Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song trong tổ chức dạy học ngoại khóa Vật lí lớp 11 theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:98

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn này nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số thiết bị thí nghiệm về tương tác giữa hai dòng điện song song và sử dụng để tổ chức hoạt động dạy học ngoại khoá về một số kiến thức chương "Từ trường" Vật lí lớp 11 (THPT) nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học giáo dục: Thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song trong tổ chức dạy học ngoại khóa Vật lí lớp 11 theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN KHẮC PHI THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TƯƠNG TÁC GIỮA HAI DÒNG ĐIỆN SONG SONG TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC NGOẠI KHÓA VẬT LÍ LỚP 11 THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN KHẮC PHI THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TƯƠNG TÁC GIỮA HAI DÒNG ĐIỆN SONG SONG TRONG TỔ CHỨC DẠY HỌC NGOẠI KHÓA VẬT LÍ LỚP 11 THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS. DƯƠNG XUÂN QUÝ THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN Luận văn: "Thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song trong tổ chức dạy học ngoại khóa Vật lí lớp 11 theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh" được thực hiện từ tháng 8 năm 2014 đến tháng 8 năm 2015. Tôi xin cam đoan: Luận văn sử dụng những thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, các thông tin đã được chọn lọc, phân tích, tổng hợp, xử lý và đưa vào luận văn đúng quy định. Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2015 Tác giả Nguyễn Khắc Phi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN i http://www.lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng đào tạo Sau Đại học, Ban chủ nhiệm, quý Thầy, Cô giáo khoa Vật lí Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên và quý thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng quý Thầy, Cô giáo tổ Vật lí trường THPT Vũ Văn Hiếu và THPT Hòn Gai tỉnh Quảng Ninh đã cộng tác, tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập, nghiên cứu và TNSP. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn: TS. Dương Xuân Quý, người đã tận tình hướng dẫn trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp cao học Vật lí K21 đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè và đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn này. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2015 Tác giả Nguyễn Khắc Phi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN ii http://www.lrc.tnu.edu.vn
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii MỤC LỤC ................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ........................................ iv DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH .................................................................................. vi MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................................... 1 2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ........................................................................................ 3 3. Mục đích nghiên cứu của đề tài ................................................................................ 3 4. Giả thuyết khoa học của đề tài .................................................................................. 3 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài ............................................................ 4 6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ............................................................................... 4 7. Phạm vi nghiên cứu của đề tài .................................................................................. 4 8. Phương pháp nghiên cứu của đề tài .......................................................................... 4 9. Đóng góp của đề tài .................................................................................................. 4 10. Cấu trúc của đề tài .................................................................................................. 5 Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG......................................................................................................... 6 1.1. Cơ sở lí luận về hoạt động ngoại khóa ở trường THPT......................................... 6 1.1.1. Vị trí, vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông ......................................................................... 6 1.1.2. Các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa Vật lí .............................................. 7 1.1.3. Nội dung của hoạt động ngoại khóa Vật lí ..................................................... 7 1.1.4. Các hình thức hoạt động ngoại khóa Vật lí .................................................... 8 1.1.5. Phương pháp hướng dẫn hoạt động ngoại khóa Vật lí ................................. 13 1.1.6. Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa Vật lí ............................................ 14 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iii http://www.lrc.tnu.edu.vn
1.2. Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN đơn giản trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông .................................................................................................. 16 1.2.1. Các đặc điểm cơ bản của dụng cụ TN đơn giản ........................................... 16 1.2.2. Sự cần thiết của việc sử dụng các dụng cụ TN đơn giản trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông ................................................................................. 16 1.2.3. Các khả năng sử dụng các dụng cụ TN đơn giản trong dạy học Vật lí ở phổ thông ............................................................................................................. 17 1.3. Tính tích cực trong học tập .................................................................................. 18 1.3.1. Khái niệm về tính tích cực của HS trong học tập ......................................... 18 1.3.2. Các biểu hiện của tính tích cực trong học tập ............................................... 18 1.3.3. Các cấp độ của tính tích cực trong học tập ................................................... 19 1.3.4. Những yếu tố thúc đẩy tính tích cực của HS trong học tập .......................... 19 1.4. Năng lực sáng tạo trong học tập .......................................................................... 20 1.4.1. Khái niệm năng lực sáng tạo trong học tập .................................................. 20 1.4.2. Các biểu hiện của năng lực sáng tạo của HS trong học tập .......................... 20 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ........................................................................................... 20 Chương 2. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MỘT SỐ THIẾT BỊ TN VỀ TƯƠNG TÁC GIỮA HAI DÒNG ĐIỆN SONG SONG VÀ SỬ DỤNG ĐỂ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC NGOẠI KHOÁ VỀ "TỪ TRƯỜNG" VẬT LÍ LỚP 11 (THPT) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HS ............................................... 22 2.1. Mục tiêu dạy học ngoại khóa về tương tác giữa hai dòng điện song song phần "từ trường" ở lớp 11 THPT ................................................................................ 22 2.1.1. Mục tiêu về kiến thức ................................................................................... 22 2.1.2. Mục tiêu về kỹ năng...................................................................................... 22 2.1.3. Mục tiêu về phát triển tư duy và năng lực sáng tạo ...................................... 22 2.1.4. Mục tiêu và thái độ ....................................................................................... 23 2.2. Điều tra tình hình dạy học các kiến thức về chương “ Từ trường” ở lớp 11 ở một số trường THPT ở tỉnh Quảng Ninh ............................................................ 23 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iv http://www.lrc.tnu.edu.vn
2.3. Thiết kế chế tạo thiết bị TN về tương tác giữa hai dòng điện song song ............ 28 2.3.1. TBTN tương tác giữa hai dòng điện thẳng song song .................................. 28 2.3.2. TBTN tương tác giữa hai dòng điện tròn song song .................................... 33 2.3.3. Đánh giá về những ưu, nhược điểm của bộ TN đã chế tạo .......................... 37 2.4. Dự kiến nội dung của buổi cho HS báo cáo sản phẩm đã chế tạo được kết hợp với hội vui Vật lí về kiến thức chương “Từ trường” ..................................... 38 2.5. Kế hoạch tổ chức hoạt động ngoại khóa về tương tác giữa hai dòng điện song song phần "từ trường" ở lớp 11 THPT ............................................................... 46 2.5.1. Xác định mục tiêu của hoạt động ngoại khóa ............................................... 46 2.5.2. Xác định nội dung của hoạt động ngoại khóa .............................................. 47 2.5.3. Xác định phương pháp .................................................................................. 47 2.5.4. Xác định hình thức tổ chức ........................................................................... 48 2.5.5. Dự kiến các bước và thời gian học ngoại khóa ............................................ 48 2.5.6. Xây dựng công cụ đánh giá .......................................................................... 52 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ........................................................................................... 53 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................................ 54 3.1. Mục đích .............................................................................................................. 54 3.2. Đối tượng và thời gian thực nghiệm .................................................................... 54 3.3. Phương pháp thực nghiệm ................................................................................... 54 3.4. Phân tích diễn biến và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ........................... 55 3.4.1. Phân tích diễn biến hoạt động ngoại khóa .................................................... 55 3.4.2. Đánh giá hiệu quả của việc phát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS ............................................................................................................... 60 3.4.3. Sơ bộ đánh giá hiệu quả của hoạt động ngoại khóa ..................................... 66 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ........................................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 72 PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN v http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN STT Viết tắt Viết đầu đủ 1 GV Giáo viên 2 HS Học sinh 3 NXB Nhà xuất bản 4 PPDH Phương pháp dạy học 5 THPT Trung học phổ thông 6 TBTN Thiết bị thí nghiệm 7 TN Thí nghiệm 8 TNSP Thực nghiệm sư phạm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN iv http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1: Kết quả TN tương tác hai dòng điện tròn song song ...................................36 Bảng 3.1: Phân bố tần số điểm kiểm tra ...................................................................64 Bảng 3.2. Xếp loại điểm kiểm tra .............................................................................64 Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất lũy tích ..............................................................66 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN v http://www.lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Các bộ phận của bộ thí nghiệm ...................................................... 28 Hình 2.2: Một số ốc vít dây ............................................................................ 29 Hình 2.3: HS chế tạo một khóa K (dùng để đóng ngắt mạch điện) ................ 29 Hình 2.4: HS chế tạo ra các khớp giá đỡ bằng nhựa ...................................... 29 Hình 2.5: HS chế tạo ra trụ đứng bằng hộp nhôm .......................................... 30 Hình 2.6: HS chế tạo ra bệ đỡ khung bằng hộp nhôm .................................... 30 Hình 2.7: HS tiến hành lắp ráp TN tương tác hai dòng điện song song ......... 30 Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tương tác hai dòng điện thẳng song song ........ 32 Hình 2.9: Các bộ phận của bộ thí nghiệm tương tác hai dòng điện tròn song song ........................................................................................ 33 Hình 2.10: HS chế tạo hai vòng dây ................................................................... 34 Hình 2.11: HS chế tạo bệ đỡ bằng nhựa đổ đặc bê tông ..................................... 35 Hình 2.12: HS lắp ráp trụ và giá đỡ .................................................................... 35 Hình 2.13: Thí nghiệm tương tác hai dòng điện tròn song song ...................... 36 Hình 2.14. Tương tác từ .................................................................................... 42 Hình 2.15. Tương tác giữa hai vòng dây tròn song song ................................. 43 Hình 2.16. Tương tác giữa cuộn dây với kim nam châm ................................. 43 Hình 2.17. Tương tác giữa cuộn dây với kim nam châm ................................. 43 Hình 2.18. Cuộn dây của một nam châm điện.................................................. 44 Hình 2.19. Tương tác giữa cuộn dây với nam châm thẳng .............................. 44 Hình 2.20. Thí nghiệm tương tác giữa hai dây dẫn thẳng song song ............... 46 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN vi http://www.lrc.tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Sự nghiệp công nghiệp hoá - hiện đại hoá và tiến trình hội nhập quốc tế của đất nước đòi hỏi nguồn nhân lực có trình độ cao, năng động, sáng tạo và phẩm chất đạo đức tốt. Để đáp ứng nhu cầu đó ngành giáo dục cần đổi mới toàn diện do vậy với văn kiện đại hội đảng lần thứ X của ban chấp hành TW đảng khoá IX đã khẳng định ''...ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học. Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học... Phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ của HS..." Điều 28 luật giáo dục qui định ''phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng môn học, lớp học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học cho học sinh". [30] Thực hiện yêu cầu trên, ngành giáo dục nước ta có chủ trương đổi mới nội dung chương trình sách giáo khoa thì việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS là rất cần thiết. Vật lí học là một môn học bắt buộc trong hệ thống các môn học của nhà trường phổ thông cũng nằm trong xu thế đổi mới đó, do đặc thù của Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm nên một trong những khâu quan trọng của quá trình đổi mới phương pháp dạy học Vật lí là tăng cường các hoạt động thực nghiệm của HS trong quá trình học tập. Vì vậy việc đưa TN vào dạy học đã làm cho HS tiếp cận với con đường nghiên cứu khoa học của các nhà khoa học và tiếp thu các kiến thức một cách nhanh chóng, dễ dàng hơn. Thông qua TN Vật lí, HS sẽ được rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, giáo dục tổng hợp, hình thành tư duy sáng tạo và tinh thần làm việc tập thể. Thông qua việc tiến hành TN, HS được làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học có một số kỹ năng sử dụng các máy móc thiết bị cơ bản làm cơ sở cho việc sử dụng những công cụ trong công việc cũng như trong cuộc sống. Qua điều tra thực tế, chúng tôi thấy việc dạy và học theo chương trình mới đã có nhiều ưu điểm. Tuy nhiên, dạy học nội khoá vẫn còn rất nặng nề và do hạn chế về mặt thời gian nên chưa kích thích được sự hứng thú học tập và chưa phát triển được năng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 1 http://www.lrc.tnu.edu.vn
lực sáng tạo của HS. Do vậy, để đạt được mục tiêu đã đề ra của nền giáo dục, cần phải đa dạng hoá các hình thức tổ chức hoạt động học tập của HS và cần phải khẳng định vai trò quan trọng của hoạt động ngoài giờ lên lớp (hay hoạt động ngoại khoá). Đây là một hình thức dạy học mang lại hiệu quả cao nhưng hiện nay chưa được chú trọng ở các trường phổ thông nước ta. Việc dạy học ngoại khóa không những giúp HS củng cố các kiến thức đã học ở nội khoá mà còn giúp đào sâu, mở rộng kiến thức, phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS. Đây là những điều mà nội khoá làm chưa tốt do điều kiện thời gian, phương tiện dạy học hay do sức ép thi cử. Qua quá trình nghiên cứu sách giáo khoa Vật lí 11 chúng tôi nhận thấy các kiến thức về chương từ trường là quan trọng có nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật. Trong dạy học nội khóa đã được trang bị một số thiết bị TN tối thiểu về từ trường, nhưng qua điều tra chúng tôi nhận thấy các GV chưa khai thác, tận dụng được hết khả năng của các thiết bị TN này trong dạy học. Có GV sử dụng các thiết bị này trong dạy học nhưng chưa nghiên cứu để đưa TN vào giảng dạy theo hướng tổ chức hoạt động nhận thức cho HS. Ngoài ra, phần này cũng có những TN đơn giản, có thể tự chế tạo được hoặc khai thác từ những thiết bị đã có sẵn trong thực tế nhưng GV đã không tổ chức cho HS tự thiết kế và làm TN. Do vậy, trong học nội khóa, HS không có cơ hội được rèn luyện các kỹ năng, các thao tác làm TN, cũng như không được hình thành kiến thức một cách đúng đắn dễ dẫn đến sai lầm, hay không có sự hứng thú, tích cực trong học tập và không được rèn luyện tư duy sáng tạo. [26], [29] Thực tiễn trong những năm gần đây ở các nhà trường phổ thông hiện nay, hoạt động ngoại khoá nói chung và hoạt động ngoại khoá Vật lí nói riêng ít được tổ chức, lãnh đạo nhà trường và GV bộ môn chưa có sự đầu tư cho hoạt động này. Về mặt lí luận việc nghiên cứu các hình thức tổ chức hoạt động ngoại khoá Vật lí trong nhà trường phổ thông cũng chưa được sự quan tâm nghiên cứu thích đáng của các nhà lí luận dạy học bộ môn. Với mong muốn góp phần vào việc nghiên cứu, nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy và học Vật lí ở trường trung học phổ thông (THPT), chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: "Thiết kế, chế tạo và sử dụng thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song trong tổ chức dạy học ngoại khóa Vật lí lớp 11 theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh". Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 2 http://www.lrc.tnu.edu.vn
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu Qua quá trình tìm hiểu những thông tin khoa học có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tác giả nhận thấy: Đã có khá nhiều luận văn nghiên cứu về vấn đề phát huy tính tích cực nhận thức cho HS trong dạy học Vật lí ở trường THPT. Đặc biệt, một số luận văn đã đề cập đến vấn đề phối hợp và sử dụng các phương pháp và PTDH theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS. Dương Thị Thanh Bình (2010), Nghiên cứu tổ chức hoạt động ngoại khóa về cách xác định tiêu cự của thấu kính ở lớp 11 THPT theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [4]; Ngô Thị Bình (2009), Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động ngoại khoá về Tĩnh học vật rắn ở lớp 10 THPT nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục [6]; Trương Đức Cường (2007), Nghiên cứu xây dựng và tổ chức một số chủ đề ngoại khóa phần điện học lớp 12(THPT) nhằm góp phần giáo dục KTTH cho HS, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục [11]; Trần Hữu Phước (2007), Nghiên cứu việc tổ chức ngoại khóa về cơ học chất lưu chuyển động nhằm phát triển tính tích cực, sáng tạo của HS THPT, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục [28]; Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động tích cực tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội [33]; Phạm Hữu Tòng (2008), Tổ chức - định hướng hoạt động tích cực, tài liệu dùng cho cao học K16 [34].…nhưng ở các phần khác nhau trong chương trình Vật lí và chưa có đề tài nào nghiên cứu hoạt động ngoại khoá về “Từ trường” ở lớp 11 THPT vì vậy chúng tôi quyết định chọn hướng đề tài này. 3. Mục đích nghiên cứu của đề tài Thiết kế, chế tạo một số thiết bị thí nghiệm về tương tác giữa hai dòng điện song song và sử dụng để tổ chức hoạt động dạy học ngoại khoá về một số kiến thức chương "Từ trường" Vật lí lớp 11 (THPT) nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. 4. Giả thuyết khoa học của đề tài Nếu nghiên cứu để thiết kế, chế tạo được một số thiết bị thí nghiệm về tương tác giữa hai dòng điện song song và tổ chức được một số chủ đề hoạt động dạy học ngoại khoá Vật lí về "Từ trường" thì sẽ góp phần nâng cao tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 3 http://www.lrc.tnu.edu.vn
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài Hệ thống các thiết bị thí nghiệm tương tác giữa hai dòng điện song song và quá trình dạy học các kiến thức về từ trường và tương tác từ. 6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài - Nghiên cứu lí luận về tính tích cực, năng lực sáng tạo. - Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc tổ chức dạy học ngoại khoá. - Nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số thiết bị thí nghiệm về tương tác giữa hai dòng điện song song. - Xây dựng kế hoạch tổ chức một số hoạt động ngoại khoá về "Từ trường " cho HS lớp 11 THPT. - Khảo sát thực trạng và đề xuất giải pháp việc tổ chức dạy học ngoại khoá bộ môn Vật lí tại một số trường THPT thuộc địa bàn tỉnh Quảng Ninh. - Soạn thảo tiến trình dạy học ngoại khoá cho một số đơn vị kiến thức về "Từ trường " trong chương trình Vật lí 11. 7. Phạm vi nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu và tổ chức hoạt động ngoại khoá khi dạy một số kiến thức về "Từ trường" trong chương trình Vật lí 11 (THPT), nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo cho HS. 8. Phương pháp nghiên cứu của đề tài - Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, giáo dục học, lý luận dạy học Vật lí, các tài liệu về tổ chức hoạt động giáo dục ngoài giờ lên lớp. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Nghiên cứu thực tế dạy học ngoại khoá Vật lí tại một số trường THPT. - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Nghiên cứu thực nghiệm tại phòng thí nghiệm và nghiên cứu thực nghiệm sư phạm tại trường phổ thông. 9. Đóng góp của đề tài - Góp phần làm rõ hơn cơ sở lý luận của hoạt động ngoại khoá về thí nghiệm Vật lí tại các trường THPT. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 4 http://www.lrc.tnu.edu.vn
- Thiết kế, chế tạo được các thiết bị thí nghiệm để sử dụng trong dạy học về tương tác giữa hai dòng điện song song. - Đề xuất được một số nội dung và hình thức dạy học ngoại khoá Vật lí. - Có thể làm tài liệu tham khảo cho việc tổ chức hoạt động ngoại khoá Vật lí. 10. Cấu trúc của đề tài Luận văn dự kiến được trình bày gồm 5 phần: Ngoài phần mở đầu, phần kết luận chung, phần tài liệu tham khảo. Phần nội dung gồm có 3 chương: Chương1: Cơ sở lí luận của đề tài Chương 2: Tổ chức hoạt động ngoại khoá về "Từ trường " cho HS lớp 11 THPT nhằm phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 5 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1. Cơ sở lí luận về hoạt động ngoại khóa ở trường THPT 1.1.1. Vị trí, vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông Hoạt động ngoại khóa là một trong ba hình thức dạy học chủ yếu ở trường phổ thông hiện nay. Hoạt động ngoại khóa nói chung và hoạt động ngoại khóa Vật lí nói riêng có vai trò vô cùng quan trọng trong việc giáo dục HS trên tất cả các mặt, cụ thể là: - Về nâng cao chất lượng kiến thức: Hoạt động ngoại khóa giúp HS củng cố, đào sâu, mở rộng những tri thức đã được học ở trên lớp, bổ sung những vấn đề chưa được đặt ra trong chương trình chính khóa, tăng cường tính thực tiễn, tính thời sự, tính xã hội cho nội dung bài học. Bên cạnh đó nó còn giúp HS vận dụng kiến thức đã học vào thực tế, tạo điều kiện để học đi đôi với hành, nối liền kiến thức trên bục giảng với thực tiễn đời sống. - Về rèn luyện kỹ năng: Hoạt động ngoại khóa rèn luyện cho HS kỹ năng phân tích, kỹ năng giải quyết vấn đề, kỹ năng thực nghiệm, kỹ năng làm việc tập thể, kỹ năng sống, tổ chức, giao tiếp, định hướng nghề nghiệp… - Về phát triển tư duy: Hoạt động ngoại khóa rèn luyện và phát triển các năng lực tư duy của HS như: Tư duy logic, tư duy trừu tượng, tư duy sáng tạo… - Về giáo dục tinh thần thái độ: + Hoạt động ngoại khóa làm cho quá trình dạy bộ môn thêm phong phú, đa dạng làm cho việc học tập của HS thêm lôi cuốn, sinh động. Vì vậy có tác dụng khơi dậy niềm say mê hứng thú học tập, thực hành, lòng ham hiểu biết yêu khoa học và phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo của HS. + Hoạt động ngoại khóa cũng góp phần giáo dục tổ chức, tính kế hoạch, tinh thần làm chủ và hợp tác trên cơ sở những hoạt động thực tế. + Ngoài ra hoạt động ngoại khóa còn giúp HS có thể hiểu sâu hơn về những giá trị văn hóa, truyền thống của cha ông, của quê hương, đất nước, nâng cao nhận thức về các vấn đề xã hội. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 6 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Như vậy hoạt động ngoại khóa đóng một vai trò rất quan trọng trong việc bổ sung các kiến thức, kỹ năng và kinh nghiệm sống cho HS, giúp HS hoàn thiện nhân cách và phát triển toàn diện, cân đối về trí tuệ, đạo đức, thể dục, thẩm mỹ, những điều mà ở nội khóa còn yếu. 1.1.2. Các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa Vật lí Hoạt động ngoại khóa Vật lí cũng như hoạt động ngoại khóa nói chung có những đặc điểm sau: - Việc tổ chức các hoạt động ngoại khóa phải được lập kế hoạch cụ thể về cả mục đích, nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức, lịch hoạt động cụ thể và thời gian thực hiện. - Được thực hiện ngoài giờ học chính khóa. - Có thể được tổ chức dưới nhiều dạng: Tập thể cả lớp, theo nhóm năng khiếu, học tập, vui chơi, thường kì, đột xuất, nhân dịp những kỉ niệm hay lễ hội… - Nội dung của hoạt động ngoại khóa thường liên quan đến nội dung học tập trong chương trình nội khóa, phù hợp với trình độ và đặc điểm của đối tượng tham gia. - Hình thức ngoại khóa Vật lí rất đa dạng, bao gồm ngoại khóa làm bài tập, làm TN, tham gia công trình Vật lí, hội vui Vật lí…nhằm giúp HS mở rộng đào sâu, làm phong phú thêm những kiến thức đã được học trong giờ nội khóa. - Cách đánh giá kết quả thông qua những biểu hiện trong quá trình tham gia hoạt động và sản phẩm của HS... - HS được giao lưu với nhau, có thể phát huy tính năng động, sáng tạo của mình mà không bị hạn chế bởi những căng thẳng như trong giờ học trên lớp. Như vậy hoạt động ngoại khóa không gò bó về thời gian, không gian cũng như trình tự nội dung như giờ học nội khóa, do đó GV có thể dễ dàng kết hợp hoạt động ngoại khóa với những phương pháp, hình thức dạy học khác. 1.1.3. Nội dung của hoạt động ngoại khóa Vật lí Nội dung ngoại khóa Vật lí ở trường phổ thông rất đa dạng nhưng có thể chia thành hai nội dung chính: Lí thuyết và thực nghiệm. Cụ thể đó là các nội dung như: - Nghiên cứu những kiến thức lí thuyết về Vật lí và kỹ thuật. - Nghiên cứu, tìm hiểu những ứng dụng của Vật lí trong đời sống, kỹ thuật. - Thiết kế, chế tạo dụng cụ và làm TN Vật lí. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 7 http://www.lrc.tnu.edu.vn
Theo chúng tôi nội dung của hoạt động ngoại khóa Vật lí nên tập trung vào những kiến thức nằm trong phạm vi chương trình nội khóa, hoạt động ngoại khóa gắn với nội khóa nhằm mục đích giúp HS củng cố, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện các kỹ năng cơ bản, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo. Trong phạm vi đề tài nghiên cứu, tôi tập trung nghiên cứu hoạt động ngoại khóa về thiết kế, chế tạo dụng cụ và làm TN Vật lí. Trong các giờ nội khóa mặc dù cũng có những bộ TN phục vụ cho tiết học nhưng hầu như các em chỉ quan sát GV thực hiện hoặc nếu có thực hiện thì chỉ một hoặc hai em được tiến hành, HS trong lớp chỉ được “xem TN”. Chính vì vậy ngoại khóa về thiết kế, chế tạo dụng cụ và làm TN sẽ giúp các em hiểu được bản chất của hiện tượng, HS tự tìm tòi chế tạo, tự tay thực hiện TN không những không dẫn đến sự tin tưởng về các kiến thức được học mà còn phát huy được tính tích cực và khả năng sáng tạo của các em. Căn cứ vào các hướng có thể tổ chức hoạt động ngoại khóa về Vật lí như trên và thực tế dạy học Vật lí ở trường phổ thông hiện nay, chúng tôi lựa chọn nội dung của đề tài chủ yếu là hoạt động thực nghiệm: Thiết kế, chế tạo và sử dụng cụ TN Vật lí đơn giản và chúng tôi chọn nội dung kiến thức của chương “Từ trường” trong sách giáo khoa Vật lí lớp 11. [15] 1.1.4. Các hình thức hoạt động ngoại khóa Vật lí Việc phân chia các hình thức hoạt động ngoại khóa về Vật lí chỉ mang tính chất tương đối, không phân biệt được rõ ràng. Có thể phân ra các hình thức hoạt động ngoại khóa về Vật lí theo lượng HS tham gia, cũng có thể theo nội dung ngoại khóa hoặc theo thời gian và địa điểm diễn ra hoạt động ngoại khóa… Sau khi nghiên cứu các tài liệu, chúng tôi nhận thấy các hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa về Vật lí thông thường nhất là: Hoạt động ngoại khóa mang tính chất cá nhân, hoạt động ngoại khóa theo các nhóm và hoạt động ngoại khóa có tính quần chúng rộng rãi. Cụ thể: - Tổ chức các hoạt động ngoại khóa ở lớp và ở nhà (HS đọc sách báo về Vật lí và kỹ thuật; tổ chức các buổi báo cáo và dạ hội về các vấn đề Vật lí - kỹ thuật; HS ra báo tường hoặc tập san về Vật lí - kỹ thuật; HS biểu diễn TN hoặc giới thiệu sản phẩm là TN Vật lí chế tạo được…). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 8 http://www.lrc.tnu.edu.vn
- HS tổ chức triển lãm giới thiệu những thành tích hoạt động ngoại khóa về Vật lí. - Tổ chức cho HS thăm quan ngoại khóa về Vật lí, kỹ thuật. - Tổ chức, hướng dẫn HS thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ TN Vật lí hoặc máy móc đơn giản. - Tổ chức ôn luyện cho HS tham dự thi HS giỏi hoặc các cuộc thi khác dành cho môn Vật lí ở trường phổ thông. Với các hình thức tổ chức ngoại khóa về Vật lí như trên, HS có thể tham gia vào các hoạt động với tư cách cá nhân, nhóm hoặc tập thể. * Hoạt động ngoại khóa theo nhóm Dựa trên tính chất đặc thù của bộ môn Vật lí: Các kiến thức Vật lí không khó nhưng biểu hiện khá phức tạp trong thức tế và các kiến thức được xây dựng chủ yếu bằng con đường thực nghiệm. Cho nên tổ chức ngoại khóa về Vật lí nên lựa chọn nhiều nội dung liên quan đến việc sử dụng TN. Để hoạt động ngoại khóa về Vật lí có liên quan nhiều đến TN thành công được thì hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa theo nhóm là ưu việt nhất. Hình thức này vừa đảm bảo cho quá trình thiết kế, chế tạo và tiến hành TN diễn ra nhanh, có chất lượng vừa tạo điều kiện cho HS tự học hỏi lẫn nhau và rèn luyện kỹ năng làm việc theo nhóm. - Các nguyên tắc đảm bảo tổ chức tốt nhóm ngoại khóa Vật lí: + Khi tổ chức nhóm ngoại khóa trước hết phải dựa trên tinh thần tự nguyện, hứng thú của HS, HS phải được lựa chọn lĩnh vực kiến thức yêu thích để thiết kế, chế tạo TN. Điều này tạo cho HS tinh thần làm việc thoải mải, từ đó họ thấy yêu thích công việc, nỗ lực hoàn thành công việc và phát triển được tài năng. + Để nhóm ngoại khóa có thể tồn tại và hoạt động có hiệu quả thì nhất thiết phải phát hiện và xây dựng được hạt nhân của nhóm. Hạt nhân của nhóm thường là nhóm trưởng. HS được chọn là hạt nhân của nhóm phải thích thú và có sự nhiệt tình cao với đề tài mà nhóm theo đuổi, đồng thời cũng phải có khả năng đoàn kết các thành viên trong nhóm học tập và lực học thuộc hạng khá vững vàng, tuy nhiên nhóm trưởng không nhất thiết là thành viên giỏi nhất trong nhóm. + Yếu tố mới và tính vừa sức của đề tài đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì và phát triển sự hứng thú và tích cực của nhóm. Với nguyên tắc này, nội dung hoạt động ngoại khóa phải mới ít nhiều so với nội khóa, không đơn thuần là những TN kiểm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 9 http://www.lrc.tnu.edu.vn
nghiệm lại kiến thức hoặc áp dụng dưới dạng quá đơn giản các kiến thức đã học. GV cần phải xác định được nội dung thích hợp, vừa sức với HS và khéo léo tổ chức sao cho từng bước HS thu được kết quả đều đặn, kể cả ở giai đoạn đầu để động viên kịp thời. Để đạt được điều đó, khi tổ chức nhóm ngoại khóa GV cần phải dự kiến được những khó khăn mà HS có thể gặp phải, lên phương án giúp đỡ và tạo điều kiện về thời gian, tài liệu, nguyên vật liệu…cho nhóm HS. + Phải đảm bảo tính nghiêm túc, nhẹ nhàng, tránh nặng nề, nhưng cũng tránh tùy tiện trong quá trình nhóm hoạt động. Để đảm bảo nguyên tắc này, nhóm ngoại khóa cần có lịch làm việc cụ thể về thời gian cũng như tiến độ công việc, tránh tình trạng “đầu voi, đuôi chuột”. Kiên quyết không để kế hoạch bị phá sản chừng nào không bị những nguyên nhân khách quan chi phối. Như vậy thì quá trình hoạt động mới có ý nghĩa và đảm bảo uy tín của GV. - Nội dung của nhóm ngoại khóa Tùy theo nội dung hoạt động của nhóm ngoại khóa có thể phân loại thành: Nhóm “Vật lí lí thuyết”, nhóm “Chế tạo dụng cụ TN Vật lí”, nhóm “Vật lí kỹ thuật”. + Nhóm “Vật lí lí thuyết” Nhóm này đi sâu vào tìm hiểu và sưu tầm các tài liệu xoay quanh vấn đề đang học hoặc các vấn đề đang được quan tâm nhằm giúp cho các thành viên trong lớp hiểu sâu hơn kiến thức được học. Đồng thời nghiên cứu, giải thích các hiện tượng mà trong hoàn cảnh hạn chế của thời gian trên lớp mà GV không thể đi sâu được. Khi tham gia nhóm ngoại khóa này, HS có thể sưu tầm những bài Vật lí hay rồi tiến hành thảo luận để tìm ra phương pháp giải hay, ngắn gọn; cũng có thể nhiệm vụ của nhóm là tìm hiểu lịch sử phát sinh và phát triển của một lĩnh vực của Vật lí, kỹ thuật hoặc HS tìm hiểu tiểu sử của các nhà bác học Vật lí v.v… Nhóm có thể phụ trách công việc ra báo tường hoặc tập san Vật lí của trường, nội dung hoạt động của nhóm ngoại khóa này phải mới so với nội khóa, không đơn thuần là sưu tập các thông tin đã có trong sách giáo khoa hoặc sách bài tập. Trong quá trình thực hiện đề tài, GV cần lưu ý tới sự hứng thú của HS theo hướng tìm hiểu, nghiên cứu mà các em đã chọn để đảm bảo cho đề tài được thành công, đúng tiến độ và cung cấp được những sản phẩm có chất lượng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN 10 http://www.lrc.tnu.edu.vn