- Dựa trên kết quả nhận xét của các giáo viên ở các lớp ĐC và TN sau khi dạy học chương "Dao động cơ" vật lí 12, chương trình nâng cao, chúng tôi đưa ra nhận xét sơ bộ như sau:
- Học sinh các lớp thực nghiệm khả năng phát huy tính tự giác và hiểu sâu bài học hơn so với lớp đối chứng.
- Khả năng tiếp thu bài giảng và sự hứng thú học tập của học sinh ở lớp đối chứng kém hơn ở lớp thực nghiệm. Sự vận dụng kiến thức toán học vào giải thích các hiện tượng vật lí và giải các bài tập vật lí của học sinh ở lớp thực nghiệm là tốt hơn lớp đối chứng.
3.3.2. Kết quả định lượng
- Chúng tôi dựa trên kết quả các bài kiểm tra của hai lớp đối chứng và thực nghiệm để phân tích định lượng sau khi tiến hành TNSP chương " Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao.
Các thông số để làm căn cứ đánh giá định lượng cho vấn đề TNSP được tiến hành như sau:
- Trung bình cộng được xác định bằng biểu thức: nixi
n
X 1
XĐC = 6,55; X TN = 7,28 - Phương sai của các giá trị x:
S2 = 2 ) ( 1 1 X x n n i i S2ĐC = 2,93; S2TN = 3,2. - Độ lệch chuẩn: S = 2 ) ( 1 1 n x X n i i SĐC = 1,71; STN = 1,79
95 - Hệ số biến thiên: V = X S .100% VĐC = 26,01%; VTN = 24,6%
Bảng (3.3) thống kê số điểm kiểm tra và các thông số đặc trưng thu được trong quá trình tính toán sau khi TNSP chương " Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm. Từ bảng (3.3) cho thấy điểm trung bình của lớp thực nghiệm cao hơn nhiều so với lớp đối chứng. Phổ điểm từ khá đến giỏi của lớp thực nghiệm nhiều hơn lớp đối chứng và tỷ lệ điểm giỏi với số lượng nhiều hơn.
Bảng 3.3. Kết quả kiểm tra sau thời gian thực nghiệm sƣ phạm
Điểm số Lớp đối chứng Lớp thực nghiệm
Tần số (ni) Tổng điểm Tần số (ni) Tổng điểm 10 6 60 15 150 9 12 108 16 144 8 15 120 19 152 7 14 98 18 126 6 25 150 14 84 5 25 125 20 100 4 10 40 4 16 Tổng số 107 106 Điểm trung bình(X ) 6,55 7,28
Phương sai mẫu(DX) 2,93 3,20
Độ lệch chuẩn(SX) 1,71 1,79
Dựa vào những thông số trên ta thấy:
- Điểm trung bình cộng các bài kiểm tra của học sinh lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng.
96
- Độ lệch chuẩn và hệ số biến thiên ở lớp thực nghiệm nhỏ hơn so với lớp đối chứng. Điều này chứng tỏ mức độ phân tán ra khỏi điểm trung bình ở lớp thực nghiệm nhỏ hơn mức độ phân tán ở lớp đối chứng.
Vậy, có thể kết luận học sinh của các lớp thực nghiệm đã đạt chất lượng cao hơn, có khả năng nắm vững kiến thức toán học đã bồi dưỡng và vận dụng kiến thức đó vào tình huống cụ thể cao hơn lớp đối chứng.
Dựa vào bảng (3.4) tần số học sinh đạt điểm khá trở lên của lớp thực nghiệm nhiều hơn tần số học sinh đạt điểm khá của lớp đối chứng.
Bảng 3.4. Phân phối tần số: số học sinh đạt điểm xi Lớp Số HS % HS Đạt điểm xi (Wi%) Điểm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC 107 0 0 0 10 25 25 14 15 12 6 TN 106 0 0 0 4 20 14 18 19 16 15 Dựa vào bảng 3.4 có thể nhận xét rằng:
- Số điểm học sinh đạt từ 7 trở lên của lớp thực nghiệm cao hơn nhiều so với lớp đối chứng. Điều này chứng tỏ khả năng nắm bắt kiến thức, kỹ năng trong nghiên cứu vật lí của lớp TN tốt hơn lớp ĐC.
- Tỷ lệ học sinh đạt điểm 6 trở xuống của lớp đối chứng cao hơn lớp thực nghiệm. Bảng (3.5) thấy rằng tỷ lệ phần trăm số học sinh đạt điểm dưới trung bình của lớp đối chứng cao hơn lớp thực nghiệm.
Bảng 3.5. Bảng tần suất luỹ tích: Số % học sinh đạt điểm xi trở xuống Lớp Số HS Số % HS đạt điểm xi trở xuống (Wi %) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ĐC 107 0% 0% 0% 9,35 23,36 23,36 13,08 14,01 11,22 5,61 TN 106 0% 0% 0% 3,77 18,87 13,21 16,98 17,92 15,09 14,15
97 Dựa vào bảng 3.5. Có nhận xét sau:
Lớp thực nghiệm có số học sinh đạt tỷ lệ phần trăm từ khá (7 điểm trở lên) đều cao hơn rất nhiều so với lớp đối chứng. Đặc biệt là mức độ điểm tối đa của lớp thực nghiệm lớn gấp 3 lần lớp đối chứng. Bảng 3.5 cũng cho thấy rằng số học sinh của lớp đối chứng có tỷ lệ từ trung bình khá trở xuống nhiều hơn lớp TN. Từ các số liệu này chúng tôi vẽ được đồ thị đường tần suất luỹ tích như hình 3.1.
+ Đồ thị đường tần số luỹ tích được thiết lập để so sánh giữa hai lớp đối chứng và thực nghiệm dựa trên kết quả của các bảng (3.3), (3.4), (3.5).
- Đường màu đỏ ứng với lớp thực nghiệm - Đường màu xanh ứng với lớp đối chứng
Đường luỹ tích ứng với lớp thực nghiệm nằm bên phải so với đường luỹ tích của lớp đối chứng. Điều này cho thấy kết quả học tập của học sinh các lớp thực nghiệm cao hơn so với các lớp đối chứng.
Song, một vấn đề đặt ra là kết quả đó thực chất là do phương pháp dạy học những nội dung kiến thức có liên quan đến phần bồi dưỡng kiến thức và kỹ
W(%) 100- 90 - 80 - 70 - 60 - ĐC 50 - TN 40 - 30 - 20 - 10 - 0 I I I I I I I I I I xi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
98
năng toán học trong quá trình giảng dạy vật lí hay chỉ do một cái gì đó ngẫu nhiên, may rủi? Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi tiếp tục xử lý số liệu thực nghiệm bằng con đường kiểm định thống kê dựa trên xác suất thống kê. Vấn đề này được thực hiện như sau:
Bước 1: Tính 107 93 , 2 106 2 , 3 55 , 6 28 , 7 2 2 DC DC TN TN DC TN n S n S X X t = 3,04.
Bước 2: Chọn độ tin cậy là 0,95 (mức ý nghĩa α = 0,05). Tra bảng phân phối Student tìm giá trị tα,k ứng với cột α = 0,05; k =105 (k = n-1) tìm được tα,k(2phía) = 1,98.
Bước 3: So sánh t và tα,k : Ta có t > tα,k . Theo xác suất thống kê: nếu t > tα,k thì sự khác nhau giữa X ĐC và X TN là có ý nghĩa. Đây không phải là kết quả của sự may rủi hay ngẫu nhiên mà là kết quả mang ý nghĩa khoa học đã được thực tiễn chứng minh qua quá trình thực nghiệm sư phạm.
3.3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
Dựa trên kết quả TNSP của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm mà chúng tôi đã đưa ra trên các bảng biểu, cùng với sự tính toán và xây dựng đồ thị tần số tích luỹ nhận thấy rằng việc bồi dưỡng kiến thức kỹ năng toán học trong dạy vật lí cho học sinh là rất cần thiết. Quá trình TNSP đã chứng minh rằng với sự kết hợp bồi dưỡng kiến thức toán học trong dạy học vật lí học sinh đã đạt kết quả cao hơn. Từ kết quả TNSP có thể cho rằng khi nắm được kiến thức toán học, học sinh có khả năng vận dụng các tri thức đó vào giải các bài tập vật lí. Điều này được thể hiện ở không khí học bài, xây dựng bài trên lớp và kết quả của bài kiểm tra.
Như vậy có thể khẳng định một cách chắc chắn rằng phương pháp dạy học có sử dụng việc bồi dưỡng kiến thức và kỹ năng toán học trong dạy học chương "Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao là có hiệu quả hơn về mọi mặt so với phương pháp dạy học theo truyền thống trước đây.
99
Trên cơ sở kết quả thực nghiệm chúng tôi thấy rằng việc đưa đề tài này vào áp dụng cho trường THPT An Lão - Hải Phòng là minh chứng cụ thể cho sự cần thiết và đã đạt hiệu quả tốt. Tuy nhiên đề tài TNSP mới chỉ áp dụng trong phạm vi nội dung kiến thức của chương "Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao. Tôi cho rằng có thể mở rộng phạm vi ứng dụng của đề tài cho các chương khác trong chương trình vật lí ở các lớp THPT.
100
Kết luận chƣơng 3
Từ kết quả thực nghiệm chúng tôi rút ra một số kết luận như sau:
Học sinh có khả năng thích ứng với việc bồi dưỡng kiến thức toán trong dạy học vật lí chương" Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao.
Sử dụng các mô hình toán học vào dạy học vật lí làm cho học sinh vừa nắm chắc được lí thuyết vừa hiểu sâu sắc được các hiện tượng vật lí, đồng thời giải các bài tập vật lí một cách dễ dàng. Từ đó có thể giúp học sinh hình thành được năng lực phân tích, so sánh, tổng hợp hoá và khái quát hoá.
Qua TNSP có sử dụng bồi dưỡng các kiến thức và kỹ năng toán học trong dạy học vật lí chương "Dao động cơ" nhận thấy khả năng nắm bắt tri thức của học sinh đối với từng bài học có chất lượng và hiệu quả hơn.
101
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận
Bồi dưỡng kiến thức toán học trong dạy học vật lí nói chung và chương "Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao nói riêng là một trong những nhiệm vụ quan trọng của dạy học vật lí. Trong quá trình thực hiện đề tài này chúng tôi sơ bộ đưa ra những kết luận sau đây:
Về mặt lí luận: Luận văn này đã bổ sung, đóng góp và minh chứng rõ hơn cho các quan điểm hiện đại về dạy học, đặc biệt là cơ sở lí luận của việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực trong đó có vấn đề nghiên cứu mô hình toán học ứng dụng vào dạy học vật lí nói chung và việc sử dụng các kiến thức toán học vào chương "Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao nói riêng.
Về mặt thực tiễn: Sau khi tìm hiểu thực tế chúng tôi đã áp dụng chương trình bồi dưỡng kiến thức toán học trong dạy học vật lí đối với chương "Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao. Trong quá trình tiến hành TNSP ở trường THPT An Lão - Hải Phòng chúng tôi nhận thấy rằng:
- Học sinh không chỉ có khả năng thích ứng với mô hình toán học mà còn biết vận dụng các kiến thức toán học vào việc lý giải các hiện tượng vật lí, đặc biệt là biết áp dụng các phương trình toán học để giải các bài tập vật lí.
- Kiến thức toán học còn giúp cho học sinh nâng cao khả năng hiểu biết. Trên cơ sở đó học sinh có thể hình thành các kiến thức và kỹ năng mới. Đặc biệt là năng lực phân tích, tổng hợp, so sánh và khái quát sau khi giải các bài tập vật lí.
- Những số liệu thu được về TNSP sau khi đã phân tích, đánh giá một cách khoa học cho phép chúng tôi khẳng định rằng: Phương pháp dạy học có sử dụng bồi dưỡng kiến thức và kỹ năng toán học trong dạy học vật lí chương "Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao có hiệu quả hơn về mọi mặt so với phương pháp dạy học truyền thống trước đây.
102
- Trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài chúng tôi đã hoàn thành tốt mục tiêu của đề tài đó là: Bồi dưỡng kiến thức toán học trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, chương " Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao.
Vì thời gian thực hiện luận văn có hạn và quá trình thực thi của đề tài chỉ nằm trong chương "Dao động cơ" vật lí 12 chương trình nâng cao tại trường THPT An Lão - Hải Phòng nên tính phổ cập của đề tài còn bị hạn chế. Vì vậy kết quả này có thể xem như một tài liệu tham khảo cho các giáo viên dạy vật lí tại trường THPT An Lão - Hải Phòng nói riêng và các trường THPT nói chung.
2. Khuyến nghị
Nếu có thể nên mở rộng đề tài nghiên cứu này cho các chương khác trong toàn bộ chương trình dạy vật lí ở trường THPT và mở rộng phạm vi thực nghiệm của đề tài với nhiều trường khác nhau. Trên cơ sở đó có thể đánh giá tính hiệu quả của đề tài một cách phổ cập và chính xác hơn, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy trong quá trình cải cách giáo dục của nước ta hiện nay.
103
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phan Quang Bách (1999). Sổ tay Toán - Lý - Hoá. NXBGD.
2. Nguyễn Hữu Châu (2004). Những vấn đề cơ bản về chương trình và quá trình dạy học. NXB Giáo dục, Hà Nội.
3. Vũ Nhƣ Cƣơng (2004). Toán nâng cao đại số và giải tích. NXBGD
4. Vũ Cao Đàm (2002). Phương pháp luận nghiên cứu khoa học. NXB khoa học và kỹ thuật- Hà Nội.
5.Vƣơng Tất Đạt (1994). Logic hình thức. NXB ĐHSP Hà Nội.
6.Lê Hồng Đức (2005). Các phương pháp giải bằng phép lượng giác. NXB Hà Nội.
7. Bùi Quang Hân (2005). Giải toán Vật lí 12 tập 1. NXBGD.
8. Đào Hữu Hồ (2003). Xác suất thống kê. NXB ĐHQG Hà Nội.
9. Phạm Minh Hùng (2000).Phương pháp nghiên cứu khoa học. ĐH Vinh
10. Hà Văn Hùng (1998). Phương tiện dạy học vật lý. Đại học Vinh.
11. Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thân, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Tuý, Phạm Quý Tƣ (2009). Sách vật lý 12 nâng cao. Nhà xuất bản giáo dục.
12. Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thân, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Tuý, Phạm Quý Tƣ (2009). Sách vật lý 12 nâng cao và sách giáo viên vật lí 12 nâng cao. Nhà xuất bản giáo dục.
13. Nguyễn Thế Khôi, Phạm Quý Tƣ, Lƣơng Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Đình Thiết (2002). Vật lý 12 (sách GK thí điểm)
NXB Giáo dục.
14. Vũ Thanh Khiết (2002). Kiến thức cơ bản nâng cao Vật lí 12. NXB Hà Nội.
15. Trần Thành Minh (2005). Giải toán đại số sơ cấp. NXBGD. 16. Trần Thành Minh (2005). Giải toán hình học 12. NXBGD. 17. Đào Văn Phúc (1999). Lịch sử vật lý. NXB Giáo Dục.
104
18. Phạm Quốc Phong (2005). Chuyên đề nâng cao đại số THPT. NXBGD. 19. Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thƣớc (2001). Logic học trong dạy học vật lý. Đại học Vinh.
20. Vũ Quang, Nguyễn Đức Minh, Bùi Gia Thịnh (1980). Một số thuyết vật lý trong chương trình phổ thông. NXB Giáo dục Hà Nội.
21. Nguyễn Ngọc Quang (1977). Bàn về một hệ thống phương pháp nhận thức trong bộ môn vật lý ở trường phổ thông. Hà Nội.
22. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2002).
Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông.NXB ĐHSP Hà Nội.
23. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (1998). Giáo trình tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. Đại học Quốc gia Hà Nội.
24. Phạm Hữu Tòng (1999). Quan điểm mô hình hoá về vấn đề nhận thức khoa học. Trường Đại học sư phạm Hà Nội.
25. Phạm Hữu Tòng (2001). Lí luận dạy học vật lí ở trường trung học. Nhà
xuất bản Giáo dục, Hà Nội.
26. Ngô Ánh Tuyết (1996). Cẩm nang toán 12 tập 1. NXBGD.
27. Guy ROBARDET Jean Claude GUILAND (1992). Didactic vật lí (Phần 1). Trường Đại học sư phạm Huế.
28. Guy ROBARDET Jean Claude GUILAND (1993). Didactic vật lí (Phần 2). Trường Đại học sư phạm Huế.
29. Đanilov V.Đ., Xcatlin M.N (1980). Lý luận dạy học của trường phổ thông. NXB Giáo dục.
105
PHỤ LỤC
ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN BÀI KIỂM TRA
Câu 1: Một vật nhỏ dao động điều hòa có biên độ A, chu kì dao động T, ở thời điểm ban đầu to = 0 vật đang ở vị trí biên. Quãng đường mà vật đi được từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t = T/4 là