ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN CAO TRÚC GIANG TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 THPT THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH Chun ngành: Lí luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 60 14 01 11 Demo Version - Select.Pdf SDK LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS LÊ CÔNG TRIÊM Thừa Thiên Huế, năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu ghi luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Thừa Thiên Huế, ngày…tháng…năm… Tác giả Nguyễn Cao Trúc Giang Demo Version - Select.Pdf SDK ii LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp tác giả hoàn thành Khoa Sư phạm Vật lí, trường Đại học sư phạm Huế - Đại học Huế Trong q trình hồn thành luận văn, tác giả nhận nhiều hướng dẫn, động viên giúp đỡ tận tình từ phía thấy giáo, nhà trường, gia đình bạn bè Qua đây, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới người hướng dẫn khoa học PGS.TS Lê Cơng Triêm tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trình tác giả làm luận văn Tác giả xin chân thành cảm ơn tới: - Phòng Đào tạo sau đại học, khoa Sư phạm Vật lí, thư viện trường Đại học sư phạm Huế, trung tâm học liệu Đại học Huế tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả học tập, nghiên cứu thực luận văn - Trường THPT Hịa Bình, thị xã An Nhơn, tỉnh Bình Định tạo điều kiện phối hợp cho công tác thực nghiệm sư phạm Version Select.Pdf SDK - CácDemo trường THPT -địa bàn thị xã An Nhơn, tỉnh Bình Định tạo điều kiện phối hợp cho công tác điều tra để xây dựng sở thực tiễn cho đề tài Cuối tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ tác giả mặt tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hồn thành tốt luận văn Thừa Thiên Huế, ngày……tháng……năm…… Tác giả Nguyễn Cao Trúc Giang iii MỤC LỤC Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục Danh mục từ viết tắt Danh mục bảng biểu, biểu đồ, đồ thị, hình vẽ MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu Mục tiêu đề tài Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu 10 Đối tượng nghiên cứu 10 Phạm vi nghiên cứu 10 Demo Version - Select.Pdf SDK Phương pháp nghiên cứu 10 Đóng góp đề tài 11 10 Cấu trúc luận văn 11 NỘI DUNG 12 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH 12 1.1 Năng lực giải vấn đề 12 1.1.1 Khái niệm lực 12 1.1.2 Khái niệm lực giải vấn đề 14 1.1.3 Năng lực giải vấn đề dạy học Vật lí 16 1.2 Các biện pháp định hướng phát triển lực giải vấn đề dạy học Vật lí với hỗ trợ máy vi tính 17 1.2.1 Khai thác xây dựng hệ thống kiến thức đầy đủ, khoa học với hỗ trợ máy vi tính 18 1.2.2 Rèn luyện kĩ giải vấn đề cho học sinh với hỗ trợ máy vi tính 20 1.2.3 Tổ chức trình dạy học tạo động cơ, hứng thú thái độ tích cực học sinh hoạt động giải vấn đề với hỗ trợ máy vi tính 29 1.3 Quy trình tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề với hỗ trợ máy vi tính 33 1.4 Đánh giá lực giải vấn đề dạy học Vật lí 45 1.4.1 Tổng quan đánh giá lực 45 1.4.2 Một số phương pháp hình thức kiểm tra, đánh giá định hướng phát triển lực giải vấn đề 47 1.4.3 Xây dựng tiêu chí để kiểm tra, đánh giá lực giải vấn đề 48 1.5 Thực trạng việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề với hỗ trợ máy vi tính trường trung học phổ thông địa bàn thị xã An Nhơn, tỉnh Bình Định 52 Version - Select.Pdf SDK 1.5.1.Demo Thực trạng việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề số trường trung học phổ thông địa bàn thị xã An Nhơn 52 1.5.2 Thực trạng việc sử dụng máy vi tính dạy học Vật lí số trường trung học phổ thông địa bàn thị xã An Nhơn 53 1.5.3 Nguyên nhân thực trạng 53 1.5.4 Thuận lợi khó khăn 55 1.6 Kết luận chương 56 Chương 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “CHẤT KHÍ” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH 57 2.1 Đặc điểm chương “Chất khí” Vật lí 10 trung học phổ thơng 57 2.1.1 Đặc điểm chung 57 2.1.2 Cấu trúc nội dung chương “Chất khí” 57 2.1.3 Thuận lợi khó khăn dạy chương “Chất khí” Vật lí 10 trung học phổ thông theo định hướng phát triển lực giải vấn đề với hỗ trợ máy vi tính 60 2.2 Tổ chức dạy học số chương “Chất khí” Vật lí 10 trung học phổ thông theo định hướng phát triển lực giải vấn đề với hỗ trợ máy vi tính 62 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 79 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 79 3.1.1 Mục đích 79 3.1.2 Nhiệm vụ 79 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 80 3.2.1 Đối tượng 80 3.2.2 Nội dung 80 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 80 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 80 Version - Select.Pdf SDK 3.3.2.Demo Tiến hành thực nghiệm 81 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 81 3.4.1 Đánh giá định tính 81 3.4.2 Đánh giá định lượng 84 3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 88 3.5 Kết luận chương 89 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 PHỤ LỤC P1 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Viết tắt Viết đầy đủ CSHV Chỉ số hành vi ĐC Đối chứng GV Giáo viên GQVĐ Giải vấn đề HS Học sinh MVT Máy vi tính PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa TN Thực nghiệm 10 TNSP Thực nghiệm sư phạm 11 THPT Trung học phổ thông Demo Version - Select.Pdf SDK DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ Bảng biểu Bảng 1.1 Cấu trúc lực GQVĐ HS 15 Bảng 1.2 Tiêu chí đánh giá phát triển lực giải vấn đề học sinh 48 Bảng 3.1 Các mẫu thực nghiệm sư phạm chọn 80 Bảng 3.2 Mức độ phát triển lực GQVĐ HS 84 Bảng 3.3 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra 45 phút 84 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất hai nhóm TN ĐC 85 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất lũy tích hai nhóm TN ĐC 85 Bảng 3.6 Bảng tổng hợp tham số đặc trưng 87 Biểu đồ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân bố điểm hai nhóm TN ĐC 85 Đồ thị Version Select.Pdf SDK Đồ thị 3.1 Demo Đồ thị phân phối tần- suất hai nhóm TN ĐC 85 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích hai nhóm TN ĐC 86 Hình vẽ Hình 1.1 Tài liệu giáo khoa điện tử 18 Hình 1.2 Cấu trúc đồ tư 19 Hình 1.3 Cấu trúc đồ khái niệm 20 Hình 1.4 Đồ thị áp suất theo thể tích vẽ Excel 27 Hình 1.5 Sơ đồ quy trình tổ chức dạy học định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT 34 Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Chất khí” 59 Hình 2.2 Bộ thí nghiệm định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt 63 Hình 2.3 Bộ thí nghiệm tự tạo nghiên cứu định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt 64 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Chúng ta sống kỉ XXI, kỉ kinh tế thị trường với xu hội nhập phát triển Đây kỉ kinh tế tri thức, đòi hỏi đội ngũ nhân lực có tay nghề trình độ cao, biết vận dụng tri thức vào thực tiễn sống cách linh hoạt, sáng tạo hiệu Sự phát triển đặt mục tiêu đổi nhanh chóng cho quốc gia lĩnh vực, có giáo dục Việt Nam khơng thể nằm ngồi xu Ngành giáo dục Việt Nam cần phải có đổi mục tiêu, nội dung phương pháp đào tạo nguồn nhân lực cho tương lai Vì vậy, Đảng Nhà nước ta đưa nhiều Nghị Quyết định đổi bản, toàn diện Giáo dục Đào tạo Nghị Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện Giáo dục Đào tạo: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kĩ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Demo - Select.Pdf SDK Tập trung dạy cách Version học, cách nghĩ, khuyến khích người học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kĩ năng, phát triển lực Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học…”.[29] Chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 – 2020 ban hành kèm theo Quyết định 711/QĐ-TTg ngày 13/06/2012 Thủ tướng Chính phủ: “Tiếp tục đổi PPDH đánh giá kết học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo lực tự học người học…”.[34] Căn định hướng đạo đó, giáo dục phổ thơng nước ta thực bước chuyển tích cực từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận lực người học, nghĩa tự chỗ quan tâm đến việc HS học đến chỗ quan tâm HS làm qua việc học Để đảm bảo điều đó, định phải thực thành công việc chuyển từ PPDH nặng nề truyền thụ kiến thức sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kĩ năng, hình thành lực phẩm chất; đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết giáo dục từ nặng kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra đánh giá lực vận dụng kiến thức GQVĐ, trọng kiểm tra đánh giá q trình dạy học để tác động kịp thời nâng cao chất lượng hoạt động dạy học giáo dục Vật lí học khoa học thực nghiệm, phần lớn kiến thức có mối liên hệ chặt chẽ với thành tựu ứng dụng nhiều vào thực tiễn Nhiều kiến thức Vật lí hình thành thơng qua việc giải mâu thuẫn nảy sinh mở rộng vấn đề nên thơng qua q trình dạy học Vật lí dễ dàng rèn luyện lực GQVĐ HS Vì việc thiết kế hoạt động dạy học theo hướng phát triển lực GQVĐ cho HS góp phần phát triển lực HS Hiện nay, công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ thành tựu áp dụng mạnh mẽ vào ngành, lĩnh vực khác nhau: khoa học, giáo dục, văn hóa,… Một cơng cụ chủ yếu công nghệ thông tin MVT Việc biết sử dụng MVT phục vụ cho nhu cầu người lĩnh vực trở nên phổ biến Trong giáo dục trung học phổ thông nước ta nay, MVT sử Demo Select.Pdf SDK dụng phổ biến hơn,Version đặc biệt là- sử dụng trình dạy học mang lại giá trị cho trình dạy học Để MVT thực trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực cho người sử dụng họ phải có kiến thức mày vi tính phương pháp để áp dụng MVT vào học cho hợp lý Đối với mơn Vật lí nói riêng, việc sử dụng MVT để hỗ trợ cho trình dạy học thiết thực đem lại hiệu cao Tuy nhiên, áp lực thời gian, trình độ chuyển mơn, kĩ làm việc với MVT GV khác nhau, việc sử dụng MVT hỗ trợ q trình dạy học cịn hạn chế Chính vậy, làm để tổ chức tiến trình dạy học định hướng phát triển lực cho HS với hỗ trợ MVT cần thiết cần giải Trên tinh thần tiến hành thực đề tài: Tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Lịch sử vấn đề nghiên cứu Trong trình nghiên cứu tài liệu khoa học có liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu đề tài, nhận thấy số vấn đề sau: - Vào năm thập niên 70 đầu thập niên 80, trường đại học Minnesota Mỹ nhiều giảng viên vật lí bắt đầu có mong muốn cải thiện việc giảng dạy theo hướng phát triển lực GQVĐ cho sinh viên, với mong muốn hiểu khó khăn mà sinh viên gặp phải việc giải vấn đề vật lí điều thể qua báo nhóm tác giả McDermott & redish, “Physics Education Research”1999 [32] Có thể nói, việc nghiên cứu cách có hệ thống vấn đề phát triển lực GQVĐ cho HS dạy học vật lí trở thành lĩnh vực nghiên cứu Giáo dục Và từ bắt đầu có nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu đến vấn đề phát triển lực GQVĐ cho HS DH vật lí Thomas M Foster với The development of students' problem-solving skills from instruction emphasizing qualitative problem-solving university of Minnesota [30] Ngồi ra, cịn có nhiều tác giả khác quan tâm nghiên cứu đến vấn đề Larkin, Hambrick, D Z., & Engle,… Demo - Ở Việt Nam,Version nhiều- Select.Pdf năm qua cóSDK nhiều cơng trình nghiên cứu lực chung, lực chun biệt mơn Vật lí,… để phù hợp với xư đổi PPDH theo hướng phát triển lực mà Bộ Giáo dục đề Nghị Đại hội Nhiều đề tài nghiên cứu lực GQVĐ như: + Trong luận văn thạc sĩ “Bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học số kiến thức phần “Cơ học” Vật lí lớp 10 với hỗ trợ tập Vật lí” (2014) tác giả Dương Đức Giáp, đề xuất hệ thống biện pháp phát triển lực giải vấn đề cho HS với hỗ trợ tập Vật lí + Tác giả Nguyễn Thị Tình với đề tài “Phát triển lực giải vấn đề cho HS dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 nâng cao THPT” phân tích yếu tố ảnh hưởng đến việc phát triển lực GQVĐ cho học sinh dạy học Vật lí đưa hệ thống kĩ cần rèn luyện cho HS để phát triển lực GQVĐ cho HS dạy học Vật lí Trên sở đề xuất biện pháp phát triển lực GQVĐ cho HS dạy học Vật lí - Nhiều năm qua có nhiều cơng trình nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin sử dụng MVT vào dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học + Các tác giả nước Phạm Xuân Quế, Lê Công Triêm, Nguyễn Quang Lạc, Phan Gia Anh Vũ, Mai Văn Trinh, Trần Huy Hoàng, có nhiều giáo trình, đề tài, cơng trình nghiên cứu công bố nhiều báo khoa học vấn đề Các nghiên cứu đề xuất phương án, quy trình khai thác ứng dụng cơng nghệ thơng tin vào dạy học Vật lí Các tác giả Phạm Xuân Quế, Phan Gia Anh Vũ tập trung vào mảng xây dựng phần mềm dạy học, thí nghiệm mơ phỏng, thí nghiệm ảo Tác giả Lê Công Triêm, Nguyễn Quang Lạc làm sáng tỏ lí luận ứng dụng cơng nghệ thơng tin dạy học Vật lí Tác giả Mai Văn Trinh nghiên cứu sử dụng MVT phương tiện dạy học đại vào trình dạy học + Tác giả Phan Nhật Khánh với luận án “Xây dựng sử dụng tài liệu giáo khoa điện tử hỗ trợ dạy học phần Cơ – Nhiệt Vật lí lớp 10 trung học phổ thơng” đề xuất quy trình tổ chức hoạt động nhận thức với hỗ trợ tài liệu giáo khoa điện tử dạy học vật lí 10 trường THPT Demo Version Select.Pdf SDK Tuy nhiên chưa có cơng -trình tập trung nghiên cứu vào việc tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT, nhằm nâng cao chất lượng dạy học nhà trường phổ thông Tiếp nối sở lý luận sẵn có, phạm vi luận văn, vấn đề chưa quan tâm tiếp tục sâu nghiên cứu, với mong muốn góp phần nhỏ cung cấp thêm số tư liệu cho dạy học Vật lí THPT Mục tiêu đề tài Thiết kế quy trình tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế quy trình tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT giúp học phát triển lực GQVĐ, từ nâng cao chất lượng dạy học chương “Chất khí” nói riêng dạy học Vật lí nói chung Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu sở lý luận thực tiễn việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Thiết kế quy trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Xây dựng tiến trình dạy học số thuộc chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Tiến hành thực nghiệm sư phạm, kiểm chứng hiệu việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Đối tượng nghiên cứu Quá trình dạy học Vật lí trường THPT theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Phạm vi nghiên cứu Trong thời gian khả cho phép đề tài tập trung nghiên cứu việc thiết kế tổ chức dạy học chương “Chất khí” Vật lí lớp 10 THPT theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT trường THPT Hịa Bình, thị Demo Version xã An Nhơn, tỉnh Bình Định - Select.Pdf SDK Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu văn kiện Đảng Nhà nước, Bộ Giáo dục Đào tạo việc nâng cao chất lượng giáo dục theo hướng phát triển lực HS - Nghiên cứu tài liệu có liên quan tới đề tài Phương pháp điều tra: Trao đổi với GV HS phương pháp sử dụng phiếu điều tra, phân tích kết học tập ý kiến GV HS Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thực nghiệm sư phạm có đối chứng cách tổ chức dạy học, dự giờ, quan sát, ghi chép, chụp ảnh, quay phim, thu thập số liệu, phân tích, đánh giá kết học tập kết từ phiếu điều tra Phương pháp thống kê toán học: Thống kê kết điều tra, kiểm tra để đánh giá khác biệt kết học tập lớp đối chứng lớp thực nghiệm 10 Đóng góp đề tài Về mặt lý luận: - Hệ thống sở lý luận tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT - Xây dựng quy trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Về mặt thực tiễn: - Điều tra, phân tích, đánh giá thực trạng việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT, trường THPT địa bàn thị xã An Nhơn, tỉnh Bình Định - Sưu tầm, xây dựng tư liệu hỗ trợ dạy học chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT với hỗ trợ MVT - Thiết kế tiến trình dạy học số cụ thể chương “Chất khí” theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT 10 Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục tài liệu tham khảo, luận văn gồm có ba chương.Demo Version - Select.Pdf SDK Chương 1: Cơ sở lý luận thực tiễn việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Chương 2: Xây dựng tiến trình tổ chức dạy học chương “Chất khí” vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 11 ... trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Xây dựng tiến trình dạy học số thuộc chương “Chất khí” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT... Vật lí 10 trung học phổ thơng theo định hướng phát triển lực giải vấn đề với hỗ trợ máy vi tính 60 2.2 Tổ chức dạy học số chương “Chất khí” Vật lí 10 trung học phổ thơng theo định hướng. .. hiệu vi? ??c tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Đối tượng nghiên cứu Quá trình dạy học Vật lí trường THPT theo định hướng phát triển lực GQVĐ với hỗ trợ MVT Phạm vi