Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học chương “cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT với sự hỗ trợ của máy vi tính (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HUỲNH THỊ HIẾU BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

HUỲNH THỊ HIẾU

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI

TÍNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU Demo Version - Select.Pdf SDK

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

HUỲNH THỊ HIẾU

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 60140111

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

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS HUỲNH TRỌNG DƯƠNG

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 ghi trong luận văn là trung thực, đƣợc các đồng tác giả cho phép sử dụng và chƣa từng đƣợc công

bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Thừa Thiên Huế, tháng 8 năm 2017

Tác giả luận văn

Huỳnh Thị Hiếu

Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI CẢM ƠN

LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành câm ơn Ban giám hiệu, phòng Đào täo sau Đäi học trường Đäi học Sư phäm Huế, Ban Chủ nhiệm cùng quý thæy cô giáo khoa Vật lí Trường Đäi học

Sư phäm Huế đã trực tiếp tham gia giâng däy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập Đặc biệt, cho tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chån thành và såu sắc nhçt đến thæy giáo

TS Huỳnh Trọng Dương - người đã tận tình hướng dẫn khoa học cho tôi trong quá trình hình thành và hoàn chînh bài luận văn này

Tôi xin chân thành câm ơn Ban giám hiệu và tập thể quý thæy cô giáo trường THPT Nguyễn Dục và trường THPT Phan Châu Trinh đã nhiệt tình giúp đỡ và täo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài

Cuối cùng, tôi xin gửi lời câm ơn đến gia đình, bän bè, đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Xin chân thành câm ơn!

Tác giâ

Huỳnh Thị Hiếu

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 CHỮ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 6

MỞ ĐẦU 7

1 Lý do chọn đề tài 7

2 Lịch sử vấn đề 9

3 Mục tiêu của đề tài 11

4 Giả thuyết khoa học 11

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 11

6 Đối tượng nghiên cứu 11

7 Phạm vi nghiên cứu 12

8 Phương pháp nghiên cứu 12

8.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận 12

8.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 12

8.3 Phương pháp thực nghiệm 12

8.4 Phương pháp thống kê toán học 12

9 Đóng góp của đề tài 12

10 Cấu trúc luận văn 13

NỘI DUNG 14

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH 14

1.1 Năng lực giải quyết vấn đề 14

1.1.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 14

1.1.2 Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí 15

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.1.3 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề 16 1.1.4 Các giai đoạn giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí 17 1.2 Sử dụng máy vi tính hỗ trợ việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 18 1.2.1 Các trường hợp sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lí 19 1.2.2 Sử dụng máy vi tính hỗ trợ cho việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 21 1.3 Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 23 1.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 23 1.3.2 Hệ thống kỹ năng giải quyết vấn đề cần rèn luyện cho học sinh để bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí 26 1.4 Các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí với sự hỗ trợ của máy vi tính 27 1.4.1 Các biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí với sự hỗ trợ của máy vi tính 27 1.4.1.1 Biện pháp 1: Tạo động cơ, hứng thú tăng cường sự tham gia tích cực của học sinh vào quá trình giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính 28 1.4.1.2 Biện pháp 2: Định hướng học sinh huy động tri thức, tiếp cận, nhận biết các tình huống có vấn đề 30 1.4.1.3 Biện pháp 3: Định hướng học sinh phân tích thông tin, vấn đề và đề xuất các giả thuyết, chiến lược giải quyết vấn đề 31 1.4.1.4 Biện pháp 4: Định hướng học sinh thực hiện kế hoạch theo giải pháp

đã đề ra, điều chỉnh kế hoạch, thực hiện 32 1.4.2 Quy trình dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí với sự hỗ trợ của máy vi tính 33 1.5 Kiểm tra, tra đánh giá kết quả học tập của học sinh theo năng lực giải quyết vấn đề 35 1.6 Thực trạng về năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí 39 1.6.1 Thực trạng 39

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.6.2 Nguyên nhân 40

1.7 Kết luận chương 1 42

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BÀI DẠY HỌC THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH 44

2.1 Đặc điểm, cấu trúc nội dung kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 trung học phổ thông 44

2.1.1 Đặc điểm chung của chương “Cảm ứng điện từ” vật lí 11 trung học phổ thông 44

2.1.2 Cấu trúc và chuẩn kiến thức, kỹ năng chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 trung học phổ thông 45

2.1.3 Những thuận lợi, khó khăn trong tổ chức dạy chương “Cảm ứng điên từ’’ Vật lí 11 trung học phổ thông 48

2.1.4 Khả năng khắc phục những khó khăn trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 trung học phổ thông khi dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính 49

2.2 Quy trình khai thác và sử dụng máy vi tính trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 trung học phổ thông 50

2.2.1 Quy trình khai thác và sử dụng 50

2.2.2 Xây dựng kho tư liệu 51

2.2.3 Khai thác một số hình ảnh, video clip cụ thể hỗ trợ dạy thí nghiệm 53

2.3 Thiết kế một số giáo án chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 trung học phổ thông theo hướng bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh với sự hỗ trợ của máy vi tính 55

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 75

3.1 Mục đính và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 75

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 75

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 75

3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 76

3.2.1 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 76

Demo Version - Select.Pdf SDK

3.2.2 Nội dung của thực nghiệm sư phạm 76

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 76

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 76

3.3.2 Quan sát giờ học 77

3.3.3 Tiến hành kiểm tra, thu thập số liệu và xử lí kết quả 78

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 78

3.4.1 Nhận xét về tiến trình dạy học 78

3.4.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 79

3.5 Kết luận chương 3 85

KẾT LUẬN CHUNG 87

1 Kết quả đạt được của đề tài 87

2 Một số đề xuất, kiến nghị rút ra từ kết quả nghiên cứu 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ

DH

ĐC

GV GQVĐ

HS MVT PPDH PTDH QTDH SGK THPT

TN TNg TNSP

VĐ

Dạy học Đối chứng Giáo viên Giải quyết vấn đề Học sinh

Máy vi tính Phương pháp dạy học Phương tiện dạy học Qúa trình dạy học Sách giáo khoa Trung học phổ thông Thí nghiệm

Thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm Vấn đề

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

BẢNG

Bảng 3.1 Bảng số liệu hs được làm chọn mẫu TNg 77

Bảng 3.2 Bảng tổng kết điểm thưởng 80

Bảng 3.3 Bảng thống kê các điểm số (xi) của bài kiểm tra 81

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất 81

Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất lũy tích 82

Bảng 3.6 Bảng phân loại theo học lực của HS 82

Bảng 3.7 Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng 83

BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TNg 81

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân loại theo học lực của HS 82

SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1: Cấu trúc logic nội dung chương Cảm ứng điện từ 45

Sơ đồ 2.2: Biểu đạt logic của quá trình nhận thức khoa học chươngCảm ứng điện từ 46

Sơ đồ 2.3 Quy trình khai thác, sử dụng MVT hỗ trợ quá trình dạy học 51

HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ quy trình DH theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong DH Vật lí với sự hỗ trợ của MVT 35

Hình 2.1 Thí nghiệm trong việc hình thành định luật Len-xơ 54

Hình 2.2 Đồ thị biểu diễn suất điện động cảm ứng trong trường hợp hai cuộn dây khác nhau về số vòng 55

ĐỒ THỊ Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất 81

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 82

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Con người là nguồn lực của mọi nguồn lực Vì vậy, nó đóng vai trò thiết yếu trong quá trình phát triển kinh tế, xã hội, đưa nước ta tiến đến hội nhập với các nước trong khu vực và thế giới Đặc biệt, với sự phát triển như vũ bão của khoa học và công nghệ, đòi hỏi người lao động phải có trình độ học vấn cao, năng động, sáng tạo, biết tiếp nhận và xử lí thông tin để tìm ra giải pháp tốt nhất cho những vấn đề đặt ra trong lao động và thực tế cuộc sống Trước những yêu cầu đó thì ngành giáo dục phải đổi mới mới một cách mạnh mẽ và đồng bộ cả về nội dung lẫn phương pháp và PTDH Quan điểm xuyên suốt của đổi mới PPDH ở trường phổ thông được chỉ rõ trong Nghị quyết Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng lần thứ 2 khóa

VIII: “ Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ

một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học…” [7]

Chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010 có nêu: “Đổi mới và hiện đại hóa

PP giáo dục, chuyển từ truyền thụ kiến thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học PP tự học, tự thu nhận thông tin một cách có hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp, phát triển năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường tính tự chủ của HS trong quá trình học tập…” [2] Điều đó còn được thể hiện trong dự thảo chiến lược

phát triển giáo dục 2009 – 2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo “Giáo dục và đào tạo

phải góp phần tạo nên một thế hệ người lao động có tri thức, có đạo đức, có bản lĩnh trung thực, có tư duy phê phán, sáng tạo, có kĩ năng sống, kĩ năng giải quyết vấn đề và kĩ năng nghề nghiệp để làm việc hiệu quả trong môi trường toàn cầu hóa vừa hợp tác vừa cạnh tranh Điều này đòi hỏi phải có những thay đổi căn bản về giáo dục từ nội dung, PPDH đến việc xây dựng những môi trường giáo dục lành mạnh và thuận lợi giúp người học có thể chủ động, tích cực, kiến tạo kiến thức, phát triển kĩ năng và vận dụng những điều đã học vào cuộc sống…”[3]

Demo Version - Select.Pdf SDK

Để kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, và rèn luyện các thao tác tư duy cho HS trong quá trình dạy học đòi hỏi giáo viên phải

sử dụng các PTDH tích cực và tăng cường sử dụng các phương tiện hỗ trợ Trong

đó, MVT là một phương tiện đa năng có thể sử dụng ở hầu hết các khâu của QTDH Vật lí là môn học có tính khái quát cao, mang tính đặc thù riêng của khoa học, vật lí chứa đựng nhiều tiềm năng để bồi dưỡng và phát triển năng lực GQVĐ, bởi thực chất của học vật lí là học cách phát hiện và giải quyết các VĐ vật lí Cụ thể, khi DH các khái niệm, các định lí, định luật hay giải bài tập vật lí…, mỗi nhiệm vụ học tập đó có những đặc trưng riêng góp phần quan trọng trong việc bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS Mặt khác, vật lí là môn khoa học thực nghiệm, hầu hết kiến thức vật lí đều gắn với thực tế, nên việc ứng dụng công nghệ thông tin nói chung và MVT nói riêng vào dạy học vật lí là một hướng đi thích hợp và mang tính cấp thiết

Những kiến thức trong chương “Cảm ứng điện từ” là cơ sở của nhiều ứng dụng trong đời sống cũng như trong ngành khoa học kĩ thuật điện Đây là cơ sở tạo

ra những tình huống có vấn đề gần gũi với HS Mặt khác, trong phần này có nhiều quá trình, hiện tượng vật lí khá trừu tượng, nếu dạy chỉ dùng phấn bảng thì không thể bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS có hiệu quả Tuy nhiên, khi dạy học chương này nếu biết sử dụng PTDH, đặc biệt là MVT thì sẽ trực quan hóa được các hiện tượng vật lí, giúp cho HS cảm thấy hứng thú hơn trong học tập, đồng thời phát huy được năng lực GQVĐ của HS

Thực tế dạy hiện nay nói chung và DH vật lí nói riêng hầu hết GV chỉ chú trọng đến việc cung cấp khối lượng kiến thức cho HS hơn là tổ chức các hoạt động

DH theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS Trong khi đó yêu cầu đổi mới của Bộ Giáo dục và Đào tạo hiện nay là phải điều chỉnh từ tiếp cận nội dung chuyển dần sang hướng tiếp cận năng lực (HS làm được gì thông qua việc học)

Để đáp ứng những yêu cầu trên, đòi hỏi nhà trường phổ thông không chỉ dừng lại ở chỗ trang bị cho HS những kiến thức, kỹ năng đã được loài người tích lũy mà cần phải bồi dưỡng cho HS năng lực GQVĐ Trong đó, xu thế đưa HS vào thế giới thực, đặt HS trước những bài toán thực tế để HS tự giải quyết, qua

Demo Version - Select.Pdf SDK

đó giúp HS tự bồi dưỡng kiến thức, bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho bản thân, biến mình thành trung tâm của giáo dục là xu thế của thời đại đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm

Xuất phát từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: “Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn

đề cho học sinh trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT với sự hỗ trợ của máy vi tính ” làm đề tài nghiên cứu khoa học của mình

2 Lịch sử vấn đề

Xu thế đổi mới phương pháp DH theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho

HS đã được nhiều nước quan tâm nghiên cứu Vào đầu những năm 1970 và đầu những năm 1980 tại các trường đại học ở Minnesota của Mỹ nhiều giảng viên vật lí bắt đầu có mong muốn cải thiện việc giảng dạy của mình theo hướng bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho sinh viên, với mong muốn là hiểu được những khó khăn mà sinh viên gặp phải trong việc giải quyết các vấn đề về vật lí và điều này được thể hiện qua bài báo của nhóm tác giả McDermott & redish, “Physics Education Research”1999 [32] Có thể nói, việc nghiên cứu một cách có hệ thống về vấn đề bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu mới của nghiên cứu Giáo dục vật lí Và từ đây bắt đầu có nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu đến vấn đề bồi dưỡng năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí

như Thomas M Foster, (2000) “The development of students' problem-solving

skills from instruction emphasizing qualitative problem-solving” university of

Minnesota [30] Ngoài ra, còn có nhiều tác giả khác cũng quan tâm nghiên cứu đến vấn đề này như Larkin, Hambrick, D Z., & Engle,…

Ở Việt Nam, quan điểm dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực đã được Bộ Giáo dục triển khai vào đầu năm học 2013-2014 ở gần 2.000 trường tiểu học và ở các cấp học phổ thông, coi đây là nhiệm vụ trọng tâm từ năm học 2013 – 2014 đến nay Nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả như Lê Công Triêm, Trần Huy Hoàng, Huỳnh Trọng Dương, Trần Văn Thạnh, Nguyễn Đình Cương, Hồ Hữu Túy đã cho thấy vai trò quan trọng của thí nghiệm vật lí và các PTDH hiện đại vào trong QTDH: từ truyền thụ kiến thức; phát triển tư duy; rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo thực hành; ôn tập, củng cố; kiểm tra đánh giá tới việc rèn luyện những phẩm

Demo Version - Select.Pdf SDK