Tổ chức dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa nội dung kiến thức phần Công năng lượng vật lý lớp 10 nâng cao

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC HOÀNG THỊ BIÊN TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA NỘI DUNG KIẾN THỨC PHẦN “CÔNG - NĂNG LƯỢNG” VẬT LÝ LỚP 10 NÂNG CAO

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

HOÀNG THỊ BIÊN

TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG

NGOẠI KHÓA NỘI DUNG KIẾN THỨC PHẦN “CÔNG - NĂNG LƯỢNG” VẬT LÝ

LỚP 10 NÂNG CAO

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ

Chuyên nghành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN VẬT LÝ)

Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: PGS TS ĐỖ HƯƠNG TRÀ

HÀ NỘI – 2012

v

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn i

Danh mục viết tắt ii

Danh mục các bảng iii

Danh mục các hình, sơ đồ iv

Mục lục v

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC DỰ ÁN 1

1.1 Quá trình dạy học 6

1.2 Phương pháp dạy và học tích cực 6

1.3 Tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh 7

1.3.1 Khái niệm 8

1.3.2 Biểu hiện của tính tích cực, tư duy sáng tạo của học sinh 9

1.4 Dấu hiệu đặc trưng của dạy và học tích cực 10

1.4.1 Tổ chức dạy học để rèn luyện PP tự học 10

1.4.2 Tổ chức dạy học để rèn luyện hoạt động học tập của mỗi cá nhân, phối hợp với học hợp tác 11

1.4.3 Dạy và học chú trọng đến sự quan tâm và hứng thú của học sinh, nhu cầu và lợi ích của xã hội 11

1.4.4 Dạy học coi trọng hướng dẫn tìm tòi 12

1.4.5 Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò 12

1.5 Đổi mới PP dạy và học theo hướng tích cực như thế nào? 13

1.6 Dạy học dự án 14

1.6.1 Khái niệm dự án và dạy học theo dự án 14

1.6.2 Mục tiêu của dạy học dự án 15

1.6.3 Đặc điểm của DHDA 15

1.6.4 Các dạng của dạy học theo dự án 16

1.6.5 Tiến trình thực hiện DHDA 17

1.6.6 Ưu điểm và nhược điểm của dạy học dự án 26

1.6.7 Điều kiện để thực hiện có hiệu quả 27

1.7 Hoạt động ngoại khóa trong nhà trường phổ thông 27

1.7.1 Vai trò của hoạt động ngoại khóa 27

1.7.2 Đặc điểm của hoạt động ngoại khóa 28

1.7.3 Một số hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa 29

vi

1.7.4 Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa 30

1.8 Nghiên cứu cơ sở thực tiễn của việc tổ chức dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa nội dung kiến thức phần “Công- Năng lượng” vật lý 10, ở một số trường trong huyện Kinh Môn - Kinh Môn – Hải Dương 32

1.8.1.Mục đích điều tra 32

1.8.2 Phương pháp điều tra 33

1.8.3 Đối tượng điều tra 33

1.8.4 Kết quả điều tra 33

1.8.5 Đề xuất giải pháp 35

Kết luận chương 1 36

Chương 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC DỰ ÁN THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA NỘI DUNG KIẾN THỨC PHẦN “CÔNG -

NĂNG LƯỢNG’’ VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO 37

2.1 Phân tích nội dung kiến thức phần “ Công - Năng lượng” 37

2.1.1 Nội dung kiến thức phần “Công - Năng lượng” trong sách giáo khoa vật lí THCS và THPT 37

2.1.2 Mục tiêu dạy học phần kiến thức “ Công - Năng lượng’’ 39

2.1.3 Sơ đồ cấu trúc lôgic kiến thức phần “Công- Năng lượng” 40

2.2 Thiết kế một số dự án phần công và năng lượng 41

2.2.1 Dự án 1: Năng lượng xung quanh ta 41

2.2.2 Dự án 2: Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo các thiết bị phục vụ đời sống và sản xuất cho bà con dân tộc miền núi, vùng sâu vùng xa 43

2.3 Kế hoạch triển khai dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa 45 2.3.1 Kế hoạch 45

2.3.2 Chuẩn bị các tài liệu hỗ trợ việc thực hiện dự án 48

2.4 Nội dung của hội thi giữa các đội tham gia học dự án 49

2.4.1 Kế hoạch của hội thi vật lí 49

2.4.2 Nội dung của hội thi 49

2.4.3 Các tiêu chí đánh giá cho hội thi 51

2.4.4.Tổng kết quá trình thực hiện dự án và hội thi đánh giá và rút kinh nghiệm 64

Kết luận chương 2 65

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 66

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 66

3.2 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 66

vii

3.3 Thời gian thực nghiệm sư phạm 66

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 66

3.5 Tiến hành thực nghiệm sư phạm và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 67

3.6 Đánh giá hiệu quả của dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa đối với việc phát huy tính tích cực của học sinh 86

3.7 Đánh giá hiệu quả của dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa đối với việc phát huy tính chủ động của học sinh 88

3.8 Đánh giá hiệu quả của dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa đối với việc phát huy tính sáng tạo của học sinh 89

Kết luận chương 3 91

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 93

1 Kết luận 93

2 Khuyến nghị 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

PHỤ LỤC 96

Mục đích giáo dục Việt nam cũng như thế giới trong thế kỉ 21 này là không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ cho học sinh những kiến thức kĩ năng loài người đã tích lũy trước đây, mà còn đặc biệt quan tâm đến việc bồi dưỡng cho học sinh năng lực sáng tạo ra những tri thức mới, phương pháp mới, cách giải quyết vấn đề phù hợp với hoàn cảnh đất nước, mỗi dân tộc.[10]

Nội dung kiến thức về “Công - Năng lượng” trong chương trình vật lý phổ thông rất quan trọng đối với học sinh Đặc biệt định luật “Bảo toàn và chuyển hóa năng lượng” định luật này là định luật tổng quát, mọi hiện tượng trong tự nhiên đều liên quan đến Khi học kiến thức này nếu học sinh chỉ dừng lại kiến thức sách giáo khoa thì chưa đủ, các em cần phải tìm hiểu thêm rất nhiều các hiện tượng khác trong thực tế liên quan đến hiện tượng này, hoặc các em phải tạo ra được các thiết bị hoạt động dựa trên nguyên tắc bảo toàn và chuyển hóa năng lượng để từ đó các em sẽ hiểu sâu kiến thức sách giáo khoa và gắn liền được kiến thức lí thuyết vào thực tiễn từ đó phát huy được, tính tích cực chủ động, sự độc lập sáng tạo trong học vật lý và trong nhận thức khoa học

Để phát huy cao độ tính tích cực, chủ động, sáng tạo năng lực tự học, tự nghiên cứu của người học, phát huy khả năng làm việc hợp tác và làm việc nhóm của học sinh, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn với lí do trên chúng tôi chọn và

nghiên cứu đề tài “Tổ chức dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa nội dung kiến thức phần “Công- Năng lƣợng’’ Vật lý lớp 10 nâng cao

2 Lịch sử nghiên cứu

Đầu thế kỷ 20 các nhà sư phạm Mỹ đã xây dựng cơ sơ lý luận cho phương pháp

dự án (The Project Method) và coi đó là PPDH quan trọng để thực hiện quan điểm dạy

thức “Công – Năng lƣợng ”

3 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa vào việc dạy nội dung kiến thức phần “Công- năng lượng‟‟vật lý lớp 10 nâng cao nhằm giúp HS hướng đến hoạt động nhận thức tích cực, chủ động, sáng tạo trong tìm tòi giải quyết vấn

đề từ đó học sinh sẽ gắn được các kiến thức lí thuyết với thực tiễn, hiểu sâu sắc vấn đề

4 Đối tƣợng nghiên cứu

Hoạt động dạy và hoạt động học của giáo viên và học sinh qua tiến trình dạy học

dự án nội dung kiến thức phần “Công - Năng lượng” Vật lý 10 nâng cao

5 Mẫu khảo sát

Học sinh lớp 11D trường THPT Kinh Môn - Kinh Môn - Hải Dương

6 Vấn đề nghiên cứu

Làm thế nào để tổ chức dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa

nội dung kiến thức phần “Công - năng lượng‟‟ Vật lý 10 nâng cao để hướng học sinh đến hoạt động nhận thức tích cực, chủ động, tư duy sáng tạo trong tìm tòi và giải quyết vấn đề

?

7 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng quan điểm của lí luận dạy học hiện đại về tổ chức dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa khi dạy học thuộc phần “Công – Năng lượng” thì sẽ phát huy được tính tích cực chủ động, sáng tạo trong tìm tòi và giải quyết vấn đề

8 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu quan điểm của lí luận dạy học hiện đại về dạy học dự án

3

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của hoạt động ngoại khóa

- Nghiên cứu các tài liệu giáo khoa liên quan phần “Công - năng lượng” trong chương trình vật lý phổ thông và các tài liệu thí nghiệm liên quan đến phần này

- Tổ chức dạy học dự án thông qua hoạt động ngoại khóa nội dung kiến thức phần “ Công

- Năng lượng ” Vật lý lớp 10 Nâng cao

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính đúng đắn của đề tài, rút kinh nghiệm

và hoàn chỉnh để thực hiện đồng loạt trên các khối lớp

9 Phương pháp chứng minh luận điểm

- Nghiên cứu tài liệu

- Thực nghiệm giảng dạy trên lớp 11THPT

10 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục luận văn được trình bày trong 3 chương

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học dự án

Chương 2: Tổ chức dạy học dạy án thông qua hoạt động ngoại khóa nội dung kiến thức phần “Công - Năng lượng‟‟Vật lý lớp 10 nâng cao

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Quá trình dạy học là một quá trình xã hội, một quá trình sư phạm đặc thù, bao gồm nhiều thành tố cấu trúc: Mục đích và nhiệm vụ dạy học, phương tiện dạy học, phương pháp dạy học, hình thức tổ chức dạy học, nội dung dạy học, điều kiện dạy học, chủ thể dạy học, đối tượng dạy học, kết quả dạy học

Tất cả những thành tố trong cấu trúc quá trình dạy học tồn tại trong mối quan hệ thống nhất biện chứng với nhau thống nhát với nhau [3,tr.3]

1.2 Phương pháp dạy và học tích cực

Thuật ngữ “PP dạy học tích cực” được dùng để chỉ những PP giáo dục/dạy học nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học

4

PP dạy và học tích cực đề cập đến các hoạt động dạy và học nhằm tích cực hóa hoạt động học tập và phát triển tính sáng tạo của người học Trong đó các hoạt động học tập được tổ chức, định hướng bởi giáo viên, người học không thụ động chờ đợi mà tự lực Trong dạy và học tích cực, mối quan hệ giữa giáo viên với học sinh, giữa học sinh với học sinh là mối quan hệ tác động qua lại trong môi trường học tập an toàn [1]

1.3 Tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh

Trong quá trình hoạt động nhận thức học sinh phải phát huy được cao độ tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh

1.3.1 Khái niệm

Khái niệm về: Tính tích cực,tính tự chủ (chủ động), tính Sáng tạo

Qua nghiên cứu tài liệu thấy rằng:

Tính tích cực là biểu hiện của sự nảy sinh phát triển tính tự chủ trong nhận thức, khi tự chủ trong nhận thức thì chúng ta có khả năng tư duy sáng tạo trong tìm tòi và giải quyết vấn đề

1.3.2 Biểu hiện của tính tích cực, tư duy sáng tạo của học sinh

1.3.2.1.Tính tích cực

*Các cấp độ của tính tích cực trong học tập

Tính tích cực bắt chước, tái hiện, tính tích cực tìm tòi, tính tích cực sáng tạo

* Những yếu tố thúc đẩy tính tích cực của học sinh

Sự gần gũi với thực tế, sự phù hợp với mức độ phát triển, không khí và các mối quan hệ trong nhóm, mức độ và sự đa dạng của hoạt động, phạm vi tự do sáng tạo học

1.3.2.2 Năng lực sáng tạo

* Các biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh

+ Học sinh đề xuất được các phương án làm các sản phẩm với nhiều nguyên liệu khác nhau, học sinh đưa ra được phương án cuối cùng làm sản phẩm để có tinhs khả thi và có ứng dụng vào thực tiễn

+ Học sinh sáng tạo trong cách làm bản trình chiếu và cách thuyết trình

* Các phương pháp dạy học tích cực đều hướng tới việc bồi dưỡng tính tích cực và tư duy sáng tạo của học sinh trong đó có phương pháp Dạy học dự án

1.4 Dấu hiệu đặc trƣng của dạy và học tích cực

1.4.1 Tổ chức dạy học để rèn luyện PP tự học

GV rèn cho học sinh tự khám phá những điều chưa biết trên cơ sở những điều đã biết Qua đó người học không những chiếm lĩnh được kiến thức kĩ năng mà còn làm chủ cách thức xây dựng kiến thức, từ đó tự chủ và sáng tạo được bộ lộ và được rèn luyện

1.4.2 Tổ chức dạy học để rèn luyện hoạt động học tập của mỗi cá nhân, phối hợp với học hợp tác

5

Để người học có điều kiện bộc lộ, phát triển khả năng của mình, cần đặt vào môi trường học tập hợp tác trong mối quan hệ thầy trò, trò - trò Trong mối quan hệ quan hệ tương tác đó, người học không chỉ được học qua thầy mà còn học được qua bạn,phát triển các năng lực và các kĩ năng của người học

1.4.3 Dạy và học chú trọng đến sự quan tâm và hứng thú của học sinh, nhu cầu và lợi ích của xã hội

- Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh được lựa chọn vấn đề mà mình quan tâm ham thích

- Các chủ đề /nội dung tìm hiểu, nghiên cứu có thể do học sinh tự đề xuất gắn với nhu cầu, lợi ích của người học cũng như thực tiễn xã hội

Dạy và học chú trong đến sự quan tâm và hứng thú của học sinh, nhu cầu lợi ích, của xã hội nhằm phát huy cao độ tính tích cực, chủ động rèn luyện cho học sinh cách làm việc độc lập, phát triển tư duy sáng tạo, kĩ năng tổ chức công việc, trình bày kết quả.[1,tr.25]

1.4.4 Dạy học coi trọng hướng dẫn tìm tòi

- Mỗi GV khi dạy học giúp HS phát triển kĩ năng giải quyết vấn đề và HS có thể học được phương pháp học thông qua hoạt động

- GV có tài liệu cụ thể hướng dẫn HS, dưới sự giúp đỡ của GV học sinh phải tích cực tìm lời giải đáp cho vấn đề đặt ra

1.4.5 Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò

Trong dạy và học tích cực, đánh giá không chỉ nhằm mục đích nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động học tập của học sinh và hoạt động của GV, trong dạy và học tích cực ngoài sự đánh giá của GV còn sự tự đánh giá, HS đánh giá lẫn nhau (đánh giá đồng đẳng) hai hình thức đánh giá này giúp HS điều chỉnh bản thân và hoàn thiện mình

1.5 Đổi mới PP dạy và học theo hướng tích cực như thế nào ?

Đổi mới PP dạy học theo hướng tích cực chính là phát huy tính tích cực của nhận thức của học sinh, nói cách khác là “Dạy học lấy hoạt động của người học làm trung tâm”

6

Vai trò của người dạy và người học thể hiện trong sơ đồ sau:

Mục đích của dạy học tích cực so với dạy học thụ động là:

- Học có hiệu quả hơn, bài học sinh động hơn

- Quan hệ giáo viên với học sinh, học sinh với học sinh phải tốt hơn

- Hoạt động học tập phải phong phú hơn, học sinh hoạt động nhiều hơn

- Giáo viên có nhiều cơ hội giúp đỡ học sinh hơn

- Quan tâm nhiều tới sự phát triển của cá nhân, tính sáng tạo của người học.[1]

1.6 Dạy học dự án

1.6.1 Khái niệm dự án và dạy học theo dự án

Dạy học dự án (DHDA) là một hình thức dạy học quan trọng để thực hiện quan

điểm dạy học định hướng vào người học, quan điểm dạy học định hướng hoạt động và quan điểm dạy học tích hợp DHDA góp phần gắn lý thuyết với thực hành, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội, tham gia tích cực vào việc đào tạo năng lực làm việc tự lực, năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp, tinh thần trách nhiệm

và khả năng cộng tác làm việc của người học

Thuật ngữ dự án, tiếng Anh là “Project”, có nguồn gốc từ tiếng La tinh là projicere

và ngày nay được hiểu theo nghĩa phổ thông là một đề án, một dự thảo hay một kế hoạch, trong đó đề án, dự thảo hay kế hoạch này cần được thực hiện nhằm đạt mục đích đề ra

Khái niệm dự án được sử dụng phổ biến trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế-xã hội: trong sản xuất, doanh nghiệp, trong nghiên cứu khoa học cũng như trong quản lý xã hội

1.6.2 Mục tiêu của dạy học dự án

DH Dự án hướng tới sự phát triển kĩ năng tư duy bậc cao, có khả năng vận dụng linh hoạt vào thực tế cuộc sống.[1]

1.6.3 Đặc điểm của DHDA

Người dạy

Định hướng/ hướng dẫn

Tổ chức

Trọng tài, cố vấn , kết luận, kiểm tra

Sơ đồ 1.1.Vai trò của người dạy và người học trong dạy và học tích

cực

Nguồn: [1, tr 29]

7

Trong các tài liệu về dạy học dự án có rất nhiều đặc điểm được đưa ra Các nhà sư phạm Mỹ đầu thế kỷ 20 khi xác lập cơ sở lý thuyết cho PPDH này đã nêu ra 3 đặc điểm cốt lõi của DHDA: định hướng HS, định hướng thực tiễn và định hướng sản phẩm Cụ thể hoá các đặc điểm của DHDA như sau:

Định hướng thực tiễn, Có ý nghĩa thực tiễn xã, định hướng hứng thú người học, tính phức hợp, định hướng hành động, tính tự lực cao của người cộng tác làm việc, định hướng sản phẩm

1.6.4 Các loại của dạy học theo dự án

Trong dạy học dự án có thể phân làm nhiều loại như tài liệu [9]

- Phân loại theo chuyên môn

- Phân loại theo sự tham gia của người học

- Phân loại theo sự tham gia của GV

- Phân loại theo quỹ thời gian

- Phân loại theo nhiệm vụ

1.6.5 Tiến trình thực hiện DHDA

1.6.5.1 Qui trình thực hiện dạy học dự án

*Lập kế hoạch

+ Lựa chọn chủ đề : Chủ đề khởi đầu bằng một ý tưởng có liên quan đến nội dung học

tập, gắn với thực tiễn mà HS quan tâm

+ Bài học kinh nghiệm sau khi thực hiện dự án.[1]

1.6.5.2 Các bước chuẩn bị của giáo viên và học sinh khi tổ chức dự án học tập

- Triển khai bài học thành dự án

- Xây dựng bộ câu hỏi định hướng bài dạy

+ Câu hỏi khái quát (CHKQ):

8

+ Câu hỏi bài học (CHBH):

+ Câu hỏi nội dung (CHND):

- Thiết kế dự án

- Thiết kế tài liệu hỗ trợ giáo viên và người học

- Chuẩn bị các điều kiện thực hiện dự án

1.6.5.3 Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy học dự án

a Giáo viên

Không dạy nội dung bài học mà: Thúc đẩy vai trò của người học để gắn sự chủ động của

người học trong việc giải quyết nội dung bài học [9]

b Học sinh

Học sinh phải tham gia tích cực, chủ động vào cả 3 giai đoạn của quá trình (Nhập dữ liệu: nghe, nhìn, đọc; Xử lí dữ liệu: xử lí phân tích, xử lí tổng hợp, xử lí khái quát hóa; Xuất dữ liệu) Trong đó, giai đoạn 3 là giai đoạn hoạt động quan trọng, thể hiện các kết quả của giai đoạn trước và là giai đoạn học sinh phát huy được các phong cách tư duy, khả năng sáng tạo, giải quyết vấn đề của mình [9]

1.6.5.4 Các kĩ thuật dạy học

Trong phương pháp dạy học tích cực, có sử dụng rất nhiều các kĩ thuật dạy học Sau đây là một vài kĩ thuật dạy học mà chúng tôi đã sử dụng trong thực nghiệm của đề tài

1.6.5.4.1 Kĩ thuật “Sơ đồ tư duy”

1.6.5.4.2 Kỹ thuật “Tia chớp”

1.6.5.4.3 Kĩ thuật “3 lần 3”

1.6.5.4.4 Kĩ thuật “Khăn trải bàn”

Ngoài ra còn một kĩ thuật khác 5W1H là kĩ thuât dặt cau hỏi cũng được sử dụng trong đề tài

1.6.6 Ưu điểm và nhược điểm của dạy học dự án

1.6.6.1 Ưu điểm

- Gắn lý thuyết với thực hành, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội;

- Kích thích động cơ, hứng thú học tập của người học

- Phát huy tính tự lực, tính trách nhiệm

- Phát triển khả năng sáng tạo

- Rèn luyện năng lực giải quyết những vấn đề phức hợp

- Rèn luyện tính bền bỉ, kiên nhẫn

- Rèn luyện năng lực cộng tác làm việc

- Phát triển năng lực đánh giá