Tổ chức dạy học chương “động lực học chất điểm” vật lý 10 theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10.56 MB, 167 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
------------------
NGUYỄN THỊ MAI
TỔ CHỨC DẠY HỌC
CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”
VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP
DẠY HỌC BỘ MƠN VẬT LÍ
Đà Nẵng, năm 2020
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
------------------
NGUYỄN THỊ MAI
TỔ CHỨC DẠY HỌC
CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”
VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
Chuyên ngành : Lý luận và PPDH Bộ mơn Vật lí
Mã số:8.14.01.11
LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP
DẠY HỌC BỘ MƠN VẬT LÍ
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN THANH HẢI
Đà Nẵng, năm 2020
iii
DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
1. NLGQVĐ
Năng lực giải quyết vấn đề
2. DHGQVĐ
Dạy học giải quyết vấn đề
3. NL
Năng lực
4. GV
Giáo viên
5. HS
Học sinh
6. TN
Thực nghiệm
7. ĐC
Đối chứng
8. ĐLH
Động lực học
9. SGK
Sách giáo khoa
iv
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...........................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
DANH MỤC CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN...................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG, ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ ........................................................vi
Phần 1. MỞ ĐẦU ...........................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................................1
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu .....................................................................................3
3. Mục tiêu của đề tài .................................................................................................4
4. Giả thuyết khoa học................................................................................................4
5. Nhiệm vụ nghiên cứu .............................................................................................4
6. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu .......................................................5
7. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................5
8. Những đóng góp mới của đề tài .............................................................................6
9. Cấu trúc luận văn....................................................................................................6
Phần 2. CẤU TRÚC NỘI DUNG .................................................................................7
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC
VẬT LÍ THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CỦA HỌC SINH ............................................................................................................7
1.1. Năng lực giải quyết vấn đề ...............................................................................7
1.1.1. Khái niệm năng lực. ......................................................................................7
1.1.2. Năng lực giải quyết vấn đề. ..........................................................................7
1.1.3. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề .............................................................8
1.1.4.Các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề ...............................................9
1.1.5. Các tiêu chí đánh giá mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh ..........................................................................................................................9
1.2. Phƣơng pháp dạy học tích cực .......................................................................11
1.2.1. Khái niệm phƣơng pháp dạy học tích cực ..................................................11
1.2.2. Một số phƣơng pháp dạy học tích cực trong dạy học vật lí........................11
1.2.3.Ý nghĩa, vai trị của việc phối hợp các phƣơng pháp dạy học tích cực với
việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS. ..............................................19
1.2.4. Nguyên tắc phối hợp các phƣơng pháp dạy học tích cực theo hƣớng phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của HS ...............................................................21
1.3.Thực trạng về vấn đề dạy học vật lí theo hƣớng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề của HSở trƣờng THPT hiện nay ....................................................24
1.3.1. Mục tiêu điều tra .........................................................................................24
v
1.3.2. Đối tƣợng điều tra .......................................................................................24
1.3.3. Phƣơng pháp điều tra ..................................................................................24
1.3.4. Kết quả điều tra ...........................................................................................25
1.3.5. Đánh giá thực trạngvà giải pháp .................................................................25
1.4.Quy trình tổ chức dạy học vật lí theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh.................................................................................................26
1.4.1. Một số vấn đề cần lƣu ý khi vận dụng dạy học nêu vấn đề - Ơrixtic theo
định hƣớng phát triển năng lực cho học sinh ........................................................26
1.4.2. Quy trình tổ chức dạy học nêu vấn đề - Ơrixtic cho một bài học vật lí cụ thể ................ 29
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ............................................................................................31
Chƣơng 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”
VẬT LÍ 10, THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT
VẤN ĐỀ. .......................................................................................................................32
2.1.Một số vấn đề về nội dung kiến thức chương “Động lực học chất điểm” vật lí 10 ........ 32
2.1.1. Cấu trúc kiến thức. ......................................................................................32
2.2. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài thuộc chƣơng “Động lực học chất
điểm”theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ..............35
2.2.1. Thiết kế tiến trình dạy học bài 1 .................................................................35
2.2.2.Thiết kế tiến trình dạy học bài 2 ..................................................................54
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ............................................................................................68
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..................................................................69
3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm...............................................69
3.1.1. Mục đích .....................................................................................................69
3.1.2. Nhiệm vụ.....................................................................................................69
3.2. Đối tƣợng và thời gian thực nghiệm sƣ phạm ..............................................69
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm .............................................................69
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm sƣ phạm ................................................................69
3.3.2. Tiến hành thực nghiệm ...............................................................................70
3.4. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................71
3.5. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................71
3.5.1 Đánh giá về kết quả học tập .........................................................................71
3.5.2. Đánh giá về phát triển năng lực ..................................................................77
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ............................................................................................80
KẾT LUẬN ..................................................................................................................81
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................83
PHỤ LỤC
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG, ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
Danh mục bảng
Số hiệu
Tên bảng
Trang
bảng
Bảng 1.1
Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ
10
Bảng 3.1
Số liệu HS các nhóm TN và ĐC
70
Bảng 3.2
Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra
73
Bảng 3.3
Bảng phân phối tần suất
74
Bảng 3.4
Bảng phân phối tần suất tích luỹ
74
Bảng 3.5
Bảng tổng hợp các tham số thống kê
76
Bảng 3.6
Bảng điểm (đầu vào): thực hiện trƣớc khi dạy thực nghiệm
78
Bảng 3.7
Bảng điểm (đầu ra): thực hiện trong khi dạy thực nghiệm
78
Danh mục đồ thị
Số hiệu đồ
Tên biểu đồ
thị
Trang
Đồ thị 3.1
Thống kê điểm số Xi của bài kiểm tra
74
Đồ thị 3.2
Đồ thị phân phối tần suất
75
Đồ thị 3.3
Đồ thị phân phối tần suất tích lũy
75
Danh mục hình vẽ
Số hiệu
hình
Tên hình ảnh
Trang
Hình1.1
Sơ đồ cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
9
Hình 1.2
Sơ đồ chu trình tự học của học sinh
15
Hình 1.3
Sơ đồ dạy học theo phƣơng pháp thực nghiệm
17
Hình 1.4
Sơ đồ tiến trình dạy học nêu vấn đề - Ơrixtic
19
Hình 2.1
Cấu trúc chƣơng “ Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT
33
1
Phần 1. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nhân loại bƣớc sang thế kỷ 21 đứng trƣớc nhiều thách thức mới cần phải giải
quyết, một trong số đó là sự phát triển nhanh chóng của khoa học cơng nghệ đã đem
đến sự bùng nổ tri thức khoa học.
Nƣớc ta đang trong giai đoạn cơng nghiệp hóa hiện đại hóa và hội nhập với thế
giới. Trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nƣớc, đổi mới nền giáo dục là trọng
tâm của sự phát triển. Nhân tố quyết định sự thắng lợi của cơng cuộc đổi mới là con
ngƣời. Vì vậy giáo dục phải tạo ra một sản phẩm đáp ứng nhu cầu phát triển của đất
nƣớc trong giai đoạn mới và phù hợp với xu thế của thời đại.
Cả lý luận và thực tiễn đều cho thấy, trong giai đoạn hiện nay dạy học theo
hƣớng tiếp cận nội dung đã khơng cịn đáp ứng đƣợc nhu cầu phát triển của xã hội. Tổ
chức UNESCO đã hoạch định ra những chiến lƣợc quan trọng cho giáo dục trong thế
kỷ 21, trong đó có sự thay đổi chuyển từ phƣơng pháp dạy học nặng về truyền thụ kiến
thức sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kĩ năng, hình thành và
phát triển năng lực và phẩm chất nhằm nâng cao chất lƣợng của các hoạt động dạy học
và giáo dục. Đó cũng là vấn đề đƣợc Đảng, Nhà nƣớc, ngành Giáo dục quan tâm và
đƣợc thể hiện thông qua các Luật, Nghị quyết và nhiều văn bản chỉ đạo khác.
Khoản 2 điều 5 Luật giáo dục quy định: “Phương pháp giáo dục phải phát huy
tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho người
học năng lực tự học và hợp tác, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí
vươn lên”.
Nghị quyết trung ƣơng Đảng lần thứ 2 (khóa VIII) có đoạn đã ghi rõ “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”.
Ngày 26/12/2018, Bộ Giáo dục đã ban hành Chƣơng trình Giáo dục phổ thơng
tổng thể và Chƣơng trình Giáo dục phổ thơng các mơn học, trong đó có mơn Vật lí
(ban hành kèm theo Thông tƣ số 32/2018/TT-BGDĐTngày 26 tháng 12 năm 2018 của
2
Bộ trƣởng Bộ Giáo dục và Đào tạo) thể hiện mục tiêu giáo dục phổ thông, quy định
các yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực của học sinh, nội dung giáo dục, phƣơng
pháp giáo dục và phƣơng pháp đánh giá kết quả giáo dục, làm căn cứ quản lí chất
lƣợng giáo dục phổ thơng; đồng thời là cam kết của Nhà nƣớc nhằm bảo đảm chất
lƣợng của cả hệ thống và từng cơ sở giáo dục phổ thơng.
Có thể nói giáo dục phổ thơng nƣớc ta đang chuyển từ chƣơng trình giáo dục
định hƣớng nội dung sang chƣơng trình giáo dục định hƣớng năng lực. Nhằm đảm bảo
đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân
cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức vào trong những tình huống nhằm chuẩn bị
cho con ngƣời năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Giáo
dục định hƣớng năng lực nhấn mạnh vai trò của ngƣời học với tƣ cách chủ thể của quá
trình nhận thức. Trong quá trình dạy học ở trƣờng trung học phổ thông, nhiệm vụ
quan trọng của giáo dục là phát triển năng lực của học sinh ở các bộ môn, trong đó có
mơn vật lí.
Đối với mơn vật lí, phát triển năng lực nói chung và năng lực giải quyết vấn đề
nói riêng cho học sinh là một trong những nhiệm vụ quan trọng và cũng là định hƣớng
lớn trong đổi mới phƣơng pháp dạy học.
Vật lí là mơn khoa học tự nhiên, hầu hết kiến thức vật lí đều gắn liền với thực
tiễn cuộc sống và sản xuất, có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu giáo
dục. Dạy học vật lí khơng những trang bị cho học sinh nắm vững lí thuyết mà cịn làm
cho học sinh ý thức và biết cách vận dụng các kiến thức khoa học vào thực tế cuộc
sống, từ đó hình thành kỹ năng hoạt động thực tiễn tìm tịi và phát hiện các tình huống
có thể vận dụng kiến thức khoa học một cách sáng tạo vào thực tế đời sống nhằm nâng
cao chất lƣợng cuộc sống. Có thể nói, phát triển năng lực cho học sinh trong dạy học
vật lí là một vấn đề rất cần thiết. Tuy nhiên, có nhiều lí do khác nhau, mà ở các trƣờng
trung học phổ thông hiện nay chƣa thật sự quan tâm đến việc phát triển năng lực cho
học sinh, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề. Phần lớn giáo viên mới chỉ thực hiện
tốt việc truyền thụ tri thức, đóng vai trị là trung tâm của q trình dạy học; học sinh
tiếp thu thụ động những tri thức đƣợc quy định sẵn, dẫn đến sự phát triển tƣ duy và
khả năng giải quyết vấn đề của HS còn rất hạn chế.
3
Từ những lí do trên, với mong muốn góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học mơn
vật lí chúng tơi chọn và nghiên cứu đề tài: “Tổ chức dạy học chương “Động lực học
chất điểm” vật lí 10 theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh”.
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Dạy học theo hƣớng phát triển năng lực GQVĐ của HS đã nhận đƣợc sự quan
tâm của nhiều nƣớc trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Vào đầu những năm 1970,
1980 nhiều giảng viên vật lí tại các trƣờng đại học ở Minnesota của Mỹ bắt đầu muốn
cải thiện việc giảng dạy của mình theo hƣớng phát triển năng lực GQVĐ cho sinh viên
để hiểu đƣợc những khó khăn mà sinh viên gặp phải trong việc giải quyết các vấn đề
về vật lí và điều này đƣợc thể hiện qua bài báo của nhóm tác giả McDermott & redish,
“Physics Education Research” 1999 [25]. Nhƣ vậy, việc nghiên cứu một cách có hệ
thống về vấn đề phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí trở thành một lĩnh
vực nghiên cứu mới của nghiên cứu Giáo dục Vật lí.
Đối với Việt Nam, quan điểm DH theo hƣớng phát triển năng lực đã đƣợc Bộ
Giáo dục triển khai vào đầu năm học 2013-2014 ở gần 2.000 trƣờng trong các cấp học
trong cả nƣớc và coi đây là một định hƣớng chung của giáo dục Việt Nam hiện nay.
Định hƣớng này cũng đã đƣợc đƣa vào các đề tài luận văn thạc sĩ, tiến sĩ. Dƣới đây là
một số nghiên cứu:
Tác giả Lƣơng Thi Lệ Hằng “ Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy
học chương “ Từ trường và Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT theo hướng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy tính”(Luận án tiến sĩ). Tác giả đã
làm rõ các kỹ năng mà HS cần rèn luyện để phát triển năng lực GQVĐ và xây dựng
đƣợc quy trình dạy học chƣơng “Từ trƣờng và Cảm ứng điện từ” theo hƣớng phát triển
năng lực GQVĐ cho HS với sự hổ trợ của MVT. [24]
Trong luận văn thạc sỹ Nguyễn Thị Nga đã nghiên cứu phát triển năng lực giải
quyết vấn đề của HS thông qua việc vận dụng và tổ chức dạy học theo lí thuyết kiến
tạo. “Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh qua việc tổ chức dạy học kiến
tạo chương “Từ trường” Vật lí 11 THPT”. [15]
Với đề tài Luận văn thạc sĩ của tác giả Lê Thanh Sơn: “Bồi dưỡng năng lực giải
quyết vấn đề cho HS trong dạy học phần “Sóng ánh sáng” Vật lí 12 THPT”[26]. Tác
4
giả đã xây dựng đƣợc bộ công cụ đánh giá NLGQVĐ của HS trong học tập Vật lí. Từ
đó tác giả đã đƣa ra 2 nhóm biện pháp để bồi dƣỡng NLGQVĐ của HS thơng qua dạy
học mơn Vật lí. [26]
Ngồi ra, cịn có rất nhiều các nghiên cứu khác của các nhà nghiên cứu khoa học
giáo dục chuyên ngành Lí luận và Phƣơng pháp dạy học Vật lí. Hầu hết các cơng trình
nghiên cứu đều thống nhất cho rằng dạy học phát triển năng lực của học sinh là rất
quan trọng, cần thiết và cần triển khai một cách có hiệu quả.
3. Mục tiêu của đề tài
- Đề xuất đƣợc quy trình dạy học sử dụng phối hợp các phƣơng pháp và lấy dạy
học Giải quyết vấn đề - Ơrixtic nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS.
- Vận dụng đƣợc quy trình nêu trên vào dạy học chƣơng “Động lực học chất
điểm” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất đƣợc quy trình tổ chức dạy học lấy dạy học Giải quyết vấn đề Ơrixtic làm trọng tâm theo hƣớng phát triển NLGQVĐ đồng thời vận dụng đƣợc vào
dạy học chƣơng “Động lực học chất điểm” vật lí 10, thì sẽ góp phần phát triển đƣợc
NLGQVĐ của HS, qua đó nâng cao đƣợc chất lƣợng dạy học mơn vật lí.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt đƣợc mục tiêu của đề tài nêu trên chúng tôi xác định những nhiệm vụ
chính sau đây:
- Điều tra khảo sát, đánh giá thực trạng về vấn đề tổ chức dạy học theo hƣớng
phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS ở một số trƣờng THPT hiện nay.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về vấn đề phát triển năng lực học sinh và tổ chức dạy
học môn vật lí nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS.
- Xây dựng nguyên tắc phối hợp các phƣơng pháp dạy học và quy trình tổ chức
dạy học vật lí theo hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS.
- Thiết kế đƣợc tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong chƣơng “Động lực học
chất điểm” theo quy trình đã đề xuất.
- Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính hiệu quả và khả thi của đề tài.
5
6. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
6.1. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy học chƣơng động lực học chất điểm theo hƣớng giải quyết vấn đề.
6.2. Phạm vi nghiên cứu
- Về nội dung kiến thức: tập trung chủ yếu vào chƣơng “Động lực học chất điểm”
vật lí 10.
- Địa bàn TTSP: tại trƣờng THPT Trần Quốc Tuấn, TP Quảng Ngãi.
- Thời gian nghiên cứu: năm học 2019-2020.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
Để triển khai thực hiện đề tài, chúng tôi sử dụng các phƣơng pháp nghiên cứu
phổ biến trong nghiên cứu khoa học giáo dục, dƣới đây là một số phƣơng pháp nghiên
cứu chính.
7.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nƣớc và các chỉ thị của
Bộ Giáo dục và Đào tạo về vấn đề đổi mới giáo dục phổ thông; bồi dƣỡng NLGQVĐ
của HS.
- Nghiên cứa các sách, bài báo, luận văn, luận án, tạp chí chuyên ngành liên
quan.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tâm lí học, giáo dục học và lí luận DHVL của việc
tổ chức dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng tạo và bồi dƣỡng NLGQVĐ
của học sinh.
- Nghiên cứu nội dung và chƣơng trình sách giáo khoa, sách bài tập, tài liệu tham
khảo chƣơng “ Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Điều tra thực trạng việc dạy học theo hƣớng phát triển năng lực nói chung và
năng lực GQVĐ của HS trong DHVL ở trƣờng THPT hiện nay.
7.3. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm
- Tiến hành giảng dạy TNg ở lớp 10;
- Quan sát, kiểm tra, đánh giá hoạt động học tập của HS trong giờ học TNg.
6
7.4. Phương pháp nghiên cứu thống kê toán học
Sử dụng phƣơng pháp thống kê tốn học để xử lí số liệu và trình bày kết quả thực
nghiệm sƣ phạm và kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác nhau trong kết quả học
tập của hai nhóm: Nhóm TNg và nhóm ĐC.
8. Những đóng góp mới của đề tài
- Về mặt lí luận, luận văn làm rõ thêm về cơ sở lí luận của việc bồi dƣỡng
NLGQVĐ của học sinh và một số phƣơng pháp dạy học tích cực nhằm phát triển năng
lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT.
- Đề xuất đƣợc quy trình tổ chức dạy học theo hƣớng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề đồng thời vận dụng đƣợc vào dạy học chƣơng “Động lực học chất điểm”
vật lí 10 nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học mơn vật lí.
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung chính của
luận văn gồm 3 chƣơng:
Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học Vật lí theo hƣớng
phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS.
Chƣơng 2. Tổ chức dạy học chƣơng “Động lực học chất điểm”, theo định hƣớng
phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm.
7
Phần 2. CẤU TRÚC NỘI DUNG
Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY
HỌC VẬT LÍ THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT
VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH
1.1. Năng lực giải quyết vấn đề
1.1.1. Khái niệm năng lực.
Phạm trù năng lực thƣờng đƣợc hiểu theo nhiều cách khác nhau.
-Theo Bernd Meier và Nguyễn Văn Cƣờng (2015) thì“ Năng lực là khả năng
thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề
trong các tình huống thay đổi thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên
cơ sở hiểu biết, kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm cũng như sẵn sàng hành động” [11].
-Theo Chƣơng trình GDPT – chƣơng trình tổng thể (2018) của Bộ Giáo dục và
Đào tạo: “NL là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và
q trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ
năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,…thực hiện thành
cơng một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ
thể”[2].
Trong tài liệu “Dạy học tích hợp –Phát triển năng lực học sinh” của GS. Đỗ
Hƣơng Trà cho rằng: “Năng lực là khả năng thực hiện hiệu quả một nhiệm vụ , một
hành động cụ thể, liên quan đến một lĩnh vực nhất định dựa trên cơ sở hiểu biết, kĩ
năng, kĩ xảo và sự sẵn sàng hành động [23].
Ngoài ra, nhiều nhà nghiên cứu giáo dục cũng đã mô tả năng lực bằng nhiều cách
khác nhau, nhƣng tựu trung lại, có thể hiểu: “Năng lực là khả năng vận dụng những
kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ và sự đam mê để hành động một cách phù hợp
và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống, đáp ứng những yêu cầu
của hoạt động và đảm bảo cho hoạt động đạt được những kết quả cao.”
1.1.2. Năng lực giải quyết vấn đề.
Hiện nay, xuất phát từ nhiều góc độ nghiên cứu khác nhau mà có cách diễn đạt
khác nhau về NLGQVĐ.
8
Theo OECD (2012), “ NL GQVĐ là khả năng của một cá nhân hiểu và giải
quyết tình huống có vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng. Nó bao hàm sự
sẵn sàng tham gia vào các tình huống tương tự để đạt được tiềm năng của mình như
một cơng dân tích cực và xây dựng”[27]
Theo tác giả Phan Đồng Châu Thủy, Nguyễn Thị Ngân (2017): “NLGQVĐ của
HS THPT là khả năng của một HS phối hợp vận dụng những kinh nghiệm bản thân,
kiến thức, kĩ năng của các mơn học trong chương trình THPT để giải quyết thành cơng
các tình huống có vấn đề trong học tập và trong cuộc sống của các em với thái độ tích
cực”[28]
Trên cơ sở phân tích các ý kiến trên, theo chúng tơi, có thể hiểu: Năng lực GQVĐ
của học sinh trung học phổ thông là khả năng của học sinh phối hợp vận dụng những
kinh nghiệm bản thân, kiến thức, kĩ năng của các mơn học trong chương trình trung
học phổ thơng để hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề trong học tập và trong
cuộc sống của các em một cách hiệu quả với tinh thần tích cực.
1.1.3. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
Cấu trúc NL GQVĐ dự kiến phát triển ở HS gồm 4 thành tố chính, mỗi thành tố
bao gồm một số hành vi cá nhân khi làm việc độc lập hoặc khi làm việc nhóm trong
q trình GQVĐ[29]. Cụ thể là:
- Tìm hiểu, khám phá vấn đề: nhận biết vấn đề, phân tích đƣợc tình huống cụ
thể, phát hiện đƣợc tình huống có vấn đề, chia sẻ sự am hiểu về vấn đề với ngƣời khác.
- Thiết lập không gian vấn đề: lựa chọn, sắp xếp, tổng hợp thông tin với kiến
thức đã học. Xác định thơng tin, biết tìm hiểu các thơng tin có liên quan, từ đó xác
định cách thức, quy trình, chiến lƣợc giải quyết và thống nhất cách hành động.
- Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp:
+ Lập kế hoạch: thiết lập tiến trình thực hiện (thu thập dữ liệu, thảo luận, xin ý
kiến, giải quyết các mục tiêu…), thời điểm giải quyết từng mục tiêu.
+ Thực hiện kế hoạch: thực hiện và trình bày giải pháp, điều chỉnh kế hoạch để
phù hợp với thực tiễn và khơng gian vấn đề khi có sự thay đổi.
- Đánh giá và phản ánh giải pháp: Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ.
Suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ. Điều chỉnh và vận dụng trong tình huống
mới, xác nhận những kiến thức và kinh nghiệm thu đƣợc. Đề xuất giải pháp cho những
9
vấn đề tƣơng tự. Nhƣ vậy, cấu trúc NL GQVĐ đƣợc mô tả bởi 4 thành tố và các chỉ số
hành vi đƣợc mơ tả bằng sơ đồ 1.1.
Hình1.1: Sơ đồ cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
1.1.4.Các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề
Để bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề, trƣớc tiên cần phải xác định đƣợc các
biểu hiện của năng lực đó, theo chúng tơi các biểu hiện đó nhƣ sau:
- Biết phát hiện một vấn đề, tìm hiểu về vấn đề
- Thu thập và làm rõ các thông tin liên quan đến VĐ
- Đề xuất đƣợc giả thuyết khoa học khác nhau, lập đƣợc kế hoạch để giải quyết
vấn đề đặt ra và thực hiện kế hoạch một cách độc lập, sáng tạo hợp lí.
- Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ, phân tích ƣu nhƣợc điểm của giải pháp
và rút kinh nghiệm cho tình huống mới.
1.1.5. Các tiêu chí đánh giá mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề của
học sinh
Qua việc nghiên cứu các kĩ năng thành tố của năng lực GQVĐ đƣợc trình bày
trong chƣơng trình giáo dục phổ thơng (chƣơng trình tổng thể 2018) [ 2] và kết quả
10
nghiên cứu của tác giả Lê Đình Trung và Phan Thị Thanh Hội (2016) [9], chúng tôi
cho rằng năng lực giải quyết vấn đề trong học tập vật lí của HS có thể đƣợc đánh giá
theo các tiêu chí và các mức độ của các tiêu chí nhƣ bảng 1.1
Bảng 1.1: Tiêu chí đánh giá NL GQVĐ
chí
Mức 1
Mức 2
Mức 3
Hiểu đúng một
vấn Hiểu sai
Hiểu
đề
xuất
đƣợc
giải
pháp
và
thực
hiện
giải
pháp
Trình bày
pháp
và kết quả
Đánh
giải
ảnh
hƣởng việc tìm
giá
pháp
và kết quả
Mức 4
sự đúng, có sai
1,5 điểm
Khơng tìm
Giải pháp chỉ
Giải pháp đúng,
đƣợc
đúng đƣợc một
tuy nhiên có sai
phần
sót nhỏ
pháp
Thiếu
logic,sai
giải pháp
pháp
đúng
Chỉ đúng đƣợc
Đúng tuy nhiên
Đúng,
một phần
có một số sai sót
chặt chẽ
1 điểm
mở
rộng
0 điểm
1 điểm
Xếp loại
Không đạt: Tổng điểm nhỏ hơn 5
Đạt : Tổng điểm từ 5 đến 6,4
Khá: Tổng điểm từ 6,5 đến 7,9
1,5 điểm
4
4điểm
1,5 điểm
pháp
Tốt : Tổng điểm từ 8 đến 10
Giải
2,5 điểm
Đúng một phần
2
2 điểm
logic
2 điểm
Đúng, có sai sót,
Kết quả sai
Hiểu đúng
1 điểm
0 điểm
đa
sót nhỏ
1 điểm
giải
tối
Hiểu chƣa thật
0 điểm
0 điểm
GQVĐ
giải
phần,
giải pháp
Đề
Điểm
Mức của tiêu chí
Các tiêu
giải
Kết quả đúng,
mở rộng
2 điểm
2
11
Các tiêu chí ở trên có thể sử dụng để đánh NL GQVĐ của HS, tùy vào mỗi bài
học hay chủ đề cụ thể mà GV soạn thảo các tiêu chí đánh giá chi tiết, linh hoạt, phù
hợp với mỗi bài chủ đề dựa trên các tiêu chí tổng quát. Điểm của mỗi tiêu chí tƣơng
ứng ở bên dƣới mỗi mức độ.
1.2. Phƣơng pháp dạy học tích cực
1.2.1. Khái niệm phương pháp dạy học tích cực
Phƣơng pháp dạy học tích cực (PPDH tích cực) là một thuật ngữ rút gọn, đƣợc
dùng ở nhiều nƣớc để chỉ những phƣơng pháp giáo dục, dạy học theo hƣớng phát huy
tính tích cực, chủ động, sáng tạo của ngƣời học.
Tích cực trong PPDH tích cực đƣợc dùng với nghĩa là hoạt động, chủ động, trái
nghĩa với không hoạt động, thụ động chứ không dùng trái nghĩa với tiêu cực.
Theo quan điểm của L.V. Rebrova (1975) thì tích cực là một hiện tƣợng sƣ phạm
biểu hiện ở sự gắng sức cao về nhiều mặt trong hoạt động học tập. Còn theo P.V.
Erdeniev học tập là một trƣờng hợp riêng của nhận thức, một sự nhận thức đã đƣợc
làm cho dễ dàng đi và đƣợc thực hiện dƣới sự chỉ đạo của GV. Tính tích cực trong
hoạt động học tập phải đƣợc thể hiện ở việc HS ham hiểu biết, chủ động, nhạy bén và
cố gắng trong suy nghĩ, kiên trì và linh hoạt giải quyết các nhiệm vụ học tập để đạt
đƣợc kết quả cao nhất.[11]
Theo chúng tơi, có thể hiểu: PPDH tích cực là những phƣơng pháp khi đƣợc sử
dụng với HS, sẽ có tác dụng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, tạo cho HS
hứng thú với nội dung học tập, từ đó hiệu quả dạy học đƣợc nâng cao.
Tính tích cực học tập thể hiện theo các mức độ từ thấp đến cao nhƣ:
- Bắt chƣớc: gắng sức làm theo mẫu của thầy hay của bạn sau khi quan sát.
- Tìm tịi: độc lập đứng ra giải quyết vấn đề nêu ra, tìm các cách giải quyết khác
nhau về một số vấn đề.
- Sáng tạo: tự tìm ra cách giải quyết mới, sáng tạo, đạt hiệu quả cao.
1.2.2. Một số phương pháp dạy học tích cực trong dạy học vật lí
Lí luận dạy học cho thấy, khơng có phƣơng pháp dạy học nào là vạn năng, có thể
vận dụng cho mọi bài học, mọi giờ học. Việc lựa cho phƣơng pháp nào, vào thời điểm
nào và vận dụng linh hoạt ra sao để mang lại hiệu quả cao nhất trong việc tích cực hóa
hoạt động nhận thức của học sinh, phát triển đƣợc năng lực của học sinh hoàn toàn phụ
12
thuộc vào cách tổ chức của giáo viên. Dƣới đây chúng tơi trình bày một số phƣơng
pháp thƣờng sử dụng khá phổ biến trong dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông, bao gồm
ba phƣơng pháp tổ chức dạy học (Gợi mở vấn đáp, hoạt động nhóm, làm việc độc lập
của học sinh), hai phƣơng pháp đặc thù trong dạy học vật lí (Phƣơng pháp mơ hình và
phƣơng pháp thực nghiệm), đồng thời trình bày rõ phƣơng pháp dạy học Nêu vấn đề Ơrixtic và chọn phƣơng pháp này làm chủ đạo trong việc thiết kế bài dạy học và tổ
chức dạy học đƣợc trình bày ở chƣơng 2 của luận văn.
1.2.2.1. Phương pháp gợi mở - vấn đáp
Vấn đáp (đàm thoại) là phƣơng pháp trong đó giáo viên đặt ra câu hỏi để học
sinh trả lời, hoặc học sinh có thể tranh luận với nhau và với cả giáo viên; qua đó học
sinh lĩnh hội đƣợc nội dung bài học. Căn cứ vào tính chất hoạt động nhận thức, ngƣời
ta phân biệt các loại phƣơng pháp vấn đáp:
- Vấn đáp tái hiện: giáo viên đặt câu hỏi chỉ yêu cầu học sinh nhớ lại kiến thức đã
biết và trả lời dựa vào trí nhớ, khơng cần suy luận. Vấn đáp tái hiện khơng đƣợc xem
là phƣơng pháp có giá trị sƣ phạm. Đó là biện pháp đƣợc dùng khi cần đặt mối liên hệ
giữa các kiến thức vừa mới học.
- Vấn đáp giải thích – minh hoạ : Nhằm mục đích làm sáng tỏ một đề tài nào đó,
giáo viên lần lƣợt nêu ra những câu hỏi kèm theo những ví dụ minh hoạ để học sinh dễ
hiểu, dễ nhớ. Phƣơng pháp này đặc biệt có hiệu quả khi có sự hỗ trợ của các phƣơng
tiện nghe – nhìn.
- Vấn đáp tìm tịi (đàm thoại Ơxrixtic): giáo viên dùng một hệ thống câu hỏi
đƣợc sắp xếp hợp lí để hƣớng học sinh từng bƣớc phát hiện ra bản chất của sự vật, tính
quy luật của hiện tƣợng đang tìm hiểu, kích thích sự ham muốn hiểu biết. Giáo viên tổ
chức sự trao đổi ý kiến – kể cả tranh luận – giữa thầy với cả lớp, có khi giữa trò với
trò, nhằm giải quyết một vấn đề xác định. Trong vấn đáp tìm tịi, giáo viên giống nhƣ
ngƣời tổ chức sự tìm tịi, cịn học sinh giống nhƣ ngƣời tự lực phát hiện kiến thức mới.
Vì vậy, khi kết thúc cuộc đàm thoại, học sinh có đƣợc niềm vui của sự khám phá
trƣởng thành thêm một bƣớc về trình độ tƣ duy.
1.2.2.2. Phương pháp hoạt động nhóm
Lớp học đƣợc chia thành từng nhóm nhỏ từ 4 đến 6 ngƣời. Tuỳ mục đích, yêu
cầu của vấn đề học tập, các nhóm đƣợc phân chia ngẫu nhiên hay có chủ định, đƣợc
13
duy trì ổn định hay thay đổi trong từng phần của tiết học, đƣợc giao cùng một nhiệm
vụ hay những nhiệm vụ khác nhau.
Nhóm tự bầu nhóm trƣởng nếu thấy cần. Trong nhóm có thể phân cơng mỗi
ngƣời một phần việc. Trong nhóm nhỏ, mỗi thành viên đều phải làm việc tích cực,
khơng thể ỷ lại vào một vài ngƣời hiểu bết và năng động hơn. Các thành viên trong
nhóm giúp đỡ nhau tìm hiểu vấn đề nêu ra trong khơng khí thi đua với các nhóm khác.
Kết quả làm việc của mỗi nhóm sẽ đóng góp vào kết quả học tập chung của cả lớp. Để
trình bày kết quả làm việc của nhóm trƣớc tồn lớp, nhóm có thể cử ra một đại diện
hoặc phân công mỗi thành viên trình bày một phần nếu nhiệm vụ giao cho nhóm là
khá phức tạp.
Phƣơng pháp hoạt động nhóm có thể tiến hành :
* Làm việc chung cả lớp :
- Nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ nhận thức
- Tổ chức các nhóm, giao nhiệm vụ
- Hƣớng dẫn cách làm việc trong nhóm
* Làm việc theo nhóm:
- Phân cơng trong nhóm
- Cá nhân làm việc độc lập rồi trao đổi hoặc tổ chức thảo luận trong nhóm
- Cử đại diện hoặc phân cơng trình bày kết quả làm việc theo nhóm
* Tổng kết trước lớp
- Các nhóm lần lƣợt báo cáo kết quả
- Thảo luận chung
- Giáo viên tổng kết, đặt vấn đề cho bài tiếp theo, hoặc vấn đề tiếp theo trong bài
Phƣơng pháp hoạt động nhóm giúp các thành viên trong nhóm chia sẻ các băn
khoăn, kinh nghiệm của bản thân, cùng nhau xây dựng nhận thức mới. Bằng cách nói
ra những điều đang nghĩ, mỗi ngƣời có thể nhận rõ trình độ hiểu biết của mình về chủ
đề nêu ra, thấy mình cần học hỏi thêm những gì. Bài học trở thành q trình học hỏi
lẫn nhau chứ khơng phải là sự tiếp nhận thụ động từ giáo viên.
Thành cơng của bài học phụ thuộc vào sự nhiệt tình tham gia của mọi thành viên,
vì vậy phƣơng pháp này còn gọi là phƣơng pháp cùng tham gia. Tuy nhiên, phƣơng
pháp này bị hạn chế bởi không gian chật hẹp của lớp học, bởi thời gian hạn định của
14
tiết học, cho nên giáo viên phải biết tổ chức hợp lí và học sinh đã khá quen với phƣơng
pháp này thì mới có kết quả. Cần nhớ rằng, trong hoạt động nhóm, tƣ duy tích cực của
học sinh phải đƣợc phát huy và ý nghĩa quan trọng của phƣơng pháp này là rèn luyện
năng lực hợp tác giữa các thành viên trong tổ chức lao động. Cần tránh khuynh hƣớng
hình thức và đề phịng lạm dụng, cho rằng tổ chức hoạt động nhóm là dấu hiệu tiêu
biểu nhất của đổi mới PPDH và hoạt động nhóm càng nhiều thì chứng tỏ phƣơng pháp
dạy học càng đổi mới.
1.2.2.3. Phương pháp làm việc độc lập (tự học ) của học sinh
Tự học là q trình ngƣời học tự giác, tích cực trong việc chiếm lĩnh tri thức,
hình thành kĩ năng, kĩ xảo của chính mình. Tự học là q trình học tập của học sinh, là
việc các em độc lập hoàn thành nhiệm vụ đƣơc giao, với sự giúp đỡ trực tiếp hoặc gián
tiếp của GV [19].
Trong phƣơng pháp làm việc độc lập của HS, GV thƣờng đặc biệt chú trọng
đến việc dạy học thông qua tổ chức các hoạt động của HS; dạy phƣơng pháp tự học;
tăng cƣờng học tập cá thể phối hợp với học tập hợp tác [11].
* Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động của HS.
HS đƣợc đặt vào những tình huống thực tế, tự quan sát, thảo luận, làm thí
nghiệm, GQVĐ theo ý kiến cá nhân. Qua đó HS nắm đƣợc kiến thức, kĩ năng, phát
huy tiềm năng sáng tạo.
* Dạy học chú trọng phương pháp tự học.
Phƣơng pháp tự học là cầu nối giữa học tập và nghiên cứu. Khi HS rèn luyện
đƣợc phƣơng pháp tự học sẽ tạo cho HS lòng ham học, khơi dậy tiềm năng vốn có của
con ngƣời, biết ứng dụng đã học vào tình huống mới.
* Tăng cường học tập cá thể phối hợp với học tập hợp tác.
Trong nhà trƣờng, làm việc theo nhóm là cách tiếp cận đƣợc sử dụng rộng rãi.
Qua hoạt động nhóm, HS rèn luyện đƣợc sự tập trung chú ý, đƣợc làm việc độc lập có
sự theo dõi, giúp đỡ của GV sẽ phát huy đƣợc sự sáng tạo của mình trong nhóm,
khơng bị gị bó với chƣơng trình q chặt chẽ của GV. HS học đƣợc cách đặt câu hỏi,
huy động kinh nghiệm của bản thân học hỏi lẫn nhau, cùng nhau xây dựng tri thức
mới.
15
Để giúp đỡ HS trong việc tiến hành các hoạt động học tập, cần biên soạn và trang
bị cho học một số thủ thuật cơ bản của việc tổ chức các hoạt động nhƣ [24]:
+ Lập kế hoạch.
+Xây dựng hệ thống các nhiệm vụ phải làm.
+ Lựa chọn cách thức giải quyết nhanh và tiết kiệm nhất những nhiệm vụ đặt ra;
+ Nhanh chóng cụ thể hóa các hoạt động độc lập.
+ Tự kiểm tra và thực hiện nhiệm vụ;
+ Phân tích kết quả cơng việc, so sánh các kết quả với trạng thái ban đầu;
(1)
(2)
(1) Tự nghiên cứu
(2) Tự thể hiện
(3) Tự kiểm tra, tự điều chỉnh
(3)
Hình 1.2. Sơ đồ chu trình tự học của học sinh
Phát hiện các nguyên nhân sai lầm và phƣơng pháp sữa chữa trong các lần sau.
Tự học là một xu thế tất yếu, bởi vì quá trình giáo dục thực chất là quá trình biến
ngƣời học từ khách thể giáo dục thành chủ thể giáo dục (tự giáo dục). Tự học giúp
nâng cao kết quả học tập của HS và chất lƣợng giáo dục của nhà trƣờng, là thể hiện cụ
thể của việc đổi mới phƣơng pháp dạy học ở trƣờng phổ thông.
1.2.2.4.Phương pháp mơ hình trong dạy học vật lí
Trong Vật lí học, V.A Stơphơ đã định nghĩa mơ hình nhƣ sau: “ Mơ hình là một
hệ thống được hình dung trong óc hay được thực hiện một cách vật chất, hệ thống đó
phản ánh những thuộc tính bản chất của đối tượng nghiên cứu hoặc tái tạo nó, bởi vậy
việc nghiên cứu mơ hình sẽ cung cấp cho ta những thơng tin mới về đối tượng”[13]
Cơ sở lí thuyết của phƣơng pháp mơ hình (PPMH) là lí thuyết tƣơng tự. Trong
PPMH, ngƣời ta dựng lại những tính chất cơ bản của vật thể, hiện tƣợng, quá trình và
