Xây dựng và sử dụng mô hình vật chất chức năng của mắt trong dạy học bài 31 mắt vật lý 11 THPT theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm (KLTN k41)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA VẬT LÝ =====o0o===== LÊ THỊ KHÁNH LINH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MƠ HÌNH VẬT CHẤT CHỨC NĂNG CỦA MẮT TRONG DẠY HỌC BÀI 31: MẮT – VẬT LÝ 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý HÀ NỘI – 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA VẬT LÝ =====o0o===== LÊ THỊ KHÁNH LINH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MƠ HÌNH VẬT CHẤT CHỨC NĂNG CỦA MẮT TRONG DẠY HỌC BÀI 31: MẮT – VẬT LÝ 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Người hướng dẫn khoa học ThS LÊ THỊ XUYẾN HÀ NỘI – 2019 LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận này, em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, thầy cô giáo khoa Vật lý giúp đỡ em trình học tập trường tạo điều kiện cho em thực khóa luận tốt nghiệp Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Thạc sĩ Lê Thị Xuyến người trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ, động viên em suốt q trình nghiên cứu thực khóa luận Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu thầy cô giáo thuộc tổ Lý - Tin trường Trung học phổ thông Đông Anh (Hà Nội) giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi trình em tiến hành khảo sát thực tế đề tài Trong khuôn khổ khóa luận, điều kiện thời gian, trình độ có hạn lần nghiên cứu khoa học không tránh khỏi hạn chế, thiếu sót định Vì vậy, em kính mong nhận góp ý thầy giáo tồn thể bạn đọc để khóa luận hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2019 Sinh viên thực Lê Thị Khánh Linh LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đề tài em nghiên cứu, không chép đề tài chưa công bố sách, báo hay tạp chí Trong q trình nghiên cứu thực khóa luận này, em vận dụng thành tựu nghiên cứu nhà khoa học, thầy lĩnh vực Vật lý với lịng biết ơn trân trọng Hà Nội, tháng năm 2019 Sinh viên thực Lê Thị Khánh Linh MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Lịch sử nghiên cứu vấn đề Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Kết dự kiến Nội dung nghiên cứu Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM Lí luận lực thực nghiệm dạy học Vật lý .6 1.1 Khái niệm lực .6 1.2 Khái niệm lực thực nghiệm 1.3 Cấu trúc lực thực nghiệm 1.4 Các biện pháp phát triển lực thực nghiệm .11 1.5 Đánh giá lực thực nghiệm học sinh học tập môn Vật lý .15 Lý luận sử dụng mơ hình dạy học Vật lý 20 2.1 Khái niệm mơ hình 20 2.2 Phân loại mơ hình vật lý học 20 2.3 Chức mơ hình vật lý học 21 Điều tra thực tiễn việc phát triển lực thực nghiệm cho HS THPT 22 3.1 Mục đích điều tra .22 3.2 Phương pháp điều tra .22 3.3 Kết điều tra 22 KẾT LUẬN CHƯƠNG .27 Chương TỔ CHỨC DẠY HỌC BÀI „MẮT‟ THƠNG QUA MƠ HÌNH MẮT 28 Vị trí, tầm quan trọng „Mắt‟ chương trình Vật lý THPT .28 Mục tiêu, nội dung kiến thức „Mắt‟ .28 2.1 Mục tiêu học theo hướng tiếp cận phát triển lực thực nghiệm 28 2.1.1 Kiến thức .28 2.1.2 Kỹ .29 2.1.3 Thái độ .29 2.2 Phân tích nội dung kiến thức học 29 2.2.1 Sơ đồ cấu trúc đơn vị kiến thức „Mắt‟ .29 2.2.2 Cấu tạo mắt 30 2.2.3 Cơ chế hoạt động mắt 33 2.2.4 Sự điều tiết mắt .33 2.2.5 Một số tật khúc xạ mắt 35 Xây dựng mơ hình vật chất chức mắt 37 Thiết kế tiến trình dạy học 31: Mắt – Vật lý 11 THPT 41 4.1 Chuẩn bị .41 4.2 Các hoạt động dạy học 41 4.2.1 Tiết 41 4.2.2 Tiết 46 4.3 Cơ hội hình thành phát triển thành tố NLTN việc sử dụng mơ hình tiến trình xây dựng 50 KẾT LUẬN CHƯƠNG .52 Chương DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 53 Mục đích thực nghiệm sư phạm 53 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 53 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 54 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 54 Dự kiến thực nghiệm sư phạm 54 KẾT LUẬN CHƯƠNG .55 KẾT LUẬN CHUNG 56 PHỤ LỤC 57 PHỤ LỤC 57 PHỤ LỤC 68 PHỤ LỤC 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 DANH MỤC VIẾT TẮT S T T C h ữGGi Váo HH Sọc NN Lăn NN Lăn TTr Hun SSá Gch DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cấu tạo mắt 30 Hình 2.2 Thấu kính nước – Mơ hình mắt 38 Hình 2.3 Kết thí nghiệm nguồn sáng đặt xa thấu kính nước trạng thái chưa điều tiết, điều tiết 38 Hình 2.4 Kết thí nghiệm nguồn sáng đặt gần thấu kính nước trạng thái điều tiết, không điều tiết 39 Sơ đồ Phân loại mơ hình vật lý học 21 Sơ đồ Cấu trúc đơn vị kiến thức 31: Mắt – Vật lý 11 THPT .30 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Cấu trúc NLTN 10 Bảng 1.2 Tiêu chí đánh giá cấp độ đánh giá thành tố NLTN 15 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hội nghị lần thứ VIII Ban Chấp Hành Trung ương Đảng khóa XI khẳng định phải “Đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường, định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế” Trong nghị rõ: “Đổi chương trình nhằm phát triển lực phẩm chất người học, hồi hịa đức, trí, thể, mỹ; dạy người, dạy chữ dạy nghề Đổi nội dung giáo dục theo hướng tinh giản, đại, thiết thực, phù hợp với lứa tuổi, trình độ ngành nghề; tăng thực hành, vân dụng kiến thức vào thực tiễn.” [3] Theo đó, xu hướng giáo dục nước ta chuyển sang hướng quan tâm xem học sinh biết làm, biết thực hành biết áp dụng vào thực tế dựa vào kiến thức học Hay nói cách khác giáo dục quan tâm khả người học làm vận dụng Điều đồng nghĩa với, thay trọng đến việc tiếp thu kiến thức cách đơn thuần, thụ động, giáo viên cần phải giúp cho học sinh chiếm lĩnh kiến thức sử dụng kiến thức áp dụng vào thực tiễn, đời sống, ngành nghề Giáo dục quan tâm đến lực người học mục tiêu đổi giáo dục sau năm 2015 Vấn đề đổi giáo dục đặt câu hỏi cho nhà giáo dục giáo viên: Bằng cách để xây dựng phát triển lực cho học sinh qua môn học phổ thơng? Trong chương trình THPT, Vật lý môn khoa học gắn liền với thực nghiệm Năng lực thực nghiệm lực đặc thù nhà Vật lý, lực thiếu nghiên cứu Vật lý ngành nghề liên quan Gần tất khái niệm, công thức, định luật … Vật lý tìm kiểm chứng nhờ vào đường thực nghiệm Do đó, Vật lý môn tiềm để tạo hội phát triển lực thực nghiệm cho học sinh Và thế, việc phát triển lực thực nghiệm vật lý cho học sinh vô cần thiết Nội dung môn Vật lý THPT đa dạng để thầy xây dựng cho học sinh nhiệm vụ phát triển lực thực nghiệm cho học sinh Trong đó, có nội dung phần Quang học – Vật lý 11 gần gũi với đời sống Về phần nội dung này, trước đây, giáo viên thường định hướng học sinh giải tập dựa vào việc học thuộc công thức giải thích tượng dựa lý thuyết lý tưởng Cho đến tại, sau giáo dục theo đường phát triển lực cho học sinh, giáo viên dừng lại việc nỗ lực đưa vào tượng, kết thí nghiệm thực tế để học sinh giải thích Chúng ta đưa nhiệm vụ cụ thể vào tiết học để tạo hứng thú học tập nhằm phát triển lực thực nghiệm cho học sinh học sinh chưa thực có nhiều hội thao tác với thí nhgiệm thiết kế chế tạo tài liệu học tập hay ứng dụng kĩ thuật Ví dụ dạy kiến thức mắt, giáo viên sử dụng mô sách giáo khoa để tương tác với học sinh; chưa có nghiên cứu đề cập đến ý tưởng sử dụng mơ hình vật chất chức để giúp học sinh học kiến thức Với kỳ vọng giúp học sinh tiếp thu nhanh chóng kiến thức phát triển lực thực nghiệm, em chọn đề tài nghiên cứu: Xây dựng sử dụng mơ hình vật chất chức mắt dạy học 31: Mắt – Vật lý 11 THPT theo hướng phát triển lực thực nghiệm Lịch sử nghiên cứu vấn đề Nhằm mục đích phát triển lực thực nghiệm Vật lý phần Quang hình cho học sinh bậc phổ thơng, trước có nhiều nghiên cứu đưa Chẳng hạn có nghiên cứu việc dùng hệ thống thí nghiệm mở đưa vào giảng dạy [4] hay sử dụng hệ thống tập thực nghiệm mở số đơn vị kiến thức thuộc chương „Mắt dụng cụ quang‟ [12] giúp học sinh hình thành bước đầu phát triển lực thực nghiệm Hoặc có nghiên cứu việc hướng dẫn học sinh giải tập phương pháp thực thí nghiệm để phát triển lực thực nghiệm phần Quang hình học [13] … Tuy nhiên, để làm rõ phần nội dung kiến thức học mà phát triển lực thực nghiệm cho học sinh nội dung chương “Mắt dụng cụ quang” có đề tài Đặc biệt với nội dung “Mắt” chưa có nghiên cứu tìm hiểu chi tiết việc phát triển lực thực nghiệm cho học sinh Việc xây dựng mơ hình vật chất chức mắt sử dụng mơ hình dạy học phần kiến PHỤ LỤC KẾT QUẢ ĐIỀU TRA GIÁO VIÊN Bảng 2.1 Mức độ đồng tình GV quan điểm đưa Nội dung S điều- ố N ă n g l ự c k h ảT h ự c n C g ác h k -iệ há N i ă ni n ệ g m l ự c t h ự c n g h iệ m N C ăn ấu g tr lự N úc ăn K ế T ỷ 0 % 0 % 0 % 01 n g N ăn g lự N ăn g Đ lự R ất n h g C iá ần v th 0 0 Bảng2.2 Các cách tổ chức hoạt động học tập để hình thành phát triển NLTN cho HS Nội dung S ố C h o H S d ụS C d ụ n c C h h o t H K iể ổ m c tr a, h K iể ứ m c tr T ổ h ch o ức K ế T ỷ 0 0 0 % 0 0 0 C h o H 0 Bảng 2.3 Việc sử dụng mơ hình vật chất giáo viên hoạt động dạy học Vật lý nhằm xây dựng, phát triển NLTN cho HS khó khăn V iệ c s K h ó k h Đ ã từ n Đ ã từ n g: Đ iề u ki H s c h a Vi ệc ă th n iế K ế S T ố ỷ 0 % 0 Bảng 2.4 Đánh giá GV mức độ cần thiết đưa nhiệm vụ xây dựng mô hình mắt vào giảng dạy 31: Mắt – Vật lý 11 THPT M K há ứ K h c K h đ K ế S T ố ỷ 1 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA HỌC SINH Bảng 2.5 Mức độ học tập học sinh phương tiện học tập nhiệm vụ học tập học sinh Nội dung điều tra Học qua sách giáo Học qua dụng cụ thí Học qua Phươ phần mềm ng tiện mô học Học qua tranh ảnh Học qua video Học qua mơ hình vật Giải tập lý thuyết/ Vận dụng công thức Giải tập nâng cao, dạng tậpkế Thiết N v phương án hi ụ thí h ọc Ti hà c th ến nh í ng hi Xử lý số liệu thí Đo đạc thơng số Chế tạo thiết bị, dụng K q T T C h h h x t u h 3 6 0 % 0 % vậ t N p hG iả tư ợ ki ến Bảng 2.6 Các phương tiện học tập nhiệm vụ học tập học sinh mong muốn Nội dung điềuS M ác D o ụ P n hầ Tr g an Vi m de M u ô G iả i bà G iả i bà T hi M Ti ến o X n Đ o g C hế m tạ u oN ố ph n G iả n i h bà K ế S T ố ỷ % 3 72 Bảng 2.7 Mức độ tiếp cận với mô hình trình học tập Vật lý Nội dung điềuC hư Đ Đ ã ã từ đ nĐ ã từ ợ nĐ ã c từ ti n g ế K ế S T ố ỷ Bảng 2.8 Những khó khăn học sinh giải nhiệm vụ liên quan đến thực tế khó khăn học 31: Mắt – Vật lý 11 THPT Nội dung điều K K h h ó K ó h k ó h C ă hư K h ó k h ă K h n K h ó hì n G ặp K ế S T ố ỷ n 73 q ua n đế n G ặp k h ó % 74 PHỤ LỤC Tiêu chí đánh giá yếu tố NLTN nhóm học sinh nhiệm vụ: vận hành mơ hình mơ tả điều tiết mắt phân tích tượng Bảng 3.1 Tiêu chí đánh giá thành tố NLTN học sinh nhiệm vụ Năng lực thành phần Thiết phương án thí nghiệm T M M M h ứ ứ ứ D 1Đ c Khônc ựa ưa g p n h h n h trườn g ợ g di cần , ễn phải cụ h th ỗ tr hư ườ ớn p k hi n g 2 tr đ v ới trì cá n ch n th g ấu th i k há cự th n ả n h v ật h Ti hà iệ N L K ến n g ựa h l ự 75 cá c p h n g án th í n g hi ệ m th iế t kế d ụ n g cụ , th iế t (t h ấ u k í n h n bị cầ c n th v iế C h ủ đ ộ n g K k iể iể m t h iế t b ị p h ù h ợ p n C h ủ đ ộ n g k iể c h ọ n đ ợ c gi ữ a n K hh ô n g ki ể m tr m tr m a tr a t v a đ r h a C B K h ố ềhô 3 L ắ p ủ đ ộ n g b ố tr í tr í đ ợ c v ị tr đ rá í p c T ợ Ti ự ến Ti ti hà ến ến n ng bố trí đư ợc dụ ng cụ th í ng K hô ng tiế 76 n g hi ệ m Q u a 4 X l ý, p h n g hi ệ m T ự q u a n s át v D ự a v o k ết n g h iệ m n h Q u a n s át v c Đ hư a r a đ ợ c q n G u h iả ả ậ i th n th í x íc n ét h g , đ hi p ệ h ợ m â C Đ đh â Đ n a r tí a ủ đ ộ n g a r a đ ng hi ệ m K h ô n g q u a n s K h ô n g p h â n tí c h h a y đ ợ c K h ô n g đ 77 gi ú p i th iệ n p h n g th iệ án th m th ô đị n g ợi Tiêu chí đánh giá yếu tố NLTN nhóm học sinh nhiệm vụ 2: Sử dụng mơ hình để mơ biện pháp khắc phục tật khúc xạ mắt Bảng 3.2 Tiêu chí đánh giá thành tố NLTN học sinh nhiệm vụ N ă n g N ti ến hà th ập kế th ực n T M M M h ứ ứ ứ àT cQ cK c ự ua hô đ g đ ƣ ợi ƣ bị h b ƣ y h G nà ợ V o v đ để ới ƣ kế h bị ho oặ b ặc d h m ụ ợ v i ới hì h L n oặ h gi ự ọa ú bi đ a ện ƣ k để c hắ m tậ cá h t c ọ củ bi tậ n t T Ti K đ ƣ n g đ ú tá c hì n h ọa th ao m m ô p há khắc phục hà nh th ao m ô m ô 78 Q u ch bi o ện p kh há ắc p kh h úc xạ Tự quan chụp ảnh kết nghiệ m trƣờn hợp p h d ựa h ƣ củ a Q ua ch ụ ản h th í q ua ch ỉn Bi ện đ ƣ th u p đ ƣ ch ín kế t n g n h tr o trì n m h ọa bi ện k hắ k h n a Tự biện đƣợc kết thu đƣợc phản biện đƣợc tính xác khơn g kết đ nhóm ƣ khác X th thu tí ực đƣợc ch rú thựct nghiệm trình lu dụng rú ận mô để t minh cho pháp khắc phục tật xạ mắt h p k há h p tậ h t m Khôn g sát đƣợc kết thí nghiệ Khơn g luận đƣợc thu phản biện đƣợc tính xác kết khác ƣ Đ ƣ Chủ động đƣợc n Đ ƣ ki ến Khôn g đƣợc ý 79 m ột để gi sa i số ý p h i p h n g th iệ n m ô án cả i p h n g hì n q đề xu th iệ u a vi Tiêu chí đánh giá yếu tố NLTN nhóm học sinh nhiệm vụ 3: Thiết kế mơ hình vật chất chức mắt Bảng 3.3 Tiêu chí đánh giá thành tố NLTN học sinh nhiệm vụ N ă T M M M t h ứ ứ ứ h c c c T N K ự hô đ đ v đ ƣ ƣ ậ ƣ đợ ợ n ợ T phương thántƣthíkh củ v bà n a m ới y g th tƣ q tƣ ực ua ơn (n gi n củ ếu ữa h a g vớ m ợi i T N K ự hậ hô đ x xé Đ ƣ uấ t X ƣ hạ án hì tí a n nh ch r m m kế th ô ô ực a ch đ v ủ o ƣa rú x h xu luận uấ ƣ ất ti p tr th ợ iệ ế h củ n n ƣ 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ giáo dục đào tạo (2017), Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể [2] Bộ Giáo dục Đào tạo (2015), Đề án đổi chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông, ban hành kèm theo Quyết định 404/QĐ-TTg năm 2015 Thủ tướng Chính phủ [3] Nghị 29 Hội nghị Ban Chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam lần thứ khóa XI [4] Nguyễn Quốc Bình (2011) - Xây dựng sử dụng TN mở Quang hình dạy học phần TN Vật lí phổ thơng – Luận văn Thạc sĩ – ĐHSP Hà Nội [5] Lê Thị Kim Chi (2018) – Xây dựng nhiệm vụ thực nghiệm dạy học chương „Cân chuyển động vật rắn‟ – SGK Vật lý 10 – Khóa luận tốt nghiệp – Đại học Sư phạm Hà Nội [6] Trần Thị Hải (2009) - Tổ chức dạy học dự án nội dung kiến thức chương “Mắt, dụng cụ quang” SGK Vật lí 11 – Luận văn Thạc sĩ – ĐHSP Hà Nội [7] Hà Thị Yến Hoa (2018) – Xây dựng nhiệm vụ thực nghiệm dạy học chương „Động lực học chất điểm‟ SGK Vật lý 10 – Khóa luận tốt nghiệp – Đại học Sư phạm Hà Nội [8] Phạm Thị Lan Hương (2011) - Tổ chức hoạt động ngoại khóa số kiến thức chương “Mắt, dụng cụ quang” Vật lí 11 THPT theo hướng phát huy tính tích cực tự lực HS – Luận văn Thạc sĩ năm 2011 – ĐH Sư phạm Hà Nội [9] Nguyễn Thế Khơi (2014) – Giáo trình lý luận dạy học Vật lý – Đại học Sư phạm Hà Nội [10] Nhóm tác giả: Vũ Xn Lương, Hồng Thị Tuyết Linh, Phạm Thị Thủy, Đào Thị Minh Thu, Đặng Thanh Hòa (2008) – Từ điển Tiếng Việt – NXB Đà Nẵng [11] Trần Văn Nghiên (2010) - Tổ chức dạy học theo trạm số nội dung kiến thức chương “Mắt, dụng cụ quang” SGK Vật lí 11 nâng cao nhằm phát huy tính tích cực sáng tạo HS – Luận văn Thạc sĩ – ĐHSP Hà Nội [12] Lý Thị Thu Phương (2013) - Xây dựng sử dụng hệ thống BT TNM dạy học số kiến thức phần Quang trường THPT Chuyên nhằm phát 81 triển lực thực nghiệm HS - Luận văn Thạc sĩ khoa học giáo dục - Đại học Sư phạm Hà Nội [13] Nguyễn Thị Thanh Thủy (2012) - Soạn thảo hướng dẫn giải hệ thống tập phần Quang hình lớp 11 nâng cao nhằm bồi dưỡng lực thực nghiệm cho HS – Luận văn thạc sĩ – ĐH Sư phạm Hà Nội [14] Đinh Anh Tuấn (2015) – Bồi dưỡng lực thực nghiệm cho học sinh dạy học chương „Cảm ứng điện từ‟ Vật lý 11 THPT – Luận văn thạc sỹ - Đại học Sư phạm Vinh [15] Link ảnh: https://www.google.com.vn/imghp?hl=vi&tab=wi&authuser=1 [16] Link video 1: https://www.youtube.com/watch?v=748ErKqiNyU [17] Link video 2: https://www.youtube.com/watch?v=7kZ5obMA9Og 82 ... ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA VẬT LÝ =====o0o===== LÊ THỊ KHÁNH LINH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MƠ HÌNH VẬT CHẤT CHỨC NĂNG CỦA MẮT TRONG DẠY HỌC BÀI 31: MẮT – VẬT LÝ 11 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC... kiến thức phát triển lực thực nghiệm, em chọn đề tài nghiên cứu: Xây dựng sử dụng mơ hình vật chất chức mắt dạy học 31: Mắt – Vật lý 11 THPT theo hướng phát triển lực thực nghiệm Lịch sử nghiên... dựng mơ hình cấu tạo vật chất chức mắt xây dựng tiến trình dạy học sử dụng mơ hình dạy ? ?Mắt tật mắt? ?? - Làm rõ sở lý luận cho việc xây dựng phát triển lực thực nghiệm học sinh dạy học Vật lý - Bổ