Thạc Sĩ Tổ chức - Hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm Vật lý trong dạy học chương `Cân bằng và chuyển động

Đề tài: Tổ chức - Hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm Vật lý trong dạy học chương `Cân bằng và chuyển động vật rắn` lớp 10 ban cơ bản nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên
cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình nào
khác.
Tác giả
Nguyễn Trần Thị Hoa LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu, Phòng công nghệ sau đại học, cùng toàn thể các
Thầy, Cô trong khoa Vật lý trường đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh cũng như các Thầy, Cô
trong tổ phương pháp đã nhiệt tình giảng dạy giúp tôi thu nhận được những kiến thức quý báu trong
suốt quá trình học tập.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến Ts. Nguyễn Mạnh Hùng về sự hướng dẫn nhiệt
tình, đầy trách nhiệm và đã động viên tôi những lúc khó khăn, bế tắc để tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy, cô, các anh chị đồng nghiệp và bạn bè đã giúp đỡ
tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn.
Lời tri ân sâu sắc xin được gửi đến gia đình tôi, nơi luôn luôn động viên và hỗ trợ cho tôi
những điều tốt nhất trong suốt quá trình học tập. DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DH : Dạy học
ĐC : Đối chứng
GV : Giáo viên
HT : Học tập
HS : Học sinh
PPDH : Phương pháp dạy học
THPT : Trung học phổ thông
TN : Thí nghiệm
ThN : Thực nghiệm
SGK : Sách giáo khoa MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, đổi mới phương pháp dạy học là một trong những mục tiêu lớn của ngành giáo dục
đào tạo đặt ra. Đổi mới phương pháp dạy học không chỉ được sự quan tâm lớn của các nhà giáo dục
mà đó còn là vấn đề được các bậc phụ huynh, các em học sinh quan tâm. Theo nghị quyết trung
ương 2 khóa VIII (12/1996) đã khẳng định: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc
phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp
dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo thời gian tự
học, tự nghiên cứu cho học sinh” [9].
Đại hội Đảng lần IX (2001) cũng khẳng định: “Đổi mới phương pháp dạy và học phát huy tư
duy, sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành, thực nghiệm, ngoại khóa,
làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay”. [10]
Tuy nhiên, đổi mới phương pháp dạy học là một việc làm khó khăn, đòi hỏi người dạy và người
học phải đấu tranh với những thói quen, kinh nghiệm đã có từ lâu trong dạy học. Vì vậy, từ năm
1996 nghị quyết Trung ương 2 đã đề ra nhiệm vụ đổi mới phương pháp dạy học nhưng đến 10 năm
sau, đại hội Đảng toàn quốc lần X (4/2006): “Chất lượng giáo dục còn nhiều yếu kém, khả năng chủ
động, sáng tạo của học sinh, sinh viên còn rất ít được bồi dưỡng, chương trình, phương pháp dạy
học còn lạc hậu, nặng nề chưa thật hợp lý”. [11]
Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học, thì phương tiện dạy học đóng vai trò rất quan
trọng. Phương tiện dạy học đóng vai trò hỗ trợ cho hoạt động dạy và học, là nguồn thông tin, nguồn
tri thức. Sử dụng phương tiện dạy học góp phần nâng cao hiệu quả dạy học, góp phần hình thành
cho học sinh năng khả năng tích cực, sáng tạo, tự học và vận dụng các kiến thức vào thực tiễn đời
sống. Các kiến thức không cần phải mang tính hàn lâm khoa học mà phải có tính thực tiễn. Phương
tiện dạy học giúp cho học sinh dễ nhớ, dễ hiểu, dễ tiếp thu kiến thức và lôi cuốn học sinh tham gia
tích cực vào hoạt động nhận thức.
Hiện nay, tình hình dạy học nói chung và dạy học Vật lý nói riêng vẫn còn được tiến hành theo
hình thức: “thông báo – tái hiện”, học sinh THPT có quá ít cơ hội để nghiên cứu, quan sát, tham gia
tiến hành làm thí nghiệm vật lý. Qua tình hình thực tế như vậy cho thấy cần phải có những thay đổi
có tính chiến lược về phương pháp dạy học vật lý ở trường THPT. Vật lý học là môn khoa học thực
nghiệm vì vậy thí nghiệm vật lý đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu và giảng dạy vật lý.
Trong dạy học vật lý, thí nghiệm vật lý thường được sử dụng gồm thí nghiệm biễu diễn do giáo viên
thực hiện và thí nghiệm thực hành do học sinh làm. Xuất phát từ quan điểm của Kant: “cách tốt nhất
để hiểu là làm”, do đó khi học sinh tự làm các thí nghiệm vật lý thông qua sự hướng dẫn của giáo viên để tiến hành các hoạt động lĩnh hội trí thức thì học sinh sẽ phát huy được tính chủ động, tự lực,
tích cực và hiệu quả dạy và học vật lý sẽ được nâng cao.
Trước những mục tiêu, chỉ thị và tinh thần chỉ đạo của ngành giáo dục, tôi chọn đề tài nghiên
cứu: TỔ CHỨC- HƯỚNG DẪN HỌC SINH SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ TRONG DẠY
HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” LỚP 10 BAN CƠ BẢN
NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ
DẠY HỌC.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng tiến trình dạy học vật lý chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10
ban cơ bản theo định hướng tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng các thí nghiệm vật lý kết hợp
với các phương pháp dạy học khác nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao
hiệu quả dạy học vật lý ở trường THPT.
3. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức- hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý kết hợp với các phương pháp
dạy học theo định hướng tích cực, tự lực trong dạy học chương “cân bằng và chuyển động của vật
rắn” lớp 10 ban cơ bản thì sẽ phát huy được tính tích cực, tự lực của HS và nâng cao hiệu quả dạy
học vật lý.
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
a. Khách thể: Quá trình dạy học và thực tiễn dạy học vật lý ở trường THPT
b. Đối tượng
- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tổ chức-hướng dẫn học sinh sử dụng
thí nghiệm vật lý trong chương: “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản để phát
huy tính tích cực, tự lực trong học tập và nâng cao hiệu quả dạy học vật lý.
- Tổ chức-hướng dẫn, xây dựng các thí nghiệm vật lý cho phù hợp để học sinh tự làm
trong các bài học chương: “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản.
- Nghiên cứu nội dung, chương trình sách giáo khoa vật lý THPT và các phương pháp
dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học vật lý
THPT.
5. Phạm vi nghiên cứu
Luận văn giới hạn nghiên cứu vai trò, phương pháp tổ chức, hướng dẫn học sinh làm thí nghiệm
vật lý trong việc dạy học chương “cân bằng và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
a. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của vấn đề đổi mới phương pháp dạy học vật lý
theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong dạy học vật lý THPT. b. Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm vật lý thực hành (do học sinh
làm) thông qua đó tổ chức-hướng dẫn học sinh học tập chiếm lĩnh tri thức mới và phát huy tính tích
cực, tự lực của học sinh.
c. Xây dựng một số thí nghiệm để cho phù hợp đối với khả năng của học sinh, nội dung
bài học, thời gian và điều kiện tiến hành bài học nhằm khai thác vai trò của thí nghiệm vật lý để
nâng cao tính tích cực, tự lực của học sinh và hiệu quả trong dạy học vật lý ở trường THPT.
Tiến hành soạn thảo, xây dựng tiến trình dạy học một số bài học cụ thể trong chương “cân bằng
và chuyển động của vật rắn” lớp 10 ban cơ bản theo định hướng tổ chức-hướng dẫn học sinh sử
dụng các thí nghiệm vật lý và kết hợp các phương pháp dạy học hợp lý khác để phát huy tính tích
cực, tự lực của học sinh trong dạy học vật lý.
d. Lập kế hoạch tiến hành thực nghiệm sư phạm, thu thập kết quả và xử lý kết quả thu
được để đánh giá giả thuyết khoa học và rút ra kết luận.
7. Phương pháp nghiên cứu
a. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về tâm lý học, giáo dục học và lý luận dạy học vật lý theo
định hướng phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong học tập môn Vật lý.
- Nghiên cứu mục tiêu giáo dục, nội dung chương trình và nhiệm vụ dạy học của bộ
môn Vật lý ở trường THPT hiện nay.
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, luật Giáo dục, các chính sách của nhà nước, các chỉ
thị của bộ giáo dục và đào tạo về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học hiện nay nói chung và đổi
mới phương pháp dạy học vật lý THPT nói riêng.
- Nghiên cứu vai trò của thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý và nghiên cứu vật lý.
- Nghiên cứu nội dung, chương trình vật lý THPT và các tài liệu khác có liên quan.
b. Phương pháp điều tra, quan sát
- Quan sát, trao đổi và thảo luận với GV các trường THPT để tìm hiểu về tình hình sử
dụng thí nghiệm vật lý trong dạy học vật lý hiện nay tại trường THPT.
- Lập các phiếu điều tra để tìm hiểu về thực tiễn cũng như những thông tin cần thiết
giúp người nghiên cứu có những cơ sở cho việc đổi mới phương pháp dạy học vật lý hiện nay,
những khó khăn và thuận lợi khi tiến hành tổ chức-hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý
trong quá trình học tập (kiến thức mới) để từ đó tìm ra những biện pháp phù hợp trong quá trình xây
dựng tiến trình dạy học cụ thể và quá trình dạy học.
c. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở các trường THPT có đối chứng để kiểm tra giả thuyết
khoa học về: tính khả thi, tính đúng đắn mà giả thuyết nêu ra. d. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng các phương pháp thống kê, mô tả toán học để trình bày kết quả thực nghiệm sư
phạm.
8. Những đóng góp mới của đề tài
Trước đây, các công trình nghiên cứu vai trò và phương pháp sử dụng thí nghiệm trong dạy
học vật lý là đã khá đầy đủ. Tuy nhiên thí nghiệm vật lý dùng trong dạy học vật lý chỉ là những thí
nghiệm biễu diễn do giáo viên làm nhằm nêu tình huống có vấn đề hay thiết lập định luật, kiểm
chứng giả thuyết đã nêu ra hoặc thí nghiệm thực hành do học sinh làm để củng cố kiến thức, kiểm
chứng kiến thức đã học, rèn luyện kĩ năng làm thí nghiệm. Luận văn này nghiên cứu và xây dựng
tiến trình dạy học vật lý thông qua việc chuyển các thí nghiệm biểu diễn do giáo viên làm thành thí
nghiệm thực hành cho học sinh làm trong quá trình dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự lực cho
học sinh trong học tập vật lý và nâng cao hiệu quả dạy học.
9. Cấu trúc luận văn
Luận văn có cấu trúc gồm các nội dung sau:
MỞ ĐẦU
NỘI DUNG
Chương 1: Những cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của việc tổ chức – hướng dẫn học sinh sử
dụng thí nghiệm vật lý nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và nâng cao hiệu quả dạy học.
Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy kiến thức cơ bản chương: “cân bằng và chuyển động của
vật rắn” lớp 10 ban cơ bản theo định hướng tổ chức – hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lý
nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
KẾT LUẬN. Chương 1
NHỮNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC – HƯỚNG DẪN
HỌC SINH SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÝ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ
LỰC VÀ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC
1.1. Cơ sở tâm lý học
1.1.1. Hoạt động dạy và học
Khái niệm về hoạt động dạy
Hoạt động dạy là hoạt động truyền thụ với nghĩa là tổ chức hoạt động học mà kết quả là
học sinh lĩnh hội nội dung giáo dưỡng và giáo dục. [15]
Dạy là sự tổ chức và điều khiển tối ưu quá trình học sinh chiếm lĩnh kiến thức, trong và
bằng cách đó hình thành và phát triển nhân cách.
Như vậy, bản chất của hoạt động dạy là sự tổ chức nhận thức cho người học và giúp họ học
tập tốt.
Mục đích của dạy học là thực hiện tốt các mục tiêu đào tạo của nhà trường.
Chức năng của dạy học là truyền đạt thông tin và điều khiển hoạt động học.
Hoạt động dạy là hoạt động truyền thụ với nghĩa là tổ chức hoạt động học. Thông qua hoạt
động này, người học lĩnh hội được tri thức, kĩ năng, kĩ xảo và thái độ; hoạt động này bao gồm cả
khâu kiểm tra tiến trình và kết quả học tập của người khác.
Dạy học còn là hoạt động tổ chức, điều khiển của giáo viên đối với hoạt động nhận thức
của người học nhằm hình thành cho người học thái độ, năng lực, phương pháp học tập để tự học, tự
khai phá kiến thức.
Hoạt động dạy bao gồm:
- Công việc chuẩn bị của giáo viên.
- Công việc truyền đạt, tổ chức lĩnh hội tri thức.
- Công việc nhằm đảm bảo mối liên hệ ngược (kiểm tra tiến trình và kết quả hoạt động học).
Như vậy, nội dung của hoạt động dạy học bao gồm các mặt: nội dung, tâm lý, xã hội và
nhân cách, việc thực hiện quá trình này đòi hỏi phải có sự thể hiện tích cực của các chức năng tri
giác, biểu cảm, giao tiếp, tổ chức và thiết kế của người dạy. Thực chất của quá trình dạy học là
giúp đỡ học sinh tự học, kĩ thuật nghiên cứu, tự điều chỉnh và suy cho cùng chính người thầy đã
giúp trò tự hiểu bản thân mình và phấn đấu để trò ngày càng tiến bộ.
Chất lượng dạy học sẽ đạt hiệu quả cao khi có sự kết hợp biện chứng giữa hoạt động dạy
của thầy và hoạt động học của trò; trong đó sự nỗ lực của giáo viên được cộng hưởng cùng một
nhịp với sự tích cực của học sinh.
Khái niệm về hoạt động học Là hoạt động của trò nhằm tổ chức các điều kiện đảm bảo cho sự lĩnh hội nội dung giáo
dưỡng và giáo dục: tiếp nhận các tri thức, thái độ, kỹ năng và chuyển chúng thành vốn liếng kinh
nghiệm của bản thân. [15]
Là quá trình tự giác, tích cực, tự lực chiếm lĩnh khái niệm khoa học, dưới sự điều khiển sư
phạm của thầy.
Bản chất của hoạt động học: là sự tiếp thu, xử lý thông tin bằng các thao tác trí tuệ dựa vào
vốn sinh học và kinh nghiệm sống của cá nhân, từ đó có được tri thức, kỹ năng và thái độ mới.
Mục đích của học là giúp người học chiếm lĩnh khái niệm khoa học nhằm phát triển trí dục
(nắm vững khái niệm), phát triển (tư duy khái niệm) và giáo dục (thái độ đạo đức).
Chức năng của hoạt động học là sự lĩnh hội và tự giác điều khiển quá trình chiếm lĩnh khái
niệm khoa học của người học.
Quá trình dạy học là một quá trình xã hội vì luôn có sự tương tác giữa con người với con
người; nội dung dạy học là tri thức của loài người; mục đích học tập do xã hội đề ra. Hoạt động học
là hoạt động của người học nhằm lĩnh hội nội dung kinh nghiệm xã hội đó là: tri thức, kỹ năng, kỹ
xảo và thái độ.
Vấn đề tâm lý chủ yếu của học tập là xu hướng với các biểu hiện là: sự hứng thú, niềm say
mê, tính ổn định, tập trung tư tưởng, sự nỗ lực của ý chí, tính kiên trì, sự khắc phục khó khăn, tình
cảm, trách nhiệm và nghĩa vụ học tập. [29]
Suy cho cùng, lý do tồn tại của giáo dục là người học, là việc học. Mục đích lớn nhất, cơ bản
nhất của quá trình giáo dục và đào tạo đó là: làm cho người học phải biết tự thân vận động, phải
phát huy hết nội lực, tích cực, chủ động tự học và sáng tạo trong suốt quá trình học tập.
Đặc trưng cơ bản của việc học là học tập suốt đời, dựa trên bốn trụ cột, đó là:
- Học để biết (learning to know).
- Học để làm (learning to do).
- Học để chung sống (learning to live together).
- Học để làm người (learning to be).
Bản chất của quá trình dạy học
Về mặt sư phạm, bản chất của dạy học chính là gây ảnh hưởng có chủ định tới hành vi học
tập và quá trình học tập của người khác, tạo ta môi trường và những điều kiện để những người học
duy trì việc học, cải thiện hiệu quả, chất lượng học tập, kiểm soát quá trình và kết quả học tập của
mình. [29]
Dạy học (DH) chính là cơ cấu và quy trình tác động đến người học và quá trình học. Chủ thể
dạy học là thầy giáo và bất kỳ người nào tiến hành bảo ban người khác học tập. Vì thế, dạy học tức
là dạy, bảo, chỉ dẫn người học học. Nếu dạy trẻ học, điều đó có nghĩa là: dạy trẻ muốn học (có nhu