XÂY DỰNG và sử DỤNG THÍ NGHIỆM tự tạo THEO HƯỚNG TÍCH cực hóa HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC của học SINH TRONG dạy học PHẦN“CƠ học” vật lí lớp 12 NÂNG CAO

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN HOÀNG ANH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “CƠ HỌC” VẬT LÍ Demo Version - Select.Pdf SDK LỚP 12 NÂNG CAO LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC HUẾ - NĂM 2015 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN HOÀNG ANH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “CƠ HỌC” VẬT LÍ LỚP 12 NÂNG CAO Demo Version - Select.Pdf SDK Chuyên ngành : Lý luận Phương pháp dạy học môn Vật lí Mã số : 62 14 01 11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS LÊ VĂN GIÁO HUẾ - NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận án Nguyễn Hoàng Anh Demo Version - Select.Pdf SDK Lời cảm ơn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Văn Giáo tận tình giúp đỡ hướng dẫn tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc, Ban Đào tạo Sau Đại học, Ban Giám Hiệu trường Đại học sư phạm, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí tổ môn phương pháp giảng dạy Vật lí trường Đại học sư phạm - Đại học Huế qúi thầy, cô giáo trường THPT Thiên Hộ Dương, THPT Thành Phố Cao Lãnh, THPT Đốc Binh Kiều, THPT Tháp Mười THPT Lấp Vò tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt thời gian thực nghiệm sư phạm hoàn thành luận án Demo Version - Select.Pdf SDK Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến PGS.TS.Lê Công Triêm PGS.TS.Trần Huy Hoàng dành nhiều thời gian góp ý cho tác giả thời gian nghiên cứu hoàn chỉnh luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ động viên tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận án Tác giả luận án Nguyễn Hoàng Anh DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ CSVC Cơ sở vật chất DH Dạy học DHVL Dạy học vật lí ĐC Đối chứng GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HĐNT Hoạt động nhận thức HS Học sinh MVT Máy vi tính PPDH Phương pháp dạy học QTDH Qúa trình dạy học SGK Sách giáo khoa SGV Sách giáo viên TBTN Thiết bị thí nghiệm THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thông TN Thí nghiệm TTC Tính tích cực ThN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm TNTT Thí nghiệm tự tạo Demo Version - Select.Pdf SDK MỤC LỤC Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài 3 Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu .4 Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp luận án Cấu trúc luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Những nghiên cứu tính tích cực nhận thức học sinh dạy học trường phổ thông .7 1.2 Những nghiên cứu thí nghiệm tự tạo sử dụng thí nghiệm tự tạo dạy học vật lí 11 Demo Version - Select.Pdf SDK 1.2.1 Những nghiên cứu nước .11 1.2.2 Những nghiên cứu nước 13 1.3 Những vấn đề đặt cần giải luận án 22 CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 2.1 Hoạt động nhận thức 24 2.1.1 Khái niệm 24 2.1.2 Hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí .24 2.1.2.1 Quá trình nhận thức học sinh 24 2.1.2.2 Các hành động học sinh nhận thức vật lí 26 2.1.2.3 Các thao tác hoạt động nhận thức vật lí 27 2.1.3 Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học giải vấn đề .28 2.1.3.1 Tình có vấn đề dạy học vật lí 28 2.1.3.2 Các pha tiến trình dạy học giải vấn đề dạy học vật lí .29 2.2 Tích cực hóa họat động nhận thức học sinh dạy học vật lí 31 2.2.1 Tính tích cực 31 2.2.2 Cơ sở việc tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí 32 2.2.3 Những biểu tính tích cực nhận thức 34 2.2.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức 35 2.3 Thí nghiệm tự tạo .36 2.3.1 Khái niệm 36 2.3.2 Phân loại thí nghiệm tự tạo .37 2.3.2.1 Thí nghiệm tự tạo đơn giản 38 2.3.2.2 Thí nghiệm tự tạo phức tạp 38 2.3.2.3 Thí nghiệm tự tạo đại 38 2.3.3 Ưu điểm hạn chế thí nghiệm tự tạo 39 2.3.4 Thí nghiệm tự tạo việc tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh Demo Version - Select.Pdf SDK dạy học vật lí .39 2.3.4.1 Thí nghiệm tự tạo góp phần kích thích hứng thú học tập vật lí học sinh 40 2.3.4.2 Thí nghiệm tự tạo phương tiện phát huy tính tự lực sáng tạo học sinh 41 2.3.4.3 Thí nghiệm tự tạo góp phần rèn luyện kỹ thực hành cho học sinh 42 2.3.4.4 Thí nghiệm tự tạo kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ kỹ xảo học sinh 44 2.4 Quy trình tự tạo thí nghiệm cách thức sử dụng thí nghiệm tự tạo dạy học vật lí 45 2.4.1 Quy trình tự tạo thí nghiệm 45 2.4.1.1 Các yêu cầu việc tự tạo thí nghiệm 45 2.4.1.2 Quy trình tự tạo thí nghiệm dạy học vật lí 46 2.4.2 Cách thức sử dụng thí nghiệm tự tạo dạy học vật lí .52 2.4.2.1 Các yêu cầu sử dụng thí nghiệm tự tạo 52 2.4.2.2 Cách thức sử dụng thí nghiệm tự tạo tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lí 53 2.5 Thực trạng dạy học phần “Cơ học” vật lí 12 nâng cao .58 2.5.1 Mục đích điều tra 59 2.5.2 Phương pháp điều tra 59 2.5.3 Kết điều tra .60  Kết luận chương 64 CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ LỚP 12 NÂNG CAO PHẦN “CƠ HỌC” 3.1 Đặc điểm phần “Cơ học” chương trình vật lí 12 nâng cao .66 3.2 Tự tạo thí nghiệm phần “Cơ học” vật lí lớp 12 nâng cao 70 3.2.1 Thí nghiệm sóng dừng 70 3.2.2 Thí nghiệm ghi đồ thị dao động điều hòa 80 3.2.3 Thí nghiệm bảo toàn momen động lượng 84 3.2.4 Thí nghiệm momen động lượng vật rắn trục quay .89 3.2.5 Thí nghiệm giao thoa sóng nước 91 Demo Version - Select.Pdf SDK 3.2.6 Thí nghiệm khảo sát chu kì dao động lắc đơn 95 3.2.7 Thí nghiệm momen quán tính vật rắn phụ thuộc vào phân bố khối lượng trục quay 100 3.2.8 Thí nghiệm tượng cộng hưởng .105 3.2.9 Thí nghiệm phản xạ sóng 107 3.3 Tiến trình tổ chức dạy học số kiến thức phần “Cơ học” vật lí lớp 12 nâng cao với hỗ trợ thí nghiệm tự tạo 110 3.3.1 Tiến trình tổ chức dạy học “Phản xạ sóng Sóng dừng” 110 3.3.1.1 Tiến trình xây dựng kiến thức 110 3.3.1.2 Tiến trình dạy học kiến thức 112 3.3.2 Tiến trình tổ chức dạy học “Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định” 116 3.3.2.1 Tiến trình xây dựng kiến thức 116 3.3.2.2 Tiến trình dạy học kiến thức 117 3.3.3 Tiến trình tổ chức dạy học “Momen động lượng Định luật bảo toàn momen động lượng” 122 3.3.3.1 Tiến trình xây dựng kiến thức 122 3.3.3.2 Tiến trình dạy học kiến thức (xem phụ lục) 123  Kết luận chương 123 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 4.1 Khái quát thực nghiệm sư phạm 125 4.2 Kết thực nghiệm sư phạm 131  Kết luận chương 146 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO 151 PHỤ LỤC PHỤ LỤC Đơn xác nhận ………………………………………………………P1 PHỤ LỤC Phiếu điều tra ………………………………………………………P5 PHỤ LỤC Kết điều tra……………………………………………… P10 PHỤ LỤC Tiến trình tổ chức dạy học P14 Demo Version - Select.Pdf SDK PHỤ LỤC Bảng thuyết minh học sinh thiết kế, chế tạo thí nghiệm P39 PHỤ LỤC Đề kiểm tra P44 PHỤ LỤC Một số hình ảnh thực nghiệm sư phạm P54 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bảng thống kê trường, GV HS tham gia điều tra 59 Bảng 2.2 Kết điều tra TBTN số trường phổ thông 60 Bảng 2.3 Kết điều tra phương pháp dạy học GV 61 Bảng 2.4 Các mức độ sử dụng TN GV DH 61 Bảng 2.5 Những khó khăn sử dụng TNTT DH 62 Bảng 2.6 Các mức độ sử dụng TNTT để kiểm chứng kiến thức DHVL .62 Bảng 3.1 Sóng dừng phụ thuộc vào chiều dài sợi dây 72 Bảng 3.2 Sóng dừng phụ thuộc vào lực căng sợi dây 73 Bảng 3.3 Sóng dừng phụ thuộc vào tần số 73 Bảng 3.4 Sóng dừng phụ thuộc vào chiều dài sợi dây (bộ rung mô-tơ điện) 76 Bảng 3.5 Sóng dừng phụ thuộc tần số (bộ rung mô-tơ điện) 76 Bảng 3.6 Sóng dừng phụ thuộc vào lực căng dây (bộ rung mô-tơ điện) 77 Bảng 3.7 Giá trị biên độ chu kì lắc lò xo xác định từ TN 83 Bảng 3.8 Chu kì dao động lắc phụ thuộc vào chiều dài l sợi dây 98 Demo Version - Select.Pdf SDK Bảng 3.9 Chu kì dao động lắc không phụ thuộc vào khối lượng m 99 Bảng 3.10 Chu kì dao động lắc không phụ thuộc vào góc lệch  100 Bảng 4.1 Các lớp đối chứng thực nghiệm vòng 126 Bảng 4.2 Bảng thống kê sĩ số kết học tập môn vật lí lớp thực nghiệm đối chứng vòng 127 Bảng 4.3 Các lớp đối chứng thực nghiệm sư phạm vòng 127 Bảng 4.4 Bảng thống kê sĩ số kết học tập môn vật lí lớp thực nghiệm đối chứng vòng 128 Bảng 4.5 Bảng thống kê điểm số kiểm tra 15 phút 134 Bảng 4.6 Bảng tham số thống kê thực nghiệm sư phạm vòng 134 Bảng 4.7 Bảng thống kê điểm số (xi) kiểm tra 15 phút lần 140 Bảng 4.8 Bảng thống kê điểm số (xi) kiểm tra 15 phút lần 140 Bảng 4.9 Bảng thống kê điểm số (xi) kiểm tra 45 phút 140 Bảng 4.10 Bảng thống kê điểm số (xi) kiểm tra 141 Bảng 4.11 Bảng phân phối tần suất kiểm tra 141 Bảng 4.12 Bảng phân phối tần suất lũy tích kiểm tra 141 Bảng 4.13 Bảng tổng hợp tham số thống kê 144 Demo Version - Select.Pdf SDK DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Hình ảnh sóng dừng sợi dây 26 Hình 2.2 TN bảo toàn momen động lượng .37 Hình 2.3 TN định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt 38 Hình 2.4 TN chuyển động phản lực 38 Hình 2.5 Thiết bị theo dõi tự động lượng mặt trời 38 Hình 2.6a.b Kết TN momen quán tính .40 Hình 2.7a.b TN momen quán tính (nhóm thiết kế, chế tạo) 41 Hình 2.8a.b TN momen quán tính (nhóm thiết kế, chế tạo) 42 Hình 2.9a.b TN phản xạ sóng (HS thiết kế, chế tạo) 45 Hình 2.10 Phương án tự tạo TN sóng dừng 50 Hình 2.11a.b TN sóng dừng 51 Hình 2.12 Sóng dừng phụ thuộc vào chiều dài sợi dây 51 Hình 2.13 Sóng dừng phụ thuộc vào lực căng dây sợi dây .52 Hình 2.14 Sóng dừng phụ thuộc vào tần số 52 Demo Version - Select.Pdf SDK Hình 2.15a.b TN bảo toàn momen động lượng (khung quay quanh trục) .54 Hình 2.16a.b TN ghi đồ thị dao động điều hòa lắc lò xo 56 Hình 2.17 HS tiến hành TN với ghế xoay 57 Hình 3.1 Bộ nguồn dao động động với vòng lệch tâm 70 Hình 3.2 Phương án tự tạo TN sóng dừng (bộ rung mô-tơ điện) 74 Hình 3.3a.b TN sóng dừng (bộ rung mô-tơ điện) 75 Hình 3.4 Sóng dừng phụ thuộc vào chiều dài sợi dây (bộ rung mô-tơ điện) 76 Hình 3.5 Sóng dừng phụ thuộc vào tần số (bộ rung mô-tơ điện) 77 Hình 3.6 Giải thích tạo thành sóng dừng sợi dây 79 Hình 3.7 Hình dạng sóng dừng thời điểm khác 79 Hình 3.8a.b TN ghi đồ thị dao động điều hòa 81 Hình 3.9a.b TN ghi đồ thị dao động điều hòa lắc lò xo 82 Hình 3.10 Đường biểu diễn đồ thị dao động lắc lò xo 82 Hình 3.11 TN ghế xoay 87 Hình 3.12 HS tiến hành TN với ghế xoay .87 Hình 3.13a.b Tiến hành TN với người gỗ .88 Hình 3.14 Con quay dân gian 89 Hình 3.15 TN quay 90 Hình 3.16ab Tiến hành TN với quay 90 Hình 3.17a.b Chuyển động quay .90 Hình 3.18 TN giao thoa sóng nước 91 Hình 3.19 TN giao thoa sóng nước 92 Hình 3.20a.b Hiện tượng giao thoa sóng nước .93 Hình 3.21 Hiện tượng nhiễu xạ sóng 93 Hình 3.22 Đường truyền hai sóng từ hai nguồn dao động S1 S2 đến M 94 Hình 3.23 Đồng hồ đo thời gian số 96 Hình 3.24a.b Sơ đồ mạch xử lí trung tâm mạch hiển thị 97 Hình 3.25a.b Sơ đồ mạch nguồn ổn áp 5V mạch cảm biến hồng ngoại 97 Hình 3.26 TN khảo sát chu 98 kì dao động lắc đơn .98 Demo Version - Select.Pdf SDK Hình 3.27 Chu kì dao động lắc đơn chiều dài lắc thay đổi 98 Hình 3.28 Chu kì dao động lắc đơn khối lượng m lắc thay đổi 99 Hình 3.29a.b TN momen quán tính .101 Hình 3.30 Sự phân bố gỗ bên hộp .101 Hình 3.31a.b TN momen quán tính (hai hộp tròn) .102 Hình 3.32 Hợp lực tác dụng lên hộp tròn 102 Hình 3.33 Đĩa tròn vành tròn 103 Hình 3.34a.b TN momen quán tính (đĩa tròn, vành tròn) .104 Hình 3.35 TN tượng cộng hưởng 106 Hình 3.36a.b Hiện tượng cộng hưởng lắc đơn 106 Hình 3.37a.b TN phản xạ sóng 107 Hình 3.38a.b TNTT phản xạ sóng 108 Hình 3.39 Sự phản xạ sóng 109 DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Các giai đoạn DH GQVĐ 30 Sơ đồ 2.2 Mô tả trình đồng hóa điều ứng 33 Sơ đồ 2.3 Quy trình tự tạo thí nghiệm 49 Sơ đồ 2.4 Cách thức sử dụng TNTT tổ chức HĐNT cho HS DHVL 58 Sơ đồ 3.1 Cấu trúc nội dung phần “Cơ học” vật lí 12 nâng cao .66 Sơ đồ 3.2 Cấu trúc logic kiến thức chương“Động lực học vật rắn” 68 Sơ đồ 3.3 Cấu trúc logic kiến thức chương “Dao động cơ” 68 Sơ đồ 3.4 Cấu trúc logic kiến thức chương “Sóng cơ” 69 Sơ đồ 3.5 Các nội dung kiến thức minh họa TNTT 69 Sơ đồ 3.6 Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS DH “Phản xạ sóng Sóng dừng” .112 Sơ đồ 3.7 Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS DH “Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định” 117 Sơ đồ 3.8 Tiến trình tổ chức HĐNT cho HS DH “Momen động lượng Định Demo Version - Select.Pdf SDK luật bảo toàn momen động lượng” 123 Biểu đồ 4.1 Biểu đồ phân phối tần suất kiểm tra 141 Đồ thị 4.1 Đồ thị phân phối tần suất kiểm tra 141 Biểu đồ 4.2 Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích kiểm tra 142 .142 Đồ thị 4.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích kiểm tra 142 PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Chúng ta sống kỷ XXI, kỷ mà tri thức người xem yếu tố định đến phát triển xã hội Để đáp ứng phát triển ngày cao xã hội nguồn lực người xem yếu tố định, điều đặt cho ngành giáo dục nhiệm vụ phải đào tạo người có đủ phẩm chất lực; động sáng tạo đáp ứng với trình độ phát triển xã hội Muốn vậy, đòi hỏi ngành giáo dục phải có đổi cách toàn diện mục tiêu, nội dung phương pháp dạy học (PPDH) theo hướng phát huy tính tích cực (TTC), tự lực sáng tạo học sinh (HS) Mục tiêu giáo dục phổ thông hướng tới dạy học (DH) phải phát huy TTC, tự giác, chủ động sáng tạo HS Điều cụ thể hóa điều 28 Luật Giáo Dục (2005): “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, Demo Version - Select.Pdf SDK đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” [62] Vấn đề đổi PPDH, tiếp tục quán triệt Chiến lược phát triển Giáo dục giai đoạn từ năm 2001 - 2010, mục 5.2 ghi rõ: “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 trình tiếp thu 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 cho cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ HS, sinh viên trình học tập…”[6] Thực trạng DHVL trường phổ cho thấy, việc dạy học vật lí mang nặng thuyết trình, truyền thụ kiến thức chiều, người dạy trọng giảng giải, minh họa thông báo kiến thức có sẵn, HS ngồi nghe, tiếp thu kiến thức ghi nhớ cách thụ động, chưa trọng đến việc khai thác phương tiện DH thí nghiệm (TN) DH Do đó, để nâng cao chất lượng giáo dục nhằm đào tạo hệ HS trở thành người lao động đáp ứng nguồn nhân lực cho nghiệp phát triển đất nước Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa - đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế rõ: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực…” Nghị số 29-NQ/TW nhấn mạnh trình giáo dục phải phát huy TTC, chủ động sáng tạo HS, HS phải chủ thể tích cực trình nhận thức chủ động việc chiếm lĩnh tri thức [17] Việc nâng cao chất lượng giáo dục nhằm đào tạo hệ trẻ trở thành người lao động đáp ứng nguồn nhân lực cho nghiệp phát triển đất nước phải gắn liền với việc đổi mục tiêu, nội dung PPDH Ở trường phổ thông, HS phải nắm vững nội dung kiến thức môn học mà phải có khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống sản xuất, phải có Demo Version - Select.Pdf SDK kĩ cần thiết người lao động Đối với DH môn vật lí trường phổ thông, mục tiêu cụ thể bốn nhiệm vụ: giáo dưỡng, giáo dục, phát triển giáo dục kỹ thuật tổng hợp Trong phát triển lực cho HS, đặc biệt lực nhận thức nhiệm vụ quan trọng Phát triển lực nhận thức cho HS bao gồm: rèn luyện thao tác hành động, phương pháp nhận thức bản, công cụ để HS chiếm lĩnh kiến thức, vận dụng sáng tạo kiến thức GQVĐ học tập hoạt động thực tiễn Vật lí môn khoa học thực nghiệm, kiến thức vật lí rút từ quan sát TN Những định luật hay thuyết vật lí trở thành kiến thức vật lí thực nghiệm kiểm chứng Bởi vậy, dạy học vật lí (DHVL) trường phổ thông TN giữ vai trò quan trọng, có tác dụng to lớn việc nâng cao chất lượng chiếm lĩnh kiến thức, kĩ HS Mặt khác, cần thiết TN DHVL trường phổ thông quy định quy luật nhận thức chung người mà Lênin ra: “Từ trực quan sinh động đến tư trừu tượng từ tư trừu tượng đến trực quan sinh động” [45] Tuy nhiên, thực tế cho thấy việc sử dụng TN DH gặp nhiều khó khăn, nhiều nguyên nhân khách quan chủ quan khác Trong đó, nguyên nhân thiết bị thí nghiệm (TBTN) trang bị chưa đáp ứng đòi hỏi việc DHVL theo hướng tích cực hóa HĐNT HS, điều phần ảnh hưởng đến chất lượng việc DHVL trường phổ thông Trong chương trình vật lí phổ thông có nhiều tượng, trình vật lí phức tạp cần trực quan hóa qua TN với TN danh mục tối thiểu đáp ứng đủ Do hướng nghiên cứu xây dựng sử dụng thí nghiệm tự tạo (TNTT) DHVL hướng quan tâm nhiều nước giới Phần Cơ học vật lí 12 nâng cao phần tương đối khó, tượng có tính trừu tượng, cần phải trực quan hóa QTDH Tuy nhiên, TBTN phần số trường phổ thông hạn chế, để góp phần nâng cao hiệu DH phần lựa chọn nghiên cứu đề tài: Xây dựng sử Demo Version - Select.Pdf SDK dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức học sinh dạy học phần “Cơ học” vật lí lớp 12 nâng cao Mục đích nghiên cứu đề tài Đề xuất quy trình tự tạo thí nghiệm vận dụng quy trình vào tự tạo số thí nghiệm phần “Cơ học” vật lí lớp 12 nâng cao trung học phổ thông Đề xuất cách thức sử dụng thí nghiệm tự tạo tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học số kiến thức phần “Cơ học” vật lí 12 nâng cao trung học phổ thông theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức học sinh Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất quy trình tự tạo thí nghiệm cách thức sử dụng thí nghiệm tự tạo, sở tự tạo thí nghiệm sử dụng vào tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lí phát huy tính tích cực nhận thức học sinh học tập, qua nâng cao hiệu dạy học vật lí trường phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt mục đích nghiên cứu, đề tài cần thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu sở lí luận HĐNT HS DHVL - Nghiên cứu sở lí luận việc tích cực hóa HĐNT việc sử dụng TNTT việc tích cực hóa HĐNT HS DHVL - Nghiên cứu đề xuất quy trình tự tạo TN - Nghiên cứu đề xuất cách thức sử dụng TNTT tổ chức HĐNT cho HS DHVL - Nghiên cứu thực trạng sở vật chất, TBTN thực trạng việc tự tạo TN sử dụng TNTT DHVL trường phổ thông - Nghiên cứu nội dung, chương trình phần “Cơ học” vật lí 12 nâng cao - Nghiên cứu tự tạo số TN phần “Cơ học” vật lí 12 nâng cao - Thiết kế tiến trình DH số kiến thức phần “Cơ học” vật lí 12 nâng cao với hỗ trợ TNTT - Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm đánh giá tính hiệu việc sử dụng TNTT DH theo hướng tích cực hóa HĐNT HS Demo Version - Select.Pdf SDK Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học vật lí trường phổ thông với việc sử dụng TNTT Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng sử dụng TNTT vào DH số kiến thức phần “Cơ học” vật lí lớp 12 nâng cao Phương pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu văn kiện Đảng, sách Nhà nước, Luật Giáo dục, tạp chí khoa học, luận án, luận văn với thị Bộ Giáo dục Đào tạo vấn đề đổi phương pháp giáo dục cấp học, bậc học mà cụ thể cấp THPT - Nghiên cứu sở lí luận tâm lí học, giáo dục học, lí luận DH lí luận DH môn theo hướng phát huy TTC nhận thức HS - Nghiên cứu nội dung, chương trình SGK vật lí lớp 12 nâng cao phần “Cơ học” - Nghiên cứu tài liệu sử dụng TN việc tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát huy TTC nhận thức 7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra GV trường THPT để nắm bắt thực trạng TBTN việc tự tạo TN DH phần “Cơ học” vật lí lớp 12 nâng cao - Điều tra HS trường THPT để tìm hiểu việc tổ chức hoạt động DH môn vật lí GV giảng dạy vật lí thực nào? 7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành TNSP trường THPT có đối chứng để kiểm tra tính khả thi đề tài, cụ thể xem xét việc tổ chức HĐNT cho HS với hỗ trợ TNTT có góp phần tích cực hóa HĐNT HS DH hay không? 7.4 Phương pháp thống kê toán học - Dựa vào số liệu thu được, thống kê, phân tích xử lí kết - Kiểm định giả thiết thống kê Những đóng góp luận án 8.1 Về mặt lí luận Demo Version - Select.Pdf SDK - Đã góp phần làm phong phú thêm sở lý luận việc sử dụng TNTT tổ chức HĐNT cho HS DHVL, cụ thể làm rõ nội hàm khái niệm TNTT tiến hành phân loại TNTT - Đề xuất quy trình tự tạo TN, làm cho việc tự tạo TN Quy trình thực theo bước, là: Xác định mục tiêu DH; Nghiên cứu nội dung học; Tìm hiểu thực trạng sở vật chất, TBTN; Đề xuất, lựa chọn phương án TN; Chuẩn bị vật liệu, dụng cụ linh kiện cần thiết; Gia công, chế tạo dụng cụ TN; Lắp ráp TN; Tiến hành TN hoàn thiện TN - Đề xuất cách thức sử dụng TNTT tổ chức HĐNT cho HS DHVL Trong cách thức việc sử dụng TNTT giai đoạn khác QTDH, là: sử dụng TNTT đề xuất vấn đề, sử dụng TNTT giải vấn đề sử dụng TNTT củng cố, vận dụng kiến thức Điều giúp cho việc khai thác sử dụng TNTT DHVL phát huy TTC nhận thức HS 8.2 Về mặt thực tiễn - Dựa vào quy trình tự tạo TN đề xuất chương 2, tiến hành thiết kế, chế tạo TN phần “Cơ học” vật lí lớp 12 nâng cao bao gồm: TN sóng dừng; TN ghi đồ thị dao động điều hòa; TN bảo toàn momen động lượng; TN khảo sát chu kì dao động lắc đơn; TN momen quán tính vật rắn phụ thuộc vào phân bố khối lượng trục quay; TN momen động lượng vật rắn trục quay; TN giao thoa sóng; TN tượng cộng hưởng TN phản xạ sóng - Vận dụng cách thức sử dụng TNTT tổ chức HĐNT cho HS DHVL đề xuất TNTT xây dựng, tiến hành thiết kế tiến trình DH phần “Cơ học” vật lí lớp 12 nâng cao Các tiến trình DH TNTT tiến hành TNSP số trường THPT tỉnh Đồng Tháp bước đầu khẳng định tính khả thi hiệu việc kích thích hứng thú học tập, phát huy TTC nhận thức HS QTDH, qua góp phần nâng cao kết học tập HS Cấu trúc luận án Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, tài liệu tham khảo phụ lục, phần nội Demo Version - Select.Pdf SDK dung luận án gồm chương: Chương Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương Cơ sở lí luận việc xây dựng sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí trường phổ thông Chương Xây dựng sử dụng thí nghiệm tự tạo dạy học vật lí lớp 12 nâng cao phần “Cơ học” Chương Thực nghiệm sư phạm [...]... thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học vật lí lớp 12 nâng cao 2 Mục đích nghiên cứu của đề tài Đề xuất quy trình tự tạo thí nghiệm và vận dụng quy trình đó vào tự tạo một số thí nghiệm trong phần “Cơ học vật lí lớp 12 nâng cao trung học phổ thông Đề xuất cách thức sử dụng thí nghiệm tự tạo tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học một số kiến thức phần “Cơ học vật lí 12 nâng cao trung... trung học phổ thông theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh 3 Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất được quy trình tự tạo thí nghiệm và cách thức sử dụng thí nghiệm tự tạo, trên cơ sở đó tự tạo các thí nghiệm và sử dụng vào tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí thì sẽ phát huy được tính tích cực nhận thức của học sinh trong học tập, qua đó nâng cao hiệu quả dạy học vật. .. án gồm 4 chương: Chương 1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2 Cơ sở lí luận của việc xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông Chương 3 Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lí lớp 12 nâng cao phần “Cơ học Chương 4 Thực nghiệm sư phạm 6 ... Nghiên cứu thực trạng cơ sở vật chất, TBTN và thực trạng của việc tự tạo TN và sử dụng TNTT trong DHVL ở trường phổ thông - Nghiên cứu nội dung, chương trình phần “Cơ học vật lí 12 nâng cao - Nghiên cứu tự tạo một số TN trong phần “Cơ học vật lí 12 nâng cao - Thiết kế tiến trình DH một số kiến thức trong phần “Cơ học vật lí 12 nâng cao với sự hỗ trợ của TNTT - Tiến hành thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm... quả của việc sử dụng TNTT trong DH theo hướng tích cực hóa HĐNT của HS Demo Version - Select.Pdf SDK 5 Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy và học vật lí ở trường phổ thông với việc sử dụng TNTT 6 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng và sử dụng TNTT vào DH một số kiến thức phần “Cơ học vật lí lớp 12 nâng cao 7 Phương pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các văn kiện của. .. nội dung và phương pháp dạy học (PPDH) theo hướng phát huy tính tích cực (TTC), tự lực và sáng tạo của học sinh (HS) Mục tiêu của giáo dục phổ thông hướng tới là dạy học (DH) phải phát huy được TTC, tự giác, chủ động và sáng tạo của HS Điều đó đã được cụ thể hóa tại điều 28 của Luật Giáo Dục (2005): “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; ... phần “Cơ học 4 - Nghiên cứu những tài liệu về sử dụng TN trong việc tổ chức HĐNT cho HS theo hướng phát huy TTC nhận thức 7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra GV ở các trường THPT để nắm bắt được thực trạng về TBTN và việc tự tạo TN trong DH phần “Cơ học vật lí lớp 12 nâng cao - Điều tra HS ở các trường THPT để tìm hiểu việc tổ chức hoạt động DH bộ môn vật lí được GV giảng dạy vật lí thực... Cơ học vật lí 12 nâng cao là phần tương đối khó, các hiện tượng có tính trừu tượng, vì vậy cần phải được trực quan hóa trong QTDH Tuy nhiên, các TBTN ở phần này ở một số trường phổ thông còn hạn chế, do đó để góp phần nâng cao hiệu quả DH phần này chúng tôi đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: Xây dựng và sử Demo Version - Select.Pdf SDK dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của. .. thác và sử dụng TNTT trong DHVL phát huy được TTC nhận thức của HS 5 8.2 Về mặt thực tiễn - Dựa vào quy trình tự tạo TN đã đề xuất trong chương 2, chúng tôi đã tiến hành thiết kế, chế tạo được 9 TN trong phần “Cơ học vật lí lớp 12 nâng cao bao gồm: TN sóng dừng; TN ghi đồ thị dao động điều hòa; TN bảo toàn momen động lượng; TN khảo sát chu kì dao động của con lắc đơn; TN momen quán tính của vật rắn... Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực…” Nghị quyết số 29-NQ/TW đã nhấn mạnh trong quá trình giáo dục phải phát huy TTC, chủ động và sáng tạo của HS, HS phải là chủ thể tích cực của quá trình nhận thức và chủ động trong việc chiếm lĩnh tri thức [17] Việc nâng cao chất lượng giáo dục nhằm đào tạo thế