từ?
Khi có sự biến thiên từ thông
Thay đổi B , S, α bằng cách di chuyển (quay) NC, khung day
Nêu bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ. Biết cách lí giải các định luật cảm ứng điện từ bằng định luật bảo toàn năng lượng.
III. Chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ
Hiện tượng cảm ứng điện từ trong trường hợp này là quá trình chuyển hóa cơ năng thành điện năng.
Hiện tượng cảm ứng điện từ là cơ sở cho phương thức sản xuất điện năng phổ biến.
Hoạt động 5: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Phát phiếu học tập
Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập trang 152 sgk.
Hoàn thành phiếu học tập Ghi các bài tập về nhà.
Kết luận chương 2
Trên cơ sở lí luận được trình bày ở chương 1, chúng tôi kết luận, khi lựa chọn những PPDH cũng như các TNMP và TNA có nhiều khả năng hơn trong việc rèn luyên TTC cho HS trong mỗi giờ học, GV cần nắm được đặc điểm của HS, phương tiện DH và nội dung, mục đích giờ học. Vật lí là một ngành khoa học TN nghiên cứu các quy luật, các tính chất chung nhất của cấu trúc, sự tương tác và chuyển động của vật chất. Nhận thức Vật lí bắt đầu từ sự quan sát các hiện
tượng vật lí, phân tích, tìm ra mối liên hệ giữa mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng Vật lí, dự đoán các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn. Do vậy, khi sử dụng TNMP và TNA một cách phù hợp sẽ tạo điều kiện thuận lợi để GV tổ chức cho HS tích cực tham gia hoạt động nhân thức trong giờ học Vật lí. Chúng tôi đã vận dụng các PTDH này theo hướng rèn luyện TTC nhận thức cho HS để xây dựng 3 giáo án trong chương "Cảm ứng điện từ" của lớp 11- Ban cơ bản. Trong mỗi bài học chúng tôi đều tổ chức các tình huống học tập kết hợp giữa TNMP và TNA một cách hợp lý để đưa HS vào hoạt động nhằm phát huy TTC của HS.
Chương 3
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
3.1.1. Mục đích
Mục đích của TNSP là kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài luận văn đã đặt ra: Nếu sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo một cách hợp lý trong dạy học sẽ có thể kích thích sự hứng thú, phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức cho học sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường phổ thông.
Như vậy, kết quả TNSP sẽ trả lời các câu hỏi sau:
– Với sự hỗ trợ của TNMP và TNA trong tiến trình dạy có phát huy được tính tích cực học tập của HS trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT hay không?
– Chất lượng nắm vững kiến thức Vật lý của HS trong học tập với sự hỗ trợ của TNMP và TNA có cao hơn so với cách học thông thường hay không?
– Các bài giảng với các nhiệm vụ học tập được soạn thảo có phù hợp với trình độ HS và thực tế giảng dạy ở trường THPT hiện nay hay không?
Từ kết quả thực nghiệm thu nhận được, GV sẽ tìm ra những thiếu sót nhằm chỉnh lí, bổ sung kịp thời, giúp đề tài hoàn thiện hơn, góp phần vào việc nâng cao chất lượng dạy học và đổi mới PPDH ở các trường THPT hiện nay.
3.1.2. Nhiệm vụ
Trong quá trình TNSP chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS với sự hỗ trợ của TNMP và TNA trong ba tiết học đầu của chương “Cảm ứng điện từ” cho các lớp đối chứng và lớp thực nghiệm.
- Với các lớp thực nghiệm: GV thiết kế giáo án và bài giảng điện tử cho các tiết dạy có sử dụng TNMP và TNA hỗ trợ cho thí nghiệm thực nhằm mục đích phát huy tính tích cực học tập của HS
GV sử dụng bài giảng với sự hỗ trợ của TNMP và TNA kết hợp với phương pháp dạy học truyền thống như: phấn trắng, bảng đen, thí nghiệm thực...
Với các lớp đối chứng: Giáo viên sẽ chuẩn bị giáo án với các câu hỏi gợi ý theo tiến trình xây dựng logic bài học và thí nghiệm thực như SGK để học sinh trả lời và xây dựng kiến thức mới.
Giáo viên dạy các bài học, tổ chức hoạt động nhận thức theo các bước và hệ thống câu hỏi gợi ý của SGK, SGK là tư liệu học tập chính của HS.
- So sánh, đối chiếu kết quả học tập và xử lý kết quả thu được của các lớp thực nghiệm và các lớp đối chứng.
3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm [8]
3.2.1. Chọn mẫu thực nghiệm
Mẫu thực nghiệm được chọn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả TNSP. Ở đây chúng tôi chỉ sử dụng 4 lớp của khối 11 (chọn nguyên cả lớp) và dùng cách ngẫu nhiên để chọn ra khối TN và ĐC. Các lớp được chọn có sĩ số, điều kiện tổ chức dạy học, có trình độ chất lượng học tập tương đương nhau. Do đó, kích thước và chất lượng của mẫu thỏa mãn yêu cầu của TNSP. Các lớp được chọn thuộc khối 11 Trường THPT Nghi Xuân, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh. Kết quả các lớp được chọn vào nhóm TN và ĐC như sau:
Bảng 3.1 Nhóm Tên lớp Sĩ số Thực nghiệm 11I 42 11K 45 Tổng cộng 87 Đối chứng 11G 41 11H 44 Tổng cộng 85 3.2.2. Quan sát giờ học
Quá trình theo dõi, quan sát các hoạt động của GV và HS trong các tiết dạy học TN theo các nội dung sau:
– Phân bố thời gian cho các mục của tiết dạy. – Điều khiển hoạt động của HS trong giờ học.
– Khả năng vận dụng và phát huy phương tiện dạy học hỗ trợ cho quá trình dạy học.
– Tính tích cực của HS thông qua không khí lớp học, sự tập trung và nghiêm túc, số lượng và chất lượng các câu trả lời cũng như phát biểu xây dựng bài của HS.
– Mức độ đạt được của các mục tiêu bài dạy thông qua phần kiểm tra bài cũ ở đầu tiết học và phần củng cố, vận dụng sau mỗi tiết học.
3.2.3. Các bài kiểm tra
Sau khi TNSP, mỗi HS ở cả hai nhóm ĐC và TN được đánh giá bằng một bài kiểm tra tổng hợp nhằm :
– Đánh giá định tính về mức độ lĩnh hội các khái niệm cơ bản, các định luật, các tính chất, bản chất của hiện tượng VL.
– Đánh giá định lượng mức độ lĩnh hội các định luật, các công thức và các điều kiện xảy ra các hiện tượng VL, khả năng áp dụng kiến thức VL vào đời sống hàng ngày.
– Đánh giá định lượng kĩ năng vận dụng kiến thức để giải các bài tập VL định tính và định lượng.
3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm
3.3.1. Kết quả định tính
Qua quan sát giờ học ở các lớp thực nghiệm và các lớp đối chứng được tiến hành theo tiến trình đã được xây dựng, chúng tôi rút ra được một số nhận xét sau:
Đối với các lớp đối chứng, mặc dù dạy theo chương trình SGK mới cách dạy có đổi mới nhưng chưa thấy có chuyển biến rõ rệt, trong giờ dạy vẫn chủ yếu là GV diễn giảng, HS tập trung yên lặng lắng nghe và ghi chép. Tuy HS cũng có trả lời các câu hỏi của GV đặt ra nhưng chưa thể hiện rõ sự hứng thú và tự giác.
Đối với các lớp thực nghiệm, các thí nghiệm trong SGK được thực hiện thông qua các TNMP và TNA. Các hoạt động của GV và HS diễn ra trong giờ học thật sự chủ động và tích cực. Giờ học đã rút ngắn được thời gian diễn giảng của GV và tăng cường các hoạt động của HS. Với các thí nghiệm và các câu hỏi gợi ý, HS hứng thú và tự giác trong các hoạt động học tập, HS rất tập trung theo dõi quá trình định hướng của GV, nhiệt tình trong việc phát biểu xây dựng bài, các câu trả lời của HS đưa ra có chất lượng hơn so với lớp đối chứng. Đặc biệt, trong quá trình kiểm tra bài cũ và củng cố vận dụng, HS rất tích cực, hào hứng và sôi nổi trả lời. Nội dung kiến thức củng cố vận dụng nhiều nhưng lại không làm mất nhiều thời gian của GV và HS.
Như vậy, giờ dạy ở lớp thực nghiệm có sự hỗ trợ của TNMP và TNA đã góp phần phát huy được tính tích cực và chủ động trong quá trình học tập của HS.
3.3.2. Kết quả định lượng
Qua bài kiểm tra đánh giá, chúng tôi đã tiến hành thống kê, tính toán và thu được các bảng số liệu sau:
Bảng 3.2. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra
Nhóm Số HS
Điểm số (Xi)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 85 1 3 7 15 12 19 13 9 5 1
TN 87 0 0 0 2 8 22 25 16 10 4
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất
Nhóm Tổng số HS Số % HS đạt điểm Xi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC 85 1.2 3.5 8.2 17.6 14.1 22.4 15.3 10.6 5.9 1.2 TN 87 0 0 0 2.3 9.2 25.3 28.7 18.4 11.5 4.6
Biểu đồ 3.1. Phân phối tần suất hai nhóm
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất lũy tích
Nhóm Số % học sinh đạt điểm Xi trở xuống
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 1.2 4.7 12.9 30.6 44.7 67.1 82.4 92.9 98.8 100
TN 0.0 0.0 0.0 2.3 11.5 36.8 65.5 83.9 95.4 100
Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất lũy tích
Bảng 3.5. Bảng phân loại theo học lực Nhóm Tổng số HS Số % HS Kém (0-2) Yếu (3-4) TB (5-6) Khá (7-8) Giỏi (9-10) ĐC 85 4.7 25.9 36.5 25.9 7.1 TN 87 0 2.3 34.5 47.1 16.1
Biểu đồ 3.3. Phân loại học lực của hai nhóm
Các tham số cụ thể
Để so sánh và đánh giá mức độ tiếp thu kiến thức của HS ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, cần tính:
- Số trung bình cộng làm tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu, được tính theo công thức:
n X n X =∑ i i
Với ni là số HS đạt điểm Xi, Xi là điểm số, n là số HS dự kiểm tra.
- Phương sai: ( ) 1 2 2 − − =∑ n X X n S i i - Độ lệch chuẩn: ( ) 1 2 − − = ∑ n X X n
S i i , S cho biết độ phân tán quanh giá trị X , S càng bé chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.
- Hệ số biến thiên: V =
X S
100(%), V cho phép so sánh mức độ phân tán của các số liệu.
- Sai số tiêu chuẩn:
n S m= . Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các tham số Nhóm Số HS X S2 S V(%) m X = X ± m ĐC 85 5,65 3,66 1,91 33,86 0,02 5,65 ± 0,02 TN 87 6,63 2,1 1,44 21,75 0,02 6,63 ± 0,02
Dựa vào các thông số tính toán ở trên, từ bảng phân loại theo học lực (bảng 3.5), bảng tổng hợp các thông số đặc trưng (bảng 3.6) và đồ thị đường luỹ tích (đồ thị 3.2), chúng tôi rút ra được các nhận xét sau:
- Điểm trung bình X của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC, độ lệch chuẩn S có giá trị tương ứng nhỏ nên số liệu thu được ít phân tán, do đó trị trung bình có độ tin cậy cao. STN < SĐC và VTN < VĐC chứng tỏ độ phân tán ở nhóm TN giảm so với nhóm ĐC (Bảng 3.6).
Tỉ lệ HS đạt loại yếu, kém của nhóm TN giảm rất nhiều so với các nhóm ĐC. Ngược lại, tỷ lệ HS đoạt loại khá, giỏi của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC (Bảng 3.5). - Đường tích luỹ ứng với nhóm TN nằm bên phải, phía dưới đường tích luỹ ứng với nhóm ĐC.
Như vậy kết quả học tập của nhón TN cao hơn kết quả học tập của nhóm ĐC. Tuy nhiên kết quả trên đây có thể do ngẫu nhiên mà có. Vì vậy, để có độ tin cậy cao hơn chúng ta cần kiểm định thông kê.
3.3.3. Kiểm định giả thiết thống kê [6]
Giả thiết H0: sự khác nhau giữa XTN và XĐC là không có ý nghĩa thống kê. Giả thiết H1: Sự khác nhau giữa XTN và XĐC là có ý nghĩa thống kê (kiểm định một phía XTN > XĐC).
Tính đại lượng kiểm định t theo công thức:
ĐC TN ĐC TN p ĐC TN n n n n S X X t + − = . (1) Với 2 ) 1 ( ) 1 ( 2 2 − + − + − = ĐC TN ĐC ĐC TN TN p n n S n S n S (2)
Sau khi tính được t, ta so sánh nó với giá trị tới hạn tαđược tra trong bảng Student ứng với mức ý nghĩa α và bậc tự do f =nTN +nĐC −2
- Nếu t≥tα thì bác bỏ giả thiết H0, chấp nhận giả thiết H1. - Nếu t≤tα thì bác bỏ giả thiết H1, chấp nhận giả thiết H0.
Vận dụng các công thức (1) và (2) tính toán ta được Sp = 1,69 và t = 3,8. Tra bảng phân phối Student với mức ý nghĩa α = 0,05 và bậc tự do f = nTN + nĐC - 2 = 87 + 85 - 2 = 170, ta có: tα = 1,65. Như vậy rõ ràng t > tα
Do đó ta có thể kết luận: bác bỏ giả thiết H0, chấp nhận giả thiết H1, HS nhóm thực nghiệm nắm vững kiến thức đã được truyền thụ hơn so với HS nhóm đối chứng. Vậy điểm trung bình của nhóm thực nghiệm lớn hơn điểm trung bình của nhóm đối chứng với mức ý nghĩa 0,05.
Như vậy việc dạy học vật lý có sử dụng TNMP và TNA đạt hiệu quả cao hơn so với dạy học thông thường.
Kết luận chương 3
Qua quá trình TNSP, với sự phân tích và xử lí, các kết quả nhận được về mặt định tính và định lượng, chúng tôi đã có cơ sở để khẳng định giả thiết ban đầu đưa ra về tính hiệu quả của đề tài. Cụ thể, thông qua các kết quả thu được từ các tiết TNSP thuộc chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT chúng tôi có được những kết luận sau:
- Việc sử dụng TNMP và TNA trong dạy học vật lý với tư cách là một phương tiện hỗ trợ cho QTDH đã tạo điều kiện giúp giảm thời gian truyền giảng,
thời gian lắp đặt dụng cụ cũng như việc tiến hành lặp lại một số thí nghiệm trong giờ dạy của GV, tăng thời gian trao đổi giữa thầy và trò... thông qua các TNMP và TNA, GV chủ động và sáng tạo hơn trong việc tổ chức hoạt động học tập. Trong giờ dạy, việc sử dụng cũng như các thao tác xử lí của GV đối với các TNMP và TNA diễn ra dễ dàng và khá suôn sẻ.
- Việc dạy các bài dạy học có sự hỗ trợ của TNMP và TNA đã tích cực hóa được HĐNT của HS, khơi dậy lòng ham hiểu biết của các em, thực sự góp phần đổi mới PPDH Vật lý ở trường phổ thông. Các bài dạy học được thiết kế với các TNMP và TNA phù hợp khả năng tiếp thu của HS, các nội dung kiến thức trở nên gần gũi, dễ hiểu, dễ nhớ, thời gian tiến hành bài dạy học cũng không vượt quá giới hạn cho phép. Nhờ đó đã góp phần vào việc nâng cao chất lượng học tập của HS.
- Theo kết quả thống kê và phân tích số liệu điều tra thu được cho thấy chất lượng học tập cả HS được nâng cao. Cụ thể điểm trung bình của nhóm TN cao hơn điểm trung bình của nhóm ĐC, tỉ lệ HS đạt loại yếu, kém của nhóm TN giảm rất nhiều so với nhóm ĐC, ngược lại tỉ lệ HS đạt loại khá, giỏi của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC. Các đường tích lũy của lớp TN nằm ở bên phải và phía dưới các đường tích lũy của lớp ĐC, điều này chứng tỏ chất lượng học tập của nhóm TN tốt hơn