Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thông qua các bài giảng điện tử chương mắt các dụng cụ quang vật lý 11 ban cơ bản với sự hỗ trợ của một số phần mềm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN HOÀNG VIỆT TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THÔNG QUA CÁC BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CHƯƠNG “MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÝ 11 BAN CƠ BẢN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MỘT SỐ PHẦN MỀM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2012 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN HOÀNG VIỆT TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THÔNG QUA CÁC BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CHƯƠNG “MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÝ 11 BAN CƠ BẢN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MỘT SỐ PHẦN MỀM Chuyên ngành: Lý luận và PPDH môn Vật lý Mã số: 60. 14. 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học PGS. TS. MAI VĂN TRINH NGHỆ AN - 2012 2 Lời cảm ơn! Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Mai Văn Trinh – người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu, viết và hoàn chỉnh luận văn. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong khoa vật lí, khoa sau đại học của trường Đại học Vinh, thư viện số của trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình làm luận văn. Tác giả bày tỏ lòng biết ơn đến khoa sau đại học của trường Đại học Đồng Tháp, Ban giám hiệu và các thầy giáo, cô giáo của trường THPT An Minh, đã giúp đỡ tác giả trong quá trình tác giả học tập và nghiên cứu. Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến những người thân và bạn bè đã động viên chia sẻ những khó khăn trong quá trình làm luận văn. Tác giả 3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 1. BGĐT Bài giảng điện tử 2. CNTT Công nghệ thông tin 3. ĐC Đối chứng 4. GV Giáo viên 5. HS Học sinh 6. MVT Máy vi tính 7. PPDH Phương pháp dạy học 8. PPDHTC Phương pháp dạy học tích cực 9. PPGD Phương pháp giảng dạy 10. PPTQ Phương pháp trực quan 11. PTDH Phương tiện dạy học 12. PTTQ Phương tiện trực quan 13.QTDH Quá trình dạy học 14. TCH Tích cực hóa 15.TCHHĐNT Tích cực hóa hoạt động nhận thức 16. THPT Trung học phổ thông 17. TN Thực nghiệm MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn 4 Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 4. Giả thuyết khoa học 2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 3 6. Phương pháp nghiên cứu 3 7. Dự kiến những đóng góp mới của luận văn 4 8. Cấu trúc luận văn 4 Chương 1. Cơ sở lí luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thông qua các bài giảng điện tử với sự hỗ trợ của một số phần mềm. 1.1. Cơ sở lý luận 5 1.1.1. Những định hướng cơ bản về đổi mới phương pháp dạy học vật lí 5 1.2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí 7 1.2.1. Tính tích cực 7 1.2.2. Hoạt động nhận thức 8 1.2.3 Tích cực hóa hoạt động nhận thức 8 1.2.4 Sự cần thiết của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức 10 1.2.5. Các biện pháp và phương pháp để tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS 10 1.3. Vai trò của máy vi tính trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 17 1.3.1. Các chức năng cơ bản của máy vi tính 17 1.3.2. Sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý 18 1.3.3. Tác động của tranh ảnh/hình vẽ (images/pictures), phim (film) 19 1.4. Mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí 20 5 1.4.1. Mô phỏng trong dạy học vật lí 20 1.4.2. Thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí 22 1.5 Bài giảng điện tử 23 1.5.1. Khái niệm bài giảng điện tử 23 1.5.2. Các tiêu chí đánh giá bài giảng điện tử và một số điểm cần lưu ý khi thiết kế bài giảng điện tử 24 1.5.3. Những ưu điểm và nhược điểm của việc giảng dạy bằng bài giảng điện tử 26 1.5.4. Bài giảng điện tử với việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 27 1.6. Sử dụng một số phần mềm dạy học vào thiết kế bài giảng điện tử nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 28 1.6.1. Phần mềm Power point 28 1.6.2. Phần mềm Violet 29 1.6.3. Macromedia Flash 29 1.6.4. Phần mềm Crocodile Physics 30 1.6.5. Phần mềm mô phỏng khoa học tương tác (Phet) 30 Kết luận chương 1 31 Chương 2. Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thông qua các bài giảng điện tử chương “Mắt. Các dụng cụ quang” vật lí 11 ban cơ bản với sự hỗ trợ của một số phần mềm. 2.1. Phân tích cấu trúc nội dung chương “Mắt. Các dụng cụ quang” 33 2.1.1. Cấu trúc nội dung chương “Mắt. Các dụng cụ quang” 33 2.1.2. Phân tích cấu trúc, nội dung chương “Mắt. Các dụng cụ quang” 34 2.1.3. Chuẩn kiến thức, kỹ năng chương “Mắt. Các dụng cụ quang” 37 2.2. Điều tra thực trạng dạy - học chương “Mắt. Các dụng cụ quang” 39 2.2.1. Nội dung tìm hiểu 39 2.2.2. Phương pháp tìm hiểu 39 6 2.2.3. Kết quả tìm hiểu 40 2.3. Phương án sử dụng các bài giảng điện tử chương “Mắt. Các dụng cụ quang” với sự hỗ trợ của một số phần mềm 42 2.4. Thiết kế bài giảng điện tử chương “Mắt. Các dụng cụ quang” với sự hỗ trợ của một số phần mềm 43 Kết luận chương 2 59 Chương 3. Thực nghiệm sư phạm (TNSP) 3.1. Mục đích TNSP 61 3.2. Nhiệm vụ TNSP 61 3.3. Đối tượng TNSP và phương pháp tiến hành TNSP 61 3.4. Nội dung thực TNSP 61 3.5. Kết quả TNSP 64 Kết luận chương 3 72 Kết luận 73 Tài liệu tham khảo Phụ lục Phụ lục 1 P1 Phụ lục 2 P 12 Phụ lục 3 P 35 7 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nghị quyết Trung ương II khóa VIII, Đảng Cộng sản Việt Nam chỉ rõ: “Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp học, bậc học, áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy, sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”. “Đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Chỉ thị 29/2001/CT-BGD & ĐT của Bộ trưởng Bộ giáo dục - Đào tạo đã nêu rõ: “Công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi nội dung, phương pháp, phương thức dạy và học”. Bộ giáo dục - Đào tạo quyết định lấy chủ đề năm học 2008 - 2009 là “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong giáo dục và đào tạo”. Trong dạy học vật lí ở trường phổ thông hiện nay ứng dụng CNTT là rất cần thiết. Muốn ứng dựng CNTT trong giảng dạy thì đòi hỏi GV phải có kỹ năng soạn BGĐT và phải biết kết hợp với một số phần mềm hỗ trợ cho việc mô phỏng các hiện tượng vật lí, các thí nghiệm ảo mà trong điều kiện bình thường không thể làm được. Một số trường THPT hiện nay trong công tác giảng dạy còn ít chú trọng đến việc kết hợp giữa các phương tiện dạy học để tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, làm học sinh thụ động trong học tập. Thông qua các BGĐT với sự hỗ trợ của một số phần mềm do GV làm cố vấn giúp HS tích cực, chủ động, sáng tạo trong việc chiếm lĩnh những kiến thức mới. Chương “Mắt. Các dụng cụ quang” vật lí 11 ban cơ bản tương đối trừu tượng rất cần các thí nghiệm minh họa, thí nghiệm biểu diển, tranh ảnh, mô hình phục vụ cho hoạt động nhận thức của học sinh. Với điều kiện cơ sở vật chất của trường THPT An Minh chúng tôi đang dạy hiện nay thì các trang thiết bị dạy học chưa đáp ứng được đầy đủ những nhu cầu trên, nhiều dụng cụ thí nghiệm được cấp không thể sử dụng được nên phần nào làm hạn chế đến khả năng học tập của học sinh. 8 Xuất phát từ những lý luận và thực tiễn nói trên, cùng với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông, chúng tôi chọn đề tài: “Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thông qua các bài giảng điện tử chương Mắt. Các dụng cụ quang vật lí 11 ban cơ bản với sự hỗ trợ của một số phần mềm”. 2. Mục đích nghiên cứu Thông qua các bài giảng điện tử chương “Mắt. Các dụng cụ quang” vật lí 11 ban cơ bản với sự hỗ trợ của một số phần mềm nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học môn vật lí. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu - Quá trình dạy học vật lí ở trường THPT. - Phần mềm hỗ trợ dạy học. 3.2. Phạm vi nghiên cứu - Thiết kế và sử dụng các BGĐT chương “Mắt. Các dụng cụ quang” vật lí 11 ban cơ bản với sự hỗ trợ của một số phần mềm. - Ứng dụng của đề tài vào giảng dạy vật lí ở trường THPT An Minh - Huyện An Minh - Tỉnh kiên Giang 4. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng các bài giảng điện tử với sự hỗ trợ của một số phần mềm một cách hợp lý thì sẽ phát huy được tính tích cực và chủ động của học sinh, từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường THPT. 9 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí ở trường THPT. 5.2. Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng một số phần mềm trong bài giảng điện tử nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh. 5.3. Nghiên cứu sách giáo khoa, nội dung chương “Mắt. Các dụng cụ quang” và tìm hiểu những khó khăn khi dạy chương này. 5.4. Soạn thảo một số bài giảng điện tử trong chương “Mắt. Các dụng cụ quang” với sự trợ của một số phần mềm đáp ứng yêu cầu hoạt động nhận thức, tăng cường tích cực và chủ động của học sinh. 5.5. Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính hiệu quả của đề tài. 6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết 6.1.1. Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học, các tài liệu về bồi dưỡng, đổi mới phương pháp giảng dạy ở trường THPT trong giai đoạn hiện nay. 6.1.2. Nghiên cứu tài liệu dạy học sử dụng máy vi tính và các phần mềm xây dựng BGĐT trong dạy học vật lí. 6.1.3. Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách giáo viên vật lí 11 cơ bản. 6.2. Phương pháp thực nghiệm 6.1. Thiết kế bài giảng điện tử với sự hỗ trợ của một số phần mềm. 10