Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong dạy học phần “Công năng lượng công suất” – Vật lí 10
MỞ ĐẦU
Hiện nay, với sự phát triển nhanh chóng về khoa học và công nghệ làm cho đời sống con người ngày càng được cải thiện. Tuy nhiên điều này cũng đã và đang làm nảy sinh những thách thức rất lớn như biến đổi khí hậu, dịch bệnh, chiến tranh…. Trước những cơ hội và thách thức ấy đã đặt ra yêu cầu cho nền giáo dục là phải đào tạo ra con người có đủ kiến thức, phẩm chất đạo đức và năng lực vận dụng kiến thức (NLVDKT) vào thực tiễn tốt. Hội nghị lần thứ 2 BCH TW Đảng cộng sản Việt Nam khoá VIII đã nêu ra “Nhiệm vụ và mục tiêu cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng những con người có ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi….”.
Thực tế, việc dạy học (DH) ở các trường trung học phổ thông (THPT) đã và đang từng bước có những đổi mới đáng kể về nội dung, hình thức, cách thức tổ chức và phương pháp. Tuy nhiên, vì nhiều lí do khác nhau, ở các trường THPT hiện nay chưa thật sự chú trọng đến bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn cho học sinh (HS). Chính vì vậy, việc học chưa đáp ứng được mục tiêu đã đề ra, HS không xác định được kiến thức học được dùng để làm gì.
Vật lí là môn học khoa học thực nghiệm, kiến thức vật lí được vận dụng vào thực tiễn đời sống hàng ngày. Trong quá trình dạy học (DH) vật lí, có nhiều phương pháp để nâng cao chất lượng học tập, bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS. Trong số đó, việc giải bài tập vật lí (BTVL) là một hoạt động quan trọng, không thể thiếu trong quá trình DH vật lí. Thông qua việc giải các BTVL, HS hiểu sâu hơn kiến thức lí thuyết đã được học; vận dụng kiến thức để giải quyết nhiều vấn đề trong nhiều ngữ cảnh khác nhau; rèn luyện tư duy lôgic, phân tích, tổng hợp; tự đánh giá mức độ hiểu và vận dụng kiến thức (VDKT) của mình. Tuy nhiên, qua nghiên cứu các sách giáo khoa, sách BTVL và thực trạng DH vật lí ở một số trường phổ thông, tôi nhận thấy: Nhìn chung trong DH giáo viên còn ít chú trọng xây dựng và hướng dẫn giải các BTVL có nội dung thực tế (TT) mà nhiều khi đi quá sâu vào những BT có tính lắt léo, có tính đánh đố, biến HS thành những thợ giải BT nhưng lại lúng túng khi phải vận dụng hoặc lựa chọn những kiến thức vật lí vào giải quyết một tình huống cụ thể trong thực tiễn đời sống của chính họ.
Kiến thức môn học vật lí nói chung và kiến thức về công, năng lượng và công suất nói riêng của chương trình vật lí phổ thông là cơ sở nền tảng quan trọng của nhiều ngành khoa học và công nghệ. Trong đó, BTVL có nội dung TT về các hiện tượng liên quan đến công, năng lượng, công suất trong Vật lí 10 rất quen thuộc mà HS lại thường gặp trong đời sống hàng ngày, giúp cho các em hiểu biết về thế giới xung quanh sẽ dễ dàng kích thích sự say mê, chủ động học môn vật lí, tránh sự lúng túng, mất phương hướng dẫn đến hổng kiến thức khi các em mới bước vào đầu cấp học mới.
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi quyết định lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong dạy học phần “Công, năng lượng, công suất” – Vật lí 10”.
2. Tổng quan vấn đề cần nghiên cứu
3. Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất được quy trình xây dựng và sử dụng BT có nội dung TT theo hướng bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS và vận dụng vào dạy học phần “Năng lượng, công, công suất” – Vật lí 10.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được quy trình xây dựng và sử dụng BT có nội dung TT theo hướng bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS và vận dụng vào dạy học phần “Năng lượng, công, công suất” Vật lí 10 sẽ góp phần bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
5.1. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy và học phần “Năng lượng, công, công suất” theo hướng bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS thông qua sử dụng BT có nội dung TT.
5.2. Phạm vi nghiên cứu
– Về kiến thức: Phần “Năng lượng, công, công suất” – Vật lí 10.
– Về không gian: Các trường THPT trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.
– Về thời gian: Từ tháng 2/2023 đến tháng 8/2023.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích của đề tài tôi xác định những nhiệm vụ chính sau đây:
– Nghiên cứu lý luận dạy học hiện đại về việc bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS trong tổ chức hoạt động DH vật lí.
– Nghiên cứu lý luận về BT có nội dung TT và quy trình giải BT có nội dung TT trong hoạt động dạy và học ở cấp học THPT.
– Xây dựng quy trình xây dựng và sử dụng BT có nội dung TT theo hướng bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS.
– Xây dựng các bài tập có nội dung TT phần “Công, năng lượng, công suất” -Vật lí 10 theo hướng bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn.
– Thiết kế các tiến trình DH có sử dụng BT đã biên soạn nhằm bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS.
– Thực nghiệm sư phạm (TNSP).
7. Phương pháp nghiên cứu
– Phương pháp nghiên cứu lý luận về vấn đề phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS.
– Phương pháp điều tra, thực tiễn về việc dạy và học các kiến thức trong phần “Công, năng lượng, công suất” -Vật lí 10 trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi.
– Thực nghiệm sư phạm.
– Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết quả thu được khi TNSP, trên cơ sở đó rút ra kết luận của đề tài nghiên cứu.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
– Hệ thống được cơ sở lý luận về NL VDKT vào thực tiễn và việc sử dụng sử dụng BTVL có nội dung TT trong DH nhằm bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS.
– Đề xuất được quy trình thiết kế và tổ chức dạy học BT có nội dung TT nhằm bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS.
– Xây dựng được 21 bài tập có nội dung TT phần “Công, năng lượng, công suất” – Vật lí 10 hướng bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS.
– Sử dụng một số BT đã xây dựng để thiết kế 4 tiến trình dạy học phần “Công, năng lượng, công suất” – Vật lí 10 và công cụ đánh giá nhằm bồi NLVDKT vào thực tiễn của học sinh.
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, nội dung có 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về xây dựng và sử dụng BT có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS.
Chương 2: Xây dựng và sử dụng BT có nội dung thực tế phần “Công, năng lượng, công suất” – Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của HS.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH
1.1. NLVDKT vào thực tiễn của học sinh
1.1.1. Khái niệm NLVDKT vào thực tiễn
1.1.2. Cấu trúc NLVDKT vào thực tiễn
1.1.3. Công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS
1.1.3.1 Đánh giá qua quan sát
1.1.3.1. Đánh giá và mục tiêu của đánh giá
1.1.3.3. Đánh giá thông qua nhìn lại quá trình (tự đánh giá)
1.1.3.5. Đánh giá qua các bài kiểm tra
1.1.3.6. Đánh giá qua rubric
1.2. Bài tập vật lí có nội dung thực tế
1.2.1. Khái niệm bài tập vật lí có nội dung thực tế
BTVL có nội dung thực tế là bài tập gắn liền với những gì đang tồn tại và diễn ra trong tự nhiên và xã hội, gắn liền với cuộc sống của con người, nội dung bài tập có thể xuất phát từ các hiện tượng thiên nhiên, các kĩ thuật sản xuất, lao động và sinh hoạt hàng ngày xung quanh HS
1.2.2. Phân loại bài tập vật lí có nội dung thực tế
Có nhiều cách phân loại BTVL có nội dung thực tế như theo nội dung, theo phương pháp giải, theo mức độ, … Trong đề tài này, chúng tôi phân loại BTVL có nội dung thực tế theo phương pháp giải. Theo cách phân loại này, sẽ có những loại bài tập sau:
– Bài tập có nội dung thực tế định tính
– Bài tập có nội dung thực tế định lượng
– Bài tập có nội dung thực tế thí nghiệm
1.2.3. Vai trò của bài tập vật lí có nội dung thực tế trong việc dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh
BTVL có nội dung thực tế được coi như là một nhiệm vụ học tập cần giải quyết, giúp HS tìm tòi, nghiên cứu đi sâu vận dụng kiến thức vật lí một cách sáng tạo từ đó giúp HS biến những kiến thức đã tiếp thu được qua bài giảng thành kiến thức của chính mình. Kiến thức sẽ nhớ lâu khi được vận dụng thường xuyên, như M.A. Đanilôp nhận định: “Kiến thức sẽ được nắm vững thực sự, nếu HS có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lý thuyết và thực hành”
1.3. Thực trạng của việc bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn thông qua dạy học bài tập vật lí có nội dung thực tế ở các trường THPT hiện nay
1.3.1. Mục đích khảo sát
1.3.2. Đối tượng khảo sát
1.3.3. Phương pháp khảo sát
1.3.4. Kết quả khảo sát
1.4. Quy trình xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS
1.4.1. Nguyên tắc xây dựng BTVL có nội dung thực tế
– BT có nội dung, tình huống có thật gắn với thực tiễn hoặc trong khoa học kĩ thuật.
– Các thông số (dữ kiện) trong bài tập phải có tính thực tiễn.
– Nội dung BT đảm bảo tính chính xác, tính khoa học và tính cập nhật.
– BT phải gắn với nội dung học tập. Cần xác định rõ mục tiêu xây dựng và sử dụng BTVL để làm điều kiện xuất phát (xây dựng kiến thức mới) hay bài tập vận dụng; hay sử dụng cho HS tự học; hoặc để sử dụng trong đề kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS.
– BT phải gần gũi với kinh nghiệm của HS, hướng đến một nhu cầu tìm hiểu thực tế cụ thể có thật, gần gũi với HS (kích thích hứng thú, tò mò của HS).
– BTVL có nội dung thực tế gặp phải, thường phức tạp hơn những kiến thức vật lí trong chương trình, nên khi xây dựng BTVL có nội dung thực tế cho HS cần phải xử lí sư phạm để làm đơn giản hóa tình huống thực tiễn, và phù hợp trình độ, khả năng của HS.
1.4.2. Quy trình xây dựng bài tập có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh
Bước 1: Xác định mục tiêu của bài tập vật lí thực tế.
Bước 2: Xây dựng các BTVL có nội dung thực tế trên nền tảng đã tồn tại hướng tới bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn.
Bước 3: Tiến hành soạn thảo hệ thống BTVL có nội dung thực tế để gắn kết với thực tiễn giúp HS được thực hiện các hành vi năng lực đã xác định như mục tiêu đề ra.
Bước 4: Kiểm tra lại bài tập để đảm bảo bài tập phù hợp với khả năng của HS với chương trình học.
1.5. Quy trình sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS
1.5.1. Căn cứ đề xuất quy trình sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh
Theo yêu cầu về nguyên tắc xây dựng bài tập có nội dung thực tế và mục đích sử dụng thì BT có nội dung thực tế có thể được sử dụng trong tất cả các bước của quá trình dạy học. Tùy theo nội dung cụ thể của từng bài từng chương, GV có thể lựa chọn thời điểm và hình thức sử dụng BT có nội dung thực tế thích hợp vào các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học để đạt được hiệu quả dạy học cao nhất.
Do vậy, để đưa ra được quy trình sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của học sinh chúng ta phải căn cứ vào việc sử dụng BTVL có nội dung thực tế trong các hoạt động dạy học khác nhau, cụ thể như sau:
– Sử dụng hệ thống BT để tạo tình huống vào bài mới ( hoạt động Khởi động- Đặt vấn đề)
– Sử dụng hệ thống BT có nội dung thực tiễn trong hình thành kiến thức mới
– Sử dụng hệ thống BT có nội dung thực tế trong vận dụng và củng cố
– Sử dụng hệ thống BT có nội dung thực tiễn trong kiểm tra đánh giá
– Sử dụng hệ thống BT vào các buổi ngoại khóa
1.5.2. Quy trình sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức của học sinh.
+ Bước 1. Xác định nội dung, mục tiêu kiến thức cần dạy theo đúng quy định của yêu cầu cần đạt trong chương trình.
+ Bước 2. Xác định mục tiêu dạy học là sử dụng BTVL có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng NLVDKT của HS.
+ Bước 3. Lập kế hoạch kiểm tra, đánh giá, điều tra thực tiễn NLVDKT của HS và khả năng sử dụng BTVL có nội dung thực tế trong quá trình học tập.
+ Bước 4. Lập kế hoạch sử dụng các BTVL có nội dung thực tế đã soạn thảo trong dạy học vật lí.
+ Bước 5. Thiết kế các tiến trình dạy học có sử dụng hệ thống BTVL có nội dung thực tế đã soạn thảo nhằm bồi dưỡng NLVDKT của HS.
+ Bước 6. Triển khai dạy học theo các tiến trình dạy học đã thiết kế.
+ Bước 7. Đánh giá kết quả hoạt động dạy học, điều chỉnh, cải thiện lại hệ thống BT có nội dung thực tế nếu cần thiết. Đề xuất các phương án nhằm nâng cao và pháttriển NLVDKT của HS.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trong chương 1 tôi đã trình bày:
– Nội dung nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học theo định hướng bồi dưỡng năng lực: Khái niệm NLVDKT vào thực tiễn, cấu trúc năng lực VDKT vào thực tiễn và công cụ đánh giá NLVDKT vào thực tiễn của HS .
– Nghiên cứu và trình bày được cơ sở lí luận về BTVL có nội dung thực tế trong việc bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của học sinh (Khái niệm, phân loại, vai trò, quy trình xây dựng, và sử dụng bài tập vật lí có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh)
– Nghiên cứu thực trạng dạy học bồi dưỡng năng lực VDKT qua sử dụng BT có nội dung thực tế phầm “Công, năng lượng, công suất” – Vật lí 10 ở một số trường THPT hiện nay.
– Từ những cơ sở lí luận trên là cơ sở vững chắc để tôi tiến hành xây dựng và thiết kế tiến trình dạy học thông qua sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần “Công, năng lượng, công suất” – Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng NLVDKT vào thực tiễn của học sinh. Nội dung cụ thể được trình bày ở chương 2 luận văn này.
CHƯƠNG 2.
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ PHẦN “CÔNG, NĂNG LƯỢNG, CÔNG SUẤT” – VẬT LÍ 10 NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH
2.1. Phân tích đặc điểm nội dung phần “Công, năng lượng, công suất”-Vật lí 10 theo yêu cầu cần đạt
2.1.1. Cấu trúc phần “Công, năng lượng, công suất” – Vật lí 10
2.1.2. Yêu cầu cần đạt phần “Công, năng lượng, công suất” – Vật lí 10 theo chương trình vật lí 2018
2.2. Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế phần “Công, năng lượng, công suất”-Vật lí 10 nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh
2.2.1. Ma trận phân bố bài tập
2.2.2. Trình tự trình bày một bài tập có nội dung thực tế
2.2.3. Xây dựng bài tập cụ thể
D:\DỮ LIỆU MỚI CẦN ĐỔI TÊN VÀ ĐĂNG 2025\TAI LIEU C YEN-2024\DE CUONG CHI TIET\Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế nhằm bồi dưỡng năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong dạy học phần “Công, năng lượng, công suất” – Vật lí 10\TOM TAT
