TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THEO TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 (NÂNG CAO)

Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học chương “Chất khí” Vật lí10 (Nâng cao). Do chương trình phân ban, cải cách, thay đổi SGK nên đã có những thay đổi trong chương trình học của HS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA VẬT LÝ

VŨ THỊ HƯỜNG

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THEO TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 (NÂNG CAO)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hà Nội, 2014

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA VẬT LÝ

VŨ THỊ HƯỜNG

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THEO TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 (NÂNG CAO)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

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

Người hướng dẫn khoa học:

Th.S NGUYỄN ANH DŨNG

Hà Nội, 2014

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong tổ phương pháp giảng dạy Vật lí, các thầy cô trong khoa Vật lí đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Th.S Nguyễn Anh Dũng đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian vừa qua

Em xin gửi lời cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Vật lí trường THPT Giao Thủy (Nam Định) đã giúp đỡ em trong quá trình em thực tập sư phạm ở trường

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Vũ Thị Hường

LỜI CAM ĐOAN

Khóa luận tốt nghiệp với đề tài nghiên cứu “Tổ chức hoạt động nhận

thức của học sinh theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao)” được hoàn thành do sự cố gắng

của bản thân, dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo Th.S Nguyễn Anh Dũng Tôi xin cam đoan đề tài này là kết quả nghiên cứu của tôi và không trùng với kết quả nghiên cứu của tác giả nào khác

Hà Nội, tháng 5 năm 2014

Sinh viên

Vũ Thị Hường

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

BCH TW: Ban chấp hành Trung ương ĐHQG: Đại học Quốc gia

ĐHSP: Đại học Sư phạm GV: Giáo viên

HS: Học sinh NXB: Nhà xuất bản SGK: Sách giáo khoa SGV: Sách giáo viên THCS: Trung học cơ sở THPT: Trung học phổ thông TT: Trạng thái

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THEO TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG TRI THỨC KHOA HỌC 6

1.1 Bản chất của hoạt động dạy và học 6

1.1.1 Hoạt động dạy 6

1.1.2 Hoạt động học 7

1.2 Các dạng hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập vật lí ở trường THPT 7

1.2.1 Cá nhân học sinh tự nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của giáo viên 7

1.2.2 Học sinh đối thoại với giáo viên 7

1.2.3 Học sinh thảo luận nhóm 8

1.2.4 Thảo luận chung cả lớp 8

1.2.5 Học tập cá nhân ở nhà 8

1.3 Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức 9

1.3.1 Định nghĩa 9

1.3.2 Quy trình lập sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức 10

1.4 Tình huống học tập trong dạy học vật lí 10

1.4.1 Khái niệm 10

1.4.2 Tổ chức tình huống học tập trong dạy học 11

1.5 Định hướng hoạt động tích cực của học sinh trong dạy học vật lí 13

1.5.1 Ba kiểu định hướng hoạt động trong dạy học 13

1.5.2 Các bước xây dựng tiến trình định hướng hoạt động nhận thức tích cực 14

1.5.3 Quy trình tổ chức tình huống học tập, định hướng hành động nhận thức theo tiến trình khoa học xây dựng kiến thức 14

1.6 Thực trạng của việc tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí ở trường THPT hiện nay và việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh

trong dạy học vật lí 15

1.6.1 Cơ sở vật chất phục vụ dạy học 15

1.6.2 Tình hình học tập của học sinh 15

1.6.3 Tình hình giảng dạy của giáo viên 16

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 17

CHƯƠNG 2 TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH LỚP 10 THPT (NÂNG CAO) THEO TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” 18

2.1 Nội dung cơ bản chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao) 18

2.2 Cấu trúc chương “Chất khí” 19

2.3 Soạn thảo tiến trình dạy học một số bài thuộc chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao) 19

2.3.1 Tiến trình dạy học bài “Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt” 19

2.3.2 Tiến trình dạy học bài “Phương trình trạng thái của khí lí tưởng Định luật Gay Luy-xác” 30

2.3.3 Tiến trình dạy học bài “Phương trình Cla-pê-rôn – Men-đê-lê-ép” 39 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 46

CHƯƠNG 3: DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 47

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 47

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 47

3.3 Phương pháp thực nghiệm 47

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm 47

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 49

KẾT LUẬN CHUNG 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

PHỤ LỤC 1 53

PHỤ LỤC 2 54

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong những năm gần đây, việc đổi mới công tác giáo dục đã và đang diễn ra sôi động trên toàn thế giới Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa của đất nước đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc và toàn diện để có thể đào tạo cho đất nước những con người có đủ trình độ kiến thức, năng lực, phẩm chất đạo đức tốt, hoạt động có hiệu quả trong hoàn cảnh mới Chính vì vậy, trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước hiện nay, đổi mới nền giáo dục là một trong những vấn đề hàng đầu

Trong quá trình dạy học, hoạt động chính của giáo viên (GV) là định hướng, tổ chức hoạt động học tập cho học sinh (HS), hoạt động chính của HS

là tích cực, chủ động, tự lực tìm tòi tri thức Tuy nhiên, chất lượng thu nhận được kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, sự phát triển nhận thức phụ thuộc vào mức độ tích cực của HS trong quá trình học tập

Nghị quyết Hội nghị lần thứ II BCH TW Đảng Cộng sản khóa VIII đã

chỉ rõ: “Đổi mới phương pháp giáo dục – đào tạo khắc phục lối truyền thụ

một chiều, rèn luyện nếp sống 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…” Văn kiện đại hội Đảng lần thứ X của BCH TW Đảng khóa IX tiếp tục

khẳng định “…ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học

Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy học…phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ của học sinh…”[1].

Việc đổi mới phương pháp dạy học của GV ở các trường phổ thông đã được triển khai và thực hiện từ lâu, song do nhiều yếu tố tác động nên hiện tượng GV dạy học chỉ tập trung vào việc thông báo, cung cấp kiến thức một cách định sẵn, chưa chú ý đến việc phát triển tính tích cực nhận thức của HS vẫn còn xảy ra Cách dạy này làm cho HS tiếp thu bài một cách thụ động,

không hứng thú, tự giác Kiến thức thu được chỉ là ghi nhớ, bắt chước, khi cần là tái hiện một cách máy móc, không phát triển được năng lực nhận thức

mà còn làm cho HS có tính ỷ lại, không cố gắng trong học tập Do vậy sẽ ảnh hưởng đến chất lượng dạy học nói riêng và chất lượng giáo dục nói chung Nhưng nếu hoạt động nhận thức của HS được tổ chức dưới sự định hướng của GV một cách phù hợp thì không những HS tích cực, tự giác đề xuất và giải quyết vấn đề mà còn biết phân tích so sánh và rút ra kết luận chính xác, vận dụng được kiến thức vào cuộc sống Khi đó, không những HS thu được kết quả cao trong học tập mà GV còn thực hiện tốt việc dạy học và đáp ứng được mục tiêu dạy học đề ra Như vậy, có thể nói tổ chức hoạt động nhận thức có vai trò quan trọng trong việc tiếp thu kiến thức, hình thành kĩ năng, kĩ xảo, phát huy tư duy, năng lực sáng tạo trong học tập của HS

Trong những năm qua, định hướng đổi mới này đã thực hiện ở tất cả các cấp học, bậc học, các môn học và được cụ thể hóa bằng việc đổi mới chương trình, nội dung sách giáo khoa (SGK) cũng như việc áp dụng phương pháp dạy học tích cực Là môn học mang tính ứng dụng cao vì thế dạy học bộ môn Vật lí ở trường phổ thông càng nên tuân thủ những yêu cầu trên Đã có một số

luận văn, khóa luận nghiên cứu về vấn đề này, điển hình như khóa luận: “Tích

cực hóa hoạt động học tập của học sinh lớp 10 – THPT trong quá trình dạy học chương X: Thuyết động học phân tử và chất khí lí tưởng” của Nguyễn

Thị Hồng Hiệp (2005), “Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy

học chương X (SGK vật lí 10) Thuyết động học phân tử và chất khí lí tưởng”

của Bùi Thị Chung Hiếu (2004)…Tuy nhiên, các khóa luận này nghiên cứu chương trình vật lí THPT theo chương trình SGK cũ Do chương trình phân ban, cải cách, thay đổi SGK nên đã có những thay đổi trong chương trình học của HS

Xuất phát từ những vấn đề trên, cùng với mong muốn góp phần nhỏ bé công sức của mình giúp HS học tập, phát huy được tính tích cực, sáng tạo trong quá trình nhận thức và trau dồi kinh nghiệm cho bản thân, tôi đã lựa

chọn đề tài: “Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh theo tiến trình xây

dựng tri thức khoa học trong dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao)”

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng tiến trình khoa học xây dựng tri thức trong dạy học chương

“Chất khí” nhằm nâng cao hiệu quả dạy học Vật lí ở trường THPT

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học

chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao)

Một số nội dung kiến thức chương “Chất khí”

4 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng tốt cơ sở lí luận dạy học theo hướng tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh thì sẽ soạn thảo được tiến trình xây dựng tri thức khoa

học chương “Chất khí”, giúp HS nắm vững kiến thức, đồng thời bồi dưỡng

cho học sinh kĩ năng cơ bản trong nhận thức Vật lí, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học, đáp ứng yêu cầu của chiến lược dạy học mới

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tổ chức hoạt động nhận thức của học

sinh theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học chương “Chất

khí” Vật lí 10 (Nâng cao)

Phân tích mục tiêu, yêu cầu, nội dung, cấu trúc lôgic của nội dung

chương “Chất khí”

Soạn thảo tiến trình giảng dạy một số bài thuộc chương “Chất khí”

Điều tra thực trạng dạy học vật lí ở một số lớp 10 trường THPT Giao Thủy (Nam Định) và biện pháp nhằm tăng cường hoạt động nhận thức của HS trong dạy học vật lí

Xử lý dữ liệu để trên cơ sở đó đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm và hoàn thành các tiến trình dạy học đã đề ra

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Nghiên cứu lí luận

Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, các tài liệu có liên quan để xác định kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mà học sinh cần phải nắm vững

Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học sáng tạo, tiến trình nhận thức và các phương pháp nhận thức trong khoa học vật lí

Đọc và tìm hiểu từ sách, báo, tạp chí, các văn kiện, nghị quyết của Đảng

và Nhà nước, của Bộ Giáo dục – đào tạo để nắm vững mục tiêu chung trong giáo dục, mục tiêu giáo dục của môn Vật lí ở trường phổ thông hiện nay 6.2 Phương pháp điều tra, khảo sát

Quan sát, điều tra khảo sát ý kiến của GV và HS trong việc dạy học vật lí nói chung, chương “Chất khí” nói riêng để đánh giá thực tiễn giảng dạy vật lí

ở trường phổ thông

6.3 Thực nghiệm sư phạm

Tiến hành giảng dạy các tiến trình dạy học đã soạn thảo ở trường phổ thông

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý, đánh giá kết quả giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng nhằm khẳng định tính khả thi của đề tài

Kế hoạch thực nghiệm tại trường THPT Giao Thủy (Nam Định)

7 Đóng góp của đề tài

7.1 Đóng góp về mặt khoa học

Đề tài nghiên cứu việc giảng dạy các nội dung kiến thức thuộc chương

VI “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao) theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ, sáng tạo của học sinh

8 Bố cục của luận văn

Ngoài phần mở đầu, phần phụ lục và tài liệu tham khảo, khóa luận gồm

ba chương:

Chương 1 Cở sở lí luận của đề tài

Chương 2 Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức vật lí của học sinh lớp

10 THPT (Nâng cao) theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học chương “Chất khí”

Chương 3 Dự kiến thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THEO TIẾN TRÌNH

XÂY DỰNG TRI THỨC KHOA HỌC

1.1 Bản chất của hoạt động dạy và học

1.1.1 Hoạt động dạy

Thực tiễn giáo dục và đào tạo đã chứng tỏ rằng, dạy học là con đường thuận lợi nhất giúp cho người học trong khoảng thời gian ngắn nhất có thể chiếm lĩnh một khối lượng tri thức, kĩ năng có chất lượng và hiệu quả nhất Bởi lẽ, hoạt động dạy của GV là hoạt động lãnh đạo, tổ chức, điều khiển hoạt động nhận thức – học tập của HS, giúp HS tìm tòi, khám phá tri thức, qua đó thực hiện có hiệu quả chức năng học của bản thân [6, tr135] Hệ thống tri thức, kĩ năng, kĩ xảo tương ứng được HS nắm vững trên cơ sở tiến hành hàng loạt những thao tác trí tuệ (phân tích, tổng hợp, so sánh…), đặc biệt là thao tác tư duy khoa học, độc lập sáng tạo trong nhận thức

Như vậy, GV là chủ thể của hoạt động dạy Chức năng của GV trong hoạt động này không phải là sáng tạo ra tri thức mới, cũng không phải là tái tạo tri thức cũ, mà nhiệm vụ chủ yếu là tổ chức hoạt động nhận thức ở người học Tuy nhiên, GV phải sử dụng tri thức đó như là những phương tiện để tổ chức và điều khiển người học “sản xuất” những tri thức ấy lần hai Hoạt động dạy thích hợp phải đáp ứng các yêu cầu:

- Giúp HS chiếm lĩnh kiến thức cơ bản theo hướng cố gắng bắt kịp sự phát triển không ngừng của hệ thống kiến thức khoa học vật lí

- Góp phần hình thành ở người học năng lực sáng tạo thông qua việc dạy

hệ thống kiến thức vật lí, bồi dưỡng cho họ năng lực tự học, tự nghiên cứu…

- Cùng với việc dạy kiến thức là giáo dục tư tưởng, ý chí, thế giới quan khoa học và những phẩm chất quan trọng của nhân cách

Với tính đặc thù và tầm quan trọng của mình, vật lí học có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển khả năng trí tuệ, các phương pháp nhận thức khoa học nói chung và vật lí nói riêng, đồng thời bồi dưỡng và phát triển năng lực sáng tạo cho HS

Đối tượng của hoạt động dạy học là tri thức, kĩ năng, kĩ xảo cần chiếm lĩnh Như vậy, nhiệm vụ chính của GV là tổ chức, hướng dẫn hoạt động học của HS để thông qua hoạt động đó HS lĩnh hội được nền văn hóa xã hội, tạo

ra sự phát triển những phẩm chất tâm lí, hình thành nhân cách của họ

Muốn tổ chức tốt hoạt động học tập vật lí mà thực chất là hoạt động nhận thức vật lí của HS, GV cần nắm được những quy luật chung của quá trình nhận thức khoa học, lôgic hình thành các kiến thức vật lí, những hành động thường gặp trong quá trình nhận thức, những phương pháp nhận thức vật lí phổ biến để hoạch định những hành động cần thiết

1.2 Các dạng hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập vật lí ở trường THPT

1.2.1 Cá nhân học sinh tự nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của giáo viên Mỗi cá nhân HS là chủ thể của hoạt động học, GV là chủ thể của hoạt động dạy, là người tổ chức, hướng dẫn, chỉ đạo mọi hoạt động của HS sao cho

HS tự lực, say mê nghiên cứu, khám phá ra những hiểu biết mới, tự chiếm lĩnh những kiến thức mới cho bản thân mình

1.2.2 Học sinh đối thoại với giáo viên

Trong quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập việc đối thoại giữa GV và

HS là hoạt động cần thiết diễn ra trong mọi tiết học Thông qua đối thoại GV thu được thông tin từ những câu hỏi của HS từ đó phát hiện ra những sai lầm trong suy nghĩ, lập luận và thiếu hụt kiến thức để có biện pháp kịp thời giúp

đỡ HS nhằm đạt được kết quả như mong muốn

1.2.3 Học sinh thảo luận nhóm

Hoạt động trong nhóm học tập là một hình thức kết hợp giữa dạy học toàn lớp và cá thể hóa HS làm việc cùng nhau, tương tác và ràng buộc lẫn nhau Hoạt động thảo luận là hoạt động tự do trong không khí học tập cởi mở Các thành viên thảo luận góp ý kiến xây dựng giúp đỡ lẫn nhau, hình thành ở các em sự hứng thú với nhiệm vụ học tập được giao và giải quyết nhiệm vụ được giao

1.2.4 Thảo luận chung cả lớp

Hoạt động thảo luận chung cả lớp là sự mở rộng hoạt động thảo luận nhóm ở quy mô rộng hơn

- Cả lớp cùng thảo luận giải quyết một vấn đề hoàn toàn mới

- Thảo luận những kết quả thu được của việc thảo luận từng nhóm

Trong dạy học căn cứ vào vấn đề học tập cụ thể mà GV tổ chức thảo luận theo hình thức thích hợp sao cho tất cả HS đều tham gia góp ý kiến nhằm giải quyết vấn đề Qua đó không chỉ rèn luyện ngôn ngữ, cách trình bày, khẳng định kiến thức khách quan của HS mà còn giúp HS tự đánh giá hoạt động học tập của mình

1.2.5 Học tập cá nhân ở nhà

Đây là hoạt động học tập tự giác, độc lập, tự lực của từng cá nhân HS được giao nhiệm vụ học tập cụ thể sau mỗi tiết học, tự lập kế hoạch tiến hành thực hiện nhiệm vụ sao cho phù hợp với điều kiện riêng của mình và hoàn

1.3 Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức

1.3.1 Định nghĩa

Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức có thể hiểu là tiến trình khoa học giải quyết vấn đề, đề xuất kiến thức, kiểm nghiệm hoặc ứng dụng một số kiến thức cụ thể

Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức:

Hình 1.1 Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức

Tiến trình được diễn ra ở các hoạt động dạy học sau:

Phát hiện vấn đề: Từ tình huống có tiềm ẩn vấn đề, GV giao nhiệm vụ,

HS quan tâm đến nhiệm vụ, sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ, mâu thuẫn với nhận thức xuất hiện, vấn đề được phát hiện, được phát biểu

Giải quyết vấn đề: Sau khi vấn đề được phát biểu, GV định hướng hành

động nhận thức phù hợp với tiến trình nhận thức, HS hành động độc lập, trao đổi, tìm tòi giải pháp và thực hiện giải quyết vấn đề, đề xuất kết luận, nhận định

Vận dụng kiểm tra: Tiếp theo, HS dùng kiến thức mới (kết luận, nhận

định) vận dụng, kiểm tra, thể chế hóa (giải thích, tiên đoán, đối chứng)

1.3.2 Quy trình lập sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức

Tiến trình khoa học xây dựng kiến thức có thể gồm các bước sau:

Bước 1: Nghiên cứu chương trình nội dung tài liệu giáo khoa về kiến thức cần xây dựng

Bước 2: Xác định những nội dung chính của tiến trình khoa học xây dựng kiến thức, bằng việc trả lời các câu hỏi sau:

1) Kiến thức cần xây dựng là gì, được diễn đạt như thế nào?

2) Kiến thức đó là câu trả lời rút ra từ việc giải bài toán cụ thể nào? 3) Kiến thức đó trả lời cho câu hỏi vấn đề trong tình huống nào?

4) Kiến thức đó vận dụng, kiểm tra bởi những điều kiện nào?

Bước 3: Lập sơ đồ (biểu đạt lôgic) của tiến trình khoa học xây dựng kiến thức theo tuần tự sau:

Có thể giải trình như sau: Từ tình huống có tiềm ẩn vấn đề -> vấn đề: Câu hỏi định hướng nội dung kiến thức -> giải pháp xác lập kiến thức (giải bài toán nào) -> kiến thức -> vận dụng, kiểm tra (hợp thức hóa kiến thức) 1.4 Tình huống học tập trong dạy học vật lí

1.4.1 Khái niệm

Khái niệm vấn đề trong dạy học dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm

vụ nhận thức mà người học không thể giải quyết được bằng kiến thức, kinh nghiệm đã có, theo một khuôn mẫu sẵn có, nghĩa là không thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần để giải quyết và khi giải quyết được thì người học đã thu được kiến thức, kĩ năng mới [13]

Khi HS phải tự lực giải quyết vấn đề học tập, sẽ gặp những khó khăn cản trở, khó khăn này thúc đẩy hoạt động tìm tòi của HS Để giải quyết được vấn

đề, HS không chỉ đơn giản tái hiện những điều đã lĩnh hội được dưới hình thức kinh nghiệm, mà bắt buộc phải biến đổi nội dung hoặc phương pháp sử dụng những điều đã lĩnh hội được, nghĩa là phải tìm tòi sáng tạo

Tình huống có vấn đề trong dạy học là tình huống mà khi HS tham gia thì gặp một số khó khăn, HS ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn

đề đó và cảm thấy với khả năng của mình có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải quyết vấn đề Tình huống đó kích thích hoạt động nhận thức

tích cực của HS qua việc đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề [13]

1.4.2 Tổ chức tình huống học tập trong dạy học

1.4.2.1 Phân loại

- Tình huống phát triển, hoàn chỉnh: Đó là tình huống mà HS đứng trước

một vấn đề chỉ mới được giải quyết một phần, một bộ phận, trong một phạm

vi hẹp, cần phải tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh mở rộng thêm sang phạm vi mới, lĩnh vực mới

- Tình huống lựa chọn: HS đứng trước một vấn đề có mang một số dấu

hiệu quen thuộc, có liên quan đến một số kiến thức hay một số phương pháp giải quyết đã biết, nhưng chưa chắc chắn là có thể dùng kiến thức nào, phương pháp nào HS phải lựa chọn, thậm chí còn phải thử xem phương pháp nào, kiến thức nào có thể giải quyết vấn đề đặt ra

- Tình huống bế tắc: HS đứng trước một vấn đề hoàn toàn mới Không có

một kiến thức, một phương pháp nào đã biết có thể giải quyết được vấn đề Đây là tình huống thường gặp khi nghiên cứu một lĩnh vực kiến thức mới

- Tình huống “tại sao ?”: Trong nhiều trường hợp HS quan sát thấy một

hiện tượng vật lí nào đó xảy ra trái với những suy nghĩ thông thường hoặc trái với những kiến thức mà HS đã biết, hoặc chưa bao giờ gặp nên không thể giải

thích được Bắt buộc HS phải đi tìm nguyên nhân vì sao lại có sự trái ngược

đó Để trả lời cho câu hỏi này, cần phải xây dựng kiến thức mới

1.4.2.2 Những yêu cầu về tổ chức tình huống có vấn đề trong dạy học

Tổ chức tình huống học tập là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức được vấn

đề cần giải quyết, có nhu cầu, hứng thú giải quyết vấn đề, biết được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào

Có thể tổ chức tình huống có vấn đề với những điều kiện sau:

1) GV có dụng ý tìm cách cho HS giải quyết một vấn đề, tương ứng với việc xây dựng một tri thức khoa học đầy đủ

2) GV phải xác định rõ kết quả giải quyết mong muốn đối với vấn đề đặt

1.4.2.3 Một số biện pháp tổ chức tình huống có vấn đề

1) Lựa chọn hiện tượng tạo tình huống phù hợp với nội dung kiến thức

GV cần phải lựa chọn hiện tượng phù hợp với từng nội dung kiến thức, phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học để tổ chức tình huống có vấn đề nhằm thu hút sự chú ý, gây hứng thú học tập và khởi động tư duy HS

2) Lựa chọn cách tổ chức tình huống có vấn đề phù hợp với điều kiện phương tiện vật chất, mục tiêu rèn luyện kĩ năng, phát triển năng lực

Cùng một hiện tượng vật lí, có thể tổ chức tình huống học tập bằng những cách khác nhau, không chỉ phù hợp với điều kiện, khả năng thực tiễn

mà còn giúp HS tự ý thức vấn đề trong những hoàn cảnh khác nhau, bằng

những cách khác nhau: Quan sát thí nghiệm, xem một đoạn phim, nghe và kể hiện tượng hay giải một bài toán…

3) Thiết kế bài học thành một chuỗi tình huống có vấn đề phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học với từng kiến thức và toàn bài

Một bài học có nhiều kiến thức, GV sẽ tổ chức chuỗi tình huống có vấn

đề phù hợp với tiến trình khoa học xây dựng từng kiến thức đó và gắn kết các kiến thức đó với nhau thành một bài học hoàn chỉnh

4)Thực hiện lựa chọn tình huống có vấn đề

Việc lựa chọn tình huống có vấn đề có thể thực hiện theo các bước sau: Bước 1: Nghiên cứu những sự kiện, tình huống có liên quan đến kiến thức Bước 2: Xác định những khả năng, điều kiện tạo lập lại sự kiện, tình huống Bước 3: Xác định vai trò của sự kiện, tình huống trong tiến trình khoa học xây dựng kiến thức

Bước 4: Lựa chọn sự kiện tình huống và cách tạo lập chúng trong tiến trình khoa học xây dựng kiến thức đó

1.5 Định hướng hoạt động tích cực của học sinh trong dạy học vật lí 1.5.1 Ba kiểu định hướng hoạt động trong dạy học

- Định hướng tái tạo: GV hướng HS vào việc huy động, áp dụng kiến

thức, cách thức hoạt động đã biết hoặc GV chỉ ra một cách tường minh HS tái tạo kiến thức trong tình huống quen thuộc

- Định hướng tìm tòi: GV chỉ đưa ra những gợi ý sao cho HS có thể tự

tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp HS tự xác định hành động thích hợp trong tình huống không phải là quen thuộc

- Định hướng khái quát chương trình hóa: Đó là kiểu định hướng phối

hợp các đặc điểm của định hướng tái tạo và định hướng tìm tòi GV gợi ý để

HS tự tìm tòi, định hướng được chương trình theo yêu cầu từ thấp tới cao, từ

tổng quát đến riêng biệt, chi tiết, tìm tòi đến sáng tạo, đảm bảo thực hiện một cách có hiệu quả các yêu cầu cao nhất vừa sức học sinh

1.5.2 Các bước xây dựng tiến trình định hướng hoạt động nhận thức tích cực

Bước 1: Lựa chọn tình huống học tập sẽ tổ chức để HS tự lực giải quyết

vấn đề, tương ứng với việc xây dựng kiến thức cần dạy, soạn thảo nhiệm vụ

có tiềm ẩn vấn đề

Bước 2: Xác định kết quả mong muốn và những trở lực khi HS tham gia

giải quyết vấn đề và vận dụng kiến thức

Bước 3: Xây dựng những định hướng nhằm xác định nhiệm vụ nhận

thức, dạng hành động nhận thức thích hợp của học sinh

Bước 4: Dự kiến tiến trình định hướng hành động nhận thức giúp học

sinh hoàn thành nhiệm vụ phù hợp với tiến trình khoa học giải quyết vấn đề 1.5.3 Quy trình tổ chức tình huống học tập, định hướng hành động nhận thức theo tiến trình khoa học xây dựng kiến thức

Việc định hướng hành động nhận thức của HS theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học thực chất là tổ chức tình huống học tập để HS tham gia tích cực, tự lực, sáng tạo vào quá trình phát hiện vấn đề, giải quyết vấn đề, vận dụng kiểm tra kiến thức

+ Định hướng phát hiện vấn đề

Bước 1: Tạo tình huống có tiềm ẩn vấn đề

Bước 2: Phát hiện và nêu vấn đề

Tại bước 1, 2 định hướng kích thích học sinh có nhu cầu kiến thức để giải quyết vấn đề, định hướng nội dung kiến thức cần tìm kiếm

+ Định hướng giải quyết vấn đề

Bước 3: Đề xuất giải pháp và thực hiện giải pháp để giải quyết vấn đề tìm tòi, xác lập kiến thức cần xây dựng, vận dụng

Bước 4: Xác nhận kết quả, đề xuất kiến thức, nhận định

Tại bước 3, 4: Định hướng để học sinh hành động tự lực, tích cực vào việc tìm kiếm và thực hiện giải pháp nhằm xác định kiến thức cần xây dựng

+ Định hướng vận dụng kiểm tra kiến thức

Bước 5: Diễn đạt kiến thức

Bước 6: Vận dụng kiến thức mới để giải quyết nhiệm vụ mới đặt ra 1.6 Thực trạng của việc tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí

ở trường THPT hiện nay và việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, tôi đã tiến hành khảo sát tại trường THPT Giao Thủy (Nam Định) Quá trình điều tra nhằm mục đích tìm hiểu thực tế việc tổ chức các hoạt động của việc dạy học vật lí ở trường THPT Giao Thủy theo chương trình hiện hành

- Đối với các khái niệm, định luật vật lí, HS chỉ cố gắng nhớ cách phát biểu nội dung hoặc nhớ công thức mà chưa vận dụng để giải thích các hiện tượng trong thực tế, đặc biệt là không quan tâm quá trình dẫn đến định luật đó như thế nào

1.6.3 Tình hình giảng dạy của giáo viên

Phương pháp dạy học phần lớn sử dụng phương pháp dạy học cũ, nặng

về lí thuyết giảng giải một chiều, hầu hết GV là người giữ vai trò trung tâm khi tổ chức hoạt động học tập Đa số các giờ làm thực hành đều được biến thành giờ chữa bài tập Điều này làm cho HS không hiểu rõ bản chất của các

sự vật, hiện tượng được nghiên cứu, tiếp thu kiến thức một cách thụ động, máy móc, không có mối liên hệ giữa lí thuyết và thực tế

Thực trạng dạy và học vật lí còn nhiều hạn chế, để nâng cao chất lượng dạy và học cần từng bước thực hiện đổi mới phương pháp dạy học, tăng cường hoạt động nhận thức cho HS với nhiều biện pháp linh hoạt, thích hợp trong từng điều kiện cụ thể

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Lí luận dạy học trình bày trong chương cho phép vận dụng để tổ chức tình huống học tập và định hướng hành động nhận thức của học sinh theo tiến trình xây dựng tri thức khoa học trong dạy học các bài thuộc chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao) theo hướng:

- Tổ chức tiến trình dạy học một hệ tương tác biện chứng giữa giáo viên, học sinh và tư liệu, phát huy vai trò chủ thể của học sinh trong hoạt động học

- Xây dựng tình huống học tập chứa đựng vấn đề, tạo ra vùng phát triển gần, nhằm đưa học sinh vào trạng thái tích cực hoạt động nhận thức, tự khám phá kiến thức, hoàn thiện bản thân

- Thực hiện định hướng hành động của học sinh phù hợp với trình độ vốn có, khả năng phát triển của tiến trình nhận thức trong sự tương tác xã hội, lớp học Sự định hướng có thể được chuẩn bị theo hướng khái quát chương trình hóa nhằm đưa học sinh vào hành động tự chủ, tích cực tìm tòi xây dựng, chiếm lĩnh tri thức mới

- Tiến trình dạy học một kiến thức vật lí cụ thể cần được tổ chức theo các pha tương ứng với các pha của tiến trình xây dựng tri thức vật lí trong nghiên cứu khoa học phù hợp với trình độ của học sinh

- Những quan điểm, định hướng trên được thể hiện trong việc thiết kế sơ

đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức, diễn đạt mục tiêu dạy học cụ thể,

tổ chức tình huống học tập, định hướng hành động nhận thức tích cực và đưa

ra tiến trình của bài học

CHƯƠNG 2 TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH LỚP 10 THPT (NÂNG CAO) THEO TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG TRI THỨC KHOA HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“CHẤT KHÍ”

2.1 Nội dung cơ bản chương “Chất khí” Vật lí 10 (Nâng cao)

Chương “Chất khí” là chương đầu tiên của phần Nhiệt học trong chương trình Vật lí 10 (Nâng cao) Chương này nghiên cứu các hiện tượng nhiệt về mặt hiện tượng và cơ chế

Nội dung cơ bản của chương gồm:

- Khái niệm sơ cấp về thuyết động học phân tử chất khí, về lượng chất, mol, hằng số Avôgađrô, khái niệm (vĩ mô) về khí lí tưởng và nhiệt độ tuyệt đối

- Thí nghiệm dẫn đến 2 định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và Sác-lơ

+ Nội dung của ba định luật về chất khí Vận dụng từng định luật để giải các bài tập trong SGK

+ Nội dung của phương trình trạng thái, phương trình Menđêlêép Vận dụng hai phương trình này để giải các bài tập có trong SGK Biết dùng đúng đơn vị trong các phương trình, biết vẽ đường biểu diễn một số quá trình vật lí trên đồ thị pOV, VOT, pOT

+ Phương trình trạng thái là kết quả tổng hợp hai trong ba định luật về chất khí, từ phương trình này có thể suy ra định luật thứ ba

Đổi mới phương pháp dạy học, ngoài việc đổi mới đồng bộ nhiều mặt, nhiều khâu: Từ chương trình SGK, sách hướng dẫn, cơ sở vật chất…thì việc đổi mới cách soạn bài của GV đóng vai trò rất quan trọng

2.2 Cấu trúc chương “Chất khí”

Với cách tiếp cận vĩ mô người ta dùng thí nghiệm khảo sát tính chất nhiệt của chất khí, tìm ra 2 trong 3 định luật, dùng lập luận suy ra phương trình trạng thái trên cơ sở 2 định luật; kết hợp phương trình trạng thái với sự kiện thực nghiệm “thể tích mol của chất khí ở 00C và 1 atm là 22,4 lít” suy ra phương trình Clapêrôn-Menđêlêep Như vậy phương trình Clapêrôn-Menđêlêep là kết quả thực nghiệm, tổng hợp từ 2 sự kiện thực nghiệm Với cách tiếp cận này ta có sơ đồ kiến thức như sau:

Hình 2.1 Sơ đồ kiến thức chương “Chất khí”

2.3 Soạn thảo tiến trình dạy học một số bài thuộc chương “Chất khí” Vật

lí 10 (Nâng cao)

2.3.1 Tiến trình dạy học bài “Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt”

* Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức:

Chất khí được đặc trưng bởi ba thông số

Một lượng khí xác định biến đổi trạng thái trong điều kiện nhiệt độ không đổi thì áp suất và thể tích của lượng khí có mối quan hệ định lượng như thế

nào?

- Bố trí thí nghiệm như hình vẽ:

- Làm chậm để khí biến đổi đẳng nhiệt

Ban đầu B thông với khí quyển, đo

được áp suất p1, thể tích V1 của khí

Nối B với máy bơm P, bơm nhẹ để tăng,

giảm áp suất trong B và A

I Mục tiêu

* Mục tiêu trong quá trình dạy học

Dưới sự hướng dẫn của giáo viên:

- HS đề xuất được dự đoán về mối quan hệ giữa thể tích và áp suất của một lượng khí xác định khi nhiệt độ không đổi

“Ở nhiệt độ không đổi, tích của áp suất p và thể tích V của một

lượng khí xác định là một hằng số.”

pV  c onst

p V1 1 p V2 2

trong đó: p V 1, 1 là thể tích và áp suất của lượng khí ở trạng thái 1

p V 2, 2 là thể tích và áp suất của lượng khí ở trạng thái 2

Đồ thị đường đẳng nhiệt:

Giải thích định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt bằng thuyết động học phân tử

Dùng định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt để giải thích một số hiện tượng

- Mô tả được cách bố trí thí nghiệm, nêu được các thao tác tiến hành thí nghiệm khảo sát mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí ở nhiệt

độ không đổi

- Phát biểu được nội dung và viết được biểu thức định luật Bôilơ – Mariốt

- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt

- Vẽ đường biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất và thể tích trên đồ thị

* Mục tiêu sau quá trình dạy học

- Nêu được quy trình tiến hành thí nghiệm nghiên cứu định luật Bôilơ – Mariốt

- Phát biểu được nội dung và viết được biểu thức định luật Bôilơ – Mariốt

- Nêu được định nghĩa quá trình đẳng nhiệt

- Vẽ được đường biểu diễn quá trình đẳng nhiệt

- Vận dụng định luật để giải thích một số hiện tượng trong đời sống và giải bài tập

II Chuẩn bị

- GV: Dụng cụ thí nghiệm nghiên cứu định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt

- HS: Ôn lại các kiến thức về áp suất của chất khí

III Tiến trình dạy học

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung

? Các em hãy cho cô biết khái

niệm, đơn vị đo, cách đo áp

suất?

? Khi chúng ta bơm xe đạp,

một tay bịt kín vòi bơm, ấn từ

từ cần bơm xuống, cần bơm

điều này ta vào bài học hôm

nay “Định luật Bôilơ –

gọi đó là quá trình biến đổi

trạng thái hay gọi tắt là quá

trình

Trong quá trình biến đổi TT

của một lượng khí xác định,

cả ba thông số TT đều thay

đổi và giữa chúng có mối liên

hệ với nhau Tuy nhiên, để

đơn giản người ta giữ một

thông số không đổi, và tìm

mối liên hệ giữa hai thông số

còn lại, sau đó suy ra mối liên

hệ giữa ba thông số TT

Quá trình biến đổi TT trong

- HS ghi nhận

1 Một số khái niệm:

- Trạng thái của một lượng khí được xác định bằng các thông

số trạng thái: áp suất p, thể tích V và nhiệt độ tuyệt đối T

- Lượng khí có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác bằng các quá trình biến đổi trạng thái (gọi tắt là quá trình)

- Đẳng quá trình là quá trình biến đổi trạng thái với một thông số trạng thái không đổi

- Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái trong đó nhiệt độ

đó một thông số TT được giữ

không đổi ta gọi đó là đẳng

được giữ không đổi

Định luật Bôi-lơ – Ma-ri ốt:

Khi nhiệt độ của lượng khí

không đổi, để xác định mối

quan hệ định lượng giữa áp

suất và thể tích của lượng khí

ta tiến hành thí nghiệm

GV giới thiệu bộ thí nghiệm

- HS thảo luận đề xuất phương án thí nghiệm

- Một bình đựng khí,

áp kế để đo áp suất khí, dụng cụ đo thể tích lượng khí

2 Định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt:

a) Thí nghiệm:

*Mục đích: khảo sát mối liên hệ giữa áp suất và thể tích của một lượng khí xác định trong điều kiện nhiệt độ không đổi