Tên đề tài: Thông qua việc sử dụng thí nghiệm ảo nhằm nâng cao chất lượnghọc tập của học sinh ở chương quang học môn vật lí 9.Trường THCS Thiện Mỹ.. TÓM TẮT ĐỀ TÀI: Vật lí là một môn kho
Trang 1Tên đề tài: Thông qua việc sử dụng thí nghiệm ảo nhằm nâng cao chất lượng
học tập của học sinh ở chương quang học môn vật lí 9.Trường THCS Thiện Mỹ.
Người nghiên cứu: Võ Thanh Trúc
KẾ HOẠCH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SƯ PHẠM ỨNG DỤNG
1/ Hiện trạng
- Các dụng cụ dùng để tiến hành thí nghiệm trực quan của chương quang học bị hư hỏng, không có phòng tối, các hiện tượng quan sát được nhìn không rõ
- Chất lượng dụng cụ kém hiệu quả
- Kết quả việc tiếp thu kiến thức của học sinh còn hạn chế
2/ Giải pháp
thay thế
- Sử dụng thí nghiệm ảo thay cho các dụng cụ trực quan.Kết hợp bài dạy có ứng dụng công nghệ thông tin
3/ Vấn đề NC,
Giả thuyết NC
- Sử dụng thí nghiệm ảo có nâng cao chất lượng cho học sinh khi học chương quang học không?
- Có, nó sẽ giúp học sinh quan sát rõ các hiện tượng qua mỗi thí nghiệm từ đó giúp học sinh hứng thú và nâng cao chất lượng của chương quang học
4/ Thiết kế
- Lựa chọn thiết kế kiểm tra trước và sau tác động với các nhóm tương đương
- Mô tả số học sinh trong ảnh nhóm thực nghiệm,đối chứng
5/ Đo lường - Kết quả kiểm tra 1 tiết gồm 16 câu hỏi nhiều lựa chọn và 04 câu
hỏi tự luận
- Kiểm chứng độ giá trị nội dung của bài kiểm tra sau tác động
6/ Phân tích dữ liệu- Lựa chọn phép kiểm chứng T- test độc lập để so sánh giá trị trung
bình của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng
- Mức độ ảnh hưởng độ chênh lệch giá trị trung bình chuẩn ( SMD)
7/ Kết quả - Kết quả đối với vấn đề nghiên cứu có ý nghĩa không?
- Nếu có ý nghĩa mức độ ảnh hưởng như thế nào?
Trang 21 TÓM TẮT ĐỀ TÀI:
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống
và trong kỹ thuật, vì vậy việc lồng ghép các thí nghiệm vào trong các bài học của môn vật lí là một biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy và học góp phần tích cực trong hoạt động truyền đạt kiến thức cho học sinh
Việc đổi mới nội dung và phương pháp trong dạy học vật lí phải gắn liền với việc tăng cường sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy học vật lí, tuy nhiên đối với bộ môn vật lý nói chung và vật lí 9 nói riêng khối lượng kiến thức trong mỗi bài học tăng lên, đặc biệt là các bài trong chương quang học môn vật lý lớp 9, mỗi bài có từ 2 đến 3 thí nghiệm, mà các thí nghiệm trong bài đòi hỏi phải có sự chính xác cao của các dụng
cụ, nếu không sẽ dẫn đến học sinh rất khó quan sát hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm Hiện nay trong bộ dụng cụ thí nghiệm của trường thì chỉ có một đèn chiếu,các đèn trộn màu nhìn không rõ màu sắc được trộn ra Từ đó dẫn đến học sinh mất tập trung và thiếu tin tưởng vào thí nghiệm Đây cũng chính là điều lo lắng và trăn trở của tôi khi lên lớp.Chính vì thế tôi đã suy nghĩ và đưa ra giải pháp thay thế là sử dụng thí nghiệm ảo thay cho thí nghiệm trực quan khi dạy chương quang học môn vật lý 9
Nghiên cứu được tiến hành trên hai nhóm tương đương là hai lớp 9 trường THCS Thiện Mỹ Lớp 9A1 là lớp thực nghiệm, lớp 9A2 là lớp đối chứng Lớp thực nghiệm được thực hiện giải pháp thay thế khi dạy chương quang học môn vật 9 Khi tiến hành nghiên cứu kết quả cho thấy là việc sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí có ảnh hưởng rõ rệt đến sự hứng thú của học sinh, lớp thực nghiệm có kết quả học tập cao hơn lớp đối chứng Điểm bài kiểm tra sau tác động của nhóm thực nghiệm có giá trị trung bình là 8,16; điểm bài kiểm tra sau tác động của nhóm đối chứng là 7,01.Kết quả kiểm chứng t – test cho thấy P < 0.05 có nghĩa là có sự khác biệt lớn giữa điểm trung bình của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng Điều đó chứng minh được việc dạy học có sử dụng thí nghiệm ảo trong thực hành thí nghiệm môn vật lí 9 nâng cao chất lượng cho học sinh khi học chương quang học
2.GIỚI THIỆU:
Trong dạy học vật lý có thể nói đáp ứng nhu cầu “ mắt thấy,tai nghe và ứng dụng vào thực tế” là một nhu cầu cấp thiết Hơn nữa sự hiểu biết về kiến thức vật lý không thể chỉ đơn thuần là sự suy diễn logic mà phải trải nghiệm từ thực tế mới khắc sâu được kiến thức cơ bản Vì thế dạy vật lí mà không có thí nghiệm hoặc thí nghiệm không thành công thì sẽ dẫn đến học sinh mất lòng tin vào bài học.Tuy nhiên không phải bài nào cũng thực hiện thành công các thí nghiệm theo mục tiêu đề ra ví dụ như bài : “Sự phân tích ánh sáng trắng và sự trộn các ánh sáng màu”, điều kiện của trường không đủ dụng cụ (mất lăng kính ,đèn chiếu ánh sáng chỉ có một cái, khi trộn màu ánh sáng thì màu sắc nhợt nhạt khó nhìn do không có phòng tối…)chính vì vậy mà kết quả của thực hành thí nghiệm đôi lúc cũng không như mong muốn Từ đó làm ảnh hưởng đến kết quả học tập của học sinh
Hiện nay trường đã có phòng học sử dụng máy chiếu và việc soạn giáo án điện tử , dạy học bằng máy vi tính không còn là vấn đề xa lạ đối với giáo viên dạy vật lý Tuy nhiên các bài giảng của giáo viên chỉ dừng lại ở việc chiếu các kênh hình để thay thế cho việc trình bày bảng, đơn thuần chỉ là sử dụng những hiệu ứng trong Power point để trình chiếu và sử dụng những hình ảnh để minh họa cho thí nghiệm trong sách giáo khoa
Trang 3Để nâng cao hiệu quả của các bài giảng đòi hỏi giáo viên phải lồng ghép giữa trình bày lí thuyết và thực nghiệm nhằm phát huy tác dụng của thí nghiệm trong bài dạy, đây là vấn đề rất cần thiết trong dạy học vật lí Bên cạnh việc thực hiện các thí nghiệm trực quan thì thí nghiệm ảo cũng mang lại hiệu quả thiết thực đặc biệt là trong bài giảng
có ứng dụng công nghệ thông tin.Chính vì thế để thay đổi hiện trạng trên tôi đã chọn giải pháp : “Thông qua việc sử dụng thí nghiệm ảo nhằm nâng cao chất lượng học tập của học sinh ở chương quang học môn vật lí 9” Trường THCS Thiện Mỹ
Một số nghiên cứu gần đây:
- Tài liệu tập huấn ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý của trường THCS Tân An
- Sáng Kiến kinh nghiệm : Ứng dụng phần mềm Violet trong soạn giáo án điện tử môn vật lí THCS của thầy Phạm Hồng trường THCS Cao Xá
- Chuyên đề: một số thủ thuật trong việc soạn giảng giáo án điện tử của trường
THCS Thiện Mỹ năm 2010
- Một số bài soạn giáo án điện tử của cô Huỳnh Thị Đẹp Trường THCS Thị Trấn Huỳnh Hữu Nghĩa
Các nghiên cứu trên chủ yếu bàn về sử dụng công nghệ thông tin như thế nào trong dạy học nói chung mà chưa có tài liệu, đề tài nào đi sâu vào việc sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học vât lý
Thông qua đề tài này tôi muốn có một nghiên cứu cụ thể hơn và đánh giá được hiệu quả của việc đổi mới phương pháp dạy học, thông qua việc sử dụng các thí nghiệm ảo trong phần quang học môn vật lý 9 hỗ trợ cho giáo viên thay trong việc sử dụng thí nghiệm trực quan trong một số bài về ánh sáng ở chương quang học mà dụng cụ thí nghiệm thiếu độ tin cậy Từ đó, truyền cho các em lòng tin vào khoa học, say mê tìm hiểu về vật lý cùng các ứng dụng của nó trong đời sống
2.1 Vấn đề nghiên cứu:
Sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học chương quang học môn vật lí 9 có nâng cao chất lượng cho học sinh không?
2.2 Giả thuyết nghiên cứu:
Sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học chương quang học môn vật lý 9 sẽ nâng cao
chất lượng cho học sinh trường THCS Thiện Mỹ
3.1 Khách thể nghiên cứu.
Học sinh lớp 9A1, 9A2 Trường THCS Thiện Mỹ có những điểm tương đồng thuận
lợi cho việc nghiên cứu
* Giáo viên:
Cô Võ Thanh Trúc giáo viên dạy vật lý của 2 lớp 9A1, 9A2
+ Lớp 9A1 ( Lớp thực nghiệm )
+ Lớp 9A2 ( Lớp đối chứng)
* Hai lớp được chọn tham gia nghiên cứu có nhiều điểm tương đồng nhau về năng lực học tập, thành phần dân tộc cụ thể như sau:
Trang 4Bảng 1: Giới tính thành phần dân tộc của HS lớp 9A1, 9A2Trường THCS Thiện Mỹ
-Về hình thức học tập: tất cả các em ở hai lớp đều tích cực, chủ động
- Về thành tích học tập hai lớp tương đương nhau về điểm số của môn lý ở HKI
3.2 Thiết kế.
Chọn hai lớp nguyên vẹn: Lớp 9A1 là lớp thực nghiệm và lớp 9A2 là lớp đối chứng Tôi dùng bài kiểm tra HKI môn vật lý làm bài kiểm tra trước tác động.Kết quả kiểm tra cho thấy điểm trung bình của hai nhóm có sự khác nhau, do đó tôi dùng phép kiểm chứng T-Test độc lập để kiểm chứng sự chêch lệch giữa điểm số trung bình của hai nhóm trước khi tác động
Kết quả:
Bảng 2.Kiểm chứng để xác định các nhóm tương đương.
P= 0.48 > 0,05 từ đó kết luận sự chênh lệch điểm số trung bình của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng là không có ý nghĩa, hai nhóm được coi là tương đương
Sử dụng thiết kế 2: Kiểm tra trước và sau tác động đối với các nhóm tương đương(được mô tả ở bảng 2)
Bảng 3: Thiết kế nghiên cứu
Nhóm KT trước tác động Tác động KT sau tác động Thực nghiệm O1 Dạy học có sử dụng thí
nghiệm ảo
O2
Đối chứng O2 Dạy học không sử dụng
thí nghiệm ảo
O4
Thiết kế này tôi sử dụng phép kiểm chứng T- Test độc lập
3.3 Quy trình nghiên cứu.
* Chuẩn bị bài của giáo viên :
- Lớp 9A1 : Thiết kế bài dạy có sử dụng thí nghiệm ảo,sưu tầm và lựa chọn các thí nghiệm ảo tại các website baigiagdientubachkim.com
- Lớp 9A2 : Thiết kế bài dạy sử dụng các dụng cụ trực quan theo tiết dạy bình thường
* Tiến hành dạy thực nghiệm :
Số HS các nhóm Dân tộc Tổng số Nam Nữ Kinh
Trang 5Thời gian thực nghiệm theo kế hoạch dạy học và theo thời khóa biểu để đảm bảo tính khách quan
Bảng 4: Thời gian thực nghiệm
24/01/2011 Vật lý 46 Bài 40: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
10/02/2011 Vật lý 47 Bài 41: Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ 21/02/2011 Vật lý 48 Bài 42: Thấu kính hội tụ
17/02/2011 Vật lý 49 Bài 43 Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội 21/02/2011 Vật lý 50 Bài 44: Thấu kính phân kì
2/04/2011 Vật lý 62 Bài 52: Ánh sáng trắng ánh sáng màu
4/04/2011 Vật lý 63 Bài 53: Sự phân tích ánh sáng trắng
9/04/2011 Vật lý 64 Bài 54: Sự trộn các ánh sáng màu
11/04/2011 Vật lý 65 Bài 55: Màu sắc các vật dưới ánh sáng trắng
và ánh sáng màu:
14/04/2011 Vật lý 66 Bài 56: Các tác dụng của ánh sáng
16/04/2011 Vật lý 67 Bài 57: Thực hành nhận biết ánh sáng đơn sắc
và ánh sáng không đơn sắc
3.4 Đo lường:
- Bài kiểm tra trước tác động là bài kiểm tra học kì I môn vật lý 9
- Bài kiểm tra sau tác động là bài kiểm tra sau khi học xong các bài trong chương quang học ( xem phần phụ lục).Bài kiểm tra gồm 16 câu trắc nghiệm dạng nhiều lựa chọn đúng sai và 4 câu tự luận
* Tiến hành kiểm tra và chấm bài
Sau khi dạy xong các bài trong chương quang học tôi tiến hành kiểm tra và chấm bài theo đáp án đã xây dựng ( trình bày phần phụ lục)
4 PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢ
Bảng 5: So sánh điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động
Chênh lệch giá trị trung
bình chuẩn( SMD)
0.82
Như trên đã chứng minh rằng kết quả 2 lớp trước tác động là tương đương Sau
tác động kiểm chứng chênh lệch điểm trung bình bằng T-test cho kết quả p = 0.002, cho
thấy sự chênh lệch giữa điểm thực nghiệm và nhóm đối chứng rất có ý nghĩa, tức là
Trang 6chênh lệch kết quả điểm trung bình nhóm thực nghiệm cao hơn điểm trung bình nhóm đối chứng là không do ngẫu nhiên mà là do kết quả của tác động
- Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn SMD = 0 , 82
41 1
01 , 7 16 , 8
- Theo bảng chỉ tiêu Cohen, chênh lệch giá trị trung bình chuẩn SMD= 0,82 cho thấy mức độ ảnh hưởng của dạy học có sử dụng thí nghiệm ảo thì học sinh sẽ hứng thú
hơn và dẫn đến kết quả học tập đã được nâng lên
Giả thuyết của đề tài “Thông qua việc sử dụng thí nghiệm ảo nâng cao chất lượng
học tập chương quang học môn vật lý 9 ” đã được kiểm chứng
* BÀN LUẬN
- Kết quả của bài kiểm tra sau tác động của nhóm thực nghiệm có điểm trung bình cộng là 8,16 kết quả điểm trung bình cộng bài kiểm tra tương ứng của nhóm đối chứng là 7,01 Độ chênh lệch điểm số giữa hai nhóm là 0,82 Điều đó cho thấy điểm trung bình cộng của hai lớp đối chứng và thực nghiệm đã có sự khác biệt rõ rệt, lớp được tác động có điểm trung bình cộng cao hơn lớp đối chứng
- Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn của hai bài kiểm tra là SMD = 0,82 Điều này
có nghĩa mức độ ảnh hưởng của tác động là lớn
- Phép kiểm chứng T-test điểm trung bình sau tác động của hai lớp là p = 0.002< 0.05 Kết quả này khẳng định sự chênh lệch điểm trung bình của hai nhóm không phải là
do ngẫu nhiên mà là do tác động
* Hạn chế:
Việc sử dụng thí nghiệm ảo trong thí nghiệm vật lý là một giải pháp tốt mang lại hiệu quả thiết thực là giúp giáo viên có thể diễn đạt rõ ràng hơn những hiện tượng vật lý
và giúp học sinh có thể dễ dàng hơn trong việc quan sát, từ đó đi đến những nhận thức đúng đắn về các hiện tượng vật lý Tuy nhiên chúng ta cũng không nên quá lạm dụng vào chúng, đồng thời đòi hỏi giáo viên phải có trình độ nhất định về công nghệ thông tin,mất nhiều thời gian thiết kế thí nghiệm và bài dạy
5.KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ:
5 1.Kết luận:
- Việc sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí làm tăng tính thực nghiệm của môn học, tạo hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh tin tưởng và nắm vững kiến thức hơn
- Hầu hết các thí nghiệm ảo đều có tính chính xác rất cao, gần như tuyệt đối, đáp ứng phần lớn mục tiêu của tiết học, bài học và phương pháp giảng dạy của mỗi giáo viên Qua việc sử dụng thí nghiệm ảo trong chương quang học đã có thể giúp tôi diễn đạt
rõ ràng hơn về các hiện tượng vật lý như sự phân tích ánh sáng trắng và sự trộn các ánh
Trang 7sáng màu lại với nhau để được ánh sáng có màu mới, hơn nữa qua đó học sinh cũng có thể dễ dàng nhận biết kết quả một cách chính xác và tăng thêm hứng thú cho học sinh khi được học các bài giảng có ứng dụng công nghệ thông tin và sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo
5.2.Khuyến nghị.
- Riêng đối với bộ môn vật lý mà nói Power point có thể coi là cánh tay đắc lực trong việc hỗ trợ cho dạy và học, tuy nhiên chúng ta cũng không nên quá lạm dụng các thí nghiệm ảo, việc tiến hành các thí nghiệm này trong thực tế gặp khó khăn thực sự hoặc không thể tiến hành được để tránh biến tiết học thành nơi phô diễn tin học gây nhiễu và tạo thành phản tác dụng trong dạy học
- Nhà trường cần trang bị các dụng cụ thí nghiệm đã bị hư hỏng và có một phòng tối
để nghiện cứu các thí nghiệm trong chương quang học
Thiện Mỹ, Ngày 18 tháng 4 năm 2011
Người Viết
Võ Thanh Trúc.
Duyệt của hội đồng khoa học trường
Trang 8
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Chuyên đề: một số thủ thuật trong việc soạn giảng giáo án điện tử của trường
THCS Thiện Mỹ năm 2010
- Chuyên đề sử dụng thí nghiệm ảo trên mạng Internet
- Một số bài soạn giáo án điện tử của cô Huỳnh Thị Đẹp Trường THCS Thị Trấn Huỳnh Hữu Nghĩa
-Mạng Internet: http://flash.violet.vn ; thuvientailieu.bachkim.com;
thuvienbaigiangdientu.bachkim.com; giaovien.net
- Tài liệu tập huấn ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý của trường
THCS Tân An
- Sáng Kiến kinh nghiệm : Ứng dụng phần mềm Violet trong soạn giáo án điện tử trong soạn giảng giáo án điện tử môn vật lí THCS của thầy Phạm Hồng trường THCS Cao Xá
PHỤ LỤC ĐỀ TÀI
Phụ lục 1: Bảng điểm
LỚP THỰC NGHIỆM STT Họ và tên
Điểm kiểm tra trước tác
động
Điểm kiểm tra sau tác
động
Trang 922 Nguyễn Thị Ngọc Trâm a 8 10
LỚP ĐỐI CHỨNG
STT Họ và tên
Điểm kiểm tra trước tác động
Điểm kiểm tra sau tác
động
Phụ lục 2:Môt số giáo án minh họa cho nghiên cứu
Trang 10Phụ lục 3:Đề và đáp án kiểm tra sau tácđộng.
Trường THCS Thiện Mỹ
Lớp: Môn: Vật lý 9 - Thời gian 45P
Họ và tên HS:
Điểm Lời phê của giáo viên
I Trắc nghiệm : 4đ ( Khoanh tròn câu trả lời đúng nhất)
Câu 1: Để có ánh sáng màu vàng ta có thể trộn các ánh sáng màu:
A Đỏ và lục C Lam và lục
B Trắng và lam D Trắng và lục
Câu 2: Đặt một vật một vật màu xanh lục dưới ánh sáng đỏ, ta sẽ thấy vật đó có:
A Màu trắng B Màu gần như đen C Màu đỏ D Màu xanh lục
Câu 3: Hiện tượng nào sau đây không phải là sự phân tích ánh sáng?
A Màu trên màng mỏng bong bóng xà phòng B Hiện tượng cầu vồng
C Màu trên lớp váng dầu D Ánh sáng qua lớp nước
Câu 4: Các tấm lọc màu có tác dụng gì ?
A Trộn màu ánh sáng truyền qua
B Cho ánh sáng cùng màu của tấm lọc truyền qua
C Giữ nguyên màu ánh sáng truyền qua
D Phát ra ánh sáng màu cùng màu tấm lọc
Câu 5:Chiếu một tia sáng từ nước sang không khí với góc tới bằng 30 o , độ lớn của góc khúc xạ:
A Bằng 30o C Lớn hơn 30o
B Nhỏ hơn 30o D Bằng 90o
Câu 6: Để quan sát một vật nhỏ qua kính lúp, ta phải đặt vật ở vị trí nào?
A Đặt sát mặt kính lúp B Đặt ở vị trí nào cũng được
C Đặt trong khoảng tiêu cự D Đặt ngoài khoảng tiêu cự
Câu 7 : Lăng kính và mặt ghi của đĩa CD có tác dụng gì?
A Tổng hợp ánh sáng C Phản xạ ánh sáng
B Khúc xạ ánh sáng D Phân tích ánh sáng
Câu 8: Muốn chụp được ảnh rõ nét của một vật ta phải:
A Điều chỉnh vị trí của thấu kính B Điều chỉnh vị trí của phim
C Thay đổi tiêu cự của vật kính D Điều chỉnh vị trí của vật
Câu 9: Câu phát biểu nào sau đây là sai khi nói về tính chất của thấu kính hội tụ?