Lớp N Số % học sinh đạt điểm Xi
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 44 0 0 0 0 4,55 6,82 15,91 18,18 20,45 25,00 9,09
TN 45 0 0 0 0 0 2,22 11,11 15,56 22,22 31,11 17,78
Bảng 3.5. Phân phối tần suất (wi%) số học sinh đạt điểm Xi trở xuống
Lớp N Số % học sinh đạt điểm Xi trở xuống
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 44 0 0 0 0 4,55 11,36 27,27 45,45 65,91 90,91 100
TN 45 0 0 0 0 0 2,22 13,33 28,89 51,11 82,22 100
Từ bảng số liệu trên đây chúng tôi tiến hành vẽ đồ thị đường phân bố tần suất và tần suất lích lũy cho hai đối tượng thực nghiệm là lớp đối chứng và lớp thực nghiệm.
Đối tượng Tham số
Hình 3.1. Đồ thị phân bố tần suất
*Nhận xét
- Ở lớp đối chứng có học sinh dưới điểm trung bình, ở lớp thực nghiệm khơng có học sinh đạt điểm dưới trung bình và số học sinh đạt điểm 10 cao hơn ở lớp đối chứng.
- Điểm trung bình cộng của lớp thực nghiệm (8,22) cao hơn lớp đối chứng (7,55). Hệ số biến thiên giá trị điểm số của lớp thực nghiệm (16,42%) nhỏ hơn lớp đối chứng (21,46%). Điều đó có nghĩa là độ phân tán về điểm số quanh điểm trung bình của lớp thực nghiệm là nhỏ hơn lớp đối chứng.
- Đường tần số và tần suất lũy tích (hội tụ lùi) của lớp thực nghiệm nằm bên phải và phía dưới của đường tần suất và tần suất lũy tích của lớp đối chứng. Điều này chứng tỏ chất lượng nắm kiến thức và vận dụng kiến thức của lớp thực nghiệm tốt hơn ởlớp đối chứng.
Tuy nhiên, để khẳng định rõ hơn kết quả học tập của học sinh lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng có thực sự là do phương pháp dạy học mới đem lại hay khơng? Chúng tơi áp dụng lý thuyết thống kê tốn học để kiểm định kết quả trên như sau:
Để khẳng định điểm trung bình của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng là do kết quả áp dụng phương pháp đổi mới, chúng tôi đã tiến hành so sánh hai giá trị trung bình của bài kiểm tra trong hai lớp theo tiêu chuẩn Student [9]. Đại lượng t dùng để so sánh hai giá trị điểm trung bình được tính theo cơng thức sau:
TN DC TN. DC TN DC X X N N t S N N (3.8)
Với S được tính theo cơng thức sau :
49 , 1 2 44 45 63 , 2 . 1 44 81 , 1 . 1 45 2 1 1 2 2 ĐC TN ĐC ĐC TN TN N N S N S N S (3.9)
Thay đại lượng S vào biểu (3.8) ta có : 12 , 2 44 45 45 . 44 49 , 1 55 , 7 22 , 8 t (3.10)
Với mức hợp lý ( mức có nghĩa)α = 0,05;số bậc tự do bằng 87 tra bảng phân bố Student, ta có tα = 1,65. Kết quả thực nghiệm thu được t=2,12 lớn hơn giá trị tα
Như vậy, điểm trung bình của hai lớp là khác nhau do bản chất. Hay điểm trung bình cộng của nhóm thực nghiệm cao hơn nhóm đối chứng là thực chất, khơng phải do ngẫu nhiên. Điều này cho phép kết luận, dạy học với mơ hình được thiết kế bằng phần mềm Matlab mang lại kết qua cao hơn so với dạy học thông thường.
Mặt khác, quan sát đồ thị tần suất tích lũy của hai lớp cho thấy chất lượng của nhóm thực nghiệm thực sự tốt hơn nhóm đối chứng. Đường biểu diễn tần số tích lũy của lớp thực nghiệm nằm bên dưới và về phía bên phải so với lớp đối chứng.
Như vậy việc tổ chức tiến hành giảng dạy theo phương pháp đổi mới chương “Sóng ánh sáng” – Vật lý 12 nâng cao, bằng việc sử dụng các mơ hình thiết kế bằng phần mềm Matlab đã đem lại hiệu quả bước đầu trong việc nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh. Điều đó đã được thể hiện ở kết quả học tập của lớp thực nghiệm cao hơn so với lớp đối chứng.
Kết luận chƣơng 3
Trong chương 3, chúng tôi đã dựa vào những nghiên cứu của chương 1 và các mơ hình thiết kế bằng phần mềm Matlab thiết kếtiến trình tổ chức dạy học chương “Sóng ánh sáng” hai bài “Nhiễu xạ.Giao thoa ánh sáng” và “Khoảng vân. Bước sóng và màu sắc ánh sáng”.
Kết quả đợt thực nghiệm được chúng tôi dùng những kiến thức của thống kê để phân tích. Kết quả thu được giúp chúng tơi khẳng định: việc sử dụng mơ hình Matlab kết hợp với phương pháp dạy học tích cực trong dạy học chương VI “Sóng ánh sáng” trong chương trình Vật lý 12 nâng cao đã phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong việc tiếp thu kiến thức mới cũng như sự hào hứng trong học tập. Chất lượng học tập của lớp được thực hiện thực nghiệm cao hơn so với lớp dạy bằng các phương pháp truyền thống. Điều đó chứng tỏ mục đích của thực nghiệm đã đạt được, tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng mơ hình Matlab trong dạy học nội dung của chương này theo đề xuất của tác giả đươc khẳng định. Qua đợt thực nghiệm sư phạm này chúng tơi cũng thấy cịn một số vấn đề cần khắc phục như thời gian cho một giờ dạy học có sử dụng CNTT nói chung và mơ hình Matlab nói riêng cần mở hơn. Cơ sở vật chất như phịng học bộ mơn, hệ thống các máy tính cần phải được quan tâm hơn thì kết quả sẽ đạt tốt hơn.
Nhìn lại q trình thực nghiệm, chúng tơi thấy phải có sự chuẩn bị rất công phu cho một giờ dạy: từ việc chuẩn bị giáo án chi tiết, giáo án trình chiếu, hình vẽ, kịch bản dạy học, sử dụng phối hợp các PPDH…đến chuẩn bị các điều kiện về cơ sở vật chất như phòng học bộ mơn, máy tính cho GV, máy chiếu, các phiếu học tập, phiếu điều tra, tập cho học sinh họat động nhóm…Cuối cùng để đánh giá giờ dạy cần nhiều nguồn thông tin như GV, HS, nhà quản lý…Như vậy tham gia vào quá trình dạy học là sự tổ hợp các thành tố của cả quá trình được phối hợp nhịp nhàng, ăn khớp trong một môi trường thuận lợi.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
1. Đối chiếu với mục đích nghiên cứu, đề tài luận văn đã cơ bản hoàn thành các nhiệm vụ đặt ra:
- Nghiên cứu các quan điểm hiện đại về quá trình dạy học, đặc biệt chú trọng về cơ sở lý luận của việc thiết kế phương án dạy học một bài, nghiên cứu tài liệu về phần mềm toán học Matlab, nghiên cứu nội dung và phân phối chương trình các kiến thức chương “Sóng ánh sáng” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao và các tài liệu có liên quan nhằm xác định được mức độ nội dung các kiến thức cơ bản và các kỹ năng học sinh cần đạt được khi học xong chương.
- Tìm hiểu thực tế dạy học phần kiến thức chương “Sóng ánh sáng” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao nhằm phát hiện những khó khăn của giáo viên và học sinh, những sai lầm phổ biến của học sinh. Từ đó đề xuất một số nguyên nhân của các khó khăn và nêu các biện pháp khắc phục.
- Thiết kế phương án dạy học có sử dụng một số mơ hình thiết kế bằng phần mềm Matlab để tổ chức dạy học một số bài ở trong chương “Sóng ánh sáng” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao. Việc làm này không những giúp học sinh vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã biết, mà còn giúp học sinh hình thành kiến thức, kĩ năng mới và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học đã soạn thảo để đánh giá hiệu quả của phương án dạy học đã xây dựng và việc sử dụng các mơ hình được thiết kế bằng phần mềm Matlab vào quá trình dạy học.
Như vậy, với việc sử dụng các mơ hình được thiết kế bằng phần mềm Matlab trong q trình giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, luận văn đã làm rõ được hiệu quả của việc sử dụng các mơ hình trong q trình giảng dạy. Hơn nữa với việc sử dụng phần mềm Matlab, giáo viên đã tạo cho học sinh có nhiều cơ hội tiếp cận với cơng nghệ thơng tin, có cơ hội trao đổi các vấn đề với giáo viên, giúp đơn giản hố các vấn đề
trừu tượng trong chương “Sóng ánh sáng” sách giáo khoa – Vật lý 12 nâng cao, góp phần phát huy tính tích cực và tự chủ, bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh. Các kết quả nghiên cứu có thể xem như là một tài liệu tham khảo về phương pháp dạy học cho các giáo viên Vật Lý ở trường THPT.
Tuy nhiên, đề tài vẫn tồn tại một số hạn chế sau:
- Khi thực hiện bài giảng có sự hỗ trợ của phần mềm Matlab thì thời gian chuẩn bị tương đối nhiều, đòi hỏi giáo viên phải có kiến thức nhất định về CNTT, đặc biệt phải có kỹ năng lập trình phần mềm Matlab. Đối với một số giáo viên điều này là khó. Do đó, việc sử dụng kết quả của đề tài ứng dụng rộng rãi trong dạy học là khó thực hiện được.
- Tính ứng dụng của luận văn sẽ được phát huy tối đa khi các thiết bị công nghệ dạy học được trang bị đầy đủ, như máy tính chạy phần mềm, máy chiếu Projector… Do đó, nếu khơng được đáp ứng các nhu cầu trên, đề tài của luận văn khó phát huy được ưu thế.
2. Hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài
- Mở rộng số đối tượng thực nghiệm, ở những nơi khác nhau. Qua đó có những điều chỉnh, nhận định chính xác hơn, bổ xung và điều chỉnh để đề tài hoàn thiện hơn.
- Mở rộng việc soạn thảo và sử dụng các mơ hình vật lý theo hướng đã nghiên cứu ở các phần khác trong chương trình vật lí THPT đặc biệt là những phần liên quan đến những hiện tượng, thí nghiệm khó thực hiện trong thực tế góp phần nâng cao chất lượng dạy và học vật lí ở trường THPT.
Do điều kiện về thời gian, không gian và khuôn khổ thực hiện của luận văn nên chắc chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tơi rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các thầy cơ giáo và các bạn đồng nghiệp để luận văn của tơi được hồn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tơn Tích Ái, phương pháp số, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2001. 2. Lƣơng Duyên Bình (tổng chủ biên), Vũ Quang (chủ biên), Vật lí 12,
NXB Giáo Dục, 2011.
3. Lƣơng Duyên Bình (tổng chủ biên), Vũ Quang (chủ biên), Sách giáo viên Vật lí 12, NXB Giáo Dục, 2011.
4. Phạm Kim Chung, bài giảng phương pháp dạy học, 2011.
5. Đặng Văn Đúc, Nguyễn Thị Thu Hằng, phương pháp dạy học theo hướng tích cực, NXB Đại học Sư Phạm Hà Nội, 2003.
6. Nguyễn Thế Khôi (tổng chủ biên), Vũ Thanh Khiết (chủ biên), Vật lí
12 Nâng cao, NXB Giáo dục Việt Nam, 2011.
7. Nguyễn Thế Khôi (tổng chủ biên), Vũ Thanh Khiết (chủ biên), Sách
giáo viên Vật lí 12 Nâng cao, NXB Giáo dục Việt Nam, 2011.
8. Lê Viết Dƣ Khƣơng,Matlab – Một công cụ tin học mạnh trợ giúp hữu
hiệu việc giảng dạy và nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực khoa học và kĩ thuật – tuyển tập báo cáo hội thảo “Phát triển công cụ tin học trợ giúp cho giảng dạy, nghiên cứu và ứng dụng toán học”, Hà Nội, 4/1909, tr 55 – 74.
9. Bùi Văn Loát, Thái Khắc Đinh,phương pháp xử lý số liệu thực
nghiệm hạt nhân, NXB Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2011.
10. Nguyễn Thị Mỹ Lộc, Đinh Thị Kim Thoa, Trần Văn Tính, tâm lí học giáo dục, NXB Đại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, 2009.
11. Ngơ Diệu Nga, bài giảng chun đề phân tích chương trình Vật lí phổ
thơng, 2010.
12. Nguyễn Trọng Sửu (chủ biên), hướng dẫn thực hiện chương trình, sách giáo khoa lớp 12 mơn Vật Lí (Tài liệu dùng trong các lớp bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương trình và sách giáo khoa lớp 12), NXB Giáo dục, 2009.
13. Phạm Hữu Tòng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Xuân Quế, tài liệu bồi
dưỡng thường xuyên giáo viên trung học phổ thơng chu kì III (2004 – 2007) mơn Vật lí, NXB Đại học Sư Phạm, 2003.
14. Đỗ Hƣơng Trà, các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học Vật lí
ở trường phổ thơng, NXB Đại học Sư Phạm, 2011.
15. Phạm Viết Vƣợng, giáo dục học đại cương, NXB Đại học Quốc Gia
Hà Nội, 2009.
16. Tài liệu bồi dƣỡng giáo viên, đổi mới việc sử dụng phương tiện dạy học trong dạy học Vật lí, Đại học Sư Phạm Hà Nội, 8/2010.
PHỤ LỤC
Phụ lục 1
PHIẾU HỌC TẬP
(Dùng trong bài Nhiễu xạ. Giao thoa ánh sáng)
Câu 1: Những hiện tượng nào sau đây chứng tỏ ánh sáng có bản chất sóng? A. Phản xạ ánh sáng B. Khúc xạ ánh sáng
C. Giao thoa ánh sáng D. Một hiện tượng khác
Câu 2: Hiện tượng giao thoa ánh sáng là sự chồng chất của 2 sóng ánh sáng
thỏa mãn điều kiện:
A. Cùng tần số, cùng chu kì B. Cùng biên độ, cùng tần số
C. Cùng pha, cùng biên độ
D. Cùng tần số, độ lệch pha không đổi theo thời gian
Câu 3:Ánh sáng lam có bước sóng trong chân khơng và trong nước lần lượt
là 0.486µm và 0.3635µm. Chiết suất tuyệt đối của nước đối với ánh sáng lam là:
A. 1,3335 B. 1,3725
C. 1,3301 D. 1,3526
Câu 4: Ánh sáng đỏ có bước sóng trong chân khơng là 0,6563µm, chiết suất
của nước đối với ánh sáng đỏ là 1,3311. Trong nước ánh sáng đỏ có bước sóng là:
A. 0,4226µm B. 0,4931µm
Phụ lục 2
PHIẾU HỌC TẬP
(Dùng trong bài Khoảng vân. Bước sóng và màu sắc ánh sáng)
Câu 1:Để hai sóng kết hợp có bước sóng λ tăng cường lẫn nhau khi giao thoa
thì hiệu đường đi của chúng phải:
A. Bằng 0 B. Bằng kλ (k=0,±1,±2,..) C. Bằng ( 1) 2 k (k=0,±1,±2,..) D. Bằng ( 1 ) 4 k (k=0,1,2,..)
Câu 2: Khoảng cách i giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp trong hệ
vân giao thoa ở thí nghiệm khe I-âng được tính theo cơng thức nào sau đây?
A. i a D B. i D a C. i aD D. i aD
Câu 3: Ánh sáng được dùng trong thí nghiệm I-âng có bước sóng 0,5µm hai
khe sáng cách nhau 0,5mm và cách màn 2m. Khoảng vân là:
A. 2,0mm B. 1,5mm C. 2,2mm D. 1,8mm Câu 4: Trong các công thức sau, công thức nào xác định đúng vị trí vân sáng
trên màn trong hiện tượng giao thoa?
A. x D.2k a B. . 2 D x k a C. x D.k a D. 1 D x a k
Phụ lục 3
PHIẾU ĐIỀU TRA
(Dành cho các thày cô giáo)
Câu 1: Thày cơ có nhận xét gì về nội dung chương “Sóng ánh sáng”
được trình bày trong SGK vật lí 12 THPT?
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………….........
Câu 2: Trong q trình dạy, thày cơ có tiến hành đầy đủ các thí nghiệm mà SGK đã trình bày khơng? (kể tên các thí nghiệm thày cơ đã tiến hành). …………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………….........
Câu 3: Thày cơ có sử dụng các mơ hình hay thí nghiệm mơ phỏng trong q trình dạy học chương “Sóng ánh sáng” khơng? (khi khơng có tiến hành thí nghiệm thực) …………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………….........
Câu 4: Thày cơ có nhận xét gì về thái độ của học sinh trong q trình học chương “Sóng ánh sáng” …………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………….
.......................................................................................................................
Câu 5: Thày cơ có nhận xét gì về mức độ nhận thức của học sinh sau khi học chương “Sóng ánh sáng” …………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………….........
Câu 6: Thày cơ có thể chỉ ra một số sai lầm mà học sinh mắc phải trong quá trình học chương “Sóng ánh sáng” …………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………….........
Câu 7: Thày cô hiểu như thế nào vể mơ hình, sử dụng mơ hình và phương pháp mơ hình trong dạy học? …………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………….........
.....................................................................................................................
Câu 8: Trong các quá dạy, thày cơ có sử dụng CNTT khơng? Thày cơ hãy cho biết tần suất sử dụng CNTT trong quá trình giảng dạy của mình? …………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Phụ lục 4
ĐỀ KIỂM TRA 45 PHÚT I. CÂU HỎI LỰA CHỌN
Câu 1: Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu
lam ta quan sát được hệ vân giao thoa trên màn. Nếu thay ánh sáng đơn sắc