Tổ chức dạy học theo góc chương sóng ánh sáng vật lí 12 thpt theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

Thực trạng dạy học theo góc và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học Vật lí ở trường THPT .... Giải pháp nâng cao chất lượng dạy học theo góc để phát triển năn

MỤC LỤC

Trang

PHẦN MỘT: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1 Lý do chọn đề tài ……….… 1

2 Điểm mới, đóng góp của sáng kiến………2

PHẦN HAI: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3

I Cơ sở lý luận 3

1.1 Năng lực giải quyết vấn đề 3

1.1.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 3

1.1.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề 4

1.1.3 Phát triển năng lực giải quyết vấn đề 5

1.2 Dạy học theo góc 6

1.2.1 Khái niệm dạy học theo góc 6

1.2.2 Tổ chức dạy học theo góc 6

1.2.3 Vai trò dạy học theo góc đối sự phát triển năng lực học sinh 7

1.3 Phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua dạy học theo góc trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 8

1.4 Thực trạng dạy học theo góc và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học Vật lí ở trường THPT 9

1.4.1 Thực trạng dạy học theo góc đối bộ môn Vật lí ở trường THPT 9

1.4.2 Giải pháp nâng cao chất lượng dạy học theo góc để phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học Vật lí ở trường THPT 9

II: Dạy học theo góc chương“Sóng ánh sáng”Vật lí 12 THPT theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh………11

2.1 Mục tiêu, cấu trúc và nội dung chương “Sóng ánh sáng”……… … 11

2.1.1.Mục tiêu chương “Sóng ánh sáng”………11

2.1.2 Cấu trúc chương “Sóng ánh sáng”……… ……… 12

2.1.3 Nội dung chương “Sóng ánh sáng” theo quan điểm dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề……….……… ……… …… 12

2.2 Thực trạng dạy chương “Sóng ánh sáng”……… 13

2.3 Chuẩn bị các điều kiện dạy học chương “Sóng ánh sáng” Vật lí 12 THPT để dạy học theo góc.……….…16

2.3.1 Thiết bị thí nghiệm sử dụng trong chương “Sóng ánh sáng” ……… 16

2.3.2 Phiếu học tập sử dụng trong dạy học chương “Sóng ánh sáng”… ……… 18

2.4 Thiết kế kế hoạch bài dạy “Tán sắc ánh sáng” Vật lí 12 THPT hiện hành …18

2.5 Thiết kế kế hoạch bài dạy “Giao thoa ánh sáng” Vật lí 12 THPT hiện hành 26 III: Thực nghiệm sư phạm ……… ………35

3.1 Mục đích thực nghiệm ………35

3.2 Đối tượng và thời gian thực nghiệm ……… ……… 35

3.3 Phương pháp thực nghiệm ……… 35

3.4 Tiến hành thực nghiệm ……….……… 36

3.5 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực nghiệm sư phạm 36

3.5.1 Tình hình học Vật lí ……….36

3.5.2 Những khó khăn trong quá trình thực nghiệm 37

3.5.3 Những thuận lợi trong quá trình thực nghiệm 37

3.6 Phân tích đánh giá kết quả thực nghiệm……… 37

3.6.1 Các tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm 37

3.6.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 38

PHẦN BA: KẾT LUẬN 43

PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA ……… … 44

PHỤ LỤC 2: PHIẾU ĐÁNH GIÁ ……… 47

PHỤ LỤC 3: MỘT SỐ HÌNH ẢNH HOẠT ĐỘNG Ở CÁC GÓC ……… 52

PHIẾU HỌC TẬP ………53

TÀI LIỆU THAM KHẢO ………55

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

PHẦN MỘT: ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài

Trước xu thế phát triển và hội nhập trong khu vực và trên phạm vi toàn cầu

đã đòi hỏi giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc học sinh học được cái gì đến chỗ quan tâm học sinh vận dụng được cái gì qua việc học Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa 11 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã nêu rõ: ''Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh quá trình giáo dục

từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học, học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội''

Một trong những năng lực chung cốt lõi mà chương trình phổ thông 2018 cần hình thành và phát triển cho học sinh là năng lực giải quyết vấn đề Dạy học các môn học trong chương trình nói chung, môn Vật lí nói riêng cần phải hướng tới mục tiêu dạy học quan trọng này Đây là vấn đề hoàn toàn mới, có tính cấp thiết để chuẩn bị cho đổi mới căn bản toàn diện giáo dục phổ thông

Đã có nhiều phương pháp dạy học tích cực được nghiên cứu và áp dụng thành công ở nhiều nước trên thế giới, ở Việt Nam cũng đang từng bước triển khai áp dụng Tuy nhiên, trong đề tài này, tôi chỉ đề cập đến việc nghiên cứu mô hình dạy học theo góc

Dạy học theo góc là hình thức tổ chức dạy học trong đó nhấn mạnh vai trò người học Học sinh thực hiện nhiệm vụ học tập tại các vị trí cụ thể trong không gian lớp học, giáo viên thiết kế các nội dung dạy học nhằm phát huy sở trường, năng lực của mỗi học sinh Theo phương pháp dạy học này, lớp học được chia nhỏ ra các góc,

ở mỗi góc học sinh có thể tìm hiểu một phần nội dung trong mạch kiến thức và phải trải qua tất cả các góc học tập để tiếp thu được toàn bộ kiến thức của bài học Vận dụng phương pháp dạy học theo góc, mỗi học sinh đều có thể tìm ra một phương thức học tập phù hợp với bản thân để đạt được các mục tiêu học tập Phần kiến thức trong chương “Sóng ánh sáng” Vật lí lớp 12 THPT hiện hành có nhiều thí nghiệm, nhiều nội dung quan trọng được ứng dụng trong thực tiễn đời sống nên rất thuận lợi

để tổ chức dạy học theo góc

Ý tưởng trên đã thúc đẩy tôi chọn đề tài: Tổ chức dạy học theo góc chương

“Sóng ánh sáng” Vật lí 12 THPT theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn

2

đề của học sinh

2 Điểm mới, đóng góp của sáng kiến

- Hệ thống hóa được cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh thông qua dạy học theo góc nói chung, dạy học theo góc và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học Vật lí nói riêng, làm phong phú thêm lý luận dạy học bộ môn Vật lí ở trường THPT Đáp ứng yêu cầu của việc đổi mới phương pháp dạy học trong chương trình hiện hành và đặc biệt là chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí mới năm 2018

- Nếu tổ chức dạy học theo góc trong chương “Sóng ánh sáng” Vật lí 12 THPT đảm bảo các yêu cầu khoa học và phù hợp với điều kiện học tập thì sẽ phát triển được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh và nâng cao chất lượng dạy học

bộ môn

- Kết quả này giúp tôi và đồng nghiệp vận dụng vào trong thực tiễn của dạy học; đề tài cũng là tài liệu tham khảo hữu ích cho học sinh, giáo viên trong quá trình dạy học và kiểm tra đánh giá

PHẦN HAI: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

I Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực giải quyết vấn

đề của học sinh thông qua tổ chức dạy học theo góc ở trường trung học phổ thông

1.1 Năng lực giải quyết vấn đề

1.1.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề

Vấn đề nói chung là một câu hỏi mà chủ thể của vấn đề chưa có câu trả lời, một bài toán chưa có cách giải quyết, chưa có lời giải Ở góc độ triết học, vấn đề chứa đựng mâu thuẫn giữa nhiệm vụ phải giải quyết và năng lực hiện thời của chủ thể Giải quyết vấn đề chính là quá trình chủ thể giải quyết mâu thuẫn nói trên, tìm được câu trả lời cho câu hỏi hay bài toán đặt ra Kết quả của giải quyết vấn đề là sản phẩm mới về vật chất, tinh thần

Đối với mỗi cá nhân, cuộc đời là một chuỗi các vấn đề, hạnh phúc của con người chính là giải quyết thành công các vấn đề của cá nhân trong mối liên hệ với công việc, với xã hội và với tự nhiên Ở tuổi đi học, nhà trường cần hình thành cho học sinh năng lực giải quyết vấn đề, để khi vào đời cá nhân có thể tự lực giải quyết các vấn đề của mình, lập thân lập nghiệp, sống hạnh phúc theo đúng nghĩa

Theo định nghĩa trong đánh giá PISA (2012): “Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn

đề đó – thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng” “Giải quyết vấn đề là hoạt động trí tuệ được coi là trình độ phức tạp và cao nhất về nhận thức, vì cần huy động tất cả các năng lực trí tuệ của cá nhân Để giải quyết vấn đề, chủ thể phải huy động trí nhớ, tri giác, lý luận, khái niệm hóa, ngôn ngữ, đồng thời sử dụng cả cảm xúc, động cơ, niềm tin ở năng lực bản thân và khả năng kiểm soát được tình thế” (Theo tác giả Nguyễn Cảnh Toàn, 2012, Xã hội học tập – học tập suốt đời) Theo tác giả Nguyễn Thị Lan Phương, có thể đề xuất định nghĩa như sau: “Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng của một cá nhân “huy động”, kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… để hiểu và giải quyết vấn đề trong tình huống nhất định một cách hiệu quả và với tinh thần tích cực” Từ những định nghĩa trên, chúng ta có thể hiểu năng lực giải quyết vấn đề của học sinh là khả năng của học sinh phối hợp vận dụng những kinh nghiệm bản thân, kiến thức, kĩ năng của các môn học trong chương trình trung học phổ thông để giải

4

quyết thành công các tình huống có vấn đề trong học tập và trong cuộc sống của các

em với thái độ tích cực

Ở nước ta, chương trình giáo dục phổ thông tổng thể đổi mới xác định năng

1.1.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề

Giải quyết vấn đề là thiết lập và thực hiện những biện pháp thích ứng để hóa giải các khó khăn, trở ngại, giải đáp được câu hỏi hay bài toán đặt ra

Thông thường có 5 thành phần trong việc giải quyết vấn đề là:

• Nhận diện vấn đề

• Tìm hiểu cặn kẽ vấn đề

• Đưa ra giải pháp

• Thực hiện giải pháp, thu nhận kết quả

• Thụ hưởng kết quả, đánh giá hiệu quả của giải pháp và của kết quả Theo cách tiếp cận đó, cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề gồm các năng lực thành tố sau:

Trong đó cụ thể là:

Năng lực giải quyế t vấn đ ề

Hiểu vấn đề Tìm giải ph áp và

th ực hi ện g iải pháp Trình bày giải pháp và kế t quả Đánh giá giải ph áp và kết quả

TC1 Phát bi ể u

v ấn đề

TC2 Chuy ển

vấ n đề thành

bài tập

TC3 Xác định

đ ược dữ kiện,

ẩn số của bài

tập

TC4 Phát hiệ n

vấn đề từ t ình

huống có vấn

đề

TC5 P hân tích bản chấ t vấn đề ( mặt học t h uật) TC6 Đ ề xuất m ột

và i gi ải pháp TC7 Lựa chọ n giải pháp kh ả thi TC8 Thực hiện giải pháp đạt kết quả

TC9 Trình bày bằng ngôn n gữ nói

TC10 Trình bày bằn g ngôn ngữ viết

TC 11 Đánh giá p h ản án h

về các giá trị của k ết quả TC1 2 Đánh giá phản ánh

về cá c gi á trị của giải pháp

- Tiêu chí 1 (TC1): Phát biểu vấn đề bằng ngôn ngữ nói/viết, nêu được câu hỏi

- Tiêu chí 2 (TC2): Chuyển vấn đề/bài toán thành bài tập, chuyển đổi ngôn ngữ đời sống thành ngôn ngữ học thuật chuyên nghành

- Tiêu chí 3 (TC3): Ghi ra các dữ kiện, ẩn số của bài tập

- Tiêu chí 4 (TC4): Phát hiện vấn đề từ các tình huống có vấn đề do người dạy tạo ra

- Tiêu chí 5 (TC5): Vạch được mối liên hệ giữa ẩn số và dữ kiện của vấn đề thông qua các tri thức Vật lí và tri thức khoa học khác (nếu có); nêu tường minh các tri thức khoa học và công cụ có liên quan

- Tiêu chí 6 (TC6): Nêu được một vài đường hướng/kế hoạch giải quyết vấn

đề bằng lí thuyết/ bằng thực nghiệm/ bằng lí thuyết và thực nghiệm

- Tiêu chí 7 (TC7): Lựa chọn đường hướng/ kế hoạch khả thi

- Tiêu chí 8 (TC8): Thực hiện kế hoạch, giải quyết được vấn đề, tìm được câu trả lời (kết quả) đúng

Tiêu chí 9 (TC9): Thuyết trình, tranh luận, bảo vệ kết quả giải quyết vấn đề một cách thuyết phục

- Tiêu chí 10 (TC10): Trình bày được tiến trình và kết quả giải quyết vấn đề bằng các sản phẩm như: phiếu học tập, báo cáo kết quả thí nghiệm, báo cáo dự án, báo cáo thông qua các thiết bị công nghệ thông tin,…

- Tiêu chí 11 (TC11): Biện luận kết quả, chỉ ra ý nghĩa của kết quả giải quyết vấn đề về mặt học thuật hoặc mặt ứng dụng thực tiễn

- Tiêu chí 12 (TC12): Chỉ ra được ưu điểm và hạn chế của giải pháp giải quyết vấn đề; nêu khả năng áp dụng của giải pháp trong học tập và hoạt động thực tiễn

1.1.3 Phát triển năng lực giải quyết vấn đề

+ Đối với học sinh:

- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp HS hiểu và nắm chắc nội dung

cơ bản của bài học Học sinh có thể mở rộng và nâng cao những kiến thức xã hội của mình

- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp HS biết vận dụng những tri thức

xã hội vào trong thực tiễn cuộc sống

- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp HS hình thành kỹ năng giao tiếp,

tổ chức, khả năng tư duy, tinh thần hợp tác, hoà nhập cộng đồng + Đối với giáo

16

- Phần đông học sinh cho rằng, các khái niệm các đại lượng của phần này mang tính trừu tượng, khó hình dung như: khái niệm về hiện tượng tán sắc ánh sáng, định nghĩa về ánh sáng đơn sắc, giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng, cách xác định vị trí vân sáng, vân tối trong thí nghiệm Y-âng, bước sóng và màu sắc ánh sáng, phân biệt các loại quang phổ, …

- Nhiều học sinh chưa nhận diện tác dụng của các bộ phận cũng như hiểu được nguyên tắc hoạt động, ứng dụng của máy quang phổ lăng kính Nguồn phát của các loại bức xạ điện từ như tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X, … + Đề xuất biện pháp khắc phục khó khăn:

Trong quá trình dạy nội dung kiến thức cho học sinh phải liên hệ chặt chẽ với các ứng dụng trong thực tiễn đời sống để học sinh thấy được mối liên hệ sinh động giữa các kiến thức Vật lí với cuộc sống hàng ngày Cần cho học sinh tiến hành tìm hiểu, giải thích cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của một số thiết bị máy móc kỹ thuật Nên cho học sinh tự chế tạo, lắp ráp các mô hình máy móc, thông qua đó học sinh

sẽ hiểu và khắc sâu các kiến thức đã học Cụ thể nội dung kiến thức của chương

“Sóng ánh sáng” gắn liền với nhiều ứng dụng trong thực tế xung quanh các em như: giải thích hiện tượng cầu vồng, đo bước sóng ánh sáng, cách phát hiện ra tia hồng ngoại, tia tử ngoại, … Vì vậy, khi dạy theo phương pháp truyền thống thì học sinh

sẽ khó thấy rõ được mối liên hệ của nội dung kiến thức chương “Sóng ánh sáng” với thực tiễn đời sống, điều đó sẽ làm cho học sinh khi học chương này không cảm thấy hứng thú, thiếu tích cực và rất thụ động, không hình thành được các năng lực cần thiết cho học sinh Do đó, biện pháp để làm cho học sinh hứng thú đáp ứng mục tiêu yêu cầu cần đạt khi dạy chương “Sóng ánh sáng” là giáo viên nên tiến hành dạy học theo phương pháp dạy học theo góc Đặc biệt là vận dụng dạy học theo góc chương này theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

2.3 Chuẩn bị các điều kiện dạy học chương “Sóng ánh sáng” Vật lí 12 THPT để dạy học theo góc

2.3.1 Thiết bị thí nghiệm sử dụng trong chương “Sóng ánh sáng”

- Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niutơn (1672)

- Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niutơn

- Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng

- Thí nghiệm phát hiện ra tia hồng ngoại, tia tử ngoại

18

2.3.2 Phiếu học tập sử dụng trong dạy học chương “Sóng ánh sáng”

a) Phiếu hướng dẫn học, hướng dẫn làm thí nghiệm

Phiếu loại này thường được dùng để hỗ trợ HS trong hoạt động nhận thức để lĩnh hội kiến thức mới Nội dung của phiếu có thể chứa những đoạn giới thiệu, làm mẫu, dẫn dắt, giải thích….giúp HS có thêm những kiến thức, thao tác đủ để tìm tòi, khám phá, giải quyết vấn đề, phiếu này cũng giúp HS tự điều chỉnh việc học Phiếu này có hiệu quả trong việc tổ chức tự học cho HS Các hoạt động được phân tách càng rõ ràng thì càng dễ cho HS thực hiện

b)Phiếu thực hành, luyện tập

Phiếu dạng này là những câu hỏi, bài tập giao cho HS để thực hiện trong các giai đoạn của tiến trình dạy học (có thể có sự hướng dẫn của GV) Đây là loại phiếu được dùng khá phổ biến trong dạy học hiện nay Với quan điểm dạy học định hướng phát triển năng lực, việc phân biệt các mức độ của các phiếu ứng với từng HS cũng như nhóm HS rất quan trọng Do đó, GV cần thiết kế phiếu đảm bảo thời gian tương đương nhau, mức độ cho từng đối tượng

c)Phiếu kiểm tra ngắn

Phiếu kiểm tra ngắn thường được sử dụng sau khi kết thúc một hoạt động trong bài học, thậm chí sau một bài học với nội dung hỏi ngắn gọn Nó dùng để kiểm tra mức độ nhận thức hay sự thành thạo của HS về một nội dung kiến thức/kĩ năng nào đó Trong phiếu, thường sử dụng những dạng trắc nghiệm hoặc câu hỏi ngắn

GV có thể căn cứ câu trả lời của HS để biết kết quả đạt được của HS

d) Phiếu phản hồi về phương pháp, thái độ học tập