Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học Giáo Dục Xây Dựng Và Sử Dụng Hệ Thống Bài Tập Chương.pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Quế Minh XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QU[.]

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Thị Quế Minh

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO

CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Nguyễn Thị Quế Minh

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO

CỦA HỌC SINH

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS NGUYỄN ANH THUẤN

Thành phố Hồ Chí Minh – 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục với đề tài: “Xây dựng và

sử dụng hệ thống bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” - Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh” là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các nội dung và kết quả trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Thị Quế Minh

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm, động viên và giúp đỡ rất lớn từ quý Thầy cô, đồng nghiệp, các em học sinh, bạn

bè và gia đình Tôi xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc của mình đến: Thầy giáo, TS Nguyễn Anh Thuấn, người đã dành nhiều thời gian trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, tiến hành và hoàn thành luận văn

Ban Giám Hiệu, Phòng Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí và tổ bộ môn

Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Trường Đại học Sư phạm Thành phố

Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện luận văn này

Ban Giám hiệu trường THPT An Nhơn Tây huyện Củ Chi cùng toàn thể quý Thầy cô trong tổ bộ môn Vật lí và các em học sinh lớp 11A2 đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và toàn thể các bạn học viên lớp cao học K27 đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Do điều kiện thực hiện đề tài này có giới hạn về thời gian và đối tượng nên không thể tránh được các thiếu sót Kính mong nhận được sự góp ý từ quý Thầy cô

và các bạn để đề tài được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9 năm 2018 Tác giả

Nguyễn Thị Quế Minh

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

Danh mục các sơ đồ

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 6

1.1 Năng lực và vấn đề phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông 6 1.1.1 Khái niệm về năng lực 6

1.1.2 Các đặc điểm của năng lực 6

1.1.3 Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học phổ thông 7

1.2 Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 10

1.2.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 10

1.2.2 Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 11

1.2.3 Các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 12

1.2.4 Các mức độ của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 14

1.2.5 Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong quá trình dạy học vật lí 17

1.2.6 Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 20

1.3 Bài tập vật lí 22

1.3.1 Khái niệm bài tập vật lí 22

1.3.2 Vai trò, tác dụng của bài tập vật lí 22

1.3.3 Phân loại bài tập vật lí 24

1.3.4 Phương pháp giải bài tập vật lí 28

1.3.5 Xu hướng phát triển của bài tập vật lí 33

1.4 Xây dựng hệ thống bài tập vật lí nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí 33

1.4.1 Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập vật lí nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh 33

1.4.2 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập vật lí nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh 34

1.5 Sử dụng hệ thống bài tập vật lí 34

1.5.1 Định hướng sử dụng bài tập vật lí trong dạy học 34

1.5.2 Nguyên tắc sử dụng hệ thống bài tập vật lí nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh 37

1.5.3 Quy trình sử dụng hệ thống bài tập vật lí nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh 37

1.6 Kết luận chương 1 38

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 38

2.1 Tổng quan nội dung và mục tiêu dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11 39

2.1.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” 39

2.1.2 Kiến thức, kĩ năng cần đạt được chương “Mắt Các dụng cụ quang” 39

2.2 Thực trạng việc dạy học và sử dụng bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11 ở trường phổ thông 42

2.2.1 Mục đích tìm hiểu 42

2.2.2 Đối tượng tìm hiểu 42

2.2.3 Phương pháp tìm hiểu 43

2.2.4 Kết quả tìm hiểu 43

2.2.5 Nguyên nhân của thực trạng 46

2.2.6 Một số giải pháp nhằm khắc phục những khó khăn 47

2.3 Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” 47

2.4 Xây dựng hệ thống bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh 50

2.4.1 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” 50

2.4.2 Hệ thống bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” 52

2.5 Sử dụng hệ thống bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh 63

2.5.1 Sử dụng bài tập vật lí trong các hoạt động dạy học khác nhau 63

2.5.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số giờ học bài tập có sử dụng hệ thống bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” đã xây dựng 64

2.6 Kết luận Chương 2 108

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 109

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 109

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 109

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 109

3.2 Nội dung, đối tượng, thời gian, địa điểm tiến hành thực nghiệm sư phạm 110

3.2.1 Nội dung thực nghiệm sư phạm 110

3.2.2 Đối tượng, thời gian và địa điểm tiến hành thực nghiệm sư phạm 110

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 111

3.4 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 111

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 113

3.6 Kết luận chương 3 135

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 137

TÀI LIỆU THAM KHẢO 139 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Các năng lực cốt lõi của học sinh trung học phổ thông 7

Bảng 1.2 Các thành tố và chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ và ST 12

Bảng 1.3 Biểu hiện của năng lực GQVĐ và ST 13

Bảng 1.4 Các mức độ hành vi của năng lực GQVĐ và ST 14

Bảng 1.5 Phương pháp giải bài tập vật lí 32

Bảng 2.1 Bảng kiểm quan sát dành cho giáo viên 48

Bảng 2.2 Hệ thống BT nhằm phát triển các thành phần năng lực GQVĐ và ST 53

Bảng 2.3 Kế hoạch sử dụng hệ thống BT chương “Mắt Các dụng cụ quang” 64

Bảng 2.4 Tóm tắt việc sử dụng BT trong các hoạt động dạy học 64

Bảng 2.5 Tóm tắt việc sử dụng BT trong các hoạt động dạy học bài tập vật lí 93

Bảng 3.1 Kết quả môn Vật lí học kì I của lớp thực nghiệm 110

Bảng 3.2 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 112

Bảng 3.3 Kết quả đánh giá chỉ số hành vi năng lực GQVĐ và ST trước TNSP 127

Bảng 3.4 Kết quả đánh giá chỉ số hành vi năng lực GQVĐ và ST trong TNSP 128

Bảng 3.5 Kết quả điều tra mức độ biểu hiện của HS trước khi TNSP 130

Bảng 3.6 Kết quả điều tra mức độ biểu hiện của HS trong TNSP 132

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Thí nghiệm đo góc lệch cực tiểu của lăng kính 56

Hình 2.2 Lăng kính 67

Hình 2.3 Đường truyền của tia sáng qua lăng kính 69

Hình 2.4 Đường đi của tia sáng qua lăng kính phản xạ toàn phần 71

Hình 2.5 Quang tâm, trục chính, trục phụ của TKHT 78

Hình 2.6 Tiêu điểm ảnh chính của TKHT 79

Hình 2.7 Tiêu điểm vật chính của TKHT 80

Hình 2.8 Quang tâm, trục chính, trục phụ của TKPK 82

Hình 2.9 Tiêu điểm ảnh chính 82

Hình 2.10 Tiêu điểm vật chính của TKPK 82

Hình 2.11 Đường truyền của chùm tia sáng qua kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực 90

Hình 2.12 Học sinh làm việc nhóm 124

Hình 2.13 Học sinh làm việc cá nhân 125

Hình 2.14 Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ và ST trước TNSP 129

Hình 2.15 Kết quả đánh giá các chỉ số hành vi của năng lực GQVĐ và ST trong TNSP 129

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.1 Phân loại bài tập vật lí 25

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” 39

Sơ đồ 2.2 Sơ đồ tạo ảnh qua kính thiên văn 89

Sơ đồ 2.3 Sơ đồ tạo ảnh qua kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực 91

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trong những thập kỷ gần đây, nền kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ với nhiều thành tựu to lớn, cùng với đó là sự phát triển với tốc độ chóng mặt của khoa học - kĩ thuật Sự phát triển này tác động đến mọi mặt của đời sống xã hội, nên một đòi hỏi

vô cùng cấp thiết được đặt ra, đó là phát triển con người phù hợp với thời đại mới này Để thực hiện yêu cầu đó, ngành Giáo dục – Đào tạo phải có những đổi mới căn bản, mạnh mẽ, đồng bộ về mọi mặt, một trong những đổi mới đó là đổi mới về phương pháp giảng dạy Theo nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII đã chỉ rõ “Đổi mới mạnh

mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh ” Đối với giáo dục phổ thông, tập trung phát triển trí tuệ, thể chất, hình thành phẩm chất, năng lực công dân, phát hiện và bồi dưỡng năng khiếu, định hướng nghề nghiệp cho học sinh Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện Phát triển khả năng sáng tạo, tự học, khuyến khích học tập suốt đời Chương trình Giáo dục phổ thông ban hành theo quyết định số 16/2006/QĐ - BGD&ĐT ngày 5/5/2006 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo cũng đã nêu: “Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện từng lớp học; bồi dưỡng cho học sinh phương pháp tự học, khả năng hợp tác; rèn luyện kĩ năng vận dụng vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui; hứng thú và trách nhiệm học tập cho học sinh” Điều

đó có nghĩa là đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực học tập của người học nhằm giúp học sinh chủ động giải quyết vấn đề, sáng tạo, rèn luyện kỹ năng và thói quen tự học, tinh thần hợp tác, kỹ năng vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập và thực tế

Tuy nhiên thực tiễn dạy học ở Việt Nam chưa đáp ứng được yêu cầu nêu trên, còn tồn tại phương pháp dạy học giáo điều chưa giúp học sinh vận dụng vào thực tiễn Đây là vấn đề giáo dục Việt Nam cần quan tâm Ở các trường Trung học phổ thông ở nước ta, hoạt động sáng tạo chưa được chú ý đúng mức trong quá trình dạy

học Việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh chưa được quan tâm đúng mức Đối với môn vật lí, một trong những hoạt động giúp phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh là hoạt động giải bài tập Hệ thống bài tập trong sách giáo khoa hầu hết là các bài tập có các dữ kiện cho sẵn đầy đủ; chỉ gợi ý cho học sinh sử dụng một vài công thức hay định luật nào đó là có thể giải quyết được Do đó việc giải bài tập như thế chưa rèn luyện và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh, chưa làm học sinh hứng thú trong học tập để thấy được lợi ích của việc học vật lí trong đời sống

Nghiên cứu xây dựng và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí ở trường phổ thông góp phần nâng cao hiệu quả dạy học là một vấn đề có tính mới mẻ và cấp thiết đối với giáo dục ở nước ta Những kiến thức về “Mắt và các dụng cụ quang” có ý nghĩa rất lớn trong đời sống và trong kĩ thuật công nghệ Đã có một số đề tài nghiên cứu về xây dựng và sử dụng bài tập song chưa có đề tài nào nghiên cứu việc nâng cao chất lượng dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” thông qua việc xây dựng và sử dụng bài tập một cách phù hợp

Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương "Mắt Các dụng cụ quang" - vật lí 11 nhằm phát triển

năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh”

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng hệ thống bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11 và sử dụng chúng trong dạy học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

- Những phương pháp dạy học bài tập vật lí ở trường trung học phổ thông

- Các hoạt động dạy và học chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11

Phạm vi nghiên cứu:

- Nghiên cứu việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương "Mắt Các dụng

cụ quang" vật lí 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT An Nhơn Tây thuộc huyện

Củ Chi, Thành phố Hồ Chí Minh

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được một hệ thống bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật

lí 11 và sử dụng vào dạy học một cách hợp lí thì sẽ phát triển được năng lực giải quyết

vấn đề và sáng tạo cho học sinh

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở lí luận về bài tập trong dạy học vật lí, xây dựng và sử dụng

hệ thống bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11

Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh

Nghiên cứu mục tiêu, cấu trúc, nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật

lí 11 để xây dựng hệ thống bài tập cho chương này

Nghiên cứu thực trạng việc sử dụng bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang”

ở trường trung học phổ thông

Thiết kế tiến trình dạy học một số giờ học bài tập có sử dụng hệ thống bài tập chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11 đã xây dựng

Thực nghiệm sư phạm để xác định tính hiệu quả và tính khả thi của hệ thống bài tập đã đề ra

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

Các văn kiện của Đảng và nhà nước, của Bộ giáo dục và đào tạo có liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu

Các tài liệu tham khảo để xây dựng cơ sở lí luận của đề tài

Các công trình nghiên cứu các vấn đề có liên quan trực tiếp đến đề tài (các luận văn, các chuyên đề)

Nghiên cứu chương trình, SGK, SGV, SBT, các tài liệu khác để phân tích cấu trúc, nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11