Khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học phần điện học vật lý 9 trung học cơ sở (tt)

DANH MỤC CÁC HI U, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTTN : Bài tập thí nghiệm ĐC : Đối chứng PPDH : Phương pháp dạy học SGK : Sách giáo khoa THCS : Trung học cơ sở THPT : Trung học phổ thông TN : Thực n

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

––––

HOÀNG ĐỨC AN

HAI THÁC, XÂY D NG VÀ S DỤNG BÀI T P

TH NGHI M TRONG DẠY HỌC PH N ĐI N HỌC

V T 9 - TRUNG HỌC C S

CHUYÊN NGÀNH: U N VÀ PHƯ NG PHÁP DẠY HỌC MÔN V T

MÃ SỐ: 60 14 01 11

U N VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN HOA HỌC

PGS TS Ê VĂN GIÁO

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 trong luận văn này là trung thực, chưa từng công bố trong bất kì một công trình nào khác

Tác giả

Hoàng Đức An

Demo Version - Select.Pdf SDK

Lời cảm ơn

Bằng tất cả tấm lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin gởi lời cảm ơn chân thành đến PGS.TS Lê Văn Giáo đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tác giả những lúc khĩ khăn Cảm ơn thầy đã dành thời gian và cơng sức chỉ dẫn những hướng đi giúp cho tác giả hồn thành tốt luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cơ giảng dạy lớp cao học khĩa 21 đã truyền thụ cho chúng tơi những kiến thức

và kinh nghiệm quý báu

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cơ tổ

Lý - Hĩa, các em học sinh trường THCS & THPT Huỳnh Văn Nghệ đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực nghiệm đề tài Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên hỗ trợ tác giả trong suốt thời gian vừa qua

Huế, tháng 4 năm 2014

Tác giả luận văn

Hồng Đức An

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 từ viết tắt 4

Danh mục các bảng, hình vẽ, đồ thị, sơ đồ 5

M Đ U 9

1 Lý do chọn đề tài 9

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 11

3 Mục tiêu nghiên cứu 12

4 Giả thuyết khoa học 12

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 12

6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 12

7 Phương pháp nghiên cứu 13

8 Những đóng góp của đề tài 13

9 Cấu trúc của luận văn 14

NỘI DUNG 15

Chương 1 C S U N VÀ TH C TIỄN CỦA VI C S DỤNG BÀI T P TH NGHI M TRONG DẠY HỌC V T 15

1.1 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 15

1.1.1 Hoạt động nhận thức của học sinh 15

1.1.2 Tính tích cực hoạt động nhận thức của HS 17

1.1.3 Sự cần thiết của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức 18

1.1.4 Một số biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 19

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.2 Bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lý 21

1.2.1 Khái niệm 21

1.2.2 Phân loại BTTN 21

1.2.3 Vai trò của BTTN trong dạy học 24

1.2.4 Phương pháp giải bài tập thí nghiệm 26

1.3 Sử dụng BTTN trong tổ chức hoạt động dạy học ở trường phổ thông 27

1.3.1 Các biện pháp sử dụng BTTN 27

1.3.2 Quy trình sử dụng BTTN 30

1.4 Thực trạng sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở trường phổ thông 34

1.4.1 Thực trạng việc sử dụng bài tập thí nghiệm 34

1.4.2 Nguyên nhân của thực trạng 35

1.5 Kết luận chương 1 36

Chương 2 XÂY D NG VÀ S DỤNG BÀI T P TH NGHI M DẠY HỌC PH N ĐI N HỌC ỚP 9 - THCS 38

2.1 Đặc điểm và phương pháp dạy học phần Điện học - Vật lý 9 THCS 38

2.1.1 Đặc điểm của phần Điện học 38

2.1.2 Phương pháp hình thành kiến thức và các kĩ năng cơ bản chương Điện học 38

2.1.2.1 Phương pháp hình thành các kiến thức cơ bản 38

2.1.2.2 Những kỹ năng cơ bản học sinh cần rèn luyện 40

2.2 Xây dựng hệ thống BTTN phần Điện học Vật lý 9 - THCS 42

2.2.1 Mục đích 42

2.2.2 Nguyên tắc xây dựng BTTN 42

2.2.3 Quy trình xây dựng hệ thống BTTN vật lý 43

2.2.4 Xây dựng hệ thống BTTN phần Điện học lớp 9 - THCS 44

2.3 Thiết kế một số bài học có sử dụng BTTN 59

2.4 Kết luận chương 2 64

Demo Version - Select.Pdf SDK

Chương 3 TH C NGHI M SƯ PHẠM 65

3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 65

3.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 65

3.3 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 65

3.4 Phương pháp thực nghiệm 65

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 67

3.5.1 Tiêu chí đánh giá 67

3.5.2 Kết quả thực nghiệm sư phạm 67

3.5.2.1 Phân tích định lượng 67

3.5.2.2 Phân tích định tính 73

3.5.2.3 Đánh giá kết quả của đề tài 73

3.6 Kết luận chương 3 74

ẾT U N VÀ IẾN NGHỊ 75

TÀI I U THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC HI U, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BTTN : Bài tập thí nghiệm

ĐC : Đối chứng

PPDH : Phương pháp dạy học SGK : Sách giáo khoa

THCS : Trung học cơ sở THPT : Trung học phổ thông

TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm TTC : Tính tích cực

VLPT : Vật lý phổ thông

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ S ĐỒ

Trang

Sơ đồ 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động học 12

Bảng 3.1: Số HS của lớp đối chứng và số HS của lớp thực nghiệm 63

Bảng 3.2: Bảng phân phối thực nghiệm số HS đạt điểm xi 65

Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất số % HS đạt điểm xi 65

Bảng 3.4: Bảng lũy tích: Số % HS đạt Số HS đạt điểm ≤ xi 65

Bảng 3.5: Các tham số đặc trưng thống kê của nhóm TN và ĐC 69

Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phân phối thực nghiệm: số % HS đạt điểm xi 66

Biểu đồ 3.2: Đường phân phối tần suất: số % HS đạt điểm xi 69

Biểu đồ 3.3: Đường lũy tích: Số % HS đạt điểm ≤ xi 67

Demo Version - Select.Pdf SDK

M Đ U

1 ý do chọn đề tài

Trước xu hướng phát triển và hội nhập của thế giới, Đảng và nhà nước rất quan tâm đến sự phát triển của sự nghiệp giáo dục nước nhà Nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, đáp ứng yêu cầu phát triển, Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ VIII

của Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam nêu rõ: “… phải đổi mới

phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo cho người học ” [7] Trong những năm qua ngành giáo

dục đã có những chỉ đạo đổi mới phương pháp dạy học, quản lý, tao ra những chuyển biến và mang lại kết quả nhất định Cho đến nay nhiều văn bản chỉ đạo mới của Đảng, Chính phủ và Bộ Giáo dục - Đào tạo vẫn tiếp tục khẳng định lại định hướng đó

“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ

động, tư duy sáng tạo của học sinh; phù hợp với từng đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh ”[28] điều đó được chỉ rõ trong luật Giáo dục

Bên cạnh đó để tạo ra cho HS sự hứng thú để có thể phát huy được tính chủ động thì người dạy phải sử dụng các phương pháp dạy học mà trong đó có phương pháp thí nghiệm Trong các loại bài tập vật lý, bài tập thí nghiệm đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc bỗi dưỡng năng lực tự học và năng lực thực nghiệm cho học sinh

Bài tập thí nghiệm là loại bài tập mà khi giải nó nhất thiết phải thực hiện thí nghiệm hoặc phải quan sát để tìm số liệu, dự kiến hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông số để giải bài tập hoặc kiểm tra lại lời giải lý thuyết

Trong quá trình giải các bài tập thí nghiệm học sinh phải làm thí nghiệm để giải quyết vấn đề dưới dạng trả lời câu hỏi của bài tập trong những điều kiện nhất định mà bài tập yêu cầu, như vậy bài tập thí nghiệm vừa là bài tập vừa là thí nghiệm nên nó sẽ phát huy được các lợi thế của hai phương tiện dạy học đó nếu

Demo Version - Select.Pdf SDK

giáo viên biết khai thác tốt Trong quá trình làm thí nghiệm thường tạo ra hứng thú cho học sinh và từ hứng thú đó học sinh ít nhiều sẽ nãy sinh ra sự sáng tạo Bài tập thí nghiệm là điều kiện cho học sinh vận dụng tổng hợp kiến thức lý thuyết và kiến thức thực hành, kết hợp thao tác trí óc với thao tác chân tay, tập làm các nhà thiết

kế, chế tạo, lắp ráp… Điều này kích thích mạnh mẽ hứng thú học tập của học sinh nhất là những bài liên quan đến thực tế

Qua khảo sát thực trạng ở các trường phổ thông cho thấy: Việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học đối với nhiều giáo viên còn rất hạn chế Việc dạy bài tập ở trường phổ thông chủ yếu tập trung vào các bài tập dạng định tính hoặc định lượng với nội dung giáo khoa đơn thuần Còn việc dạy các bài tập thí nghiệm thì hầu như không được chú ý, nếu có thì chỉ một số trường chuyên có học sinh dự các kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia Còn ở các trường phổ thông bình thường thì một phần do cơ sở vật chất thiếu thốn, những cái có thì không đồng bộ, để làm được bài tập thí nghiệm cần phải có sự đầu tư về cả vật chất lẫn tinh thần Bên cạnh đó, các giáo viên phổ thông thường quan niệm sách giáo khoa là pháp lệnh,

mà trong khi đó sách giáo khoa đề cập đến loại bài tập này quá ít nên họ không muốn vi phạm điều đó

Mặt khác do việc giải các bài tập loại này khá phức tạp, cần nhiều công đoạn, đầu tư nhiều thời gian hơn so với các bài tập giáo khoa đơn thuần nên các giáo viên ngại khai thác, nếu có giáo viên nào đầu tư thời gian khai thác sử dụng bài tập thí nghiệm vật lý vào dạy học thì họ cũng không được đánh giá, khuyến khích, động viên bằng các phần thưởng xứng đáng nên không phát huy được tác dụng tích cực của phương pháp dạy học có hiệu quả này Để khắc phục tình trạng này cũng không phải là khó khăn lắm thứ nhất sách giáo khoa phải bổ sung nhiều hơn các bài tập thí nghiệm vật lý, các tiết thực hành phải nhiều hơn và đặc biệt trong các kỳ thi cần đưa vào các bài tập thí nghiệm

Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: Khai thác, xây

dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học phần Điện học Vật lý 9 - Trung học cơ sở

Demo Version - Select.Pdf SDK

2 ịch sử vấn đề nghiên cứu

Bài tập thí nghiệm là loại bài tập mà khi giải nó nhất thiết phải thực hiện thí nghiệm hoặc phải quan sát để tìm số liệu, dự kiến hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông số để giải bài tập hoặc kiểm tra lại lời giải lý thuyết Trong những năm gần đây đã có một số công trình nghiên cứu, khai thác và sử dụng bài tập thí nghiệm của một số tác giả như:

- Luận văn thạc sĩ giáo dục học của Nguyễn Đức Phước “Nghiên cứu khai

thác sử dụng bài tập thí nghiệm, thí nghiệm vật lý trong dạy học phần Vật lý phân

tử và nhiệt học ở trường Trung học phổ thông” [25], luận văn thạc sĩ giáo dục học

của Nguyễn Thị Liên “Nghiên cứu khai thác, sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy

học phần “Quang học” vật lý lớp 7 THCS” [19] và luận văn thạc sĩ giáo dục học

của Nguyễn Tiến Dũng “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng bài tập thí nhiệm phần

Điện học Vật lý lớp 11 nhằm tích cực hóa hoạt động của HS trong dạy học vật lý ở trường Trung học phổ thông” [6] đã làm sáng tỏ những vấn đề về cơ sở lý luận của

BTTN và việc sử dụng các BTTN vào việc dạy học các phần khác nhau trong chương trình vật lý trung học phổ thông

Ngoài ra, liên quan đến BTTN trong chương trình Vật lý THCS có một số sách

như: Sách "121 bài tập vật lý nâng cao lớp 9 dùng cho HS chuyên lý cấp II” của Vũ

Thanh Khiết, Nguyễn Đức Thâm, Lê Thị Oanh, Nguyễn Phúc Thuần, Nguyễn Đức

Hiệp biên soạn năm 1995 [17]; Sách “Bài tập Vật lý 9 dùng cho HS lớp chọn và

chuyên vật lý” của Trần Công Diễm [5]; …Tuy nhiên, vì xuất phát từ những mục đích

nghiên cứu khác nhau nên các tác giả cũng chưa đi sâu vào việc khai thác, xây dựng và

sử dụng bài tập thí nghiệm vào dạy học trong chương trình vật lý phổ thông

Hầu như các tác giả chỉ chú trọng đến bài tập định tính mà chưa chú trọng nhiều về bài tập thí nghiệm và cũng chưa đề cập đến cách sử dụng bài tập này trong dạy học cũng như các biện pháp giúp giáo viên sử dụng một cách có hiệu quả bài tập thí nghiệm trong việc tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh Ngoài ra trong chương trình vật lý trung học cơ sở, một số sách có đưa một vài bài tập khi giải phải tiến hành thí nghiệm nhưng chưa đề cập một cách có hệ thống bài tập thí nghiệm phần Điện học Vật lý lớp 9

Demo Version - Select.Pdf SDK

Qua quá trình tìm hiểu trên cho thấy đến nay vẫn chưa có công trình nghiên cứu nào nghiên cứu một cách có hệ thống các bài tập thí nghiệm phần Điện học Vật

lý lớp 9 - THCS

3 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng được hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học phần Điện học Vật

lý 9 - THCS

4 Giả thuyết khoa học

Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm, do đó thí nghiệm và phương tiện trực quan ở trường đóng vai trò quan trọng trong dạy học.Vì vậy, nếu xây dựng và

sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lý sẽ góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh, qua đó nâng cao hiệu quả dạy học vật lý ở trường phổ thông

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn về bài tập thí nghiệm vật lý

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, cấu trúc chương trình phần Điện học Vật lý

9 - THCS

- Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập thí nghiệm ở một số trường THCS

- Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm phần phần Điện học Vật lý 9 - THCS

- Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức phần Điện học Vật lý 9 - THCS

có sử dụng bài tập thí nghiệm

- Thực nghiệm sư phạm

6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

6.1 Đối tượng

Hoạt động dạy và học vật lý ở trường trung học cơ sở, trong đó đi sâu vào việc sử dụng bài tập thí nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

6.2 Phạm vi nghiên cứu

Bài tập phần Điện học Vật lý 9 - THCS

Demo Version - Select.Pdf SDK

7 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan về đổi mới PPDH hiện nay ở cấp THCS

- Nghiên cứu cơ sở lý luận tâm lý học, giáo dục học và lý luận dạy học bộ môn Vật lý theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ dạy học môn Vật lý ở trường THCS

- Nghiên cứu vai trò, cách sử dụng BTTN và hiệu quả của nó đối với QTDH

Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Thăm dò, trao đổi ý kiến với các đồng nghiệp và điều tra đối với HS ở một

số trường THCS để nắm bắt thực trạng về:

- Mức độ sử dụng BTTN trong dạy học vật lý ở trường THCS hiện nay

- Khả năng giải BTTN và vận dụng kiến thức vật lý vào thực tế của HS

Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành thực nghiệm có đối chứng tại một số trường THCS ở huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai

- Kiểm tra đánh giá chất lượng học tập của HS sau khi đã tổ chức sử dụng BTTN trong dạy học vật lý

Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm và kiểm định giả thiết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng

8 Những đóng góp của đề tài

+ Về lý luận:

Góp phần làm phong phú thêm cơ sở lý luận và thực tiễn trong dạy học vật lý

ở trường phổ thông

+ Về thực tiễn:

- Chỉ ra được thực trạng của việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lý

ở một số trường phổ thông

- Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm phần Điện học Vật lý 9 - THCS

- Thiết kế được tiến trình dạy học có sử dụng bài tập thí nghiệm một số kiến thức trong phần Điện học Vật lý 9 - THCS

Demo Version - Select.Pdf SDK