(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao

(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao(Luận án tiến sĩ) Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học phần “Cơ học” Vật lí lớp 12 nâng cao

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN HOÀNG ANH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HĨA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “CƠ HỌC” VẬT LÍ LỚP 12 NÂNG CAO LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC HUẾ - NĂM 2015 ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN HOÀNG ANH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HĨA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN “CƠ HỌC” VẬT LÍ LỚP 12 NÂNG CAO Chuyên ngành : Lý luận Phương pháp dạy học môn Vật lí Mã số : 62 14 01 11 LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS LÊ VĂN GIÁO HUẾ - NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, số liệu kết nghiên cứu nêu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Nguyễn Hoàng Anh Lời cảm ơn Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Lê Văn Giáo tận tình giúp đỡ hướng dẫn tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc, Ban Đào tạo Sau Đại học, Ban Giám Hiệu trường Đại học sư phạm, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí tổ mơn phương pháp giảng dạy Vật lí trường Đại học sư phạm - Đại học Huế qúi thầy, cô giáo trường THPT Thiên Hộ Dương, THPT Thành Phố Cao Lãnh, THPT Đốc Binh Kiều, THPT Tháp Mười THPT Lấp Vò tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả suốt thời gian thực nghiệm sư phạm hoàn thành luận án Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến PGS.TS.Lê Cơng Triêm PGS.TS.Trần Huy Hồng dành nhiều thời gian góp ý cho tác giả thời gian nghiên cứu hoàn chỉnh luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ động viên tác giả suốt thời gian nghiên cứu hoàn thành luận án Tác giả luận án Nguyễn Hoàng Anh DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ DH Dạy học DHVL Dạy học vật lí ĐC Đối chứng GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HĐNT Hoạt động nhận thức HS Học sinh MVT Máy vi tính PPDH Phương pháp dạy học QTDH Qúa trình dạy học SGK Sách giáo khoa SGV Sách giáo viên TBTN Thiết bị thí nghiệm THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thơng TN Thí nghiệm TTC Tính tích cực ThN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm TNTT Thí nghiệm tự tạo MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài 3 Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu .4 Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp luận án Cấu trúc luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Những nghiên cứu tính tích cực nhận thức học sinh dạy học trường phổ thông .7 1.2 Những nghiên cứu tự tạo thí nghiệm sử dụng thí nghiệm tự tạo dạy học vật lí 11 1.2.1 Những nghiên cứu nước .11 1.2.2 Những nghiên cứu nước 13 1.3 Những vấn đề đặt cần giải 22 CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HĨA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 2.1 Hoạt động nhận thức 24 2.1.1 Khái niệm 24 2.1.2 Hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí .24 2.1.2.1 Quá trình nhận thức học sinh 24 2.1.2.2 Các hành động học sinh nhận thức vật lí 26 2.1.2.3 Các thao tác hoạt động nhận thức vật lí 27 2.1.3 Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học giải vấn đề .28 2.1.3.1 Tình có vấn đề dạy học vật lí 28 2.1.3.2 Các pha tiến trình dạy học giải vấn đề dạy học vật lí .29 2.2 Tích cực hóa họat động nhận thức học sinh dạy học vật lí 31 2.2.1 Tính tích cực 31 2.2.2 Cơ sở việc tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí 32 2.2.3 Những biểu tính tích cực nhận thức 34 2.2.4 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức 35 2.3 Thí nghiệm tự tạo .36 2.3.1 Khái niệm 36 2.3.2 Phân loại thí nghiệm tự tạo .37 2.3.2.1 Thí nghiệm tự tạo đơn giản 38 2.3.2.2 Thí nghiệm tự tạo phức tạp 38 2.3.2.3 Thí nghiệm tự tạo đại 38 2.3.3 Ưu điểm hạn chế thí nghiệm tự tạo 39 2.3.4 Thí nghiệm tự tạo việc tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí .39 2.3.4.1 Thí nghiệm tự tạo góp phần kích thích hứng thú học tập vật lí học sinh 40 2.3.4.2 Thí nghiệm tự tạo phương tiện phát huy tính tự lực sáng tạo học sinh 41 2.3.4.3 Thí nghiệm tự tạo góp phần rèn luyện kỹ thực hành cho học sinh 42 2.3.4.4 Thí nghiệm tự tạo kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ kỹ xảo học sinh 44 2.4 Tự tạo sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí 45 2.4.1 Tự tạo thí nghiệm 45 2.4.1.1 Các yêu cầu việc tự tạo thí nghiệm 45 2.4.1.2 Quy trình tự tạo thí nghiệm dạy học vật lí 46 2.4.2 Sử dụng thí nghiệm tự tạo dạy học vật lí 52 2.4.2.1 Các yêu cầu sử dụng thí nghiệm tự tạo 52 2.4.2.2 Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lí với hỗ trợ thí nghiệm tự tạo .53 2.5 Thực trạng dạy học phần “Cơ học” vật lí 12 nâng cao .58 2.5.1 Mục đích điều tra 59 2.5.2 Phương pháp điều tra 59 2.5.3 Kết điều tra .60  Kết luận chương 64 CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ LỚP 12 NÂNG CAO PHẦN “CƠ HỌC” 3.1 Đặc điểm phần “Cơ học” chương trình vật lí 12 nâng cao .66 3.2 Tự tạo thí nghiệm phần “Cơ học” vật lí lớp 12 nâng cao 70 3.2.1 Thí nghiệm sóng dừng 70 3.2.2 Thí nghiệm ghi đồ thị dao động điều hịa 80 3.2.3 Thí nghiệm bảo toàn momen động lượng 84 3.2.4 Thí nghiệm momen động lượng vật rắn trục quay .89 3.2.5 Thí nghiệm giao thoa sóng nước 91 3.2.6 Thí nghiệm khảo sát chu kì dao động lắc đơn 95 3.2.7 Thí nghiệm momen quán tính vật rắn phụ thuộc vào phân bố khối lượng trục quay 100 3.2.8 Thí nghiệm tượng cộng hưởng .105 3.2.9 Thí nghiệm phản xạ sóng 107 3.3 Tiến trình tổ chức dạy học số kiến thức phần “Cơ học” vật lí lớp 12 nâng cao với hỗ trợ thí nghiệm tự tạo 110 3.3.1 Tiến trình tổ chức dạy học “Phản xạ sóng Sóng dừng” 110 3.3.1.1 Tiến trình xây dựng kiến thức 110 3.3.1.2 Tiến trình dạy học kiến thức 112 3.3.2 Tiến trình tổ chức dạy học “Phương trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định” 116 3.3.2.1 Tiến trình xây dựng kiến thức 116 3.3.2.2 Tiến trình dạy học kiến thức 117 3.3.3 Tiến trình tổ chức dạy học “Momen động lượng Định luật bảo toàn momen động lượng” 122 3.3.3.1 Tiến trình xây dựng kiến thức 122 3.3.3.2 Tiến trình dạy học kiến thức (xem phụ lục) 123 Kết luận chương .123 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 4.1 Khái quát thực nghiệm sư phạm 125 4.2 Kết thực nghiệm sư phạm 131 Kết luận chương .146 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO 151 PHỤ LỤC PHỤ LỤC Đơn xác nhận ………………………………………………………P1 PHỤ LỤC Phiếu điều tra ………………………………………………………P5 PHỤ LỤC Kết điều tra……………………………………………… P10 PHỤ LỤC Tiến trình tổ chức dạy học P14 PHỤ LỤC Bảng thuyết minh học sinh thiết kế, chế tạo thí nghiệm P39 PHỤ LỤC Đề kiểm tra P44 PHỤ LỤC Một số hình ảnh thực nghiệm sư phạm P54 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bảng thống kê trường, GV HS tham gia điều tra 59 Bảng 2.2 Kết điều tra TBTN số trường phổ thông 60 Bảng 2.3 Kết điều tra phương pháp dạy học GV 61 Bảng 2.4 Các mức độ sử dụng TN GV DH 61 Bảng 2.5 Những khó khăn sử dụng TNTT DH 62 Bảng 2.6 Các mức độ sử dụng TNTT để kiểm chứng kiến thức DHVL .62 Bảng 3.1 Sóng dừng phụ thuộc vào chiều dài sợi dây 72 Bảng 3.2 Sóng dừng phụ thuộc vào lực căng sợi dây 73 Bảng 3.3 Sóng dừng phụ thuộc vào tần số 73 Bảng 3.4 Sóng dừng phụ thuộc vào chiều dài sợi dây (bộ rung mô-tơ điện) 76 Bảng 3.5 Sóng dừng phụ thuộc tần số (bộ rung mô-tơ điện) 76 Bảng 3.6 Sóng dừng phụ thuộc vào lực căng dây (bộ rung mô-tơ điện) 77 Bảng 3.7 Giá trị biên độ chu kì lắc lị xo xác định từ TN 83 Bảng 3.8 Chu kì dao động lắc phụ thuộc vào chiều dài l sợi dây 98 Bảng 3.9 Chu kì dao động lắc khơng phụ thuộc vào khối lượng m 99 Bảng 3.10 Chu kì dao động lắc khơng phụ thuộc vào góc lệch  100 Bảng 4.1 Các lớp đối chứng thực nghiệm vòng 126 Bảng 4.2 Bảng thống kê sĩ số kết học tập mơn vật lí lớp thực nghiệm đối chứng vòng 127 Bảng 4.3 Các lớp đối chứng thực nghiệm sư phạm vòng 127 Bảng 4.4 Bảng thống kê sĩ số kết học tập mơn vật lí lớp thực nghiệm đối chứng vòng 128 Bảng 4.5 Bảng thống kê điểm số kiểm tra 15 phút 134 Bảng 4.6 Bảng tham số thống kê thực nghiệm sư phạm vòng 134 Bảng 4.7 Bảng thống kê điểm số (xi) kiểm tra 15 phút lần 140 Bảng 4.8 Bảng thống kê điểm số (xi) kiểm tra 15 phút lần 140 Bảng 4.9 Bảng thống kê điểm số (xi) kiểm tra 45 phút 140 Bảng 4.10 Bảng thống kê điểm số (xi) kiểm tra 141 ... CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ LỚP 12 NÂNG CAO PHẦN “CƠ HỌC” 3.1 Đặc điểm phần “Cơ học? ?? chương trình vật lí 12 nâng cao .66 3.2 Tự tạo thí nghiệm phần “Cơ học? ??... lí luận việc xây dựng sử dụng thí nghiệm tự tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí trường phổ thơng Chương Xây dựng sử dụng thí nghiệm tự tạo dạy học vật lí lớp. .. kiến thức phần “Cơ học? ?? vật lí lớp 12 nâng cao theo hướng tích cực hóa HĐNT HS 23 CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HĨA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA