Xây dựng và sử dụng bài tập định tính có gắn với thực tế chương “động học chất điểm” vật lí 10 nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC ĐỖ THỊ LI XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH CÓ GẮN VỚI THỰC TẾ CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH SÁNG TẠO CỦ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

ĐỖ THỊ LI

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH

CÓ GẮN VỚI THỰC TẾ CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Mã số: 60 14 01 11

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Huy Sinh

HÀ NỘI - 2015

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, ĐÒ THỊ, SƠ ĐỒ vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CÁC VẤN ĐỀ VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ, BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH NHẰM PHÁT HUY NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 10

1.1 Lịch sử nghiên cứu đề tài 10

1.2 Các khái niệm cơ bản 10

1.2.1 Bài tập vật lí 10

1.2.2 Bài tập định tính Error! Bookmark not defined

1.2.3 Thực tế, thực tiễn trong dạy học vật lí Error! Bookmark not defined

1.2.4 Năng lực sáng tạo của học sinh trong học BTĐT môn Vật líError! Bookmark not defined

1.3 Cơ sở lý luận về bài tập nói chung, bài tập định tính nói riêng trong dạy

học vật lí Error! Bookmark not defined

1.3.1 Những quan niệm chung về bài tập vật lí Error! Bookmark not defined

1.3.2 Vị trí, vai trò của bài tập định tính trong dạy học vật líError! Bookmark not defined

1.4 Các nguyên tắc chung, quy trình xây dựng và sử dụng bài tập định tính

trong dạy học vật lí Error! Bookmark not defined

1.4.1 Nguyên tắc xây dựng bài tập định tính trong dạy học vật lí.Error! Bookmark not defined 1.4.2 Quy trình xây dựng bài tập định tính Error! Bookmark not defined

1.4.3 Sử dụng bài tập định tính trong dạy học vật líError! Bookmark not defined

1.5.1 Phương pháp điều tra tại cơ sở công tác Error! Bookmark not defined

1.5.2 Kết quả điều tra Error! Bookmark not defined

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH CHƯƠNG

2.1 Vị trí và vai trò của chương “Động học chất điểm” vật lí 10Error! Bookmark not defined

2.1.1 Vị trí Error! Bookmark not defined

2.1.2 Vai trò Error! Bookmark not defined

2.2 Cấu trúc chi tiết và chuẩn kiến thức kĩ năng cần đạt của chương “Động

học chất điểm” vật lí 10 Error! Bookmark not defined

2.3 Cơ sở và quy trình xây dựng hệ thống bài tập định tính chương “Động học

chất điểm” vật lí 10 theo hướng gắn với thực tế nhằm phát huy năng lực sáng

tạo của học sinh Error! Bookmark not defined

2.3.1 Cơ sở để biên soạn bài tập định tính Error! Bookmark not defined

2.3.2 Quy trình xây dựng bài tập định tính Error! Bookmark not defined

2.4 Biên soạn hệ thống và cách giải bài tập định tính chương “Động học chất

điểm” vật lí 10 theo hướng gắn với thực tế nhằm phát huy năng lực sáng tạo

của học sinh Error! Bookmark not defined

2.4.1 Mục đích và yêu cầu của hệ thống bài tập định tínhError! Bookmark not defined

2.4.2 Hệ thống BTĐT và hướng dẫn giải Error! Bookmark not defined

2.5 Sử dụng bài tập định tính chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10 theo

hướng gắn với thực tế Error! Bookmark not defined

2.5.1 Những điểm cần lưu ý Error! Bookmark not defined

2.5.2 Thiết kế giáo án có sử dụng BTĐT trong hệ thống BTĐT đã biên soạn.Error! Bookmark not defined

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 Error! Bookmark not defined

CHƯƠNG 3 Error! Bookmark not defined

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Error! Bookmark not defined

3.1 Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined

3.1.1 Mục đích Error! Bookmark not defined

3.1.2 Nhiệm vụ Error! Bookmark not defined

3.1.3 Đối tượng thực nghiệm Error! Bookmark not defined

3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined

3.3 Tiến trình thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined

3.4 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined

3.4.1 Phân tích và đánh giá kết quả định tính Error! Bookmark not defined 3.4.2 Phân tích và đánh giá kết quả định lượngError! Bookmark not defined

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined

1 Về lý luận Error! Bookmark not defined

2 Về nghiên cứu ứng dụng Error! Bookmark not defined

TÀI LIỆU THAM KHẢO 11

PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined.

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Sự phát triển của nền văn minh nhân loại đã vươn cao sau ba làn sóng nông nghiệp hóa, công nghiệp hóa và công nghệ thông tin Theo một số dự báo khoa học, làn sóng thứ tư của sự phát triển thế giới chính là tăng cường tính sáng tạo, phát triển nguồn nhân lực sáng tạo Do vậy, mục tiêu, nhiệm vụ cuối cùng của giáo dục là phải “đi tắt, đón đầu” sự phát triển, phải tạo ra được những người “dùng được ngay”, không phải mất thời gian để đào tạo lại Điều này được cụ thể trong luật giáo dục, ban hành năm 2005

Trước sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kĩ thuật trên thế giới và những yêu cầu hội nhập Quốc tế Đòi hỏi nền giáo dục Việt Nam cần phải đào tạo ra những người lao động thích ứng được với yêu cầu của thời đại, có tri thức khoa học công nghệ tiên tiến, có kiến thức chuyên môn sâu, đồng thời có năng lực hành động, năng lực cộng tác làm việc, khả năng giải quyết những vấn đề phức hợp trong những tình huống thay đổi, khả năng học tập suốt đời,

sử dụng ngoại ngữ trong giao tiếp và làm việc, có tính tự lực và trách nhiệm cao

Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam giai đoạn 2011 - 2020 đã nêu rõ: “Đến năm 2020, nền giáo dục nước ta được đổi mới căn bản và toàn diện theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế; chất lượng giáo dục được nâng cao một cách toàn diện gồm: giáo dục đạo đức, kỹ năng sống, năng lực sáng tạo, năng lực thực hành, năng lực ngoại ngữ

và tin học; đáp ứng nhu cầu nhân lực, nhất là nhân lực chất lượng cao phục vụ

sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và xây dựng nền kinh tế tri thức; đảm bảo công bằng xã hội trong giáo dục và cơ hội học tập suốt đời cho mỗi người dân, từng bước hình thành xã hội học tập”

Chương trình đổi mới giáo dục trên phạm vi toàn quốc trong những năm vừa qua đã và đang được cả xã hội quan tâm sâu sắc Một trong những nhiệm

vụ cơ bản của đội ngũ nhà giáo là không ngừng cải tiến nội dung và phương

pháp giảng dạy nhằm giáo dục học sinh lĩnh hội kiến thức một cách chủ động, sáng tạo Chính vì thế mà người giáo viên trực tiếp giảng dạy phải biết thiết kế các nội dung, các hoạt động lên lớp một cách hợp lý, cụ thể phù hợp với từng đối tượng học sinh nhằm khơi dậy niềm say mê sáng tạo và khả năng khám phá thế giới xung quanh

Môn Vật lí cùng các môn học khác đều nhằm vào mục tiêu phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh Với vị trí và chức năng của môn học, môn Vật lí cần phải có những chuyển biến mạnh mẽ, đổi mới phương pháp giảng dạy nhằm đáp ứng mục tiêu đề ra Hiện nay trong giảng dạy bài tập môn Vật lí, hầu hết các thầy cô giáo đều tập trung vào các dạng bài tập tính toán và sử dụng các phương trình mà ít quan tâm đến vấn đề sử dụng các khái niệm, định lý, định luật để giải thích bản chất vật lí của các hiện tượng xảy ra trong tự nhiên và trong đời sống; vấn đề này chứa đựng trong các dạng Bài tập định tính Bên cạnh việc giải các bài tập tính toán về mặt định lượng thì việc vận dụng kiến thức định tính để giải thích các hiện tượng thực

tế đóng vai trò quan trọng để nâng cao nhận thức và phát huy tính sáng tạo cho học sinh trong học tập từ đó các em giải quyết tốt các vấn đề của thực tiễn Do vậy, việc đưa BTĐT có gắn với thực tế vào giảng dạy là hết sức cần thiết Việc tăng cường sử dụng BTĐT trong các giờ học Vật lí đang là bước đi đúng hướng, có cơ sở khoa học và đang có những thuận lợi nhất định

Kiến thức Vật lí rất đa dạng, bản chất hiện tượng vật lí trong các sự vật hiện tượng xung quanh cuộc sống rất phong phú muôn hình muôn vẻ Với mong muốn được góp phần nhỏ bé của mình vào việc đổi mới phương pháp dạy học Vật lí, nhằm nâng cao chất lượng dạy học Vật lí, tăng cường khả năng vận dụng kiến thức vào đời sống, đồng thời phát huy tính sáng tạo cho học

sinh, trong khuôn khổ đề tài này chúng tôi chỉ đề cập tới một khía cạnh nhỏ:

“Xây dựng và sử dụng bài tập định tính có gắn với thực tế chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh”

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng BTĐT có gắn với thực tế chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 nhằm phát huy tính sáng tạo của học sinh trong học tập

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập nói chung và bài tập định tính nói riêng trong dạy học Vật lí

3.1.1 Những quan niệm chung về bài tập Vật lí gồm:

- Tác dụng của bài tập trong dạy học Vật lí

- Phân loại bài tập Vật lí

- Phương pháp giải bài tập Vật lí

- Các yêu cầu khi xây dựng và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí

3.1.2 Nghiên cứu vị trí, vai trò của bài tập định tính trong dạy học vật lí

3.1.3 Nghiên cứu các nguyên tắc và quy trình xây dựng bài tập định tính trong dạy học vật lí (Cho một học phần, một nhóm bài, một bài cụ thể)

3.1.4 Nghiên cứu cách thức sử dụng bài tập định tính trong dạy học vật lí

3.2 Khảo sát thực trạng việc xây dựng và sử dụng BTĐT gắn liền với thực

tế, năng lực sáng tạo của học sinh trong học BTĐT môn Vật lí

3.2.1 Khảo sát thực trạng về cách thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính của giáo viên khi dạy chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10

3.2.2 Khảo sát tác dụng của bài tập định tính có gắn với thực tế nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh khi học chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10

3.3 Đề xuất cách thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính chương

“Động học chất điểm” lớp 10 theo hướng gắn với thực tế

3.4 Biên soạn hệ thống bài tập định tính chương “Động học chất điểm” vật

lí lớp 10 theo hướng gắn với thực tế

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập định tính chương “Động học chất điểm” vật lí lớp 10

- Đối tượng nghiên cứu:

+ Nội dung chương: “Động học chất điểm” Vật lí 10, hệ thống BTĐT + Cách thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính của giáo viên khi dạy chương: “Động học chất điểm” Vật lí 10

+ Năng lực sáng tạo của học sinh khi học chương: “Động học chất điểm” Vật lí 10 với các bài tập định tính

5 Vấn đề nghiên cứu (câu hỏi nghiên cứu)

Đề tài tập trung vào hai vấn đề cơ bản sau:

- Phương thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính theo hướng gắn với thực tế chương “Động học chất điểm” Vật lí 10

- Xây dựng nội dung và biên soạn bài tập định tính theo hướng gắn với thực tế chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 để đưa vào thực nghiệm sư phạm

6 Giả thuyết khoa học

Dựa trên các nguyên tắc, quy trình xây dựng và sử dụng bài tập định tính, năng lực sáng tạo, kiến thức chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 chúng tôi có thể xây dựng và sử dụng hệ thống BTĐT gắn với thực tế cuộc sống phát huy năng lực sáng tạo của học sinh

7 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

- Khảo sát thực trạng về việc xây dựng và sử dụng bài tập định tính của các giáo viên dạy chương “Động học chất điểm” Vật lí 10, tại một số trường THPT trên địa bàn huyện Ba Vì - Hà Nội trong năm học 2014 - 2015

- Khảo sát năng lực sáng tạo của học sinh lớp 10A1, 10A3 trường PTTH

Ba Vì - Ba Vì - Hà Nội trước và sau khi học “Động học chất điểm” Vật lí 10 trong năm học 2014 - 2015

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa lý luận:

Làm sáng tỏ thêm một số nguyên tắc, quy trình xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập định tính theo hướng gắn với thực tế chương “Động học chất

Làm sáng tỏ thêm việc biên soạn và sử dụng bài tập định tính theo hướng gắn với thực tế nhằm phát huy năng lực sáng tạo của học sinh, có thể

mở rộng cho các nội dung khác

- Ý nghĩa thực tiễn:

Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể được áp dụng cho một số trường THPT và có thể phát huy trên diện rộng, giúp các giáo viên biên soạn và cải thiện hệ thống bài tập định tính chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 tốt hơn, phát huy năng lực sáng tạo của học sinh

9 Phương pháp nghiên cứu

9.1 Nghiên cứu lý luận

Tập hợp và sử dụng tư liệu

9.2 Nghiên cứu thực tiễn

Quan sát, điều tra - khảo sát, tổng kết kinh nghiệm, tham vấn chuyên gia

9.3 Thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành giảng dạy song song nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng

ở trường PTTH Ba Vì - Ba Vì - Hà Nội theo phương án đã xây dựng

- Trên cơ sở phân tích định tính và định lượng kết quả trong quá trình thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của đề tài nghiên cứu

10 Các luận cứ khoa học

10.1 Luận cứ lý thuyết

- Vị trí, vai trò của bài tập định tính trong dạy học vật lí đã được thể hiện trong nhiều giáo trình về phương pháp dạy học vật lí

- Các quy luật tâm lý về sáng tạo nói chung, sáng tạo trong học tập nói riêng được viết trong các tài liệu về tâm lý học

10.2 Luận cứ thực tế

- Kết quả thống kê phiếu điều tra cách thức xây dựng và sử dụng bài tập định tính của giáo viên khi dạy chương “Động học chất điểm” Vật lí 10

- Kết quả thống kê phiếu điều tra kết quả học tập và năng lực sáng tạo của học sinh giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng

- So sánh kết quả bài kiểm tra giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng

11 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, luận văn gồm ba chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn các vấn đề về bài tập vật lí, bài tập định tính nhằm phát huy năng lực sáng tạo của học sinh

* Cơ sở lý luận chung: Bài tập, bài tập định tính trong dạy học vật lí; năng lực sáng tạo

* Điều tra, khảo sát thực tiễn: Xây dựng và sử dụng bài tập định tính chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 của giáo viên, năng lực sáng tạo của học sinh

Chương 2: Phương thức xây dựng, sử dụng, dạy học bài tập định tính chương “Động học chất điểm” Vật lí 10 theo hướng gắn với thực tế phát huy năng lực sáng tạo của học sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Sử dụng hệ thống bài tập định tính đã xây dựng vào thực nghiệm sư phạm và khảo sát tính hiệu quả của đề tài

Phụ lục

Tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CÁC VẤN ĐỀ VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ, BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH NHẰM PHÁT HUY NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 1.1 Lịch sử nghiên cứu đề tài

Bài tập định tính vật lí xuất hiện trên các sách báo nhiều năm trước đây Người ta đã từng đưa ra nhiều tên gọi khác nhau về loại bài tập này như: “Câu hỏi thực hành”, “Câu hỏi để lĩnh hội”, “Bài tập logic”, “Bài tập định tính”,

“Câu hỏi kiểm tra”, Tuyển tập câu hỏi định tính vật lí, Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế trong dạy học vật lí…

Sự đa dạng trong cách gọi tên như vậy phần nào cho thấy chúng có ưu điểm về phương pháp ở nhiều mặt, vì mỗi một tên gọi đều phản ánh ưu điểm theo một khía cạnh nào đó Nhờ đưa được lý thuyết vừa học lại gần với đời sống xung quanh, các bài tập này làm tăng thêm ở học sinh hứng thú với môn học, tạo điều kiện phát triển óc quan sát của học sinh Vì phương pháp giải loại bài tập này bao gồm việc xây dựng tư duy logic dựa trên các định luật vật

lí nên chúng là phương tiện rất tốt để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

1.2 Các khái niệm cơ bản

1.2.1 Bài tập vật lí

Xét một cách tổng quát thì “Bài tập vật lí” là hệ thống thông tin xác định bởi hai tập hợp có quan hệ chặt chẽ, tác động qua lại lẫn nhau bao gồm: Những điều kiện ban đầu (giả thiết, cái cho trước) và những yêu cầu đặt ra (cái phải tìm) Bài tập vật lí có thể được diễn đạt dưới dạng các câu hỏi hay các yêu cầu, nhiệm vụ cụ thể (ví dụ: Đề xuất phương án thí nghiệm, tính toán để tìm trị số của đại lượng, vẽ đồ thị…) Bài tập vật lí có thể được sử dụng trong mọi khâu của quá trình dạy học và phục vụ đa dạng các mục đích dạy học Nội dung của bài tập vật lí là các vấn đề mà bản thân người giáo viên đã biết còn với học trò là đi tìm câu trả lời dựa trên các kiến thức đã biết Vì vậy mà bài