Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “các định luật bảo toàn” vật lý lớp10 trung học phổ thông

Lý do chọn đề tài Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tiếp cận năng lực của người học được xác định trong Nghị quyết số 29 - NQ/ TW Hội nghị Trung ương 8 khóa XI của Ba

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH

TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS.NGUYỄN THỊ NHỊ

NGHỆ AN 2017

LỜI CẢM ƠN

Với những tình cảm chân thành và trân trọng nhất tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Nguyễn Thị Nhị là người trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình làm luận văn Lòng nhiệt tình, sự tận tâm chỉ dẫn cùng những lời động viên, giúp đỡ hết sức quý báu của cô trong suốt quá trình tôi làm luận văn đã tạo động lực cho tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô giảng dạy chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy học Vật lý - khoa Vật lý Trường đại học Vinh đã quan tâm chỉ dẫn tôi trong quá trình học tập và đóng góp ý kiến cho tôi hoàn thành luận văn

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến khoa Vật Lý, phòng Đào tạo sau Đại học Trường Đại Học Vinh đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình học tập

Nhân dịp này tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và các đồng chí trong tổ Vật lý Trường THPT Lương Thế Vinh – TX Ba Đồn – Quảng B ình đã tạo điều thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập và tiến hành thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng tôi xin tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, những người thân, bạn

bè đã luôn động viên và giúp đỡ tôi trong những lúc khó khăn

Tác giả

NGUYỄN THÀNH SƠN

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 4

7 Đóng góp của đề tài 4

8 Cấu trúc của luận văn 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC 6

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH 6

TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT 6

1.1 Một số vấn đề về tự học 6

1.1.1 Một số quan niệm về tự học 6

1.1.2 Quy trình tự học 7

1.1.3 Một số hình thức tự học 9

1.2 Năng lực tự học của học sinh trong dạy học Vật lý 13

1.2.1 Năng lực tự học 13

1.2.2 Cấu trúc của năng lực tự học 13

1.2.3 Bồi dưỡng năng lực tự học trong dạy học vật lý 14

1.2.4 Tiêu chí đánh giá năng lực tự học 16

1.3 Thực trạng bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh lớp 10 ở trường trung học phổ thông 18

1.3.1 Nhận thức của học sinh về vấn đề tự học 18

1.3.2 Phương tiện và trang thiết bị hỗ trợ cho việc tự học 19

1.3.3 Những nguyên nhân làm hạn chế của việc tự học của học sinh 20

1.4 Một số biện pháp bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh THPT trong dạy

học Vật lý 21

Kết luận chương 1 23

CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHƯƠNG 24

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 THPT 24

THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH 24

2.1 Phân tích nội dung chương trình sách giáo khoa chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT 24

2.1.1 Vị trí của chương các định luật bảo toàn 24

2.1.2 Mục tiêu dạy học của chương các định luật bảo toàn 25

2.1.3 Cấu trúc logic của chương 26

2.2 Thiết kế một số tiến trình dạy học chương “Các định luật bảo toàn” theo định hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh 28

2.2.1 Xây dựng nội dung cho dạy học chương “Các định luật bảo toàn” 28

2.2.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức trong chương “Các định luật bảo toàn” theo hướng bồi dưỡng NLTH cho học sinh 32

Kết luận chương 2 76

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 767

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 77

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 77

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 77

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 77

3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 78

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 78

3.5.Diễn biến thực nghiệm sư phạm 78

3.5.1.Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm 78

3.5.2.Tiến hành thực nghiệm sư phạm 79

3.6 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 82

3.6.1.Đánh giá định tính 82

3.6.2.Đánh giá định lượng 83

Kết luận chương 3 91

KẾT LUẬN CHUNG 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC P1 Phụ lục 1: Phiếu thăm dò ý kiến giáo viên P1 Phụ lục 2: Phiếu thăm dò ý kiến của học sinh P4 Phụ lục 3: Phiếu học tập P7 Phụ lục 4: Một số bài tập học sinh tự làm ở nhà P10 Phụ lục 5: Đề kiểm tra và đáp án đề kiểm tra P13 Phụ lục 6: Một số hình ảnh thực nghiệm sư phạm P23

DANH MỤC SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU

SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1: Quy trình tự học 9

Sơ đồ 2: Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Các định luật bảo toàn” 27

BẢNG Bảng 1 Bảng thống kê kết quả bài kiểm tra trước thực nghiệm 83

Bảng 2 Bảng phân phối tần suất trước thực nghiệm 83

Bảng 3 Bảng phân phối tần suất tích lũy trước thực nghiệm 85

Bảng 4 Bảng thống kê kết quả bài kiểm tra sau thực nghiệm 86

Bảng 5 Bảng phân phối tần suất sau thực nghiệm 86

Bảng 6 Bảng phân phối tần suất tích lũy sau thực nghiệm 88

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tiếp cận năng lực của người học được xác định trong Nghị quyết số 29 - NQ/ TW Hội nghị Trung ương 8 khóa XI của Ban chấp hành Trung ương Đảng về “Đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục và Đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế” đã chỉ rõ: 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, kỹ 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, kỹ năng, phát triển năng lực [1]

Luật giáo dục, điều 28.2 đã ghi: “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, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”

Dự thảo "Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể" ngày 5- 8- 2015 nêu

ra yêu cầu cần đạt về phẩm chất chủ yếu, năng lực chung của học sinh gồm 3 phẩm chất và 8 năng lực: Năng lực tự học; năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo; năng lực thẩm mỹ; năng lực thể chất; năng lực giao tiếp; năng lực hợp tác; năng lực tính toán; năng lực công nghệ thông tin và truyền thông (ICT).[5]

Chúng ta đang sống trong thế kỉ XXI, thế kỉ mà tri thức và kĩ năng của con người được coi là yếu tố quyết định đến sự phát triển của xã hội Trong thời đại mà khoa học, kỹ thuật phát triển nhanh chóng như hiện nay, nhà trường dù tốt đến mấy cũng không đáp ứng được nhu cầu đa dạng và đang phát triển của cuộc sống Vì vậy, chỉ có tự học, tự bồi dưỡng mỗi người mới có thể bù đắp

được cho mình những lỗ hổng về kiến thức để thích ứng với yêu cầu cuộc sống đang phát triển Do đó, việc bồi dưỡng NLTH cho HS là điều rất quan trọng và cần thiết trong điều kiện hiện nay Thời gian tự học là lúc HS có điều kiện tự nghiền ngẫm vấn đề học tập theo một yêu cầu, phong cách riêng và với tốc độ thích hợp Điều đó không những giúp HS nắm vấn đề một cách chắc chắn và bền vững mà còn là dịp tốt để HS rèn luyện ý chí, năng lực hoạt động sáng tạo Đây là những điều mà không ai cung cấp được nếu HS không thông qua hoạt động tự học của bản thân, là những phẩm chất cần thiết cho sự phát triển và thành đạt lâu dài của mỗi con người.[15], [16]

Lớp 10 là lớp đầu cấp THPT nên cần hướng các em theo một phương thức học phù hợp để đạt được kết quả cao Khác với cấp học THCS, ở cấp học THPT các em bắt gặp ngay với môi trường mới, mới cả trong môi trường dạy và học, mới cả trong những mối quan hệ, …ở cấp học này GV cũng vẫn bên cạnh học sinh nhưng mức độ chỉ là hướng dẫn ban đầu, phần lớn các em sẽ phải tự thích nghi và hình thành cho mình một hình thức học tập mới – hình thức học tập mà chính các em làm chủ Giáo viên hơn ai hết chính là những người có tầm quan trọng trong việc định hướng và hướng dẫn các em đi theo con đường nào, hình thức học tập nào là hiệu quả là đúng đắn và chạm đích nhất – đó là con đường tự học Trong trình vật lý 10 THPT kiến thức cơ bản làm hành trang cho các em tiếp cận các kiến thức khác và cao hơn chính là phần cơ học, các dạng năng lượng và các định luật bảo toàn Việc tiếp cận nội dung trong phần này hầu hết

là thừa nhận, học sinh tiếp thu kiến thức một cách áp đặt Vì thế, học sinh hay mắc phải những sai lầm trong việc tiếp nhận kiến thức là điều không thể tránh khỏi Để giúp HS có thể tiếp thu kiến thức một cách tốt nhất, có thể phát huy tính tích cực sáng tạo, khả năng tư duy trong nhận thức và có thể vận dụng vào thực tiễn một cách hiệu quả, tôi thiết nghĩ phải thiết kế và hướng dẫn cho học sinh tự học, tự hoạt động để chiếm lĩnh tri thức Với những lý do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài:

Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” - Vật lý lớp 10 trung học phổ thông

2 Mục đích nghiên cứu

Đề xuất và sử dụng các biện pháp nhằm bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn”, từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở chương “Các định luật bảo toàn” - Vật lý 10 THPT

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Năng lực tự học

- Quá trình dạy học Vật lý 10 ở trường trung học phổ thông

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất được một số biện pháp bồi dưỡng năng lực tự học và vận dụng, phối hợp các biện pháp đó trong quá trình dạy học chương “Các định luật bảo toàn” thì sẽ nâng cao được chất lượng dạy học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5 1 Nghiên cứu cơ sở lý luận về năng lực tự học, tự bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh trong dạy học vật lý

5 2 Điều tra thực trạng việc bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh trong học tập Vật lý ở lớp 10 THPT

5 3 Đề xuất các biện pháp bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh trong học tập vật lý ở trường trung học phổ thông

5 4 Thiết kế bốn tiến trình dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT

5 5 Thực nghiệm sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu

6 1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:

+ Đọc tài liệu, tổng hợp phân tích xây dựng cơ sở lý luận của đề tài

6 2 Phương pháp điều tra :

+ Sử dụng phiếu điều tra, phỏng vấn về thực trạng khả năng tự học của học sinh

6 3 Phương pháp thực nghiệm

+ Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học và kết quả nghiên cứu của đề tài

6 4 Phương pháp thống kê toán học

+ Xử lý kết quả điều tra và kết quả thực nghiệm sư phạm bằng công cụ toán học thống kê

+ Thiết kế được 4 tiến trình dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật

lý 10 THPT theo định hướng bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh

8 Cấu trúc của luận văn

Gồm 3 phần:

Phần mở đầu

Nội dung gồm 3 chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh trong dạy học Vật lý

Chương 2: Tổ chức hoạt động dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học của học sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Kết luận

Tài liệu tham khảo

Phụ lục

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

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT 1.1 Một số vấn đề về tự học

1.1.1 Một số quan niệm về tự học

Khái niệm về tự học bắt nguồn từ việc giáo dục cho người trưởng thành,

là một giải pháp thực hiện bởi người học ở bậc tiểu học và trung học Hiện nay, việc định nghĩa về tự học đã có nhiều thay đổi nhưng tóm lại có một số quan điểm sau:

Tự học là sự tích hợp của việc tự quản lý với tự kiểm soát của người học,

đó là quá trình mà người học tự theo dõi, đánh giá và điều chỉnh nhận thức của chính mình Người học là chủ thể trong sự hợp tác chặt chẽ của GV giảng dạy

và các bạn học cùng lớp cùng với các nguồn tài liệu liên quan

Tự học là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ và có khi cả cơ bắp cùng với các phẩm chất của mình, rồi cả động cơ, tình cảm, cả nhân sinh quan, thế giới quan để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết mới nào đó của nhân loại, biến lĩnh vực đó thành sở hữu của cá nhân mình.[11]

Tự học là hình thức hoạt động nhận thức của cá nhân nhằm nắm vững hệ thống tri thức và kỹ năng do chính bản thân người học tiến hành ở trên lớp hoặc

ở ngoài lớp, theo hoặc không theo chương trình và sách giáo khoa đã được quy định

Tự học nghĩa là người học tích cực chủ động tự mình tìm ra bằng hành động của mình, tự thể hiện mình và họp tác với các bạn, học bạn, học thầy, tự nghiên cứu và học ở mọi người Tự học là tự đặt mình vào tình huống học, vào

vị trí của người tự nghiên cứu, xử lý các tình huống, giải quyết các vấn đề đặt ra cho mình để nhận biết vấn đề, thu thập xử lý thông tin cũ, xây dựng các giải pháp giải quyết vấn đề, thử nghiệm các giải pháp

Như vậy có thể hiểu, tự học là hoạt động độc lập để chiếm lĩnh kiến thức,

kỹ năng, kỹ xảo , kinh nghiệm lịch sử xã hội loài người nói chung và của chính bản thân người học

Đó là hoạt động nhận thức mang tính tích cực, chủ động, tự giác, phát huy cao độ vai trò của người học với sự hợp tác của thầy cô, bạn bè, tài liệu và các điều kiện học tập.[12]

1.1.2 Quy trình tự học

Từ quan niệm về tự học, quá trình tự học là quá trình được xuất phát từ sự ham muốn, khát khao nhận thức, người học ấp ủ trong mình những dự định, dựa vào những phương tiện nhận thức để tích lũy kinh nghiệm, tri thức và hành động

để đạt được kết quả nhận thức đó là mục tiêu của quá trình tự học Quá trình tự học chỉ có thể đạt được mục tiêu thì phải có quy trình tự học Quy trình đó gồm

có 4 giai đoạn: Lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch, tự kiểm tra, tự điều chỉnh.[15] Đối với HS, quy trình tự học về nội dung các giai đoạn cần phải đạt được những vấn đề chính

* Thiết lập kế hoạch tự học

HS tự xác định khả năng học tập của bản thân, điều kiện kinh tế gia đình mình, sức khỏe của bản thân, điều kiện môi trường học tập của bản thân để thiết lập một kế hoạch chi tiết cho mình cho từng thời điểm

HS phải nắm được chương trình (thời gian, nội dung, tư liệu học tập, thời khóa biểu…) của các môn học đang theo học

HS phải biết được các hoạt động xã hội của lớp, trường theo kế hoạch cố định và đột xuất

HS phải biết các phương pháp tự học cơ bản, các kỹ năng tự học cần phải rèn luyện

Dựa vào những cơ sở trên tự mình thiết lập kế hoạch tự học (tự học khi có giáo viên ở các giờ học tại lớp, tại phòng thí nghiệm, ở trường và tự học ở nhà, ở thư viện phụ thuộc vào thời khóa biểu) HS tự sắp xếp cho mình kế

hoạch hoạt động tự học theo kế hoạch mà mình tự lập ra Kế hoạch học tập của từng ngày trong một tuần Kế hoạch tự học vạch ra cụ thể, chi tiết: từ mấy giờ đến mấy giờ: học môn gì? nội dung nào? cần phải làm gì? sử dụng phương pháp tự học nào? sử dụng tài liệu, phương tiện tự học gì? học ở đâu?

từ mấy giờ đến mấy giờ: nghỉ ngơi, thể thao, dạo chơi, vv [7]

* Thực hiện kế hoạch tự học:

Để thực thi kế hoạch tự học đòi hỏi học sinh phải có nghị lực cao, kiên trì, tích cực thực hiện lịch biểu học tập cá nhân trong mỗi ngày của một tuần lễ Khi thực hiện kế hoạch, do điều kiện hoàn cảnh khách quan trong các mục của

kế hoạch không được thực hiện, không hoàn thành thì phải thực hiện nó vào thời gian dự trữ (nghỉ ngơi) bù đắp để thực hiện có quyết tâm cao như thế mới có thể thực hiện được kế hoạch tự mình đặt ra.[8]

* Tự đánh giá quá trình tự học, kiểm tra kết quả tự học:

Tự kiểm tra, đánh giá chất lượng, hiệu quả hoạt động tự học theo kế hoạch trong từng ngày về kỹ năng, kiến thức từng môn học

Học sinh phải có tinh thần tự giác kiểm tra, đánh giá việc thực hiện kế hoạch tự học của mình (thực hiện nghiêm túc, không nghiêm túc, chưa thực hiện được kế hoạch)

* Tự điều chỉnh kế hoạch:

Nếu kế hoạch tự học phù hợp và có hiệu quả cho hoạt động tự học thì tiếp tục duy trì Nếu không phù hợp, hay có những biến động đột xuất do khách quan (chương trình đào tạo, hoạt động xã hội của lớp, của các tổ chức xã hội trong trường…) hay do chủ quan (sức khỏe cá nhân, điều kiện học tập của bản thân…) thì kế hoạch của từng ngày của tuần phải điều chỉnh

Có khi lịch tự học trong ngày phù hợp, nhưng hiệu quả chất lượng không cao thì phải điều chỉnh lại việc sử dụng phương pháp, phương tiện tự học cho phù hợp

Bốn giai đoạn của quy trình tự học đối với HS được thể hiện theo sơ đồ sau:

Sơ đồ 1: Quy trình tự học

Các giai đoạn nêu trên trong quy trình tự học không tách rời nhau mà đan xen với nhau, liên hệ với nhau một cách biện chứng Quá trình tự học ở mỗi người là một quá trình phủ định biện chứng liên tục, giải quyết các mâu thuẫn tạo nên quá trình biến đổi bên trong người học, là quá trình tích lũy tri thức để người học đi đến một trình độ cao hơn

Tự điều chỉnh

kế hoạch tự học phù hợp

Người tự học

ra một trở ngại không nhỏ là người học không thể tự kiểm tra đánh giá nên

dễ gây chán nản và việc tự học dễ bị phá vỡ

1.1.3.2 Tự học có hướng dẫn

Tự học là một hình thức học Vậy hoạt động tự học cũng phải có mục đích, nội dung và phương pháp phù hợp Hình thức tự học có hướng dẫn vừa phải đảm bảo thực hiện đúng quan điểm dạy học hiện đại vừa phù hợp với đặc điểm nhận thức của HS

Cần hiểu mối quan hệ giữa dạy và tự học là quan hệ giữa tác động bên ngoài và hoạt động bên trong Tác động dạy của GV là bên ngoài hỗ trợ cho HS

tự phát triển, chỉ có tự học của HS mới là nhân tố quyết định sự phát triển của bản thân HS Hình thức tự học có hướng dẫn là hướng dẫn để HS tự học Trong tự học có hướng dẫn, HS nhận được sự hướng dẫn từ hai nguồn: từ tài liệu hướng dẫn

và trực tiếp từ GV

Nguồn hướng dẫn qua tài liệu: Tài liệu SGK Vật lý thường chỉ trình bày kiến thức mà không có những chỉ dẫn về phương pháp hoạt động để dẫn đến kiến thức, để hình thành kĩ năng Bởi vậy HS rất bị động, đọc đến dòng nào trong SGK thì biết đến dòng ấy không hiểu phương hướng bước đi kế hoạch như thế nào và sau khi học xong cũng không thể tự rút ra được điều gì về phương pháp làm việc để vận dụng cho các bài sau Để khắc phục tình trạng đó tài liệu hướng dẫn tự học ngoài việc trình bày nội dung kiến thức, còn hướng dẫn cả cách thức hoạt động để phát hiện vấn đề, thu thập thông tin, xử lý thông tin, rút ra kết luận, kiểm tra và đánh giá kết quả

Nguồn hướng dẫn trực tiếp của GV qua các giờ lên lớp: Hiện nay theo quy định của Bộ giáo dục đào tạo, môn Vật lý trong các trường THPT có thời gian từ 2-3 tiết/ tuần, thời gian đó nếu để giảng giải kiến thức thì quá ít và sẽ phiến diện nếu để HS hoàn toàn tự học thì cũng không được Chúng tôi cho rằng có thể tận dụng thời gian tiếp xúc giữa GV và HS để GV tổ chức, hướng dẫn và rèn luyện cho HS những kĩ năng tự học cụ thể Rất nhiều HS từ trước đến nay vẫn học tập

một cách thụ động, ghi chép học thuộc, áp dụng máy móc, chỉ dựa vào lời giảng của GV, hầu như không có thói quen tự học, thậm chí đọc xong một đoạn trong SGK, không thể tự tóm tắt được nội dung chính, đặc biệt là không thể rút ra phương pháp chung để thực hiện một loại hoạt động nào đó, thí dụ: nghiên cứu một định luật vật lý phải làm những gì ? Rèn luyện kĩ năng tự học cho HS là một quá trình lâu dài phức tạp và luôn luôn được củng cố, nâng cao và bổ sung thêm, bởi vậy tốt nhất là nên dành thời gian tiếp xúc giữa GV và HS ở trên lớp để thực hiện công việc đó

Hoạt động tự học của HS có nhiều khâu, nhiều bước, được tiến hành thông qua các hoạt động học tập của chính bản thân họ Đây là quá trình tự giác, tích cực, tự lực chiếm lĩnh tri thức khoa học bằng hành động của chính mình hướng tới những mục đích nhất định Vì vậy, quá trình tổ chức dạy học phải làm cho hoạt động học của HS chuyển từ trạng thái bị động sang chủ động HS biết

tự sắp xếp, bố trí các công việc sẽ tiến hành trong thời gian tự học, biết huy động các điều kiện, phương tiện cần thiết để hoàn thành từng công việc, biết tự kiểm tra, tự đánh giá kết quả hoạt động tự học của chính mình

Như vậy khái niệm tự học ở đây được hiểu là hoạt động tự lực của HS để chiếm lĩnh tri thức khoa học đã được qui định thành kiến thức học tập trong chương trình và SGK với sự hướng dẫn trực tiếp hoặc gián tiếp của GV thông qua các phương tiện học tập như tài liệu tự học có hướng dẫn, tài liệu tra cứu, giáo án điện tử,

HS không dùng SGK phổ thông mà sử dụng tài liệu viết riêng cho họ tự học Tài liệu tự học có hướng dẫn cung cấp cho HS nội dung kiến thức và phương pháp học nội dung kiến thức đó

* Các nguyên tắc của dạy tự học có hướng dẫn tại lớp (tự học từng phần của tài liệu tại lớp dưới sự hướng dẫn của GV là giai đoạn trung gian sau đó tự học tại nhà)

- Nguyên tắc bảo đảm hình thành ở HS kĩ năng tự học từ thấp lên cao, tự

học từng phần cho đến tự học hoàn toàn.

- Nguyên tắc bảo đảm cho GV thu nhận thông tin phản hồi về kết quả học tập của HS sau quá trình tự học và giúp đỡ điều chỉnh nhịp độ học tập của HS khi cần thiết

* Nội dung của phương pháp "dạy tự học có hướng dẫn"

Mục đích của phương pháp này là tạo điều kiện cho HS tự học được dễ dàng và tận dụng điều kiện có một số thời gian làm việc với GV để tranh thủ sự hướng dẫn của GV mà rèn luyện phương pháp, kĩ năng tự học, việc nắm vững kiến thức, rèn luyện năng lực Như vậy nội dung của phương pháp "dạy tự học

có hướng dẫn" sẽ bao gồm hoạt động của GV và HS:

- GV biên soạn "tài liệu tự học có hướng dẫn", hướng dẫn HS cách sử dụng tài liệu HS theo hướng dẫn trong tài liệu mà tự lực hình thành kiến thức, kĩ năng,

- GV sử dụng những giờ lên lớp để rèn luyện cho HS kĩ năng, kĩ xảo tự học, đánh giá kết quả, điều chỉnh kế hoạch

Như vậy, trong cách dạy học này có hai kiểu hướng dẫn được phối hợp với nhau:

- Hướng dẫn bằng lời viết ngay trong tài liệu, đó là những chỉ dẫn về kế hoạch, về phương pháp giải quyết vấn đề, thu thập, xử lý thông tin nhằm định hướng cho HS có thể tự lực thực hiện các hành động học một cách có ý thức, có phương hướng rõ ràng

- Hướng dẫn ngay tại lớp những loại hoạt động cụ thể để rèn luyện kĩ năng

tự học GV theo dõi giúp đỡ, uốn nắn, điều chỉnh ngay tại lớp Trong chương sau chúng tôi sẽ trình bày rõ hơn về nội dung của "tài liệu tự học có hướng dẫn" và việc rèn luyện kĩ năng tự học cho HS

Những năm đầu thế kỉ XXI đã có nhiều nỗ lực nghiên cứu để cải tiến phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy và phát huy tính tích cực, hứng thú học tập của người học và đã có những tác dụng nhất định.[28]

1.2 Năng lực tự học của học sinh trong dạy học Vật lý

Năng lực luôn được xem xét trong mối quan hệ với hoạt động hoặc quan hệ nhất định nào đó Cấu trúc của năng lực gồm ba bộ phận cơ bản: tri thức về lĩnh vực hoạt động hay quan hệ đó; kỹ năng tiến hành hoạt động hay xúc tiến, ứng xử với quan hệ nào đó; những điều kiện tâm lý để tổ chức và thực hiện tri thức, kỹ năng đó trong một cơ cấu thống nhất và theo một định hướng rõ ràng

Như vậy, có thể nói NL là sự kết hợp linh hoạt, độc đáo của nhiều đặc điểm tâm lý, tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi, giúp cá nhân tiếp thu dễ dàng, tập dượt nhanh chóng và hoạt động hiệu quả trong một lĩnh vực nào đó Năng lực tự học là khả năng tự mình tìm tòi, nhận thức và vận dụng kiến thức vào tình huống mới hoặc tương tự với chất lượng cao hơn Năng lực tự học cũng là một khả năng, một phẩm chất tâm sinh lý của con người, vừa như là cái

tự nhiên bẩm sinh vốn có, vừa như là sản phẩm của lịch sử, hơn nữa là sản phẩm của lịch sử phát triển xã hội Năng lực tự học là cái vốn có của mỗi con người nhưng phải được đào tạo, phải được rèn luyện trong hoạt động thực tiễn mới trở nên một sức mạnh thật sự của người học

Năng lực tự học được hình thành dựa trên các thành tố: hành vi/thái độ; kỹ năng học tập; kiến thức của người học.[8],[11],[12]

1.2.2 Cấu trúc của năng lực tự học

Năng lực tự học của học sinh bao gồm các thành tố sau:

- Tự xác định mục tiêu học tập

- Tự lập kế hoạch học tập

- Tự thực hiện kế hoạch học tập

- Tự đánh giá và điều chỉnh bản thân

1.2.3 Bồi dưỡng năng lực tự học trong dạy học vật lý

Trong quá trình dạy học nói chung, dạy học vật lý nói riêng, để bồi dưỡng NLTH cho HS thì cần quan tâm đến:

a) Bồi dưỡng kỹ năng tự xác định mục tiêu học tập

Để quá trình học tập có hiệu quả thì cần phải xác định mục tiêu học tập Bởi nếu không có mục tiêu, bạn sẽ mất phương hướng trong quá trình học tập, bạn sẽ không xác định được mình cần phải làm gì? mình phải cố gắng như thế nào cho đúng Có mục tiêu học tập mới tạo động lực thúc đẩy bản thân cố gắng, phấn đấu trong học tập Do vậy để xác định mục tiêu học tập của HS một cách

rõ ràng, GV cần hướng dẫn, bồi dưỡng cho HS:

- Về kiến thức: Nắm kiến thức cơ bản các phương pháp nhận thức, phương pháp tự học, tự bồi dưỡng, tự phát triển những năng lực nhận thức chú

ý, ghi nhớ, quan sát, tưởng tượng, tư duy

- Về kỹ năng: Hình thành các kỹ năng, kỹ xảo trong học tập; kỹ năng vận dụng, giải quyết các nhiệm vụ nhận thức trong thực tiễn

- Về thái độ: Cách nhìn nhận, tiêu chuẩn đánh giá sự vật, hiện tượng ; phát triển cảm xúc, ý chí Đồng thời hướng dẫn, bồi dưỡng cho HS cách xác định những mục tiêu ưu tiên, những mục tiêu phù hợp với lý tưởng, chí hướng

và đặc điểm, sự hứng thú tìm tòi của bản thân trong quá trình học tập nhàm nâng cao NLTH cho HS

b) Bồi dưỡng kỹ năng tự lập kế hoạch học tập

Để việc học tập có hiệu quả, điều quan trọng nhất là phải chọn đúng trọng tâm công việc, phải xác định học cái gì là chính, là quan trọng nhất, có tác động trực tiếp đến mục tiêu học tập Bởi vì nội dung cần phải học thì nhiều, mà sức

lực và thời gian thì có hạn, nếu việc học tập dàn trải, phân tán thì việc học sẽ không có hiệu quả

Muốn vậy, HS phải xây dựng được kế hoạch học tập Trên cơ sở bộ khung

đã được thiết lập, HS có thể tiếp cận và chiếm lĩnh tri thức một cách dễ dàng Trong quá trình hướng dẫn HS lập kế hoạch cần chú ý một số điểm sau:

Thứ nhất HS phải xác định được cái đích của kế hoạch Đó có thể là kế hoạch ngắn hạn, dài hạn, thậm chí kế hoạch cho từng môn, từng phần Kế hoạch phải được tạo lập thật rõ ràng, nhất quán cho từng thời điểm, từng giai đoạn cụ thể sao cho phù hợp với mục tiêu học tập và điều kiện hoàn cảnh của mình -Thứ hai, khi lập kế hoạch, HS phải chọn đúng trọng tâm, cần xác định được cái gì là quan trọng để ưu tiên tác động trực tiếp và dành thời gian công sức cho nó

c)Bồi dưỡng kỹ năng tự thực hiện kế hoạch học tập

Để thực hiện thành công kế hoạch đã tạo lập, GV cần bồi dưỡng và hình thành ở HS một số kỹ năng sau:

-Tiếp cận thông tin: Lựa chọn và chủ động tiếp nhận thông tin từ nhiều nguồn khác nhau và từ những hoạt động đã được xác định như đọc tài liệu tham khảo, nghe giảng, xem truyền hình, tra cứu internet, làm thí nghiệm Trong hoạt động này rất cần có sự tỉnh táo để chọn lọc thông tin một cách thông minh

và linh hoạt

- Xử lý thông tin: Việc xử lý thông tin trong quá trình tự học không bao giờ diễn ra trong vô thức mà cần có sự gia công, xử lý mới có thể sử dụng được Quá trình này có thể được tiến hành thông qua các kỹ năng ghi chép, phân tích, đánh giá, tóm lược, tổng hợp, so sánh

- Việc vận dụng tri thức, thông tin: Thể hiện qua việc vận dụng thông tin, tri thức khoa học để giải quyết các vấn đề liên quan như giải bài tập, thực hành, thảo luận, xử lý cách tình huống, viết bài thu hoạch

- Trao đổi, phổ biến thông tin: Việc trao đổi kinh nghiện, chia sẻ thông tin tri thức thông qua các hình thức thảo luận, thuyết trình, tranh luận là công việc cuối cùng của quá trình tiếp nhận tri thức

d) Bồi dưỡng kỹ năng tự đánh giá và điều chỉnh bản thân

Khi HS tự đánh giá được kết quả học tập của mình, HS sẽ tự đánh giá được năng lực học tập của bản thân, hiểu được cái gì mình làm được, cái gì mình chưa làm được thông qua góp ý của GV, bạn bè để từ đó có hướng điều chỉnh, khắc phục những hạn chế hay phần kiến thức bị “hổng”, “thiếu” hoặc vấn

đề hiểu chưa đúng về kiến thức đã được học Do đó, để hình thành kỹ năng tự kiểm tra, đánh giá ở HS, GV cần bồi dưỡng cho HS việc:

- Tự trả lời câu hỏi trong SGK bằng cách xác định yêu cầu của câu hỏi, dự kiến câu trả lời, tái hiện các kiến thức liên quan, tập trình bày câu trả lời trước nhóm hoặc trước lớp để tìm ra chỗ sai từ đó khắc phục

- Tự đặt câu hỏi để tự mình giải quyết hoặc thảo luận cùng bạn bè

- Làm các bài tập của thầy cô giáo giao, hoặc các bài tập bản thân tự tìm kiếm sau đó tự mình kiểm tra đáp án để rút kinh nghiệm

- Chủ động tìm kiếm sự hỗ trợ của người khác khi gặp khó khăn trong học tập

- Tự điều chỉnh các kiến thức về các vấn đề bản thân còn bị “hổng”,

“thiếu” hoặc hiểu chưa đúng

1.2.4 Tiêu chí đánh giá năng lực tự học

Bước 1: Định nghĩa NLTH Ở bước này cần phải trả lời một số câu hỏi sau: đối tượng phân tích NLTH là ai (cá nhân, nhóm hay cả hai)?; các kỹ năng thành phần phù hợp với lứa tuổi nào?; là năng lực chung hay chuyên biệt?

Bước 2: Xác định các thành phần cấu thành năng lực tự học: Phát triển khung cấu trúc của NLTH bao gồm: hệ thống kiến thức về phương pháp tự học;

Hệ thống các kỹ năng tự học và động cơ thái độ của người học

Bước 3: Xác định các chỉ số hành vi cho từng thành phần của NLTH Bước 4: Xây dựng tiêu chí Các tiêu chí thể hiện mỗi kỹ năng thành phần

sẽ diễn ra như thế nào Mỗi chỉ số cần phải đảm bảo có thể quan sát và đo lường được, nó như là bằng chứng về những gì học sinh có thể làm, hoặc nói, tạo ra, viết Quy trình điều tiết được sử dụng ở giai đoạn này cần có cả sự tham gia của giáo viên để đảm bảo các tiêu chí là những hành vi học sinh có thể làm, nói, tạo

ra và viết được Cách viết các chỉ số cần đáp ứng được một số yêu cầu:

- Phải rõ ràng, cô đọng và dễ hiểu;

- Không dùng từ viết tắt, hoặc bằng ngôn ngữ khó hiểu

- Được viết bằng ngôn ngữ tích cực – mô tả những điều học sinh có thể làm hoặc nói, tạo ra, viết ra

- Không chứa thuật ngữ so sánh như rất tệ, tuyệt vời, thường…

Bước 5: Xây dựng các mức độ và quy chiếu điểm số Ở bước này chúng

tôi xác định các mức độ từ M0 đến M3 của các tiêu chí nhằm phân biệt mức độ chất lượng khác nhau của các hành động, thao tác thực hiện của HS Từ các mức

độ này chúng tôi quy chiếu vào điểm số từ 0 đến 10 với mục đích cho GV dễ sử

dụng theo cách đánh giá hiện hành của bộ Giáo dục và đào tạo

Từ đó chúng tôi đã xây dựng bộ tiêu chí đánh giá NLTH cho HS trong dạy học vật lý ở trường THPT Từ bộ tiêu chí này, GV có thể sử dụng để đánh giá mức độ tiến bộ trong việc hình thành và phát triển NLTH cho HS trong quá trình dạy học Để sử dụng được hệ thống tiêu chí trên vào việc đánh giá NLTH môn vật lý cho HS THPT, GV cần xây dựng minh chứng cho từng tiêu chí đánh giá

và từng mức độ từ M0 đến M3 Dưới đây là một ví dụ cụ thể mà chúng tôi xây dựng khi đánh giá NLTH vật lý qua kỹ năng tự học của học sinh THPT khi học

về bài Động năng

- Chưa hiểu được năng lượng của một vật là như thế nào? Chưa

hiểu được khi một vật tương tác với các vật khác thì giữa chúng

M0

(0-1 điểm)

có thể trao đổi năng lượng

- Chưa hiểu được các dạng năng lượng của một vật có được là

như thế nào?

- Biết được các vật đều mang năng lượng, khi một vật tương tác

với các vật khác thì giữa chúng có sự trao đổi năng lượng

- Biết được khi một vật chuyển động thì năng lượng của vật có

được gọi là động năng

M1

(2-4 điểm)

- Hiểu được động năng của một vật, công thức tính động năng

của một vật

- Hiểu được động năng là đại lượng vô hướng luôn dương

- Động năng là một đại lượng mang tính tương đối tùy thuộc

vào các hệ quy chiếu

M2

(5-7 điểm)

- Hiểu được cách thức tính động năng ở hai vị trí khác nhau của

vật, thiết lập được công thức độ biến thiên động năng ở hai vị

trí chính là công của ngoại lực tác dụng lên vật từ vị trí một đến

kĩ năng, kĩ xảo một cách chủ động Tuy nhiên, rất ít GV và HS nắm được các khái niệm: năng lực tự học, kĩ năng tự học

- Đa số trong quá trình dạy học GV chưa chú trọng đến việc bồi dưỡng năng lực tự học cho HS, trong khi đó hầu hết HS lại cho rằng việc tự học của họ thường gặp khó khăn, mất nhiều thời gian và không hiệu quả

- Phần lớn GV chưa tổ chức hoặc tổ chức chưa tốt các PPDH tích cực Trong các tiết học, HS rất ít có điều kiện tự suy nghĩ, trao đổi, thảo luận về những vấn đề kiến thức của bài học mà hầu hết các câu hỏi GV được đưa ra rồi

tự GV giải quyết

- Trong quá trình dạy học, GV ít chú ý bồi dưỡng năng lực tự học cho HS, hầu hết GV cố gắng truyền đạt hết nội dung SGK Điều này dẫn đến năng lực tự học của các em không được bồi dưỡng trong quá trình học tập, biểu hiện là các

em lúng túng khi phải tự đọc sách, tự làm thí nghiệm và đặc biệt là chưa có kĩ năng thu thập, xử lý, vận dụng thông tin vào đời sống thực tế cũng như kĩ năng

tự kiểm tra đánh giá và tự điều chỉnh quá trình học tập của bản thân

1.3.2 Phương tiện và trang thiết bị hỗ trợ cho việc tự học

Các phương tiện và trang thiết bị hỗ trợ cho quá trình tự học cũng được chia làm hai loại

- Các phương tiện và trang thiết bị tại lớp bao gồm:

Sách giáo khoa

Sách bài tập

Các thí nghiệm (bao gồm thí nghiệm thật và thí nghiệm ảo)

Các loại sách tham khảo

- Các phương tiện và trang thiết bị tại nhà bao gồm:

Sách giáo khoa

Sách bài tập

Các thí nghiệm (bao gồm thí nghiệm thật và thí nghiệm ảo)

Các loại sách tham khảo

+ Các giáo án của GV chỉ mang tính hình thức và chỉ tóm tắt lại nội dung chính trong SGK mà chưa thiết kế giáo án theo một tiến trình cụ thể bằng hệ thống các thí nghiệm để hình thành kiến thức cho HS

+ Chế độ kiểm tra, thi cử, đánh giá kết quả học tập chưa kích thích được khả năng tư duy và ý thức tự học của các em vì một bộ phận không nhỏ các giáo viên vẫn dạy theo quan niệm “thi gì, dạy nấy” Vẫn còn nạn chạy đua theo thành tích, tuy không nhiều nhưng cũng tác động rất lớn đến việc tự học của các em

- Về phía HS

+ Phần đông HS nhận thức được tầm quan trọng của việc tự học trong quá trình học tập của các em, tuy nhiên các em không biết và không có điều kiện để rèn luyện được những kĩ năng tự học vì áp lực học tập và thi cử (học thêm tràn lan)

+ Mặt khác, HS còn hạn chế về khả năng hiểu biết các dụng cụ thí nghiệm, tư duy lôgic trong quá trình giải thích các hiện tượng và giải bài tập vật

lý, vận dụng kiến thức vào các vấn đề kĩ thuật đơn giản; năng lực thực hành

1.4 Một số biện pháp bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh THPT trong dạy học Vật lý

+ Cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất các biện pháp

Tạo cho học sinh nhu cầu học tập, nhu cầu hiểu biết về các kiến thức vật

lý trong học tập, bằng cách tạo ra những giờ học vật lý hấp dẫn; giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ vừa sức (câu hỏi, bài tập) có ý nghĩa thiết thực của việc học (kiến thức gắn với thực tiễn cuộc sống, kiến thức mà HS cần,…)

Kết quả tự học của HS luôn được giáo viên kiểm tra khen ngợi, động viên, kích lệ; được giáo viên theo dõi, đánh giá một cách thường xuyên, khách quan …

Biện pháp 2 Dạy cho học sinh phương pháp tự học

Giáo viên hướng dẫn cho học sinh thiết kế kế hoạch tự học (quy trình tự học), cách thực hiện kế hoạch tự học một cách hợp lý phù hợp với lứa tuổi và điều kiện của bản thân

Giáo viên dạy cho học sinh phương pháp tự học lồng ghép trong quá trình xây dựng kiến thức mới và trong thực hành vận dụng kiến thức vật lý (giải bài tập vật lý, thực hành thí nghiệm, vận dụng vào thực tiễn cuộc sống)

Biện pháp 3 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy

học

Giáo viên sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, tổ chức hoạt động nhận thức (hoạt động học tập) của học sinh tạo điều kiện cho hoạt động tự học phát triển

Học sinh có điều kiện tự học khi có giáo viên hướng dẫn, tự học độc lập và

tự học trong nhóm của mình

Biện pháp 4 Bồi dưỡng các phương pháp nhận thức phổ biến trong học

tập vật lý một cách thường xuyên, thông qua nội dung dạy học

Các phương pháp nhận thức phổ biến thường dùng trong dạy học vật lý, có thể kể đến: phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình, phương pháp phân tích – tổng hợp, phương pháp so sánh, phương pháp tương tự,…

Hình thức thực hiện: Bốn biện pháp bồi dưỡng năng lực tự học mà chúng tôi đề xuất ở trên được thực hiện một cách đồng bộ phối hợp chặt chẽ với nhau trong quá trình dạy học Bốn biện pháp thực hiện trong giờ học xây dựng kiến thức mới, trong bài học bài tập vật lý, trong bài học thực hành vật lý, trong bài học ôn tập, trong bài học kiểm tra đánh giá cũng như giao cho họ c si nh các nhiệm vụ tự học ở nhà: giải bài tập vật lý, ôn tập lý thuyết,… kể cả trong giờ ngoại khóa vật lý

Kết luận chương 1

Ở chương 1 từ việc nghiên cứu tô i đ ã hệ thống hóa được cơ sở lý luận

về vấn đề tự học trong quá trình dạy học Tự học trong quá trình dạy học đã được nghiên cứu và vận dụng từ lâu theo lịch sử phát triển của nhà trường trên thế giới

Tự học đóng vai trò quan trọng trong quá trình dạy học Đối với học sinh ở các trường THPT, tự học là động lực biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo

Tự học gắn liền với hoạt động tư duy và hoạt động nhận thức độc lập, tự lực của người học

Muốn tự học tốt phải biết các phương pháp tự học (phương pháp đọc, phương pháp ghi chép, cách đặt câu hỏi, cách trả lời câu hỏi, ), phương pháp phát hiện vấn đề và phương pháp giải quyết vấn đề, HS phải biết xây dựng và thực hiện quy trình tự học

Người học phải biết; Lập kế hoạch tự học – Thực hiện kế hoạch – Tự kiểm tra – Tự điều chỉnh kế hoạch Các hoạt động này được thực hiện theo một chu trình kín Để giúp học sinh tự học tốt giáo viên phải dạy học theo các phương pháp dạy học tích cực, coi trọng tính tích cực trong hoạt động tư duy cũng như hoạt động thực hành của HS Trong dạy học vật lý, các phương pháp dạy học tích cực đó là: dạy học giải quyết vấn đề, dạy học theo phương pháp thực nghiệm, dạy học theo phương pháp mô hình,…

Bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh không thể tách rời với việc bồi dưỡng các năng lực chung và năng lực chuyên biệt môn vật lý trong quá trình dạy học

CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHƯƠNG

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 THPT

THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH 2.1 Phân tích nội dung chương trình sách giáo khoa chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT

2.1.1 Vị trí của chương các định luật bảo toàn

“Các định luật bảo toàn” nằm ở chương IV sau chương Cân bằng và chuyển động của vật rắn, trước chương Chất khí, nó là cơ sở để nghiên cứu kiến thức của chương trình vật lý sau này

Các định luật bảo toàn thuộc chương trình học kì II của năm học, đây là chương quan trọng của chương trình học kì II và cả năm học học lớp 10

Các định luật bảo toàn là "hòn đá thử vàng" của bất cứ lý thuyết Vật lý, là

cơ sở của những tính toán quan trọng trong Vật lý thực nghiệm và trong kĩ thuật Mỗi định luật trong số các định luật bảo toàn đều biểu hiện một sự bảo toàn những thuộc tính cơ bản nào đó - được đặc trưng bằng những đại lượng tương ứng - của vật chất, cũng như mối liên hệ giữa vật chất với các hình thức tồn tại của nó là không gian và thời gian

Định luật bảo toàn động lượng phản ánh tính chất đồng tính của không gian Định luật bảo toàn cơ năng phản ánh tính chất đồng nhất của thời gian Việc giải các bài toán động lực học thường nhẹ nhàng hơn rất nhiều nhờ sử dụng các định luật bảo toàn cơ năng, động lượng là do luôn có một đại lượng không đổi trong bất

kỳ thời điểm nào và như thế không cần quan tâm nhiều đến tiến trình xảy ra sự kiện, hiện tượng

Ở trường trung học phổ thông, cơ học được xây dựng trên nền tảng các định luật Newton, như vậy các định luật bảo toàn được xây dựng trên cơ học Newton

và được xem như hệ quả của các định luật Newton

Trong chương này HS làm quen với hai định luật bảo toàn đó là định luật

bảo toàn động lượng và định luật bảo toàn cơ năng Để nghiên cứu hai định luật này thì HS sẽ tiếp nhận các kiến thức mới: hệ kín, nội lực, ngoại lực, động lượng, xung lượng của lực, và nghiên cứu sâu thêm các kiến thức: công, động năng, thế năng, cơ năng ở trường trung học cơ sở [2], [3],[4]

2.1.2 Mục tiêu dạy học của chương các định luật bảo toàn

Nhìn chung, mục tiêu chung về kiến thức và kỹ năng ở sách giáo khoa (SGK) tập trung chủ yếu vào các vấn đề sau:

- Phát biểu và viết được biểu thức (nếu có) đối với các khái niệm động lượng, công, công suất, động năng, thế năng và cơ năng

- Nêu được mối quan hệ giữa công, động năng, thế năng

- Phát biểu được nội dung, viết được biểu thức của các ĐLBT động lượng, bảo toàn cơ năng, vận dụng được các ĐLBT này để giải thích một số hiện tượng

và giải một số bài toán liên quan

Mục tiêu cụ thể cho từng bài:

+Nêu được khái niệm và lấy được ví dụ về hệ kín?

+Viết được công thức tính và nêu được đơn vị của động lượng

+Phát biểu và viết được biểu thức của ĐLBT đối với hệ kín gồm hai vật

+Nêu được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực Công,

công suất

+Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính công, công suất

Động năng +Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức và nêu

được đơn vị của động năng +Phát biểu và viết được biểu thức của định lý động năng Thế năng +Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức và nêu

được đơn vị của thế năng của một vật trong trọng trường +Viết được công thức tính thế năng đàn hồi

Về

kiến

thức Cơ năng +Phát biểu được định nghĩa, và viết được biểu thức của cơ

năng +Phát biểu và viết được biểu thức của ĐLBT cơ năng +Có khái niệm chung về va chạm và phân biệt được va chạm đàn hồi và va chạm mềm (va chạm hoàn toàn không đàn hồi)

tập đối với hai vật va chạm mềm, va chạm đàn hồi

+Vận dụng được các công thức: A  F s.cos và

2.1.3 Cấu trúc logic của chương

Chương “các định luật bảo toàn” thuộc chương IV trong chương trình vật

lý lớp 10 THPT Chương này nghiên cứu một số khái niệm mới và một số định

luật mang tính tổng quát Chương này gồm có năm bài học sau: “Động lượng - Định luật bảo toàn động lượng”, “Công và công suất”, “Động năng”, “Thế năng”, “Cơ năng” và học trong 10 tiết trong đó có 8 tiết lý thuyết và 2 tiết bài tập

Nội dung kiến thức cụ thể của chương như sau : khái niệm động lượng được hình thành trong quá trình nghiên cứu sự tương tác giữa các vật trong một

hệ cô lập Trong quá trình tương tác chúng truyền chuyển động cho nhau, sự truyền chuyển động phụ thuộc vào khối lượng m và vận tốc v

của các vật Sử dụng phương pháp thực nghiệm: Nếu đo khối lượng, vận tốc của các vật trước và sau va chạm, lập bảng số liệu, xử lý số liệu ta có thể tìm ra quy luật của sự chuyển động này Cuối cùng ta tìm được biểu thức m v iip, đại lượng p được gọi là động lượng và tuân theo một quy luật gọi là định luật bảo toàn động lượng

Định luật bảo toàn năng lượng là một trong những định luật quan trọng nhất được coi là một định luật tổng quát nhất của tự nhiên Khái niệm năng lượng rất trừu tượng để hiểu dược nó ta phải tìm hiểu về một số khái niệm khác như: công, động năng, thế năng và cơ năng chỉ khi nào hiểu rõ các khái niệm

đó mới hiểu được chính xác định luật bảo toàn cơ năng và đó cũng là cơ sở để hiểu được định luật bảo toàn năng lượng

Sơ đồ 2: Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Các định luật bảo toàn”

2.2 Thiết kế một số tiến trình dạy học chương “Các định luật bảo toàn” theo định hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh

2.2.1 Xây dựng nội dung cho dạy học chương “Các định luật bảo toàn”

Nội dung về kiến thức, kỹ năng học sinh cần có sau khi học chương “Các định luật bảo toàn”

+ Nội dung về kiến thức

Sau khi học xong chương này, học sinh cần nắm được những nội dung kiến thức sau:

Động lượng Định luật bảo toàn động lượng

* Định nghĩa động lượng: Động lượng của một vật chuyển động là đại lượng đo bằng tích của khối lượng và vận tốc của vật

+ Biểu thức:  mv

+ Đơn vị của động lượng: Kg.m/s

+ Nêu được hệ quả: Nếu lực có cường độ đủ mạnh tác dụng lên một vật trong một khoảng thời gian hữu hạn có thể làm cho động lượng của vật biến thiên

+ Từ định luật II Newton Fma

suy ra được định lý biến thiên động lượng: Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng thời gian nào đó bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó

Công và công suất

- Phát biểu được định nghĩa công của một lực: Công A do lực F

không đổi thực hiện là một đại lượng đo bằng tích độ lớn của lực và hình chiếu của độ dời điểm đặt trên phương của lực:

cos

AFs a

Trong đó: là góc hợp bởi phương của lựcF

và hướng của độ dời s

- Phát biểu được định nghĩa và ý nghĩa của công suất:

+ Định nghĩa: Công suất là đại lượng có giá trị bằng thương số giữa công

A và thời gian t cần để thực hiện công ấy

+ Ý nghĩa: Dùng khái niệm công suất để biểu thị tốc độ thực hiện công của một vật

- Phát biểu được định nghĩa thế năng trọng trường

+ Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trọng trường

Biểu thức: wt mgz

+ Đơn vị đo: Jun (J)

- Viết được công thức tính thế năng đàn hồi: wdh 1 2

2kx



- Viết được công thức liên hệ giữa công của trọng lực và sự biến thiên thế năng A MN  W W M W N

Cơ năng Định luật bảo toàn cơ năng

+ Cơ năng của một vật là tổng động năng và thế năng của vật

Hệ thức: W=Wd W 1 2 1 2

2mv 2kx



Các kỹ năng cơ bản học sinh cần rèn luyện

- Vận dụng được định luật bảo toàn động lượng để giải bài toán va chạm phần mềm giải thích được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực

- Nêu ví dụ về những vật có khả năng sinh công

- Áp dụng được các công thức tính thế năng hấp dẫn và tính thế năng đàn hồi tương ứng với việc chọn gốc thế năng

- Vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng để giải các bài toán chuyển động của một vật

- Kỹ năng vận dụng các kiến thức toán học như: cộng véctơ, tính giá trị lượng giác của góc

- Kỹ năng phán đoán suy luận

Các sai lầm phổ biến của học sinh

Đây là một phần kiến thức tương đối khó, đòi hỏi khả năng tư duy và tổng hợp cao, nên học sinh gặp nhiều khó khăn khi lĩnh hội kiến thức này

* Động lượng Định luật bảo toàn động lượng

- Thường nhớ sai công thức động lượng từ véctơ sang độ lớn

- Lúng túng khi xác định chiều vectơ động lượng của vật

- Hiểu chưa đầy đủ về va chạm mềm

- Chưa nắm rõ nguyên tắc chuyển động bằng phản lực nên không phân biệt được chuyển động bằng phản lực với chuyển động dưới tác dụng của ngoại lực tuân theo định luật III Newton

- Không hiểu được động lượng cũng có tính tương đối

* Công và công suất

- Gặp khó khăn khi xác định giá trị lượng giác của góc hợp giữa phương của lực tác dụng và phương chuyển động

- Hiểu không đầy đủ về công cản

- Hiểu không đầy đủ về công suất

* Động năng

Hiểu không rõ động năng có tính tương đối

Gặp khó khăn khi áp dụng công thức định lý biến thiên động năng

* Thế năng

Thường không để ý tới việc chọn mốc thế năng khi giải bài tập

* Cơ năng Định luật bảo toàn cơ năng

Gặp khó khăn khi xác định cơ năng do những sai lầm khi tính động năng và thế năng

Gặp khó khăn khi áp dụng định luật bảo toàn cơ năng do không hiểu đầy đủ về phạm vi áp dụng

2.2.2 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức trong chương “Các định luật bảo toàn” theo hướng bồi dưỡng NLTH cho học sinh

Giáo án 1: ĐỘNG LƯỢNG - ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG (Tiết 1)

Đơn vị kiến thức 1 : Khái niệm động lượng

Vận dụng định luật II Newton:

t F p t F v m v m F t

v v m

2

Vế trái là độ biến thiên của động lượng p

 , gọi p m v

 là động lượng của vật

Vấn đề: đại lượng nào đặc trưng cho trạng thái chuyển

động của vật bị biến đổi? Tìm mối quan hệ giữa xung lượng của lực với khối lượng và vận tốc của vật?

Khi một lực tác dụng lên vật thì làm cho vận tốc của vật thay đổi Lực có

độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian ngắn nào đó

có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái của một vật và tích F t

gọi là xung lượng của lực