Nghiên cứu xác định và thực hiện mục tiêu dạy học các kiến thức thấu kính mỏng, mắt, các tật của mắt trong chương mắt, các dụng cụ quang vật lý lớp 11 THPT

Bộ giáo dục đạo tạo Trường đại học sư phạm hà nội Nguyễn minh tú NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH VÀ THỰC HIỆN MỤC TIÊU DẠY HỌC CÁC KIẾN THỨC “THẤU KÍNH MỎNG, MẮT, CÁC TẬT CỦA MẮT” TRONG CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÝ 11 - THPT Chuyên ngành: Lý luận Phương pháp dạy học môn Vật Lý Mã số: 60 14 10 Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Phạm Hữu Tòng Hà Nội, 2009 LờI NóI ĐầU Với tình cảm chân thành; tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: Các thầy cô tổ môn phương pháp, thầy cô khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Hà Nội 1, trường Đại học Sư phạm Hà Nội Phòng sau Đại học trường Đại học Sư phạm Hà Nội tận tình giảng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả hoàn thành khoá học Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới: Ban Gám đốc, chuyên viên Phòng giáo dục trung học, phòng ban chức Sở GD & ĐT Bắc Giang Ban giám hiệu trường THPT Cẩm Lý tạo điều kiện giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Đặc biệt, tác giả xin gửi lời cảm ơn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy hướng dẫn khoa học GS-TS Phạm Hữu Tòng tận tình dẫn, giúp đỡ tác giả hồn thành luận văn khoa học Do điều kiện thời gian phạm vi nghiên cứu có hạn, luận văn khơng tránh khỏi thiếu xót, tác giả kính mong nhận cảm thông dẫn quý báu để luận văn hoàn thiện Tác giả xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 10 năm 2009 Tác giả Nguyễn Minh Tú Lời cam đoan Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết số liệu luận văn trung thực chưa công bố Bảng danh mục cụm từ viết tắt GV Giáo viên GS-TS Giáo sư, tiến sĩ HS Học sinh SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TKHK Thấu kính hội tụ TKPK Thấu kính phân kì Câu hỏi thầy Câu trả lời trị Thuyết trình thầy Mục lục Trang I Mở đầu 1 Lý chọn đề tài Tổng quan đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu 5 Giả thuyết khoa học 6 Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn 10 Cấu trúc luận văn Chương 1: Cơ sở lý luận đề tài Xác định mục tiêu dạy học tri thức cụ thể 1.1 Khái niệm mục tiêu thao tác 1.2 Phân biệt bốn trình độ mục tiêu nhận thức 10 1.3 luận điểm khoa học xuất phát việc nghiên cứu chiếm lược dạy học phát triển hoạt động tự chủ chiếm lĩnh tri thức, bồi dưỡng tư khoa học – kỹ thuật lực giải vấn đề 11 1.4 Vấn đề thiết lập sơ đồ tiến trình nhận thức khoa học tri thức cần dạy 17 1.4.1 Tiến trình nhận thức khoa học xây dụng kiến thức vật lí cụ thể 17 1.4.2 Sơ đồ biểu đạt logic tiến trình nhận thức khoa học xây dựng kiến thức vật lí cụ thể 18 1.5 Tổ chức tình học tập dạy học 20 1.5.1 Khái niệm vấn đề, tình có vấn đề kiểu tình có vấn 20 1.5.2 Các kiểu tình có vấn đề 20 1.5.3 Điều kiện cần việc tạo tình có vấn đề 21 1.5.4 Tiến trình dạy học giải vấn đề 22 1.6 Vấn đề định hướng khái qt chương trình hố hành động nhận thức tự chủ, tích cực học sinh 24 1.6.1 Các kiểu định hướng hành động học giáo viên 24 1.6.2 Vai trò quan trọng kiểu định hướng khái qt chương trình hố 25 1.6.3 Tiêu chí chung định hướng khái qt hành động tìm tịi sáng tạo giải vấn đề 26 1.6.4 Hệ thống câu hỏi đề xuất vấn đề địnhhướng tư tình có vấn đề theo tiến trình khoa học xây dựng kiến thức 27 1.6.5 Chương trình hố việc tổ chức định hướng hoạt động học tuỳ theo khả đáp ứng học sinh với vấn đề đặt 28 1.7 Thiết kế phương án dạy học đơn vị kiến thức cụ thể 29 1.7.1 Lập sơ đồ cấu trúc nội dung tiến trình xây dựng đơn vị kiến thức cụ thể 29 1.7.2 Diễn đạt mục tiêu dạy học cụ thể 29 1.7.3 Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học đơn vị kiến thức cụ thể 30 Kết kuận chương 32 Chương 2: Phân tích nội dung, thiết kế mục tiêu hoạt động dạy học kiến thức “thấu kính mỏng, Mắt, tật mắt” chương “Mắt Các dụng cụ quang” 33 2.1 Tìm hiểu chương trình, sách giáo khoa thực tế dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11-THPT 33 2.1.1 Tìm hiểu chương trình sách giáo khoa Vật lý 11-THPT 33 2.1.1.1 Về mục tiêu dạy học 33 2.1.1.2 Về mặt nội dung sách giáo khoa 36 2.1.2 Tìm hiểu thực tế dạy học 36 2.1.2.1 Mục đích điều tra 36 2.1.2.2 Phương pháp điều tra 37 2.1.2.3 Nội dung kết điều tra 37 10 wi (%) Lớp thực nghiệm 40 35 30 25 20 15 10 xi 5 Đồ thị đường phân phối tần suất 10 Xi  i ( i)(%) Lớp đối chứng Lớp thực nghiệm 100 100 80 60 40 20 10 Xi Đồ thị đường phân phối tần suất luỹ tích hội tụ lùi  i ( i)(%) Đánh giá số liệu thực nghiệm Vấn đề đặt là: Kết học tập học sinh lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng có thực phương pháp dạy học đem lại hay khơng? Các số liệu có đáng tin cậy không? Các phép thống kê cho phép chọn hai câu trả lời sau: Sự khác X TN X ĐC đáng tin cậy với mức ý nghĩa việc kiểm định  Kết luận có ý nghĩa đem áp dụng rộng rãi phương pháp có hiệu phương pháp cũ Sự khác X TN X ĐC không tin cậy, chưa đủ ý nghĩa với xác suất sai lầm  Điều có ý nghĩa số liệu thu nói chưa đủ kết luận phương pháp tốt phương pháp cũ Để đến câu trả lời, tiến hành kiểm định theo bước sau * Kiểm định phương sai: Giả thiết Ho : Sự khác S 2TN v SDC khơng có ý nghĩa 2 Giả thiết H1: Sự khác STN v SDC có ý nghĩa Chọn xác suất sai lầm  = 0,05 Tính đại lượng kiểm định F: Ta có S 1,99 D C F  S2   1,37 1,45 T N 101 Giá trị F bảng phân phối F với mức  = 0,05 bậc tự f1 = nTN -1 = 47 f2 = nĐC -1 = 47 tìm là: F = 1,60 Vì F < F nên ta chấp nhận gải thiết Ho tức khác hai phương sai khơng có ý nghĩa Nói cách khác, phương sai hai mẫu xuất phát * Từ lập luận dẫn ta đến tốn kiểm định hai giá trị trung bình X TN X ĐC với phương sai S2TN = S2 DC + Bước 1: Chọn  = 0,05 + Bước 2: Giải thiết H0: Sự khác X TN X ĐC khơng có ý nghĩa Giải thiết H1: Sự khác X TN X ĐC có ý nghĩa + Bước 3: Tính đại lượng kiểm định t: X  t TN  X n n DC TN S  nTN Với DC S  t 6,29 DC nTN  nDC  1TN S v DC n  1 S v n TN  n DC  8    48  1 1, 45   48  1 1, 99 48  48  1, 72  48.48  4,87 48  48 1,72 + Bước 4: Tra giá trị T Vì nTN + nĐC > 60 nên T tra bảng phân phối chuẩn với (t) = -  = ,05 = 0,975 Ta tìm được: T = 1,96 Nhận xét: Vì t > T nên bác bỏ giả thiết H0 Vậy khác X TN X DC có ý nghĩa Điều chứng tỏ phương pháp dạy học lớp thực nghiệm có hiệu phương pháp dạy học lớp đối chứng Đánh giá kết - Điểm trung bình lớp thực nghiệm (8) cao điểm trung bình lớp đối chứng (6,29) -Hệ số biến thiên điểm số: Của lớp thực nghiệm (15%) nhỏ lớp đối chứng (22,42 %), chứng tỏ điểm số học sinh lớp thực nghiệm phân bố xung quanh giá trị trung bình - Dựa vào đường phân bố tần suất đường tần suất luỹ tích hội tụ lùi: Đường tần số luỹ tích hội tụ lùi lớp thực nghiệm nằm bên phải lớp đối chứng, điều chứng tỏ chất lượng nắm vững vận dụng kiến thức học sinh lớp thực nghiệm cao học sinh lớp đối chứng Từ kết trên, thấy: kết học tập học sinh lớp thực nghiệm tốt kết học tập học sinh lớp đối chứng Điều khẳng định thành công phương pháp dạy học Kết luận chương Qua theo rõi, phân tích diễn biến thức nghiệm sư phạm, kết hợp trao đổi với GV HS, qua kết xử lí phương pháp thống kê tồn học điểm kiểm tra HS, chúng tơi có vài nhận xét sau: - Tiến trình dạy học soạn thảo chương II đề tài phù hợp với thực tế Việc dạy học tổ chức theo ba pha tiến trình dạy học giải vấn đề: Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hoá tri thức, phát biểu vấn đề Pha thứ hai: HS hành động độc lập, tự chủ trao đổi, tìm tịi giải vấn đề Pha thứ ba: Tranh luận, thể chế hoá, vận dụng tri thức Trong đó, Hoạt động GV là: + Tổ chức tình học tập, giao nhiệm vụ cho HS + Gợi ý định hướng hành động học phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học + Tổ chức, hướng dẫn HS tranh luận, bảo vệ ý kiến xây dựng được, thể chế hoá tri thức Hoạt động HS là: + ý thức vấn đề, đảm nhận nhiệm vụ giải vấn đề + Thực nhiệm vụ, diễn đạt nội dung kết + Trình bày, thơng báo, bảo vệ kết quả, vận dụng kết để thực nhiệm vụ - Việc tổ chức tình học tập định hướng học tập cho HS với hệ thống câu hỏi vừa sức kích thích hứng thú học tập HS, lơi HS tích cực tham gia giải vấn đề học tập, phát huy tính tích cực, tự chủ chiếm lĩnh tri thức học sinh - Kết phân tích thực nghiệm cho phép khẳng định: Việc tổ chức dạy học theo tiến trình soạn thảo khơng góp phần phát triển tư sáng tạo mà cịn góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức HS * Tuy nhiên nhận thấy số mặt hạn chế: - Dạy học theo phương pháp soạn thảo cần nhiều thời gian so với cách dạy truyền thống HS phải suy nghĩ để giải vấn đề học tập, xây dựng kiến thức cho thân - Chúng tiến hành thực nghiệm hai lớp có trình độ tương đương Do đối tượng thực nghiệm phạm vi hẹp nên cần phải thực nghiệm đối tượng học sinh khác để chỉnh sửa cho tiến trình dạy học phù hợp với nhiều HS Kết luận chung Kết luận Sau trình làm việc nghiêm túc, với nỗ lực cao thân chúng tơi hồn thành đề tài Chúng tơi tin tưởng kết nghiên cứu tài liệu tham khảo tốt cho giáo viên để dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, tự giác, sáng tạo học sinh học tập dạy học kiến thức Mắt Các tật mắt Qua trình thực nghiên cứu, đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ đề tài giải vấn đề sau: Về lý luận: - Góp phần làm sáng tỏ lý luận xác định mục tiêu đổi đáp ứng yêu cầu phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh học tập - Góp phần làm sáng tỏ lý luận việc thiết kế tiến trình dạy học theo hướng đáp ứng mục tiêu dạy học hợp lý Về thực tiễn: - Xác định mục tiêu dạy học đáp ứng yêu cầu đổi giáo dục phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh học tập dạy học kiến thức dụng cụ quang Mắt - Các tật mắt chương Mắt Các Vật lý 11-THPT - Thiết kế tiến trình dạy học khoa học, đáp ứng mục tiêu dạy học xác định - Đã tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hợp lý mục tiêu dạy học xác định cho đơn vị thức Mắt - Các tật mắt đạt mục tiêu tiến trình dạy học xây dựng Đề xuất, kiến nghị: Quá trình dạy – học trường phổ thơng có vai trị quan trọng việc hình thành nhân cách lực người Ngày nay, để đáp ứng tốt yêu cầu xã hội, ngành giáo dục cần trọng tới việc rèn luyện phẩm chất đạo đức, tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo người học Vì vậy: - Cần tăng cường việc tuyên truyền để giáo viên thấy cần thiết việc thiết kế mục tiêu trình dạy học, góp phần hình thành lực tốt cho người học, đáp ứng yêu cầu xã hội - Cần tăng cường việc kiểm tra, giám sát đồng thời đổi kịp thời việc đánh giá dạy cấp quản lý để học với trình học khoa học ngày nhiều - Cần đổi cách thức thi cử cho người dạy người học không tâm vào việc học thuộc lịng, làm theo, dập khn máy móc - Cần trang bị phịng chun dùng thí nghiệm thực hành cho môn Vật lý trường THPT - Việc đổi phương pháp dạy học, người giáo viên có vai trị định địi hỏi tâm, kiên trì Ngồi việc triển khai đổi đồng chương trình, sách giáo khoa, sách tập, sách hướng dẫn giảng dạy, trang thiết bị thí nghiệm, đồ dùng học tập, sở vật chất cần có phối hợp đội ngũ giáo viên, khuyến khích giáo viên cải tiến, chế tạo thiết bị dạy học thiết bị có sẵn bị giá thành thấp có bán thị trường, khắc phục tình trạng dạy “chay” cịn Đồng thời việc bồi dưỡng cho họ phương pháp dạy học theo hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, tạo điều kiện để người giáo viên phát triển lực chun mơn nghiệp vụ Tài liệu tham khảo Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên) – Vũ Quang – Nguyễn Xuân Chi - Đàm Trung Đồn – Bùi Quang Hân - Đoàn Duy Hinh (2007), Vật lý 11 NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) – Nguyễn Phúc Thuần – Nguyễn Ngọc Hưng – Vũ Thanh Khiết – Phạm Xuân Quế – Phạm Đình Thiết – Nguyễn Trần Trác (2007), Vật lý 11 nâng cao, NXB Giáo dục, Hà Nội Phạm Thị Lan: Nghiên cứu xác định thực mục tiêu theo yêu cầu đổi dạy học số kiến thức chương Dịng điện khơng đổi Vật lý 11- THPT, Luận văn thạc sĩ -2007 Luật Giáo dục (2005), NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội Ngô Diệu Nga (2005), giảng chuyên đề Phương pháp nghiên cứu khoa học Vật lý, Hà Nội Nghị hội nghị TƯ2 khoá VIII (1997), Nghị hội nghị lần thứ BCH TƯ Đảng khoá VIII, NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội Lê Thị Oanh (2005), Bài giảng chuyên đề phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, Hà Nội Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Nguyễn Xuân Quế (2004) Phương pháp dạy học Vật lý trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999) Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trường phổ thông dạy học Vật lý, NXB Đại học quốc gia Hà Nội, Hà Nội 10 Phạm Hữu Tòng (1996) Dạy học Vật lý trường phổ thơng theo định hướng phát triển hoạt động tích cực tự chủ, sáng tạo tư khoa học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội 11 Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học Vật lý trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động tích cực tự chủ, sáng tạo tư khoa học, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội 12 Phạm Hữu Tịng (1996), Hình thành kiến thức, kỹ phát triển trí tuệ lực sáng tạo học sinh dạy học Vật lý ( Bồi dưỡng thường xuyên PTTH), NXB Giáo dục, Hà Nội 13 Phạm Hữu Tòng (2001) Lý luận dạy học vật lý trường trung học, NXB Giáo dục Hà Nội 14 Phạm Hữu Tòng (1989) Phương pháp dạy tập Vật lý, NXB Giáo dục Hà Nội 15 Tài liệu bồi dưỡng giáo viên Vật lý (2007) NXB Giáo dục Hà Nội 16 Đỗ Hương Trà (2004), Lơgíc học Bài giảng chun đề cao học 17 Thái Duy Tuyên, Một số vấn đề đổi phương pháp dạy học Viện khoa học giáo dục 18 Thái Duy Tuyên (1999), Những vấn đề giáo dục học đại, NXB Giáo dục, Hà Nội 19 Phạm Viết Vượng (1997), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 20 Văn kiện Đại hội VIII Đảng cộng sản Việt Nam (1996), NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội 21 Văn kiện Đại hội Đảng toàn quốc lần IX (2001), NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội 22 A VMEAVIEP (1979), Dạy học cho học sinh nắm vững kiến thức vật lý, NXB Giáo dục, Hà Nội Phụ lục: Phiếu trao đổi ý kiến với giáo viên (Về việc dạy bài: Mắt, Các tật mắt) Xin đồng chí vui lịng trao đổi ý kiến với số điều sau (đánh dấu x vào mà đồng chí đồng ý) Trong dạy Các nói trên: Đồng chí sử dụng phương pháp dạy học nào: Thuyết minh Đàm thoại Giải vấn đề Phương pháp khác Đồng chí yêu cầu học sinh thực hoạt động nào: Bài Hoạt động Thiết kế dụng cụ phần mền ảo Dựng ảnh qua hệ thấu kính mắt Giải thích tạo ảnh qua hệ thấu kính mắt Xây dựng cơng thức tính tiêu cự mắt Mắt Các tật mắt ... Thấu kính mỏng, Mắt, Các tật mắt thuộc chương Mắt Các dụng cụ quang Vật lí 11 THPT - Các hoạt động thày trò xây dựng kiến thức Thấu kính mỏng, Mắt, Các tật mắt thuộc chương THPT Mắt Các dụng cụ quang. .. Các Dụng Cụ Quang Vật lí 11 THPT lm đề tài nghiên cứu Mục đích nghiên cứu - Xác định mục tiêu dạy học theo yêu cầu đổi với số kiến thức Thấu kính mỏng, Mắt, Các tật mắt thuộc chương Mắt Các dụng. .. lí 11 THPT - Mục tiêu dạy học số kiến thức Thấu kính mỏng, Mắt, Các tật mắt thuộc chương Mắt Các dụng cụ quang Vật lí 11 THPT - Các hoạt động dạy học giáo viên học sinh theo tiến trình dạy 14 học