Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK vật lý 10 theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh

27 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” SGK VẬT LÍ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ

LÝ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH

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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

HÀ NỘI, 2018

LÝ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH

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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn khoa học TH.S LÊ THỊ XUYẾN

HÀ NỘI, 2018

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu trường Trung học Phổ thông Nam Sách, các thầy cô giáo chủ nhiệm và bộ môn cùng toàn thể tập thể lớp

10 A5 đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và các bạn sinh viên K40B Sư phạm Vật lý đã động viên giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn

Tác giả

Vương Thị Huyền

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của tôi Các số

liệu, kết quả nêu trong khóa luận là trung thực và chưa được công bố trong

các công trình khác Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu

trách nhiệm về đề tài của mình

Người cam đoan

Vương Thị Huyền

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 2

3 Giả thuyết khoa học của đề tài 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 3

6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài 3

7 Dự kiến đóng góp của đề tài 3

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆP CỦA HỌC SINH 5

1.1 Năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học Vật lí 5

1.1.1 Khái niệm năng lực 5

1.1.2 Khái niệm năng lực thực nghiệm 5

1.1.3 Cấu trúc của năng lực thực nghiệm 6

1.1.4 Biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm 9

1.2 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 17

1.2.1 Khái niệm dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 17

1.2.2 Các giai đoạn của tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 18

1.2.3 Cơ hội phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề 20

1.3.2 Phương pháp điều tra 23

1.3.3 Kết quả điều tra 24

1.4 Kết luận chương 1 27

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” SGK VẬT LÍ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 28

2.1.2 Mục tiêu dạy học của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” –

SGK Vật lí 10 29

2.2 Tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10 30

2.2.1 Tiến trình dạy học bài 17: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG 30

2.2.1.1 Mục tiêu 30

2.2.1.2 Chuẩn bị 30

2.2.1.3 Sơ đồ logic tiến trình dạy học 30

2.2.1.4 Tiến trình dạy học 34

2.2.2 Tiến trình dạy học bài 18: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH MOMEN LỰC 45

2.2.2.1 Mục tiêu 45

2.2.2.2 Chuẩn bị 45

2.2.2.3 Sơ đồ tiến trình dạy học 46

2.2.2.4 Tiến trình dạy học 50

2.3 Kết luận chương 2 56

CHƯƠNG 3: DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 57

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 57

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 57

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 57

3.4 Dự kiến thực nghiệm sư phạm 57

3.5 Kết luận chương 3 58

KẾT LUẬN CHUNG 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu DH GQVĐ 18 Hình 1.2: Hình ảnh TN xây dựng quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng

PH-quy 33 Hình 1.3: Hình ảnh TN xây dựng khái niệm momen lực 47

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 1.1: Các thành tố của NLTN 8 Bảng 1.2: Các tiêu chí và mức độ đánh giá của thành tố năng lực xác định vấn

đề nghiên cứu và đưa ra dự đoán, giả thuyết 13 Bảng 1.3: Các tiêu chí và mức độ đánh giá của các thành tố năng lực thiết kế phương án TN 14 Bảng 1.4: Các chỉ tiêu và mức độ đánh giá của thành tố năng lực tiến hành

TN 15 Bảng 1.5: Các tiêu chí và mức độ đánh giá của thành tố năng lực xử lí, phân tích và trình bày kết quả, rút ra kết luận 16

Do vậy, mục tiêu của giáo dục phổ thông hướng tới là dạy học phải phát huy được tính tích cực, tự giác, chủ động và sáng tạo cho học sinh Điều này đã được khẳng định trong điều 28.2 Luật giáo dục: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo cho học sinh; phù hợp với đặc điểm 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; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh…” [8]

Tuy nhiên, thực trạng dạy học Vật lí ở các trường THPT hiện nay còn mang nặng tính chất truyền thống, giáo viên chỉ chú trọng giảng giải, truyền thụ kiến thức một chiều, minh họa và thông báo kiến thức có sẵn; còn học sinh chỉ tiếp thu kiến thức một cách thụ động, vẫn chưa chú trọng khai thác các phương tiện dạy học và thí nghiệm trong dạy học

Đối với môn Vật lí nói riêng, là môn học đòi hỏi học sinh không chỉ hiểu bản chất, nội dung của các định luật, hiện tượng… mà cần phải biết vận dụng kiến thức này vào thực tiễn Trong chương trình Vật lí phổ thông, nhiều khái niệm Vật lí và hầu hết các định luật được hình thành bằng con đường thực nghiệm Thông qua thực nghiệm, chúng ta xây dựng được những biểu

2

tượng cụ thể về sự vật và hiện tượng mà không một lời lẽ nào có thể mô tả đầy đủ được Khi xây dựng các kiến thức bằng con đường thực nghiệm thì học sinh sẽ có thời gian suy ngẫm, liên hệ kiến thức với thực tế nhiều hơn, đa dạng hơn, rèn luyện được năng lực sáng tạo, năng lực thực nghiệm,… Liên quan đến phát triển năng lực thực nghiệm đã có rất nhiều công trình nghiên cứu phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh như: tác giả Đinh Anh Tuấn [4] đã đề xuất và sử dụng được các biện pháp bồi dưỡng năng lực thực nghiệm, các quy trình bồi dưỡng năng lực thực nghiệm trong dạy học chương

“Cảm ứng điện từ” Vật lí 11, tác giả Chu Đình Đức [3] đã xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm Quang hình Vật lí 11 trong quá trình dạy học để bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh,…nhưng chưa có nhiều công trình nghiên cứu phát triển năng lực thực nghiệm qua việc thiết kế tiến trình dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10

Các kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10 đóng vai trò quan trọng trong chương trình Vật lí ở THPT và có nhiều nội dung phù hợp cho việc thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh

Xuất phát từ những vấn đề trên, với mong muốn đóng góp một phần nhỏ của mình vào phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh, tôi chọn đề tài: “Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lý 10 theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh”

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh

3 Giả thuyết khoa học của đề tài

3

Nếu thiết kế được tiến trình dạy một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10 theo dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề thì có thể phát triển được năng lực thực nghiệm của học sinh

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Năng lực thực nghiệm của học sinh trong hoạt động dạy và học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10 THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Hệ thống hóa cơ sở lí luận về năng lực, năng lực thực nghiệm, phát triển năng lực thực nghiệm, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

- Điều tra cơ sở thực tiễn

- Phân tích mục tiêu dạy học, cấu trúc và nội dung của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10

- Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10 theo dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của HS

- Dự kiến thực nghiệm sư phạm để để kiểm chứng, đánh giá và hoàn thành tiến trình đã soạn

6 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

- Phương pháp nghiên cứu lí luận

- Phương pháp điều tra

- Phương pháp chuyên gia

7 Dự kiến đóng góp của đề tài

- Hệ thống hóa cơ sở lí luận về năng lực, năng lực thực nghiệm, phát triển năng lực thực nghiệm, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

- Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10 theo dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề nhằm phát triển năng lực thực nghiệm của HS

4

8 Cấu trúc của khóa luận

Ngoài phần mục lục, phần mở đầu, phần kết luận và phần phụ lục, nội dung của khóa luận gồm 3 chương:

- Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc thiết kế tiến trình dạy học Vật lí theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh

- Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trung học phổ thông

- Chương 3: Dự kiến thực nghiệm sư phạm

5

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆP CỦA HỌC SINH

1.1 Năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học Vật lí

1.1.1 Khái niệm năng lực

Theo OECD đã xác định: “Năng lực là khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” 28, tr.12 [11]

Theo chương trình phổ thông tổng thể (2017): “Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,… thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể.” [1]

Theo từ điển Giáo dục học (Bùi Hiền, 2013): “Năng lực là khả năng được hình thành hoặc phát triển cho phép một con người đạt thành công trong một hoạt động thể lực, trí lực hoặc nghề nghiệp” [2]

Khái niệm năng lực được hiểu theo nhiều cách khác nhau song chúng đều chỉ ra được năng lực thể hiện qua hành động, đánh giá năng lực qua quá trình và kết quả thực hiện hoạt động Do đó, trong khóa luận này, tôi đưa ra khái niệm về năng lực như sau: Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động khi giải quyết vấn đề trong một bối cảnh nhất định nhờ vận dụng hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân khác Năng lực của cá nhân được đánh giá qua phương thức và kết quả hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết vấn đề của thực tiễn

1.1.2 Khái niệm năng lực thực nghiệm

6

Theo Từ điển Giáo dục học (Bùi Hiền, 2013): “Thực nghiệm là phương pháp nghiên cứu khoa học nhằm theo dõi, quan sát, kiểm tra, đánh giá kết quả thu được theo giả thuyết đã nêu bằng cách tạo ra những điều kiện nhất định cho sự vật, hiện tượng được đưa vào thử.”[2]

Trong Từ điển Tiếng Việt khái niệm thực nghiệm được định nghĩa là:

“Thực nghiệm là tạo ra những biến đổi nào đó ở sự vật quan sát nhằm nghiên cứu những hiện tượng nhất định, kiểm tra một ý kiến hoặc gợi ra những ý kiến mới.” [5]

Như vậy, các năng lực khác nhau sẽ có cơ hội thể hiện qua các hoạt động khác nhau, ví dụ: năng lực ngôn ngữ thể hiện qua hoạt động giao tiếp, NLTN được thể hiện qua các hoạt động thực nghiệm Vì vậy, trong đề tài này, tôi đưa ra định nghĩa NLTN như sau: NLTN là khả năng thực hiện thành công hoạt động thực nghiệm (đề xuất phương án TN khả thi, tiến hành TN, chế tạo các dụng cụ TN ) khi giải quyết vấn đề trong một bối cảnh nhất định nhờ vận dụng hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân khác NLTN của cá nhân được đánh giá qua phương thức và kết quả hoạt động thực nghiệm của cá nhân đó khi giải quyết vấn đề của thực tiễn

1.1.3 Cấu trúc của năng lực thực nghiệm

Những kiến thức Vật lí được xây dựng hầu hết dựa vào TN hoặc được kiểm tra bằng TN HS sẽ được hình thành và phát triển các năng lực thông qua việc học môn Vật lí, trong đó có NLTN

Trong khóa luận này, tôi sử dụng quan điểm của tác giả Schreiber, N., Theyssen, H.& Schecker,H [10] để đi phân tích các các năng lực thành phần của NLTN:

Năng lực thực nghiệm gồm những năng lực thành phần sau:

- Năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra dự đoán giả thuyết

7

- Năng lực thiết kế các phương án TN

- Năng lực tiến hành phương án TN đã thiết kế

- Năng lực xử lí, phân tích và trình bày kết quả

Chúng tôi có thể cụ thể hóa cấu trúc của các tác giả trên và đưa

ra quan niệm về các thành tố của NLTN như sau:

Thành tố năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra dự đoán, giả thuyết

Giả thuyết là những câu trả lời cho những câu hỏi cần nghiên

cứu, khi người nghiên cứu quan sát các hiện tượng, TN

Năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra dự đoán, giả

thuyết là khả năng HS đặt ra những câu hỏi về sự kiện vật lí xung

quanh vấn đề cần nghiên cứu, đưa ra những nhận định sơ bộ hay kết

luận giả định có giá trị về bản chất của sự vật bằng các kiến thức, kinh

nghiệm, của từng HS HS cần lựa chọn được các dự đoán, giả thuyết

hợp lí và tiến hành TN để kiểm tra dự đoán, giả thuyết hay nghiệm lại

kết quả đã suy luận từ lí thuyết

Thành tố năng lực thiết kế các phương án TN

Năng lực thiết kế các phương án TN là khả năng HS đề xuất

được các phương án TN, lựa chọn được các phương án TN khả thi, từ

đó lập được kế hoạch tiến hành TN đã thiết kế một cách chi tiết bằng

các kiến thức, kinh nghiệm của bản thân mỗi HS

Thành tố năng lực tiến hành phương án TN

Năng lực tiến hành phương án TN là khả năng HS sử dụng

phương án TN đã đề ra để lựa chọn các dụng cụ, thiết bị phù hợp, các

thao tác kĩ thuật để tiến hành TN, kiểm tra thiết bị TN, phát hiện sai sót

và sửa chữa, tiến hành được TN, đồng thời có khả năng quan sát và xử

lí kết quả một cách khoa học

8

Năng lực xử lí, phân tích và trình bày kết quả, rút ra kết luận

Năng lực xử lí, phân tích và trình bày kết quả, rút ra kết luận là khả năng HS xử lí số liệu bằng các phép toán, bảng biểu, đồ thị, để biểu diễn được mối quan hệ giữa các đại lượng thực nghiệm, phân tích mối quan hệ giữa các đại lượng đó để biện luận được tính đúng đắn của kết quả TN, từ đó rút ra quy luật và đưa ra kết luận có giá trị về mặt khoa học HS phải tiến hành biện luận kết quả, tự đánh giá và cải tiến phép đo trong quá trình TN

Như vậy, cấu trúc của NLTN có thể bao gồm các thành tố như sau:

1.1: Đặt ra những câu hỏi về sự kiện

vật lí xung quanh vấn đề cần nghiên cứu

1.2: Phát biểu được vấn đề cần

nghiên cứu

1.3: Đề xuất và lựa chọn được các dự

đoán, giả thuyết hợp lí

Năng lực thiết kế các phương án

TN (TT2)

2.1: Đề xuất được các phương án TN 2.2: Lựa chọn được phương án TN

sót và sửa chữa

9

3.4: Tiến hành được TN 3.5: Quan sát hiện tượng diễn ra, thu

thập và ghi lại kết quả TN

Năng lực xử lí, phân tích và trình

bày kết quả TN

(TT4)

4.1: Xử lí được kết quả TN 4.2: Biểu diễn được kết quả TN dưới

Biện pháp 1: Tăng cường sử dụng TN trong DH

Khi tăng cường các TN trong DH, HS không chỉ có cơ hội quan sát mà còn có cơ hội tiếp xúc trực tiếp với các dụng cụ TN, lựa chọn, sắp xếp, đo đạc

và xử lí số liệu, giúp HS thành thạo trong sử dụng các thiết bị TN, nắm vững các chức năng của các dụng cụ TN,… Nhờ đó mà tạo điều kiện thuận lợi cho

sự hình thành và phát triển các thành tố NLTN như: 3.1, 3.5, 4.1

Ngoài ra, việc tăng cường sử dụng TN trong DH sẽ giúp HS có thêm niềm tin và động lực vào việc tự lực tiến hành những TN Từ chỗ đơn giản là bắt chước hay làm TN dưới sự hướng dẫn của GV theo phương án TN cho trước Từ đó, sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành và phát triển các thành tố NLTN như: 1.1, 1.3, 2.1, 2.2, 3.2, 3.3, 4.4

Biện pháp 2: Tăng cường cho HS giải thích các hiện tượng trong tự nhiên trong quá trình học tập

GV tăng cường giao cho HS các nhiệm vụ có ứng dụng các nguyên tắc vật lí vào việc giải thích các hiện tượng tự nhiên, giải thích các nguyên tắc hoạt động của một số thiết bị trong đời sống Qua đó không những tạo cho HS

10

có niềm tin và động lực trong việc khám phá tri thức, thế giới xung quanh, tự tin hơn và sẵn sàng thực hiện các nhiệm vụ tiếp theo mà các kĩ năng về sử dụng ngôn ngữ vật lí, kĩ năng vận dụng các kiến thức vào thực tế, kĩ năng sử dụng kiến thức liên quan,… để xác định rõ được các vấn đề cần nghiên cứu tức phát triển thành tố năng lực 1.1, 1.2, từ đó sẽ tạo điều kiện hình thành và phát triển thành tố năng lực 1.3

Biện pháp 3: Tổ chức cho HS các cuộc thi vật lí như giải thích, chế tạo, sửa chữa,… các dụng cụ thí nghiệm dựa trên các nguyên tắc vật lí

NLTN của HS sẽ được hoàn thiện và phát triển nếu được vận dụng vào đời sống thông qua việc quan sát, giải thích, chế tạo và sửa chữa dụng cụ TN Các TN trong DH phần lớn là do GV thực hiện và không phải HS nào cũng có

cơ hội thực hiện TN vì thời gian mỗi tiết học là rất hạn chế Vì vậy, để tạo điều kiện cho hầu hết HS được rèn luyện NLTN, GV cần tổ chức các cuộc thi vật lí cho HS có cơ hội thỏa sức giải thích, chế tạo, sửa chữa,… các dụng cụ

có ứng dụng các nguyên tắc vật lí Qua đó, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển thành tố năng lực 1.2, 1.3, 2.1, 2.2, 2.3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 4.1, 4.2, 4.3 và 4.4

Biện pháp 4: Thường xuyên sử dụng các phương pháp DH tích cực trong DH

Khi thường xuyên sử dụng các phương pháp DH tích cực sẽ giúp cho mối quan hệ của thầy trò trở nên gần gũi hơn thông qua việc giải quyết các tình huống liên quan đến nội dung học và vấn đề về thực tiễn cuộc sống, tạo điều kiện thuận lợi cho HS khi xác định vấn đề cần nghiên cứu, đưa ra dự đoán, giả thuyết một cách chính xác hơn

Ví dụ như trong DH PH-GQVĐ, HS có thể phát huy tối đa khả năng như đề xuất, phát hiện vấn đề, giải quyết vấn đề,… để phát triển NLTN cho

HS

11

Đối với HS, khi GV dạy học bằng phương pháp giảng dạy tích cực, HS được chia sẻ những kiến thức và kinh nghiệm của mình đồng thời bổ sung những kiến thức kinh nghiệm không chỉ từ GV mà còn từ các bạn xung quanh DH bằng phương pháp giảng dạy tích cực chính là tìm mọi cách giúp

HS chủ động trong việc học, cho HS được làm việc, được khám phá tiềm năng của chính mình Qua đó, tạo điều kiện thuận lợi khi HS chủ động tự đề

ra các phương án TN hay tiến hành các phương án TN,… tức dần hình thành

Đánh giá kết quả học tập là quá trình thu thập thông tin, phân tích, xử lí thông tin, giải thích thực trạng việc đạt mục tiêu giáo dục, tìm hiểu nguyên nhân và có những biện pháp mang tính sư phạm giúp HS học tập ngày một tiến bộ và hình thành được các năng lực chuyên biệt

Như vậy, để thực hiện tốt việc đổi mới cách thức kiểm tra đánh giá theo hướng chú trọng phát triển NLTN, GV cần:

- Trong các lần kiểm tra đánh giá, GV cần tăng cường các câu hỏi, các bài tập TN,… đòi hỏi HS phải vận dụng linh hoạt các kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm thực tế để giải quyết vấn đề Qua đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành và phát triển các thành tố năng lực như: 1.1, 1.3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4

- GV cần đa dạng hóa các hình thức kiểm tra đánh giá bằng cách sử dụng kết hợp nhiều hình thức như đánh giá quá trình và đánh giá kết quả, từ

đó sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho các em trong việc phát triển các thành tố năng lực như: 4.1, 4.2, 4.3 và 4.4

Khi tham gia vào Câu lạc bộ Vật lí, các em có thể học tập lẫn nhau, phát triển các năng lực còn thiếu không chỉ kiến thức Vật lí mà còn các kiến thức liên quan, phát triển năng lực hợp tác, kĩ năng xử lí thông tin, NLTN,… Nhờ đó sẽ tạo điều kiện cho các thành tố năng lực như: 4.1 và 4.3 phát triển

1.1.5 Đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phồ thông

Để đánh giá đúng năng lực người học, cần phải xác định được hệ thống năng lực chung và năng lực chuyên ngành, xác định được các thành tố cấu thành năng lực và lựa chọn được những công cụ phù hợp để đánh giá, sao cho

có thể đánh giá được tối đa các mức độ thể hiện của năng lực

Trong bài khóa luận này, tôi sẽ trình bày đánh giá NLTN của HS trong

DH Vật lí ở trường phổ thông qua các thành tố năng lực như sau:

Thành tố năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra dự đoán, giả thuyết

13

Bảng 1.2: Các tiêu chí và mức độ đánh giá của thành tố năng lực xác

định vấn đề nghiên cứu và đưa ra dự đoán, giả thuyết

Tiêu chí đánh

giá

Mức độ đánh giá Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3

lí xung quanh vấn

đề cần nghiên cứu

Đặt ra được những câu hỏi về

sự kiện vật lí xung quanh vấn

đề cần nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của

GV

Tự đặt ra được những câu hỏi về

sự kiện vật lí xung quanh vấn

đề cần nghiên cứu

Phát biểu được

vấn đề cần nghiên

cứu

Không phát biểu được vấn đề cần nghiên cứu

Phát biểu được vấn đề cần nghiên cứu dưới sự hướng dẫn của

GV

Tự phát biểu được vấn đề cần nghiên cứu

Đề xuất và lựa

chọn các dự

đoán, giả thuyết

Không đề xuất và lựa chọn được các dự đoán, giả thuyết

Đề xuất và lựa chọn được các dự đoán, giả thuyết dưới sự hướng dẫn của GV

Tự đề xuất và lựa chọn được các dự đoán, giả thuyết bằng kiến thức và kinh nghiệm của bản thân

14

Thành tố năng lực thiết kế các phương án TN

Bảng 1.3: Các tiêu chí và mức độ đánh giá của các thành tố năng lực thiết

án TN

Đề xuất được các phương án TN dưới sự hướng dẫn của GV

Tự đề xuất được các phương án

án TN có thể triển khai dựa trên điều kiện học tập

Lựa chọn được các phương án

TN có thể triển khai dựa trên điều kiện học tập dưới

sự hướng dẫn của

GV

Tự lựa chọn được các phương án có thể triển khai dựa trên điều kiện học tập

Lập được kế hoạch tiến hành

TN đã thiết kế một cách chi tiết dưới sự giúp đỡ của GV

Tự lập được kế hoạch tiến hành

TN đã thiết kế một cách chi tiết

và phù hợp nhất

có thể triển khai dựa trên điều kiện học tập

TN

Lựa chọn đúng dụng cụ, thiết bị

TN dưới sự hướng dẫn của

GV

Tự lựa chọn đúng các dụng cụ, thiết

bị TN phù hợp với hoàn cảnh

Lắp ráp được

thiết bị TN

Không lắp ráp được các thiết bị

TN

Lắp ráp được chính xác các thiết bị TN dưới

sự hướng dẫn của

GV

Tự lắp ráp được chính xác các thiết bị TN chính xác

Kiểm tra thiết bị,

phát hiện sai sót

và sửa chữa

Không kiểm tra, phát hiện và sửa chữa được những sai sót

Kiểm tra thiết bị, phát hiện và sửa chữa được những sai sót dưới sự hướng dẫn của

GV

Tự kiểm tra thiết

bị, phát hiện và sửa chữa được những sai sót đơn giản, thông thường

Tiến hành được

TN

Không tiến hành được TN

Tiến hành được chính xác các thao tác TN dưới

sự hướng dẫn của

GV

Tự tiến hành được chính xác các thao tác TN

Quan sát hiện Quan sát hiện Quan sát được Quan sát, thu

và chưa ghi lại được kết quả TN

hiện tượng diễn

ra, thu thập, ghi lại được kết quả

TN và giải thích được các hiện tượng diễn ra dưới sự hướng dẫn của GV

thập, ghi lại được kết quả TN và giải thích được hiện tượng diễn

ra một cách chính xác

Năng lực xử lí, phân tích và trình bày kết quả, rút ra kết luận

Bảng 1.5: Các tiêu chí và mức độ đánh giá của thành tố năng lực xử lí,

phân tích và trình bày kết quả, rút ra kết luận

Tiêu chí đánh giá Mức độ đánh giá

Xử lí được kết

quả TN

Không xử lí được kết quả TN

Xử lí được kết quả TN và tính toán được sai số dưới sự hướng dẫn của GV

Tự xử lí được kết quả TN và tính toán được sai số của TN chính xác

Biểu diễn kết quả

sự hướng dẫn của

GV

Tự biểu diễn kết quả đo được

TN và kết luận

Biện luận được tính đúng đắn của kết quả TN và kết luận rút ra từ kết

Tự biện luận được tính đúng đắn của kết quả

TN và kết luận

17

quả TN rút ra từ kết quả

TN

quả TN dưới sự hướng dẫn của

Đánh giá và trình bày được cách cải tiến phép đo dưới

sự hướng dẫn của

GV

Tự đánh giá và thực hiện cải tiến phép đo sau khi tiến hành xong

TN

1.2 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

1.2.1 Khái niệm dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

Theo V Okon: DH PH-GQVĐ dưới dạng chung nhất là toàn bộ

các hoạt động như tổ chức các tình huống có vấn đề, phát hiện và biểu

đạt (nêu ra) các vấn đề (tập cho HS quen dần để tự làm lấy công việc

này), chú ý giúp đỡ cho HS những điều cần thiết để GQVĐ, kiểm tra

các cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo quá trình hệ thống hóa và

củng cố các kiến thức đã tiếp thu được [12]

Theo I.Ia.Lecne cho rằng: DH PH-GQVĐ là phương pháp DH

trong đó HS tham gia một cách hệ thống vào quá trình giải quyết các

vấn đề và các bài toán có vấn đề được xây dựng theo nội dung tài liệu

học trong chương trình [7]

Theo I.F.Kharlamov: DH PH-GQVĐ là sự tổ chức quá trình DH

bao gồm việc tạo ra các tình huống có vấn đề trong giờ học, kích thích

ở HS nhu cầu giải quyết những vấn đề nảy sinh, lôi cuốn các em vào

hoạt động nhận thức tự lực nhằm nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo

mới, phát triển tính tích cực trí tuệ và hình thành cho họ năng lực thông

hiểu và chiếm lĩnh thông tin khoa học mới [6]

18

Trên cơ sở xem xét các định nghĩa về DH PH-GQVĐ của một số nhà lí luận DH như V.Okon hay I.Ia.Lecne, tôi nhận thấy rằng hai định nghĩa này không khác nhau về bản chất, họ đề coi phương pháp DH PH-GQVĐ là việc

tổ chức quá trình DH bằng cách sáng tạo các tình huống có vấn đề, tạo ra ở

HS nhu cầu PH-GQVĐ nảy sinh, lôi cuốn HS tự lực trong hoạt động nhận thức

1.2.2 Các giai đoạn của tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

Dựa theo tiến trình xây dựng kiến thức trong nghiên cứu khoa học, tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu DH PH-GQVĐ trong môn Vật lý như sau: [9]

1 Làm nảy sinh VĐ cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ

kiến thức cũ, kinh nghiệm, bài tập, truyện kể lịch sử

2 Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

3 Giải quyết vấn đề:

- Suy đoán giải pháp GQVĐ: Nhờ con đường lí thuyết hoặc con đường thực

nghiệm

- Thực hiện giải pháp đã suy đoán

4 Rút ra kết luận (Kiến thức mới)

5 Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

Hình 1.1: Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu DH PH-GQVĐ

- Giai đoạn 2: Phát biểu VĐ cần giải quyết (Câu hỏi cần trả lời): HS tự lực hoặc được sự hướng dẫn của GV phát biểu VĐ cần giải quyết (nêu câu hỏi cần trả lời, câu trả lời là nội dung kiến thức mới cần xây dựng)

- Giai đoạn 3: Giải quyết VĐ:

+ Suy đoán giải pháp GQVĐ: Với sự hướng dẫn của GV,

HS trao đổi, thảo luận, suy đoán biện pháp GQVĐ (lựa chọn, đề xuất

thiết bị, dụng cụ, mô hình từ những kiến thức sẵn có để xây dựng

tìm ra VĐ cần nghiên cứu)

+ Thực hiện giải pháp đã suy đoán từ những con đường lí

thuyết hoặc thực nghiệm: HS thực hiện các giải pháp GQVĐ đã đề

xuất, rút ra kết luận logic về cái cần tìm, thiết kế phương án thí

nghiệm, tiến hành thí nghiệm và xử lí kết quả thí nghiệm, rút ra kết

luận về VĐ nghiên cứu

- Giai đoạn 4: Rút ra kết luận (Kiến thức mới):

+ Dưới sự hướng dẫn của GV, HS phải xem xét sự phù hợp

giữa kết luận có được nhờ suy luận lí thuyết với kết luận có được từ

các dữ liệu thực nghiệm

+ Khi có sự phù hợp giữa hai kết luận này thì quy nạp chấp

nhận kết quả tìm được Kết luận tìm được trở thành kiến thức mới

Khi không có sự phù hợp giữa hai kết luận này thì xem lại giai đoạn

3

+ GV chính xác hóa, bổ sung, thể chế hóa kiến thức mới

20

- Giai đoạn 5: Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo: Trên cơ sở vận dụng kiến thức mới đã thu hoạch được để giải thích, tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm, lại đi tới phạm vi áp dụng của các kiến thức đã xây dựng được và dẫn tới xây dựng những kiến thức mới

1.2.3 Cơ hội phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

* Giai đoạn 1 và giai đoạn 2:

- Giai đoạn 1 thường bắt đầu từ một tình huống có tiềm ẩn vấn đề, sau các câu hỏi và các phân tích tình huống HS sẽ phát hiện vấn đề Ở giai đoạn 2,

HS sẽ đi phát biểu vấn đề cần nghiên cứu

- Trong 2 giai đoạn này nếu GV sử dụng các TN đơn giản, các hiện tượng tự nhiên, kể truyện lịch sử,…rồi yêu cầu HS đặt các câu hỏi, thu thập

và phân tích các dữ liệu để phát hiện vấn đề cần nghiên cứu, đồng thời yêu cầu HS phát biểu vấn đề thì các thành tố năng lực 1.1, 1.2, 3.5 và 4.1 sẽ được phát triển

* Giai đoạn 3 và giai đoạn 4:

- Giai đoạn 3 và giai đoạn 4 là giai đoạn có thể phát triển nhiều nhất số lượng các thành tố của NLTN:

+ HS có thể đề xuất được các dự đoán một cách có căn cứ tức thành tố 1.3, 1.4 được phát triển

+ HS có thể đề xuất được các phương án TN để kiểm tra các dự đoán, giả thuyết và lựa chọn được các phương án phù hợp, tối ưu nhất, tức thành tố 2.1, 2.2 và 2.3 được phát triển

+ Khi HS tiến hành các TN kiểm tra dự đoán, có thể dễ dàng nhận thấy các thành tố năng lực 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 và 3.5 được phát triển

21

+ Sau khi tiến hành TN, HS phải tập hợp được các dữ liệu TN, chọn và

sử dụng các công thức, phần mềm khác nhau để xử lí các dữ liệu đó, rồi so sánh với mục đích TN ban đầu để đi đến kết luận tức là 4.1 và 4.2 được phát triển Và có những trường hợp đòi hỏi HS phải biết biện luận kết quả TN thì mới rút ra được kết luận cho TN

- Để phát triển được các TT của NLTN trong giai đoạn 3và 4 thì GV có thể sử dụng một số biện pháp như: tăng cường sử dụng TN trong DH, sử dụng phương pháp DH tích cực (thường xuyên đặt ra các nhiệm vụ tiềm ẩn cho HS,

hỗ trợ HS khi cần thiết, thường xuyên sử dụng các phiếu học tập, phiếu hướng dẫn học tập để HS tiện theo dõi và thực hiện nhiệm vụ, tạo cơ hội cho HS được đặt các câu hỏi, trình bày quan điểm, ý tưởng và được tiến hành TN trong lớp học,…),…

* Giai đoạn 5:

- Trong giai đoạn này, hoạt động của GV và HS chủ yếu tập trung vào việc thể chế hóa kiến thức, phạm vi áp dụng và mở rộng vận dụng của chúng trong đời sống và sản xuất

Ví dụ đơn giản để thấy rõ được cơ hội phát triển NLTN trong DH GQVĐ như sau: Khi dạy bài: Cân bằng của một vật có trục quay cố định Momen lực

PH-* Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề

Cho HS quan sát tác dụng lực với đĩa momen và yêu cầu nhận xét, có thể là: Bằng sự quan sát, HS sẽ nhận thấy rằng: Khi tác dụng lực vuông góc với đĩa momen thì không thấy đĩa quay Khi tác dụng lực trùng với phương bán kính của đĩa momen theo hướng vào trong hay ra xa đĩa thì thấy đĩa cũng không quay Khi treo một gia trọng vật vào đĩa momen thì thấy rằng đĩa quay Khi treo gia trọng vật vào đĩa momen ở các vị trí gần và ra xa thì khả năng làm quay của cùng một lực cũng khác nhau Hay khi ta treo các gia trọng

22

khác nhau vào cùng một vị trí thì thấy rằng đĩa momen quay nhanh chậm khác nhau Như vậy, thành tố 3.5 và 4.1 được phát triển

* Giai đoạn 2: Phát biểu được vấn đề cần nghiên cứu

Bằng kiến thức và kinh nghiệm, HS sẽ phát hiện ra vấn đề cần nghiên cứu: Vậy thì đại lượng vật lí nào có tác dụng làm quay của lực đối với một trục quay Nếu có thì đại lượng đó được xác định như thế nào và phụ thuộc vào những yếu tố nào? Tức thành tố 1.2 và 4.1 được phát triển

* Giai đoạn 3: Giải quyết vấn đề cần nghiên cứu

Dựa vào các dữ liệu, kiến thức và kinh nghiệm của bản thân, HS sẽ đưa ra rất nhiều dự đoán, giả thuyết khác nhau và sẽ đưa ra được giải pháp giải quyết vấn đề hiệu quả như: Đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực ⃗ có thể là F.d, có thể tỉ lệ thuận với độ lớn của lực tác dụng và cánh tay đòn Tức thành tố 1.3 được phát triển Từ đó, HS sẽ lựa chọn phương án TN đơn giản nhất phù hợp với điều kiện thực tế, tiến hành và quan sát hiện tượng diễn ra, ghi lại kết quả TN như: Tỉ lệ thuận với độ lớn của lực tác dụng: Khi treo một gia trọng vật vào đĩa thì thấy rằng đĩa quay Nếu tại vị trí đó treo thêm gia trọng vật vào đĩa thì thấy rằng đĩa quay nhanh hơn => Điều này chứng tỏ rằng đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực tỉ lệ với độ lớn của nó Tỉ

lệ thuận với độ lớn cánh tay đòn: Tại một vị trí trên đĩa momen, treo một gia trọng vào đĩa thì thấy đĩa quay Với cùng gia trọng đó nhưng treo vào vị trí trên đĩa momen xa hơn vị trí ban đầu thì thấy rằng, đĩ quay nhanh hơn => Điều này chứng tỏ rằng đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực tỉ

lệ với khoảng cách từ trục quay đến giá của lực Tức thành tố 2.1, 2.2, 2.3, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4 và 3.5 được phát triển

* Giai đoạn 4: Rút ra kết luận

Khi thu thập được các dữ liệu từ việc quan sát TN, HS vận dụng các kiến thức của bản thân để xử lí và biểu diễn được kết quả TN: Momen lực đối

23

với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó Như vậy, thành tố 4.1, 4.2, 4.3 và 4.4 được phát triển

+ Cơ sở vật chất và phương tiện DH hiện có của một số trường THPT khảo sát

+ Những biện pháp nhằm khuyến kích, động viên GV sử dụng các phương pháp DH của các nhà quản lí ở một số trường THPT nhằm phát triển NLTN của HS

+ Mức độ hứng thú của HS đối với các phương pháp DH nhằm phát triển NLTN của HS

1.3.2 Phương pháp điều tra

Để khảo sát thực trạng về việc phát triển NLTN của HS trong DH Vật

lí ở một số trường THPT, tôi sử dụng các phương pháp sau:

24

- Gặp gỡ và trao đổi trực tiếp với lãnh đạo nhà trường, tổ trưởng chuyên môn bộ môn vật lí, giáo viên giảng dạy vật lí Sử dụng phiếu phỏng vấn giáo viên, dự giờ một số tiết dạy của giáo viên vật lí (xem phụ lục 1)

- Trao đổi trực tiếp với HS và dùng phiếu phỏng vấn HS (xem phụ lục 1)

- Tham quan phòng TN vật lí, phòng học chung và phòng bộ môn vật

lí

1.3.3 Kết quả điều tra

Kết quả điều tra GV theo phiếu như sau:

- Số trường điều tra: 1

- Số phiếu điều tra: 7

- Số GV được hỏi ý kiến: 7

- Số GV cho biết ý kiến: 7

Kết quả điều tra HS theo phiếu như sau:

- Số lớp điều tra: 3

- Số phiếu điều tra: 120

- Số HS được hỏi ý kiến: 120

- Số HS cho biết ý kiến: 120

Thống kê kết quả điều tra: Xem phụ lục 2

Phân tích kết quả điều tra:

* Qua kết quả điều tra, tôi nhận thấy trường THPT có các phòng TN vật

lí riêng, các dụng cụ TN đã được trang bị với số lượng đủ theo lớp

* Đối với GV:

- Qua thăm dò có 78,16% GV đồng ý với khái niệm NLTN mà tôi đã đưa ra Như vậy, khái niệm về NLTN mà chúng tôi đã trình bày trong khóa luận này là phù hợp

25

- Khi được hỏi về thành tố năng lực nào phát triển thuận lợi nhất thì có tới 46,05% GV cho rằng năng lực xử lí, phân tích và trình bày kết quả phát triển thuận lợi nhất, 28,56% năng lực tiến hành các phương án TN đã thiết kế

và 24,16% năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đưa ra các dự đoán, giả thuyết phát triển thuận lợi Qua đó, chúng tôi thấy rằng các thành tố của NLTN có phát triển thuận lợi hay không còn tùy thuộc vào ý tưởng sư phạm

và khả năng linh hoạt của GV Do vậy, khi tiến hành thiết kế tiến trình DH, chúng tôi sẽ cố gắng phát triển tối đa các thành tố năng lực để có thể phát triển NLTN cho HS một cách hiệu quả

- Đồng thời, qua phiếu điều tra tôi nhận thấy rằng đa số GV ở trường THPT đều cho rằng NLTN của HS chỉ ở mức trung bình hoặc khá Mặt khác, khi được hỏi về việc đề xuất các phương án TN thì có tới 55,65% GV nhận định rằng các phương án TN chủ yếu do chính họ đề xuất và 36,46% do HS

đề xuất nhưng dưới sự hướng dẫn của GV Trong các tiết học, GV không thường xuyên để HS tự tiến hành TN chiếm tới 52,74% Bởi thời gian mỗi tiết học rất hạn chế nên thay vì cho HS tự tiến hành TN thì GV sẽ tiến hành TN

và cho HS quan sát hoặc cho HS xem video, mô phỏng,… về TN Khi làm

TN trên lớp, phần lớn HS tiến hành TN dưới sự hướng dẫn của HS, có rất ít

HS có thể tự tiến hành TN Do vậy, trong bài tiến trình DH, chúng tôi sẽ tăng cường để HS tự đề xuất các phương án TN để kiểm tra, thiết kế TN và tiến hành TN

- Phần lớn GV cho rằng những thuận lợi để phát triển NLTN cho HS khi DH chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10 ban cơ bản là hầu hết các kiến thức có thể kiểm tra bằng thực nghiệm (56,86%) Đó cũng chính là một trong những lí do quan trọng để chúng tôi chọn chương

“Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10 để định hướng phát triển NLTN cho HS

26

* Đối với HS

- Qua kết quả điều tra tôi nhận thấy rằng HS rất mong muốn được học với TN (78,41%) nhưng thực tế hiện nay, có rất ít HS được học với TN thường xuyên (8,19%) Do vậy, chúng tôi sẽ thiết kế tiến trình DH có sử dụng các TN để làm phương tiện DH giúp các em có thể phát triển được NLTN của bản thân

- Ngoài ra, qua kết quả điều tra, tôi thấy rằng có tới 61,56% HS mong muốn được thiết kế phương án TN và 86,46% tiến hành phương án TN, 72,86% HS mong muốn giải thích các hiện tượng trong tự nhiên bằng kiến thức vật lí Điều đó cho thấy, HS rất có hứng thú và nhu cầu được tiến hành các nhiệm vụ thực nghiệm nhưng lại ít khi được tiến hành các nhiệm vụ đó trong các tiết học Do vậy, trong bài thiết kế tiến trình DH, tôi sẽ thiết kế các nhiệm vụ học tập như: cho HS tự đề xuất, thiết kế, tiến hành TN,… để tạo điều kiện thuận lợi cho các em có cơ hội phát triển NLTN của bản thân Đồng thời, chúng tôi sẽ tăng cường cho các em giải thích một số hiện tượng trong tự nhiên hay nguyên tắc hoạt động của một số thiết bị trong đời sống và sản xuất

…

27

1.4 Kết luận chương 1

Trong chương 1 này, tôi đã trình bày được:

Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc thiết kế tiến trình dạy học Vật lí theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh: Năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học Vật lí, Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, Điều tra thực tiễn về việc phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học Vật lí

Trong cơ sở lí luận, tôi đã hệ thống được những khái niệm về năng lực, khái niệm, cấu trúc, biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm và đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học Vật lí ở trưởng phổ thông; khái niệm, giai đoạn của tiến trình dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, cơ hội phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề; điều tra thực tiễn về việc phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học Vật lí

Những vấn đề lí luận nêu trên là cơ sở để hiện thực hóa việc thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” – SGK Vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm của học sinh trung học phổ thông

Tất cả những lí luận trong chương 1 sẽ được chúng tôi vận dụng để:

- Nghiên cứu mục tiêu dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10

- Soạn thảo sơ đồ logic kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10

- Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10

28

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” SGK VẬT LÍ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC

NGHIỆM CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

2.1 Mục tiêu dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10

2.1.1 Vị trí của chương trong chương trình Vật lí 10, ban Cơ bản

Kiến thức Vật lí trong phần Cơ học, Vật lí 10 được phân thành 7 chương, trong đó chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” thuộc chương III, gồm 9 tiết và nội dung của chương gồm hai phần chính là: cân bằng của vật rắn và chuyển động của vật rắn

Ở chương I và chương II của SGK Vật lí 10 THPT ban cơ bản, HS đã được tìm hiểu và khảo sát điều kiện cân bằng và chuyển động của những vật được xem như là chất điểm - một khái niệm trừu tượng Trong chương III này, HS sẽ được tìm hiểu và khảo sát điều kiện cân bằng và chuyển động của vật rắn – một khái niệm thực tế hơn khái niệm về chất điểm Do vậy, việc sắp xếp chương III “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” nối tiếp chương I và chương II là điều cần thiết và hết sức hợp lí

Qua việc nghiên cứu các nội dung DH trong chương, tôi nhận thấy rằng:

Chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” SGK Vật lí 10, ban

Cơ bản có lượng kiến thức không nhiều và hầu hết các kiến thức này HS thường gặp trong thực tế Các dụng cụ, thiết bị dùng trong TN rất phổ biến,

do vậy, HS có thể dễ dàng tìm kiếm và sử dụng chúng để bổ trợ cho việc học tập của mình Đây là một điều kiện rất thuận lợi để tôi có thể tổ chức DH theo kiểu PH-GQVĐ nhằm phát triển NLTN của HS Chẳng hạn, vật rắn quanh một trục cố định (cánh cửa quay quanh bản lề,…), cân bằng bền (con lật

29

đật,…), Chuyển động tịnh tiến (đu quay,…), cân bằng của một vật quay quanh một trục (cân đòn,…), ngẫu lực (một cái chai có nắp vặn, một tua-nơ-vít, đinh ốc,…), cân bằng của một vật có mặt chân đế (thang leo có đế rộng,…), hợp lực của hai lực song song cùng chiều (hai con ngựa kéo một xe đẩy, ),…

Song, hầu hết các kiến thức của chương đều dùng đến TN để kiểm tra nên tôi có thể sẽ gặp khó khăn trong việc phân bố thời gian DH hợp lí

2.1.2 Mục tiêu dạy học của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” – SGK Vật lí 10

Ngoài mục tiêu DH theo yêu cầu chuẩn kiến thức, kĩ năng mà Bộ ban hành, tôi đặt thêm mục tiêu sau:

- Vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống một cách linh hoạt

- Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lí xung quanh vấn đề cần nghiên cứu

- Thu thập, đánh giá, lựa chọn, xử lí thông tin để giải quyết vấn đề cần nghiên cứu

- Đề xuất, lựa chọn, đưa ra được các dự đoán, giả thuyết có thể kiểm tra được

- Thiết kế phương án TN

- Tiến hành TN

Ngoài mục tiêu DH theo yêu cầu chuẩn kiến thức, kĩ năng mà Bộ ban hành, tôi đặt thêm mục tiêu sau:

- Đề xuất, lựa chọn và tiến hành được phương án TN xác định trọng tâm của vật mỏng, phẳng

- Đề xuất, lựa chọn và tiến hành được phương án TN xác định điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song

- Phân tích được các dữ liệu và rút ra kết luận từ các kết quả TN xác định trọng tâm và điều kiện cân bằng của vật rắn

- Vận dụng các kiến thức để giải các bài tập liên quan

2.2.1.2 Chuẩn bị

* Giáo viên:

- Các TN và dụng cụ TN:

+ Cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực

+ Xác định trọng tâm của vật rắn (xem phụ lục 3)

- Xây dựng phiếu học tập số 1 và 2 (xem phụ lục 4)

* Học sinh:

- Một số bìa mỏng, phẳng có dạng hình học đối xứng và hình dạng bất

kì

- Ôn lại điều kiện cân bằng của chất điểm, gia tốc của vật

2.2.1.3 Sơ đồ logic tiến trình dạy học

* Logic tiến trình xây dựng điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của hai lực

*Giai đoạn 3: Giải quyết vấn đề cần nghiên cứu

- Đề xuất giả thuyết:

+ Từ điều kiện cân bằng của chất điểm: Khi có hai lực tác dụng vào cùng một chất điểm mà chất điểm đứng cân bằng thì hai lực đó phải cùng phương cùng chiều và có độ lớn bằng nhau Từ đó, ta suy ra: Khi có hai lực tác dụng vào cùng một vật rắn mà vật đứng cân bằng thì hai lực đó cũng phải cùng phương, cùng độ lớn và ngược chiều

- Kiểm tra giả thuyết bằng thực nghiệm:

+ TN1: Móc hai lực kế vào vật (miếng bìa cứng và nhẹ) sao cho miếng bìa nằm cân bằng Gọi ⃗⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗⃗⃗ là lực mà các lực kế tác dụng lên tấm bìa Độ lớn lực tác dụng chính là giá trị đọc được trên lực kế Vẽ đường biểu diễn của hai lực này ta thấy giá của chúng trùng nhau

=> Ta thấy rằng:

 Số chỉ của chúng bằng nhau nên F1=F2

 Dựa vào độ biến dạng của lò xo nằm trong lực kế thì ta thấy hai lực này ngược chiều

+ TN2: Tương tự như TN1, ta sử dụng cặp lực ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ và ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ thì thấy rằng hai lực này vẫn có độ lớn bằng nhau, ngược chiều và giá của chúng trùng nhau

+ TN3: Móc hai lực kế vào vật sao cho số chỉ của chúng bằng nhau, giá của chúng song song với nhau nhưng không trùng nhau, lực kế mà hai lực tác