Luận văn đề xuất được các biện pháp bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho học sinh thông qua việc sử dụng các bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10.
Trang 1ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
HỒ THANH HIỀN
BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC PHẦN
“NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THEO ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG
Thừa Thiên Huế, năm 2019 Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 2ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
HỒ THANH HIỀN
BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC
VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC PHẦN
“NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 8140111
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THEO ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ CÔNG TRIÊM
Thừa Thiên Huế, năm 2019 Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong một công trình khoa học nào
Thừa Thiên Huế, ngày 10 tháng 7 năm 2019
Tác giả luận văn
Hồ Thanh Hiền
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Những dòng đầu tiên của cuốn luận văn này, tôi muốn dành để bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.Lê Công Triêm đã luôn luôn tạo điều kiện và tận tình chỉ dẫn tôi từ khi hình thành ý tưởng đến khi có trong tay cuốn luận văn hoàn chỉnh
Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy, cô giáo, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí, phòng Đào tạo Sau đại học - Trường Đại học Sư phạm Huế
đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy giáo, cô giáo tổ Vật lí-KTCN, trường THPT Đăk Mil, huyện Đăk Mil, tỉnh Đăk Nông đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này
Cuối cùng tôi xin cảm ơn toàn thể gia đình và bạn bè đã động viên, giúp
đỡ tôi trong thời gian làm luận văn
Xin trân trọng cảm ơn!
Thừa Thiên Huế, ngày 10 tháng 7 năm 2019
Tác giả luận văn
Hồ Thanh Hiền
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 5MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1 Lí do chọn đề tài 1
2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 4
3 Mục tiêu nghiên cứu 5
4 Giả thuyết khoa học 5
5 Nhiệm vụ nghiên cứu 5
6 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6
6.1 Đối tượng nghiên cứu 6
6.2 Phạm vi nghiên cứu 6
7 Phương pháp nghiên cứu 6
7.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết 6
7.2 Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn 7
7.3 Các phương pháp toán học 7
8 Những đóng góp mới của đề tài 7
9 Cấu trúc của luận văn 7
NỘI DUNG 8
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ 8
1.1 Cơ sở lí luận về năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 8
1.1.1 Khái niệm năng lực 8
1.1.2 Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 10
1.2 Cơ sở về bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí 12
1.2.1 Khái niệm bài tập có nội dung thực tế 12
1.2.2 Phân loại bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí theo các mức độ nhận thức 12
1.2.3 Phương pháp giải bài tập vật lí có nội dung thực tế 13
1.2.4 Vai trò của bài tập có nội dung thực tế với bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học vật lí 14
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 61.3 Biện pháp bồi dưỡng năng lực dụng kiến thức vào thực tiễn cho học
sinh thông qua việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế 17
1.4 Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học để bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh 22
1.4.1 Quy trình sử dụng hệ thống bài tập có nội dung thực tế trong dạy học 22
1.4.2 Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong các hoạt động dạy học khác nhau nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 23
1.5 Đánh giá sự bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh trong dạy học 25
1.5.1 Sự cần thiết xây dựng công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh 25
1.5.2 Hướng dẫn đánh giá năng lực theo tiêu chí (Rubric) 25
1.5.3 Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS 28
1.5.4 Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS trong dạy học 31
1.5.5 Thiết kế bảng kiểm quan sát 34
1.5.6 Thiết kế bài kiểm tra 34
Kết luận chương 1 34
CHƯƠNG II: SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 ĐỂ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CHO HỌC SINH 36
2.1 Đặc điểm mục tiêu, nội dung phần “Nhiệt học” Vật lí 10 36
2.2 Hệ thống bài tập có nội dung thực tế phần “Nhiệt học” Vật lí 10 để bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh 38
2.3 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài phần “Nhiệt học” Vật lí 10 42
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 58
3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 58
3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 58
3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 58
3.2 Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 58
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 73.2.1 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 58
3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 59
3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 59
3.3.1 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 59
3.3.2 Cách đánh giá thực nghiệm sư phạm 60
3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 60
3.4.1 Phân tích hoạt động dạy và học qua bài học cụ thể trong quá trình thực nghiệm sư phạm 60
3.4.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 61
3.5 Kết luận quá trình thực nghiệm sư phạm 68
Kết luận chương 3 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO 71
I Tiếng việt 71
II Website 73
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 8DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
1 BTCNDTT Bài tập có nội dung thực tế
7 NLVDKTVTT Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 9DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ
Bảng 1.1.Bảng mô tả các năng lực thành tố và biểu hiện của năng lực vận dụng
kiến thức vào thực tiễn 11
Bảng 1.2 Tiêu chuẩn đánh giá một Rubric tốt 27
Bảng 1.3 Các tiêu chí và các mức độ đánh giá việc bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 29
Bảng 2.1 Kết quả thí nghiệm 51
Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 62
Bảng 3.3.Phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài k ểm tra 63
Hình 3.1 Biểu đồ phân bố điểm (Xi) của hai nhóm TN và ĐC 63
Hình 3.2 Đồ thị phân phối tần suất tích lũy bài kiểm tra 64
Bảng 3.4 Bảng tổng hợp kết quả học tập qua bài kiểm tra 64
Hình 3.3 Biểu đồ phân loại kết quả học tập bài kiểm tra 64
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 101
MỞ ĐẦU
1 Lí do chọn đề tài
Đất nước ta đã và đang trên đà phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa, vấn đề chất lượng nguồn lực con người là vấn đề rất cần được quan tâm Có thể nói trong những năm gần đây nhiều nhà khoa học trên bình diện lí luận và thực tiễn đều thừa nhận rằng trong quá trình dạy học ở trường phổ thông chưa phân hóa và chưa đánh giá toàn diện được năng lực của học sinh Vì vậy, thay đổi chương trình sách giáo khoa và đổi mới phương pháp giảng dạy là một trong những yêu cầu cấp thiết đối với ngành giáo dục nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, là sự sống còn của mỗi cơ sở đào tạo Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 về đổi mới căn bản,
toàn diện Giáo dục và Đào tạo đã chỉ đạo: “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, kĩ 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, kĩ năng, phát triển năng lực [1]
Đổi mới giáo dục là một trong những vấn đề đang được xã hội quan tâm một cách sâu sắc Văn Kiện Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XII tiếp tục khẳng định
“giáo dục là quốc sách hàng đầu, phát triển giáo dục và đào tạo nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh quá trình giáo dục chủ yếu từ trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học; học đi đôi với hành, lí luận gắn với thực tiễn” Hiện tại sản phẩm của giáo dục
nước ta chưa đáp ứng được đòi hỏi ngày càng cao của xã hội, chưa tiếp cận được với trình độ giáo dục của nhiều nước phát triển trong khu vực và trên thế giới Vì thế nâng cao chất lượng giáo dục là vấn đề cấp bách và cần thiết nhất hiện nay Luật giáo dục,
Điều 28 qui định:“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 lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, 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” Vì thế đổi
mới phương pháp dạy học hiện nay là dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động chiếm lĩnh kiến thức của học sinh (HS), phát triển được năng lực sáng tạo,
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 112
hình thành kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, bồi dưỡng tình cảm
và thái độ học tập của HS
Thực trạng giáo dục hiện nay vẫn còn nhiều bất cập, hạn chế Một trong những hạn chế đó là chưa phát huy được tính tích cực, chủ động của HS trong việc tiếp thu kiến thức Ngoài ra, ở bậc học phổ thông trang bị nhiều về kiến thức nên chương trình giáo dục mang nặng tính lí thuyết sách vở, không phù hợp với tâm sinh lí, khả năng tiếp thu của người học Chương trình quá rộng cùng với chế độ thi cử nên HS hầu như không còn thời gian để tự tư duy và tìm hiểu kiến thức đã học để vận dụng trong cuộc sống HS do áp lực quá lớn của khối lượng kiến thức nên chỉ còn một cách duy nhất là học thuộc lòng để đi thi Tình trạng này tạo thành thói quen không tốt cho người học không chỉ diễn ra ở bậc phổ thông cũng như trong các các trường đại học và đào tạo nghề Việc đổi mới phương pháp dạy học còn gặp nhiều khó khăn, chưa tạo hứng thú học tập cho HS Đây là hạn chế chung cho nhiều môn học, trong đó
có môn Vật lí
Môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, phần lớn các kiến thức vật lí trong chương trình trung học phổ thông (THPT) gắn liền với các hiện tượng tự nhiên
và thực tế đời sống Tuy nhiên, thực trạng dạy học (DH) vật lí ở một số trường THPT hiện nay cho thấy: tình trạng “dạy chay, học chay” vẫn diễn ra phổ biến, giáo viên (GV) thường thiếu liên hệ kiến thức vào thực tế, ít quan tâm đến việc sử dụng thí nghiệm cũng như rèn luyện kĩ năng thực hành cho HS; HS chỉ tập trung ghi chép đầy
đủ, học thuộc lòng, giải bài tập theo thói quen một cách máy móc Kết quả là đa số HS tiếp thu kiến thức một cách thụ động, không phát triển được tư duy sáng tạo, không có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống Nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên là do điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học chưa được đáp ứng một cách đầy đủ, việc đổi mới phương pháp dạy học chưa thực sự mang lại hiệu quả, phương pháp kiểm tra đánh giá còn nặng ghi nhớ tái hiện, xem nhẹ vận dụng thực tiễn, chưa quan tâm đến đánh giá kỹ năng
Việc giải bài tập đóng vai trò rất quan trọng trong dạy học vật lí Để việc vận dụng kiến thức vào giải bài tập nói chung và những vấn đề thực tiễn nói riêng một cách có hiệu quả không những yêu cầu HS nắm vững các hiện tượng, nguyên lí, định
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 123
luật vật lí mà còn đòi hỏi các em phải hiểu được mối liên hệ và quan hệ giữa chúng Nhất là những bài tập có nội dung thực tế (BTCNDTT) đề cập đến những quá trình, hiện tượng xảy ra trong cuộc sống hàng ngày gần gũi với các em Khi giải loại bài tập này, HS sẽ có điều kiện phân tích, nhận xét, đánh giá các hiện tượng xảy ra từ đó giúp các em phát triển tư duy, óc sáng tạo, hình thành thói quen nghiên cứu Làm được điều này có nghĩa là các em thực sự am hiểu các kiến thức vật lí, biết cách vận dụng kiến thức vào thực tế Thực tế cho thấy, HS rất thích thú học vật lí khi giáo viên nêu lên những hiện tượng tự nhiên mà kiến thức vật lí có thể giải thích được Tuy nhiên, hiện nay phần lớn HS phổ thông chỉ chú ý tập trung vào những bài tập phục vụ cho thi cử
mà ít quan tâm đến những bài tập gắn với đời sống Vì vậy, nếu sử dụng bài tập có nội dung thực tế một cách hợp lí thì vừa có thể kích thích hứng thú học tập cho HS, vừa giúp HS có kĩ năng giải quyết những vấn đề trong thực tiễn và tiếp thu được kiến thức một cách sâu sắc hơn, đồng thời giúp cho lí thuyết gắn với thực tiễn mà trong nguyên
lí giáo dục đã chỉ rõ: “Học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lí luận gắn liền với thực tiễn” Từ đó làm cho HS thấy được ý nghĩa và thích thú hơn khi học môn Vật lí [4]
Là GV đang giảng dạy môn Vật lí ở trường THPT, ai cũng luôn trăn trở làm thế nào để nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học môn Vật lí? Vì vậy việc tìm giải pháp để phát huy những phẩm chất và năng lực về tính tự lực, tích cực hoạt động,
sự tư duy và sáng tạo phải được rèn luyện Cần bồi dưỡng các năng lực đó ngay khi còn HS phổ thông Ở lứa tuổi THPT, HS bắt đầu hình thành những phẩm chất mới
về trí tuệ, nhân cách phù hợp cho việc bồi dưỡng các năng lực tự học, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, hợp tác, làm việc nhóm,… cho các em HS dần hoàn thiện
về nhân cách và lối sống Đây là giai đoạn quan trọng để mỗi HS có cái nhìn đúng đắn, lựa chọn nghề nghiệp riêng cho mình sau này Do đó, việc DH các môn học nói chung, môn vật lí nói riêng ở bậc THPT cần đề cao việc bồi dưỡng năng lực vận dung kiến thức vào thực tiễn (NLVDKTVTT) cho HS
Qua nhiều năm giảng dạy tôi nhận thấy phần “Nhiệt học” Vật lí 10 THPT đề cập đến những kiến thức tương đối trừu tượng, tuy nhiên có nhiều vấn đề, kiến thức vật lí gắn liền với thực tế, gần gũi và hấp dẫn đối với HS nhưng GV chưa khai thác mối
Demo Version - Select.Pdf SDK
Trang 134
quan hệ này trong quá trình dạy học nhằm kích thích hứng thú học tập của học sinh Mặc dù vậy, qua tìm hiểu thực trạng dạy học ở trường phổ thông hiện nay, tôi nhận thấy các GV ít chú trọng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế mà thiên về bài tập có tính hàn lâm, hoặc các bài tập áp dụng công thức, tính toán; Việc vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đối với đa số HS còn rất nhiều hạn chế nếu không muốn nói là thực
sự yếu kém Chính vì vậy, việc dạy và học vật lí chưa đáp ứng được mục tiêu đề ra, sản phẩm con người chưa đáp ứng được nhu cầu xã hội
Xuất phát từ những lí do trên, tôi chọn đề tài “Bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS thông qua việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học phần “ Nhiệt học” Vật lí 10
2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Hiện nay, ở trong nước cũng như trên thế giới có nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu về việc xây dựng và sử dụng BTCNDTT trong dạy học vật lí, trong đó phải kể đến các tác giả như: M.E Tultrinxki, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Xuân Quế, Phạm Hữu Tòng, Nguyễn Ngọc Hưng, Nguyễn Thanh Hải, … Tuy nhiên, xuất phát
từ những mục đích nghiên cứu khác nhau mà các tác giả chưa đi sâu vào việc xây dựng và sử dụng BTCNDTT vào dạy học những nội dung cụ thể trong chương trình vật lí phổ thông Liên quan đến vấn đề nghiên cứu có các công trình đã được công bố
như: “Những bài tập định tính về vật lí cấp ba” của M.E Tultrinxki do Nguyễn Phúc Thuần, Phạm Hồng Tuất biên dịch vào những năm 70 của thế kỉ XX; “Bài tập định
tính và câu hỏi thực tế” của Nguyễn Dũng, Nguyễn Đức Minh, Ngô Quốc Quýnh;
“Bài tập định tính và câu hỏi thực tế” của Nguyễn Thanh Hải viết cho các lớp 6, 7, 8,
9, 10, 11 và 12; “Bài tập vật lí có nội dung thực tế” của Nguyễn Linh Quỳ, Bùi Ngọc
Quỳnh, Văn An Chiêu Nhìn chung, các công trình nghiên cứu trên cũng đã đưa ra được khá nhiều dạng BTCNDTT nhưng chưa đề cập đến cách sử dụng loại bài tập này trong tổ chức hoạt động dạy học cũng như các biện pháp cụ thể giúp GV có thể
sử dụng một cách có hiệu quả BTCNDTT trong việc tổ chức hoạt động nhận thức của
HS [16]
Trong những năm gần đây, có một số luận văn thạc sĩ đã nghiên cứu xây dựng
và đề xuất một số biện pháp sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế trong DH
Demo Version - Select.Pdf SDK