Luận văn Tổ chức ngoại khóa phần định luật bảo toàn động lượng – Vật lí 10 nâng cao nhằm phát triển tư duy sáng tạo học tập của học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Ngọc Loan TỔ CHỨC NGOẠI KHÓA PHẦN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG – VẬT LÍ 10 NÂNG CAO NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO HỌC TẬP CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Ngọc Loan TỔ CHỨC NGOẠI KHÓA PHẦN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG – VẬT LÍ 10 NÂNG CAO NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO HỌC TẬP CỦA HỌC SINH Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lí Mã số : 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGÔ DIỆU NGA Thành phố Hồ Chí Minh – 2009 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn TS. Ngô Diệu Nga trong suốt thời gian qua đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô khoa Vật Lí, Phòng Khoa Học Công Nghệ và Sau đại học Trường Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh. Tôi xin cảm ơn Ban Giám Hiệu trường THPT chuyên Lê Hồng Phong- nơi tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình làm luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, học viên đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Cuối cùng, tôi gởi lời cảm ơn đến những học trò tôi, những người đã nhiệt tình tham gia và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực nghiệm. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Ngọc Loan DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT THPT : Trung học phổ thông GV : Giáo viên HS : Học sinh SGK : Sách giáo khoa BGK : Ban giám khảo BTC : Ban tổ chức BTK : Ban thư ký PĐT : Phiếu điều tra MỤC LỤC 2TLỜI CẢM ƠN2T .................................................................................................. 1 2TDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT2T ............................................................ 2 2TMỤC LỤC2T ........................................................................................................ 1 2TMỞ ĐẦU2T .......................................................................................................... 5 2T1.Lí do chọn đề tài2T --------------------------------------------------------------------------------- 5 2T .Mục đích nghiên cứu2T --------------------------------------------------------------------------- 6 2T3.Giả thuyết khoa học2T ---------------------------------------------------------------------------- 7 2T4.Đối tượng nghiên cứu2T -------------------------------------------------------------------------- 7 2T5.Phạm vi nghiên cứu2T ----------------------------------------------------------------------------- 7 2T6.Nhiệm vụ nghiên cứu2T --------------------------------------------------------------------------- 7 2T7.Phương pháp nghiên cứu2T ---------------------------------------------------------------------- 8 2T8.Cấu trúc luận văn2T ------------------------------------------------------------------------------- 8 2TChương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG2T................................. 9 2T1.1.Cơ sở lí luận của hoạt động ngoại khóa vật lí ở trường phổ thông2T ----------------- 9 2T1.1.1.Các hình thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông2T ............................................ 9 2T1.1.2.Hoạt động ngoại khóa2T ........................................................................................ 10 2T1.1.2.1.Khái niệm hoạt động ngoại khóa2T ............................................................... 10 2T1.1.2.2.Vị trí, vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học trường trung học phổ thông2T ............................................................. 10 2T1.1.2.3.Tác dụng của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông2T ................................................................................... 11 2T1.1.3.Các đặc điểm của giờ học ngoại khóa2T ............................................................... 15 2T1.1.4.Nội dung, hình thức tổ chức và phương pháp hướng dẫn ngoại khóa vật lí2T ..... 16 2T1.1.4.1.Nội dung ngoại khóa vật lí2T ........................................................................ 16 2T1.1.4.2.Hình thức tổ chức ngoại khóa vật lí2T ........................................................... 17 2T1.1.4.3.Phương pháp hướng dẫn ngoại khóa vật lí2T ................................................ 20 2T1.1.5.Cơ sở đánh giá hiệu quả hoạt động ngoại khóa trong việc phát triển tư duy sáng tạo của học sinh2T .......................................................................................................... 27 2T1.1.5.1.Biểu hiện tư duy sáng tạo2T .......................................................................... 27 2T1.1.5.2.Các yếu tố cần thiết cho việc rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo của học sinh trong học tập2T .................................................................................................. 28 2T1.1.5.3.Phương pháp đánh giá2T ............................................................................... 28 2T1.2.Thực trạng hoạt động ngoại khóa trong nhà trường phổ thông hiện nay, tình hình dạy và học phần “Định luật bảo toàn động lượng”2T -------------------------------- 29 2T1.2.1.Thực trạng hoạt động ngoại khóa trong nhà trường phổ thông hiện nay2T .......... 29 2T1.2.2.Tình hình dạy và học phần “ Định luật bảo toàn động lượng”2T .......................... 30 2T1.2.2.1.Mục đích điều tra2T ....................................................................................... 30 2T1.2.2.2.Phương pháp điều tra2T ................................................................................. 31 2T1.2.2.3.Kết quả điều tra2T .......................................................................................... 31 2TKết luận chương 12T ......................................................................................... 37 2TChương 2: NỘI DUNG HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA PHẦN ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG2T .......................................................... 38 2T .1.Mục tiêu dạy học phần “ Định luật bảo toàn động lượng”2T ------------------------- 38 2T .1.1.Mục tiêu về kiến thức2T ........................................................................................ 38 2T .1.2.Mục tiêu về kĩ năng2T ........................................................................................... 39 2T .2.Tổ chức hoạt động ngoại khóa phần “Định luật bảo toàn động lượng - vật lí 10 nâng cao”2T ------------------------------------------------------------------------------------------ 40 2T .2.1.Ngày hội Khai hỏa2T ............................................................................................. 40 2T .2.1.1.Các bước cần thực hiện trước khi tổ chức2T ................................................ 40 2T .2.1.2.Tổ chức thi2T ................................................................................................. 43 2T .2.1.3.Hoạt động mở đầu (10 phút)2T ...................................................................... 44 2T .2.1.4.Vòng thi 1: chuẩn bị bệ phóng (15 phút)2T .................................................. 45 2T .2.1.5.Vòng thi 2: Nạp nhiên liệu ( 30 phút)2T ....................................................... 47 2T .2.1.6.Vòng thi 3: Phụt khí ( 20 phút)2T .................................................................. 49 2T .2.1.7.Vòng thi 4: Tách tầng ( 20 phút)2T ............................................................... 54 2T .2.2.Ngày hội Bay vào vũ trụ2T .................................................................................... 57 2T .2.2.1.Các bước cần thực hiện trước khi tổ chức2T ................................................ 57 2T .2.2.2.Tổ chức thi2T ................................................................................................. 59 2T .2.3.Các yếu tố cần quan tâm trong quá trình diễn ra ngày hội vật lí phần định luật bảo toàn động lượng2T ................................................................................................... 61 2TKết luận chương 22T ......................................................................................... 62 2TChương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM2T .................................................... 63 2T3.1.Mục đích thực nghiệm sư phạm2T --------------------------------------------------------- 63 2T3.2.Nội dung, phương pháp thực nghiệm sư phạm2T --------------------------------------- 63 2T3.3.Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm2T ........................................... 64 2T3.3.1.Phân tích, đánh giá thực nghiệm sư phạm vòng chuẩn bị bệ phóng2T ................. 64 2T3.3.1.1.Phân tích2T .................................................................................................... 64 2T3.3.1.2.Đánh giá2T ..................................................................................................... 65 2T3.3.2.Phân tích, đánh giá thực nghiệm sư phạm vòng nạp nhiên liệu2T ........................ 67 2T3.3.2.1.Phân tích2T .................................................................................................... 67 2T3.3.2.2.Đánh giá2T ..................................................................................................... 69 2T3.3.3.Phân tích, đánh giá thực nghiệm sư phạm vòng phụt khí2T ................................. 70 2T3.3.3.1.Phân tích2T .................................................................................................... 70 2T3.3.3.2.Đánh giá2T ..................................................................................................... 72 2T3.3.4.Phân tích diễn biến, đánh giá thực nghiệm sư phạm vòng tách tầng2T ................ 73 2T3.3.4.1.Phân tích2T .................................................................................................... 73 2T3.3.4.2.Đánh giá2T ..................................................................................................... 77 2T3.3.5.Phân tích, đánh giá thực nghiệm sư phạm ngày hội bay vào vũ trụ2T ................. 78 2T3.3.5.1.Phân tích2T .................................................................................................... 78 2T3.3.5.2.Đánh giá2T ..................................................................................................... 84 2THình 3.9.Hình ảnh thực nghiệm sư phạm ngày hội Bay vào vũ trụ2T ........................... 85 2T3.3.6.Kết quả thu nhận được từ phiếu điều tra của học sinh sau khi tham gia ngoại khóa2T 85 2T3.3.6.1.Mục đích điều tra2T ....................................................................................... 85 2T3.3.6.2.Địa điểm, thời gian, số lượng học sinh điều tra2T ......................................... 85 2T3.3.6.3.Nội dung phiếu điều tra học sinh: phụ lục 32T .............................................. 85 2T3.3.6.4.Kết quả điều tra2T .......................................................................................... 85 2TKẾT LUẬN2T .................................................................................................... 92 2T ÀI LIỆU THAM KHẢO2T ............................................................................ 94 2TPHỤ LỤC2T ....................................................................................................... 96 2TPHỤ LỤC 12T .................................................................................................... 96 2TPHỤ LỤC 22T .................................................................................................... 99 2TPHỤ LỤC 32T .................................................................................................. 101 2TPHỤ LỤC 42T .................................................................................................. 103 MỞ ĐẦU 1.Lí do chọn đề tài Trong một thời gian dài, người thầy được trang bị phương pháp để truyền thụ tri thức cho học sinh theo quan hệ một chiều: thầy đọc - trò chép, chính vì thế học sinh trở nên thụ động, thiếu tính độc lập và sáng tạo. Nguyên tắc thụ động biểu lộ ở hình ảnh người giáo viên đứng riêng biệt trên bục cao trong lớp và cung cấp cái mẫu, còn phía dưới là hình ảnh các học sinh ngồi thành hàng trên ghế, cùng làm một công việc giống nhau là sao lại cái mẫu mà thầy đang cung cấp cho họ. Hiện nay theo quan điểm hiện đại về dạy học, dạy học bằng hoạt động, thông qua hoạt động của học sinh thì việc tổ chức dạy học thực chất là tổ chức cho học sinh hoạt động tự học, thông qua đó mà chiếm lĩnh kiến thức, kỹ năng và phát triển năng lực và hình thành thái độ. Trong mỗi hình thức tổ chức dạy học lại có nhiều cách tổ chức hoạt động của học sinh, lựa chọn hình thức tổ chức hoạt động nào tùy thuộc vào mục đích, nội dung, phương tiện dạy học và trình độ của học sinh. Có nhiều cách phân loại các hình thức dạy học vật lí, mỗi cách dựa trên một dấu hiệu nhất định như: - Dựa vào thành phần học sinh có thể chia thành dạy học cá nhân, dạy học theo nhóm, dạy học theo lớp. - Dựa vào mục đích có thể chia thành nghiên cứu kiến thức mới, luyện tập, ôn tập. - Theo địa điểm thì có thể làm việc ở lớp, làm việc phòng thí nghiệmTuy nhiên, mỗi hình thức dạy học đều bao hàm nội dung của một số cách phân loại khác. Hoạt động ngoại khóa là một hình thức dạy học thuộc hệ thống các hình thức dạy học ở trường phổ thông hiện nay. Ngoại khóa vật lí nói riêng và hoạt động ngoại khóa nói chung hỗ trợ cho học nội khóa trong việc củng cố, mở rộng, đào sâu kiến thức, vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế đời sống vào kỹ thuật, phát huy tính tích cực sáng tạo của học sinh. Những kiến thức học sinh thu được khi tham gia các hoạt động ngoại khóa thường sâu sắc và có tính bền vững, sản phẩm học sinh làm ra mang nhiều ý nghĩa. Mặt khác, thời lượng phân bố từng phần trong chương trình còn rất ít nên phần lớn học sinh chỉ nắm sơ lược về lí thuyết, hầu như không có thời gian để làm thí nghiệm và nghiên cứu những ứng dụng có liên quan. Chính trình độ thực hành thí nghiệm của học sinh hạn chế nên trong các kỳ thi quốc tế học sinh Việt Nam thường gặp rất nhiều khó khăn. Do đó, tổ chức hình thức ngoại khóa rất cần thiết cho việc dạy và học. Trong các hình thức tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí ở trường phổ thông hiện nay thì hình thức hướng dẫn các nhóm học sinh thiết kế, chế tạo là phổ biến hơn cả vì nó đáp ứng được yêu cầu dạy học đổi mới hiện nay là phát huy cao độ tính tích cực, sáng tạo của học sinh. Trong chương trình vật lí 10, khi giảng dạy phần định luật bảo toàn động lượng, khó khăn nhất đối với giáo viên là không làm thí nghiệm để kiểm chứng được, học sinh thì khó hình dung về định nghĩa động lượng, các bài tập vận dụng thì rắc rối về việc tổng hợp vectơ. Theo phân bổ chương trình, phần này dạy trong ba tiết. Với một khoảng thời gian ngắn, học sinh rất khó hiểu được ý nghĩa và tầm quan trọng của định luật trong đời sống và kỹ thuật. Chính vì những lí do trên, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy và học vật lí ở trường THPT chúng tôi chọn đề tài : Tổ chức ngoại khóa phần “Định luật bảo toàn động lượng – vật lí 10 nâng cao” nhằm phát triển tư duy sáng tạo học tập của học sinh. 2.Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc tổ chức hoạt động ngoại khóa phần “Định luật bảo toàn động lượng- vật lí 10 nâng cao” nhằm kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh, đồng thời củng cố kiến thức đã học trong chương trình nội khóa và giúp học sinh hiểu rõ hơn cách thức ứng dụng vật lí vào đời sống, kỹ thuật. 3.Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức được buổi ngoại khóa một cách khoa học, nội dung kiến thức phù hợp với đối tượng học sinh và hình thức hoạt động phong phú thì sẽ kích thích hứng thú học tập, phát huy tính sáng tạo của học sinh, đồng thời củng cố kiến thức đã học một cách sâu sắc, bền vững hơn và học sinh hiểu rõ hơn ứng dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn đời sống, kỹ thuật. 4.Đối tượng nghiên cứu Hoạt động ngoại khóa vật lí trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. 5.Phạm vi nghiên cứu Tổ chức hoạt động ngoại khóa phần “Định luật bảo toàn động lượng – vật lí 10 nâng cao”. 6.Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lí luận về hoạt động ngoại khóa nói chung và ngoại khóa vật lí nói riêng. - Nghiên cứu thực trạng các hoạt động ngoại khóa vật lí ở các trường phổ thông hiện nay. - Xây dựng nội dung hoạt động ngoại khóa phần “Định luật bảo toàn động lượng – vật lí 10 nâng cao”. - Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi của buổi ngoại khóa đã xây dựng. 7.Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết. - Phương pháp điều tra. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm. 8.Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu và kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, luận văn gồm ba chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của hoạt động ngoại khóa vật lí ở trường phổ thông. Chương 2: Nội dung hoạt động ngoại khóa phần “ Định luật bảo toàn động lượng- vật lí 10 nâng cao”. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHÓA VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1.Cơ sở lí luận của hoạt động ngoại khóa vật lí ở trường phổ thông 1.1.1.Các hình thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông Hình thức tổ chức dạy học là một thành tố trong cấu trúc của quá trình dạy học, là sự biểu hiện bên ngoài của hoạt động được phối hợp chặt chẽ giữa giáo viên và học sinh, được thực hiện theo một trật tự xác định và trong một chế độ nhất định. Nó thay đổi tùy thuộc vào mục đích, nhiệm vụ dạy học, mối quan hệ giữa giáo viên và học sinh, giữa học sinh với nhau, theo số lượng người học và không gian diễn ra quá trình dạy học, theo cơ sở vật chất, thiết bị kỹ thuật phục vụ cho quá trình dạy học. Hiện nay, trong trường phổ thông chúng ta thường gặp một số hình thức tổ chức dạy học sau: - Hình thức lớp-bài (lên lớp) - Hình thức dạy học theo nhóm - Hình thức tự học - Hình thức thực hành - Hình thức thảo luận và xêmina - Hình thức hoạt động ngoại khóa Trong mỗi hình thức tổ chức dạy học lại có nhiều cách tổ chức hoạt động của học sinh, việc lựa chọn hình thức tổ chức hoạt động nào tùy thuộc vào mục đích, nội dung, phương tiện dạy học và trình độ của học sinh. Mỗi hình thức dạy học có những ưu- khuyết điểm riêng vì vậy việc phối hợp hài hòa, khéo léo các hình thức tổ chức dạy học sẽ mang lại hiệu quả, tạo chất lượng toàn diện cho quá trình học tập của học sinh.[7] 1.1.2.Hoạt động ngoại khóa 1.1.2.1.Khái niệm hoạt động ngoại khóa Hoạt động ngoại khóa là hoạt động được tổ chức ngoài giờ học các môn văn hóa ở trên lớp, một trong những mảng hoạt động giáo dục quan trọng ở nhà trường phổ thông. Hoạt động này có ý nghĩa hỗ trợ cho giáo dục nội khóa, góp phần phát triển và hoàn thiện nhân cách, bồi dưỡng năng khiếu và tài năng sáng tạo của học sinh. Nội dung ngoại khóa rất phong phú và đa dạng nhờ đó các kiến thức tiếp thu được trên lớp có cơ hội được áp dụng, mở rộng thêm trên thực tế, đồng thời có tác dụng nâng cao hứng thú học tập nội khóa. Nó có những đặc trưng: dựa trên tính tự nguyện của học sinh, có sự hướng dẫn của giáo viên, số lượng học sinh tham gia không hạn chế; việc đánh giá kết quả không thông qua điểm mà thông qua sản phẩm của học sinh làm được, thông qua sự hứng thú, tích cực, tính sáng tạo của học sinh.[8] 1.1.2.2.Vị trí, vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học trường trung học phổ thông Hoạt động ngoại khóa có vị trí rất quan trọng đối với việc hình thành và phát triển nhân cách toàn diện cho học sinh. Ngoài việc củng cố, bổ sung và hoàn thiện hệ thống tri thức, kĩ năng, thái độ được học sinh lĩnh hội thông qua học các môn văn hóa ở trên lớp thì hoạt động ngoại khoá còn tạo điều kiện cho học sin