DSpace at VNU: Xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng vật lý lớp 10 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHAN TRUNG NGHĨA XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT LỎNG VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHAN TRUNG NGHĨA

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT

LỎNG VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHAN TRUNG NGHĨA

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT

LỎNG VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ 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: TS Dương Xuân Quý

HÀ NỘI – 2015

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành:

Trường Đại học Giáo dục-Đại học Quốc Gia Hà Nội, Các Khoa và các phòng chức năng đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu, tiến hành luận văn

Thầy giáo hướng dẫn: TS Dương Xuân Quý đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này

Gia đình và toàn thể anh em, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm, động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Hà Nội, tháng 10 năm 2015

Tác giả Phan Trung Nghĩa

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

DHGQVĐ : Dạy học giải quyết vấn đề DHVL : Dạy học vật lí

GD&ĐT : Giáo dục và Đào tạo

PTDH : Phương tiện dạy học

THPT : Trung học phổ thông

TNSP : Thực nghiệm sư phạm

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Danh mu ̣c chữ viết tắt ii

Mục lục iii

MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNGError! Bookmark not defined

1.1 Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lýError! Bookmark not defined

1.1.1 Cơ sở lý luận của dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý Error! Bookmark not defined

1.1.2 Các pha của dạy học giải quyết vấn đề Error! Bookmark not defined

1.1.3 Hình thức hoạt động nhóm trong các pha của tiến trình dạy học giải

quyết vấn đề Error! Bookmark not defined 1.2 Phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập.Error! Bookmark not defined

1.2.1 Tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập Error! Bookmark not defined

1.2.2 Các biểu hiện của tính tích cực hoạt động.Error! Bookmark not defined

1.2.3 Các cấp độ của tính tích cực học tập Error! Bookmark not defined 1.2.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh Error! Bookmark not defined

1.4 Sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lý Error! Bookmark not defined 1.4.1 Đặc điểm của thí nghiệm Vật lý Error! Bookmark not defined 1.4.2 Vai trò của thí nghiệm Vật Lý Error! Bookmark not defined

1.4.3 Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học Vật lýError! Bookmark not defined

1.4.4 Các loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học Vật lý Error! Bookmark not defined

1.5 Kết luận chương 1 Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2 : XÂY DỰNG VÀ SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH SỬ DỤNG MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ MẶT NGOÀI CHẤT LỎNG VẬT LÝ 10 THPT Error! Bookmark not defined

2.1 Xây dựng các thiết bị thí nghiệm Error! Bookmark not defined

2.1.1 Thí nghiệm sự co về dạng cầu của khối chất lỏng ở trạng thái không

trọng lượng Error! Bookmark not defined 2.1.2 Các thí nghiệm định tính về hiện tượng căng mặt ngoài Error! Bookmark not defined

2.1.3 Các thí nghiệm định lượng xác định lực căng mặt ngoài Error! Bookmark not defined

2.1.4 Các thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn Error! Bookmark not defined

2.2 Đánh giá thực trạng việc dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng

Vật lý 10 THPT Error! Bookmark not defined 2.2.1 Các khó khăn sai lầm của học sinh Error! Bookmark not defined 2.2.2 Thực trạng dạy – học phần kiến thức mặt ngoài chất lỏng Error! Bookmark not defined

2.2.3 Nguyên nhân của những khó khăn sai lầm.Error! Bookmark not defined

2.3 Soạn thảo tiến trình dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng có sử

dụng các thiết bị thí nghiệm đã xây dựng Error! Bookmark not defined

2.3.1 Ý tưởng sư phạm thiết kế tiến trình dạy học theo hướng giải quyết vấn

đề Error! Bookmark not defined 2.3.2 Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể Error! Bookmark not defined

2.4 Kết luận chương 2 Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3 : THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Error! Bookmark not defined 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.2 Đối tượng thục nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.4 Tiến trình thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined 3.5.1 Bước đầu đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã thiết kế Error! Bookmark not defined

3.5.3 Ưu điểm, nhược điểm các phương án thí nghiệm.Error! Bookmark not defined

3.6 Kết luận chương 3 Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 5

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đất nước ta đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa (CNH, HĐH), đang chuyển từ cơ chế kế hoạch hóa tập trung sang cơ chế thị trường

có sự quản lý của Nhà nước Thế giới đang xảy ra sự bùng nổ tri thức khoa học và công nghệ Xã hội phồn vinh ở thế kỷ 21 phải là một xã hội “dựa vào tri thức”, vào tư duy sáng tạo, vào tài năng sáng chế của con người Để có thể vươn lên được, đòi hỏi chúng ta phải đào tạo nguồn nhân lực không những phải có kiến thức, mà còn phải có năng lực hoạt động thực nghiệm Chính vì vậy mà Hôi nghị ban chấp hành Trung ương khóa VIII cũng khẳng định: “ Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học, bậc học, áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại, bồi dưỡng học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề” Do vậy, việc đổi mới phương pháp dạy

và học trong nhà trường phổ thông trong đó yêu cầu đổi mới phương pháp dạy và học đối với môn Vật lí là điều tất yếu

Vật lí học là một môn khoa học thực nghiệm, học sinh vừa được trang bị kiến thức, vừa được trang bị phương pháp làm việc và năng lực hoạt động thực nghiệm Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học góp phần quan trong vào việc hoàn thiện những phẩm chất và năng lực của học sinh, đưa đến sự phát triển toàn diện cho người học Nhờ thí nghiệm học sinh có thể hiểu sâu hơn bản chất vật lý của các hiện tượng, định luật, quá trình được nghiên cứu và

do đó có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh sẽ linh hoạt

và hiệu quả hơn Thực tế cho thấy, trong dạy học vật lý, đối với các bài giảng

có sử dụng thí nghiệm, thì học sinh lĩnh hội kiến thức rộng hơn và nhanh hơn, học sinh quan sát và đưa ra những dự đoán, những ý tưởng mới, nhờ đó hoạt động nhận thức của học sinh sẽ được tích cực và tư duy của các em sẽ được phát triển tốt hơn

Đối với dạy và học nội dung về chất lỏng trong chương trình Vật lý 10, đây là một nội dung mang tính thực tiễn cao, gắn liền với các hiện tượng

thường gặp trong đời sống Mặc dù các thí nghiệm phục vụ dạy học nội dung này khá đơn giản và có thể dễ dàng chế tạo từ các nguyên liệu thường gặp, tuy nhiên bộ thí nghiệm này còn chưa được trang bị đầy đủ đến các trường, gây nhiều khó khăn cho giáo viên và học sinh trong việc dạy học

Xuất phát từ thực tế trên và điều kiện nghiên cứu bản thân, tác giả chọn

đề tài: “Xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng Vật lý lớp 10 THPT” làm luận văn thạc sĩ

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng một số thiết bị thí nghiệm và sử dụng trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng ở Vật lý lớp 10 trường trung học phổ thông, nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo và phát triển năng lực hoạt động thực nghiệm của học sinh

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Thứ nhất: Cơ sở lý luận của đề tài Trong phần này, đề tài sẽ hê ̣ thống

hóa cơ sở lý luận và thực tiễn về việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lý cùng với các phương pháp dạy học hiện đại như dạy học giải quyết vấn đề, nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo cũng như rèn luyện kỹ năng hoạt động thực nghiệm cho học sinh

Thứ hai: Đánh giá thực trạng và phân tích các yếu tố khó khăn trong

việc dạy học nội dung Chất lỏng Vật lý 10 Qua đó xây dựng một số thiết bị thí nghiệm, và soạn thảo tiến trình sử dụng bộ thí nghiệm trong dạy học các kiến thức phần chất lỏng

Thứ ba: Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của

tiến trình dạy học đã thiết kế, phân tích ưu – nhược điểm của các thiết bị thí nghiệm, và đề xuất ý kiến phát triển

4 Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu

Khách thể nghiên cứu là việc sử dụng thí nghiệm vào dạy và học môn

Vật lý ở trường THPT

Đối tượng nghiên cứu là xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí

nghiệm để dùng trong dạy học môn Vật lý ở trường THPT

5 Vấn đề nghiên cứu

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

- Xây dựng một số thiết bị thí nghiệm cho các kiến thức về mặt ngoài chất

lỏng Vật lý 10 THPT

- Soạn thảo tiến trình sử dụng các thiết bị thí nghiệm đã chế tạo vào dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng, nhằm nâng cao tính tích cực, chủ

động, rèn luyện năng lực hoạt động thực nghiệm cho học sinh

6 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được các thiết bị thí nghiệm và soạn thảo được tiến trình

sử dụng trong dạy học phần chất lỏng Vật lý 10 THPT đáp ứng được các yêu cầu đổi mới dạy học, thì sẽ đạt kết quả cao trong việc phát triển tính tích cực, chủ động, sáng tạo cũng như rèn luyện năng lực hoạt động thực nghiệm của học sinh

7 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

Luận văn này chỉ xây dựng và sử dụng một số thiết bị thí nghiệm dễ chế tạo từ các vật liệu đơn giản để dùng trong dạy học các kiến thức về hiện tượng căng mặt ngoài, hiện tượng mao dẫn của nội dung chất lỏng ở Vật lý lớp 10 trường trung học phổ thông

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học của đề tài :

Đưa ra các phương án xây dựng các thiết bị thí nghiệm để sử dụng trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng

- Ý nghĩa thực tiễn của đề tài :

Có thể áp dụng rộng rãi cho giáo viên và học sinh sử dụng trong việc dạy học môn Vật lý ở các trường THPT, đáp ứng được yêu cầu đổi mới và nâng cao chất lượng dạy học theo hướng tích cực hóa

9 Phương pháp nghiên cứu

Luận văn sử dụng một số phương pháp nghiên cứu sau:

- Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận: Sưu tầm, đọc tài liệu, nghiên

cứu các văn bản về lý luận dạy học hiện đại, đặc biệt là phương pháp sử dụng thí nghiệm, phương pháp dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý

- Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, điều tra - khảo sát bằng phiếu hỏi, tổng kết kinh nghiệm, tham vấn chuyên gia

- Nhóm phương pháp xử lý thông tin: Định lượng, định tính, thống kê và phân tích thống kê

10 Cấu trúc của luận văn

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

Chương 1: Cơ sở lý luận về sử dụng thí nghiệm kết hợp các phương pháp dạy

học hiện đại trong dạy học môn Vật lý THPT

Chương 2: Xây dựng và soạn thảo tiến trình sử dụng một số thiết bị thí

nghiệm trong dạy học các kiến thức về mặt ngoài chất lỏng vật lý 10 THPT

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Bộ Giáo Dục và Đào tạo (2006), Tài liệu bồi dưỡng GV thực hiện

chương trình, SGK lớp 10 THPT môn Vật lí, NXB Giáo dục

2 Bộ Giáo Dục và Đào tạo (2007), Những vấn đề chung về đổi mới giáo

dục trung học phổ thông môn Vật lí, NXB Giáo dục, Hà Nội

3 Bộ Giáo Dục và Đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn dạy học và kiểm tra,

đánh giá kết quả học tập của HS theo định hướng phát triển năng lực

4 Lương Duyên Bình và nhóm tác giả (2006), Vật lí 10 - SGK, SGV,

NXB Giáo dục

5 Ngô Diệu Nga (2009), Chiến lược dạy học Vật lí ở trường THCS Bài

giảng chuyên đề Cao học, Đại học sư phạm Hà Nội

6 Ngô Diệu Nga (2003), Phương pháp nghiên cứu khoa học dạy học Vật

lí Bài giảng chuyên đề Cao học, Đại học sư phạm Hà Nội

7 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), Tổ chức hoạt động

nhận thức cho HS trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại

học quốc gia Hà Nội

8 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002),

Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm

9 Nguyễn Ngọc Hưng (2009), Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ

thí nghiệm đơn giản trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Đại

học Sư phạm- Đại học Quốc gia Hà Nội

10 Nguyễn Ngọc Hưng (2009), Thí nghiệm Vật lí với dụng cụ tự làm từ

chai nhựa và vỏ lon, NXB Đại học Sư phạm

11 Nguyễn Ngọc Hưng (2011), “Một số hướng đổi mới phương pháp dạy

học ở trường phổ thông”, Tạp chí giáo dục số đặc biệt

12 Phạm Hữu Tòng (2008), Lí luận dạy học Vật lí, NXB Đại học sư phạm

13 Phạm Hữu Tòng (2009), Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định

hướng phát triển hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội

14 Quốc hội nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt nam (2006), Luật giáo

dục, NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội

15 Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới,

NXB Giáo dục