CHƢƠNG 2 : TỔNG QUAN VỀ MƠ HÌNH MATLAB VÀ ỨNG DỤNG
3.3. Thực nghiệm sƣ phạm
3.3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Q trính thực nghiệm sƣ phạm, chúng tơi tiến hành song song, dạy ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng trong cùng một thời gian, cùng nội dung chƣơng " Dao động điện từ". Lớp thực nghiệm 12A3 (sĩ số 53) và lớp đối chứng 12A2(sĩ số 51). Đây là hai lớp có chất lƣợng học sinh là tƣơng đƣơng nhau.
Q trính thực nghiệm chúng tơi tiến hành phân phối thời gian học nhƣ sau: 1/2 số giờ để học sinh tự học và thảo luận nhóm học sinh, 1/2 số giờ thảo luận giữa giáo viên và học sinh cả lớp.
Trƣớc mỗi buổi học chúng tơi định hƣớng q trính học tập của học sinh bằng cách: nêu ra nội dung kiến thức cần nghiên cứu, bằng các câu hỏi yêu cầu học sinh trả lời vào phiếu, tổ chức thảo luận trong từng nhóm học sinh. Cuối cùng chúng tơi tổ chức thảo luận với cả lớp.
Quá trính thảo luận, giáo viên thu lại phiếu; kiểm tra sơ bộ các câu trả lời của học sinh; sơ bộ đánh giá các nội dung học sinh chƣa nắm vững; tiến hành đặt các câu hỏi thảo luận hƣớng vào các nội dung đó. Cuối buổi học, giáo viên hệ thống hố nội dung kiến thức của tồn bộ bài học.
Cuối đợt thực nghiệm sƣ phạm chúng tôi đã cho học sinh làm một bài kiểm tra 45 phút để sơ bộ đánh giá kết quả của tiến trính dạy học đã soạn thảo và đánh giá sự tiến bộ của học sinh trong việc nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức, rèn luyện óc sáng tạo của học sinh.
Ngoài ra, để nắm đƣợc ý kiến của học sinh về phƣơng pháp học tập mới này, chúng tôi tổ chức điều tra để đánh giá về hứng thú của học sinh trong khi học bằng phƣơng pháp tự học, tự nghiên cứu để chiếm lĩnh tri thức.
3.3.4. Thời điểm thực nghiệm 5/10/2010 đến 25/10/2010 3.3.5. Diễn biến thực nghiệm sư phạm
- Tại lớp đối chứng
Dạy học theo phƣơng pháp thơng thƣờng, khơng có sự hỗ trợ phần mềm Matlab và phƣơng pháp dạy học tìch cực.
- Tại lớp thực nghiệm
Để chuẩn bị cho tiến trính thực nghiệm sƣ phạm diễn ra trong chƣơng “Dao động và sóng điện từ” Vật Lý 12 nâng cao, chúng tôi yêu cầu học sinh ôn tập lại chƣơng “Dao động điều hoà”
Ở bài học “Dao động điện từ”, đầu tiên giáo viên hƣớng dẫn học sinh sử dụng phiếu học tập KWL (phụ lục 2) để nhớ lại những kiến thức cũ và liên kết hính thành kiến thức mới với sự trợ giúp của mơ hính Matlab.
Ở các bài tiếp theo với sự giúp đỡ của mơ hính Matlab, học sinh hính thành kiến thức mới một cách trực quan. Và ở bài tổng kết cuối cùng, chúng tôi chia học sinh thành các nhóm và giao nhiệm vụ cho mỗi nhóm tổng kết lại một bài trong chƣơng và đồng thời tổng kết lại cả chƣơng sử dụng lƣợc đồ tƣ duy
3.3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm
Để có căn cứ đánh giá chúng tơi đã soạn thảo và tổ chức cho học sinh làm bài kiểm tra tự luận với thời gian 45 phút sau khi kết thúc chƣơng: “Dao động điện từ”. Nội dung bài kiểm tra bao gồm một số kiến thức cơ bản mà học sinh phải nắm vững và phải vận dụng đƣợc nội dung bài kiểm tra, cũng có tác dụng giúp chúng tơi một
lần nữa thẩm định lại những khó khăn, sai lầm của học sinh mà chúng tơi tím hiểu trƣớc đó, đồng thời qua đó làm căn cứ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề, tƣ duy vật lý và tình sáng tạo của học sinh.
* Phân tìch số liệu
Sau khi tổ chức cho học sinh làm bài kiểm tra viết chúng tơi tiến hành chấm bài và xử lì kết quả thu đƣợc theo các phƣơng pháp thống kê toán học.
+ Bảng thống kê số điểm
+ Vẽ đồ thị so sánh giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. + Tình các tham số thống kê
- Kết quả kiểm tra học sinh sau thực nghiệm
Bảng 3.2. Kết quả kiểm tra sau khi dạy thực nghiệm
Điểm số Lớp 12A2(TN) Lớp 12A3(ĐC) Tần số (ni) Tổng điểm Tần số (mi) Tổng điểm
10 18 180 9 90 9 12 108 13 117 8 8 64 10 80 7 7 49 8 56 6 4 24 7 42 5 2 10 4 20 4 0 0 2 8
Tổng số 51 435 53 413 Điểm trung bính
8,53 7,79
Phƣơng sai mẫu (DX) 2,21 2,90
Độ lệch chuẩn (Sx) 1,49 1,70 Ta có 8,53 7,79 2,35 1,67 2,21 2,90 51 53 X Y Z x DX DY n m nên có thể khẳng định
chất lƣợng học tập của lớp thực nghiệm là cao hơn lớp đối chứng.
- Kết quả thống kê bài kiểm tra của học sinh
Câu 1 Câu 2 Câu 3
TN ĐC TN ĐC TN ĐC Làm đúng 51 46 45 32 40 19
Làm sai 0 7 6 16 7 13
Không trả lời 0 0 0 5 4 11
Biểu đồ 3.1 So sánh tỉ lệ % làm đúng các câu trong đề kiểm tra
0 20 40 60 80 100
Câu 1 Câu 2 Câu 3
TN 100% 88% 78%
ĐC 87% 60% 36%
Nhín vào biểu đồ ta thấy tỉ lệ HS của lớp thực nghiệm làm đúng ở mỗi bài luôn cao hơn lớp đối chứng. Điều đó chứng tỏ kết quả của lớp thực nghiệm là cao hơn lớp đối chứng.
Kết luận chƣơng 3
Chƣơng này chúng tôi đã dựa vào những nghiên cứu của chƣơng 2 để thiết kế các mơ hính Matlab phục vụ qúa trính dạy học chƣơng “Dao động và sóng điện từ” Đồng thời cũng lựa chọn phƣơng pháp dạy học tìch cực nhƣ ở chƣơng 1 sao cho phù hợp với nội dung từng bài.
Kết quả đợt thực nghiệm đƣợc chúng tôi dùng những kiến thức của thống kê để phân tìch. Kết quả thu đƣợc giúp chúng tơi khẳng định: việc sử dụng mơ hính Matlab kết hợp với phƣơng pháp dạy học tìch cực trong dạy học chƣơng 4 “Dao động và sóng điện từ” trong chƣơng trính vật lý 12 nâng cao đã phát huy đƣợc tình tìch cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong việc tiếp thu kiến thức mới cũng nhƣ sự hào hứng trong học tập. Chất lƣợng học tập của lớp đƣợc thực hiện thực nghiệm cao hơn hẳn so với lớp dạy bằng các phƣơng pháp truyền thống. Điều đó chứng tỏ mục đìch của thực nghiệm đã đạt đƣợc, tình khả thi và hiệu quả của việc sử dụng mơ hính Matlab trong dạy học nội dung của chƣơng này theo đề xuất của tác giả đƣơc khẳng định. Qua đợt thực nghiệm sƣ phạm này chúng tơi cũng thấy cịn một số vấn đề cần khắc phục nhƣ thời gian cho một giờ dạy học có sử dụng CNTT nói chung và mơ hính Matlab nói riêng cần mở hơn. Cơ sở vật chất nhƣ phịng học bộ mơn, hệ thống các máy tình cần phải đƣợc quan tâm hơn thí kết quả sẽ đạt tốt hơn.
Nhín lại q trính thực nghiệm chúng tơi thấy phải có sự chuẩn bị rất cơng phu cho một giờ dạy: từ việc chuẩn bị giáo án chi tiết, giáo án trính chiếu, hính vẽ, kịch bản dạy học, sử dụng phối hợp các PPDH…đến chuẩn bị các điều kiện về cơ sở vật chất nhƣ phịng học bộ mơn, máy tình 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 nhƣ GV, HS, nhà quản lý…Nhƣ vậy tham gia vào quá trính dạy học là sự tổ hợp các thành tố của cả quá trính đƣợc phối hợp nhịp nhàng, ăn khớp trong một môi trƣờng thuận lợi.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
Đối chiếu với mục đìch nghiên cứu, đề tài luận văn đã cơ bản hoàn thành các nhiệm vụ đặt ra:
- Nghiên cứu các quan điểm dạy học hiện đại về dạy học, đặc biệt chú trọng về cơ sở lý luận của việc vận dụng các phƣơng pháp dạy học tìch cực, nghiên cứu tài liệu về phần mềm Matlab, nghiên cứu nội dung và phân phối chƣơng trính các kiến thức chƣơng "Dao động và sóng điện từ” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao và các tài liệu có liện quan nhằm xác định đƣợc mức độ nội dung các kiến thức cơ bản và các kỹ năng học sinh cần đạt đƣợc.
- Tím hiều thực tế dạy học phần kiến thức chƣơng "Dao động và sóng điện từ” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao nhằm phát hiện những khó khăn của giáo viên và học sinh. Từ đó đề xuất một số nguyên nhân của các khó khăn và nêu các biện pháp khắc phục.
- Xây dựng các mơ hính bằng phần mềm Matlab vào việc tổ chức dạy học một số bài trong chƣơng "Dao động và sóng điện từ” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao không những giúp học sinh vận dụng đƣợc kiến thức, kĩ năng đã biết, mà cịn giúp học sinh hính thành kiến thức, kĩ năng mới và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
- Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm theo tiến trính dạy học đã soạn thảo để đánh giá hiệu quả của qúa trính giảng dạy có sử dụng mơ hính đƣợc xây dựng bằng phần mềm Matlab .
Nhƣ vậy, với việc sử dụng mơ hính đƣợc xây dựng bằng phần mềm Matlab trong việc dạy vật lý chƣơng "Dao động và sóng điện từ” sách giáo khoa Vật Lý 12
nâng cao, luận văn đã làm rõ đƣợc một số đồ thị điện tìch, cƣờng độ dịng điện theo thời gian, dao động điện từ tắt dần, qúa trính truyền sóng điện từ trong khơng gian… đây là các vấn đề học sinh khó hính dung đƣợc trong thực tế 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 hoá các vấn
đề trừu tƣợng, góp phần phát huy tình tìch cực và tự chủ, bồi dƣỡng năng lực sáng tạo của học sinh. Các kết quả nghiên cứu có thể xem là một tài liệu tham khảo về phƣơng pháp dạy học cho các giáo viên Vật Lý ở trƣờng 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 thí thời gian chuẩn bị tƣơng đối nhiều, đòi hỏi giáo viên phải có kiến thức nhất định về CNTT, đặc biệt phải có kỹ năng lập trính phần mềm Matlab trong việc xây dựng các mơ hính trong chƣơng trính vật lý phổ thơng.
- Tình ứng dụng của luận văn sẽ đƣợc phát huy tối đa khi các thiết bị công nghệ dạy học đƣợc trang bị đầy đủ, nhƣ máy tình chạy phần mềm, máy chiếu Projector… Do đó nếu khơng đƣợc đáp ứng các nhu cầu trên, đề tài của luận văn khó phát huy đƣợc ƣu thế.
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 đƣợc các ý kiến đóng góp của các Thầy Cơ giáo và các bạn đồng nghiệp để luận văn của tơi đƣợc hồn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn!
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tham khảo Tiếng Việt
[1]. Tơn Tích Ái. Phương pháp số, NXB ĐHQG Hà Nội, 2001.
[2]. Dƣơng Trọng Bái, Đào Văn Phúc, Vũ Quang. Bài tập Vật Lý 12, NXB Giáo
dục, 2001.
[3]. Nguyễn Ngọc Bảo. Phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong q trình dạy
học. Vụ Giáo viên, Hà Nội, 1995.
[4]. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (chủ biên), Nguyễn Thƣợng Chung, Tơ Giang, Trần Chí Minh, Ngơ Quốc Qnh. Vật Lý 12, NXB Giáo dục,
2008.
[5] Tony Buzan, Bản đồ tư duy, NXB Lao động 2008.
[6]. Vũ Cao Đàm. Phương pháp luận nghiên cứu Khoa học, NXB KH&KT, Hà Nội,
1998.
[7]. Nguyễn Văn Đồng (chủ biên). Phương pháp giảng dạy Vật Lý ở trường phổ thông, tập 1 và tập 2, NXBGD Hà Nội, 1979.
[8] Bùi Văn Loát, Thái Khắc Định. Các hƣơng pháp xử lý số liệu thực nghiệm hạt
nhân. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chì Minh, 2009.
[9]. Lê Đức Ngọc, Bài giảng chuyên đề cao học: Những vấn đề chung về chương trình
trung học phổ thơng, Khoa sƣ phạm, Đại học quốc gia Hà Nội, 2003.
[10]. Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Vũ Thanh Khiết (chủ biên), Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Tuý, Phạm Quý Tƣ. Vật Lý 12 nâng cao, NXBGD, 2008.
[11]. 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 kỹ thuật, Tuyển tập báo cáo Hội thảo “Phát triển công cụ tin học trợ giúp cho giảng dạy, nghiên cứu và ứng dụng
[12]. Ngô Diệu Nga. Bài giảng chuyên đề phương pháp nghiên cứu khoa học dạy học
Vật Lý, 2003.
[13]. Ngô Diệu Nga. Bài giảng chuyên đề phân tích chương trình vật lý phổ thông,
2005.
[14]. Piaget. J.V. Tâm lý học và giáo dục học, NXBGD, Hà Nội, 1980.
[15] Vũ Quang (chủ biên), Lƣơng Dun Bình, Tơ Giang, Ngơ Quốc Qnh. Bài
tập Vật Lý 12, NXBGD, 2008.
[16]. Đinh Thị Kim Thoa, Bài giảng phương pháp và công nghệ dạy học hiện đại,
ĐHGD – ĐHQGHN, 2001.
[17]. Đỗ Hƣơng Trà, Bài giảng chuyên đề phương pháp dạy học Vật Lý, Hà Nội,
2008.
Các văn bản pháp luật:
[18]. Chỉ thị 58-CT/TW của Bộ Chình Trị ngày 17/10/2000 về việc đẩy mạnh ứng
dụng và phát triển công nghệ thông tin phục vụ sự nghiệp cơng nghiệp hố, hiện đại hố.
[19]. Chỉ thị số 40-Ct/TW ngày 15/06/2004 của Ban bì thƣ TW Đảng về việc xây dựng,
nâng cao chất lƣợng đội ngũ nhà giáo và cán bộ quản lì giáo dục.
[20]. Luật giáo dục, NXB Chình trị quốc gia, 2005
[21]. Văn kiện Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ IX Đảng cộng sản Việt Nam, NXB
Chình trị Quốc gia, Hà Nội 2001
Tài liệu tham khảo Tiếng Anh
[22]. David W.Stockburger, Introductory Statistics: Concepts, Models, and Applications, Emeritus Professor, Missouri State University.
[23]. Brenda Branyan, Broadbent, R.Kent Wood. Education Media and technology
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1: CÁC VÍ DỤ ĐƢỢC VIẾT BỞI NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH MATLAB
Ðồ thị lƣới, hộp chứa trục, nhãn và lời chú giải
>> x=linspace(0,2*pi,30); >> y=sin(x); >> z=cos(x); plot(x,y,'mx-',x,z,'bp--') >> grid on >> xlabel('x') >> ylabel('y')
>> title('do thi ham sin va cos') >> legend ('y = sinx','z = cosx')
Hàm plot3 - Vẽ điểm và đƣờng trong không gian
>> t=linspace(0,10*pi); >> subplot(1,2,1) >> plot3(sin(t),cos(t),t) >> xlabel('sint') >> ylabel('cost') >> title('helix') >> subplot(1,2,2) >> plot3(sin(t),cos(t),t) >> view([10,35]) >> xlabel('sint') >> ylabel('cost') >> title('helix')
Các hàm vẽ loglog, semilogx và semilogy vẽ các đƣờng trong mặt phẳng
>> y=100*x; >> subplot(1,2,1) >> plot(x,y,'.') >> title('plot(x,y)') >> xlabel('x tuyen tinh') >> ylabel('y tuyen tinh') >> grid on >> subplot(1,2,2) >> loglog(x,y,'.') >> title('loglog(x,y)') >> xlabel('x log') >> ylabel('y log') >> grid on >> x=[2:4:98]; >> y=100*x; >> subplot(1,2,1) >>semilogx(x,y,'.') >>title('semilogx(x,y)') >>xlabel('x log')
>>ylabel('y tuyen tinh') >>grid on
>> subplot(1,2,2) >>semilogy(x,y,'.') >>title('semilogy(x,y)') >>xlabel('x tuyen tinh') >>ylabel('y log')
PHỤ LỤC 2: PHIẾU HỌC TẬP
Phiếu học tập KWL
Tên bài học: Dao động điện từ (tiết 1) Họ tên………………………………………. Lớp :
K ( Những điều đã biết về dao động
điện từ)
W ( Những điều muốn biết về dao
động điện từ) L ( Điều học đƣợc về dao động điện từ) Dao động điện từ trong mạch LC - Dao động : đối với một vật, chuyển động qua lại quanh một vị trì cân bằng là dao động. - Dao động điều hồ là dao động mà phƣơng trính có dạng là hàm cosin hay sin của thời gian nhân với một hằng số. - Về dao động điện từ: - Tụ điện có khả năng tìch điện và phóng điện, năng lƣợng mà tụ dự trữ là điện trƣờng - Dao động điện từ có giống dao động cơ không? - Đại lƣợng nào trong dao động điện từ biến thiên và nó biến thiên theo quy luật nhƣ thế nào, liệu có biến thiên điều hoà giống với các đại lƣợng của con lắc đơn dao động điều hồ khơng ? - Dao động điện từ là gí? - Mạch LC gọi là mạch dao động.
- Qúa trính dao động điện và từ trong mạch LC tƣơng tự nhƣ dao động của con lắc đơn.
- Trong mạch dao động điện tìch, cƣờng độ dịng điện, hiệu điện thế hai đầu tụ biến thiên điều hòa với cùng tần số f ) cos( 0 Q t q ) sin( ' 0 q Q t i ) cos( 0 t C Q C