8. Cấu trúc luận văn
2.5.3. Bài học thực hành Vật Lý
( Xem phụ lục 5b từ trang 34 đến trang 39)
Để thiết kế một tiến trình dạy học theo định hướng DH GQVĐ, ngoài việc xác định mục tiêu dạy học chúng ta cần phải chuyển nội dung dạy học thành những vấn đề nhận thức, các vấn đề đó phải vừa sức đối với HS, một yếu tố quan trọng quyết định đến sự thành bại của tiết học đó là chúng ta phải xây dựng các tình huống có vấn đề và dẫn dắt HS vào các tình huống đó một cách hợp lý, HS tự lực giải quyết vấn đề thông qua các câu hỏi định hướng của giáo viên.
Một số tiến trình dạy học trong chương “Dòng điện không đổi” đã được thiết kế và xây dựng theo tinh thần DH GQVĐ, quá trình giải quyết vấn đề của học sinh được định hướng bằng những câu hỏi vừa sức, đảm bảo cho học sinh quá trình tư duy nhận thức tự lực.
Các giáo án chúng tôi đã soạn thảo theo hướng nghiên cứu: + Định luật Ôm đối với toàn mạch
+ Ghép các nguồn điện thành bộ
+ Bài tập ôn tập hệ thống hóa chương “Dòng điện không đổi”
+ Thực hành: Xác định suất điện động và điện trở trong của một pin điện hóa Với các tiến trình dạy học chúng tôi đã xây dựng ở trên, khi vận dụng vào thực tiễn dạy học sẽ góp phần phát huy được tinh thần tự lực của HS trong quá trình học tập, cũng như trong thực tiễn cuộc sống.
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học của đề tài nghiên cứu, đánh giá sơ bộ chất lượng và hiệu quả của phương án tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề ở các mức độ khác nhau trong nhà trường hiện nay (cấp bậc THPT) và khả năng thích ứng của học sinh với kiểu dạy học này đồng thời nhận xét tính khả thi của đề tài trong điều kiện thực tế trước mắt và trong tương lai.
3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
Quá trình thực nghiệm sư phạm thực hiện những nhiệm vụ sau:
3.2.1. Kiểm tra thái độ và khả năng của học sinh trong việc lĩnh hội các kỹ năng của phương pháp thực nghiệm vật lý. Từ đó đánh giá những yêu cầu đã được đề ra trong chương 2 đó là bồi dưỡng một số thao tác tư duy vật lý phân tích, tổng hợp, quan sát, xây dựng phương án, tiến hành thí nghiệm… Tức là đi kiểm tra xem những yêu cầu nói trên có phù hợp với học sinh lớp 11 THPT không.
3.2.2. Đánh giá tính khả thi và hiệu quả các biện pháp dạy học đã được nêu ra, tức là kiểm tra xem những biện pháp dạy học đã nêu có tính khả thi và thật sự hiệu quả hơn các biện pháp dạy học trước đây đã, đang thực hiện trong việc bồi dưỡng các thao tác và hành động của tư duy vật lý.
3.3. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm được tiến hành ở trường THPT Nghi Lộc 1 - Nghi Lộc - Nghệ An. Đối tượng thực nghiệm được chia làm hai nhóm:
Lớp thực nghiệm: 11A10 Lớp đối chứng: 11A11
Bài kiểm tra đánh giá kết quả học tập ở cuối chủ đề do giáo viên giảng dạy soạn thảo với nội dung và mức độ theo yêu cầu của chương trình do bộ giáo dục đào tạo quy định.
3.4. Phương pháp thực nghiệm
3.4.1. Chọn mẫu
Vấn đề quan trọng có ảnh hưởng đến kết quả thực nghiệm là việc lựa chọn nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm. Do đó, chúng tôi lựa chọn mẫu thực nghiệm gồm những lớp đối chứng và lớp thực nghiệm có sĩ số gần bằng nhau, có trình độ học tập tương đương nhau. Ở đây chúng tôi sử dụng phép chọn cả khối (nguyên lớp) và dùng cách chọn ngẫu nhiên để chọn ra các khối:
- Chọn các lớp 11A10 gồm 44 em, 11A11 gồm 46 em của trường THPT Nghi Lộc 1.
- Sau khi trao đổi với GV bộ môn vật lý và xem xét kết quả học tập bộ môn của năm học lớp 10 chúng tôi chia 2 lớp thành hai nhóm như sau:
Nhóm đối chứng: lớp 11A11 của trường THPT Nghi Lộc 1. Nhóm thực nghiệm: lớp 11A10 của trường THPT Nghi Lộc 1.
Khó có thể chọn được mẫu hoàn toàn giống nhau, do đó trong nghiên cứu giáo dục cho phép chọn mẫu tương đương nhau. Như vậy kích thước và chất lượng mẫu đã được chọn như trên phù hợp với yêu cầu chọn mẫu.
3.4.2. Phương pháp tiến hành
- Soạn giáo án.
- Gặp ban lãnh đạo nhà trường trao đổi với họ về mục đích thực nghiệm và xin phép cho triển khai kế hoạch thực nghiệm.
- Gặp GV trực tiếp giảng dạy vật lý ở các lớp được chọn trao đổi về mục đích, nhiệm vụ, nội dung, và các giáo án thực nghiệm của mình.
- Lớp đối chứng và lớp thực nghiệm đều do cùng một GV dạy chỉ khác nhau ở chỗ: ở lớp thực nghiệm dạy theo giáo án mà chúng tôi đã soạn còn lớp đối chứng dạy theo giáo án truyền thống bình thường.
- Tham gia dự giờ các lớp đối chứng và các lớp thực nghiệm. - Kiểm tra, đánh giá kết quả thực nghiệm.
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.5.1. Đánh giá định tính
Chúng tôi áp dụng phương pháp tiếp cận quá trình để đánh giá sự phát triển tính tích cực hóa trong hoạt động nhận thức, tư duy của HS.
- GV dạy thực nghiệm đã làm quen với phương pháp dạy học sáng tạo, thực hiện vai trò người tổ chức và điều khiển hoạt động nhận thức của HS. Đã vận dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề có sự hỗ trợ của máy vi tính, sử dụng các câu hỏi hướng dẫn đúng lúc, đúng chỗ đã có tác dụng kích thích HS tự lực đi đến kiến thức mới, đào sâu, khai thác các khía cạnh kiến thức khác nhau. Quan sát tiến trình học tập của HS chúng tôi rút ra được một số nhận xét như sau:
+ Các tiết dạy ở lớp thực nghiệm đã lôi cuốn được sự chú ý của HS, các em tích cực suy nghĩ, tranh luận và cảm thấy tự tin hơn và mong muốn được sáng tạo.
+ Các dự đoán, giả thuyết mà HS (hoặc nhờ định hướng của GV) được thực nghiệm xác nhận là nguồn động viên khích lệ đối với các em.
+ Qua một số giờ dạy thực nghiệm với những bài đầu khi GV nêu câu hỏi HS còn lúng túng, song ở bài học sau HS đã dần quen với cách tư duy mạch lạc hơn, khi GV sử dụng các câu hỏi hướng dẫn đúng lúc, đúng chỗ đã có tác dụng dẫn HS đi đến kiến thức mới và đó chính là dấu hiệu để đánh giá tư duy phát triển.
+ Chúng tôi đã sử dụng các câu hỏi để kiểm tra miệng ở cuối giờ để củng cố kiến thức ở các lớp, thì ở lớp thực nghiệm số % các em đã trả lời đúng nhiều hơn, diễn đạt khá mạch lạc và rõ ràng. Điều đó chứng tỏ HS ở lớp thực nghiệm hiểu và nắm vững kiến thức hơn so với ở các lớp đối chứng.
3.5.2. Đánh giá định lượng
Sau khi tổ chức cho HS làm bài kiểm tra ở hai khối thực nghiệm và đối chứng chúng tôi tiến hành chấm bài và xử lí kết quả thu được theo các phương pháp thống kê toán học.
- Bảng thống kê số điểm.
- Bảng thống kê số % HS đạt điểm Xi.
- Bảng thống kê số % HS đạt điểm từ điểm Xi trở xuống.
- Tính các tham số thống kê: X , S2,S , m, V theo các công thức:
+ Số trung bình cộng: i 1 X 1 ∑ = = n i i f n X (với f : số HS đạt điểm Xi, còn Xi là điểm số và n là số HS tham gia bài kiểm tra)
+ Phương sai: 1 ) ( 2 2 − − =∑ n X X f S i i + Độ lệch chuẩn: 1 ) ( 2 − − = ∑ n X X f S i i
+ Sai số tiêu chuẩn: m= Sn cho biết mức độ phân tán quanh giá trị X , giá trị S càng bé càng chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.
+ Hệ số biến thiên: V = XS 100%.
V: cho biết mức độ phân tán của số liệu.
Sau khi kiểm tra ở hai khối thực nghiệm và đối chứng chúng tôi thu thập và xử lý số liệu theo phương pháp thống kê toán học.
Bảng 3.1. Bảng thống kê các điểm số kết quả bài kiểm tra
Nhóm Số HS Số học sinh đạt điểm (Xi)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC n = 46 0 1 4 10 10 12 7 2 0 0
TN n = 44 0 0 2 5 18 15 8 4 2 0
Từ bảng thống kê các điểm số kết quả bài kiểm tra ta lập bảng phân phối tần suất.
Bảng 3.2.Bảng phân phối tần suất
Nhóm Số HS Số % học sinh đạt điểm Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0
ĐC n = 46 0 2 7,8 21,6 21,6 25,5 15,7 5,8 0 0
TN n = 44 0 0 4,1 12,2 18,4 32,6 18,4 10,2 4,1 0
Từ bảng phân phối tần suất ta có đồ thị phân phối tần suất (đồ thị 3.1) và biểu đồ phân phối tần suất (biểu đồ 3.1).
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất luỹ tích
Nhóm Số
HS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC n =46 0 2 9,8 31,4 53,0 78,5 94,2 100 0 0
TN n =44 0 0 4,1 16,3 34,7 67,3 85,6 95,9 100 0
Từ bảng phân phối tần suất luỹ tích ta có đồ thị phân phối tần suất luỹ tích (đồ thị 3.2) và biểu đồ tần suất luỹ tích (biểu đồ 3.2).
* Các thông số toán học:
+ Điểm trung bình kiểm tra: ( X ) 5,96 44 1 i 10 1 = = ∑ = TN i i TN f X ; ( X ) 5,31 46 1 i 10 1 = = ∑ = DC i i DC f X ; + Phương sai: 2,06 1 ) ( 10 1 2 2 = − − = ∑ = n X X f S i i i DC ; 2,04 1 ) ( 10 1 2 2 = − − = ∑ = n X X f S i i i TN ; + Độ lệch chuẩn: SDC = SDC2 = 2,06 =1,44; STN = STN2 = 2,04 =1,43; + Hệ số biên thiên: 27,12 31 , 5 44 , 1 % 100 DC DC ⋅ = = = X S VDC ; = ⋅100%= TN X S V TN TN 23,99
+ Sai số tiêu chuẩn: 0,03 DC DC = = n S mDC ; 0,029 TN TN = = n S mTN . Bảng 3.4.Bảng tham số thống kê Nhóm Số HS X S2 S V(%) X =X +m
ĐC 46 5,31 2,06 1,44 27,12 5,31±0,03
TN 44 5,96 2,04 1,43 23,99 5,96±0,02
9
Đồ thị 3.1.Phân phối tần suất
Đồ thị 3.2. Phân phối tần suất luỹ tích
Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất luỹ tích
Dựa vào những tham số đã tính toán ở trên, đặc biệt từ bảng tham số thống kê (Bảng 3.3), đồ thị phân phối tần suất và phân phối luỹ tích có thể rút ra kết luận sơ bộ sau:
- Điểm trung bình của bài kiểm tra của học sinh ở nhóm thực nghiệm (5,96) cao hơn so với học sinh ở nhóm đối chứng (5,31).
- Đường luỹ tích ứng với lớp thực nghiệm nằm bên phải và về phía dưới đường luỹ tích lớp đối chứng.
Như vậy kết quả học tập của lớp thực nghiệm cao hơn kết quả học tập của lớp đối chứng.
Qua tính toán và phân tích kết quả ở trên, chúng tôi thấy rằng điểm trung bình cộng của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng. Kết quả này có phải do ngẫu nhiên không? Hay do áp dụng tiến trình dạy học đem lại?
Để trả lời câu hỏi trên, cần phải tiến hành phép kiểm định các giả thiết thống kê với mức ý nghĩa α (với sai số là α).
- Giả thuyết H0: XTN = X ĐC - giả thuyết thống kê (kết quả ở trên là ngẫu nhiên)
- Giả thuyết H1: XTN>X ĐC đối giả thuyết thống kê (kết quả sử dụng phương pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh theo định hướng DHGQVĐ cho tiến trình dạy học chương "Dòng điện không đổi" hiệu quả hơn sử dụng phương pháp truyền thống là tất yếu).
Để tiến hành kiểm định, chúng tôi tính đại lượng kiểm định t. Giá trị đại lượng kiểm định t được tính theo công thức:
DC DC TN TN DC TN n S n S X X t 2 2 + − = Ta đã biết: 89 , 5 = TN X ; XDC =5,31; STN = 1,43; SDC =1,44; nTN =44; 46 = ĐC n .
Thay các giá trị vào hai công thức trên, ta tính được t = 2,27. Như vậy, đại lượng kiểm định qua thực nghiệm là t = 2,27.
Chọn mức ý nghĩa α = 0,05, tra bảng giá trị của hàm Laplace φ( ) 1 22α
α = −
t ,
ta có tα = 1,65.
So sánh với kết quả tính toán qua thực nghiệm ta thấy: t > tα, nên ta có thể bác bỏ giả thuyết H0 và chấp nhận giả thuyết đối với H1. Như vậy điểm
trung bình cộng của nhóm thực nghiệm cao hơn điểm trung bình cộng của nhóm đối chứng là thực chất, không phải do ngẫu nhiên. Điều đó cho phép kết luận tiến trình dạy học vận dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề đã mang lại hiệu quả cao hơn so với tiến trình dạy học thông thường.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Qua quá trình thực nghiệm sư phạm có thể kết luận:
Trong đề tài này đã thực nghiệm sư phạm cho ba loại bài học: + Bài học xây dựng kiến thức mới.
+ Bài học bài tập Vật Lý.
+ Bài học thực hành thí nghiệm.
Kết quả của thực nghiệm sư phạm cho phép khẳng định giả thuyết của luận văn là đúng đắn.
Sử dụng lý thuyết dạy học giải quyết vấn đề để giảng dạy một số bài trong chương “Dòng điện không đổi” cho học sinh lớp 11 tạo ra không khí học tập sôi nổi, học sinh học tập tích cực và kích thích được khả năng tìm tòi sáng tạo ở các em. Về mặt định lượng, tổ chức dạy học theo định hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh vận dụng dạy học giải quyết vấn đề đã đem lại hiệu quả bước đầu trong việc nâng cao chất lượng học tập. Như vậy sử dụng phương pháp dạy học tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh theo định hướng giải quyết vấn đề sẽ góp phần thực hiện tốt chủ trương đổi mới PPDH hiện nay. Tuy nhiên, để việc áp dụng thực sự có hiệu quả đòi hỏi phải có sự nổ lực từ phía giáo viên.
Từ đề tài này, có thể mở rộng kết quả nghiên cứu cho các loại bài học khác (bài học ôn luyện, bài học ngoại khoá, bài học bài tập...).
1. Đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ và kết quả nghiên cứu trong quá trình thực hiện đề tài “Nghiên cứu dạy học chương “Dòng điện không đổi” Vật lý 11 cơ bản theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề” chúng tôi đã thu được một số kết quả sau đây:
- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận và thực tiễn của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề trong điều kiện dạy học ở bậc THPT hiện nay.
- Chúng tôi đã tìm hiểu được thực trạng, những thuận lợi và khó khăn khi sử dụng các phương pháp dạy học nhất là phương pháp dạy học tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh theo định hướng giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý ở một số trường THPT tại tỉnh Nghệ An.
- Trên cơ sở lý luận và kinh nghiệm dạy học chúng tôi đã soạn thảo được một số bài học (bài học xây dựng kiến thức mới, bài học bài tập Vật lý, bài học thực hành thí nghiệm) trong chương “Dòng điện không đổi” theo chương trình Vật lý 11 cơ bản.
- Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm trên hai lớp tại trường THPT Nghi Lộc 1, với ba bài: Định luật Ôm đối với toàn mạch, Bài tập ôn tập hệ thống hóa chương “Dòng điện không đổi”, Thực hành: Xác định suất điện