Kinh nghiệm nâng cao hiệu quả học tập cho học sinh thông qua hướng dẫn giải quyết các tình huống có vấn đề trong giờ học vật lý ở trường THPT quảng xương 4

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓATRƯỜNG THPT QUẢNG XƯƠNG 4 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM KINH NGHIỆM NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỌC TẬP CHO HỌC SINH THÔNG QUA HƯỚNG DẪN GIẢI QUYẾT CÁC TÌNH HUỐNG CÓ VẤN ĐỀ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

TRƯỜNG THPT QUẢNG XƯƠNG 4

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

KINH NGHIỆM NÂNG CAO HIỆU QUẢ HỌC TẬP CHO HỌC SINH THÔNG QUA HƯỚNG DẪN GIẢI QUYẾT CÁC TÌNH HUỐNG CÓ VẤN ĐỀ TRONG GIỜ HỌC VẬT LÝ Ở

TRƯỜNG THPT QUẢNG XƯƠNG 4

Người thực hiện: Bùi Thị Quỳnh Hương

Chức vụ: Tổ trưởng chuyên môn

SKKN thuộc lĩnh vực: Vật lý

THANH HÓA, NĂM 2017

MỤC LỤC

A Phần mở dầu………2

I Lý do chọn đề tài………2

II Đối tượng nghiên cứu……… 2

III Phạm vi nghiên cứu……… 2

IV Phương pháp nghiên cứu……… 2

B Phần nội dung……….….2

I Cơ sở lí luận……….… 2

II Thực trạng vấn đề……… 3

III Các giải pháp……… 4

1 Tổ chức tình huống học tập có vấn đề………4

2 Tổ chức học tập theo nhóm……….6

3 Các cách hướng dẫn học sinh giải quyết tình huống có vấn đề………… 7

4 Vận dụng dạy một bài học cụ thể……….10

5 Kết quả……… 16

C Kết luận……….16

Tài liệu tham khảo……….……… 18

A PHẦN MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài

Điều 28.2 của Luật giáo dục đã ghi “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”

Trong năm học 2016 – 2017 qua thực tế giảng dạy tôi thấy khả năng giải quyết vấn đề, làm việc theo nhóm của học sinh chưa tốt, chưa thực sự hiệu quả trong các giờ học

“Nâng cao hiệu quả học Vật Lý cho học sinh trường THPT Quảng Xương 4 thông qua việc hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề trong các giờ học” nhằm đưa ra các giải pháp giúp học sinh học tập một cách hiệu quả trong các giờ học góp phần nâng cao chất lượng học Vật Lý cho học sinh

II Đối tượng nghiên cứu

Việc học Vật Lý của học sinh trường THPT Quảng Xương 4

III Phạm vi nghiên cứu

Học sinh trường THPT Quảng Xương 4

IV Phương pháp nghiên cứu

1 Đọc tài liệu xây dựng cơ sở lí luận của đề tài

2 So sánh đối chiếu kết quả

3 Tạo tình huống có vấn đề, phối hợp các phương pháp nhận thức trực quan, phân tích, thảo luận nhóm, trình chiếu, tổ chức thi đua giữa các nhóm,… nhằm phát huy tối đa tính tích cực chủ động của học sinh trong quá trình học tập

B PHẦN NỘI DUNG

I Cơ sở lí luận

Tâm lí học đã khẳng định: Năng lực nhận thức của con người được hình thành qua chính hoạt động nhận thức Các nhà khoa học cũng đã khẳng định:

Dạy khoa học nào thì cách tốt nhất là sử dụng chính các phương pháp nhận thức của khoa học đó Từ đó có thể khẳng định: dạy học hướng tới hình thành năng lực nhận thức cần phải thông qua hoạt động nhận thức cho học sinh Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh cần phải tôn trọng những bước đi cơ bản trong hoạt động nhận thức khoa học Vật lý, phải sử dụng các phương pháp phổ biến của khoa học Vật lý

Hoạt động nhận thức của con người chỉ thực sự bắt đầu khi con người gặp phải mâu thuẫn: một bên là trình độ hiểu biết đang có, bên kia là một nhiệm vụ mới phải giải quyết một vấn đề mà những kiến thức, kỹ năng đã có không đủ

Để giải quyết được nhiệm vụ nhận thức mới, khắc phục được mâu thuẫn trên thì phải xây dựng được kiến thức mới, phương pháp mới, kỹ năng mới.Như vậy hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập thực chất là hoạt động giảiquyết vấn đề nhận thức

Có một số phương pháp nhận thức được dùng phổ biến trong dạy học Vật

lý như phương pháp thực nghiệm, phương pháp thí nghiệm lý tưởng, phương pháp tương tự, phương pháp mô hình…mỗi phương pháp nhận thức đó thích hợp cho một số trường hợp cụ thể và chúng luôn luôn được sử dụng hỗ trợ, phối hợp lẫn nhau Tuy nhiên, để cho việc sử dụng các phương pháp dạy học Vật lý đạt hiệu quả chúng ta cần nghiên cứu quá trình tổ chức hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề Quá trình học tập là quá trình liên tiếp giải quyết các vấn đề học tập

II Thực trạng vấn đề

Trường THPT Quảng Xương IV là trường thuộc vùng bãi ngang ven biển đặc biệt khó khăn, đầu vào của học sinh thấp,học sinh không thể hoàn toàn tự lực xây dựng kiến thức khoa học các em cần có sự giúp đỡ của giáo viên, sự giúp đỡ không phải là giảng giải, cung cấp cho học sinh những kiến thức có sẵn

mà tạo điều kiện để học sinh có thể trải qua những giai đoạn chính của quá trình giải quyết vấn đề, tự lực thực hiện một số khâu trong tiến trình đó, động viên khuyến khích học sinh kịp thời Như vậy quá trình học tập của học sinh thực

chất là quá trình hoạt động tự lực trong sự phối hợp của tập thể lớp và sự giúp

đỡ của giáo viên liên tiếp giải quyết những vấn đề do nhiệm vụ học tập đề ra Kết quả của quá trình giải quyết vấn đề là học sinh chiếm lĩnh được kiến thức và phát triển được năng lực của mình

Làm thế nào để tạo ra các tình huống có vấn đề trong giờ học Vật lý?

Làm thế nào để giúp học sinh giải quyết tốt các tình huống tạo ra để giờ học thực sự hiệu quả theo đúng mục tiêu giáo dục?

III Các giải pháp

1 Tổ chức tình huống học tập có vấn đề

Tổ chức tình huống học tập thực chất là tạo ra hoàn cảnh để học sinh tự nhận 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

Giáo viên cần thiết kế bài học thành chuỗi những tình huống học tập liên tiếp, được xắp xếp theo một trình tự hợp lí của sự phát triển vấn đề cần nghiên cứu nhằm đưa học sinh tiến dần từ chỗ chưa biết đến biết, từ biết chưa đầy đủ đến biết đầy đủ nhằm nâng cao dần năng lực hiểu biết của học sinh

Quy trình tổ chức tỉnh huống học tập trong lớp có thể gồm các giai đoạn chính sau đây:

Giáo viên mô tả một hoàn cảnh cụ thể mà học sinh có thể cảm nhận được bằng kinh nghiệm thực tế, biểu diễn một thí nghiệm hoặc yêu cầu học sinh làm một thí nghiệm đơn giản để làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu.

Giáo viên yêu cẩu học sinh mô tả lại hoàn cảnh hoăc hiện tượng bằng chính lời lẽ của mình theo ngôn ngữ vật lí.

Giáo viên yêu cầu học sinh dự đoán sơ bộ hiện tượng xảy ra trong hoàn cảnh đã mô tả hoặc giải thích hiện tượng đã quan sát được dựa trên những kiến thức và phương pháp đã có từ trước.

Như vậy, tình huống học tập xuất hiện khi học sinh nhận thức được rõ ràng nội dung, yêu cầu của vấn đề cần giải quyết và bước đầu nhận thấy mình có khả năng giải quyết vấn đề nếu cố gắng suy nghĩ và tích cực hoạt động

Một số loại tình huống học tập có vấn đề:

a Tình huống lựa chọn: làm cho học sinh ở tình thế phải lựa chọn một

trong nhiều phương án khác nhau mà thoạt nhìn, phương án nào cũng có tính hợp lý nhất định nhưng trong đó chỉ có một là phương án đúng Tình huống này học sinh phải sử dụng nhiều nhất trong khi làm bài thi vì các em thi theo hình thức trắc nghiệm khách quan

b Tình huống bất ngờ: làm cho học sinh không ngờ rằng các sự kiện lại

xảy ra trái với những suy nghĩ, những dự đoán “thông thường” của mình Từ đó nảy sinh nhu cầu tìm hiểu, giải thích vấn đề.Tình huống này thường dẫn đến việc xây dựng hình thành các kiến thức mới

Ví dụ: Tại sao có thể sản xuất thuốc viên bằng cách nghiền nhỏ dược phẩm rồi cho vào khuôn nén mạnh? Nếu bẻ đôi viên thuốc rồi dùng tay ép sát hai mảnh lại thì 2 mảnh không thể dính liền với nhau?Tại sao? Kết quả đặt học sinh vào tình huống bất ngờ không lường trước được,vì vậy phải tìm cách giải quyết

c Tình huống bế tắc: Làm cho học sinh lúng túng, bế tắc, không biết dùng

kiến thức nào, cách nào đã biết để giải quyết vấn đề nên cần phải tìm những cái mới để giải quyết Tình huống này thường dẫn đến việc xây dựng kiến thức, phương pháp mới

Ví dụ: Cho học sinh tính công của lực F = 100 N khi kéo một vật đi được quãng đường S = 10m khi hướng của lực trùng với hướng của đường đi Saukhi

có kết quả, cho học sinh tính tiếp công của lực này khi nó hợp với hướngcủa đường đi một góc 300 Tình huống này làm học sinh lúng túng vì kiến thức cũ chỉ ứng với trường hợp đặc biệt mà học sinh đã biết ở lớp dưới Cần phải mở rộng kiến thức cũ để xây dựng kiến thức mới tổng quát hơn

d Tình huống không phù hợp: làm cho học sinh băn khoăn, nghi ngờ

những sự kiện gặp phải vì chúng trái với những tiêu chuẩn, những qui tắc đã được rút ra từ một điều khẳng định nào đó trước đấy Do đó cần phải tìm hiểu cả những sự kiện mới lẫn những tiêu chuẩn đã có để tìm chân lý Tình huống này thường dẫn đến việc lựa chọn, hoàn thiện hoặc phải xây dựng kiến thức mới

Ví dụ: Dùng một lực kế kéo một khúc gỗ theo phương nằm ngang nhưng không làm khúc gỗ chuyển động Số chỉ của lực kế cho biết khúc gỗ chịu tác dụng của lực nhưng không thu gia tốc Điều này trái với định luật II Niutơn đã học Tình huống này dẫn đến việc khảo sát kiến thức về lực ma sát nghỉ

e Tình huống phán xét: Làm cho học sinh thấy cần thiết phải xem xét,

kiểm tra lại các cơ sở làm căn cứ giải thích một sự kiện nào đó Tình huống này thường dẫn đến việc hợp thức hóa các kiến thức đang xây dựng

Ví dụ: Trong các trường hợp nào sau đây, khái niệm công có nội dung đúng như đã học:

- Khi ô tô đang chạy động cơ ô tô sinh công

- Ngày công của 1 lái xe là 50.000đồng

- Có công mài sắt, có ngày nên kim

- Công thành danh toại

Tình huống này đặt vấn đề cho việc tìm hiểu định nghĩa công

f Tình huống bác bỏ: Làm cho học sinh thấy rằng cơ sở để giải thích một

sự kiện nào đó có những vấn đề sai lầm, có những mâu thuẫn nội tại… và do đó cần phải bác bỏ nó để tìm một cơ sở khác có những lôgic chặt chẽ hơn Tình huống này thường dẫn đến việc bác bỏ kiến thức không hợp thức, xây dựng kiến thức thay thế

Ví dụ: Xét trường hợp con ngựa kéo xe Theo định luật III Niutơn khi đó xe cũng tác dụng vào con ngựa một lực bằng độ lớn và ngược chiều Tại sao con ngựa không bị xe kéo ngược lại mà chỉ có xe chuyển động theo con ngựa Tình huống này dẫn đến việc cần bổ sung kiến thức về lực ma sát nghỉ để có thể giải thích đầy đủ về hiện tượng này

2 Tổ chức học tập theo nhóm

Để phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh trong việc chiếm lĩnh tri thức chúng ta có thể phối hợp phương pháp hoạt động nhóm trong kiểu dạy học giải quyết vấn đề

Các bước tiến hành tổ chức học tập theo nhóm có thể như sau:

Làm việc chung cả lớp: GV nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ nhận thức, chia lớp thành các nhóm, giao nhiệm vụ cho từng nhóm và hướng dẫn gợi ý cho mỗi nhóm các vấn đề cần lưu ý khi trả lời câu hỏi, hoàn thành bài tập

Làm việc theo nhóm: Phân công trong nhóm (cử nhóm trưởng, thư kí, phân việc cho các thành viên trong nhóm) Từng cá nhân làm việc độc lập, sau đó thảo luận trong nhóm và cùng nhau hoàn thành nhiệm vụ của nhóm Mỗi nhóm

cử đại diện trình bày kết quả làm việc của nhóm (không nhất thiết phải là nhóm trưởng hay thư kí mà có thể là một thành viên bất kì của nhóm)

Làm việc chung cả lớp: (thảo luận tổng kết trước toàn lớp) Các nhóm lần lượt báo cáo kết quả và thảo luận chung (các nhóm nhận xét, đóng góp ý kiến và

bổ sung cho nhau) GV tổng kết và chuẩn xác kiến thức

Tổ chức cho HS học tập theo nhóm ngay tại lớp bị hạn chế bởi không gian chật hẹp của lớp học, bởi thời gian hạn định của tiết học nên GV phải biết tổ chức hợp lí mới có hiệu quả Không nên lạm dụng các hoạt động nhóm và cần

đề phòng xu hướng hình thức Ở trường THPT mỗi tiết học chỉ nên tổ chức từ 1 đến 2 hoạt động nhóm đối với những câu hỏi, vấn đề đặt ra khó và phức tạp, đòi hỏi phải có sự hợp tác giữa các cá nhân mới hoàn thành nhiệm vụ Trong hoạt động nhóm, tư duy tích cực của HS phải được phát huy và ý nghĩa quan trọng của nó là rèn luyện năng lực hợp tác giữa các thành viên trong tổ chức lao động

3 Các cách hướng dẫn học sinh giải quyết tình huống có vấn đề

a Hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết

Khi học sinh mới tiếp xúc với vấn đề cần giải quyết, không thấy ngay mối quan hệ của nó với những cái đã biết, không thể áp dụng ngay một quy tắc, một định luật hay một cách làm đã biết, mà phải tìm tòi bằng phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh để tìm ra những dấu hiệu tương tự với cái đã biết

Nhiều hiện tượng vật lý được nêu ra với ngôn ngữ đời sống hàng ngày Phải hướng dẫn học sinh biết chuyển từ ngôn ngữ đời sống sang ngôn ngữ vật lý

thì mới có thể áp dụng được các kiến thức vật lý đã biết

Ví dụ: Giải thích hiện tượng khi người ngồi trên xe đang chạy, đột nhiên tài xếhãm phanh đột ngột thì người ngồi trên xe lại bị ngã về phía trước.Giáo viên hướng dẫn học sinh chuyển sang ngôn ngữ vật lý Người và xe chuyển động với cùng tốc độ, khi xe giảm tốc độ đột ngột thì người vẫn tiếp tục chuyển động về phía trước.

Từ cách hiểu theo ngôn ngữ vật lý , học sinh có thể sử dụng kiến thức về quán tính để giải thích hiện tượng trên.

Hướng dẫn học sinh phân tích một hiện tượng vật lý phức tạp bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân thành những hiện tượng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, một định luật đã biết

Ví dụ: Một hòn bi được thả không vận tốc đầu trên một máng nghiêng tại

vị trí có độ cao h so với mặt phẳng ngang, đến cuối máng nghiêng, hòn bi tiếp tục đi lên một máng hình tròn có bán kính r nằm trong mặt phẳng thẳng đứng Tìm độ cao h tối thiểu để hòn bị có thể đi qua vị trí cao nhất của vòng tròn mà không chạm vào vòng, coi ma sát không đáng kể.

Hướng dẫn học sinh: Cần giúp học sinh đi đến nhận định viên bi có thể đi đến vị trí cao nhất của vòng tròn khi có vận tốc v cần thiết ở độ cao 2r và có lực hướng tâm đủ để hòn bi chuyển động tròn.

Giáo viên đặt hệ thống câu hỏi sau:

Bi muốn chuyển động trên quỹ đạo tròn với vận tốc v thì phài có điều kiện

gì câu hỏi này giúp học sinh nhớ lại kiến thức chuyển động tròn và công thức độ lớn lực hướng tâm.

Ở điểm cao nhất của vòng tròn có những lực nào tác dụng lên bi và lực hướng tâm tại điểm này tính thế nào?

Tại điểm cao nhất có hai lực tác dụng lên hòn bi là trọng lực ⃗P của viên bi

và phản lực ⃗N của vòng tròn

Vận tốc v của viên bi do đâu mà có?

Do hòn bi được thả từ độ cao h sau đó tiếp tục đi lên

Định luật nào chi phối sự biến đổi vận tốc viên bi khi thay đổi độ cao h?

Định luật bảo toàn cơ năng chi phối chi phối sự biến đổi vận tốc viên bi theo độ cao h Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho vị trí bắt đầu thả vật và

vị trí cao nhất của vòng tròn: mgh= mg2r + mv2

2 ( 1)

Phản lực của mặt tiếp xúc bằng 0 (N=0) khi đó chỉ có trọng lực của viên bi đóng vai trò lực hướng tâm: P= F ht ↔ mg= m v

2

r (2)

Từ (1) và (2) ta có: h = 5 r2

b Hướng dẫn học sinh tìm tòi sáng tạo từng phần

Cách hướng dẫn này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới, học sinh được giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có tính quy luật mà trước đây học sinh chưa biết hoặc chưa biết đầy đủ.Thông thường, trong khi tìm tòi giải quyết một vấn đề mới, học sinh không phải hoàn toàn bế tắc ngay từ đầu hoặc bế tắc trong toàn bộ tiến trình giải quyết vấn đề Trong khi lập luận để giải quyết vấn đề có nhiều phần sử dụng những kiến thức

cũ, phương pháp cũ thành công, chỉ đến phần nào đó mới bế tắc, đòi hỏi phải tìm cái mới thực sự

Ví dụ: Khi nghiên cứu định luật bào toàn cơ năng ở lớp 10, học sinh đã biết cách tính động năng và thế năng trong trọng trường và nhận ra rằng: khi vật rơi tự do thì thế năng giảm và động năng tăng Vấn đề đặt ra là động năng

và thế năng cùng biến đổi, vậy liệu có đại lượng nào được bảo toàn hay không?