Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần chất lỏng sự chuyển thể vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn

Với lý do trên, đề tài nghiên cứu được lựa chọn là: “Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần Chất lỏng, sự chuyển thể - Vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực vận dụ

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM -o0o -

NGUYỄN PHAN THỤY THANH THẢO

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ PHẦN “CHẤT LỎNG, SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÍ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG

KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng – 2019

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM -o0o -

NGUYỄN PHAN THỤY THANH THẢO

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ PHẦN “CHẤT LỎNG, SỰ CHUYỂN THỂ” VẬT LÍ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC

VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN

Ngành: Lí luận và phương pháp dạy học Bộ môn Vật lí

Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

TS PHÙNG VIỆT HẢI

Đà Nẵng - 2019

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ của thầy cô, bạn

bè đồng nghiệp, các em học sinh và người thân gia đình

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo phụ trách sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí và bộ môn Lí luận và Phương pháp dạy học Bộ môn Vật lí trường Đại Học Sư Phạm Đà Nẵng

Đặc biệt, tôi chân thành cảm ơn tới TS Phùng Việt Hải đã dành nhiều thời gian trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo tận tình, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô tổ Vật Lí – Công Nghệ, học sinh lớp 10C2 và 10C3 Trường Trung học phổ thông Trường Chinh và các đồng nghiệp dạy bộ môn Vật lí ở các trường THPT trên TP KonTum đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và các bạn học viên cao học khóa K35, đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Xin chân thành cảm ơn!

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, các kết quả nghiên cứu

và các số liệu nêu trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chưa từng được công

bố bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Phan Thụy Thanh Thảo

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 2

3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3

4 Giả thuyết khoa học của đề tài 3

5 Đối tượng nghiên cứu 3

6 Phạm vi nghiên cứu 3

7 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 4

8 Phương pháp nghiên cứu của đề tài 4

9 Đóng góp của đề tài 5

10 Cấu trúc của đề tài 5

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO THỰC TIỄN 6

1.1 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh 6

1.1.1 Khái niệm năng lực 6

1.1.2 Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn 7

1.2 Bài tập vật lí và việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn 11

1.2.1 Khái niệm về bài tập vật lí 11

1.2.2 Vai trò, tác dụng của bài tập vật lí 11

1.2.3 Phân loại bài tập vật lí 12

1.2.4 Bài tập vật lí có nội dung thực tế và cách thức soạn thảo 13

1.2.5 Các hình thức thể hiện bài tập vật lí có nội dung thực tế 17

1.2.6 Sử dụng bài tập thực tế trong dạy học vật lí để phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS .18

1.3 Thực trạng dạy học bài tập vật lí phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10 18

1.3.1 Đối tượng và phương pháp điều tra 18

1.3.2 Nội dung điều tra 19

1.3.3 Kết quả điều tra 19

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 21

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ PHẦN “CHẤT LỎNG, SỰ CHUYỂN THỂ ” - VẬT LÍ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN 22

2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể - vật lí 10 22

2.1.1 Phân phối chương trình chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể ” ở lớp 10 THPT 22

2.1.2 Cấu trúc logic nội dung các kiến thức của chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” trong chương trình vật lí phổ thông 22

2.2 Mục tiêu dạy học phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10 .25

2.2.1 Mục tiêu theo chuẩn kiến thức kĩ năng 25

2.2.2 Mục tiêu phát triển năng lực HS 26

2.3 Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn 26

2.3.1 Ma trận phân bố bài tập theo nội dung dựa trên ba mức độ phân dạng 26

2.3.2 Xây dựng các bài tập có nội dung thực tế 27

2.4 Ý tưởng sử dụng từng bài tập có nội dung thực tế 41

2.5 Soạn thảo một số kế hoạch dạy học phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn .42

2.5.1 Sử dụng từng bài tập để tạo tình huống vấn đề bài học, củng cố kiến thức trong tiết dạy kiến thức mới .42

2.5.2 Sử dụng trong tiết bài tập để củng cố kiến thức, kỹ năng và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tế .59

2.6 Bảng tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh .71 2.6.1 Phiếu đánh giá NL VDKT vào thực tiễn của một nhóm HS lớp thực nghiệm 71

2.6.2 Đánh giá kết quả học tập lớp TNg và ĐC qua bài kiểm tra (sử dụng trong đối sánh giữa lớp thực nghiệm và đối chứng) 72

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 73

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 74

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 74

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 74

3.3 Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm 74

3.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm .75

3.5 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 75

3.5.1 Chọn mẫu thực nghiệm 75

3.5.2 Giáo viên cộng tác 76

- Các bài dạy thực nghiệm: 3.5.3 Công cụ và cách thức đánh giá 76

3.6.1 Phân tích diễn biến thực nghiệm và đánh giá định tính .76

3.6.2 Đánh giá định lượng 79

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 84

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI (BẢN SAO)

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.1 Cấu trúc NL VDKT vào thực tiễn và tiêu chí đánh

2.7

Phiếu đánh giá NL VDKT vật lí vào thực tiễn của từng HS lớp TNg (Tình 1: Bàn là hơi nước; Tình huống 2: Muối, những viên kim cương mặn)

71

3.2 Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu thực nghiệm 763.3 Điểm đánh giá 11 chỉ số hành vi của HS qua 2 tình

DANH MỤC CÁC HÌNH

2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Chất rắn và chất lỏng

2.3 Thông số kĩ thuật của bàn là hơi nước 282.4 Các loại giấy thấm dầu, giấy vệ sinh, bỉm trẻ con 30

2.7 Đèn có sợi bấc (tim đèn) được đốt cháy bằng dầu hỏa 35

2.11 Thí nghiệm với giọt nước và đinh gim 37

2.15 Thông tin dự báo thời tiết ngày 26/1/2019 39

3.2 Biểu đồ đánh giá kết quả NL VDKT vào thực tiễn của

3.4 Biểu đồ đánh giá kết quả NL VDKT vào thực tiễn của

3.4 Biểu đồ đánh giá kết quả bài kiểm tra của lớp đối chứng

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Theo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể được Chính phủ thông qua tháng 12/2018, Chương trình giáo dục phổ thông mới sẽ được bắt đầu thực hiện đại trà từ năm học 2020-2021 Điểm nổi bật của Chương trình giáo dục phổ thông mới là dạy học chuyển từ trang bị nội dung kiến thức (dạy học sinh biết gì) sang dạy học phát triển năng lực (học sinh có thể làm được gì từ các kiến thức đã biết) Để thực hiện mục tiêu dạy học trên thì nội dung học tập cần thiết kế theo hướng cập nhật, tăng cường vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn Quan điểm trên cũng được khẳng định trong Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2001 - 2010, ban hành kèm

theo Quyết định số 201/2001/QĐ-TTg ngày 28/12/2001 của Thủ tướng Chính phủ về

"Nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện tạo điều kiện để phát triển năng lực của mỗi học sinh, nâng cao năng lực tư duy, kỹ năng thực hành, tăng tính thực tiễn, coi trọng kiến thức khoa học xã hội và nhân văn " Điều này cũng được tái khẳng định

trong Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011- 2020, ban hành kèm theo quyết

định số 711/QĐ-TTg ngày 13/6/2012 của Thủ tướng Chính phủ về “Tiếp tục đổi mới phương pháp dạy học và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo và năng lực tự học của người học…” Ngoài ra, Điều 28 của Luật Giáo dục cũng quy 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 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 ” Tuy nhiên, theo các

chuyên gia và các nhà nghiên cứu giáo dục Việt Nam thì thực trạng của việc dạy học nước ta vẫn đang bộc lộ nhiều hạn chế, bất cập Đồng thời, tại Nghị quyết Hội nghị

Trung ương 8 Khóa XI cũng đã chỉ rõ:“Chất lượng, hiệu quả giáo dục và đào tạo còn thấp so với yêu cầu, nhất là giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp Hệ thống giáo dục và đào tạo thiếu liên thông giữa các trình độ và giữa các phương thức giáo dục, đào tạo; còn nặng lý thuyết, nhẹ thực hành”, khả năng vận dụng kiến thức vào thực

tiễn của học sinh (HS) thực sự còn nhiều yếu kém

Bài tập vật lý có vai trò rất quan trong trong quá trình học tập môn vật lý của học sinh Nó không những giúp HS ôn tập, củng cố kiến thức mới (BT tập dượt) mà còn giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức, phát triển năng lực đặc biệt là năng lực sáng tạo … (BT sáng tạo) Bài tập vật lý có nội dung thực tế (hay gọi tắt là bài tập thực tế - BTTT) là một bộ phận quan trọng của bài tập vật lí (BTVL) Các BTTT có đề cập đến những quá trình, hiện tượng xảy ra trong cuộc sống, nó là cầu nối gắn kết những kiến thức lý thuyết mang tính khái quát, trừu tượng (khái niệm, định luật, thuyết) với thực

tiễn, nhất là thực tiễn đời sống xung quanh học sinh Vì vậy, nếu sử dụng BTTT một cách hợp lý thì vừa có thể kích thích hứng thú học tập cho HS, vừa giúp HS phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn Trong dạy học vật lí, vai trò quan trọng vốn

có của BTCNDTT chưa được đặt ra một cách đúng mực, việc sử dụng BTCNDTT của giáo viên (GV) còn rất nhiều bất cập, thiếu hợp lí Những hạn chế nêu trên chưa đáp ứng được những mục tiêu mà Luật Giáo dục và Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 - 2020 đề ra Thực tiễn dạy học cho thấy, một trong những nguyên nhân dẫn đến sự yếu kém về khả năng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế đời sống của HS

là các em có quá ít cơ hội để tiếp xúc với loại BTCNDTT Với sự phát triển chung của toàn xã hội, tình trạng này không thể kéo dài thêm nữa, mà cần phải có những động thái tích cực hơn, những biện pháp cụ thể hơn để GV và HS có thể điều chỉnh phương pháp dạy và học của mình theo đúng định hướng

Các kiến thức “Chất lỏng, sự chuyển thể” – Vật lí 10 có rất nhiều ứng dụng liên quan đến thực tiễn xung quanh chúng ta như giải thích được các hiện tượng của bề mặt chất lỏng, tìm hiểu vòng tuần hoàn của nước trong việc bảo vệ môi trường, đề ra được các biện pháp để nâng cao sản lượng trong công nghệ tuyển quặng, làm muối, hiểu được bản chất vật lí của các thiết bị kĩ thuật như bàn là hơi nước, tủ hong khô quần áo, các thiết bị làm lạnh là cơ hội tốt để GV có thể phát triển NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS Qua tìm hiểu các tài liệu giáo khoa và thực trạng tổ chức dạy học bài tập phần kiến thức này cho thấy các bài tập còn ít và tính thực tiễn chưa cao, học sinh khó có cơ hội nhận ra được bản chất vật lí trong các hiện tượng thực tế về chất lỏng và các hiện tượng bề mặt chất lỏng

Với lý do trên, đề tài nghiên cứu được lựa chọn là: “Xây dựng và sử dụng bài

tập có nội dung thực tế phần Chất lỏng, sự chuyển thể - Vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn” làm đề tài nghiên cứu của

mình

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Hiện nay dạy học theo hướng phát triển năng lực vận dụng đang là một xu thế chủ yếu trong việc truyền tải kiến thức Các giáo trình các tài liệu nghiên cứu về dạy học theo hướng phát triển năng lực vận dụng của các môn khoa học tự nhiên ở một số nước phát triển tăng lên rất nhanh, trong đó việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh và vai trò của bài tập có nội dung thực tế trong việc phát triển năng lực, như trong cuốn “ Lí luận và dạy học hiện đại”, của Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường đề cập đến bài tập định hướng năng lực trong đó nhấn mạnh đến các đặc điểm quan trọng của bài tập định hướng các năng lực chung, xây dựng hệ thống bài tập nhằm định hướng năng lực Bên cạnh đó cũng đã có một số luân văn cao

học nghiên cứu việc dạy học phần “ Chất lỏng, sự chuyển thể ” như: Lê Trần Thảo Trang (2009) - “Sử dụng hệ thống bài tập định tính vào chương `Chất rắn và chất lỏng

Sự chuyển thể` vật lý lớp 10 nâng cao nhằm bồi dưỡng tư duy logic cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông”; Lê Chiêu Phước (2017) – “ Tổ chức dạy học chương Chất rắn, chất lỏng và sự chuyển thể theo hướng tăng cường tính thực tiễn”; Lê Thị Mỹ Hạnh ( 2018) – “ Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế chương Cảm ứng điện từ nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh”

Tuy nhiên các tác giả chỉ mới dừng lại ở việc nêu lên vai trò của bài tập và xây dựng hệ thống các bài tập định tính gắn với thực tiễn nhằm giải thích, lí giải các hiện tượng vật lí mà chưa có hệ thống bài tập khai thác, vận dụng mối liên hệ giữa vật lí, kĩ thuật và đời sống Mối liên hệ đó là một trong những vấn đề đang được quan tâm, nhằm góp phần làm cho học sinh không rời xa thực tiễn kĩ thuật và đời sống khi học

tập Vì vậy “Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần Chất lỏng, sự chuyển thể - Vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn” phù hợp về mặt khoa học, sư phạm và với yêu cầu đổi mới phương

pháp dạy học thì sẽ làm cho học sinh có hứng thú trong học tập môn vật lí, đồng thời nâng cao kết quả học tập

3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Xây dựng được các bài tập có nội dung thực tế phần Chất lỏng, sự chuyển thể -

Vật lí 10

- Sử dụng được các bài tập trong dạy học để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS

4 Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếu xây dựng được các bài tập vật lí có nội dung thực tế và sử dụng một cách phù hợp trong dạy học phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10 thì sẽ phát triển được năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh

5 Đối tượng nghiên cứu

- Kiến thức phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10

- Hệ thống bài tập gắn với thực tiễn

- Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh

- Hoạt động dạy và học phần kiến thức “Chất lỏng, sự chuyển thể”

6 Phạm vi nghiên cứu

- Hoạt động dạy học bài tập vật lí phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10

- Học sinh lớp 10 trường THPT Trường Chinh – Thành phố KonTum - tỉnh Kon Tum

7 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau:

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về năng lực, năng lực vận dụng kiến thức (vật lí) vào thực tiễn và việc dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập vật lí, bài tập vật lí có nội dung thực tế

- Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập vật lí gắn với thực tiễn và thực trạng bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh

- Xây dựng quy trình thiết kế một bài tập có nội dung thực tế

- Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập gắn với thực tiễn phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10

- Thiết kế tiến trình bài học vận dụng các bài tập đã xây dựng trong dạy học phần

“Chất lỏng, sự chuyển thể” theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật

lí vào thực tiễn của HS

- Tiến hành TNSP ở trường THPT Trường Chinh – Thành phố KonTum - Tỉnh KonTum , để đánh giá hiệu quả dạy học trong việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn và tính hứng thú của HS

8 Phương pháp nghiên cứu của đề tài

8.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu mục tiêu đổi mới trong dạy học nói chung và trong vật lí nói riêng

- Nghiên cứu tài liệu về bài tập vật lí và bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn

- Nghiên cứu đặc điểm, cấu trúc, nội dung và mục tiêu dạy học phần “Chất lỏng,

sự chuyển thể” - Vật lí 10

8.2 Phương pháp điều tra

- Điều tra thông qua đàm thoại với giáo viên, học sinh để biết được thực trạng sử dụng hệ thống bài tập gắn với thực tiễn trong dạy học vật lí của một số trường THPT hiện nay

- Điều tra thông qua phiếu thăm dò ý kiến để biết được sự quan tâm đối với việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh THPT trong dạy học vật lí

8.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm một số tiến trình dạy học bài tập gắn với thực tiễn phần “Chất lỏng, sự chuyển thể”, từ đó đánh giá thực nghiệm sư phạm và so sánh với mục tiêu nghiên cứu của đề tài

8.4 Phương pháp thống kê toán học

- Sử dụng các phương pháp thống kê toán học để phân tích, đánh giá kết quả thực

nghiệm sư phạm và rút ra kết luận

9 Đóng góp của đề tài

- Hệ thống được lý luận về năng lực vận dụng kiến thức (vật lí) vào thực tiễn về khái niệm và tiêu chí đánh giá; quy trình xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tế theo hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS

- Hệ thống bài tập có nội dung thực tế phần “Chất lỏng, sự chuyển thể”- Vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn

10 Cấu trúc của đề tài

- Phần mở đầu

- Phần nội dung

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn về xây dựng và sử dụng bài tập theo định

hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Chương 2 Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần “Chất lỏng, sự

chuyển thể” - Vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm;

- Kết luận

- Tài liệu tham khảo

- Phụ lục

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VẬT LÍ VÀO

THỰC TIỄN

1.1 Dạy học theo định hướng phát triển năng lực học sinh

1.1.1 Khái niệm năng lực

Có rất nhiều định nghĩa về năng lực và khái niệm này đang thu hút sự quan tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu Theo cách hiểu thông thường, năng lực là sự kết hợp của tri thức, kỹ năng và thái độ có sẵn hoặc ở dạng tiềm năng có thể học hỏi được của một cá nhân hoặc tổ chức để thực hiện thành công nhiệm vụ Mức độ và chất lượng hoàn thành công việc sẽ phản ánh mức độ năng lực của người đó hoặc tổ chức đó Chính vì thế thuật ngữ “Năng lực” khó mà định nghĩa một cách chính xác

Khái niệm NL có nguồn gốc Latinh: “competentia” nghĩa là “gặp gỡ” Ngày nay khái niệm NL được hiểu dưới nhiều cách tiếp cận khác nhau Theo từ điển giáo

khoa tiếng Việt: “Năng lực là khả năng làm tốt công việc” Theo Bộ Giáo Dục và đào tạo thì “NL được quan niệm là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức,

kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… nhằm đáp ứng hiệu quả một yêu cầu phức hợp của hoạt động trong bối cảnh nhất định NL thể hiện sự vận dụng tổng hợp nhiều yếu tố (phẩm chất của người lao động, kiến thức và kỹ năng) được thể hiện thông qua các hoạt động của cá nhân nhằm thực hiện một loại công việc nào đó

NL bao gồm các yếu tố cơ bản mà mọi người lao động, mọi công dân đều cần phải có,

đó là các NL chung, cốt lõi” [2]

Howard Gardner (1999): “NL phải được thể hiện thông qua hoạt động có kết quả và có thể đánh giá hoặc đo đạc được” [14]

F.E.Weinert (2001) cho rằng: “NL là những kĩ năng kĩ xảo học được hoặc sẵn

có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động

cơ xã hội…và khả năng vận dụng các cách GQVĐ một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt”[21]

OECD (Tổ chức các nước kinh tế phát triển) (2002) đã xác định “NL 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” [6]

Trong đề tài này, chúng tôi chấp nhận quan niệm: “NL là sự tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí… để thực hiện có hiệu quả các hoạt động trong bối cảnh nhất định”

Các năng lực trong dạy học vật lí

Theo [2], [3], môn Vật lí trong chương trình giáo dục trung học phổ thông mới

sẽ hình thành và phát triển cho HS các NL sau:

- Các NL chung: NL giải quyết vấn đề và sáng tạo, NL tự chủ và tự học, NL giao tiếp và hợp tác

- Năng lực chuyên môn: NL Vật lí, gồm 3 thành tố năng lực là: Nhận thức kiến thức vật lí; Tìm tòi và khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí (chính là NL sử dụng 2 con đường/phương pháp dạy học môn vật lí: thực nghiệm và lý thuyết); Vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn

Bên cạnh đó, trong dạy học môn Vật lí còn rèn luyện được các phẩm chất như: trung thực, trách nhiệm, chăm chỉ

1.1.2 Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn

1.1.2.1 Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn

NL giải quyết vấn đề thực tiễn là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề gắn với thực tiễn mà khi giải pháp giải quyết chưa rõ ràng Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết vấn đề thực tiễn đó – thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng (Định nghĩa trong đánh giá PISA, 2012) [4]

Trong đề tài này, chúng tôi quan niệm: Năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn là khả năng chủ thể vận dụng tổng hợp những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và hứng thú, để giải quyết có hiệu quả các vấn đề của thực tiễn có liên quan đến vật lí

1.1.2.2 Cấu trúc năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn và tiêu chí đánh giá

Để phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cần phải xác định các biểu hiện của năng lực đó, theo chúng tôi các biểu hiện đó như sau:

Tìm hiểu, khám phá vấn đề

Thiết lập không gian vấn đề

Lập kế hoạch, thực hiện giải pháp: Lập được kế hoạch để giải quyết vấn đề đặt

Bảng 1.1 Cấu trúc NL VDKT vào thực tiễn và tiêu chí đánh giá [6]

rõ ràng một cách độc lập

Phân tích được tình huống đầy

đủ nhưng chưa rõ ràng

Phân tích được tình huống khi trao đổi với bạn

Phân tích được tình huống dưới

sự hướng dẫn của GV

đề

Phát hiện được tình huống có vấn đề khi trao đổi với bạn

Phát hiện ra vấn đề thực tiễn dưới sự hướng dẫn của GV

Chưa phát biểu vấn đề thực tiễn

TH3 Nêu

được vấn đề

Tự phát biểu được vấn đề thực tiễn

Tự phát biểu được vấn đề thực tiễn nhưng chưa đầy

đủ

Phát biểu được vấn đề thực tiễn nhưng chưa đúng với trọng tâm

Phát biểu vấn đề thực tiễn dưới sự hướng dẫn của GV

Xác định được chính xác một số thông tin cần thiết

Xác định được thông tin dưới sự giúp đỡ của người khác

Đọc thông tin nhưng chưa xác định được thông tin cần dùng

TL2 Phân

tích thông

tin

Phân tích thông tin chi tiết, cụ thể, sắp xếp khoa học

Phân tích được thông tin nhưng chưa chi tiết

Phân tích được thông tin dưới sự giúp đỡ của

GV

Có phân tích thông tin

TL3.Tìm ra Biết tìm hiểu Biết tìm Biết tìm hiểu Chỉ tìm hiểu

thông tin qua thảo luận với bạn

hiểu các thông tin có liên quan đến VĐ thực tiễn ở SGK và thảo luận với bạn

các thông tin

có liên quan đến VĐ thực tiễn nhưng ở kinh nghiệm bản thân

thông tin khi được yêu cầu

Đề xuất được giải pháp

GQVĐ thực tiễn nhưng chưa tối ưu

Đề xuất được giải pháp GQVĐ thực tiễn nhưng chưa hợp lý

Đề xuất được giải pháp GQVĐ thực tiễn dưới sự hướng dẫn của GV GP2 Lập kế

hoạch để

giải quyết

vấn đề

Lập được kế hoạch để giải quyết vấn đề thực tiễn cụ thể, chi tiết (đầy đủ thời gian, nguồn nhân lực, vật lực)

Lập được kế hoạch để giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng chưa đầy

đủ, chi tiết

Lập được kế hoạch để giải quyết vấn đề thực tiễn nhưng nhờ sự giúp đỡ của người khác

Chỉ lập kế hoạch để GQVĐ thực tiễn khi được yêu cầu

Thực hiện

kế hoạch GQVĐ thực tiễn độc lập nhưng hợp

lý

Thực hiện kế hoạch GQVĐ thực tiễn nhưng cần có

sự giúp đỡ của GV, bạn học

Thực hiện

kế hoạch GQVĐ thực tiễn nhưng chưa hoàn thành

Đánh giá việc thực hiện giải pháp GQVĐ thực tiễn

Thực hiện giải pháp GQVĐ thực tiễn nhưng chưa đánh giá được giải pháp

Thực hiện được giải pháp GQVĐ thực tiễn nhưng chưa hoàn thành

Chỉ thực hiện khi có

sự hướng dẫn của GV

Điều chỉnh hợp lý vận dụng được trong tình huống mới

Biết cách điều chỉnh nhưng chưa vận dụng trong tình huống mới

Biết cách điều chỉnh nhưng nhờ

sự giúp đỡ của người khác

1.1.2.3 Một số nguyên tắc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho học sinh trong dạy học vật lí

Theo tài liệu [8] khi rèn luyện NLVDKT cho HS cần đảm bảo các nguyên tắc sau:

- Nguyên tắc 1: phải đảm bảo rèn luyện NLVDKT vào việc giải quyết những vấn đề học tập và thực tiễn của cuộc sống có liên quan đến bộ môn vật lí một cách thường xuyên, kết hợp với việc rèn luyện một số NL cần thiết khác

- Nguyên tắc 2: phải đảm bảo được mục tiêu giáo dục phổ thông môn vật lí mục tiêu của chương trình theo chuẩn kiến thức, kỹ năng

- Nguyên tắc 3: đảm bảo tính khoa học, chính xác của các kiến thức, kỹ năng vật lí

- Nguyên tắc 4: đảm bảo tính sư phạm dựa trên các yếu tố cơ sở tâm lý, cơ sở

lí luận giáo dục, cơ sở lí luận dạy học theo định hướng đổi mới PPDH theo hướng dạy học tích cực

- Nguyên tắc 5: chú ý khai thác đặc thù bộ môn vật lí

1.1.2.4 Phương pháp kiểm tra - đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh

Theo [9], để đánh giá NLVDKT vật lí vào thực tiễn của HS, GV cần thực hiện:

- Sử dụng phối hợp và thường xuyên các phương pháp kiểm tra đánh giá khác nhau như viết, vấn đáp, trắc nghiệm, thực hành…

- Sử dụng các câu hỏi đòi hỏi sự suy luận, bài tập có yêu cầu tổng hợp cao, khái quát hóa, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn để giải thích các hiện tượng tự nhiên hoặc các giải thích nguyên lí hoạt động của các ứng dụng kĩ thuật

- Kiểm tra việc thực hiện những bài tập vận dụng và vận dụng sáng tạo, tìm ra cách giải quyết đúng nhất, khoa học nhất và gần gũi nhất

- Đánh giá cao những biểu hiện của NLVDKT, nhất là vận dụng kiến thức vào thực tiễn dù là nhỏ

- Đánh giá các biểu hiện của NLVDKT của HS thông qua hồ sơ, quá trình quan sát (sử dụng bảng kiểm quan sát), quá trình tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng thông qua phiếu hỏi và đánh giá thông qua một số kĩ thuật thu nhận thông tin phản hồi khác (ví dụ: thông qua các sản phẩm hoạt động như yêu cầu HS thiết kế sơ đồ tư duy hoặc bản

đồ khái niệm về nội dung bài học…)

Mỗi cá nhân để thành công trong học tập, thành đạt trong cuộc sống cần phải sở hữu nhiều loại hình công cụ khác nhau nhằm kiểm tra, đánh giá được các loại NL khác nhau của người học, để kịp thời phản hồi, điều chỉnh hoạt động DH và GD

1.2 Bài tập vật lí và việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn

1.2.1 Khái niệm về bài tập vật lí

Theo X.E.Camentxki và V.P Ôrêkhốp “BTVL được hiểu là một vấn đề được

đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi những suy luận logic những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các PP của Vật lí học”[10]

Trong các tài liệu giáo khoa cũng như các tài liệu về phương pháp dạy học bộ môn người ta thường hiểu BTVL là những bài tập luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của HS và rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn

Trong đề tài này, chúng tôi quan niệm “BTVL chính là một nhiệm vụ/tình

huống mà GV giao cho HS giải quyết dựa trên việc vận dụng các kiến thức và kĩ năng đã học”

1.2.2 Vai trò, tác dụng của bài tập vật lí

Thông qua dạy học về bài tập vật lí, người học có thể hiểu biết một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết cách

phân tích chúng và ứng dụng chúng vào các vấn đề thực tiễn, làm cho kiến thức trở thành vốn riêng của người học

Trong nhiều trường hợp, dù GV cố gắng trình bày tài liệu một cách mạch lạc, logic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng các yêu cầu và cho kết quả chính xác thì đó mới chỉ là điều kiện cần chứ chưa phải là điều kiện đủ để HS hiểu sâu

và toàn diện về kiến thức Chỉ có thông qua các bài tập vật lí ở hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho HS vận dụng linh hoạt các kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện và trở thành vốn riêng của người học [11]

Bài tập vật lí có thể được sử dụng như một phương tiện độc đáo để nghiên cứu liệu mới khi trang bị kiến thức cho HS nhằm đảm bảo cho HS lĩnh hội được kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc

Bài tập vật lí là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, bồi dưỡng hứng thú học tập và phương pháp nghiên cứu khoa học cho người học, đặc biệt

là khi phải khám phá ra bản chất của các hiện tượng vật lí được trình bày dưới dạng các tình hướng vấn đề

Bài tập vật lí còn là hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức và là

phương tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ năng của HS

Bài tập vật lí có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp, là phương tiện thuận lợi để HS liên hệ lí thuyết với thực hành, học tập với đời sống, vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn sản xuất và đời sống

Thông qua việc giải bài tập vật lí có thể rèn cho HS những đức tính tốt như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, sự kiên trì cũng như tinh thần vượt khó

Nhờ dạy học về bài tập vật lí GV có thể giới thiệu cho HS biết sự xuất hiện những tư trưởng và quan điểm tiên tiến, các phát minh làm thay đổi thế giới Bài tập vật lí góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện chứng cho HS, làm cho họ hiểu rõ thế giới tự nhiên là vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động, họ tin vào sức mạnh của mình, mong muốn đem tài năng và trí tuệ để cải tạo tự nhiên [1]

Việc giải bài tập vật lí đòi hỏi HS phải nổ lực vượt qua những khó khăn đặt ra,

nó đòi hỏi sự làm việc căng thẳng, tích cực của HS, vận dụng tổng hợp những kiến thức, kinh nghiệm đã có để tìm lời giải cho bài tập Việc giải bài tập vật lí thành công cũng luôn đem đến cho HS sự say mê, niềm phấn khởi và tăng thêm sự yêu thích của

HS đối với môn vật lí, đặc biệt là các bài tập thực tế

1.2.3 Phân loại bài tập vật lí

Bài tập vật lí rất đa dạng và phong phú Có nhiều cách phân loại bài tập, tùy thuộc vào mục đích sử dụng, tùy thuộc vào mức độ yêu cầu phát triển tư duy, tùy

thuộc nội dung, theo phương thức cho điều kiện, theo phương thức giải mà có thể phân loại bài tập theo nhiều cách khác nhau

Theo tài liệu của Nguyễn Thanh Hải phân loại [7]:

Phân loại theo các phân môn của VL thì có bài tập cơ học, bài tập nhiệt học, bài tập điện học, bài tập quang học và bài tập về phản ứng hạt nhân

- Phân loại dựa vào các phương tiện giải thì có bài tập định tính, bài tập tính toán, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị

- Phân loại theo độ khó thì có bài tập cơ bản, bài tập nâng cao

- Phân loại theo đặc điểm của hoạt động nhận thức thì có bài tập tái hiện, bài tập sáng tạo

- Phân loại theo các bước của quá trình dạy học thì có bài tập để mở bài, bài tập vận dụng khi xây dựng kiến thức mới, bài tập củng cố hệ thống hoá kiến thức, bài tập về nhà, bài tập kiểm tra

1.2.4 Bài tập vật lí có nội dung thực tế và cách thức soạn thảo

Theo từ điển Tiếng Việt phổ thông, thực tế là tổng thể nói chung những gì đang tồn tại và diễn ra trong tự nhiên và xã hội, có quan hệ đến đời sống của con người Thực tế là trạng thái của những điều đã và đang thực sự tồn tại

Tình huống thực tế có thể là các tình huống liên quan đến:

+ Nhiệm vụ, nhu cầu bản thân: ăn uống, đi lại…

+ Các hoạt động thực tiễn trong gia đình: làm bếp, đồ gia dụng…

+ Các vấn đề chung, cấp thiết: các vấn đề về ô nhiễm môi trường, năng lượng tái tạo, bảo vệ nguồn nước…

BT có nội dung thực tế là loại BT có liên quan trực tiếp tới đời sống thực tế, kĩ thuật, sản xuất, các hiện tượng thiên nhiên và đặc biệt là thực tế lao động, sinh hoạt hàng ngày mà HS thường gặp, do đó nó có tác dụng rất lớn về mặt giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp

1.2.4.1 Nguyên tắc xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tế

BTVL có nội dung thực tế với tư cách là một loại BT trong hệ thống BTVL nên cũng phải đạt được những yêu cầu chung của BTVL Ngoài ra, do các BT thực tế có những đặc thù riêng nên việc xây dựng cũng cần phải thoả mãn thêm một số yêu cầu khác nữa Cụ thể phải thoả mãn các nguyên tắc sau:

+ Bài tập có nội dung thực tế phải gắn với nội dung học tập

+ Bài tập có nội dung thực tế phải gần gũi với kinh nghiệm của học sinh + Nội dung BT có nội dung thực tế phải đảm bảo tính chính xác, tính khoa học

và tính hiện đại

+ Bài tập có nội dung thực tế phải có tính hệ thống

+ Bài tập có nội dung thực tế phải đảm bảo tính logic sư phạm

1.2.4.2 Quy trình soạn thảo bài tập có nội dung thực tế

Trước hết cần phải khẳng định lại rằng BT có nội dung thực tế chỉ là một thành phần trong hệ thống các BTVL và không thể thay thế cho các dạng BT khác trong DHVL được nên việc xây dựng các BT có nội dung thực tế cho giờ lên lớp vật lí ở đây chủ yếu nhằm đến mục tiêu rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho

HS, trên cơ sở đó nâng cao khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông

Xuất phát từ những yêu cầu và nguyên tắc xây dựng bài tập có nội dung thực tế như đã nêu trên, việc xây dựng các bài tập thực tế cho một giờ lên lớp có thể thực hiện theo quy trình gồm 6 bước sau:

Bước 1: Căn cứ vào nội dung chương trình và sách giáo khoa để phân tích nội dung kiến thức vật lí của bài học, từ đó xây dựng đơn vị kiến thức cụ thể, những

kiến thức nào là trọng tâm, chúng có mối liên hệ gì với những kiến thức bài học trước

và những bài học kế tiếp thường là kiến thức của cả một chương học

Bước 2: Phát hiện các vấn đề thực tiễn có liên quan đến kiến thức (theo 3 kiểu bài tập dưới đây) từ đó xây dựng được ý tưởng bài tập, xác định được vị trí,

nhiệm vụ bài tập có nội dung thực tế trong tiến trình dạy học, đặt trong hoạt động học tập nào, rèn luyện cho HS những kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn ở mức độ nào của tiết dạy

Bước 3: Xây dựng ý tưởng bài tập (tình huống, các nội dung cần hỏi), chuyển hóa, mô hình hóa bài tập Trong bước này, GV phải đọc nhiều tài liệu, tham

khảo nhiều sách BTVL đã được biên soạn, suy nghĩ tìm tòi những yếu tố, những mối liên hệ với thực tiễn từ đó tổng hợp lại để biên soạn được những BT có nội dung thực

tế hay và thích hợp với tiến trình dạy học

Bước 4: Xây dựng, soạn bài tập cụ thể có yếu tố thực tiễn phù hợp nội dung

bài học và đáp án tương ứng của bài tập Xác định những câu hỏi, phụ đề, câu dẫn để

Bước 6: Sắp xếp thành hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn trong hệ thống

đã biên soạn Rà soát lại hệ thống các bài tập có nội dung thực tế đảm bảo sự cân đối giữa các loại bài tập phù hợp với trình độ phát triển nhận thức của học sinh

Chú ý: Bước 1 và 2 có thể hoán đổi cho nhau Trong 6 bước trên, bước 2 là

quan trọng nhất bởi đây là bước cơ bản để hình thành ý tưởng của bài tập có nội dung thực tế

➢ Các dạng BTCNDTT trong môn VL

Căn cứ vào mức độ nhận thức của HS trong giải BT và các nghiên cứu của các tác giả [10], có tính đến bài tập định tính và định lượng, chúng tôi đề xuất các dạng bài tập có nội dung thực tế gồm:

Dạng 1 (Mức độ 1): Giải thích các hiện tượng tự nhiên trong sản xuất và đời

sống xung quanh

Ví dụ

Câu 6 (1) Dân gian có câu "nước đổ đầu vịt" dùng cho những người không biết nghe lời dạy bảo của cha mẹ, thầy cô Câu này có liên quan gì đến kiến thức vật lí không ? Nếu có,đó là kiến thức nào ?

Dạng 3 (Mức độ 3): Thiết kế, chế tạo hoặc đưa ra ý tưởng giải pháp kỹ thuật

đáp ứng một yêu cầu thực tiễn cụ thể

24 tháng

Nguyễn Kim Hơi nước

Tìm hiểu chức năng phun hơi và tính tốc độ hơi được phun ra?

Nêu những hư hỏng thông thường khi sự dụng và cách sửa chữa?

Trong quá trình thực hiện, cần chú ý thêm một số vấn đề sau:

- Các BT có nội dung thực tế được sử dụng để tạo ra tình huống có VĐ thực tiễn, nhất thiết phải chứa đựng các mâu thuẫn nhận thức nhằm kích thích tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS Với mỗi BT đặt ra, GV phải dự kiến được HS sẽ không trả lời được một cách hoàn thiện và muốn hoàn thiện câu trả lời thì cần phải lĩnh hội thêm những kiến thức mới nào sẽ được học trong bài mới Các BT có nội dung thực tế đặt ra nhất thiết phải được trả lời vào những thời điểm khác nhau trong tiến trình bài học (có thể là sau mỗi mục hoặc khi kết thúc bài học)

Các bài tập có nội dung thực tế phải được lựa chọn và xây dựng sao cho chúng

có tính tiêu biểu, để khi học sinh hoàn thành được việc trả lời các câu hỏi và bài tập này, có thể mở rộng và vận dụng được vào thực tiễn cuộc sống với những vấn đề tương tự

Nên có sự phối hợp, lồng ghép các câu hỏi mang tính định tính sáng tạo vào nội dung các bài tập khác, vì về nguyên tắc ngay cả việc giải các BT tính toán thì bước đầu tiên bao giờ cũng là sự phân tích về mặt định tính Thực tiễn dạy học cho thấy, khi giải BT mà HS không biết cách phân tích BT ban đầu, chỉ chú tâm vào việc lựa chọn công thức, hì hục tính toán để tìm đáp số, thì chẳng khác nào là những thợ làm toán,

mà không thấy được ý nghĩa vật lí hay ý nghĩa vận dụng thực tiễn chứa đựng trong các BTVL

Đối với hệ thống BT có nội dung thực tế của một chương, một phần hay một khối lớp, cần chú ý đảm bảo sao cho hệ thống BT ấy phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học, đảm bảo tính hệ thống, đa dạng cả về nội dung, hình thức và mức độ, đảm bảo tính vừa sức và rèn năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

1.2.5 Các hình thức thể hiện bài tập vật lí có nội dung thực tế

Bài tập có nội dung thực tế có thể được thể hiện dưới nhiều hình thức truyền tải thông tin khác nhau Vì việc phân loại BT chỉ mang tính tương đối, trong loại BT này

có thể chứa đựng hình thức hoặc nội dung của một số loại bài tập khác nên trong các hình thức thể hiện bài tập thực tế cũng có thể có sự lồng ghép của các loại BT khác nhau như bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm nhưng về bản chất, cho dù lồng ghép thế nào thì chúng vẫn mang đậm tính chất “gắn với thực tiễn” trong nội dung bài tập

Dưới đây là một số gợi ý về hình thức thể hiện bài tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lí có thể sử dụng trong điều kiện của các trường trung học phổ thông [7]

1.2.5.1 Thể hiện dưới dạng câu hỏi bằng lời

Thể hiện bài tập có nội dung thực tế dưới dạng câu hỏi bằng lời thực chất là cách dùng lời nói để truyền tải các thông tin của bài tập đến học sinh (đây là hình thức phổ biến nhất) Hình thức này được sử dụng khi thông tin của bài tập (sự vật, hiện tượng hay các thao tác kĩ thuật được đề cập đến) hoàn toàn có thể mô tả một cách ngắn gọn, dễ hiểu và dễ tưởng tượng Khi nghe xong hoặc đọc xong toàn bộ nội dung của bài tập, học sinh có thể hiểu và thu nhận được ngay một cách chính xác những thông tin về điều kiện ban đầu của bài tập và biết được ngay những yêu cầu cần phải giải quyết

1.2.5.2 Thể hiện thông tin qua mô hình, hình vẽ hay sơ đồ, kèm theo các câu hỏi khai thác thông tin

Thực chất việc thể hiện BT có nội dung thực tế thông qua mô hình, hình vẽ hay

sơ đồ (có thể là các đồ thị, biểu đồ) kèm theo các câu hỏi khai thác thông tin là cách

truyền tải thông tin của BT mà trong đó những điều kiện ban đầu được ẩn chứa trong các mô hình, hình vẽ hay sơ đồ, còn các yêu cầu đặt ra được GV trình bày bằng lời nói

Hình thức này được sử dụng khi lượng thông tin cần khai thác thể hiện một cách trực quan, đầy đủ ngay trên mô hình, hình vẽ hay sơ đồ, mà nếu chỉ dùng lời thì không thể truyền tải hết nội dung của thông tin

1.2.5.3 Thể hiện bằng thí nghiệm đơn giản

Thể hiện bài tập có nội dung thực tế bằng những thí nghiệm đơn giản thực chất

là thông qua việc tiến hành một thí nghiệm đơn giản nào đó để học sinh quan sát toàn

bộ diễn biến của thí nghiệm, nhiệm vụ đặt ra đối với học sinh là sử dụng các kiến thức vật lí đã biết để dự đoán kết quả và giải thích kết quả thí nghiệm

Hình thức này được sử dụng khi yêu cầu cảu BT gắn liền với kết quả của thí nghiệm Đó là những thí nghiệm thuộc dạng đơn giản, dễ thực hiện và có thể thành công ngay

1.2.5.4 Thể hiện bằng các đoạn video minh hoạ

Đó là cách dùng các đoạn video ngắn mô tả về một hiện tượng nào đó để truyền tải nội dung các điều kện ban đầu đến HS, còn yêu cầu đặt ra của BT được truyền đạt thông qua lời nói của GV Cách thể hiện này là tương đối phức tạp vì đòi hỏi phải có những phương tiện hiện đại (máy vi tính, đèn chiếu, ) nhưng nó lại có hiệu quả rất cao khi sử dụng trong dạy học, nhất là đối với những hiện tượng ít gặp, hoặc những hiện tượng có thời gian xảy ra rất nhanh hoặc rất chậm,

1.2.6 Sử dụng bài tập thực tế trong dạy học vật lí để phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS

Hệ thống bài tập vật lí có nội dung thực tế được xây dựng trong đề tài này nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS có thể sử dụng trong các trường hợp sau:

- Tạo tình huống vấn đề bài học, củng cố kiến thức trong tiết dạy kiến thức mới

- Trong tiết bài tập để củng cố kiến thức, kỹ năng và phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tế

- Trong giờ kiểm tra để đánh giá HS

1.3 Thực trạng dạy học bài tập vật lí phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10

1.3.1 Đối tượng và phương pháp điều tra

+ Đối tượng điều tra: GV bộ môn vật lí, HS khối 10 trường THPT Trường Chinh - KonTum

+ Phương pháp điều tra:

- Điều tra, khảo sát thực tế tại một số trường THPT trên địa bàn Thành Phố

KonTum để tìm hiểu về một số thông tin

- Tình hình dạy giải bài tập phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10

- Tình hình hoạt động giải bài tập phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10

1.3.2 Nội dung điều tra

- Điều tra giáo viên: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng giáo viên được điều tra

là 9) trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án

- Điều tra học sinh: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng học sinh được điều tra

là ), quan sát hoạt động của HS trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả

1.3.3 Kết quả điều tra

Qua việc tổng hợp kết quả tham khảo ý kiến, trao đổi trực tiếp với giáo viên – học sinh, tham gia dự giờ trên lớp tôi nhận thấy:

❖ Tình hình d ạy giải bài tập vật lí của giáo viên

- 100% GV nêu số lượng BT nhiều nhưng thời gian dành cho việc giải BT rất

ít

- Mỗi GV thường chọn riêng cho mình một PP giải, không thống nhất với nhau

và không theo một tiêu chuẩn chung nào nên HS khó nắm bắt cách giải, công tác kiểm tra đánh giá chất lượng học tập môn vật lí của học sinh trong cả khối cũng gặp khó khăn

- 85% GV đã có ý thức mong muốn phát huy tính tích cực hoạt động của HS nhưng lại chưa tổ chức được các hoạt động học tập giúp HS tích cực, tự lực giải bài tập

- 23% giáo viên đã từng sử dụng bài tập thực tế để dạy cho học sinh

Ngoài ra GV ít khai thác tài liệu, nghiên cứu xây dựng hệ thống các BTVL gắn với thực tiễn để tăng tính phong phú và đa dạng của bài tập vật lí Hệ quả của vấn đề này đã rõ: số học sinh thích học môn vật lí ít hơn so với các môn học khác

❖Tình hình hoạt động giải bài tập vật lí của học sinh

- 42% HS không hiểu bản chất hiện tượng vật lí được đề cập trong bài, ít có khả năng vận dụng sáng tạo kiến thức đã học mà chỉ nhớ máy móc công thức tính vào các tình huống tương tự đã được học nên rất khó khăn trong việc giải BT chương này

- 36% HS chưa có ý thức phân loại và xây dựng phương pháp giải cho mỗi loại bài tập

- Trong các giờ bài tập, nhiều học sinh thụ động, lười suy nghĩ, chỉ đợi các bạn giải xong để chép Số học sinh tích cực tham gia hoạt động giải bài tập rất ít

- HS có năng lực khá, giỏi thì các em “cố” làm bài tập thật nhiều để hiểu bài, để làm bài kiểm tra, đi thi tốt nhưng kết quả thi và kiểm tra vẫn không cao, HS nào yếu tính toán sẽ chán nản, HS giỏi tính toán nhưng khi gặp bài tập lạ là lúng túng không

hình thành cách giải Các em này có thể gặp hứng thú hơn khi học môn Vật lí nếu được rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn qua các bài tập thực tế

Để khắc phục thực trạng trên, GV cần:

- Tích cực liên hệ kiến thức vật lí với thực tiễn, từ đó xây dựng các BTCNDTT

- Giao cho HS các BTVL hay tình huống có nội dung thực tế để lôi cuốn HS vào giờ học và kích thích hứng thú hoạt động học tập vật lí

- Trong các bài tập đã có, GV cần lựa chọn, sắp xếp thành hệ thống bài tập thực

tế nhằm rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho HS

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Để làm cơ sở lý luận cho đề tài, trong chương 1 chúng tôi đã:

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của dạy học theo định hướng phát triển năng lực: Khái niệm năng lực, năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, trong đó tập trung vào khái niệm, cấu trúc, công cụ đánh giá

- Nghiên cứu và trình bày được cơ sở lí luận về BTVL về khái niệm, vai trò, phân loại; lí luận về BTTT (về khái niệm, nguyên tắc xây dựng, quy trình soạn thảo, các hình thức thể hiện và ý tưởng sử dụng)

Nghiên cứu thực trạng dạy học bài tập vật lí phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10

Các vấn đề lý luận trên sẽ là cơ sở để chúng tôi vận dụng trong việc xây dựng

và thiết kế ý tưởng sử dụng bài tập thực tế phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ PHẦN “CHẤT LỎNG, SỰ CHUYỂN THỂ ” - VẬT LÍ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO

STT Tiết trong phân

1 58 Chất rắn kết tinh Chất rắn vô định hình

4 61 Các hiện tượng bề mặt chất lỏng ( tiết 1)

5 62 Các hiện tượng bề mặt chất lỏng ( tiết 2 )

7 64 Sự chuyển thể của các chất (tiết 1)

8 65 Sự chuyển thể của các chất (tiết 2)

tinh, chất rắn vô định hình, vật rắn đơn tinh thể, vật rắn đa tinh thể, tính dị hướng, tính đẳng hướng, sự dãn nở vì nhiệt của vật rắn, hiện tượng căng mặt ngoài, hiện tượng mao dẫn, sự hóa hơi và sự ngưng tụ, sự sôi, sự nóng chảy và sự đông đặc, nhiệt hóa hơi, nhiệt nóng chảy, hơi khô, hơi bảo hòa, độ ẩm không khí GV giảng dạy để đáp ứng nhu cầu trang bị kiến thức cho HS, còn những ứng dụng thì chỉ được đề cập rất hạn chế, nếu có thì chỉ được phân tích vai trò của chúng mà thôi, và vẫn còn nhiều ứng dụng vẫn chưa được đề cập

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể”

01 Chất rắn kết tinh Có cấu trúc tinh thể, do đó có dạng hình học và

nhiệt độ nóng chảy xác định

02 Chất rắn vô định hình Không có cấu trúc tinh thể, không có nhiệt độ

nóng chảy (hoặc đông đặc) xác định và có tính đẳng hướng

03 Chất rắn đơn tinh thể Được cấu tạo từ một tinh thể Chất rắn đơn tinh

- Hiện tượngdính ướt vàkhông dích ước

- Hiện tượngmao dẫn

SỰ CHUYỂN THỂ

- Sự nóngchảy và đôngđặc

- Sự bay hơi

và ngưng tụ

- Sự sôi

ĐỘ ẨM KHÔNG KHÍ

- Độ ẩm tuyệtđối và độ ẩmcực đại

- Độ ẩm tỉđối

- Ảnh hưởngcủa độ ẩm

07 Hiện tượng mao dẫn Hiện tượng mức chất lỏng bên trong các ống có

đường kính nhỏ luôn dâng cao hoặc hạ thấp hơn

so với bề mặt chất lỏng ở bên ngoài ống gọi là hiện tượng mao dẫn

08 Sự nóng chảy Là quá trình các chất biến đổi từ thể rắn sang thể

lỏng Trong quá trình nóng chảy, nhiệt độ của khối chất không thay đổi, đó là nhiệt độ nóng chảy

09 Nhiệt nóng chảy Nhiệt lượng mà vật rắn có khối lượng m nhận

được trong quá trình nóng chảy là Q = λ m với λ: nhiệt nóng chảy , đơn vị J/kg

10 Sự đông đặc Là quá trình các chất chuyển từ thể lỏng sang thể

rắn

11 Sự bay hơi

Nhiệt hóa hơi

Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí(hơi) ở

bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi

Nhiệt lượng cần cung cấp để làm hóa hơi một Q = L.m

12 Sự ngưng tụ Quá trình chuyển từ thể khí (hơi) sang thể lỏng

gọi là sự ngưng tụ

13 Sự sôi

Nhiệt độ sôi của chất

lỏng

Quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí (hơi) ở

cả bên trong và trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi Phụ thuộc vào áp suất của chất khí ở phía trên bề mặt chất lỏng

14 Độ ẩm tuyệt đối Độ ẩm tuyệt đối a của không khí là đại lượng đo

bằng khối lượng hơi nước tính ra gam chứa trong 1m3 không khí

TT Chủ đề Nội dung

15 Độ ẩm cực đại Độ ẩm cực đại A là độ ẩm tuyệt đối của không khí

chứa hơi nước bão hòa, giá trị của nó tăng theo nhiệt độ

𝑓 = 𝑎

𝐴 100%

2.2 Mục tiêu dạy học phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” - Vật lí 10

2.2.1 Mục tiêu theo chuẩn kiến thức kĩ năng

Kiến thức

- Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình về cấu trúc vi mô và những tính chất vĩ mô của chúng

- Viết được các công thức nở dài và nở khối

- Nêu được ý nghĩa của sự nở dài, sự nở khối của vật rắn trong đời sống và kĩ thuật

- Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt

- Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng dính ướt và không dính ướt

- Mô tả được hình dạng mặt thoáng của chất lỏng ở sát thành bình trong trường hợp chất lỏng dính ướt và không dính ướt

- Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn

- Kể được một số ứng dụng về hiện tượng mao dẫn trong đời sống và kĩ thuật

- Viết được công thức tính nhiệt nóng chảy của vật rắn Q = λ m

- Phân biệt được hơi khô và hơi bão hoà

- Viết được công thức tính nhiệt hoá hơi Q = Lm

- Nêu được định nghĩa độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tỉ đối, độ ẩm cực đại của không khí

- Nêu được ảnh hưởng của độ ẩm không khí đối với sức khoẻ con người, đời sống động, thực vật và chất lượng hàng hoá

Kĩ năng

- Vận dụng được công thức nở dài và nở khối của vật rắn để giải các bài tập và giải thích các hiện tượng thực tế

- Vận dụng được công thức Q = λ m, Q = Lm để giải các bài tập đơn giản

- Giải thích được quá trình bay hơi và ngưng tụ dựa trên chuyển động nhiệt của phân tử

- Giải thích được trạng thái hơi bão hoà dựa trên sự cân bằng động giữa bay hơi

và ngưng tụ

- Xác định được hệ số căng bề mặt bằng thí nghiệm, giải thích được các hiện

tượng tực tế liên quan đến lực căng bề mặt

2.2.2 Mục tiêu phát triển năng lực HS

- Phát triển được năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn (cụ thể là giải thích được các đặc tính của than chì, kim cương, nguyên tắc hoạt động của bàn là hơi nước, quy trình sản xuất muối ăn, các loại giấy thấm, giấy vệ sinh, tả bỉm trẻ em… )

- Góp phần phát triển các NL: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực

công nghệ, năng lực tin học, năng lực hợp tác

2.3 Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế phần “Chất lỏng, sự chuyển thể” theo định hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn

2.3.1 Ma trận phân bố bài tập theo nội dung dựa trên ba mức độ phân dạng

Bảng 2.2 Bảng ma trận phân bố BT theo nội dung dựa trên mức độ nhận thức

Câu 3 (1,2,3)

Câu 3.3 (3)

Câu 3.4 (3)

2.3.2 Xây dựng các bài tập có nội dung thực tế

Vận dụng những nguyên tắc và quy trình xây dựng BTCNDTT, xuất phát từ những điều kiện DH thực tiễn (về thời lượng của giờ học, khả năng nhận thức của HS, ), hệ thống BTCNDTT phần “Chất lỏng, sự chuyển thể ” được xây dựng theo các

"chủ đề kiến thức" để tiện cho việc lựa chọn và sử dụng của GV trong quá trình DH

Chúng tôi xếp loại các bài tập đó dựa theo mức độ nhận thức và quy ước như sau:

Ví dụ: Câu 4(1,3): Có nghĩa là bài tập số 4, được xếp ở mức 1,3 là mức giải thích các hiện tượng tự nhiên liên quan đến kiến thức vật lý, đề xuất một giải pháp để giải quyết một vấn đề thực tiễn của cuộc sống hay sản xuất

Hệ thống bài tập phần “ Chất lỏng, sự chuyển thể ” Vật lí 10 được xây dựng với

15 bài tập và được cụ thể theo nội dung như sau:

Câu 1 (1,2,3) : Bàn là hơi nước

-Sự khác biệt: Tư thế ủi (là) đồ, hình a chỉ ủi được khi ép vài xuống đế phẳng (thường

là sàn nằm ngang); hình b - ủi đồ trong mọi tư thế, không cần đế kê

Hình b là mô tả của bàn ủi (là) hơi nước, một loại bàn ủi hiện đại đang được nhiều bà nội trợ tin dùng hiện nay

Thông số kỹ thuật

Model: GC1426/79

Nhà sản xuất: Philips

Thời gian bảo hành: 24 tháng

Địa điểm bảo hành: Nguyễn Kim

Loại bàn ủi: Hơi nước

Hình 2.3 Thông số kĩ thuật của bàn là hơi nước

Câu 1.2 (2) : Trình bày cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của bàn là hơi nước?

➢Hướng dẫn trả lời:

1.Nồi hơi

Đối với bàn là hơi nước có thể nói bộ phận quan trọng nhất chính là chiếc nồi hơi, nồi hơi có tác dụng đun nước sôi tạo áp suất đẩy hơi nước qua dây dẫn lên đầu là vì vậy nồi hơi nếu được sản xuất chính hãng và đúng tiêu chuẩn sẽ đảm bảo hiệu suất làm việc cũng như độ bền của bàn là

2.Ống dẫn hơi

Trên thị trường bàn là điện hiện nay có hai loại ống dẫn hơi cơ bản là: ống mềm và ống cứng Cả hai đều được sản xuất để chịu được sức nóng của hơi nước và dẫn hơi nước

Loại cứng là loại ở trạng thái thông thường dây dẫn hơi cầm vào sẽ có cảm giác cứng, khó thao tác, khó di chuyển nhưng khi bắt đầu là nhiệt độ của hơi nước sẽ làm dây dẫn hơi rất mềm và có thể dễ dàng thao tác Loại mềm thường có ở các model về sau, ở trạng thái bình thường không là dây dẫn vẫn mềm mại, về tuổi thọ thì có thể nói hai chất liệu cấu thành lên hai loại dây dẫn hơi này bền như nhau Khi là mới cần dây

mềm để dễ dàng là quần áo vì thế việc chọn dây cứng hay mềm không quá quan trọng

3 Rơle

Rơle là thiết bị quan trọng đối với bàn là hơi nước và người sử dụng khi vận hành, vì nguyên lý của bàn là hơi nước là dùng nồi hơi đun sôi nước tạo hơi để là nên khó tránh khỏi quá nhiệt, quên không đổ nước, điện áp không ổn định rơle nhiệt sẽ tự ngắt khi các sự cố trên xảy ra đảm bảo an toàn cho thiết bị và người dùng

Câu 1.3 (1,2) :

Ưu điểm của bàn là điện hơi nước so với bàn là điện thông thường là gì? Hãy giải thích các ưu điểm trên?

Và sự khác biệt này chủ yếu là ở bộ phận nào của bàn là?

Ở bộ phận khác biệt này hoạt động dựa vào kiến thức vật lí nào?

➢Hướng dẫn trả lời:

Ưu điểm chung của các loại bàn là hơi nước là làm phẳng quần áo bằng áp lực của luồng hơi nước nóng nên không lo quần áo bị cháy hoặc biến dạng sợi vải, giúp là ủi nhanh hơn nhiều so với cách là thông thường, không kén vải mà phù hợp và an toàn cho tất cả các chất liệu vải, kể cả những loại vải “khó tính” như lụa, lanh, nhung, len… Bên cạnh công dụng là ủi quần áo, bàn là hơi nước đứng còn có thể dùng để làm thẳng các vật dụng khác trong gia đình như vải, rèm cửa, khăn trải bàn, ga trải giường…, một khả năng mà chiếc bàn ủi thông thường khó có thể thực hiện

Bàn là hơi nước rất an toàn, nhất là đối với gia đình có trẻ nhỏ vì giảm được khả năng cháy đồ do hơi nước sẽ tự động ngắt nếu hết nước

Sự khác biệt giữa hai loại bàn là điện là ở nồi hơi Nồi hơi hoạt động có tác dụng đun nước sôi tạo áp suất đẩy hơi nước qua dây dẫn lên đầu.(sự sôi của chất lỏng, sự chuyển thể của chất lỏng)

Câu 1.5 (2,3) :

Hãy tính số tiền mà một hộ gia đình phải trả khi sử dụng bàn là hơi nước Philips trên trong một tháng?

Tìm hiểu chức năng phun hơi và tính tốc độ hơi được phun ra?

Nêu những hư hỏng thông thường khi sự dụng và cách sửa chữa?

t thời gian làm việc của đồ dùng điện (với bàn là là khoảng 15 phút mỗi ngày)

P: công suất của đồ dùng điện

A: Điện năng tiêu thụ của đồ dùng điện trong thời gian t

Như vậy, nếu một chiếc bàn là có công suất tiêu thụ điện là 1400W, thì nếu mỗi ngày

Câu 2 (1,2,3) : Các loại giấy thấm mực, thấm dầu, giấy vệ sinh, bỉm trẻ con

Hình 2.4 Các loại giấy thấm dầu, giấy vệ sinh, bỉm trẻ con

Cho học sinh đọc đoạn thông tin và xem đoạn video quảng cáo về tả bỉm