Phát triển năng lực thực hành cho học sinh thông qua hoạt động ngoại khóa chương “từ trường” và “cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM PHAN CHÂU NHÃ Ý PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG”»VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”» VẬT LÝ 11 TRUNG H

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHAN CHÂU NHÃ Ý

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG”»VÀ “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”»

VẬT LÝ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

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

Mã số: 60140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ CÔNG TRIÊM

Thừa Thiên Huế, năm 2017 Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nào khác

Tác giả

Phan Châu Nhã Ý

Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau đại học, quý thầy, cô giáo Khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Huế và quý thầy cô giáo

trực tiếp giảng dạy đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, quý thầy, cô giáo Tổ Vật lí - Công nghệ trường THPT Nguyễn Thần Hiến đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo

điều kiện thuận lợi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài

Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Nhà giáo Ưu tú, PGS.TS

Lê Công Triêm, người đã tận tình hướng dẫn cho tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Cuối cùng, tác giả bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, người thân và bạn bè

đã giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn này

Huế, tháng 08 năm 2017

Tác giả

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4

DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH 5

MỞ ĐẦU 7

1 Lý do chọn đề tài 7

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 8

3 Mục tiêu của đề tài 10

4 Giả thuyết khoa học 10

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 10

6 Đối tượng nghiên cứu 11

7 Phạm vi nghiên cứu 11

8 Phương pháp nghiên cứu 11

9 Những đóng góp mới của luận văn 12

10 Cấu trúc của luận văn 12

NỘI DUNG 13

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PH T TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH THÔNG QUA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA 13

1.1 Năng lực thực hành 13

1.1.1 Một số khái niệm cơ bản 13

1.1.2 Hệ thống các kĩ năng thực hành của học sinh trong dạy học vật lí 15

1.1.3 Các biện pháp phát triển năng lực thực hành cho học sinh 21

1.1.4 Bộ tiêu chí đánh giá năng lực thực hành của học sinh 26

1.2 Quá trình sư phạm của việc phát triển năng lực thực hành của học sinh thông qua hoạt động ngoại khóa 32

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.2.1 Khái niệm hoạt động ngoại khóa 32

1.2.2 Các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa vật lí 32

1.2.3 Nội dung hoạt động ngoại khóa vật lí 32

1.2.4 Các hình thức hoạt động ngoại khóa vật lí 33

1.2.5 Phương pháp dạy học hoạt động ngoại khóa vật lí 41

1.2.6 Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa về vật lí 44

1.3 Tác dụng, vai trò của hoạt động ngoại khóa trong việc phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học vật lí 45

1.3.1 Tác dụng của hoạt động ngoại khóa 45

1.3.2 Vai trò của hoạt động ngoại khóa trong việc phát triển năng lực thực hành 47

1.4 Thực trạng việc tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí ở trường THPT 49

1.4.1 Mục tiêu tìm hiểu thực trạng 49

1.4.2 Phương pháp tìm hiểu 49

1.4.3 Đối tượng tìm hiểu 49

1.4.4 Kết quả tìm hiểu 49

1.5 Kết luận chương 1 54

Chương 2 XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” VÀ CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 THPT 55

2.1 Đặc điểm chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT 55 2.1.1 Chương “Từ trường” 55

2.1.2 Chương “Cảm ứng điện từ” 56

2.2 Một số khó khăn khi dạy chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11THPT 58

2.3 Nội dung cần hệ thống hóa, mở rộng, nâng cao trong hoạt dạy học ngoại khóa 59

2.3.1 Nội dung cần hệ thống hóa 59

2.3.2 Nội dung cần mở rộng, nâng cao 60

2.4 Thiết kế hoạt động ngoại khóa Nói chuyện chuyên đề “Lịch sử điện từ học” 60

2.4.1 Chủ đề của hoạt động ngoại khóa 60

2.4.2 Kế hoạch tổ chức ngoại khóa 61

Demo Version - Select.Pdf SDK

2.4.3 Kịch bản hoạt động ngoại khóa chi tiết 63

2.4.4 Đánh giá sản phẩm hoạt động ngoại khóa 65

2.5 Thiết kế hoạt động ngoại khóa Hội thi vật lí chủ đề “Ứng dụng kĩ thuật của Từ trường và Cảm ứng điện từ” 66

2.5.1 Chủ đề của hoạt động ngoại khóa 66

2.5.2 Kế hoạch tổ chức ngoại khóa 66

2.5.3 Kịch bản hoạt động ngoại khóa chi tiết 72

2.5.4 Đánh giá sản phẩm hoạt động ngoại khóa Hội thi vật lí 78

2.6 Kết luận chương 2 79

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 80

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm 80

3.1.1 Mục đích 80

3.1.2 Nhiệm vụ 80

3.2 Đối tượng, nội dung thực nghiệm 81

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm 81

3.2.2 Nội dung thực nghiệm 81

3.3 Phương pháp thực nghiệm 81

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 81

3.3.2 Quan sát giờ học 82

3.3.3 Kiểm tra, đánh giá 82

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 84

3.4.1 Kết quả định tính 84

3.4.1.1 Đối với các lớp đối chứng 84

3.4.1.2 Đối với các lớp thực nghiệm 84

3.4.2 Đánh giá định lượng 87

3.4.3 Kiểm định giả thiết thống kê 91

3.5 Kết luận chương 3 92

KẾT LUẬN 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 96 PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH ẢNH

Trang

BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại mục tiêu kĩ năng của Harrow 28

Bảng 1.2 Phân loại mục tiêu theo kĩ năng của Dave 28

Bảng 1.3 Bộ tiêu chí đánh giá NLTH vật lí của HS 29

Bảng 1.4 Kết quả học tập học kỳ I môn vật lí của khối 11 51

Bảng 1.5 Kết quả ý kiến của HS về thực hành vật lí 51

Bảng 2.1 Bảng điểm sản phẩm Nói chuyện chuyên đề 65

Bảng 2.2 Bảng điểm sản phẩm phần thi “Làm theo” 78

Bảng 2.3 Bảng điểm sản phẩm phần thi “Sáng tạo” 78

Bảng 3.1 Các mẫu TNSP được chọn 81

Bảng 3.2 Thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra 87

Bảng 3.3.Phân phối tần suất của hai nhóm TNg và ĐC 88

Bảng 3.4 Phân phối tần suất tích luỹ của hai nhóm TNg và ĐC 88

Bảng 3.5 Thống kê điểm trung bình các tiêu chí của hai nhóm TNg và ĐC 89

Bảng 3.6 Tổng hợp các tham số của hai nhóm TNg và ĐC 90

BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Phân bố điểm của hai nhóm TNg và ĐC 87

Biểu đồ 3.2 Phân loại học lực hai nhóm TNg và ĐC 89

ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1 Phân phối tần suất của hai nhóm TNg và ĐC 88

Đồ thị 3.2 Phân phối tần suất tích lũy của hai nhóm TNg và ĐC 88

Đồ thị 3.3 Thống kê điểm trung bình các tiêu chí của hai nhóm TNg và ĐC 89

HÌNH Hình 1.1 Các thành tố của năng lực thực hành 27

Hình 2.1 GV giới thiệu mô hình máy phát điện 64

Hình 2.2 Con quay từ 65

Demo Version - Select.Pdf SDK

Hình 2.3 Hans Christian Odersted 73

Hình 2.4 Véctơ cảm ứng từ của vòng dây 73

Hình 2.5 Cực quang 73

Hình 2.6 Bếp từ 74

Hình 2.7 Andre-Marie Ampere 74

Hình 2.8 Véctơ cảm ứng từ dây dẫn thẳng dài 74

Hình 2.9 Thí nghiệm lực từ 75

Hình 2.10 Heinrich Friedrich Emil Lenz 75

Hình 2.11 Chiều của dòng điện cảm ứng 75

Hình 2.12 Micheal Faraday 76

Hình 2.13 Chiều của dòng điện cảm ứng khi di chuyển nam châm 76

Hình 2.14 Máy nung cao tần 77

Hình 2.15 Sơ đồ mạch của thiết bị dò điện âm tường 77

Hình 3.1 Phần thi “Làm theo” 85

Hình 3.2 Sản phẩm Đèn cát – cao điểm nhất ở phần thi “Sáng tạo” 85

Hình 3.3 Sản phẩm Cuộn Tesla – cao điểm nhì ở phần thi “Sáng tạo” 86

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong các văn kiện trình Đại hội XII, Đảng ta nhấn mạnh sự quan tâm đặc biệt và làm rõ hơn lập trường, quan điểm, tính nhất quán về sự cần thiết phải đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục, đào tạo, phát triển nguồn nhân lực Nghị quyết số

29 của Hội nghị Trung ương 8, khóa XI có nêu rõ đây không chỉ là quốc sách hàng

đầu, là “chìa khóa” mở ra con đường đưa đất nước tiến lên phía trước, mà còn là

“mệnh lệnh” của cuộc sống; xác định đây là một kế sách, tiêu điểm của sự phát

triển, mang tính đột phá, khai mở con đường phát triển nguồn nhân lực Việt Nam

trong thế kỷ XXI, khẳng định triết lí nhân sinh mới của nền giáo dục nước nhà “dạy

người, dạy chữ, dạy nghề”

Điều 28, luật Giáo dục 2005 quy định “Phương pháp giáo dục phổ thông

phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc trưng 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…”; quan điểm xuyên

suốt của việc đổi mới PPDH ở trường phổ thông là “dạy học lấy học sinh làm trung

tâm”, tức là dạy học sao cho HS phải hoạt động tích cực, tự lực để chiếm lĩnh tri

thức, từ đó phát triển năng lực sáng tạo, hình thành kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, bồi dưỡng tình cảm, thái độ cho HS

Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, do đó hầu hết các kiến thức vật lí đều được rút ra từ những quan sát và TN Điều này đòi hỏi người học không chỉ nắm được lí thuyết và giải được bài tập mà còn phải có được kĩ năng thực hành cũng như hiểu được những ứng dụng vật lí trong cuộc sống và trong khoa học-kĩ thuật Vì vậy,

để hoạt động dạy học môn vật lí đạt hiệu quả cần phải phát triển NLTH cho HS Tuy nhiên, hiện nay, việc phát triển NLTH cho HS chưa đạt được những kết quả như mong muốn Nguyên nhân chủ yếu là do thói quen thi cử, xuất phát từ chỗ thực hành

ít được đưa vào chương trình đánh giá HS, GV chịu áp lực chỉ tiêu thành tích bộ môn nên hầu hết chỉ tập trung dạy sao cho hết kiến thức trong SGK Từ đó, làm mất đi phần lớn giá trị vốn có của môn học, đa số HS nhìn nhận môn vật lí là môn của công

Demo Version - Select.Pdf SDK

thức và bài tập, học để thi chứ không mang ý nghĩa thực tiễn Đấy là một điều hết sức tai hại Vậy thiết nghĩ, để phát triển NLTH cho HS, đầu tiên là phải giúp các em nhận thức được tính thực tiễn của các kiến thức đã học, hào hứng với những ứng dụng vật

lí, kích thích sự hứng thú, nhu cầu tự rèn luyện, tự phát triển năng lực

Hiện nay, ở cấp THPT đang thực hiện nguyên tắc dạy học phân hóa, thực hiện bằng cách phân ban kết hợp với dạy học ngoại khóa có tác dụng bổ trợ hiệu quả cho dạy học nội khóa, giúp học sinh củng cố, đào sâu, mở rộng các kiến thức đã học ở nội khóa, kích thích sự hứng thú, phát huy tính tích cực, sáng tạo, góp phần hoàn thiện, phát triển nhân cách, NLTH cho HS

Theo kinh nghiệm dạy học, tôi nhận thấy chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT có đặc điểm gắn liền với đời sống và là nền tản nguyên lý cho rất nhiều loại máy móc cơ khí, thiết bị điện dân dụng như: máy biến áp, máy phát điện, bếp từ có vai trò quan trọng trong định hướng công nghiệp hoá, hiện đại hóa đất nước, nhưng sau mỗi chương lại không có bài thực hành Vì vậy, phần này rất thích hợp để tổ chức HĐNK nhằm phát triển năng lực thực hành cho học sinh

Từ những lý do trên, tôi chọn đề tài của luận văn là: Phát triển năng lực

thực hành cho học sinh thông qua hoạt động ngoại khóa chương “Từ trường” và

“Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Qua quá trình nghiên cứu các nguồn tài liệu khác nhau cho thấy đã có nhiều nghiên cứu theo hướng bồi dưỡng NLTH cho HS trong dạy học vật lí như sau:

- Luận án tiến sĩ của Huỳnh Trọng Dương “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng

thí nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí ở trường trung học cơ sở”, đã nghiên cứu vai trò của vật lí trong việc phát

huy tính tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS ở trường trung học cơ sở, qua đó

đã tiến hành xây dựng thí nghiệm và sử dụng trong từng bài học cụ thể;

- Luận văn của Nguyễn Thị Thu Thủy “Bồi dưỡng năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học phần quang hình học vật lí 11 THPT”, 2014, đề xuất các biện pháp bồi dưỡng NLTH cho HS và xây dựng quy trình dạy phần Quang hình học vật lí 11 THPT theo hướng bồi dưỡng NLTH;

Demo Version - Select.Pdf SDK

- Luận văn của Nguyễn Văn Nghĩa năm 2014 : Bồi dưỡng năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học chương “Từ trường” và chương “ Cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT, đề xuất các biện pháp bồi dưỡng NLTH cho HS và xây dựng quy trình dạy học theo hướng bồi dưỡng NLTH cho HS khi dạy chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT;

- Giáo trình của Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế

“Phương pháp dạy học vật lí” đã nói lên đặc điểm, chức năng của TN và các loại

TN, đưa ra các phương pháp TN để tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS;

- A.V.Muraviep “Dạy thế nào cho học sinh tự lực nắm kiến thức vật lí”

người dịch Bùi Ngọc Quỳnh, Nguyễn Ngọc Đoàn, Bùi Văn Kim, đưa ra những cơ

sở lí luận, vai trò quan trọng của TN dạy học vật lí, nhiều bài TN hay và bổ ích, HS

có thể tự làm được từ những dụng cụ đơn giản trong cuộc sống hằng ngày;

- Luận văn của Vũ Thị Nguyệt Anh năm 2009: Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh khi dạy một số kiến thức chương “Chất khí” Vật lí 10 chương trình chuẩn, đã nêu ra các hình thức và biện pháp bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh trong dạy học vật lí, chú trọng việc rèn luyện các kĩ năng thực hành của học sinh

Ngoài ra còn rất nhiều giáo trình, đề tài khoa học viết và nghiên cứu về việc

tổ chức các hoạt động ngoại khóa trong trường trung học phổ thông như:

- Luận văn của Kiều Quang Trung “Nghiên cứu tổ chức dạy học ngoại khóa

phần Quang hình học Vật lí 11 trung học phổ thông” đã đề xuất quy trình và cách

thức tổ chức dạy học ngoại khóa ở trường THPT;

- Luận văn của Nguyễn Thị Thanh Thủy “Tổ chức hoạt động ngoại khóa

trong dạy học phần Cơ học vật lí 10 THPT”, 2012 và luận văn của Trương Văn

Ngọc “Nghiên cứu dạy học ngoại khóa phần điện lớp 11THPT ”, 2012, đã đề xuất

được một số tiến trình dạy học ngoại khóa;

- Luận văn của Đàm Văn Tuyến năm 2011: Tổ chức hoạt động ngoại khóa chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” vật lí 11THPT, đã đề xuất quy trình cách tổ chức HĐNK chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” khi dạy vật lí 11 ở trường THPT;

Demo Version - Select.Pdf SDK

- Trong tài liệu “Phương pháp tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí”, 2009, của Nguyễn Quang Đông đã bàn về thực trạng, giải pháp và đề xuất quy trình thiết

kế một số HĐNK ở trường phổ thông

Nhìn chung, các đề tài đề cập đến việc bồi dưỡng NLTH và tổ chức HĐNK như hai hoạt động riêng lẻ, chưa chú ý đến việc đề xuất quy trình tổ chức một số

HĐNK ở trường phổ thông theo hướng phát triển NLTH Chưa có đề tài về Phát

triển năng lực thực hành cho học sinh thông qua hoạt động ngoại khóa chương “Từ trường” và “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT

3 Mục tiêu của đề tài

Đề xuất và xây dựng được quy trình tổ chức một số HĐNK chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 ở trường THPT theo hướng phát triển NLTH

4 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế, tổ chức HĐNK chương “Từ trường” và chương “ Cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT đúng quy trình đề xuất trong luận văn thì sẽ góp phần phát triển NLTH cho HS từ đó nâng cao được chất lượng dạy học môn vật lí

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu thực trạng tình hình dạy học và việc phát triển NLTH cho HS trong dạy học vật lí ở trường THPT;

Nghiên cứu cơ sở lí luận, của việc dạy học vật lí theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức cho HS, đặc biệt là việc phát triển NLTH;

Xây dựng hệ thống kĩ năng và các biện pháp phát triển NLTH cho HS trong dạy học vật lí ở trường THPT;

Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về việc tổ chức HĐNK trong dạy học vật lí ở trường THPT;

Nghiên cứu mục tiêu, nội dung chương trình vật lí nhằm xác định mức độ nội dung các kiến thức, kĩ năng mà HS cần đạt được ở chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT;

Thiết kế, đề xuất quy trình tổ chức HĐNK chương “Từ trường” và chương

“Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT theo hướng phát triển NLTH cho HS;

Demo Version - Select.Pdf SDK