Phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học chương Dao động cơ học vật lý 12 THPT

3 LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Vũ Trọng Rỹ đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban giám hiệu và các thày, cô đồng nghiệp trong tổ Vật lý – Kỹ thuật công nghiệp trường THPT Phương Sơn đã tận tình giúp đỡ, góp ý cho tác giả trong thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè, những người đã giúp đỡ, động viên tác giả trong thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Tác giả 4 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào khác. Tác giả Nguyễn Văn Hởi 5 MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 8 DANH MỤC CÁC BẢNG 9 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 10 MỞ ĐẦU 12 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ DAO ĐỘNG CƠ HỌC” VẬT LÝ 12 THPT 17 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 17 1.2. Hoạt động nhận thức và dạy học phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh 19 1.2.1. Khái niệm hoạt động nhận thức và tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh 19 1.2.2. Những biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh 21 1.2.3. Biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh 22 1.3. Những vấn đề chung về phần mềm sử dụng trong dạy học Vật lý 24 1.3.1. Khái niệm phần mềm dạy học 24 1.3.2. Vai trò của phần mềm trong dạy học 25 1.3.3. Những khả năng hỗ trợ của các phần mềm trong dạy học Vật lý 26 1.3.4. Những yêu cầu sư phạm đối với phần mềm sử dụng trong dạy học Vật lý 39 6 1.4. Tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học Vật lý 41 1.5. Kết luận chương 1 46 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH 48 2.1. Phân tích nội dung chương “ Dao động cơ học” (Vật lý 12 – SGK Nâng cao) 48 2.2. Thực trạng sử dụng phần mềm dạy học môn Vật lý ở các trường THPT hiện nay 49 2.2.1. Khái quát điều tra khảo sát thực tế 49 2.2.1.1. Mục đích điều tra khảo sát 49 2.2.1.2. Nội dung điều tra khảo sát 50 2.2.1.3. Đối tượng và địa bàn điều tra khảo sát 50 2.2.1.4. Phương pháp điều tra khảo sát 50 2.2.2. Kết quả điều tra khảo sát 51 2.2.2.1. Về thực trạng cơ sở vật chất 51 2.2.2.2. Về thực trạng sử dụng phần mềm dạy học 51 2.2.2.3. Về tính cấp thiết của việc sử dụng phần mềm dạy học 53 2.3. Phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh 53 2.3.1. Nguyên tắc chung khi sử dụng phần mềm dạy học 53 2.3.2. Sử dụng phần mềm dạy học trong pha đề xuất vấn đề 54 2.3.3. Sử dụng phần mềm dạy học trong pha khảo sát lý thuyết hoặc thực nghiệm 56 2.3.4. Sử dụng phần mềm dạy học trong pha kiểm tra, vận dụng kết quả 59 7 2.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài trong chương “ Dao động cơ học” có sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh 63 2.4.1. Tiến trình dạy học bài “ Dao động điều hoà” (Tiết 1) 63 2.4.2. Tiến trình dạy học bài “Con lắc đơn. Con lắc Vật lý” (Tiết 1) 69 2.4.3. Tiến trình dạy học bài “ Dao động tắt dần và dao động duy trì” 74 2.5. Kết luận chương 2 80 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 82 3.1. Mục đích và đối tượng của thực nghiệm sư phạm. 82 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm 82 3.1.2. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 82 3.2. Nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm 84 3.2.1. Nội dung thực nghiệm sư phạm 84 3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 85 3.3. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm 86 3.3.1. Kết quả thực nghiệm sư phạm 86 3.3.2. Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 91 3.4. Đánh giá thực nghiệm sư phạm 94 3.5. Kết luận chương 3 94 KẾT LUẬN 96 TÀI LIỆU THAM KHẢO 98 PHỤ LỤC 103 8 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1 CNTT Công nghệ thông tin 2 ĐC Đối chứng 3 GD&ĐT Giáo dục và Đào tạo 4 GV Giáo viên 5 HS Học sinh 6 MVT Máy vi tính 7 PMDH Phần mềm dạy học 8 PPDH Phương pháp dạy học 9 SGK Sách giáo khoa 10 THPT Trung học phổ thông 11 TN Thực nghiệm 9 DANH MỤC CÁC BẢNG STT Bảng Nội dung Trang 1 2.1 Thực trạng cơ sở vật chất. 49 2 2.2 Thực trạng sử dụng PMDH 50 3 2.3 Tính cấp thiết của việc sử dụng PMDH 51 4 3.1 Phân phối tần số HS theo điểm trung bình cả năm 80 5 3.2 Thái độ tích cực xung phong phát biểu ý kiến 84 6 3.3 Thái độ chú ý nghe giảng trên lớp 86 7 3.4 Thái độ tự giác ghi chép bài đầy đủ 87 8 3.5 Thái độ chủ động vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề 88 9 3.6 Phân bố số HS theo các điểm Xi của các bài kiểm tra trong đợt TN 89 10 3.7 Bảng các tham số thống kê của các lần kiểm tra 91 10 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT Hình Nội dung Trang 1 1.1 Mô phỏng sự biến đổi của i và u của dòng điện xoay chiều. 26 2 1.2 Mô phỏng từ trường quay trong động cơ không đồng bộ ba pha. 26 3 1.3 Mô phỏng về quan hệ giữa vận tốc chuyển động nhiệt của phân tử chất lỏng với nhiệt độ. 26 4 1.4 Mô phỏng về sự biến đổi số đường cảm ứng từ qua tiết diện khung dây dẫn kín. 26 5 1.5 Đồ thị x, v, a 29 6 1.6 Đồ thị khi thay đổi độ cứng lò xo. 30 7 1.7 Thiết bị thí nghiệm với đệm khí được ghép nối với máy vi tính 32 8 1.8 Hình ảnh dao động con lắc lò xo 34 9 1.9 Bảng số liệu x, v theo t. 35 10 1.10 Đồ thị x – t được vẽ nhờ phần mềm phân tích video 35 11 1.11 Đồ thị x – t lý thuyết (đường liền nét) và TN (đường chấm chấm) chưa trùng nhau 36 12 1.12 Đồ thị x – t lý thuyết (đường liền nét) và TN (đường chấm chấm) trùng nhau 37 13 1.13 Chu trình sáng tạo khoa học của Razumovski 39 11 14 1.14 Dạng khái quát của sơ đồ mô phỏng tiến trình khoa học giải quyết vấn đề khi đề xuất một kiến thức cụ thể. 42 15 1.15 Dạng khái quát của sơ đồ mô phỏng tiến trình khoa học giải quyết vấn đề khi kiểm nghiệm hoặc ứng dụng một kiến thức cụ thể 43 16 2.1 Chuyển động của con lắc từ M đến O. 53 17 2.2 Thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của thời gian dao động tắt dần vào tần số và biên độ ban đầu của dao động 56 18 2.3 S ự phụ thuộc của thời gian dao động tắt dần vào tần số dao động 56 19 2.4 S ự phụ thuộc của thời gian dao động tắt dần vào biên độ ban đầu của dao động dao động 57 20 2.5 Xác định T khi g=9,81m/s 2 59 21 2.6 Xác định T khi g=5,83m/s 2 . 60 22 2.7 Xác định T khi g=20,12m/s 2 60 12 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Trong nghị quyết Trung ương 2 khoá VIII đã nhấn mạnh “ Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học”, trong Luật giáo dục (2005) cũng chỉ rõ: “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tự giác, tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh”, chỉ thị số 55/2008/CT- BGDĐT của Bộ GD&ĐT cũng yêu cầu: “Năm học 2008-2009 được chọn là “Năm học đẩy mạnh ứng dụng CNTT…”, tạo bước đột phá về ứng dụng CNTT trong giáo dục và tạo tiền đề phát triển ứng dụng CNTT trong những năm tiếp theo”. Thực hiện sự chỉ đạo này ngành Giáo dục đã và đang thực hiện việc đổi mới rất mạnh mẽ về nội dung và PPDH ở cấp trung học phổ thông. Quá trình đổi mới được tiến hành rộng khắp trong cả nước từ năm học 2006 – 2007, đến năm học 2008 – 2009 này là bước sang năm thứ 3 của quá trình đổi mới chương trình giáo dục THPT và là năm đầu tiên đối với chương trình Vật lý 12 THPT. Đổi mới PPDH theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức tự chủ, sáng tạo của học sinh là một nhiệm vụ quan trọng nhằm rèn luyện cho học sinh năng lực tư duy, năng lực nhận thức, năng lực giải quyết vấn đề. Vì vậy, quá trình dạy học phải là quá trình tổ chức hoạt động nhận thức tự chủ, sáng tạo của học sinh. Để phát huy được tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh cần rất nhiều yếu tố, trong đó một yếu tố rất quan trọng là sử dụng các phương tiện dạy học phù hợp với đặc trưng từng môn học, đặc điểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học. [...]... động nhận thức của học sinh trong dạy học chương Dao động cơ học Vật lý 12 THPT 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Hoạt động dạy học của giáo viên và học sinh có sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học chương Dao động cơ học (Vật lý 12 – SGK Nâng cao) 4 Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được phương pháp sử dụng PMDH theo tiến trình nhận thức. .. thức của học sinh trong dạy học chương Dao động cơ học Vật lý 12 THPT 15 5.2 Điều tra thực trạng sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học Vật lý chương “ Dao động cơ học (Vật lý 12 – SGK Nâng cao) ở một số trường THPT tỉnh Bắc Giang 5.3 Xây dựng phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh 5.4 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài chương “ Dao động cơ. .. trên cơ sở đó rút ra kết luận của đề tài nghiên cứu 7 Cấu trúc luận văn 16 Luận văn gồm phần mở đầu, 3 chương, phần kết luận và phần phụ lục Chương 1: Cơ sở lý luận của phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trong dạy học chương “ Dao động cơ học Vật lý 12 THPT Chương 2: Phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của. .. một phần nhỏ trong việc đổi mới PPDH nhằm nâng cao chất lượng dạy và học Vật lý ở trường THPT, chúng tôi chọn đề tài: Phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học chương Dao động cơ học Vật lý 12 THPT làm đề tài luận văn thạc sĩ của mình 2 Mục đích nghiên cứu Xây dựng phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động. .. quả sử dụng các PMDH hiện có trong các trường phổ thông và hầu như chưa có công trình nào nghiên cứu sử dụng PMDH vào giảng dạy chương Dao động cơ học – SGK Vật Lý 12 Nâng cao 1.2 Hoạt động nhận thức và dạy học phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh 1.2.1 Khái niệm hoạt động nhận thức và tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh Nhận thức là hoạt động đặc trưng của con người Trong. .. khoa học xây dựng một kiến thức Vật lý cụ thể thì có thể gây hứng thú, phát huy được tính tích cực của học sinh góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương “ Dao động cơ học Vật lý 12 Nâng cao 5 Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu tài liệu, sách, báo liên quan đến vấn đề nghiên cứu để xác định cơ sở lý luận của việc xây dựng phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức. .. điều tra về tình hình dạy học Vật lý nói chung và dạy học chương Dao động cơ học nói riêng thông qua điều tra bằng phiếu hỏi giáo viên 6.3 Thực nghiệm sư phạm Sử dụng phương pháp này để kiểm nghiệm tính khả thi, hiệu quả của các phương pháp sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học chương “ Dao động cơ học như đã đề xuất 6.4 Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp này để xử lý kết quả thu được... HS Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 17 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ DAO ĐỘNG CƠ HỌC” VẬT LÝ 12 THPT 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu Việc ứng dụng công nghệ cho các mục đích giáo dục không còn là điều mới mẻ ở trên thế giới cũng như ở nước ta Trên thực tế nó đã được bắt đầu từ những năm của. .. dựng phần mềm dạy học để giảng dạy chương “ Dao động điều hoà” như: Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Thành Chung, Ngô Trọng Tuệ… nhưng việc lựa chọn phần mềm dạy học như thế nào cho phù hợp và sử dụng phần mềm dạy học như thế nào để phát huy được tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học chương Dao động cơ học thì còn chưa được quan tâm, nghiên cứu một cách đầy đủ 14 Với những lý. .. chương “ Dao động cơ học có sử dụng phần mềm dạy học theo phương pháp đã đề ra 5.5 Thực nghiệm sư phạm 6 Phương pháp nghiên cứu 6.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận Sử dụng phương pháp này để tìm hiểu nghiên cứu các tài liệu, sách, báo liên quan đề tài nhằm xác định cơ sở lý luận của việc đề xuất phương pháp sử dụng phần mềm dạy học 6.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực tế Sử dụng phương pháp này để điều . MỞ ĐẦU 12 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ DAO ĐỘNG CƠ HỌC” VẬT LÝ 12 THPT 17 . cứu Hoạt động dạy học của giáo viên và học sinh có sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học chương Dao động cơ học (Vật lý 12 – SGK. CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ DAO ĐỘNG CƠ HỌC” VẬT LÝ 12 THPT 1.1. Tổng