BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VÕ LONG PHI KHAI THÁC, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC “CƠ HỌC” - VẬT LÍ 8 TRUNG HỌC CƠ SỞ Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Văn Giáo Nghệ An - 2013 1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nào khác. Tác gi ả Võ Long Phi 2 LỜI CẢM ƠN Bằng tất cả tấm lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin gởi lời cảm ơn chân thành đến:  PGS.TS Lê Văn Giáo đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tác giả những lúc khó khăn. Cảm ơn thầy đã dành thời gian và công sức chỉ dẫn những hướng đi giúp cho tác giả hoàn thành tốt luận văn.  Các thầy cô giảng dạy lớp Cao học khóa 19 đã truyền thụ cho chúng tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu.  Ban Giám Hiệu, thầy cô tổ Lí - Tin, các em học sinh trường THCS Suối Nho đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực nghiệm đề tài.  Cuối cùng, tác giả xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên hỗ trợ tác giả trong suốt thời gian vừa qua. Đồng Nai – 2013 3 MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 6 DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ 7 MỞ ĐẦU 8 CẤU TRÚC LUẬN VĂN 11 Chương I 12 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH 12 1.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN 12 1.1.1 Tích cực hóa hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí 12 1.1.1.1 Hoạt động học 12 1.1.1.2 Tính tích cực hoạt động nhận thức của HS 13 1.1.1.3 Những biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức 14 1.1.1.4 Khái niệm tích cực hóa hoạt động nhận thức 15 1.1.1.5 Sự cần thiết của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức 15 1.1.1.6 Các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí 17 1.1.2 Bài tập thí nghiệm 19 1.1.2.1 Khái niệm về BTTN 19 1.1.2.2 Phân loại BTTN 19 1.1.2.3 Phương pháp giải BTTN 22 1.1.2.4 BTTN với việc phát huy tính tích cực nhận thức của HS 24 1.1.2.5 Phương pháp xây dựng BTTN 26 1.1.2.6 Phương pháp sử dụng BTTN vào dạy học vật lí 28 4 1.1.2.7 Các hình thức sử dụng BTTN trong dạy học vật lí ở THCS 30 1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN 34 1.2.1. Thực trạng về BTTN 34 1.2.2. Thực trạng sử dụng 35 1.2.3. Nguyên nhân của thực trạng 36 1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 37 Chương 2 39 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM DẠY HỌC CHƯƠNG “CƠ HỌC” LỚP 8 39 2.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC CHƯƠNG “CƠ HỌC” LỚP 8 39 2.1.1 Vị trí chương “Cơ học” trong chương trình vật lí phổ thông (VLPT) 39 2.1.2 Đặc điểm chương “Cơ học” lớp 8 41 2.1.3 Cấu trúc logic của chương 42 2.2 MỘT SỐ LƯU Ý TRONG KHI HÌNH THÀNH KIẾN THỨC 44 2.2.1 Chuyển động cơ 44 2.2.2 Lực cơ 44 2.2.3 Áp suất 45 2.2.4 Cơ năng 46 2.3 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CƠ HỌC” LỚP 8 46 2.3.1 Mục đích, định hướng xây dựng và yêu cầu 46 2.3.1.1 Mục đích 46 2.3.1.2 Định hướng xây dựng 47 2.3.1.3 Yêu cầu 47 2.3.2 Hệ thống bài tập thí nghiệm chương “Cơ học” 48 2.3.2.1 BTTN định tính quan sát và giải thích hiện tượng 48 2.3.2.2 Bài tập định tính, thiết kế phương án thí nghiệm 52 2.3.2.3 BTTN định lượng 55 5 2.4 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “CƠ HỌC” CÓ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM 58 2.4.1 Giáo án 1 58 2.4.2 Giáo án 2 64 2.4.3 Giáo án 3 72 2.4.4 Giáo án 77 2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 84 Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 85 3.1 MỤC ĐÍCH CỦA THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 85 3.2 NHIỆM VỤ CỦA THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 85 3.3 ĐỐI TƯỢNG CỦA THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 85 3.4 PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM 86 3.5 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 87 3.5.1 Tiêu chí đánh giá 87 3.5.2 Kết quả thực nghiệm 88 3.5.2.1. Phân tích định lượng 88 3.5.2.2. Phân tích định tính 93 3.5.2.3 Đánh giá kết quả của đề tài 94 3.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 95 KẾT LUẬN 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 6 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTTN : Bài tập thí nghiệm ĐC : Đối chứng GV : Giáo viên HS : Học sinh PPDH : Phương pháp dạy học SGK : Sách giáo khoa THCS : Trung học cơ sở THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm TTC : Tính tích cực VLPT : Vật lí phổ thông 7 DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động học 12 Sơ đồ 1.2: Phân loại hệ thống BTTN 20 Sơ đồ 2.1: Vị trí chương “Cơ học” vật lí 8 trong chương trình vật lí phổ thông 40 Sơ đồ 2.2: Cấu trúc logic của chương “Cơ học” 43 Bảng 3.1: Số HS của lớp đối chứng và số HS của lớp thực nghiệm 86 Bảng 3.2: Bảng phân phối thực nghiệm số HS đạt điểm x i 88 Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất số % HS đạt điểm x i 88 Bảng 3.4: Bảng lũy tích: Số % HS đạt Số HS đạt điểm ≤ x i 89 Bảng 3.5: Các tham số đặc trưng thống kê của nhóm TN và ĐC 92 Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phân phối thực nghiệm: số % HS đạt điểm x i 89 Biểu đồ 3.2: Đường phân phối tần suất: số % HS đạt điểm x i 90 Biểu đồ 3.3: Đường lũy tích: Số % HS đạt điểm ≤ x i 90 8 I. MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Để phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, Đảng và Nhà nước ta đang hết sức quan tâm đến vấn đề nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo nhằm tạo ra nguồn nhân lực có chất lượng. Một trong những cơ sở để có thể nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo chính là việc phải đổi mới phương pháp dạy học để phù hợp với tình hình thực tế. Nghị quyết Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam (khóa VIII) về định hướng chiến lược phát triển giáo dục - đào tạo đã khẳng định: “phải đổi mới phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo cho người học ”. Các năm vừa qua, với định hướng chiến lược trên, nhiều chỉ đạo đổi mới đã được ngành giáo dục phổ biến, theo đó phương pháp dạy học theo hướng tập trung vào người học được chú trọng thực hiện và mang lại nhiều kết quả khả quan. Do vậy, cho đến nay định hướng này vẫn được Đảng, Chính phủ và Bộ Giáo dục – Đào tạo tiếp tục khẳng định. Luật Giáo dục (năm 2005) tiếp tục chỉ rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của học sinh; phù hợp với từng đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh ” Theo định hướng đổi mới dạy học hiện nay: Tri thức phải được tạo nên một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức (tức là của học sinh) chứ không tiếp thu một cách thụ động từ bên ngoài. Từ quan niệm đó, trong dạy học phải coi trọng vấn đề hình thành cho học sinh cách học, cách tạo nên tri thức, cách tự học chứ không chỉ đơn thuần là cung cấp kiến thức. Dạy học như vậy hình thành và phát triển hệ thống tri thức, nhận thức cho học sinh và tạo điều kiện thuận lợi để học sinh lĩnh hội, kiến tạo tri thức mới. Trên thực tế để tạo ra cho học sinh những điều kiện để có thể phát huy được 9 tính chủ động thì người dạy không đơn thuần chỉ thông qua các phương pháp dạy học mà còn phải thông qua hệ thống các bài tập vật lí, bởi việc giải bài tập chính là hình thức làm việc tự lực căn bản của học sinh. Trong các loại bài tập vật lí, bài tập thí nghiệm đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc bồi dưỡng năng lực tự học và năng lực thực nghiệm cho học sinh, góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy. Chính vì vậy việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong quá trình dạy học là vấn đề cần thiết. Trong thời gian qua đã có một số công trình nghiên cứu sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí nhằm phát triển năng lực nhận thức và tích cực hóa hoạt động của học sinh trung học cơ sở cũng như nâng cao hiệu quả giảng dạy trong nhà trường. Tuy nhiên, việc nghiên cứu khai thác và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học cơ học – vật lí 8 vẫn còn có những hạn chế. Trong khi đó, chương “ Cơ học ” này là bắt đầu của giai đoạn 2 (lớp 8 và lớp 9) khi khả năng tư duy của học sinh đã phát triển và bắt đầu làm quen với các bài toán định lượng, thì việc sử dụng bài tập thí nghiệm đối với học sinh, nhằm kích thích tính tò mò, khả năng tìm tòi kiến thức sẽ tạo điều kiện tốt để phát triển tư duy và năng lực nhận thức của học sinh. Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: Khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học “Cơ học” – vật lí 8 trung học cơ sở. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Khai thác, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm trong dạy học “ Cơ học ” – vật lí 8 nhằm tạo hứng thú, tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, qua đó góp phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lí trung học cơ sở . 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng: Hoạt động dạy và học vật lí ở trường trung học cơ sở, trong đó đi sâu vào việc sử dụng bài tập thí nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh. 3.2. Phạm vi nghiên cứu: [...]... luận việc sử dụng bài tập thí nghiệm cũng như nâng cao khả năng áp dụng phổ biến bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường THCS - Về thực tiễn: 10 + Chỉ ra được thực trạng của việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí ở một số trường THCS + Khai thác, xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm cơ học vật lí 8 đa dạng về hình thức và phong phú về nội dung; Lắp ráp và thực hiện thí nghiệm theo... Khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong chương Cơ học – Vật lí 8 Chương 3 Thực nghiệm sư phạm PHẦN KẾT LUẬN (3 trang) 11 CHƯƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH 1.1 C Ơ SỞ LÍ LUẬN 1.1.1 Tích cực hóa hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí 1.1.1.1 Hoạt động học Hoạt động dạy. .. sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường THCS theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 5.2 Phân tích nội dung kiến thức "Cơ học" – vật lí 8; Xác định các kiến thức có thể sử dụng bài tập thí nghiệm vào dạy học 5.3 Tìm hiểu thực tế dạy học chương "Cơ học" ở một số trường THCS 5.4 Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương "Cơ học" – vật lí 8 có sử dụng bài tập. . .Bài tập thí nghiệm "Cơ học " – vật lí 8 THCS 4 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu trong quá trình dạy học chương Cơ học - vật lí 8 sử dụng bài tập thí nghiệm một cách hợp lý có thể kích thích hứng thú học tập, góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, qua đó góp phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường phổ thông 5 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 5.1 Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử. .. dung của bài tập thí nghiệm cụ thể + Thiết kế được tiến trình dạy học có sử dụng bài tập thí nghiệm một số kiến thức trong chương "Cơ học" – Vật lí 8 II CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN Luận văn có cấu trúc như sau: PHẦN MỞ ĐẦU (4 trang) PHẦN NỘI DUNG (84 trang) Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh... dậy được lòng ham học, nhu cầu học (tức là tạo động cơ học tập) bằng các tác động sư phạm tích cực dựa vào phương pháp dạy học tiên tiến trên cơ sở tâm lí của HS 1.1.1.6 Các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí [36] - Giác ngộ ý thức học tập, kích thích tinh thần trách nhiệm và hứng thú học tập của các em bằng cách nói lên ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn, tầm... đề xuất cơ bản khi tổ chức dạy bài tập thí nghiêm trên lớp 1.1.2.7 Các hình thức sử dụng BTTN trong dạy học vật lí ở THCS [15]  BTTN trong bài học xây dựng kiến thức mới 30 Theo phương pháp dạy học truyền thống, HS luôn được đặt trong vị trí thụ động lĩnh hội kiến thức do GV truyền đạt nên không tạo được sự hứng thú, tích cực học tập của HS Để khắc phục nhược điểm trên, GV có thể đưa BTTN vào bài giảng... quả thí nghiệm mâu thuẫn với kiến thức đã biết, hoặc trong đó diễn ra các hiện tượng bất ngờ gây sự ngạc nhiên cho HS nếu được vận dụng thích hợp sẽ tạo ra tình huống có vấn đề, tạo tâm thế tốt cho HS khi học bài mới  BTTN trong thực hành vật lí, luyện tập giải bài tập vật lí Tiết học thực hành vật lí, tiết luyện tập là những tiết học nhằm rèn luyện các thao tác tư duy cho HS thông qua hệ thống bài tập. .. thưởng khi có thành tích học tập tốt + Luyện tập dưới các hình thức khác nhau, vận dụng kiến thức vào thực tiễn các tình huống mới + Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa thầy giáo và học sinh + Phát triển kinh nghiệm sống của học sinh trong học tập + Kiểm tra, đánh giá có tác dụng rất quan trọng đến việc phát huy tính tích cực học tập của học sinh 1.1.2 Bài tập thí nghiệm 1.1.2.1 Khái... thước dây và tính thời gian bằng đồng hồ đeo tay, bài tập nhanh chóng được hoàn thành, gây cảm giác mới lạ và thú vị đối với HS GV cũng có thể từ bài tập vừa nói trên và dựa trên tâm lí tò mò của HS về vận tốc trung bình khi đi học từ nhà đến trường để tạo ra một bài tập mới - Tự nghiên cứu và xây dựng Việc tự nghiên cứu và xây dựng BTTN chủ yếu là dựa trên kinh nghiệm thực tế, sự nắm vững và hiểu sâu . tài: Khai thác, xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học Cơ học – vật lí 8 trung học cơ sở. 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Khai thác, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm trong. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VÕ LONG PHI KHAI THÁC, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC “CƠ HỌC” - VẬT LÍ 8 TRUNG HỌC CƠ SỞ Chuyên. Bài tập thí nghiệm " ;Cơ học " – vật lí 8 THCS. 4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu trong quá trình dạy học chương Cơ học - vật lí 8 sử dụng bài tập thí nghiệm một cách hợp lý có thể kích thích