Luận văn Phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh miền núi khi dạy học bài tập Vật lí chương “Động lực học vật rắn”(Vật lí 12 - Nâng cao)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM -----------  ---------- NGUYỄN THỊ ĐIỆP PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH MIỀN NÚI KHI DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ CHƢƠNG ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN (VẬT LÍ 12 - NÂNG CAO) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ------------  ----------- NGUYỄN THỊ ĐIỆP PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH MIỀN NÚI KHI DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÍ CHƢƠNG ĐỘNG LỰC HỌC VẬT RẮN (VẬT LÍ 12 - NÂNG CAO) Chuyên ngành: Lí luận và Phƣơng pháp dạy học Vật lí Mã số : 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN VĂN KHẢI THÁI NGUYÊN - 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn: Thầy giáo PGS. TS. Nguyễn Văn Khải đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, các thầy cô giáo trong khoa Sau đại học, khoa Vật lí, thư viện trường Đại học Sư phạm đã tạo mọi điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Các trường: THPT Tân Yên số 1; THPT Sơn Động số 1; THPT Lục Nam và các đồng nghiệp, các em học sinh đã tận tình giúp đỡ trong quá trình tìm hiểu thực tế và kiểm nghiệm đề tài. Toàn thể bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm, giúp đỡ và động viên! Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Nội dung viết tắt Nghĩa đầy đủ 1- ĐC 2- TN 3- TNSP 4- THPT 5- SGK 6- SBT 7- PT 8- NXB Đối chứng Thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm Trung học phổ thông Sách giáo khoa Sách bài tập Phương trình Nhà xuất bản Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 1 Chƣơng I. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong dạy học vật lí .......................................................... 5 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu...............................................................................5 1.2. Vấn đề phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh trong dạy học .........................7 1.3. Vấn đề phát huy tính tự lực nhận thức của học sinh ................................................ 15 1.4. Mối liên hệ giữa tính tích cực và tính tự lực nhận thức ........................................... 17 1.5. Bài tập trong dạy học vật lí ..................................................................................... 18 1.6. Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập vật lí ở một số trường THPT miền núi ............ 23 1.7. Một số biện pháp phát huy tính tích cực, tự lực học tập bài tập vật lí của học sinh THPT miền núi ............................................................................................... 29 Chƣơng II. Xây dựng tiến trình dạy học một số chủ đề bài tập chƣơng Động lực học vật rắn (Vật lí 12 - Nâng cao) ..................................... 36 2.1. Đặc điểm của chương Động lực học vật rắn ............................................................ 36 2.1.1.Vị trí, vai trò của chương ............................................................................... 36 2.1.2. Cấu trúc nội dung của chương Động lực học vật rắn ..................................... 36 2.1.3. Mục tiêu cần đạt được khi dạy học chương ................................................... 37 2.1.4. Những công thức trong chương cần nhớ để vận dụng giải bài tập .................. 37 2.1.5. Lựa chọn hệ thống các bài tập vận dụng kiến thức chương Động lực học vật rắn .......................................................................................................... 40 2.1.6. Phân tích và sử dụng hệ thống bài tập chương Động lực học vật rắn ............. 41 2.2 Xây dựng tiến trình dạy học một số chủ đề bài tập vật lí chương Động lực học vật rắn..................................................................................................................... 47 2.2.1. Ý tưởng sư phạm xây dựng tiến trình dạy học ............................................... 47 2.2.2. Xây dựng tiến trình dạy học một số chủ đề bài tập ........................................ 51 2.3. Bài tập dùng để xây dựng kiến thức trong giờ học lí thuyết ..................................... 84 2.4. Bài tập dùng để hướng dẫn học sinh về nhà tự làm ................................................. 87 Chƣơng III. Thực nghiệm sƣ phạm ...................................................................... 93 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm (TNSP) ........................................................... 93 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3.2. Nhiệm vụ của TNSP ............................................................................................... 93 3.3. Đối tượng và cơ sở TNSP ....................................................................................... 93 3.4. Phương pháp TNSP ................................................................................................ 94 3.5. Phương pháp đánh giá kết quả TNSP ...................................................................... 94 3.6. Tiến hành TNSP ..................................................................................................... 96 3.7. Kết quả và xử lí kết quả TNSP ................................................................................ 97 3.8. Đánh giá chung về TNSP ...................................................................................... 104 KẾT LUẬN CHUNG........................................................................................... 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 107 PHỤ LỤC ............................................................................................................. 110 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 MỞ ĐẦU I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Mục tiêu tổng quát của giáo dục là đào tạo con người Việt Nam phát triển toàn diện về đức, trí, thể, mĩ và hướng nghiệp, là đào tạo con người có nhân cách, có trí tuệ, năng động và sáng tạo, chủ động thích ứng với nền kinh tế tri thức và sự phát triển của thời đại. Mục tiêu này đã được đưa vào Luật giáo dục, thể hiện qua các nghị quyết của Đảng Cộng sản và cụ thể hoá trong các chương trình hành động của các cấp quản lí giáo dục, như văn kiện đại hội Đảng lần thứ X của Ban chấp hành Trung Ương Đảng Cộng sản khoá IX khẳng định: “…ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học. Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học…Phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ của học sinh…”. Điều 28 Luật giáo dục (2005) quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng môn học, lớp học, bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, 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…” Trong những năm gần đây định hướng đổi mới này đã và đang được thực hiện ở tất cả các cấp học, các môn học, được thể hiện bằng việc đổi mới nội dung, chương trình sách giáo khoa và vận dụng các phương pháp dạy học tích cực trong dạy học. Việc làm này đã góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả trong dạy học và giáo dục. Tuy nhiên đối với một số trường THPT ở các tỉnh miền núi còn gặp nhiều khó khăn trong việc đổi mới phương pháp dạy học, điều đó ảnh hưởng không ít đến việc đào tạo ra những con người có đủ năng lực và phẩm chất để đáp ứng nhu cầu xã hội. Trong dạy học, bài tập Vật lí là một phần hữu cơ của quá trình dạy học Vật lí vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm Vật lí, phát triển tư duy và thói quen vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn. Về phương diện giáo dục, việc giải các bài tập Vật lí sẽ giúp hình thành các phẩm chất cá nhân của học sinh như tình yêu lao động, trí tò mò, sự khéo léo, khả năng tự lực, hứng thú đối với học tập. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 Trong thực tế dạy học, nhiều khi người học hiểu và nắm được nội dung lí thuyết, song cũng gặp rất nhiều khó khăn khi áp dụng kiến thức vào thực tiễn, vào việc giải các bài toán. Chẳng hạn học sinh có thể nhắc lại các định luật, quy tắc, công thức nhưng không biết vận dụng chúng như thế nào để giải một bài tập. Vì vậy việc rèn luyện, hướng dẫn học sinh giải các bài tập Vật lí là đặc biệt quan trọng, là biện pháp rất có hiệu quả để phát triển tư duy Vật lí cho học sinh. Giải các bài tập Vật lí được xem như là mục đích, là phương pháp dạy học, là một phương pháp đơn giản để kiểm tra, hệ thống hoá kiến thức, kỹ năng và thói quen thực hành, cho phép mở rộng và làm sâu sắc kiến thức đã học. Qua giảng dạy và tìm hiểu thực tế dạy học vật lí ở một số trường THPT miền núi chúng tôi nhận thấy chất lượng học tập của học sinh còn thấp, học sinh chưa có hứng thú học tập và đặc biệt đa số học sinh rất ngại làm bài tập. Có thể kể ra một số thực trạng sau: * Về phía giáo viên: - Trình độ năng lực tổ chức hoạt động dạy học của nhiều giáo viên còn hạn chế, phương pháp dạy học chủ yếu vẫn là truyền thụ một chiều. - Thiếu kỹ năng sử dụng các phương tiện kỹ thuật dạy học hiện đại nên khó trực quan kiến thức làm cho học sinh giảm niềm tin vào khoa học. * Về phía học sinh: - Chưa xác định được động cơ học tập đúng đắn. - Lối tư duy thụ động, ít quan tâm đến hiện tượng nên không hiểu bản chất, nên khi đọc bài tập học sinh rất khó định hướng cách giải mà trông chờ vào sự hướng dẫn của giáo viên. - Nhiều học sinh ngại lao động trí óc, do dành nhiều thời gian vui chơi giải trí nên không chịu suy nghĩ làm bài tập, chỉ chờ “chép” bài của bạn hoặc trong sách giải bài tập. - Một yếu tố khách quan là nhiều học sinh có hoàn cảnh khó khăn nên các em có ít thời gian dành cho học tập, có ít tài liệu tham khảo, ít giao lưu, rụt rè, nhút nhát nên trình độ tư duy lí luận thấp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 Trước tình hình đó giáo viên cần trau dồi và tự nâng cao kiến thức và năng lực tổ chức hoạt động dạy học; cải tiến phương pháp dạy học cho phù hợp với đối tượng học sinh và điều kiện thực tế ở vùng miền. Là giáo viên dạy môn Vật lí ở trường THPT miền núi tôi mong muốn tìm ra một số giải pháp nhằm khắc phục những khó khăn và hạn chế của việc dạy học bài tập Vật lí ở các trường THPT, góp phần từng bước nâng cao chất lượng dạy và học ở trường THPT miền núi. Với những lí do trên chúng tôi xác định đề tài nghiên cứu: “Phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh miền núi khi dạy học bài tập Vật lí chƣơng “Động lực học vật rắn”(Vật lí 12 - Nâng cao) II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học bài tập Vật lí chương “Động lực học vật rắn” (Vật lí 12- Nâng cao) theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh THPT miền núi. III. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Hoạt động dạy - học bài tập Vật lí ở các trường THPT miền núi. IV. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Việc lựa chọn hệ thống bài tập phù hợp, vừa sức và vận dụng các phương pháp dạy học tích cực để tổ chức hoạt động giải bài tập một cách hợp lí có thể phát huy được tính tích cực, tự lực học tập của học sinh. V. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lí luận về vấn đề phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh - Nghiên cứu lí luận về bài tập Vật lí trong dạy học; - Điều tra thực trạng dạy học bài tập Vật lí ở một số trường THPT miền núi; - Tìm hiểu đặc điểm học sinh miền núi; - Đề xuất một số biện pháp cụ thể phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh miền núi thông qua hoạt động giải bài tập Vật lí; - Xây dựng tiến trình dạy học một số chủ đề bài tập chương “Động lực học vật rắn”; - Thực nghiệm sư phạm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 VI. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp nghiên cứu lí luận; - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: tổng kết kinh nghiệm, điều tra, khảo sát thực tế; - Phương pháp thực nghiệm sư phạm. VII. ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN - Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận về vấn đề phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh, bài tập trong dạy học vật lí. - Đề ra các biện pháp cụ thể để tổ chức hoạt động dạy - học bài tập Vật lí nhằm phát huy tính tích cực, tính tự lực học tập của học sinh THPT miền núi. Luận văn cũng đóng góp một hệ thống các dạng bài tập chương Động lực học vật rắn (Vật lí 12 - Nâng cao) và có phân tích việc sử dụng hệ thống bài tập đó trong từng tiết học theo phân phối chương trình. - Vận dụng cơ sở lí luận, luận văn đã xây dựng và thực nghiệm tiến trình dạy học 2 bài học giải bài tập cụ thể thực hiện mục đích đề tài đặt ra. Luận văn cũng đề xuất và hướng dẫn những bài tập sử dụng trong quá trình xây dựng kiến thức mới và hướng dẫn học sinh tự học ở nhà. - Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên dạy Vật lí ở trường THPT, góp phần từng bước nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở trường THPT miền núi. VIII. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN MỞ ĐẦU Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong dạy học vật lí. Chƣơng 2: Xây dựng tiến trình dạy học một số chủ đề bài tập chương “Động lực học vật rắn” (Vật lí 12 - Nâng cao) Chƣơng 3: Thực nghiệm sư phạm KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 CHƢƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.1. Những nghiên cứu về việc phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của học sinh Vấn đề tổ chức quá trình dạy học có chú ý đến việc phát huy tính tích cực, sáng tạo của con người không phải là vấn đề mới trong lý luận và thực tiễn dạy học, nó đã có từ rất sớm cả ở Phương Tây, Phương Đông cũng như ở Việt Nam. Các tác giả đặt vấn đề nghiên cứu tổ chức quá trình dạy học phát huy tính tích cực nhận thức nói chung dưới nhiều góc độ và nghiên cứu ở nhiều bình diện khác nhau. Đặc biệt là những năm gần đây việc dạy học tích cực được đề cập đến khá rầm rộ dưới nhiều thuật ngữ khác nhau như: “dạy học lấy học sinh là trung tâm”, “dạy học hướng vào người học”, “dạy học tập trung vào người học”, “phương pháp dạy học tích cực”, “tư tưởng dạy học tích cực”…Vào khoảng đầu thế kỷ XX phong trào “nhà trường mới” xuất hiện ở nhiều nước. Trong phong trào này người ta chú ý khuyến khích học sinh tự tổ chức, sắp xếp kế hoạch, thời gian học tập theo khả năng của mình, tự mình học cho mình, ai học giỏi thì học nhanh, ai học yếu thì học chậm lại. Chủ chương để trẻ em hoàn toàn tự do, phát triển theo năng khiếu và khả năng của mình. Ở Việt Nam tư tưởng dạy học phát huy tính tích cực của người học cũng xuất hiện từ rất sớm và cũng nhanh chóng trở thành trào lưu rộng khắp do những đòi hỏi của sự phát triển kinh tế, xã hội cũng như các nhân tố bên trong quá trình dạy học đặt ra sự bức thiết phải phát triển lý luận dạy học nói chung và phương pháp dạy học nói riêng. Nhiều công trình nghiên cứu về dạy học phát huy tính tích cực của các tác giả như: Nguyễn Kỳ: Mô hình dạy học tích cực, lấy người học làm trung tâm [19]; Phương pháp giáo dục tích cực [20]. Phạm Viết Vƣợng: Bàn về phương pháp giáo dục tích cực [21]… đã đóng góp không nhỏ cả về lý luận lẫn thực tiễn vào đổi mới phương pháp dạy học “nhằm hình thành và phát triển những giá trị nhân cách tích cực, năng động, sáng tạo của học sinh”. Các công trình cũng đã vạch Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 ra các phương hướng nhằm phát huy cao độ tính tích cực, độc lập, sáng tạo của người học. Theo tác giả Thái Duy Tuyên: “Cần phát động phong trào cải tiến dạy học theo hướng phát triển tính tích cực, độc lập, sáng tạo của học sinh vì đó là phẩm chất nhân cách rất cơ bản mà ta muốn hình thành” [18]. Về tính tự lực nhận thức, không nhiều công trình nghiên cứu độc lập mà chủ yếu nghiên cứu cùng tính tích cực. Điển hình là tài liệu bồi dưỡng thường xuyên cho giáo viên THPT của Nguyễn Ngọc Bảo: “Phát triển tính tích cực, tính tự lực của học sinh trong quá trình dạy học”[15]. Trong công trình này, tác giả trình bày khái niệm tính tích cực, tính tự lực một cách độc lập và mối liên hệ giữa chúng. Đây là hai khái niệm độc lập, song khi trình bày về phương pháp phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức tác giả trình bày chung với nhau. Không có sự phân biệt rõ ràng giữa tính tích cực và tự lực để người đọc thấy được các cấp bậc phẩm chất của tư duy. Trên cơ sở lý luận đó một số luận văn Thạc sĩ đã nghiên cứu các phương pháp và các biện pháp cụ thể phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của học sinh ứng dụng trong dạy học một số kiến thức cụ thể, như: Vi Thị Thu (1999), “Một số biện pháp nhằm phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của học sinh THPT miền núi khi dạy phần Cơ học -Vật lí lớp 10” [25]; Dƣơng Nghĩa Bộ (2000) “Định hướng hành động học tập nhằm nâng cao tính tích cực, tự lực chiếm lĩnh tri thức vật lí cho học sinh PTTH miền núi” [28]; ….. 1.1.2. Những nghiên cứu về bài tập Vật lí Thực tế dạy học cho thấy sự cần thiết phải có những công trình khoa học nghiên cứu nghiêm túc về hoạt động dạy học đối với từng nội dung kiến thức cụ thể. Nói riêng về phương diện bài tập Vật lí, có thể có vấn đề đặt ra là: trong khuôn khổ thời gian qui định của chương trình đối với một chương nào đó thì số lượng bài tập Vật lí có thể sử dụng là bao nhiêu? Đó là những bài tập cụ thể nào? Hoạt động cụ thể xác định cho mỗi bài tập như thế nào để đạt hiệu quả mong muốn. Trong lĩnh vực nghiên cứu về các vấn đề của bài tập Vật lí, đã có rất nhiều công trình khoa học nghiên cứu vấn đề này. Các nghiên cứu đó đề cập tới nhiều mặt của bài tập Vật lí với những nội dung cơ bản như: lí luận dạy học về bài tập Vật lí; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 Phân loại và phương pháp giải các bài tập Vật lí, các nghiên cứu cụ thể về tiến trình dạy học bài tập Vật lí ở từng đơn vị kiến thức cụ thể… Đối với việc phân loại và giải các bài tập Vật lí không chỉ dừng lại ở các công trình nghiên cứu, hay các báo cáo khoa học, mà đã trở nên phổ biến trong hoạt động dạy học đó là các giáo trình, như bộ sách “Giải toán Vật lí - lớp 10, 11, 12” của tác giả Bùi Quang Hân (Chủ biên); cuốn “Bài tập Vật lí sơ cấp” của tác giả Vũ Thanh Khiết và Phạm Quý Tƣ;…Các tác giả đã thể hiện được cơ bản sự phân loại và đưa ra phương pháp giải chung, và phương pháp giải cụ thể cho từng phần, từng nội dung kiến thức, và từng bài tập. Vấn đề phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức của học sinh khi dạy học bài tập Vật lí cũng được nhiều tác giả quan tâm và nghiên cứu như những luận văn Thạc sĩ của các tác giả: Lục Thị Na [24]; Nguyễn Thị Mai Anh [26]; Lê Văn Đình [27]; ….. Bộ sách giáo khoa Vật lí nâng cao của chương trình THPT đã biên soạn xong, so với chương trình cơ bản và chương trình cải cách giáo dục, thì bộ sách này có thêm một phần kiến thức mới, đó là chương “Động lực học vật rắn”. Vì mới được biên soạn xong và đưa vào dạy chính thức ở THPT nên trong tổ chức hoạt động dạy học, nhiều giáo viên còn gặp nhiều khó khăn về phương pháp. Đặc biệt là trong tổ chức hoạt động giải bài tập của chương này thì vấn đề làm thế nào để học sinh tích cực và tự lực nắm vững kiến thức thì cần được nghiên cứu một cách nghiêm túc. Để bổ sung những phần mà các tác giả trên chưa đề cập nghiên cứu chúng tôi lựa chọn đề tài theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh khi dạy học bài t