3.2.1. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm
Chúng tôi chọn đối tƣợng TNSP là học sinh lớp 10 THPT ở hai trƣờng trong tỉnh Thái Nguyên với các lớp TN và ĐC cụ thể nhƣ sau:
- Trƣờng THPT Trần Quốc Tuấn: TN (10A1); ĐC (10A3) - Trƣờng THPT Đồng Hỷ: TN (10A9); ĐC (10A11)
110
Bảng 3.1: Đặc điểm chất lượng học tập môn vật lí của học sinh các lớp TN và ĐC
Trƣờng THPT Lớp Số
HS
Kết quả học môn Vật lí
Khá, giỏi Trung bình Yếu, kém Số HS % Số HS % Số HS % Trần Quốc Tuấn TN: 10A1 28 13 46,43 10 35,71 5 17,86 ĐC: 10A3 36 7 19,44 17 47,22 12 33,34 Đồng Hỷ TN: 10A9 44 12 27,27 22 50 10 22,73 ĐC: 10A11 44 8 18,19 27 61,36 9 20,45 Yên Ninh TN: 10A2 28 8 28,57 15 53,57 5 17,86 ĐC: 10A3 35 9 25,72 16 45.71 10 28,57 3.2.2. Phƣơng pháp thực nghiệm
- Xây dựng nội dung và kế hoạch giảng dạy cụ thể, xin phép ban giám hiệu trƣờng để triển khai kế hoạch TN sƣ phạm.
- Trao đổi, tranh thủ ý kiến của GV trong tổ bộ môn vật lí của trƣờng cũng nhƣ một số trƣờng khác để đƣợc góp ý về nội dung kiến thức, hình thức tổ chức thực hiện việc dạy học vật lí gắn với thực tiễn ở trƣờng THPT.
- Tại mỗi trƣờng sẽ tiến hành giảng dạy song song ở hai lớp TN và ĐC: + Lớp TN: dạy theo giáo án thiết kế tích hợp kiến thức theo hƣớng gắn với thực tiễn.
+ Lớp ĐC: day theo giáo án thông thƣờng.
- Các giờ dạy đều có sự tham gia dự giờ của ngƣời thực hiện đề tài. Sau mỗi tiết dạy tiến hành kiểm tra, thu bài và chấm điểm.
111
3.3. Phƣơng pháp đánh giá thực nghiệm sƣ phạm
3.3.1. Căn cứ để đánh giá
- Đánh giá mức độ chủ động tự lực của học sinh trong quá trình học tập dựa vào những căn cứ cụ thể sau:
+ Số học sinh tập trung chú ý, tự giác tham gia nhiệm vụ học tập.
+ Số lƣợt học sinh phát biểu, tham gia ý kiến, thảo luận,… xây dựng bài. + Số lƣợt học sinh đề xuất phƣơng án vận dụng kiến thức phù hợp hoặc tìm đƣợc cách giải quyết tình huống có tính sáng tạo độc đáo.
- Đánh giá sự phát triển của tƣ duy và các kĩ năng về vật lí căn cứ vào các biểu hiện sau ở học sinh:
+ Sự phát triển khả năng phân tích, đề xuất phƣơng án giải quyết, khả năng so sánh, khái quát hóa các sự kiện.
+ Sự tiến bộ của học sinh về khả năng diễn đạt, sử dụng ngôn ngữ trong thảo luận, phát biểu ý kiến, cho kết quả nhanh, chính xác.
+ Số lƣợt học sinh vận dụng đƣợc những kiến thức đã học vào giải quyết các bài toán củng cố hoặc vận dụng giải thích đƣợc các hiện tƣợng liên quan trong thực tế.
- Đánh giá khả năng nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức: Chúng tôi căn cứ vào điểm số của các bài kiểm tra đƣợc xây dựng theo ba mức độ yêu cầu sau: Biết, thông hiểu, vận dụng.
- Đánh giá khả năng nâng cao chất lƣợng dạy học chúng tôi căn cứ vào điểm số của các bài kiểm tra, nội dung của các bài kiểm tra đƣợc xây dựng theo các mức độ yêu cầu sau: nhận biết, hiểu, vận dụng.
3.3.2. Cách đánh giá, xếp loại
Phân tích so sánh định lƣợng dựa trên kết quả các bài kiểm tra viết dƣới thang điểm 10 theo cách xếp loại nhƣ sau:
+ Loại giỏi: điểm 9, 10. + Loại khá: điểm 7, 8. + Loại trung bình: điểm 5, 6. + Loại yếu: điểm 3, 4. + Loại kém: điểm 0, 1, 2.
112
3.4. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 3.4.1. Công tác chuẩn bị 3.4.1. Công tác chuẩn bị
- Xây dựng nội dung và kế hoạch giảng dạy cụ thể, xin phép ban giám hiệu trƣờng để triển khai kế hoạch TN sƣ phạm.
- Trao đổi, tranh thủ ý kiến của GV trong tổ bộ môn vật lí của trƣờng cũng nhƣ một số trƣờng khác để đƣợc góp ý về nội dung kiến thức, hình thức tổ chức thực hiện việc dạy học vật lí gắn với thực tiễn ở trƣờng THPT.
- Chọn lớp, chia mỗi lớp thành 5 nhóm, cử nhóm trƣởng để theo dõi quá trình học tập để báo cáo lại với GV đồng thời nhóm trƣởng điều động, phân công nhiệm vụ cụ thể của các bạn trong nhóm.
- Giao các vấn đề thực tiễn ở các bài học cho các nhóm. - Giới thiệu hình thức học tập cho HS.
Phát cho mỗi HS phiếu học tập1 (PHT1): gồm bộ câu hỏi chuẩn bị cho bài học mang tính thực tiễn, phiếu học tập 2 (PHT2): hệ thống bài tập định lƣợng mang tính thực tiễn; phiếu học tập 3 (PHT3): bài tập định tính mang tính thực tiễn và những ứng dụng khoa học của kiến thức và các tài liệu học tập khác có liên quan. Phát cho nhóm trƣởng phiếu theo dõi công việc của HS.
- Hƣớng dẫn HS cách thu thập thông tin từ các nguồn khác nhau,…
3.4.2. Các bài thực nghiệm
Chúng tôi lựa chọn ba bài trong chƣơng trình vật lí 10 – cơ bản mà chúng tôi đã xây dựng làm bài thực nghiệm:
Bài 1: Ba định luật Niu – tơn (2 tiết).
Bài 2: Lực đàn hồi của lò xo. Định luật Húc. Bài 3: Lực ma sát.
3.4.3. Giáo viên cộng tác thực nghiệm
- Trƣờng THPT Trần Quốc Tuấn: Giang Thanh Hiếu. - Trƣờng THPT Đồng Hỷ: Trần Anh Sơn.
113
3.4.4. Diễn biến cụ thể các tiến trình dạy học đã soạn thảo 3.4.4.1. Phân tích định tính 3.4.4.1. Phân tích định tính
Bài 1: Ba định luật Niu – tơn (2 tiết)
- Ở lớp đối chứng:
+ Giáo viên cộng tác đã soạn giáo án và dạy theo đúng nội dung của sách giáo khoa. Sử dụng phƣơng pháp thuyết trình và vấn đáp với các câu hỏi C1, C2, C3 có sẵn trong sách giáo khoa. Giáo viên truyền thụ nguyên vẹn nội dung kiến thức nhƣ sách giáo khoa, chỉ sử dụng các hình vẽ có sẵn trong SGK, không tiến hành làm thí nghiệm kiểm chứng các định luật I, II, III Niutơn. Không đƣa ra tính chất kín – tính chất đáng để ý nhất của các đƣờng sức từ. Giáo viên đã không đƣa tích hợp giáo dục cho học sinh thông qua kiến thức của bài học.
- Học sinh đƣợc tìm hiểu về 3 định luật Niu tơn nhƣng không biết ứng dụng của việc tìm hiểu kiến thức này trong thực tế. Vì vậy không kích thích ham học, ham hiểu biết của học sinh, không định hƣớng nghề nghiệp.
- Ở lớp TN:
+ Giáo viên cộng tác đã giảng theo giáo án của đề tài, sử dụng phƣơng pháp thuyết trình và đàm thoại. Sử dụng thí nghiệm và thông qua các hiện tƣợng quan sát đƣợc từ thí nghiệm để vấn đáp, gợi mở cho HS.
+ Kết thúc bài 3 định luật Niutơn có tính liên hệ thực tế góp phần nâng cao giáo dục ở THPT. Đây là một trong các mục tiêu quan trọng của tiết học. Đƣa ra đƣợc cách đánh giá chính xác đối với học sinh.
Nhƣ vậy, bài học không tẻ nhạt, học sinh hăng hái xây dựng kiến thức và thấy ngay đƣợc kiến thức đã học đƣợc ứng dụng trong thực tế, điều đó củng có niềm tin vào khoa học, kích thích hứng thú học thú học tập và góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học theo hƣớng gắn với thực tiễn.
114
Bài 2: Lực đàn hồi. Định luật Húc
- Ở lớp ĐC:
+ Giáo viên cộng tác đã soạn thảo và dạy theo hƣớng đúng với nội dung của SGK. Sử dụng thuyết trình là chủ yếu không thực hiện thí nghiệm minh họa. Bài dạy mới chỉ dừng lại việc đƣa ra kiến thức liên quan đến lực đàn hồi, chỉ nêu ra ứng dụng của lực đàn hồi nhƣ trong SGK. Học sinh không hiểu đƣợc xu hƣớng vận dụng lực đàn hồi trong tiến bộ khoa học kĩ thuật hiện nay nhƣ chế tạo lò xo giảm xóc trong ô tô, xe máy, cân lò xo, ứng dụng của lực đàn hồi trong việc làm ra các cây cầu.
- Ở lớp TN:
+ Giáo viên cộng tác dạy theo đúng tinh thần giáo án của đề tài, sử dụng thí nghiệm minh họa lực đàn hồi lò xo. Bằng cách đặt ra câu hỏi dẫn dắt học sinh đƣa đến khái niệm, biểu thức, các đặc điểm của lực đàn hồi từ đó hƣớng dẫn học sinh cách xác định lực đàn hồi trong một số ví dụ.
+ Sau khi học xong phần lực đàn hồi của lò xo học sinh đƣợc tìm hiểu một số ứng dụng của lực đàn hồi trong việc làm ra các cây cầu, lò xo giảm xóc trong ô tô, xe máy,… Sự liên hệ này giúp học sinh mở mang kiến thức thực tế, kích thích tính tìm tòi khám phá, ham học hỏi của học sinh, điều này giúp nâng cao chất lƣợng dạy học gắn với thực tiễn cho học sinh.
Bài 3: Lực ma sát
- Ở lớp ĐC:
+ Giáo viên cộng tác đã soạn thảo giáo án và dạy theo đúng nội dung của SGK. Giáo viên đƣa luôn về độ lớn và sự phụ thuộc của độ lớn lực ma sát trƣợt theo SGK, không đƣa ra đƣợc các ứng dụng thực tế. Giáo viên chỉ sử dụng tranh vẽ thí nghiệm hình 13.1 SGK, mô tả dụng cụ thí nghiệm, cách tiến hành và nhận xét từ thí nghiệm, không phối hợp với thí nghiệm thật, thí nghiệm ảo khiến học sinh không tích cực tham gia xây dựng kiến thức.
115
+ Đƣa ra đƣợc nội dung và các công thức tính hệ số ma sát trƣợt, những đặc điểm và vai trò của lực ma sát nghỉ tuy nhiên không liên hệ đƣợc với các ví dụ ở thực tế.
- Ở lớp TN:
+ Giáo viên cộng tác dạy theo đúng tinh thần giáo án của đề tài, sử dụng thí nghiệm minh họa và cách đặt câu hỏi dẫn dắt học sinh đƣa đến độ lớn và sự phụ thuộc của lực ma sát trƣợt.
+ Sử dụng phối hợp thí nghiệm thật và thí nghiệm ảo về “lực ma sát lăn” để khảo sát, đặt vấn đề cần giải quyết giúp học sinh dễ dàng giải thích hiện tƣợng và tham gia rất tích cực trong giờ học.
+ Thông qua thí nghiệm giáo viên đã giúp học sinh biết cách sử dụng lực kế. Qua đó, học sinh vận dụng đƣợc vào thực tế. Sau khi học xong các lực ma sát, giáo viên giới thiệu cho học sinh thấy đƣợc các hiện tƣợng trong thực tế trong đời sống hàng ngày, đồng thời học sinh tìm hiểu và thấy đƣợc cách sử dụng dầu mỡ để làm giảm ma sát của động cơ ô tô, xe máy,… gây ô nhiễm môi trƣờng nhƣ thế nào và cách khắc phục, từ đó giúp học sinh có thái độ đúng đắn trƣớc vấn đề này.
3.5. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.5.1. Yêu cầu chung về xử lý kết quả thực nghiệm sƣ phạm
Việc xử lý, phân tích kết quả TNSP gồm các bƣớc:
- Lập bảng thống kê kết quả kiểm tra các bài TNSP, tính điểm trung bình cộng của lớp thực nghiệm (X) và lớp đối chứng (Y).
- Lập bảng phân phối tần suất, vẽ đƣờng biểu diễn sự phân phối tần suất của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng qua mỗi lần kiểm tra để so sánh kết quả.
- Tính toán các tham số thống kê theo các công thức sau:
+ Điểm trung bình cộng: là tham số đặc trƣng cho sự tập chung của số liệu. Lớp TN: X n Xi i n ; Lớp ĐC: i i n Y Y n
116
+ Phƣơng sai S2 và độ lệch tiêu chuẩn : là tham số đo mức độ phân tán của các số liệu quanh giá trị trung bình cộng.
Phƣơng sai Nhóm TN: 2 i i 2 TN n (X X) S n ; Nhóm ĐC: 2 i i 2 TN n (Y Y) S n Độ lệch chuẩn: Nhóm TN: TN STN2 ; Nhóm ĐC: DC S2DC + Hệ số biến thiên V chỉ mức độ phân tán:
Nhóm TN: TN TN V 100% X ; Nhóm ĐC: DC DC V 100% Y . + Hệ số Student: là hệ số kiểm tra sự tồn tại của hệ số tƣơng quan.
tt 2 2 TN DC (X Y) n t S S
Trong đó: Xi: là các giá trị điểm của nhóm TN
Yi: là các giá trị điểm của nhóm ĐC n: Số HS đƣợc kiểm tra
ni: là số HS đạt điểm kiểm tra Xi Yi.
3.5.2. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm
* Kết quả bài kiểm tra số 1
Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra bài số 1
Nhóm Trƣờng THPT số Sĩ 0 1 2 3 4 Điểm 5 6 7 8 9 10
TN
Trần Quốc Tuấn - 10A1 28 0 0 0 1 2 4 3 7 7 2 2 Đồng Hỷ - 10A9 44 0 0 1 2 3 6 12 9 7 2 2 Yên Ninh - 10A2 28 0 0 1 0 2 5 4 8 6 1 1
ĐC
Trần Quốc Tuấn - 10A3 36 0 1 2 4 7 8 6 3 4 1 0 Đồng Hỷ -10A11 44 0 1 3 5 4 11 9 6 3 1 1 Yên Ninh - 10A3 35 0 1 2 2 4 7 9 6 4 0 0
117
Bảng 3.3: Xếp loại bài kiểm tra bài số 1
Nhóm Số HS Kém Yếu TB Khá Giỏi 0 → 2 3 → 4 5 → 6 7 → 8 9 →10 TN 100 2 10 34 44 10 % 2 10 34 44 10 ĐC 115 10 26 50 26 3 % 8,7 22,61 43,48 22,61 2,6
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra bài số 1
Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 1
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Kém Yếu TB Khá Giỏi xếp loại % Nhóm TN Nhóm ĐC
118
Bảng 3.4: Phân bố tần suất kết quả bài kiểm tra bài số 1
Điểm Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng
Xi(Yi) ni W(%) ni W(%) 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 3 2,6 54,44 2 2 2 41,04 7 6,1 74,39 3 3 3 37,38 11 9,6 56,18 4 7 7 44,81 15 13 23,81 5 15 15 35,11 26 23 1,76 6 19 19 5,34 24 21 13,14 7 24 24 5,3 15 13 45,41 8 20 20 43,22 11 9,6 82,58 9 5 5 30,5 2 1,7 27,98 10 5 5 60,2 1 0,9 22,47 Tổng 100 100 302,9 115 100 402,16
Đồ thị 3.1: Đồ thị đường phân bố tần suất bài kiểm tra số 1
2 i i X n X 2 i i Y n Y
119
Đồ thị 3.2: Đồ thị tần số tích lũy bài kiểm tra số 1 Bảng 3.5: Các tham số thống kê của bài kiểm tra bài số 1
Tham số Nhóm X(Y) S2 d V(%) ttt Thực nghiệm 6,53 3,1 1,8 27 5,1 Đối chứng 5,26 3,5 1,9 36
Tra bảng phân phối Student ta có: t( ,k) = 1,97 < ttt = 5,1
Nhận xét:
- Giá trị của hệ số Student theo tính toán lớn hơn giá trị cho trong bảng lí thuyết với mức độ tin cậy 95% điều này khẳng định giá trị trung bình (X, Y) đã tính đƣợc trong bài kiểm tra số 1 là có ý nghĩa.
- Điểm trung bình cộng của nhóm thực nghiệm lớn hơn nhóm đối chứng. - Hệ số biến thiên của nhóm thực nghiệm lớn hơn nhóm đối chứng, nghĩa là điểm số quanh điểm trung bình của nhóm đối chứng là nhỏ.
- Đồ thị đƣờng phân bố tần suất của nhóm thực nghiệm luôn nằm bên phải của nhóm đối chứng, chứng tỏ chất lƣợng và vận dụng của nhóm thực nghiệm tốt hơn nhóm đối chứng.
120
* Kết quả bài kiểm tra số 2
Bảng 3.6: Kết quả kiểm tra bài số 2
Bảng 3.7: Xếp loại bài kiểm tra bài số 2
Nhóm Số HS Kém Yếu TB Khá Giỏi 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 100 1 7 49 33 10 % 1 7 49 33 10 ĐC 115 18 30 51 18 3 % 15 25 42,5 15 2,5 Nhóm Trƣờng THPT Sĩ số Điểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN
Trần Quốc Tuấn - 10A1 28 0 0 1 1 2 5 8 4 3 2 2 Đồng Hỷ - 10A9 44 0 0 0 2 0 9 14 9 7 2 1 Yên Ninh - 10A2 28 0 0 0 1 1 6 7 6 4 2 1
ĐC
Trần Quốc Tuấn - 10A3 36 1 2 3 4 6 15 4 3 1 1 1 Đồng Hỷ -10A11 44 2 1 3 5 6 10 9 5 2 1 0 Yên Ninh - 10A3 35 1 2 3 4 5 7 6 5 2 0 0
121
Biểu đồ 3.2: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra bài số 2.
Bảng 3.8: Phân bố tần suất kết quả bài kiểm tra bài số 2.
Điểm Nhóm thực nghiệm Nhóm đối chứng