Hình 2.1: Sơ đồ tiến trình xây dựng một kiến thức vật lý
3.4.1.2.Kết quả thực nghiệm sư phạm vòng 1:
Một số kết quả ghi nhận trong thực nghiệm sư phạm vòng 1 như sau:
- Bài 2: Vận tốc trong chuyển động thẳng. Chuyển động thẳng đều. (tiết 2)
Bài này được dạy học trong 2 tiết. Chúng tôi chỉ tiến hành dạy thực nghiệm ở tiết 2. Trong tiết 2, HS được học 2 nội dung: Chuyển động thẳng đều (Định nghĩa, phương trình chuyển động thẳng đều); Đồ thị toạ độ - thời gian và đồ thị vận tốc- thời gian. Vào tiết 2, HS đã được nghiên cứu các kiến thức về: Độ dời, quãng đường đi, vận tốc trung bình, vận tốc tức thời.
Tiến trình dạy học bài này là: HS nhắc lại khái niệm về chuyển động thẳng đều đã được học ở THCS, sau đó dựa vào các kiến thức đã được học ở các tiết trước ở lớp 10 để nêu lên định nghĩa chính xác và cụ thể hơn. HS có thể sử dụng TN đề xuất phương án TN để trình bày và kiểm chứng chuyển động thẳng đều. Sau đó GV yêu cầu học sinh tìm cách xác định vị trí của một vật chuyển động thẳng đều ở thời điểm bất kỳ t. HS được đưa vào tình huống có vấn đề là phải xác định được phương trình chuyển động của vật và đi tìm cách viết phương trình chuyển động của vật. Bên cạnh việc viết phương trình chuyển động của vật theo lý thuyết, HS còn sử dụng TN chuyển động của vật trên đệm khí với camera và máy vi tính để kiểm tra so sánh với lý thuyết. Tương tự HS cũng viết phương trình vận tốc- thời gian, toạ độ - thời gian của vật chuyển động thẳng đều và kiểm chứng bằng TN.
Qua thực nghiệm sư phạm vòng 1, chúng tôi đã tiến hành bổ sung và sửa chữa một số bất hợp lý trong quá trình tiến hành dạy học, chuẩn bị cho thực nghiệm vòng 2 được tốt hơn.
- Bài 3: Khảo sát thực nghiệm chuyển động thẳng
Tiến trình dạy học bài này được tiến hành theo sơ đồ 2.65, theo trình tự: + GV đặt vấn đề nghiên cứu
+ HS thảo luận, tìm phương án TN
+ GV chỉnh lý các đề xuất của HS, giới thiệu bộ TN chuyển động thẳng trên đệm khí với camera quan sát chuyển động và máy vi tính.
+ HS tiến hành TN, xử lý số liệu thu được và rút ra nhận xét.
Kết quả thực nghiệm sư phạm lần 1 cho thấy, HS chủ động trong việc đề xuất cách đo các đại lượng, và tích cực tham gia vào quá trình xây dựng kiến thức.
- Bài 5: Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều.
Với bộ TN đệm không khí và camera quan sát chuyển động và máy vi tính như ở bài trước, HS nhận được nhiệm vụ đặt ra là: Trong cơ học, ta cần xác định vị trí của chất điểm tạo một thời điểm bất kì. Muốn xác định vị trí của vật tại thời điểm bất kì ta phải làm thế nào? Với bộ TN này và bài học về khảo sát chuyển động thẳng ở trước, HS tỏ ra hăng hái tham gia vào quá trình học tập và đã trả lời được rằng, muốn xác định vị trí của vật cần xác định toạ độ của nó. GV hỏi tiếp “Vậy toạ độ của chuyển động thẳng biến đổi đều phụ thuộc như thế nào vào thời gian chuyển động?”
Trình tự của tiết học là:
+ Thiết lập phương trình của chuyển động thẳng biến đổi đều. Để thiết lập phương trình chuyển động, HS biến đổi theo lý thuyết và tiến hành kiểm nghiệm lại bằng TN trên đệm khí với camera quan sát chuyển động.
+ Đồ thị toạ độ - thời gian của chuyển động thẳng biến đổi đều.GV cùng với HS tiến hành TN trên đệm khí với camera và máy vi tính, từ đó thu được bảng số liệu x – t, v-t và vẽ đồ thị x- t là một Parabol. Kết quả này phù hợp với lý thuyết
+ Công thức liên hệ giữa độ dời, vận tốc và gia tốc trong chuyển động thẳng biến đổi đều.
Ở bài học này HS đã được làm quen với bộ TN ở bài trước nên họ tỏ ra tích cực, chủ động và sáng tạo khi tham gia TN và thảo luận tìm ra phương trình chuyển động của vật.
Bài 16: Định luật III Niutơn
Với bài học này, tình huống mà HS gặp phải là lực tương tác giữa hai vật có mối quan hệ với nhau như thế nào. HS dự đoán và sử dụng bộ TN đệm khí với camera và máy vi tính để đề xuất các phương án kiểm tra dự đoán và tiến hành các TN kiểm tra dự đoán. Sau đó GV khẳng định lại kết quả thu được và phát biểu thành định luật. Về đặc điểm của lực và phản lưc, GV giới thiệu về lực và phản lực còn các đặc điểm của chúng thì HS phát hiện được.
Lớp 11:
- Bài 3: Điện trường
Trình tự của bài học nàylà: + Tìm hiểu về điện trường + Vectơ cường độ điện trường + Đường sức điện trường + Điện trường đều
+ Cường độ điện trường tại một điểm do điện tích điểm gây nên + Nguyên lý chồng chất điện trường
Để mở đầu bài học, GV yêu cầu HS nhắc lại công thức tính lực tương tác giữa hai điện tích điểm đứng yên trong chân không. Tiếp theo GV đặt vấn đề: Hai điện tích đặt cách nhau một đoạn r làm thế nào để chúng tác dụng được lên nhau? GV tổ chức cho HS thảo luận. Trong quá trình thảo luận HS đưa ra dự đoán hai điện tích đặt cách nhau một đoạn r tác dụng được lên nhau là thông qua một môi trường giống như trường hợp lực hấp dẫn. GV tiếp tục dẫn dắt bằng câu hỏi môi trường đó tồn tại ở đâu? Ta có quan sát được nó bằng các giác quan hay không? Để nhận biết được môi trường đó ta phải làm thế nào? Từ đó, đưa ra được điện trường là môi trường tồn tại xung quanh các điện tích và tác dụng lực điện lên các điện tích khác đặt trong nó.
Với bài này GV và HS sử dụng bộ phần mềm mô phỏng để mô phỏng đường sức của một hoặc hai điện tích; TN ảo để kiểm chứng khái niệm cường độ điện trường.
. Kết quả thực nghiệm sư phạm lần 1 cho thấy, với việc sử dụng phần mềm mô phỏng ở đây, HS tỏ ra rất tích cực, hăng hái và chủ động, sáng tạo trong nghiên cứu các nội dung của bài học.
- Bài 13: Định luật Ôm đối với toàn mạch
Nội dung cơ bản của bài này là xây dựng được định luật Ôm đối với toàn mạch. HS xây dựng định luật này bằng lý thuyết; Sau đó GV cho họ kiểm nghiệm lại bằng TN ảo trên phần mềm Crocodile Physics ở cả hai nội dung: Định luật Ôm cho toàn mạch trong trường hợp mạch ngoài chỉ có R và mạch ngoài có chứa máy thu.
Trong SGK, bài này gồm có 4 nội dung: Định luật Ôm cho toàn mạch, hiện tượng đoản mạch, Định luật Ôm cho toàn mạch trong trường hợp mach ngoài có máy thu điện, Hiệu suất của nguồn điện.
Kết quả thực nghiệm lần 1 cho thấy, mặc dù HS đã được làm quen với phần mềm dạy học, tuy nhiên, khi lần đầu thao tác với phần mềm Crocodile Physics HS mất nhiều thời gian cho việc tiến hành TN. Tuy vậy, việc sử dụng TN ảo trong bài học đã kích thích được hứng thú của HS khi tham gia xây dựng kiến thức mới. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Bài 16: Thực hành đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện
Bài học này được xây dựng theo hình thức kết hợp giữa TN ảo và TN thật. Trước khi thao tác với TN thật, HS làm quen với việc thực hiện TN ảo để lựa chọn các thông số tối ưu nhất cho các thiết bị trước khi thao tác với TN thật để tránh cháy nổ., hỏng hóc các thiết bị.
Để tiến hành dạy học bài này, HS được vào học phòng học máy vi tính (tổi thiểu là 6 bộ máy vi tính).
Kết quả thực nghiệm vòng 1 cho thấy, HS rất háo hức với bài thực hành kết hợp giữa TN ảo và TN thật như thế này. HS rút ra được rằng nếu được sử dụng TN ảo trước khi tiến hành TN với các dụng cụ thật thì công việc diễn ra suôn sẻ hơn, tránh được tình trạng thiết bị bị cháy, hỏng hóc.
Trong thực nghiệm sư phạm vòng 1, chúng tôi chỉ đánh giá định tính mà chưa có sự đánh giá định lượng. Vì vậy, thực nghiệm sư phạm vòng 1 chỉ sử dụng làm thực nghiệm thăm dò để bổ sung và chỉnh lý các TN và tiến trình dạy học xây dựng được nhằm chuẩn bị tốt cho thực nghiệm sư phạm vòng 2.
+ Các tiết dạy của thực nghiệm sư phạm vòng 2 gồm: Lớp 10:
- Bài 2: Vận tốc trong chuyển động thẳng. Chuyển động thẳng đều. - Bài 3: Khảo sát thực nghiệm chuyển động thẳng.
- Bài 5: Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều. - Bài 16: Định luật III Niutơn
Lớp 11:
- Bài 3: Điện trường
- Bài 13: Định luật Ôm đối với toàn mạch
- Bài 16: Thực hành đo suất điện động và điện trở trong của nguồn điện + Các tiêu chí đánh giá:
- Sự hỗ trợ của CNTT đối với hoạt động nhận thức tích cực, tự lực và sáng tạo của HS thông qua không khí lớp học, số HS tham gia đề xuất dự đoán, thông qua khả năng trả lời các câu hỏi và thái độ học tập của HS.
- Đánh giá chất lượng tiến trình dạy học thông qua mức độ nắm vững kiến thức của HS, thông qua điểm số các bài kiểm tra, thông qua kỹ năng thao tác TN.
+ Đối tượng HS tham gia thực nghiệm và đối chứng:
Đối tượng là 8 lớp HS lớp 11(Trong đó có 4 lớp đối chứng và 4 lớp thực nghiệm với 171 HS lớp thực nghiệm và 173 HS lớp đối chứng: 11A8, 11A10 (Khối phổ thông chuyên, ĐH Vinh), 11A1, 11A2, 11A3, 11A4 (THPT Lê Quý Đôn (Hà tĩnh)), 11A, 11C (THPT Nguyễn Huệ (Nghệ an) ), 4 lớp HS lớp 10 (trong đó có 2 lớp đối chứng và 2 lớp thực nghiệm với 90 HS lớp đối chứng và 90 HS lớp thực nghiệm: 10A1, 10A2, 10A3, 10A4 (THPT Lê Quý Đôn (Hà tĩnh)).
GV thực nghiệm: Trần Thị Giang, Nguyễn Văn Cảnh, Trần Thị Tịnh và chính tác giả luận án.