Xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh tự học chương sóng cơ và sóng âm vật lí 12

i LỜI CẢM ƠN Luận văn của tôi hoàn thành tại Trường Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc gia Hà Nội. Để hoàn thành luận văn này, tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Cán bộ quản lý và các thầy cô giáo trong Trường Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc gia Hà Nội đã tham gia giảng dạy và tạo điều kiện để tôi hoàn thành khóa học. Đặc biệt tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Đinh Văn Dũng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Tôi xin cảm ơn các đồng chí lãnh đạo, các thầy cô giáo và các em học sinh trường THPT Trưng Vương - Hưng Yên, các đồng nghiệp ở các trường THPT trong tỉnh Hưng Yên đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu, tạo điều kiện về tinh thần và vật chất cho tôi trong quá trình hoàn thành luận văn. Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân đã giúp đỡ, động viên tôi hoàn thành khoá học cũng như luận văn này. Mặc dù đã có nhiều cố gắng song chắc chắn luận văn vẫn còn nhiều thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến bổ sung của các thày cô giáo và các bạn đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện và có ý nghĩa thực tế hơn. Trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 18 tháng 11 năm 2014 Học viên Đỗ Thị Thiết ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐC Đối chứng GS Giáo sư GV Giáo viên HD Hướng dẫn HS Học sinh KT Kiến thức PGS Phó giáo sư Nxb Nhà xuất bản SGK Sách giáo khoa TB Trung bình THPT Trung học phổ thông TS Tiến sĩ TN Thực nghiệm YC Yêu cầu iii MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn i Danh mục viết tắt ii Mục lục iii Danh mục các bảng v Danh mục các sơ đồ vi MỞ ĐẦU 1 Chương 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5 1.1. Bản chất của hoạt động dạy học và quan điểm đổi mới phương pháp dạy học 5 1.1.1. Bản chất của hoạt động dạy và hoạt động học trong hệ tương tác dạy học 5 1.1.2. Quan điểm đổi mới phương pháp dạy học 6 1.2. Tự học 8 1.2.1. Khái niệm tự học 8 1.2.2. Vai trò của tự học 9 1.2.3. Các hình thức tự học 10 1.2.4. Chu trình tự học của học sinh 11 1.2.5. Các kĩ năng tự học cần rèn luyện cho học sinh 12 1.3. Tài liệu hướng dẫn đối với người tự học 13 1.4. Việc tổ chức hướng dẫn tự học 14 1.4.1. Đặc điểm hoạt động của tổ chức dạy học tự học 14 1.4.2. Nguyên tắc tổ chức hướng dẫn học sinh tự học 15 1.4.3. Quy trình hướng dẫn học sinh tự học 15 1.5. Thực trạng tự học Vật lí của học sinh và việc hướng dẫn học sinh tự học của giáo viên ở một số trường trung học phổ thông 15 1.5.1. Về tình hình dạy học và hướng dẫn học sinh tự học của giáo viên 16 1.5.2. Về tình hình tự học của học sinh 18 Kết luận Chương 1 19 Chương 2 : XÂY DỰNG BỘ TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC 20 2.1. Vị trí chương “Sóng cơ và sóng âm” trong chương trình Vật lý THPT 20 iv 2.2. Mục tiêu dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” 20 2.2.1. Mục tiêu về kiến thức 20 2.2.2. Mục tiêu về kỹ năng 21 2.2.3. Mục tiêu về thái độ 22 2.3. Nội dung kiến thức chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12 22 2.3.1. Sóng cơ và sự truyền sóng cơ 22 2.3.2. Hiện tượng đặc trưng của sóng 24 2.3.3. Âm học 26 2.4. Xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh tự học 27 2.4.1. Nguyên tắc xây dựng tài liệu 27 2.4.2. Qui trình xây dựng tài liệu hướng dẫn tự học 28 2.4.3. Bộ tài liệu hướng dẫn tự học cho từng nội dung khoa học của các kiến thức trong chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 29 Kết luận Chương 2 64 Chương 3 : THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 65 3.1. Mục đích thực nghiệm 65 3.2. Đối tượng thực nghiệm 65 3.3. Cách thức tiến hành thực nghiệm 65 3.4. Kết quả thực nghiệm 66 3.4.1. Cơ sở để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 66 3.4.2. Đánh giá định tính kết quả thực nghiệm sư phạm . 67 3.4.3. Đánh giá định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm 68 Kết luận Chương 3 80 KẾT LUẬN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC 85 v DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Hướng dẫn tự học nội dung “Sóng cơ và sự truyền sóng cơ” 30 Bảng 2.2. Hướng dẫn tự học nội dung “Giao thoa sóng” 39 Bảng 2.3. Hướng dẫn tự học nội dung “Sóng dừng” 46 Bảng 2.4. Hướng dẫn tự học nội dung “Đặc trưng vật lí của âm” 53 Bảng 2.5. Hướng dẫn tự học nội dung “Đặc trưng sinh lí của âm” 58 Bảng 3.1. Bảng kết quả bài kiểm tra 10 phút hai lớp TN và ĐC 68 Bảng 3.2. Ma trận đề kiểm tra 45 phút 69 Bảng 3.3. Đáp án bài kiểm tra 45 phút 76 Bảng 3.4. Thống kê điểm bài kiểm tra 45 phút 76 Bảng 3.5. Xử lí kết quả để tính các tham số 77 Bảng 3.6. Tổng hợp các tham số x , S 2 , S, V 77 Bảng 3.7. Tính tần suất  i và tần suất luỹ tích hội tụ lùi  i i  78 vi DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 3.1: Đồ thị đường phân bố tần suất 79 Sơ đồ 3.2: Đồ thị đường phân bố tần số luỹ tích (hội tụ lùi) 79 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Xã hội ngày càng phát triển với sự bùng nổ của thông tin, khoa học, kĩ thuật và công nghệ, lượng kiến thức cần cập nhật ngày càng nhiều, vì thế tự học đang trở thành chiếc chìa khóa vàng trong việc chiếm lĩnh kho tàng tri thức nhân loại và là con đường tạo ra tri thức bền vững cho mỗi người. Nếu rèn cho người học có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả học tập sẽ được nhân lên gấp bội. Chỉ có tự học học sinh mới có lòng say mê học tập phát huy hết năng lực sáng tạo của mình. Chính vì tầm quan trọng của tự học mà việc phục vụ ngày càng tốt hơn cho hoạt động tự học và phương châm học suốt đời đang là một trong những xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay. Biển học là vô bờ, học nữa học mãi, nguồn tri thức là vô hạn. Thiết nghĩ nhiệm vụ của giáo viên là giúp học sinh khám phá nguồn tri thức ấy. Học sinh Việt Nam thông minh nhưng đã quen trong việc thụ động tiếp thu kiến thức. Trong trường học, SGK và giáo viên là nguồn cung cấp thông tin duy nhất. Trong thời đại bùng nổ thông tin hiện nay, nguồn tri thức tiếp nhận trong nhà trường chưa đủ đáp ứng yêu cầu của xã hội. Do vậy năng lực tự học phải được nâng cao đáp ứng được đòi hỏi ngày càng cao nền tri thức xã hội. Tuy nhiên nội dung hướng dẫn học sinh tự học trong sách giáo khoa còn chưa cụ thể để mọi học sinh có thể tự tìm tòi nghiên cứu; đội ngũ giáo viên còn xem nhẹ hoạt động hướng dẫn học sinh tự học. Xuất phát từ những vấn đề nêu trên chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài “Xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh tự học chương “Sóng cơ và sóng âm”, Vật lí 12” với mục tiêu nâng cao năng lực tự học của học sinh góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu 2.1. Những vấn đề nghiên cứu ở nước ngoài liên quan đến đề tài Ở Anh, vào những năm 1920 đã hình thành nhà trường kiểu mới, khuyến khích hoạt động tự quản của học sinh. 2 Ở Hoa Kì, từ những năm 1970, gần 200 trường đã dạy học thử nghiệm mô hình giáo viên hướng dẫn học sinh cách học, học sinh độc lập làm việc theo nhịp độ riêng phù hợp với nhận thức của mình. Hiện nay, đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tăng cường tính tự học của học sinh đã được nhân rộng khắp trên thế giới. 2.2. Những vấn đề nghiên cứu trong nước liên quan đến đề tài Việc tìm tòi nghiên cứu để có được tài liệu hướng dẫn học sinh tự học đã được nhiều tác giả đề cập đến. Ở Việt Nam, đề cập đến vấn đề này có thể kể đến các công trình: “Tuyển tập tác phẩm tự giáo dục tự học tự nghiên cứu”, tập 2. Nguyễn Cảnh Toàn (2001). “Quá trình dạy - tự học”, Nguyễn Cảnh Toàn - Nguyễn Kỳ - Vũ Văn Tảo - Bùi Tường (1997). Về những nghiên cứu theo hướng tăng cường hoạt động tự học của học sinh trong dạy học Vật lí có các công trình nghiên cứu sau : Luận văn thạc sĩ “Thiết kế sách điện tử (ebook) chương “Dao động cơ” chương “Sóng cơ và sóng âm” (Chương trình Vật lí 12 Trung học phổ thông) theo hướng tăng cường năng lực tự học của học sinh ”, Lê Thị Phương Dung (2009). Luận văn thạc sĩ “Bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế của học sinh trong dạy học chương dòng điện xoay chiều”, Nguyễn Thị Trà My (2009). Luận văn thạc sĩ “Tổ chức dạy học phần “Các định luật bảo toàn” Vật lí lớp 10 theo hướng tăng cường hoạt động tự học của học sinh ”, Nguyễn Thị Thuý Nga (2010). Luận văn thạc sĩ “Xây dựng tài liệu và hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 nâng cao”, Bùi Hoàng Hà (2012); Luận văn thạc sĩ “Xây dựng tài liệu và hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học chương Hạt nhân nguyên tử - Vật lí 12”, Đoàn Thanh Hà (2012); Luận văn thạc sĩ “Xây dựng tài liệu hướng dẫn tự học chương Điện tích điện trường – Vật lí 11 nâng cao”, Nguyễn Thị Cúc (2013). Nhìn chung, hiện nay các tài liệu về hướng dẫn học sinh tự học rất ít, chủ yếu dừng lại ở các bài báo hay sáng kiến kinh nghiệm. Vì vậy gây ra nhiều khó khăn trong dạy học theo hướng tăng cường hoạt động tự học của học sinh. 3 3. Mục đích nghiên cứu và nhiệm vụ nghiên cứu 3.1. Mục đích nghiên cứu Xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh tự học khi dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh. Từ đó rèn cho học sinh có năng lực tự học để học tập suốt đời. 3.2. Nhiệm vụ nghiên cứu Thứ nhất, nghiên cứu những vấn đề lí thuyết về tự học, hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học. Điều tra khảo sát thực trạng việc tự học của học sinh ở trường Trung học phổ thông Trưng Vương – tỉnh Hưng Yên Thứ hai, nghiên cứu nội dung chương “Sóng cơ và sóng âm” (Vật lý 12 ). Thứ ba, xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh tự học và kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12. Thứ tư, thực nghiệm sư phạm để đánh giá kết quả học tập của học sinh từ việc tự học theo tài liệu hướng dẫn. 4. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 4.1. Đối tượng nghiên cứu Bộ tài liệu hướng dẫn học sinh tự học chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12. 4.2. Phạm vi nghiên cứu Các nghiên cứu khảo sát quá trình hướng dẫn học sinh tự học của giáo viên và năng lực tự học của học sinh được tiến hành với giáo viên Vật lí và học sinh khối 12 – trường Trung học phổ thông Trưng Vương, tỉnh Hưng Yên khi giảng dạy và học tập chương « Sóng cơ và sóng âm ». Thời gian nghiên cứu từ tháng 2/2014 đến tháng 11/2014. 5. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Phương pháp thống kê toán. 6. Giả thuyết khoa học 4 Việc soạn thảo được tài liệu hướng dẫn học sinh tự học đồng thời tổ chức hướng dẫn học sinh tự học sẽ làm cho học sinh tự lực chiếm lĩnh kiến thức một cách hệ thống, sâu sắc và bền vững. Từ đó hình thành và phát triển năng lực tự học, tự nghiên cứu suốt đời cho học sinh, góp phần nâng cao hiệu quả dạy học. 7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 7.1. Ý nghĩa khoa học Phương pháp dạy học hiện đại: thầy là người hướng dẫn, tổ chức quá trình học tập; trò tham gia tích cực, chủ động tìm tòi, học hỏi và vận dụng sáng tạo. Phương pháp dạy học này nâng cao tính chủ động, độc lập tìm hiểu chiếm lĩnh tri thức của học sinh. 7.2. Ý nghĩa thực tiễn Học sinh hiện nay đại bộ phận ít tìm tòi, tự học mà rất thụ động trong học tập. Việc giảng dạy theo phương pháp tích cực (hình thức hướng dẫn học sinh tự học tại lớp 12 trường THPT Trưng Vương – Tỉnh Hưng Yên) thúc đẩy học sinh tự học, tự tìm tòi, học hỏi qua các tài liệu khác nhau, chủ động tham gia quá trình học tập. 8. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương: Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn Chương 2. Xây dựng bộ tài liệu hướng dẫn học sinh tự học Chương 3. Thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG 1 [...]... lý luận và thực tiễn trên sẽ giúp chúng tôi vận dụng để xây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học chương Sóng cơ và sóng âm Vật lí 12 được trình bày ở chương sau 19 CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG BỘ TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC 2.1 Vị trí chương Sóng cơ và sóng âm trong chương trình Vật lý THPT Trong SGK Vật lí 12, chương Sóng cơ và sóng âm là chương thứ hai nằm sau chương. .. dạy học hiện đại và nghiên cứu các cơ sở lý luận về tự học Trong chương này chúng tôi đề cập đến một số luận điểm lí luận như sau: - Những quan điểm về dạy học và xu hướng đổi mới phương pháp dạy học - Tự học và tài liệu hướng dẫn tự học - Đặc điểm của hoạt động hướng dẫn học sinh tự học -Thực tiễn của hoạt động tự học và hướng dẫn học sinh tự học ở một số trường THPT trong tỉnh HưngYên Tất cả những cơ. .. dạy tự học là : - Chuẩn bị tài liệu tự học cho học sinh, đồng thời hướng dẫn họ tìm tài liệu học tập phù hợp - Hướng dẫn học sinh cách làm việc với tài liệu - Xây dựng hệ thống câu hỏi của bài học và hướng dẫn học sinh hoạt động để họ tự mình chiếm lĩnh tri thức mới - Theo dõi diễn biến lớp học, kịp thời khen ngợi để kích thích học sinh tự làm việc cũng như điều chỉnh hoạt động học tập của học sinh. .. hóa bài học, chương học, cũng như những bài tập vận dụng kiến thức vào cuộc sống 1.3 Tài liệu hướng dẫn đối với người tự học Tài liệu hướng dẫn tự học là tài liệu học tập chứa những thông tin hướng dẫn người học tự học, tự nghiên cứu để chiếm lĩnh tri thức, qua đó hình thành kĩ năng kĩ xảo Tài liệu hướng dẫn có thể coi là “bảo bối” của người học trong quá trình tự học 13 Mục tiêu ghi trong tài liệu giúp... sự hứng thú học tập với cả học sinh khá giỏi lẫn HS trung bình, học sinh yếu - Đảm bảo chu trình tự học Chu trình tự học phải trải qua ba giai đoạn: Tự nghiên cứu; tự thể hiện; tự kiểm tra, điều chỉnh - Đảm bảo cho người học có thể tự kiểm tra đánh giá 2.4.2 Qui trình xây dựng tài liệu hướng dẫn tự học Xác định mục đích của việc xây dựng tài liệu: Xây dựng một tài liệu hướng dẫn HS tự học Xác định... gian và được tổ chức khoa học 28 Tiến hành xây dựng tài liệu Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung 2.4.3 Bộ tài liệu hướng dẫn tự học cho từng nội dung khoa học của các kiến thức trong chương Sóng cơ và sóng âm Vật lí 12 Tài liệu này chúng tôi soạn thảo theo cấu trúc thành 5 nội dung: Nội dung 1: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ Nội dung 2: Giao thoa sóng Nội dung 3: Sóng dừng Nội dung 4: Các đặc trưng vật lí. .. Hưng Yên Nhất là công việc giáo viên hướng dẫn học sinh tự học trong quá trình xây dựng kiến thức mới và tự học sau mỗi giờ học Sơ bộ đề xuất nguyên nhân của những khó khăn, thiếu sót trên để làm cơ sở soạn thảo tài liệu hướng dẫn học sinh tự học trên lớp cũng như ở nhà khi dạy học chương Sóng cơ và sóng âm Vật lí 12 15 Thông qua việc điều tra giáo viên, học sinh bằng cách dùng các phiếu điều tra... của học sinh, dạy học theo nhóm Để học sinh tự học tốt thì các thầy cô cho rằng Bộ Giáo dục cần đổi mới cách thi cử (82,6%), tạo điều kiện về thời gian cho học sinh có điều kiện tự học ở nhà (61,7%), giáo viên phải hướng dẫn học sinh cách học (43%), Giáo viên phải giới thiệu cho học sinh các tài liệu và hướng dẫn học sinh sử dụng tài liệu( 45%) 17 1.5.2 Về tình hình tự học của học sinh - Đa số học sinh. .. âm học thì nội dung cơ bản của chương này đề cập đến các vấn đề sau: - Sóng cơ và sự truyền sóng cơ - Hiện tượng đặc trưng của sóng cơ: Giao thoa sóng - Sóng âm: Các đặc trưng vật lí và các đặc trưng sinh lí 2.2 Mục tiêu dạy học chương Sóng cơ và sóng âm 2.2.1 Mục tiêu về kiến thức - Phát biểu được các định nghĩa về sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang và nêu được ví dụ về sóng dọc, sóng ngang - Phát biểu... của tài liệu: Sau khi được xây dựng tài liệu phải chứa đầy đủ các thông tin giúp học sinh có kĩ năng có phương pháp tự học và có thể tự mình kiểm tra đánh giá kiến thức cũng như kĩ năng sau khi học Xác định nội dung, cấu trúc của tài liệu: Nội dung tài liệu phải đảm bảo mục tiêu giáo dục và có thể hình thành cho học sinh kĩ năng tự học Thu thập thông tin để xây dựng tài liệu: Để xây dựng một tài liệu . cứu nội dung chương Sóng cơ và sóng âm (Vật lý 12 ). Thứ ba, xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh tự học và kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học chương Sóng cơ và sóng âm Vật lý 12. Thứ tư,. động hướng dẫn học sinh tự học. Xuất phát từ những vấn đề nêu trên chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài Xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh tự học chương Sóng cơ và sóng âm , Vật lí 12 . dạy học tự học 14 1.4.2. Nguyên tắc tổ chức hướng dẫn học sinh tự học 15 1.4.3. Quy trình hướng dẫn học sinh tự học 15 1.5. Thực trạng tự học Vật lí của học sinh và việc hướng dẫn học