SỬ DỤNG PHỐI HỢP CÁC LOẠI HÌNH THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC NHIỆT HỌC VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

1 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Đối với giáo dục nhiều quốc gia phát triển giới, môn khoa học luôn gắn liền với thực tiễn, vật lí học khơng phải ngoại lệ Xu hướng tồn cầu hố đòi hỏi ngành Giáo dục Đào tạo nước ta phải có thay đổi rõ rệt Điều cụ thể hoá nhiều nghị quyết, dự thảo, đề án phát triển giáo dục phổ thông Việc sử dụng máy vi tính (MVT) mơ thí nghiệm (TN) vật lí nước phát triển Việt Nam năm cuối kỉ 20 Trong DH vật lí, vai trò MVT thể rõ rệt TN có hỗ trợ MVT Bên cạnh đó, xu hướng tập trung nghiên cứu TN đơn giản, TN tự tạo quan tâm từ lâu Hiện nay, nhiều Sở Giáo dục Đào tạo tỉnh quan tâm đến việc tự tạo TN sử dụng trình dạy học mơn Vật lí thơng qua việc tổ chức hội thi thường niên thiết kế đồ dùng học tập Việc làm khuyến khích giáo viên tích cực nỗ lực nâng cao hiệu dạy học Vật lí mơn khoa học thực nghiệm, hầu hết kiến thức vật lí rút từ quan sát TN Tuy nhiên, thực tế cho thấy việc sử dụng TN DH vật lí trường phổ thơng gặp nhiều khó khăn, nhiều nguyên nhân gây nên Để khắc phục phần khó khăn gặp phải, nhiều GV tâm huyết nâng cao chất lượng DH cách sử dụng TN tự tạo vào DH vật lí Mặc dù TN tự tạo đem lại hứng thú, bất ngờ cho HS, hầu hết đáp ứng u cầu định tính, khơng thể xác trực quan mặt định lượng Trong đó, xu ứng dụng CNTT vào DH tiến hành 2 cách rộng rãi phần lớn trường phổ thông, khiến DH ngày phong phú với nhiều TN đa dạng, hấp dẫn có hỗ trợ MVT Bên cạnh đó, hệ thống thiết bị TN trường phổ thông chưa thật hiệu bỏ qua dạy học Xét thấy chất lượng DH lực người GV nâng cao sử dụng phối hợp TN, TN tự tạo TN MVT cách hợp lí vào học, chúng tơi chọn đề tài nghiên cứu luận án “Sử dụng phối hợp loại hình thí nghiệm dạy học Nhiệt học Vật lí 10 THPT” Mục tiêu nghiên cứu đề tài Đề xuất nguyên tắc, quy trình dạy học sử dụng phối hợp loại hình TN DH số kiến thức phần Nhiệt học Vật lí 10 THPT, góp phần nâng cao chất lượng học tập mơn Vật lí cho HS Giả thuyết khoa học Nếu dạy học vật lí trường phổ thơng tiến hành theo quy trình sử dụng phối hợp loại hình thí nghiệm góp phần nâng cao chất lượng học tập cho học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn việc sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí trường phổ thông; - Đề xuất nguyên tắc, biện pháp quy trình sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí trường phổ thơng; - Vận dụng quy trình sử dụng phối hợp loại hình TN để thiết kế số tiến trình DH phần Nhiệt học, Vật lí 10 THPT; - Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học tính khả thi đề tài Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 5.1 Đối tượng nghiên cứu 3 Hoạt động dạy học vật lí trường phổ thông 5.2 Phạm vi nghiên cứu Phần Nhiệt học Vật lí lớp 10 THPT Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết; - Phương pháp điều tra; - Phương pháp thực nghiệm sư phạm; - Phương pháp thống kê tốn học Đóng góp luận án Về mặt lí luận: - Góp phần xây dựng sở lí luận việc sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí trường phổ thông; - Xác định nguyên tắc sử dụng phối hợp loại hình TN dạy học vật lí trường phổ thơng; - Xây dựng quy trình sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí trường phổ thơng Về mặt thực tiễn: - Đánh giá thực trạng sử dụng TN nói chung sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí trường phổ thơng nay; - Thiết kế 10 tiến trình DH theo quy trình sử dụng phối hợp loại hình TN phần Nhiệt học, Vật lí 10 THPT Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo phụ lục, nội dung đề tài gồm chương: Chương Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương Cơ sở việc sử dụng phối hợp thí nghiệm, thí nghiệm tự tạo máy vi tính dạy học vật lí Chương Sử dụng phối hợp thí nghiệm, thí nghiệm tự tạo 4 máy vi tính dạy học số kiến thức vật lí phần Nhiệt học Chương Thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGỒI NƯỚC Trong nhiều năm trở lại đây, nhà nghiên cứu giáo dục giới đặc biệt quan tâm đến việc nâng cao chất lượng DH vật lí thơng qua việc sử dụng hiệu phương tiện dạy học Các nghiên cứu cho thấy TN vật lí đóng vai trò quan trọng việc tạo trì động học tập HS Dựa sở phân tích nhận thấy: vai trò TN tự tạo TN MVT đánh giá cao QTDH vật lí Đồng thời, sử dụng phương tiện dạy học xác định biện pháp tăng cường cho TN vật lí sẵn có mà GV thực chưa phát huy nhiều tác dụng mong muốn 1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC Giáo dục Việt Nam đổi không ngừng nhiều phương diện Bên cạnh việc đổi nội dung, chương trình, phương pháp dạy học nhân tố PTDH quan tâm Trong DH vật lí trường phổ thơng, TN PTDH bản, góp phần quan trọng việc hình thành nhận thức cho người học Theo quy định Bộ Giáo dục Đào tạo, tổng danh mục thiết bị dạy học tối thiểu cấp THPT 648 mục dành cho 18 mơn học Vật lí mơn học có 161 loại thiết bị, đứng sau mơn Hóa học với 162 loại Đối với GV vật lí THPT, việc sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí hoạt động thường xuyên Song để khai thác tốt tiện ích, cơng thí nghiệm dạy học 5 khơng nhiều người làm được, khơng thường xuyên làm nhiều nguyên nhân khác Với nhiều chức tính ưu việt vốn có, CNTT xem giải pháp hiệu cho giáo dục giai đoạn Giải pháp đề cập phân tích nhiều cơng trình nghiên cứu tác giả khác Tuy nhiên, sử dụng đơn lẻ độc lập giải pháp hiệu dạy học chưa thể đạt mong muốn Do đó, số nhà nghiên cứu hướng đến việc sử dụng phối hợp PTDH khác vào DH vật lí trường phổ thơng 1.3 NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA CẦN ĐƯỢC GIẢI QUYẾT CỦA LUẬN ÁN Dựa nghiên cứu nước phân tích trên, nhận thấy rằng: - Sử dụng hiệu phương tiện dạy học góp phần định thành cơng q trình dạy học Đặc biệt, mơn vật lí, TN đóng vai trò quan trọng việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS Tuy nhiên, sử dụng đơn lẻ loại phương tiện dạy học khó phát huy tối đa hiệu dạy học - Mặc dù có nhiều cơng trình nghiên cứu đề cập đến sử dụng phối hợp loại phương tiện dạy học khác nhằm tăng cường hiệu TN dạy học vật lí trường phổ thơng Tuy nhiên, chưa có đề tài nghiên cứu tập trung nghiên cứu sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí Dù trước đó, quan điểm đề cập số đề tài Tuy chưa có cơng trình nghiên cứu tập trung nghiên cứu phối hợp ba thành tố đề tài xác định, việc xác định nhiều phương tiện dạy học 6 nhằm phát huy hiệu dạy học vật lí trường phổ thơng xem liệu quan trọng - Bản thân TN tự tạo MVT, ngồi nhiệm vụ khắc phục khó khăn TN trường phổ thơng, thân thành tố, có vai trò độc lập quan trọng định dạy học vật lí Do đó, nói, việc sử dụng phối hợp TN , TN tự tạo MVT thực cần thiết, giải pháp tạm thời để giải khó khăn trước mắt thiếu thốn sở vật chất - Ngoài ra, đề tài nghiên cứu sử dụng phối hợp phân tích trên, đưa quy trình chung chung dạy học Thiết nghĩ, sử dụng phối hợp loại hình TN vào dạy học vật lí dựa phương pháp dạy học tích cực cụ thể hiệu Do đó, chúng tơi lựa chọn phương pháp dạy học phát giải vấn đề làm sở để vận dụng phối hợp TN , TN tự tạo MVT vào dạy học vật lí trường phổ thơng Căn vào phân tích trên, xác định số nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể sau: - Nghiên cứu, bổ sung hồn thiện sở lí luận việc sử dụng phương tiện dạy học nói chung TN dạy học vật lí nói riêng; - Nghiên cứu, phân tích vai trò, ưu điểm hạn chế loại hình TN q trình dạy học vật lí trường phổ thông; - Nghiên cứu giai đoạn dạy học phát giải vấn đề, sở đề xuất vị trí sử dụng phối hợp loại hình TN vào dạy học vật lí trường phổ thơng; - Đề xuất quy trình sử dụng phối hợp TN , TN tự tạo MVT vào dạy học vật lí Đồng thời tiến hành TNSP để kiểm nghiệm giả thuyết khoa học đặt ban đầu 7 CHƯƠNG CƠ SỞ CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHỐI HỢP CÁC LOẠI HÌNH THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 2.1 Cơ sở tâm lí học Các học thuyết tâm lí khác có ảnh hưởng lớn đến hoạt động sư phạm nói chung đến PPDH nói riêng Cơ sở nghiên cứu đề tài dựa số thuyết tâm lí sau: Thuyết xử lí thơng tin; Thuyết kiến tạo; Thuyết đa trí tuệ; Thuyết quy luật trí não 2.2 Thí nghiệm - phương tiện dạy học đặc trưng mơn vật lí trường phổ thơng TN PTDH đặc trưng mơn Vật lí trường phổ thơng, có tác dụng to lớn việc nâng cao chất lượng học tập HS 2.3 Một số loại hình thí nghiệm sử dụng dạy học vật lí Trong phạm vi nghiên cứu, đề tài tập trung vào loại hình TN thường sử dụng DH vật lí trường phổ thơng, bao gồm: - Đối với TN thực, tập trung vào hai loại hình chính: TN trang cấp trường phổ thông (gọi tắt TN) TN tự tạo; - Đối với TN MVT, MVT hỗ trợ TN nhiều hình thức khác nhau, vào tình hình thực tế trường phổ thơng, luận án tập trung khai thác loại hình: mơ TN, TN mô phỏng, TN ảo, phim TN gọi chung TN MVT nghiên cứu 2.4 Sử dụng phối hợp loại hình thí nghiệm dạy học vật lí Tính tất yếu việc sử dụng phối hợp loại hình TN dạy học vật lí thể thơng qua số luận điểm: - Để khắc phục khó khăn loại hình TN; 8 - Thể phù hợp với quan điểm lí luận DH Trên sở bảo đảm nguyên tắc DH chung, số nguyên tắc đặc trưng loại hình TN, nguyên tắc sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí bao gồm: - Các TN sử dụng trình phối hợp phải đảm bảo tính khoa học, phù hợp với chất vật lí vật, tượng tự nhiên; - Hệ thống TN sử dụng trình phối hợp phải phù hợp với nội dung chương trình, sách giáo khoa, đảm bảo thực mục tiêu QTDH đề ra; - Các TN lựa chọn sử dụng phối hợp DH phải phù hợp với trình độ nhận thức tâm lí HS; - Ưu tiên khai thác triệt để TN, tăng cường TNTT lựa chọn hợp lí TN MVT; - Sử dụng phối hợp với PPDH tích cực, phân bổ thời gian hợp lí cho giai đoạn nhận thức tiến trình DH; - Khơng q lạm dụng TN ảo, TN mô Không sử dụng TN ảo, TN mô để đặt vấn đề DH; - Tạo điều kiện phát huy vai trò chủ động HS loại hình TN, đặc biệt TN TN tự tạo; - Các yếu tố, chi tiết loại hình TN cần rõ ràng, dễ quan sát, mang tính thẩm mĩ, giáo dục cao, không ngược lại với phong mĩ tục dân tộc Một số biện pháp sử dụng phối hợp hiệu loại hình TN DH vật lí bao gồm: Tăng cường sử dụng TN mở đầu để tạo tình có vấn đề; Giải vấn đề cách hợp lí cách đưa TN khảo sát, TN minh họa lúc; Kết hợp TN biểu diễn GV TN trực diện HS để kích thích hứng thú rèn luyện kĩ thực hành cho HS; Chú trọng đến việc rèn luyện cho HS kĩ giải 9 tập TN; Định hướng cho HS thảo luận phương án thiết kế, chế tạo tiến hành TN nhằm phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo nhận thức khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn; Sử dụng MVT thiết bị đại hỗ trợ TN DH vật lí Quy trình sử dụng phối hợp loại hình TN gồm bước: 10 10 Xác định mục tiêu dạy học Xác định vai trò thí nghiệm mục tiêu dạy học Kiểm tra tình hình sử dụng thí nghiệm liên quan đến nội dung học Xây dựng danh mục thí nghiệm cần sử dụng phối hợp liên quan đến nội dung học Lựa chọn phương pháp dạy học chủ đạo Xác định vị trí loại hình thí nghiệm phù hợp với giai đoạn phương pháp dạy h ọc chọn Thiết kế tiến trình dạy học Tổ chức dạy học theo tiến trình thiết kế 10 12 12 Trên sở phân tích giai đoạn dạy học phát giải vấn đề, đồng thời đánh giá ưu, nhược điểm loại hình TN Vị trí phân bố TN tương ứng với giai đoạn DH tóm tắt sau: Hình 2.2 Sử dụng phối hợp TN theo giai đoạn dạy học phát giải vấn đề 2.5 Thực trạng sử dụng loại hình thí nghiệm dạy học vật lí trường phổ thơng 13 13 Q trình điều tra thực trạng tiến hành khảo sát, thăm dò ý kiến 25 GV vật lí THPT thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế 24 GV vật lí THPT thuộc tỉnh Quảng Trị; 324 HS số trường THPT thuộc địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế Quảng Trị Kết điều tra cho thấy: Mặc dù đánh giá Vật lí mơn học khó, HS nhận thức TN PTDH hiệu việc hình thành phát triển nhận thức vật lí HS có hứng thú với học có TN, có trình chiếu TN đặc biệt u thích việc trực tiếp tham gia TN vật lí tiết học vật lí Tuy nhiên, GV chưa thường xuyên sử dụng TN học vật lí, chưa tạo nhiều điều kiện cho HS trực tiếp làm TN lớp học 2.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG Cơ sở lí luận sở thực tiễn đề tài xây dựng dựa tảng phân tích quan điểm lí luận việc sử dụng TN DH vật lí điều tra thực trạng Đối với DH vật lí, TN ln đóng vai trò quan trọng bậc Tuy nhiên, việc sử dụng TN DH chưa đạt hiệu cao mong muốn Do đó, cần sử dụng phối hợp TN với phương tiện DH khác, cụ thể TN tự tạo TN MVT Tuy nhiên, việc sử dụng phối hợp khép kín học, mà mở rộng nhiều chương, liên chương Do đó, khơng có TN sử dụng phối hợp loại hình TN với nhau, theo giai đoạn chung tiến trình DH phát giải vấn đề Từ nghiên cứu sở lí luận thực tiễn, xác định hệ thống nguyên tắc xây dựng quy trình sử dụng phối hợp loại hình TN, DH vật lí gồm bước Từ đó, vận dụng phối hợp vào giai đoạn phương pháp DH phát giải vấn đề CHƯƠNG 14 14 SỬ DỤNG PHỐI HỢP CÁC LOẠI HÌNH THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VẬT LÍ PHẦN NHIỆT HỌC 3.1 ĐẶC ĐIỂM PHẦN NHIỆT HỌC Nhiệt học hai nội dung chương trình Vật lí lớp 10 THPT Trên sở đánh giá đặc điểm phần Nhiệt học, để rút thuận lợi khó khăn q trình DH trường phổ thông Tạo tiền đề xác định phương án sử dụng hiệu loại hình TN dạy học số kiến thức vật lí phần Nhiệt học Có thể liệt kê số khó khăn cụ thể sau: Nội dung chương thuộc phần Nhiệt học tách biệt so với phần Cơ học Do đó, HS khó nhận biết q trình biến đổi trạng thái Nguyên nhân tính trừu tượng kiến thức tượng vật lí, khiến HS khó hình dung Nhiều GV tập trung vào việc truyền thụ nội dung mà chưa quan tâm đến việc tổ chức hoạt động nhận thức gây hứng thú học tập, phát triển tư cho HS, đặc biệt đơi với kiến thức trừu tượng Trong trường hợp GV tiến hành TN TN TN biểu diễn GV Do HS khơng rèn luyện kĩ thực hành TN, xử lí số liệu Mặt khác, phần Nhiệt học phần trang bị dụng cụ TN danh mục thiết bị tối thiểu mơn Vật lí mà Bộ Giáo dục đào tạo ban hành 3.2 MỘT SỐ VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC PHẦN NHIỆT HỌC Xác định 34 vấn đề thường gặp dạy học vật lí phần Nhiệt học 3.3 DANH MỤC CÁC LOẠI HÌNH THÍ NGHIỆM PHẦN NHIỆT HỌC 3.3.1 Các TN trường THPT 15 15 Lập bảng danh mục TN trường THPT theo tiết học phân phối chương trình số khó khăn thường gặp QTDH 3.3.2 Một số TN tự tạo phần Nhiệt học Phân tích 16 TN tự tạo phần Nhiệt học sở TN để HS tự tiến hành 3.3.3 Khai thác TN MVT phần nhiệt học Sau khai thác tài nguyên internet gồm 400 TN, việc xây dựng sở liệu số hoá tiến hành theo hướng phân loại TN MVT theo học cụ thể Nhiều phim TN khai thác từ internet khơng có tiếng Việt, tạo nên rào cản cho GV HS tiếp nhận Do đó, để khắc phục khó khăn này, việc bổ sung phụ đề tiến hành phần mềm Movie Maker 3.4 THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CỤ THỂ 3.4.1 Danh sách tiến trình dạy học thiết kế Chính văn luận án: Tiết 48: Quá trình đẳng nhiệt Định luật Bôi-lơ - Ma-ri-ốt Phụ lục luận án: Tiết 47: Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí Tiết 49: Q trình đẳng tích Định luật Sác-lơ Tiết 50: Phương trình trạng thái khí lí tưởng (tiết 1) Tiết 51: Phương trình trạng thái khí lí tưởng (tiết 2) Tiết 54: Nội biến thiên nội Tiết 58: Chất rắn kết tinh chất rắn vô định hình Tiết 59: Sự nở nhiệt vật rắn Tiết 60: Các tượng bề mặt chất lỏng (tiết 1) Tiết 64: Sự chuyển thể chất (tiết 1) 3.4.2 Thiết kế tiến trình dạy học "Q trình đẳng nhiệt Định 16 16 luật Bơi-lơ - Ma-ri-ốt" 3.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG Nhiệt học hai nội dung chương trình Vật lí lớp 10 THPT, có nhiều vấn đề liên quan đến thực tế Mục 3.2 hệ thống 34 vấn đề thường gặp dạy học Nhiệt học Đây phần trang bị dụng cụ TN với số lượng danh mục thiết bị tối thiểu mơn Vật lí mà Bộ Giáo dục đào tạo ban hành Cụ thể, có học có TN biểu diễn, thực hành TN Do đó, dạy học phần Nhiệt học trường phổ thơng tương đối khó khăn Sử dụng phối hợp loại hình TN giải pháp nâng cao hiệu sử dụng TN DH vật lí Ngồi TN trường phổ thơng, hệ thống TN tự tạo TN MVT xây dựng để hình thành danh mục loại hình TN, làm sở cho việc sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí trường phổ thơng Hướng đến đối tượng sử dụng TN tự tạo HS, đó, 16 TN tự tạo phần Nhiệt học đề xuất TN đơn giản, phải gia công, dễ thành công, cho kết nhanh Những TN MVT phần Nhiệt học khai thác từ nhiều nguồn khác Hơn 400 TN MVT sau khai thác tiến hành phân loại theo học, lại phân cấp nhỏ theo loại: TN ảo, TN mô phỏng, phim TN Sử dụng phần mềm Movie Maker làm phụ đề tiếng Việt cho ??? đoạn phim TN nước Toàn sở liệu số hố lưu trữ DVD đính kèm luận án Dựa nguyên tắc quy trình sử dụng phối hợp đề xuất chương 2, chúng tơi tiến hành thiết kế 10 tiến trình DH số kiến thức phần Nhiệt học CHƯƠNG 17 17 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 4.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 4.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích TNSP kiểm tra giả thuyết khoa học phù hợp với mục tiêu nghiên cứu đề tài, cụ thể đánh giá hiệu việc sử dụng phối hợp loại hình TN DH số kiến thức chương "Chất khí" phần Nhiệt học lớp 10 THPT 4.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Quá trình TNSP nhằm thực nhiệm vụ sau: - Điều tra thực trạng việc sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí số trường THPT địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế, Quảng trị - Tổ chức DH số thuộc chương “Chất khí” cho lớp đối chứng (ĐC) thực nghiệm (TNg) - Kiểm tra, thu thập, xử lí số liệu, đối chiếu kết thu lớp ĐC lớp TNg nhằm kiểm tra, đánh giá tính đắn đề tài 4.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 4.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm - Một số thuộc chương "Chất khí" Vật lí lớp 10 THPT - HS lớp 10 số trường THPT địa bàn tỉnh Thừa Thiên Huế, Quảng Trị Trong đó, chọn lớp lớp gần tương đương làm thực nghiệm đối chứng 4.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm Tổ chức thực nghiệm số dạy thuộc chương trình "Chất khí" Vật lí 10 THPT, cụ thể: Tiết 47: Cấu tạo chất Thuyết động học phân tử chất khí Tiết 48: Q trình đẳng nhiệt Định luật Bơi-lơ - Ma-ri-ốt Tiết 49: Q trình đẳng tích Định luật Sác-lơ 18 18 Tiết 50: Phương trình trạng thái khí lí tưởng (tiết 1) Tiết 51: Phương trình trạng thái khí lí tưởng (tiết 2) Ở lớp TNg, GV dạy theo giáo án có sử dụng phối hợp loại hình TN, nhằm phát huy tính tích cực nhận thức HS Còn lớp ĐC, GV dạy bình thường, khơng sử dụng phối hợp loại hình TN 4.3 Một số phương pháp nghiên cứu sử dụng trình thực nghiệm sư phạm Quá trình TNSP sử dụng số phương pháp sau: - Phương pháp điều tra; - Phương pháp quan sát học thực nghiệm; - Phương pháp thống kê tốn học 4.4 Thực nghiệm sư phạm vòng Q trình TNSP vòng tiến hành trường THPT An Lương Đông tỉnh Thừa Thiên Huế, trường THPT Lê Thế Hiếu tỉnh Quảng Trị Thời gian tiến hành TNSP học kì 2, năm học 2014 2015 Bảng 4.1 Đối tượng TNSP vòng Trường THPT An Lương Đông THPT Lê Thế Hiếu Tổng cộng Thực nghiệm Lớp Sĩ số 10A3 41 10A5 38 10B2 28 10B5 26 133 Đối Lớp 10A7 10A6 10B6 10B7 Một số học kinh nghiệm rút từ TNSP vòng 1: - Cần điều tiết lại mức độ sử dụng TN ảo, TN mô phỏng, phim TN MVT, tránh tượng HS tập trung vào học; 19 19 - Phân bố lại thời gian sử dụng phối hợp loại hình TN, loại hình nên lựa chọn TN đặc trưng, tiêu biểu, mang lại hiệu cao nhất; - Nên tăng cường tính chủ động HS TN tự tạo, chuyển hẳn đối tượng sử dụng TN tự tạo HS 4.5 Thực nghiệm sư phạm vòng Quá trình TNSP vòng tiến hành trường THPT Chế Lan Viên, trường THPT Lê Thế Hiếu tỉnh Quảng Trị, trường THPT Thuận Hoá tỉnh Thừa Thiên Huế Thời gian tiến hành TNSP học kì 2, năm học 2015 - 2016 Bảng 4.2 Đối tượng TNSP vòng Tỉnh Quảng Trị Trường THPT Chế Lan Viên THPT Lê Thế Hiếu THPT Thuận Hoá Thực nghiệm Lớp Sĩ số 10B1 39 10B6 41 10B3 40 10B4 43 10B2 25 10B5 28 10/3 38 Thừa Thiên Huế Tổng cộng: Kết thực nghiệm sư phạm vòng 2: Đối Lớp 10B2 10B7 10B8 10B5 10B1 10B3 10/1 254 Quan sát hoạt động HS buổi thực nghiệm qua vấn HS sau buổi thực nghiệm, cho thấy HS lớp ĐC có biểu tính tích cực thái độ hứng thú hoạt động học tập Đánh giá kết TNSP tiến hành thông qua kiểm tra lúc cho HS lớp TNg ĐC sau học với thời gian phút, kiểm tra 45 phút cuối chương 20 20 Kết thống kê thu sau cho nhóm tiến hành làm kiểm tra, dựa tính tốn phân tích bảng số liệu địa bàn hai tỉnh Quảng Trị Thừa Thiên Huế: Dựa vào bảng thống kê điểm số kiểm tra, hình 4.1 cho thấy đồ thị phân bố điểm hai nhóm TNg ĐC Hình 4.1 Đồ thị phân bố điểm hai nhóm Hình 4.2 Biểu đồ phân phối tần suất Hình 4.3 Đồ thị phân phối tần suất tích lũy Đồ thị phân phối tần suất tích luỹ cho thấy kết đường TNg nằm bên phải so với đường ĐC Qua tính tốn kết TNSP, nhận thấy điều kiện t ≥ tα thỏa mãn nghĩa giả thuyết Ho bị bác bỏ, tức khác X X ĐC TNg có ý nghĩa, với mức ý nghĩa α = 0,05 Từ kết cho thấy: điểm trung bình kiểm tra nhóm TNg cao so với điểm trung bình kiểm tra nhóm ĐC Điều có nghĩa tiến trình tổ chức DH theo hướng sử dụng phối hợp loại hình TN mang lại hiệu cao tiến trình tổ chức DH thơng thường 4.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong trình TNSP, sở thu thập số liệu, xử lí số liệu phương pháp thống kê tốn học; từ việc điều tra, thăm dò ý kiến GV dạy vật lí, chúng tơi có sở khẳng định tính đắn giả thuyết khoa học đề tài Cụ thể: 21 21 - Khi sử dụng phối hợp loại hình TN vào DH chương "Chất khí" cho thấy quy trình DH đề xuất phù hợp với thực tế đổi PPDH trường THPT Dạy học theo hướng giúp HS phát huy vai trò trung tâm hoạt động chủ động chiếm lĩnh tri thức, làm cho học trở nên sôi động hấp dẫn HS Quy trình DH đảm bảo yêu cầu mặt sư phạm mục tiêu DH vật lí - Đối với hoạt động dạy GV, sử dụng phối hợp loại hình TN vào DH giúp GV đa dạng hố hình thức củng cố kiểm tra kiến thức HS, tăng thời gian trao đổi tương tác lẫn GV HS, HS với HS - Đối với hoạt động học HS, nhờ việc thực nhiệm vụ giao liên quan đến TN nên HS tập trung hứng thú việc tham gia xây dựng bài, phát triển lực tư sáng tạo - Từ kết thống kê toán học cho thấy điểm số kiểm tra hai nhóm TN ĐC khác nhau, kết học tập HS nhóm TN cao nhóm ĐC Như vậy, việc tổ chức HĐNT cho HS theo tiến trình đưa thực mang lại hiệu mục tiêu đặt ban đầu, góp phần nâng cao hiệu DH vật lí trường phổ thông KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ A Kết luận Đối chiếu với mục tiêu, nhiệm vụ kết nghiên cứu q trình thực đề tài, rút số kết luận sau: Đề tài làm rõ vấn đề sau: 22 22 - Vai trò việc sử dụng đa giác quan DH quan trọng Để nâng cao chất lượng học tập, người học cần phải tạo điều kiện huy động đồng thời nhiều giác quan cách tích cực, cụ thể là: vừa nghe, vừa nhìn, vừa làm - TN đóng vai trò quan trọng DH vật lí Có thể tóm tắt số vai trò TN vật lí sau: TN góp phàn hình thành giới quan khoa học cho HS; TN giúp phát khắc phục quan niệm sai lầm HS; TN phương tiện nâng cao chất lượng giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS; TN làm đơn giản hoá tượng vật lí; TN góp phần tích cực hố tư người học; TN vật lí có tác dụng bồi dưỡng số đức tính tốt cho HS (tính xác, tính trung thực, tính cẩn thận, tính kiên trì); TN vật lí sử dụng tất giai đoạn QTDH - Hoàn thiện khái niệm TN (TN trang cấp), TN tự tạo, TN MVT Phân tích, đánh giá ưu điểm hạn chế loại hình TN QTDH vật lí trường phổ thơng Đồng thời phân loại phim TN thành: đoạn phim quay lại trình tiến hành TN vật lí TN trang cấp trường phổ thông; đoạn phim quay lại trình tiến hành TN vật lí TN tự tạo ngồi phạm vi khơng gian lớp học; đoạn phim quay lại tượng thực tế liên quan đến kiến thức vật lí; đoạn phim xâu chuỗi nhiều mơ hoạt hình để làm sáng tỏ kiến thức vật lí Đề tài xác định rõ: - Việc sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí hồn tồn phù hợp giai đoạn Tính tất yếu việc sử dụng phối hợp thể thông qua phù hợp với quan điểm lí luận DH khả khắc phục khó khăn mà loại hình TN mắc phải 23 23 - Xác định vai trò loại hình TN tổ chức sử dụng phối hợp loại hình TN DH Có thể xem TN thành tố quan trọng; TN tự tạo giúp phát triển kĩ thực hành, kích thích hứng thú học tập HS; TN MVT giúp HS phát triển tư trừu tượng, hiểu rõ chất vật lí Tuy nhiên, chương trình vật lí phổ thơng, khơng phải học có TN Do đó, việc sử dụng phối hợp khơng thiết học phải có đầy đủ xuất loại hình Đối với trường hợp TN học khơng có TN có khơng sử dụng được, vai trò TN tự tạo TN MVT tăng cường Mặt khác, việc sử dụng phối hợp loại hình TN khơng phải khép kín học, mà mở rộng nhiều chương, liên chương Do đó, khơng có TN sử dụng phối hợp loại hình TN với nhau, theo giai đoạn chung tiến trình DH: đưa tình có vấn đề vào giai đoạn đầu QTDH; hình thành kiến thức, kĩ mới; củng cố vận dụng kiến thức Đề tài đề xuất được: - Các biện pháp sử dụng phối hợp hiệu loại hình TN DH vật lí, bao gồm: Tăng cường sử dụng TN mở đầu để tạo tình có vấn đề; Giải vấn đề cách hợp lí cách đưa nhiều TN khảo sát, TN minh hoạ lúc; Kết hợp TN biểu diễn GV TN trực diện HS để kích thích hứng thú rèn luyện kĩ thực hành cho HS; Chú trọng đến việc rèn luyện cho HS kĩ giải tập TN; Định hướng cho HS thảo luận phương án thiết kế, chế tạo tiến hành TN nhằm phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo nhận thức khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn; Sử dụng MVT thiết bị đại hỗ trợ TN DH vật lí 24 24 - Đề xuất nguyên tắc sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật lí bao gồm nguyên tắc chung nguyên tắc cụ thể - Đề xuất quy trình sử dụng phối hợp loại hình TN vào DH vật lí gồm bước, bao gồm: xác định mục tiêu học; xác định vai trò TN mục tiêu học; kiểm tra tình hình sử dụng TN liên quan đến nội dung học; xây dựng danh mục TN liên quan đến nội dung học; lựa chọn PPDH chủ đạo; xác định vị trí loại hình TN phù hợp với giai đoạn PPDH chọn; thiết kế tiến trình DH; tổ chức DH theo tiến trình thiết kế - Xác định vị trí loại hình TN sử dụng phối hợp theo giai đoạn phương pháp DH phát giải vấn đề sở phân tích phù hợp phương pháp Xây dựng hệ thống tư liệu phục vụ cho việc sử dụng phối hợp loại hình TN tiến hành thơng qua xác định tình trạng sử dụng TN khai thác số TN tự tạo có liên quan Đồng thời khai thác từ nhiều nguồn khác với gần 400 TN MVT, phân loại theo 12 học theo loại hình cụ thể phần Nhiệt học Ngồi ra, số đoạn phim TN tiếng nước làm phụ đề phần mềm Movie Maker Thiết kế 10 tiến trình DH cụ thể sở phân tích điều tra thực trạng, tìm hiểu chương trình Vật lí 10 THPT - phần Nhiệt học, kết hợp với việc vận dụng quy trình sử dụng phối hợp loại hình TN Tiến hành TNSP để kiểm nghiệm tính đắn giả thuyết khoa học tính khả thi đề tài Kết TNg cho thấy giả thuyết khoa học mà đề tài nêu hoàn toàn đắn Cụ thể học có sử dụng phối hợp loại hình TN HS học tập hứng thú sôi hơn, chất lượng học tập nâng cao Như vậy, việc sử dụng phối hợp loại hình TN DH vật 25 25 lí cho chương trình vật lí phổ thơng hồn tồn thực B Một số kiến nghị Qua trình thực đề tài, đặc biệt q trình TNSP, chúng tơi có số đề xuất sau: - Tiếp tục bổ sung thiết bị TN cho môn, đặc biệt môn vật lí - Cần có phối hợp chặt chẽ Bộ Giáo dục Đào tạo, Sở Giáo dục Đào tạo Ban giám hiệu nhà trường hồn chỉnh hệ thống TN , tránh tượng có TN khơng thể sử dụng khơng bảo đảm chất lượng - Đổi DH phải gắn liền với đổi kiểm tra đánh giá Do đó, để GV HS nhận thức đắn vai trò TN, tăng cường sử dụng phối hợp loại hình TN DH trình kiểm tra đánh giá cần liên quan đến vấn đề CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Trần Thị Ngọc Ánh, Lê Cơng Triêm, Trần Huy Hồng (2013), "Sử dụng phối hợp thí nghiệm tự tạo với thí nghiệm ảo thí nghiệm mơ vào dạy học Vật lý", Kỷ yếu hội nghị khoa học sau đại học lần thứ nhất, tr.513 - 517 Trần Thị Ngọc Ánh (2015), “Thiết kế tiến trình dạy học “Quá trình đẳng nhiệt Định luật Boyle-Mariotte” theo hướng sử dụng phối hợp thí nghiệm giáo khoa, thí nghiệm tự tạo máy vi tính”, Tạp chí Khoa học Giáo dục, Số đặc biệt 12/2015, tr53-56 Trần Thị Ngọc Ánh (2016), “Combination of hands-on experiments and computer-aided experiments in teaching high school physics (grade 10)”, Hue University Journal of Social Science and Humanities, Vol.123, No 09, tr.5-11 26 26 Trần Thị Ngọc Ánh - Lê Công Triêm ( 2016), Nâng cao hiệu tổ chức hoạt động ngoại khố vật lí thơng qua sử dụng phối hợp thí nghiệm tự tạo máy vi tính, Tạp chí Giáo dục Xã hội, Số 65 (126), tr.36-40 Trần Thị Ngọc Ánh - Lê Công Triêm ( 2016), "Sử dụng đa dạng hố loại hình thí nghiệm dạy học vật lí", Tạp chí Giáo dục Xã hội, Số 66 (127), tr.31-33, 49 Trần Thị Ngọc Ánh – Lê Công Triêm (2016), "Bồi dưỡng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn thơng qua sử dụng phối hợp loại hình thí nghiệm dạy học vật lí", Tạp chí Khoa học Đại học Sư Phạm Hà Nội, Số 8B/2016, tr.196-202 Trần Thị Ngọc Ánh - Lê Công Triêm (2016), "Sử dụng phối hợp thí nghiệm giáo khoa, thí nghiệm tự tạo máy tính để nâng cao hiệu dạy học định luật Vật lí", Tạp chí Thiết bị Giáo dục, Số 134, tr.4-6, 48 Trần Thị Ngọc Ánh - Lê Công Triêm (2016), "Tăng cường hứng thú học tập học sinh thông qua sử dụng tập thí nghiệm theo hướng đa dạng hố loại hình thí nghiệm dạy học vật lí", Tạp chí Khoa học Giáo dục Trường Đại học Sư Phạm - Đại học Huế, Số 02 (42)/2017 (đã nhận đăng) Trần Thị Ngọc Ánh (Chủ nhiệm đề tài ) - Lê Công Triêm Nguyễn Hữu Khánh Linh, Sử dụng phối hợp thí nghiệm, thí nghiệm tự tạo máy vi tính vào dạy học vật lí trường phổ thơng, Đề tài khoa học cấp sở Đại học Huế năm 2017 ... việc sử dụng phối hợp thí nghiệm, thí nghiệm tự tạo máy vi tính dạy học vật lí Chương Sử dụng phối hợp thí nghiệm, thí nghiệm tự tạo 4 máy vi tính dạy học số kiến thức vật lí phần Nhiệt học Chương... người GV nâng cao sử dụng phối hợp TN, TN tự tạo TN MVT cách hợp lí vào học, chúng tơi chọn đề tài nghiên cứu luận án Sử dụng phối hợp loại hình thí nghiệm dạy học Nhiệt học Vật lí 10 THPT” Mục tiêu... CHƯƠNG 14 14 SỬ DỤNG PHỐI HỢP CÁC LOẠI HÌNH THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VẬT LÍ PHẦN NHIỆT HỌC 3.1 ĐẶC ĐIỂM PHẦN NHIỆT HỌC Nhiệt học hai nội dung chương trình Vật lí lớp 10 THPT Trên