Nghiên cứu và ứng dụng các phần mềm thí nghiệm vật lí nhằm hỗ trợ thiết kế bài giảng điện tử phần quang hình học vật lí 11 nâng cao

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH SƯ PHẠM VẬT LÝ Đề tài: NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG CÁC PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM VẬT LÝ NHẰM HỖ TRỢ THIẾT KẾ BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÝ 11 NÂNG CAO Người hướng dẫn: PGS TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh Người thực hiện: Võ Văn Phê Đà Nẵng, tháng 5/2013 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn PGS TS Nguyễn Bảo Hoàng Thanh tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi q trình làm khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn thầy giáo khoa Vật Lí trường ĐH Sư Phạm - ĐH Đà Nẵng tận tình giảng dạy bảo suốt năm học vừa qua Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo trường THPT Sào Nam, huyện Duy Xuyên, tỉnh Quảng Nam (đặc biệt tổ Vật lí) giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi thời gian tiến hành thực nghiệm sư phạm Nhân dịp này, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè giúp đỡ, động viên để yên tâm học tập hoàn thành luận văn Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng tháng năm 2013 Sinh viên thực Võ Văn Phê ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài 3 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn NỘI DUNG CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÁC PHẦN MỀM DẠY HỌC 1.1 Phương pháp dạy học Vật lí 1.2 Cơ sở lí luận việc sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí 1.2.1 Khái niệm 1.2.2 Phân loại thí nghiệm Vật lí 1.2.3 Vai trị thí nghiệm tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh 1.2.4 Những khó khăn hạn chế thí nghiệm truyền thống tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh 11 iii 1.3 Phần mềm dạy học vai trò phần mềm dạy học Vật lí 13 1.3.1 Khái niệm phần mềm dạy học 13 1.3.2 Tổ chức hoạt động dạy học với hỗ trợ PMDH 13 1.3.3 Vai trò việc sử dụng phần mềm hỗ trợ dạy học Vật lí 16 1.3.4 Một số ứng dụng phần mềm dạy học Vật lí 17 1.4 Kết luận chương 21 CHƯƠNG KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG CÁC PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM TRONG PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11 NÂNG CAO 23 2.1 Đặc điểm mục tiêu phần Quang hình học Vật lý 11 nâng cao 23 2.1.1 Đặc điểm phần học 23 2.1.2 Mục tiêu phần học 24 2.2 Vai trị máy vi tính giảng dạy phần Quang hình học 26 2.3 Thiết kế giảng điện tử có hỗ trợ phần mềm thí nghiệm phần Quang hình Vật lí 11 nâng cao 27 2.3.1 Quy trình để thiết kế giảng điện tử với hỗ trợ phần mềm dạy học 27 2.3.2 Giới thiệu thiết kế thí nghiệm mơ phần Quang hình phần mềm phổ biến 29 2.4 Thiết kế số dạy học phần Quang hình học 39 2.5 Kết luận chương 54 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 55 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 55 3.1.1 Mục đích 55 iv 3.1.2 Nhiệm vụ 55 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 56 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 56 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 56 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 56 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 56 3.3.2 Quan sát học 57 3.3.3 Tiến hành kiểm tra, thu thập số liệu xử lý kết 57 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 58 3.4.1 Đánh giá định tính 58 3.4.2 Đánh giá định lượng 59 3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 65 3.5 Kết luận chương 66 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 v DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ Bảng 3.1 Số liệu HS chọn làm mẫu thực nghiệm 57 Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm X i kiểm tra 60 Biểu đồ 3.1 Phân bố điểm hai nhóm TNg ĐC 61 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 61 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất 61 Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất 62 Bảng 3.4 Bảng thống kê số HS đạt điểm X i trở xuống 62 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất luỹ tích 62 Biểu đồ 3.3 Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích 63 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 63 Bảng 3.6 Bảng phân loại theo học lực hai nhóm 64 Biểu đồ 3.4 Biểu đồ phân loại theo học lực 64 Bảng 3.7 Bảng tham số thống kê 64 vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ CNTT Công nghệ thông tin DH Dạy học ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh PMDH PP Phần mềm dạy học Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa TN Thí nghiệm TNg Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm THPT Trung học phổ thơng vii MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Ngày với bùng nổ Công nghệ thông tin - khoa học kỹ thuật Các công nghệ xâm nhập vào hầu hết lĩnh vực đời sống xã hội Nhiều vấn đề quan trọng thời đại đặt đòi hỏi cần giải quyết, có giáo dục Làm để nhận thức nắm bắt tri thức khoa học cách nhanh nhất, hiệu trách nhiệm vơ quan trọng q trình giáo dục Trong năm gần đây, phát triển khoa học công nghệ, đặc biệt công nghệ thông tin tác động mạnh mẽ đến việc đổi nội dung, phương pháp, phương thức dạy học Nhận thức vai trị quan trọng cơng nghệ thơng tin dạy học nay, Văn kiện Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ 10 nêu định hướng phát triển Giáo dục – Đào tạo 2006 - 2010: “Phát triển mạnh kết hợp chặt hoạt động khoa học công nghệ với giáo dục đào tạo để thực phát huy vai trò quốc sách hàng đầu, tạo động lực đẩy nhanh cơng nghiệp hố, đại hoá phát triển kinh tế tri thức…” Với phát triển đó, người có tay nhiều cơng cụ hỗ trợ cho q trình dạy học nói chung phần mềm dạy học nói riêng Cơng nghệ phần mềm phát triển mạnh, phần mềm giáo dục đạt thành tựu đáng kể như: Office, Crocodile, Maple/Mathenatica, ChemWin, LessonEditor, VioLet… hệ thống www, Elearning phần mền đóng gói, tiện ích khác Nhờ có sử dụng phần mềm dạy học mà học sinh hoạt động tốt môi trường học tập Phần mềm dạy học sử dụng nhà nối dài cánh tay giáo viên tới gia đình học sinh thơng qua hệ thống mạng Nhờ có máy tính điện tử mà việc thiết kế giáo án giảng dạy máy tính trở nên sinh động hơn, tiết kiệm nhiều thời gian so với cách dạy theo phương pháp truyền thống Thông qua giáo án điện tử, giáo viên có nhiều thời gian đặt câu hỏi gợi mở tạo điều kiện cho học sinh hoạt động nhiều học Những khả mẻ ưu việt công nghệ thông tin truyền thơng nhanh chóng làm thay đổi cách sống, cách làm việc, cách học tập, cách tư quan trọng cách định người Nội dung kiến thức Vật lí chủ yếu Vật lí thực nghiệm, có kết hợp quan sát, thí nghiệm suy luận lý thuyết để đạt thống lý luận thực tiễn, q trình hình thành kiến thức cho học sinh đòi hỏi giáo viên học sinh phải tiến hành nhiều thí nghiệm, phối hợp âm thanh, hình ảnh, video minh họa, từ tạo niềm tin, phát triển tư góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh Ở nước ta, thực tế dạy học môn khoa học nói chung, Vật lí nói riêng cịn mang nặng tính “thơng báo, tái hiện”, phương tiện dạy học đại chưa ý khai thác, sử dụng mức, trình dạy học chủ yếu truyền thụ kiến thức chiều Nhiều nội dung Vật lí chương trình trừu tượng, giảng viên khơng thể hình thành suy luận lý thuyết mà phải quan sát, phân tích tượng, sử dụng thí nghiệm Tuy nhiên nhiều lý khác nhau, khơng phải bất kỳ thí nghiệm thực Xét mặt khách quan, khó khăn gặp phải tiến hành thí nghiệm vài thí nghiệm cần thực với nhiều thao tác phức tạp, nhiều thời gian tốn chi phí, vài thí nghiệm khác có mức độ nguy hiểm cao thực điều kiện bình thường Ở số trường cịn thiếu chí chưa có phịng học mơn phịng thí nghiệm thực hành, nơi có phịng thí nghiệm thực hành dụng cụ thí nghiệm chất lượng, thiếu số lượng, thiếu cán chun trách, diện tích phịng học nhỏ bố trí bàn ghế thiết bị bên khơng thuận lợi cho việc sử dụng thí nghiệm lớp… Xét mặt chủ quan, số giáo viên cho việc chuẩn bị dụng cụ phục vụ thí nghiệm tốn thời gian sử dụng thí nghiệm học thời gian giảng Một vài giáo viên khác ngại khai thác, sử dụng thí nghiệm dụng cụ thí nghiệm đưa vào sử dụng lúc nhiều giáo viên chưa tiếp cận tài liệu hướng dẫn nên khó sử dụng Vì địi hỏi giáo viên phải có biện pháp kỹ thuật thay để trực quan hóa kiện, tượng Vật lí Bên cạnh đó, việc đời phần mềm dạy học sử dụng phần mềm nhu cầu lớn ngành giáo dục Mỗi phần mềm có ưu riêng q trình giáo dục, khai thác sử dụng phần mềm tổ chức dạy học điều nên làm Tuy nhiên, nước ta phần mềm dạy học thường sử dụng đơn lẻ nên tiết dạy chưa thực phong phú sinh động, chưa khai thác sử dụng cách có hiệu dạy học mơn Vật lí Bởi việc nghiên cứu khai thác ứng dụng kết hợp phần mềm dạy học sử dụng cách có hiệu tổ chức hoạt động nhận thức mơn Vật lí nhằm nâng cao chất lượng dạy học trở thành yêu cầu cấp bách Xuất phát từ lí tơi chọn đề tài tốt nghiệp là: “Nghiên cứu ứng dụng các phần mềm thí nghiệm vật lí nhằm hỗ trợ thiết kế giảng điện tử phần Quang hình học Vật lí 11 nâng cao.” Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu sở lí luận việc sử dụng thí nghiệm với hỗ trợ công nghệ thông tin dạy học Vật lí trường phổ thơng - Xây dựng quy trình thiết kế tiến trình dạy học có hỗ trợ các phần mềm dạy học - Tìm hiểu phần mềm dạy học, thí nghiệm ảo, thí nghiệm mơ ứng dụng vào phần Quang hình học Vật lí 11 nâng cao Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học phần Quang hình học Vật lí 11 nâng cao với việc sử dụng thí nghiệm vật lí có hỗ trợ công nghệ thông tin 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Phần Quang hình học lớp 11 nâng cao chương trình Vật lý phổ thông hành - Áp dụng trường THPT Sào Nam, huyện Duy Xuyên, tỉnh Quảng Nam Giả thuyết khoa học Có thể ứng dụng cơng nghệ thơng tin để hỗ trợ thí nghiệm theo hướng tăng cường tính trực quan giúp học sinh khắc sâu chất vật lí vật, tượng từ nâng 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm - Các dạy học phần Quang hình học Vật lí 11 nâng cao thiết kế có hỗ trợ MVT PMDH - TNSP tiến hành học kì 2, năm học 2012 – 2013 HS trường THPT Sào Nam, tỉnh Quảng Nam 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm Chúng tiến hành giảng dạy học: - Bài 44: Khúc xạ ánh sáng - Bài 45: Phản xạ tồn phần Với tiết dạy, chúng tơi tiến hành theo bước: - Trước dạy: Trao đổi với GV hướng dẫn thực tập để chuẩn bị nội dung kiến thức tiếp thu ý kiến GV tiến trình dạy học có hỗ trợ MVT - Trong dạy: Dạy theo tiến trình đề xuất Ở nhóm TNg, GV sử dụng tiến trình dạy học với hỗ trợ MVT PMDH Ở nhóm ĐC, GV sử dụng PPDH truyền thống Trong QTDH, GV bao quát trình học tập thảo luận HS - Sau dạy: Sau tiết học, trao đổi với GV HS, lắng nghe ý kiến góp ý để rút kinh nghiệm, sữa chữa nội dung chưa hợp lý 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm Chúng tiến hành TNSP 176 HS thuộc lớp, có lớp thuộc nhóm TNg lớp thuộc nhóm ĐC Đối tượng chọn HS thuộc trường THPT Sào Nam thuộc địa bàn tỉnh Quảng Nam Dựa vào kết học tập học kì năm học 2012 – 2013, lớp tương đương sĩ số chất lượng học tập mơn Vật lí trước tiến hành TNg Như vậy, số lượng chất lượng mẫu thỏa mãn yêu cầu TNSP 56 Bảng 3.1 Số liệu HS chọn làm mẫu thực nghiệm Trường Nhóm ĐC Nhóm TNg Trường THPT Sào Nam Lớp 11/8 Lớp 11/12 Lớp 11/3 Lớp 11/9 (tỉnh Quảng Nam) (45 HS) (42 HS) (42 HS) (47 HS) Tổng cộng HS 87 HS 89 HS 3.3.2 Quan sát học Tất tiết học nhóm TNg quan sát ghi chép hoạt động GV HS theo nội dung: - Vai trò GV HS tiết học - Hứng thú học tập mơn Vật lý HS tính tích cực HS tiết học - Tinh thần nỗ lực cá nhân kĩ hợp tác làm việc theo nhóm HS - Khả hỗ trợ MVT QTDH - Mức độ hiểu vận dụng kiến thức HS thông qua kiểm tra 3.3.3 Tiến hành kiểm tra, thu thập số liệu xử lý kết Để có đánh giá, sau hồn tất phần dạy TNg chúng tơi tiến hành kiểm tra kết học tập lớp kiểm tra có thời gian 15 phút theo hình thức trắc nghiệm khách quan Nội dung kiểm tra kiến thức kĩ mà HS phải có sau học với mức độ: - Hiểu kiến thức học - Vận dụng kiến thức học vào tính quen thuộc - Sáng tạo vận dụng kiến thức vào tình Dựa vào kết kiểm tra, dùng phương pháp thống kê toán học để xử lý đánh giá kết để thẩm định lại hiệu QTDH Việc xử lý, phân tích kết TNSP tiến hành theo bước: 57 - Lập bảng thống kê điểm X i kiểm tra, vẽ biểu đồ phân bố điểm hai nhóm TNg ĐC - Lập bảng phân phối tần suất, vẽ đồ thị biểu đồ phân phối tần suất nhóm TNg nhóm ĐC - Lập bảng phân phối tần suất luỹ tích, vẽ đồ thị biểu đồ phân phối tần suất lũy tích nhóm TNg nhóm ĐC - Lập bảng phân loại theo học lực vẽ biểu đồ phân loại theo học lực hai nhóm TNg ĐC - Tính tốn tham số thống kê - Dựa vào đồ thị phân phối tần suất, đồ thị phân phối tần suất lũy tích tham số tính tốn để rút kết luận - Kiểm định giả thuyết thống kê 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 3.4.1 Đánh giá định tính Qua q trình TNg sư phạm, sau tiến hành quan sát ghi chép lại tiến trình dạy học tiết dạy, rút đánh giá định tính sau: - Với lớp TNg, trình DH diễn tiến trình DH xây dựng GV tổ chức, dẫn dắt HS vào tình có vấn đề, sau hướng dẫn HS giải vấn đề đặt Do đó, tạo nhu cầu, hứng thú học tập cho HS, khơng khí lớp học sơi Sự phối hợp hoạt động GV với HS, HS với HS nhịp nhàng, GV chủ động việc điều chỉnh nhịp độ học tập Việc sử dụng phối hợp TN thật với TN mơ phỏng, video clip hình ảnh tương đối hợp lí Tuy nhiên, đa số TN sử dụng đợt thực nghiệm sư phạm TN mơ trực quan hóa, việc tham gia làm TN HS cịn hạn chế - Với lớp ĐC, GV chưa tạo khơng khí học tập sơi nổi, HS tham gia xây dựng Đa số nội dung kiến thức hình thành đường thơng báo nên HS khó khăn lĩnh hội HS khó hiểu rõ chất tượng vật lí Nhịp độ học tập khơng 58 có phân hóa tiết học Cụ thể:  Bài 44 : Khúc xạ ánh sáng - Nhóm ĐC: GV dùng lời nói để đặt vấn đề vào học nên không gây hứng thú cho HS Trong QTDH, hoạt động chủ yếu tập trung GV, HS chủ yếu lắng nghe suy nghĩ để trả lời câu hỏi GV đặt GV tiến hành thí nghiệm biểu diễn tượng khúc xạ ánh sáng, khái niệm chiết suất môi trường GV diễn giải lời, tạo ảnh qua lưỡng chất phẳng GV mô tả hình vẽ nên phần trực quan, sinh động - Nhóm TNg: Mở đầu học, GV cho HS quan sát hình ảnh “Cây bút chì bị gãy khúc” làm cho em thấy hứng thú Trong QTDH, hoạt động chủ yếu tập trung HS, GV người giúp đỡ em cần thiết HS có hợp tác với trình xử lý số liệu từ thí nghiệm vẽ đồ thị Các mô dạng flash giúp HS quan sát thay đổi khúc xạ thay đổi môi trường từ hiểu rõ khái niệm chiết suất tỉ đối; em quan sát cách trực quan tạo ảnh qua lưỡng chất phẳng để hiểu rõ ảnh vật qua lưỡng chất phẳng lại bị nâng lên hạ xuống so với vật thật  Bài 45 : Phản xạ tồn phần - Nhóm ĐC: Phương pháp dạy học chủ yếu GV sử dụng phương pháp diễn giảng, học khơng có tính trực quan nên khơng lơi kéo ý kích thích tính tị mị HS, học diễn bình thường - Nhóm TNg: Với hỗ trợ MVT, em quan sát mơ hình ảnh tia sáng đến gặp mặt phân cách hai môi trường để rút điều kiện để xảy tượng phản xạ tồn phần; em quan sát hình ảnh sợi quang 3.4.2 Đánh giá định lượng  Tính tốn số liệu 59 Để so sánh đánh giá mức độ tiếp thu kiến thức HS nhóm TNg nhóm ĐC, đưa số thống kê:  X - Giá trị trung bình cộng n fi X i n Trong n số HS dự kiểm tra, X i điểm số, fi số HS đạt điểm X i - Phương sai S2  f X  i  X  f X X S - Độ lệch chuẩn i  n 1 i i  n 1 Độ lệch chuẩn cho biết mức độ phân tán quanh giá trị trung bình X , S bé số liệu phân tán V - Hệ số biến thiên S 100  % X Hệ số biến thiên cho phép so sánh mức độ phân tán số liệu m - Sai số tiêu chuẩn S n  Kết kiểm tra Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm X i kiểm tra Điểm số X i Tổng số Nhóm HS 10 ĐC 87 1 22 19 16 10 TNg 89 13 16 26 18 60 30 Số HS đạt điểm Xi 25 20 15 Đối chứng 10 Thực nghiệm 5 10 Điểm số Xi Biểu đồ 3.1 Phân bố điểm hai nhóm TNg ĐC Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất Tổng số Nhóm Số % HS đạt điểm X i HS 10 ĐC 87 1.1 1.1 10.3 5.7 25.3 21.8 18.4 11.5 4.6 TNg 89 2.2 5.6 14.6 18 29.2 20.2 7.9 2.2 35 Số % HS đạt điểm Xi 30 25 20 Đối chứng 15 Thực nghiệm 10 5 10 Điểm số Xi Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất 61 35 Số % HS đạt điểm Xi 30 25 20 Đối chứng 15 Thực nghiệm 10 5 10 Điểm số Xi Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất Bảng 3.4 Bảng thống kê số HS đạt điểm X i trở xuống Nhóm Số HS đạt điểm X i trở xuống Tổng số HS 10 ĐC 87 11 16 38 57 73 83 87 87 TNg 89 2 20 36 62 80 87 89 10 100 100 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất luỹ tích Nhóm Số % HS đạt điểm X i trở xuống Tổng số HS ĐC 87 1.1 2.3 12.6 18.4 43.7 65.5 83.9 95.4 TNg 89 2.2 2.2 7.9 22.5 40.4 69.7 89.9 97.8 100 62 Số % HS đạt điểm Xi trở xuống 120 100 80 60 Đối chứng 40 Thực nghiệm 20 10 Điểm số Biểu đồ 3.3 Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích Số % HS đạt điểm Xi trở xuống 120 100 80 60 Đối chứng 40 Thực nghiệm 20 10 Điểm số Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 63 Bảng 3.6 Bảng phân loại theo học lực hai nhóm Nhóm Tổng số HS Số % HS Kém Yếu TB Khá Giỏi (0-2) (3-4) (5-6) (7-8) (9-10) ĐC 87 2.3 16.1 47.1 29.9 4.6 TNg 89 2.2 5.6 32.6 49.4 10.1 60 50 Số % HS 40 Đối chứng 30 Thực nghiệm 20 10 Kém Yếu TB Khá Giỏi Biểu đồ 3.4 Biểu đồ phân loại theo học lực Bảng 3.7 Bảng tham số thống kê Nhóm X S2 S V  % m X  X m ĐC 5.8 2.92 1.71 29.48 0.02 X  5.8  0.02 TNg 6.7 2.47 1.57 23.43 0.02 X  6.7  0.02 64 Dựa vào đồ thị phân phối tần suất, đồ thị phân phối tần suất lũy tích tham số tính tốn trên, chúng tơi rút kết luận ban đầu sau: - Đường lũy tích ứng với nhóm TNg nằm bên phải phía đường lũy tích ứng với nhóm ĐC - Điểm trung bình kiểm tra HS nhóm TNg ( X TNg  6.7 ) cao so với nhóm ĐC ( X ĐC  5.8 ) - Độ lệch chuẩn nhóm TNg ( STNg  1.57 ) nhóm ĐC ( S ĐC  1.71) nhỏ, điều chứng tổ mức độ phân tán quanh giá trị trung bình nhỏ - Hệ số biến thiên VTNg  VĐC chứng tỏ độ phân tán nhóm TNg giảm so với nhóm ĐC Như vậy, kết học tập nhóm TNg cao nhóm ĐC 3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê Các giả thuyết thống kê: Giả thuyết không (H0): Kết nghiên cứu từ hai mẫu hoàn toàn phát biểu khác giá trị trung bình cộng nhóm ĐC TNg khơng có ý nghĩa Giả thuyết H1: Điểm trung bình cộng nhóm TNg cao điểm trung bình cộng nhóm ĐC cách có ý nghĩa Đại lượng kiểm định t tính theo cơng thức: t X TNg  X ĐC S nTNg nĐC , nTNg  nĐC với S xác định theo công thức S 2 (nTNg  1)sTNg  (nĐC  1)sĐC nTNg  nĐC  đó, STNg , SÐC độ lệch chuẩn, nTNg , nÐC kích thước nhóm TNg nhóm ĐC 65 Với số liệu thực nghiệm thu được, kết tính S t sau: S t (89  1).1,57  (87  1).1,712  1,64 89  87  6,7  5,8 89.87  3,64 1,64 89  87 Theo bảng Student, với mức ý nghĩa   0,05 bậc tự f = n1+n2 - 2, giá trị tới hạn t  1,96 Đối chiếu với kết tính tốn cho thấy t  t Như vậy, giả thuyết H0 bị bác bỏ, giả thuyết H1 chấp nhận Từ đó, khẳng định khác điểm trung bình nhóm TNg điểm trung bình nhóm ĐC có ý nghĩa với mức ý nghĩa   0,05 Kết cho thấy tiến trình DH có hỗ trợ MVT, có ứng dụng PMDH đạt kết cao DH bình thường 3.5 Kết luận chương Sau trình TNSP, từ thực tế giảng dạy nhóm TNg nhóm ĐC, từ số liệu TNg xử lý phương pháp thống kê toán học, chúng tơi có sở để khẳng định: Dạy học theo tiến trình thiết kế tạo điều kiện giảm bớt thời gian diễn giải GV tăng cường hoạt động HS GV có nhiều thời gian quan tâm đến hoạt động lớp, nhóm, HS có điều kiện thuận lợi theo dõi, đánh giá lực học tập HS Việc sử dụng phần mềm TN ảo, TN mơ góp phần khắc phục số khó khăn DH phần Quang hình học Các TN khó quan sát hỗ trợ CNTT nên giúp HS quan sát dễ dàng Thời gian chuẩn bị TN GV giảm bớt, GV chủ động TN kết TN biết Kết thống kê toán học cho thấy điểm trung bình kiểm tra nhóm TNg cao nhóm ĐC, tức kết học tập HS nhóm TNg cao nhóm ĐC 66 Điều có nghĩa việc dạy học với hỗ trợ PMDH góp phần nâng cao chất lượng dạy học Như vậy, việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo tiến trình thiết kế có sử dụng TNg với hỗ trợ CNTT thực mang lại hiệu cao DH Vật lí trường THPT 67 KẾT LUẬN Đối chiếu mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu với kết nghiên cứu đề tài, thấy đề tài đáp ứng nhiệm vụ đề Cụ thể là: Hệ thống hóa sở lí luận việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS dạy học Vật lí với hỗ trợ PMDH - Để phát huy tính tích cực bồi dưỡng lực giải vấn đề HS cần tổ chức hoạt động nhận thức theo chiến lược giải vấn đề phần xâm nhập làm cho PPDH khác trở nên tích cực - Trong tổ chức hoạt động nhận thức cho HS, TN có vai trị đặc biệt quan trọng Tuy nhiên, DH Vật lí, TN phương tiện DH truyền thống gặp phải khó khăn định Do đó, việc sử dụng phần mềm TN Vật lí góp phần khắc phục số khó khăn Xây dựng quy trình thiết kế tiến trình dạy học thiết kế giảng điện tử có hỗ trợ phần mềm dạy học gồm bước Trên sở nghiên cứu nội dung, chương trình SGK tài liệu tham khảo, tơi tiến hành lựa chọn tìm hiểu số PMDH, TN mô phỏng, TN ảo để phục vụ cho việc dạy học số kiến thức phần Quang hình học Vật lí 11 nâng cao Thiết kế số tiến trình dạy học giảng dạy phần Quang hình học theo tiến trình thiết kế Sau tiến hành TNSP để đánh giá hiệu đề tài, kết TNg cho phép rút kết luận ban đầu tính hiệu khả thi đề tài Trên sở kết nghiên cứu, chúng tơi có số kiến nghị sau: - Cần tăng cường sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí trường THPT - GV cần phải thường xuyên tìm hiểu phần mềm dạy học Vật lí khai thác nguồn tư liệu Internet để phục vụ cho trình giảng dạy - Nhà trường phải chuẩn bị đầy đủ sở vật chất thiết bị phục vụ dạy học, số lượng HS lớp học khơng nên q đơng, phịng học phải có kích thước hợp lý để HS 68 hoạt động nhóm dễ dàng, sơi Mặc dù có nhiều cố gắng việc nghiên cứu đưa đề tài áp dụng vào dạy học Tuy nhiên, giới hạn mặt thời gian thực hiện, điều kiện sở vật chất khả có hạn thân nên đề tài tập trung nghiên cứu việc sử dụng phần mềm thí nghiệm dạy học phần Quang hình Vật lí 11 nâng cao, tiến hành TNg phạm vi hẹp Nhưng với kết thu đề tài cho phép mở rộng nghiên cứu sang chương khác chương trình Vật lí 10, 11, 12 Tơi tiếp tục nghiên cứu, chỉnh sữa phát triển đề tài ngày hồn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí tường THPT 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục Đào tạo (2008), Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức kĩ Vật lí 11, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Nguyễn Phúc Thuần (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Trần Trác, Vật lí 11 nâng cao, NXB Giáo dục Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (chủ biên), Nguyễn xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đồn Duy Hinh, Vật lí 11 (sách giáo khoa), NXB Giáo dục Lương Dun Bình (Tổng chủ biên) (2007), Vật lí 11 (sách giáo viên), Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội Lê Bá Tứ (2003), Ứng dụng công nghệ thông tin dạy học Vật lí, Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội Phạm Xuân Quế, Nguyễn Xuân Thành (2006), Các ứng dụng máy vi tính dạy học Vật lí, Đại học sư phạm Hà Nội Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội Nguồn internet: http://vatly.freevnn.com/mmedia/tu_lieu_day_hoc.htm http://violet.vn/ 10 http://tailieu.vn/ 11 http://timtailieu.vn/tai-lieu/ly-luan-day-hoc-vat-li-o-truong-pho-thong-9961/ 12 http://thuvienvatly.com/ 13 http://luanvan.co/luan-van/ 14 http://www.kilobooks.com/ 70 ... các phần mềm thí nghiệm vật lí nhằm hỗ trợ thiết kế giảng điện tử phần Quang hình học Vật lí 11 nâng cao. ” Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu sở lí luận việc sử dụng thí nghiệm với hỗ trợ. .. tính giảng dạy phần Quang hình học 26 2.3 Thiết kế giảng điện tử có hỗ trợ phần mềm thí nghiệm phần Quang hình Vật lí 11 nâng cao 27 2.3.1 Quy trình để thiết kế giảng điện tử với... hình học Vật lí 11 nâng cao Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học phần Quang hình học Vật lí 11 nâng cao với việc sử dụng thí nghiệm vật lí có hỗ trợ