Trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, bài tập vật lí BTVL từ trước đến nay luôn giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lí bởi: - Chỉ có t
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN NGỌC KHẢI
SOẠN THẢO VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC THỰC
NGHIỆM CHO HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vâ ̣t lí
Mã số: 60.14.01.11
HÀ NỘI - 2014
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
NGUYỄN NGỌC KHẢI
SOẠN THẢO VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC THỰC
NGHIỆM CHO HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vâ ̣t lí
Mã số: 60.14.01.11
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS ĐỖ HƯƠNG TRÀ
HÀ NỘI – 2014
Trang 3MỤC LỤC
Lời cảm ơn ……… i
Danh mục chữ viết tắt … ……… ……….ii
Danh mục các bảng ……… ……….iii
MỞ ĐẦU……… ……… 1
CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM QUA BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DA ̣Y HỌC VẬT LÍ 6
1.1 Khái quát chung về năng lực ……… 6
1.1.1 Khái niệm về năng lực ………6
1.1.2 Cấu trúc của năng lực ……… 7
1.1.3 Phân loại năng lực ………7
1.1.4 Mối quan hệ giữa năng lực và các yếu tố khác ………8
1.2 Năng lực thực nghiệm ………9
1.2.1 Khái niệm về năng lực thực nghiệm ……… 9
1.2.2 Các mức độ biểu hiện của năng lực thực nghiệm ……… 10
1.3 Bài tập vật lí trong dạy học vật lí ở THPT ……… 11
1.3.1 Khái niệm bài tâ ̣p vâ ̣t lí ……….11
1.3.2 Sử du ̣ng bài tập thí nghiệm vật lí trong quá trình dạy học ……12
1.3.3 Vai trò của bài tâ ̣p vâ ̣t lí trong quá trình da ̣y ho ̣c ………12
1.3.4 Phân loại bài tâ ̣p vâ ̣t lí ……… 14
1.3.5 Phương pháp giải bài tâ ̣p thí nghiê ̣m vâ ̣t lí ……… …17
1.3.6 Bài tập thí nghiệm vật lí với việc bồi dưỡng năng lực thực nghiệm 22
TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 23
CHƯƠNG 2: SOẠN THẢO VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH 24
2.1 Nội dung kiến thức phần “Chất lỏng” 24
2.1.1 Phân tích nội dung kiến thức SGK phần “Chất lỏng” lớp 10 THP 24
Trang 42.1.2 Mục tiêu dạy học phần “Chất lỏng ” 24
2.1.3 Sơ đồ cấu trúc nội dung phần “Chất lỏng”- Vật lí 10 26
2.2 Tìm hiểu tình hình thực tế dạy học kiến thức phần “Chất lỏng” ở trung học phổ thông ……… 27
2.2.1 Nội dung tìm hiểu ……… 27
2.2.2 Phương pháp tìm hiểu ……… 27
2.2.3 Kết quả tìm hiểu ………27
2.2.4 Đề xuất giải pháp 27
2.3 Soạn hệ thống bài tập thí nghiệm phần “chất lỏng” 28
2.3.1 Mục đích của hệ thống bài tập 28
2.3.2 Phân loại bài tập 28
2.3.3 Hệ thống bài tập 29
2.3.4 Hướng dẫn giải hệ thống bài tập thí nghiệm 36
2.3.5 Kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập 45
2.4 Thiết kế tiến trình dạy học bài tập thí nghiệm phần chất lỏng 46
2.4.1 Sử dụng bài tập thí nghiệm trong giờ học hình thành kiến thức mới .46
2.4.2 Sử dụng bài tập thí nghiệm trong giờ học củng cố và vận dụng kiến thức 57
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 62
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 63
3.1 Mục đích thực nghiệm 63
3.2 Đối tượng thực nghiệm 63
3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm 63
3.4 Nội dung thực nghiệm 64
3.4.1 Xây dựng kế hoạch thực nghiệm 64
3.4.2 Chuẩn bị cho thực nghiệm 65
3.5 Phương pháp thực nghiệm 65
Trang 53.6 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực nghiệm sư phạm và
cách khắc phục 66
3.6.1 Những thuận lợi 66
3.6.2 Những khó khăn 66
3.6.3 Cách khắc phục 66
3.7 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 66
3.7.1 Xác định tiêu chí đánh giá 66
3.7.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm 67
TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 79
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 80
TÀI LIỆU THAM KHẢO 81
PHỤ LỤC 83
Trang 6MỞ ĐẦU
1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Nước ta đang trong giai đoa ̣n đẩy nhanh công nghiệp hóa , hiện đại hóa đất nước nhằm tiến ki ̣ p với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học và kĩ thuật Thách thức này đòi hỏi ngành Gi áo dục - Đào tạo cần có những đổi mới căn bản, mạnh mẽ, đồng bộ về mọi mặt
Vấn đề đặt ra đối với các trường học là cần không ngừng đổi mới về nội dung và phương pháp dạy học Giáo dục phải gắn chặt với yêu cầu phát triển của đất nước, phù hợp với xu thế thời đại Song nền giáo dục nước ta trong giai đoạn vừa qua chưa đáp ứng được điều đó Trong kiểm điểm việc thực hiện nghị
quyết Trung ương 2 khoá VIII đã chỉ rõ những yếu kém và nguyên nhân: “Hoạt
động học tập trong các nhà trường ở mọi cấp học chủ yếu vẫn là hướng vào mục đích khoa cử, chưa quan tâm làm cho người dạy ,người học, người quản
lý coi trọng thực hiện mục đích học tập đúng đắn Phương pháp giáo dục nặng
về áp đặt thường khuyến khích tiếp thu một cách máy móc, chưa khuy ến khích
sự năng động, sáng tạo của người học ”[4]
Chính vì vậy Hô ̣i nghi ̣ TW8 khóa XI đã quyết định từ sau 2015 sẽ đổi mới căn bản và toàn diê ̣n giáo du ̣c Trong đó, đặc biệt chú trọng đến đổi mới phương pháp dạy học và phương tiện dạy học nhằm chuyển từ da ̣ y ho ̣c theo hướng tiếp câ ̣n kiến thức sang da ̣y ho ̣c tiếp câ ̣n năng lực Cùng với xu thế của việc đổi mới phương pháp dạy học của các môn học ở trường phổ thông thì phương pháp dạy học vật lí cũng đã có những đổi mới đáng kể
Trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, bài tập vật lí (BTVL) từ trước đến nay luôn giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ dạy học vật lí bởi:
- Chỉ có thông qua bài tập dưới hình thức này hoặc hình thức kia tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì kiến thức đó mới trở lên sâu sắc
Trang 7- Vật lí ở trường phổ thông, chủ yếu là vật lí thực nghiệm, nên các thí nghiệm vật lí đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc hình thành tri thức vật lí
- Trong dạy ho ̣c vật lí hiện nay viê ̣c bồi d ưỡng cho học sinh phương pháp nhận thức vật lí cũng như năng lực thực nghiệm là điều không thể thiếu Vì nó
là một trong những năng lực cần thiết để học tốt vật lí
Để đáp ứng được các yêu cầu đó thì thông qua các bài thực hành của học sinh, thí nghiệm biểu diễn của giáo viên, đặc biệt là việc giải các bài tập thí nghiệm sẽ giúp bồi d ưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh đạt kết quả cao bởi: Đây là cơ hô ̣i để rèn luyện t ư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học , rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn , đời sống Qua đó học sinh hiểu sâu hơn về kiến thức vật lí
Trong chương trình vật lí lớp 10 thì phần “ Chất lỏng ” là phần quan trọng không những về mặt lí thuyết mà còn có ý nghĩa trong thực tế Như vậy,
để việc dạy học phần này có hiệu quả , ta cần có một sự nghiên cứu cặn kẽ về nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy; trong đó, việc sử dụng bài tâ ̣p thí nghiệm là vấn đề mà chúng tôi hướng tới
Trước đây , đã có một số luâ ̣n văn cao học nghiên cứu việc dạy học phần Chất lỏng như: Nguyễn Thị Diệu Linh (2004) - “Tổ chức hoạt động nhận thức khi dạy học phần Chất lỏng, chương Chất rắn, chất lỏng và sự chuyển thể”; Trần Thị La Giang (2010) - “Tổ chức dạy học theo góc nội dung kiến thức phần Chất lỏng , chương chương Chất rắn , chất lỏng và sự chuyển thể” Đồng thời đã có nhiều luận văn nghiên cứu về BT TN như: Nguyễn Thị Thanh Thủy - “Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm và hướng dẫn hoạt động giải khi dạy học các kiến thức phần Quang hình”; Thân Thị Thanh Bình -
“Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm mở chủ đề điện trở”
Tuy nhiên, những nghiên cứ u về BTTN còn ít , đặc biệt là còn thiếu các nghiên cứu về BTTN phần Chất lỏng để bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho
HS
Trang 8Là một học viên cao học đồng thời là một giáo viên dạy học ở trường THPT, tôi nhận thấy việc soạn thảo và hướng dẫn giải các bài tâ ̣p thi nghiê ̣m cho học sinh là cần thiết và có thể áp du ̣ng khi dạy học các nội dung kiến thức phần “Chất lỏng” vật lí lớp 10, với hy vọng có thể giúp học sinh rèn luyê ̣n năng lực thực nghiê ̣m Từ đó khơi dậy lòng say mê ho ̣c tâ ̣p và nghiên cứu Vâ ̣t lí của học sinh
Từ những lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: “ Soạn thảo và hướng
dẫn giải bài tập thí nghiệm phần “Chất lỏng”- vật lí, 10 nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh ”
2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Soạn thảo và hướng dẫn giải các bài tập thí nghiệm phần “ Chất lỏng ” - vật lí 10, nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho ho ̣c sinh
3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu thực trạng vấn đề sử dụng BTTN ở một số trường THPT trên địa bàn Huyê ̣n Ba Vì - Thành phố Hà Nội
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập vật lí nói chung , bài tập thí nghiệm nói riêng: Tác dụng, phân loại, phương pháp giải , việc lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí
- Nghiên cứu về các đặc trưng của năng lực thực nghiệm và tác dụng của BT thí nghiệm với việc bồi dưỡng năng lực thực nghiệm
- Xây dựng và lựa chọn hệ thống BTTN phần chất lỏng - Vật lí 10
- Thiết kế phương án hướng dẫn HS giải BTTN và thực nghiệm đề tài ở Trường THPT Ba Vì - Huyê ̣n Ba Vì - Thành Phố Hà Nô ̣i
- Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
- Đưa ra qui trình sử dụng các BTTN trong quá trình dạy học vật lí
4 KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Khách thể nghiên cứu là hệ thống bài tập thí nghiê ̣m phần “ chất lỏng ” - vật lí lớp 10 THPT
Trang 9- Đối tượng nghiên cứu là hoạt động học của HS trong quá trình giải BTTN
và hoạt động của GV trong việc hướng dẫn HS giải BTTN phần “ chất lỏng ”
5 VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau:
- Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm phần “ Chất lỏng” - vật lí 10 THPT
- Hoạt động của GV trong việc hướng dẫn HS giải BTTN và hoạt động của
HS trong quá trình giải BTTN phần “ chất lỏng ” - vật lí 10 để bồi dưỡng năng lực thực nghiê ̣m
6 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Dựa trên cơ sở lí luận về bồi dưỡng năng lực thực nghiệm và bài tập thí nghiệm, trong quá trình dạy học phần “ chất lỏng ” lớp 10 THPT, nếu soa ̣n thảo được hệ thống bài tập thí nghiê ̣m đáp ứng mục tiêu dạy học và hướng dẫn HS tự lực giải BTTN thì sẽ phát triển được năng lực thực nghiê ̣m của HS
7 GIỚI HA ̣N VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Các nghiên cứu khảo sát được tiến hành trên phạm vi một số trường THPT thuộc Huyện Ba Vì - Thành phố Hà Nội
- Xây dựng, soạn thảo và hướng dẫn giải hệ thống các bài tập thí nghiệm phần
“ chất lỏng ” - Vật lí 10 THPT
8 ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
- Làm rõ cơ sở lí luận về dạy học bài tâ ̣p vâ ̣t lí , đă ̣c biê ̣t là da ̣y bài tâ ̣p thí nghiê ̣m
- Vận dụng cơ sở lí luận của dạy học bài tâ ̣p vâ ̣t lí để tổ chức hoạt động hướng dẫn giải bài tâ ̣p thí nghiê ̣m phần “Chất lỏng” v ật lí lớp 10, có thể làm tư liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy và học
9 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện các nhiệm vụ trên, chúng tôi sử dụng các phương pháp sau:
- Phương pháp nghiên cứu lí luận:
+ Nghiên cứu các tài liệu về cơ sở lí luận của dạy học bài tâ ̣p v ật lí để làm cơ
sở định hướng cho việc thực hiện mục đích nghiên cứu
Trang 10+ Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên và các tài liệu tham khảo để xác định mức độ nội dung kiến thức vật lí ở phần “Chất lỏng ” mà học sinh cần tiếp thu được
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
+ Tìm hiểu thực tế việc tự học và giải BTVL của HS (thông qua trao đổi với học sinh, phiếu điều tra cơ bản), việc sử dụng bài tập của GV Đặc biệt là các bài tập thí nghiệm (thông qua phỏng vấn, trao đổi, phiếu điều tra cơ bản với giáo viên)
+ Vận dụng lí luận và thực tiễn xây dựng các bài tập thí nghiê ̣m phần “chất lỏng” - Vật lí 10 THPT và cách hướng dẫn giải các bài tâ ̣p này
- Phương pháp thực nghiệm:
+ Xác định mục tiêu, đối tượng thực nghiệm sư phạm : chọn hai lớp 10 của trường THPT Ba Vì, Huyê ̣n Ba Vì, TP Hà Nội
+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm
+ Xử lý, thống kê, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm Đối chiếu với mục đích nghiên cứu và rút ra kết luận của đề tài
10 CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghi ̣, phụ lục và tài liệu tham khảo luận văn dự kiến được trình bày theo ba chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận về bồi dưỡng năng lực thực nghiệm qua bài tập thí
nghiệm trong dạy học vâ ̣t lí
Chương 2: Soạn thảo và hướng dẫn giải các bài tập thí nghiệm phần “Chất
lỏng” - vật lí 10, nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho ho ̣c sinh
Chương 3: Thực nghiệm sư pha ̣m
Trang 11TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Lương Duyên Bình và nhóm tác giả(2006), Vật lí 10 (cơ bản), Sách
giáo viên, Sách bài tập (cho Vật lí 10 cơ bản), NXB Giáo dục, Hà Nội
2 Nguyễn Văn Cường, Bernd Meier (2007), Một số vấn đề chung về đổi
mới phương pháp dạy học ở trường trung học phổ thông (tài liệu của dự
án phát triển giáo dục trung học phổ thông), Bộ GD và ĐT
3 Vũ Cao Đàm, Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nhà xuất bản
khoa học kỹ thuật, Hà Nội, năm 1997
4 Đảng Cộng sản Việt nam: “Nghị quyết TW 2 khóa VIII”
5 Đảng Cộng sản Việt nam: “Nghị quyết TW 8 khóa XI”
6 Nguyễn Thế Khôi và nhóm tác giả(2006), Vật lí 10 (nâng cao), NXB
Giáo dục
7 Langué V (2006), Những bài tập hay về thí nghiệm vâ ̣t lí (Phạm Văn
Thiều dịch), NXB Giáo dục, Đà Nẵng
8 Lê Phước Lộc (2005), Lý luận dạy học vật lí, Trường Đại Học Cần
Thơ
9 Ngô Diệu Nga, Chiến lược dạy học vật lí ở trường phổ thông, Trường
ĐHSP Hà Nội
10 Lê Trọng Tường, Lương Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Phậm Đình Thiết, Bùi Trọng Tuân(2006), bài tập vật lí 10 nâng cao, NXB Giáo
dục
11 Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách: “ Dạy học bài tập vật lí ở trường
phổ thông” NXB ĐHSP Hà Nội, 2009
12 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế:
“Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông” NXB Đại học sư
phạm, 2002
13 Phạm Hữu Tòng (2005), Lý luận dạy học Vật li ́, NXB ĐHSP Hà Nội
Trang 1214 Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học Vật lí ở trường trung học,
NXB Giáo dục, Hà Nội
15 Lê Thị Thanh Thảo( 2007), Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm
cho học sinh trong giảng dạy vật lí ở trường trung học phổ thông, Trường ĐHSP Thành Phố HCM