Luận văn Phát triển tư duy học sinh THPT miền núi khi dạy các khái niệm vật lý của chương Từ trường và Cảm ứng điện từ - Vật lý 11 cơ bản

CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm T.N Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sƣ phạm GV Giáo viên HS Học sinh NC Nam châm VD Ví dụ SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông THCS Trung học cơ sở BCH Ban chấp hành BCHTƢ Ban chấp hành trung ƣơng PPDH Phƣơng pháp dạy học ĐHSP Đại học sƣ phạm ĐHSPHN Đại học sƣ phạm Hà nội MỤC LỤC Trang Mở đầu 1 I. Lý do chọn đề tài 1 II. Mục đích nghiên cứu 2 III. Đối tƣợng nghiên cứu 3 IV. Giả thuyết khoa học 3 V. Nhiệm vụ nghiên cứu 3 VI. Phƣơng pháp nghiên cứu 3 VII. Ý nghĩa khoa học và đống góp của đề tài 3 VIII. Cấu trúc của đề tài 4 Chƣơng I: Cơ sở lý luận chung 5 1.1. Lý luận tổ chức hoạt động day học 5 1.1.1. Quá trình nhận thức và sự lĩnh hội kiến thức 5 1.1.2. Bản chất của học và chức năng của dạy trong hệ tƣơng tác dạy học. 6 1.1.3. Luận điểm phƣơng pháp dạy học khoa học theo mục tiêu đổi mới nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ sáng tạo và tƣ duy khoa học của HS. 8 1.1.3.1.Vai trò quan trọng của sự dạy là thực hiện việc tổ chức, kiểm tra, định hƣớng hữu hiệu hoạt động học. 9 1.1.3.2. Sự cần thiết tổ chức tình huống vấn đề trong dạy học 9 1.1.3.3. Sự cần thiết sử dụng những quan niệm vốn có của học sinh trong việc tổ chức tình huống và định hƣớng hành động giải quyết vấn đề của học sinh trong quá trình xây dựng kiến thức mới 10 1.1.3.4. Sự cần thiết phát huy tác dụng sự trao đổi và tranh luận của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức 10 1.1.3.5. Sự cần thiết tổ chức tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình nghiên cứu xây dựng, bảo vệ tri thức khoa học 11 1.2. Cơ sở lý luận của việc phát triển tƣ duy 14 1.2.1. Khái niệm tƣ duy 14 1.2.2. Đặc điểm của quá trình tƣ duy 15 1.2.3. Các giai đoạn của một quá trình tƣ duy 16 1.2.4. Các thao tác trí tuệ trong quá trình tƣ duy 17 1.2.5. Các loại tƣ duy 19 1.2.5.1. Tƣ duy kinh nghiệm 19 1.2.5.2. Tƣ duy lí luận 19 1.2.5.3. Tƣ duy lôgíc 20 1.2.5.4. Tƣ duy vật lý 21 1.2.6. Các biện pháp phát triển tƣ duy 24 1.2.6.1. Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của HS 24 1.2.6.2. Tập dƣợt để HS giải quyết vấn đề nhận thức theo phƣơng pháp nhận thức của vật lý 28 1.2.6.3. Làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS 28 1.2.6.4. Xây dựng một lôgíc nội dung phù hợp với đối tƣợng học sinh 29 1.2.6.5. Rèn luyện cho HS kĩ năng thực hiện các thao tác tƣ duy 29 1.2.6.6. Rèn luyện ngôn ngữ cho HS 30 1.2.7. Đặc điểm tƣ duy của HS miền núi 31 1.2.7.1. Những yếu tố ảnh hƣởng tới sự phát triển tƣ duy của HS dân tộc miền núi 31 1.2.7.2. Đặc điểm tƣ duy của HS miền núi 32 1.3. Khái niệm vật lý và thực trạng day - học các khái niệm vật lý ở trƣờng THPT miền núi hiện nay 32 1.3.1. Khái niệm vật lí 32 1.3.1.1. Khái niệm vật lý 32 1.3.1.2. Các loại khái niệm vật lý 33 1.3.1.3. Đặc điểm của khái niệm vật lý 34 1.3.1.4. Các giai đoạn điển hình của quá trình hình thành những khái niệm về đại lƣợng vật lý 36 1.3.2. Thực trạng dạy - học các khái niệm vật lý ở trƣờng THPT miền núi hiện nay 41 1.3.2.1. Về cơ sở vật chất phục vụ dạy học 41 1.3.2.2. Tình hình dạy - học 41 Kết luận chƣơng I 42 Chƣơng II: Phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi thông qua việc dạy các khái niệm vật lí của chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” (Vật lý 11- Ban cơ bản ) 43 2.1. Sơ đồ cấu trúc các bƣớc hình thành khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm 43 2.2. Hình thành khái niệm vật lý phù hợp vơí các giai đoạn của quá trình tƣ duy 43 2.2.1. Tạo tình huống có vấn đề 43 2.2.2. Kích thích, làm bộc lộ quan niệm sẵn có của HS 44 2.2.3. Tổ chức cho HS tham gia giải quyết vấn đề 45 2.2.4. Dùng mô hình hoặc thí nghiệm ảo để minh hoạ, ứng dụng khái niệm vào thực tiễn 47 2.3. Rèn luyện thao tác trí tuệ 48 2.4. Rèn luyện ngôn ngữ vật lý cho HS 50 2.5. Tìm hiểu thực tế giảng dạy 52 2.6. Thiết kế phƣơng án dạy học cụ thể một số bài của chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” (Vật lý 11 – Ban cơ bản) nhằm phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi 52 2.6.1. Cấu trúc và đặc điểm kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” 52 2.6.2. Thiết kế phƣơng án dạy học cụ thể một số bài của chƣơng “Từ trƣơng” và chƣơng “Cảm ứng điện từ” theo hƣớng phát triển tƣ duy học sinh THPT miền núi 57 Kết luận chƣơng II 100 Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm 101 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm 101 3.1.1. Mục đích của TNSP 101 3.1.2. Nhiệm vụ của TNSP 101 3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm 101 3.2.1. Đối tƣợng của TNSP 101 3.2.2. Khống chế những ảnh hƣởng tới kết quả TNSP 101 3.2.3. Phƣơng pháp TNSP 102 3.3. Phƣơng pháp đánh giá kết quả TNSP 103 3.3.1. Căn cứ để đánh giá 103 3.3.2. Đánh giá, xếp loại 103 3.4. Các giai đoạn TNSP 104 3.4.1. Công tác chuẩn bị cho TNSP 104 3.4.1.1. Chọn lớp TN và lớp ĐC 104 3.4.1.2. Chọn các bài TN 104 3.4.1.3. Các GV cộng tác TNSP 104 3.4.1.4. Lịch lên lớp 104 3.4.2. Kết quả và xử lý kết quả TNSP 105 3.4.2.1. Yêu cầu chung về cách xử lý kết quả TNSP 105 3.4.2.2. Kết quả TNSP 106 3.5. Đánh giá chung về TNSP 118 3.5.1. Đánh giá định tính qua thống kê. 118 3.5.2. Đánh giá định lƣợng qua bài kiểm tra. 119 Kết luận chƣơng III 120 Kết luận chung 121 Tài liệu tham khảo 123 Phụ lục I: Phiếu phỏng vấn GV vật lý 126 Phụ lục II: Phiếu phỏng vấn HS 128 Phụ lục III: Đề kiểm tra 130 MỞ ĐẦU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Chúng ta đang sống ở thế kỉ XXI, thế kỷ của tri thức khoa học và công nghệ cao. Điều đó đòi hỏi nền giáo dục nƣớc nhà phải đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc, toàn diện. Nghị quyết BCH Trung ƣơng Đảng VIII đã chỉ rõ: “Mục tiêu của giáo dục đào tạo là đào tạo ra những con ngƣời có đủ phẩm chất, năng lực để xây dựng và bảo vệ tổ quốc, làm chủ tri thức khoa học công nghệ hiện đại, có năng lực phát huy giá trị văn hoá dân tộc, tiếp thu tinh hoa của nhân loại, có tƣ duy sáng tạo, kỹ năng thực hành giỏi”. Để thực hiện đƣợc mục tiêu giáo dục nói trên, vấn đề đặt ra đối với các trƣờng học là cần không ngừng đổi mới về nội dung, PPDH và tăng cƣờng trang thiết bị dạy học. Hội nghị BCHTƢ Đảng khoá XIII lần hai nhấn mạnh: “Đổi mới phƣơng pháp giáo dục và đạo tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tƣ duy sáng tạo của ngƣời học. Từng bƣớc áp dụng phƣơng pháp tiên tiến và phƣơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh...Củng cố và phát triển giáo dục ở các vùng dân tộc thiểu số...phấn đấu giảm sự chênh lệch về phát triển giáo dục giữa các vùng lãnh thổ.” Đây cũng là một trong những yêu cầu nhằm phát triển giáo dục miền núi làm cho giáo dục miền núi tiến kịp miền xuôi, đƣa vùng dân tộc thiểu số tiến theo trình độ phát triển chung của cả nƣớc. Thực tiễn dạy và học môn vật lý trong nhà trƣờng THPT miền núi hiện nay cho thấy, đa số GV chỉ quan tâm đến việc truyền thụ kiến thức mà ít chú trọng đến việc phát triển tƣ duy và năng lực sáng tạo của HS, do đó khả năng tƣ duy và năng lực sáng tạo của HS miền núi còn rất nhiều hạn chế, dẫn đến chất lƣợng giáo dục miền núi còn ở mức rất thấp. Vì vậy bên cạnh các giải pháp khác, cần phải đổi mới phƣơng pháp dạy học theo hƣớng tăng cƣờng phát triển tƣ duy HS. Hình thành khái niệm là một trong những nội dung quan trọng nhất của lý luận dạy học bộ môn. Có nắm vững hệ thống các khái niệm mới có thể thâm nhập vào bản chất của các mối liên hệ, các định luật, các thuyết và từ đó có thể nắm vững các ứng dụng thực tế của bộ môn. Có hình thành tốt các khái niệm thì HS mới hiểu đúng đắn và sâu sắc các khái niệm, mới phát triển tốt năng lực tƣ duy của HS, giúp họ vận dụng tốt các kiến thức đã học vào thực tiễn và rèn luyện cho họ những năng lực sáng tạo. Việc áp dụng cụ thể phƣơng pháp dạy học nhằm phát triển tƣ duy HS trong dạy học vật lý, đã có một số tác giả thực hiện nhƣ: Phạm Thanh Bình – Phát triển tƣ duy HS bằng việc vận dụng phƣơng pháp tìm tòi từng phần trong giảng dạy một số bài chƣơng “ Dao động điện, dòng điện xoay chiều” -Luận văn thạc sĩ ĐHSPHN, Ngô Văn Lý – “ Phát triển tƣ duy HS THCS miền núi khi tiến hành thí nghiệm biểu diễn” - Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái nguyên 1999, Nguyễn Thị Hải Yến – “ Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết có vấn đề cho HS khi dạy một số kiến thức chƣơng “ Mắt và các dụng cụ quang học” Vật lý lớp 12THPT - Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái nguyên 2004, Tô Đức Thắng – “ Tiến hành thí nghiệm biểu diễn nhằm phát triển tƣ duy HS THPT miền núi khi dạy một số bài chƣơng – Chất khí” - Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái nguyên 2007…Các công trình này đã có những thành công nhất định trong việc phát triển tƣ duy HS. Song để đƣa ra một biện pháp cụ thể nhằm phát triển tƣ duy HS THPT miền núi thông qua việc hình thành các khái niệm Vật lý bằng quan sát và thực nghiệm thì chƣa có công trình nào nghiên cứu. Chính vì những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: “Phát triển tư duy HS THPT miền núi khi dạy các khái niệm Vật lý của chương: “ Từ trường” và “ Cảm ứng điện từ” ( Vật lý 11 – Ban cơ bản ) II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Tìm một số biện pháp nhằm phát triển tƣ duy HS THPT miền núi trong khi giảng dạy các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm III. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU Hoạt động dạy và học ở trƣờng THPT miền núi IV. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC HS có năng lực tƣ duy tốt hơn nếu GV lựa chọn hợp lý các biện pháp dạy học phù hợp với đặc điểm và quá trình tƣ duy trong dạy học các khái niệm vật lý cho HS V. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý luận về phát triển tƣ duy cho HS trong quá trình dạy học - Nghiên cứu đặc điểm và việc hình thành các khái niệm vật lý. - Nghiên cứu các biện pháp phát triển tƣ duy cho HS khi giảng dạy các khái niệm vật lý - Nghiên cứu chƣơng “Từ trƣờng” và chƣơng “ Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 nhằm xác định nội dung các kiến thức cơ bản, các kĩ năng của HS cần nắm và đặc điểm của chúng. Thiết lập sơ đồ lôgic - Điều tra thực tế việc dạy và học ở một số trƣờng THPT miền núi - Soạn thảo nội dung và tiến trình dạy học một số khái niệm trong chƣơng “Từ trƣờng” và chƣơng “ Cảm ứng điện từ” nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển tƣ duy cho HS THPT miền núi - Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm theo hƣớng đề tài đã đề ra VI. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu lý luận - Điều tra thực tế và tổng kết kinh nghiệm - Thực nghiệm sƣ phạm theo hƣớng đề tài đã đề ra VII. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI - Góp phần làm rõ cơ sở khoa học của các biện pháp hình thành các khái niệm vật lý bằng quan sát và thực nghiệm nhằm phát triển tƣ duy HS THPT miền núi - Kết quả của đề tài có thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho GV dạy môn Vật lý ở trƣờng THPT miền núi VIII. CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn gồm ba chƣơng: Chƣơng I : Cơ sở lý luận chung Chƣơng II: Phát triển tƣ duy HS THPT miền núi thông qua việc dạy các khái niệm vật lý của chƣơng “Từ trƣờng” và “Cảm ứng điện từ” Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm