ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
HUỲNH THỊ HIẾU
BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
CHƢƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI
TÍNH
Demo Version - Select.Pdf SDK
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THEO ĐỊNH HƢỚNG NGHIÊN CỨU
Thừa Thiên Huế, năm 2017
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
HUỲNH THỊ HIẾU
BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH
Demo Version - Select.Pdf SDK
Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60140111
Sư phäm Huế đã trực tiếp tham gia giâng däy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập.
Đặc biệt, cho tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn chån thành và såu sắc nhçt đến thæy giáo
TS. Huỳnh Trọng Dương - người đã tận tình hướng dẫn khoa học cho tôi trong quá trình
hình thành và hoàn chînh bài luận văn này.
Tôi xin chân thành câm ơn Ban giám hiệu và tập thể quý thæy cô giáo trường
THPT Nguyễn Dục và trường THPT Phan Châu Trinh đã nhiệt tình giúp đỡ và
täo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Demo Version - Select.Pdf SDK
Cuối cùng, tôi xin gửi lời câm ơn đến gia đình, bän bè, đã giúp đỡ và động viên tôi trong
suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Xin chân thành câm ơn!
Tác giâ
Huỳnh Thị Hiếu
iii
MỤC LỤC
TRANG PHỤ BÌA .................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ...............................................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ........................................................................................................................... 1
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................................. 5
DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................ 6
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 7
1. Lý do chọn đề tài ....................................................................................................7
2. Lịch sử vấn đề .........................................................................................................9
3. Mục tiêu của đề tài ................................................................................................11
1.1.4. Các giai đoạn giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập vật lí ...........17
1.2. Sử dụng máy vi tính hỗ trợ việc bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề cho
học sinh trong dạy học vật lí ..................................................................................18
1.2.1. Các trƣờng hợp sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lí ........................19
1.2.2. Sử dụng máy vi tính hỗ trợ cho việc bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề
cho học sinh trong dạy học vật lí ........................................................................21
1.3. Bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí .....23
1.3.1. Các yếu tố ảnh hƣởng đến việc bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề cho
học sinh trong dạy học vật lí ..............................................................................23
1.3.2. Hệ thống kỹ năng giải quyết vấn đề cần rèn luyện cho học sinh để bồi
dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học vật lí .................26
1.4. Các biện pháp bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy
học vật lí với sự hỗ trợ của máy vi tính .................................................................27
1.4.1. Các biện pháp bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy
học vật lí với sự hỗ trợ của máy vi tính .................................................................27
Demo
Version
- Select.Pdf
SDK
1.4.1.1. Biện
pháp
1: Tạo động
cơ, hứng thú
tăng cƣờng sự tham gia tích cực
của học sinh vào quá trình giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của máy vi tính. .....28
1.4.1.2. Biện pháp 2: Định hƣớng học sinh huy động tri thức, tiếp cận, nhận biết
các tình huống có vấn đề ....................................................................................30
1.4.1.3. Biện pháp 3: Định hƣớng học sinh phân tích thông tin, vấn đề và đề
xuất các giả thuyết, chiến lƣợc giải quyết vấn đề...............................................31
Select.Pdf
SDK
2.2. Quy trình
khaiVersion
thác và sử- dụng
máy vi tính
trong dạy học chƣơng “Cảm ứng
điện từ” Vật lí 11 trung học phổ thông .................................................................50
2.2.1. Quy trình khai thác và sử dụng ................................................................50
2.2.2. Xây dựng kho tƣ liệu ................................................................................51
2.2.3. Khai thác một số hình ảnh, video clip cụ thể hỗ trợ dạy thí nghiệm........53
2.3. Thiết kế một số giáo án chƣơng “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 trung học phổ
thông theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh với sự hỗ trợ
của máy vi tính .......................................................................................................55
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................................75
3.1. Mục đính và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ..........................................75
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm ........................................................75
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ........................................................75
3.2. Đối tƣợng và nội dung của thực nghiệm sƣ phạm ..........................................76
3.2.1. Đối tƣợng của thực nghiệm sƣ phạm .......................................................76
3
3.2.2. Nội dung của thực nghiệm sƣ phạm .........................................................76
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ...............................................................76
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm ............................................................................76
3.3.2. Quan sát giờ học .......................................................................................77
3.3.3. Tiến hành kiểm tra, thu thập số liệu và xử lí kết quả ...............................78
3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................78
GQVĐ
HS
Giải quyết vấn đề
Học sinh
MVT
Máy vi tính
PPDH
Phƣơng pháp dạy học
PTDH
Phƣơng tiện dạy học
QTDH
Qúa trình dạy học
SGK
Sách giáo khoa
THPT
Trung học phổ thông
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TNg .......................................81
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân loại theo học lực của HS........................................................82
SƠ ĐỒ
Demo
Version
- Select.Pdf
Sơ đồ 2.1: Cấu
trúc logic
nội dung
chƣơng Cảm SDK
ứng điện từ .........................................45
Sơ đồ 2.2: Biểu đạt logic của quá trình nhận thức khoa học chƣơng Cảm ứng điện từ ... 46
Sơ đồ 2.3. Quy trình khai thác, sử dụng MVT hỗ trợ quá trình dạy học ........................51
HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ quy trình DH theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho HS trong
DH Vật lí với sự hỗ trợ của MVT .....................................................................................35
Hình 2.1. Thí nghiệm trong việc hình thành định luật Len-xơ ........................................54
Hình 2.2. Đồ thị biểu diễn suất điện động cảm ứng trong trƣờng hợp hai cuộn dây khác
nhau về số vòng. .................................................................................................................55
ĐỒ THỊ
Đồ thị 3.1. Đồ thị phân phối tần suất.................................................................................81
Đồ thị 3.2. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích ...................................................................82
6
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Con ngƣời là nguồn lực của mọi nguồn lực. Vì vậy, nó đóng vai trò thiết yếu
Để kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, và
rèn luyện các thao tác tƣ duy cho HS trong quá trình dạy học đòi hỏi giáo viên phải
sử dụng các PTDH tích cực và tăng cƣờng sử dụng các phƣơng tiện hỗ trợ. Trong
đó, MVT là một phƣơng tiện đa năng có thể sử dụng ở hầu hết các khâu của QTDH.
Vật lí là môn học có tính khái quát cao, mang tính đặc thù riêng của khoa
học, vật lí chứa đựng nhiều tiềm năng để bồi dƣỡng và phát triển năng lực
GQVĐ, bởi thực chất của học vật lí là học cách phát hiện và giải quyết các VĐ
vật lí. Cụ thể, khi DH các khái niệm, các định lí, định luật hay giải bài tập vật
lí…, mỗi nhiệm vụ học tập đó có những đặc trƣng riêng góp phần quan trọng
trong việc bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho HS. Mặt khác, vật lí là môn khoa học
thực nghiệm, hầu hết kiến thức vật lí đều gắn với thực tế, nên việc ứng dụng
công nghệ thông tin nói chung và MVT nói riêng vào dạy học vật lí là một
hƣớng đi thích hợp và mang tính cấp thiết.
Những kiến thức trong chƣơng “Cảm ứng điện từ” là cơ sở của nhiều ứng
dụng trong đời sống cũng nhƣ trong ngành khoa học kĩ thuật điện. Đây là cơ sở tạo
ra những tình huống có vấn đề gần gũi với HS. Mặt khác, trong phần này có nhiều
Demo
Select.Pdf
SDK
quá trình, hiện
tƣợngVersion
vật lí khá- trừu
tƣợng, nếu
dạy chỉ dùng phấn bảng thì không
thể bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho HS có hiệu quả. Tuy nhiên, khi dạy học chƣơng
này nếu biết sử dụng PTDH, đặc biệt là MVT thì sẽ trực quan hóa đƣợc các hiện
tƣợng vật lí, giúp cho HS cảm thấy hứng thú hơn trong học tập, đồng thời phát huy
Demo
nghiên cứu mới
của Version
nghiên cứu- Select.Pdf
Giáo dục vật SDK
lí. Và từ đây bắt đầu có nhiều tác giả
quan tâm nghiên cứu đến vấn đề bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho HS trong DH vật lí
nhƣ Thomas M. Foster, (2000). “The development of students' problem-solving
skills from instruction emphasizing qualitative problem-solving” university of
Minnesota [30]. Ngoài ra, còn có nhiều tác giả khác cũng quan tâm nghiên cứu đến
vấn đề này nhƣ Larkin, Hambrick, D. Z., & Engle,…
Ở Việt Nam, quan điểm dạy học theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực đã đƣợc Bộ
Giáo dục triển khai vào đầu năm học 2013-2014 ở gần 2.000 trƣờng tiểu học và ở các
cấp học phổ thông, coi đây là nhiệm vụ trọng tâm từ năm học 2013 – 2014 đến nay.
Nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả nhƣ Lê Công Triêm, Trần Huy
Hoàng, Huỳnh Trọng Dƣơng, Trần Văn Thạnh, Nguyễn Đình Cƣơng, Hồ Hữu
Túy... đã cho thấy vai trò quan trọng của thí nghiệm vật lí và các PTDH hiện đại
vào trong QTDH: từ truyền thụ kiến thức; phát triển tƣ duy; rèn luyện kỹ năng, kỹ
xảo thực hành; ôn tập, củng cố; kiểm tra đánh giá tới việc rèn luyện những phẩm
9
chất của ngƣời lao động mới góp phần phát triển toàn diện HS. Ví dụ nhƣ một số đề
tài nghiên cứu khoa học, bài báo của một số tác giả:
Bài báo của tác giả Lê Công Triêm: “Sử dụng thí nghiệm ảo và thí nghiệm mô
phỏng trong dạy học Vật lí” đăng trên Tạp chí Khoa học và Giáo dục, số 1, năm 2007,
Trường Đại học sư phạm - Đại học Huế.
Lê Công Triêm, Phan Gia Anh Vũ: “Ứng dụng máy vi tính trong dạy học Vật lí ở
DH GQVĐ và vai trò của công nghệ thông tin, PTDH hiện đại vào QTDH [9]; “Bồi
dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh trong dạy học phần Dòng điện trong
các môi trường Vật lí 11 với sự hỗ trợ của thí nghiệm” tác giả Trần Thị Hải (2016) đã
xây dựng đƣợc cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dƣỡng năng lực GQVĐ. Qua đó,
10
cũng có mặt hạn chế, tác giả chƣa đề xuất đƣợc quy trình tổ chức dạy học theo hƣớng
bồi dƣỡng năng lực GQVĐ với sự hỗ trợ của thí nghiệm [12].
Tuy nhiên, do xuất phát từ các mục tiêu nghiên cứu khác nhau nên chƣa có công
trình nào nghiên cứu về vấn đề sử dụng MVT để bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho HS
trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT . Trong phạm vi đề tài của
mình, chúng tôi sẽ kế thừa những kết quả của các công trình nghiên cứu trƣớc đây,
đồng thời sẽ nghiên cứu việc “Bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho học sinh trong dạy học
chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT với sự hỗ trợ của máy vi tính”.
3. Mục tiêu của đề tài
Đề xuất các biện pháp bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho học sinh với sự hỗ trợ
của MVT và vận dụng đƣợc các biện pháp đề xuất vào việc thiết kế một số bài dạy
học cụ thể trong chƣơng “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất đƣợc các biện pháp bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho HS với sự hỗ
trợ của MVT và vận dụng các biện pháp đó vào dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ”
Vật lí 11 THPT thì sẽ góp phần nâng cao năng lực GQVĐ của HS qua đó chất
lƣợng dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông đƣợc nâng lên.
Demo Version - Select.Pdf SDK
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu khả năng tổ chức DH theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực GQVĐ
trong DH chƣơng “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT với sự hỗ trợ của MVT.
- Dự giờ, quan sát việc dạy của GV và việc học của HS trong quá trình TNSP.
Version
- Select.Pdf SDK
8.3. PhƣơngDemo
pháp thực
nghiệm
Thực hiện các bài dạy đã thiết kế trong các lớp TNg, so sánh với các lớp ĐC
để rút ra những cần thiết, chỉnh lý, thiết kế, đề xuất hƣớng áp dụng vào thực tiễn,
mở rộng kết quả nghiên cứu.
8.4. Phƣơng pháp thống kê toán học
Sử dụng phƣơng pháp thống kê toán học để trình bày kết quả TNSP và
kiểm định giả thuyết thống kê về sự khác biệt trong kết quả học tập của hai nhóm
lớp ĐC và lớp TNg
9. Đóng góp của đề tài
Về mặt lý luận
- Xây dựng đƣợc một số biện pháp bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho HS trong
DH vật lí ở trƣờng THPT;
- Đề xuất đƣợc quy trình DH theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực GQVĐ cho HS
trong DH vật lí.
12
Về mặt thực tiễn
- Đánh giá đƣợc thực trạng về năng lực GQVĐ của HS hiện nay trong học tập
vật lí;
- Thiết kế đƣợc một số bài DH chƣơng “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT