Vận dụng phương pháp giải quyết vấn đề vào dạy học một số kiến thức về Lượng tử ánh sáng và laser Vật lí 12 cơ bản

Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ THỊ HOA VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀO DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG VÀ LASER” VẬT LÍ 12 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái Nguyên, năm 2013 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ THỊ HOA VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀO DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ “LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG VÀ LASER” VẬT LÍ 12 Chuyên ngành: Lí luận và phƣơng pháp giảng dạy Vật lí Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Bùi Văn Thiện Thái Nguyên, năm 2013 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/i LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn sâu sắc, tác giả xin chân thành cảm ơn TS. Bùi Văn Thiện, người thầy đã tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn, động viên tác giả trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tác giả luận văn cũng xin chân thành cảm ơn. Các thầy cô giáo cộng tác, các em HS, và các cấp quản lí, lãnh đạo của các trường THPT Trực Ninh B, THPT An Phúc đã tạo mọi điều kiện cho tác giả thực nghiệm sư phạm. Khoa Vật lí, Phòng giáo dục Sau Đại học, các quý thầy cô giảng dạy lớp cao học Lý luận và phương pháp giảng dạy Vật lí k19 – trường Đại học sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tác giả học tập và nghiên cứu. Toàn thể các anh chị em, bạn bè và gia đình đã quan tâm giúp đỡ. Thái Nguyên, 5 năm 2013 Tác giả Đỗ Thị Hoa 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, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong một công trình nào khác. Thái Nguyên, tháng 5 năm 2013 Tác giả Đỗ Thị Hoa Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ MỤC LỤC Trang bìa phụ Trang Lời cảm ơn i Lời cam đoan ii Mục lục iii Danh mục bảng iv Danh mục biểu đồ và đồ thị iv Danh mục hình v Danh mục các chữ viết tắt vi MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 5 1.1. Tổng quan về các vấn đề dạy học hiện đại và dạy học giải quyết vấn đề 5 1.1.1. Quan điểm về dạy học hiện đại [13] 5 1.1.2. Phương pháp dạy học [19] 7 1.1.3. Phương pháp dạy học tích cực [9, 12] 7 1.1.4. Một số phương pháp dạy học tích cực [12, 18] 10 1.2. Nội dung phương pháp dạy học giải quyết vấn đề 12 1.2.1. Một số định nghĩa về PPDH giải quyết vấn đề 12 1.2.2. Những đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề 13 1.2.3. Cấu trúc của QTDH giải quyết vấn đề [10, 20] 14 1.2.4. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí [10, 13] 18 1.2.5. Các mức độ của dạy học giải quyết vấn đề [10] 22 1.2.6. Tổ chức dạy học theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề [15] . 23 1.2.7. Ưu, nhược điểm của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề [24] 25 1.3. Nghiên cứu thực trạng dạy và học một số kiến thức về “Lượng tử ánh sáng và laser” ở trường THPT 25 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 1.3.1. Kết quả điều tra thực trạng 26 1.3.2. Nhận xét 28 Chƣơng 2 VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC “LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG VÀ LASER” VẬT LÍ 12 30 2.1. Cấu trúc, nội dung phần “Lượng tử ánh sáng và laser” Vật lí 12 30 2.1.1. Vị trí, vai trò của chương 30 2.1.2. Cấu trúc nội dung của chương [2, 7] 31 2.2.2. Đặc điểm kiến thức của phần “Lượng tử ánh sáng và laser” 32 2.2.3. Tiến trình hướng dẫn HS tham gia giải quyết cụ thể một vấn đề kiến thức “Lượng tử ánh sáng và laser” 33 Chƣơng 3 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 69 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 69 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm 69 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 69 3.2. Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm 69 3.2.1. Đối tượng của TNSP 69 3.2.2. Nội dung của thực nghiệm sư phạm 70 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 70 3.3.1. Các bước chuẩn bị tiến hành thực nghiệm 70 3.3.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm 71 3.4. Đánh giá kết quả TNSP 72 3.4.1. Cơ sở để đánh giá kết quả TNSP [21] 72 3.4.2. Kết quả của TNSP 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 86 PHỤ LỤC 89 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ iv DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Chất lượng học tập môn lý của các lớp TN và ĐC 70 Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra lần 1 75 Bảng 3.3: Xếp loại học tập lần 1 75 Bảng 3.4: Phân phối tần suất lần 1 76 Bảng 3.5: Kết quả kiểm tra lần 2 77 Bảng 3.6: Xếp loại học tập lần 2 78 Bảng 3.7: Phân phối tần suất lần 2 78 Bảng 3.8: Kết quả kiểm tra lần 3 80 Bảng 3.9: Xếp loại học tập lần 3 80 Bảng 3.10: Phân phối tần suất lần 3 81 Bảng 3.11: Tổng hợp các tham số thống kê qua ba bài kiểm tra 82 DANH MỤC BIỂU ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ Biểu đồ 3.1: Biểu đồ xếp loại học tập lần 1 75 Biểu đồ 3.2: Biểu đồ xếp loại học tập lần 2 78 Biểu đồ 3.3: Biểu đồ xếp loại học tập lần 3 80 Đồ thị 3.1: Đồ thị phân phối tần suất lần 1 76 Đồ thị 3.2: Đồ thị phân phối tần suất lần 2 79 Đồ thị 3.3: Đồ thị phân phối tần suất lần 3 81 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ v DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Thí nghiệm phát hiện hiện tượng quang điện 37 Hình 2.2. Thí nghiệm với tế bào quang điện 40 Hình 2.3. Thí nghiệm phát hiện định luật về giới hạn quang điện 41 Hình 2.4. Thí nghiệm với kính lọc sắc đỏ 41 Hình 2.5. Thí nghiệm với kính lọc sắc lục 42 Hình 2.6. Hiện tượng quang điện mâu thuẫn với thuyết sóng ánh sáng. 44 Hình 2.7. Sự phát quang của dung dịch fluorexein 53 Hình 2.8. Sự phát quang của con đại bàng 55 Hình 2.9. So sánh thời gian phát quang của hai vật 55 Hình 2.10. Tia laze 63 Hình 2.11 (hình 34.2/SGK) 64 Hình 2.12 (hình 34.3/SGK) 62 Hình 2.13. Cấu tạo của laze Rubi 66 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ 1 PPDH Phương pháp dạy học 2 THPT Trung học phổ thông 3 GV Giáo viên 4 HS Học sinh 5 QTDH Quá trình dạy học 6 PPDH TC Phương pháp dạy học tích cực 7 DHNVĐ Dạy học nêu vấn đề 8 TB Trung bình 9 TNSP Thực nghiệm sư phạm 10 TBDH Thiết bị dạy học Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Trong thời kì hiện nay, đất nước ta đang từng ngày từng giờ đổi thay cùng với sự phát triển như vũ bão của nền công nghiệp hiện đại. Sự phát triển nhanh chóng của xã hội đòi hỏi người lao động phải có tiềm năng trí tuệ, năng động sáng tạo, có năng lực tự tìm tòi và giải quyết vấn đề. Để đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi của xã hội, sự nghiệp giáo dục nước ta phải đổi mới mạnh mẽ, toàn diện và đồng bộ, trong đó đổi mới phương pháp dạy học ở mọi cấp học có tầm quan trọng đặc biệt. Định hướng đổi mới PPDH đã được khẳng định trong nghị quyết TW 4 khoá VII, nghị quyết TW 2 khoá VIII và được pháp chế hoá trong luật giáo dục (sửa đổi). “Điều 28.2 Luật giáo dục quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS”. PPDH là một trong những yếu tố quan trọng trong việc truyền bá kiến thức, nó có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng dạy học. Một phương pháp dạy học khoa học, phù hợp sẽ tạo điều kiện để người dạy và người học phát huy hết khả năng của mình trong việc truyền đạt, lĩnh hội kiến thức và phát triển tư duy. Một phương pháp dạy học khoa học sẽ làm thay đổi vai trò của người thầy đồng thời tạo nên sự hứng thú, say mê và sáng tạo của người học. Qua tìm hiểu tôi thấy rằng PPDH giải quyết vấn đề là một trong những PPDH được nhiều người đánh giá là có hiệu quả cao trong QTDH ở bậc phổ thông. Sử dụng PPDH này sẽ kích thích tính chủ động, tích cực và tăng cường độ làm việc của cả GV và HS trong suốt quá trình lên lớp. Trong quá trình dạy học kiến thức phần “Lượng tử ánh sáng và laser”, đây là phần kiến thức được đánh giá là khó và trừu tượng đối với HS, nó liên quan đến phần Vật lí hiện đại, đặc biệt laser là phần kiến thức mới có nhiều [...]... Vật lí của GV và HS ở trường THPT Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức về Lượng tử ánh sáng và laze” Vật Lí 12 theo PPDH giải quyết vấn đề 5 Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu cơ sở lý luận về đổi mới PPDH, trong đó có PPDH giải quyết vấn đề Khảo sát hiện trạng thực tế về PPDH giải quyết vấn đề của môn Vật lí hiện nay ở một số trường phổ thông Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức về Lượng. .. quyết vấn đề một số kiến thức chương “Những định luật cơ bản của dòng điện không đổi” Vật lí lớp 11 ở trường THPT miền núi” Lê Khoa – ĐHSP Thái Nguyên (2006) Tuy nhiên chưa có tác giả nào nghiên cứu khai thác đề tài Vận dụng phương pháp giải quyết vấn đề vào dạy học một số kiến thức của chương Lượng tử ánh sáng và laze” Vật Lí 12 2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, đề xuất tiến trình dạy học giải quyết. .. sáng và laser - Vật lí 12 cơ bản Qua tìm hiểu tác giả được biết có nhiều tác giả khác cũng nghiên cứu về PPDH giải quyết vấn đề (dạy học nêu vấn đề, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề) , ví dụ như: “Tìm hiểu về bản chất dạy học nêu vấn đề và những phương pháp vận dụng nó trong việc giảng dạy bộ môn Vật lí thuộc chương trình THPT hiện nay” Lò thị Bạch Hoa – ĐHSP Thái Nguyên (1994) “Nghiên cứu vận dụng. .. vấn đề một số kiến thức về Lượng tử ánh sáng và laser góp phần nâng cao chất lượng kiến thức Vật lí cho HS THPT 2 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 3 Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng PPDH giải quyết vấn đề phù hợp với tư tưởng của lí luận dạy học hiện đại thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng kiến thức Vật lí cho HS 4 Khách thể, đối tƣợng nghiên cứu Lý luận và thực tiễn dạy học. .. đóng góp của đề tài (ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài) Góp phần làm sáng tỏ lí luận và thực tiễn của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề trong việc dạy học môn Vật lí ở bậc phổ thông Xây dựng được tiến trình học tập theo phương pháp dạy học giải quyết vấn đề về Lượng tử ánh sáng và laser 8 Cấu trúc luận văn Mở đầu 1 Lí do chọn đề tài 2 Mục đích nghiên cứu 3 Giả thuyết khoa học 4 Khách thể,... 6 Phương pháp nghiên cứu 7 Những đóng góp của đề tài (ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài) Nội dung chính của luận văn được chia làm 3 chương Chƣơng 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của phương pháp giải quyết vấn đề Chƣơng 2 Vận dụng phương pháp giải quyết vấn đề dạy học một số kiến thức Lượng tử ánh sáng và laze” Chƣơng 3 Thực nghiệm sư phạm KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC 4 Số. .. cách giải quyết này” 1.2.2 Những đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học giải quyết vấn đề 1.2.2.1 Đặc trưng thứ nhất Đặc trưng cơ bản của dạy học giải quyết vấn đề là “tình huống có vấn đề , “tình huống gợi vấn đề , “tình huống học tập” “Tình huống có vấn đề (tình huống vấn đề) là tình huống mà khi HS tham gia thì gặp khó khăn, HS ý thức vấn đề, mong muốn giải quyết được, do đó bắt tay vào việc giải. .. 17 Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ 1.2.4 Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí [10, 13] Để nâng cao chất lượng dạy học Vật lí trong những năm gần đây ở nhiều trường học trên thế giới cũng như ở Việt Nam người ta đã và đang nghiên cứu áp dụng nhiều PPDH mới, trong số đó có dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề (còn được gọi là dạy học nêu vấn đề, dạy học giải quyết vấn. . .Số hóa bởi trung tâm học liệu http://www.lrc.tnu.edu.vn/ ứng dụng trong cuộc sống hiện nay Chính vì thế khi giảng dạy về phần này tôi lựa chọn PPDH giải quyết vấn đề là chủ yếu nhằm giúp HS tích cực xây dựng bài, nắm vững hơn kiến thức phần học này Xuất phát từ những lí do trên, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu là: Vận dụng phương pháp giải quyết vấn đề vào dạy học một số kiến thức về Lượng tử ánh sáng. .. phƣơng pháp dạy học giải quyết vấn đề Thuật ngữ dạy học nêu vấn đề xuất phát từ thuật ngữ “Orixtic” hay còn gọi phương pháp phát kiến, tìm tòi Phương pháp này còn có tên gọi là Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề hay dạy học giải quyết vấn đề Phương pháp này đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu như A.JaGhecdo, B.E Raicop, vào những năm 70 của thế kỉ XIX Các nhà khoa học này đã nêu lên phương . Chƣơng 2 VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC “LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG VÀ LASER VẬT LÍ 12 30 2.1. Cấu trúc, nội dung phần Lượng tử ánh sáng và laser Vật lí 12 30 2.1.1 hơn kiến thức phần học này. Xuất phát từ những lí do trên, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu là: Vận dụng phương pháp giải quyết vấn đề vào dạy học một số kiến thức về Lượng tử ánh sáng và laser . đề tài Vận dụng phương pháp giải quyết vấn đề vào dạy học một số kiến thức của chương Lượng tử ánh sáng và laze” Vật Lí 12 . 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, đề xuất tiến trình dạy học