Đang tải... (xem toàn văn)
Xây dựng một số mô hình vật lý trên máy tính nhằm hỗ trợ học sinh tự lực và sáng tạo trong dạy học chương dòng điện trong các môi trường
THƯ VIỆN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Diệp Như Quỳnh XÂY DỰNG MỘT SỐ MƠ HÌNH VẬT LÝ TRÊN MÁY TÍNH NHẰM HỖ TRỢ HỌC SINH TỰ LỰC VÀ SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” - VẬT LÝ 11 – NÂNG CAO Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học Vật lý Mã số : 601410 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN MẠNH HÙNG THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NĂM 2010 LỜI CẢM ƠN Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Mạnh Hùng – Trưởng Khoa Vật Lý – Trường Đại Học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh, người tận tình hướng dẫn, bảo tơi suốt q trình thực đề tài Tơi chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu tập thể giáo viên trường THPT chuyên Lê Quý Đôn – Ninh Thuận quan tâm chia sẻ tạo nhiều điều kiện thuận lợi cho tơi suốt khố học làm đề tài Cuối cùng, xin dành trọn thành đạt suốt khoá học luận văn cho gia đình tơi, người bên cạnh chia sẻ động viên suốt thời gian qua LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung nghiên cứu trình bày luận văn hồn tồn mang tính độc lập, trung thực chưa cơng bố cơng trình Nếu có điều trái với lời cam đoan trên, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm hình thức kỷ luật hội đồng bảo vệ pháp luật Việt Nam Người cam đoan Diệp Như Quỳnh DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CNTT: công nghệ thông tin ĐC: đối chứng GV: giáo viên HS: học sinh MVT: máy vi tính NLST: lực sáng tạo PPDH: phương pháp dạy học PTDH: phương tiện dạy học THPT: trung học phổ thông TN: thực nghiệm TNSP: thực nghiệm sư phạm SGK: sách giáo khoa DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐỒ Bảng 3.1: Thống kê điểm số Xi kiểm tra Bảng 3.2: Bảng phân phối tần suất Bảng 3.3: Phân phân phối tần suất lũy tích Bảng 3.4: Các tham số đặc trưng thống kê nhóm đối chứng thực nghiệm Biểu đồ 3.1: Phân bố điểm số Xi hai nhóm lớp ĐC TN Biểu đồ 3.2: Biểu đồ phân bố tần suất Biểu đồ 3.3: Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng biểu đồ Mục lục Trang MỞ ĐẦU - 01 Chương 1: MƠ HÌNH TRÊN MÁY TÍNH VÀ VAI TRỊ CỦA CHÚNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ NHẰM PHÁT HUY TÍNH TỰ LỰC VÀ NÂNG CAO NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 06 1.1 Mục tiêu định hướng đổi giáo dục - 06 1.2 Cơ sở lý luận dạy học nhằm phát huy tính tự lực rèn luyện lực sáng tạo cho học sinh 08 1.2.1 Phát huy tính tự lực học sinh học tập vật lý - 08 1.2.2 Rèn luyện lực sáng tạo cho học sinh học tập vật lý 11 1.3 Mơ hình dạy học vật lý 14 1.3.1 Khái niệm mơ hình - 14 1.3.2 Tính chất mơ hình 15 1.3.3 Phân loại mơ hình - 16 1.3.4 Mơ hình dạy học vật lý 18 1.4 Máy vi tính dạy học vật lý 20 1.4.1 Cơ sở khoa học việc sử dụng máy vi tính dạy học vật lý 21 1.4.2 Sử dụng máy vi tính dạy học vật lý - 22 1.4.3 Giới thiệu sơ lược Matlab cần thiết việc sử dụng Matlab việc hỗ trợ xây dựng mơ hình vật lý máy tính - 24 Kết luận chương 27 Chương 2: XÂY DỰNG MỘT SỐ MƠ HÌNH VẬT LÝ HỖ TRỢ DẠY HỌC CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” - 28 2.1 Phân tích nội dung chương “Dịng điện mơi trường” – vật lý 11 nâng cao 28 2.1.1 Tổng quan chương “Dòng điện môi trường” – vật lý 11 nâng cao 28 2.1.2 Chuẩn kiến thức, kĩ 29 2.1.3 Phân tích logic hình thành kiến thức - 31 2.2 Những vấn đề thường gây khó khăn dạy học chương “Dịng điện mơi trường” - 37 2.3 Xây dựng số mơ hình vật lý hỗ trợ dạy học chương “Dịng điện mơi trường” - 39 2.3.1 Mơ hình dịng điện kim loại 39 2.3.2 Mơ hình dịng điện chất điện phân 43 2.3.3 Mơ hình dịng điện chân khơng 47 2.3.4 Mơ hình dịng điện chất khí 50 2.3.5 Mơ hình dịng điện chất bán dẫn - 54 2.4 Xây dựng tiến trình dạy học số chương với hỗ trợ mơ hình - 58 2.4.1 Tiến trình dạy học dòng điện kim loại 58 2.4.2 Tiến trình dạy học dòng điện chất điện phân 63 2.4.3 Tiến trình dạy học dịng điện chân khơng 70 2.4.4 Tiến trình dạy học dịng điện chất khí 77 2.4.5 Tiến trình dạy học dịng điện chất bán dẫn 83 Kết luận chương 92 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 93 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm - 93 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm - 93 3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm - 94 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm - 94 3.4.1 Phương pháp chọn mẫu thực nghiệm 94 3.4.2 Phương pháp tiến hành đánh giá kết thực nghiệm 95 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 95 3.5.1 Đánh giá mức độ tự lực sáng tạo học sinh qua học cụ thể 95 3.5.2 Đánh giá kết học tập học sinh thông qua kiểm tra cuối chương 102 3.5.3 Đánh giá mức độ hiệu việc sử dụng mơ hình thông qua kết điều tra học sinh sau học xong chương “Dịng điện mơi trường” - 107 Kết luận chương 115 KẾT LUẬN 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO 120 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đất nước ta thời kì hội nhập phát triển kinh tế, mà việc gia nhập tổ chức WTO (2006) điểm mốc quan trọng Sự nghiệp cơng nghiệp hóa - đại hoá đất nước đặt cho giáo dục nước nhà thách thức mới, đòi hỏi giáo dục phải tiến hành công đổi cách mạnh mẽ, sâu sắc, toàn diện mục tiêu, chương trình, sách giáo khoa phương pháp dạy học nhằm hướng đến việc đào tạo nên đội ngũ người lao động, cán có trình độ kĩ thuật cao, có lực tư sáng tạo giải vấn đề Trong đó, coi đổi phương pháp dạy học vấn đề trọng tâm; thật vậy, theo quan điểm tâm lý giáo dục học, đổi phương pháp dạy học (PPDH) hướng quan trọng có tác dụng đạo tác động trực tiếp, ảnh hưởng trực tiếp đến tâm hồn, trí tuệ, ý chí,… người học, yếu tố định thành công Định hướng đổi PPDH xác định nghị trung ương từ năm 1996, thể chế hoá luật giáo dục (12-1998), đặc biệt tái khẳng định điều 5, luật giáo dục (2005): “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư sáng tạo người học, bồi dưỡng cho người học lực tự học, khả thực hành, lòng say mê học tập ý chí vươn lên ” Tuy nhiên, nay, chuyển biến đổi PPDH loại hình nhà trường cịn chậm, chủ yếu cách dạy truyền thống: thầy thuyết trình – trị ghi chép cách thụ động, số phương pháp dạy học tích cực sử dụng mức độ thành cơng chưa cao, chưa phát huy tính tự lực sáng tạo học sinh (HS) Một nguyên nhân quan trọng dẫn đến trạng thiếu thốn phương tiện dạy học như: thiết bị thí nghiệm, mơ hình vật lý hỗ trợ dạy học, phương tiện nghe – nhìn,… Hiện nay, phát triển vượt bậc công nghệ thông tin (CNTT) tạo thành tựu tin học phong phú hữu ích, đó, việc khai thác sử dụng CNTT dạy học nói chung, dạy học vật lý nói riêng vấn đề cấp bách Trong năm gần đây, phong trào ứng dụng CNTT vào dạy học diễn sôi dạy học với trợ giúp máy vi tính (MVT) tỏ có nhiều ưu thế, mang lại nhiều hiệu tích cực cho q trình dạy học, thị 29/2001/CT – BGD&ĐT Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo khẳng định điều đó: “Cơng nghệ thơng tin có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi nội dung, phương pháp, phương thức dạy học” Song, nay, việc khai thác ứng dụng CNTT dạy học hạn chế Đa số giáo viên (GV) dừng lại việc sử dụng MVT để soạn giáo án điện tử hay thiết kế giảng điện tử Microsoft Power Point, khai thác chức nghe nhìn MVT Các luận văn thạc sĩ giáo dục học nước gần có nghiên cứu lĩnh vực ứng dụng CNTT dạy học, đa số hướng đến việc thiết kế website hỗ trợ dạy học, thiết kế số tư liệu thí nghiệm ảo hỗ trợ dạy học hay xây dựng chương trình hỗ trợ kiểm tra, đánh giá…mà trọng đến khả xây dựng mơ hình vật lý MVT Hiện nay, có nhiều mơ hình vật lý thiết kế (ta tìm thấy internet), mơ hình thiết kế cách riêng lẻ, rời rạc, chưa thể ý đồ mục đích sử dụng thân tơi chưa thật phù hợp với chương trình, sách giáo khoa Trong chương trình vật lý trung học phổ thơng (THPT), có nhiều kiến thức mà có mơ hình thích hợp học sinh tự lực sáng tạo học chúng, điển hình chương “Dịng điện mơi trường” Điều cho thấy việc nghiên cứu khả xây dựng mơ hình MVT ứng dụng dạy học nhằm làm cho học sinh tự lực, sáng tạo vấn đề cần thiết, góp phần vào cơng đổi giáo dục nước nhà ... việc hỗ trợ xây dựng mô hình vật lý máy tính - 24 Kết luận chương 27 Chương 2: XÂY DỰNG MỘT SỐ MÔ HÌNH VẬT LÝ HỖ TRỢ DẠY HỌC CHƯƠNG “DỊNG ĐIỆN TRONG. .. nêu trên, chọn đề tài nghiên cứu ? ?Xây dựng số mơ hình vật lý máy tính nhằm hỗ trợ học sinh tự lực sáng tạo dạy học chương dịng điện mơi trường – chương trình vật lý 11 – nâng cao” ĐỐI TƯỢNG VÀ... huy tính tự lực nâng cao lực sáng tạo cho học sinh - Tạo sở cho việc nghiên cứu xây dựng mơ hình vật lý máy tính hỗ trợ dạy học cho phần cịn lại chương trình vật lý THPT 6 CHƯƠNG MƠ HÌNH TRÊN MÁY
