Luận án tiến sĩ: Tổ chức hoạt động dạy học Vật lý lớp 11 với thiết bị thí nghiệm tĩnh điện nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề

• Tác giả: Nguyễn Minh Thuần
• Người hướng dẫn: Nguyễn Ngọc Hưng
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội
• Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
• Đề tài: Xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm tĩnh điện nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh lớp 11
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN
• DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
• DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
• MỤC LỤC
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ ĐƯỢC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Các nghiên cứu về dạy học giải quyết vấn đề và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề
• 1.2. Tình hình xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm, trong đó có thiết bị thí nghiệm tĩnh điện trong dạy học vật lí
• 1.3. Các vấn đề cần được nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VẬT LÍ
• 2.1. Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí
• 2.2. Năng lực và năng lực giải quyết vấn đề
• 2.3. Năng lực giải quyết vấn đề
• 2.4. Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề khi xây dựng và vận dụng kiến thức vật lí
• 2.4.1. Tiến trình chung dạy học giải quyết vấn đề
• 2.4.2. Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề khi xây dựng kiến thức vật lí mới
• 2.5. Tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí
• 2.5.1. Hiệu quả giáo dục và các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa
• 2.5.2. Nội dung, phương pháp dạy học và hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa chủ đề vật lí
• 2.5.3. Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí
• 2.6. Xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm thực tập vật lí
• 2.6.1. Chức năng và hiệu quả giáo dục của thiết bị thí nghiệm thực tập vật lí
• 2.6.2. Các yêu cầu đối với thiết bị thí nghiệm thực tập vật lí
• 2.6.3. Quy trình xây dựng và quy trình sử dụng thiết bị thí nghiệm thực tập vật lí
• 2.6.3.1. Quy trình xây dựng thiết bị thí nghiệm thực tập vật lí
• 2.6.3.2. Quy trình sử dụng thiết bị thí nghiệm thực tập vật lí
• 2.7. Điều tra thực tiễn dạy học Chương “Điện tích – Điện trường” (Vật lí 11)
• 2.7.1. Mục tiêu cần đạt được trong dạy học Chương “Điện tích – Điện trường”
• 2.7.2. Mục đích, phương pháp điều tra và đối tượng được điều tra
• 2.7.2.1. Mục đích điều tra
• 2.7.2.2. Phương pháp điều tra và đối tượng được điều tra
• 2.7.3. Kết quả điều tra
• 2.7.4. Đề xuất các biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học Chương “Điện tích – Điện trường”
• 3. CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA CHỦ ĐỀ “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TĨNH ĐIỆN” NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH LỚP 11
• 3.1. Lựa chọn và đặt tên chủ đề
• 3.2. Lập kế hoạch tổ chức hoạt động ngoại khóa chủ đề
• 3.3. Mục tiêu chung của hoạt động ngoại khóa chủ đề
• 3.4. Nội dung của hoạt động ngoại khóa và các nhiệm vụ của học sinh trong hoạt động ngoại khóa chủ đề
• 3.4.1. Nội dung của hoạt động ngoại khóa chủ đề
• 3.4.2. Các nhiệm vụ được giao cho học sinh
• 3.5. Tiến trình dạy học từng nội dung của hoạt động ngoại khóa chủ đề
• 3.5.1. Tiến trình dạy học nội dung 1: Sử dụng thiết bị thí nghiệm “Cân xoắn” để kiểm nghiệm nội dung định luật Cu-lông
• 3.5.2. Tiến trình dạy học nội dung 2: Nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật “Máy phát tĩnh điện Van De Graaff” và sử dụng máy phát tĩnh điện này để tiến hành 5 thí nghiệm tĩnh điện
• 3.6. Dự kiến nội dung và thời gian của các giai đoạn hoạt động ngoại khóa chủ đề
• 3.6.1. Dự kiến chung
• 3.6.2. Nội dung của các giai đoạn hoạt động ngoại khóa chủ đề
• 4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 4.1. Mục đích, đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm
• 4.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm
• 4.1.2. Thời gian, địa điểm và công tác chuẩn bị thực nghiệm sư phạm
• 4.2. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
• 4.2.1. Phân tích cụ thể tính khả thi và hiệu quả bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của tiến trình dạy học từng nội dung của hoạt động ngoại khóa chủ đề
• 4.2.1.1. Tiến trình dạy học nội dung 1: Sử dụng thiết bị thí nghiệm “Cân xoắn” để kiểm nghiệm nội dung định luật Cu-lông
• 4.2.1.2. Tiến trình dạy học nội dung 2: Nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật “Máy phát tĩnh điện Van De Graaff”
• 4.2.1.3. Tiến trình dạy học nội dung 3: Nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật “Thiết bị sơn tĩnh điện”
• 4.2.2. Đánh giá tính khả thi của quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa chủ đề
• 4.2.3. Đánh giá hiệu quả bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong hoạt động ngoại khóa chủ đề
• 4.2.3.1. Lượng hóa các mức độ đạt được của từng hành vi giải quyết vấn đề
• 4.2.3.2. Đánh giá hiệu quả bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong hoạt động ngoại khóa khi nghiên cứu ba nội dung ứng dụng kĩ thuật của vật lí
• KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ TRONG NƯỚC
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ NGOÀI NƯỚC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Phương pháp dạy học Vật lý

Phương pháp dạy học Vật lý được nghiên cứu nhằm đổi mới cách thức truyền đạt kiến thức, từ việc tập trung vào truyền thụ kiến thức sang phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Luận án đề cập đến việc sử dụng thiết bị thí nghiệm tĩnh điện như một công cụ hỗ trợ hiệu quả trong quá trình dạy học. Phương pháp này không chỉ giúp học sinh hiểu sâu kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng thực hành và tư duy khoa học.

1.1. Đổi mới phương pháp dạy học

Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề là xu hướng tất yếu trong giáo dục hiện đại. Luận án nhấn mạnh việc chuyển từ phương pháp truyền thụ một chiều sang phương pháp tích cực, chủ động, khuyến khích học sinh tự nghiên cứu và thực hành. Thiết bị thí nghiệm tĩnh điện được xem là công cụ quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu này.

1.2. Vai trò của thí nghiệm trong dạy học

Thí nghiệm Vật lý đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề. Luận án chỉ ra rằng, việc sử dụng thiết bị thí nghiệm tĩnh điện giúp học sinh hiểu rõ các hiện tượng vật lý, từ đó phát triển tư duy logic và khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn.

II. Thiết bị thí nghiệm tĩnh điện

Thiết bị thí nghiệm tĩnh điện là trọng tâm của luận án, được nghiên cứu và phát triển nhằm hỗ trợ quá trình dạy học Vật lý lớp 11. Các thiết bị này không chỉ giúp minh họa các hiện tượng tĩnh điện mà còn tạo điều kiện cho học sinh thực hành, nghiên cứu và giải quyết các vấn đề liên quan.

2.1. Xây dựng thiết bị thí nghiệm

Luận án trình bày quy trình xây dựng thiết bị thí nghiệm tĩnh điện, từ khâu thiết kế đến chế tạo. Các thiết bị được thiết kế đơn giản, dễ sử dụng, phù hợp với điều kiện thực tế của các trường phổ thông. Máy phát tĩnh điện Van De Graaff và thiết bị sơn tĩnh điện là hai ví dụ điển hình được đề cập.

2.2. Sử dụng thiết bị trong dạy học

Việc sử dụng thiết bị thí nghiệm tĩnh điện trong dạy học được luận án phân tích chi tiết. Các thiết bị này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ các định luật vật lý như định luật Cu-lông mà còn khuyến khích học sinh tham gia vào quá trình nghiên cứu và giải quyết vấn đề.

III. Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề

Bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề là mục tiêu chính của luận án. Thông qua việc sử dụng thiết bị thí nghiệm tĩnh điện, học sinh được rèn luyện kỹ năng phân tích, đánh giá và đưa ra giải pháp cho các vấn đề vật lý. Luận án cũng đề cập đến việc đánh giá năng lực giải quyết vấn đề thông qua các tiêu chí cụ thể.

3.1. Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

Luận án đề xuất tiến trình dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lý, bao gồm các bước từ đặt vấn đề, nghiên cứu, thực hành đến đánh giá kết quả. Thiết bị thí nghiệm tĩnh điện được sử dụng như một công cụ hỗ trợ trong suốt quá trình này.

3.2. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề

Luận án đưa ra các tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, bao gồm khả năng phân tích, sáng tạo và ứng dụng kiến thức. Các kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy, việc sử dụng thiết bị thí nghiệm tĩnh điện đã góp phần nâng cao năng lực này một cách rõ rệt.

IV. Ứng dụng thực tiễn và giá trị của luận án

Luận án không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn mang tính ứng dụng cao trong thực tiễn dạy học. Các thiết bị thí nghiệm tĩnh điện được đề xuất có thể được áp dụng rộng rãi trong các trường phổ thông, góp phần đổi mới phương pháp dạy học và nâng cao chất lượng giáo dục.

4.1. Giá trị thực tiễn

Các thiết bị thí nghiệm tĩnh điện được nghiên cứu và phát triển trong luận án có giá trị thực tiễn cao, giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách trực quan và sinh động. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả dạy học mà còn khuyến khích học sinh tham gia tích cực vào quá trình học tập.

4.2. Đóng góp cho giáo dục

Luận án đóng góp quan trọng vào việc đổi mới phương pháp dạy học Vật lý, đặc biệt là trong việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. Các kết quả nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm đã chứng minh tính khả thi và hiệu quả của các phương pháp và thiết bị được đề xuất.