Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học các kiến thức về sóng cơ (vật lý 12) theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thuộc Trung tâm Giáo dục thường xuyên miền núi

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM MÔNG THANH DŨNG PHỐI HỢP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ PHƢƠNG TIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC VỀ “SÓNG CƠ” (VẬT LÍ 12) THEO HƢỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THUỘC TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƢỜNG XUYÊN MIỀN NÚI Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS-TS Nguyễn Văn Khải Thái Nguyên, năm 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn phòng đào tạo Sau Đại Học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, các thầy cô giáo đã trực tiếp giảng dạy và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian học tập ở trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên. Tác giả luận văn xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Khải, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tác giả xin được cảm ơn các thầy cô giáo trong hội đồng duyệt và chấm luận văn cao học Vật lí K20, đã quan tâm và chỉ bảo để tác giả hoàn thiện tốt luận văn của mình. Tác giả xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo trung tâm GDTX-HNDN Hồ Tùng Mậu huyện Lục Yên, các thầy cô giáo đã tạo điều kiện và cộng tác cùng tác giả trong thời gian dạy thực nghiệm đề tài. Thái nguyên, tháng 4 năm 2014 Tác giả Mông Thanh Dũng i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng công bố trong bất kỳ một công trình nào khác. Tác giả luận văn Mông Thanh Dũng ii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỤC LỤC MỞ ĐẦU 001 Chƣơng I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 006 1.1 Tổng quan về vấn đề cần nghiên cứu 006 1.2 Hoạt động nhận thức và các vấn đề tích cực hóa HĐNT 007 1.2.1 Tích cực hóa HĐNT và các biểu hiện của tính tích cực nhận thức 010 1.2.2 Tính tích cực với vấn đề chất lượng học tập 012 1.2.3 Các biện pháp phát huy hoạt động nhận thức của học sinh 013 1.3 Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phƣơng tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí 016 1.3.1 Thí nghiệm vật lí 016 1.3.1.1 Khái niệm về thí nghiệm Vật lí 016 1.3.1.2 Các vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí 017 1.3.1.3 Sự cần thiết của thí nghiệm trong dạy học Vật lí 019 1.3.1.4 Những khó khăn và hạn chế khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí 021 1.3.2 Các phƣơng tiện công nghệ thông tin 022 1.3.2.1 Phương tiện dạy học 022 1.3.2.2 Phương tiện công nghệ thông tin 025 1.3.2.3 Ưu và nhược điểm của phương tiện công nghệ thông tin 026 1.3.2.4 Các phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí 027 1.3.3 Biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và phƣơng tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí 032 1.3.3.1 Căn cứ lí luận và thực tiễn lựa chọn phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học 032 1.3.3.2 Các biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí 037 iii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 1.4 Tìm hiểu thực trạng dạy học các kiến thức về “sóng cơ” (Vật lí 12) ở một số Trung tâm GDTX khu vực miền núi 038 1.4.1 Mục đích điều tra 038 1.4.2 Phương pháp điều tra 039 1.4.3 Kết quả điều tra 040 KẾT LUẬN CHƢƠNG I 046 Chƣơng II: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ SÓNG CƠ (VẬT LÍ 12) THEO HƢỚNG TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THUỘC TRUNG TÂM GDTX MIỀN NÚI BẰNG CÁCH PHỐI HỢP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ PHƢƠNG TIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 047 2.1 Phân tích cấu trúc nội dung chƣơng “Sóng cơ và Sóng âm” 047 2.1.1 Cấu trúc chương trình chương “Sóng cơ và Sóng âm ” 047 2.1.2 Cấu trúc nội dung chương “Sóng cơ và Sóng âm” 047 2.1.3 Mục đích yêu cầu theo chuẩn kiến thức, kĩ năng chương “Sóng cơ và Sóng âm” (Vật lí 12) 048 2.2 Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phƣơng tiện công nghệ thông tin để tổ chức dạy học một số kiến thức về “Sóng cơ”(Vật lí 12) 054 2.3 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về “Sóng cơ” trong chƣơng trình (Vật lí 12) 058 2.3.1 Thiết kế tiến trình dạy học bài: “Sóng cơ, sự truyền sóng cơ” 058 2.3.2 Thiết kế tiến trình dạy học bài: “Giao thoa sóng” 068 2.3.3 Thiết kế tiến trình dạy học bài: “Sóng dừng” 080 KẾT LUẬN CHƢƠNG II 090 Chƣơng III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 091 3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 091 3.1.1 Mụcđích của thực nghiệm sư phạm 091 iv Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 091 3.2 Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 091 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 091 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 092 3.3 Cách đánh giá, xếp loại 093 3.3.1 Phương pháp đánh giá quá trình và đánh giá kết quả TN sư phạm 093 3.3.2 Cách đánh giá, xếp loại kết quả thực nghiệm sư phạm 095 3.4 Các tham số đặc trƣng cho thực nghiệm sƣ phạm theo phƣơng pháp thống kê trong khoa học giáo dục 096 3.5 Thực nghiệm sƣ phạm, kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm 098 3.5.1 Thực nghiệm sư phạm 098 3.5.2 Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 099 KẾT LUẬN CHƢƠNG III 115 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO 118 PHỤ LỤC 122 v Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Phương pháp PP Dạy học DH Giáo viên GV Học sinh HS Thực nghiệm TN Đối chứng ĐC Máy vi tính MVT Sách giáo khoa SGK Tính tích cực TTC Hoạt động nhận thức HĐNT Phần mềm dạy học PMDH Phương tiện dạy học PTDH Phương pháp dạy học PPDH Công nghệ thông tin CNTT Giáo dục thường xuyên GDTX Tính tích cực nhận thức TTCNT Trung tâm giáo dục thường xuyên TTGDTX Phương tiện công nghệ thông tin PTCNTT vi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Khả năng của các PPDH trong thực hiện các mục tiêu dạy học 032 Bảng 1.2: Kết quả học tập của 6 lớp 11 năm học 2012-2013 040 Bảng 1.3: Kết quả học tập môn Vật lí của 6 lớp 11 năm học 2012-2013 041 Bảng 1.4: Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí 042 Bảng 1.5: Lí do GV ít khi sử dụng thí trong dạy học Vật lí 043 Bảng 1.6: Việc sử dụng CNTT trong dạy học Vật lí 043 Bảng 1.7: Lí do GV ít khi ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lí 044 Bảng 3.3: Lịch giảng dạy tại các lớp thực nghiệm 099 Bảng 3.4: Kết quả quan sát các biểu hiện của tính tích cực 101 Bảng 3.5: Phân bố tần số điểm kiểm tra lần 1 101 Bảng 3.6: Xếp loại điểm kiểm tra lần 1 102 Bảng 3.7: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 1 103 Bảng 3.8: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 1 104 Bảng 3.9: Các tham số đặc trưngcho bảng phân bố điểm kiểm tra lần 1 105 Bảng 3.10: Phân bố tần số điểm kiểm tra lần 2 106 Bảng 3.11: Xếp loại điểm kiểm tra lần 2 106 Bảng 3.12: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 2 107 Bảng 3.13: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 2 108 Bảng 3.14: Các tham số đặc trưngcho bảng phân bố điểm kiểm tra lần 2 109 Bảng 3.15: Phân bố tần số điểm kiểm tra lần 3 110 Bảng 3.16: Xếp loại điểm kiểm tra lần 3 110 Bảng 3.17: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 3 111 Bảng 3.18: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 3 111 Bảng 3.19: Các tham số đặc trưngcho bảng phân bố điểm kiểm tra lần 3 112 vii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ-HÌNH ẢNH Biểu đồ 3.1: Xếp loại điểm kiểm tra lần 1 102 Biểu đồ 3.2: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 1 103 Biểu đồ 3.3: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 1 104 Biểu đồ 3.4: Xếp loại điểm kiểm tra lần 2 106 Biểu đồ 3.5: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 2 107 Biểu đồ 3.6: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 2 108 Biểu đồ 3.7: Xếp loại điểm kiểm tra lần 3 110 Biểu đồ 3.8: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 3 111 Biểu đồ 3.9: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 3 112 Một số hình ảnh thực nghiệm của đề tài 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài: Trong quá trình dạy học thì phương pháp dạy học (PPDH) là một trong những yếu tố rất quan trọng để dẫn đến sự thành công trong mỗi tiết dạy trên lớp. Cùng một vấn đề nghiên cứu nhưng có thu hút được sự chú ý và tạo hứng thú học tập cho học sinh hay không? Có thể để lại những dấu ấn sâu sắc về kiến thức đã học trong trí nhớ của học sinh hay không?… Phần lớn là phụ thuộc vào PPDH của người giáo viên. Những vấn đề chung về đổi mới PPDH: Luật giáo dục năm 2005, Điều 28 có ghi “phương pháp dạy học phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng 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 tập cho học sinh”. Vậy làm thế nào để khắc phục lối dạy học truyền thống truyền thụ kiến thức theo một chiều (thầy đọc – trò chép) nhằm phát huy tốt năng lực tự học, học tập suốt đời, tăng cường học tập cá thể phối hợp với hợp tác trong dạy và học Vật lí, điều đó không hề đơn giản. Cần phải thực hiện phối hợp có hiệu quả giữa các PPDH hiện đại với việc khai thác các yếu tố tích cực của PPDH truyền thống; Tăng cường sử dụng các dụng cụ thí nghiệm và đặc biệt chú trọng vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) trong dạy học Vật lí. Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm, phương pháp thực nghiệm là phương pháp nghiên cứu đặc thù của Vật lí. Đổi mới PPDH Vật lí cần chú trọng hơn nữa vào việc tổ chức các hoạt động nhận thức cho học sinh theo phương pháp thực nghiệm. Các phương tiện dạy học (PTDH) như (thí nghiệm, phần mềm mô phỏng thí nghiệm Vật lí, phần mềm phân tích băng hình,…) có vai trò hết sức quan trọng trong việc làm rõ các sự vật, hiện tượng Vật lí, quá trình Vật lí, để tạo hứng thú học tập, kích thích hoạt động nhận thức của HS trong quá trình hình thành và lĩnh hội kiến thức mới (khái niệm Vật lí, định luật Vật lí,…). Thực tế do hạn chế về thiết bị cũng như năng lực thực nghiệm của một số giáo viên chưa thực sự tốt nên đã ảnh hưởng không ít đến hoạt động nhận thức [...]... hoá hoạt động nhận thức của học sinh thuộc Trung tâm giáo dục thường xuyên miền núi II Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu phối hợp thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh thuộcTrung tâm giáo dục thường xuyên (TTGDTX) miền núi III Giả thuyết khoa học: Nếu thiết kế tốt phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy. .. kiến thức về sóng cơ cho HS thuộc trung tâm GDTX miền núi 2 Phƣơng diện thực tiễn: - Đã xây dựng được phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin để kích thích hứng thú học tập và tích cực hoá hoạt động nhận thức của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 5 học sinh thuộc Trung tâm GDTX miền núi trong dạy học các kiến thức về sóng cơ (Vật lí 12) - Đã thiết... công nghệ thông tin trong dạy học các kiến thức về sóng cơ theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 8 học sinh thuộc trung tâm GDTX miền núi thì chưa có công trình nào nghiên cứu cụ thể, vì vậy tôi quyết định triển khai nghiên cứu vấn đề này 1.2 Hoạt động nhận thức và các vấn đề tích cực hóa hoạt động nhận thức * Nhận thức: - Theo Tâm lí học. .. phân tích và tổng hợp 1.2.1 Tích cực hoá hoạt động nhận thức và các biểu hiện của tínhtích cực nhận thức * Tích cực hóa hoạt động nhận thức - Tích cực hóa là một tập hợp các hoạt động nhằm làm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh là một trong. .. nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu 1 Khách thể: Hoạt động dạy học Vật lí ở Trung tâm giáo dục thường xuyên miền núi 2 Đối tƣợng: Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học các kiến thức về sóng cơ (Vật lí 12) 3 Phạm vi nghiên cứu: - Các kiến thức về sóng cơ (Vật lí 12) - Ứng dụng của đề tài vào giảng dạy tại trung tâm GDTX-HNDN Hồ Tùng Mậu huyện LụcYên,Yên Bái VI Phƣơng... hoạt nhận thức của học sinh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3 - Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí - Nghiên cứu các nội dung các kiến thức về sóng cơ và tìm hiểu những khó khăn gặp phải khi giảng dạy về vấn đề này - Điều tra thực trạng dạy học Vật lí với việc sử dụng thí nghiệm và phương tiện công. .. nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS thông qua việc giảng dạy một số kiến thức về Động học hoặc tác giả Lê Thị Bạch với đề tài phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh THPT miền núi khi dạy chương “Dòng điện trong các môi trường” (Vật lí 11), Các công trình kể trên đã thu được những thành công nhất định trong việc phát huy tính tích cực. .. cực của HS trong các giờ học có sử dụng thí nghiệm biểu diễn hoặc sử dụng máy vi tính và các PMDH Thực tiễn dạy học trong các Trung tâm GDTX miền núi đòi hỏi phải có cách tổ chức dạy học riêng,thích hợp với đối tượng học sinh Bởi chất lượng đầu vào của HS rất thấp, điều kiện học tập trong các trung tâm GDTX miền núi thực sự còn nhiều khó khăn Tuy nhiên, để phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công. .. trình dạy học 3 bài, cụ thể: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ; Giao thoa sóng; Sóng dừng VIII Cấu trúc của luận văn Gồm có: - Phần mở đầu -Phần nội dung gồm 3 chương: + Chương I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài + Chương II: Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức về sóng cơ (Vật lí 12) theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh thuộc Trung tâm giáo dục thường xuyên miền núi bằng cách... công nghệ thông tin - Đề xuất phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin khi giảng dạy một số kiến thức về sóng cơ (Vật lí 12) trong các Trung tâm GDTX miền núi - Soạn một số giáo án theo hướng của đề tài và tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trung tâm GDTX-HNDN Hồ Tùng Mậu huyện LụcYên,Yên Bái V Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu 1 Khách thể: Hoạt động dạy . quan trọng. Ngược lại khi người học vận dụng các cơ sở lý thuyết đã có để đ a ra một giả thuyết nào đócũng cần phải sử dụng thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn c a giả thuyết đã đ a ra, qua. 2014 Tác giả Mông Thanh Dũng i Số h a bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu c a riêng tôi, các số liệu. thao tác trí tuệ và chân tay, áp dụng nhiều phép suy luận lôgíc. Trong quá trình DH có hai hoạt động đồng thời xảy ra đó là hoạt động dạy c a GV và hoạt động học c a HS,hai hoạt động này đều nhằm