Xây dựng bài tập có nội dung thực tế chương “chất khí” – vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.54 MB, 111 trang )
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA VẬT LÝ
PHẠM THỊ PHƯƠNG TUYỀN
XÂY DỰNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ
CHƯƠNG “CHẤT KHÍ”- VẬT LÍ 10 THEO HƯỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC
VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đà Nẵng, 2019
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KHOA VẬT LÝ
PHẠM THỊ PHƯƠNG TUYỀN
XÂY DỰNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ
CHƯƠNG “CHẤT KHÍ”- VẬT LÍ 10 THEO HƯỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC
VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Chun ngành
: Sư phạm Vật lí
Khóa học
: 2015 – 2019
Người hướng dẫn : TS. Phùng Việt Hải
Đà Nẵng, 2019
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn tận tình
của GV hướng dẫn và được phía nhà trường tạo điều kiện thuận lợi, tơi đã có một q
trình nghiên cứu, tìm hiểu, học tập nghiêm túc để hoàn thành đề tài. Kết quả thu được
không chỉ do nỗ lực của riêng cá nhận tơi mà cịn có sự giúp đỡ của q thầy cơ, gia
đình và các bạn. Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin cảm ơn:
Quý thầy cô trong khoa Vật lý- Trường Đại học sư phạm – ĐHĐN đã tận tình
dạy dỗ, giúp tơi trang bị những kiến thức cần thiết, quý báu.
T.S Phùng Việt Hải – người thầy đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tơi trong suốt
thời gian qua để tơi hồn thành khóa luận của mình.
Ban giám hiệu trường THPT Phan Thành Tài và cô giáo Trần Thị Kim Anh –
GV bộ mơn Vật lí – trường THPT Phan Thành tài trên địa bàn thành phố Đà Nẵng đã
giúp đỡ, tạo điều kiện cho tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm và hồn thiện đề tài của
mình.
Cuối cùng, tơi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên, ủng hộ và
giúp đỡ tôi trong những ngày tháng tôi học tập tại trường Đại học sư phạm cũng như
trong thời gian tơi hồn thành khóa luận này.
Mặc dù tơi đã cố gắng trong khả năng và phạm vi cho phép của mình để hồn
thành khóa luận này nhưng khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Tơi mong nhận được
sự thơng cảm và góp ý tận tình của q thầy cô và bạn bè.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, tháng 04 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Phạm Thị Phương Tuyền
I
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. I
MỤC LỤC .................................................................................................................. II
DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT ...................................................... V
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................VI
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... VIII
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ................................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................... 2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 2
5. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................................... 2
6. Tổng quan vấn đề nghiên cứu .............................................................................. 3
NỘI DUNG ................................................................................................................. 5
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC
TẾ GIÚP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN
CỦA HỌC SINH ......................................................................................................... 5
1.1. Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh ................................... 5
1.1.1. Năng lực vận dụng kiến thức .......................................................................... 5
1.1.2. Năng lực vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn ........................................... 5
1.1.3. Công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn. ............ 7
1.2. Bài tập vật lí có nội dung thực tế ....................................................................... 8
1.2.1. Khái niệm bài tập vật lí .................................................................................. 8
1.2.2. Khái niệm bài tập vật lí có nội dung thực tế ................................................... 8
1.2.3. Phân loại bài tập vật lí có nội dung thực tế ..................................................... 8
1.2.4. Phương pháp giải bài tập vật lí có nội dung thực tế ........................................ 9
1.2.5. Yêu cầu về bài tập vật lí có nội dung thực tế ................................................ 10
1.2.6. Quy trình xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tế ................................... 11
II
1.2.7. Các hình thức thể hiện bài tập vật lí có nội dung thực tế ............................... 12
1.3.Sử dụng các bài tập vật lí có nội dung thực tế trong dạy học. ........................... 13
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 .......................................................................................... 14
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ
THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC
TIỄN CỦA HỌC SINH CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” – VẬT LÍ 10 ............................... 15
2.1. Đặc điểm cấu trúc chương “Chất khí” – Vật lí 10 ............................................ 15
2.1.1. Vị trí, tầm quan trọng kiến thức chương trong chương trình vật lí phổ thơng 15
2.1.2. Sơ đồ cấu trúc chương “Chất khí – Vật lí 10” ............................................... 16
2.2. Mục tiêu về năng lực vận dụng kiến thức Vật lí chương “Chất khí”- Vật lí 10
vào thực tiễn. ......................................................................................................... 16
2.3. Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tế chương “Chất khí” – Vật lí 10. ..... 18
2.4. Ý tưởng sử dụng bài tập đã xây dựng .............................................................. 50
2.5. Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng bài tập có nội dung thực tế đã xây dựng
...................................................................................................................................51
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 .......................................................................................... 85
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................... 86
3.1. Mục đích thực nghiệm..................................................................................... 86
3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm.............................................................................. 86
3.3. Đối tượng và thời gian thực nghiệm ................................................................ 86
3.5. Tiến trình thực nghiệm sư phạm ...................................................................... 86
3.5.1. Chọn lớp thực nghiệm .................................................................................. 86
3.5.2. Diễn biến thực nghiệm ................................................................................. 86
3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm ......................................................................... 88
3.6.1. Đánh giá kết quả định tính............................................................................ 88
3.6.2. Đánh giá kết quả định lượng......................................................................... 88
KẾT LUẬN ............................................................................................................... 92
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 93
III
PHỤ LỤC .................................................................................................................... 1
Ý KIẾN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN ........................................................................ 7
IV
DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT
Giáo viên
: GV
Học sinh
: HS
Năng lực
: NL
Năng lực vận dụng kiến thức
: NLVDKT
Kĩ năng
: KN
Vật lí
: VL
Sách giáo khoa
: SGK
Trung học phổ thông
: THPT
Trung học cơ sở
: THCS
Bài tập
: BT
Bài tập vật lí
: BTVL
Bài tập có nội dung thực tế
: BTCNDTT
V
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ cấu trúc chương Chất khí - Vật lí 10 ................................................. 16
Hình 2.1: Hình ảnh giải đua xe đạp mở rộng…………………………………………18
Hình 2.2: Hình ảnh bơm xe đạp ................................................................................. 18
Hình 2.3: Hình ảnh cấu tạo bơm xe đạp ..................................................................... 18
Hình 2.4: Hình ảnh ngun lí hoạt động của bơm xe đạp ........................................... 19
Hình 2.5: Hình ảnh ruột xe đạp MAXXIS TUBE 26X1.90 ........................................ 20
Hình 2.6: Hình ảnh lốp xe ơ tơ ................................................................................... 21
Hình 2.7: Hình ảnh lốp xe ơ tơ sau khi sử dụng .......................................................... 22
Hình 2.8: Hình ảnh bình gas mini .............................................................................. 24
Hình 2.9: Hình ảnh cấu tạo nồi áp suất....................................................................... 25
Hình 2.10: Hình ảnh nguyên lí hoạt động của phổi cắt ra từ video ............................. 28
Hình 2.11: Hình ảnh cấu tạo của phổi ........................................................................ 29
Hình 2.12: Hình ảnh mơ tả các dung tích phổi ........................................................... 30
Hình 2.13: Hình ảnh phổi người bình thường và phổi bị bệnh tăng áp động mạch...... 32
Hình 2.14: Hình ảnh người bị đau tai khi đi máy bay ................................................. 34
Hình 2.15: Hình ảnh cấu tạo của tai người ................................................................. 34
Hình 2.16: Hình ảnh đèn sợi đốt được sử dụng trong nơng nghiệp ............................. 36
Hình 2.17: Hình ảnh đèn sợi đốt ................................................................................ 36
Hình 2.18: Hình ảnh cấu tạo đèn sợi đốt .................................................................... 36
Hình 2.19: Hình ảnh vỏ đèn sợi đốt bị đen vỏ sau khi sử dụng ................................... 37
Hình 2.20: Hình ảnh thơng số kĩ thuật đèn sợi đốt...................................................... 38
Hình 2.21: Hình ảnh thơng số kĩ thuật đèn compact ................................................... 38
Hình 2.22: Hình ảnh ngun lí hoạt động của động cơ đốt trong 4 kì………………..38
Hình 2.23: Hình ảnh động cơ hoạt động ở kì 1 ........................................................... 40
Hình 2.24: Hình ảnh động cơ hoạt động ở kì 2 ........................................................... 41
Hình 2.25: Hình ảnh động cơ hoạt động ở kì 3 ........................................................... 41
Hình 2.26: Hình ảnh động cơ haojt động ở kì 4 .......................................................... 41
Hình 2.27: Hình ảnh cấu tạo động cơ đốt trong diesel ................................................ 44
Hình 2.28: Hình ảnh động cơ diesel ở kì nạp ............................................................. 44
Hình 2.29: Hình ảnh động cơ diesel ở kì nén ............................................................. 45
Hình 2.30: Hình ảnh động cơ diesel ở kì cháy ............................................................ 45
VI
Hình 2.31: Hình ảnh diesel ở kì xả ............................................................................. 45
Hình 2.32: Hình ảnh vận động viên bơi lội Michael Phelps........................................ 48
Hình 2.33: Hình ảnh người đang giác hơi .................................................................. 49
Hình 2.34: Hình ảnh về mặt da lưng khi giác hơi ....................................................... 49
Hình 2.35: Hình ảnh mơ phỏng lại phương pháp giác hơi .......................................... 50
Hình 2.36: Hình ảnh HS chăm chú nghe GV hướng dẫn ............................................ 88
Hình 2.37: Hình ảnh HS trong quá trình làm bài tập .................................................. 88
Hình 2.38: Hình ảnh cả lớp giải bài tập ...................................................................... 88
Hình 2.39: Hình ảnh HS lên bảng giải bài tập ............................................................ 88
Hình 3. 1: Biểu đồ đánh giá kết quả NLVDKT vào thực tiễn của HS Trương Thị Hồng
Nhung lớp 10.8 …………………………………….......………………….………..89
Hình 3.2: Biểu đồ đánh giá kết quả thu được BTTH 4 lớp 10/8 …………….……...90
Hình 3.3: Biểu đồ đánh giá thu được của BTTH 9 lớp 10/6 ……………………..…91
VII
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Bảng mô tả các NL thành tố và biểu hiện của NLVDKT vật lí vào thực
tiễn…………………………………………………………………………………..6
Bảng 2.1: Bảng mục tiêu kiến thức-KN chương "Chất khí"-Vật lí10 ……………...16
Bảng 2.2: Bảng thơng tin áp suất chuẩn được quy định…………………………… 22
Bảng 2.3: Bảng thông tin áp suất chuẩn được quy định của xe Mazda CX5……… 23
Bảng 2.4: Bảng thông số kĩ thuật của nồi áp suất cơ Supor YL223F10, 6.0 lít…… 25
Bảng 3.1: Điểm đánh giá 7 chỉ số hành vi của HS Trương Thị Hồng Nhung thông qua
BTTH…………………...………………………………………………..…….…….89
Bảng 3.2: Bảng kết quả bài kiểm tra lớp 10/8 …………………………………...….90
Bảng 3.3: Bảng kết quả thu được của lớp 10/6 ………………………………..……90
VIII
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay sự phát triển của công nghệ - kĩ thuật tiên tiến đã tác động đáng kể đến
đời sống xã hội. Từ đó u cầu người lao động phải có đầy đủ trình độ văn hóa, trình độ
nghề nghiệp và hơn hết phải năng động sáng tạo, có NL giải quyết vấn đề thực tiễn.
Từ đó trong chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011- 2020 đã được thủ
tướng chính phủ phê duyệt, có đề ra giải pháp cụ thể cho giáo dục phổ thơng là “Thực
hiện đổi mới chương trình và SGK từ sau năm 2015 theo định hướng phát triển NL cho
HS. Chương trình phải hướng tới phát triển các NL chung mà mọi HS đều cần có trong
cuộc sống như NL hợp tác, NL tự học, NL phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo…đồng
thời hướng tới phát triển các NL chuyên biệt liên quan tới từng môn học, từng lĩnh vực
hoạt động giáo dục”. Ngoài ra, trong chương trình Vật lí giáo dục phổ thơng mới được
đưa ra , nhấn mạnh đến NL tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí (NL vật lí),
trong đó nhấn mạnh thành tố NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
Thực trạng dạy học vật lí ở các trường phổ hiện nay cho thấy, việc giảng dạy kiến
thức vật lí cho HS vẫn cịn mang nặng thuyết trình, truyền thụ kiến thức một chiều,
người dạy chỉ chú trọng giảng giải, minh họa và thơng báo kiến thức có sẵn, còn HS chỉ
ngồi nghe, tiếp thu kiến thức và ghi nhớ một cách thụ động, vẫn chưa chú trọng đến ứng
dụng các kiến thức đã học vào thực tế. Hơn nữa các bài tập cịn mang tính trừu tượng,
khơng gần gũi với thực tế, không gây được sự hứng thú của HS. Vật lí là một mơn khoa
học thực nghiệm, các kiến thức Vật lí đều được rút ra từ những quan sát và thực nghiệm.
Những định luật hay thuyết vật lí cũng chỉ trở thành kiến thức vật lí khi được thực
nghiệm kiểm chứng, được ứng dụng vào thực tiễn, đời sống hằng ngày. Bởi vậy, trong
dạy học vật lí ở trường phổ thơng việc sử dụng các kiến thức, bài tập liên quan đến thực
tiễn luôn giữ một vai trị hết sức quan trọng, có tác dụng to lớn trong việc giúp HS gần
gũi với đời sống, khoa học kĩ thuật, hứng thú trong học tập. Nhờ đó nâng cao chất lượng
chiếm lĩnh kiến thức, KN của HS. Ngược lại HS sẽ vận dụng được kiến thức Vật lí mình
đã học được vào thực tiễn, góp phần phát triển khoa học, kĩ thuật.
Chương Chất khí – Vật lí 10 có rất nhiều nội dung kiến thức liên quan đến thực
tiễn. Tuy nhiên, các BTCNDTT ở chương Chất khí – Vật lí 10 ở trường THPT hiện nay
vẫn chưa được khai thác, vận dụng nhiều. Do đó, tơi chọn đề tài: “Xây dựng bài tập có
1
nội dung thực tế chương “Chất khí” – Vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực vận
dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh”, để góp phần nâng cao hiệu quả chất lượng
dạy học, phát triển được NL vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn của HS.
2. Mục tiêu nghiên cứu
-
Xây dựng được BTCNDTT liên quan đến các kiến thức chương Chất khí – Vật lí
10.
-
Áp dụng dạy thử nghiệm tại trường THPT trên địa bàn TP Đà Nẵng để đánh giá
tính khả thi và hiệu quả của đề tài
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
-
Nghiên cứu cơ sở lí luận về NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS.
-
Nghiên cứu cơ sở lí luận về BTVL, BTCNDTT phát huy NLVDKT vào thực tiễn
của HS.
-
Phân tích mục tiêu, chuẩn kiến thức, KN khi dạy học các kiến thức chương “Chất
khí” - Vật lí 10.
-
Nghiên cứu xây dựng BTCNDTT chương “Chất khí” – Vật lí 10.
-
Thiết kế tiến trình dạy học chương “Chất khí”- Vật lí 10 có sử dụng BTCNDTT.
-
Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá kết quả của việc sử dụng
BTCNDTT chương “Chất khí” – Vật lí 10 theo hướng phát triển NL vận dụng kiến
thức vào thực tiễn của HS.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
-
Đối tượng:
+ Hoạt động dạy và học một số kiến thức chương “Chất khí” - vật lí 10, những ứng
dụng thực tiễn liên quan đến kiến thức.
-
Phạm vi nghiên cứu:
+ Hoạt động dạy học BTVL chương “Chất khí” - Vật lí 10.
+ HS lớp 10 trường THPT ở địa bàn thành phố Đà Nẵng.
5. Phương pháp nghiên cứu
-
Phương pháp nghiên cứu lí luận:
+ Nghiên cứu mục tiêu đổi mới của giáo dục nói chung và mơn Vật lí nói riêng.
+ Nghiên cứu tài liệu lí luận liên quan đến NL vận dụng kiến thức Vật lí vào thực
tiễn của HS.
2
+ Nghiên cứu tài liệu liên quan đến cơ sở lí luận của các loại BTCNDTT.
+ Nghiên cứu đặc điểm, cấu trúc, nội dung, chuẩn kiến thức KN chương “ Chất khí”Vật lí 10.
-
Phương pháp thực nghiệm sư phạm:
+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm một số tiến trình dạy học BTCNDTT chương
“Chất khí” – Vật lí 10, từ đó đánh giá thực nghiệm sư phạm và so sánh với mục
tiêu nghiên cứu của đề tài.
-
Phương pháp thống kê toán học:
+ Sử dụng các phương pháp thống kê toán học để phân tích, đánh giá kết quả thực
nghiệm sư phạm và rút ra kết luận.
6. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
-
Trong các đề tài nghiên cứu về dạng BTCNDTT đã có bài nghiên cứu về đề tài “
Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn chương chất khí (Vật lí 10 THPT)
nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh” của tác giả Dương Duy Minh
( Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh), ở đề tài này tác giả đã xây dựng và sử
dụng hệ thống bài tập thực tiễn chương Chất khí, từ đó đã phát huy được tính tích
cực, sáng tạo của HS. Tuy nhiên, đề tài này chưa phát huy được NLVDKT vật lí
vào trong thực tiễn của HS.
-
Ngồi ra đã có bài nghiên cứu về đề tài: “Phát triển năng lực vận dụng kiến thức
vào thực tiễn cho học sinh thơng qua việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong
dạy học chương “Tĩnh học vật rắn” - Vật lí 10 nâng cao” của tác giả Trần Thị
Như Quỳnh ( Đại học sư phạm – Đại học Huế), ở đề tài này tác giả đã phát huy
được NL vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn của HS thông qua các bài tập thực
tế mà tác giả đã xây dựng ở chương Tĩnh học vật rắn. Tuy nhiên, tác giả chỉ xây
dựng bài tập thực tế ở chương Tĩnh học vật rắn.
Đề tài tôi đã chọn “Xây dựng bài tập có nội dung thực tế chương “Chất
khí” – Vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực
tiễn của học sinh” là một đề tài vừa xây dựng được BTCNDTT chương “Chất
khí” – Vật lí 10, vừa phát huy được NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS,
giải quyết được hai vấn đề ở hai đề tài trên.
3
4
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG
THỰC TẾ GIÚP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC
VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH.
1.1. Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS
1.1.1. Năng lực vận dụng kiến thức
“ NLVDKT là khả năng của bản thân người học tự giải quyết vấn đề đặt ra một
cách nhanh chóng, áp dụng những kiến thức lĩnh hội vào những tình huống, những hoạt
động thực tiễn để tìm hiểu thế giới xung quanh và có khả năng biến đổi nó. NLVDKT
thể hiện phẩm chất, nhân cách của con người trong quá trình hoạt động để thõa mãn
những nhu cầu chiếm lĩnh tri thức. [5] .
NLVDKT của HS là khả năng của HS có thể vận dụng các kiến thức đã học để
giải quyết thành công các tình huống học tập hoặc tình huống thực tế. Các tình huống
học tập bao gồm:
-
Tình huống xây dựng kiến thức mới cần vận dụng các kiến thức đã học
-
Tình huống luyện tập giải các bài tập đòi hỏi vận dụng linh hoạt, đầy đủ các kiến
thức đã học.
-
Tình huống thực tế là các tình huống gắn liền với cuộc sống, gắn liền với hoạt động
sống, lao động sản xuất của con người.
1.1.2. Năng lực vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn
1.1.2.1.
Khái niệm năng lực vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn
NLVDKT Vật lí vào thực tiễn của HS phổ thông là khả năng HS vận dụng những
hiểu biết của mình để chuyển một tình huống thực tiễn về dạng vật lí. Hay NLVDKT
vào thực tiễn là tổng hợp của ba thành tố: NL thu nhận thơng tin vật lí từ tình huống
thực tế; NL chuyển đổi thơng tin giữa thực tế và vật lí; NL thiết lập mơ hình vật lí của
tình huống thực tế [12].
“NL vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn là khả năng chủ thể vận dụng tổng
hợp những kiến thức, kinh nghiệm, KN, thái độ và hứng thú, ... để giải quyết có hiệu
quả các vấn đề của thực tiễn có liên quan đến vật lí”.
5
Năng lực thành tố và biểu hiện của năng lực vận dụng kiến thức Vật lí
1.1.2.2.
vào thực tiễn
Bảng 1.1: Bảng mô tả các NL thành tố và biểu hiện của NLVDKT vật lí vào thực tiễn
Năng lực thành tố
-
Biểu hiện
Tái hiện được các kiến thức
-
Trình bày được các kiến thức vật lí
vật lí và hiểu được mối quan
cơ bản như khái niệm, biểu hức, định
hệ giữa các kiến thức vật lí.
luật, ngun lí,…
-
Trình bày được mối quan hệ giữa các
kiến thức vật lí đó
-
Vận dụng kiến thức vào thực
-
HS chỉ cần vận dụng một hoặc hai
tiễn để giải thích các nội dung
kiến thức vật lí đơn giản phù hợp để
thực tế quen thuộc, khơng đổi,
giải thích được các nội dung thực tế
đơn giản.
trong cuộc sống, ngoài thiên nhiên
hay các việc làm, các cách xử lí tình
huống đã có trong cuộc sống và sản
xuất, chưa cần đến nhiều sự tư duy.
-
Độc lập sáng tạo giải quyết
-
Khả năng tiếp cận, nhận thức, phát
tình huống đặt ra trong thực
hiện được vấn đề trong nội dung bài
tiễn cuộc sống hay sản xuất.
học, trong bài tập có liên quan đến
thực tiễn; khả năng vận dụng tổng
hợp nhiều kiến thức vật lí kết hợp với
khả năng quan sát thực tế; khả năng
độc lập sáng tạo, giải quyết tình
huống đặt ra.
-
Vận dụng kiến thức vật lí để
-
Khả năng thu thấp và xử lí thơng tin,
phân tích, tổng hợp, đánh giá
diễn đạt vấn đề cần giải quyết theo
về một vấn đề thực tiễn có liên
ngơn ngữ vật lí từ đó đưa ra được các
quan đến vật lí.
phương án giải quyết vấn đề đó bằng
những kiến thức vật lí; Khả năng lập
kế hoạch và thực hiện giải pháp, sử
dụng những kiến thức, KN vật lí để
6
giải quyết vấn đề; khả năng đánh giá
và phản ánh giải pháp và kết quả
mang lại, có hướng đề xuất hồn
thiện giải pháp.
1.1.3. Cơng cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn.
1.1.3.1.Đánh giá qua quan sát
Đánh giá qua quan sát là thông qua quan sát mà đánh giá các thao tác, động cơ,
các hành vi, KN thực hành và KN nhận thức, chẳng hạn như cách giải quyết vấn đề
trong một tình huống cụ thể [10].
Đặc điểm của đánh giá qua quan sát gồm có quan sát là sự tri giác, ghi chép mọi
nếu tố liên quan đến đối tượng nghiên cứu, phù hợp với mục tiêu nghiên cứu nhằm mơ
tả, phân tích, nhận định và đánh giá về trường học, môi trường, văn hóa, và sự tương tác
giữa những con người với nhau.
Trong q trình dạy học thì đó là quan sát tương tác giữa HS - HS, HS – GV.
Đánh giá quan sát sử dụng khi cần biết hiệu quả hoạt động của các trang thiết bị dạy học
phục vụ mục tiêu học tập, khi cần biết NL dạy học của GV và khi cần cung cấp thơng
tin định tính để bổ sung cho các thông tin định lượng trong điều tra, thu thập minh chứng
để đánh giá các tiêu chí.
1.1.3.2. Đánh giá qua bài kiểm tra
Bài kiểm tra là một phép lượng giá cụ thể mức độ, khả năng, thể hiện hành vi
trong lĩnh vực nào đó của một người. Đánh giá qua các bài kiểm tra được chia làm ba
loại gồm:
Quan sát: Giúp đánh giá các thao tác, hành vi, KN thực hành, nhận thức, phản
ánh vô thức.
Kiểm tra vấn đáp: Có tác dụng đánh giá khả năng, đáp ứng câu hỏi được nêu
trong một tình huống. Bài viết: Kiểm tra một lúc được nhiều HS, giúp đánh giá HS ở
trình độ cao gồm câu hỏi tự luận và câu hỏi trắc nghiệm.
Trong đề tài này tôi đã xây dựng các bài kiểm tra đánh giá mức độ nắm vững
kiến thức, KN và NLVDKT vào thực tiễn của HS. Đề bài kiểm tra có sử dụng các bài
tập tình huống mà tôi đã xây dựng được để phục vụ quá trình đánh giá.
7
1.2. Bài tập vật lí có nội dung thực tế
1.2.1. Khái niệm bài tập vật lí
Trong từ điển tiếng việt phổ thông, bài tập được định nghĩa như sau: “ Bài tập là
bài ra cho HS làm để tập vận dụng những kiến thức đã học.” Như vậy BTVL được hiểu
một cách đơn giản là bài ra cho HS làm để tập vận dụng các kiến thức vật lí đã học.
Khi giải BTVL, HS phải nhớ lại các kiến thức đã học có khi phải sử dụng kiến
thức của nhiều chương, nhiều phần của tồn bộ chương trình học. Vì thế trong việc giải
BTVL mục đích cơ bản cuối cùng khơng phải chỉ tìm ra đáp án. Tuy điều này cũng quan
trọng và cần thiết , nhưng mục đích chính của việc giải là ở chỗ người làm bài tập hiểu
được sâu sắc hơn các khái niệm, định luật vật lí, vận dụng chúng vào những vấn đề thực
tế trong cuộc sống, trong lao động.
BTVL được hiểu là một vấn đề đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận
logic, những phép tốn và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật, các thuyết vật lí. Từ
đó, chúng ta có thể định nghĩa đầy đủ về BTVL chính là bài ra cho HS làm để tập vận
dụng các kiến thức vật lí nhằm giúp HS củng cố, phát triển khả năng tư duy và nắm
vững sâu sắc hơn các kiến thức vật lí đã học.
1.2.2. Khái niệm bài tập vật lí có nội dung thực tế
BTVL có nội dung thực tế là các bài tập có nội dung gắn liền với thực tế cuộc
sống, yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề do chính thực tiễn
đặt ra như giải thích hiện tượng tự nhiên, lý giải thói quen sinh hoạt và lao động, bảo vệ
mơi trường, phân tích quy trình sản xuất, phương pháp thực nghiệm,…[13]
Vậy từ khái niệm trên ta có thể hiểu BTVL có nội dung thực tế là những bài tập
vật lí có nội dung (những điều kiện và yêu cầu) xuất phát từ thực tế cuộc sống. Quan
trọng nhất là những bài tập vận dụng kiến thức vật lí vào sản xuất và đời sống, góp phần
giải quyết một số vấn đề đặt ra từ thực tiễn.
1.2.3. Phân loại bài tập vật lí có nội dung thực tế
BTVL có nội dung thực tế được phân loại gần giống như các loại BTVL hiện
nay. Điểm chung của nó đều là dựa trên những mục tiêu và tiêu chí mà người soạn thảo
bài tập đã đưa ra với mục đích muốn HS đạt được sau khi làm bài tập.
BTCNDTT có thể được thể hiện dưới nhiều hình thức truyền tải thông tin khác
nhau. Tuy nhiên việc phân loại BTCNDTT thì chỉ mang tính chất tương đối, vì trong
8
loại bài tập này có thể chứa đựng một vài yếu tố của các loại bài tập khác. Trong dạy
học vật lí, q trình đi tìm lời giải cho các BTCNDTT thực chất là quá trình nhận thức
của HS và vận dụng hầu hết các kiến thức vật lí có mối quan hệ chặt chẽ với thực tế
cuộc sống [16].
Có rất nhiều cách phân loại BTCNDTT như: theo nội dung của BTVL, theo
phương thức cho điều kiện, theo phương thức giải, theo yêu cầu mức độ phát triển tư
duy trong quá trình dạy và học, theo hình thức ( trắc nghiệm hoặc tự luận).
Ngồi ra ta có thể phân loại BTVL có nội dung thực tế dựa vào lĩnh vực thực tiễn
gắn với nội dung bài tập. Tôi đã sử dụng cách phân loại bài tập này cho các BTCNDTT
mà tôi đã xây dựng.
1.2.4. Phương pháp giải bài tập vật lí có nội dung thực tế
Phương pháp giải BTVL có nội dung thực tế cũng có đầy đủ các bước giải giống
như phương pháp giải BTVL nói chung.
Tuy nhiên các dạng BTVL có nội dung thực tế khác nhau cũng có quy trình giải
khác nhau. Tùy vào NL, mức độ nhận thức, kinh nghiệm sống của HS mà GV tự xây
dựng quy trình giải cụ thể. Sau đây là quy trình giải chung nhất đối với tất cả các dạng
BTVL có nội dung thực tế.
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
-
Ở bước này HS cần đọc kĩ đề bài ( nếu bài tập được thể hiện bằng lời), hoặc thông
qua việc quan sát ( nếu bài tập được thể hiện thông qua các hình ảnh, sơ đồ, hình
vẽ, video clip,…) và tìm hiểu xem bài tập có đề cập tới lĩnh vực nào trong thực tế
xung quanh cuộc sống của HS hay không.
-
Lựa chọn qua lời văn của bài tập để tìm ra những điều kiện và những yêu cầu của
bài tập.
-
Vận dụng sự hiểu biết thực tế và kinh nghiệm sống của bản thân để phát hiện ra
các dữ kiện và u cầu khác.
-
Đọc và tóm tắt đề bài.
-
Vẽ hình minh họa cho bài tốn (nếu có)
9
Bước 2: Phân tích hiện tượng vật lí xảy ra, từ đó thiết lập các mối liên hệ giữa
các đại lượng.
-
Đối chiếu các dữ kiện đã cho và cái phải tìm, xem xét bản chất vật lí của hiện
tượng để nhận ra các định luật, cơng thức lí thuyết có liên quan.
Xác lập các mối liên hệ cụ thể của cái đã biết và cái phải tìm (mối liên hệ cơ
bản).
Bước 3: Luận giải, tính tốn các kết quả
-
Từ mối liên hệ cơ bản đã xác lập ở bước 2, tiếp tục luận giải, tính tốn rút ra kết
quả cần tìm.
Bước 4: Nhận xét (biện luận) kết quả
-
Thực chất là phân tích kết quả cuối cùng để xem kết quả tìm được có phù hợp với
điều kiện nêu ra ở đầu bài tập hay khơng.
-
Từ q trình giải ở các bước và kết quả của bài toán, HS rút ra những kinh nghiệm
riêng cho bản thân từ đó có thể ứng dụng những kinh nghiệm đó vào cuộc sống
hằng ngày. Do đó kiến thức vật lí khơng cịn khơ khan, xa lạ với HS. Ngược lại
nó trở nên gần gũi hơn sau khi HS giải BTVL có nội dung thực tế.
Trong quá trình dạy học, khi sử dụng hệ thống bài tập nói chung và BTCNDTT
nói riêng, qua kiểm tra – đánh giá, nếu thấy HS đã hoàn thiện mức bài tập này thì GV
nên giao và hướng dẫn họ làm những bài tập ở mức độ nhận thức cao hơn.
1.2.5. u cầu về bài tập vật lí có nội dung thực tế
BTVL có nội dung thực tế cũng thuộc hệ thống BTVL nên nó phải đạt được
những yêu cầu chung của BTVL. Mặt khác BTVL có nội dung thực tế cịn có những đặc
thù riêng nên nó cũng có những yêu cầu riêng biệt cho loại bài tập này.
Do đó BTVL có nội dung thực tế phải thõa mãn các yêu cầu sau đây:
-
BTCNDTT phải đảm bảo tính chính xác, tính khoa học, tính hiện đại.
-
Phải gần gũi với kinh nghiệm, cuộc sống xung quanh HS.
-
Phải sát với nội dung học tập.
-
Phải có tính hệ thống, logic.
-
Phải đảm bảo tính sư phạm.
10
1.2.6. Quy trình xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tế
BTVL có nội dung thực tế là chỉ là một thành phần trong hệ thống các BTVL và
không thể thay thế cho các dạng BT khác trong dạy học vật lí được. Nên việc xây dựng
các BT vật lí có nội dung thực tế cho giờ lên lớp vật lí ở đây chủ yếu nhằm đến mục tiêu
rèn luyện NLVDKT vào thực tiễn cho HS. Trên cơ sở đó nâng cao khả năng vận dụng
kiến thức vào thực tiễn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông.
Xuất phát từ những yêu cầu và ngun tắc ở trên, quy trình xây dựng BTVL có
nội dung thực tế được thực hiện theo các bước sau:
Bước 1: Xác định mục tiêu và nội dung dạy học
-
Căn cứ vào nội dung, chương trình của SGK để phân tích kiến thức vật lí của bài
học.
-
Phân tích mục tiêu của chương, bài để xác định NL cần hướng tới từ đó định
hướng cho việc thiết kế bài tập.
Bước 2: Xác định bối cảnh ( tình huống)
-
Xác định các vấn đề thực tế, ứng dụng của máy móc phục vụ cuộc sống con người
có liên quan đến kiến thức bài học.
Bước 3: Tìm kiếm thơng tin bổ sung
-
Từ vấn đề thực tế hoặc ứng dụng đã chọn, tìm kiếm và mở rộng thơng tin liên
quan đến vấn đề đó thơng qua internet, tài liệu chuyên ngành,…
Bước 4: Biên soạn các BTCNDTT
-
Từ các thơng tin đã thu thập được, GV tìm tòi ra những yếu tố và mối liên hệ cơ
bản đang bị che lấp và kết nối chúng với kiến thức vật lí. Từ đó biên soạn những
BTCNDTT hay và thích hợp với chương trình dạy học.
-
BTCNDTT có những vấn đề có tính phức tạp do đó GV phải cấu trúc bài tập một
cách logic để người học suy nghĩ và giải quyết. GV cần đặc biệt chú ý đưa ra các
chứng cứ hiệu quả để người học khám phá vấn đề.
-
Các BTCNDTT được biên soạn phải kích thích được sự hứng thú của HS. Nhờ
đó mà sau khi HS hoàn thành trả lời các câu hỏi và bài tập này, có thể mở rộng và
vận dụng được vào thực tiễn cuộc sống với những trường hợp tương tự.
11
Bước 5: Đánh giá bài tập
-
Việc đánh giá và phân tích bài tập là một trong những bước quan trọng của
quy trình thiết kế BTCNDTT.
-
Sau khi xây dựng các BTCNDTT GV phải đánh giá lại các câu hỏi đã đạt chuẩn
u cầu chưa, ngồi ra có thể tham khảo ý kiến của chuyên gia hoặc đồng nghiệp.
Bước 6: Chỉnh sửa và hồn thiện BTCNDTT
1.2.7. Các hình thức thể hiện bài tập vật lí có nội dung thực tế
BTVL có nội dung thực tế nằm trong hệ thống BTVL nên nó cũng có những
cách thể hiện giống với BTVL thơng thường. Tuy nhiên vì đặc tính của bài tập là nội
dung thực tiễn nên cũng có những hình thức thể hiện riêng biệt. Sau đây là các hình thức
thể hiện của BTVL có nội dung thực tế:
Thể hiện câu hỏi bằng lời:
Thể hiện bài tập thực tế dưới dạng câu hỏi bằng lời thực chất là cách dùng lời nói
để truyền tải thơng tin đến HS. Từ đó HS sau khi đọc các thông tin được thể hiện bằng
lời xong sẽ dễ dàng nắm bắt các điều kiện đã cho ban đầu và xác định được những yêu
cầu đặt ra trong bài.
Thể hiện thơng qua mơ hình, hình vẽ hay sơ đồ, kèm theo các câu hỏi khai thác
thơng tin:
BTVL có nội dung thực tế sử dụng hình thức thể hiện này sẽ biểu thị điều kiện
ban đầu thông qua các mơ hình, hình vẽ hay sơ đồ. Từ đó HS có thể nhận thấy mối quan
hệ giữa các đại lượng đã cho. Còn các yêu cầu của bài sẽ được GV thể hiện bằng lời ở
dưới.
Hình thức này được sử dụng khi thông tin cần khai thác một cách trực quan và
đầy đủ một cách ngắn gọn trên mơ hình, sơ đồ,… mà nếu chỉ dùng lời nói thì khơng thể
hiện được mới quan hệ cần tìm.
Qua loại bài tập được thể hiện bằng hình thức này sẽ rèn luyện KN đọc, phân
tích, vẽ đồ thị và cách xác định mối quan hệ giữa các đại lượng.
Thể hiện bằng thí nghiệm đơn giản
12
Thể hiện BTVL có nội dung thực tế bằng thí nghiệm đơn giản là cách GV tiến
hành một thí nghiệm đơn giản, sau đó yêu cầu HS quan sát và mơ tả hiện tượng quan
sát được. Từ đó u cầu HS giải thích hiện tượng đã xảy ra bằng kiến thức vật lí.
Thể hiện bằng các đoạn video minh họa
Thể hiện BTVL có nội dung thực tế thơng qua các video minh họa chính là dùng
các video ghi lại những hiện tượng vật lí xảy ra trong cuộc sống để truyền tải thơng tin
đến cho HS, ngồi ra cịn có sự hỗ trợ truyền đạt từ lời nói của GV để HS dễ dàng tiếp
nhận thơng tin, phân tích bài tập một cách hiệu quả.
Bài tập được thể hiện bằng cách này cần phải có sự hỗ trợ của các phương tiện
hiện đại như : máy tính, máy chiếu, loa,… Tuy ở một số trường còn hạn chế về cơ sở
vật chất, nhưng nếu có thể sử dụng bài tập được thể hiện bằng cách này thì ln tạo được
hứng thú cho HS , nâng cao được hiệu quả cho việc dạy và học.
1.3.Sử dụng các bài tập vật lí có nội dung thực tế trong dạy học.
Chúng ta có thể sử dụng các BTVL có nội dung thực tế nhằm phát triển NLVDKT
vật lí vào thực tiễn trong các trường hợp sau:
-
Trong hoạt động đặt vấn đề ở đầu bài học để kích thích sự khám phá, tìm tịi của
HS.
-
Trong quá trình hình thành kiến thức mới để HS từ tình huống có thể rút ra nhận xét
để lĩnh hội những kiến thức mới một cách tốt nhất.
-
Trong tiết bài tập, luyện tập giúp cho HS biết sử dụng linh hoạt, phối hợp các kiến
thức với nhau một cách nhuần nhuyễn để giải bài tập.
-
Trong giờ kiểm tra, đánh giá để nâng cao năng lục vận dụng kiến thức vào thực tiễn
của HS và để GV nhận biết được phương pháp dạy học của mình từ đó có kế hoạch
điều chỉnh phương pháp dạy học hợp lí.
13
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Để làm cơ sở lý luận cho đề tài, trong chương 1 tôi đã:
-
Nghiên cứu cơ sở lý luận về NLVDKT, NLVDKT vật lí vào thực tiễn, trong đó tập
trung vào khái niệm, các NL thành tố, biểu hiện, cơng cụ đánh giá.
-
Nghiên cứu và trình bày được cơ sở lí luận về BTVL, lý luận về BTCNDTT ( về
khái niệm, phân loại, phương pháp giải, yêu cầu, quy trình xây dựng, các hình thức
thể hiện và cách sử dụng.)
Các vấn đề lý luận trên sẽ là cơ sở để tôi vận dụng trong việc xây dựng bài tập và thiết
kế ý tưởng sử dụng bài tập thực tế chương “Chất khí” – Vật lí 10 nhằm phát triển
NLVDKT vào thực tiễn.
14
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC
TẾ THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC
VÀO THỰC TIỄN CỦA HỌC SINH CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” – VẬT LÍ
10
2.1. Đặc điểm cấu trúc chương “Chất khí” – Vật lí 10
Chương Chất khí là chương thứ 5 của vật lí lớp 10 . Chương này gồm 5 tiết lí
thuyết với những nội dung cơ bản sau:
-
Bài 28: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí
-
Bài 29: Q trình đẳng nhiệt. Định luật Bơi-lơ-Ma-ri-ốt
-
Bài 30: Q trình đẳng tích
-
Bài 31: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
2.1.1. Vị trí, tầm quan trọng kiến thức chương trong chương trình vật lí phổ thơng
Chương “Chất khí” là chương mở đầu của phần Nhiệt học, trình bày về cấu tạo
chất, nội dung thuyết động học phân tử chất khí, các đẳng q trình cùng các định luật
thực nghiệm tương ứng và phương trình trạng thái của khí lý tưởng.
Các kiến thức chương “Chất khí” là hệ quả cơ bản của thuyết động học phân tử
của chất khí. Do đó, phương pháp nghiên cứu cơ bản của chương là phương pháp vật lí
thống kê. Phương pháp này phân tích các q trình xảy ra đối vói từng phân tử, nguyên
tử riêng biệt rồi dựa vào các quy luật thống kê để tìm ra các quy luật chung cho cả tập
hợp để giải thích tính chất của hệ.
Đối với chất khí có thể thiết lập được mối quan hệ định lượng giữa cấu trúc và
tính chất nhiệt. Từ đó có thể tìm ra mối quan hệ giữa nhiệt độ, thể tích, áp suất của chất
khí. Bằng phương pháp thực nghiệm, ta phát hiện ra được ba định luật cơ bản của chất
khí: Bơi-lơ-Ma-ri-ốt, Sác-lơ và Gay Luyt-xác. Từ 2 trong 3 định luật đó ta có thể suy
luận tìm ra phương trình trạng thái khí lý tưởng. Các định luật này ln được áp dụng
trong máy móc hoặc ln diễn ra trong tự nhiên xung quanh cuộc sống con người. Do
đó HS sau khi học xong nội dung kiến thức vật lí ở chương này cũng như nắm rõ kiến
thức của các định luật thì HS có thể giải thích các hiện tượng thực tế trong cuộc sống
nhờ vận dụng các phương trình này.
15
