Luận văn thạc sĩ vnu ued vận dụng phương pháp tương tự trong hướng dẫn hoạt động giải bài tập các chương dao động cơ sóng cơ dòng điện xoay chiều vật lý 12 nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

Luận văn thạc sĩ VNU UED áp dụng phương pháp tương tự trong hướng dẫn giải bài tập vật lý 12, phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh.

• Tác giả: Phạm Thị Thưởng
• Người hướng dẫn: GS. Nguyễn Huy Sinh
• Trường học: Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sư phạm Vật lý
• Đề tài: Vận dụng phương pháp tương tự trong hướng dẫn hoạt động giải bài tập các chương ‘‘dao động cơ, sóng cơ, dòng điện xoay chiều” vật lý 12 nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG TỰ
• 1.1. Lý luận về dạy bài tập vật lí trong trường THPT
• 1.1.1. Khái niệm bài tập vật lí
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VỚI SỰ VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG TỰ CHO CÁC CHƯƠNG "DAO ĐỘNG CƠ, SÓNG CƠ, DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU" VẬT LÍ 12
• 3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp của thực nghiệm sư phạm
• 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm (TNSP)
• 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
• 3.1.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
• 3.1.4. Tiến hành thực nghiệm
• 3.1.5. Thời điểm thực nghiệm sư phạm
• 3.1.6. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
• 3.1.7. Kết quả và xử lí kết quả
• 3.1.7.1. Xây dựng tiêu chí đánh giá
• 3.1.7.2. Phân tích và xử lí kết quả
• 3.1.7.3. Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC 1: PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH
• PHỤ LỤC 2: PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VẬT LÝ
• PHỤ LỤC 3: ĐỀ KIỂM TRA SỐ 1 – CHƯƠNG DAO ĐỘNG CƠ
• PHỤ LỤC 4: ĐỀ KIỂM TRA SỐ 2 – CHƯƠNG SÓNG CƠ
• PHỤ LỤC 5: ĐỀ KIỂM TRA SỐ 3 – CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Tóm tắt

I. Tổng quan về phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

Phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh là một trong những mục tiêu quan trọng trong giáo dục hiện đại. Đặc biệt, trong môn Vật lý, việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực như phương pháp tương tự có thể giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề. Nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng các bài tập vật lý không chỉ giúp học sinh củng cố kiến thức mà còn kích thích khả năng tư duy độc lập và sáng tạo.

1.1. Khái niệm về năng lực sáng tạo trong giáo dục

Năng lực sáng tạo được hiểu là khả năng phát hiện, giải quyết vấn đề và tạo ra những ý tưởng mới. Trong bối cảnh giáo dục, năng lực này không chỉ giúp học sinh tiếp thu kiến thức mà còn phát triển tư duy phản biện và khả năng tự học. Việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh là cần thiết để họ có thể thích ứng với những thay đổi trong xã hội.

1.2. Vai trò của phương pháp tương tự trong dạy học

Phương pháp tương tự giúp học sinh liên kết các kiến thức đã học với các tình huống mới. Bằng cách áp dụng những nguyên lý đã biết vào các bài tập khác nhau, học sinh có thể phát triển khả năng tư duy sáng tạo. Phương pháp này không chỉ giúp học sinh giải quyết bài tập mà còn giúp họ hiểu sâu hơn về các khái niệm vật lý.

II. Thách thức trong việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

Mặc dù việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh là rất quan trọng, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong quá trình thực hiện. Một trong những thách thức lớn nhất là sự thiếu hụt trong việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực. Nhiều giáo viên vẫn sử dụng phương pháp truyền thống, dẫn đến việc học sinh không được khuyến khích phát triển tư duy sáng tạo.

2.1. Sự thiếu hụt trong phương pháp dạy học

Nhiều giáo viên vẫn còn lúng túng trong việc áp dụng các phương pháp dạy học mới. Điều này dẫn đến việc học sinh không được tiếp cận với các phương pháp như phương pháp tương tự, làm giảm khả năng phát triển năng lực sáng tạo của họ.

2.2. Áp lực từ chương trình học

Chương trình học hiện tại thường tập trung vào việc truyền đạt kiến thức một cách nhanh chóng, mà không chú trọng đến việc phát triển tư duy sáng tạo. Học sinh thường bị áp lực phải đạt điểm cao trong các kỳ thi, dẫn đến việc họ không có thời gian để suy nghĩ sáng tạo và khám phá kiến thức.

III. Phương pháp tương tự trong giải bài tập vật lý 12

Phương pháp tương tự là một trong những phương pháp hiệu quả trong việc giải bài tập vật lý. Phương pháp này giúp học sinh nhận diện các mối liên hệ giữa các hiện tượng vật lý khác nhau, từ đó phát triển năng lực sáng tạo. Việc áp dụng phương pháp này trong các chương như dao động cơ, sóng cơ, và dòng điện xoay chiều sẽ giúp học sinh có cái nhìn tổng quát hơn về môn học.

3.1. Cách áp dụng phương pháp tương tự

Để áp dụng phương pháp tương tự, giáo viên cần hướng dẫn học sinh nhận diện các quy luật chung trong các bài tập khác nhau. Ví dụ, trong chương dao động cơ, học sinh có thể áp dụng các quy luật của chuyển động tròn đều để giải quyết các bài tập liên quan đến dao động.

3.2. Lợi ích của phương pháp tương tự

Phương pháp tương tự không chỉ giúp học sinh giải quyết bài tập một cách hiệu quả mà còn kích thích tư duy sáng tạo. Học sinh sẽ học được cách liên kết các kiến thức đã học với các tình huống thực tế, từ đó phát triển khả năng tư duy độc lập.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phương pháp tương tự trong dạy học

Việc áp dụng phương pháp tương tự trong dạy học không chỉ giúp học sinh giải quyết bài tập mà còn tạo ra những trải nghiệm học tập thú vị. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng học sinh khi được học tập trong môi trường khuyến khích sáng tạo sẽ có kết quả học tập tốt hơn. Việc sử dụng phương pháp này trong các bài tập vật lý sẽ giúp học sinh phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề.

4.1. Kết quả nghiên cứu về ứng dụng phương pháp tương tự

Nghiên cứu cho thấy rằng học sinh áp dụng phương pháp tương tự trong giải bài tập vật lý có kết quả học tập cao hơn so với những học sinh không được áp dụng phương pháp này. Họ cũng thể hiện sự hứng thú hơn trong việc học tập và khám phá kiến thức.

4.2. Ví dụ thực tiễn về ứng dụng phương pháp tương tự

Một số trường học đã áp dụng thành công phương pháp tương tự trong giảng dạy vật lý. Học sinh được khuyến khích giải quyết các bài tập bằng cách liên kết các kiến thức đã học, từ đó phát triển khả năng tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề.

V. Kết luận và triển vọng tương lai

Việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua phương pháp tương tự trong giải bài tập vật lý là một hướng đi đúng đắn. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và áp dụng các phương pháp dạy học tích cực để nâng cao chất lượng giáo dục. Điều này không chỉ giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo mà còn chuẩn bị cho họ những kỹ năng cần thiết trong cuộc sống.

5.1. Tầm quan trọng của việc phát triển năng lực sáng tạo

Năng lực sáng tạo là yếu tố quan trọng giúp học sinh thích ứng với những thay đổi trong xã hội. Việc phát triển năng lực này sẽ giúp học sinh có khả năng giải quyết vấn đề và sáng tạo trong công việc tương lai.

5.2. Định hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, cần có những chính sách và chương trình đào tạo giáo viên để họ có thể áp dụng hiệu quả các phương pháp dạy học tích cực. Điều này sẽ góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP TƯƠNG TỰ 1. Lý luận về dạy bài tập vật lí trong trường THPT 1. Khái niệm bài tập vật lí Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi một vấn đề hay một câu hỏi cần được giải đáp nhờ lập luận lôgic, suy luận toán học hay thực nghiệm vật lí trên cơ sở sử dụng các định luật và các phương pháp của vật lí học là bài tập vật lí.

Bài tập vật lí, là một phần hữu cơ của quá trình dạy học vật lí vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm vật lí, phát triển tư duy vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn. Ví dụ 1: Đề bài: Xét một hệ kín gồm hai vật có khối lượng m1, m2 tương tác với ur uur nhau. Ban đầu chúng có các véc tơ vận tốc lần lượt là v1 , v2. Sau thời gian ur uur tương tác ∆t, các véc tơ vận tốc biến đổi thành v1' , v2'.

Tìm mối liên hệ giữa các ur uur ur uur véc tơ vận tốc v1 , v2 , v1' , v2'. uur uur Lời giải: Gọi F1 và F2 là lực do vật 2 tác dụng lên vật 1 và lực do vật 1 tác dụng lên vật 2. Theo định luật 3 Newton ta có: uur uur F1 = - F2 Theo định luật 2 Newton suy ra: ur uur m1 a1 = − m2 a2 ur ur uur uur v1' − v1 v2' − v2 m1 = − m2 ∆t ∆t Biến đổi phương trình trên ta được: ur uur ur uur m1 v1 + m2 v2 = m1 v1' + m2 v2' (1.1) 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] r Trong đẳng thức (1.1) xuất hiện một đại lượng có dạng tích ( mv ) mô tả chuyển động của vật. Vế đầu của (1.1) là các đại lượng trước tương tác, vế sau là các đại lượng sau tương tác.

r ur Người ta gọi đại lượng ( mv ) là véc tơ động lượng của vật, kí hiệu p. Với định nghĩa véc tơ động lượng, ta có thể viết lại đẳng thức (1.1) dưới dạng: uur uur uur' uur' p1 + p2 = p1 + p2 (1.2) Có thể mở rộng (1.2) cho hệ kín gồm một số bất kì n vật, cũng có đẳng thức tương tự: uur uur uur uur uur uur p1 + p2 +. + pn' Như vậy ta có thể nói tổng các véc tơ động lượng của một hệ kín được bảo toàn (định luật bảo toàn động lượng). Trong ví dụ này, bài tập được sử dụng để hình thành khái niệm mới là véc tơ động lượng và xây dựng định luật bảo toàn động lượng.

Ví dụ 2: Đề bài: Một khẩu súng ngắn khối lượng M = 2 kg đang đứng yên thì bắn đi một viên đạn khối lượng m = 50 gam với tốc độ v = 200 m/s. Hỏi sau khi đạn bắn đi, súng sẽ chuyển động về phía nào, với tốc độ V bằng bao nhiêu? Lời gải: Hệ gồm súng và đạn được coi như hệ kín. Ban đầu súng đứng yên nên tổng động lượng của hệ bằng không. Nếu đạn được bắn đi với vận tốc r ur v thì súng sẽ có vận tốc V sao cho: r ur r mv + MV = 0 Từ đó suy ra: ur mr V =− v M Vậy súng chuyển động ngược với chiều chuyển động của viên đạn (tức là giật lùi về phía sau) với tốc độ: 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] m V = v = 5(m/s) M Trong ví dụ này, bài tập được sử dụng để giúp học sinh vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn.

Vai trò của bài tập trong dạy học vật lí a) Bài tập giúp cho học sinh hiểu biết sâu sắc và mở rộng kiến thức trong quá trình ôn tập. Trong quá trình nhận thức, học sinh đã nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, định luật và cả những vấn đề trừu tượng. Khi giải các bài tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể, nhờ thế mà học sinh nắm được bản chất phong phú và đa dạng của các bài tập. Quá trình nhận thức các khái niệm, định luật vật lí không kết thúc ở việc xây dựng nội hàm của các khái niệm, định luật vật lí mà còn tiếp tục ở giai đoạn vận dụng vào thực tế.

Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kĩ thuật, bài tập vật lí sẽ giúp học sinh thấy được những ứng dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học. Vật lí học không phải chỉ tồn tại trong tri thức chúng ta dưới dạng những mô hình trừu tượng do ta nghĩ ra, mà là sự phản ánh vào nhận thức của chúng ta từ thực tế phong phú và sinh động. Tuy nhiên, các khái niệm, định luật vật lí thì rất đơn giản, còn biểu hiện của chúng trong tự nhiên thì lại rất phức tạp. Bài tập sẽ giúp cho học sinh luyện tập, phân tích để nhận biết những trường hợp phức tạp đó.

Có thể dẫn chứng một ví dụ: Định luật thứ hai của Niutơn có dạng đơn giản F = ma. Thông qua bài tập, học sinh sẽ thấy được rằng định luật này có thể áp dụng để xác định chuyển động của tất cả các vật ở xung quanh ta, từ chuyển động của các vật cực nhỏ như hạt bụi đến các vật cực lớn như các hành tinh; từ những vật chịu tác dụng của một lực đến những vật chịu tác dụng đồng thời của nhiều lực khác nhau. Bài tập vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động. Khi giải bài tập, học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] dụng tổng hợp những kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình.

b) Bài tập có thể là điểm khởi đầu dẫn dắt đến kiến thức mới Ở những lớp trên của bậc trung học phổ thông, với trình độ toán học đã khá phát triển, nhiều khi các bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới nhằm giải thích hiện tượng mới do bài tập đề xuất. Thí dụ: Khi vận dụng định luật thứ hai và định luật thứ ba của Newton để giải bài toán hai vật tương tác, xuất hiện một đại lượng luôn không đổi là tích (m.v) của hai vật tương tác. Kết quả của việc giải bài tập đó dẫn đến việc cần thiết phải xây dựng khái niệm động lượng và định luật bào toàn động lượng. c) Bài tập vật lí là một trong những phương tiện để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, vận dụng lí thuyết, vận dụng kiến thức khái quát để giải quyết các vấn đề cụ thể của thực tiễn.

Có thể xây dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng thực tiễn hoặc dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cụ thể cho trước. d) Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh. Trong khi giải bài tập, do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận rút ra được làm cho tư duy học sinh phát triển, năng lực làm việc tự lực và tính kiên trì của học sinh được phát triển và nâng cao. Cần lưu ý rằng: việc rèn luyện cho học sinh giải các bài tập vật lí không phải là mục đích của dạy học.

Mục đích cơ bản đặt ra khi giải bài tập vật lí là làm sao cho học sinh hiểu sâu sắc hơn những qui luật vật lí, biết phân tích và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn, vào tính toán kĩ thuật và cuối cùng là làm cho học sinh phát triển được năng lực tư duy, năng lực giải quyết 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. e) Giải bài tập vật lí góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh Có nhiều bài tập vật lí không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng những kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo. Đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế một số dụng cụ phục vụ cho quá trình học tập. f) Bài tập vật lí là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh.

Căn cứ vào cách đặt câu hỏi kiểm tra, có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức của học sinh, giúp cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh được chính xác. Phân loại bài tập vật lí Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý. Trong luận văn này chúng tôi đưa ra bốn cách phân loại bài tập vật lý theo sơ đồ hình 1. 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Sơ đồ phân loại bài tập vật lý. 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] a) Phân loại bài tập theo phương thức giải: Bao gồm các dạng bài tập sau đây Bài tập định tính Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải học sinh không cần thực hiện các phép tính phức tạp hay chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm được. Muốn giải những bài tập định tính, học sinh phải thực hiện những phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lý, nhận biết được những biểu hiện của chúng trong những trường hợp cụ thể. Đa số các bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện cụ thể.

Bài tập định tính làm tăng sự hứng thú của học sinh đối với môn học, tạo điều kiện phát triển óc quan sát ở học sinh, là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy của học sinh, và dạy cho học sinh biết áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Bài tập định lượng Bài tập định lượng là loại bài tập mà khi giải học sinh phải thực hiện một loạt các phép tính để xác định mối liên hệ phụ thuộc về lượng giữa các đại lượng và kết quả thu được là một đáp án định lượng. Có thể chia bài tập định lượng làm hai loại: bài tập tính toán tập dượt và bài tập tính toán tổng hợp.