Đề tài Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp trong dạy học một số kiến thức về chất khí - cơ sở của nhiệt động lực học

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ..……..*&*………. LÊ THỊ BẠCH PHỐI HỢP CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC NHĂM TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THPT MIỀN NÚI KHI DẠY CHƢƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƢỜNG” (VẬT LÝ 11 – CƠ BẢN) Chuyên ngành: Lí luận và PPGD 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 năm 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Nguyễn Văn Khải, người thầy đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tác giả trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn các trường THPT Bộc Bố, Ba Bể, Nà Phặc của Tỉnh Bắc Kạn đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả T/NSP và hoàn thành luận văn. Xin chân thành cảm ơn trường Đại học sư phạm - Đại học Thái Nguyên; Khoa Vật lí và Khoa Sau Đại học trường Đại học sư phạm Thái nguyên đã tạo điều kiện tốt nhất cho tác giả hoàn thành luận văn này. Tác giả cũng bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các Thầy, Cô thuộc tổ bộ môn PP khoa Vật lí trường Đại học sư phạm Thái Nguyên. Cuối cùng, tác giả bày tỏ lòng biết ơn tới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô cộng tác T/NSP, anh chị em đồng nghiệp và những người thân trong gia đình đã động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tác giả hoàn thành luận văn này. Tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến mọi người. Luận văn này được hoàn thành tại Bộ môn phương pháp, Khoa Vật lí, Trường Đại học sư phạm Thái Nguyên. Tác giả luận văn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên DANH MỤC CÁC TƢ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 1. DH : Dạy học 2. ĐC : Đối chứng 3. CĐ : Chuyển động 4. GV : Giáo viên 5. HS : Học sinh 6. PT : Phổ thông 7. HĐNT : Hoạt động nhận thức 8. PPDH : Phương pháp dạy học 9. PTDH : Phương tiện dạy học 10. KL : Kim loại; dd: Dung dịch 11. LTKT : Lý thuyết kiến tạo. 12. SGK,SBT : Sách giáo khoa, sách bài tập 13. STK, SGV : Sách tham khảo, Sách giáo viên 14. THPT : Trung học phổ thông. 15. TN : Thí nghiệm 16. T/NSP : Thực nghiệm sư phạm 17. TTC : Tính tích cực 18. TTCNT : Tính tích cực nhận thức 19. KT : Kiểm tra Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên MỤC LỤC Lời cảm ơn Trang Danh mục các từ viết tắt Mục lục Mở đầu ........................................................................................................... 1 Chƣơng 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học để tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh ................................................................................................... 5 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu .............................................................. 5 1.2. Hoạt động nhận thức và vấn đề tích cực hoá hoạt động nhận thức ............ 7 1.2.1. Hoạt động nhận thức.............................................................................. 7 1.2.2. Tích cực hoá hoạt động nhận thức và các biểu hiện của tính tích cực nhận thức .................................................................................................. 9 1.2.3. Tính tích cực với vấn đề chất lượng học tập ........................................ 12 1.2.4. Các biện pháp phát huy hoạt động nhận thức của học sinh .................. 13 1.3 Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học để tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh .................................................................. 16 1.3.1.Các phương pháp dạy học tích cực ....................................................... 16 1.3.2. Các phương pháp dạy học có khả năng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh .................................................................................. 19 1.3.2.1. Phương pháp thế nào được coi là phương pháp dạy học tích cực ................19 1.3.2.2. Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề ............................................ 23 1.3.2.3. Phương pháp mô hình trong dạy học Vật lí ...................................... 26 1.3.2.4. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí ................................ 29 1.3.2.5. Phương pháp làm việc độc lập của học sinh ...................................... 31 1.3.2.6. Tổ chức dạy học theo quan điểm kiến tạo ......................................... 33 1.3.3. Các phương tiện dạy học hiện nay ....................................................... 36 1.3.4. Vấn đề lựa chọn và phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học ............. 40 1.3.4.1. Phân tích ưu nhược điểm của các phương pháp ................................ 41 1.3.4.2. Cơ sở lựa chọn các phương pháp ...................................................... 42 1.3.4.3. Quy trình lựa chọn và phối hợp các phương pháp dạy học ............... 44 1.4. Tìm hiểu thực trạng vận dụng các phương pháp và phương tiện dạy học trong các trường THPT miền núi khi dạy một số kiến thức “Dòng điện trong các môi trường” ............................................................................ 46 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1.4.1. Mục đích điều tra ................................................................................. 46 1.4.2. Phương pháp và nội dung điều tra ....................................................... 46 1.4.3. Kết quả điều tra ................................................................................... 47 1.4.3.1. Những khó khăn của giáo viên và học sinh ....................................... 52 1.4.3.2. Những hiểu biết quan niệm sai mà học sinh gặp phải khi học một số kiến thức về “ Dòng điện trong các môi trường” ....................................... 53 1.4.3.3. Nguyên nhân dẫn đến các quan niệm sai hoặc chưa đầy đủ .............. 56 1.4.3.4. Hướng khắc phục khó khăn trong việc dạy học Vật lí và kiến nghị ................... 57 Kết luận chƣơng 1 ....................................................................................... 59 Chƣơng 2: Xây dựng tiến trình dạy học một số bài chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”( Vật lí 11-cơ bản) theo hƣớng phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học để tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh ............................................................................................... 60 2.1. Cấu trúc, vai trò và các mục tiêu dạy học của chương “Dòng điện trong các môi trường” ................................................................................... 60 2.1.1. Cấu trúc của chương “Dòng điện trong các môi trường” ..................... 60 2.1.2. Vai trò, vị trí của chương “Dòng điện trong các môi trường” .................... 60 2.1.3. Kiến thức, kĩ năng và thái độ cần đạt được của chương “Dòng điện trong các môi trường” ................................................................................... 61 2.2. Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học, xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức về chương “Dòng điện trong các môi trường” .......................................................................................................... 63 2.2.1. Định hướng chung của xây dựng tiến trình dạy học một số bài cụ thể theo hướng nghiên cứu của đề tài ............................................................ 63 2.2.2. Thiết kế tiến trình dạy học bài 1 “Dòng điện trong kim loại” ..................... 66 2.2.3. Thiết kế tiến trình dạy học bài 2 “Dòng điện trong chất điện phân” ........... 78 2.2.4. Thiết kế tiến trình dạy học bài 3 “Dòng điện trong chất khí” .................... 92 Kết luận chƣơng 2 .................................................................................... 105 Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm ........................................................... 106 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................ 106 3.1.1. Mục đích .......................................................................................... 106 3.1.2. Nhiệm vụ .......................................................................................... 106 3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm ............................... 106 3.2.1. Đối tượng ......................................................................................... 106 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3.2.2. Phương pháp..................................................................................... 106 3.3. Khống chế các tác động ảnh hưởng đến kết quả thực nghiệm sư phạm ....... 107 3.4. Chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm ..................................................... 108 3.4.1. Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ........................................... 108 3.4.2. Các bài thực nghiệm sư phạm ........................................................... 108 3.5. Giáo viên cộng tác thực nghiệm sư phạm ............................................ 109 3.6. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .......................... 109 3.6.1. Căn cứ để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ............................ 109 3.6.2. Đánh giá, xếp loại ............................................................................. 110 3.7. Tiến hành thực nghiệm sư phạm .......................................................... 111 3.7.1. Lịch giảng dạy thực nghiệm sư phạm ............................................... 111 3.7.2. Diễn biến thực nghiệm sư phạm ....................................................... 112 3.7.3. Kết quả và sử lí kết quả thực nghiệm sư phạm .................................. 121 3.7.3.1. Yêu cầu chung và xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm ................... 121 3.7.3.2. Phân tích và xử lí các kết quả định tính của thực nghiệm sư phạm ............. 123 3.7.3.3. Phân tích và xử lí kết quả định lượng của thực nghiệm sư phạm .............. 124 3.8. Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm ............................................ 136 Kết luận chƣơng 3 .................................................................................... 138 Kết luận chung ......................................................................................... 139 Tài liệu tham khảo ................................................................................... 141 Phụ lục 1 .................................................................................................... 144 Phụ lục 2 .................................................................................................... 145 Phụ lục 3 .................................................................................................... 147 Phụ lục 4 .................................................................................................... 148 Phụ lục 5 .................................................................................................... 150 Phụ lục 6 .................................................................................................... 151 Phụ lục 7 .................................................................................................... 152 Phụ lục 8 .................................................................................................... 153 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 MỞ ĐẦU I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Dạy học là hoạt động đặc trưng chủ yếu ở nhà trường phổ thông đã có từ lâu, song chủ yếu dạy học (DH) theo lối truyền thụ kiến thức một chiều, nhồi nhét kiến thức cho học sinh. Người dạy chỉ chú trọng giảng giải minh hoạ thông báo kiến thức một cách định sẵn, còn học sinh cứ việc nghe, tiếp thu, ghi nhớ nhắc lại một cách thụ động. Cách dạy học này không phát huy được tính tự giác, chủ động, tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh. Vì thế không đáp ứng được mục tiêu giáo dục trong giai đoạn hiện nay, bởi lẽ ngành giáo dục phải đổi mới đồng bộ cả mục đích, nội dung, phương pháp (PP) và phương tiện dạy học (PTDH). Hiện nay sách giáo khoa (SGK) đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo biên soạn theo hướng dạy học tích cực: Dạy học lấy học sinh làm trung tâm, còn giáo viên (GV) đóng vai trò tổ chức, định hướng cho học sinh (HS) hoạt động nhận thức (HĐNT). Trong quá trình DH thì PTDH đóng vai trò hết sức quan trọng, góp phần hình thành kiến thức mới, làm rõ các sự vật, hiện tượng Vật lý, làm tăng thêm hứng thú trong quá trình HĐNT cho HS. Hiện nay ngoài các PTDH truyền thống còn các phương tiện hiện đại hỗ trợ DH khác như máy chiếu, tập phim, các phần mềm, máy chiếu đa năng…. Nếu vận dụng một cách phù hợp vào từng bài dạy, từng đối tượng học sinh ở từng địa phương sẽ làm thúc đẩy HĐNT của HS. Thực tế giảng dạy ở các trường trung học phổ thông (THPT) miền núi đã đổi mới phương pháp dạy học (PPDH), song quá trình đổi mới trong DH diễn ra vẫn rất chậm. Do vậy, kết quả học tập cũng như kết quả thi tốt nghiệp hàng năm của HS rất thấp, tỉ lệ tốt nghiệp của của tỉnh Bắc Kạn trong ba năm học: Năm 2007 tốt nghiệp là 20,26%, trong đó môn Vật lí đạt 8,0%; Năm 2008 tốt nghiệp 43,18% trong đó môn Vật lí đạt 9,0%; Năm 2009 tốt nghiệp 60,95% trong đó môn Vật lí đạt 42,0%, kết quả này cũng do nhiều Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 nguyên nhân: Thứ nhất, ở miền núi thiếu thốn cơ sở vật chất, điều kiện khó khăn, thiếu GV, phải dạy nhiều giờ trong một tuần. Nên GV thiếu thời gian nghiên cứu tài liệu, PPDH, ngại sử dụng phương tiện DH, ngại đổi mới cách dạy, PP khơi dạy tính tích cực, tự giác, chủ động, tự lực cho HS còn yếu. Thứ hai, HS THPT miền núi chủ yếu là dân tộc thiểu số, xuất thân từ gia đình nông dân, tỉ lệ HS xuất thân từ gia đình cán bộ công nhân viên chức hay gia đình tiểu thương rất ít (ví dụ như lớp T/N của trường Bộc Bố 100% phụ huynh là nông dân) kinh tế rất khó khăn, đặc biệt ở ba trường T/NSP tỉ lệ HS dân tộc thiểu số: Ở lớp T/N trường Bộc Bố có 37 HS, dân tộc Tày (40,54%), Nùng (8,1%), Dao (27%), Sán Chỉ (10,86%), Mông (13,5%), Kinh không có HS nào; Ở lớp T/N trường Ba Bể có 43HS, dân tộc tày (65,1%), Kinh (16,27%), Nùng ( 4,65%), Mông (4,65%), Dao (9,33%); Ở lớp T/N trường Nà Phặc có 40 HS, dân tộc Tày (75%), Kinh (12,5% ), Nùng (5%), Dao (5%), Mông (2,5%) sống ở nơi có điều kiện kinh tế khó khăn, ở xa trung tâm huyện ít được tiếp xúc với những thông tin cũng như các công nghệ kĩ thuật hiện đại. Có những em phải đi bộ từ 25 đến 30 km đến trọ học, các em nhận thức chậm và yếu, nhút nhát, chưa mạnh dạn trong giao tiếp, học tập, chưa có thói quen lao động trí óc, nhưng các em rất hiền ngoan. Mặt khác qua thực tế giảng dạy ở trường THPT miền núi cho thấy phần kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường”(Vật lý11) có ý nghĩa khoa học kĩ thuật quan trọng, gắn liền với cuộc sống, song cũng trừu tượng và khó đối với HS. Vì vậy, nếu GV chỉ chú ý truyền thụ kiến thức mà không dạy HS cách tìm ra kiến thức thì chất lượng dạy và học ở các trường THPT miền núi sẽ rất thấp, không đáp ứng được nhu cầu nguồn nhân lực cho xã hội trong giai đoạn hiện nay. Nhằm khắc phục phần nào những mặt hạn chế trong quá trình DH ở các trường THPT miền núi hiện nay thì việc phân tích các PPDH, chỉ ra cách lựa chọn, sử dụng phối hợp các PPDH và PTDH hợp lí cho từng đối tượng, từng bài dạy để phát Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 huy được hoạt động nhận thức tích cực của HS trở nên quan trọng và cần thiết đối với mỗi GV Vật lý PT. Vì vậy chúng tôi lựa chọn vấn đề “Phối hợp các phƣơng pháp và phƣơng tiện dạy học nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trung học phổ thông miền núi khi dạy chƣơng “Dòng điện trong các môi trƣờng”(Vật lý 11- cơ bản) làm đề tài nghiên cứu. II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh THPT miền núi. III. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 1. Khách thể: Quá trình dạy học một số kiến thức phần “Dòng điện trong các môi trường” ở trường THPT miền núi 2. Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy và học vật lý ở trường THPT miền núi IV. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học một cách hợp lý thì có thể nâng cao hoạt động nhận thức của học sinh góp phần nâng cao chất lượng dạy học. V. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý luận về hoạt động nhận thức của học sinh - Nghiên cứu lý luận về các hình thức phương pháp dạy học tích cực và phương tiện dạy học. - Nghiên cứu thực tiễn vận dụng các phương pháp dạy học tích cực và phương tiện dạy học trong dạy học vật lý ở trường THPT miền núi. - Nghiên cứu giải pháp phối hợp phương pháp và phương tiện dạy học cho học sinh THPT miền núi thông qua dạy một số kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường” - Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá tính khả thi của đề tài. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 VI. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý luận về hoạt động nhận thức. - Điều tra thực tế, tổng kết kinh nghiệm. - Thực nghiệm sư phạm: Sử dụng phương pháp thống kê toán học VII. ĐÓNG GÓP CỦA ĐÊ TÀI - Góp phần làm rõ hơn cơ sở lý luận phối hợp phương pháp và phương tiện dạy học để định hướng cho học sinh tự giác, chủ động, tích cực, tự lực khi dạy học môn vật lý cho đối tượng HS dân tộc miền núi. - Kết quả của đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh trong dạy và học vật lý ở các trường THPT miền núi. VIII. CẤU TRÖC CỦA LUẬN VĂN Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục luận văn gồm 3 chương: + Chƣơng I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học để tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh + Chƣơng II: Xây dựng tiến trình dạy học một số bài chương “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” (vật lý 11- cơ bản) theo hướng phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học để tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh. + Chƣơng III: Thực nghiệm sư phạm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 CHƢƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHỐI HỢP CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC ĐỂ TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH 1.1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU * Những nghiên cứu về phƣơng pháp dạy học Các PPDH là một ngành của khoa học giáo dục, nó nghiên cứu quá trình DH của các môn học. Nhiệm vụ lí luận DH môn là nghiên cứu, áp dụng các PPDH chung đã được nghiên cứu trong lí luận DH vào thực tiễn của môn học cụ thể, có tính đến các đặc điểm nội dung và PP khoa học đặc trưng cho khoa học tương ứng, trong đó có môn Vật lý. Như vậy PPDH luôn là vấn đề hạt nhân quan trọng của nền giáo dục của tất cả các nước trên thế giới, có tầm quan trọng đối với sự phát triển khoa học của nhân loại. Song cho đến nay PPDH vẫn là vấn đề, hiện tượng gây nhiều tranh luận chưa có ý kiến thống nhất cụ thể. Lịch sử phát triển của lí luận DH chứng tỏ đã có nhiều ý kiến phân loại các PPDH theo các cách khác nhau. Tuy nhiên vẫn chưa đạt được phân loại các PPDH được mọi người thừa nhận. Trong những năm gần đây, cùng với việc đề cao nhiệm vụ phát triển khả năng sáng tạo của HS khi DH các môn ở các trường PT người ta đã chú ý đến phân loại các PPDH dựa vào đặc trưng hoạt động của GV và HS. M N. Scatkin và I.I.Lecner (Nga) đã phân ra năm PPDH: PP thông báo- thu nhận; PP tái hiện; PP trình bày nêu vấn đề; PP tìm kiếm từng phần hay PP ơ ri xtic; PP nghiên cứu. Tuy nhiên cách phân loại này đã chưa đặc trưng đầy đủ cho các PP điều khiển quá trình nhận thức của HS. Ở nước ta, trong những năm gần đây nghiên cứu về PPDH đã được đề cập nhiều dưới góc độ lí luận DH và được vận dụng cho một số lĩnh vực DH cụ thể và được công bố rộng rãi trên các tạp chí khoa học. Nhiều công trình nghiên cứu, các luận án tiến sĩ có thể kể đến các tác giả tiêu biểu như: Nguyễn Đức