Luận văn thạc sĩ VNU UEd sử dụng phần mềm flash MX trong dạy học thí nghiệm các bài động học và định luật newton (chương trình sách giáo khoa vật lý lớp 10 trung học phổ thông)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN TRỌNG NGHĨA SỬ DỤNG PHẦN MỀM FLASH MX TRONG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CÁC BÀI ĐỘNG HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT NEWTON (Chƣơng trình sách giáo khoa Vật lý lớp 10 trung học phổ thông) LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP GIẢNG DẠY BỘ MÔN VẬT LÝ Mã số: 60.14.10 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : TS Bùi Văn Loát Hà Nội – 2009 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Khách thể đối tƣợng nghiên cứu 4 Giả thuyết khoa học 5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc đề tài Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1 Thí nghiệm Vật lý tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trung học phổ thông 1.1.1 Thí nghiệm Vật lý, đặc điểm thí nghiệm Vật lý 1.1.2 Vai trị thí nghiệm dạy học Vật lý ỏ THPT Sử dụng thí nghiệm ảo dạy học Vật lý trƣờng phổ thơng 20 1.2.1 Thí nghiệm ảo 20 1.2.1.1 Khái niệm phần mềm dạy học 20 1.2.1.2 Những yêu cầu chung phần mềm dạy học 21 1.2.2 Thí nghiệm ảo, số yêu cầu quan trọng thí nghiệm ảo 24 1.2 1.3 Vai trị thí nghiệm thực hành phƣơng pháp giảng dạy Vật lý trƣờng phổ thông 25 1.3.1 Thí nghiệm thực hành Vật lý phổ thông 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 1.3.2 Nội dung, hình thức tổ chức thí nghiệm thực hành giảng dạy Vật lý THPT 1.4 Kết luận chƣơng 27 32 Chƣơng SỬ DỤNG PHẦN MÊM FLASH MX TRONG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CÁC BÀI ĐỘNG HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT NEWTON (Chƣơng trình sách giáo khoa Vật lý lớp 10 THPT) 2.1 33 Tìm hiểu thực tế ứng dụng CNTT dạy học Vật lý trƣờng THPT 33 2.1.1 Thực tiễn việc ứng dụng CNTT dạy học Vật lý 33 2.1.2 Những khó khăn nghiên cứu tƣợng, trình Vật lý phịng thí nghiệm hay tự nhiên 35 2.1.3 Đề xuất số ý tƣởng thiết kế số thí nghiệm thực hành Vật lý ảo sử dụng phần mềm Flash MX dạy học thí nghiệm động học định luật Newton ( lập trình thí nghiệm ảo) 2.2 41 Nghiên cứu xây dựng số thí nghiệm thực hành Vật lý ảo hỗ trợ việc dạy học phần động học định luật Newton 44 2.2.1 Nghiên cứu công cụ CNTT để thiết kế số thí nghiệm ảo 44 2.2.2 Xây dựng thí nghiệm thực hành vật lý ảo 45 Kết luận chƣơng 65 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 66 Mục đích, đối tƣợng, nội dung thực nghiệm sƣ phạm 66 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 66 3.1.2 Đối tƣợng nội dung thực nghiệm sƣ phạm 66 3.2 Phƣơng pháp thực nghiệm 67 3.3 Kết thực nghiệm sƣ phạm 71 3.3.1 Đánh giá định tính 71 2.3 3.1 3.3.2 Đánh giá thông qua kết thực hành thí nghiệm (đánh giá định lƣợng qua kế hoạch thí nghiệm báo cáo thí nghiệm) 74 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.4 Kết luận chƣơng 84 KẾT LUẬN 85 Tài liệu tham khảo 87 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com NHỮNG CHỮ VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ CNTT: Công nghệ thông tin CNTT - TT: Công nghệ thông tin truyền thông THPT : Trung học phổ thông SGK : Sách giáo khoa TNVL : Thí nghiệm vật lý DHVL : Dạy học Vậy lý PMDH: Phần mềm dạy học TNTHVL: Thí nghiệm thực hành Vật lý TN: Thực nghiệm 10 ĐC: Đối chứng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, Công nghệ thông tin- truyền thông (CNTT-TT) phát triển với tốc độ nhanh Internet, đa phƣơng tiện, truyền thông băng rộng, CD-ROM, DVD mang đến biến đổi to lớn có tính cách mạng quy mơ tồn cầu nhiều lĩnh vực, có Giáo dục Đào tạo Chính vậy, việc ứng dụng CNTT-TT vào giáo dục trở thành hƣớng ƣu tiên hàng đầu nhiều quốc gia giới Giáo dục Việt Nam khơng nằm ngồi xu hƣớng phát triển Hiện nay, Việt Nam phấn đấu tiến đến xây dựng kinh tế tri thức, kinh tế tri thức đòi hỏi giáo dục phải giáo dục tiên tiến Trong giáo dục phƣơng pháp dạy học phải phát huy đƣợc tính tích cực, chủ động ngƣời học để đào tạo ngƣời lao động có khả sáng tạo, thích ứng với thay đổi nhanh môi trƣờng sống Do đổi nội dung phƣơng pháp dạy học vấn đề mang tính thời Nghị Hội nghị lần thứ II Ban Chấp hành Trung ƣơng Đảng Cộng sản Việt Nam khoá VIII khẳng định: “Phải đổi phƣơng pháp đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tƣ sáng tạo ngƣời học Từng bƣớc áp dụng phƣơng pháp tiên tiến phƣơng tiện đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh, sinh viên đại học” Vật lý vừa môn khoa học thực nghiệm, vừa môn khoa học lý thuyết Ở nhà trƣờng phổ thông nội dung Vật lý mang tính thực nghiệm chủ yếu, giáo viên Vật lý thiết phải có kiến thức kỹ thí nghiệm Vật lý Bất sinh viên ngành sƣ phạm Vật lý cho dù hệ đào tạo quy hay khơng quy, phải học mơn học “Thí nghiệm thực hành phƣơng pháp giảng dạy Vật lý phổ thông” để sau LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com trƣờng thành thầy,cô giáo dạy em học sinh THPT Việc nắm đƣợc mục đích thí nghiệm Vật lý, tảng lí thuyết liên quan đến thí nghiệm này, lắp ráp, đặc biệt biết sử dụng thí nghiệm việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực tự lực học sinh quan trọng học phần Ngồi thí nghiệm nói chung thí nghiệm vật lý nói riêng phải tạo đƣợc hứng thú học tập học sinh, tạo cho học sinh niềm tin khoa học kiến thức đƣợc thu nhận đƣợc Xuất phát từ mong muốn góp phần làm phong phú thêm thí nghiệm thực hành, qua học sinh có nhiều điều kiện tiếp cận với loại hình thí nghiệm (ví dụ nhƣ: thí nghiệm kết nối máy tính, thí nghiệm ảo bên cạnh thí nghiệm thực hành truyền thống) nhằm mục đích nâng cao chất lƣợng giảng dạy thày nhƣ việc học tập trò Qua nghiên cứu tìm hiểu thực tế, chúng tơi nhận thấy số phịng thí nghiệm trƣờng phổ thơng cịn gặp khó khăn trang thiết bị, nhiều dụng cụ thí nghiệm cịn thiếu thốn, cũ kĩ hay bị hỏng hóc Khi thực thí nghiệm gặp nhiều trở ngại cho thầy học trò Hơn tiết học trƣờng phổ thông diễn thời gian 45 phút, thời gian ngắn thực hành vật lý Trong thực tập vật lý, việc giới thiệu lắp ráp thiết bị nhiều thời gian, thời gian thực tế để tiến hành thí nghiệm Nhƣ ngƣời thầy phải nhiều thời gian cho việc chuẩn bị trƣớc lên lớp không chắn thí nghiệm thành cơng mức độ Hơn số tiết dạy liền lớp khác điều thực đƣợc cách: là, học sinh phải đến phịng chức thí nghiệm riêng biệt; hai là, thầy cô phải di chuyển hệ thống dụng cụ thí nghiệm tới lớp học học sinh Cả hai phƣơng án gây nhiều khó khăn khơng phải trƣờng phổ thơng có đủ phịng chức riêng cho mơn hay phịng chức đủ điều kiện làm thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm bị hỏng hóc vận chuyển, chất LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com lƣợng dạy học bị hạn chế Nhiều có đủ điều kiện tiến hành thí nghiệm, có phịng chức nhƣng việc đăng ký dạy khơng thực đƣợc đồng loạt nhiều lớp đăng ký, nhiều môn đăng ký nên đến lƣợt làm thí nghiệm chƣơng trình học qua lâu khơng có hiệu giảng dạy Một giải pháp mà chúng tơi thấy góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học nghiên cứu, sử dụng phần mềm Flash MX lập trình thí nghiệm ảo dạy học thí nghiệm vật lý Trong khuôn khổ luận văn tốt nghiệp chúng tơi sử dụng phần mềm Flash MX lập trình thí nghiệm ảo dạy học động học định luật Newton (chƣơng trình giáo khoa vật lý lớp 10 THPT) Xây dựng hệ thống thí nghiệm thực hành Vật lý (TNTHVL) ảo thông qua thí nghiệm thí nghiệm chuẩn có SGK Bộ giáo dục Đào tạo đƣợc thực cách xác sau lần ghi lại kết dùng phần mềm Flash MX lập trình để xử lý kết xây dựng phƣơng án thí nghiệm ảo dựa kết có thực với thí nghiệm thực Nhƣ thí nghiệm ảo mà khơng hồn tồn dựa vào công thức phần mềm xử lý công thức đơn với chip điện tử Các thí nghiệm hồn tồn có thật thiết bị thí nghiệm chuẩn lại mơ lại làm lại thí nghiệm máy tính lúc địa điểm lớp học Trong cần ý đến tính tƣơng tác học viên với thí nghiệm để hỗ trợ việc rèn luyện cho học viên biết cách tiến hành thí nghiệm nhƣ thu thập số liệu đo sử dụng thí nghiệm dạy học Hơn học sinh làm thí nghiệm lớp, với dụng cụ thí nghiệm thực đƣợc tự lựa chọn theo yêu cầu thiết bị chuẩn Bộ Giáo dục Đào tạo quy định Có thể xử lý kết thí nghiệm học Vấn đề thí nghiệm ảo nhƣng lại dựa dụng cụ thực tế LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com học sinh có cảm nhận thực chất vật lý thí nghiệm mà làm Những TNTHVL ảo lƣu trữ đĩa CD hay đƣa lên mạng giúp thầy, học sinh sử dụng nơi xa, trao đổi góp ý tham khảo Nghiên cứu thực tế cho thấy chƣơng trình đào tạo nƣớc phát triển thí nghiệm ảo đƣợc sử dụng mạng góp phần bổ sung nâng cao chất lƣợng dạy học lớp(www.virtlab.com/; phy.ntnu.edu.tw/; ) Ở Việt Nam, việc đƣa vào sử dụng thí nghiệm ảo góp phần giải khó khăn thiết bị gặp phải Nhƣ vậy, xây dựng đƣợc TNTHVL ảo cho đáp ứng đƣợc yêu cầu TNTHVL góp phần giải khó khăn trên, nâng cao đƣợc chất lƣợng dạy học Với lý chọn đề tài nghiên cứu: Sử dụng phần mềm Flash MX dạy học thí nghiệm động học định luật Newton ( lập trình thí nghiệm ảo ) Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu,sử dụng phần mềm Flash MX dạy học thí nghiệm động học định luật Newton (chƣơng trình giáo khoa vật lý lớp 10 THPT) Khách thể đối tƣợng nghiên cứu  Khách thể: - Quá trình dạy học thí nghiệm động học định luật Newton (chƣơng trình sách giáo khoa vật lý lớp 10 THPT) - Phần mềm dạy học ngôn ngữ lập trình thiết kế Flash MX  Đối tượng: - Một số thí nghiệm thực hành Vật lý ảo thí nghiệm động học định luật Newton LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Quá trình nhận thức học sinh đƣợc tổ chức thực hành thí nghiệm có sử dụng động học định luật Newton với thiết bị thí nghiệm chuẩn Gỉa thuyết khoa học Nếu xây dựng đƣợc thí nghiệm thực hành Vật lý ảo động học định luật Newton để sử dụng chúng góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học ; cịn mở rộng phát triển cho phần thí nghiệm khác chƣơng trình học Vật lý THPT theo chuẩn Bộ giáo dục Đào tạo Giới hạn phạm vi nghiên cứu Về nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu, Sử dụng phần mềm Flash MX dạy học thí nghiệm động học định luật Newton (lập trình thí nghiệm ảo dựa thí nghiệm thực tế ) - Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm: Học sinh trƣờng THPT Đoàn Kết Hai Bà Trƣng-Hà Nội Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận vai trò thí nghiệm Vật lý việc tổ chức hoạt động nhận thức học sinh trƣờng THPT - Nghiên cứu sở lý luận thí nghiệm ảo, yêu cầu thí nghiệm ảo - Ứng dụng CNTT để nghiên cứu xây dựng thí nghiệm thực hành vật lý ảo động học định luật Newton (chƣơng trình giáo khoa vật lý lớp 10 THPT) đáp ứng yêu cầu TNTHVL (địi hỏi cao tính tích cực, tự lực thầy trò chuẩn bị, tiến hành sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lý phổ thông) - Nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm thực hành Vật lý ảo trình dạy động học định luật Newton - Thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá tính khả thi hiệu thí nghiệm thực hành Vật lý ảo Điều chỉnh, sửa đổi hệ thống TNTHVL ảo Phƣơng pháp nghiên cứu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com hoạt động học học sinh theo hƣớng tích cực Giáo viên dễ dàng việc quản lý tồn học sinh, có điều kiện quan tâm đến nhiều học sinh khác lớp học để phát ƣu điểm họ - Trong khoảng thời gian ngắn tiết học 45 phút làm thí nghiệm, có học sinh thu đƣợc tất số liệu cần quan tâm, thời gian đƣợc dùng chủ yếu phần thực thí nghiệm thu thập bảng số liệu bản, từ bảng số liệu này, dựa vào mục đích thí nghiệm mà em dễ dàng lập đƣợc bảng số liệu mối quan hệ đại lƣợng khác hay đồ thị thực nghiệm tƣơng ứng thao tác xử lý số liệu máy tính tính tốn sở số liệu thực nghiệm thu thập đƣợc từ trƣớc Chính mà so với lớp đối chứng, học sinh có nhiều thời gian cho hoạt động tích cực, sáng tạo q trình thí nghiệm thực hành Học sinh phải suy nghĩ bảng số liệu, đồ thị thực nghiệm, thao tác xử lý số liệu mà làm thực thí nghiệm Từ em hình thành phƣơng án thí nghiệm, cách sử dụng thí nghiệm cho phù hợp với mục đích thí nghiệm đề Chính mà em tự tạo đƣợc cho niềm tin khoa học với mơn Vật lý, thí nghiệm mà em làm vừa dựa thiết bị thực tế, vừa dựa phần mềm tin học đại 73 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.3.2 Đánh giá thông qua kết thực hành thí nghiệm (đánh giá định lượng qua kế hoạch thí nghiệm báo cáo thí nghiệm) Bài 1: Chuyển động thẳng đều-Định luật I Newton KẾ HOẠCH THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU, ĐỊNH LUẬT I NEWTON Họ tên Khóa học/ lớp Ngày sinh Tìm hiểu, thu thập thơng tin - Theo chƣơng trình vật lí phổ thơng, khảo sát chuyển động thẳng nhanh dần đều, định luật III Newton thƣờng sử dụng thí nghiệm vật lí nào? - Anh (chị) biết phƣơng án thí nghiệm liên quan đến khảo sát chuyển động thẳng đều? Thí nghiệm Dụng cụ Cách tiến hành Xác định vấn đề - Những thí nghiệm có ƣu/ nhƣợc điểm gì? Tìm ý tƣởng, lựa chọn đánh giá (khoảng 250 từ) (Thảo luận nhóm xây dựng ý tưởng tiến hành thí nghiệm) - Mục đích tiến hành thí nghiệm gì? Khảo sát thí nghiệm …………………………………………… Dạy học ……………………………………………… - Giả thuyết nghiên cứu gì? Nếu ……………………………… (thay đổi biến độc lập) Thì học sinh ……………………………….(xác định biến độc phụ thuộc/ quy luật) - Những biến số cần xác định gì? 74 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Biến độc lập/ cách đo Biến phụ thuộc/ cách xác định - Thiết kế thí nghiệm nhƣ nào? (vẽ sơ đồ thí nghiệm) - Tiến hành thí nghiệm nhƣ nào? (liệt kê bƣớc) - Những dụng cụ thí nghiệm cần có gì? Dụng cụ có? Dụng cụ cần bổ sung? - Phƣơng án thu thập số liệu nhƣ nào? (kẻ bảng số liệu) - Phƣơng án xử lí số liệu nhƣ nào? - Những yếu tố ảnh hƣởng đến độ xác phép đo gì? Khắc phục nhƣ nào? - Cần làm để đảm bảo an tồn thí nghiệm? Đề xuất 75 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài : Chuyển động thẳng biến đổi đều- Định luật II Newton KẾ HOẠCH THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT CHUYỂN ĐỘNG THẲNG NHANH DẦN ĐỀU, ĐỊNH LUẬT II NEWTON Họ tên Khóa học/ lớp Ngày sinh Tìm hiểu, thu thập thơng tin - Theo chƣơng trình vật lí phổ thơng, khảo sát chuyển động thẳng nhanh dần đều, định luật III Newton thƣờng sử dụng thí nghiệm vật lí nào? - Anh (chị) biết phƣơng án thí nghiệm liên quan đến khảo sát chuyển động thẳng đều? Thí nghiệm Dụng cụ Cách tiến hành Xác định vấn đề - Những thí nghiệm có ƣu/ nhƣợc điểm gì? Tìm ý tƣởng, lựa chọn đánh giá (khoảng 250 từ) (Thảo luận nhóm xây dựng ý tưởng tiến hành thí nghiệm) - Mục đích tiến hành thí nghiệm gì? Khảo sát thí nghiệm …………………………………………… Dạy học ……………………………………………… - Giả thuyết nghiên cứu gì? Nếu ……………………………… (thay đổi biến độc lập) Thì học sinh ……………………………….(xác định biến độc phụ thuộc/ quy luật) - Những biến số cần xác định gì? Biến độc lập/ cách đo Biến phụ thuộc/ cách xác định 76 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Thiết kế thí nghiệm nhƣ nào? (vẽ sơ đồ thí nghiệm) - Tiến hành thí nghiệm nhƣ nào? (liệt kê bƣớc) - Những dụng cụ thí nghiệm cần có gì? Dụng cụ có? Dụng cụ cần bổ sung? - Phƣơng án thu thập số liệu nhƣ nào? (kẻ bảng số liệu) - Phƣơng án xử lí số liệu nhƣ nào? - Những yếu tố ảnh hƣởng đến độ xác phép đo gì? Khắc phục nhƣ nào? - Cần làm để đảm bảo an tồn thí nghiệm? Đề xuất 77 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bài 3: Rơi tự do- Định luật bảo toàn trƣờng trọng lực KẾ HOẠCH THÍ NGHIỆM RƠI TỰ DO – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN CƠ NĂNG TRONG TRƯỜNG TRỌNG LỰC Họ tên Khóa học/ lớp Ngày sinh Tìm hiểu, thu thập thơng tin - Theo chƣơng trình vật lí phổ thông, khảo sát tƣơng tác vật, định luật bảo toàn động lƣợng, định luật III Newton thƣờng sử dụng thí nghiệm vật lí nào? - Anh (chị) biết phƣơng án thí nghiệm liên quan đến tƣơng tác vật, định luật bảo toàn động lƣợng, định luật III Newton? Thí nghiệm Dụng cụ Cách tiến hành Xác định vấn đề - Những thí nghiệm có ƣu/ nhƣợc điểm gì? Tìm ý tƣởng, lựa chọn đánh giá (khoảng 250 từ) (Thảo luận nhóm xây dựng ý tưởng tiến hành thí nghiệm) - Mục đích tiến hành thí nghiệm gì? Khảo sát thí nghiệm …………………………………………… Dạy học ……………………………………………… - Giả thuyết nghiên cứu gì? Nếu ……………………………… (thay đổi biến độc lập) Thì học sinh ……………………………….(xác định biến độc phụ thuộc/ quy luật) - Những biến số cần xác định gì? Biến độc lập/ cách đo Biến phụ thuộc/ cách xác định - Thiết kế thí nghiệm nhƣ nào? (vẽ sơ đồ thí nghiệm) 78 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Tiến hành thí nghiệm nhƣ nào? (liệt kê bƣớc) - Những dụng cụ thí nghiệm cần có gì? Dụng cụ có? Dụng cụ cần bổ sung? - Phƣơng án thu thập số liệu nhƣ nào? (kẻ bảng số liệu) - Phƣơng án xử lí số liệu nhƣ nào? - Những yếu tố ảnh hƣởng đến độ xác phép đo gì? Khắc phục nhƣ nào? - Cần làm để đảm bảo an tồn thí nghiệm? Đề xuất 79 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Sau tổ chức cho học sinh làm báo cáo thực hành chấm xử lý kết thu đƣợc theo phƣơng pháp thống kê toán học + Bảng thống kê số điểm + Bảng thống kê số % học sinh đạt từ điểm xi trở xuống ( bảng tần suất luỹ tích hội tụ lùi ) + Vẽ đƣờng cong tần suất luỹ tích + Tính tham số thống kê theo cơng thức sau:   Điểm trung bình X = n n X i i Phƣơng sai: S = Độ lệch chuẩn : S = S  ni ( xi  X ) n 1 Hệ số biến thiên: V = S 100% X Các tham số thống kê t t0 đƣợc xác định theo phép kiểm định thống kê * Thống kê kết : Bảng 3.1 - Bảng thống kê điểm số Điểm số Lớp TS Học sinh 10 Đối chứng 47 0 11 0 47 0 20 10 0 Thực nghiệm Bảng 3.1 * Tiếp theo :Bảng 3.2 - Bảng thống kê số hoc sinh đạt từ điểm xi trở xuống (Bảng tần suất luỹ tích hội tụ lùi) Tổng Sè % học sinh đạt từ điểm xi trở xuống s Lớp học 47 0 47 0 10 - - sinh Đối 10,6 27,6 46,8 70,2 89,4 100 - chứng Thực nghiệm 4,3 21,2 63,8 85,1 95,7 100 - - Bảng 3.2 80 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Từ bảng 3.2 vẽ đƣờng cong tần suất luỹ tích hai lớp đối chứng thực nghiệm ( Trục tung số % học sinh đạt từ điểm xi trở xuống, trục hoành điểm số) Hình 3.1 : Đồ thị đường luỹ tích ( : Lớp đối chứng ; _ : Lp thc nghim) Đồ thị ®-êng tÇn suÊt luü tÝch % 100 80 60 40 20 xi 0 §èi chøng 10 Thùc nghiƯm Hình 3.1 Các tham số thống kê bảng dƣới cho phếp ta kiểm định phƣơng sai Bảng 3.3 - Các tham số thống kê Lớp Tổng sô HS X S2 S V% Đối chứng 47 4,55 2,30 1,52 33,4% Thực nghiệm 47 5,30 1,30 1,14 21,5%  Bảng 3.3 Kiểm định khác phƣơng sai: Mẫu 1: Lớp đối chứng : n1 = 47, S12 = 2,30, X = 4,55 Mẫu 2: Lớp thực nghiệm n2 = 47, S 22 = 1,30 , X = 5,3 Giả thuyết không H0: " Sự khác phƣơng sai S 12 S 22 hai 81 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com mẫu khơng có ý nghĩa " nói cách khác" phƣơng sai tổng thể chung nhau:  21 =  22 " Giả thuyết đối H1 :  21   22 Giá trị đại lƣợng kiểm định F= 2,30 S12 = = 1,76 1,30 S2 Giá trị tới hạn F = 1,63 theo Bảng 3.4 - Bảng phân phối F f1 40 47 50 f2 40 1,69 47 (1,65) 50 1.63 1,66 (1,63) (1,62) 1,60 Bảng 3.4 Vì F > F nên giả thuyết H đƣợc chấp nhận, tức khác phƣơng sai hai mẫu có ý nghĩa * Kiểm định khác trung bình cộng ( từ tổng thể chung có phƣơng sai khác nhau) Giả thuyết không H0 : X = X ( khác trung bình cộng hai mẫu khơng có ý nghĩa) Giả thuyết đối H1: X  X Ta chọn xác suất sai lầm  = 0,05 trƣờng hợp F> F nên ta dùng đại lƣợng kiểm định : t= X1  X S12 S 22  n1 n2 ( Công thức ứng dụng với việc ta chọn mẫu mẫu có trung bình cộng lớn hơn) Thay số liệu tính tốn ta đƣợc : t = 2,67 82 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Giá trị t đƣợc tính theo công thức : t = n2 S12t1  n1S 22t2 n2 S12  n1S 22 Vì ta chọn  = 0,05 ta có t1 = t2 = 2,01 nên ta có Bảng 3.5- Bảng phân phối t 40 47 60 2,02 (2,01) 2,00 Bảng 3.5 (Vì mẫu có n1 = n2 t1 = t2 ) thay t1 = t2 = 2,01 vào t  ta tính đƣợc t = 2,01 Vậy | t | > t chứng tỏ khác trung bình cộng hai mẫu có ý nghĩa Từ bảng tổng hợp tham số thống kê, đồ thị đƣờng luỹ tích kết phép tính thống kê cho phép rút kết luận: - Điểm trung bình cộng học sinh lớp thực nghiệm (5,30) cao lớp đối chứng (4,55).- Hệ số biến thiên giá trị điểm số lớp thực nghiệm (21,5%) nhỏ lớp đối chứng (33,4%) nghĩa là: độ phân tán điểm số quanh điểm trung bình lớp đối chứng nhỏ - Đồ thị tần số tích luỹ lớp thực nghiệm nằm bên phải phía dƣới đồ thị tần số luỹ tích lớp đối chứng, điều cho thấy kết học tập lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Nhƣ việc tổ chức tiến hành dạy học thí nghiệm động học định luật Newton lập trình thí nghiệm Flash cho học sinh đem lại hiệu bƣớc đầu việc nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức học sinh thể kết học tập lớp thực nghiệm cao so với lớp đối chứng 83 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3.4 Kết luận chƣơng Việc thực nghiệm số tiết học ỏi với số lƣợng học sinh hạn chế, chƣa đủ để khẳng định giá trị phổ biến phƣơng pháp nêu Tuy nhiên, kết bƣớc đầu thu đƣợc chứng tỏ: tổ chức giảng dạy động học định luật Newton phƣơng pháp thực hành thí nghiệm ảo tạo hứng thú, lơi học sinh tự tham gia giải vấn đề học tập, tạo điều kiện tốt cho HS phát triển khả sáng tạo vật lý - kỹ thuật Đây cơng việc thực đƣợc, phù hợp với trình độ học sinh điều kiện nhà trƣờng phổ thơng Về mặt định tính: Học sinh viên nhóm thực nghiệm tích cực, chủ động tự lực thực hành thí nghiệm so với học sinh lớp đối chứng Học sinh tỏ hứng thú tập trung cao thực hành Về mặt định lƣợng: Chất lƣợng thực hành thí nghiệm Vật lý ba thí nghiệm thực hành ảo thiết kế học sinh nhóm thực nghiệm cao so với nhóm đối chứng Điều đƣợc thể rõ qua kết thực hành thí nghiệm nhóm: tỷ lệ % điểm Khá, Giỏi nhóm thực nghiệm cao so với nhóm đối chứng Từ kết thu đƣợc qua đợt thực nghiệm sƣ phạm, khẳng định giả thuyết khoa học đƣa phù hợp với lý thuyết thực tiễn, đề tài có tính khả thi 84 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Vấn đề nghiên cứu xây dựng thí nghiệm thực hành Vật lý ảo cho học sinh trƣờng THPT để phục vụ cho công tác thực hành giảng dạy vấn đề mẻ Qua thời gian nghiên cứu đề tài” Sử dụng phần mềm Flash MX lập trình thí nghiệm ảo dạy học thí nghiệm động học định luật Newton (chƣơng trình giáo khoa vật lí lớp 10 THPT)”, khả hạn chế nhƣng với lỗ lực, cố gắng thân hƣớng dẫn nhiệt tình TS Bùi Văn Lốt nên nhiệm vụ nghiên cứu mà luận văn đặt hoàn thành, mục đích nghiên cứu đạt nhƣ mong muốn Kết luận văn tóm tắt nhƣ sau: Những kết thu đƣợc bao gồm: - Đã phân tích làm rõ sở lý luận cho việc nghiên cứu xây dựng số thí nghiệm thực hành Vật lý ảo hỗ trợ việc dạy học thực hành thí nghiệm động học định luật Newton (chƣơng trình giáo khoa vật lí lớp 10 THPT) trƣờng THPT - Thông qua nghiên cứu sử dụng phần mềm Flash số phần mềm khác (Snagit,Paint,TotalvideoConverter, ) xây dựng đƣợc ba thí nghiệm thực hành Vật lý ảo dạy học động học định luật Newton Đó là: Bài 1: Chuyển động thẳng đều-Định luật I Newton Bài : Chuyển động thẳng biến đổi đều- Định luật II Newton Bài 3: Rơi tự do- Định luật bảo toàn trƣờng trọng lực - Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm với học sinh lớp 10A1 10A2 trƣờng THPT Đoàn Kết - Hai Bà Trƣng Kết thực nghiệm sƣ phạm kiểm nghiệm tính khả thi việc sử dụng ba thí nghiệm thực hành ảo thiết kế để hỗ trợ việc dạy học động học định luật Newton trƣờng THPT 85 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Đƣa nội dung cần phải đạt đƣợc sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học sinh - Đƣa mối liên hệ phần thực thí nghiệm (thu thập hệ thống đầy đủ liệu thực nghiệm, phân tích, xử lí số liệu thực nghiệm, trình bày mối quan hệ đại lƣợng nghiên cứu dƣới dạng khác nhau-biểu bảng, đồ thị v v ) với phần sử dụng thí nghiệm việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực sáng tạo học sinh trình tiến hành thí nghiệm vật lý Do thời gian tiến hành nghiên cứu đề tài Luận văn thạc sĩ có hạn nên số lần nhƣ số lƣợng học sinh chọn làm thực nghiệm, đối chứng cịn Mặc dù qua việc phân tích định tính sơ phân tích định lƣợng cho thấy tính khả thi hiệu thí nghiệm thực hành ảo đƣợc xây dựng, song thực nghiệm số lƣợng lớn học sinh việc đánh giá định lƣợng có kết cao hơn, phổ biến Tơi xin gửi lời cảm ơn nhiều đến TS.Bùi Văn Loát ThS Phạm Kim Chung hƣớng dẫn giúp đỡ tơi nhiều q trình hồn thành đề tài 86 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO Lƣơng Duyên Bình (Chủ biên), Nguyễn Xn Chi, Tơ Giang, Trần Chí Minh, Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh (2006) Vật lý 10 NXB Giáo dục Phạm Kim Chung (2001), Xây dựng sử dụng trang Web hỗ trợ dạy học vật lý trường trung học phổ thông, chương dao động học - Vật lý 12, Luận văn thạc sỹ khoa học Giáo dục, Đại học Sƣ phạm I, Hà Nội Phạm Xuân Quế (2004) Xây dựng sử dụng phần mềm dạy học Tạp chí Giáo dục, số 83 Vũ Trọng Rỹ (2005) Các yêu cầu sư phạm thí nghiệm ảo – sản phẩm multimedia Tạp chí Giáo dục, số 107 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (1999) Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lý NXB Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2003), Phương pháp dạy học Vật lý trường phổ thông NXB Đại học Sƣ phạm Phạm Hữu Tòng (2001) Lý luận dạy học Vật lý NXB Giáo dục Mai Văn Trinh (2001) Nâng cao hiệu dạy học Vật lý trường Trung học Phổ thông nhờ việc sử dụng máy vi tính phương tiện dạy học đại Luận án tiến sỹ Giáo dục Phạm Quý Tƣ (chủ biên), Lƣơng Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Xuân Thành, Phạm Đình Thiết, Đỗ Hƣơng Trà, Bùi Trọng Tuân, Lê Trọng Tƣờng (2006) Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực chương trình, sách giáo khoa lớp 10 trung học phổ thông Bộ Giáo dục Đào tạo 10.Viện hàn lâm khoa học Liên Xô, Viện Hàn lâm khoa học Sƣ phạm CHDC Đức (1983), Phương pháp giảng dạy vật lý trường phổ thơng Liên Xơ Cộng hồ dân chủ Đức, NXB Giáo dục, Hà Nội 87 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... lƣợng dạy học nghiên cứu, sử dụng phần mềm Flash MX lập trình thí nghiệm ảo dạy học thí nghiệm vật lý Trong khn khổ luận văn tốt nghiệp sử dụng phần mềm Flash MX lập trình thí nghiệm ảo dạy học động. .. cứu: Sử dụng phần mềm Flash MX dạy học thí nghiệm động học định luật Newton ( lập trình thí nghiệm ảo ) Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ,sử dụng phần mềm Flash MX dạy học thí nghiệm động học định luật. .. Chƣơng : SỬ DỤNG PHẦN MỀM FLASH MX TRONG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM CÁC BÀI ĐỘNG HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT NEWTON (Chƣơng trình sách giáo khoa Vật lý lớp 10 THPT) 2.1 Tìm hiểu thực tế ứng dụng CNTT dạy học Vật lý trƣờng