Nghiên cứu dạy học một số đơn vị kiến thức chương điện tích điện trường vật lý 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề

Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học vinh - - Trần thị hạnh Nghiên cứu dạy học số đơn vị kiến thức chơng Điện tích - điện trờng vật lý 11 nâng cao theo định hớng dạy học giảI vấn đề Chuyên ngành: lý luận phơng pháp dạy học vật lý MÃ số: 60.14.10 Luận văn thạc sĩ giáo dục häc Ngêi híng dÉn khoa häc PGS.TS Ngun quang l¹c Vinh - 2009 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Những năm gần đây, yêu cầu cấp bách ngành giáo dục phải đổi phương pháp giáo dục nhằm đáp ứng u cầu nghiệp cơng nghiệp hóa đại hóa đất nước Điều Đảng ta rõ Nghị TW2 khóa VIII(12/1996):"Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều Rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học, bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu học sinh " Để đạt mục tiêu trên, ngành giáo dục thực nhiều biện pháp tích cực đồng Trong đó, việc vận dụng phương pháp dạy học tiên tiến đường thích hợp để bước đưa giáo dục nước ta hội nhập với xu phát triển chung giáo dục giới Thực tiễn cho thấy, xã hội phát triển xuất nhiều vấn đề tiềm ẩn khía cạnh khác đời sống Biết phát tìm cách giải hợp lý vấn đề lực cần thiết đảm bảo cho thành công sống Rèn luyện bồi dưỡng lực cho học sinh, giúp em hình thành kĩ sống cần thiết mục tiêu giáo dục đào tạo ngày Dạy học giải vấn đề phương pháp dạy học đáp ứng yêu cầu Dạy học giải vấn đề phương pháp dạy học tích cực Trong dạy học giải vấn đề, học sinh chủ động tìm hiểu, chiếm lĩnh kiến thức cách chủ động, rèn luyện kĩ phát giải vấn đề học tập môn Thông qua q trình đó, học sinh hình thành phát triển khả tư sáng tạo, rèn luyện khả giải vấn đề Nhờ vậy, học sinh có khả thích ứng với thay đổi đời sống xã hội sau Với lý đó, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý trường phổ thông, lựa chọn đề tài:" Nghiên cứu dạy học số đơn vị kiến thức chương "Điện tích - Điện trường" - Vật lý 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải vấn đề" Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu vận dụng dạy học giải vấn đề vào số học thuộc chương "Điện tích - Điện trường" vật lý 11 nâng cao nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu - Lý luận dạy học giải vấn đề - Quá trình dạy học vật lý trường THPT 3.2 Phạm vi nghiên cứu - Dạy học giải vấn đề vật lý - Chương "Điện tích - Điện trường" chương trình nâng cao Giả thuyết khoa học Có thể xây dựng tiến trình dạy học số đơn vị kiến thức chương "Điện tích Điện trường" theo định hướng dạy học giải vấn đề để góp phần bồi dưỡng tư lực giải vấn đề cho học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu lý luận dạy học giải vấn đề 5.2 Tìm hiểu thực trạng dạy học giải vấn đề trường THPT 5.3 Nghiên cứu chương trình vật lý THPT phần điện tích điện - điện trường 5.4 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương"Điện tích - Điện trường" sách giáo khoa 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải vấn đề 5.5 Thực nghiệm sư phạm, đánh giá kết nghiên cứu Đóng góp đề tài - Thiết kế tiến trình dạy học số học điển hình chương"Điện tích Điện trường" sách giáo khoa vật lý 11 nâng cao theo định hướng giải vấn đề - Chỉ rõ khó khăn, thuận lợi áp dụng phương pháp giải vấn đề vào chương" Điện tích - Điện trường" chương trình nâng cao Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận: nghiên cứu tài liệu lý luận vấn đề liên quan đến đề tài - Nghiên cứu thực tiễn: điều tra khảo sát thực trạng dạy học chương" Điện tích Điện trường" trường THPT, tiến hành thực nghiệm sư phạm, thăm dò, lấy ý kiến từ giáo viên, học sinh để đánh giá lý luận nêu Cấu trúc luận văn Phần1: Mở đầu Phần2: Nội dung Chương1: Dạy học giải vấn đề môn vật lý Chương2: Tổ chức dạy học số đơn vị kiến thức chương" Điện tích - Điện trường" vật lý 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải vấn đề Chương3: Thực nghiệm sư phạm Phần3: Kết luận NỘI DUNG Chương Dạy học giải vấn đề môn vật lý 1.1 Lý thuyết dạy học giải vấn đề 1.1.1 Khái niệm dạy học giải vấn đề Dạy học giải vấn đề phương pháp dạy học tích cực Bản thân thuật ngữ đời chưa lâu tư tưởng xuất vào kỷ 20 thơi thúc xã hội địi hỏi cải tiến phương pháp dạy học nhà trường Tư tưởng chủ đạo phương pháp dạy học giải vấn đề đưa trình học tập học sinh đến gần với trình tìm tòi, phát hiện, khám phá nhà khoa học nhằm mục đích bồi dưỡng nâng cao tính độc lập, tư sáng tạo cho học sinh Theo V Ô-Kôn:" Dạy học nêu vấn đề tập hợp hành động tổ chức tình có vấn đề, phát biểu vấn đề giúp đỡ điều kiện cần thiết để học sinh giải vấn đề, kiểm tra cách giải cuối đạo q trình hệ thống hóa củng cố kiến thức thu nhận được" [15,11] Theo I Ia Lecne:" Dạy học nêu vấn đề phương pháp dạy học học sinh tham gia cách có hệ thống vào trình giải vấn đề tốn có vấn đề xây dựng theo nội dung tài liệu học chương trình"[8,5] Theo I F Kharlamop:" Dạy học nêu vấn đề tổ chức trình dạy học bao gồm việc tạo tình có vấn đề (tình tìm tịi) học, kích thích học sinh nhu cầu giải vấn đề nảy sinh, lôi em vào hoạt động nhận thức tự lực nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mới, phát triển tính tích cực trí tuệ hình thành cho em lực tự thơng hiểu lĩnh hội thơng tin khoa học mới"[9,5] Theo Nguyễn Quang Lạc:" Dạy học giải vấn đề hình thức dạy học học sinh coi " nhà khoa học trẻ" tự giác, tích cực tổ chức q trình " xây dựng tri thức cho thân"[14,38] Hoạt động diễn giống " hoạt động nghiên cứu khoa học, kết khơng có mời nhân loại, song lại điều mẻ học sinh Người giáo viên phải thực quan tâm đến nội dung khoa học mà học sinh xây dựng lẫn phương pháp hoạt động học sinh để đạt điều Do vậy, giáo viên phải nhà thiết kế, tổ chức, đạo thi cơng Đó hoạt động sáng tạo đòi hỏi tài nghệ sư phạm, lòng kiên trì, khoan dung độ lượng cao Bởi giáo viên phải đạo lớp trẻ non nớt tái tạo lại biết mà xây dựng cho họ, giáo viên lại điều q cũ Những điều cho thấy, dạy học giải vấn đề phương pháp dạy học cụ thể, mà tập hợp gồm nhiều phương pháp dạy học liên kết chặt chẽ với nhau, bổ sung cho để mang lại hiệu dạy học mong muốn Trong đó, phương pháp xây dựng tốn Ơrixtic (tạo tình có vấn đề) giữ vai trị trung tâm, gắn kết với phương pháp khác tạo thành hệ thống thống Dạy học giải vấn đề không hạn chế phạm trù phương pháp dạy học Để việc tiếp cận áp dụng dạy học giải vấn đề vào trình dạy học địi hỏi phải có cải tạo nội dung, cách thức tổ chức dạy học mối liên hệ thống Riêng phạm vi phương pháp dạy học có khả thâm nhập vào hầu hết phương pháp dạy học khác làm cho chúng trở nên tích cực hơn, có hiệu Vì dạy học giải vấn đề cần coi tên gọi để sở phương pháp dạy học có khả kích thích người học tham gia vào hoạt động nhận thức cách tích cực, liên tục chủ động đạo giáo viên 1.1.2 Vấn đề tình có vấn đề 1.1.2.1 Vấn đề "Vấn đề toán mà cách thức giải hay kết chưa học sinh biết trước, học sinh nắm kiến thức kỹ xuất phát để từ thực tìm tịi kết hay cách thức hình thành làm Nói cách khác, câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời bắt tay vào tìm kiếm lời giải đáp" "Vấn đề nghiên cứu vật lý câu hỏi, tốn chưa có lời giải xuất phát từ thực tiễn khoa học, kỹ thuật, đời sống Đó tượng mới, trình khơng thể lý giải lý thuyết có câu hỏi tìm giải pháp cho mục đích thiết thực đó, lý thuyết chưa trọn vẹn " Trong vấn đề chứa đựng yếu tố khách quan lẫn yếu tố chủ quan: - Yếu tố khách quan - dẫn liệu xuất phát cho phép giải vấn đề, tìm lời giải - Yếu tố chủ quan - học sinh phải sẵn sàng tiếp nhận vấn đề cần giải Vấn đề câu hỏi mà học sinh biết trước lời giải đáp, câu hỏi mà học sinh câu trả lời khơng có phương tiện để tìm câu trả lời Như vậy: "Vấn đề chứa mâu thuẫn nhận thức Lúc đầu mâu thuẫn cịn mang tính khách quan, sau học sinh tiếp nhận ý thức mâu thuẫn biến thành mâu thuẫn chủ quan, tồn ý nghĩ học sinh dạng vấn đề tập hay tốn" 1.1.2.2 Tình có vấn đề * Khái niệm tình có vấn đề: "Tình có vấn đề" tình mà học sinh gặp khó khăn hay ý thức vấn đề, mong muốn giải vấn đề cảm thấy với khả hy vọng giải được, bắt tay vào việc giải vấn đề Nhà giáo dục Xô Viết Rubinstein khẳng định:"tư tính có vấn đề" Tổ chức tình có vấn đề thực chất tạo hoàn cảnh để học sinh tự ý thức vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu hứng thú giải vấn đề, biết cần phải làm sơ xác định làm Trên sở người ta ghi nhận dấu hiệu tình có vấn đề sau: - Nó bao gồm chưa biết địi hỏi phải có tìm tịi sáng tạo tham gia hoạt động tư nhanh trí đáng kể - Nó phải chứa đựng điều biết, phải cho trước dự kiện để làm điểm xuất phát cho suy nghĩ, tìm tịi sáng tạo - Tình có vấn đề phải vừa sức học sinh Nếu đơn giản, chứa đựng lời giải tường minh từ kho tri thức cũ học sinh khơng tạo kích thích, mà tạo thờ ơ, coi thường Ngược lại, tình q khó, học sinh khơng thể tìm câu trả lời dễ dẫn đến tâm lý bi quan, chán nản dẫn đến thờ - Đồng thời với tính vừa sức tính lạ, tính khơng bình thường tốn nhận thức nhằm kích thích hứng thú lịng khao khát nhận thức học sinh * Các kiểu tình có vấn đề: -Tình nghịch lý tình khơng phù hợp: Đây tình mà học sinh quan sát thấy tượng vật lý xẩy trái với suy nghĩ thơng thường, trái với kiến thức mà họ biết chưa gặp nên dựa vào đâu để lý giải Sự trái ngược quan niệm kết quan sát thực tế tạo nên nghịch lý suy nghĩ, từ kích thích tư học sinh Giáo viên đưa học sinh vào kiểu tình có vấn đề cách kể câu chuyện, dùng tranh vẽ, mô hình thí nghiệm đơn giản Nghịch lý loại mâu thuẫn mang tính chủ quan cách trực tiếp, giáo viên dùng phương pháp buộc học sinh chấp nhận vấn đề nên tiết kiệm thời gian huy động học sinh tham gia tích cực vào trình dạy học Đối với tình nghịch lý, việc giải vấn đề buộc học sinh phải tìm hiểu nguyên nhân mặt khoa học tượng việc xây dựng kiến thức Ví dụ: Khi nghiên cứu tượng sức căng mặt ngoài, giáo viên yêu cầu học sinh dự đốn tượng xảy ta thả mẩu xốp nhỏ vào khay đựng nước Sau nhỏ giọt xà phịng vào mẩu xốp Đa số học sinh cho khơng có tượng xảy Khi giáo viên làm thí nghiệm cho thấy: ban đầu mẩu xốp hút dính lại với Sau nhỏ giọt xà phòng vào chúng tản nhanh phía thành khay nước.Tình tạo bất ngờ học sinh, tìm hiểu nguyên nhân tượng học sinh cảm thấy hứng thú -Tình lựa chọn tình bác bỏ: Đây tình mà học sinh đứng trước vấn đề hay số phương pháp mang số dấu hiệu quen thuộc liên quan đến số kiến thức hay số phương pháp giải chưa chắn dùng kiến thức hay phương pháp để giải vấn đề có hiệu Đối với tình vậy, vấn đề nhận thức đưa trước nhiệm vụ học sinh phải cân nhắc, lựa chọn kết bác bỏ kết sai Ví dụ: Khi dạy "Rơi tự do", giáo viên tiến hành thí nghiệm thả rơi miếng bìa miếng kim loại có hình dạng kích thước Học sinh quan sát thấy miếng kim loại rơi nhanh đưa kết luận: vật nặng rơi nhanh vật nhẹ Nếu kết luận hai vật nặng rơi nhanh Giáo viên làm tiếp thí nghiệm thứ hai: lấy hai miếng bìa giống hệt nhau, miếng để ngun cịn miếng vo trịn lại Thả cho hai vật rơi độ cao Kết học sinh thấy miếng bìa vo trịn lại rơi nhanh Như vậy, kết thí nghiệm hai bác bỏ giả thuyết nêu trên, đồng thời đặt cho học sinh vấn đề mới: Sự rơi tự khơng khí khơng phụ thuộc vào trọng lượng vật, phụ thuộc vào yếu tố nào? -Tình gây xung đột: Đây tình mà kiện, tượng xảy tình trái ngược với suy nghĩ học sinh Điều tạo xung đột tư họ Ví dụ: Khi nghiên cứu định luật Becnuli, giáo viên giới thiệu với học sinh dụng cụ thí nghiệm gồm phễu nhỏ lồng vào phễu lớn đặt câu hỏi: Nếu ta thổi vào phễu lớn phễu nhỏ chuyển động nào? Ở tình này, đa số học sinh cho phễu nhỏ bay phễu lớn Khi giáo viên tiến hành thí nghiệm cho học sinh quan sát Kết thổi phễu nhỏ vào phễu lớn Kết thí nghiệm đặt đầu học sinh câu hỏi sao? Trong đầu học sinh xảy xung đột suy nghĩ logic thân bên tượng xảy trái với logic -Tình phát triển hồn chỉnh: tình học sinh đứng trước tình vấn đề giải phần, phận, phạm vi hẹp cần phải tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh, mở rộng thêm sang lĩnh vực Để giải tình đó, học sinh phải biết vận dụng kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo biết Quá trình vừa giúp học sinh hoàn chỉnh, tiếp thu kiến thức vừa giúp học sinh củng cố lại kiến thức cũ Đây tình mà dạy học mơn vật lý, giáo viên có nhiều hội để khai thác tạo nên tình có vấn đề theo dạng Nhiều giáo viên giao học sinh giải vấn đề, kiện có liên quan đến việc vận dụng tri thức biết vào thực tế Ví dụ: Khi nghiên cứu chất dòng điện chất điện phân, giáo viên giới thiệu với học sinh dụng cụ thí nghiệm sách giáo khoa Giáo viên tiến hành thí nghiệm: đổ nước cất vào, đóng khóa k, kim điện kế khơng lệch Vậy nước cất khơng dẫn điện Sau đó, thay nước cất nước thường, đóng khóa k, kim điện kế lệch Vậy nước thường dẫn điện Giáo viên đặt câu hỏi nước cất không dẫn điện mà nước thường dẫn điện Để tìm hiểu nguyên nhân, giáo viên tiếp tục làm thí nghiệm cách cho muổi vào nước cất thấy kim điện kế quay chứng tỏ dung dịch muối ăn dẫn điện Vậy có phải dung dịch dẫn điện? Giáo viên lại làm thí nghiệm với dung dich nước đường, kết cho thấy kim điện kế không quay, chứng tỏ dung dịch đường không dẫn điện Vậy dung dịch dẫn điện? Giáo viên dựa vào kiến thức phân ly mà học sinh học để dẫn dắt học sinh đến kết luận dung dịch điện phân Việc phân loại kiểu tình có vấn đề có tính tương đối Trong q trình dạy học, người giáo viên tạo thêm kiểu tình khác Một kiện cụ thể có tham gia đồng thời số tình thuộc loại khác Thực tế, việc tạo tình có vấn đề dạy học thực nghệ thuật sư phạm mà việc vận dụng cần phải có đầu tư kỹ lưỡng, gia cơng nghiêm túc người giáo viên Cùng nội dung dạy học, đối tượng học sinh, khơng có gia cơng sư phạm khơng thể đặt học sinh vào 67 Vậy: Điện trường khoảng hai kim loại mang điện trái dấu có độ lớn có tính chất gì? • Hướng dẫn giải vấn đề Hoạt động học sinh Học sinh suy nghĩ,thảo luận nhóm Hoạt động giáo viên Gợi ý: - hai kim loại, đường sức - Trong khoảng hai kim loại, điện đường thẳng song song, đường sức điện có hình dạng cách nào? - Véctơ cường độ điện trường có độ lớn - Các em có nhận xét độ lớn điểm đường véctơ cường độ điện trường hai sức cách kim loại đó? - Véc tơ cường độ điện trường - Hướng véctơ cường độ điện điểm có hướng song song với trường điểm nào? đường sức đường thẳng song - Điện trường hai kim loại song gọi điện trường Học sinh tiếp thu ghi • GV hợp thức hóa kiến thức: - Điện trường điện trường mà véctơ cường độ điện trường điểm - Tính chất: đường sức điện điện trường đường thẳng song song cách Hoạt động3: Tìm hiểu điện trường điện tích điểm (15phút) • Tạo tình có vấn đề Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Học sinh suy nghĩ, thảo luận theo • GV nêu tốn: Xác định véc tơ nhóm cường độ điện trường điểm gây điện tích Q đặt điện mơi vơ hạn cách Q khoảng 68 r? • Hướng dẫn giải vấn đề Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên - HS1: Giả sử điện tích Q > 0, hay Q< • GV theo dõi đơn đốc nhóm làm 0, ta vẽ đường sức điện qua điểm việc trợ giúp theo hướng mà Từ xác định véc tơ cường nhóm đề xuất: độ điện trường • GV nêu câu hỏi: Lúc không - HS2: Đặt vị trí r điện tíchxác đặt điện tích q r, em có nhận xét định lực tác dụng lên điện tích q Từ mối quan hệ hướng E xác định véc tơ cường độ điện trường dấu điện tích Q? điểm - HS3: Làm theo cách qua ta xác định hướng độ lớn véc tơ cường độ điện trường cịn cách khơng - HS 4: Chọn điện tích q nào? - HS5: Nên chọn q > 0, có độ lớn điện tích nhỏ để không ảnh hưởng đến điện trường điện tích Q Học sinh dùng bút giấy nháp kết hợp trao đổi thảo luận - HS6: Đặt điện tích q vị trí r Lực tương tác hai điện tích F= k Q.q ε r2 - Điểm đặt: Tại điểm khảo sát - Phương: trùng với đường thẳng nối điện tích Q điểm Theo định nghĩa, cường độ điện trường điểm khảo sát là: khảo sát • GV hợp thức hóa kiến thức: - Chiều: Nếu Q>0 E hướng Véc tơ cường độ điện trường điểm xa Q Nếu Q0 E hướng với EM F , Q E hướng xa Q Nếu Q< E hướng phía Q Học sinh tiếp nhận kiến thức ghi Hoạt động4: Tìm hiểu nội dung nguyên lý chồng chất điện trường (10 phút) • Tạo tình có vấn đề Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên Học sinh tiếp nhận vấn đề, thảo luận • Gv nêu tốn: Đặt thêm điện tích theo nhóm Đại diện trả lời: Q2 cách điện tích Q1 khoảng r Xác định véc tơ cường độ điện trường điểm M cách Q1 khoảng r1 cách Q2 khoảng r2 ? • Hướng dẫn giải vấn đề Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên • Gợi ý: HS1: Điểm M nằm điện trường - Điểm M nằm điện trường Q1 Q2 điện tích gây ra? HS2: Để xác định cường độ điện trường - Muốn tìm cường độ điện trường M điểm M, ta phải xác định cường độ ta phải xác định gì? điện trường Q1 Q2 gây M HS3: E M = E1 + E - Véc tơ cường độ điện trường M HS3: E M = E1 + E + + E n xác định nào? - Nếu M nằm hệ gồm n điện tích Q1, Q2, Qn xác định véc tơ cường độ điện trường nào? 70 • GV hợp thức hóa kiến thức: Giả sử có hệ n điện tích điểm Q 1, Q2 Qn Gọi E , E , , E n véc tơ cường độ điện trường điện tích Q1, Q2, Qn gây điểm Véc tơ cường độ điện trường điểm khảo sát là: E M = E1 + E + + E n (Vế phải tổng véc tơ) Hoạt động5: Củng cố học vận dụng (7 phút) Hoạt động học sinh Hoạt động giáo viên 71 • Gv nêu toán: Học sinh trao đổi theo nhóm Đại diện Cho điện tích Q1 = 5.10-9C đặt lên trình bày Cá nhân hồn thành vào điểm A chân không Xác định phiếu học tập cường độ điện trường điểm B cách A 10 cm? Đặt thêm điện tích Q2 = -5.10-9C Xác định cường độ điện trường điểm M nằm đường thẳng nối AB cách hai điện tích • GV nhắc lại kiến thức Học sinh lắng nghe tiếp nhận nhiệm học vụ • GV giao nhiệm vụ học tập nhà: - Làm tập 3,4,5,6,7 sách giáo khoa -Ôn lại khái niệm công lớp 10 THPT - Ôn lại lực tương tác Culông cường độ điện trường KẾT LUẬN CHƯƠNG 72 Trên sở nghiên cứu lý thuyết DHGQVĐ trình bày chương 1, chương 2, nghiên cứu nội dung kiến thức chương "Điện tích Điện trường" Vật lý 11 nâng cao Từ đó, chúng tơi vận dụng soạn thảo giáo án thuộc đơn vị kiến thức chương theo định hướng dạy học giải vấn đề với mục đích góp phần nâng cao chất lượng dạy học chương Qua nghiên cứu nội dung chương, nhận thấy: - Về nội dung kiến thức: Các kiến thức chương sở phần điện học chương trình Vật lý 11, nghiên cứu điện tích - điện trường định luật liên quan định luật Culông, định luật bảo tồn điện tích - Về thí nghiệm: Có thể tiến hành số thí nghiệm chương thí nghiệm tượng nhiễm điện, thí nghiệm điện phổ, thí nghiệm tính chất vật dẫn cân điện Tuy có số thí nghiệm chưa thực thực tế thiếu dụng cụ thí nghiệm điện vật dẫn cân điện Trên sở kết thực chương 2, tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá mức độ khả thi đề tài 73 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Mục đích thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra tính hiệu việc tổ chức hoạt động học tập nhằm phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo, khả giải vấn đề học sinh trình dạy học vật lý trường phổ thơng Kết thực nghiệm góp phần đánh giá tính khả thi đề tài điều kiện thực tế tương lai 3.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm tiến hành vào học kì I năm học 2009 - 2010 trường THPT Hà Huy Tập - Thành phố Vinh - Nghệ An lớp 11 Đối với lớp thực nghiệm, giáo viên tiến hành dạy học theo hướng tổ chức hoạt động học tập cho học sinh theo giáo án đổi mà soạn Các tiết học gồm bài: - Điện tích Định luật Culơng - Thuyết electron Định luật bảo tồn điện tích - Điện trường (tiết1) - Điện trường (tiết2) Đối với lớp đối chứng, giáo viên sử dụng phương pháp dạy học thông thường tiết tiến hành theo tiến độ chương trình Sở GD - ĐT Nghệ An quy định 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm Số học sinh khảo sát trình thực nghiệm 190, có lớp thuộc nhóm thực nghiệm lớp thuộc nhóm đối chứng - Lớp thực nghiệm: 11A5, 11A6 - Lớp đối chứng: 11A7, 11A8 Các lớp chọn để thực nghiệm sư phạm có điều kiện tổ chức dạy học tương đối đồng chất lượng đầu vào đồng Sĩ số trình độ học tập lớp thực nghiệm Như vậy, kích thước mẫu chất 74 lượng mẫu lựa chọn thỏa mãn yêu cầu thực nghiệm sư phạm 3.3.2 Phương pháp tiến hành - Xây dựng nội dungvà kế hoạch giảng dạy lớp thực nghiệm - Tiến hành thực dạy học thực nghiệm: Lớp đối chứng lớp thực nghiệm giáo viên giảng dạy, khác lớp thực nghiệm dạy theo giáo án mà chúng tơi soạn, cịn lớp đối chứng giảng dạy theo phương pháp thông thường - Tham gia dự lớp đối chứng lớp thực nghiệm - Kiểm tra, đánh giá kết thực nghiệm 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 3.4.1 Nhận xét tiến trình học Qua quan sát học lớp thực nghiệm tiến hành theo giáo án thiết kế, nhận thấy: - Các tiết dạy thực nghiệm lôi ý học sinh Đa số học sinh tỏ hứng thú với học, tự giác tham gia vào hoạt động học tập giáo viên tổ chức Khơng khí học tập lớp tích cực, sơi động Học sinh nắm kiến thức cách vững - Phần nội dung kiến thức tiết học làm sáng tỏ, rõ ràng đảm bảo thời lượng lên lớp 3.4.2 Đánh giá định lượng 3.4.2.1 Kết kiểm tra Sau kiểm tra hai khối lớp thực nghiệm đối chứng, thu nhập xử lý số liệu theo phương pháp thống kê toán học Để so sánh đánh giá chất lượng nắm kiến thức học sinh lớp thực nghiệm, lập bảng số liệu sau: bảng thống kê điểm số, bảng phân phối tần suất tần suất tích lũy, vẽ đường tích lũy tham số đặc biệt Xi: Điểm số (Điểm số kết kiểm tra) X : Giá trị trung bình cộng X = ∑n X i i n n: Tổng số học sinh tham gia kiểm tra ni: Số học sinh đạt điểm Xi 75 ∑ n (X Độ lệch chuẩn S = i i − X) n −1 : độ phân tán quanh giá trị X , S bé chứng tỏ số liệu bị phân tán S Hệ số biến thiên V = Phương sai: S X 100%: cho phép so sánh mức độ phân tán số liệu ∑ n (X = i i − X )2 n −1 76 Kết chúng tơi trình bày bảng sau: Bảng3.1: Bảng thống kê điểm số(Xi) kết kiểm tra Số Nhóm ĐC TN Số HS 95 95 KT 190 190 Số HS đạt điểm Xi 10 0 0 18 26 10 40 35 37 42 40 46 10 22 16 15 10 Bảng3.2: Bảng phân phối tần suất Số Số Nhóm HS ĐC TN 95 95 KT 190 190 Số % HS đạt điểm Xi 0,0 0,0 2,1 9,4 15,2 21,0 19,4 21,0 5,2 4,2 3,6 0,0 0,0 0,0 2,1 5,2 18,4 22,1 24,2 11,5 8,4 7,8 Bảng3.3: Bảng phân phối tần suất tích lũy Số Số Số% HS đạt điểm Xi trở xuống Nhóm HS ĐC TN 95 95 10 KT 190 0,0 0,0 2,1 11,5 25,2 46,3 65,7 86,8 92,1 96,3 100 190 0,0 0,0 0,0 2,1 7,3 25,7 47,8 72,1 83,6 97,3 100 Bảng3.4: Các tham số thống kê Nhóm ĐC X S V(%) 5,7 1,81 31,75 TN 6,7 1,68 25,07 77 Tỷ lệ% 30 25 24,2 21 22,1 20 21 19,4 18,4 ĐC TN 15,2 15 11,5 9,4 10 8,4 7,8 5,2 5,2 2,1 3,6 2,1 0 4,2 Điểm 10 Biểu đồ 3.2: Đồ thị phân phối tần suất lớp thực nghiệm lớp đối chứng Tỷ lệ% 96,3 100 92,1 90 86,8 100 97,3 83,6 80 70 72,1 65,7 60 46,3 50 ĐC TN 47,8 40 30 25,2 20 11,5 10 25,7 2,1 7,3 2,1 10 Điểm Biểu đồ 3.2: Đồ thị phân phối tần suất tích lũy lớp thực nghiệm lớp đối chứng 78 Dựa vào tham số tính tốn trên, đặc biệt từ bảng tham số thống kê (Bảng3.4), đồ thị phân phối tần suất tích lũy đồ thị phân phối tần suất tích lũy, chúng tơi rút nhận xét sau: - Điểm trung bình kiểm tra X lớp thực nghiệm (6,7) cao lớp đối chứng (5,7) hệ số biến thiênV lớp thực nghiệm (25,07) nhỏ hệ số biến thiên lớp đối chứng (31,75); điều chứng tỏ độ phân tán lớp thực nghiệm giảm so với lớp đối chứng - Đường tích lũy lớp thực nghiệm nằm bên phải phía đường tích lũy lớp đối chứng Các kết cho thấy kết học tập lớp thực nghiệm cao kết học tập lớp đối chứng 3.4.2.2 Kiểm định giả thuyết thống kê Qua phân tích tính tốn cho thấy, kết học tập lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Các kết có phải ngẫu nhiên không? Để trả lời câu hỏi này, dùng phương pháp kiểm định khác hai trung bình cộng (kiểm định t - Stuđent) để kiểm định khác hai điểm trung bình học sinh hai nhóm thực nghiệm đối chứng Đại lượng kiểm định t xác định công thức: t= Với X TN − X DC Sp nTN nDC nTN + nDC 2 (nTN − 1) STN + (nDC − 1) S DC Sp = nTN + nDC − (1) (2) Các giả thuyết thống kê: Giả thuyết Ho: "Sự khác giá trị trung bình cộng điểm số nhóm đối chứng nhóm thực nghiệm khơng có ý nghĩa" Giả thuyết H: "Điểm trung bình nhóm thực nghiệm lớn điểm trung bình nhóm đối chứng cách có ý nghĩa" Sử dụng hai cơng thức (1) (2) với số liệu: X TN = 6,7 , X DC = 5,7 , nTN = 95, nDC= 95, STN = 1,68, SDC = 1,81, thu kết quả: Sp = 1,74, t = 3,95 79 Tra bảng phân phối Student ứng với mức ý nghĩa α = 0,05 bậc tự f = 188 tα = 1,96 Kết t > tα Như giả thuyết Ho bị bác bỏ Ta chấp nhận đối giả thuyết H Vậy điểm trung bình nhóm thực nghiệm lớn điểm trung bình nhóm đối chứng với mức ý nghĩa 0,5 Điều cho thấy điểm trung bình cộng lớp thực nghiệm lớn điểm trung bình cộng lớp đối chứng thực chất, ngẫu nhiên Vậy, tiến trình dạy học theo định hướng dạy học giải vấn đề đem lại hiệu cao tiến trình dạy học bình thường KẾT LUẬN CHƯƠNG Mục đích chương đánh giá khẳng định tính khả thi đề tài Trong trình thực nghiệm sư phạm, nhận thấy việc tổ chức hoạt động học sinh dạy kiến thức môn Vật lý đạt số kết quả: - Giờ học diễn sơi nổi, học sinh thích thú nhiệt tình phát biểu ý kiến, thảo luận xây dựng - Thông qua kết kiểm tra, bước đầu khẳng định rằng: việc dạy học vật lý chương điện tích - điện trường theo định hướng dạy học giải vấn đề góp phần nâng cao chất lượng, hiệu dạy học vật lý trường THPT - Qua học, học sinh tham gia giải vấn đề học tập nên mạnh dạn phát biểu suy nghĩ cá nhân, có kỹ giải vấn đề gặp phải vấn đề khác học tập Như vậy, dạy học theo định hướng giải vấn đề góp phần bồi dưỡng kĩ phát giải vấn đề học sinh, từ nâng cao tính tích cực, chủ động, sáng tạo cho học sinh KẾT LUẬN 80 Trong trình thực đề tài "Nghiên cứu dạy học số đơn vị kiến thức chương "Điện tích - Điện trường" theo định hướng dạy học giải vấn đề", giải vấn đề sau: * Về mặt lý luận: Chúng tơi trình bày chất dạy học giải vấn đề, mức độ dạy học giải vấn đề, khả vận dụng lý thuyết dạy học giải vấn đề vào dạy học loại học vật lý *Về mặt nghiên cứu ứng dụng: Chúng tiến hành vận dụng lý thuyết dạy học giải vấn đề tổ chức dạy học số đơn vị kiến thức chương "Điện tích Điện trường" vật lý 11 nâng cao Cụ thể: - Phân tích nội dung kiến thức khoa học chương -Xác định vấn đề cần giải học - Chuẩn bị phương tiện dạy học phù hợp với nội dung kiến thức chương, đề xuất số phương án sử dụng thiết bị vào trình dạy học - Thiết kế tiến trình dạy học cho học xây dựng kiến thức theo định hướng dạy học giải vấn đề * Về mặt thực nghiệm: Trên sở nghiên cứu mặt lý luận sau soạn thảo số học chương, tiến hành thực nghiệm để kiểm tra tính khả thi đề tài Sau thu thập xử lý số liệu, kết thực nghiệm cho thấy hiệu việc sử dụng dạy học giải vấn đề thực tế Với kết trên, đối chiếu với nhiệm vụ mục đích đặt đề tài, chúng tơi nhận thấy rằng: đề tài đạt mục đích ban đầu Chúng tiếp tục nghiên cứu áp dụng dạy học giải vấn đề vào chương khác chương trình vật lý 11 nâng cao nói riêng chương trình vật lý trung học phổ thơng nói riêng nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 [1]A.V Muraviep (1974) - Dạy cho học sinh tự lực nắm kiến thức vật lý NXB GD - Hà Nội [2] Hồng Chúng (1983) - Phương pháp thống kê tốn học khoa học giáo dục - NXB Hà Nội [3] Cruchetxki V.A (1981) - Những sở tâm lý học sư phạm, tậpII - NXB GD Hà Nội [4] Nguyễn Đình Chỉnh (1995) - Vấn đề đặt câu hỏi giáo viên đứng lớp kiểm tra đánh giá việc học tập học sinh - NXB GD, Hà Nội [5] Trần Hữu Cát (2004) - Phương pháp nghiên cứu khoa học vật lý - Đại học Vinh [6] Lê Văn Giáo, Lê Công Triêm, Lê Thúc Tuấn (2005) - Một số vấn đề phương pháp dạy học vật lý trường phổ thơng - Giáo trình bồi dưỡng thường xuyên giáo viên trung học phổ thông chu kì III - NXB GD [7]Nguyễn Thị Kiều Hoa (2007) - Nghiên cứu dạy học chương dịng điện khơng đổi vật lý 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải vấn đề - Luận văn thạc sĩ - Trường ĐH Vinh - Nghệ An [8] Lê Văn Hồng, Lê Ngọc Lan (1998) - Tâm lý học lứa tuổi tâm lý học sư phạm, NXB GD [9] Hà Hùng, Trần Tồn (1997) - Thí nghiệm vật lý phổ thông - Đại học sư phạm Vinh [10] I.Ia.LECNE (1977) - Dạy học nêu vấn đề - NXBGD [11] I.F Kharlamop (1979) - Phát huy tính tích cực học tập học sinh nào? - NXB GD [12] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Nguyễn Phúc Thuần (Chủ biên) (2007) Vật lý 11 nâng cao - NXB GD [13] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Nguyễn Phúc Thuần (Chủ biên) - Vật lý 11 nâng cao (Sách giáo viên) - NXB GD [14] Nguyễn Đình Khang (2008) - Nâng cao chất lượng dạy học vật lý chương "Điện tích - Điện trường" lớp 11 nâng cao THPT nhờ việc sử dụng thí nghiệm với trợ giúp máy vi tính - Luận văn thạc sĩ - Trường ĐH Vinh - Nghệ An ... Nội dung Chương1 : Dạy học giải vấn đề môn vật lý Chương2 : Tổ chức dạy học số đơn vị kiến thức chương" Điện tích - Điện trường" vật lý 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải vấn đề Chương3 :... phần nâng cao chất lượng dạy học vật lý trường phổ thông, lựa chọn đề tài:" Nghiên cứu dạy học số đơn vị kiến thức chương "Điện tích - Điện trường" - Vật lý 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải. .. nâng cao 29 Chương Tổ chức dạy học số kiến thức chương "Điện tích - Điện trường" vật lý 11 nâng cao theo định hướng dạy học giải vấn đề Để vận dụng thành cơng lý thuyết dạy học có vấn đề nêu chương