SKKN sử dụng thí nghiệm ảo trong giảng dạy vật lí 9

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: "SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ẢO TRONG GIẢNG DẠY VẬT LÝ 9" TÓM TẮT ĐỀ TÀI: Vật lí mơn khoa học thực nghiệm ứng dụng rộng rãi sống kỹ thuật, việc lồng ghép thí nghiệm vào học mơn vật lí biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học góp phần tích cực hoạt động truyền đạt kiến thức cho học sinh Việc đổi nội dung phương pháp dạy học vật lí phải gắn liền với việc tăng cường sử dụng thí nghiệm q trình dạy học vật lí, nhiên mơn vật lý nói chung vật lí nói riêng khối lượng kiến thức học tăng lên, đặc biệt chương quang học môn vật lý lớp 9, có từ đến thí nghiệm, mà thí nghiệm địi hỏi phải có xác cao dụng cụ, không dẫn đến học sinh khó quan sát tượng xảy thí nghiệm Hiện dụng cụ thí nghiệm trường có đèn chiếu,các đèn trộn màu nhìn khơng rõ màu sắc trộn Từ dẫn đến học sinh tập trung thiếu tin tưởng vào thí nghiệm Đây điều lo lắng trăn trở lên lớp.Chính tơi suy nghĩ đưa giải pháp thay sử dụng thí nghiệm ảo thay cho thí nghiệm trực quan dạy chương quang học môn vật lý Nghiên cứu tiến hành hai nhóm tương đương hai lớp trường THCS Thiện Mỹ Lớp 9A1 lớp thực nghiệm, lớp 9A2 lớp đối chứng Lớp thực nghiệm thực giải pháp thay dạy chương quang học môn vật Khi tiến hành nghiên cứu kết cho thấy việc sử dụng thí nghiệm ảo dạy học vật lí có ảnh hưởng rõ rệt đến hứng thú học sinh, lớp thực nghiệm có kết học tập cao lớp đối chứng Điểm kiểm tra sau tác động nhóm thực nghiệm có giá trị trung bình 8,16; điểm kiểm tra sau tác động nhóm đối chứng 7,01.Kết kiểm chứng t – test cho thấy P < 0.05 có nghĩa có khác biệt lớn điểm trung bình lớp thực nghiệm lớp đối chứng Điều chứng minh việc dạy học có sử dụng thí nghiệm ảo thực hành thí nghiệm mơn vật lí nâng cao chất lượng cho học sinh học chương quang học 2.GIỚI THIỆU: Trong dạy học vật lý nói đáp ứng nhu cầu “ mắt thấy,tai nghe ứng dụng vào thực tế” nhu cầu cấp thiết Hơn hiểu biết kiến thức vật lý đơn suy diễn logic mà phải trải nghiệm từ thực tế khắc sâu kiến thức Vì dạy vật lí mà khơng có thí nghiệm thí nghiệm khơng thành cơng dẫn đến học sinh lòng tin vào học.Tuy nhiên thực thành công thí nghiệm theo mục tiêu đề ví dụ : “Sự phân tích ánh sáng trắng trộn ánh sáng màu”, điều kiện trường khơng đủ dụng cụ (mất lăng kính ,đèn chiếu ánh sáng có cái, trộn màu ánh sáng màu sắc nhợt nhạt khó nhìn khơng có phịng tối…)chính mà kết thực hành thí nghiệm đơi lúc khơng mong muốn Từ làm ảnh hưởng đến kết học tập học sinh Hiện trường có phịng học sử dụng máy chiếu việc soạn giáo án điện tử , dạy học máy vi tính khơng cịn vấn đề xa lạ giáo viên dạy vật lý Tuy nhiên giảng giáo viên dừng lại việc chiếu kênh hình để thay cho việc trình bày bảng, đơn sử dụng hiệu ứng Power point để trình chiếu sử dụng hình ảnh để minh họa cho thí nghiệm sách giáo khoa Để nâng cao hiệu giảng đòi hỏi giáo viên phải lồng ghép trình bày lí thuyết thực nghiệm nhằm phát huy tác dụng thí nghiệm dạy, vấn đề cần thiết dạy học vật lí Bên cạnh việc thực thí nghiệm trực quan thí nghiệm ảo mang lại hiệu thiết thực đặc biệt giảng có ứng dụng cơng nghệ thơng tin.Chính để thay đổi trạng chọn giải pháp : “Thơng qua việc sử dụng thí nghiệm ảo nhằm nâng cao chất lượng học tập học sinh chương quang học mơn vật lí 9” Trường THCS Thiện Mỹ Một số nghiên cứu gần đây: - Tài liệu tập huấn ứng dụng công nghệ thông tin dạy học vật lý trường THCS Tân An - Sáng Kiến kinh nghiệm : Ứng dụng phần mềm Violet soạn giáo án điện tử mơn vật lí THCS thầy Phạm Hồng trường THCS Cao Xá - Chuyên đề: số thủ thuật việc soạn giảng giáo án điện tử trường THCS Thiện Mỹ năm 2010 - Một số soạn giáo án điện tử cô Huỳnh Thị Đẹp Trường THCS Thị Trấn Huỳnh Hữu Nghĩa Các nghiên cứu chủ yếu bàn sử dụng công nghệ thông tin dạy học nói chung mà chưa có tài liệu, đề tài sâu vào việc sử dụng thí nghiệm ảo dạy học vât lý Thông qua đề tài tơi muốn có nghiên cứu cụ thể đánh giá hiệu việc đổi phương pháp dạy học, thơng qua việc sử dụng thí nghiệm ảo phần quang học môn vật lý hỗ trợ cho giáo viên thay việc sử dụng thí nghiệm trực quan số ánh sáng chương quang học mà dụng cụ thí nghiệm thiếu độ tin cậy Từ đó, truyền cho em lịng tin vào khoa học, say mê tìm hiểu vật lý ứng dụng đời sống 2.1 Vấn đề nghiên cứu: Sử dụng thí nghiệm ảo dạy học chương quang học mơn vật lí có nâng cao chất lượng cho học sinh khơng? 2.2 Giả thuyết nghiên cứu: Sử dụng thí nghiệm ảo dạy học chương quang học môn vật lý nâng cao chất lượng cho học sinh trường THCS Thiện Mỹ 3.PHƯƠNG PHÁP: 3.1 Khách thể nghiên cứu Học sinh lớp 9A1, 9A2 Trường THCS Thiện Mỹ có điểm tương đồng thuận lợi cho việc nghiên cứu * Giáo viên: Cô Võ Thanh Trúc giáo viên dạy vật lý lớp 9A1, 9A2 + Lớp 9A1 ( Lớp thực nghiệm ) + Lớp 9A2 ( Lớp đối chứng) * Hai lớp chọn tham gia nghiên cứu có nhiều điểm tương đồng lực học tập, thành phần dân tộc cụ thể sau: Bảng 1: Giới tính thành phần dân tộc HS lớp 9A1, 9A2Trường THCS Thiện Mỹ Số HS nhóm Dân tộc Tổng số Nam Nữ Kinh Lớp 9A1 26 12 12 26 Lớp 9A2 26 16 26 -Về hình thức học tập: tất em hai lớp tích cực, chủ động - Về thành tích học tập hai lớp tương đương điểm số môn lý HKI 3.2 Thiết kế Chọn hai lớp nguyên vẹn: Lớp 9A1 lớp thực nghiệm lớp 9A2 lớp đối chứng Tôi dùng kiểm tra HKI môn vật lý làm kiểm tra trước tác động.Kết kiểm tra cho thấy điểm trung bình hai nhóm có khác nhau, tơi dùng phép kiểm chứng T-Test độc lập để kiểm chứng chêch lệch điểm số trung bình hai nhóm trước tác động Kết quả: Bảng 2.Kiểm chứng để xác định nhóm tương đương Đối chứng Thực nghiệm TBC 6.12 6.10 P= 0.48 P= 0.48 > 0,05 từ kết luận chênh lệch điểm số trung bình hai nhóm thực nghiệm đối chứng khơng có ý nghĩa, hai nhóm coi tương đương Sử dụng thiết kế 2: Kiểm tra trước sau tác động nhóm tương đương(được mơ tả bảng 2) Bảng 3: Thiết kế nghiên cứu Nhóm KT trước tác động Thực nghiệm O1 Tác động KT sau tác động Dạy học có sử dụng thí O2 nghiệm ảo Đối chứng O2 Dạy học không sử O4 dụng thí nghiệm ảo Thiết kế tơi sử dụng phép kiểm chứng T- Test độc lập 3.3 Quy trình nghiên cứu * Chuẩn bị giáo viên : - Lớp 9A1 : Thiết kế dạy có sử dụng thí nghiệm ảo,sưu tầm lựa chọn thí nghiệm ảo website baigiagdientubachkim.com - Lớp 9A2 : Thiết kế dạy sử dụng dụng cụ trực quan theo tiết dạy bình thường * Tiến hành dạy thực nghiệm : Thời gian thực nghiệm theo kế hoạch dạy học theo thời khóa biểu để đảm bảo tính khách quan Bảng 4: Thời gian thực nghiệm Thời gian Môn/Lớ Tiết(PPCT) Nội dung dạy p 24/01/2011 Vật lý 46 Bài 40: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng 10/02/2011 Vật lý 47 Bài 41: Quan hệ góc tới góc khúc xạ 21/02/2011 Vật lý 48 Bài 42: Thấu kính hội tụ 17/02/2011 Vật lý 49 Bài 43 Ảnh vật tạo thấu kính hội 21/02/2011 Vật lý 50 Bài 44: Thấu kính phân kì 2/04/2011 62 Bài 52: Ánh sáng trắng ánh sáng màu Vật lý 4/04/2011 Vật lý 63 Bài 53: Sự phân tích ánh sáng trắng 9/04/2011 Vật lý 64 Bài 54: Sự trộn ánh sáng màu 11/04/2011 Vật lý 65 Bài 55: Màu sắc vật ánh sáng trắng ánh sáng màu: 14/04/2011 Vật lý 66 Bài 56: Các tác dụng ánh sáng 16/04/2011 Vật lý 67 Bài 57: Thực hành nhận biết ánh sáng đơn sắc ánh sáng không đơn sắc 3.4 Đo lường: - Bài kiểm tra trước tác động kiểm tra học kì I mơn vật lý - Bài kiểm tra sau tác động kiểm tra sau học xong chương quang học ( xem phần phụ lục).Bài kiểm tra gồm 16 câu trắc nghiệm dạng nhiều lựa chọn sai câu tự luận * Tiến hành kiểm tra chấm Sau dạy xong chương quang học tiến hành kiểm tra chấm theo đáp án xây dựng ( trình bày phần phụ lục) PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢ Bảng 5: So sánh điểm trung bình kiểm tra sau tác động Đối chứng Thực nghiệm ĐTB 7.01 8.16 Độ lệch chuẩn 1.41 1.38 Giá trị P T- test 0.002 Chênh lệch giá trị trung 0.82 bình chuẩn( SMD) Như chứng minh kết lớp trước tác động tương đương Sau tác động kiểm chứng chênh lệch điểm trung bình T-test cho kết p = 0.002, cho thấy chênh lệch điểm thực nghiệm nhóm đối chứng có ý nghĩa, tức chênh lệch kết điểm trung bình nhóm thực nghiệm cao điểm trung bình nhóm đối chứng không ngẫu nhiên mà kết tác động - Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn SMD = 8,16 − 7,01 = 0,82 1.41 - Theo bảng tiêu Cohen, chênh lệch giá trị trung bình chuẩn SMD= 0,82 cho thấy mức độ ảnh hưởng dạy học có sử dụng thí nghiệm ảo học sinh hứng thú dẫn đến kết học tập nâng lên Giả thuyết đề tài “Sử dụng thí nghiệm ảo giảng dạy vật lý 9” kiểm chứng * BÀN LUẬN - Kết kiểm tra sau tác động nhóm thực nghiệm có điểm trung bình cộng 8,16 kết điểm trung bình cộng kiểm tra tương ứng nhóm đối chứng 7,01 Độ chênh lệch điểm số hai nhóm 0,82 Điều cho thấy điểm trung bình cộng hai lớp đối chứng thực nghiệm có khác biệt rõ rệt, lớp tác động có điểm trung bình cộng cao lớp đối chứng - Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn hai kiểm tra SMD = 0,82 Điều có nghĩa mức độ ảnh hưởng tác động lớn - Phép kiểm chứng T-test điểm trung bình sau tác động hai lớp p = 0.002< 0.05 Kết khẳng định chênh lệch điểm trung bình hai nhóm khơng phải ngẫu nhiên mà tác động * Hạn chế: Việc sử dụng thí nghiệm ảo thí nghiệm vật lý giải pháp tốt mang lại hiệu thiết thực giúp giáo viên diễn đạt rõ ràng tượng vật lý giúp học sinh dễ dàng việc quan sát, từ đến nhận thức đắn tượng vật lý Tuy nhiên không nên lạm dụng vào chúng, đồng thời địi hỏi giáo viên phải có trình độ định công nghệ thông tin,mất nhiều thời gian thiết kế thí nghiệm dạy 5.KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ: 5.1.Kết luận: - Việc sử dụng thí nghiệm ảo dạy học vật lí làm tăng tính thực nghiệm môn học, tạo hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh tin tưởng nắm vững kiến thức - Hầu hết thí nghiệm ảo có tính xác cao, gần tuyệt đối, đáp ứng phần lớn mục tiêu tiết học, học phương pháp giảng dạy giáo viên Qua việc sử dụng thí nghiệm ảo chương quang học giúp tơi diễn đạt rõ ràng tượng vật lý phân tích ánh sáng trắng trộn ánh sáng màu lại với để ánh sáng có màu mới, qua học sinh dễ dàng nhận biết kết cách xác tăng thêm hứng thú cho học sinh học giảng có ứng dụng cơng nghệ thơng tin sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo 5.2.Khuyến nghị - Riêng môn vật lý mà nói Power point coi cánh tay đắc lực việc hỗ trợ cho dạy học, nhiên không nên lạm dụng thí nghiệm ảo, việc tiến hành thí nghiệm thực tế gặp khó khăn thực tiến hành để tránh biến tiết học thành nơi phô diễn tin học gây nhiễu tạo thành phản tác dụng dạy học - Nhà trường cần trang bị dụng cụ thí nghiệm bị hư hỏng có phịng tối để nghiện cứu thí nghiệm chương quang học TÀI LIỆU THAM KHẢO - Chuyên đề: số thủ thuật việc soạn giảng giáo án điện tử trường THCS Thiện Mỹ năm 2010 - Chuyên đề sử dụng thí nghiệm ảo mạng Internet - Một số soạn giáo án điện tử cô Huỳnh Thị Đẹp Trường THCS Thị Trấn Huỳnh Hữu Nghĩa -Mạng Internet: http://flash.violet.vn ; thuvientailieu.bachkim.com; thuvienbaigiangdientu.bachkim.com; giaovien.net - Tài liệu tập huấn ứng dụng công nghệ thông tin dạy học vật lý trường THCS Tân An - Sáng Kiến kinh nghiệm : Ứng dụng phần mềm Violet soạn giáo án điện tử soạn giảng giáo án điện tử mơn vật lí THCS thầy Phạm Hồng trường THCS Cao Xá PHỤ LỤC ĐỀ TÀI Phụ lục 1: Bảng điểm LỚP THỰC NGHIỆM Điểm kiểm tra trước Điểm kiểm tra sau tác STT Họ tên tác động động Nguyễn Thị Ngọc Ái Nguyễn Hoàng Duy 10 Châu Thị Ngọc Đác Trương Hoàng Đức 4.3 Nguyễn Trung Hậu 9.3 Trần Chung Hiếu 9.3 Lê Phát Huy Lý Thị Thanh Hương 7.8 8.5 Trương Thị Thúy Loan 10 Hứa Thành Lộc 9.3 11 Huỳnh Phước lộc 12 Cao Diễm My 8.5 10 13 Trần Thị Diễm Ngân 8.8 14 Ngô Thị Mỹ Nhung 15 Nguyễn Thị Mai Như 10 16 Nguyễn Vinh Pha 17 Phan Tấn Phát 3.5 18 Trần Nhật Phong 19 Qch Hồng Phúc 20 Tơn Thị Kim Thoa 8.5 21 Nguyễn Thị Ngọc Trâm 7.5 22 Nguyễn Thị Ngọc Trâm a 10 23 Lê Mỹ Trinh 5.8 24 Lê Ngọc Tuyền 4.3 25 Nguyễn Trường Vàng 26 Quách Hoài Phong LỚP ĐỐI CHỨNG Điểm kiểm tra trước Điểm kiểm tra sau tác STT Họ tên tác động động Trần Thanh An 7.3 Đoàn Hải Âu 4.3 Đường Kim Cơ Nguyễn Ngọc Diễm 8.5 Đoàn Nhật Dương Nguyễn văn Giang 6.5 Phạm minh Huy Trần Quốc Khải Tôn Thanh Mỹ 10 Trần Thị Kim Ngân 11 Võ Quốc Nghị 12 Trần Thanh Nhân 13 Nguyễn Tấn Phong 5.8 14 Nguyễn Thanh Quân Triệu Nguyễn Trúc 15 Quỳnh 9.3 10 16 Đoàn Văn Thảo 17 Nguyễn Hoài Thắng 18 Đặng Thị Cẩm Thu 19 Dương hoàng Thuận 7.5 20 Lê Thành Tính 6 21 Lê Thị Thanh Trang 7 22 Huỳnh Ngọc Trâm 7.5 8.5 23 Bùi Thị Kiều Vân 8.5 24 Huỳnh Thị Hồng Vân 5.8 25 Trần Tuấn Vũ 5 26 Diệp Công Minh 7.5 ... viên : - Lớp 9A1 : Thiết kế dạy có sử dụng thí nghiệm ảo, sưu tầm lựa chọn thí nghiệm ảo website baigiagdientubachkim.com - Lớp 9A2 : Thiết kế dạy sử dụng dụng cụ trực quan theo tiết dạy bình thường... Nhóm KT trước tác động Thực nghiệm O1 Tác động KT sau tác động Dạy học có sử dụng thí O2 nghiệm ảo Đối chứng O2 Dạy học khơng sử O4 dụng thí nghiệm ảo Thiết kế sử dụng phép kiểm chứng T- Test... cho thấy mức độ ảnh hưởng dạy học có sử dụng thí nghiệm ảo học sinh hứng thú dẫn đến kết học tập nâng lên Giả thuyết đề tài ? ?Sử dụng thí nghiệm ảo giảng dạy vật lý 9? ?? kiểm chứng * BÀN LUẬN -