động học tập 11

1.3.2 Các biểu hiện của tính tích cực trong học tập của HS 11

1.3.3 Dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh 12

1.3.4 Các hình thức dạy học vật lý gắn với GDMT 13

1.3.5 Gắn các nội dung bảo vệ môi trường trong dạy học các kiến thức vật lí ở trường PT 13

1.3.6 Khảo sát thực trạng giáo dục bảo vệ môi trường theo quan điểm dạy học Vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi trường 15

Kết luận chương 1 20

Chương 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” GẮN VỚI GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT 21

2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương “Các Định luật bảo toàn” (Vật lí 10) theo quan điểm gắn với giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh 21

2.1.1 Theo chương trình SGK hiện hành 21

2.1.2 Theo chương trình môn Vật lí mới ban hành 24

2.2 Tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường 27

2.2.1 Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức vật lí gắn với GD BVMT theo hướng phát huy tính tích cực học tập của học sinh 27

2.2.2 Tổ chức dạy học kiến thức mới về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường 30

Kết luận chương 2 50

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 51

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 51

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 51

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 51

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 51

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 51

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 52

3.3 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 52

3.3.1 Công tác chuẩn bị thực nghiệm sư phạm 52

3.3.2 Lập kế hoạch thực nghiệm sư phạm 53

3.3.3 Tiến hành thực nghiệm theo kế hoạch 53

3.3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 54

3.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 55

3.4.1 Các bài thực nghiệm 55

3.4.2 Giáo viên cộng tác 55

3.4.3 Diễn biến tiến trình dạy học 55

3.5 Kết quả và xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm 57

3.5.1 Yêu cầu 57

3.5.2 Đánh giá kết quả 58

3.6 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm 61

Kết luận chương 3 63

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

2 BVMT Bảo vệ môi trường

3 CNTT Công nghệ thông tin

5 ĐHSPTN Đại học Sư phạm Thái Nguyên

7 ĐLBT Định luật bảo toàn

9 GDBVMT Giáo dục bảo vệ môi trường

10 GDPT Giáo dục phổ thông

11 GQVĐ Giải quyết vấn đề

13 GVCN Giáo viên chủ nhiệm

14 GVGD Giáo viên giảng dạy

18 NCKH Nghiên cứu khoa học

19 PHGQVĐ Phát hiện giải quyết vấn đề

23 THPT Trung học phổ thông

25 TNSP Thực nghiệm sư phạm

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1: Số liệu về chất lượng học tập môn vật lí của hs lớp TN và ĐC 52

Bảng 3.2: Lịch giảng dạy ở các lớp thực nghiệm sư phạm các lớp đã chọn 53

Bảng 3.3 Kết quả điểm kiểm tra 58

Bảng 3.4 Xếp loại điểm kiểm tra 58

Bảng 3.5: Bảng phân phối tần suất điểm kiểm tra 59

Bảng 3.6: Bảng phân phối tần suất tích lũy kết quả bài kiểm tra 60

Bảng 3.7: Bảng tổng hợp các tham số thống kê 60

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc nội dung chương 22

Hình 2.2: Ảnh lũ quét tại Lai Châu 30

Hình 2.3: Ảnh lũ quét tại Hà Giang 30

Hình 2.4 Tạo ra điện năng nhờ sức gió 36

Hình 2.5 Tạo ra điện năng nhờ sức nước 37

Hình 2.6: Một số hình ảnh minh họa cho bài học 39

Đồ thị 3.1: Đồ thị biểu diễn chất lượng học tập của lớp TN và lớp ĐC trước TNSP 53

Đồ thị 3.2: Xếp loại điểm kiểm tra 59

Đồ thị 3.3: Phân phối tần suất điểm kiểm tra 59

Đồ thị 3.4: Phân phối tần suất tích lũy kết quả bài kiểm tra 60

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Thế giới đang đứng trước 5 cuộc khủng hoảng lớn là: Dân số, lương thực, năng lượng, tài nguyên và sinh thái 5 cuộc khủng hoảng này đều liên quan chặt chẽ với môi trường và làm cho chất lượng cuộc sống của con người

có nguy cơ suy giảm Nguyên nhân gây nên các cuộc khủng hoảng là do sự bùng nổ dân số và các yếu tố phát sinh từ sự gia tăng dân số

Do đó, việc bảo vệ môi trường là vô cùng cấp thiết, vì môi trường có tầm quan trọng rất lớn đối với đời sống của con người Khái niệm môi trường: Môi trường có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật Môi trường vừa là không gian sống của con người vừa là nguồn cung cấp tài nguyên thiên nhiên để con người khai thác sử dụng, bên cạnh đó môi trường còn bảo vệ con người và sinh vật khỏi những tác động từ bên ngoài (ví dụ như tầng Ozon trong khí quyển có nhiệm vụ hấp thụ và phản xạ trở lại các tia cực tím từ năng lượng mặt trời) Sự nâng cao chất lượng môi trường hay suy thoái chất lượng môi trường có ảnh hưởng sâu sắc tới đời sống con người [12]

Môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, gắn liền với đời sống của con người, môn Vật lí còn giúp cho chúng ta có thể giải thích được rất nhiều các hiện tượng tự nhiên như: Lũ lụt, sói mòn, sự cạn kiệt nguồn tài nguyên năng lượng… Do

đó, bảo vệ môi trường cần được lồng ghép vào các bài học Vật lí ở THPT, nhất là kiến thức về chương “Các Định luật bảo toàn” trong Vật lí 10 THPT

Cũng theo dự thảo chương trình GDPT môn Vật lí (19/1/2018) Bộ GD

đã đưa phần kiến thức “Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường” vào chương trình Vật lí lớp 10 Đã chứng tỏ rằng vấn đề BVMT là vô cùng quan trọng và rất cấp thiết, nó mang tính toàn cầu Luật Bảo vệ Môi trường của Việt Nam ghi

rõ trong Điều 6: "Bảo vệ môi trường là sự nghiệp của toàn dân Tổ chức, cá nhân phải có trách nhiệm bảo vệ môi trường, thi hành pháp luật về bảo vệ môi trường, có quyền và có trách nhiệm phát hiện, tố cáo hành vi vi phạm pháp luật

về bảo vệ môi trường" [2]

Cho đến nay cũng đã có nhiều đề tài nghiên cứu liên quan đến kiến thức

về chương “Các Định luật bảo toàn” như: Nguyễn Thị Mai - Tổ chức dạy học

dự án một số kiến thức chương “Các Định luật bảo toàn” - Vật lí lớp 10 cơ bản

(Luận văn thạc sĩ - ĐHSPTN - Năm 2011), Nguyễn Xuân Thái - Tổ chức dạy

học chương “Các Định luật bảo toàn” ( Vật lí 10) Với sự hỗ trợ của phần mền dạy học và bản đồ tư duy theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

(Luận văn thạc sĩ - ĐHSPTN - Năm 2014), Nguyễn Thanh Mai - Vận dụng

một số kĩ thuật dạy học tích cực trong thiết kế tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề chương “Các định luật bảo toàn” (Vật lí 10) nhằm phát huy tính tích cực của người học (Luận văn thạc sĩ - ĐHSPTN - Năm 2015)… Các công trình nghiên cứu trên đã có những thành công nhất định trong việc phát triển năng lực cho học sinh Tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu về

vấn đề Tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với

giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 THPT

Xuất phát từ thực tế trên, đã thôi thúc tôi đi vào nghiên cứu đề tài: Tổ

chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục

bảo vệ môi trường cho học sinh lớp 10 THPT

2 Mục đích nghiên cứu

Tổ chức dạy học chương “Các Định luật bảo toàn” gắn với các vấn đề thực tế về môi trường, nhằm phát huy tính tích cực trong học tập của học sinh

3 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được tiến trình dạy học kiến thức vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi trường, và tổ chức tốt hoạt động dạy học theo tiến trình này thì sự

hứng thú và tính tích cực trong học tập của học sinh tăng lên

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Nội dung, chương trình chương “Các Định luật bảo toàn” vật lí 10 THPT- trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu các cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

- Thiết kế phương án dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi của các phương án dạy học đã thiết kế

- Kết luận: Đánh giá hiệu quả tích cực của phương án dạy học

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Nghiên cứu các kiến thức về môi trường và Bảo vệ môi trường

- Nghiên cứu các biện pháp BVMT

- Nghiên cứu chương trình GDPT môn Vật lí mới và các kiến thức về

“Các Định luật bảo toàn” gắn với giáo dục bảo vệ môi trường

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

7 Đóng góp của luận văn

- Xây dựng được một số tiến trình dạy học kiến thức vật lí gắn với giáo dục bảo vệ môi trường, các tiến trình này có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy môn Vật lí nói riêng và các môn học khác trong chương trình THPT

- Đề xuất một số biện pháp giáo dục BVMT khi dạy học môn Vật lí ở trường THPT

8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị và tài liệu tham khảo, phần nội dung của luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn

Chương 2: Tổ chức dạy học một số kiến thức về “Các Định luật bảo toàn” gắn với GD BVMT cho HS lớp 10 THPT

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC VẬT LÍ

GẮN VỚI GD BVMT

1.1 Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Vai trò của môi trường và sự cần thiết phải bảo vệ môi trường

* Tầm quan trọng của môi trường

- Môi trường là không gian sống của con người và các loài sinh vật

- Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sản xuất của con người

- Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình

- Môi trường là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên trái đất

- Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người Con người luôn cần một khoảng không gian dành cho nhà ở, sản xuất lương thực và tái tạo môi trường Con người có thể gia tăng không gian sống cần thiết cho mình bằng việc khai thác và chuyển đổi chức năng sử dụng của các loại không gian khác như khai hoang, phá rừng, cải tạo các vùng đất và nước

* Những vấn đề về môi trường

Ngày nay, vấn đề ô nhiễm môi trường, phá vỡ cân bằng sinh thái đã là vấn đề quan tâm chung của toàn nhân loại Do đó, người ta coi vấn đề môi trường là một trong các “vấn đề toàn cầu”

Nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường đã được xác định chủ yếu là do các hoạt động của con người như: Phá rừng, sản xuất công, nông nghiệp, giao thông vận tải, sinh hoạt, dân số tăng nhanh…

Sự ô nhiễm môi trường có thể gây ra những hậu quả to lớn đến chất lượng môi trường sống của chúng ta, làm suy giảm tài nguyên thiên nhiên, gây

ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt, làm biến đổi khí hậu…

Sự tăng nhiệt độ trái đất đáng kể trong những năm vừa qua đang làm cho thế giới không an tâm Biến đổi khí hậu trên thế giới dẫn đến thiên tai, động đất, sóng thần, lũ lụt ngày càng xuất hiện với mật độ nhiều và nặng hơn

Thiên nhiên ban tặng cho con người nhiều thứ, vậy mà ta không biết giữ gìn và bảo vệ nó Để giờ đây, khi môi trường đang dần bị xuống cấp, xuất hiện nhiều loại “bệnh lạ” hơn, con người mới nhận thấy được tầm quan trọng của môi trường [7]

* Sự cần thiết phải BVMT

Bảo vệ môi trường chính là bảo vệ sự sống của chúng ta Chính phủ đã ban hành hàng loạt các văn bản pháp luật về bảo vệ môi trường nhằm xử lý, răn

đe những tổ chức, cá nhân có hành vi làm tổn hại đến môi trường, rồi các công nghệ xử lý rác thải, phát minh khoa học ra đời nhằm giảm thiểu những tác động đến môi trường Vậy thì chúng ta cần “làm gì để bảo vệ môi trường và chống biến đổi khí hậu?”.[7]

1.1.2 Nhận thức chung về GD BVMT

* Giáo dục BVMT trên thế giới

Từ đầu những năm 1960, những dấu hiệu cho thấy sự phát triển ngày càng tăng của nạn suy thoái môi trường sống ngày càng được thể hiện rõ ràng hơn, con người đã bắt đầu ý thức được về những ảnh hưởng có hại của mình đối với môi trường sống Kể từ đó nhiều hội nghị cấp cao của Liên Hợp quốc về giáo dục BVMT đã diễn ra Điển hình là: Hội nghị của Liên Hợp quốc về Con người và Môi trường tổ chức tại thủ đô Stockholm của Thuỵ Điển từ ngày 5 - 6/6/1972 là kết quả của những nhận thức mới này, là hành động đầu tiên đánh dấu sự nỗ lực chung của toàn thể nhân loại nhằm giải quyết các vấn đề về môi trường

Năm 1987, tại Hội nghị về môi trường ở Moscow do UNEP và UNESCO đồng tổ chức, đã đưa ra kết luận về tầm quan trọng của giáo dục môi

trường: “Nếu không nâng cao được sự hiểu biết của công chúng về những mối quan hệ mật thiết giữa chất lượng môi trường với quá trình cung ứng liên tục