Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh
Tiếp tục thực hiện chủ trương đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, Đại hội Đảng lần thứ XII đề ra phương hướng: đổi mới mục tiêu giáo dục phải song hành với đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá nhằm giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, phát triển các năng lực bản thân.
Thực tiễn dạy học cũng cho thấy môn Vật lí được giảng dạy ở các trường phổ thông phổ biến vẫn là cách dạy thông báo sẵn, cách học thụ động, sách vở thiên về truyền đạt kiến thức và rèn luyện kĩ năng giải bài tập theo lối mòn, học sinh làm đi làm lại cho thành thục để hoàn thành các bài kiểm tra mà chưa phát huy hết năng lực học sinh.
Trên tinh thần vừa đáp ứng các yêu cầu của việc đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục vừa định hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh, tôi quyết định chọn đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh” làm đề tài luận văn của mình.
2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
3. Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua việc xây dựng và sử dụng các bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.
Nếu đề xuất được các biện pháp và sử dụng chúng trong dạy học bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT thì có thể phát triển năng lực tư duy của học sinh.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Hoạt động dạy học bài tập vật lí với việc phát triển năng lực tư duy của học sinh và hoạt động dạy và học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT theo hướng phát triển năng lực tư duy của HS.
Dạy học bài tập theo định hướng phát triển năng lực tư duy ở chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.
Nghiên cứu cơ sở lí luận về năng lực tư duy và các biện pháp phát triển năng lực đó trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, về các bài tập và vai trò của nó trong phát triển năng lực tư duy của HS.
Đề xuất các biện pháp phát triển năng lực tư duy của học sinh thông qua việc xây dựng và sử dụng các bài tập.
Nghiên cứu đặc điểm của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.
Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng các biện pháp đã đề xuất trong chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.
Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT để đánh giá kết quả và rút ra kết luận.
7. Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp: nghiên cứu lí thuyết, nghiên cứu thực tiễn, thực nghiệm sư phạm, thống kê toán học.
– Xây dựng được hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy của học sinh chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10.
– Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy của học sinh khi dạy học bài tập chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10.
– Xây dựng được bộ công cụ đánh giá năng lực phát triển tư duy trong dạy học bài tập chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10.
– Soạn thảo được tiến trình dạy học một số bài học sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy của học sinh chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10.
9. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được chia làm ba chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tư duy của học sinh trong dạy học bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.
Chương 2. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 THPT
1.1. Cơ sở lí luận về năng lực tư duy
1.1.1.1. Khái niệm tư duy
Tư duy như một quá trình, bao gồm các giai đoạn kế tiếp nhau: xác định nhiệm vụ cần tư duy; huy động kiến thức đã biết để hình thành cách giải quyết; giải quyết vấn đề. Như vậy, tư duy là sự giải quyết vấn đề thông qua những tri thức và kĩ năng trí tuệ đã nắm được từ trước diễn ra trong bộ não.
1.1.1.2. Năng lực tư duy
Năng lực tư duy của học sinh là khả năng tự suy nghĩ, tự tìm tòi nghiên cứu để tìm ra phương thức chiếm lĩnh tri thức hay hoàn thành hoạt động nào đó mà mình hướng tới. Phát triển năng lực tư duy là phát triển khả năng tự nhận thức, tìm tòi, suy nghĩ, tự phát hiện vấn đề và tìm cách giải quyết được vấn đề gặp phải.
Dựa vào tính chất và kết quả của quá trình tư duy, ta có thể phân loại: năng lực tư duy tích cực, năng lực tư duy độc lập và năng lực tư duy sáng tạo. Năng lực tư duy tích cực dựa vào tính tích cực nhận thức của học sinh trong quá trình học tập. Năng lực tư duy độc lập được hiểu là dựa vào sự tự suy nghĩ của bản thân, có tính độc lập, không chịu tác động từ bên ngoài. Năng lực tư duy sáng tạo là khả năng tự khám phá, tự tìm ra những cái mới (phương pháp mới, kiến thức mới) trên cơ sở kĩ năng và kiến thức đã tiếp thu.
- Vai trò của phát triển năng lực tư duy trong dạy học
Dạy học là hoạt động có tác dụng giúp cho người học lĩnh hội hệ thống tri thức và rèn luyện kĩ năng kĩ xảo tương ứng đồng thời cũng phát triển được năng lực và phẩm chất trí tuệ. Nhờ đó năng lực sẽ không bị yếu đi hoặc mất đi nếu dạy học được thực hiện theo hướng phát triển năng lực tư duy.
1.1.4. Cách kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh
Trong luận văn này, chúng tôi đề cập đến việc sử dụng bài tập để kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh.
1.2 Cơ sở lí luận về bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí
1.2.1. Bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí
Bài tập là phương tiện thực hành được sử dụng thường xuyên trong dạy học vật lí. Bài tập phát triển năng lực tư duy chính là các bài tập mà đối với học sinh đó là quá trình đi tìm lời giải. Qua quá trình đó, phát triển được khả năng tự tìm tòi, suy nghĩ và tìm được cách giải quyết vấn đề.
1.2.2. Vai trò của bài tập phát triển năng lực tư duy trong việc thực hiện mục tiêu môn học
Việc dạy học bài tập phát triển tư duy cho học sinh có tầm quan trọng đặc biệt, nó kích thích tính độc lập sáng tạo, trau dồi khả năng tự học, học sinh không thụ động tiếp thu kiến thức bằng cách nghe thầy giảng mà học tích cực bằng hành động của chính mình.
1.2.3. Các hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy
Hiện nay có hai hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy ở trường trung học phổ thông là câu hỏi (hoặc bài tập) nhiều lựa chọn trắc nghiệm khách quan và bài tập tự luận.
1.2.4. Phương pháp giải bài tập vật lí phát triển năng lực tư duy
Về phương pháp giải bài tập vật lí có 4 bước cụ thể như sau:
1) Tìm hiểu đầu bài.
2) Xây dựng lập luận và tìm hướng giải bài tập.
3) Giải bài tập theo định hướng đã đề xuất của mình.
4) Kiểm tra và biện luận kết quả.
1.3. Các biện pháp phát triển năng lực tư duy trong dạy học bài tập vật lí
Biện pháp 1: Sử dụng bài tập trong mọi giai đoạn của bài học.
Biện pháp 2: Sử dụng phối hợp trắc nghiệm tự luận với trắc nghiệm khách quan.
Biện pháp 3: Sử dụng bài tập một cách đa dạng.
1.4. Điều tra thực trạng, năng lực tư duy của học sinh thông qua bài tập
Mục đích điều tra về thực trạng dạy học giải bài tập vật lí nói chung và về chương các định luật bảo toàn nói riêng.
1.4.2. Đối tượng điều tra
Điều tra, khảo sát thực tế một số trường THPT trên địa bàn TP. Đà Nẵng.
1.4.3. Phương pháp điều tra
Điều tra giáo viên và học sinh.
1.4.4. Kết quả điều tra
Đã tiến hành điều tra tại trường THPT Ngũ Hành Sơn và thu được một số kết quả về tình hình dạy giải bài tập vật lí của giáo viên và tình hình hoạt động giải bài tập vật lí của học sinh.
1.4.5. Đề xuất tiêu chí và thiết kế thang đo đánh giá các mức độ năng lực tư duy của học sinh thông qua bài tập
| Các tiêu chí | Hành vi | Các mức độ | ||
|---|---|---|---|---|
| Mức 1 | Mức 2 | Mức 3 | ||
| 1. Tìm hiểu, phân tích bài tập. | Phân tích được bài tập cụ thể. | Không phân tích được hoặc phân tích sai bài tập cụ thể. | Phân tích được bài tập cụ thể nhưng phải nhờ sự trợ giúp của người khác. | Phân tích được bài tập cụ thể đầy đủ, rõ ràng một cách độc lập. |
| 2. Xây dựng lập luận và tìm hướng giải bài tập. | Xác lập các mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm, các phép biến đổi toán học liên quan đến bài tập cụ thể. | Không thể xác lập các mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm, các phép biến đổi toán học liên quan đến bài tập. | Xác lập các mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm, nhưng chưa tìm được các phép biến đổi toán học liên quan đến bài tập hoặc phải nhờ sự trợ giúp của người khác. | Xác lập được các mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm, tìm được các phép biến đổi toán học liên quan đến bài tập một cách độc lập. |
| 3. Giải bài tập theo định hướng của mình. | Giải bài tập cụ thể theo định hướng của mình. | Không thể giải bài tập cụ thể theo định hướng của mình. | Giải bài tập cụ thể nhưng có nhìn bài bạn hoặc có tham khảo ý kiến giáo viên hoặc có sai sót. | Giải bài tập cụ thể theo định hướng của mình một cách độc lập. |
| 4. Kiểm tra và biện luận kết quả. | Kiểm tra và biện luận kết quả một bài toán cụ thể. | Không thể kiểm tra và biện luận kết quả một bài toán cụ thể. | Kiểm tra và biện luận kết quả bài toán cụ thể nhưng có sự trợ giúp của người khác hoặc có sai sót. | Kiểm tra và biện luận kết quả bài toán cụ thể một cách độc lập. |
Kết luận chương 1
Trong chương 1, chúng tôi đã nghiên cứu các vấn đề lí luận quan trọng, qua nghiên cứu chúng tôi nhận thấy việc xây dựng và sử dụng bài tập hướng đến phát triển năng lực tư duy của học sinh là thực sự cần thiết. Ở chương 2 chúng tôi sẽ xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy cho học sinh đồng thời thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” có sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy cho học sinh.
CHƯƠNG 2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA
HỌC SINH
2.1. Vị trí, nội dung và mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT
– Chương “Các định luật bảo toàn” có một vị trí đặc biệt trong chương trình vật lí học. Kiến thức trong chương này gắn liền với những ứng dụng thực tiễn trong kĩ thuật và đời sống, vì năng lượng luôn luôn là khái niệm vật lí quan trọng nhất. Học sinh sẽ học thêm được nhiều khái niệm mới trừu tượng và được bổ sung những kiến thức sâu hơn so với chương trình trung học cơ sở.
– Từ mục tiêu về chuẩn kiến thức và kĩ năng có thể tóm tắt nội dung của chương “Các định luật bảo toàn” bằng sơ đồ cấu trúc:
2.2. Xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT
2.2.1. Các bài tập về động lượng và định luật bảo toàn động lượng
Bài 1: Đọc các thông tin sau và trả lời câu hỏi:
– Cầu thủ A bằng một cú đá vô lê đã đưa bóng vào lưới đối phương.
– Hòn bi-a đang chuyển động nhanh, chạm vào thành bàn đổi hướng.
– Hai viên bi đang chuyển động ngược chiều đến va chạm vào nhau, sau va chạm cả hai viên bi đều bật ngược trở lại.
1. Hãy cho biết trong các ví dụ trên, các vật đã chịu tác dụng của ngoại lực trong thời gian dài hay ngắn? Và những lực tác dụng đó có độ lớn như thế nào? Kết quả là các vật có thay đổi trạng thái chuyển động không?
2. Hãy tìm thêm các ví dụ khác về va chạm giữa hai vật mà em biết?
Bài 2: Một lực không đổi tác dụng lên một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc . Trong khoảng thời gian , vận tốc của vật biến đổi thành .
a, Tìm gia tốc của vật?
b, Tính xung lượng của lực theo ; và m?
Bài 3: Trên mặt phẳng nằm ngang hoàn toàn nhẵn có 2 viên bi đang chuyển động va chạm vào nhau.
+ Tìm độ biến thiên động lượng của mỗi viên bi trong khoảng thời gian va chạm .
+ So sánh độ biến thiên động lượng của 2 viên bi.
+ So sánh tổng động lượng của hệ trước & sau va chạm.
Bài 4: Một vật có khối lượng m1, chuyển động trên một mặt phẳng ngang nhẵn với vận tốc , đến va chạm với vật khối lượng m2 đang nằm yên trên mặt phẳng ngang ấy. Biết rằng sau va chạm hai vật nhập làm một, chuyển động với vận tốc . Xác định ?
Bài 5: Một em bé đang thổi hơi vào quả bong bóng. Khi bóng căng, do sơ ý bóng tuột ra khỏi tay. Quả bóng chuyển động như thế nào? Vì sao?
Bài 6: Một tên lửa ban đầu đang đứng yên. Khi lượng khí có khối lượng m phụt ra phía sau với vận tốc thì tên lửa có khối lượng M sẽ chuyển động thế nào? Tính vận tốc của nó ngay sau khi khí phụt ra?
Bài 7: Một quả bóng có khối lượng 400 g chuyển động với vận tốc 10 m/s theo phương ngang, đập vào bức tường và bật ngược trở lại với cùng vận tốc cũ. Biết thời gian va chạm là 0,5 s. Độ biến thiên động lượng của quả bóng và xung lực của tường tác dụng lên quả bóng là bao nhiêu?
Bài 8: Hai xe lăn khối lượng 10 kg và 2,5 kg chuyển động ngược chiều nhau trên một mặt phẳng nằm ngang không ma sát với vận tốc tương ứng là 6 m/s và 2 m/s, đến va chạm với nhau. Sau va chạm, chúng dính vào nhau và chuyển động với cùng một vận tốc v. Tính v?
Bài 9: Hãy mô tả và giải thích chuyển động của các loài mực và sứa ở trong nước?
Bài 10: Một phi hành gia rời khỏi tàu và làm việc ngoài khoảng không vũ trụ. Sau khi làm việc xong họ muốn trở về tàu của mình. Hãy đề xuất một phương án đơn giản giúp phi hành gia trở lại tàu.
2.2.2. Các bài tập về động năng
Bài 11: Tác dụng 1 lực không đổi lên một vật có khối lượng m làm vật dịch chuyển theo hướng của lực vận tốc của vật thay đổi từ đến .
a. Tính công của lực ?
b. Nếu v1 = 0 thì công của lực bằng bao nhiêu?
c, Cho biết mối liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng?
Khi nào động năng của vật tăng? Khi nào động năng của vật giảm?
Bài 12: Một người có khối lượng 50kg ngồi trong một ô tô có khối lượng 1200kg đang chạy với vận tốc 72km/h.
a. Tính động năng của hệ ô tô và người?
b. Tính động năng của người?
c. Có thể vẽ được véctơ động năng hay không?
2.2.3. Các bài tập về cơ năng
Bài 13: Một quả bóng được một người tung thẳng đứng lên cao. Bằng kiến thức đã biết của bản thân, em hãy trả lời các câu hỏi:
+ Trong quá trình tung, độ cao và vận tốc của quả bóng thay đổi như thế nào?
+ Trong quá trình rơi, độ cao và vận tốc của quả bóng thay đổi như thế nào?
+ Từ đó, cho biết động năng và thế năng của quả bóng trong 2 quá trình trên thay đổi ra sao?
+ Nhận xét về mối quan hệ giữa thế năng và động năng?
Bài 14: Một vật có khối lượng m chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến N.
+ Trong quá trình chuyển động của vật, động năng và thế năng biến đổi như thế nào?
+ Trong quá trình chuyển động của vật, lực nào thực hiện công?
+ Công này liên hệ với độ biến thiên động năng và thế năng của vật như thế nào? Hãy viết rõ biểu thức.
+ Nhận xét về quan hệ giữa độ biến thiên động năng và độ giảm thế năng của vật giữa 2 điểm M, N?
+ Nhận xét về cơ năng của vật ở 2 vị trí M, N?
Bài 15: Một vật rơi không vận tốc ban đầu từ vị trí M đến vị trí N trong trọng trường.
– Viết biểu thức định luật bảo toàn cơ năng của vật ở 2 vị trí M và N (cụ thể)?
– Sử dụng bộ thí nghiệm đã học nào để kiểm nghiệm lại định luật bảo toàn cơ năng trong trường hợp vật rơi không vận tốc đầu từ M đến N? Với bộ thí nghiệm đó đo được những đại lượng nào để kiểm nghiệm lại định luật bảo toàn cơ năng?
– Thiết kế phương án thí nghiệm? Ở thí nghiệm này cần chú ý điều gì?
– Thu thập và xử lí số liệu, kiểm nghiệm lại định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường?
Bài 16: Một vật có khối lượng 5kg rơi từ độ cao 10m xuống mặt đất. Sức cản không đáng kể. Lấy g = 10m/s2.
a) Tính cơ năng của vật ở các vị trí:
+ Cách mặt đất 10m.
+ Cách mặt đất 6m.
+ Vật chạm xuống đất.
b) Nhận xét về sự biến đổi của và của vật?
2.2.4. Một số bài tập tham khảo
2.3. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức ở chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy
Trong tiến trình dạy học sử dụng các bài tập đã xây dựng để làm phiếu học tập và đưa vào các giai đoạn của bài học.
2.3.1. Tiến trình dạy học bài “Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng”
* Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm xung lượng của lực.
| Hoạt động của giáo viên | Hoạt động của học sinh |
| * Gv yêu cầu học sinh làm bài 1 (trong hệ thống bài tập của luận văn này) trong phiếu học tập số 1. – Yêu cầu Hs rút ra kết luận chung. – Thông báo: + Khi một lực tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian thì tích được định nghĩa là xung lượng của lực trong khoảng thời gian ấy. + Đơn vị xung lượng của lực là: Niu-tơn giây (N.s) | – Hs thực hiện các yêu cầu của GV. + Thời gian tác dụng lực ngắn; độ lớn của lực rất lớn. + Các vật đó sau khi va chạm đều biến đổi chuyển động. – Tóm lại lực có độ lớn đáng kể tác dụng lên một vật trong khoảng thời gian rất ngắn, có thể gây ra biến đổi đáng kể trạng thái chuyển động. |
* Hoạt động 2: Xây dựng khái niệm động lượng.
| Hoạt động của giáo viên | Hoạt động của học sinh |
|---|---|
| * Yêu cầu Hs thực hiện bài 2 (trong hệ thống bài tập của luận văn này) trong phiếu học tập số 1.
– Thông báo: vế phải của (1) xuất hiện đại lượng . – Đặt gọi là động lượng của vật. – Vậy động lượng của một vật là đại lượng như thế nào? – Tóm lại: Động lượng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc là đại lượng được xác định bởi công thức: . – Giữa độ biến thiên động lượng của vật trong khoảng thời gian và xung lượng của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đó có liên hệ thế nào? | – Thực hiện yêu cầu của Gv. + Ta có: + Mà (1) + Động lượng bằng khối lượng nhân với vectơ vận tốc. Động lượng là đại lượng vectơ. – Ta có: Suy ra: – 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. |
* Hoạt động 3: Xây dựng định luật bảo toàn động lượng.
| Hoạt động của giáo viên | Hoạt động của học sinh |
|---|---|
| – Thông báo khái niệm hệ cô lập. – Yêu cầu Hs lấy ví dụ về hệ cô lập. -Yêu cầu Hs trả lời bài 3 (trong hệ thống bài tập của luận văn này) trong phiếu học tập. – Như vậy trong hệ cô lập gồm 2 vật tương tác với nhau thì động lượng của mỗi vật & tổng động lượng của hệ thay đổi thế nào? – Kết quả này có thể mở rộng cho hệ cô lập gồm nhiều vật. – Phát biểu ĐLBT động lượng. | – Ghi nhận. – Hs lấy ví dụ hệ cô lập. + Hai hòn bi va chạm vào nhau trên mặt phẳng nằm ngang, ma sát không đáng kể. + Hệ súng & đạn ở thời điểm bắn. Hệ vật & Trái đất… – Lắng nghe, suy nghĩ, trả lời. +; + Ta có: Nên: + Ta có: Nên: – Động lượng của từng vật thì thay đổi. Tổng động lượng của hệ không thay đổi. – Ghi nhận. |
* Hoạt động 4: Xét bài toán va chạm mềm.
| Hoạt động của giáo viên | Hoạt động của học sinh |
|---|---|
| – Yêu cầu Hs thực hiện bài 4 trong phiếu học tập số 1. – Thông báo: Vì không có ma sát nên các ngoại lực tác dụng gồm có các trọng lực & các phản lực pháp tuyến, chúng cân bằng nhau: Hệ là một hệ cô lập. – Yêu cầu Hs áp dụng ĐLBT động lượng cho bài toán trên. – Thông báo: các vec-tơ vận tốc cùng hướng nên: – Va chạm trên của hai vật được gọi là va chạm mềm. | – Lắng nghe, suy nghĩ, trả lời. – Ghi nhận. – Áp dụng ĐLBT động lượng: – Ghi nhận. |
* Hoạt động 5: Tìm hiểu chuyển động bằng phản lực.
| Hoạt động của giáo viên | Hoạt động của học sinh |
|---|---|
| – Yêu cầu Hs thực hiện bài 5 trong phiếu học tập số 1. – Thông báo: Chuyển động của quả bóng bay trong TN trên là chuyển động bằng phản lực, nó có chung nguyên tắc với chuyển động của tên lửa trong không gian vũ trụ. – Chúng ta có thể tính được vận tốc của bóng ngay sau khi thả tay hay không? – Yêu cầu hs thực hiện bài 6 trong phiếu học tập số 1. – Hướng dẫn Hs thảo luận để tìm ra kết quả đúng nhất. – Vậy có thể hiểu thế nào là chuyển động bằng phản lực? – Yêu cầu Hs nêu ví dụ về các chuyển động bằng phản lực. | – Bóng chuyển động ngược chiều với luồng khí từ trong bóng phụt ra. Và luồng khí đó đã tác dụng lực lên bóng. – Trả lời. – Tham gia thảo luận để tìm kết quả đúng nhất. + Lúc đầu động lượng của tên lửa:
+ Khí phụt ra, động lượng của hệ: + Coi tên lửa là hệ cô lập, ta áp dụng ĐLBTĐL:
+ Ta thấy ngược hướng với nghĩa là tên lửa bay về phía trước, ngược với hướng khí phụt ra. – Trả lời câu hỏi của Gv. – Lấy ví dụ. |
2.3.2. Tiến trình dạy học bài “ Động năng”
2.3.3. Tiến trình dạy học bài “Cơ năng”
Trên cơ sở lí luận và thực tiễn đã trình bày ở chương I cùng với việc nghiên cứu nội dung, cấu trúc, mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 đã lựa chọn, soạn thảo bài tập để góp phần phát triển năng lực tư duy của học sinh.
Để khẳng định tính khả thi và chất lượng các tiến trình dạy học đã soạn thảo và giả thuyết khoa học của đề tài chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm trong chương tiếp theo – Chương 3.
CHƯƠNG 3
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
Kiểm nghiệm tính đúng đắn của giả thuyết khoa học do đề tài đặt ra.
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
– Tổ chức dạy học có sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy của học sinh chương “Các định luật bảo toàn” cho các lớp thực nghiệm.
– So sánh, đối chiếu kết quả học tập và xử lí kết quả thu được ở các lớp thực nghiệm với lớp đối chứng.
– Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học theo đề xuất của đề tài.
3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
– Bài tập trong chương “Các định luật bảo toàn”.
– Tiến hành trong học kì II năm học 2017-2018 đối với học sinh các lớp 10 THPT Ngũ Hành Sơn, TP. Đà Nẵng.
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm
Ở các lớp thực nghiệm bài tập phát triển năng lực tư duy được đưa ra nằm trong hệ thống bài tập mà chúng tôi đã xây dựng. Ở các lớp đối chứng, chúng tôi sử dụng các bài tập như trong SGK, sách bài tập vật lí, giáo án tự chọn..
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm
Bảng 3.1. Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu thực nghiệm
| Lớp | 10/3 | 10/5 | 10/7 | 10/3,5,7 |
| Tổng số HS | 40 | 39 | 37 | 116 |
Bảng 3.2. Bảng số liệu HS được chọn ở các lớp đối chứng
| Lớp | 10/4 | 10/6 | 10/8 | 10/4,6,8 |
| Tổng số HS | 41 | 40 | 38 | 119 |
Bảng 3.3. Bảng kết quả học tập bộ môn vật lí ở học kì 1 của HS ở các lớp đối chứng và thực nghiệm
| Nhóm | Lớp | Giỏi | Khá | Trung bình | Yếu | Kém |
| Đối chứng | 10/4 | 1 | 7 | 33 | 0 | 0 |
| 10/6 | 1 | 9 | 23 | 6 | 1 | |
| 10/8 | 1 | 11 | 26 | 0 | 0 | |
| Thực nghiệm | 10/3 | 1 | 8 | 31 | 0 | 0 |
| 10/5 | 1 | 10 | 26 | 2 | 0 | |
| 10/7 | 2 | 11 | 18 | 4 | 2 |
3.3.2. Tiến hành dạy học và quan sát giờ học
3.3.3. Công cụ và cách thức đánh giá
Đánh giá định tính và đánh giá định lượng
3.4. Thời gian thực nghiệm sư phạm: từ ngày 02/5-19/5 năm 2018.
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm
3.5.1. Những khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm
Có một số ít các em nói chuyện riêng trong giờ học. Nhiều học sinh chưa diễn đạt rõ ràng ý kiến của mình.
3.5.2. Phân tích diễn biến của quá trình thực nghiệm sư phạm
* Ở các lớp tiến hành thực nghiệm sư phạm: Học sinh tích cực, hứng thú và chất lượng bài kiểm tra cao.
* Ở các lớp đối chứng: Tính tích cực của học sinh không cao, chất lượng các bài kiểm tra ở mức trung bình.
3.5.2.1. Kết quả đánh giá tổng thể năng lực tư duy của học sinh
Bảng 3.4. Kết quả đánh giá năng lực tư duy của học sinh khi dạy học nội dung “Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng”
| Bài tập | Tìm hiểu phân tích bài tập | Xây dựng lập luận và tìm hướng giải bài tập | Giải bài tập theo định hướng của mình | Kiểm tra và biện luận kết quả |
| Bài 1 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
| Bài 2 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
| Bài 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
| Bài 4 | Mức độ 3 | Mức độ 2 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
| Bài 5 | Mức độ 3 | Mức độ 2 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
| Bài 6 | Mức độ 3 | Mức độ 2 | Mức độ 2 | Mức độ 3 |
Bảng 3.5. Kết quả đánh giá năng lực tư duy của học sinh khi dạy học nội dung “Động năng”
| Bài tập | Tìm hiểu phân tích bài tập | Xây dựng lập luận và tìm hướng giải bài tập | Giải bài tập theo định hướng của mình | Kiểm tra và biện luận kết quả |
| Bài 11 | Mức độ 3 | Mức độ 2 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
| Bài 12 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
Bảng 3.6. Kết quả đánh giá năng lực tư duy của học sinh khi dạy học nội dung “Cơ năng”
| Bài tập | Tìm hiểu phân tích bài tập | Xây dựng lập luận và tìm hướng giải bài tập | Giải bài tập theo định hướng của mình | Kiểm tra và biện luận kết quả |
| Bài 13 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
| Bài 14 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
| Bài 15 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
| Bài 16 | Mức độ 3 | Mức độ 2 | Mức độ 3 | Mức độ 3 |
3.5.2.2. Kết quả đánh giá phiếu học tập
Bảng 3.7. Bảng kết quả đánh giá phiếu học tập
| Động lượng. ĐLBTĐL | Động năng | Cơ năng | ||||||||||
| Tiêu chí | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| Giải bài tập trên lớp | 3 | 3 | 3 | 2 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Giải bài tập củng cố, về nhà | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 2 |
3.5.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm về mặt định lượng
3.5.3.1. Đánh giá sự phát triển năng lực tư duy của học sinh
a, Lập các bảng, vẽ các biểu đồ của các nhóm đối chứng và thực nghiệm
b, Tính các tham số đặc trưng thống kê:
– Điểm trung bình:
– Phương sai:
– Độ lệch chuẩn:
– Hệ số biến thiên:
c, Kiểm nghiệm kết quả TNSP bằng giả thuyết thống kê để rút ra kết luận.
Dưới đây chúng tôi trình bày cách xử lí kết quả tổng hợp bài kiểm tra theo trình tự vừa trình bày ở trên.
Bảng 3.8. Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút
| Nhóm Hs | Số Hs | Điểm số | ||||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| ĐC | 119 | 3 | 10 | 25 | 40 | 20 | 12 | 6 | 3 | 0 |
| TN | 116 | 0 | 5 | 15 | 33 | 25 | 18 | 10 | 7 | 3 |
Biểu đồ 3.1. Phân bố điểm của các nhóm đối chứng và thực nghiệm
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân phối tần suất
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy
b. Các tham số đặc trưng thống kê:
Bảng 3.12. Các tham số đặc trưng thống kê
| Nhóm HS | s2 | s | V% | |
| ĐC | 4,34 | 2,39 | 1,55 | 35,71 |
| TN | 5,12 | 2,86 | 1,69 | 33,01 |
c. Tính được: sp = 1,62 và t = 3,69
Kết quả phân tích cho thấy với thì và t = 3,69 >. Vậy điểm trung bình của nhóm thực nghiệm lớn hơn điểm trung bình của nhóm đối chứng với mức ý nghĩa 0,05.
KẾT LUẬN
1. Đánh giá kết quả đạt được
Kết quả thực nghiệm cho thấy giả thuyết đã nêu của đề tài là hoàn toàn đúng đắn, cụ thể đối với các giờ học có sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy, học sinh hứng thú, tích cực chủ động hơn trong các hoạt động nhận thức. Học sinh hiểu bài và ghi nhớ các kiến thức một cách bền vững hơn.
Kết quả thực nghiệm sư phạm cũng chứng tỏ rằng việc xây dựng và sử dụng bài tập theo hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 là hoàn toàn hợp lí, mang lại hiệu quả cao và có thể triển khai ở các trường THPT hiện nay.
2. Hướng phát triển của luận văn
Căn cứ vào những kết quả đạt được nêu trên, đề tài có thể được phát triển theo các hướng sau:
Thứ nhất, mở rộng phạm vi nghiên cứu về việc xây dựng và sử dụng bài tập vật lí theo hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh trong các chương, các phần còn lại của chương trình vật lí THPT.
Thứ hai, nghiên cứu vận dụng bài tập vật lí theo hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh để đánh giá các hoạt động nhận thức của học sinh theo hướng đánh giá sự phát triển các năng lực, góp phần đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá học sinh.
E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\LY LUAN VA PHUONG PHAP DẠY HOC VAT LY\PHAN THI KIM PHUONG\New folder
