Tổ chức dạy học phần nhiệt học vật lý 10 THPT theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ THỊ KIM ANH TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIÂI QUYẾT VẤN ĐỀ LUẬN VĂN THẠC

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

HÀ THỊ KIM ANH

TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC”

VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIÂI QUYẾT VẤN ĐỀ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

Thừa Thiên Huế, năm 2017

Demo Version - Select.Pdf SDK

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

HÀ THỊ KIM ANH

TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC”

VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIÂI QUYẾT VẤN ĐỀ

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Vật lý

Mã số: 60140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHAN GIA ANH VŨ 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 ghi trong luận văn là trung thực, đƣợc các đồng tác giả cho phép sử dụng và chƣa từng đƣợc công

bố trong bất kì một công trình nghiên cứu nào khác

Tác giả

Hà Thị Kim Anh

Demo Version - Select.Pdf SDK

Lời cảm ơn

Hồn thành luận văn này, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo

TS Phan Gia Anh Vũ, giảng viên trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP Hồ Chí Minh và thầy giáo PSG TS Lê Cơng Triêm, giảng viên khoa Vật lý, trường Đại học Sư phạm Huế đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi trong suốt quá trình nghiên cứu

Tơi xin chân thành cảm ơn quý thầy cơ giáo trong khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Huế đã tận tình giảng dạy và cĩ những ý kiến đĩng gĩp quý báu cho đề tài

Tơi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phịng đào tạo sau đại học Trường Đại học Sư phạm Huế, đã tạo điều kiện cho tơi học tập và nghiên cứu Cảm ơn Ban giám hiệu, quý thầy cơ và các em học sinh trường THPT Bình Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế đã tạo điều kiện và hợp tác cùng với tơi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài

Cuối cùng tơi xin cảm ơn các anh chị, bạn bè trong lớp Cao học Lý luận

và phương pháp dạy học Vật lý K24 và gia đình đã quan tâm, động viên, giúp

đỡ tơi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Thừa Thiên Huế, tháng 9, năm 2017

Tác giả

Hà Thị Kim Anh

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỤC LỤC

Trang phụ bìa i

LỜI CAM ĐOAN ii

LỜI CẢM ƠN iii

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 6

DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ 7

PHẦN I: MỞ ĐẦU 8

1 Lí do chọn đề tài 8

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 9

2.1 Trên thế giới 9

2.2 Ở Việt Nam 10

3 Mục tiêu nghiên cứu 12

4 Giả thuyết khoa học 12

5 Phạm vi nghiên cứu 12

6 Đối tượng nghiên cứu 12

7 Nhiệm vụ nghiên cứu 12

8 Phương pháp nghiên cứu 13

8.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 13

8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 13

8.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 13

8.4 Phương pháp thống kê toán học 13

9 Những đóng góp mới của đề tài 14

10 Cấu trúc luận văn 14

PHẦN 2: NỘI DUNG 15

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ15 1.1 Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề 15

1.1.1 Khái niệm năng lực 15

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.1.2 Đặc điểm của năng lực 19

1.1.3 Các năng lực đặc thù phát triển cho học sinh trong dạy học Vật lý 20

1.1.4 Năng lực giải quyết vấn đề 23

1.1.4.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 23

1.1.4.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề 24

1.1.4.3 Các năng lực thành tố của năng lực giải quyết vấn đề 26

1.2 Biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề 27

1.2.1 Định hướng chung cho việc xây dựng các biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề 27

1.2.2 Các biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học Vật lý 27

1.2.2.1 Nhóm biện pháp 1: Phát triển các năng lực thành tố của NL GQVĐ 27

1.2.2.2 Nhóm biện pháp 2: tạo động cơ, hứng thú của học sinh khi tham gia hoạt động giải quyết vấn đề 29

1.2.3 Quy trình dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 32

1.3 Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 36

1.3.1 Thang đánh giá 36

1.3.2 Mức phát triển năng lực giải quyết vấn đề 38

1.3.3 Công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 40

1.4 Kết luận chương 1 43

CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 44

2.1 Đặc điểm mục tiêu, nội dung phần “Nhiệt học” Vật lý 10 44

2.1.1 Đặc điểm chung của phần “Nhiệt học” 44

2.1.2 Sơ đồ cấu trúc phần “Nhiệt học” 45

2.1.3 Mục tiêu phần “Nhiệt học” Vật lý 10 46

2.2 Thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong phần “Nhiệt học” Vật lý 10 48

Demo Version - Select.Pdf SDK

2.2.1 Chuẩn bị các điều kiện cho việc triển khai thiết kế tiến trình dạy học theo

định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 48

2.2.1.1 Thiết kế các dạng câu hỏi, bài tập có vấn đề 48

2.2.1.2 Thiết kế các bài tập tình huống 52

2.2.1.3 Thiết kế các bài tập tiến hành thí nghiệm 55

2.2.2 Vận dụng quy trình tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 57

2.3 Xây dựng tiến trình dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề 60

2.3.1 Tiến trình dạy học bài “Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí” 60

2.3.2 Tiến trình dạy học bài “Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng ” 68

2.4 Kết luận chương 2 79

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 80

3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm 80

3.1.1 Mục đích 80

3.1.2 Nhiệm vụ 80

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm 80

3.2.1 Đối tượng 80

3.2.2 Nội dung 81

3.3 Phương pháp thực nghiệm 81

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm 81

3.3.2 Phương pháp tiến hành 81

3.3.2.1.Quan sát 81

3.3.2.2 Kiểm tra đánh giá 82

3.4 Kết quả và đánh giá thực nghiệm sư phạm 83

3.4.1 Đánh giá định tính 83

3.4.2 Đánh giá định lượng 84

3.4.1.1 Đánh giá sự phát triển NL GQVĐ của HS 84

3.4.1.2 Đánh giá kết quả kiểm tra một tiết của HS 87

3.4.2 Kiểm định giả thuyết thống kê 90

Demo Version - Select.Pdf SDK

3.5 Kết luận chương 3 91

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 93

1 Kết luận 93

2 Một số đề xuất, kiến nghị rút ra từ kết quả nghiên cứu 94

3 Hướng phát triển của đề tài 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC P1

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 Bài tập thực hành thí nghiệm BTTHTN

2 Bài tập tình huống BTTH

6 Giải quyết vấn đề GQVĐ

9 Hoạt động dạy học HĐDH

10 Hoạt động học tập HĐHT

12 Sách giáo khoa SGK

14 Thực hành thí nghiệm THTN

15 Thực nghiệm sƣ phạm TNSP

17 Trung học phổ thông THPT

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

1 Bảng 1.1 Năng lực chuyên biệt môn Vật lý 17

2 Bảng 1.2 Cấu trúc các thành tố năng lực GQVĐ của Polya, PISA,

3 Bảng 1.3 Ví dụ đánh giá năng lực nhận thức theo thang của

4 Bảng 1.4 Thang phân loại SOLO về kết quả học tập 37

5 Bảng 1.5 Các mức độ phát triển năng lực GQVĐ 39

6 Bảng 1.6 Công cụ đánh giá sự phát triển năng lực giải quyết vấn

7 Bảng 3.1 Bảng số liệu HS đƣợc làm chọn mẫu TNg và ĐC 81

8 Bảng 3.2 Kết quả đánh giá NL GQVĐ của HS 2 nhóm lớp 84

9 Bảng 3.3 Điểm trung bình từng chỉ số hành vi cụ thể của 2 nhóm

10 Bảng 3.4 Bảng phân bố mức điểm trung bình của HS thuộc hai

11 Bảng 3.5 Thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 1 tiết nhóm

12 Bảng 3.6 Phân bố tần suất tích luỹ của hai nhóm lớp 88

13 Bảng 3.7 Bảng phân loại điểm bài kiểm tra một tiết của HS theo

14 Bảng 3.8 Bảng tổng hợp các tham số thống kê 90

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ

1 Danh mục các hình

1 Hình 1.1 Cấu trúc năng lực GQVĐ (3 năng lực thành phần và 8

chỉ số hành vi)

26

2 Hình 1.2 Đường phát triển năng lực giải quyết vấn đề 40

3 Hình 2.1 Nhện nước Gerris remigis 55

2 Danh mục biểu đồ

1 Biểu đồ 3.1 Biểu đồ biểu diễn mức phân bố điểm số đánh giá

NL GQVĐ của HS

86

2 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ biểu diễn thống kê điểm số (Xi) của bài

kiểm tra 1 tiết nhóm TNg và nhóm ĐC

88

3 Biểu đồ 3.3 Phân bố điểm bài kiểm tra một tiết của HS theo học

lực

89

Demo Version - Select.Pdf SDK

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Nghị quyết Hội nghị Ban chấp hành Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn

bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ

các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học”, cụ thể “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động

xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin

và truyền thông trong dạy và học.” [21]

Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển mình từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực người học Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp Tuy nhiên nếu vận dụng một cách thiên lệch, không chú ý đầy đủ đến nội dung dạy học thì có thể dẫn đến các lỗ hổng tri thức cơ bản và tính hệ thống của tri thức Ngoài ra chất lượng giáo dục không chỉ thể hiện ở kết quả đầu ra mà còn phụ thuộc quá trình thực hiện

Từ trước tới nay Vật lý luôn là một ngành khoa học có nhiều đóng góp to lớn cho sự phát triển của thế giới Chính vì vậy Vật lý được coi là môn khoa học gắn với thực tiễn cuộc sống và có tính ứng dụng cao Tuy nhiên đa số học sinh chưa thật sự hiểu được tầm quan trọng của Vật lý và chưa chú tâm vào môn học này Nguyên nhân chủ yếu do Vật lý là môn có khá nhiều công thức, định nghĩa, đồng thời cách dạy của giáo viên có thể chưa gây được hứng thú học tập cho học sinh Việc thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học định hướng phát triển

Demo Version - Select.Pdf SDK

năng lực nhất là năng lực giải quyết vấn đề sẽ gây hứng thú cho học sinh, tăng cường hiệu quả của việc dạy học trọng tâm phát triển năng lực

Nhiệt học là phần của vật lý học nghiên cứu về các hiện tượng nhiệt Nội dung phần Nhiệt học, Vật lý 10 chủ yếu nghiên cứu về chuyển động nhiệt, trong đó đề cập đến chất rắn, chất lỏng, chất khí, sự chuyển thể và các cơ sở của nhiệt động lực Việc tổ chức hoạt động học tập định hướng phát triển năng lực nhất là năng lực giải quyết vấn đề sẽ giúp học sinh tiếp thu tốt hơn, vận dụng được các kiến thức đã học vào cuộc sống

Xuất phát từ những lý do trên, nhằm nâng cao hiệu quả của dạy học chương

trình Vật lý 10, tôi chọn đề tài nghiên cứu: “TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN

“NHIỆT HỌC” VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ”

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

2.1 Trên thế giới

Những nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực bắt đầu từ năm 1920, ở Anh với việc hình thành những “Nhà trường mới” trong đó đề ra mục tiêu là phát triển năng lực trí tuệ của học sinh Khuyến khích các biện pháp tổ chức hoạt động do chính học sinh tự lực, tự quản trong học tập Xu hướng này đã nhanh chóng ảnh hưởng sang Mỹ và các nước châu Âu

Sau chiến tranh thế giới thứ hai ở Pháp cũng đã ra đời những “lớp học mới” Tại một số trường trung học thí điểm, mọi hoạt động đều tùy thuộc vào sáng kiến hứng thú, lợi ích, nhu cầu của học sinh Giáo viên là người giúp đỡ, phối hợp các hoạt động của học sinh, hướng học sinh vào sự phát triển nhân cách

Năm 1996, Paprock đã tổng kết các lý thuyết về các tiếp cận dựa trên năng lực trong giáo dục, đào tạo và phát triển đã chỉ ra năm đặc tính cơ bản và ưu điểm của chương trình tiếp cận dựa trên năng lực Ông đã khẳng định do những đặc tính và ưu điểm của tiếp cận đào tạo theo năng lực, các mô hình năng lực và những năng lực được xác định đã và đang được xây dựng, phát triển và sử dụng như là những công cụ

Demo Version - Select.Pdf SDK

cho việc phát triển rất nhiều chương trình giáo dục, đào tạo và phát triển khác nhau trên toàn thế giới.[25]

Sau năm 2000, các nước có sự xem xét, cải tổ chương trình giáo dục đều theo định hướng tiếp cận dựa trên năng lực Tuy nhiên không phải quốc gia nào cũng tuyên bố đó là chương trình tiếp cận năng lực Một số nước như Úc, Canada, New Zealand, Pháp, tuyên bố chương trình thiết kế theo năng lực và nêu rõ các năng lực cần có ở học sinh Indonesia (2006) tuyên bố chương trình thiết kế theo năng lực nhưng không nêu hệ thống năng lực, mà chỉ nêu chuẩn cụ thể cho chương trình theo hướng này Một số nước khác như Hàn Quốc, Phần Lan, không tuyên bố chương trình thiết kế theo năng lực nhưng thực chất chương trình vẫn được thiết kế dựa trên cơ sở năng lực.[26]

Năm 1968, W Ôkôn - nhà giáo dục học Ba Lan đã hoàn thành một công trình khá hoàn chỉnh và có giá trị về dạy học giải quyết vấn đề Đó là cuốn "Những cơ sở của dạy học nêu vấn đề" Trong cuốn sách này, tác giả đã trình bày tương đối đầy

đủ về cơ sở lý luận và quy trình tạo tình huống có vấn đề trong dạy học.[38]

Năm 1977, Lecne đã công bố công trình dạy học nêu vấn đề Ông đã đề cập đến dạy học phát hiện và quyết vấn đề ở mức độ cao, trong đó chú trọng năng lực nhận thức tự quyết vấn đề của học sinh, tuy nhiên quy trình dạy học thì khá cồng kềnh (8 bước) rất khó áp dụng trong thực tiễn dạy học.[17]

2.2 Ở Việt Nam

Bắt đầu từ những năm 60 của thế kỷ XX, Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về dạy học nêu vấn đề nhằm nâng cao chất lượng dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động của HS

Nguyễn Phúc Chỉnh (2002) trong đề tài nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Bộ, đã nghiên cứu "Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học sinh thái học ở trường THPT" đã vận dụng dạy học GQVĐ trong dạy học môn học cụ thể ở trường THPT Tài liệu chuyên khảo này là sản phẩm nghiên cứu của đề tài khoa học

và công nghệ [26]

Demo Version - Select.Pdf SDK

Từ năm 2013 - 2014 đến nay, quan điểm dạy học theo hướng phát triển năng lực được coi là nhiệm vụ trọng tâm ở các cấp học phổ thông

Trong lĩnh vực dạy học vật lý, định hướng này đã được đưa vào một số luận

án tiến sĩ, luận văn thạc sĩ như “Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học chương Từ trường và Cảm ứng điện từ Vật lý 11 THPT theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy tính” của tác giả Lương Thị Lệ Hằng [20] Tác giả đã đề xuất được một số các biện pháp để phát triển NL GQVĐ tuy nhiên luận án tập trung quá nhiều đến chức năng hỗ trợ của máy vi tính Tác giả Nguyễn Thị Tình với luận án tiến sĩ “Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học phần “Nhiệt học” Vật lý 10 nâng cao THPT”[28] Luận án đã phân tích khá sâu sắc các biện pháp phát triển NL GQVĐ tuy nhiên quy trình để tổ chức HĐDH theo định hướng phát triển NL GQVĐ lại chưa thực sự được chú ý

Năm 2014, Vụ giáo dục trung học ban hành tài liệu tập huấn dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển NL HS, hỗ trợ cán bộ quản

lý giáo dục và GV trung học về nhận thức và kĩ thuật biên soạn câu hỏi/ bài tập để kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS theo định hướng NL Cũng trong năm này, Bộ giáo dục và đào tạo ban hành tài liệu tập huấn PISA 2015 và các dạng câu hỏi do Oecd phát hành lĩnh vực khoa học đề cao đánh giá NL của HS Năm 2015,

Bộ Giáo dục và Đào tạo tiếp tục ban hành dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể nhấn mạnh cần phải phát triển NL của HS, NL GQVĐ là một trong tám NL chung chủ yếu [1] Vì vậy, từ năm 2015 có rất nhiều đề tài nghiên cứu nhằm phát triển NL GQVĐ cho HS

Tác giả Dương Đức Giáp với luận văn “Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn

đề cho HS trong dạy học một số kiến thức phần “Cơ học” Vật lý 10 với sự hỗ trợ của bài tập vật lý”[10] Tác giả Phạm Văn Chơn với luận văn “Tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lý 10 nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề”[33] Các tác giả đều đã đề cập đến các biện pháp để phát triển NL GQVĐ, song

Demo Version - Select.Pdf SDK