BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MIH
…………………….
TRẦN TRỊNH MINH HÒA
TỔ CHỨC HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ
THEO NHÓM TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
LỚP 10 BAN NÂNG CAO
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MIH
…………………….
TRẦN TRỊNH MINH HÒA
TỔ CHỨC HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ
THEO NHÓM TRONG DẠY HỌC
CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
LỚP 10 BAN NÂNG CAO
Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học Vật Lí
Mã số: 60 14 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Người hướng dẫn:
Các thầy cô giáo ở trường THPT Nguyễn Hữu Cầu cùng các em học sinh đã
giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực nghiệm sư phạm.
Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã luôn ủng hộ, động viên,
giúp đỡ để tác giả có thể hoàn thành tốt luận văn.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 3 năm 2013
Tác giả
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................ 3
LỜI CẢM ƠN .................................................................................. 4
MỤC LỤC ........................................................................................ 5
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................. 8
MỞ ĐẦU ........................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
........................................................................................................... 4
1.1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU:..................................... 4
1.1.1 Những nghiên cứu về hoạt động nhóm trên thế giới: ...........................4
1.1.2 Một số bài viết về dạy học hợp tác theo nhóm ở nước ta: .....................6
1.1.3 Một số luận văn, khóa luận về hoạt động nhóm trong dạy học vật lý: ..7
1.2. BÀI TẬP VẬT LÍ:................................................................................ 9
1.2.1 Khái niệm bài tập Vật Lí: .........................................................................9
1.2.2 Vai trò của bài tập vật lí: ..........................................................................9
1.2.3. Phân loại bài tập vật lí: .........................................................................11
1.2.4. Các yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lí: .............................12
1.2.5. Các bước chung khi giải bài tập vật lí: ................................................14
1.2.6 Các phương pháp dạy học được sử dụng trong tiết bài tập: ...............16
nhóm theo cấu trúc STAD) .............................................................................55
2.2.4 Giáo án bài tập bài Cơ năng (Tổ chức dạy học theo cấu trúc Jigsaw 2)
..........................................................................................................................65
2.2.5 Giáo án tiết ôn tập: (Tổ chức theo mô hình trò chơi) ...........................73
CHƯƠNG 3: TỔ CHỨC THỰC NGHIỆM ............................... 82
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm: ......................... 82
3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm: ....................................................82
3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm: ...................................................82
3.2. Đối tượng thực nghiệm: ..................................................................... 82
3.3. Kế hoạch thực nghiệm: ...................................................................... 83
3.4. Tổ chức thực nghiệm: ........................................................................ 83
3.4.1. Cách thành lập nhóm:...........................................................................83
3.4.2. Xây dựng nội dung bài tập chung cho nhóm thực nghiệm và nhóm
đối chứng: ........................................................................................................84
3.4.3. Hoạt động của GV và HS trong phương pháp học tập nhóm:............84
3.5. Đánh giá kết quả học tập:.................................................................. 86
3.6. Kết quả thực nghiệm: ........................................................................ 86
3.6.1. BÀI CÔNG – CÔNG SUẤT: .................................................................86
3.6.2. BÀI ĐỘNG NĂNG: ...............................................................................91
3.6.3. BÀI CƠ NĂNG: .....................................................................................95
3.6.4. TIẾT ÔN TẬP: ......................................................................................99
3.7. Xử lí kết quả học tập: ...................................................................... 104
3.7.1. Kết quả hoạt động theo nhóm:............................................................104
3.7.2. Kết quả các bài kiểm tra:.....................................................................107
làm việc trong xã hội thông tin: giao tiếp, ngôn ngữ, hợp tác, quản lí, tổ chức…
Bản thân vật lí học là một môn khoa học được dạy trong chương trình phổ
thông. Vì vậy việc dạy vật lí phải giúp cho người học đạt được những mục tiêu
đó. Trong giai đoạn xây dựng kiến thức người học đã tự trang bị cho mình một
số hiểu biết nhất định về môn học dưới sự hướng dẫn của thầy và dựa vào
những hiểu biết, những kiến thức đó giúp người học giải thích được một số hiện
tượng vật lí trong tự nhiên cũng như giải quyết một số vấn đề do thực tiễn đặt ra
để họ có thể làm chủ cuộc sống của mình từ đó tư duy của người học cũng được
phát triển và việc dạy phải hướng người học phát triển tư duy bậc cao.
Trong quá trình dạy, người thầy phải kết hợp các phương pháp dạy học, các hình
thức tổ chức, các phương tiện dạy học hợp lí sao cho phù hợp với đối tượng học
sinh, với nội dung kiến thức sẽ dạy nhằm đạt được những mục tiêu trên. Có
nhiều phương tiện dạy học giúp học sinh phát triển tư duy trong đó bài tập là
một phương tiện đắc lực giúp học sinh mở rộng hiểu biết cũng như phát triển tư
duy và một thực tế cho thấy ở Việt Nam các kì thi mang tính chất quốc gia như
kì thi đại học, cao đẳng chủ yếu dựa trên bài tập để đánh giá kết quả học tập của
học sinh.
Do đó, bài tập có vai trò quan trọng của quá trình dạy học. Có thể nói quá
trình học tập là quá trình giải một hệ thống bài tập đa dạng. Vấn đề đặt ra là làm
sao cho tiết dạy bài tập có hiệu quả? Để trả lời câu hỏi này ta phải biết cách lựa
1
chọn bài tập vật lí như thế nào? Phải sử dụng các kỹ thuật nào giúp học sinh giải
được bài tập và các hình thức tổ chức lớp học như thế nào giúp việc dạy và học
đạt hiệu quả cao. Theo thời gian ta nhận thấy rằng bài tập ngày càng nhiều hơn
và phức tạp hơn để giải quyết chúng nếu người học chỉ làm một mình thì có thể
phải tốn nhiều thời gian, công sức hơn có khi người học không tự mình giải
quyết được hơn thế nữa số tiết bài tập ở trường phổ thông lại ít. Trong trường
5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
* Nghiên cứu lý luận
- Tham khảo các tài liệu về phát triển tư duy, sáng tạo, lý luận dạy học.
- Bài tập vật lí và vai trò của bài tập vật lí trong dạy học.
- Mô hình dạy học theo nhóm và mô hình giải bài tập Vật Lí theo nhóm.
- Xây dựng rubric đánh giá kết quả học tập của học sinh.
* Nghiên cứu thực tiễn
- Tìm hiểu thực trạng việc dạy và học bài tập Vật Lí ở một số trường
THPT áp dụng cụ thể cho chương “Các định luật bảo toàn” trong chương trình
Vật Lí 10 nâng cao.
* Thực nghiệm
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra.
6. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI:
Thiết kế hệ thống bài tập, bài ôn tập chương các định luật bảo toàn vật lí lớp 10 NC có
vận dụng phương pháp dạy học hợp tác theo nhóm.
Cụ thể hóa các bước của quy trình tổ chức một tiết dạy bài tập từ đó rút ra một số bài học
kinh nghiệm nâng cao dạy học bài tập có vận dụng phương pháp dạy học theo nhóm.
7.
CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu, mục lục, danh mục tài liệu tham khảo, phần chính của
luận văn trình bày gồm 3 chương.
3
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU:
1.1.1 Những nghiên cứu về hoạt động nhóm trên thế giới:
Trong thời đại ngày nay nhu cầu làm việc theo nhóm là cần thiết hơn bao giờ
học xã hội Kurt Lewin (Đức – Mỹ). Bài báo “Cooperative learning: An overview
from Psychological and cultural perspective” của tài liệu hội thảo “ Về đào tạo giáo
viên và phương pháp dạy học hiện đại”, viện nghiên cứu sư phạm Hà Nội (2007) đã
viết : Kurt Lewin – nhà khoa học được coi là cha đẻ của tâm lí học xã hội. Ông là
người có ảnh hưởng chính đến sự hình thành và phát triển của trào lưu “Tương tác
nhóm” vào đầu những năm 1940. Ông đề ra “” thuyết phụ thuộc lẫn nhau trong xã
hội” hay còn gọi là “thuyết tương tác xã hội” dựa trên cơ sở của Kurt Koffka.
Sau đó, Morton Deutsch tiếp tục xây dựng và mở rộng lí luận về sự phụ thuộc
lẫn nhau trong xã hội nhằm hoàn thiện lý thuyết hoạt động nhóm, ông xây dựng lý
thuyết về hợp tác và cạnh tranh. Lý thuyết của Morton Deutsch được mở rộng và áp
dụng cho giáo dục, đặc biệt là các vận dụng của chính tác giả tại trường đại học
Minnesota.
Ngoài ra còn có một số nhà tâm lý và giáo dục học như: Aronson, hai anh em
nhà Johnson. Đặc biệt là Elliot Aronson với mô hình lớp học Jigsaw được sử dụng
đầu tiên ở Austin Texas vào năm 1971. Jigsaw dựa trên nhu cầu thiết yếu lúc bấy
giờ: giảm sự xung đột sắc tộc giữa các học sinh khác màu da và loại bỏ cạnh tranh
cá nhân trong lớp học, mô hình này yêu cầu học sinh phải biết chia sẻ kiến thức,
kinh nghiệm với nhau để cả nhóm học tập đạt kết quả tốt nhất. Jigsaw đã đánh dấu
một bước ngoặc quan trọng trong việc hoàn thiện các hình thức tổ chức hoạt động
hợp tác theo nhóm trong dạy học. Năm 1989, hai anh em nhà Johnson đã khảo sát
và nghiên cứu 193 trường hợp và nhận thấy: học hợp tác theo nhóm thì học sinh học
hỏi được nhiều hơn so với cách học truyền thống. Robert Slavin, Kagan, Sholno,
Sharan cũng chứng minh được tính hiệu quả của phương pháp dạy học theo hướng
tạo cơ hội cho học sinh hợp tác trong việc hình thành các kĩ năng xã hội, phát triển
tư duy nhận thức và khả năng hòa nhập với thế giới xung quanh.
5
Vào năm 1996, lần đầu tiên phương pháp dạy học chính thức được áp dụng
Như vậy phương pháp dạy học hợp tác theo nhóm được hình thành và phát triển
qua nhiều giai đoạn bởi nhiều nhà nghiên cứu giáo dục và tâm lí học, nhưng nhìn
chung đều được xây dựng trên cơ sở của ba quan điểm: quan điểm phát triển nhận
thức, quan điểm về hành vi, sự phụ thuộc lẫn nhau trong xã hội.
Qua việc tìm hiểu cơ sở lí luận của hình thức dạy học bằng hoạt động nhóm,
quá trình hình thành và phát triển của tư tưởng dạy học hợp tác theo nhóm chúng ta
có thể nhận rõ tính hiệu quả và tính khả thi cao khi áp dụng hình thức dạy học này
vào trong giáo dục ở một số nước trên thế giới cũng như giáo dục ở Việt Nam với
mọi cấp học.
1.1.2 Một số bài viết về dạy học hợp tác theo nhóm ở nước ta:
Trong những năm gần đây có nhiều bài viết nghiên cứu về lĩnh vực này ở nước
ta, có thể kể đến:
6
-
“Mô hình phương pháp dạy học theo nhóm nhỏ” và “Nhóm nhỏ và việc tổ
chức cho học sinh theo các nhóm nhỏ” cùng của tác giả Trần Duy Hưng (tạp
chí giáo dục, số 4/2000 và số 7/ 1999).
-
“Phương pháp học tập nhóm” của tác giả Trần Thị Thu Mai (tạp chí nghiên
cứu giáo dục số 12/2000).
-
Luận văn đề cập đến: cách phân loại nhóm học tập và cách chia nhóm, vai
trò của giáo viên và học sinh trong việc tổ chức hoạt động nhóm, các bước tổ
chức nhóm. Đồng thời luận văn cũng trình bày một số kinh nghiệm khi tổ
7
chức dạy học thông qua hoạt động nhóm, cách hướng dẫn học sinh hoạt động
theo nhóm.
-
Nhận xét: luận văn trình bày khá đầy đủ các bước chia nhóm cũng như các
bước tổ chức hoạt động nhóm, đây là việc làm quan trọng mà giáo viên cần
phải chuẩn bị kĩ giúp cho việc hoạt động nhóm đạt kết quả tốt. Nội dung bài
học là các chủ đề tự chọn nên hoạt động tổ chức nhóm chủ yếu là cho học
sinh tìm hiểu thông tin trao đổi, chọn lọc các thông tin cần thiết cho bài học
rồi thuyết trình qua đây giúp cho học sinh tìm hiểu sâu hơn về kiến thức
được học đồng thời thấy được các ứng dụng của vật lý trong đời sống từ đó
tạo hứng thú cho người học. Tuy nhiên các chủ đề được tổ chức theo một
hình thức là tìm thông tin, trao đổi trong nhóm sau đó là thuyết trình được
lặp đi lặp lại dễ gây ra sự nhàm chán cho học sinh.
Luận văn thạc sĩ giáo dục học: “TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP
CỦA HỌC SINH THÔNG QUA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC NHÓM VỚI
CÁC NỘI DUNG VẬN DỤNG THỰC TẾ - ỨNG DỤNG VÀO CHƯƠNG
TĨNH HỌC VẬT RẮN” SGK VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO của học viên
Ngyễn Thị Mỹ Linh.
-
Nhận xét: Luận văn chưa trình bày cách chia nhóm, phần thực nghiệm cũng
chưa chỉ cách hướng dẫn như thế nào để học sinh thông qua hoạt động nhóm
trả lời được các câu hỏi trong phiếu học tập.
1.2. BÀI TẬP VẬT LÍ:
1.2.1 Khái niệm bài tập Vật Lí:
Theo X.E. Camenetxki và V.P Ôrêkhốp “trong thực tế dạy học, bài tập vật lí
được hiểu là một vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi
những suy luận lôgíc, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật
và các phương pháp vật lí…”.
Theo Đỗ Hương Trà thì “bài tập vật lí là những bài luyện tập được lựa chọn
một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình
thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của HS và rèn luyện kĩ năng vận
dụng kiến thức của HS vào thực tiễn”
.
1.2.2 Vai trò của bài tập vật lí:
-
Thông qua dạy học về bài tập vật lí, người học có thể nắm vững một cách
chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng
vật lí, biết cách phân tích chúng và ứng dụng vào các vấn đề thực tiễn, làm
cho kiến thức trở thành vốn riêng của người học.
9
-
Bài tập vật lí có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Các bài
tập vật lí có thể đề cập đến các lĩnh vực khác nhau trong cuộc sống: khoa học
kĩ thuật, thông tin liên lạc, giao thông vận tải, sản xuất công nghiệp… Các
bài tập này là các phương tiện thuận lợi để HS liên hệ lí thuyết với thực
hành, học tập với đời sống, vận dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất
và cuộc sống.
10
Tuy nhiên giải bài tập vật lí không phải là công việc đơn giản, nó đòi hỏi HS
phải làm việc tích cực, sự vận dụng tổng hợp những kiến thức, kinh nghiệm
đã có để tìm lời giải nêu ra trong bài tập và kết quả rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo
của HS phụ thuộc rất nhiều vào việc có hay không có một hệ thống bài tập
được lựa chọn và sắp xếp phù hợp với mục đích dạy học, với yêu cầu rèn
luyện kĩ năng, kĩ xảo và đặc biệt là phù hợp với trình độ nhận thức của HS
.
1.2.3. Phân loại bài tập vật lí:
Có nhiều cách phân loại bài tập, có thể hình dung hệ thống bài tập được
phân loại theo các dạng sau:
1.2.3.1 Phân loại theo nội dung:
Cách phân loại hay gặp là dựa trên các đề tài như bài tập cơ học, bài tập
nhiệt học, bài tập điện học, bài tập quang học…trong bài tập cơ học lại có thể
phân thành: bài tập động học, động lực học, tĩnh học,…
Ngoài ra, loại bài tập theo nội dung này còn phân theo trình độ: Bài tập
vật lí lớp 6, Bài tập vật lí lớp 12,…
1.2.3.2 Phân loại theo độ khó:
hóa kiến thức; bài tập về nhà; bài tập kiểm tra.
1.2.4. Các yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lí:
a. Tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống bài tập vật lí:
Hệ thống bài tập phải đảm bảo các tiêu chuẩn sau:
-
Thông qua việc giải bài tập vật lí, những kiến thức cơ bản đã được xác định
thông qua mục tiêu dạy học được củng cố, ôn tập, hệ thống hóa và khắc sâu
thêm.
-
Tính tuần tự tiến lên từ đơn giản đến phức tạp của các mối quan hệ giữa các
đại lượng và các khái niệm đặc trưng cho quá trình hoặc hiện tượng phải
được mô tả trong hệ thống bài tập. Đặc biệt cần có những bài tập mà việc tìm
ra mối quan hệ vật lí đòi hỏi phải có sự sáng tạo, độc đáo và giải quyết được
những sai lầm của HS.
12
-
Mỗi bài tập phải đóng góp phần nào đó vào việc hoàn thiện kiến thức cho
HS. Mỗi bài tập phải đem lại cho HS một điều mới mẻ nhất định, một khó
khăn vừa sức.
-
Hệ thống bài tập vật lí phải đa dạng về thể loại và mức độ.
13
.
1.2.5. Các bước chung khi giải bài tập vật lí:
Phương pháp giải bài tập vật lí phụ thuộc vào nhiều điều kiện: vào nội
dung bài tập, vào trình độ HS, vào mục đích do giáo viên đặt ra,… Tuy
nhiên, trong dạy học về bài tập vật lí, tiến trình hướng dẫn HS giải một bài
tập vật lí nói chung, đều phải trải qua các bước sau:
Bước 1: Đọc đề bài. Tìm hiểu đề bài
Việc đọc kĩ đề bài giúp hiểu rõ vấn đề của bài tập và nhận dạng được
dạng bài tập. Giáo viên yêu cầu HS tóm tắt đề bài (ghi những đại lượng đã
cho cả kí hiệu, trị số và đơn vị, đổi đơn vị về cùng hệ đơn vị thống nhất
thường là hệ đơn vị SI; xác định những đại lượng cần tính.
Sau đó HS phải tiến hành vẽ hình một cách chính xác, rõ ràng và đầy đủ.
Nếu bài tập vật lí không có sẵn hình vẽ thì nếu cần thiết phải căn cứ vào đầu
bài để tự vẽ lấy hình, trên hình vẽ ghi các kí hiệu cần thiết. Bằng hình vẽ, HS
có thể phân tích giả thuyết của bài tập.
Mức độ hiểu bài tập vật lí của HS được thể hiện qua việc mô tả lại bằng
lời hiện tượng nêu trong bài tập và qua việc vẽ hình minh họa.
Như vậy, giai đoạn tìm hiểu đầu bài bao gồm:
-
Xác định ý nghĩa của các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn số phải tìm, đâu là
dữ kiện đã cho.
-
và cái phải tìm bằng cách thay các đại lượng bằng trị số của chúng để tính ra
kết quả bằng số. Trước khi thay số HS cần nhớ đổi đơn vị của các đại lượng
cần tính về cùng một hệ đơn vị ( thường là hệ đơn vị SI ).
Bước 4: Nhận xét kết quả
Đây là bước cuối cùng để hoàn thiện việc giải bài tập, nó giúp người học
có thể phát hiện những sai sót mắc phải khi giải. Sau khi đã tìm được kết
quả, giáo viên cần rèn cho HS thói quen rút ra một số nhận xét về:
- Phương pháp giải.
- Gía trị thực tế của kết quả: Khi có được đáp số, cần phải đánh giá sự
phù hợp với thực tế của nó. Có trường hợp ta tìm được những trị số
không phù hợp với thực tế, chẳng hạn như vận tốc chuyển động của
một vật v = 350000 km/s ( lớn hơn vận tốc ánh sáng trong chân không
), gia tốc trọng trường g = 12,6 m/s2, tầm bay xa của một hòn đá do
người ném không thể cỡ 1000 m, …
- Khả năng mở rộng bài tập: Ví dụ, khi khảo sát chuyển động của một
vật được ném tạo thành một góc với phương ngang, các đại lượng đã
15
cho là vận tốc ban đầu v 0 và góc ném α, gia tốc g đã biết. Đối với độ
cao cực đại h và tầm xa l ta xác định được:
Khi
ta được
.
, l = 0, kết quả này trùng với kết quả độ cao
-
Xác định cách lập luận, dẫn chứng minh họa mang tính điển hình.
-
Chọn lựa các bài tập điển hình có tính khái quát cao.
1.2.6.2 Phương pháp đàm thoại tìm tòi:
Tác dụng:
-
Thuận lợi cho hoạt động củng cố, hệ thống hóa, vận dụng kiến thức và rèn
luyện kĩ năng cho học sinh.
-
Giáo viên xác định được kiến thức, mức độ nhận thức, sự hiểu biết, khả năng
vận dụng kiến thức của học sinh thông qua hoạt động đối thoại.
Giáo viên cần chuẩn bị:
16
-
Hệ thống các bài tập từ dễ đến khó.
-
logic chặt chẽ.
Hệ thống bài tập có thể được thiết kế, lựa chọn thêm cho phù hợp với đối
tượng HS và yêu cầu rèn luyện kĩ năng ngoài những bài tập có trong sách giáo
khoa.
17
Copyright: Tài liệu đại học ©