Building and applying interactive screen experiment in developing positiveness, self-reliance and creativity of students in teaching mechanical motion of particle (Physics 10)

25 16 0
Building and applying interactive screen experiment in developing positiveness, self-reliance and creativity of students in teaching mechanical motion of particle (Physics 10)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Building and applying interactive screen experiment in teaching and studying mechanical movement of particle in Physic 10 to develop active awareness, self-study and creativity of the students.

1 INTRODUCTION 1. Reason for choosing the topic  Resolution   No   29   by   the   Central   Communist   Party   No   8,     term   XI   on   basic   and  comprehensive innovation on education and training to meet the demands for the course of  industrialization and modernization in the context of present international integration and  confirmed “it is necessary to transform the educational process from focusing on knowledge  instillation to emphasizing the forming, capacity building and quality of the learners”, and  emphasizes comprehensive education, developing creativity, self­study, practical ability and  skills, applying the knowledge into practice. Therefore, one of the teaching targets of physics  at schools in “to develop scientific thinking of students, activeness, self­study in constructing  and   applying   the   knowledge,   to   creatively   apply   to   solve   the   problems   in   studying   and  practice”. At the same time, base on the characteristics of physics in schools :”Physics in  schools is mainly experiments in which there is a flexible combination between observation,  experiments and theoretical  inference to achieve the agreement of theory and practice”, we  realized that the applying with the method of teaching discovery and problem solving in way  of experimental and theoretical reasoning with checking experiemental results is effective in  developing the active awareness, self­study and creativity of students in studying physics The analysis of content characteristics, teaching and studying status of physics in some  high schools in Thai Nguyen, Tuyen Quang, Quang Ninh, Phu Tho province, etc….showed  that the using of experiments with the method of teaching discovery and problem solvingin  teaching  physics   –  especially  teaching   mechanical  movement  of  material  ooints   with  the  purpose to develop active aweareness, self­study and creativity of the students are not paid  attention to appropriately for many different reasons  In comparing the objectives of training programs, knowledge contents and functions of using  experiments in teaching physics, effect of the method of with the method of teaching discovery  and problem solving, the status of teaching and studying physics, one of the methods is using  experiments in teaching of physic in the means of discovery and problem solving That is the reason why we chose the topic: “Building and applying interactive screen   experiment in developing positiveness, self­reliance and creativity of students in teaching   mechanical motion of particle (Physics 10)” 2. Research objectives  Building   and   applying   interactive   screen   experiment  in   teaching   and   studying  mechanical movement of particle in Physic 10 to develop active awareness, self­study and  creativity of the students 3. Objectives and scope of research  ­ Knowledge contents and the method of teaching discovery and problem solving in  mechanical movement of material points in Physics 10 ­ The construction of interactive screen experiment on mechanical movement of material points ­ The designing and organization of active awareness for the students using interactive  screen experiment, specifically the interactive experiments on the screen have made some  knowledge contents in mechanical movement of material points (Physics 10) 4. Scientific hypothesis If the interactive experiments on the screen on mechanical movement of material points  are successfully carried out but still ensure the functions of a physical experiments and can be  used effectively in the method of teaching discovery and problem solving, it is ­possible to  develop   active   awareness   self­study   and   creativity   of   students   in   studying  mechanical  movement of material points (Physics 10) 5. Reasearch tasks  ­ The theoretical research on the forming of teaching mechanical movement of material points ­ Reasearch on the teaching theory on the method of teaching discovery and problem  solving; from which apply the method of teaching discovery and problem solving in teaching  mechanical movement of material points ­ The modern theoretical research on the organization of active awareness, self­study  and creativity of the students;  ­   Theoretical   research   on   physical   experiments   using   and   combining   interactive  experiments on the screen and traditional experiments in developing active awareness, sel­ study and creativity for the students ­ Inspection on the status of experiments, teaching status of mechanical movement in  material   points   in   Physic   10   program;   from   which   identifying   the   difficulties   which   the  teachers face during organization of the active awareness, self­study and creativity activities  for the students.  ­   Researching   and   constructing   interative   experiments   on   the   screen   on   mechanical  movement of material points so that it is possible to apply the interative experiments to meet  the   demands   of   experiment   equipment   in   these   aspects:   science,   technology,   pedagogy,  economics, and aesthetics.  ­ Recommendations for the solution for using interactive experiments on the screen have  included and combined the practical experiments in organizing active awareness, self­study and  creativity activities for the students in teaching mechanical movement of material points ­ Drafting the teaching process for the types of mechanical movement of material points with  the   method   of   teaching   discovery   and   problem   solving,   in   which   use   the   organized   digital  experiments or combine the digital experiments and the available traditional experiments in a way  to develop the active awareness, self­study and creativity of the students  ­ Pedagogical experiments were drafted to assess the feability of teaching process and  the   constructed   experiments   in   order   to   supplement,   complete   the   teaching   process   The  constructed   experiments   to   develop   active   awareness,   self­study   and   creativenss   of   the  students in studying mechanical movement of material points.  6. Research method  ­   Theoretical   research:   doing   research,   analysis   on   the   teaching   theories,   teaching  theories of the subjects to understand the teaching point of views, teaching methods and types  of teaching organization, experiment equipments, the using and combination of experiment  equipments to organize activities to develop active awareness, self­study and creatvenss of  the students; the program materials, text­books, teacher’s books and the materials related to  experiment equipments regarding mechanical movement of material points in Physics 10;  materials about construction softwares on the computer, particularly Macromedia Flash ­ Practical research: doing study on the teaching status of mechanical movement of  material   points   (Physics   10)   by   class   observations,   direct   discussions   with   teachers   and  students, survey results of teachers and students’ view points ­ Pedagigical experiment method: is being conducted in experimental classes according  to the drafted teaching process and applied the method of teaching discovery and problem  solving; in  order  to  analyze  and  assess  active  awareness,  self­study  and  creativity  of  the  students during and after pedagogical experiment process; give the tests to students in the two  groups of experiment and compare the results ­ Mathematical statistic method: using mathematical statistics to process the data of  experiment and assess the results of experiments 7. The new points of the research  ­ Specify the stages of forming knowledge as mechanical movement of material points  with the method of teaching discovery and problem solving ­ Constructing 05 interactive experiments on the screen which maintain the functions of a  physical experiment can help to organize the activities to develop active awareness, self­study and  creativity in teaching mechanical movement of material points in Physics 10 program ­ Proposing 06 measures of using constructed experiments and using or combination  with the traditional experiments in developing active awareness, self­study and creativity of  the students in teaching mechanical movement of material points ­ Drafting 05 teaching process for mechanical movement of material points (physics 10)  in   which   using   constructed   experiments   or   combine   using   of   traditional   experiments   ,  applying the method of teaching discovery and problem solving to develop active awareness,  self­study and creativity of the students 4 ­ Pedagogical experiments and assessment of the feasibility of teaching process, using  of constructed experiments, combined using of available experiment equipments in teaching  mechanical movement of material points (physics 10) to develop active awareness, self­study  and creativity of the students Chapter 1: OVERVIEW OF RESEARCH POINTS In this chapter, we would like to give the overview on the genearal consctruction and  using of experiemnts, especially digital experiements in teaching  mechanical movement of  material points to develop active awareness, self­study and creativity of the students. Through  studying the scientific reports, doctorate thesis or post­graduate thesis concerning this topics,  we realize that: The   construction   and   using   of   experiments   in   teaching  mechanical   movement   of  material points is a topic of interest for Vietnamese authors as well as international authors  and there were many optimistic results. However, there is still no research which includes  principles, combined using measures of digital experiments and other experimentsin teaching  mechanical   movement   of   material   points   to   develop   active   awareness,   self­study   and  creativity of the students From the above analysis, we saw the focusing points of reasearch are as follows:  ­ Doing research interactive screen experiments on mechanical movement of material points  (Physics 10) which ensure scientific criteria, pedagygy, technology, economics and aethestics ­ Proposing the measures of using constructed interactive screen experiments and the  combined using measures of avalable experiments in developing active awareness, self­study  and creativity of the students ­ Applying the theory on the method of teaching discovery and problem solving to build  the teaching process for mechanical movement of material points   (Physics 10), in which  using   the   constructed  interactive   experiments   on   the   screen  and   combined   available  experiments to develop active awareness, self­study and creativity of the students Chapter 2: THE THEORETICAL FUNDAMENTAL AND PRACTICE OF  CONSTRUCTING AND USING INTERACTIVE SCREEN EXPERIMENTS IN  TEACHING MECHANICAL MOVEMENT OF MATERIAL POINT TO DEVELOP  ACTIVE AWARENESS, SELF­STUDY AND CREATIVITY OF THE STUDENTS In this chapter, we mentioned the theoretical and practicle problems   regarding the  research topic such as: developing active awareness, the common activities in the physical  awareness of the students; the  stages  of forming knowledge  of  mechanical movement of  material points; applying the method of teaching discovery and  problem solving in teaching  mechanical   movement   of   material   points    and   organizing   activities   to   promote  active  awareness, self­study and creativity of the students  in high schools; physical experiments and  using physical experiments in promoting  active awareness, self­study and creativity of the  students ; and the status of using physical experiments in teaching physics at high schools 2.1. Develop physical awareness of the students The   development   of   physical   awareness   of   high   school   students   also   follow   the  development theory of Jean Piaget (1896­ 1980) and Lev Vygotski (1896­ 1934). At present,  the two theories are considered the most important achievements of development psychology  and be the foundation to build the new teaching methods and strategies 2.2. Teaching about mechanical movement of material point Typically, in the teaching of physics in high schools, the study of a phenomenon of  mechanical movement is usually done in the following order: ­ From the outward signs of any common movement, the concept of physical quantities  characterizing the motion as displacement, velocity, acceleration is formed ­ Then, depending on the specific characteristics of physical quantities characterizing  the motion that led to the study of each particular motion The   study   of   each   type   of   quality   mechanical   movement   points   after   having   the  concepts specific to the most general motion is consistent with the structure of the program in  ordinary physics today, matching the level of the students and matching time periods. When  studying each kind  of  quality mechanical movement point,  students  should introduce  the  concept   of   motion   (defined   motions),   conditions   occur   motion   (with   or   without   content,  depending   on   the   type   of   transfer   concrete),   understanding   the   relationship   between   the  quantities characterizing the motion (the laws of motion). That means, teaching knowledge of  quality mechanical movement of two teaching points include the following: ­   The   phenomenon   of   a   mechanical   movement   of   material   point:   defining   the  movement, the conditions for the movement (whether or not this content, depending on the  particular type of movement) ­ The law of motion / the relationship between the quantities characterizing motion 2.3. Developping positiveness, self­reliance and creativity of students in teaching physics  under the  method of discovery and problem solving  2.3.1. The  method of discovery and problem solving Teaching discovery and problem solving, in the most common format, (according to V.  Okon) is all the activities such as organizing problematic situations, defining problems (help  the students to do this task themselves), provide them with necessary things to solve the  problems, check the solutions and systemization and reinforcing the acquired knowledge 2.3.2. Develop active awareness of students in studying physics under the  method of  discovery and problem solving In applying the view points on development of Jean Piaget and Lev Vygosky which is  attached to the method of teaching discovery and problem solving, we would like to propose  some of the measures to develop active awareness of students in styding physics as follows: ­  Use study cases (which contain the awareness conflicts and research problesm)  creating  the imbalance (in terms of awareness) of the student    causing conflicts    the students  have motivation to solve the problesm – the basis to sovle the research problems ­ Control, direct the students to solve the problems in awareness (solve the research  problems) by taking the students to “close development zone”, stimulate the students to solve  the problems to supass the “close development zone”. As the result, the students must be  active to think of the solutions to the problems, realizing problem solving and creating the  “balance” and drawing conclusions In order to develop the active awareness of the students in thinking of the solutions and  solving   the   problems,   it   is   necessary   to   use   teaching   aids,   eperiement   equipment   to   to  stimulate and maintain the interest of students or the teachers can request the students to  propose solutions, carry out experiments or improve the experiments. … 2.3.3.  Develop self­study of students in studying physics under the  method of discovery  and problem solving On the basis of the two theories by Jean Piaget and Lev Vygosky on development of  awareness, applicable for the method of teaching discovery and problem solving, we would  ike   to   propose   some   measures   to   develop   self­study   of   students   in   studying   physics   as  follows:   Identify   the   “boundary”   of   “close   development   zone”   –   which   according   to  Vygosky, is a “current level which is determined by the independence to solve the problem  (task)” of the students to define the tasks which the students can do themselves to achieve the  “balance” in terms of awareness. The tasks are specified as follows:  +Noticing the awareness conflicts, the issues for research in cases which include the issues + Identifying the necessary knowledge and skills to construct the measures to solve the  problems in theoretical reasoning method + Conducting the built measures according to the theoretical reasoning method to solve  the problems.  + Conducting experiments to check the hypothesis (consequences) or check the results  from theoretical reasoning to draw the results + Presenting and defending the results + Finding out the application scope of the knowledge and apply the knowledge in the  concrete cases + Make connections of the knowledge with practice It is possible to achieve the above­mentioned results. One of the solutions is to use  experiments in teaching and studying physics with the method of teaching discovery and  problem solving 2.3.4. Develop the creativity of students in teaching physics under the  method of  discovery and problem solving In application of the theories on awareness development of Pieget and Vygosky in terms of  teaching discovery and problem solving, the teacher needs to identify the “close development  zone” and its “upper boundary”, which according to Vygosky, is the “nearest level the student can  reach with the help of their friends and adulst when solving the problems” to help the students  develop their creativity and from that, the teachers can direct the students in solving the problems  in a creative way through the following specific measures:  ­   Practice   making   hypothesis   Making   hypothesis   plays   a   very   important   role   in   scientific   creativity   Construction   of   hypothesis   relies   mostly   on   intuitions,   the   diverse   experience  and   profound   knowledge   of   each   field   Making   hypotheisis   cannot   be  spontaneous but must always have a base even if it is not really certain.  ­   Practicing   making   experiments  to   check   the   found   results   and   make   theoretical  reasoning or check the accuracy of the hypothesis. When we apply the method of teaching  discovery and problem solving, helping the students to practice making experiments to check  the found results and make theoretical reasoning or check the accuracy of the hypothesis is  one of the most important measures to develop the creativity of the students.  ­Practicing   application   of   knowledge   and   new   skills   to   explain   and   forsee   new   physical phenomena 2.4  Applying the  method of discovery  and problem  solving  in teaching  in teaching  mechanical movement of material points Teaching mechanical movement of material point include teaching two following: ­ The concept of mechanical movement of material point  (defining the movement, the  conditions for movement) ­ The law of motion / the relationship between the quantities characterizing motion For each knol, here we apply the method of discovery and problem solving to     to  concretize   the   steps   in   the   process   of   forming   knowledge   of   mechanical   movement   of  material point Table 2.1: Specific steps in forming the concept of mechanical movement of material  point using method of teaching discovery and problem solving The stages in teaching  Certain steps of the stages discovery and problem  solving 1. Leading to the  resoved issues Describe the processes, phenomena (which are the  movements) of the same catagories Declare the researched issues relating to the common signs, the  2. Declaring issues 3. Solving issues nature of the motion was presented How   to     the   experiments,   observe   the   movements   and  analyze the movements to discover the natural signs which are  common for those movements 4. Conclusions Drawing conclusions for all the common natural signs of the  movements Bring a   new   definition  for  the  movements  which  have   the  same   sigs   and   make   definitions   for   the   movements   and  conclude   the   conditions   to   have   these   movements   (this  content may be repported or not depending on the type of  movement Application and proposing the next issue for research 5. Application Table 2.2: Specific steps in forming the rules / relationships of quantities characterizing motion of mechanical movement of material point  using method of teaching discovery and problem solving The stages in teaching  discovery and  problem solving 1. Leading to the  resoved issues 2. Declaring issues 3. Solving issues Certain steps of the stages Describe / present situations concerning the characteristics and  laws of the phenomenon (which are the movements) to study Declare the researched issues relating to the laws of motion;  the relationships of quantities characterizing motion of  mechanical movement Theoretical approach Experimental approach 10 Deduce to find out the  results (answers to research  questions) about: laws of  motion; the relationships of  quantities characterizing  motion of mechanical  movement Determine the contents that  can be tested by  experiments Propose   hypotheses   for  laws   of   motion;  the  relationships   of   quantities  characterizing   motion   of  mechanical movement Conduct experiments to test Conduct experiments to test Determine the contents  (hypotheses or the  consequences to be drawn  from the hypothesis) that  can be tested by  experiments Design   plan   experiments  Design plan experiments to  to test test 4. Conclusions Draw   the   conclusions   for   the   laws   of   movement,   the  relationship/ qualitative expressions (if any) which represents  (unify, specify)/ the natural characteristics of the movements 5. Application ­ Explanation of exercises involving movement were studied ­ Experimental study of the motion of the same kind in real ­ Applying raises new research issues … Note: The construction/forming of the characteristics of movements according to the  teaching theory of physical knowledge as written in text­books, course­books about physical  teaching theories of the author Nguyen Duc Tham, Pham Huu Tong, Nguyen Ngoc Hung 10 11 2.5. Interactive screen experiments and application of interactive screen experiments in  teaching physics to promote  actuve awareness,  self­study and creativity for  the  students.  2.5.1. Physical experiments The physical experiments are defined as the intentional and systematic  interactions of  human to the subjects of reality. Through analysis and the conditions in which there are  interactions and the results of the interactions provide us with new knowledge There are many ways to distinguish physical experiments. Basing on different criteria,  there are different experiments.  ­   Basing   on   conducting   laboratory   experiments,   there   are   two   kinds   of   physical  experiments: performing experiments of teachers and practicing experiments of students ­ Basing on the technology in which the experiment equipments count on that activity,  there   are   two   kinds   of   physical   experiments:   traditional   eperiments   and   technical   digital  experiments + Traditional experiments are the experiments whose activities do not base on digital  technology. The subject of research for traditional experiments is the process, real physical  phenomena   which   are   presented   originally   Researchers   will   make   direct   impacts   on   the  subjects of research and cause changes to the subjects and receive information about the  subjects. This activity is made in the experimental environment (not through the computers)  with the use of tools and equipments to collect the data directly from those refllecting the  process and characteristics of the researched phenomena + Digital experiments are the experiments in which our activities or a part of our  activities  base   on   ditigal   technology   In   a   digital   experiments,   the   subjects   (process,  phenomena) are true. However, the information about the process, physical phenomena was  decoded into digital date and processed by the digital equipment through computers Base   on   the   signs   of   interactions   with   these   subjects,   digital   experiments   are  categorized into two types: + Experiments to connect the computers: are experiments in which the leaners interact  directly with the researched subjects  + The interactive experiments on the screen: are the digital experiments in which the  learners interact indirectly through the mouse, keyboards or compters’ screen   The subjects or research in digital experiments on the screen are the phenomena and  physical   processes   which   are   recorded   (video   tape   or   camera)   under   original   form   and  instered to the computers using computer softwares through which the learners can interact  with subjects of research on the screen, making changes to the subjects of research in their  own purposes or orders to achieve equivalent results  Thus, it can be understood that digital experiments on the screen are conducted in an  environment which is a teaching software on the computers in which the phenomena and  physical   processes   were   recorded   and   insrted   into   the   softwares   to   process   information  relating to the charateristics of the phenomena and processes 12 2.5.2. The  interactive screen experiment in teaching physics Research   subjects   in   interactive   screen   experiment   are   real   physical   processes   or  phenomena   that   are   recorded   (video   capture   or   capture)   as   root   and   put   into   the  computer,   using   computer   software   tools,   then   pupils   can   learn   to   manipulate   on  screen objects to interact with researchers, alters the object of study according to the  purpose,   order   your   own   research   and   get   the   corresponding   results   Interactive  experiments on screen with features like a physics experiments such as the conditions  of the experiment were selected and are set intentionally so through experiments, can  answer the question posed, may test the hypothesis or the consequences deduced from  the theory; the conditions of the experiment can be transformed so that we can study  the   dependence   between   two   quantities   while   other   variables   held   constant;   the  conditions of the experiment are contained, controlled properly as intended by the use  of laboratory equipment with precision the extent necessary; may observe the change  of certain quantities due to the change of other quantities; can repeat the experiment.  Thus,   with   reference   to   the   definition   and   characteristics   of   physics   experiments,  interactive experiments on the screen can be confirmed as a physics experiment 2.5.3. The functions of interative experiments on the screen in teaching physics ­ Subjects of study (the processes or physical phenomena) which are presented in front  of the students are true (under original form or origincally recorded pictures) ­ Supports in making research hypothesis ­ Collecting information regarding the subjects of study ­ Presenting different information collected under various forms ­ Analyxing, processing information for different purposes ­   Helping   the   students   to   check   scientific   hypothesis   (or   the   consequences   of   the  hypothesis)  ­   Helping   the   students   to   conduct   experiments   and   physical   observations   at   home  (revew, reinforcing and technical preparation, practice) In comparison to traditional experiments, digital experiments have certain strengths and  weaknesses. Therefore, during the teaching process, in order to optimize active awareness,  self­study   and   creativity   of   the   students,   the   teachers   must   combine   using   of   different  experiments, through which helping to develop the strengths of each kind of experiments 2.5.4   Combined   using   of   interactive   experiments   on   the   screen   and   traditional  experiments   in   teaching   mechanical   movement   of   material   points   to   develop  active awareness, self­study and creativity of the students The combined using of different kinds of experiments in teaching physics must ensure  the following rules: ­  Only  use   the  interative   experiments  on  the   screen  (digital  experiments_  when  the  traditional experiments do not help the students to fully understand  the knowledge or when  they are not being assited in organizing activities to develop active awareness, self­study and  creativity of the students ­   It   is   possible   to   use   interative   experiments   on   the   screen   and   combine   using   of  traditional   experiments   at   different   stages   of   the   teaching   process,   etc…   However,   it   is  12 13 important   to   pay   attention   to   the   strengths   and   weaknesses   of   each   experiment,   specific  functions and appropriateness of the experiments in teaching purposes.  ­ Combine the using of the two types of experiments (digital experiments on the screen  and traditional experiments0 with the system of intellectual­practical activities of the students  during  the   process  of  making experiments  such as  identifying  the   experiments   (checking  hyoothesis,   results   form   theoretical   reasoning,   measuring   the   physical   qualitative,   etc )  designing the solutions for experiments, choosing and arranging the tools, making plans for  the experiments, collecting, presenting and processing the data) through which to stimulate  the students in their study.  ­   It   is   necessary   to   combine   the   using   of   two   types   of   experiments   to   meet   the  requirements for practicing experiment (experimental skills) and creat the conditions for the  students   to   participate   in   building   the   knowledge   in   a   systematic   manner   (through   the  functions which present the physical experiments during knowledge construction).  Belows are some of the using methods of digital experiments on the screen or combined  using of digital experiments and traditional experiments in teaching mechanical movement of  material points with the method of teaching discovery and problem solving to develop active  awareness, self­study and creativity of the students  ­ Combine using of traditional experiments and digital experiments at the stage which  appears issue for research.  ­ Using interactive experiment on the screen to support hypothesis  ­ Combine using of digital interative experiments and traditional experiments to conduct  the   proposed   experimental   solutions   (in   the   step   of   cheking   hypothesis   or   checing   the  withdrawn results from the hypothesis) ­ Using digital experiments on the screen in the stage of reinforcing and applying the  knowledge ­ Using digital experiments on the screen to support the reviewing process, preparation  before class or practice of traditional experiments in the labs (students conduct experiments  and observe the results at home) ­   Use   traditional   experiments   and   digital   experiments   on   the   screen   to   support   the  process of checking, assessment or knowledge and skills of students (designing skills) 2.6. The status of using experiments in teaching physics at high schools With   the   purpose   of   studying   the   status   of   teaching     knowledge   and   the   types   of  mechanical movement or material points, we have made practical investigation in the status  of   teaching  and  studyting  of  students   and  teachers   in  some   high  schools   to  find   out  the  information   regarding:   the   status   of   experimental   equipments   in   high   schools;   the   study  methods   of   students   and   the   common   difficulties   when   the   students   study   mechanical  movement of material points; teaching methods and the using frequency of experiments in  teaching mechanical movement of material points On the basis of analyzing the survey results, we would like to give some assumptions on  the  equivalent  reasons  of the  status,  from which we  would  like  to propose  a solution to  address the limitation and apply the teaching targets in the thesis, which are: 14 ­Doing research and build the digital experiments on the screen on the content of  mechanical movement of material points so that the digital experiments on the screen can  meet  the  requirements  of  an experimental  equipment in  the  aspects:  technology,  science,  economic, aesthetics ­ Proposing the measures for using constructed measures and combine using of other  available experiments in organizing activities to develop active awareness, self­study and  creativity of the students ­ Drafting the teaching process for mechanical movement of material points using the  method of teaching discovery and problem solving which use digital experiments on the  screen or combine using of digital experiments on the screen and traditional experiments to  develop active awareness, self­study and creativity of the students CHAPTER 3: BUILDING AND APPLYING INTERACTIVE  EXPERIMENTS ON THE SCREEN IN TEACHING SOME  KNOWLEDGE ABOUT MECHANICAL MOTION OF PARTICLE 3.1   Building   and   applying   interactive   experiments   on   the   screen   in   teaching   some  knowledge about mechanical motion of particle  From   the   requirement   of   experiments   used   in   the   process   of   teaching   about   mechanical  motion of particle styled detective teaching and issue settlement in order to develop positive  cognitive performance, self­reliance and creativity of student, we had studied and built a  teaching sortware that we can conduct interactive experimentss on screen for various types of  mechanical motion of particle in a plane, specifically, with in scope of study of subject,  interactive   experimentss   on   screen   that   software   can   be   performed   including:   Constant  motion; Uniform variable motion; Freefall motion; Rotary motion (nonuniform and uniform)  and Motion of thrown object Here, we present some images of interactive experiments on the screen about the object  thrown which was cut from the computer screen: ­ Interface of interactive experiments in research onscreen motion of objects thrown ­ Mark the position of the objects at the time of equidistant                        ­   Perform   data   collection   and   graphing   coordinates   ­   time   in   two   acute   Ox   and   Oy  perpendicular 14 15 Figure   3.10a,   b:   Choose   size   and   conduct   standardized   measurements   to   gather   data  coordinates x and y in t Figure 3.10c: Experimental plot (y, x), this graph coincides with graph fit standard functiony  = ax2  + bx+c (corresponding to specific values of a, b and c), witness prediction proved  orbital motion of objects thrown as parabolic form is correct ­ Implement and measure the throw angle  α and ramp ΔSo that point motion pharmaceutical  substances in very small time period Δt (to calculate the velocity throws vo)      \                                      Figure 3.11: Measuring α                                 Figure 3.12: Measuring ΔSo ­ Drawing the graph (x, t), (y, t), (x, y), (vx, t), (vy, t), (v, t) and fit the standard function                                                                                                                                              16 Thus, with the support of interactive experiments on the screen, they can be based on the  graph drawing is to make scientific predictions and graphs using standard function fit with  experimental graph to check predictions (hypotheses science) has proposed or examine the  consequences drawn from the scientific hypothesis The experimental data collected learners and results of data processing will be output to  the screen so students and teachers can test and evaluation Experiments with interactive on­screen, teachers can use in the process of teaching the  knowledge of all kinds of quality mechanical movement can point teaching style applied to  detect and resolve problems in order to develop activities positive cognitive, self­reliance and  creativity of students 3.2. Designing teaching process for some knowledge about mechanical motion of particle  with interactive experiments on screen By   designed   interactive   experiments   on   screen   combined   with   available   traditional  experimentss, we have designed 05 teaching processes styled detective teaching and issue  settlement in order to develop positive cognitive, self­reliance and creativity of the students,  including:   Constant   motion;   Uniform   variable   motion;   Freefall   motion;   Rotary   motion  (nonuniform and uniform); Motion of thrown object Here, we present an example of logical diagram of scientific progress building knowledge  motion of thrown object: 16 17 18 18 19 CHAPTER 4: PEDAGOGIC PRACTICE 4.1. Purpose, object and assessment process of pedagogic practice 4.1.1. Purpose of pedagogic practice Pegagogic practice in high school is to test the correctness of theory through: ­   Assessing   the   feasibility   and   effectiveness   of   teaching   process   that   is   drafted  (including   experimentss   on   screen   combined   with   traditional   experimentss)   in   the  development of positive, self­reliant and creative energy of students ­   Proposing   orientation   to   adjust   teaching   process   and   complete   interactive  experiments on screen as built based on that basis 4.1.2. Object of pedagogic practice Object of pedagogic practice is 10­grade student in high school in teaching process of  knowledge about mechanical motion of particle 4.1.3. Assessment process for positive, self­reliance and creative capacity of students 4.1.3.1. Assessment process for positiveness, self­reliance and creative capacity of students   in practice lesson Step 1: Determining assessment purposes.  Purpose of assessment: positiveness, self­reliance and creative capacity of students in   practice lesson  Step 2: Determining the assessment criteria for each assessment purposes + Criteria for positiveness + Criteria for self­reliance + Criteria for creative capacity 20 Step 3: Determining the level to each assessment criteria Step 4: Building Rubrics Step 5: Determining how to collect information Step 6: Determining assessment method Step 7: Peforming assessment 4.1.3.2. Assessment process after practice lesson Step 1: Determining assessment purposes  Purpose of assessment: Learning achievements of students through the test Step 2: Determining the level of awareness and performance corresponding to each  level Step 3: Build matrix to test Step 4: How to collect information Step 5: Method of assessment 4.1.4. Time, location and preparation for pedagogic practice ­ Pedagogic practice is performed in two academic years including 2012 – 2013  and 2013 – 2014 ­  Pedagogic   practice   is   performed   in   02   high   schools   including   Viet   Bac  Highland High school and Luong Ngoc Quyen High school ­ The selection of experiments and reference groups is guaranteed under the equal  principle among elements including quantity, ethnic composition, proportion of male/ female,  behavior, study capacity 4.2. Analyzing and assessing the results of pedagogic practice  After the first pedagogic practice, we adjusted interactive experiments on the screen as  designed,   simultaneously   adjusted   teaching   process   as   appropriate   After   adjusting   and  completing interactive experiments on screen and teaching process about various types of  particle motion, we shall do pedagogic practice for the second time, collect data and analyze  the result as follows: ­   From   the   results   of   positiveness,   self­reliance,   and   creative   capacity   of   student   during  pedagogic practice, we found the positiveness, self­reliance and creative capacity of student  in process of awareness for physical knowledge who have chance to develop and develop  through each lesson: + In the first pedagogic practice lesson (knoledge of uniform variable motion) using  combination of interactive experiments on the screen and available traditional experiments in  teaching   process   that   students   have   many   chances   to   determine   contents   tested   by  experiments,   peform   interactive   experiments   on   screen   to   test   content   that   traditional  experiments   is   impossible   In  addition,   organization   of  teaching   process   using   pedagogic  practice to help student to save time in collecting and processing data, which student can  20 21 spend lot of time to develop their positiveness, self­reliance, and creative capacity in solving  other tasks of lesson.  + For the second lesson, (knowledge of freefall motion), this is motion with straight  trajectory,   therefore,   student  shall  be   easy  to  apply  such  knowledge   that  is   learned  from  previous lessons. Therefore, with the percentage of positiveness, self­reliance and creativity  of students, we found that the second pedagogic practice is more developed than the first one,  especially in the content of practice, proposed with experiments plan, review for conclusion + For the third lesson (knowledge of rotary motion), this is a new motion, most of  student unknow real experimentss and interactive experiments on the screen, it can be studied  this motion, therefore, in the process of implementing this motion, students have encountered  with some difficulties, resulting the creativity of students without positive changes compared  with   the   second   one   However,   after   being   introduced   and   guided   for   using   interactive  experiments on the screen to test, students are very positive, self­reliant in solving the next  task (implementing experiments, getting the results and conclusion), this is clearly reflected  by number of good and very good students in awarenes, comments the conclusions in the  third lesson compared with the second one + For the fourth lesson (knowledge of thrown motion), because students are known as  type of interactive experiments on the screen that are experimentss used for studying various  types   of  straight  or  curved  trajectory  within   plane,   the   ratio  of  students   to  participate   in  positive perception, self­reliance and creativity to identify content that can test the content  tested   by   experiments,   propose   experiments   plan,   comment   the   result   and   draw   out  conclusion with results better than previous lessons ­   To   assess   whether   cognitive   performance   through   active,   self­reliance   and   creativity,  students   were   aware   of   what   knowledge,   with   level  achieved?   Yes,   we   have   carried   out  preparation   and   homework   for   students   checked   25   minutes   after   each   item   pedagogical  practice. The results are as follows: Table 4.13: The statistical parameters Oder Knowledges Uniform variable motion Groups S V (%) TN 6.75 1.29 19.1 ĐC 5.96 1.01 16.9 TN 6.92 1.1 15.9 ĐC 6.1 1.13 18.5 Nonuniform   variable   rotary  TN motion  ĐC 6.98 1.11 15.9 5.98 1.12 Freefall motion 18.7 22 7.22 1.09 15.1 ĐC 6.08 ­ Test results of pedagogical experiment by Student t test 1.1 18.1 TN Motion of thrown object Using student t test to examine the effectiveness of pedagogical experiment, we have  Table 4.14 Table 4:14: The value of the quantity t­test Degrees  Knowledges Comparison  of   and  freedom Uniform variable motion Freefall motion Nonuniform   variable  rotary motion  Motion of thrown object 40 2.28 1.68 40 2.5 1.68 40 2.51 1.68 40 2.57 1.68     In   all   the   tests,   while   the   accreditation   of   one   side   are   the   results     obtained  experimental results prove effective pedagogical impact on student quality markedly ­ Testing the hypothesis E0: Inspecting the variance of the experimental class group and the control group with  theory classes E0: "The difference between group variance in the experimental class and the  control class group was not significant", we have Table 4.15 Table 4.15: Table comparing the quantity F and F Degrees of  Knowledges Comparison  freedom  and  Uniform variable motion 40 40 1,0 1.69 Freefall motion 40 40 1.63 1.69 Nonuniform variable rotary motion  40 40 0.98 1.69 Motion of thrown object 40 40 0.99 1.69 22    23   Critical value Fα find application in distribution panels F  α = 0.05 level and with the   FTN  = 40 degrees of freedom; FDC  = 40 is 1.69, in all four cases have proved E 0  accepted  hypothesis ie the difference between group variance in the experimental class and the control  class group is not significant ­ Test the hypothesis H0: To compare the results of experiments, we tested the hypothesis that H 0: "The difference  between the average score in two samples is not significant with the same variance." With the  level of significance, Student survey distribution boards with degree of freedom is N TN + ­2 =  78 NDC have critical levels tα = 2.0   Test results are shown in the following table 2.16:  Table 4:16: Table comparing the quantity t and tα Knowledges Degrees of  Comparison  freedom  and  Uniform variable motion Freefall motion Nonuniform   variable  rotary motion  Motion of thrown object 78 2.12 2.0 78 2.19 2.0 78 2.68 2.0 78 3.05 2.0       In four tests, , means disprove the hypothesis of H 0, proved the difference between the  average score in two samples is shown meaningful results in practice groups higher than in  the comparision group in all tests From the analytical results of pedagogical practice, we have demonstrated: ­ The   drafted   teaching   process   is   feasible,   meets   the   performance   of   teaching  objectives ­ This   shows   that   interactive   experiments   on   the   screen   as   designed   meets  functionalities of   a physical experiments in organization of positiveness, self­reliance, and  creativity of the students in teaching knowledge about various type of motion of particle 24 CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS For the purpose of study: “Building and applying digital experiments in teaching some  knowledge about machanical motion of particle in 10­grade advanced physics to develop the  positiveness,   self­reliance   and   creativity   of   students”,   we   have   addressed   the   following  issues: ­ Studying theoretical basis on the way to create a physical phenomenon, applying the  knowledge to teach mechanical motion of particle ­ Studying theoretical basis on the detective teaching and issue settlement which are  applied in teaching some knowledge of mechanical motion of particle ­  Applying   the   theorectical   basis   for   the   detective   teaching   and   issue   settlement   to  concretize the steps in the process of forming knowledge of quality mechanical movement  point ­ Studying theorectical basis for physical experiments, the interactive experiments on the  screen, the role of experimentss in teaching physics, which re­systematize principles combined  with interactive experiments on the screen and traditional experimentss in physics to develop  the positiveness, self­reliance and creativity of students ­ Recommending 06 measures of applying and combining traditional experimentss and  interactive   experimentss   on   the   screen   in   organization   of   positiveness,   self­reliance   and  creativity in teaching knowledge of various types of mechanical motions of particle ­ Actually investigation the teaching and some knowledge about mechanical motion of  particle   (10­grade   physics   in   high   school),   identifying   the   difficulties   in   organizing   the  positiveness, self­reliance, and creativity of students. Therefore, it is recommended solutions  for building and appling interactive experimentss on the screen in teaching knowledge on  mechanical motion of particle in order to develop positiveness, self­reliance and creativity of  students.  ­   Building   05   interactive   experiments   on   the   screen   to   ensure   the   functionality   of  physical experimentss, support process of organizing positiveness, self­reliance and creativity  in teaching some knowledge about various types of mechanical motions in 10­grade advanced  physics,   specifically   constant   motion,   uniform   variable   motion,   freefall   motion,   rotary  motions and motion of thrown object 24 25 ­   Applying   05   detective   teaching   and   issue   settlement   for   drafting   the   process   of  teaching   kinds   of   knowledge   about   mechanical   motion   of   particle   in   10­grade   advanced  physics, in which using built experiments or combining traditional experiments in order to  develop positiveness, self­reliance, and creativity of students ­ The result of pedagogic practice confirms the feasibility of teaching process as drafted,  and   confirms   the   effectiveness   of   interactive   experiments   on   the   screen   in   developing  positiveness, self­reliance and creativity of student, which is the result of pedagogic practice  confirms the correctness of scientific theory of the subject: “If the interactive experiments on   the screen on  mechanical movement of material points  are successfully and can be used   effectively in the method of teaching discovery and problem solving, it is ­possible to develop   active awareness self­study and creativity of students in studying  mechanical movement of   material points (Physics 10).” By implementation of the subject, we propose some following recommendations: ­ For using interactive experiments on the screen styled detective teaching and issue  settlement in the teaching process to develop positiveness, self­reliance, and creativity of  students, it shall be required following elements: + For teachers: It is required to understand and distinguish the stages of detective  teaching and issue settlement; trained to proficiently use software of interactive experiments  on the screen; changed the experiments method, assessment to students + For students: It is required to have right vision about their learning, not passive in  getting   knowledge   that   must   be   participated   in   the   process   of   building   knowledge   with  relationship with practice + For school: It is required to fully provide computer system, projectors to serve the  teaching and learning ­ It is suggested to continuously study to complete interactive experiments on screen as built,  supplement interactive experimentss on screen corresponding with different physical knowledges  in high school ... 2.4 Applying the  method of discovery  and problem  solving  in teaching in teaching mechanical movement of material points Teaching mechanical movement of material point include teaching two following:... with the traditional experiments in developing active awareness, self­study and creativity of the students in teaching mechanical movement of material points ­ Drafting 05 teaching process for mechanical movement of material points (physics 10) in   which   using... for building and appling interactive experimentss on the screen in teaching knowledge on  mechanical motion of particle in order to develop positiveness, self­reliance and creativity of students.   ­   Building

Ngày đăng: 18/01/2020, 22:34

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan