Soạn thảo và hướng dẫn giải bài tập thí nghiệm phần chất lỏng – vật lí 10 nhằm nâng cao năng lực thực nghiệm cho học sinh

ĐẠIHỌC
HỌCQUỐC
QUỐCGIA
GIAHÀ
HÀNỘI
NỘI
ĐẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN NGỌC KHẢI

SOẠN THẢO VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN
CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM NÂNG CAO NĂNG LƢ̣C THƢ̣C
NGHIỆM CHO HỌC SINH.

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vâ ̣t lí
Mã số: 60.14.01.11

HÀ NỘI - 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN NGỌC KHẢI

SOẠN THẢO VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP THÍ NGHIỆM PHẦN
CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM NÂNG CAO NĂNG LƢ̣C THƢ̣C
NGHIỆM CHO HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vâ ̣t lí
Mã số: 60.14.01.11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐỖ HƢƠNG TRÀ

HÀ NỘI – 2014


MỤC LỤC
Lời cảm ơn .. ………………………………………………………………….. i
Danh mục chữ viết tắt … ........................... ………………. ………………….ii
Danh mục các bảng ……… ………………………………………………….iii
MỞ ĐẦU……………… .... …………………………………………………..1
CHƢƠNG 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM
QUA BÀ I TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DA ̣Y HỌC VẬT LÍ ...........................................6

1.1. Khái quát chung về năng lực........ ………………………………………..6
1.1.1. Khái niệm về năng lƣ̣c .... ………………………………………………6
1.1.2. Cấu trúc của năng lƣ̣c ....... ………………………………………...........7
1.1.3. Phân loại năng lƣ̣c ....... …………………………………………………7
1.1.4. Mối quan hệ giữa năng lực và các yếu tố khác ....………………………8
1.2. Năng lực thực nghiệm ........ ………………………………………………9
1.2.1. Khái niệm về năng lực thực nghiệm ..........……………………………..9
1.2.2. Các mức độ biểu hiện của năng lực thực nghiệm ...........……………...10
1.3. Bài tập vật lí trong dạy học vật lí ở THPT .........………………………...11
1.3.1. Khái niệm bài tâ ̣p vâ ̣t lí .... …………………………………………….11
1.3.2. Sƣ̉ du ̣ng bài tập thí nghiệm vật lí trong quá trình dạy học............. ……12
1.3.3. Vai trò của bài tâ ̣p vâ ̣t lí trong quá trình da ̣y ho ̣c.......…………………12

1.3.4. Phân loa ̣i bài tâ ̣p vâ ̣t lí ..... ……………………………………………..14
1.3.5. Phƣơng pháp giải bài tâ ̣p thí nghiê ̣m vâ ̣t lí .....……………………...…17
1.3.6. Bài tập thí nghiệm vâ ̣t lí với việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm ... . 22
TIỂU KẾT CHƢƠNG 1...... ...........................................................................23
CHƢƠNG 2: SOẠN THẢO VÀ HƢỚNG DẪN GIẢI CÁC BÀI TẬP
THÍ NGHIỆM PHẦN CHẤT LỎNG - VẬT LÍ 10, NHẰM BỒI DƢỠNG
NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH ...................................... 24
2.1. Nội dung kiến thức phần “Chấ t lỏng”.......................................................24
2.1.1. Phân tích nội dung kiến thức SGK phần “Chấ t lỏng” lớp 10 THP...24

3


2.1.2. Mục tiêu dạy học phần “Chấ t lỏng ” .... .................................................24
2.1.3. Sơ đồ cấu trúc nội dung phần “Chấ t lỏng”- Vật lí 10 .......... ..................26
2.2. Tìm hiểu tình hình thực tế dạy ho ̣c kiến thức phần “Chấ t lỏng” ở trung
học phổ thông .................. ……………............................................................27
2.2.1. Nô ̣i dung tim
̀ hiể u........ ………………………………………………..27
2.2.2. Phƣơng pháp tim
̀ hiể u ..... ……………………………………………..27
2.2.3. Kế t quả tim
̀ hiể u .... ……………………………………………………27
2.2.4. Đề xuất giải pháp ....... ...........................................................................27
2.3. Soạn hệ thống bài tập thí nghiệm phần “chất lỏng” ................ .................28
2.3.1. Mục đích của hệ thống bài tập .... ..........................................................28
2.3.2. Phân loại bài tập .... ................................................................................28
2.3.3. Hệ thống bài tập .... ................................................................................29
2.3.4. Hƣớng dẫn giải hệ thống bài tập thí nghiệm ..........................................36
2.3.5. Kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập ........................................................45

2.4. Thiết kế tiến trình dạy học bài tập thí nghiệm phần chất lỏng ......... ........46
2.4.1. Sử dụng bài tập thí nghiệm trong giờ học hình thành kiến thức mới
.................................................................... .....................................................46
2.4.2. Sử dụng bài tập thí nghiệm trong giờ học củng cố và vận dụng kiến
thức ... ...............................................................................................................57
TIỂU KẾT CHƢƠNG 2...... ...........................................................................62
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................ 63
3.1. Mục đích thực nghiệm ....... ......................................................................63
3.2. Đối tƣợng thực nghiệm ....... .....................................................................63
3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm ....... ......................................................................63
3.4. Nội dung thực nghiệm........ ......................................................................64
3.4.1. Xây dựng kế hoạch thực nghiệm .... ......................................................64
3.4.2. Chuẩn bị cho thực nghiệm ..... ...............................................................65
3.5. Phƣơng pháp thực nghiệm ....... ................................................................65

4


3.6. Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm và
cách khắc phục ........... .....................................................................................66
3.6.1. Những thuận lợi .... ................................................................................66
3.6.2. Những khó khăn .... ................................................................................66
3.6.3. Cách khắc phục ..... ................................................................................66
3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm ....................................................66
3.7.1. Xác định tiêu chí đánh giá........... ..........................................................66
3.7.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm ......... .....................................................67
TIỂU KẾT CHƢƠNG 3....... ..........................................................................79
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ..... ..........................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...... ......................................................................81
PHỤ LỤC ..... ..................................................................................................83

5


MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Nƣớc ta đang trong giai đoa ̣n đẩ y nhanh công nghiệp hóa , hiện đại hóa đất
nƣớc nhằ m tiế n ki ̣ p với sƣ̣ phát triển mạnh mẽ của khoa học và kĩ thuật

.

Thách thức này đòi hỏi ngành Gi áo dục - Đào tạo cầ n có những đổi mới căn
bản, mạnh mẽ, đồng bộ về mọi mặt.
Vấn đề đặt ra đối với các trƣờng học là cần không ngừng đổi mới về nội
dung và phƣơng pháp dạy học. Giáo dục phải gắn chặt với yêu cầu phát triển
của đất nƣớc, phù hợp với xu thế thời đại. Song nền giáo dục nƣớc ta trong giai
đoạn vừa qua chƣa đáp ứng đƣợc điều đó. Trong kiểm điểm việc thực hiện nghị
quyết Trung ƣơng 2 khoá VIII đã chỉ rõ những yếu kém và nguyên nhân: “Hoạt
động học tập trong các nhà trường ở mọi cấp học chủ yếu vẫn là hướng vào
mục đích khoa cử, chưa quan tâm làm cho người dạy ,người học, người quản
lý coi trọng thực hiện mục đích học tập đúng đắn. Phương pháp giáo dục nặng
về áp đặt thường khuyến khích tiếp thu một cách máy móc, chưa khuy ến khích
sự năng động, sáng tạo của người học...”[4]
Chính vì vậy Hô ̣i nghi ̣TW8 khóa XI đã quyết định từ sau 2015 sẽ đổi mới
căn bản và toàn diê ̣n giáo du ̣c

. Trong đó , đặc biệt chú trọng đến đổi mới

phƣơng pháp dạy học và phƣơng tiện dạy học nhằ m chuyể n tƣ̀ da ̣ y ho ̣c theo
hƣớng tiế p câ ̣n kiế n thƣ́c sang da ̣y ho ̣c tiế p câ ̣n năng lƣ̣c . Cùng với xu thế của

việc đổi mới phƣơng pháp dạy học của các môn học ở trƣờng phổ thông thì
phƣơng pháp dạy học vật lí cũng đã có những đổi mới đáng kể.
Trong dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông, bài tập vật lí (BTVL) từ trƣớc
đến nay luôn giữ một vị trí đặc biệt quan trọng trong việc thực hiện nhiệm vụ
dạy học vật lí bởi:
- Chỉ có thông qua bài tập dƣới hình thức này hoặc hình thức kia tạo điều kiện
cho học sinh vận dụng kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình
huống cụ thể khác nhau thì kiến thức đó mới trở lên sâu sắc.

6


- Vật lí ở trƣờng phổ thông, chủ yếu là vật lí thực nghiệm, nên các thí nghiệm
vật lí đóng vai trò hế t sƣ́c quan trọng trong việc hình thành tri thức vật lí.
- Trong da ̣y ho ̣c vật lí hiện nay viê ̣c bồi d

ƣỡng cho học sinh phƣơng pháp

nhận thức vật lí cũng nhƣ năng lực thực nghiệm là điều không thể thiếu. Vì nó
là một trong những năng lực cần thiết để học tốt vật lí .
Để đáp ƣ́ng đƣơ ̣c các yêu cầu đó thì thông qua các bài thực hành của
học sinh, thí nghiệm biểu diễn của giáo viên, đặc biệt là việc giải các bài tập
thí nghiệm sẽ giúp bồi d ƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh đạt kết quả
cao bởi : Đây là cơ hô ̣i để rèn luyện t ƣ duy, bồi dƣỡng phƣơng pháp nghiên
cứu khoa học , rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

, đời

sống.... Qua đó học sinh hiểu sâu hơn về kiến thức vật lí.
Trong chƣơng trình vật lí lớp 10 thì phầ n “ Chấ t lỏng ” là phầ n quan

trọng không những về mặt lí thuyết mà còn có ý nghĩa trong thực tế. Nhƣ vậy,
để việc dạy học phầ n này có hiệu quả , ta cần có một sự nghiên cứu cặn kẽ về
nội dung chƣơng trình, phƣơng pháp giảng dạy; trong đó, việc sử dụng bài tâ ̣p
thí nghiệm là vấn đề mà chúng tôi hƣớng tới.
Trƣớc đây , đã có một số luâ ̣n văn cao học nghiên cứu việc dạy học
phần Chất lỏng nhƣ: Nguyễn Thị Diệu Linh (2004) - “Tổ chức hoạt động
nhận thức khi dạy học phần Chất lỏng, chƣơng Chất rắn, chất lỏng và sự
chuyển thể”; Trần Thị La Giang (2010) - “Tổ chức dạy học theo góc nội dung
kiến thức phần Chất lỏng , chƣơng chƣơng Chất rắn , chất lỏng và sự chuyển
thể”. Đồng thời đã có nhiều luận văn nghiên cứu về BT TN nhƣ: Nguyễn Thị
Thanh Thủy - “Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm và hƣớng dẫn hoạt động
giải khi dạy học các kiến thức phần Quang hình”; Thân Thị Thanh Bình “Xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm mở chủ đề điện trở”...
Tuy nhiên, những nghiên cƣ́u về BTTN còn ít , đặc biệt là còn thiếu các
nghiên cƣ́u về BTTN phần Chất lỏng để bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho
HS.

7


Là một học viên cao học đồng thời là một giáo viên dạy học ở trƣờng
THPT, tôi nhận thấy việc soa ̣n thảo và hƣớng dẫn giải các bài tâ ̣p thi nghiê ̣m
cho học sinh là cần thiết và có thể áp du ̣ng khi dạy học các nội dung kiến thức
phầ n “Chấ t lỏng” vật lí lớp 10, với hy vọng có thể giúp học sinh rèn luyê ̣n
năng lƣ̣c thƣ̣c nghiê ̣m. Tƣ̀ đó khơi dậy lòng say mê ho ̣c tâ ̣p và nghiên cƣ́u Vâ ̣t
lí của học sinh.
Từ những lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài: “ Soạn thảo và hướng
dẫn giải bài tập thí nghiệm phần “Chất lỏng”- vật lí, 10 nhằm bồi dưỡng
năng lực thực nghiệm cho học sinh ”.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Soạn thảo và hƣớng dẫn giải các bài tập thí nghiệm phần “ Chất lỏng ” - vâ ̣t

lí 10, nhằm bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho ho ̣c sinh.
3. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu thực trạng vấn đề sử dụng BTTN ở một số trƣờng THPT trên
địa bàn Huyê ̣n Ba Vì - Thành phố Hà Nội
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về bài tập vật lí nói chung , bài tập thí nghiệm nói
riêng: Tác dụng, phân loại, phƣơng pháp giải , việc lựa chọn và sử dụng bài
tập trong dạy học vật li.́
- Nghiên cứu về các đặc trƣng của năng lực thực nghiệm và tác dụng của BT
thí nghiệm với việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm.
- Xây dựng và lựa chọn hệ thống BTTN phần chất lỏng - Vật lí 10
- Thiết kế phƣơng án hƣớng dẫn HS giải BTTN và thực nghiệm đề tài ở
Trƣờng THPT Ba Vì - Huyê ̣n Ba Vì - Thành Phố Hà Nô ̣i
- Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm
- Đƣa ra qui trình sử dụng các BTTN trong quá trình dạy học vật lí
4. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
- Khách thể nghiên cứu là hệ thống bài tập thí nghiê ̣m phầ n “ chấ t lỏng ”
vật lí lớp 10 THPT.

8

-


- Đối tƣợng nghiên cứu là hoạt động học của HS trong quá trình giải BTTN
và hoạt động của GV trong việc hƣớng dẫn HS giải BTTN phầ n “ chấ t lỏng ”.
5. VẤN ĐỀ NGHIÊN CƢ́U
Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau:
- Soạn thảo hệ thống bài tập thí nghiệm phần “ Chất lỏng” - vâ ̣t lí 10 THPT.
- Hoạt động của GV trong việc hƣớng dẫn HS giải BTTN và hoạt động của
HS trong quá trình giải BTTN phầ n “ chấ t lỏng ”

- vật lí 10 để bồi dƣỡng

năng lƣ̣c thƣ̣c nghiê ̣m.
6. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Dựa trên cơ sở lí luận về bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm và bài tập thí
nghiệm, trong quá trình dạy học phầ n “ chấ t lỏng ” lớp

10 THPT, nếu soa ̣n

thảo đƣợc hệ thống bài tập thí nghiê ̣m đáp ứng mục tiêu dạy học

và hƣớng

dẫn HS tự lực giải BTTN thì sẽ phát triển đƣợc năng lực thƣ̣c nghiê ̣m của HS.
7. GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CƢ́U
- Các nghiên cứu khảo sát đƣợc tiến hành trên phạm vi một số trƣờng THPT
thuộc Huyện Ba Vì - Thành phố Hà Nội.
- Xây dựng, soạn thảo và hƣớng dẫn giải hệ thống các bài tập thí nghiệm phần
“ chất lỏng ” - Vật lí 10 THPT.
8. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
- Làm rõ cơ sở lí luận về dạy học bài tâ ̣p vâ ̣t lí , đă ̣c biê ̣t là da ̣y bài tâ ̣p thí
nghiê ̣m.
- Vận dụng cơ sở lí luận của dạy học bài tâ ̣p vâ ̣t lí để tổ chức hoạt động hƣớng
dẫn giải bài tâ ̣p thí nghiê ̣m phầ n “Chấ t lỏng” v ật lí lớp 10, có thể làm tƣ liệu
tham khảo cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy và học.
9. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện các nhiệm vụ trên, chúng tôi sử dụng các phƣơng pháp sau:
- Phương pháp nghiên cứu lí luận:
+ Nghiên cứu các tài liệu về cơ sở lí luận của dạy học bài tâ ̣p v ật lí để làm cơ

sở định hƣớng cho việc thực hiện mục đích nghiên cứu.

9


+ Nghiên cứu chƣơng trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên và các tài
liệu tham khảo để xác định mức độ nội dung kiến thức vật lí ở phầ n “Chấ t
lỏng ” mà học sinh cần tiếp thu đƣợc.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
+ Tìm hiểu thực tế việc tự học và giải BTVL của HS (thông qua trao đổi với
học sinh, phiếu điều tra cơ bản), việc sử dụng bài tập của GV . Đặc biệt là các
bài tập thí nghiệm (thông qua phỏng vấn, trao đổi, phiếu điều tra cơ bản với
giáo viên) .
+ Vận dụng lí luận và thực tiễn xây dựng các bài tập thí nghiê ̣m phầ n “chấ t
lỏng” - Vật lí 10 THPT và cách hƣớng dẫn giải các bài tâ ̣p này.
- Phương pháp thực nghiệm:
+ Xác định mục tiêu, đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm : chọn hai lớp 10 của
trƣờng THPT Ba Vi,̀ Huyê ̣n Ba Vi,̀ TP. Hà Nội
+ Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm.
+ Xử lý, thống kê, đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm. Đối chiếu với mục
đích nghiên cứu và rút ra kết luận của đề tài.
10. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyế n nghi,̣ phụ lục và tài liệu tham
khảo luận văn dự kiến đƣợc trình bày theo ba chƣơng:
Chƣơng 1: Cơ sở lí luận về bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm qua bài tập thí
nghiệm trong dạy học vâ ̣t lí.
Chƣơng 2: Soạn thảo và hƣớng dẫn giải các bài tập thí nghiệm phần
lỏng” - vật lí 10, nhằm bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho ho ̣c sinh.
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ pha ̣m.

10

“Chất


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lƣơng Duyên Bình và nhóm tác giả(2006), Vật lí 10 (cơ bản), Sách
giáo viên, Sách bài tập (cho Vật lí 10 cơ bản), NXB Giáo dục, Hà Nội.
2. Nguyễn Văn Cƣờng, Bernd Meier (2007), Một số vấn đề chung về đổi
mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng trung học phổ thông (tài liệu của dự
án phát triển giáo dục trung học phổ thông), Bộ GD và ĐT.
3. Vũ Cao Đàm, Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nhà xuất bản
khoa học kỹ thuật, Hà Nội, năm 1997.
4. Đảng Cộng sản Việt nam: “Nghị quyết TW 2 khóa VIII”.
5. Đảng Cộng sản Việt nam: “Nghị quyết TW 8 khóa XI”.
6. Nguyễn Thế Khôi và nhóm tác giả(2006), Vật lí 10 (nâng cao), NXB
Giáo dục.
7. Langué .V (2006), Những bài tập hay về thí nghiệm vật lí (Phạm Văn
Thiều dịch), NXB Giáo dục, Đà Nẵng.
8. Lê Phƣớc Lộc (2005), Lý luận dạy học vật lí, Trƣờng Đại Học Cần
Thơ.
9. Ngô Diệu Nga, Chiến lƣợc dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông, Trƣờng
ĐHSP Hà Nội.
10. Lê Trọng Tƣờng, Lƣơng Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Phậm Đình
Thiết, Bùi Trọng Tuân(2006), bài tập vật lí 10 nâng cao, NXB Giáo
dục.
11. Đỗ Hƣơng Trà, Phạm Gia Phách: “ Dạy học bài tập vật lí ở trường
phổ thông”. NXB ĐHSP Hà Nội, 2009
12. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế:
“Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông”. NXB Đại học sƣ

phạm, 2002.
13. Phạm Hữu Tòng (2005), Lý luận dạy học Vật lí, NXB ĐHSP Hà Nội.

11


14. Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học Vật lí ở trường trung học,
NXB Giáo dục, Hà Nội.
15. Lê Thị Thanh Thảo( 2007), Bồi dƣỡng phƣơng pháp thực nghiệm
cho học sinh trong giảng dạy vật lí ở trƣờng trung học phổ thông,
Trƣờng ĐHSP Thành Phố HCM.

12