Tổ chức hoạt động dạy học chương “chất khí” vật lí 10 nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM PHẠM VĂN CHƠN TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Chuyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHẠM VĂN CHƠN

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

BỘ MÔN VẬT LÝ

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC

HUẾ, NĂM 2014

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, chưa từng công bố trong bất kì một công trình nào khác

Huế, tháng 10 năm 2014

Tác giả

Phạm Văn Chơn

Demo Version - Select.Pdf SDK

iii

thành luận văn.

trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đối với gia

hoàn thành luận văn này.

Tác giả Phạm Văn Chơn

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cam ơn iii

Mục lục 1

Danh mục các chữ viết tắt 4

Danh mục các bảng 5

Danh mục các biểu đồ 6

Danh mục các hình ảnh 6

MỞ ĐẦU 7

1 Lí do chọn đề tài 7

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 8

3 Mục tiêu của đề tài 11

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 11

5 Giả thuyết khoa học 11

6 Nhiệm vụ nghiên cứu 11

7 Phương pháp nghiên cứu 11

8 Đóng góp của luận văn 12

9 Cấu trúc luận văn 12

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 13

1.1 Dạy học giải quyết vấn đề 13

1.1.1 Cơ sở triết học, tâm lí học và giáo dục học của dạy học GQVĐ 13

1.1.2 Vấn đề và tình huống có vấn đề 14

1.1.3 Khái niệm và đặc trưng của dạy học giải quyết vấn đề 18

1.1.4 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề 19

1.1.5 Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề 22

1.1.6 Các điều kiện để triển khai dạy học giải quyết vấn đề 25

1.1.7 Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy GQVĐ 27

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.2 Các phương pháp định hướng hành động nhận thức của học sinh giải quyết

vấn đề, xây dựng tri thức mới trong dạy học Vật lí 30

1.2.1 Các phương pháp nhận thức được sử dụng trong tiến trình nhận thức khoa học 30

1.2.2 Các phương thức hành động nhận thức giải quyết vấn đề 32

1.3 Vận dụng dạy học GQVĐ trong các loại bài học Vật lí 39

1.3.1 Dạy học GQVĐ trong bài học xây dựng kiến thức mới 39

1.3.2 Dạy học GQVĐ trong bài học bài tập vật lí 40

1.3.3 Dạy học GQVĐ trong bài học thực hành thí nghiệm vật lí 42

1.4 Thực trạng áp dụng dạy học GQVĐ trong môn Vật lí ở trường THPT 43

1.4.1 Mục đích điều tra 43

1.4.2 Đối tượng điều tra 43

1.4.3 Kết quả điều tra 44

1.5 Kết luận chương 1 45

NỘI DUNG 46

Chương 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 NÂNG CAO THEO ĐỊNH HƯỚNG DHGQVĐ 46

2.1 Vị trí, đặc điểm chương “Chất khí” Vật lí 10 nâng cao 46

2.1.1 Mục tiêu dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 nâng cao 46

2.1.2 Cấu trúc chương trình chương “Chất khí” lớp 10 nâng cao 47

2.2 Chuẩn bị điều kiện cần thiết để triển khai dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 nâng cao theo định hướng DHGQVĐ 47

2.2.1 “Vấn đề hoá” nội dung dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 nâng cao 47

2.2.2 Mức độ vận dụng dạy học giải quyết vấn đề vào chương “Chất khí” Vật lí 10 nâng cao 49

2.3 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Chất khí” theo định hướng dạy học GQVĐ 51

2.3.1 Bài học xây dựng kiến thức mới 51

2.3.2 Bài học bài tập vật lí 58

2.4 Kết luận chương 2 65

Demo Version - Select.Pdf SDK

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 66

3.1 Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 66

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 66

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 66

3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 66

3.2.1 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 66

3.2.2 Nội dung của thực nghiệm sư phạm 66

3.3.2 Tiến hành thực nghiệm 67

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 67

3.4.1 Phân tích định tính 67

3.4.2 Phân tích định lượng 68

KẾT LUẬN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

DHGQVĐ : Dạy học giải quyết vấn đề

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Các mức độ của DHGQVĐ 23

Bảng 1.2 Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy học giải quyết vấn đề 28

Bảng 1.3 Sự tương tự giữa giải bài tập vấn đề của học sinh và nghiên cứu khoa học của nhà vật lí 41

Bảng 1.4 Hoạt động của giáo viên và học sinh trong bài học thực hành thí nghiệm vật lí 43

Bảng 1.5 Mức độ sử dụng phương pháp dạy học GQVĐ trong dạy học ở trường THPT 44

Bảng 1.6 Thái độ của học sinh đối với phương pháp dạy học giải quyết vấn đề 44

Bảng 1.7 Mức độ sử dụng phương pháp DHGQVĐ trong môn Vật lí ở trường THPT 44

Bảng 2.1 Phân phối chương trình chương“Chất khí”Vật lí 10 nâng cao 50

Bảng 2.2 Mức độ vận dụng dạy học GQVĐ cho chương “Chất khí” Vật lí 10 nâng cao 50

Bảng 3.1 Đặc điểm của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm 67

Bảng 3.2 Bảng thống kê các điểm số kết quả bài kiểm tra lần 1 69

Bảng 3.3 Bảng xếp loại kiểm tra lần 1 70

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất lần 1 71

Bảng 3.5 Bảng tham số thống kê lần 1 72

Bảng 3.6 Kết quả kiểm tra lần 2 73

Bảng 3.7 Bảng xếp loại kiểm tra lần 2 73

Bảng 3.8 Bảng phân phối tần suất lần 2 74

Bảng 3.9 Bảng tham số thống kê lần 2 76

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Trang

Biểu đồ 3.1 Biểu đồ xếp loại kiểm tra lần 1 70

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất lần 1 71

Biểu đồ 3.3 Biểu đồ xếp loại kiểm tra lần 2 74

Biểu đồ 3.4 Biểu đồ phân phối tần suất lần 2 75

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1 Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề 22

Hình 1.2 Vai trò của giáo viên và học sinh trong các giai đoạn của dạy học GQVĐ 29

Hình 1.3 Sơ đồ phương thức HĐNT giải quyết vấn đề phỏng theo con đường thực nghiệm 35

Hình 1.4 Sơ đồ phương thức hoạt động nhận thức giải quyết vấn đề phỏng theo con đường lí thuyết 38

Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc dạy học GQVĐ trong bài học bài tập vật lí 41

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc chương trình chương “Chất khí” lớp 10 nâng cao 47

Hình 2.2 Sơ đồ hình thành kiến thức bài Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt 52

Hình 2.3 Sơ đồ hình thành kiến thức tiết bài tập chương “Chất khí” 59

Demo Version - Select.Pdf SDK

MỞ ĐẦU

1.Lí do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thời đại của trí tuệ sáng tạo, tri thức nhân loại phát triển như vũ bão và thường xuyên đổi mới Giáo dục trong nhà trường ngày nay tập trung phát triển năng lực cho người học Đổi mới giáo dục đòi hỏi nhiều yếu tố, một trong những yếu tố quan trọng có tính quyết định là đổi mới phương pháp dạy học nhằm đào tạo thế hệ trẻ, chủ nhân tương lai của đất nước có năng lực tự học suốt đời, có năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề trong học tập, thực tiễn nghề nghiệp và cuộc sống hiện đại

Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới một cách mạnh mẽ, sâu sắc, toàn diện để đào tạo ra những con người

có đầy đủ phẩm chất, năng lực, kiến thức, đáp ứng được những yêu cầu của đất

nước trong tình hình mới

Luật giáo dục Việt Nam năm 2005, ghi rõ:” Mục tiêu của Giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các kỹ năng

cơ bản, phát tiển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân, chuẩn bị cho học sinh tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo

vệ Tổ quốc” (Điều 27: Mục tiêu Giáo dục phổ thông, trang 75) [8]

Để thực hiện mục tiêu trên, Luật giáo dục Việt Nam năm 2005 đã qui định rõ:” 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, từng môn học, bồi dưỡng năng lực tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú trong học tập cho học sinh”.(Luật giáo dục, Chương 2- mục 2, điều 28) [8]

Trong đổi mới phương pháp dạy học hiện nay, các nhà sư phạm đang quan tâm nghiên cứu vận dụng các phương pháp dạy học hiệu quả trong điều kiện thực tiễn ở nhà trường phổ thông Một trong những phương pháp dạy học có hiệu quả, đó

là dạy học giải quyết vấn đề Ưu điểm nổi bật của dạy học giải quyết vấn đề là khắc

Demo Version - Select.Pdf SDK

phục được những hạn chế của phương pháp dạy học truyền thống Nó có khả năng

to lớn về việc bồi dưỡng năng lực nhận thức, năng lực phát hiện và giải quyết vấn

đề trong hoạt động học tập và hoạt động thực tiễn; phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo của học sinh

Trong quá trình điều tra thực trạng, chúng tôi nhận thấy phương pháp dạy học giải quyết vấn đề được các giáo viên áp dụng trong các môn học nói chung và môn Vật lí nói riêngở các trường học còn hạn chế Phổ biến là thầy đọc trò chép, thuyết trình giảng giải xen kẽ với vấn đáp tái hiện biểu diễn trực quan minh họa Tuy nhiên bên cạnh đó cũng có những giáo viên vận dụng thành công các biện pháp tích cực phát huy được năng lực tư duy độc lập sáng tạo, năng lực trí tuệ của học sinh, trong đó có dạy học giải quyết vấn đề nhưng chủ yếu là trong các tiết thao giảng, các giờ dạy thi giáo viên dạy giỏi

Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề (GQVĐ) trong dạy học vật lí là một

tổ hợp nhiều phương pháp dạy học, là phương pháp dạy học tích cực để đổi mới phương pháp dạy học hiện nay

Chương “Chất khí” trong chương trình vật lí lớp 10 THPT có những nội dung kiến thức hết sức quan trọng, nền tảng của Nhiệt học

Với những lí do nêu trên, chúng tôi chọn đề tài:” Tổ chức hoạt động dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề”

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

2.1 Các nghiên cứu ở nước ngoài

Khái niệm “Dạy học giải quyết vấn đề” bắt nguồn từ thuật ngữ “Heuristics” - bản chất của nó là tìm tòi, phát hiện, phân tích các hiện tượng, sự kiện, tình huống

để giải các bài toán có chứa những khó khăn cần vượt qua Tư tưởng dạy học giải quyết vấn đề (DH GQVĐ) đã tồn tại trong lịch sử giáo dục hàng ngàn năm có trong các văn bản của các nhà giáo dục lỗi lạc thời cổ đại như: Socrate, Quintilian, Khổng Tử Ngày nay dạy học giải quyết vấn đề vẫn là một chủ đề hấp dẫn được các nhà khoa học và các nhà giáo có khuynh hướng đổi mới phương pháp dạy học quan tâm nghiên cứu, bàn luận

Demo Version - Select.Pdf SDK

Trong những năm 70 của thế kỷ XX dạy học GQVĐ được nghiên cứu ở Liên

Xô và các nước Đông Âu, các nhà nghiên cứu như Okon V.[14], Machiuskin A M [9], Kharlamop I F,[4] Crugliac M I.[1], Lecner I Ia.[6] Những nghiên cứu này đã phân tích các khía cạnh của dạy học nêu vấn đề như vai trò, ý nghĩa, cách thức tạo tình huống có vấn đề, các bước giải quyết vấn đề và những yêu cầu đối với giáo viên và học sinh trong dạy học nêu vấn đề Dạy học nêu vấn đề được các tác giả nhìn nhận như một phương pháp dạy học tích cực, góp phần phát triển tư duy, năng lực nhận thức và hình thành nên động cơ, thái độ, hứng thú cho học sinh trong quá trình dạy học

Okon V với công trình có giá trị về dạy học nêu vấn đề “Những cơ sở của dạy học nêu vấn đề”, trong đó ông đã đưa ra các khái niệm “vấn đề”, “tình huống có

vấn đề” “giải quyết vấn đề” và cho rằng một “vấn đề” bao giờ cũng bao gồm hai mặt: Cái đã biết và cái chưa biết, trong đó cái đã biết là điều kiện để đi đến cái chưa biết, cần tìm “Vấn đề” và “tình huống có vấn đề” là cơ sở cốt lõi của dạy học nêu vấn đề Ông đã đưa ra định nghĩa“Dạy học nêu vấn đề là tập hợp những hoạt động như tổ chức các tình huống có vấn đề, phát biểu vấn đề, kiểm tra phép giải đó và cuối cùng điều khiển quá trình hệ thống hóa, củng cố những kiến thức đã thu được” [14] Công trình nghiên cứu của Okon đã làm sáng tỏ lý luận về dạy học nêu vấn đề, với hệ thống thực nghiệm, mở ra khả năng áp dụng rộng rãi trong các nhà trường và cho các môn học

Một công trình nghiên cứu kha nổi tiếng thời đó của Machiuskin A.M đó là

“Các tình huống có vấn đề trong tư duy và dạy học” Ông đã nghiên cứu, phân tích

các tình huống có vấn đề qua đó trình bày quan niệm về dạy học nêu vấn đề: “Dạy học nêu vấn đề chỉ nổi lên thành một trong các kiểu và một trong các giai đoạn của dạy học Dạy học nêu vấn đề thuộc vào giai đoạn đầu của sự hình thành vận động Với ý nghĩ đó, tính nêu vấn đề trong dạy học phải được hiểu trước hết là một giai đoạn cần thiết trong quá trình hình thành hành động, trong quá trình lĩnh hội tri thức” [9]

Như vậy, quan điểm dạy học GQVĐ, dạy học tích cực hóa hoạt động của học sinh, dạy học xuất phát từ nhu cầu, lợi ích của người học đều có chung một ý

Demo Version - Select.Pdf SDK

tưởng là giúp người học trở thành những người lao động có năng lực sáng tạo, có thể phát hiện và giải quyết các tình huống phức tạp nảy sinh trong cuộc sống thực tế

2.2 Các nghiên cứu trong nước

Những năm gần đây, trong xu thế đổi mới phương pháp dạy học ở các trường phổ thông, đã có nhiều công trình nghiên cứu về DHGQVĐ cho các môn khoa học

cơ bản như toán học, ngữ văn, sinh vật, vật lý, hóa học

Cũng trong giai đoạn này đã có các luận án tiến sĩ về dạy học nêu vấn đề ta

có thể kể đến các tác giả sau đây:

- “Cải tiến phương pháp dạy học toán với yêu cầu tích cực hóa hoạt động học tập theo hướng giúp học sinh phát hiện và giải quyết vấn đề” của Nguyễn Lan

Phương [19], tác giả đã đưa ra qui trình dạy học GQVĐ gồm 3 giai đoạn: Phát hiện vấn đề, Giải quyết vấn đề, kiểm tra và vận dụng Qua đó tác giả đưa ra 7 biện pháp tích cực hóa tư duy của học sinh trong quá trình phát hiện vấn đề, 10 biện pháp trong quá trình GQVĐ và 8 biện pháp trong giai đoạn vận dụng kiến thức

- Ngô Diệu Nga với đề tài ”Nghiên cứu và xây dựng tình huống dạy học theo hướng phát triển năng lực tự chủ chiếm lĩnh tri thức và tư duy khoa học kỹ thuật của học sinh khi dạy phần “Quang học” ở lớp 8 trung học cơ sở”[12], tác giả đã

xây dựng được một hệ thống tình huống dạy học và tiến trình dạy học với các tình huống đó nhằmphát triển năng lực tự chủ chiếm lĩnh tri thức và tư duy kỹ thuật của học sinh

- “Xây dựng và sử dụng tình huống sư phạm trong dạy học phần lý luận giáo dục ở trường sư phạm” luận án tiến sĩ giáo dục học của tác giả Bùi thị Mùi [11], tác

giả đã đưa ra các tình huống để vận dụng trong dạy học phần lý luận giáo dục và qui trình sử dụng tình huống gồm 3 bộ phận:1/ Qui trình chuẩn bị; 2/ Qui trình tổ chức thực hiện; 3/Qui trình tổng kết

- “Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề theo cách tiếp cận GQVĐ ở tiểu học”

luận án của tác giả Dương Dáng Thiên Hương [3] Dựa trên các căn cứ khoa học nhờ sự tương tác giữa thầy và trò, môi trường, mối quan hệ giữa dạy học và phát triển, nội dung dạy học và mô hình GQVĐ tác giả đã nghiên cứu và đề xuất 4 qui trình dạy học theo tiếp cận GQVĐ cho học sinh tiểu học

Demo Version - Select.Pdf SDK