Sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thứccủa học sinh trong dạy học một số kiến thức vật lý 11, THPT

MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục Danh mục chữ viết tắt .4 Danh mục bảng, biểu MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu Mục tiêu đề tài 10 Giả thuyết khoa học 10 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 10 Đối tượng nghiên cứu 10 Phạm vi nghiên cứu 11 Phương pháp nghiên cứu đề tài 11 Cấu trúc luận văn .11 Phần mở đầu 11 NỘI DUNG 12 Chương 12 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 12 1.1 Cơ sở lí luận việc tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lý 12 1.1.1 Quan niệm tính tích cực nhận thức .12 1.1.2 Hoạt động nhận thức HS dạy học môn vật lý 13 1.1.3 Tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh môn vật lý 15 1.1.4 Biểu mức độ tính tích cực hoạt động nhận thức 16 1.1.4.1 Dấu hiệu biểu tính tích cực học tập 17 1.1.4.2 Mức độ biểu tính tích cực học tập 17 1.1.5 Biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức vật lí học sinh 18 1.1.5.1 Những nhân tố ảnh hưởng đến TTC nhận thức 18 1.1.5.2 Các định hướng nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh 19 1.1.5.3 Các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh .20 1.2 Những vấn đề chung việc sử dụng phần mềm dạy học vật lý .21 1.2.1 Khái niệm phần mềm dạy học 21 1.2.2 Phân loại phần mềm dạy học .22 1.2.2.1 Đặc điểm phần mềm dạy học 22 1.2.2.2 Các loại phần mềm dạy học 22 1.2.3 Vai trò phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức HS 22 1.2.4 Những khả sử dụng phần mềm dạy học dạy học vật lý 25 1.2.4.1 Sử dụng phần mềm để trình bày kiến thức vật lý 25 1.2.4.2 Sử dụng phối hợp thí nghiệm mô thí nghiệm thật dạy học vật lí 27 1.2.4.3 Thiết kế xây dựng thí nghiệm mô phỏng, thí nghiệm ảo 29 1.2.4.4 Máy vi tính hỗ trợ thí nghiệm vật lí thực ghép nối với máy vi tính .30 1.2.4.5 Sử dụng MVT hỗ trợ việc phân tích băng video ghi trình vật lý thực .32 1.3 Tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lý 34 1.3.1 Các khó khăn thường gặp phải trình dạy học khả hỗ trợ MVT việc giải khó khăn 34 1.3.2 Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh kết hợp với PMDH.36 1.3.3 Yêu cầu sư phạm phần mềm dạy học dạy học vật lý 39 1.4 Kết luận chương 40 Chương 41 PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ .41 2.1 Phân tích nội dung số kiến thức vật lý 11 (chủ yếu phần Quang hình học Vật lý 11 nâng cao) 41 2.2 Thực trạng việc sử dụng phần mềm dạy học dạy học vật lí trường THPT 43 2.2.1 Khái quát điều tra khảo sát thực tế 43 2.2.2 Kết điều tra, khảo sát 44 2.3 Khai thác PMDH sử dụng dạy số kiến thức vật lý 11 nâng cao .46 2.3.1 Khai thác phần mềm thí nghiệm ảo môn vật lý 11 46 2.3.2 Khai thác phần mềm Crocodile Physic 49 2.4 Phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa trình nhận thức học sinh 50 2.4.1 Yêu cầu chung sử dụng phần mềm dạy học 50 2.4.2 Sử dụng phần mềm dạy học pha đề xuất vấn đề 51 2.4.3 Sử dụng phần mềm dạy học pha giải vấn đề 52 2.4.4 Sử dụng phần mềm dạy học pha kiểm tra, vận dụng kết 53 2.5 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức thuộc Vật lý lớp 11 NC 54 2.5.1 Bài “Thấu kính mỏng (tiết 2)” 54 2.5.1.2 Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức học 54 I MỤC TIÊU 55 2.5 Kết luận chương 63 Chương 65 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .65 3.1 Mục đích, nội dung thực nghiệm sư phạm (TNSP) .65 3.1.1 Mục đích TNSP 65 3.1.2 Nhiệm vụ TNSP 65 3.1.3 Thực nghiệm sư phạm 66 3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm .66 3.2.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm .66 3.2.2 Quan sát 66 3.2.3 Kiểm tra 67 3.3 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm .67 3.3.1 Đánh giá định tính 67 3.3.2 Đánh giá định lượng 69 3.3.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 74 3.4 Kết luận chương 75 KẾT LUẬN 77 Một số kiến nghị 78 BẢNG GHI CHÚ CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Chữ viết tắt CNTT ĐC Viết đầy đủ Công nghệ thông tin Đối chứng GV HS MVT Giáo viên Học sinh Máy vi tính NXB PMDH QTDH SGK THPT TN TNA TNMP TNg TNSP TTC Nhà xuất Phần mềm dạy học Quá trình dạy học Sách giáo khoa Trung học phổ thông Thí nghiệm Thí nghiệm ảo Thí nghiệm mô Thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm Tính tích cực DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ, BẢNG BIỂU, ĐỒ THỊ Trang Bảng 2.1: Thực trạng sở vật chất 43 Bảng 2.2: Thực trạng sử dụng PMDH 44 Bảng 2.3: Tính cấp thiết việc sử dụng PMDH 45 Bảng 3.1: Các mẫu TNg sư phạm chọn 68 Bảng 3.2: Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra 71 Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất hai nhóm 72 Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất lũy tích hai nhóm .73 Bảng 3.5: Bảng phân loại theo học lực hai nhóm 75 Bảng 3.6: Bảng tổng hợp tham số hai nhóm 76 Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phân bố điểm hai nhóm ĐC TNg 72 Biểu đồ 3.2: Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích hai nhóm .74 Biểu đồ 3.3: Biểu đồ phân loại theo học lực hai nhóm 75 Đồ thị 3.1: Đồ thị phân phối tần suất 73 Đồ thị 3.2: Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 74 Hình 1.1: Giáo án điện tử xây dựng phần mềm Fronpage .25 Hình 1.2: Nội dung học .26 Hình 1.3: Phòng thí nghiệm mô 27 Hình 1.4: Thí nghiệm đệm không khí 28 Hình 1.5: Ảnh vật qua thấu kính hội 29 Hình 1.6: Video thí nghiệm dòng điện cảm ứng 30 Hình 1.7: Mô điều kiện xuất tồn dòng cảm ứng 30 Hình 1.8: Thí nghiệm đo từ trường Trái Đất 30 Hình 1.9: Phần mềm phân tích số liệu 33 Hình 1.10: Chu trình sáng tạo khoa học 34 Hình 1.11: Tiến trình dạy học kiến thức vật lí có sử dụng PMDH 37 Hình 2.1: Giao diện chương trình thí nghiệm ảo .46 Hình 2.2: Thí nghiệm ảnh vật qua thấu kính phân kỳ 47 Hình 2.3: Giao diện phầm mềm Crocodile Phisycs 48 Hình 2.4: Giao diện làm việc Crocodile Physics .49 Hình 2.5: Thí nghiệm mô với phần mềm Crocodile Physics 49 Hình 2.6: Mô hình mắt cận thị 51 Hình 2.7: Ảnh vật qua thấu kính hội 52 Hình 2.8: Phần mềm trắc nghiệm 52 Sơ đồ 1.1: Sự biểu cấp độ tính tích cực học tập 17 Sơ đồ 1.2: Các nhân tố ảnh hưởng đến TTC nhận thức HS 18 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Thế giới ngày nay, khoa học công nghệ phát triển vũ bão, đặc biệt công nghệ thông tin Tri thức trở thành tư liệu sản xuất quan trọng đóng vai trò tiên thành công tăng trưởng phát triển kinh tế-xã hội Để theo kịp phát triển khoa học kinh tế giới, ngành giáo dục phải có đổi toàn diện đồng nhằm đào tạo người có trình độ văn hóa cao, ham học hỏi, tự tin, động, sáng tạo, có kỹ thực hành giỏi, biết sử dụng phương tiện đại, có phương pháp tự lực chiếm lĩnh tri thức, có ý thức vươn lên làm chủ khoa học công nghệ Nghị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ X xác định: " đẩy mạnh công nghiệp hóa, đại hóa phát triển kinh tế tri thức, đưa nước ta trở thành nước công nghiệp theo hướng đại vào năm 2020 " [8] Trong nguồn lực để phát triển đất nước nhanh, hiệu quả, bền vững, định hướng nguồn lực người yếu tố Muốn xây dựng nguồn lực người, phải đẩy mạnh đồng giáo dục đào tạo, khoa học công nghệ xây dựng văn hóa tiên tiến, đậm đà sắc dân tộc Muốn phát triển giáo dục, vấn đề cấp thiết có tính chiến lược đổi phương pháp giáo dục Phương pháp giáo dục quy định Luật Giáo dục nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam mục Điều ghi rõ: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động tư sáng tạo người học, bồi dưỡng lực tự học, lòng say mê học tập ý chí vươn lên” [20] Trước bối cảnh đó, đổi phương pháp dạy học cần thiết Nghị hội nghị lần Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VIII rõ: "Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học " [7] Tại điều 28 Luật giáo dục Quốc hội khóa XI, Kỳ họp thứ thông qua ngày 14 tháng năm 2005 quy định:“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh" [20] Chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010 nêu: "Đổi đại hóa phương pháp giáo dục Chuyển từ việc truyền thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư trinh tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin cách có hệ thống có tư phân tích, tổng hợp, phát triển lực cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ học sinh, sinh viên trình học tập " [6] Nhận thức tầm quan trọng CNTT đổi giáo dục, Chỉ thị số 29/2001/CT-BGD&ĐT, Bộ trưởng Bộ giáo dục Đào tạo rõ: “Ứng dụng phát triển công nghệ thông tin giáo dục đào tạo tạo bước chuyển biến trình đổi nội dung, chương trình, phương pháp giảng dạy, học tập quản lý giáo dục" [2] Hiện nay, phát triển CNTT mở triển vọng to lớn việc đổi phương pháp dạy học Hầu hết trường trang bị máy vi tính, phòng học CNTT, kết nối Internet… Máy vi tính sử dụng dạy học để hỗ trợ nhiệm vụ QTDH hỗ trợ đắc lực cho việc dạy học chương trình theo hướng tích cực hóa người học Với trợ giúp máy vi tính phần mềm dạy học, GV tổ chức trình học tập HS theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo hoạt động nhận thức học sinh [2], [6], [26] Với đặc thù Vật lý học môn khoa học thực nghiệm nên trình hình thành kiến thức cho HS đòi hỏi GV HS phải tiến hành TN Từ tạo niềm tin, phát triển tư góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS Thế việc tiến hành thí nghiệm vật lý gặp số khó khăn định Xét mặt khách quan, khó khăn gặp phải tiến hành thí nghiệm vài thí nghiệm cần thực với nhiều thao tác phức tạp; vài thí nghiệm khác có mức độ nguy hiểm cao thực điều kiện bình thường; số trường thiếu chí chưa có phòng học môn phòng thí nghiệm thực hành, nơi có phòng thí nghiệm thực hành thiếu cán chuyên trách; diện tích phòng học nhỏ bố trí bàn ghế thiết bị bên không thuận lợi cho việc sử dụng thí nghiệm lớp, … Xét mặt chủ quan, số GV cho việc chuẩn bị dụng cụ phục vụ thí nghiệm tốn thời gian sử dụng thí nghiệm học thời gian giảng bài; vài GV ngại khai thác, sử dụng thí nghiệm dụng cụ thí nghiệm đưa vào sử dụng lúc nhiều GV chưa tiếp cận tài liệu hướng dẫn, … Với lí nêu trên, chọn đề tài: “Sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa trình nhận thức học sinh dạy học số kiến thức vật lý 11, THPT” Lịch sử vấn đề nghiên cứu Nghiên cứu, khai thác sử dụng phần mềm dạy học có nhiều tác giả nghiên cứu "Khai thác sử dụng phần mềm Crocodile Physics dạy học vật lý trường trung học phổ thông" (Lê Thị Ngọc Thủy, 2005), "Khai thác sử dụng phần mềm Working Model dạy học vật lý trường trung học phổ thông" (Huỳnh Thị Đức Hạnh, 2006), "Nghiên cứu khai thác Working Model thiết kế dạy học vật lý 10 trung học phổ thông" Hoàng Trọng Phú [17] Tác giả Hoàng Trọng Phú người nghiên cứu khai thác Working Model vào dạy học Tuy nhiên, tác giả giới hạn phạm vi phần học 10 chưa đưa hướng dẫn cụ thể, chi tiết cần thiết cho người lần thiết kế mô với Working Model Các TNMP thiết kế đơn giản, chưa khai thác hết tính phần mềm Working Model Với trình độ tin học tiếng Anh hạn chế, nhiều GV ngần ngại việc khai thác sử dụng phần mềm Working Model để phục vụ dạy học Mặt khác, phần mềm Working Model sản phẩm nhằm hướng đến đối tượng sử dụng sinh viên ngành thiết kế kết cấu Do vậy, thực tế, việc khai thác sử dụng phần mềm vào dạy học vật lý nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức HS chưa phát triển hết khả vốn có Luận án tiến sĩ nhiều tác giả nghiên cứu việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học vật lý như: “Nghiên cứu, xây dựng sử dụng phần mềm dạy học cho chương trình động học động lực học lớp 10 phổ thông” Phan Gia Anh Vũ [26]; “Xây dựng phần mềm phân tích video tổ chức hoạt nhận thức học sinh dạy học trình học biến đổi nhanh theo quan điểm lí luận dạy học đại” Nguyễn Xuân Thành [25]; “Nghiên cứu sử dụng máy vi tính với multimedia thông qua việc xây dựng khai thác website dạy học môn vật lý lớp trường trung học sở” Vương Đình Thắng [34] Luận văn thạc sĩ tác giả Nguyễn Trúc Anh, Nguyễn Văn Cần, Nguyễn Thị Ánh Hà, Hoàng Trọng Phú tập trung vào việc thiết kế dạy học, xây dựng giảng điện tử, sử dụng phần mềm để xây dựng mô hình thí nghiệm phục vụ cho dạy học vật lý… [17] Trong dạy học vật lý trường phổ thông, hầu hết kiến thức vật lý rút từ quan sát thí nghiệm Vì vậy, thí nghiệm phương tiện quan trọng, có tác dụng to lớn việc nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo HS Trong năm gần đây, bên cạnh công trình nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm vào dạy học có hiệu quả, có nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng MVT vào dạy học vật lý thu hút quan tâm nhiều nhà giáo dục Tóm lại, phần mềm dạy học da dạng phong phú GV ý quan tâm dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh Mục tiêu đề tài - Xây dựng quy trình, phương pháp, kỹ thuật sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hoá trình nhận thức học sinh dạy học số kiến thức vật lý 11, THPT Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa trình nhận thức học sinh vào dạy học số kiến thức vật lý 11 THPT cách hợp lý góp phần làm đổi phương pháp dạy học, từ nâng cao chất lượng dạy - học trường trung học phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu lý luận tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lý - Nghiên cứu số phần mềm dạy học - Khai thác nghiên cứu khả hỗ trợ PMDH việc tổ chức trình nhận thức HS - Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, chương trình sách giáo khoa vật lý THPT - Thiết kế dạy học vật lý có vận dụng phần mềm thí nghiệm ảo - Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu việc vận dụng phần mềm thí nghiệm ảo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lý, rút kết luận cần thiết Đối tượng nghiên cứu Quá trình dạy học vật lý trường phổ thông có sử dụng phần mềm dạy học 10 - Tính tích cực, hứng thú học tập HS thông qua không khí lớp học, thái độ học tập, hoạt động xây dựng học, tập trung nghiêm túc hợp tác chia học tập - Khả nhận thức, lĩnh hội vận dụng kiến thức qua số lượng chất lượng câu trả lời phát biểu xây dựng HS - Mức độ đạt mục tiêu dạy thông qua kết trả lời câu hỏi, tập phần củng cố, vận dụng kiến thức Sau dạy học trao đổi với GV HS, lắng nghe ý kiến để rút kinh nghiệm cho dạy học khác cho đề tài nghiên cứu 3.2.3 Kiểm tra Sau TN sư phạm, HS hai nhóm TNg ĐC đánh giá kiểm tra tổng hợp nhằm: - Đánh giá định tính mức độ lĩnh hội khái niệm bản, định luật, nguyên lý, tính chất vật, tượng vật lý - Đánh giá định lượng mức độ lĩnh hội định luật, công thức điều kiện để xảy tượng vật lý, khả vận dụng kiến thức để giải số toán cụ thể 3.3 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Đánh giá định tính Qua quan sát học lớp TNg ĐC tiến hành theo tiến trình dạy học thiết kế, rút số nhận xét sau: - Đối với lớp ĐC, không khí lớp học diễn bình thường Tiến trình dạy học có thay đổi định hình thức, phương pháp chưa thật rõ rệt, nặng hình thức dạy học theo kiểu HS trả lời thụ động câu hỏi GV, quan sát thụ động điều GV trình diễn trước toàn lớp Sự tích cực tham gia hoạt động học tập lớp học tập trung số em Đa số HS có tham gia trả lời câu hỏi GV đặt chưa thể rõ hứng thú tự giác - Đối với lớp TNg, rút nhận xét, đánh giá sau: + Không khí lớp học trở nên sôi động, em sôi nổi, nhiệt tình tham gia hoạt động học tập, đa số HS hứng thú với học vật lý tiếp thu kiến thức nhanh hơn; 67 + HS tham gia hoạt động học tập đa dạng nên có điều kiện thuận lợi việc phát kiến thức học; + Hoạt động HS diễn học thực chủ động tích cực; + Số lượng HS tham gia hoạt động học tập nhiều hẳn; nhiều HS trước tham gia hoạt động học tập hoà nhập tốt vào hoạt động chung lớp bước đầu có hiệu tích cực; + Chất lượng hoạt động học tập HS nâng cao hơn, thể qua chất lượng trả lời câu hỏi kết thu từ nhiệm vụ học tập GV đặt ra; Qua trao đổi với GV trực tiếp dạy thực nghiệm GV môn dự lớp thu số ý kiến sau: - Nhìn chung GV có nhận xét việc chuẩn bị dạy theo phương pháp sử dụng PMDH theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức HS công phu HS học tập tích cực, hứng thú hiệu - Các GV cho việc nắm rõ phương pháp sử dụng PMDH lớp tạo điều kiện thuận lợi cho họ trình thiết kế dạy phù hợp với đối tượng HS, đồng thời phát huy lực sở trường em Qua đó, nâng cao hiệu dạy-học môn vật lý trường phổ thông - Phần lớn GV cho rằng, số khó khăn gặp phải trình thiết kế, tổ chức hoạt động dạy-học theo phương pháp sử dụng PMDH sau: + Cơ sở vật chất nhà trường phần lớn lạc hậu, trang thiết bị dạy học môn thiếu chưa đồng + Khả tiếp cận, khai thác công nghệ thông tin GV vào dạy học hạn chế + Mặt HS lớp không đồng + Đời sống kinh tế gia đình HS nông thôn khó khăn nên phận HS không đáp ứng nhiệm vụ học tập giao Với khó khăn đòi hỏi GV phải nổ lực nhiều hơn, tìm hiểu kỹ để thiết kế dạy giao nhiệm vụ phù hợp HS Tuy nhiên, hầu hết GV khẳng định tìm hiểu, khắc phục khó khăn để vận dụng vào dạy học lớp cách có hiệu 68 3.3.2 Đánh giá định lượng Để đánh giá hiệu việc tổ chức dạy-học số kiến thức vật lý 11 THPT theo phương pháp sử dụng PMDH nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức HS, sau hoàn thành TN, tiến hành tổ chức cho lớp làm kiểm tra 30 phút, mục đích kiểm tra nhằm: + Đánh giá việc nắm kiến thức thấu kính mỏng + Đánh giá khả vận dụng kiến thức học để giải thích tượng thực tế giải tập liên quan Sau tiến hành cho lớp kiểm tra, tiến hành thống kê, tính toán thu bảng số liệu sau: Bảng 3.2: Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra Tổng Nhóm số TNg ĐC HS 107 103 Điểm số (Xi) 10 0 10 14 18 26 22 20 24 17 18 Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phân bố điểm hai nhóm ĐC TNg Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất hai nhóm 69 Tổng Nhóm số TNg ĐC HS 107 103 Số % HS đạt điểm Xi 0 0,9 4,7 4,7 9,3 7,5 16,8 20,6 22,4 16,8 13,1 24,3 18,7 15,9 7,5 10 8,4 3,7 1,9 10 Đồ thị 3.1: Đồ thị phân phối tần suất Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất lũy tích hai nhóm Tổng Nhóm số TNg ĐC HS 107 103 Số % HS đạt điểm Xi trở xuống 0 0,9 3,9 5,6 13 29,9 50,5 72,9 89,7 98,1 100 13,6 27,2 52,4 71,8 88,4 96,1 100 100 Biểu đồ 3.2: Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích hai nhóm 70 Đồ thị 3.2: Đồ thị phân phối tần suất lũy tích Nhóm Bảng 3.5: Bảng phân loại theo học lực hai nhóm Tổng Số % HS 71 số HS Kém Yếu TB Khá Giỏi (3-4) 12,2 (5-6) 37,4 (7-8) 39,3 (9-10) 10,3 23,3 44,7 24,3 3,9 TNg 107 (0-2) 0,9 ĐC 103 3,9 Biểu đồ 3.3: Biểu đồ phân loại theo học lực hai nhóm Các tham số cụ thể - Giá trị trung bình cộng: tham số đặc trưng cho tập trung số liệu, k tính theo công thức: X= ∑n X i =1 i i , ni tần số ứng với điểm số Xi, n số HS tham n gia kiểm tra Qua TNg, thu kết sau: + Nhóm TNg: X TN = + + 15 + 32 + 90 + 132 + 168 + 144 + 81 + 20 684 = ≈ 6,39 107 107 + Nhóm ĐC: X ĐC = + + 30 + 56 + 130 + 120 + 119 + 64 + 36 + 563 = ≈ 5, 47 103 103 72 k - Phương sai: S2 = ∑n (X i i =1 i − X )2 n −1 + Nhóm TNg: 0.(1 − 6,39) + 1.(2 − 6,39) + 5.(3 − 6,39) + 8.(4 − 6,39) + 18.(5 − 6,39)2 + 22.(6 − 6,39)2 S = 106 24.(7 − 6,39) + 18.(8 − 6,39) + 9.(9 − 6,39) + 2.(10 − 6,39) 274,54 + = ≈ 2,59 106 106 + Nhóm ĐC: S2 = 0.(1 − 5, 47) + 4.(2 − 5, 47) + 10.(3 − 5, 47) + 14.(4 − 5, 47) + 26.(5 − 5, 47) 102 20.(6 − 5, 47) + 17.(7 − 5, 47) + 8.(8 − 5, 47) + 4.(9 − 5, 47) + 0.(10 − 5, 47) + 102 = 241, 74 ≈ 2, 37 102 - Độ lệch chuẩn S cho biết độ phân tán quanh giá trị X tính theo công k thức S= ∑n (X i =1 i i − X )2 , S nhỏ tức số liệu phân tán n −1 - Hệ số biến thiên: V = S 100% cho phép so sánh mức độ phân tán X số liệu - Sai số tiêu chuẩn: m = S n Bảng 3.6: Bảng tổng hợp tham số hai nhóm Nhóm Tổng số HS X S2 S V(%) X = X ±m TN 107 6,39 2,59 1,61 25,52 6,39 ± 0,01 ĐC 106 5,47 2,37 1,54 29,45 5,47 ± 0,01 73 Dựa vào thông số tính toán trên, từ bảng phân loại theo học lực (Bảng 3.5), bảng tổng hợp tham số đặc trưng (Bảng 3.6) đồ thị đường lũy tích (Đồ thị 3.2), rút nhận xét sau: - Điểm trung bình X nhóm TNg cao nhóm ĐC, độ lệch chuẩn S có giá trị tương ứng nhỏ nên số liệu thu phân tán, trị trung bình có độ tin cậy cao - Tỉ lệ HS đạt loại yếu, nhóm TNg giảm nhiều so với nhóm ĐC Ngược lại, tỉ lệ HS đạt loại khá, giỏi nhóm TNg cao nhóm ĐC(Bảng 3.5) - Đường lũy tích ứng với nhóm TNg nằm bên phải, phía đường lũy tích ứng với nhóm ĐC Như vậy, kết học tập nhóm TNg cao kết học tập nhóm ĐC Tuy nhiên, kết ngẫu nhiên mà có Vì vậy, để độ tin cậy cao hơn, cần kiểm định thống kê 3.3.3 Kiểm định giả thuyết thống kê Giả thuyết H0: “Sự khác giá trị trung bình điểm số nhóm ĐC nhóm TNg ý nghĩa” Giả thuyết H1: “Điểm trung bình nhóm TNg khác điểm trung bình nhóm ĐC cách có ý nghĩa” Tính đại lượng kiểm định t theo công thức t= X TN − X ĐC S với S = nTN nĐC nTN + n ĐC (1) ( nTN −1) STN2 + ( nĐC −1) S ĐC nTN + nĐC − (2) Sau tính t, ta so sánh với giá trị tới hạn tα tra bảng Student ứng với mức ý nghĩa α bậc tự f = nTN + nĐC – - Nếu t ≥ tα bác bỏ giả thuyết H0, chấp nhận giả thuyết H1 - Nếu t ≤ tα bác bỏ giả thuyết H1, chấp nhận giả thuyết H0 Vận dụng công thức (1) (2) tính toán ta S = 1,58 t = 5,47 74 Tra bảng phân phối Student với mức ý nghĩa α = 0,05 bậc tự f với f = nTN + nĐC – = 107 + 103 - = 208, ta có tα = 1,96 Như vậy, rõ ràng t > tα chứng tỏ X TN khác X ĐC có ý nghĩa Do ta kết luận: Giả thuyết nêu kiểm chứng, điều có nghĩa tiến trình dạy học mang lại hiệu cao so với tiến trình dạy học bình thường 3.4 Kết luận chương Qua trình thực nghiệm sư phạm, với phân tích xử lí kết nhận mặt định tính định lượng, có sở để khẳng định giả thuyết ban đầu đưa tính hiệu đề tài Cụ thể “Sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa trình nhận thức học sinh dạy học số kiến thức vật lý 11” thu kết luận sau: Sử dụng PMDH hỗ trợ trình tổ chức hoạt động nhận thức cho HS có tác dụng gây hứng thú, kích thích tính tò mò, khả tư óc sáng tạo HS dạy học Trong trình dạy học; thông qua việc tổ chức cho HS tham gia hoạt động: Lập phân tích kiến thức, khai thác liệu từ internet thư viện điện tử để giải nhiệm vụ học tập; GV nâng cao vai trò tích cực, chủ động HS việc xây dựng chiếm lĩnh tri thức Qua đó, làm cho nội dung kiến thức trở nên gần gũi, dễ hiểu, dễ nhớ HS Quá trình dạy học với hỗ trợ PMDH tăng cường hoạt động học tập (hoạt động cá nhân hoạt động nhóm) HS, làm cho ý thức tinh thần thái độ học tập em nâng cao Việc khai thác sử dụng PMDH dạy học tạo điều kiện giúp giảm thời gian truyền giảng, tăng thời gian cho hoạt động nhóm HS thời gian trao đổi GV HS Thông qua việc khai thác phần mêm hình ảnh, mô videos thí nghiệm vật lý, HS chủ động sáng tạo việc đưa ý tưởng, phương án giải nhiệm vụ học tập hướng dẫn điều khiển GV 75 Theo kết thống kê phân tích số liệu điều tra thu cho thấy kết học tập nhóm TNg cao kết học tập nhóm ĐC Cụ thể điểm trung bình nhóm TNg cao nhóm ĐC, tỉ lệ HS đạt loại yếu nhóm TNg giảm nhiều so với nhóm ĐC, ngược lại tỉ lệ HS đạt loại khá, giỏi nhóm TNg cao nhóm ĐC Như vậy, việc tổ chức dạy học với hỗ trợ PMDH nâng cao lực tự học, tự tìm tòi nghiên cứu, phát huy tiềm trí tuệ lực tư sáng tạo HS, góp phần đổi PPDH, từ nâng cao chất lượng dạy học vật lý trường THPT 76 KẾT LUẬN Đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ kết nghiên cứu trình thực đề tài “Sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa trình nhận thức học sinh dạy học số kiến thức vật lý 11, THPT” thu số kết sau: Hệ thống hóa lại sở lí luận thực tiễn việc sử dụng PMDH dạy học môn Vật lý trường phổ thông theo hướng tích cực hóa trình nhận thức HS Tổ chức điều tra khảo sát, điều tra thực trạng việc sử dụng PMDH dạy học Vật lý, phân tích nguyên nhân thực trạng, thu thập phương án sử dụng PMDH theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức HS, làm rõ thuận lợi khó khăn GV sử dụng phần mềm dạy học, điều tra hứng thú HS GV sử dụng PMDH Trên sở nghiên cứu nội dung, chương trình, SGK tài liệu tham khảo liên quan, xây dựng lựa chọn hệ thống gồm PMDH, 30 thí nghiệm ảo thí nghiệm mô để phục vụ cho việc dạy học số kiến thức Vật lý 11, THPT Ngoài ra, đề xuất phương pháp sử dụng PMDH dạy học Vật lí trường THPT Đó đóng góp quan trọng luận văn Để việc sử dụng PMDH Vật lý đạt hiệu quả, luận văn trình bày phương pháp sử dụng PMDH nhằm tích cực hóa trình nhận thức HS Trên sở đó, thiết kế giáo án dạy học cụ thể chương Quang hình học Vật lý 11 THPT Với việc sử dụng PMDH hỗ trợ việc tổ chức trình nhận thức cho HS giúp HS dễ dàng thu thập thông tin giải nhiệm vụ học tập Kết thực nghiệm sư phạm cho thấy, sử dụng PMDH hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS giúp GV chủ động việc tổ chức hoạt động dạy học, kích thích hứng thú học tập HS, tạo cho HS động học tập tích cực Chính mà nội dung kiến thức HS cần đạt trở nên dễ dàng khắc sâu hơn, khả vận dụng kiến thức để giải toán Vật lý tốt 77 Như vậy, việc sử dụng PMDH nhằm tích cực hóa nhận thức cho HS vào dạy học vật lý góp phần đổi phương pháp dạy học nâng cao chất lượng, hiệu trình dạy học vật lý trường THPT Một số kiến nghị - Cần có phối hợp chặt chẽ quan quản lý giáo dục, Lãnh đạo nhà trường việc tổ chức giới thiệu, hướng dẫn sử dụng PMDH Vật lý việc trình bày giáo án, tiến hành dạy học cụ thể có sử dụng PMDH - Trước định đưa PMDH Vật lý thức vào sử dụng phổ biến phải điều tra quan điểm GV, HS chất lượng cách thức sử dụng phần mềm phải tiến hành dạy thực nghiệm trước phổ biến - GV phải thường xuyên cập nhật thông tin PMDH Vật lý Nên kết hợp PMDH tài nguyên Internet để góp phần đổi PPDH vật lý 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọc Bảo (1995), Phát triển tính tích cực, tính tự lực HS trình dạy học, Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên chu kì 1993- 1996 cho giáo viên PTTH, Bộ Giáo Dục Đào Tạo - Vụ GV Bộ Giáo dục Đào tạo (2008) , Về việc triển khai năm học năm học 20082009 năm đẩy mạnh ứng dụng CNTT dạy học (55/2008/CTBGDĐT), Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2007), Vật lí 11 Nâng cao, NXB Giáo dục, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2007), Vật lí 11, NXB Giáo dục, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2007), Vật lí 11 Nâng cao (Sách giáo viên), NXB Giáo dục, Hà Nội Chính phủ nước CHXHCNVN (2001), Chiến lược phát triển giáo dục 20012010, Hà Nội Đảng Cộng Sản Việt Nam (1997), Văn kiện hội nghị lần thứ hai ban chấp hành Trung ương khóa VIII, NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội Đảng Cộng sản Việt Nam (2006), Văn kiện Đại hội Đảng lần thứ X Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa IX, NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội Lê Văn Giáo (2001), Nghiên cứu quan niệm HS số khái niệm vật lý dạy học phần Quang học, Điện học việc giảng dạy khái niệm trường trung học sở, Luận án Tiến sĩ Giáo dục, Đại học Vinh 10 Lê Văn Giáo (2005), Thí nghiệm phương tiện trực quan dạy học Vật lý trường trung học phổ thông, NXB Giáo Dục, Hà Nội 11 Nguyễn Thanh Hải (2006), Nghiên cứu sử dụng tập định tính câu hỏi thực tế dạy học vật lý trường trung học phổ thông, Luận văn Thạc sĩ Vật lý, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Huế 12 Trần Huy Hoàng (2006), Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm với hỗ trợ máy vi tính dạy học số kiến thức học nhiệt học trung học phổ thông, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Đại học Vinh 79 13 Nguyễn Văn Hởi (2009), Phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh day học chương “dao động học” vật lý 12 THPT, Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học, Đại học Sư phạm Hà Nội 14 I F Kharlamôp (1978), Phát huy tính tích cực học tập HS , Tập 1, NXB Giáo dục, Hà Nội 15 Nguyễn Quang Lạc (2002), Lý luận dạy học vật lý, Tập 1, Đại học sư phạm Vinh 16 Lê Phước Lượng (2004), “Đổi phương pháp dạy học với tham gia thiết bị kỹ thuật - Từ góc độ tiếp cận hệ thống”, Kỷ yếu hội thảo khoa học, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Huế 17 Hoàng Trọng Phú (2007), Nghiên cứu khai thác Working Model thiết kế dạy học vật lý lớp 10 THPT, Luận văn Thạc sĩ khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm - ĐH Huế 18 Phạm Xuận Quế (2007), Ứng dụng công nghệ thông tin tổ chức hoạt động nhận thức vật lý tích cực, tự chủ sáng tạo, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội 19 Phạm Xuân Quế, Nguyễn Xuân Thành (2006), Các ứng dụng máy vi tính dạy học Vật lí, Giáo dục điện tử, Đại học Sư phạm Hà Nội 20 Quốc hội Nước Cộng hoà Xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2006), Luật Giáo dục, NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội 21 Vũ Trọng Rỹ, Lê Minh Luân (2005), “Vai trò thí nghiệm ảo dạy học môn khoa học tự nhiên trường phổ thông” Tạp chí Thiết bị Giáo dục, (40), tr 7-9 22 Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lý trường trung học phổ thông, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội 23 Nguyễn Bảo Hoàng Thanh (2003), Bài giảng môn học Kiểm tra Đánh giá kết học tập học sinh, Trường ĐHSP Đà Nẵng 24 Nguyễn Xuân Thành (2003), Xây dựng phần mềm phân tích video tổ chức hoạt động nhận thức học sinh dạy học trình học biến đổi nhanh theo quan điểm lí luận dạy học, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm, Hà Nội 80 25 Vương Đình Thắng (2003), Nghiên cứu sử dụng máy vi tính với Multimedia thông qua việc xây dựng khai thác Website dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn vật lý trường trung học sở, Luận án Tiến sĩ Giáo dục, Đại học Vinh 26 Lê Công Triêm (2008), Bài giảng sử dụng máy vi tính dạy học vật lý trường THPT, Giáo trình đào tạo Thạc sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm-ĐH Huế 27 Lê Công Triêm (chủ biên), Một số vấn đề phương pháp dạy học đại học, NXB Giáo dục, Hà Nội 28 Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội 29 Mai Văn Trinh (2001), Nâng cao hiệu dạy học vật lý trường trung học phổ thông nhờ việc sử dụng máy vi tính phương tiện dạy học đại, Luận án Tiến sĩ giáo dục học, Trường Đại học Vinh 30 Mai Văn Trinh, Nguyễn Ngọc Lê Nam (2005), “Mô thí nghiệm ảo dạy học vật lý trường THPT”, Tạp chí Giáo dục, (189), tr 56-58 31 Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống đổi mới, NXB Giáo dục, Hà Nội 32 Nguyễn Thị Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lý trường THPT, NXB Giáo dục, Hà Nội 33 Phan Gia Anh Vũ (2001), Nghiên cứu xây dựng phần mềm dạy học cho chương trình động học động lực học lớp 10 trung học phổ thông, Luận án tiến sĩ Giáo dục, Đại học Vinh 34 Trần Đức Vượng (2005), Một số vấn đề lí luận dạy học đại, Hà Nội Các trang Web 35 http://www.vatlysupham.com/diendan/ 36 http://vatlysupham.hnue.edu.vn/java/ph14vn/ 37 http://www.Crocodile-Clips.com.Crocodile-Clips.com 38 http://baigiang.bachkim.vn/baigiang_dev.php/home/search 81 [...]... giả thuyết khoa học của đề tài 9 Cấu trúc luận văn Phần mở đầu Phần nội dung 11 Chương 1: Cơ sở lý luận và thực trạng của việc sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý Chương 2: Phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học một số kiến thức vật lý 11 nâng cao THPT Chương 3:... 3: Thực nghiệm sư phạm Phần kết luận Tài liệu tham khảo Phụ lục NỘI DUNG Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1.1 Cơ sở lí luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 1.1.1 Quan niệm về tính tích cực nhận thức Tính tích cực nhận thức là khái niệm biểu... TTC nhận thức của HS 1.1.5.2 Các định hướng nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh Trong quá trình dạy học, để tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thì quá trình dạy học đó diễn biến sao cho: - Học sinh được đặt ở vị trí chủ thể, tự giác, tích cực, sáng tạo trong hoạt động nhận thức của bản thân - GV đóng vai trò là người đạo diễn, định hướng trong họat động dạy học - Quá trình dạy. .. tập để chủ động chiếm lĩnh tri thức mới 1.2.4 Những khả năng sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học vật lý Lí luận và thực tiễn đã chứng minh rằng sử dụng PMDH trong quá trình dạy- học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của HS sẽ đem lại hiệu quả sư phạm cao PMDH giúp GV tiến hành dạy học một cách chủ động và rất tiện lợi trong quá trình tự học của HS vì việc sử dụng các PMDH này ít phụ thuộc... cứu Đề tài chỉ tập trung khai thác và sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh để thiết kế một số bài dạy học trong phần Quang hình học Vật lý 11, THPT Phần thực nghiệm sư phạm sẽ được tiến hành ở một số trường THPT Tp.Đà Nẵng 8 Phương pháp nghiên cứu đề tài Để hoàn thành tốt các nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài, chúng tôi sử dụng các phương pháp sau đây: * Phương... tượng nghiên cứu mới vào trong chương trình vật lí phổ thông cũng như đổi mới phương pháp dạy học nhằm tích cực, tự lực hoá quá trình học tập của học sinh trong dạy học vật lí 1.3.2 Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh kết hợp với PMDH Trên cơ sở nghiên cứu lí luận về tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí, chức năng của PMDH trong quá trình dạy- học, chúng tôi xin 36... pháp nhận thức vật lý Như vậy, khi nắm được các hành động chính trong hoạt động nhận thức vật lý của HS và nhờ đó xác định những hành động chính trong hoạt động dạy học vật lý, GV biết phải lựa chọn kiến thức, phương tiện nào và vận dụng như thế nào để các hành động ấy ngày càng thành thạo và chính xác 1.1.3 Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh trong môn vật lý Tính tích cực hoạt động nhận thức. .. khí dạy 20 học Trong môi trường đó học sinh dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sàng tham gia tích cực vào quá trình dạy học, vì khi đó tâm lý các em rất thoải mái 12 Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội 1.2 Những vấn đề chung về việc sử dụng phần mềm dạy học trong vật lý 1.2.1 Khái niệm phần mềm dạy học Theo từ điển tin học Anh - Việt, nhà xuất bản thanh niên 2000: Phần. .. cơ sở lý luận của đề tài * Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra giáo dục: Phỏng vấn gián tiếp bằng phiếu hỏi và tọa đàm trực tiếp với các đối tượng là giáo viên, cán bộ quản lý giáo dục, học sinh về thực trạng dạy học vật lý ở trường phổ thông - Quan sát sư phạm: Dự giờ của giáo viên vật lý * Thực nghiệm sư phạm Tiến hành dạy một số tiết học có sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích hóa hoạt... nhiều phần mềm xây dựng và thiết kế thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lý mang lại hiệu quả sư phạm cao Ví du: Phần mềm Pakma, phần mềm Crocodile Physics, phần mềm Working Model, phần mềm Flash, Java Ví dụ: Sử dụng phần mềm Crocodile Physics để thiết kế mô phỏng các thí nghiệm Hình 1.5: Ảnh của vật khi qua thấu kính hội tụ Thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng các quá trình vật lý có