Nghiên cứu xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm vật lí vào dạy học phần cơ học lớp 10 THPT

1 giáo dục đào tạo Trờng Đại học Vinh đậu huy phơng Nghiên cứu xây dựng sử dụng tập thí nghiệm vật lý vào dạy học phần học lớp 10 THPT Chuyên ngành : lý luận phơng pháp dạy học vật lý Mã số: 60 14 10 tóm tắt luận văn thạc sĩ giáo dục học Vinh - 2007 Lời cảm ơn Tôi xin chân thành cảm ơn Hội đồng khoa học nhà trờng, thầy cô giáo khoa Vật lý, bạn đồng nghiệp nhiệt tình giúp đỡ hoàn thành luận văn Đặc biệt xin tỏ lòng biết ơn đến cô giáo TS Phạm Thị Phú ngời trực tiếp hớng dẫn công tác nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả Bảng thích chữ viết tắt BTTN BTVL SGK SBTVL SGV GV HS PPTN TN Bài tập thí nghiệm Bài tập Vật lý Sách giáo khoa Sách tập Vật lý Sách giáo viên Giáo viên Học sinh Phơng pháp thực nghiệm Thí nghiệm 10 LV 11 THPT 12 CCGD 13 KHTN 14 PPCT 15 PT Luận văn Trung học phổ thông Cải cách giáo dục Khoa học tự nhiên Phân phối chơng trình Phổ thông Mục lục Trang Chơng 1.1 Mở đầu Cơ sở lý luận Bài tập Vật lý Phơng tiện phơng pháp dạy học Vật lý trờng phổ thông 1.1.1 Bài tập giúp cho việc đào sâu mở rộng kiến thức 1.1.2 Bài tập điểm khởi đầu để dẫn dắt kiến thức 1.1.3 Giải tập Vật lý rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát 1.1.4 Giải tập hình thức làm việc tự lực cao học sinh 1.1.5 Giải tập Vật lý có phần làm phát triển t sáng tạo học sinh 10 1.1.6 Giải tập Vật lý để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức 1.2 học sinh 10 Thí nghiệm Vật lý Phơng tiện đặc thù dạy học Vật lý 10 1.2.1 Thí nghiệm phơng tiện việc thu nhận tri thức 10 1.2.2 Thí nghiệm phơng tiện để kiếm tra tính đắn tri thức thu đợc 11 1.2.3 Thí nghiệm phơng tiện việc vận dụng tri thức thu đợc vào thực tiễn 11 1.2.4 Thí nghiệm phận phơng pháp nhận thức Vật lý 11 1.2.5 Các chức thí nghiệm Vật lý theo quan điểm lý luận dạy học 11 1.2.6 Thí nghiệm phơng tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện học sinh 12 1.2.7 Thí nghiệm phơng tiện đơn giản hoá trực quan dạy học Vật lý 14 1.3 Bài tập thí nghiệm Vật lý 14 1.3.1 Bài tập thí nghiệm vật lý 15 1.3.2 Vai trò tập thí nghiệm 16 1.3.3 Phân loại tập thí nghiệm 20 1.4 Quan hệ tập giáo khoa tập thí nghiệm 20 1.5 Phơng pháp biên soạn tập thí nghiệm 20 14 1.5.1 Mục đích 20 1.5.2 Yêu cầu 21 1.5.3 Phơng pháp biên soạn tập thí nghiệm 22 1.5.4 Các tập thí nghiệm theo chủ đề phần học 10 23 1.6 Phơng pháp sử dụng tập thí nghiệm vào dạy học Vật lý Kết luận chơng Chơng Xây dựng hệ thống tập thí nghiệm Vật lý phần học lớp 10 ban KHTN 2.1 Mục tiêu dạy học phần học 25 26 26 2.2 Cấu trúc lôgíc phần học 29 2.3 Nội dung phần học 30 2.4 Tìm hiểu thực trạng dạy học tập nói chung, tập thí nghiệm nói riêng trờng phổ thông 33 2.4.1 Nhận thức giáo viên tập thí nghiệm 33 2.4.2 Sử dụng tập tập thí nghiệm thực tiễn 34 2.4.3 Nguyên nhân thực trạng 34 2.5 35 Xây dựng hệ thống tập thí nghiệm vật lý câu hỏi định hớng t học sinh phần học lớp 10 ban KHTN 2.5.1 Các tập thí nghiệm lớp 36 2.5.2 Các tập thí nghiệm nhà 40 2.5.3 Các tập thí nghiệm phòng thí nghiệm nhà trờng 42 2.5.4 Các tập thí nghiệm tham quan dã ngoại 43 2.5.5 Đề xuất phơng án sử dụng tập thí nghiệm vào dạy học, số giáo án minh hoạ 45 Kết luận chơng 70 Chơng Thực nghiệm s phạm 71 3.1 Mục đích thực nghiệm s phạm 71 3.2 Đối tợng thực nghiệm s phạm 71 3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm s phạm 71 3.4 Nội dung thực nghiệm s phạm 72 3.5 Kết thực nghiệm 73 Kết luận chơng 78 Kết luận chung 79 Tài liệu tham khảo 81 Phụ lục : 83 mở đầu Lý chọn đề tài Bài tập thí nghiệm loại tập mà giải thiết phải thực thí nghiệm phải quan sát để tìm số liệu, dự kiến nghiên cứu phụ thuộc thông số để giải tập kiểm tra lại lời giải lý thuyết Trong trình giải tập thí nghiệm học sinh phải làm thí nghiệm để giải vấn đề dới dạng trả lời câu hỏi tập điều kiện định mà tập yêu cầu, nh tập thí nghiệm vừa tập vừa thí nghiệm nên phất huy đợc lợi hai phơng tiện dạy học giáo viên biết khai thác tốt Trong trình làm thí nghiệm thờng tạo hứng thú cho học sinh từ hứng thú học sinh nhiều sinh sáng tạo Bài tập thí nghiệm điều kiện cho học sinh vận dụng tổng hợp kiến thức lý thuyết kiến thức thực hành, kết hợp thao tác trí óc với thao tác chân tay, tập làm nhà thiết kế, chế tạo, lắp ráp Điều kích thích mạnh mẽ hứng thú học tập học sinh liên quan đến thực tế Khi giải tập thí nghiệm học sinh đợc rèn luyện thao tác t nh: Phân tích, tổng hợp, phán đoán, xây dựng phơng án thí nghiệm, lựa chọn thiết bị thí nghiệm, dự đoán kết thí nghiệm, quan sát, đo đạc xử lý số liệu khái quát hoá rút kết luận, so sánh Ngoài ra, học sinh đợc rèn luyện lực thực nghiệm, lực hoạt động độc lập Bài tập thí nghiệm khắc phục tình trạng giải tập cách hình thức, tình trạng áp dụng công thức cách máy móc Nói tóm lại, việc giải tập thí nghiệm vật lý hình thức hoạt động nâng cao chất lợng học tập tạo nhiều hứng thú cho học sinh Đó hoạt động có kết hợp hiệu học với hành, lý luận thực tiển, phát huy tính tích cực, trí thông minh, tài sáng tạo, khả tháo vát học sinh Bài tập thí nghiệm hoạt động tạo điều kiện tốt để phát triển t cho học sinh Nhng đồng thời thông qua giúp phát khiếu cụ thể vật lý học sinh Qua tìm hiểu trờng THPT thấy: Việc s dụng tập thí nghiệm dạy học nhiều giáo viên mơ hồ Việc dạy tập trờng phổ thông chủ yếu tập trung vào tập dạng định tính định lợng với nội dung giáo khoa đơn Còn việc dạy tập thí nghiệm hầu nh không đợc ý, có số trờng chuyên có học sinh dự kỳ thi học sinh giỏi cấp quốc gia quốc tế Vì tham dự kỳ thi học sinh phải tiếp xúc với loại tập dạng tập thí nghiệm nên giáo viên ý đến việc sử dụng tập thí nghiệm dạy học Còn trờng phổ thông bình thờng phần sở vật chất thiếu thốn, có không đồng bộ, để làm đợc tập thí nghiệm cần phải có đầu t vật chất lẫn tinh thần, mặt khác đề thi học kỳ, tốt nghiệp nh thi tuyển sinh đại học cha đa tập thí nghiệm vật lý vào nên việc dạy học gần nh bỏ qua loại tập Vả lại, giáo viên phổ thông thờng quan niệm sách giáo khoa pháp lệnh, mà sách giáo khoa đề cập đến loại tập nên họ không muốn vi phạm điều Mặt khác việc giải tập loại phức tạp, cần nhiều công đoạn, đầu t nhiều thời gian, tài so với tập giáo khoa đơn nên giáo viên ngại khai thác, có giáo viên đầu t thời gian khai thác sử dụng tập thí nghiệm vật lý vào dạy học họ không đợc đánh giá, khuyến khích, động viên phần thởng xứng đáng nên không phát huy đợc tác dụng tích cực phơng pháp dạy học có hiệu Để khắc phục tình trạng khó khăn (tất nhiên tốn ) thứ sách giáo khoa phải bổ sung nhiều tập thí nghiệm vật lý, tiết thực hành phải nhiều đặc biệt kỳ thi cần đa vào tập thí nghiệm Cơ học phần có vị trí đặc biệt chơng trình vật lý phổ thông khái niệm, định luật sở để xây dựng kiến thức phần khác vật lý học Trong chơng trình vật lý 10 THPT Ban KHTN phần học thực số thí nghiệm, thiết bị đơn giản, dễ tiến hành nhanh Các tợng học diễn tồn bên cạnh ngời, cần phải làm cho học sinh thấy tồn gắn với đại lợng vật lý đặc trng Sử dụng tập thí nghiệm vật lý phần học cần thiết Để lựa chọn xây dựng hệ thống tập thí nghiệm phù hợp với nội dung chơng trình sách giáo khoa trình độ nhận thức học sinh, nghiên cứu chơng trình sách giáo khoa vật lý phân tích nội dung chơng trình theo yêu cầu vể kiến thức kỷ cần đạt đợc phần Vì chọn đề tài : Nghiên cứu, xây dựng sử dụng tập thí nghiệm vào dạy học Vật lý phần học lớp 10 THPT Ban KHTN Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng, hệ thống tập thí nghiệm phần học lớp 10 THPT đề xuất phơng án sử dụng tập thí nghiệm vào trình dạy học Vật lý Đối tợng phạm vi nghiện cứu 3.1 3.2 Đối tợng Các sở lý luận tập thí nghiệm vật lý bậc phổ thông Phạm vi Chơng trình học lớp 10 THPT Ban khoa học tự nhiên Giả thuyết khoa học Có thể xậy dựng đợc hệ thống tập thí nghiệm phần học lớp 10 đảm bảo yêu cầu tính khoa học tính s phạm Việc sử dụng hệ thống tập thí nghiệm xây dựng vào trình dạy học học lớp 10 cách hợp lý góp phần nâng cao chất lợng dạy học học Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận tập thí nghiệm vật lý - Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, cấu trúc chơng trình học vật lý lớp 10 THPT ban KHTN - Tìm hiểu thực trạng sử dụng tập thí nghiệm trờng phổ thông - Xây dựng hệ thống tập thí nghiệm phần học lớp 10 THPT - Đề xuất phơng án sử dụng tập thí nghiệm học vào trình dạy học học lớp 10 Thiết kế số tiến trình dạy học cụ thể sử dụng tập thí nghiệm học lớp 10 ban khoa học tự nhiên - Thực nghiệm s phạm Phơng pháp nghiên cứu 6.1 Phơng pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu sở lý luận tập thí nghiệm - Xây dựng hệ thống tập thí nghiệm học lớp 10 6.2 Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm - Điều tra, thực trạng trờng THPT - Soạn thảo tiến trình - Thực nghiệm s phạm - Thống kê phơng pháp toán học Kết nghiên cứu Kết nhiên cứu đợc thể luận văn có nội dung, cấu trúc nh sau: Mở đầu Nội dung Chơng1 Cơ sở lý luận Chơng Xây dựng hệ thống tập thí nghiệm vật lý phần học lớp 10 ban khtn Chơng Thực nghiệm s phạm Kết luận chung Chơng Cơ sở lý luận Bài tập thí nghiệm vật lý vừa tập vật lý, vừa thí nghiệm vật lý Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng ba mặt giáo dỡng, giáo dục giáo dục kỹ thuật tổng hợp, phát huy tác dụng tập vật lý nói chung tác dụng thí nghiệm vật lý 1.1 Bài tập vật lý- Phơng tiện phơng pháp dạy học vật lý trờng PT[21] 1.1.1 Bài tập giúp cho việc đào sâu, mở rộng kiến thức Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, học sinh nắm đợc chung, khái quát khái niệm, định luật trừu tợng Trong tập, học sinh phải vận dụng kiến thức khái quát, trừu tợng vào trờng hợp cụ thể đa dạng, nhờ mà học sinh nắm đợc biểu cụ thể chúng thực tế, phát nhiều tợng thuộc ngoại diên khái niệm chịu chi phối định luật hay thuộc phạm vi ứng dụng chúng Quá trình nhận thức khái niệm, định luật vật lý không kết thúc việc xây dựng nội hàm khái niệm, định luật vật lý mà tiếp tục giai đoạn vận dụng vào thực tế Ngoài ứng dụng quan trọng kỷ thuật, tập vật lý giúp học sinh thấy đợc 10 ứng dụng muôn hình, muôn vẻ thực tiễn kiến thức học Bài tập vật lý phơng tiện cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải tập, học sinh phải nhớ lại kiến thức học, có phải sử dụng tổng hợp kiến thức thuộc nhiều chơng, nhiều phần chơng trình 1.1.2 Bài tập điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức lớp bậc trung học phổ thông, với trình độ toán học phát triển, nhiều tập đợc sử dụng khéo léo dẫn học sinh đến suy nghĩ tợng để giải thích tợng tập phát 1.1.3 Giải tập vật lý rèn luyện kỷ năng, kỷ xảo vận dụng lý thuết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát Bài tập vật lý phơng tiện quý báu để rèn luyện kỷ năng, kỷ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát thu nhận đợc để giải ván đề thc tiễn Có thể xây dựng nhiều tập có nội dung thc tiễn, yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức lý thuyết để giải thích tợng thực tiễn dự đoán tợng xảy thực tiễn điều kiện cho trớc 1.1.4 Giải tập hình thức làm việc tự lực cao học sinh Trong làm tập, phải tự phân tích điều kiện đầu bài, tự xây dựng lập luận kiểm tra phê phán kết luận mà học sinh rút đợc nên t học sinh đợc phát triển, lực làm việc tự lực dợc nâng cao, tính kiên trì đợc phát triển Cần lu ý rằng: việc rèn luyện cho học sinh giải tập vật lý mục đích dạy học Mục đích đặt giải tập vật lý cho học sinh hiểu sâu sắc quy luật vật lý, biết phân tích ứng dụng chúng vào vấn đề thực tiễn, vào tính toán kỷ thuật cuối phát triển lực t duy, lực giải vấn đề 1.1.5 Giải tập vật lý góp phần làm phát triển t sáng tạo học sinh Có nhiều tập vật lý không dừng lại phạm vi vận dụng kiến thức học mà giúp bồi dữơng cho học sinh t duy, sáng tạo Đặc biệt tập giải thích tợng, tập thí nghiệm, tập thiết kế dụng cụ có ích mặt 1.1.6 Giải tập vật lý để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức học sinh 69 Chơng Thực nghiệm s phạm 3.1 Mục đích thực nghiệm s phạm Thực nghiệm s phạm đợc tiến hành nhăm mục đích, kiểm nghiệm tính khả thi tính hiệu giả thiết khoa học: Có thể xây dựng đợc hệ thống tập thí nghiệm phần học lớp 10 ban KHTN đãm bảo yêu cầu tính khoa học tính s phạm Việc sử dụng hệ thống BTTN xây dựng vào trình dạy học phần học lớp 10 cách hợp lý góp phần nâng cao chất lợng dạy học học 3.2 Đối tợng thực nghiệm s phạm Học sinh hai lớp 10A2 10A3 trờng THPT Hoàng Mai năm học 2007 2008 Để chọn đối tợng cho trình thực nghiệm tìm hiểu khả chất lợng học tập lớp mà dự định làm thực nghiệm thông qua biện pháp sau: - Trao đổi với giáo viên trực tiếp dạy lớp đặc biệt giáo viên dạy môn vật lý - Thông qua số điểm điểm thi tuyển môn toán vào lớp 10 - Cho học sinh làm làm kiểm tra 15 phút môn vật lý Kết nh sau: - Tất em học sinh đợc chọn vào lớp 10A2 10A3 có điểm toán thi tuyển vào lớp 10 điểm đợc chia sang lớp Bảng thống kê kết kiểm tra ngắn Lớp Sỹ số Giỏi (%) Khá (%) TB (%) Yếu (%) (%) 10A2 45 19 23 10A3 44 15 26 0 Từ kết tìm hiểu nh thấy lực học lớp 10A 10A3 tơng đơng chọn lớp 10A lớp thực nghiệm, lớp 10A3 lớp đối chứng 3.3 Nhiệm vụ thực nghiệm s phạm Quá trình thực nghiệm s phạm giải nhiệm vụ sau: 70 - Kiểm tra thái độ khả học sinh việc lĩnh hội kỹ phơng pháp thực nghiệm vật lý Từ đánh giá sơ hệ thống tập thí nghiệm phần học lớp 10 ban KHTN phơng án sử dụng BTTN vào trình dạy học vật lý - Đánh giá tính khả thi hiệu phơng án dạy học đợc nêu Tức là, kiểm tra xem phơng án dạy học nêu có tính khả thi thật hiệu phơng án dạy học trớc thực Từ có điều chỉnh, bổ sung hoàn thiện chúng 3.4 Nội dung thực nghiệm s phạm 3.4.1 Công tác chuẩn bị Trớc tiến hành thực nghiệm thực công việc chuẩn bị sau: - Giáo án giảng dạy - Gặp ban giám hiệu nhà trờng trao đổi mục đích thực nghiệm xin phép triển khai kế hoạch thực nghiệm - Gặp trực tiếp giáo viên dạy vật lý lớp 10A 10A3 để trao đổi mục đích, nhiệm vụ nội dung giáo án thực nghiệm xin phép mợn lớp để thực giảng dạy giáo án chuẩn bị - Về phía học sinh bớc chân vào môi trờng THPT nên em ngoan, hăng say học tập 3.4.2 Tiến hành thực nghiệm: Trong trình tiến hành thực nghiệm triển khai giáo án thực nghiệm cho lớp thực nghiệm 10A2 là: Giáo án 1: Bài học tập có sử dụng tập thí nghiệm Tiết 25 Phân phối chơng trình Vật lý 10 nâng cao Thời gian: Tuần học 14( từ 3/12-9/12/2007) Giáo án 2: Bài học tập có sử dụng tập thí nghiệm Tiết 28 Phân phối chơng trình Vật lý 10 nâng cao Thời gian: Tuần học 15( từ 10/12-16/12/2007) Giáo án 3: Bài học tự chọn có sử dụng tập thí nghiệm Tiết Phân phối chơng trình tự chọn Vật lý 10 nâng cao Thời gian: Tuần học 16( từ 17/12-22/12/2007) 71 Giáo án 4: Bài học thực hành có sử dụng tập thí nghiệm Tiết 34 Phân phối chơng trình Vật lý 10 nâng cao Thời gian: Tuần học 16( từ 17/12-22/12/2007) Giáo án 5: Bài tập thí nghiệm tiết kiểm tra, đánh giá Tiết 35 Phân phối chơng trình Vật lý 10 nâng cao Thời gian: Tuần học 16( từ 17/12-22/12/2007) 3.5 Kết thực nghiệm 3.5.1 Lựa chọn tiêu chí đánh giá a) Đánh giá chất lợng hiệu trình Để đánh giá chất lợng hiệu trình dựa vào kết kiểm tra (kiểm tra kiến thức kiểm tra phơng pháp) b) Đánh giá thái độ học tập học sinh Để đánh giá thái độ học tập học sinh dựa vào: - Không khí lớp học - Số học sinh tham gia xây dựng có hiệu - ý thức làm tập nhà học sinh c) Tính khả thi trình nêu Tính khả thi trình đợc dựa vào tiêu chí sau đây: - Thời gian cho việc chuẩn bị dạy học Đối với trình dạy học nói thời gian chuẩn bị không nhiều so với trình dạy học cũ - Các yêu cầu thiết bị: Chúng chủ yếu sử dụng tập thí nghiệm có thiết bị đơn giản dễ tìm phù hợp với khả đáp ứng thiết bị trình dạy học nhà trờng tập thí nghiệm lập phơng án thí nghiệm - Khả thái độ giáo viên: Phù hợp với lứa tuổi, giới tính, trình độ chuyên môn giáo viên 3.5.2 Kết mặt định lợng Các kiểm tra đợc tiến hành sau thực nghiệm s phạm đợc giáo viên Vật lý có uy tín chấm điểm theo đáp án thang điểm cho trớc Kết hai lớp đối chứng thực nghiệm lập đợc bảng sau 72 Bảng Bảng phân bố tần số Lớp Sỹ số Số học sinh đạt điểm xi 10 TN 10A2 45 10 12 ĐC 10A3 44 10 0 Từ bảng phân bố tần số ta lập đợc bảng phân bố tần suất bảng phân bố tần suất luỹ tích Bảng Bảng phân bố tần suất Lớp Sỹ số Số học sinh đạt điểm xi TN 10A2 45 2,22 ĐC 10A3 44 9,09 20,45 22,73 15,91 13,64 11,36 6,82 6,67 13,33 22,22 26,67 15,56 8,89 10 4,44 0 Từ bảng phân bố tần suất ta có đồ thị phân bố tần suất (Đồ thị 1) Bảng Bảng phân bố tần suất luỹ tích Số học sinh đạt điểm xi Lớp Sỹ số TN 10A2 45 2,22 8,89 ĐC 10A3 44 9,09 29,55 52,27 68,18 81,81 93,18 22,22 44,44 71,11 86,67 95,55 100 10 100 0 Từ bảng phân bố tần suất luý tích ta có đồ thị phân bố tần suất luỹ tích (Đồ thị 2) 73 Đồ thị 1: Đờng phân bố tần suất % xi Đồ thị 2: Đờng phân bố tần suất luỹ tích % xi Chúng xử lý số liệu theo thống kê toán học thu đợc kết nh sau: * Các thông số toán học 74 - Điểm trung bình kiểm tra: 10 Từ công thức X = i =1 ni x i n 10 (ni xi )TN (ni xi ) DC = 5,68 X DC = = 4,65 45 44 i =1 10 Ta có X TN = i =1 - Độ lệch chuẩn = 10 ni ( xi 5, 68) =1,58 45 i =1 DC = 10 ni ( xi 4,65) = 1,71 44 i =1 Ta có TN - Hệ số biến thiên V = Từ công thức : ta có: VTN = Và VDC = TN x DC x 100% x 100% = 27% 100% = 36% Bảng 4: Bảng thống kê toán học Nhóm Điểm TBKT Độ lệch chuẩn Hệ số BT TN 5,68 1,58 27% ĐC 4,65 1,71 36% * Nhận xét: - Số học sinh đạt điểm dới số thực nghiệm lớp đối chứng - Điểm trung bình kiểm tra lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng - Hệ số biến thiên lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng tức độ phân tán số liệu thống kê lớp thực nghiệm so với lớp đối chứng - Từ nhận xét thấy phơng pháp giảng dạy lớp thực nghiệm hiệu lớp đối chứng Tuy nhiên kết ngẫu nhiên mà có Vì để độ tin cậy cao cần phải kiểm định thống kê * Kiểm định thống kê Giả sử với giả thiết H0 xTN = x DC với giả thiết H1 xTN > x DC 75 Chúng ta tìm giá trị hàm Zq công thức: x xDC Z q = TN 2 = 3,02 TN DC + 45 44 Với hàm Zt thoả mãn (Zt) = giá trị tuỳ chọn chọn = 0,05 ta có (Zt) = 0,45 Tra bảng ta có Zt = 1,65 Hàm Zq đợc xác định cách thay giá trị thông số thống kê xác định đợc vào công thức tính Zq vừa nêu ta có Zq = 3,02 So sánh thấy Zq > Zt Nh với mức ý nghĩa = 0,05 giả thiết H0 bị bác bỏ giả thiết H1 đợc chấp nhận Có nghĩa khác biệt xTN x DC nh thực chất * Kết luận: Nh phơng pháp sử dụng tập thí nghiệm vào dạy học lớp thực nghiệm thật hiệu phơng pháp dạy học cũ lớp đối chứng 3.5.3 Kết mặt định tính Thông qua trình theo dõi qua học kết hợp với kết kiểm tra thấy: - Đối vớ lớp thực nghiệm trọng vào việc định hớng phơng pháp giải tập thí nghiệm nên học sinh hiểu sâu sắc vấn đề vận dụng vào tập khác tơng tự tốt Có điều học sinh lớp thực nghiệm có khả thực hành hẳn lớp đối chứng - Đối với học sinh lớp thực nghiệm việc nắm đợc kiến thức Vật lý cách sâu sắc giải vấn đề, khả vận dụng kiến thức tình đợc xác định thông qua tập thí nghiệm không tiến hành tập thí nghiệm hành động nhận thức thực nghiệm mãi xa lạ học sinh - Đối với lớp đối chứng việc giải tập Vật lý đơn áp dụng công thức suy luận mang tính máy móc Học sinh có hạn chế tri thức phơng pháp nhận thức, khả quan sát, đánh giá kiện - Thái độ học sinh học: 76 Với lớp đối chứng tham gia tiết học học sinh giải tập giáo khoa đơn nên tri thức họ cần vấn đề lý thuyết có sẵn cần ghi nhớ tri thức học học lý thuyết vận dụng cách hợp lý đợc dẫn đến không khí học định hớng tập trung, gây ồn Với lớp thực nghiệm nội dung tập thí nghiệm nội dung đặt vấn đề thiết thực gần gũi lại mẻ Vấn đề hấp dẫn lại đợc quan sát làm thí nghiệm nên học sinh hứng thú lôi họ trình học tập, giáo viên chuẩn bị bàu giảng chu đáo khoa học học sinh đợc đặt vào vị trí nhà nghiên cứu khêu gợi tính tò mò lòng ham hiểu biết học sinh, học có hội phát biểu ý kiến nên lớp học sôi có tổ chức Trong tiết học vai trò hớng dẫn giáo viên đợc khẳng định Kết luận chơng Việc đa tập thí nghiệm vào dạy học cho thấy hiệu to lớn vừa tạo không khí học tập sôi nổi, vừa đạt hiệu cao Nhng đầu t không lớn thời gian lẫn vật chất phù hợp với điều kiện Bên cạnh phát huy đợc tính sáng tạo giáo viên việc dạy học vật lý thực nghiệm Từ nhận xét cho phép khẳng định vai trò tập thí nghiệm việc bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm cho học sinh kỹ thực hành 77 Kết luận chung Nh nói lý chọn đề tài tập thí nghiệm vừa tập Vật lý vừa thí nghiệm Vật lý Việc sử dụng tập Vật lý vào dạy học vừa phát huy đợc vai trò, tác dụng tập thí nghiệm vật lý, có tác dụng lớn việc bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm rèn luyện kỹ thực hành cho học sinh Trong đề tài nghiên cứu vai trò tác dụng tập Vật lý thí nghiệm Vật lý, nghiên cứu trình nhận thức vật lý, nghiên cứu tập thí nghiệm vai trò tập thí nghiệm trình dạy học Đề tài giải đợc vấn đề sau: * Về mặt lý luận: - Phân tích đợc vai trò tác dụng tập Vật lý nói chung trình dạy học - Phân tích đợc vai trò thí nghiệm Vật lý tác dụng trình dạy học - Phân tích đợc khái niệm, vai trò tập thí nghiệm dạy học, phơng pháp biên soạn tập thí nghiệm Vật lý, từ đa đợc phơng pháp sử dụng tập thí nghiệm vào dạy học phù hợp với điều kiện dạy học trờng phổ thông * Về mặt nghiên cứu ứng dụng: - Xây dựng đợc hệ thống tập thí nghiệm thông qua việc biên soạn lựa chọn theo chủ đề dạy học hệ thống câu hỏi định hớng t cho học sinh theo - Đề xuất đợc phơng án sử dụng tập thí nghiệm vào dạy học theo chủ đề áp dụng phơng án vào dạy học thực tế trờng phổ thông từ đánh giá khả hiệu phơng án sử dụng nêu * Tính khả thi đề tài: - Trong điều kiện trờng phổ thông việc đa tập thí nghiệm khả thi cần thiết Mọi giáo viên phổ thông đợc nhà quản lý giáo dục có chế độ khuyến khích tốt khai thác phơng tiện dạy học có hiệu Mọi học sinh trờng phổ thông hứng thú tham gia vào tiết học kiểu Điều kiện sở vật chất trờng phổ thông đáp ứng đợc Với việc đa loại tập vào giảng 78 dạy buộc giáo viên phải tham gia vào thí nghiệm nhiều Qua khả sáng tạo giáo viên đợc phát huy - Việc đa loại tập thí nghiệm vào giảng dạy không làm xáo trộn nội dung chơng trình dạy học - Loại tập không sử dụng trờng THPT mà sử dụng bậc THCS - Nếu triển khai đợc biện pháp dạy học với việc triển khai phần thí nghiệm thực hành chắn khắc phục đợc tình trạng thiếu thợ lành nghề nớc ta Tóm lại: Việc triển khai loại tập thí nghiệm trờng phổ thông cần thiết khả thi góp phần nâng cao chất lợng giáo dục phục vụ cho công công nghiệp hoá - đại hoá đất nớc Tài liệu tham khảo [1] Dơng Trọng Bái, Tô Giang, Nguyễn Đức Thâm, Bùi Gia Thịnh - Vật lý lớp 10 - Nhà xuất giáo dục 1993 [2] Dơng Trọng Bái, Tô Giang, Nguyễn Đức Thâm, Bùi Gia Thịnh - Vật lý lớp 10 - Sách giáo viên - Nhà xuất Giáo dục năm 1993 79 [3] Dơng Trọng Bái, Tô Giang, Nguyễn Đức Thâm, Bùi Gia Thịnh - Bài tập Vật lý 10 - Nhà xuất giáo dục 1993 [4] Bộ giáo dục đào tạo- Tài liệu bồi dỡng thờng xuyên giáo viên THPT chu kỳ III ( 2004-2007) - Viện nghiên cứu s phạm - Hà Nội tháng năm 2005 [5] Bộ giáo dục đào tạo - Phân phối chơng trình môn Vật lý trung học phổ thông, Tài liệu đạo chuyên môn thực từ năm học 2000 2001 - Lu hành nội 2000 [6] Trần Hữu Cát- Phơng pháp nghiên cứu khoa học Vật lý-Vinh 2004 [7] Nguyễn Văn Đông, An Văn Chiêu, Nguyễn Trọng Di, Nguyễn Văn Đồng, Lu Văn Tạc - Phơng pháp dạy học Vật lý trờng Phổ thông tập I, tập II - Nhà xuất giáo dục 1979 [8] Trần Thuý Hằng, Hà Duyên Tùng - Thiết kế giảng Vật lý 10 nâng cao, tập - NXB Đại học s phạm 2006 [9] Hà Hùng, Trần Văn Toàn - Thí nghiệm Vật lý - ĐH Vinh 1993 [10] Nguyễn Phụng Hoàng - Thống kê xác xuất nghiên cứu khoa học giáo dục khoa học xã hội - Huế 1995 [11] Nguyễn Thế Khôi, Phạm Quý T, Lơng Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Nguyễn Ngọc Hng, Phạm Đình Thiết, Bùi Trọng Tuân, Lê Trọng Trờng - Vật lý lớp 10 nâng cao - Sách giáo viên - Nhà xuất Giáo dục 2006 [12] Nguyễn Thế Khôi, Phạm Quý T, Lơng Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Nguyễn Ngọc Hng, Phạm Đình Thiết, Bùi Trọng Tuân, Lê Trọng Tờng - Vật lý lớp 10 nâng cao - Nhà xuất giáo dục năm 2006 [13] Nguyễn Quang Lạc - Nghiên cứu chơng trình - nhiệt - điện (bài giảng chuyên đề cho khoa học) - Đại học s phạm Vinh 1995 [14] Nguyễn Quang Lạc- Lý luận dạy học đại trờng phổ thông (Bài giảng chuyên đề cho cao học) - Đại học s phạm Vinh 1994 [15] V.Langúe - Những tập hay thí nghiệm Vật lý - Nhà xuất Giáo dục 1998 [16] Phạm Thị Phú - Bồi dỡng phơng pháp thực nghiệm cho học sinh nhằm nâng cao hiệu dạy học học lớp 10 phổ thông trung học - Luận án tiến sỹ giáo dục - Đại học s phạm Vinh 1999 80 [17] Phạm Thị Phú - Nghiên cứu vận dụng phơng pháp nhận thức dạy học giải vấn đề dạy học Vật lý trung học phổ thông - Đề tài cấp - Vinh 2000 2002 [18] Sở giáo dục đào tạo Nghệ An phân phối chơng trình THPT môn Vật lý - Tài liệu đạo chuyên môn năm học 2007 2008 năm 2007 [19] Sh.Slobodetski, V.A.Orlov - Các thi học sinh giỏi Vật lý toàn Liên Xô, tập - NXB Giáo dục 1988 [20] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hng - Giáo trình tổ chức hoạt động nhận thức học sinh dạy học Vật lý trờng phổ thông - Trờng đại học Quốc gia Hà Nội 1995 [21] Nguyễn Đức Thâm- Phơng pháp giảng dạy Vật lý bậc Phổ thông Nhà xuất Giáo dục 2002 [22] Phạm Hữu Tòng- Phơng pháp dạy học tập Vật lý, tập 1,2- Nhà xuất giáo dục 1999 [23] Lê Trọng Tờng, Lơng Tuấn Đạt, Lê Chân Hùng, Phạm Đình Thiết, Bùi Trọng Tuấn - Bài tập Vật lý 10 nâng cao NXB GD năm 2006 [24] Bùi Trọng Tuấn, Lơng Tấn Đạt, Lê Chân Hùng, Lê Trọng Tờng- Tài liệu chủ đề tự chọn bán sát chơng trình nâng cao Vật lý 10 dùng cho giáo viên - Nhà xuất Giáo dục năm 2006 [25] Nguyễn Ngọc Thanh - Bài tập thí nghiệm phần từ trờng cảm ứng từ Luận văn Thạc sỹ năm 2001 [26] M.E.Tultrinxki - Những tập định tính Vật lý cấp 3, tập - NXB Giáo dục 1978 [27] Phạm Quang Trực, Phạm Hồng Tuất- Phơng pháp giải tập Vật lý tập 1, tập - Nhà xuất giáo dục - Hà Nội 1975 [28] Internet - Wesite: www.http// Edu.net Phụ lục Phiếu tìm hiểu thực trạng dạy học tập thí nghiệm trờng phổ thông (dùng cho giáo viên) (đánh dấu x vào ô mà bạn đồng ý) 81 Bài tập thí nghiệm ? a) Đó tập mà giải học sinh không cần tính toán hay làm phép tính đơn giản tính nhẩm đợc b) Là tập đơn giản đợc sử dụng sau nghiên cứu khái niệm hay định luật c) Là tập phức tạp mà muốn giải đợc phải vận dụng nhiều kiến thức d) Là tập mà giải phải tiến hành thí nghiệm, quan sát để kiểm chứng tìm số liệu, dự kiện dùng cho việc giải tập Các tập sau, tập tập thí nghiệm ? a) Cho biết trọng tâm số vật đồng tính có dạng hình học đối xứng b) Hãy làm thí nghiệm xác định trọng tâm bảng học sinh c) Một vật đợc ném ngang với vận tốc 30m/s độ cao 80m Xác định tầm bay xa vật d) Một em bé dùng súng đồ chơi bắn viên đạn theo phơng ngang độ cao 1,3m tầm xa viên đạn 20m xác định vận tốc ban đầu Bạn sử dụng tập thí nghiệm dạy học vật lý: Thờng xuyên Thỉnh thoảng Cha Bạn chọn tập thí nghiệm tài liệu ? Tự soạn Trong sách giáo khoa Trong sách tập Vật lý Trong tài liệu tham khảo 82 Đề nghị bạn ghi tên tài liệu tham khảo mà bạn chọn tập thí nghiêm a, b, c, d, Tôi xin chân thành cảm ơn, quý thầy cô giúp đỡ tôi! Phụ lục 2a Phiếu học tập (Thời gian làm 10 phút) Câu1: Hãy ghép đôi câu cột a,b,c,d,e, tơng ứng với câu cột 1,2,3,4,5 Biểu thức định luật I Niu tơn a P = mg Biểu thức định luật II Niu tơn mm b F = G 2 Biểu thức định luật III Niu tơn r Biểu thức định luật vạn vật hấp dẫn F Biểu thức trọng lực c a = m ur ur d F 12 = F 21 GM R2 4- 5- e g = 1- 2- 3- Câu 2: Hoàn thành câu sau cho A Trọng lực B Biểu thức tính gia tốc rơi tự C Phơng trình quỹ đạo vật bị ném ngang D Biểu thức tính tầm xa vật bị ném xiên E Quỹ đạo vật bị ném ngang Câu 3: Lực F có độ lớn không đổi tác dụng vào vật có khối lợng m truyền cho vật gia tốc a Thêm vào vật khối lợng m dới tác dụng lực F gia tốc vật thu đợc giảm k lần Khi ta có: 83 A m= km B m= (k+1)m C m = km D m= (k-1)m Phụ lục 2b Phiếu học tập (Thời gian làm 10 phút) Câu1: Hoàn thành câu sau cho A Lực gây gia tốc hớng tâm gọi B Lực hớng tâm lực học C Biểu thức định luật II Niu tơn cho vật chuyển động tròn D Trong chuyển động tròn lực hớng tâm cân với Câu 2: Ghép đôi câu cột 1,2,3,4, tơng ứng với câu cột a,b,c,d Biểu thức tính chu kỳ a P = m( g a ) Biểu thức tính tốc độ góc ur r b F = ma Độ lớn lực quán tính ly tâm Trong thang máy có gia tốc lực kế c T = d = v R Câu 3: Một xe khối lợng m chạy qua cầu cong coi nh cung tròn bán kính R Khi xe đỉnh cầu có vận tốc v Lực nén xe lên mặt cầu là: A mg v2 B m g ữ R v2 C m g + ữ R D Một đáp án khác [...]... việc sử dụng các bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lý nh thế nào, đều cho rằng cha bao giờ sử dụng bài tập thí nghiệm vật lý Trong dạy học chủ yếu ( 90% ) là sử dụng bài tập định lợng và một số ít sử dụng bài tập định tính ở SGK hoặc những tài liệu đọc thêm khác Một số ít giáo viên vẩn sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học nhng rất ít và chỉ sử dụng bài tập thí nghiệm ở mức độ chỉ là yêu cầu học. .. sách bài tập , sách tham khảo) Bài tập thí nghiệm còn ít đợc sử dụng trong các tài liệu dạy học đó Việc sử dụng bài tập thí nghiệm vào dạy học còn rất hạn chế Vì vậy cần phải biên soạn, xây dựng bài tập thí nghiệm để sử dụng vào dạy học nhằm phát huy tác dụng của loại bài tập này 21 1.5 Phơng pháp biên soạn bài tập thí nghiệm 1.5.1 Mục đích Các BTTN nhằm củng cố , khắc sâu và mở rộng kiến thức cơ học. .. tổng hợp Biết xây dựng một hệ thống BTTN thích hợp và sử dụng vào những hình thức dạy học khác nhau hợp lý sẽ nâng cao đợc chất lợng giáo dục ở trờng phổ thông Chơng 2 Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm vật lý phần cơ học lớp 10 ban khtn Cơ học là phần trọng tâm và cơ bản của chơng trình vật lý lớp 10 có đến 61 tiết trên tổng số 87 tiết học theo PPCT lớp 10 ban khoa học tự nhiên Để xây dựng đợc hệ... quá trình vật lý của bài tập Tác dụng bài tập giáo khoa nhằm củng cố, khắc sâu và mở rộng kiến thức lý thuyết, tập dợt vận dụng các kiến thức đã học vào thực tiễn Bài tập thí nghiệm có quan hệ nh thế nào với bài tập giáo khoa ? - Bài tập giáo khoa là cơ sở để từ đó thiết lập bài tập thí nghiệm, bài tập giáo khoa hình thành ở học sinh những kỷ năng vận dụng cơ bản mang tính chất luyện tập và ít nhiều... động tự lực của học sinh Vì thế ở mỗi bài tập cần có các câu hỏi định hớng để hớng dẫn học sinh tự lực giải bài tập Sau đây chúng tôi đa ra hệ thống bài tập thí nghiệm Vật lý dùng cho dạy học cơ học lớp 10 ban KHTN 2.5.1 Các bài tập thí nghiệm ở lớp Bài tập 1: Hãy tìm phơng án và làm thí nghiệm để thiết lập sự phụ thuộc của lực ma sát vào trọng lợng của vật Hớng dẫn: 1 Lực ma sát phụ thuộc vào những yếu... của một vật, của hệ có hai vật 2.2 Cấu trúc lôgic phần cơ học Sơ đồ 2: Cấu trúc lôgic phần cơ học lớp 10 ban khoa học tự nhiên Cơ học Vật chuyển động nh thế nào? Vì sao vật chuyển động nh vậy? Vì sao vật cân bằng? đại l ợng nào bảo toàn? động học Động lực học Tĩnh học Các định luật bảo toàn Bài toán cơ bản của cơ học 29 2.3 Nội dung cơ bản phần cơ học a Động học: Nội dung cơ bản của phần động học là... về vật lý của từng học sinh 1.3.3 Phân loại bài tập thí nghiệm Dựa vào yêu cầu và điều kiện ta có thể phân loại bài tập thí nghiệm vật lý theo hai loại sau:[16] - Bài tập thí nghiệm định tính - Bài tập thí nghiệm định lợng 1.3.3.1 Bài tập thí nghiệm định tính Những bài tập này không có các phép đo đạc, tính toán định lợng, công cụ để giải là những suy luận logic trên cơ sở các định luật, khái niệm Vật. .. nghiệm bài tập SGK và SBTvật lý 10 ban KHTN phần cơ học So với giáo trình cơ học 10 (SGK cải cách giáo dục), thì hầu nh không có mặt bài tập thí nghiệm trong số 248 câu hỏi định tính và bài tập Nh vậy SGK mới đã có chú trọng đến loại BTTN nhng số lợng còn hạn chế so với tác dụng của nó Mà SGK và SBT vật lý là hai tài liệu cơ bản dùng cho GV và HS Chính vì thế nhiều học sinh không biết bài tập thí nghiệm. .. phơnng án thí nghiệm để xác định đại lợng vật lý nào đó Ngoài ra, phạm vi sử dụng bài tập thí nghiệm củng rất hạn hẹp, chủ yếu trong các câu lạc bộ vật lý, báo bảng hoặc ngoại khoá Về việc lựa chọn bài tập thí nghiệm, đa số các giáo viên đều lấy bài tập thí nghiệm trong các tài liệu tham khảo 2.4.3 Nguyên nhân thực trạng a SGK và SBT vật lý 10 Các bài tập thí nghiệm còn ít, chỉ có 15 bài tập thí nghiệm. .. Bài tập thí nghiệm là sự phát triển bài tập giáo khoa theo định hớng tăng cờng t duy sáng tạo, t duy thực nghiệm vật lý, làm cho mỗi bài tập là một vấn đề có ý nghĩa thiết thực đối với cuộc sống thực tế của học sinh - Hai loại bài tập này cần đợc sử dụng trong dạy học vật lý bởi tác dụng của mỗi loại Thực tế bài tập giáo khoa đợc sử dụng phổ biến trong dạy học, có nhiều trong các tài liệu dạy học vật ... Xây dựng hệ thống tập thí nghiệm phần học lớp 10 THPT - Đề xuất phơng án sử dụng tập thí nghiệm học vào trình dạy học học lớp 10 Thiết kế số tiến trình dạy học cụ thể sử dụng tập thí nghiệm học. .. học Vật lý phần học lớp 10 THPT Ban KHTN Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng, hệ thống tập thí nghiệm phần học lớp 10 THPT đề xuất phơng án sử dụng tập thí nghiệm vào trình dạy học Vật lý Đối... khảo) Bài tập thí nghiệm đợc sử dụng tài liệu dạy học Việc sử dụng tập thí nghiệm vào dạy học hạn chế Vì cần phải biên soạn, xây dựng tập thí nghiệm để sử dụng vào dạy học nhằm phát huy tác dụng