3.2.1. Đối tượng thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm được tiến hành ở hai lớp 11T và 11L (học theo chương
trình nâng cao), có trình độ ngang nhau của trường THPT Chuyên Nguyễn Tất
Thành - Yên Bái. Lớp thực nghiệm là 11T có 33 HS, lớp đối chứng là 11L có 33 HS.
3.2.2. Nội dung thực nghiệm
3.2.2.1. Thời gian thực nghiệm
Từ 25 tháng 10 năm 2013 đến 15 tháng 11 năm 2013
-Tìm hiểu tình hình học tập hàng ngày và cho làm bài kiểm tra ngắn môn vật lí
của một số lớp học theo chương trình nâng cao để so sánh lực học của lớp chọn làm thực nghiệm và lớp đối chứng.
- Chọn hai lớp 11T và 11L của trường THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành – Yên Bái làm lớp thực nghiệm (TN) và lớp đối chứng (ĐC).
- Cả hai lớp thực nghiệm và đối chứng có chất lượng ban đầu ngang nhau, kết
quả trước thực nghiệm của hai lớp là tương đương nhau.
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Nội dung học ở cả hai lớp là như nhau theo phân phối chương trình và SGK vật lí 11 nâng cao THPT hiện hành với thời lượng 3 tiết/ tuần.
- Đối với lớp thực nghiệm trong quá trinh dạy học có sử dụng hệ thống BTTN đã được xây dựng ở chương 2.
- Đối với lớp đối chứng không được sử dụng hệ thống BTTN đã được xây
dựng ở trên nhưng lại được học các chuyên đề bồi dưỡng HSG như: Chuyên đề về Điện trường -Định lí Ôstrô Gradski – Gaoxơ; Chuyên đề về Dòng điện không đổi, Chuyên đề về chuyển động của electron trong điện trường và từ trường, chuyên đề
về cảm ứng điện từ.
Chúng tôi đã thực hiện ghi hình các tiết học (xem phần phụ lục).
- Đối với lớp đối chứng chúng tôi tiến hành theo nội dung dạy học do bộ qui định, dạy theo phương pháp thông thường.
- HS hai lớp sẽ làm 2 bài kiểm tra (một bài 15 phút và một bài 45 phút theo phân phối chương trình). Hai lớp được tiến hành kiểm tra cùng thời điểm và thời gian làm bài như nhau (Nội dung bài kiểm tra ở phần phụ lục).
3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.4.1. Lựa chọn tiêu chí đánh giá
3.4.1.1. Đánh giá chất lượng và hiệu quả của việc xây dựng và sử hệ thống BTTN “Điện-Điện từ ” Vật lí 11.
Để đánh giá chất lượng và hiệu quả của việc xây dựng và sử hệ thống BTTN
phần phần “Điện-Điện từ” Vật lí 11 chúng tôi dựa vào kết quả các bài kiểm tra
3.4.1.2. Đánh giá theo thiêu chí bồi dưỡng HSG Vật lí
- Có kiến thức Vật lí cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống. Để có được phẩm
chất này đòi hỏi học sinh phải có năng lực tiếp thu kiến thức, tức là có khả năng
nhận thức vấn đề nhanh, rõ ràng; có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện kiến thức.
- Có trình độ tư duy Vật lí phát triển. Tức là biết phân tích, tổng hợp, so sánh,
khái quát hóa, có khả năng sử dụng phương pháp đoán mới: qui nạp, diễn dịch, loại suy. Để có được nhưng phẩm chất này đòi hỏi người học sinh phải có năng lực suy
luận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn đạt…
- Có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên. Phẩm
chất này được hình thành từ năng lực quan sát sắc xảo, mô tả, giải thích hiện tượng
các quá trình Vật lí; năng lực thực hành của học sinh.
- Có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ năng đã
có để giải quyết các vấn đề, các tình huống. Đây là phẩm chất cao nhất cần có ở một
học sinh giỏi.
3.4.1.3. Tính khả thi của việc xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN “Điện-Điện từ”
Vật lí 11
Tính khả thi của việc xây dựng và sử hệ thống BTTN phần phần “Điện-Điện
từ” Vật lí 11 được đánh giá dựa vào các tiêu chí sau đây:
- Thời lượng giành cho việc sử dụng hệ thống bài tập trong dạy họcvật lí
-Các yêu cầu về thiết bị thí nghiệm - Sự đáp ứng vừa sức của học sinh
quá trình chủ yếu thực hiện các thí nghiệm đơn giản, phù hợp với khả năng đáp ứng về các thiết bị trong quá trình dạy học ở các trường phổ thông. Các thiết bị
nói chung có sẵn ở phòng thí nghiệm do sở cấp hoặc không thì cũng phù hợp với
khả năng tự chế tạo ra các thiết bị của giáo viên và HS .
3.4.2. Phân tích kết quả thực nghiệm
3.4.2.1. Phân tích mặt định tính theo các tiêu chi bồi dưỡng HSG Vật lí
* Tiêu chí có kiến thức Vật lí cơ bản vững vàng, sâu sắc, hệ thống.
Thông qua quá trình theo dõi trong các giờ học kết hợp với kết quả các bài kiểm tra chúng tôi thấy:
hơn (ngay cả các bài ttập tính toán). Mặt khác sau khi học xong phần này các HS của lớp TN có có năng lực tiếp thu kiến thức, tức là có khả năng nhận thức vấn đề
nhanh, rõ ràng; có ý thức tự bổ sung, hoàn thiện kiến thức
Đối với HS ở lớp thực nghiệm ngoài việc nắm vững kiến thức vật lí một cách
sâu sắc, các em còn có khả năng giải quyết vấn đề, khả năng vận dụng kiến thức
trong những tình huống được xác định thông qua các BTTN. Ngoài ra BTTN đã kích thích tính ham hoạt động chân tay, trí tò mò tìm hiểu, rất phù hợp với lứa tuổi
HS THPT.
Đối với HS ở lớp đối chứng, việc giải các bài tập vật lí đơn thuần lí thuyết và áp dụng công thức vật lí rất hạn chế về phương pháp nhận thức, khả năng quan sát,
khả năng giao tiếp...
* Tiêu chí có trình độ tư duy Vật lí phát triển.
Thông qua quá trình theo dõi trong các giờ học kết hợp với kết quả các bài kiểm tra chúng tôi thấy:
Đối với lớp TN, do chú trọng vào việc định hướng phương pháp giải các
BTTN nên HS có năng lực suy luận logic, năng lực kiểm chứng, năng lực diễn đạt…, biết phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, có khả năng sử dụng phương pháp đoán mới: qui nạp, diễn dịch, loại suy tức là học sinh được phát triển tư duy
một cách toàn diện
Đối với HS ở lớp đối chứng, việc giải các bài tập vật lí đơn thuần lí thuyết và áp dụng công thức vật lí rất hạn chế về năng lực suy luận logic, năng lực kiểm
chứng, năng lực diễn đạt…, khả năng phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, khả năng sử dụng phương pháp đoán mới. Từ đó tư duy Vật lí của HS chưa phát triển toàn diện.
* Tiêu chí có khả năng quan sát, nhận thức, nhận xét các hiện tượng tự nhiên.
Phẩm chất này được hình thành từ năng lực quan sát sắc xảo, mô tả, giải
thích hiện tượng các quá trình Vật lí; năng lực thực hành của học sinh.
Thông qua quá trình theo dõi trong các giờ học kết hợp với kết quả các bài kiểm tra chúng tôi thấy:
Đối với lớp TN, do chú trọng vào việc định hướng phương pháp giải các
được xác định thông qua các BTTN. Ngoài ra BTTN đã kích thích tính ham hoạt động chân tay, trí tò mò tìm hiểu, rất phù hợp với lứa tuổi HS THPT. Từ đó giúp các em được hình thành các năng lực quan sát sắc xảo, mô tả, giải thích hiện tượng các quá trình Vật lí; năng lực thực hành của học sinh.
Đối với HS ở lớp thực nghiệm Đối với HS ở lớp đối chứng, việc giải các bài tập vật lí đơn thuần lí thuyết và áp dụng công thức vật lí rất hạn chế năng lực quan sát sắc xảo, mô tả, giải thích hiện tượng các quá trình Vật lí; năng lực thực hành của học sinh.
* Tiêu chí có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ năng đã có để giải quyết các vấn đề, các tình huống.
Thông qua quá trình theo dõi trong các giờ học kết hợp với kết quả các bài kiểm tra chúng tôi thấy:
Đối với lớp TN, do chú trọng vào việc định hướng phương pháp giải các BTTN nên HS có khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ năng đã có để giải quyết các vấn đề, các tình huống. Đây là phẩm chất cao nhất cần có ở một học sinh giỏi.
Đối với HS ở lớp đối chứng, việc giải các bài tập vật lí đơn thuần lí thuyết và áp dụng công thức vật lí rất hạn chế về khả năng vận dụng linh hoạt, mềm dẻo, sáng tạo kiến thức, kỹ năng đã có để giải quyết các vấn đề, các tình huống.
* Thái độ của HS trong giờ học:
Đối với lớp đối chứng khi tham gia tiết học, các em được giải các bài tập lí thuyết đơn thuần, các tri thức họ cần chỉ là những vấn đề lí thuyết sẵn có. HS chỉ cần vận dụng các kiến thức lí thuyết đã học một cách hợp lí là có thể giải được các BT, không khí giờ học thường trầm. HS ít có điều kiện thảo luận trao đổi, ở lớp đối chứng HS không biết BTTN là gì, tỷ lệ HS hoàn thành BTTN ở nhà là rất thấp.
Đối với lớp thực nghiệm, nội dung BTTN đặt ra những vấn đề thiết thực rất gần gũi song lại rất mới mẻ, bức bách cần có lời giải đáp. Các em được đặt vào vị trí của người nghiên cứu, được tự mình đề ra phương án giải quyết vấn đề, tự mình làm TN, được thảo luận... Những điều này đã làm cho HS phấn chấn, khêu gợi tính tò mò, lòng ham hiểu biết của HS. Trong các tiết học này vai trò hướng dẫn của GV
Hầu hết các BTTN đều có nội dung hấp dẫn, vì thế HS cảm thấy thích thú khi giải các bài tập này. Hiệu quả giáo dục của các BTTN là rất lớn.
3.4.2.2. Phân tích mặt định tính theo các tiêu chi tính khả thi của việc xây dựng và sử dụng hệ thống BTTN “Điện-Điện từ” Vật lí 11
- Thời lượng giành cho việc sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học thực nghiệm phù hợp với thời lượng qui định chung, tuy nhiên cả GV và HS đều cần nhiều thời gian chuẩn bị bài ở nhà hơn.
- Các yêu cầu về thiết bị thí nghiệm, chủ yếu thực hiện các thí nghiệm đơn giản, phù hợp với khả năng đáp ứng về các thiết bị trong quá trình dạy học ở các trường phổ thông. Các thiết bị nói chung có sẵn ở phòng thí nghiệm do sở cấp hoặc không thì cũng phù hợp với khả năng tự chế tạo ra các thiết bị của giáo viên và HS .
- Sự đáp ứng vừa sức của học sinh: Đối với lớp thực nghiệm, nội dung BTTN đặt ra những vấn đề thiết thực rất gần gũi song lại rất mới mẻ, bức bách cần có lời giải đáp. Các em được đặt vào vị trí của người nghiên cứu, được tự mình đề ra phương án giải quyết vấn đề, tự mình làm TN, được thảo luận... Những điều này đã làm cho HS phấn chấn, khêu gợi tính tò mò, lòng ham hiểu biết của HS. Trong các tiết học này vai trò hướng dẫn của GV được khẳng định.
Hầu hết các BTTN đều có nội dung hấp dẫn, vì thế HS cảm thấy thích thú khi giải các bài tập này. Hiệu quả giáo dục của các BTTN là rất lớn.
3.4.2.2. Phân tích kết quả về mặt định lượng
Các bài kiểm tra sau khi thực nghiệm được GV dạy thực nghiệm chấm điểm theo thang điểm hệ số 10. Bài kiểm tra được thực hiện ở cả hai đối tượng: đối chứng và thực nghiệm . Chúng tôi lập được các bảng sau:
Bảng 1: Bảng phân phối kết quả.
* Đánh giá kết quả thông qua bài kiểm tra 15 phút
Bảng 3.1: Đánh giá tỉ lệ trả lời đúng các câu hỏi trong bài kiểm tra 15 phút
Câu 1 2 3 4 5 6* 7* 8*
Mức điểm 1 1 1 1 1 1 1 0 1 2 3
TN(%) 69.7 72.7 78.8 78.8 75.6 72.7 81.8 0 21.2 27.3 51.5 Lớp
ĐC(%) 78.8 66.7 75.6 81.8 78.8 57.6 57.6 6.0 27.3 48.5 18.2
Bảng 3.2: Kết quả bài kiểm tra 15 phút Điểm Lớp Số HS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tổng điểm Điểm TB TN 33 0 0 0 0 1 3 4 8 6 6 5 251 7.6 ĐC 33 0 0 0 1 2 4 7 8 6 4 1 223 6.8
- Qua kết quả bài kiểm tra 15 phút thấy:
+ Điểm số giữa hai lớp ĐC và lớp TN có sự chênh lệch (Điểm trung bình lớp TN là 7,6; điểm trung bình lớp ĐC là 6,8). Số lượng các câu kiểm tra kiến thức có liên quan đến BTTN chiếm 50% tổng điểm bài kiểm tra.
+ Tuy nhiên cũng từ bảng đánh giá tỉ lệ trả lời các câu hỏi cho thấy: HS lớp TN có khả năng trả lời các câu hỏi về kiến thức cơ bản tương đương như HS lớp ĐC nhưng khả năng trả lời các câu kiểm tra kiến thức có liên quan đến BTTN cao hơn nhiều so với HS lớp ĐC (Lớp TN có tỉ lệ trả lời đúng cỡ khoảng 80% còn lớp ĐC chỉ đạt khoảng 55%).
Như vậy: Bước đầu đã cho thấy khi sử dung BTTN vào dạy học thì HS ngoài đảm bảo được các kiến thức cơ bản theo chuẩn kiến thức kĩ năng, còn giúp học sinh phát triển tư duy vật lí. Do các BTTN thường là những bài tập đòi hỏi HS phải có trình độ nhận thức ở mức cao theo thang nhận thức của Bloom nên việc giải BTTN có tác dụng rất tốt trong việc bồi dưỡng HSG vật lí.
* Đánh giá kết quả thông qua bài kiểm tra 45 phút
Bảng 3.3: Thống kê kết quả điểm kiểm tra 45 phút Điểm Lớp Số HS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Tổng điểm Điểm TB TN 33 0 0 0 0 2 2 3 8 9 5 4 249 7,55 ĐC 33 0 0 0 1 2 5 5 8 7 4 1 224 6,79
Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất
Để thấy rõ số % HS đạt được các mức điểm khác nhau chúng tôi đã lập bảng phân phối tần suất.
Số % HS đạt điểm xi
Lớp Số HS dự
kiểm tra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 33 0 0 0 6.0 6.0 9.1 24.3 27.3 15.2 12.1
ĐC 33 0 0 3.0 6.0 15.2 15.2 24.3 21.2 12.1 3.0
Từ bảng phân phối tần suất chúng ta có đồ thị phân bố tần suất (Đồ thị 1).
Đồ thị 3.1: Đường phân bố tần suất
Bảng 3.5: Bảng phân bố tần suất tích luỹ.
Để biết được HS đạt từ một điểm nào đó trở xuống ta cộng dồn tần suất của điểm số xi với tần suất tất cả các điểm số nhỏ hơn xi và được tần số tích luỹ
Số % HS đạt điểm xi
Lớp Số HS dự
kiểm tra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
TN 33 0 0 0 6 12 21.1 45.4 72.7 87.9 100
ĐC 33 0 0 3.0 9.0 24.2 39.4 63.7 84.9 97.0 100
Đồ thị 3.2: Đường phân bố tần suất tích luỹ
* Từ các bảng số liệu trên đây và từ đồ thị biểu diễn cho thấy: chất lượng bài làm của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. Cụ thể là tỉ lệ HS kiểm tra đạt loại
trung bình, yếu và kém ở các lớp thực nghiệm giảm đáng kể so với lớp đối chứng. Ngược lại tỉ lệ HS đạt loại khá giỏi của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. Đường tích luỹ ứng với lớp TN nằm bên phải và phía dưới đường tích luỹ ứng với
lớp ĐC. Điều này cho thấy kết quả học tập của HS lớp thực nghiệm cao hơn so với
lớp đối chứng.
Chúng tôi xử lí số liệu theo thống kê toán học thu được kết quả như sau:
Ø Các thông số thống kê:
- Điểm trung bình kiểm tra:
Từ công thức: =å=n i i i n x n x 1 Ta có: 7.55 33 249 33 ) ( 10 1 = = =å= i TN i i TN x n x 79 . 6 33 224 33 ) ( 10 1 = = =å = i DC i i DC x n x