SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ảo để NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG học tập CHƯƠNG “QUANG học” môn vật lý 9

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN BẢO YÊN TRƯỜNG THCS SỐ I KIM SƠN ĐỀ TÀI SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ẢO ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỌC TẬP CHƯƠNG “QUANG HỌC” MÔN VẬT LÝ Họ tên, chức vụ, tổ chuyên môn tác giả: Trương Thị Lý - Giáo viên Toán - Tổ Tự nhiên Trần Hoài Nam - Giáo viên Toán - Tổ Tự nhiên Kim sơn, tháng 04 năm 2014 Mục lục STT Mục lục I Tóm tắt đề tài II Giới thiệu 2.1 Vấn đề nghiên cứu 2.2 Giả thuyết nghiên cứu III Phương pháp Khách thể nghiên cứu Thiết kế nghiên cứu Quy trình nghiên cứu Đo lường IV Phân tích liệu bàn luận kết Phân tích liệu Bàn luận kết V Kết luận khuyến nghị Kết luận Khuyến nghị Trang I TÓM TẮT ĐỀ TÀI Vật lí môn khoa học thực nghiệm ứng dụng rộng rãi sống kỹ thuật, việc lồng ghép thí nghiệm vào học môn vật lí biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học góp phần tích cực hoạt động truyền đạt kiến thức cho học sinh Việc đổi nội dung phương pháp dạy học vật lí phải gắn liền với việc tăng cường sử dụng thí nghiệm trình dạy học vật lí, nhiên môn vật lý nói chung vật lí nói riêng khối lượng kiến thức học tăng lên, đặc biệt chương quang học môn vật lý lớp 9, có từ đến thí nghiệm, mà thí nghiệm đòi hỏi phải có xác cao dụng cụ, không dẫn đến học sinh khó quan sát tượng xảy thí nghiệm Hiện dụng cụ thí nghiệm trường có đèn chiếu, đèn trộn màu nhìn không rõ màu sắc trộn Từ dẫn đến học sinh tập trung thiếu tin tưởng vào thí nghiệm Đây điều lo lắng trăn trở lên lớp Chính suy nghĩ đưa giải pháp thay sử dụng thí nghiệm ảo thay cho thí nghiệm trực quan dạy chương Quang học môn Vật lý Nghiên cứu tiến hành hai nhóm tương đương hai lớp trường THCS số I Kim Sơn Lớp 9A lớp thực nghiệm, lớp 9B lớp đối chứng Lớp thực nghiệm thực giải pháp thay dạy chương quang học môn Vật lý Khi tiến hành nghiên cứu kết cho thấy việc sử dụng thí nghiệm ảo dạy học Vật lí có ảnh hưởng rõ rệt đến hứng thú học sinh, lớp thực nghiệm có kết học tập cao lớp đối chứng Điểm kiểm tra sau tác động nhóm thực nghiệm có giá trị trung bình 6,4; điểm kiểm tra sau tác động nhóm đối chứng 4,9 Kết kiểm chứng t – test cho thấy P = 0.0015578 < 0.05 có nghĩa có khác biệt lớn điểm trung bình lớp thực nghiệm lớp đối chứng Điều chứng minh việc dạy học có sử dụng thí nghiệm ảo thực hành thí nghiệm môn Vật lí nâng cao chất lượng cho học sinh học chương Quang học II GIỚI THIỆU Trong dạy học Vật lý nói đáp ứng nhu cầu mắt thấy, tai nghe ứng dụng vào thực tế nhu cầu cấp thiết Hơn hiểu biết kiến thức vật lý đơn suy diễn logic mà phải trải nghiệm từ thực tế khắc sâu kiến thức Vì dạy học Vật lí mà thí nghiệm thí nghiệm không thành công dẫn đến học sinh lòng tin vào học Tuy nhiên thực thành công thí nghiệm theo mục tiêu đề ví dụ “Sự phân tích ánh sáng trắng trộn ánh sáng màu”, điều kiện trường không đủ dụng cụ (mất lăng kính, đèn chiếu ánh sáng có cái, trộn màu ánh sáng màu sắc nhợt nhạt khó nhìn phòng tối…) mà kết thực hành thí nghiệm đôi lúc không mong muốn Từ làm ảnh hưởng đến kết học tập học sinh Hiện nhà trường có công cụ hỗ trợ máy chiếu việc soạn giáo án điện tử, dạy học máy vi tính không vấn đề xa lạ giáo viên dạy học môn Vật lý Tuy nhiên giảng giáo viên dừng lại việc chiếu kênh hình để thay cho việc trình bày bảng, đơn sử dụng hiệu ứng Power point để trình chiếu sử dụng hình ảnh để minh họa cho thí nghiệm sách giáo khoa Để nâng cao hiệu giảng đòi hỏi giáo viên phải lồng ghép trình bày lí thuyết thực nghiệm nhằm phát huy tác dụng thí nghiệm dạy, vấn đề cần thiết dạy học vật lí Bên cạnh việc thực thí nghiệm trực quan thí nghiệm ảo mang lại hiệu thiết thực đặc biệt giảng có ứng dụng công nghệ thông tin Chính để thay đổi trạng chọn giải pháp “Thông qua việc sử dụng thí nghiệm ảo nhằm nâng cao chất lượng học tập học sinh chương Quang học môn Vật lí 9” Trường THCS Số I Kim Sơn Các nghiên cứu chủ yếu bàn sử dụng công nghệ thông tin dạy học nói chung mà chưa có tài liệu, đề tài sâu vào việc sử dụng thí nghiệm ảo dạy học vât lý Thông qua đề tài muốn có nghiên cứu cụ thể đánh giá hiệu việc đổi phương pháp dạy học, thông qua việc sử dụng thí nghiệm ảo phần Quang học môn Vật lý hỗ trợ cho giáo viên việc sử dụng thí nghiệm trực quan số ánh sáng chương Quang học mà dụng cụ thí nghiệm thiếu độ tin cậy Từ đó, truyền cho em lòng tin vào khoa học, say mê tìm hiểu vật lý ứng dụng đời sống 2.1 Vấn đề nghiên cứu Sử dụng thí nghiệm ảo dạy học chương quang học môn Vật lí có nâng cao chất lượng cho học sinh không? 2.2 Giả thuyết nghiên cứu Sử dụng thí nghiệm ảo dạy học chương quang học môn Vật lý nâng cao chất lượng cho học sinh trường THCS Số I Kim Sơn III PHƯƠNG PHÁP Khách thể nghiên cứu Học sinh lớp 9A, 9B Trường THCS số I Kim Sơn có điểm tương đồng thuận lợi cho việc nghiên cứu Giáo viên: Cô Trương Thị Lý giáo viên dạy vật lý lớp 9A, 9B Thầy Trần Hoài Nam giáo viên dạy Vật lý Lớp 9A ( Lớp thực nghiệm ) Lớp 9B ( Lớp đối chứng) Hai lớp chọn tham gia nghiên cứu có nhiều điểm tương đồng lực học tập, thành phần dân tộc cụ thể sau: Bảng 1: Giới tính thành phần dân tộc HS lớp 9A, 9B Trường THCS số I Kim Sơn Số HS nhóm Dân tộc Tổng số Nam Nữ Kinh Lớp9A(Thực nghiệm) 22 17 Lớp 9B (Đối chứng) 22 14 Về hình thức học tập: Tất em hai lớp tích cực, chủ động Về thành tích học tập: Hai lớp tương đương điểm số môn lý HKI Thiết kế nghiªn cøu Chọn hai lớp nguyên vẹn: Lớp 9A lớp thực nghiệm lớp 9B lớp đối chứng Tôi lấy kiểm tra HKI môn Vật lý làm kiểm tra trước tác động Kết kiểm tra cho thấy điểm trung bình hai nhóm có khác nhau, dùng phép kiểm chứng T-Test độc lập để kiểm chứng chêch lệch điểm số trung bình hai nhóm trước tác động Kết quả: Bảng Kiểm chứng để xác định nhóm tương đương TBC Đối chứng Thực nghiệm 5.3 5.5 P 0.708 P = 0.0708 > 0.05 từ kết luận chênh lệch điểm số trung bình hai nhóm thực nghiệm đối chứng hai nhóm coi tương đương việc lựa chọn hai nhóm để nghiên cứu phù hợp Sử dụng thiết kế 4: Sử dụng kết HKI kiểm tra sau tác động nhóm tương đương (được mô tả bảng 2) Bảng 3: Thiết kế nghiên cứu Nhóm Tác động KT sau tác động Thực nghiệm Dạy học có sử dụng thí nghiệm O2 ảo Đối chứng Dạy học không sử dụng thí O4 nghiệm ảo Thiết kế sử dụng phép kiểm chứng T- Test độc lập Quy trình nghiên cứu Chuẩn bị giáo viên : Lớp 9A : Thiết kế dạy có sử dụng thí nghiệm ảo thí nghiệm phòng ban Lớp 9B : Thiết kế dạy sử dụng dụng cụ trực quan theo tiết dạy bình thường Tiến hành dạy thực nghiệm : Thời gian thực nghiệm theo kế hoạch dạy học theo thời khóa biểu để đảm bảo tính khách quan Bảng 4: Thời gian thực nghiệm Thời gian 26 - 02 - 2014 Môn/Lớp Tiết(PPCT) Vật lý 48 Nội dung dạy Bài 43: Ảnh vật tạo thấu kính hội - - 2014 Vật lý 50 Bài 45: Ảnh vật tạo thấu kính phân kì 14 - - 2014 Vật lý 54 Bài 47: Sự tạo ảnh phim máy ảnh 28 - 03 - 2914 Vật lý 58 Bài 49: Mắt cận, mắt lão 11 - - 2014 Vật lý 62 Bài 54: Sự phân tích ánh sáng trắng Đo lường Bài kiểm tra trước tác động kiểm tra học kì I môn Vật lý Bài kiểm tra sau tác động kiểm tra sau học xong chương quang học (xem phần phụ lục) Bài kiểm tra gồm câu trắc nghiệm dạng nhiều lựa chọn sai câu tự luận Tiến hành kiểm tra chấm Sau dạy xong chương Quang học tiến hành kiểm tra chấm theo đáp án xây dựng ( trình bày phần phụ lục) IV PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ Phân tích liệu Bảng 5: So sánh điểm trung bình kiểm tra sau tác động ĐTB Độ lệch chuẩn Thực nghiệm Đối chứng 6,4 4,9 1.435368031 1.520801 Giá trị P T- test 0.0015578 Chênh lệch giá trị trung 0.9923001 bình chuẩn( SMD) Như chứng minh kết lớp trước tác động tương đương Sau tác động kiểm chứng chênh lệch điểm trung bình T-test cho kết p = 0.0015578 cho thấy chênh lệch điểm thực nghiệm nhóm đối chứng có ý nghĩa, tức chênh lệch kết điểm trung bình nhóm thực nghiệm cao điểm trung bình nhóm đối chứng không ngẫu nhiên mà kết tác động Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn SMD = = 0,9923001 Theo bảng tiêu Cohen, chênh lệch giá trị trung bình chuẩn SMD= 0.9923001 cho thấy mức độ ảnh hưởng dạy học có sử dụng thí nghiệm ảo học sinh dễ nắm bắt kiến thức hiểu dẫn đến kết học tập nâng lên Giả thuyết đề tài “Thông qua việc sử dụng thí nghiệm ảo nâng cao chất lượng học tập chương quang học môn vật lý ” kiểm chứng Bàn luận kết Ưu điểm: Kết kiểm tra sau tác động nhóm thực nghiệm có điểm trung bình cộng 6,4 kết điểm trung bình cộng kiểm tra tương ứng nhóm đối chứng 4,9 Độ chênh lệch điểm số hai nhóm 0.9923001 Điều cho thấy điểm trung bình cộng hai lớp đối chứng thực nghiệm có khác biệt rõ rệt, lớp tác động có điểm trung bình cộng cao lớp đối chứng Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn hai kiểm tra SMD = 0.9923001 Điều có nghĩa mức độ ảnh hưởng tác động lớn Phép kiểm chứng T-test điểm trung bình sau tác động hai lớp p = 10 0.0015578 < 0.05 Kết khẳng định chênh lệch điểm trung bình hai nhóm ngẫu nhiên mà tác động Hạn chế: Việc sử dụng thí nghiệm ảo thí nghiệm vật lý giải pháp tốt mang lại hiệu thiết thực giúp giáo viên diễn đạt rõ ràng tượng vật lý giúp học sinh dễ dàng việc quan sát, từ đến nhận thức đắn tượng vật lý Tuy nhiên không nên lạm dụng vào chúng, đồng thời đòi hỏi giáo viên phải có trình độ định công nghệ thông tin, nhiều thời gian thiết kế thí nghiệm dạy V KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Việc sử dụng thí nghiệm ảo dạy học vật lí làm tăng tính thực nghiệm môn học, tạo hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh tin tưởng nắm vững kiến thức Hầu hết thí nghiệm ảo có tính xác cao, gần tuyệt đối, đáp ứng phần lớn mục tiêu tiết học, học phương pháp giảng dạy giáo viên Qua việc sử dụng thí nghiệm ảo chương Quang học giúp diễn đạt rõ ràng tượng vật lý phân tích ánh sáng trắng trộn ánh sáng màu lại với để ánh sáng có màu mới, 11 qua học sinh dễ dàng nhận biết kết cách xác tăng thêm hứng thú cho học sinh học giảng có ứng dụng công nghệ thông tin sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo Khuyến nghị Riêng môn Vật lý mà nói Power point coi cánh tay đắc lực việc hỗ trợ cho dạy học, nhiên không nên lạm dụng thí nghiệm ảo, việc tiến hành thí nghiệm thực tế gặp khó khăn thực tiến hành để tránh biến tiết học thành nơi phô diễn tin học gây nhiễu tạo thành phản tác dụng dạy học Nhà trường cần trang bị dụng cụ thí nghiệm bị hư hỏng có phòng tối để nghiên cứu thí nghiệm chương Quang học Kim Sơn, Ngày 25 tháng năm 2014 Nhóm tác giả Trương Thị Lý, Trần Hoài Nam 12 13 [...]... nhiều thời gian thiết kế thí nghiệm và bài dạy V KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1 Kết luận Việc sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí làm tăng tính thực nghiệm của môn học, tạo hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh tin tưởng và nắm vững kiến thức hơn Hầu hết các thí nghiệm ảo đều có tính chính xác rất cao, gần như tuyệt đối, đáp ứng phần lớn mục tiêu của tiết học, bài học và phương pháp giảng... phần mềm thí nghiệm ảo 2 Khuyến nghị Riêng đối với bộ môn Vật lý mà nói Power point có thể coi là cánh tay đắc lực trong việc hỗ trợ cho dạy và học, tuy nhiên chúng ta cũng không nên quá lạm dụng các thí nghiệm ảo, việc tiến hành các thí nghiệm này trong thực tế gặp khó khăn thực sự hoặc không thể tiến hành được để tránh biến tiết học thành nơi phô diễn tin học gây nhiễu và tạo thành phản tác dụng trong... việc sử dụng thí nghiệm ảo trong chương Quang học đã có thể giúp tôi diễn đạt rõ ràng hơn về các hiện tượng vật lý như sự phân tích ánh sáng trắng và sự trộn các ánh sáng màu lại với nhau để được ánh sáng có màu mới, hơn nữa 11 qua đó học sinh cũng có thể dễ dàng nhận biết kết quả một cách chính xác và tăng thêm hứng thú cho học sinh khi được học các bài giảng có ứng dụng công nghệ thông tin và sử dụng. .. nhiên mà là do tác động Hạn chế: Việc sử dụng thí nghiệm ảo trong thí nghiệm vật lý là một giải pháp tốt mang lại hiệu quả thiết thực là giúp giáo viên có thể diễn đạt rõ ràng hơn những hiện tượng vật lý và giúp học sinh có thể dễ dàng hơn trong việc quan sát, từ đó đi đến những nhận thức đúng đắn về các hiện tượng vật lý Tuy nhiên chúng ta cũng không nên quá lạm dụng vào chúng, đồng thời đòi hỏi giáo... hành được để tránh biến tiết học thành nơi phô diễn tin học gây nhiễu và tạo thành phản tác dụng trong dạy học Nhà trường cần trang bị các dụng cụ thí nghiệm đã bị hư hỏng và có một phòng tối để nghiên cứu các thí nghiệm trong chương Quang học Kim Sơn, Ngày 25 tháng 4 năm 2014 Nhóm tác giả Trương Thị Lý, Trần Hoài Nam 12 13