Phát triển năng lực thực hành cho học sinh trong dạy học phần “Quang hình học” Vật lý 11 qua thí nghiệm học sinh

1 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  TRẦN LÊ NGỌC TRÂM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÝ 11 QUA THÍ NGHIỆM HỌC SINH Chuyên ngành : Lý luận PPDH Bộ môn Vật lý Mã số : 60 14 01 11 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Đà Nẵng, năm 2018 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Văn Giáo Phản biện 1: PGS.TS Lê Công Triêm Phản biện 2: TS Lê Thanh Huy Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Giáo dục học họp Trường Đại học Sư phạm vào ngày 05, 06 tháng 01 năm 2018 Có thể tìm hiểu luận văn tại: Thư viện Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Bước vào kỉ XXI quốc gia giới đứng trước thách thức xu tồn cầu hóa cách mạng cơng nghiệp 4.0 Thực trạng đặt cho giáo dục quốc gia hội thử thách Giáo dục phải đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu phát triển đất nước Chiến lược giáo dục 2011 - 2020 Bộ Giáo dục Đào tạo ban hành kèm theo định số 711/QĐ-TTg ngày 13/6/2012 Thủ tướng phủ xác định: "…Đổi tồn diện giáo dục theo hướng chuẩn hóa, đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa, hội nhập quốc tế, thích ứng với kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa Chất lượng giáo dục nâng cao cách toàn diện, gồm: giáo dục đạo đức, kĩ sống, lực sáng tạo, lực thực hành, lực ngoại ngữ tin học, lực tự học, lực tính tốn…”[1] Nghị số 29 – NQ/TW ngày 04/11/2013 Hội nghị lần thứ Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa XI nêu rõ “Giáo dục đào tạo quốc sách hàng đầu, nghiệp Đảng, Nhà nước toàn dân Đầu tư cho giáo dục đầu tư phát triển, ưu tiên trước chương trình, kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội” “Phát triển giáo dục đào tạo nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học Học đơi với hành; lí luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình giáo dục xã hội” [6] Trước yêu cầu đòi hỏi ngành Giáo dục phải đổi mạnh mẽ toàn diện theo định hướng tiếp cận lực Dạy học học sinh (HS) “biết gì?” mà phải “làm từ biết?” Vật lí (VL) môn khoa học thực nghiệm, kiến thức môn học có mối liên hệ chặt chẽ với thực tiễn, kĩ thuật đời sống Vì vậy, dạy học VL khơng hình thành cho HS kiến thức, mà phải góp phần phát triển lực cho HS, đặc biệt lực thực hành (NLTH) Thực tiễn dạy học cho thấy việc sử dụng thí nghiệm đem lại hiệu ứng học tập thật sôi nổi, hút tạo hứng thú học tập, khơi dậy trí tò mò tìm hiểu HS Với chức thí nghiệm, đặc biệt thí nghiệm học sinh (TNHS) góp phần quan trọng việc hình thành NLTH cho HS dạy học VL Trong phần “Quang hình học” Vật lí 11 Trung học phổ thơng (THPT), kiến thức gần gũi với tượng ngồi đời sống phần có nhiều thí nghiệm khơng q phức tạp nên HS tự tiến hành lớp để nghiên cứu kiến thức nhà ôn tập cố kiến thức Do đó, sử dụng TNHS dạy học VL nói chung phần “Quang hình học” Vật lí 11 nói riêng hội để hình thành phát triển NLTH cho HS Với lí trên, lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Phát triển lực thực hành cho học sinh dạy học phần “Quang hình học”, Vật lí 11 qua thí nghiệm học sinh” Lịch sử vấn đề nghiên cứu Trong năm gần có nhiều cơng trình nghiên cứu dạy học theo hướng phát triển lực cho HS phổ thông như: Đỗ Ngọc Thống, Lê Văn Giáo, Phạm Hữu Tòng… Để phát triển NLTH cho HS khơng thể khơng kể đến vai trò TNHS Cũng có nhiều tác giả nghiên cứu vấn đề như: Lê Văn Giáo, Nguyễn Thanh Tùng, Nguyễn Văn Nghĩa…nhưng dừng đề xuất biện pháp riêng lẽ mà chưa đưa qui trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển NLTH cho HS qua TNHS Mục tiêu nghiên cứu Đề xuất qui trình tổ chức dạy học vật lí theo định hướng phát triển lực thực hành qua thí nghiệm thí nghiệm vận dụng vào dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất qui trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực thực hành với thí nghiệm học sinh vận dụng vào dạy học phát triển lực thực hành cho học sinh, qua góp phần nâng cao hiệu dạy học vật lí trường THPT Nhiệm vụ nghiên cứu Đ i t ng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: Ph ơng pháp nghiên cứu 8.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết Phương pháp h c i n 8.3 Phương pháp h c nghiệm sư phạm 8.4 Phương pháp hống kê oán học Đóng góp đề tài - Bổ sung thêm sở lí luận thực tiễn việc dạy học theo hướng phát triển NLTH cho HS qua việc sử dụng TNHS - Đề xuất tiến trình tổ chức dạy học theo hướng phát triển NLTH cho HS với TNHS - Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức cụ thể phần “Quang hình học” VL 11 theo hướng phát triển NLTH cho HS qua TNHS 10 Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo phụ lục, phần nội dung luận văn gồm chương: Ch ơng Cơ sở lí luận thực tiễn việc phát triển NLTH cho HS dạy học VL Ch ơng Tổ chức dạy học phần “Quang hình học” VL 11 theo hướng phát triển NLTH qua TNHS Ch ơng Thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Dạy học theo định h ớng phát triển lực 1.1.1 Các xu hướng tiếp cận rong giáo dục 1.1.1.1 Tiếp cận nội dung dạy học 1.1.1.2 Tiếp cận kết đầu 1.1.1.3 Tiếp cận lực 1.1.2 S cần thiế đổi heo hướng tiếp cận l c [12], [8] 1.2 Năng lực 1.2.1 Khái niệm l c Năng lực khả thực thành công hoạt động bối cảnh định nhờ huy động tổng hợp kiến thức, kĩ thuộc tính cá nhân khác hứng thú, niềm tin, ý chí, Năng lực cá nhân đánh giá qua phương thức kết hoạt động cá nhân giải quiết vấn đề sống 1.2.2 Hệ thống l c học sinh 1.3 Năng lực thực hành 1.3.1 Khái niệm Năng lực thực hành khả vận dụng kiến thức vật lí với thái độ tích cực để thực thành cơng hoạt động thực hành vật lí Năng lực thực hành lực cần thiết nghiên cứu học tập mơn Vật lí Vì thế, việc bồi dưỡng phát triển lực thực hành yêu cầu cấp thiết 1.3 Các l c hành ố l c th c hành[7] 1.3.2.1 Năng lực thiết kế phương án thí nghiệm 1.3.2.2 Năng lực sử dụng dụng cụ thí nghiệm dụng cụ đo 1.3.2.3 Năng lực lắp ráp tiến hành thí nghiệm 1.3.2.4 Năng lực thu thập xử lí số liệu 1.3.2.5 Năng lực gia cơng dụng cụ thí nghiệm (chế tạo dụng cụ thí nghiệm) 1.4 Thí nghiệm học sinh 11 1.4.1 Khái niệm hí nghiệm học sinh Thí nghiệm học sinh thí nghiệm HS tiến hành lớp, phòng thí nghiệm hay nhà nhằm khảo sát kiểm chứng tượng, định luật, công thức hay xác định đại lượng, số VL đó… 1.4 Phân loại thí nghiệm học sinh 1.4.2.1 Thí nghiệm trực diện Thí nghiệm trực diện thí nghiệm HS tiến hành học để nghiên cứu kiến thức Nó có đặc trưng sau: Là phần hữu tiến trình dạy học có hướng dẫn, đạo, theo dõi kiểm tra GV, tính tập thể q trình hoạt động phát huy Thí nghiệm trực diện diễn thời gian khống chế tương đối ngắn 1.4.2.2 Thí nghiệm thực hành Thí nghiệm thực hành thí nghiệm tiến hành phòng thí nghiệm sau HS nghiên cứu xong phần hay chương chương trình VL Thí nghiệm thực hành tiến hành nhằm xác định đại lượng, số hay kiểm chứng qui luật, định luật vật lí 1.4.2.3 Thí nghiệm nhà Thí nghiệm nhà loại thực hành mà GV giao cho HS nhóm HS thực nhà với dụng cụ thông thường, đơn giản dễ kiếm nhằm tìm hiểu tượng, xác định đại lượng, kiểm chứng định luật, qui tắc vật lí đó… 1.4.3 Vai rò hí nghiệm học sinh rong phá riển l c th c hành 1.5 Thực trạng dạy học Vật lí theo định h ớng phát triển lực Qua phân tích số liệu thu thập kết hợp với vấn GV HS, rút số nhận xét sau: - Phạm vi việc dạy học theo định hướng phát triển lực chưa nhân rộng toàn GV trường tất trường Sở - Sự đổi giáo dục chưa đồng với phương tiện dạy học Nhiều GV muốn tiến hành tổ chức hoạt động với phương pháp dạy học đại sở vật chất trường phổ thông không đáp ứng - NLTH HS yếu cần bồi dưỡng phát triển thêm Quá trình bồi dưỡng phát triển NLTH cho HS qua thí nghiệm HS chưa trọng 1.6 Qui trình tổ chức dạy học theo định h ớng phát triển NLTH với TNHS Để tổ chức dạy học vật lí theo định hướng phát triển NLTH cho HS qua TNHS, thực theo qui trình gồm bước theo sơ đồ 1.1 Bước Xác định mục tiêu dạy học Bước Nghiên cứu nội dung học qua xác định đơn vị kiến thức sử dụng thí nghiệm học sinh để phát triển lực thực hành cho học sinh Bước Lựa chọn chuẩn bị thí nghiệm học sinh sử dụng học Bước Thiết kế tiến trình dạy học theo định hướng phát triển lực thực hành với thí nghiệm học sinh Bước Tổ chức hoạt động dạy học theo tiến trình thiết kế Bước Kiểm tra, đánh giá Sơ đồ 1.1 Qui trình thiết kế tiến trình dạy học theo định hướng phát triển NLTH qua TNHS Cụ thể: B ớc 1: Xác định mục tiêu dạy học Bao gồm xác định mục tiêu kiến thức, kĩ thái độ học Những kiến thức, kĩ thái độ mà HS đạt sau hình thành kiến thức yếu tố quan trọng trình dạy học theo định hướng phát triển lực yếu tố cần thiết ban đầu để GV làm soạn thảo tiến trình tổ chức hoạt động dạy học đánh giá kết mà HS đạt sau học xong kiến thức VL Việc bồi dưỡng phát triển NLTH cho HS tiến hành theo nhiều giai đoạn với mức độ khác điều phụ thuộc vào yếu tố cần quan tâm đến khả HS điều kiện cần thiết khác phục vụ cho trình dạy học B ớc 2: Nghiên cứu nội dung học qua xác định đơn vị kiến thức sử dụng TNHS để phát triển NLTH cho HS GV cần xác định đơn vị kiến thức học có liên quan đến thực tế mà hình thành cho HS thơng qua việc sử dụng TNHS Thí nghiệm có sẵn GV tự chuẩn bị trước Trong q trình hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm GV phải xem xét TNHS giúp hình thành phát triển lực thành tố NLTH để coi trọng tâm trình dạy học theo định hướng bồi dưỡng phát triển NLTH cho HS B ớc 3: Lựa chọn chuẩn bị TNHS sử dụng học Như trình bày trên, TNHS có sẵn trường phổ thơng GV tự chuẩn bị Dù thuộc loại GV cần phải ý đến: - Dụng cụ thí nghiệm: phải kiểm tra chất lượng số lượng dụng cụ cần có để thực thí nghiệm - Tiến hành thí nghiệm: GV phải thực trước để nắm vướng mắc HS trình tiến hành để giúp đỡ giải đáp thắc mắc - Quá trình thu thập xử lí số liệu: phải tiến hành theo nhiều cách khác để đối chiếu GV chọn cách xử lí phù hợp với trình độ HS B ớc 4: Thiết kế tiến trình dạy học theo định h ớng phát triển NLTH qua TNHS Thiết kế tiến trình dạy học theo định hướng phát triển NLTH coi linh hồn q trình dạy học Nếu GV thiết kế tiến trình dạy học tốt phù hợp với điều kiện sẵn có đảm bảo phát triển NLTH HS mức độ tốt kết đạt tốt mong muốn mà đề tài mang lại Tuy nhiên để làm điều GV bên cạnh nắm vững tâm sinh lí lứa tuổi HS dạy phải có kiến thức chuyên môn vững vàng, thông thạo thực hành nhạy bén tình sư phạm B ớc 5: Tổ chức hoạt động dạy học theo tiến trình thiết kế Tổ chức hoạt động dạy học giai đoạn mà GV thực hóa mục tiêu đề đầu tiên, tổ chức cho HS thực hoạt động mà chuẩn bị Trong q trình này, GV đóng vai trò người tổ chức hướng dẫn, HS đóng vai trò người thực theo yêu cầu GV thông qua phiếu học tập…Mặc dù vậy, GV phải theo sát hoạt động HS để có giúp đỡ kịp thời HS gặp phải vướng mắc B ớc 6: Kiểm tra, đánh giá Tổ chức kiểm tra, đánh giá khâu vô quan trọng việc dạy học theo định hướng phát triển lực thực hành cho HS Nó giúp cho GV có nhìn tổng quan với mục tiêu mà đặt ra, so sánh rút điều làm điều chưa làm từ đề xuất biện pháp cải tiến để có kết tốt Việc kiểm tra đánh giá khơng dừng lại hình thức GV đánh giá HS mà cho HS đánh giá HS xã hội đánh giá HS thông qua điều mà HS làm ngồi thực tế Mục đích cuối việc đánh giá phải giúp cho HS thấy lực để giúp em ngày hoàn thiện phát triển 1.7 Các tiêu chí đánh giá lực thực hành Để đánh giá NLTH HS, dựa vào Bảng 1.1 đánh giá tiêu chí sau: Bảng 1.1 Bảng đánh giá tiêu chí NLTH Mức độ Mức độ Mức độ Mức độ - Khơng xác định mục đích thí nghiệm, khơng đề xuất dụng cụ cần thiết không xây dựng phương án tiến hành thí nghiệm - Khơng biết dụng cụ tên gì, đo đại lượng sử dụng - Xác định mục đích, đề xuất dụng cụ thí nghiệm chưa đầy đủ - Xác định đầy đủ mục đích đề xuất đầy đủ dụng cụ thí nghiệm - Biết tên dụng cụ - Hiểu ý nghĩa thông số ghi dụng cụ - Không hiểu nguyên tắc hoạt động sử dụng dụng cụ - Biết tên dụng cụ - Hiểu ý nghĩa thông số ghi dụng cụ - Sử dụng dụng cụ thao tác vụng về, số liệu thu chưa xác Năng l c lắp - Khơng biết ráp iến cách bố trí hành hí dụng cụ thí nghiệm nghiệm - Khơng vận hành dụng cụ để làm thí nghiệm - Khơng có tượng VL xảy làm thí - Cần hướng dẫn tỉ mỉ GV để lắp ráp, tiến hành thí nghiệm quan sát tượng VL - Cần trợ giúp GV để lắp ráp, tiến hành thí nghiệm quan sát tượng VL Năng lực thành t Năng l c thiết kế phương án hí nghiệm Năng l c sử dụng dụng cụ hí nghiệm dụng cụ đo - Xây dựng phương án thí nghiệm hướng dẫn GV Mức độ - Xác định phát biểu xác mục đích, đề xuất đầy đủ xác dụng cụ thí nghiệm - Trình bày - Xây dựng phương án thí phương nghiệm có tính án thí nghiệm khả thi chưa khả thi - Đọc tên dụng cụ cách xác - Biết cách sử dụng dụng cụ thành thạo đọc giá trị đại lượng cần đo cách xác trình làm thí nghiệm - Biết cách bố trí dụng cụ đo vận hành dụng cụ, hiểu giải thích tượng VL diễn thí nghiệm Năng l c thu thập xử lí số liệu ( để phát kiến thức kiểm chứng kiến thức thu nhận) Năng l c gia công / chế tạo cụng cụ hí nghiệm nghiệm - Khơng biết điều chỉnh thang đo để đọc số liệu xác - Khơng biết cách xử lí số liệu theo đồ thị hay tính tốn - Chưa hiểu giải thích ý nghĩa kết thí nghiệm - Khơng có khả tự nghiên cứu để chế tạo dụng cụ thí nghiệm - Biết cách điều chỉnh thang đo hợp lí để đọc số liệu xác chưa biết cách xử lí số liệu tính tốn sai số hay vẽ đồ thị nên chưa sử dụng kết thí nghiệm - Biết chọn vật liệu có sẵn tự nhiên để chế tạo dụng cụ gia công để tạo dụng cụ thí nghiệm - Biết cách điều chỉnh thang đo hợp lí để đọc số liệu xác cần có hướng dẫn GV xử lí số liệu tính tốn sai số vẽ đồ thị, chưa hiểu ý nghĩa VL thực tế kết để giải thích cho vấn đề đặt từ đầu - Biết chọn vật liệu có sẵn tự nhiên để chế tạo dụng cụ, biết gia cơng để tạo dụng cụ thí nghiệm chưa có tính thẩm mỹ, sử dụng vào thí nghiệm kết chưa xác cao - Biết cách điều chỉnh thang đo hợp lí để đọc số liệu xác biết cách xử lí số liệu tính tốn sai số vẽ đồ thị, hiểu ý nghĩa VL thực tế kết để giải thích cho vấn đề đặt từ đầu - Biết chọn vật liệu có sẵn tự nhiên để chế tạo dụng cụ, biết gia cơng hợp lí để tạo dụng cụ thí nghiệm hồn thiện có tính thẩm mỹ cao, sử dụng chúng thí nghiệm kết có độ xác cao đạt mục đích thí nghiệm 1.8 Kết luận ch ơng Trong chương nghiên cứu có hệ thống sở lí luận thực tiễn việc phát triển NLTH cho HS dạy học môn VL, đề tài làm rõ nội dung sau: 10 B ớc 1: Xác định mục iêu dạy học Kiến thức - Nêu tượng khúc xạ ánh sáng gì? - Phát biểu nội dung viết hệ thức định luật khúc xạ ánh sáng - Biết cách ghi kết số liệu dạng bảng biểu - Biết sử dụng phần mềm để xử lí kết dạng bảng biểu đồ thị - Nêu chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối gì? - Nêu tính chất thuận nghịch truyền ánh sáng thể tính chất định luật khúc xạ ánh sáng Kĩ năng, lực - Giải thích số tượng liên quan đến tượng khúc xạ ánh sáng - Giải số tập đơn giản tượng - Đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra giải thuyết - Biết bố trí dụng cụ thay đổi đại lượng đo - Biết ghi xử lí số liệu dạng bảng biểu đồ thị - Sử dụng kết thí nghiệm - Chế tạo dụng cụ thí nghiệm nhà để kiểm chứng kiến thức Hiện tượng khúc xạ ánh sáng Thái độ - Tỉ mỉ, kiên nhẫn thao tác đo - Trung thực với kết đo - Tính hợp tác cao hoạt động nhóm B ớc 2: Nghiên cứu nội dung học qua xác định đơn vị kiến thức có hể sử dụng TNHS để phá riển NLTH cho HS Kiến thức: Định luật khúc xạ ánh sáng Các lực thành tố phát triển: - Năng lực thiết kế phương án thí nghiệm - Năng lực thu thập xử lí số liệu - Năng lực gia cơng dụng cụ thí nghiệm (chế tạo dụng cụ thí nghiệm) B ớc 3: L a chọn chuẩn bị TNHS sử dụng rong học Thí nghiệm trực diện: Thí nghiệm Khúc xạ ánh sáng a Mục đích: Khảo sát Định luật Khúc xạ ánh sáng b Dụng cụ thí nghiệm: Bộ thí nghiệm có sẵn trường gồm: Đèn laze, mẫu vật hình bán nguyệt, bảng từ, thước đo góc c Tiến hành thí nghiệm: - Lắp thước đo góc lên bảng từ - Đặt mẫu vật hình bán nguyệt nửa vòng tròn (ở phía đường kính) 11 - Chiếu đèn laze từ mẫu hình bán nguyệt Hình 2.1 Thí nghiệm Khúc xạ khơng khí, xác định tia tới tia khúc xạ, đọc góc ánh sáng tới góc khúc xạ - Làm thí nghiệm nhiều lần với góc tới khác ghi kết góc khúc xạ tương ứng d Xử lí kết - Lập bảng kết góc tới góc khúc xạ - Xử lí kết theo tính tốn lượng giác vẽ đồ thị để tìm biểu thức định luật Thí nghiệm nhà: Thí nghiệm Khúc xạ ánh sáng a Mục đích: Kiểm chứng công thức Định luật khúc xạ cơng thức chiết suất tuyệt đối: b Dụng cụ thí nghiệm - Tấm thủy tinh: tận dụng thủy tinh cũ bị vỡ (nhưng phải suốt) đem đến cửa tiệm cắt kính nhờ cắt thành hình bán nguyệt - Đèn laze: mua nhà sách - Thước đo độ: dụng cụ học tập HS - tờ giấy trắng c Tiến hành thí nghiệm: - Dùng thước đo độ tạo thành vòng tròn có chia độ tờ giấy trắng - Đặt thủy tinh hình bán nguyệt nửa vòng tròn - Chiếu đèn laze từ khối thủy tinh hình bán nguyệt khơng khí, xác định tia tới tia khúc xạ, đọc góc tới góc khúc xạ - Làm thí nghiệm nhiều lần với góc tới khác ghi kết góc khúc xạ tương ứng - Làm thí nghiệm lần 2: chiếu ánh sáng từ khơng khí vào khối bán nguyệt Ghi lại kết góc tới góc khúc xạ tương ứng Hình 2.2.a Hình 2.2.b Hình 2.2 Thí nghiệm Định luật khúc xạ ánh sáng (ở nhà) d Xử lí kết - Lập bảng kết góc tới góc khúc xạ - Kiểm chứng cơng thức 12 B ớc 4: Thiết kế tiến rình dạy học heo định hướng phá riển NLTH hông qua TNHS Đặt vấn đề: Vì lớp HS biết kiến thức: Hiện tượng khúc xạ tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới bên pháp tuyến điểm tới Nên lớp 11 ta tìm hiểu mối liên độ lớn góc tới góc khúc xạ Do để có câu trả lời ta phải trả lời câu hỏi: Góc khúc xạ r góc tới i có mối quan hệ với hệ thức nào? Giải vấn đề: - Đặt giả thuyết: Giả thuyết 1: góc r ~ góc i Giả thuyết 2: sinr ~ sini - Kiểm tra giả thuyết thí nghiệm + Đề xuất phương án thí nghiệm: Dụng cụ thí nghiệm, bố trí, lắp ráp tiến hành thí nghiệm + Thu thập, xử lí số liệu + Kiểm tra giả thuyết (sử dụng phần mềm để vẽ đồ thị) Rút kết luận B ớc 5: Tổ chức hoạ động dạy học theo tiến rình hiết kế Bài học tổ chức thành hoạt động cụ thể sau: - Hoạt động 1: Tìm hiểu khúc xạ ánh sáng: GV làm thí nghiệm để HS trả lời Hiện tượng khúc xạ ánh sáng gì? - Hoạt động 2: Tìm hiểu Định luật khúc xạ ánh sáng GV dẫn dắt vấn đề Bước để HS thực + HS làm việc cá nhân GV tiếp cận vấn đề, đề xuất giả thuyết, đề xuất phương án thực để kiểm chứng giả thuyết + HS làm việc theo nhóm: tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu xử lí để kiểm tra giả thuyết + Trình bày kết nhóm, chất vấn với nhóm khác rút kết luận - Hoạt động 3: Tìm hiểu chiết suất môi trường - Hoạt động 4: Tìm hiểu tính thuận nghịch ánh sáng - Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố, dặn dò: HS thực thí nghiệm Vật lí nhà, chế tạo mẫu hình bán nguyệt làm từ thủy tinh kiểm chứng công thức Định luật khúc xạ ánh sáng B ớc 6: Kiểm ra, đánh giá Kiểm tra: HS làm kiểm tra củng cố (Phiếu học tập số 2) Đánh giá: Trong trình tổ chức hoạt động dạy, GV theo dõi biểu HS vào phiếu đánh giá (Phụ lục 2) cho biết mức độ số mà HS đạt dựa vào Bảng 2.1 đây: 13 Bảng 2.1 Bảng đánh giá tiêu chí NLTH Khúc xạ ánh sáng Mức độ Mức độ Mức độ Mức độ Mức độ NL thành t Năng l c - Không đề - Đề xuất - Đề xuất - Đề xuất được dụng cụ thiết kế xuất được dụng cụ đo dụng cụ đo: hoàn thiện nhất: phương án dụng cụ đo là: Một khối Một khối Khối bán nguyệt hí nghiệm suốt để suốt để để tạo hai môi tạo hai môi tạo hai môi trường khác nhau, trường trường nguồn sáng suốt khác suốt khác hẹp, bảng đo góc, nhau, nhau, hứng bóng đèn, nguồn sáng thước đo góc hẹp, bảng đo góc - Khơng tự - Trình bày - Trình bày Trình bày xây dựng phương phương phương án thí phương án thí nghiệm án thí nghiệm nghiệm có tính án tiến hành với hướng chưa khả thi: thí nghiệm dẫn GV khả thi: - Lắp bảng đo - Lắp bảng đo góc góc lên bảng lên bảng từ từ - Lắp khối bán - Lắp khối nguyệt lên nửa bán nguyệt đường tròn lên bảng đo bảng đo góc góc cho cho tâm trùng tâm đường kính trùng đường vật trùng kính - Dùng đèn Laze - Dùng nguồn chiếu tia sáng tới sáng hẹp (qua bán nguyệt chiếu từ hướng tới tâm) để khơng khí tia khúc xạ vào khối bán khơng khí, xác nguyệt định góc tới, quan ngược lại sát tia khúc xạ để Quan sát để xác định góc khúc xác định góc xạ tới góc khúc xạ Năng l c thu - Không biết - Xác định - Xác định - Xác định thập xử lí xác định góc góc tới góc tới xác góc tới góc tới góc góc khúc góc khúc khúc xạ, thể số liệu 14 khúc xạ xạ đọc kết không với thang đo - Không biết - Không biết - Cần cách xử lí số cách xử lí số hướng dẫn liệu liệu GV xử lí số liệu - Không biết dùng kết để kết luận vấn đề cần khảo sát xạ - Không biết dùng kết để kết luận vấn đề cần khảo sát kết đo sai số dụng cụ đo - Tính tốn giá trị lượng giác góc tới góc khúc xạ, lập bảng số liệu - Qua số liệu xử lí thấy sin góc tới sin góc khúc xạ tỉ lệ thuận với - Qua số liệu xử lí thấy sin tan góc tới góc khúc xạ tỉ lệ thuận với Năng l c gia - Khơng có - Biết chọn - Biết chọn - Biết gia cơng vật vật liệu có thêm dụng cụ đo công / chế khả tự tạo cụng cụ nghiên cứu để liệu có sẵn sẵn tự để có kết chế tạo tự nhiên nhiên đo thật hí nghiệm dụng cụ thí để chế tạo gia công chưa xác: khối thủy nghiệm dụng cụ: hoàn thiện tinh nên chọn thủy tinh, đèn tính thẩm mỹ dạng phẳng, đồng pin/ đèn laze, chưa cao: tính, mài nhẵn thước đo độ thủy tinh mài khơng góc cạnh, có dạng hình bảng đo góc nên bán nguyệt có độ chia cạnh nhỏ đọc góc chưa nhẵn xác - Tiến hành - Tiến hành thí thí nghiệm thu nghiệm theo kết phương án xác kết chưa xác Điểm đánh giá lực HS qui thành thang điểm 10, trung bình cộng cột điểm: - Cột 1: Điểm kiểm tra phần củng cố - Cột 2, 3, 4: Điểm GV qui từ Bảng đánh giá mức độ biểu lực thành tố 15 2.2.2 Bài Thấu kính mỏng B ớc 1: Xác định mục iêu dạy học B ớc 2: Nghiên cứu nội dung học qua xác định đơn vị kiến thức có hể sử dụng TNHS để phá riển NLTH cho HS B ớc 3: L a chọn chuẩn bị TNHS sử dụng rong học B ớc 4: Thiết kế tiến rình dạy học heo định hướng phá riển NLTH với TNHS B ớc 5: Tổ chức hoạ động dạy học theo tiến rình hiết kế B ớc 6: Kiểm ra, đánh giá 2.2.3 Bài Thực hành xác định tiêu cự TKPK B ớc 1: Xác định mục iêu dạy học Kiến thức - Kiến thức VL liên quan đến thí nghiệm: Tính chất ảnh vật thật tạo TKPK - Biết cách sử dụng nguồn điện an tồn - Nắm rõ lí thuyết sai số Kĩ năng, lực - Thiết kế phương án thí nghiệm: Ghép TKHT đồng trục với TKPK cần xác định tiêu cự để tạo ảnh thật (hứng màn) vật thật qua hệ hai thấu kính - Lắp ráp dụng cụ thí nghiệm: Sử dụng thành thạo giá quang học để xác định tiêu cự TKPK - Biết sử dụng dụng cụ đo: Biết thay đổi vị trí vật tìm vị trí cho ảnh rõ nét - Biết cách ghi lại kết xử lí số liệu theo lí thuyết sai số Sau trình bày, biện luận kết thu Thái độ - Nghiêm túc suốt q trình làm thí nghiệm - Tỉ mỉ, cẩn thận thao tác đo - Trung thực, khách quan tính tốn kết - Hợp tác tích cực q trình làm thí nghiệm với B ớc 2: Nghiên cứu nội dung học qua xác định đơn vị kiến thức có hể sử dụng TNHS để phá riển NLTH cho HS Kiến thức: Thơng qua thí nghiệm xác định tiêu cự TKPK Các lực thành tố bồi dưỡng: - Năng lực thiết kế phương án thí nghiệm - Năng lực lắp ráp tiến hành thí nghiệm - Năng lực sử dụng dụng cụ đo - Năng lực thu thập xử lí số liệu B ớc 3: L a chọn chuẩn bị TNHS sử dụng rong học Thí nghiệm thực hành vật lí (tiến hành phòng thí nghiệm) a Mục đích: xác định tiêu cự TKPK 16 b Dụng cụ thí nghiệm: Bộ thí nghiệm “Xác định tiêu cự TKPK” có sẵn phòng (8 bộ) gồm: Giá, đèn, vật sáng, thấu kính loại, màn, nguồn điện c Tiến hành thí nghiệm: có phương án Phương án 1: TKPK đặt trước TKHT Mô hình bố trí thí nghiệm xác định tiêu cự TKPK theo phương án mơ tả hình 2.5 bên dưới: - Đặt vật AB vị trí (1) trước TKHT L0 để tạo ảnh A’B’ rõ nét M Sau giữ cố định vị trí L0 M - Di chuyển vật AB xa TKHT đoạn đặt vào vật AB TKHT L0 TKPK L - Di chuyển vật AB đến vị trí (2) cho vật AB qua TKPK L tạo ảnh ảo A1’B1’ nằm vị trí (1) AB để ảnh A1’B1’ đóng vai trò vật TKHT L0 cho ảnh A2’B2’ rõ nét - Khoảng cách d: từ vị trí (2) đến thấu kính L, khoảng cách |d'|: từ vị trí (1) đến thấu kính L Phương án : TKPK đặt sau TKHT Mơ hình bố trí thí nghiệm xác định tiêu cự TKPK theo phương án mơ tả hình 2.6 bên dưới: - Bố trí đèn, vật AB (là hình số lỗ tròn nhựa), TKHT ảnh cho thu ảnh rõ nét có kích thước nhỏ vật Đánh dấu vị trí A1 ảnh thật A1B1 băng quang học - Đặt TKPK vào trước (sau TKHT) cách khoảng d = 50 mm Vị trí TKPK đánh dấu điểm O2 băng quang học 17 - Dịch dần xa TKPK thu ảnh rõ nét Đánh dấu vị trí A2 băng quang học, vị trí ảnh A2B2 - Khoảng cách O2A1 = d, khoảng cách O2A2 = d Xử lí số liệu - Đo khoảng cách xác định d - Tiêu cự TKPK xác định theo cơng thức: Trong đó: d’0, kết tính f t chứng tỏ giá trị trung bình nhóm TN khác giá trị trung bình nhóm ĐC có ý nghĩa, với mức ý nghĩa  = 0.05 Phân tích số liệu thực nghiệm kiểm định giả thuyết thống kê cho phép kết luận: Tiến trình dạy học theo hướng có sử dụng qui trình tổ chức phát triển NLTH cho HS với TNHS đề xuất đề tài giúp HS phát triển NLTH tốt so với tiến trình dạy học thông thường 3.5 Kết luận ch ơng Qua q trình TNSP, việc phân tích xử lí kết nhận mặt định tính định lượng, rút số kết luận sau: - Khi vận dụng qui trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển NLTH với TNHS vào tiết dạy, HS tỏ phấn khích hoạt động hiệu qua hình thành phát triển NLTH cho em Điều cho thấy, qui trình biên soạn tương đối phù hợp với thực tiễn có tính khả thi 24 - Thông qua tiết dạy đánh giá qua phiếu học tập kiểm tra, chúng tơi nhận thấy NLTH nhóm TN nâng cao so với nhóm ĐC Cách sử dụng dụng cụ thí nghiệm, thao tác tiến hành, tính tốn trình bày kết em làm tốt, hợp lí khoa học Những kết cho phép khẳng định: “Nếu đề xuất qui trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển NLTH với thí nghiệm HS vận dụng vào dạy học phần “Quang hình học” VL 11, phát triển NLTH cho HS, qua góp phần nâng cao hiệu dạy học” KẾT LUẬN Những kết đạt đ c Từ kết nghiên cứu trên, đối chiếu với mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu, luận văn đạt kết sau đây: - Đề tài góp phần bổ sung làm sáng tỏ sở lí luận thực tiễn việc dạy học theo định hướng phát triển NLTH cho HS qua TNHS dạy học môn VL trường THPT Cụ thể, đề tài đề xuất quy trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển NLTH với TNHS; xây dựng bảng giá NLTH HS theo lực thành tố (tiêu chí) mức độ đạt NLTH HS - Về mặt thực tiễn, luận văn thực điều tra thực trạng NLTH HS thực trạng việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển NLTH cho HS dạy học VL trường phổ thơng để thấy tính cấp thiết đề tài - Dựa qui trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển NLTH cho HS qua TNHS đề xuất việc phân tích đặc điểm cấu trúc, nội dung phần “Quang hình học”, luận văn thiết kế tiến trình cụ dạy học theo định hướng phát triển NLTH cho HS qua TNHS số kiến thức phần “Quang hình học” Vật lí 11, thể qua giáo án cụ thể - Tiến hành TNSP nhằm kiểm chứng tính hiệu việc sử dụng qui trình dạy học theo định hướng phát triển NLTH cho HS qua TNHS Kết định tính cho thấy khơng khí học tập lớp sơi nổi, HS tỏ tích cực hoạt động mà GV tổ chức, chủ động tiếp nhận kiến thức, kĩ năng, lực thực hành rèn luyện phát triển đáng kể Kết định lượng cho thấy kĩ NLTH nhóm TN cao nhiều với nhóm ĐC Các kết này, bước đầu khẳng định tính hiệu việc tổ chức dạy học theo định hướng phát triển NLTH cho HS qua TNHS theo đề xuất luận văn H ớng phát triển đề tài - Mở rộng phạm vi nghiên cứu cho bài, chương phần khác chương trình VL THPT - Vận dụng kết nghiên cứu đề tài, xây dựng hình thức tổ chức dạy học nhằm phát triển lực chuyên biệt khác môn VL ... trình dạy học soạn thảo số phần Quang hình học, Vật lí 11 trình bày phần chương CHƯƠNG TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC HÀNH QUA THÍ NGHIỆM HỌC SINH 2.1... vào dạy học phần “Quang hình học Vật lí 11 Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất qui trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển lực thực hành với thí nghiệm học sinh vận dụng vào dạy học phát triển. .. hướng phát triển lực thực hành với thí nghiệm học sinh vận dụng vào dạy học phát triển lực thực hành cho học sinh, qua góp phần nâng cao hiệu dạy học Vật lí trường THPT” 3.1 Nhiệm vụ h c nghiệm