ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ THANH HƢỜNG SỬ SỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO Chuyên ngành: Lý luận PPDH mơn Vật lí Mã số 60 14 01 11 : TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THANH HẢI Thừa Thiên Huế, Năm 2016 ĐẠI HỌC HUẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ THANH HƢỜNG SỬ SỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO Chuyên ngành: Lý luận PPDH mơn Vật lí Mã số 60 14 01 11 : TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THANH HẢI Thừa Thiên Huế, Năm 2016 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong phát triển lịch sử, giáo dục ln đóng vai trị quan trọng phát triển cá nhân, cộng đồng, dân tộc nhân loại Kế thừa truyền thống văn hoá lịch sử dân tộc, tiếp thu tinh hoa văn hoá nhân loại q trình xây dựng nghiệp cơng nghiệp hoá, đại hoá, Đảng Nhà nước ta xác định: “Phát triển, nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, nguồn nhân lực chất lượng cao yếu tố định phát triển nhanh, bền vững đất nước Phát triển giáo dục quốc sách hàng đầu Đổi bản, toàn diện giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hoá, đại hoá, xã hội hoá, dân chủ hoá hội nhập quốc tế”[8] Các sách Đảng nhà nước ta nhấn mạnh đến tầm quan trọng việc đổi phương pháp giảng dạy phát triển giáo dục Tại khoản Điều Luật Giáo dục năm 2005 sửa đổi, bổ sung năm 2009 quy định: “phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo HS; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học; khả làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS ”[23] Đặc biệt, tầm quan trọng vấn đề đổi mới, đại hóa phương pháp giáo dục đề cập chiến lược phát triển giáo dục từ 2001 đến 2010 khẳng định lại lần dự thảo chiến lược phát triển giáo dục năm 2011 – 2020: “Đổi bản, toàn diện giáo dục theo hướng chuẩn hóa, đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa, hội nhập quốc tế, thích ứng với kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa, phát triển giáo dục gắn với phát triển khoa học công nghệ, tập trung vào nâng cao chất lượng, đặc biệt chất lượng giáo dục đạo đức, lối sống, lực sáng tạo, kỹ thực hành để mặt đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, đẩy mạnh cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, đảm bảo an ninh quốc phòng; mặt khác phải trọng thỏa mãn nhu cầu phát triển người học, người có khiếu phát triển tài năng”[4] Về công tác phát triển giáo dục tại Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XI Đảng, Báo cáo trị Ban Chấp hành Trung ương Đảng khoá X nêu rõ: "Thực đồng giải pháp phát triển nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lý tưởng, giáo dục truyền thống lịch sử cách mạng, đạo đức, lối sống, lực sáng tạo, kỹ thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội [1], [6] Chương trình giáo dục phổ thơng nước ta sau năm 2015 trọng phát triển lực cho HS nhằm dung hòa hai mục tiêu: hồn thiện người thân người cung cấp kỹ để phục vụ xã hội đất nước Vì đổi PPDH hướng tới nhiệm vụ quan trọng rèn luyện cho HS lực tư duy, lực nhận thức, lực giải vấn đề (GQVĐ) sáng tạo Dạy học GQVĐ sáng tạo PPDH đáp ứng yêu cầu Năng lực GQVĐ sáng tạo bao gồm kỹ kỹ giải vấn đề, kỹ đánh giá thực tiễn Trong thực tiễn sống nảy sinh vấn đề khác nhau, điều đòi hỏi người phải có lực giải vấn đề sáng tạo theo hướng tối ưu cần thiết Vật lí mơn khoa học thực nghiệm phần lớn kiến thưc vật lí chương trình trung học phổ thông (THPT) gắn liền với tượng tự nhiên thưc tế Bài tập (BT) vật lý trường phổ thơng có ý nghĩa quan trọng việc củng cố, đào sâu, mở rộng, hồn thiện kiến thức lí thuyết rèn luyện cho HS khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn Để việc vận dụng kiến thức vào giải BT nói chung vấn đề thực tiễn nói riêng cách có hiệu khơng địi hỏi HS phải nắm vững kiến thức, tượng, nguyên lí, định luật vật lí mà đòi hỏi em phải biết vận dụng mối quan hệ chúng, tập sáng tạo (BTST), giải loại BT HS có điều kiện phân tích nhận xét, đánh giá từ phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cách nhanh chóng khoa học Mặt khác, phần “Nhiệt học” Vật lí 10 THPT đề cập nhiều kiến thức gắn liền với thực tế, gần gũi với HS nhiều GV chưa tập trung mực nhằm phát huy tính tích cực, hứng thú cho HS Xuất phát từ lí trên, chọn nghiên cứu đề tài: “Sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo” 2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu Trong dạy học vật lý, BTST có tác dụng đến nhiều mặt như: giáo dục, phát triển tư giáo dục kỹ thuật tổng hợp Bên cạnh việc phát triển lực giải vấn đề (GQVĐ) sáng tạo cho HS trọng nâng cao Nhận thức điều đó, năm gần có khơng tác giả quan tâm đến việc nghiên cứu đưa BTST vào học trường phổ thông theo nhiều hướng khác Dưới số nghiên cứu tiêu biểu: + Trong luận án tiến sĩ “Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS dạy học chương “Từ trường” “Cảm ứng từ” Vật lý 11 THPT theo hướng phát triển lực giải vấn đề với hỗ trợ máy vi tính” (2013), tác giả Lương Thị Lệ Hằng + “Bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh dạy học số kiến thức phần học Vật lí 10 với hỗ trợ tập vật lí” tác giả Dương Đức Giáp + Vũ Thị Minh (2011) với “Nghiên cứu xây dựng sử dụng hệ thống tập sáng tạo dạy học phần học lớp 10 THPT” + Võ Đình Bảo (2011) nghên cứu đề tài: “Tổ chức dạy học chương động học chất điểm vật lý 10 theo phương pháp nhóm thông qua việc xây dựng sử dụng tập sáng tạo” Thông qua tài liệu mà biết, tơi chưa phát thấy có đề tài nghiên cứu về: “Sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo” Mục tiêu đề tài Đề xuất quy trình sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng quy trình vận dụng quy trình sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo góp phần phát triển lực giải vấn đề sáng tạo, đồng thời nâng cao chất lượng học tập HS Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận việc phát triển lực GQVĐ sáng tạo cho HS thông qua sử dụng BTST; - Xây dựng quy trình sử dụng tập sáng tạo dạy học Vật lí theo định hướng phát triển lực GQVĐ sáng tạo; - Nghiên cứu nội dụng, chương trình kiến thức phần “Nhiệt học” Vật lí 10 THPT; - Thiết kế tiến trình dạy học tổ chức hoạt động nhận thức theo hướng tăng cường sử dụng tập sáng tạo dạy học nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh; - Thực nghiệm (TN) sư phạm Đối tƣợng nghiên cứu Hoạt động dạy học Vật lí trường THPT sâu vào việc tổ chức hoạt động nhận thức theo hướng tăng cường sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh Phạm vi nghiên cứu - Do hạn chế thời gian khuôn khổ luận văn, đề tài tập trung nghiên cứu đề xuất quy trình sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 THPT theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo - Tiến hành thực nghiệm sư phạm trường tỉnh Gia Lai Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí luận - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp thống kê tốn học Đóng góp đề tài - Xây dựng sở lí luận việc thông qua tổ chức hoạt động nhận thức theo hướng tăng cường sử dụng tập sáng tạo nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho HS - Xác định biểu lực HS THPT - Xây dựng quy trình dạy học tổ chức hoạt động nhận thức theo hướng tăng cường sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 THPT nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho HS - Thiết kế số dạy phần “Chất khí Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” 10 Cấu trúc luận văn Luận văn bao gồm phần: Mở đầu Nơi dung Chương Cơ sở lí luận việc phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh thông qua việc sử dụng tập sáng tạo dạy học Vật lí Chương Tổ chức dạy học số kiến thức phần “Nhiệt học” Vật lí 10với việc sử dụng tập sáng tạo nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh Chương Thực nghiệm sư phạm Kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục NỘI DUNG CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Năng lực giải vấn đề sáng tạo 1.1.1 Khái niệm lực Năng lực khả vận dụng kết hợp cách mẻ, linh hoạt kiến thức, kĩ thái độ để thực tốt nhiệm vụ học tập,có thể giải thành cơng nhiệm vụ nhiều tình khác Năng lực có đặc điểm sau:  Năng lực quan sát qua hoạt động cá nhân tình định;  Năng lực thể hai dạng lực chung lực chuyên biệt;  Năng lực hình thành phát triển nhà trường;  Năng lực hình thành cải thiện liên tục suốt đời người phát triển lực thực chất làm thay đổi cấu trúc nhận thức hành động cá nhân  Phát triển lực cần dựa sở phát triển thành phần (kiến thức, kỹ năng, thái độ,…) phải “thực hành”, huy động tổng hợp thành phần tình 1.1.2 Năng lực giải vấn đề sáng tạo Năng lực giải vấn đề sáng tạo lực xác định mục tiêu việc giải vấn đề, đề giải pháp để giải vấn đề đó, chọn giải pháp tối ưu giải pháp đề để thực hiện, đánh giá kết thu được, rút kinh nghiệm xử lí vấn đề khác tương tự đề xuất vấn đề cần thiết Năng lực GQVĐ sáng tạo bao gồm lực chung: - Phát làm rõ vấn đề - Đề xuất lựa chọn giải pháp - Thực đánh giá giải pháp giải vấn đề - Nhận ý tưởng - Hình thành triển khai ý tưởng - Tư độc lập 1.1.3 Các kỹ phát triển lực giải vấn đề sáng tạo Thứ nhất: Kỹ phát vấn đề khả phát vấn đề cần giải Thứ hai: Kỹ xác định chất vấn đề bao gồm kỹ xác định thông tin cần thu thập; kỹ phân tích thơng tin Thứ ba: Kỹ biểu đạt vấn đề khả diễn đạt vấn đề ngơn ngữ nói viết cách rõ ràng, cụ thể Thứ tư: Kỹ xác định mục tiêu vấn đề khả hình dung cách đắn, rõ ràng cụ thể điều cần phải đạt GQVĐ sáng tạo Thứ năm: Kỹ đề xuất giải pháp khả đưa ý tưởng khác để GQVĐ sáng tạo Thứ sáu: Kỹ lựa chọn giải pháp án tối ưu khả phân tích ưu điểm, nhược điểm, mức độ phù hợp rủi ro phương án Thứ bảy: Kỹ tổ chức thực giải pháp lựa chọn khả xây dựng kế hoạch hành động phù hợp Thứ tám: Kỹ phối hợp với người khác để GQVĐ, khả hợp tác, thảo luận với thành viên nhóm lớp để giải vấn đề đặt Thứ chín: Kỹ kiểm tra, đánh giá, tổng hợp, khái quát kết thu được, khả xem xét, sốt xét lại cơng việc thực tế thực kết thu đến kết luận Thứ mười: Kỹ đề xuất vấn đề mới, khả dựa vào vấn đề vừa giải để tự giải vấn đề đặt 1.1.4 Những dấu hiệu phát triển lực giải vấn đề sáng tạo Một là, có khả phát vấn đề cần giải Khả phát vấn đề HS thường không tốt tâm lý ỷ lại, chờ đợi gợi mở GV Do đó, để có khả này, HS cần tư độc lập nhạy bén; đặt cho thân câu hỏi thích hợp, xác đáng, rõ ràng bắt gặp tình có vấn đề Hai là, có khả tự lực di chuyển tri thức, kỹ sang tình Trong trình học tập, HS phải giải vấn đề đòi hỏi liên kết kiến thức học với Ba là, có khả cân nhắc cách tiếp cận khác góc nhìn khác nhau, giả thuyết chọn lựa khác nhau; khơng tuyệt đối hóa vấn đề, khơng cho có đường để tìm chân lý giải vấn đề Bốn là, có khả đánh giá kết đạt sau giải xong vấn đề, nhận ưu điểm, khuyết điểm cách tiếp cận; cải tiến phương án giải vấn đề để đem lại hiệu cao 1.2 Bài tập sáng tạo 1.2.1 Khái niệm BTST loại tập mà kiện cho đề không tường minh bị ẩn Trong loại BT này, việc phải vận dụng số kiến thức học, HS bắt buộc phải có ý kiến độc lập, mẻ, suy cách logic từ kiến thức học 1.2.2 Dấu hiệu nhận biết BTST Dấu hiệu 1: Bài tập có nhiều cách giải Dấu hiệu 2: Bài tập có hình thức tương tự có nội dung biến đổi Dấu hiệu 3: Bài tập đề xuất phương án thí nghiệm Dấu hiệu 4: Bài tập có kiện khơng tường minh Dấu hiệu 5: Bài tập nghịch lý, ngụy biện Dấu hiệu 6: Bài toán hộp đen 1.3 Bài tập sáng tạo với việc phát triển lực giải vấn đề sáng tạo Thứ nhất: Khi giải BTST, HS phải tiến hành thao tác phân tích tốn, phát tình có vấn đề từ giúp HS phát triển khả phát làm rõ vấn đề cần nghiên cứu Thứ hai: Khi giải BTST, HS vận dụng cách máy móc cơng thức, hay phương pháp quen thuộc bị bế tắc giải sai Từ cho thấy giải BTST giúp HS phát triển khả tìm tịi, đề xuất số giải pháp GQVĐ đồng thời lựa chọn phương pháp tối ưu để giải BT Thứ ba: Đối với số BT cho kiện khơng tường minh, để giải BT HS phải biết phát điều chưa hợp lý, tự suy luận, hồn thiện kiện cịn chưa rõ ràng, tự loại trừ kiện thừa Nếu tốn thiếu thừa kiện HS phải biết khoanh vùng, liên kết kiến thức học từ tìm lời giải xác đáng Thứ tư: BTST thường xây dựng có nội dung gắn liền với thực tế sống, có nội dung thí nghiệm nên có tác dụng phát triển khả đề xuất, xây dựng, thiết kế phương án thí nghiệm giúp HS nhận nhiều ý tưởng Thứ năm: Giải BTST làm phát triển tư sáng tạo HS vai trò quan trọng BTST giúp cho HS hình thành triển khai ý tưởng học tập sống 1.4 Một số biện pháp phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh thông qua việc sử dụng tập sáng tạo Biện pháp 1: Rèn luyện kĩ thực thao tác tư như: dự đoán, lật ngược vấn đề, giúp HS phát giải vấn đề Biện pháp 2: Rèn luyện cho HS kĩ phân tích, tìm tịi, thu thập thơng tin từ nhiều nguồn thông tin khác Biện pháp 3: Sử dụng phương tiện dạy học hiệu giúp HS phát giải vấn đề Bước 1: Đề xuất vấn đề với việc sử dụng BTST Tình có tiềm ẩn vấn đề thể qua BTST Rèn luyện kỹ năng: phát vấn đề, quan sát, phân tích tượng Phát triển nhận dạng vấn đề Phát biểu vấn đề cần giải Đề xuất giả thuyết Bước 2: Giải vấn đề, rút hệ logic với việc sử dụng BTST Thảo luận, lập kế hoạch giải vấn đề Rèn luyện kỹ năng: xác định mục tiêu vấn đề, phân tích, tìm giải pháp để giải quyết, hợp tác nhóm Rèn luyện kỹ năng: trình bày vấn đề, thảo luận nhóm, đánh giá giải pháp Thực kế hoạch Thảo luận kết đánh giá Bước 3: Củng cố, vận dụng kiến thức với việc sử dụng BTST Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết nêu Kết luận vận dụng kiến thức Rèn luyện kỹ năng: tổng hợp thông tin, rút kết luận Đề xuất vấn đề Sơ đồ 1.4 Quy trình sử dụng BTST theo hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho HS 10 1.6 Kết luận chƣơng Trong chương đề tài làm rõ vấn đề sau: Làm rõ khái niệm lực lực giải vấn đề sáng tạo Để HS tự giải vấn đề đặt ra, GV phải rèn luyện cho HS kỹ giải vấn đề sáng tạo là: kỹ phát vấn đề; kỹ xác định chất vấn đề; kỹ biểu đạt vấn đề; kỹ xác định mục tiêu việc giải vấn đề; kỹ đề xuất giải pháp thích hợp; kỹ lựa chọn giải pháp án tối ưu; kỹ tổ chức thực giải pháp lựa chọn; kỹ phối hợp với người khác để giải vấn đề; kỹ đánh giá, tổng hợp, khái quát kết thu được; kỹ đề xuất vấn đề Từ kỹ tơi đưa số dấu hiệu phát triển lực GQVĐ sáng tạo HS Phân tích, làm rõ BTST mặt: khái niệm, dấu hiệu nhận biết Việc giải BTST giúp HS rèn luyện thao tác tư kỹ giải vấn đề cách hiệu Như vậy,sử dụng BTST cách khôn khéo, hợp lí giúp HS rèn luyện phát triển lực GQVĐ sáng tạo Từ lí luận BTST lực GQVĐ sáng tạo tơi đưa vai trị BTST nhằm phát triển lực GQVĐ sáng tạo cho HS đồng thời đề số biện pháp giúp HS phát triển lực GQVĐ sáng tạo Dựa số lí luận chung vận dụng quy trình dạy học phát giải vấn đề tơi đề quy trình sử sụng BTST theo hướng phát triển lực GQVĐ sáng tạo cho HS thực theo tiến trình gồm ba bước: đề xuất vấn đề với hỗ trợ BTST  giải vấn đề, suy hệ logic với việc sử dụng BTST  củng cố vận dụng kiến thức với việc sử dụng BTST CHƢƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN “NHIỆT HỌC” VẬT LÍ 10 VỚI VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 2.1 Đặc điểm phần “Nhiệt học” Vật lí 10 2.1.1 Đặc điểm chung phần “Nhiệt học” Đặc điểm chương “chất khí” phần nặng tính tốn, cơng thức tính đưa cách khái quát Với chương tập (BT) có nhiều cách giải; BT có nội dung biến đổi nhiều đồng thời chương có đề cập đến nội 11 dung cấu trúc phân tử từ ta đưa tập ngụy biện giúp HS vận dụng kiến thức mà học để giải thích số tượng thực tế Đặc điểm quan trọng chương “Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” là: chương nặng định tính, cơng thức tốn học tương đối Với chương việc đưa BT nguy biện phát huy tác dụng Đây chương nặng định tính, kiến thức tiếp cận theo khía cạnh vi mơ vĩ mô, kiến thức chương cung cấp thêm thông tin cấu tạo, tính chất vật lý chất rắn, chất lỏng chuyển thể cho HS Khi HS tiếp cận chương đòi hỏi phải sử dụng thao tác tư duy, phải lập luận có để nắm bắt vận dụng kiến thức 2.1.2 Nội dung chƣơng “Chất khí; Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Nội dung chương “chất khí” thuyết động học phân tử, đẳng trình (quá trình đẳng nhiệt, đẳng tích đẳng áp), phương trình trạng thái khí lí tưởng * Chương chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể Gồm có nội dung kiến thức về: - Chất kết tinh chất vơ định hình - Các loại biến dạng vật rắn - Sự nở nhiệt vật rắn - Các tượng bề mặt chất lỏng - Sự chuyển thể chất - Độ ẩm khơng khí 2.2 Cách sử dụng tập sáng tạo 2.2.1 Một số tập sáng tạo tiêu biểu * Bài tập có nhiều cách giải: Bài 1: Một khối lượng khí tích khơng đổi 0oC, áp suất po Phải đun nóng chất khí lên nhiệt độ để áp suất tăng lên lần? Bài 2: Hãy xác định khối lượng 20 lít khí amơniac áp suất 1450 mmHg nhiệt độ 17oC Bài 3: Một chất khí chiếm thể tích lít 27oC Thể tích 540oC áp suất trước? Bài 4: Có 10 m3 khơng khí 0oC áp suất 2.104 N/m2 đun nóng đẳng áp 10oC thực công bao nhiêu? 12 Bài 5: Rượu dâng lên độ cao ống thủy tinh có bán kính R = 1mm nhiệt độ 20oC? Bài 6: Có 10g khí ơxi 100C, áp suất 3at Sau hơ nóng đẳng áp, khối khí chiếm thể tích 10l Tìm? a Thể tích khối khí trước giãn nỡ? b Nhiệt độ khối khí sau giãn nỡ? c Khối lượng riêng khối khí trước sau giãn nỡ? Bài 7: Có 10Kg khí đựng bình, áp suất 107N/m2 Người ta lấy bình lượng khí áp suất khí cịn lại bình 2,5.106N/m2 Coi nhiệt độ khối khí khơng đổi Tìm lượng khí lấy Bài 8: Có 10g khí hydro áp suất 8,2at đựng bình tích 20l a Tính nhiệt độ khối khí? b Hơ nóng đẳng tích khối khí đến áp suất 9at Tính nhiệt độ khối khí sau hơ nóng? * Bài tập có nội dung biến đổi: Bài 1: Một bình cầu thủy tinh có dung tích lít chứa khơng khí áp suất atm nhiệt độ 27oC Tính áp suất khí bình hai trường hợp sau a) Bình kín, nhiệt độ khơng khí bình tăng gấp đơi b) Bình hở, nhiệt độ khí bình giảm cịn Bài 2: Một mol khí lí biến đổi theo q trình biểu diễn đoạn thẳng 1, mặt phẳng p, V (Hình vẽ) Biết thông số ban đầu cuối áp suất thể tích p1, V1, p2, V2 số R khí lí tưởng a) Tìm định luật biến thiên nhiệt độ tuyệt V Hình 2.5 đốiT theo thể tích V vẽ đồ thịT = T(V) b) Tính nhiệt độ cực đại Tmax trình, thể tích tương ứng * Bài tập ngụy biện Bài 1: Nhiệt độ trung bình thân thể người 36,6oC Tuy nhiên người ta không cảm thấy lạnh mà nhiệt độ khơng khí 25 0C cảm thấy nóng nhiệt độ 13 khơng khí 360C Cịn nước ngược lại, 36oC người cảm thấy bình thường cịn 25oC người cảm thấy lạnh Giải thích nghịch lý nào? Bài 2: Nước bình thường áp suất khí thường đóng băng oC Nhưng phun nước thành hạt nhỏ chịu lạnh đến – 40oC mà khơng đóng băng Giải thích nghịch lý nào? Bài 3: Khi nén đẳng nhiệt chất khí lí tưởng, nhiệt độ khơng thay đổi động phân tử khơng thay đổi Vì phân tử khí lí tưởng khơng có lực hút lực đẩy, nên khơng thay đổi Nhưng chất khí bị nén có khả thực cơng đó, tức có lượng phụ Giải mâu tuẫn nào? Bài 4: Đường kính bên vòng khuyên làm kim loại đồng chất thay đổi nung nóng lên ? Người ta giải thích sau: Vì kim loại nóng lên tất kích thước dài tăng lên, tức đường kính bên giảm làm nóng lên Tuy nhiên thí nghiệm Gravedanđơ với vành khuyên cầu lại bác bỏ lời giải đưa Đã phạm phải sai làm chỗ nào? * Bài tập thừa thiếu kiện Bài 1: Tạo ngày hè nóng ban đêm lại có nhiều sương hơn? Bài 2: Giải thích trước giơng khí trời oi bức? Bài 3: Dùng thuyết động lực học phân tử để giải thích định luật Bơi-lơ Ma-ri-ốt? Bài 4: Tháp Eiffiel Pari thủ đô nước Pháp, tháp làm thép tiếng giới Các phép đo chiều cao vào ngày 1/1/1980 ngày 1/7/1980 cho thấy vịng tháng tháp cao 40 cm Có phải tháp lớn lên khơng? Giải thích điều này? Bài 5: Tại chỗ tiếp nối hai đầu ray xe lửa người ta thường để khoảng cách đủ lớn? * Bài tập thiết kế thí nghiệm: Bài 1: Làm xác định hệ số nở dài kim loại dùng làm bánh xe lửa chạy điện Nếu động xe lửa chạy điện người ta đặt đồng hồ đếm xác số vịng quay bánh xe nhiệt kế để đo nhiệt độ Bài 2: Có ống thủy tinh, thước bình chia độ chứa nước Hãy thiết kế phương án đo áp suất khí 14 Bài 3: Làm để xác định chiều cao núi, có bếp, xoong chứa nước nhiệt kế xác? Bài 4: Cho ống thủy tinh hẹp hàn kín đầu Ống chứa cột khí ngăn cách với khơng khí bên ngồi cột thủy ngân Hãy dùng thước chia độ đến milimet xác định áp suất khí Bài 5: Một bình có dạng hình học chữ nhật chứa nước vật Chỉ dùng thước chia độ, xác định khối lượng vật Bài 6: Có nhiều mẫu giấy lọc khác nhau, bạn có nhiệm vụ chọn loại giấy có lỗ nhỏ Hỏi bạn làm tay khơng có dụng cụ gì? Bài 7: Làm xác định thể tích bên xoong dùng cân cân? Bảng 2.1: Bảng thống kê tập sáng tạo BTST Chương “Chất khí” Chương “Chất rắn, chất lỏng Sự chuyển thể” BT có nhiều cách giải BT có hình thức tương tự nội dung biến đổi BT đề xuất phương án 4 BT nghịch lí, ngụy biện Tổng cộng 15 11 thí nghiệm BT có kiện khơng tường minh 2.2.2 Sử dụng tập sáng tạo dạy học 2.2.2.1 Sử dụng BTST dạy học kiến thức 2.2.2.2 Sử dụng BTST kiểm tra, đánh giá 2.2.2.3 Sử dụng BTST dạy học tập 2.3 Sử dụng BTST dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 theo định hƣớng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho HS Do điều kiện luận văn nên luận văn này, thiết kế tiến trình dạy học thuộc chương trình Vật lý 10, bao gồm phần ba phần phụ lục: 15 Bài 31: Phương trình trạng thái khí lí tưởng Tiết 33: Bài tập chương V Bài 36: Sự nở nhiệt vật rắn Bài 41: Ôn tập chương VII 2.4 Kết luận chƣơng Trong chương làm vấn đề sau: Sau xác đinh mục tiêu dạy học số kiến thức phần “Nhiệt học” tơi đưa số BTST tiêu biểu phân loại rõ theo dạng theo chương để thuận tiện giảng dạy Sử dụng tập quy trình đưa chương tơi tiến hành soạn thảo tiến trình dạy học chương “ Chất khí; Chất rắn chất lỏng Sự chuyển thể” Các soạn có sử dụng tập xây dựng để kiểm tra tính khả thi hiệu chúng cách sử dụng chúng chương thực nghiệm sư phạm Tuy nhiên, để dạy tiết học có sử dụng tập đạt hiệu giáo viên cần phải có biện pháp sư phạm tạo mơi trường thuận lợi để HS có điều kiện sáng tạo, biết cách khuyến khích HS tự lực làm việc khả sáng tạo, biết cách đặt câu hỏi cho HS bộc lộ khả phát vấn đề Đặc biệt khả phân tích, đánh giá phương án giải vấn đề học tập Ngồi khả thuyết trình HS bồi dưỡng đáng kể bảo vệ ý kiến cá nhân nhóm HS trước lớp Đồng thời từ giáo án xây dựng giúp GV đánh giá HS phát triển kỹ dạy học GQVĐ sáng tạo CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích nhiệm cụ thực nghiệm sƣ phạm 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích TNSP kiểm tra tính đắn giả thuyết khoa học mà đề tài nêu là: “Nếu vận dụng quy trình sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo góp phần phát triển lực giải vấn đề sáng tạo, đồng thời nâng cao hiệu học tập” Kết TNSP trả lời câu hỏi: Phương pháp hình thức tổ chức dạy học mà đề tài đưa có góp phần phát triển lực GQVĐ sáng tạo cho HS hay khơng? 16 Quy trình dạy học sử dụng tập sáng tạo theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh theo bước mà đề tài đề xuất có phù hợp với thực tế giảng dạy trường phổ thông hay không? Trả lời câu hỏi tìm thiếu sót đề tài để kịp thời điều chỉnh, bổ sung cho hoàn thiện 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Chọn đối tượng tiến hành TNSP Đối tượng TNSP HS khối 10 trường THPT Nguyễn Khuyến Lương Thế Vinh thị xã An Khê, tỉnh Gia Lai Tổ chức dạy số phần “Nhiệt học” Vật lí 10 THPT Lớp TNg áp dụng quy trình dạy học theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh mà đề tài đề xuất, lớp ĐC dạy theo giáo án quy trình thơng thường Quan sát HS làm việc tiết học kết hợp với lấy ý kiến HS sau học tập, trao đổi với GV dạy TN Tiến hành kiểm tra, đánh giá lực giải vấn đề sáng tạo HS thơng qua q trình dạy học lớp, phiếu học tập phiếu kiểm tra Thu thập số liệu, xử lý kết TN để đánh giá hiệu vấn đề nghiên cứu So sánh, đối chiếu kết học tập lớp TN lớp ĐC để kiểm chứng giả thuyết khoa học đề tài đặt 3.2 Đối tƣợng nội dung thực nghiệm sƣ phạm 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm Đối tượng TNSP trình dạy học vật lí cho HS lớp khối 10 trường THPT Lương Thế Vinh, Nguyễn Khuyến – Gia Lai 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm Ở lớp TN, GV dạy theo giáo án TN soạn, thực quy trình tổ chức dạy học sử dụng tập sáng tạo theo định hướng phát triển lực giải vấ đề sáng tạo cho học sinh mà đề tài xây dựng Các giảng tiến hành TN thuộc phần “Nhiệt học”, chương trình Vật lí 10 THPT, bao gồm: Bài 31: Phương trình trạng thái khí lí tưởng Bài 33: Bài tập 17 Bài 36: Sự nở nhiệt vật rắn Bài 41: Ôn tập chương VII 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm Bảng 3.1: Số liệu học sinh nhóm thực nghiệm đối chứng TT Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng Lớp Số lượng Lớp Số lượng 10A1 45 10A4 45 10A3 45 10A5 44 10A7 44 10A9 44 Tổng cộng 134 133 3.3.2 Quan sát học 3.3.3 Kiểm tra, đánh giá 3.4 Kết thực nghiệm sƣ phạm 3.4.1 Đánh giá định tính Qua quan sát học lớp TN ĐC, nhận thấy: a Đối với lớp đối chứng - Mục tiêu dạy học trọng đến việc sử dụng BTST theo định hướng phát triển lực GQVĐ sáng tạo cho HS - Phương pháp dạy học chủ yếu GV làm trung tâm trình dạy học GV truyền thụ kiến thức, HS tiếp thu cách thụ động, có giao tiếp với GV, không đưa ý kiến nhằm xây dựng học, dẫn đến việc không phát triển lực tư HS - Tiêu chí đánh giá xây dựng chủ yếu dựa ghi nhớ tái nội dung kiến thức học b Đối với lớp thực nghiệm - GV tổ chức dạy học theo quy trình sử dụng BTST theo định hướng phát triển lực GQVĐ sáng tạo cho HS Giáo viên đóng vai trị người tổ chức, hướng dẫn học sinh tự tìm tòi phát kiến thức Chú trọng phát triển khả giải vấn đề sang tạo, khả làm việc nhóm 18 - Do tiết đầu làm quen nên em bỡ ngỡ dần sau em thích nghi - HS lớp thể hợp tác chặt chẽ, tinh thần trách nhiệm, thái độ tích cực hứng thú học tập Khơng khí học tập tràn đầy niềm tin, thoải mái cởi mở HS sáng tạo, chủ động trao đổi kiến thức với thầy cô bạn bè, tự giác bộc lộ lực cá nhân hiểu biết thân HS nắm kiến thức vừa học, phân tích tập, tổng hợp vận dụng kiến thức giải tập đưa nhanh chóng Điều chứng tỏ kĩ xác định mục tiêu giải vấn đề; kỹ phối hợp với người khác để GQVĐ… rèn luyện qua lực giải vấn đề sáng tạo học sinh phát triển sử dụng tiến trình đề xuất 3.4.2 Đánh giá định lượng Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra Nhóm Số Điểm số (Xi) HS 10 TN 134 0 2 15 29 34 31 11 ĐC 133 0 33 35 32 16 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất Nhóm Số Số % HS đạt mức điểm (Xi) HS TN 134 0 1,5 1,5 ĐC 133 0 1,5 3,0 10 11,2 21,6 25,3 23,2 8,2 4,5 3,0 24,8 26,3 24,1 12,0 4,5 2,3 1,5 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần xuất tích lũy Nhóm Số Số % HS đạt mức điểm Xi trở xuống (Wi %) HS TN 134 0 1,5 3,0 14,2 35,8 61,1 84,3 92,5 97,0 100 ĐC 133 0 1,5 4,5 29,3 55,6 79,7 91,7 96,2 98,5 100 19 10 Từ bảng số liệu 3.2,.3.3 3.4, vẽ đồ thị phân phối tần xuất (đồ thị 3.1) đồ thị phân phối tần xuất tích lũy (đồ thị 3.2): 20 Bảng 3.5: Tổng hợp tham số thống kê Nhóm Tống số X HS S2 S V% X  X m TN ĐC 134 133 2.84 2,0 1,57 1,41 25,7 26,4 6,11  0.01 5,43  0,01 6,11 5,34 Dựa vào tham số tính tốn sở trên, đặc biệt từ tham số thống kê (bảng 3.5) đồ thị phân phối tần xuất (đồ thị 3.1), phân phối tần xuất tích lũy (đồ thị 3.2), chúng tơi có số nhận xét sau: - Điểm trung bình kiểm tra lớp thực nghiệm (6,11) cao so với HS lớp đối chứng (5,43) - Đường tích lũy ứng với lớp thực nghiệm nằm phía phía bên phải đường tích lũy ứng với lớp đối chứng - Tỉ lệ HS đạt loại yếu, nhóm TN giảm nhiều so với nhóm ĐC Ngược lại, tỉ lệ HS đạt loại khá, giỏi nhóm TNcao nhóm ĐC Điều cho thấy, kết học tập nhóm TN cao kết học tập nhóm ĐC Tuy nhiên, kết ngẫu nhiên mà có Vì vậy, để độ tin cậy cao cần tiến hành kiểm định thống kê 3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê SP  (134  1).1,572  (133 1).1,412 6,11  5, 43 134.133  1, 49 t   3, 72 134  133  1,49 134  133 Như vậy, đại lượng kiểm định qua thực nghiệm là: t = 3,72 Tra bảng tα ứng với ý nghĩa α = 0,05 bậc tự do: f = n TN + nĐC – = 265 thu tα = 1,96, nghĩa t  t α Điều cho thấy giả thuyết H0 bị bác bỏ, giả thuyết H1 chấp nhận Như điểm trung bình kiểm tra nhóm thực nghiệm cao so với điểm trung bình kiểm tra nhóm đối chứng thực chất, ngẫu nhiên Kết luận : - Điểm trung bình cộng HS lớp thực nghiệm cao so với điểm trung bình HS lớp đối chứng, đại lượng t >tα chứng tỏ dạy học với việc sử dụng tập sáng tạo thực mang lại hiệu - Việc tăng cường sử BTST trình dạy học giúp học HS phát triển lực GQVĐ sáng tạo cho HS đồng thời giúp cho HS phát triển khả tư 21 - Đồ thị tần số tích lũy hai lớp cho thấy chất lượng nhóm thực nghiệm tốt nhóm đối chứng 3.5 Kết luận chƣơng Qua trình TNSP, việc phân tích xử lí kết nhận mặt định tính định lượng, luận văn có sở để khẳng định giả thuyết khoa học đưa ban đầu đắn Khi sử dụng dạy áp dụng quy trình tổ chức hoạt động dạy học sử dụng BTST nhằm phát triển lực GQVĐ sáng tạo mơn Vật lí cho HS luận văn đề xuất HS tích cực tham gia hoạt động xây dựng bài, chủ động việc giải nhiệm vụ đặt ra, từ kỹ HS nâng cao đáng kể Qua trình đánh giá định lượng kiểm định giả thuyết thống kê cho thấy điểm trung bình nhóm TN cao nhóm ĐC, số lượng HS khá, giỏi nhóm TN cao nhóm ĐC, số HS yếu, nhóm TN thấp số HS yếu, nhóm ĐC Những kết cho phép khẳng định: “Nếu vận dụng quy trình sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” Vật lí 10 theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo góp phần phát triển lực GQVĐ sáng tạo, đồng thời nâng cao chất lượng học tập HS” Điều có nghĩa giả thuyết khoa học mà đề tài đặt đắn, kết nghiên cứu đề tài hồn tồn vận dụng vào thực tế giảng dạy vật lí trường THPT KẾT LUẬN Kết đề tài Đối chiếu với mục tiêu nhiệm vụ kết trình thực đề tài: “Sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học” vật lí 10THPT theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo” đề tài thu kết sau: * Về mặt lí luận - Làm rõ khái niệm lực; lực giải vấn đề sáng tạo; tập sáng tạo - Đưa kỹ dấu hiệu phát triển lực GQVĐ sáng tạo cho HS 22 - Làm rõ vai trò tập sáng tạo việc phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh Đồng thời đưa số biện pháp phát triển lực GQVĐ sáng tạo cho HS thông qua sử dụng BTST - Vận dụng mặt lí luận phương pháp dạy học phát giải vấn đề đưa quy trình sử dụng BTST dạy học Vật lí theo định hướng phát triển lực GQVĐ sáng tạo cho HS * Về mặt nghiên cứu ứng dụng: - Đưa số tập sáng tạo tiêu biểu phần Nhiệt học lớp 10 trung học phổ thông hệ thống câu hỏi định hướng tư cho học sinh trình giải tập Các câu hỏi biên soạn dựa tính chất loại tập xây dựng - Đề xuất hình thức biện pháp dạy học với tập sáng tạo xây dựng áp dụng hình thức biện pháp thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khoa học thực tiễn hệ thống tập sáng tạo xây dựng, tính khả thi hiệu hình thức, biện pháp sử dụng * Một số khó khăn áp dụng tập sáng tạo vào dạy học: - Lý thuyết BTST dạy học theo hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo lý thuyết áp dụng vào giảng dạy vật lí nước ta có nhiều người chưa quen với lý thuyết - Số BTST tài liệu sách giáo khoa, sách tập cịn địi hỏi giáo viên giảng dạy phải tự xây dựng hệ thống tập Việc xây dựng hệ thống BTST đòi hỏi GV cần nhiều thời gian nỗ lực.Việc biên soạn tập theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo nhiều thời gian, bên cạnh số học sinh chưa đề xuất vấn đề học tập Hy vọng tài liệu tham khảo tốt cho GV vật lí việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho HS với việc sử dụng tập sáng tạo, nhằm góp phần phát triển tư nâng cao chất lượng học tập HS Một số đề xuất, kiến nghị rút từ kết nghiên cứu Để việc áp dụng kết nghiên cứu đề tài vào thực tế DH vật lí có hiệu quả, cần: 23 Thay đổi chương trình, nội dung, cách thức kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển lực GQVĐ sáng tạo nói chung phát triển lực khác nói riêng Tạo điều kiện thuận lợi cho HS việc tham gia nghiên cứu, giải vấn đề có liên quan đến thực tiễn sống Giúp HS ý thức ý nghĩa tầm quan trọng việc học phát triển lực thân Chúng thiết nghĩ xu hướng dạy học tương lai giúp cho trình nhận thức học sinh tốt Vì vậy, cần tổ chức lớp tập huấn cho GV dạy học theo định hướng phát triển lực dạy học theo hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo với việc sử dụng tập sáng tạo hướng quan trọng Hƣớng phát triển đề tài Mở rộng phạm vi nghiên cứu cho chương, phần khác chương trình vật lí phổ thơng, mơn học khác Nghiên cứu, lồng ghép nhiều lực khác vào để phát triển đồng thời cho HS DH Vật lí nói riêng DH nói chung 24 ... học mà đề tài nêu là: “Nếu vận dụng quy trình sử dụng tập sáng tạo dạy học phần “Nhiệt học? ?? Vật lí 10 theo định hướng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo góp phần phát triển lực giải vấn đề sáng. .. trình sử dụng tập sáng tạo dạy học Vật lí theo định hƣớng phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh 1.5.1 Một số vấn đề tổ chức dạy học phát giải vấn đề Dạy học phát giải vấn đề dạy HS... VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Năng lực giải vấn đề sáng tạo 1.1.1 Khái niệm lực Năng lực