Luận văn Vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học một số kiến thức chương cảm ứng điện từ

Luận văn Vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học một số kiến thức chương cảm ứng điện từ Vật lý 11 nâng cao với 3 giáo án minh họa được thiết kế theo quan điểm đổi mới phương pháp dạy học, có sử dụng các thí nghiệm thật và cả thí nghiệm mô phỏng. Luận văn đã hội đồng khoa học được đánh giá cao về tính khoa học và tính thực tiễn.

MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Đổi giáo dục nói chung đổi phương pháp dạy học nói riêng yêu cầu thiết ngành giáo dục nước ta giai đoạn Cốt lõi đổi phương pháp dạy học chống lại thói quen học tập thụ động, hướng tới hoạt động học tập chủ động, phát huy tính tích cực người học, đặt người học vào tình có vấn đề mà người học hoạt động nhiều để phát huy vai trò, khả mình, từ chiếm lĩnh tri thức Có nhiều lí thuyết sở cho phương pháp dạy học đại có lí thuyết kiến tạo Trong trình học tập kiến tạo, hiểu biết, quan niệm riêng học sinh sử dụng, thử thách, đánh giá, giải tương tác trao đổi với thầy cô, với bạn học Từ làm thay đổi quan niệm sai, hình thành phát triển quan điểm kiến thức khoa học Điều đảm bảo kiến thức mà học sinh có kiến thức khoa học thực sâu sắc, vững có hệ thống Dạy học theo lí thuyết kiến tạo tập trung vào người học, đề cao vai trò chủ động người học, tri thức tạo nên cách tích cực chủ thể nhận thức tiếp thu cách thụ động từ bên Chính việc nghiên cứu vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học Vật lí điều cần thiết Trong trình giảng dạy, nhận thấy chương “Cảm ứng điện từ” có nội dung kiến thức phong phú tương đối trừu tượng học sinh Nhiều học sinh cảm thấy mơ hồ, không hiểu rõ kiến thức gặp khó khăn trình học, gặp khó khăn làm tập (ví dụ xác định chiều dòng điện cảm ứng) Đến lớp 12 học loại máy điện, em gần không nhớ kiến thức chương “Cảm ứng điện từ”, em lúng túng thụ động học Với mong muốn giúp học sinh khắc phục khó khăn góp phần nghiên cứu vận dụng phương pháp dạy học đại vào môn Vật lí, chọn đề tài: “ Nghiên cứu dạy học số kiến thức chương" Cảm ứng điện từ" Vật lí 11 chương trình nâng cao theo lí thuyết kiến tạo” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, vận dụng lí thuyết kiến tạo vào trình dạy học số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ" Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí Đối tượng phạm vi nghiên cứu * Đối tượng: - Lí thuyết kiến tạo dạy học - Quá trình dạy học Vật lí 11 THPT chương trình nâng cao * Phạm vi nghiên cứu: Chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11 chương trình nâng cao Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức dạy học số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11 chương trình nâng cao theo lí thuyết kiến tạo đề xuất luận văn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí trường THPT điều kiện Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Tìm hiểu lí thuyết kiến tạo dạy học, mô hình dạy học kiến tạo 5.2 Xác định mục tiêu dạy học chương "Cảm ứng điện từ " theo định hướng dạy học kiến tạo 5.3 Phân tích nội dung kiến thức chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao; Xác định kiến thức dạy học theo lí thuyết kiến tạo 5.4 Tìm hiểu vốn hiểu biết quan niệm trước học học sinh số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ " số trường THPT thuộc huyện Hậu lộc Thanh Hóa 5.5 Chuẩn bị thiết bị dạy học theo lí thuyết kiến tạo 5.6 Vận dụng quan điểm lí thuyết kiến tạo để thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11 chương trình nâng cao 5.7 Thực nghiệm sư phạm Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tài liệu - Phương pháp điều tra quan sát - Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Phương pháp thống kê toán học Đóng góp luận văn - Về lí luận: - Góp phần làm sáng tỏ sở lí luận lí thuyết kiến tạo dạy học Vật lí trường THPT - Về thực tiễn: + Điều tra 22 quan niệm riêng phổ biến học sinh số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11 chương trình nâng cao + Điều tra thực trạng dạy học Vật lí chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11 chương trình nâng cao số trường THPT thuộc huyện Hậu lộc - Thanh Hóa + Lắp ráp thực thí nghiệm dùng cho dạy học chương theo LTKT + Xây dựng sở liệu trực quan số hóa bao gồm: ảnh tĩnh, ảnh động, thí nghiệm mô phỏng, video clip dùng cho dạy học Vật lí chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11 chương trình nâng cao + Thiết kế 03 tiến trình dạy học số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11 chương trình nâng cao theo LTKT Bước đầu cho thấy tiến trình đảm bảo tính khả thi góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức HS Cấu trúc luận văn Mở đầu: trang Chương Cơ sở lí luận tổ chức dạy học theo lí thuyết kiến tạo: 23 trang Chương Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 chương trình nâng cao: 41 trang Chương Thực nghiệm sư phạm: 14 trang Kết luận: trang Tài liệu tham khảo: trang Phụ lục: 40 trang Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO LÍ THUYẾT KIẾN TẠO 1.1 Cơ sở lí thuyết kiến tạo dạy học 1.1.1 Cơ sở triết học 1.1.1.1 Trường phái triết học cổ điển Đức Là trào lưu triết học tiếng vào cuối kỉ 18 đầu kỉ 19, đại diện cho trường phái I.Kant (1724- 1804) I.Kant đề xuất phương pháp tổng hợp nhận thức để khắc phục tách biệt siêu hình hai phương pháp nhận thức tồn triết học khoa học kỉ 18, trường phái Quy nạp cảm (do Ph.Bacon đề xuất) Phân tích lí (của R.Descarter) Trong công trình nghiên cứu mình, Kant sử dụng khái niệm công cụ sơ đồ tiên nghiệm, với tư cách sơ đồ hình thức, chủ thể hình thành trước (tiên nghiệm) tổng hợp tư liệu cảm tính vào Như vậy, hiểu hàm tri thức tiên nghiệm kết hợp với tri thức cảm tính vật Piaget kế thừa quan niệm sơ đồ nhận thức I.Kant theo quan điểm riêng - quan điểm phát triển Bởi vì, theo ông, phát sinh phát triển nhận thức trí tuệ cá nhân trình hình thành phát triển sơ đồ nhận thức Hay nói cách khác, sơ đồ nhận thức sản phẩm phát triển bẩm sinh mà có 1.1.1.2 Triết học Mác - Lênin Là trường phái triết học đưa quan điểm đắn biện chứng chất người, hoạt động vai trò sáng tạo người phương diện lịch sử phát sinh loài cá thể Triết học Mác - Lênin trào lưu triết học đồ sộ, xin điểm qua phạm trù có liên quan mật thiết đến trình dạy học hoạt động nhận thức C.Mác Ph.Ăngghen cho rằng: Hoạt động người "quá trình diễn người với tự nhiên, trình người trung gian, điều tiết kiểm tra trao đổi chất họ tự nhiên" Các ông cho rằng: "Tư người nảy sinh trình tác động (là trình hoạt động) vào tồn tại, kết trình đó" Về phương diện lịch sử phát sinh phát triển, ông cho rằng, hoạt động nhận thức (với nghĩa hoạt động sản xuất ý niệm, hoạt động tinh thần, hoạt động trí óc, hoạt động lí luận) luôn gắn bó mật thiết với hoạt động vật chất Tuy nhiên, phát triển sản xuất ảnh hưởng phân công lao động xã hội, nhận thức người trở thành loại hình hoạt động có khả tính độc lập tương đối (mang tính tạm thời, cục bộ) so với lao động vật chất, thực tiễn Nhờ có tính độc lập tương đối mà nhiều trường hợp cụ thể, hoạt động nhận thức, đặc biệt hoạt động tư lí luận, tư trừu tượng bắt nguồn từ tri thức tích lũy khái niệm trừu tượng có 1.1.2 Cơ sở tâm lí học 1.1.2.1 Tâm lí học Piaget Piaget người đặt móng cho tâm lí học phát triển, người tiên phong việc nghiên cứu nhận thức dựa quan điểm vật biện chứng Theo ông cấu trúc nhận thức bẩm sinh mà có, mà chúng có lịch sử phát sinh phát triển Sự phát triển nằm trình kép: đồng hoá điều ứng * Quá trình đồng hoá (tiếp nhận): Đó trình chủ thể tiếp nhận thông tin từ môi trường xung quanh dùng kiến thức, kĩ có để xử lí thông tin nhằm đạt mục tiêu nhận thức Như vậy, đồng hoá trình qua thông tin xử lí theo dạng thức tư có từ trước * Quá trình điều ứng: trình người học biến đổi cấu trúc kiến thức có theo tương tác với môi trường Sự điều ứng kết hoạt động điều chỉnh cân nhận thức trình tiếp nhận gây nên Đó trình "nội cân phát triển", nghĩa dẫn đến cân nhận thức mức cao 1.1.2.2 Tâm lí học xã hội phát sinh Nhìn lại công trình nghiên cứu Piaget trình phát sinh phát triển cấu trúc nhận thức, ta thấy: thuyết giải thích cách thức hình thành phát triển cấu trúc nhận thức cá nhân lại chưa làm rõ cách thức người học kích hoạt cấu trúc để sử dụng chúng giải tình Để khắc phục nhược điểm này, công trình nghiên cứu Piaget tiếp tục phát triển tâm lí học xã hội phát sinh Các tác giả đại diện cho trường phái Perret- Clermont, Schubuer, Leoni , thông qua nghiên cứu phát triển xã hội trí thông minh tác giả chứng tỏ giao lưu xã hội học sinh đẩy nhanh tiến triển cấu trúc nhận thức họ Như vậy, tâm lí học xã hội phát sinh vừa kế thừa, vừa thoát khỏi quan niệm Piaget, theo trình học tập chủ yếu trình bên trẻ em, dựa xung đột cá nhân nhận thức Trào lưu tâm lí học chứng tỏ việc học tập hiệu HS có điều kiện trao đổi điều học Trào lưu có ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhà nghiên cứu Jean- Marc Denomme &Madeleine Roy; Von Glaesserfeld đặc biệt Brousseau - người cho hoạt động học tập điều kiện nhà trường cần tiến hành thông qua tương tác xã hội 1.1.2.3 Tâm lí học Vưgotsky Vưgotsky người có nhiều đóng góp cho tâm lí học ứng dụng tâm lí học vào DH Đứng quan điểm vật, Vưgotsky nghiên cứu tâm lí học phát triển với cách tiếp cận đa chiều, trào lưu tâm lí học đưa nhiều quan điểm động, tiến có ảnh hưởng nhiều đến việc phát triển lí thuyết DH Cụ thể: - Trào lưu mang tính chất tạo dựng, nghĩa cấu trúc nhận thức kết hoạt động nhận thức người nhằm giải xung đột nhận thức bẩm sinh, trào lưu làm bật xung đột mang tính xã hội nhận thức Một đóng góp lớn Vưgotsky khái niệm "vùng phát triển gần nhất", khái niệm này, Nguyễn Bá Kim cho rằng: "Vùng chuẩn bị trình phát triển trước đó, học sinh chưa đạt tới Nhờ hoạt động nhiều mặt, vùng phát triển gần trở thành vùng hoạt động Vùng trước vùng phát triển xa chút lại trở thành vùng phát triển gần Quá trình lặp lại học sinh leo hết bậc thang đến bậc thang khác trình hoạt động phát triển" Khái niệm "vùng phát triển gần nhất" thể quan điểm đại Vưgotsky trình DH, "DH cần phải thấy trước phát triển trẻ" Do vậy, để trình DH có hiệu GV không nêu vấn đề yêu cầu HS thực nhiệm vụ sức làm cho người học nản chí Vưgotsky cho đặt môi trường kích thích tốt HS đạt tới giai đoạn nhận thức nhanh Về phương diện ông hội tụ với trào lưu tâm lí học sau Piaget - Vưgotsky cho phát triển trẻ em có liên tục cấu trúc nhận thức bên HS thông tin bên ngoài, phát triển HS vừa thể kết hoà nhập họ với môi trường văn hoá, vừa thể trình HS lĩnh hội tri thức từ môi trường văn hoá Như vậy, theo Vưgotsky tiến cấu trúc nhận thức HS từ từ, nảy sinh phát triển thông qua tác động với môi trường Ông cho DH cần quan tâm đến khía cạnh khác việc học: nhận thức, xã hội, văn hoá Như vậy, triết học có vai trò khoa học công cụ, ảnh hưởng đến lí thuyết kiến tạo học tập trước hết thể quan điểm triết học hai số nhà tâm lí học tiếng (Piaget Vưgotsky) có vai trò quan trọng việc hình thành nên LTKT, ảnh hưởng thể luận điểm lí thuyết 1.2 Một số luận điểm lí thuyết kiến tạo [8 ] a Luận điểm 1: Tri thức kiến tạo cách tích cực chủ thể nhận thức tiếp thu cách thụ động từ môi trường bên Luận điểm khẳng định vai trò định chủ thể trình học tập, hoàn toàn phù hợp với thực tiễn nhận thức Chẳng hạn trẻ em tập cách "đi", việc "đi" lúc đầu khó khăn vấp ngã, qua thực tiễn chúng đồng thời rút kiến thức kinh nghiệm để cho không ngã Như vậy, "trẻ em "tập đi" cách "đi" cách dạy qui tắc để thực hành chúng" b Luận điểm 2: Nhận thức trình thích nghi tổ chức lại giới quan người Nhận thức trình khám phá giới mà chủ thể nhận thức chưa biết tới Luận điểm nhằm trả lời câu hỏi "nhận thức gì?" Theo đó, nhận thức trình HS thụ động thu nhận chân lí người khác áp đặt mà họ đặt môi trường có dụng ý sư phạm, họ khuyến khích vận dụng tri thức kĩ có để thích nghi với đòi hỏi môi trường mới, từ hình thành nên tri thức Như vậy, luận điểm hoàn toàn phù hợp với quy luật nhận thức loài người c Luận điểm 3: Học trình mang tính xã hội HS dần tự hoà vào hoạt động trí tuệ người xung quanh Trong lớp học mang tính kiến tạo HS không tham gia vào việc khám phá, phát minh mà tham gia vào trình xã hội bao gồm việc giải thích, trao đổi, đàm phán đánh giá Luận điểm khẳng định vai trò tương tác cá nhân trình học tập Quá trình học tập không trình diễn đầu óc cá nhân mà có xu hướng vượt tạo nên xung đột cá nhân trình nhận thức, động lực quan trọng thúc đẩy trình học tập HS d Luận điểm 4: Những tri thức cá nhân nhận từ việc điều chỉnh lại giới quan họ cần phải đáp ứng yêu cầu mà tự nhiên thực trạng xã hội đặt Luận điểm định hướng cho việc DH theo quan điểm kiến tạo không chệch khỏi mục tiêu GD phổ thông, tránh tình trạng HS phát triển cách tự để dẫn đến tri thức HS thu trình học tập lạc hậu, xa vời với tri thức khoa học phổ thông, không phù hợp với lứa tuổi, không phù hợp với đòi hỏi thực tiễn e Luận điểm 5: Học sinh đạt tri thức chu trình: Tri thức có → Dự đoán → Kiểm nghiệm → (Thất bại) → Thích nghi → Tri thức Đây coi chu trình học tập mang tính đặc thù LTKT, hoàn toàn khác với chu trình học tập mang tính thụ động, tri thức truyền thụ chiều từ GV đến HS Chu trình phản ánh sáng tạo không ngừng vai trò chủ động tích cực HS trình học tập; coi trọng quy trình kiến tạo tri thức đồng mức độ quan trọng tri thức Việc học tri thức trước hết phải quan tâm đến hoạt động HS, sở thiết kế hoạt động tổ chức, đạo GV để giúp cho chu trình kiến tạo tri thức HS diễn cách thuận lợi Như vậy, qua phân tích luận điểm LTKT ta thấy : - Hoạt động nguồn gốc nảy sinh phát triển tri thức Học trình phát sáng tạo cách tích cực chủ thể nhận thức, tiếp thu cách thụ động từ GV - Nhận thức trình tổ chức lại giới quan HS thông qua hoạt động trí tuệ thể chất xét mặt chất, người nhận thức giới thông qua thao tác trí tuệ để giải cân kiến thức, kĩ có với yêu cầu môi trường nhằm thiết lập cân Tuy nhiên, cân vừa thiết lập lại nhanh chóng tỏ cân tạo động lực cho phát triển - Vai trò chủ động, tích cực cá nhân tương tác cá nhân điều kiện quan trọng quy trình kiến tạo tri thức Batista Clement cho DH theo quan điểm kiến tạo, HS khuyến khích sử dụng phương pháp riêng họ để giải toán mà không bị đòi hỏi chấp nhận lối tư người khác Do vậy, GV phải người biết tạo "vùng phát triển gần nhất" cho HS, điều điều kiện đảm bảo cho nhiệm vụ học tập đặt vừa đảm bảo tính vừa sức, tính phát triển đồng thời kích thích nhu cầu hứng thú HS - Học trình mang tính xã hội, điều thể hai khía cạnh: + Học trình đáp ứng yêu cầu xã hội, chứa đựng chịu ảnh hưởng điều kiện trị, kinh tế, xã hội + Vai trò mối tương tác xã hội trình nhận thức HS, trình nhận thức không chịu tác động tác nhân nhận thức mà chịu tác động tác nhân văn hoá, xã hội, cảm xúc, ngôn ngữ 1.3 Dạy học theo lí thuyết kiến tạo 1.3.1 Khái niệm kiến tạo Theo Từ điển Tiếng Việt "kiến tạo" xây dựng nên [18] Như vậy, kiến tạo động từ hoạt động người tác động lên đối tượng nhằm tạo nên đối tượng theo nhu cầu thân 1.3.2 Quan niệm kiến tạo DH Bản chất trình học tập trình nhận thức HS, trình phản ánh giới khách quan vào ý thức em Quá trình diễn theo quy luật: "từ trực quan sinh động đến tư trừu tượng từ tư trừu tượng trở thực tiễn" [17] Tuy nhiên, có nét độc đáo so với trình nhận thức nhà khoa học tiến hành điều kiện sư phạm mục đích trình nhận thức cho thân từ hiểu biết chung loài người Theo nghiên cứu nhà tâm lí học Piaget cấu trúc trình nhận thức trí tuệ HS không trống rỗng nhận thức người cấp độ thực thao tác trí tuệ thông qua hai hoạt động đồng hoá điều ứng kiến thức kĩ có để phù hợp với môi trường học tập Đây nên tảng LTKT (Constructivism) DH, dựa tảng ta có định nghĩa sau lí thuyết kiến tạo: Theo Mebrien Brandt (1997) thì: "Lí thuyết kiến tạo cách tiếp cận "dạy" dựa nghiên cứu việc "học" với niềm tin rằng: tri thức kiến tạo nên cá nhân trở nên vững nhiều so với việc nhận từ người khác" Theo Brooks (1993) thì: "Quan điểm kiến tạo dạy học khẳng định học sinh cần phải tạo nên hiểu biết giới cách tổng hợp kinh nghiệm vào mà họ có trước Họ thiết lập nên quy luật thông qua phản hồi mối quan hệ tương tác với chủ thể khác" Bruner (1999) cho rằng: "Người học tạo nên kiến thức cho thân cách điều khiển ý tưởng cách tiếp cận dựa kiến thức kinh nghiệm có, áp dụng chúng vào tình để tạo thành thể thống kiến thức thu nhận với kiến thức tồn trí óc" Như vậy, dù có cách diễn đạt khác kiến tạo dạy học tác giả nhấn mạnh đến vai trò chủ động học sinh trình học tập cách thức họ thu nhận tri thức cho thân Theo quan điểm này, HS không học cách tiếp nhận tri thức người khác truyền cho cách áp đặt mà cách đặt vào môi trường học tập từ họ tích cực, chủ động đồng hoá điều ứng kiến thức kĩ có để phát giải vấn đề để xây dựng nên hiểu biết cho thân Do vậy, hoạt động học tập phải lặp lại phần đặc điểm cấu thành hoạt động nghiên cứu khoa học, điều đảm bảo cho kiến thức HS tạo nên cho thân có ý nghĩa hiệu 1.3.3 Các loại kiến tạo dạy học Xuất phát từ giả thuyết Glaserfeld đề xuất, Ernest phân thành loại kiến tạo DH sau: 1.3.3.1 Kiến tạo Trong cách phân loại này, kiến tạo lí thuyết nhận thức nhằm miêu tả cách thức cá nhân xây dựng tri thức cho thân trình học tập Ellerton Clementes cho rằng: "tri thức trước hết kiến tạo cách cá nhân thông qua cách thức hoạt động họ", điều hoàn toàn phù hợp với quan điểm Glaserfeld là: "tri thức kết hoạt động kiến tạo chủ thể" Vậy, nói kiến tạo đề cao vai trò chủ động tích cực cá nhân trình nhận thức cách thức cá nhân xây dựng tri thức cho thân Kiến tạo quan tâm đến chuyển hoá bên cá nhân trình nhận thức, đồng thời coi trọng kinh nghiệm HS trình họ 10 Chúng áp dụng phương pháp tiếp cận trình để đánh giá phát triển tính tích cực tư HS - GV dạy lớp thực nghiệm làm quen với phương pháp dạy học sáng tạo, thực vai trò người tổ chức điều khiển hoạt động nhận thức HS theo LTKT sử dụng câu hỏi hướng dẫn lúc, chỗ có tác dụng kích thích HS tự lực đến kiến thức mới, đào sâu, khai thác khía cạnh kiến thức khác Quan sát tiến trình học tập HS rút số nhận xét sau: + Các tiết dạy lớp thực nghiệm lôi ý HS, em tích cực suy nghĩ, tranh luận cảm thấy tự tin mong muốn sáng tạo + Các dự đoán, giả thuyết mà HS (hoặc nhờ định hướng GV) thực nghiệm xác nhận nguồn động viên khích lệ em + Qua số dạy thực nghiệm, lúc đầu HS lúng túng, sau HS dần quen có tác dụng dẫn HS đến kiến thức dấu hiệu để đánh giá tư phát triển + Chúng sử dụng câu hỏi để kiểm tra miệng cuối để củng cố kiến thức, lớp thực nghiệm số % em trả lời nhiều hơn, diễn đạt mạch lạc rõ ràng Điều chứng tỏ HS lớp thực nghiệm hiểu nắm vững kiến thức so với lớp đối chứng 3.5.3 Điều tra quan niệm HS sau học Sau tổ chức DHKT số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ" Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao, tiến hành điều tra lại quan niệm mà học sinh có trước (xem phụ lục 3a trang P24-28 phụ lục 3b trang P29 - 31) Nhận xét: Sau tiến hành DHKT số kiến thức "Cảm ứng điện từ" Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao, số quan niệm sai, chưa đầy đủ HS khắc phục nhiều, quan niệm với quan niệm khoa học Cụ thể: STT Đơn vị kiến thức Các thí nghiệm Có chuyển dịch tương đối tượng cảm ứng điện từ nam châm ống dây Có thay đổi cường độ dòng điện có chung đặc điểm, Quan niệm riêng HS ống dây 72 Tỉ lệ HS chọn trước học Tỉ lệ HS chọn sau học 77,1% 8,7% 6,3% 1,2% là: Có thay đổi cảm ứng từ B ống dây nam châm Có thay đổi số đường sức từ qua ống dây Nối hai cực pin vào hai đầu Cách làm tạo dòng điện cảm ứng ? cuộn dây dẫn Nối hai cực nam châm với hai đầu cuộn dây dẫn Đưa cực pin từ vào cuộn dây dẫn kín Đưa cực nam châm từ vào cuộn dây dẫn kín mạch có thay đổi từ 3,2% 0% 13,4% 90,1% 56,7% 0% 3,8% 0% 6,6% 0% 32,9% 100% 8,7% 3,7% Điều kiện chung để trường mạch có sẵn nguồn mạch điện kín 42,2% 0% điện xuất dòng điện có chuyển động tương đối 36,3% 7,2% cảm ứng là: nam châm mạch điện số đường sức từ xuyên qua mạch 12,8% 90,1% thay đổi theo thời gian Khi số đường sức từ gửi 68,3% 0% qua khung dây thay Sai đổi KD có vai trò Đúng 31,7% 100% nguồn điện Số đường sức từ xuyên qua khung 10,7% 0% dây bị thay đổi Từ thông gửi qua diện tích S 46,7% 0% Khi có tượng cảm khung dây bị thay đổi ứng điện từ điều Trong khung dây xuất dòng 5,4% 93,7% điện cảm ứng sau chưa Trong khung dây xuất đúng? 37,2% 6,3% suất điện động cảm ứng 9,8% 0% Khi có tượng cảm Khung dây bị nóng lên Từ thông gửi qua diện tích S ứng điện từ điều 7,1% 0% khung dây không đổi sau chắn Trong khung dây xuất dòng 72,6% 8,7% đúng? điện cảm ứng Trong khung dây xuất 10,5% 100% 73 suất điện động cảm ứng Một khung dây kín đặt không xuất dòng cảm ứng 8,7% 0% xuất dòng điện cảm ứng Vì vuông góc với đường sức từ từ KD bị bóp méo làm diện tích thay 57,9% 0% trường Dùng tay đổi, làm thay đổi số đường bóp méo khung dây sức từ xuyên qua lòng KD xuất dòng cảm ứng trong khung dây: 12,1% 100% thời gian KD bị bóp méo xuất dòng điện 21,3% 0% mạch nguồn điện Từ trường NC tăng Nếu dòng điện cảm ứng 8,5% 0% IC vòng dây có Nam châm rời xa cuộn dây 34,7% 89,3% chiều hình vẽ : Nam châm đứng yên 18,2% 0% Nam châm đến gần cuộn dây 38,6% 10,7% Cho NC rơi thẳng đứng Lúc đầu Ic chiều kim đồng hồ, xuyên qua tâm vòng dây NC xuyên qua Ic đổi chiều 30,8% 78,2% giữ cố định Nhìn vào ngược chiều kim đồng hồ mặt vòng dây ta Lúc đầu Ic ngược chiều kim đồng xác định chiều hồ, NC xuyên qua Ic đổi chiều 28,9% 11,5% chiều kim đồng hồ dòng điện cảm ứng Ic: dòng điện cảm ứng N 19,7% 0% vòng dây S Dòng điện cảm ứng chiều kim v 20,6% 10,3% đồng hồ 10 Hiện tượng cảm ứng điện từ xảy có biến thiên từ thông qua diện tích S của: mạch điện kín 87,4% 2,1% mạch điện hở 4,1% 0% mạch điện đóng kín 8,5% 97,9% để hở khóa K 11 Dòng điện cảm ứng có chiều chống lại từ thông qua mạch kín Dòng điện cảm ứng có chiều chống Kết luận sau lại nguyên nhân sinh chiều dòng điện cảm Dòng điện cảm ứng có từ trường chống lại từ trường sinh ứng đúng: Dòng điện cảm ứng có từ trường chống lại nguyên nhân sinh 74 31,4% 2,2% 15,8% 4,8% 34,9% 5,7% 17,9% 87,3% 12 Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên: Dụng cụ điện hoạt 13 động không dựa vào tượng cảm ứng tượng điện trường tác dụng lực điện lên hạt mang điện tượng lực Loren tác dụng lên hạt mang điện chuyển động tượng cảm ứng điện từ tượng lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện Máy bơm nước, quạt điện Bóng đèn dây tóc, bếp điện Ổn áp, bếp từ, đàn ghita điện Loa máy tính, máy biến áp 10,9% 0% 8,7% 0% 74,3% 100% 6,1% 0% 14,8% 0% 17,1% 96,5% 31,3% 3,5% 36,8% 0% điện từ: 3.5.4 Đánh giá định lượng Để đánh giá kết TNSP, việc kiểm tra kết học tập HS sau học, tiến hành cho lớp ĐC TN làm kiểm tra cuối chương dạng "Phiếu điều tra quan niệm HS sau học chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí 11 chương trình nâng cao” với nội dung phù hợp yêu cầu chương trình (xem phụ lục 3a, 3b trang P24 - 31) Nhằm đảm bảo cách khách quan kết TNSP hạn chế tối đa tiêu cực làm kiểm tra HS, sử dụng phần mềm trộn đề trắc nghiệm EmpTest trêm máy vi tính để đảo ngẫu nhiên câu hỏi phương án lựa chọn câu trắc nghiệm Bài kiểm tra gồm 30 câu TNKQ, thời gian làm 60 phút Nội dung đề kiểm tra dùng TNSP trình bày phụ lục 3a (trang P24- 28) Sau trình bày chi tiết việc xử lý kết Bảng Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra Nhóm TN ĐC Tổng số HS 88 87 0 0 3 10 75 Điểm số Xi 10 17 19 24 24 18 20 9 10 Hình Biểu đồ phân bố điểm hai nhóm ĐC TN Bảng Bảng phân bố tần suất Nhóm TN ĐC Tổng số HS 88 87 Số % HS đạt điểm Xi 0.00 0.00 0.00 5.68 11.36 19.32 27.27 22.73 0.00 0.00 3.45 11.49 21.84 27.59 20.69 10.34 9.09 3.45 10 4.55 1.15 Hình Đồ thị phân phối tần suất điểm hai nhóm ĐC TN Bảng Bảng phân phối tần suất lũy tích Nhóm TN ĐC Tổng Số % HS đạt điểm Xi trở xuống số HS 88 0.00 0.00 0.00 1.14 4.55 12.50 31.82 60.23 86.36 87 0.00 0.00 3.45 6.90 17.24 32.18 55.17 75.86 93.10 76 10 100 100 Hình Đồ thị phân phối tần suất lũy tích hai nhóm ĐC TN Bảng Bảng phân loại theo học lực HS Nhóm Tổng số HS Số % HS Kém (0-2) Yếu (3-4) TB (5-6) Khá (7-8) Giỏi (9-10) 13.64 TN 88 5.682 30.7 50 ĐC 87 14.94 49.4 31.03 4.598 Hình Biểu đồ phân loại theo học lực HS Các tham số thống kê: X , S , S , m , V tính theo công thức: + Trung bình cộng: X = 10 ∑ fi Xi n i =1 (với fi : số HS đạt điểm X i , X i điểm số n số HS tham gia kiểm tra) + Phương sai: S ∑ f (X = i i − X )2 n −1 77 + Độ lệch chuẩn: S= S = + Sai số tiêu chuẩn: m= S n ∑ f (X i i − X )2 n −1 cho biết mức độ phân tán quanh giá trị X , giá trị S bé chứng tỏ số liệu phân tán V = + Hệ số biến thiên: S 100% X V: cho biết mức độ phân tán số liệu Bảng Bảng tổng hợp tham số thống kê Nhóm Tổng số HS X S2 S V% X = X ±m TN 88 6.95 2.18 1.48 21.24 6.95 ± 0.02 ĐC 87 6.01 2.13 1.46 24.26 6.01 ± 0.02 Dựa vào tham số tính toán trên, đặc biệt từ bảng tham số thống kê (Bảng 7), đồ thị phân phối tần suất (Hình 2) đồ thị phân phối luỹ tích (Hình 3) rút nhận xét: - Điểm trung bình kiểm tra học sinh nhóm thực nghiệm cao so với học sinh nhóm đối chứng - Hệ số biến thiên lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng, chứng tỏ mức độ phân tán lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng - Đường luỹ tích ứng với lớp thực nghiệm nằm bên phải phía đường luỹ tích ứng với lớp đối chứng - Bảng 3.6 cho thấy tỉ lệ HS đạt loại yếu, kém, trung bình nhóm TN giảm nhiều so với nhóm ĐC Ngược lại, tỉ lệ HS đạt loại khá, giỏi nhóm TN cao so với nhóm ĐC Như vậy, từ nhận xét thấy phương pháp giảng dạy lớp thực nghiệm hiệu phương pháp giảng dạy lớp đối chứng Tuy nhiên kết phần ngẫu nhiên, để có độ tin cậy cao cần phải kiểm định thống kê 3.5.5 Kiểm định giả thiết thống kê - Giả thiết H0: X TN = X - Giả thiết H1: X TN > X ĐC ĐC giả thiết thống kê (kết ngẫu nhiên) có ý nghĩa thống kê Việc tiến hành kiểm định qua bước: Bước Tính đại lượng kiểm định t 78 Giá trị đại lượng kiểm định t tính theo công thức: t= X TN − X DC S TN S2 + DC nTN n DC Thay giá trị vào công thức trên, ta tính t = 4,235 Như vậy, đại lượng kiểm định qua thực nghiệm t = 4,235 Bước Chọn độ tin cậy 0,95 (mức ý nghĩa α = 0,05 Tra bảng phân phối Student tìm tα Ứng với giá trị N = 88 + 87 - = 173 ta tìm tα = 1,658 ( kiểm định phía) Bước So sánh t tα Kết tính toán qua thực nghiệm ta thấy: t=4,235 > tα = 1,658 nên ta bác bỏ giả thuyết H0 chấp nhận giả thuyết H1 Như điểm trung bình cộng nhóm thực nghiệm cao điểm trung bình cộng nhóm đối chứng thực chất, ngẫu nhiên Điều cho phép kết luận tiến trình dạy học vận dụng LTKT số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao mang lại hiệu cao so với tiến trình dạy học thông thường Kết luận chương Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ, mẫu thực nghiệm nhỏ dựa kết TNSP quan sát, phân tích hoạt động thầy trò theo tiến trình dạy học biên soạn, nhận thấy việc dạy học dựa vào LTKT mang lại số kết sau: HS có khả thích ứng với việc sử dụng PPDH theo LTKT dạy học số chương "Cảm ứng điện từ " lớp 11 nâng cao Tạo không khí học tập sôi nổi, học sinh học tập tích cực kích thích khả tìm tòi sáng tạo em.Về mặt định lượng, tổ chức dạy học theo LTKT đem lại hiệu bước đầu việc nâng cao chất lượng học tập, góp phần thực tốt chủ trương đổi PPDH DHKT tạo điều kiện để HS bộc lộ quan niệm (chủ yếu quan niệm sai), sở HS khắc phục quan niệm sai kiến tạo kiến thức khoa học cho thân Điều kiện tổ chức dạy học theo LTKT 79 Về nội dung học: Nên chọn học có nội dung gần gũi với thực tế sống HS Phương tiện dạy học: Ngoài phấn, bảng, SGK, máy vi tinh cần có TN phù hợp với nội dung học Tuy nhiên TN cần đơn giản, dễ thực không nhiều thời gian Trình độ giáo viên: GV phải có lực chuyên môn lực sư phạm vững vàng Tổ chức, định hướng cho HS hoạt động, tạo môi trường học tập thân thiện giúp HS tự tin bộc lộ quan niệm thân Thái độ học sinh: HS phải chủ động, tích cực có tinh thần hợp tác Vì nhiều HS ngại chưa nói quan niệm mình, trở ngại trình dạy học Cách tổ chức: Nên tổ chức HS hoạt động theo nhóm (lớp học không đông, bàn ghế dễ xếp) Tuy nhiên, điều kiện điều tra quan niệm số lượng HS định, đồng thời số HS chưa trung thực trình điều tra Để kết điều tra khách quan, xác nữa, nghĩ nên điều tra phạm vi rộng với số lượng HS lớn hơn, thời gian điều tra dài từ đến hai năm để xem quan niệm có tính phổ biến bền vững nào; đồng thời hạn chế HS trao đổi trình điều tra phần mềm trộn đề trắc nghiệm Sau có quan niệm sai, GV phải đưa tình huống, câu hỏi khoa học làm HS bộc lộ quan niệm sai, nhiên có số HS dựa vào SGK đưa câu trả lời nên tránh trường hợp này, GV HS quy ước với tham khảo SGK GV yêu cầu trình hoạt động nhóm số HS dưa vào bạn nên GV cần phân công nhiệm vụ rõ ràng thường xuyên quan sát, điều chỉnh hoạt động nhóm 80 KẾT LUẬN CHUNG Qua trình nghiên cứu thực đề tài "Nghiên cứu dạy học số kiến thức chương "Cảm ứng điện từ" Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao theo lý thuyết kiến tạo" thu số kết sau đây: - Góp phần làm sáng tỏ sở lý luận tổ chức dạy học theo LTKT - Chỉ khó khăn gặp phải dạy học chương "Cảm ứng điện từ" Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao phân tích để thấy rõ hợp lí việc vận dụng DHKT nhằm giải khó khăn - Chúng tìm hiểu thực trạng dạy học tổ chức dạy học chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao nêu số nguyên nhân thực trạng - Điều tra quan niệm riêng HS trước sau học chương "Cảm ứng điện từ” Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao Từ thấy vận dụng LTKT vào dạy học số kiến thức chương hợp lý 81 - Đề xuất thiết kế, thực thí nghiệm chuẩn bị số phương tiện dạy học trực quan khác (mô vật lí, ảnh tĩnh ) nhằm nâng cao hiệu việc DHKT - Trên sở lý luận thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức thuộc chương "Cảm ứng điện từ " Vật lí lớp 11 chương trình nâng cao theo LTKT Sau tiến hành thực nghiệm lớp 11A6 (lớp đối chứng 11A7) trường THPT Hậu Lộc 1, lớp thực nghiệm 11A2 (lớp đối chứng 11A 5) trường THPT Hậu Lộc 4, huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa - Qua kết thực nghiệm bước đầu nhận thấy: + Học sinh hứng thú tích cực tham gia học, tạo môi trường học tập thân thiện, HS thực trung tâm hoạt động dạy học + Kết học tập nhóm thực nghiệm cao so với nhóm đối chứng HS nắm vững kiến thức cao hơn, loại bỏ nhiều quan niệm sai xây dựng quan niệm khoa học cho thân Điều khẳng định giả thuyết khoa học, tiến trình dạy học phù hợp, nhiệm vụ nghiên cứu giải DHKT môn Vật lí THPT vận dụng PPTN đem lại nhiều lợi ích cho HS, HS hoạt động nhiều hơn, tích cực, chủ động việc vận dụng kiến thức, kinh nghiệm thân vào việc nêu giả thuyết đề xuất phương án TNg kiểm tra Từ lực thực hành, lực giải vấn đề phát triển góp phần cho HS phương pháp nhận thức Vật lí - PPTN Vì kiến thức HS kiến tạo sâu sắc, vững Kiến nghị: Trong trình dạy học kiến tạo thân HS phải chủ thể hoạt động sở vận dụng kiến thức kinh nghiệm có từ trước để giải tình nảy sinh xếp kiến thức vào hệ thống kiến thức có Chỉ HS tạo mối liên hệ hữu kiến thức cũ, xếp vào hệ thống kiến thức có lúc kiến thức có giá trị ứng dụng không bị lãng quên Do vậy, dạy học kiến tạo đòi hỏi giáo viên phải có vốn sống, kinh nghiệm nghề nghiệp định, khả ứng dụng linh hoạt CNTT vào bước tiến trình dạy học, phải người chuyển hóa tri thức khoa học thành tri thức dạy học với việc xây dựng tình dạy học chứa đựng tri thức cần lĩnh hội, tạo dựng nên môi trường mang tính xã hội để HS kiến tạo nên kiến thức mình, dạy học kiến tạo phát huy ưu vượt trội nó, 82 tạo người lao động sáng tạo, góp phần nâng cao chất lượng dạy học nói chung môn Vật lý nói riêng Để việc tổ chức dạy học theo LTKT đạt hiệu cao GV cần chuẩn bị tốt sở lí luận Từ rèn luyện kỹ xác định mục tiêu, chọn nội dung, để thiết kế tiến trình dạy học phù hợp Phải nâng cao sở vật chất như: phương tiện nghe nhìn, TN phải đầy đủ, dễ làm có độ xác cao, bàn ghế phải thuận lợi cho việc dạy học nhóm Số lượng HS lớp không đông để phù hợp việc trao đổi GV HS, HS HS Tuy nhiên không PPDH vạn năng, để đạt hiệu cao trình dạy học cần phải phối hợp khéo léo PPDH khác Đề xuất: Đổi phương pháp dạy học mang lại hiệu vượt trội ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) vào tiến trình dạy học CNTT kích thích hứng thú học tập thông qua khả kĩ thuật (kĩ thuật đồ họa; công nghệ Multimedia, phần mềm chuyên dụng, chương trình trình chiếu ); góp phần tổ chức, điều khiển tiến trình dạy học; hợp lí hoá công việc thầy trò Sự kết hợp lí thuyết CNTT tiến trình dạy học tạo nên tiến trình dạy học mà tiến trình người học chủ động, tích cực việc xây dựng hệ thống tri thức cho thân Trong điều kiện nay, HS tiếp cận, thực hành có thao tác thành thạo máy vi tính Vì cho việc vận dụng LTKT vào dạy học Vật lí với hỗ trợ CNTT điều nên làm mang lại nhiều kết khả quan Tôi thiết nghĩ trường nên: - Xây dựng diễn đàn trực tuyến HS bộc lộ quan niệm theo chủ đề mà GV đặt - Sử dụng phần mềm để xây dựng hệ thống câu hỏi ôn tập, kiểm tra kiến thức cũ, vận dụng để khắc sâu kiến thức cho HS - Mô trình Vật lí, tượng Vật lí để nêu vấn đề - Sử dụng thí nghiệm ảo để HS kiểm tra giả thuyết, phân tích kết để rút kết luận 83 Theo tôi, thông qua diễn đàn trực tuyến vậy, GV nắm bắt chương này, phần HS thường hay mắc sai lầm thường có quan niệm sai Từ giúp GV có định hướng dạy học tốt hơn, HS có cách tiếp cận tri thức đúng, hiệu việc dạy – học nâng lên Tuy nhiên, việc xây dựng diễn đàn tốn nhiều thời gian công sức, đòi hỏi tinh thần trách nhiệm nỗ lực cao giáo viên TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Ngọc Bảo (chủ biên) – Trần Kiều (2005), Lí luận dạy học nhà trường Trung học sở, NXB Đại học Sư phạm Bộ Giáo dục Đào tạo (2006), Chương trình giáo dục phổ thông, NXB Giáo dục Nguyễn Hữu Châu (2004), “ Cơ sở lí luận lí thuyết kiến tạo dạy học”, Tạp chí Thông tin Khoa học giáo dục số 103 Nguyễn Hữu Châu, Cao Thị Hà (2003), “ Dạy học Toán trường phổ thông theo quan điểm kiến tạo” , Tạp chí Giáo dục số 60, tr.28 -29 Nguyễn Hữu Châu (2006), Những vấn đề chương trình trình dạy học, NXB Giáo dục 84 Nguyễn Phú Đồng (2013), Bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 11 , NXB Tổng hợp thành phố Hồ Chí Minh Êpixôp, B P(1971), Những sở lí luận dạy học, NXB Giáo dục, Hà Nội Cao Thị Hà (2006), Dạy học số chủ đề hình học không gian lớp 11 theo quan điểm kiến tạo, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học Nguyễn Thế Khôi (chủ biên) (2007), Sách Bài tập Vật lí 11 Nâng cao, NXB Giáo dục 10 Nguyễn Thế Khôi (tổng chủ biên) (2010), Sách Giáo viên Vật lí 11 Nâng cao, NXB Giáo dục 11 Nguyễn Thế Khôi (chủ biên) (2009), Sách Vật lí 11 Nâng cao, NXB Giáo dục 12 Nguyễn Quang Lạc (2010), Những tiếp cận đại phương pháp dạy học Vật lí, giảng dành cho học viên cao học, Đại học Vinh 13 Nguyễn Quang Lạc (2007), “ Vận dụng lí thuyết kiến tạo đổi phương pháp dạy học Vật lí”, Tạp chí Giáo dục số 132, tr.32 – 34 14 Nguyễn Phú Lộc (2008), “ Sự thích nghi trí tuệ trình nhận thức theo quan điểm Piaget” , Tạp chí Giáo dục, số 183, tr.11-13 15 Leonchiev, A.N (1998), Hoạt động – Nhân cách, NXB Giáo dục 16 Makarencô, người dịch: Thiên Giang (2002), Giáo dục thực tiễn, NXB Trẻ thành phố Hồ Chí Minh 17 Hà Thế Ngữ, Đặng Vũ Hoạt (1987), Giáo dục học, NXB Giáo dục, Hà nội 18 Jean Piaget, người dịch: Trần Nam Lương – Phùng Đệ - Lệ Phi (2001), Tâm lí học Giáo dục học, NXB Giáo dục Hà Nội 19 Hoàng Phê (1997), Từ điển Tiếng Việt, NXB Đà Nẵng 20 Phạm Thị Phú (2007), Chuyển hóa phương pháp nhận thức Vật lí thành phương pháp dạy học Vật lí , Bài giảng dành cho học viên Cao học, Đại học Vinh 21 Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước (2000), Bài giảng lôgic dạy học Vật lí, Đại học Vinh 22 Đào Văn Phúc (2003), Lịch sử Vật lí học, NXB Giáo dục 23 Nguyễn Xuân Thành (chủ biên) (2010), Dạy học theo chuẩn kiến thức - kĩ Vật lí 11, NXB Đại học Sư phạm 24 Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học Vật lí trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội 85 25 Nguyễn Đức Thâm, Phạm Thị Ngọc Thắng (2004), “ Vai trò thí nghiệm dạy học Vật lí Trung học sở theo chương trình mới”, Tạp chí Giáo dục, số 93, tr.20 - 46 26 Nguyễn Đình Thước (2008), Phát triển tư học sinh dạy học Vật lí, tài liệu dành cho học viên Cao học, Đại học Vinh 27 Phạm Hữu Tòng (1998), Chiến lược dạy học giải vấn đề , Trường Đại học Sư phạm – Đại học quốc gia Hà Nội 28 Phạm Hữu Tòng (1998), Chức tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động dạy học, Trường Đại học Sư phạm – Đại học quốc gia Hà Nội 29 Viện nghiên cứu chương trình Giáo dục (1999), “Lí thuyết kiến tạo phương pháp dạy học theo lí thuyết kiến tạo ”, Tư liệu phòng môn Vật lí, trung tâm nội dung phương pháp 30 http://vatly.hnue.edu.vn 31 www.thuvienvatly.com 86