Các cơ sở để thực hiện việc xử lý các kết quả thực nghiệm sư phạm
Để tiến hành phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm chúng tơi dựa vào các số liệu thống kê:
- Điểm trung bình, hệ số biến thiên, tần suất luỹ tích theo kết quả xử lí tốn học đối với bài kiểm tra của học sinh lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
- Căn cứ vào kết quả thực nghiệm sư phạm và các biện pháp điều tra: dự giờ của giáo viên, xem giáo án, vở bài tập, bài kiểm tra của học sinh. - Căn cứ vào kết quả kiểm tra học sinh trước và sau khi dạy thực nghiệm sư phạm.
Một số nhận xét ban đầu:
- Lớp thực nghiệm cĩ điểm trung bình cao hơn lớp đối chứng như vậy lớp thực nghiệm nắm vững các kiến thức và kỹ năng hơn so với lớp đối chứng. - Từ đường luỹ tích so sánh kết quả kiểm tra ta thấy đường luỹ tích của lớp thực nghiệm nằm bên phải và phía dưới đường luỹ tích của lớp đối chứng, điều này chứng tỏ rằng hệ thống bài tập sáng tạo mà chúng tơi đề xuất thu được kết quả học tập tốt, phát triển được năng lực tư duy sáng tạo của học sinh. Như vậy, về mặt chất lượng lĩnh hội và vận dụng kiến thức của học sinh các lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng.
Cĩ ý kiến cho rằng sự chênh lệch đĩ phải chăng do sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học cho kết quả tốt hơn dạy học thơng thường hay do ngẫu nhiên? Để trả lời câu hỏi đĩ chúng tơi tiếp tục xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm bằng phương pháp thống kê.
Sử dụng phương pháp thống kê:
Giả thiết H0: XTN=XDC giả thiết thống kê (Kết quả điểm trung bình của lớp thực nghiệm lớn hơn lớp đối chứng là do ngẫu nhiên).
Giả thiết H1: XTN>XDC đối giả thiết thống kê (Sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học cho kết quả tốt hơn dạy học thơng thường).
Chọn mức ý nghĩa α = 0.05. Để kiểm định giả thiết H1 ta sử dụng đại lượng
ngẫu nhiên: 2 2 2 1 2 1 DC TN n S n S X X Z + − =
Đối với làn kiểm tra thứ nhất:
Trong đĩ: n1= 48, n2= 46; S 2.39,S2 3.09
2 2
1 = = ; XTN =6.06; XDC =5.24 Z = 2.4
Với α = 0.05 ta tìm giá trị giới hạn Zt: 0.45 2 2.0,05 1 2 2α 1 ) (Zt = − = − = ϕ
Tra bảng các giá trị Laplace ta cĩ Zt = 1.65 Đối với bài kiểm tra thứ hai:
Trong đĩ: n1= 48, n2= 46; S 2.71,S2 2.82
2 2
1 = = ; XTN =6.3; XDC =5.6 Z = 2 Với α = 0.05 ta tìm giá trị giới hạn Zt: 0.45
2 2.0,05 1 2 2α 1 ) (Zt = − = − = ϕ
Tra bảng các giá trị Laplace ta cĩ Zt = 1.65
Qua việc xử lý thống kê với kết quả hai bài kiểm tra so sánh Z và Zt ta cĩ: Z > Zt. Vậy với mức ý nghĩa α = 0.05, giả thuyết H0 bị bác bỏ do đĩ giả thiết H1
được chấp nhận.
Do vậy XTN>XDC là thực chất, khơng phải do ngẫu nhiên. Nghĩa là việc đưa bài tập sáng tạo vào dạy học thực sự cĩ hiệu quả hơn so với dạy bài tập thơng thường.
Kết luận chương 3
Căn cứ vào kết quả kiểm tra ( bảng 3) và đồ thị 2 đường thẳng tích lũy, ngồi ra cịn dựa vào các biện pháp khác: Quan sát hoạt động học tập của học sinh ở lớp, theo dõi, chấm điểm vở bài tập về nhà của học sinh, chúng tơi rút ra một số nhận xét như sau:
- Điểm trung bình của học sinh lớp TN cao hơn lớp ĐC.
- Hệ số biến thiên của lớp TN nhỏ hơn lớp ĐC. Nghĩa là độ phân tán quanh điểm trung bình cộng của lớp TN nhỏ hơn.
- Đường tích lũy của lớp TN nằm bên trái và ở phía dưới đường tích lũy của lớp ĐC, chứng tỏ chất lượng học tập của lớp TN là tốt hơn lớp ĐC.
Học sinh lớp TN hào hứng, đĩn nhận các BTST, đã tích cực tự lực giải quyết các BTST ở lớp cũng như làm việc ở nhà. Qua kết quả kiểm tra và vở bài tập của học sinh cũng như hoạt động giải bài tập vật lí ở lớp, chúng tơi nhận thấy hoạt động tư duy của học sinh ở lớp TN cao hơn lớp ĐC.
Những BTST mà mà chúng tơi xây dựng dạy học chương " Các định luật bảo tồn" ngồi những bài tập dùng trong các giáo án xây dựng kiến thức mới, giáo án tiết bài tập, chúng tơi đã sử dụng vào các tiết trong dạy học tự chọn. Số bài tập cịn lại giao cho HS tự giải ở nhà ( BTST số: bài 23, bài 24, bài 28) và 8 BTST dành cho HS giỏi (bài 1,3,5,8,9,10,18,19 )
Kết quả nghiên cứu đã được kiểm chứng qua TNSP, cĩ thể khẳng định giả thiết khoa học của đề tài là đúng đắn và hệ thống BTST của chúng tơi đã xây dựng phù hợp với HS lớp 10 THPT chương trình nâng cao.
Kết luận
Luận văn đã hệ thống được cơ sở lý luận xây dựng hệ thống BTST về vật lí dạy học ở trường THPT. BTST về vật lí đa dạng, phong phú, ngồi vai trị chức năng của bài tập vật lí nĩi chung trong dạy học nĩ cịn là một phương tiện hữu hiệu để phát phiển tư duy và năng lực sáng tạo của HS.
Dựa vào khái niệm BTST chúng ta cĩ thể xây dựng các BTST theo các hướng: Theo dấu hiệu về BTST, sử dụng TRIZ ( lý thuyết giải bài tốn sáng chế), sử dụng lý thuyết phát triển bài tập ( chuyển một bài tập luyện tập thành một BTST).
Trong luận văn chúng tơi đi theo hướng xây dựng hệ thống BTST dựa vào 6 dấu hiệu về BTST.
Chúng tơi đã xây dựng được hệ thống BTST dạy học chương " các định luật bảo tồn" vật lí 10 nâng cao gồm cĩ 29 bài tập ( 22 bài ở phần chính văn và 7 bài ở phần phụ lục 1). Cĩ 3 giáo án dạy học cĩ sử dụng BTST, cịn những bài tập cịn lại chúng tơi giao nhiệm vụ cho HS tự lực giải quyết ở nhà và sử dụng theo các hình thức: Trong dạy học tự chọn mơn vật lí, đưa vào báo bảng vật lí của lớp và dành cho hoạt động bồi dưỡng HS giỏi.
Kết quả nghiên cứu đã được kiểm chứng qua TNSP, theo đúng quy trình và phương pháp. Bước đầu TNSP trực tiếp tuy cịn ở diện hẹp, song kết quả TNSP đã khẳng định: Giả thiết khoa học của đề tài là đúng, hệ thống BTST dạy học chương " các định luật bảo tồn" cĩ tính khả thi.
Tài liệu tham khảo
[1]. Dương Trọng Bái- Tơ Giang- Nguyễn Đức Thâm- Bùi Gia Tịnh: Vật lí 10. NXBGD Giáo Dục- 1995.
[2]. Nguyễn Danh Bơ-Nguyễn Đình Nỗn: Tuyển tập các bài tập Vật lí nâng cao. NXB Nghệ An -2004.
[3]. Lương Duyên Bình- Nguyễn Xuân Chi- Tơ Giang- Trần Chí Minh- Vũ Quang- Bùi Gia Thịnh: Vật Lí 10. NXBGD-2006.
[4]. Lương Duyên Bình- Nguyễn Xuân Chi- Tơ Giang-Vũ Quang- Bùi Gia Thịnh: Bài tập Vật lí 10. NXBGD-2006.
[5]. An Văn Chiêu: Phương pháp giải tốn Vật lý theo chủ đề (Tập 1). NXB ĐHQG Hà Nội- 2000.
[6]. David Halliday- Robert Resnick- Jearl Walker (Hồng Hữu Thư dịch): Cơ sở Vật lý (Tập 2). NXBGD- 1996.
[7]. Phạm Văn Đồng: “Phương pháp dạy học phát huy tính tích cực một phương pháp vơ cùng quý báu”- TCNCGD Số 12/1994.
[8]. Bùi Quang Hân-Trần Văn Bồi-Phạm Ngọc Tíên-Nguyễn Thành Tương: Giải tốn Vật lí 10 tập một. NXBGD-2001.
[9]. Nguyễn Thế Khơi-Phạm Quý Tư-Lương Tất Đạt-Lê Chân Hùng- Nguyễn Ngọc Hùng-Phạm Đình Thiết-Bùi Trọng Tuân-Lê Trọng Tường: Vật lí 10 nâng cao. NXBGD-2006.
[10]. Vũ Thanh Khiết- Đỗ Hương Trà- Vũ Thị Thanh Mai- Nguyễn Hồng Kim: Phương pháp giải tốn Vật lí 10. NXBGD-2006.
[11]. Phương pháp giảng dạy vật lý trong các trường phổ thơng ở Liên Xơ và CHDC Đức. NXBGD- 1983.
[12]. Nguyễn Quang Lạc: Lý luận dạy học hiện đại ở trường phổ thơng. ĐHSP Vinh- 1995.
[13]. B.H Langhe: Những ngụy biện và nghịch lý về Vật lý. NXBGD Hà Nội- 1966.
[14]. V. Langue: Những bài tập hay về thí nghiệm Vật lý. NXBGD Hà Nội- 1998.
[15]. Lê Nguyên Long- An Văn Chiêu- Nguyễn Khắc Mão: Giải tốn Vật lý trung học phổ thơng một số phương pháp. NXBGD Hà Nội- 2003.
[16]. Lê Nguyên Long: Hãy trở thành người thơng minh sáng tạo. NXBGD Hà Nội- 1999.
[17] . Hồng Phê: Từ điển Tiếng Việt. Trung tâm từ điển học, HN- ĐN- 1998.
[18]. Phạm Thị Phú- Nguyễn Đình Thước: Logic trong dạy học Vật lý. ĐH Vinh- 2001.
[19]. Phạm Thị Phú- Nguyễn Đình Thước: “ Bài tập sáng tạo về vật lý ở trường trung học phổ thơng”. Tạp chí Giáo dục số 163- Kỳ 2, tháng 5- 2007.
[20]. Vũ Quang-Tơ Giang-Bùi Gia Thịnh: Tài liệu chủ đề tự chọn nâng cao. NXBGD-2006.
[21]. Nguyễn Đức Thâm- Nguyễn Ngọc Hưng- Phạm Xuân Quế: Phương pháp dạy học Vật lý ở trường phổ thơng. NXBGD- 2003.
[22]. Nguyễn Đức Thâm- Nguyễn Ngọc Hưng: Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học Vật lý ở trường trung học phổ thơng. ĐHSP- ĐHQG Hà Nội- 1998.
[ 23] Nguyễn Đình Thước: Phát triển tư duy học sinh trong dạy học vật lí ( Tài liệu cho học viên cao học) ĐH Vinh 2010.
[ 24] Nguyễn Đình Thước: Những bài tập sáng tạo về vật lí THPT. NXB Đại học Quốc gia - Hà Nội 2010.
[25]. Nguyễn Cảnh Tồn-Nguyễn Văn Lê- Châu An: Khơi dậy tiềm năng sáng tạo. NXBGD-2005.
[26] . Phạm Hữu Tịng: Dạy học Vật lý ở trường THPT theo định hướng phát triển hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học. NXB Đại học sư phạm- 2004.
[27]. Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên THPT (Chu kỳ 3: 2004- 2007)- Viện nghiên cứu sư phạm- 2005.
[28]. Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương trinh, sách giáo khoa lớp 10 THPT. NXBGD-2006.
[29]. Nguyễn Trọng Tuân-Lương Tất Đạt-Lê Chân Hùng-Lê Trọng Tường: Tài liệu chủ đề tự chọn bám sát chương trình nâng cao. NXBGD- 2006.
[30]. M.E Tunchinxki: Những bài tốn nghịch lý và ngụy biện vui về Vật lý. NXBGD Hà Nội- 1974.
[31]. M.E Tunchinxki: Những bài tập định tính về Vật lý cấp 3. NXBGD Hà Nội- 1979.
[32]. Lê Trọng Tường-Lương Tất Đạt-Lê Chân Hùng-Phạm Đình Thiết- Bùi Trọng Tuân: Bài tập vật lý 10 nâng cao. NXBGD-2006.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Xây dựng hệ thống BTST chương "Các định luật bảo tồn" lớp 10
1. Bài tập thí nghiệm:
Bài 23:Hai vật A và B cĩ khối lượng lần lượt là mA = 600g, mB = 400g được nối với nhau bằng sợi dây nhẹ khơng dãn và vắt qua rịng rọc cố định (hv). Bỏqua khối
lượng của rịng rọc và lực ma sát giữa dây với rịng rọc. Lấy g = 10m/s2. Tính gia tốc chuyển động của mỗi vật.
Bài 24: Ở một sân trượt pa – tanh 2 chú bé muốn so sánh trọng lượng với nhau. Hỏi chúng làm thế nào nếu chúng chỉ cĩ 1 chiếc thước cuộn.
Bài 25: Cho các dụng cụ sau: Một mặt phẳng nghiêng, một khối gỗ cĩ khối lượng m đã biết, một thước cĩ chia độ, chia đến mm, đồng hồ cĩ kim giây. Hãy trình bày phương án thí nghiệm để xác định nhiệt lượng tỏa ra khi khối gỗ trượt trên mặt phẳng nghiêng (khơng cĩ vận tốc ban đầu)
Định hướng tư duy
- Mối liên hệ giữa cơ băng ban đầu và năng lượng chuyển hĩa thành là gì? - Cần đo đại lượng nào để tính nhiệt lượng?
Hướng dẫn giải:
Gọi h là chiều cao của mặt phẳng nghiêng, l là chiều dài của mặt phẳng nghiêng.
Nhiệt lượng tỏa ra khi khối gỗ trượt trên mặt phẳng nghiêng (khơng cĩ vận
tốc ban đầu) sẽ là: 2 2 2 ; 2 2 2 mv at Q mgl= − với v = al l= . Suy ra Q m gh( 2l22) t = −
Thả cho vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng đến chân mặt phẳng nghiêng. Đo h và l bằng thước, đo t bằng đồng hồ sẽ tính được Q.
2. Bài tốn nghịch lí, ngụy biện.
Bài 26: Trong bĩng đá, khi người thủ mơn bắt một quả bĩng xút rất căng, người đĩ phải làm động tác kéo dài thời gian bĩng chạm tay mình (thu bĩng vào bụng)
Hãy giải thích tại sao?
Câu hỏi định hướng tư duy
- Nêu cơng thức xung của lực?
- Dựa vào những định luật nào để giải thích hiện tượng?
Hướng dẫn giải:
Quả bĩng cĩ khối lượng m được xút rất căng (v lớn) khi dừng lại (v = 0) thì cĩ biến thiên động lượng lớn; Nếu kéo dài thời gian bĩng chạm tay, người thủ mơn cĩ thể giảm đáng kể lực cần để bắt bĩng, vì : F p mv
t t
∆
= = −
∆ ∆
Theo định luật III Niu tơn phản lực của bĩng tác dụng lên tay người cũng giảm
Bài 27: Giải thích hiện tượng súng giật khi bắn?
Câu hỏi tư duy
- Nêu cơng thức định luật bảo tồn động lượng
- Định luật bào tồn động lượng áp dụng trong trường hợp nào? - Xác định chiều của đạn và súng?
Hướng dẫn giải:
Hệ (súng + đạn) cĩ thể coi là hệ cơ lập (bỏ qua mọi lực ma sát, lực cản…) Bạn đầu đứng yên, tổng động lượng của hệ = 0 khi đạn cĩ khối lượng m bắn đi với vận tốc vr thì súng cĩ khối lượng M chuyển động với vận tốc Vur, tổng động lượng của hệ bằng: mv MVr+ ur
Định luật bảo tồn động lượng: m v MV'r+ ur= 0 V m v
M
= −
ur r
Súng chuyển động với vận tốc Vur ngược chiều đạn bay
Bài 28: Hai vật cĩ khối lượng m1 = 1 kg, m2 = 3 kg chuyển động với các vận tốc v1 = 3 m/s và v2 = 1 m/s. Tìm tổng động lượng ( phương, chiều và độ lớn) của hệ trong các trường hợp :
a. vr1 và vr2 cùng hướng.
b. vr1 và vr2 cùng phương, ngược chiều. c.vr1 và vr2 vuơng gĩc nhau
450
300
A B
C X
3. Bài tập cĩ hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi.
Bài 29: Một con lắc đơn cĩ chiều dài l = 1m. Kéo dây làm với phương thẳng đứng một gĩc α = 450 rồi thả tự do. Tìm vận tốc của con lắc khi nĩ đi qua: a. Vị trí tương ứng với gĩc 300
b. Vị trí cân bằng
Định hướng tư duy
- Đây là dạng bài tốn gì?
- Bài tốn gợi cho ta một định luật vật lí nào khơng? - Điều kiện để cơ năng của hệ bảo tồn là gì?
Hướng dẫn giải:
Chọn mốc tính thế năng tại A
a. Áp dụng định luật bảo tồn cơ năng: WB = WC
2 0 0 (1 os30 ) (1 os45 ) 2B mv mgl c mgl c + − = − ( ) 2 0 0 os30 os45 2B mv mgl c c = − ( 0 0) 2 os30 os45 1,76( / ) v= gl c −c = m s b. t¬ng tù: v= 2 1 os45gl( −c 0) = 2,4( / )m s
Phụ lục 2: PhiÕu ®iỊu tra häc sinh
Các em vui lịng điền các thơng tin sau: Ngày …… tháng …… năm 20…… Họ và tên ………..
Học sinh lớp: ………… Trường THPT §« L¬ng I
Các em vui lịng đọc, suy nghĩ và đánh dấu tít vào ơ trống bên cạnh phương án trả lời mà theo các em là phù hợp nhất với suy nghĩ của mình. 1.Trong các giờ vật lí, các thầy (cơ) giáo cĩ thường sử dụng BTST vào quá trình dạy học khơng?
A. Thường xuyên. B. Thỉnh thoảng. C. Hiếm khi. D. Khơng bao giờ.
2.Trong giờ học vật lí, các thầy (cơ) giáo thường sử dụng BTST vào giai đoạn nào của quá trình dạy học?
A. Đặt vấn đề vào bài mới. B. Tìm hiểu kiến thức mới. C. Vận dụng, củng cố. D. Giao nhiệm vụ về nhà. E. Tùy vào bài dạy cụ thể mà sử dụng vào các giai đoạn khác nhau. 3.Đối với mơn vật lí, khi ra bài tập trên lớp cũng như về nhà cho các em, thầy (cơ) giáo thường.
A. Sử dụng những bài tập ở SGK và SBT.
B. Sử dụng BT ở SGK và những bài tập tương tự như các BT ở SGK.