IX. Cấu trúc luận văn
3.2. Đối tƣợng, nội dung, phƣơng pháp TNSP
3.2.1. Đối tƣợng.
- Đối tƣợng thực nghiệm là học sinh lớp 12 trƣờng Trung học phổ thông
Lƣơng Ngọc Quyến thành phố Thái Nguyên tỉnh Thái Nguyên. Lớp thực nghiệm là lớp 12A7 học sinh do thày Hoàng Hữu Quý giảng dạy. Lớp đối chứng là lớp 12A8 học sinh do thày Phan Hồng Giang giảng dạy.
- Lớp đối chứng và lớp thực nghiệm có kết quả học tập ở năm học trƣớc
nhìn chung là khá đồng đều.
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm.
- Điều tra cơ bản về tình hình dạy và học Vật lí ở trƣờng chọn làm thực nghiệm, tìm hiểu thông tin cần thiết về lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
- Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành song song giữa các lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
- Ở lớp thực nghiệm: Tiến hành triển khai giảng dạy theo giáo án mà tác giả đã soạn thảo, sử dụng phần mềm mô phỏng trong các giáo án, có sự tham gia dự giờ của tác giả.
- Ở lớp đối chứng: Tiến hành giảng dạy theo phƣơng pháp truyền thống mà GV thƣờng vẫn dạy, có sự tham gia dự giờ của tác giả.
- Tiến hành tổ chức kiểm tra ở cả hai lớp thực nghiệm và đối chứng cùng một đề trong cùng một khoảng thời gian.
- Tiến hành trao đổi với HS ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng sau các buổi học để điều chỉnh phƣơng án giảng dạy cho phù hợp.
- Trao đổi với các GV cộng tác, tổng kết, phân tích và xử lý kết quả một cách khách quan.
- Trên cơ sở tổng hợp các kết quả thu đƣợc, tiến hành rút ra các kết luận về vấn đề mà đề tài nghiên cứu.
3.2.3. Phƣơng pháp thực nghiệm.
+ Trao đổi với GV chủ nhiệm, GV bộ môn vật lí ở các lớp để biết tình hình học tập của HS, đồng thời xem kết quả học tập môn vật lí của HS ở lớp 11.
+ Trao đổi với HS, tìm hiểu năng lực, hứng thú học tập của HS đối với môn vật lí ở các lớp TN và ĐC.
+ Dự giờ ở các lớp thực nghiệm và các lớp đối chứng. + TNSP đƣợc thực hiện song song giữa các lớp TN và ĐC.
+ Đối với các lớp TN, sử dụng giáo án do tác giả soạn thảo theo hƣớng nghiên cứu của đề tài và thực hiện giảng dạy bởi GV cộng tác có sự tham gia dự giờ của tác giả.
+ Giáo án lớp ĐC do GV cộng tác soạn thảo theo hƣớng mà GV thƣờng sử dụng trong quá trình giảng dạy và có sự tham gia dự giờ của tác giả.
+ Tiến hành kiểm tra đánh giá đồng thời với cả hai lớp TN và lớp ĐC. + Sau mỗi tiết học tác giả trao đổi với các GV cộng tác và HS để cùng nhau rút kinh nghiệm và điều chỉnh giáo án cho phù hợp.
3.3. Những thuận lợi và khó khăn khi tiến hành TNSP. 3.3.1. Những thuận lợi. 3.3.1. Những thuận lợi.
+ Trƣờng tác giả tiến hành TNSP là trƣờng mà tác giả trực tiếp giảng dạy nên nắm khá chính xác trình độ, năng lực, tâm lý của HS.
+ Các giáo viên cộng tác có kinh nghiệm trong giảng dạy, đặc biệt chƣơng trình lớp 12 nên nắm đƣợc đặc điểm của bài dạy.
+ Đƣợc sự quan tâm, giúp đỡ của ban giám hiệu nhà trƣờng, của các thành viên trong tổ Vật lí nên việc giảng dạy thuận lợi hơn rất nhiều.
3.3.2. Những khó khăn.
+ Bài giảng đƣợc giảng dạy theo chƣơng trình vào khoảng giữa tháng 4 hằng năm, nếu giảng dạy theo đúng chƣơng trình thì tác giả không kịp nộp đề tài theo quy định của trƣờng nên phải tiến hành trong dịp hè. Vì vậy, dù rất cố gắng nhƣng số lớp thực nghiệm vẫn còn hạn chế.
+ Tác giả mới ra trƣờng nên kinh nghiệm giảng dạy còn ít, do đó trong quá trình soạn thảo giáo án còn mắc phải những thiếu sót.
+ Do đang trong thời gian nghỉ hè nên học sinh vẫn chƣa tập trung, chú ý trong giờ học.
3.4. Phƣơng pháp đánh giá kết quả TNSP.
Để đánh giá kết quả thực nghiệm tác giả sử dụng hai phƣơng pháp: + Phƣơng pháp phân tích định tính dựa trên theo dõi hoạt động của HS trong giờ học.
+ Phƣơng pháp phân tích định lƣợng dựa trên kết quả bài kiểm tra (kiểm tra trắc nghiệm).
3.4.1. Phân tích định tính dựa trên theo dõi hoạt động của HS trong giờ học.
Để đánh giá về mặt định tính kết quả TNSP tác giả dựa vào các tiêu chí sau: + Số HS tập trung chú ý nghe giảng, tự giác tham gia thực hiện các nhiệm vụ học tập mà giáo viên đặt ra.
+ Số lần HS phát biểu xây dựng bài, số học sinh tham gia phát biểu xây dựng bài.
+ Số HS trả lời đúng các câu hỏi theo yêu cầu ghi nhớ kiến thức cơ bản trong giờ học.
+ Số HS vận dụng đƣợc kiến thức đã học để giải thích các hiện tƣợng cũng nhƣ làm đúng các bài tập.
3.4.2. Phân tích kết quả định lƣợng dựa trên kết quả bài kiểm tra.
Tác giả tiến hành đánh giá các bài kiểm tra của HS dựa theo thang điểm 10, cách xếp loại nhƣ sau:
+ Loại giỏi: điểm 9, 10 + Loại yếu: điểm 3,4 + Loại khá: điểm 7, 8 + Loại kém: điểm 0, 1, 2 + Loại trung bình: điểm 5, 6.
Từ kết quả kiểm tra của HS, bằng phƣơng pháp thống kê xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm cho phép đánh giá chất lƣợng, hiệu quả của việc dạy học. Qua đó kiểm tra giả thuyết khoa học đã nêu ra.
3.4.3. Khống chế các tác động ảnh hƣởng đến kết quả TNSP.
Trong quá trình thực nghiệm việc khống chế tác động không thực nghiệm là rất quan trọng, nó giúp cho quá trình thực nghiệm đạt đƣợc mục đích, kết quả thực nghiệm đƣợc chính xác. Tuy vậy, việc khống chế các tác động không TNSP là khâu khó khăn nhất về biện pháp và kỹ thuật. Vì vậy, trong quá trình thực nghiệm, tác giả đã cố gắng khống chế các tác động ảnh hƣớng tới quá trình thực nghiệm một cách tối đa, trong đó điều kiện chủ quan của đối tƣợng thực nghiệm (HS, GV, lớp học, tiết học) là những nhân tố cần đƣợc giữ ổn định. Để cân bằng những tác động vào TNSP, tác giả đã thực hiện những điều kiện sau đây:
+ Lựa chọn các lớp có số HS tƣơng đƣơng về sĩ số và học lực từ đó lựa chọn ra nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng tƣơng đồng nhất (cụ thể xin xem bảng 3.1 và bảng 3.2).
Bảng 3.1: Chất lƣợng học tập của HS lớp thực nghiệm và lớp đối chứng năm học trƣớc.
Lớp Tổng
số
Kết quả học môn Vật lí lớp 11 (%)
Giỏi Khá Trung bình Yếu, kém
Lớp thực nghiệm
(12A7) 48 03 29 16 0
Lớp đối chứng
(12A8) 48 01 34 13 0
Bảng 3.2: Chất lƣợng học tập của HS nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng năm học trƣớc.
Nhóm Tổng
số
Kết quả học môn Vật lí lớp 11 (%)
Giỏi Khá Trung bình Yếu, kém
Nhóm thực nghiệm
(12A7) 40 01 36 03 0
Nhóm đối chứng
(12A8) 40 01 36 03 0
+ Chọn GV phổ thông dạy hai lớp đối chứng và thực nghiệm có trình độ ngang nhau.
+ Cả hai lớp đều làm bài kiểm tra với cùng một đề và trong cùng một thời gian, ở cùng điều kiện, chấm bài theo đúng đáp án đã đƣợc thống nhất.
+ Cả hai lớp đều đƣợc tiến hành thực nghiệm trong điều kiện cơ sở vật chất nhƣ nhau (lớp học, bàn ghế, chiếu sáng…).
3.5. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm.
3.5.1. Công tác chuẩn bị. 3.5.1.1 Chọn các bài TNSP. 3.5.1.1 Chọn các bài TNSP.
Trên cơ sở nghiên cứu phân phối chƣơng trình môn Vật lí THPT. Kết hợp với điều kiện cho phép về thời gian và mục đích nghiên cứu của đề tài. Tác giả quyết định lựa chọn những kiến thức cụ thể ở chƣơng trình Vật lí 12 nâng cao sau đây làm các bài thực nghiệm chính thức.
+ Bài 53: Phóng xạ.
+ Bài 54: Phản ứng hạt nhân.
+ Bài 56: Phản ứng phân hạch.
3.5.1.2. Lên lịch dạy TNSP.
Trong các giờ dạy TN, GV cộng tác dạy ở lớp thực nghiệm theo đúng phƣơng án thống nhất với tác giả đề tài, còn ở các lớp ĐC dạy theo phƣơng pháp truyền thống thƣờng dùng.
- GV dạy TN: Thầy giáo Hoàng Hữu Quý. - GV dạy ĐC: Thầy giáo Phan Hồng Giang.
3.5.2. Diễn biến quá trình thực nghiệm sƣ phạm.
Trên cơ sở quan sát, dự giờ thực tế, từ đó phân tích các diễn biến trên lớp và kết hợp với kết quả bài khảo sát thực nghiệm, luận văn sơ bộ đánh giá tác dụng của việc sử dụng phần mềm mô phỏng trong giờ dạy vật lí nhằm phát huy tính tích cực của HS qua từng bài học cụ thể nhƣ sau:
+ Bài 53: Phóng xạ.
* Ở lớp đối chứng: GV cộng tác soạn thảo giáo án và dạy theo đúng nội dung của SGK theo phƣơng pháp truyền thống.
Hoạt động 1: Đặt vấn đề: GV vào bài theo giáo án đã soạn sẵn, sơ bộ miêu tả cho học sinh về các nhà vật lí có công đầu trong việc tìm ra chất phóng xạ.
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tƣợng phóng xạ và các tia phóng xạ.
Giáo viên thông báo khái niệm hiện tƣợng phóng xạ, yêu cầu học sinh đọc phần các tia phóng xạ và tham gia trả lời các câu hỏi của GV
Hoạt động 3: Nghiên cứu định luật phóng xạ, độ phóng xạ.
Giáo viên thông báo về định luật phóng xạ, cho học sinh đọc định luật phóng xạ, đặt câu hỏi để đƣa ra biểu thức của định luật phóng xạ.
Giáo viên đƣa ra khái niệm độ phóng xạ, thông báo biểu thức của độ phóng xạ.
Hoạt động 4: Tìm hiểu đồng vị phóng xạ và các ứng dụng của chúng. Giáo viên yêu cầu học sinh đọc phần này trong SGK và trả lời các câu hỏi của giáo viên
Trong bài này GV chủ yếu là thuyết trình, đôi lúc có cho HS đàm thoại mang tính gợi ý, không đƣa ra cho HS một thí mô phỏng minh họa về các hiện tƣợng. Vì vậy học sinh khó hình dung ra hiện tƣợng, bản chất vật lý. Dạy học theo cách này thƣờng làm cho học sinh dễ nhàm chán, không gây đƣợc hứng thú cho học sinh, từ đó hạn chế tính tích cực của học sinh. Do vậy HS sẽ không tham gia tích cực vào quá trình xây dựng kiến thực mới.
* Ở lớp thực nghiệm: Chúng tôi đã nghiên cứu, xây dựng và thực hiện các giáo án có sử dụng phần mềm mô phỏng sao cho có thể giúp HS nâng cao tính tích cực, gây hứng thú học tập môn vật lí ở học sinh. Cụ thể tiến trình dạy học đƣợc sắp xếp nhƣ sau:
Hoạt động 1: Đặt vấn đề: Trong phần này GV cộng tác cho HS xem mô phỏng phóng xạ kết hợp với việc kể chuyện lịch sử để gây sự tò mò cũng nhƣ hứng thú học tập của học sinh.
Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tƣợng phóng xạ và các tia phóng xạ.
GV cộng tác tiếp tục cho học sinh quan sát các hiện tƣợng phóng xạ thông qua mô phỏng, từ đó giúp học sinh có thể hình dung ra hiện tƣợng, giúp
nắm vững bản chất hiện tƣợng phóng xạ cũng nhƣ các loại tia phóng xạ, tính chất các tia phóng xạ.
Hoạt động 3: Nghiên cứu định luật phóng xạ, độ phóng xạ.
Bằng các mô phỏng định luật phóng xạ, học sinh dễ dàng thấy quy luật phóng xạ, từ đó có thể rút ra định luật phóng xạ.
Với việc mô phỏng định luật phóng xạ, học sinh còn thấy đƣợc số hạt còn lại cũng nhƣ số hạt mất đi của hiện tƣợng phóng xạ các chất khác nhau, thấy đƣợc số hạt bị phóng xạ trong một đơn vị thời gian phụ thuộc số hạt ban đầu.
Hoạt động 4: Tìm hiểu đồng vị phóng xạ và các ứng dụng.
Trong phần này, bằng việc quan sát mô phỏng các ứng dụng của đồng vị phóng xạ trong việc nghiên cứu tuổi các mẫu tƣợng cổ, các loại đất đá… giúp học sinh thêm hiểu về ứng dụng của các đồng vị phóng xạ trong thực tế, biết đƣợc nguyên tắc của việc ứng dụng các đồng vị phóng xạ.
Qua quá trình dạy bài học này, tác giả sơ bộ đánh giá nhƣ sau: Nhìn chung tiến trình soạn thảo tƣơng đối phù hợp với thực tế dạy ở trên lớp, các tình huống học tập, các mô phỏng đã lôi cuốn đƣợc sự chú ý của HS, gây hứng thú cho HS. Do đó các em tham gia hoạt động tích cực hơn, hăng hái phát biểu xây dựng bài nhiều hơn. Các mô phỏng đã giúp học sinh có cái nhìn chân thực hơn về các hiện tƣợng tƣởng chừng các em chỉ học thuộc lòng mà không đƣợc quan sát thực tế.
+ Bài 54: Phản ứng hạt nhân.
* Ở lớp đối chứng: GV cộng tác vẫn tiến hành theo phƣơng pháp truyền thống, lấy thuyết trình làm phƣơng pháp chủ đạo. Học sinh chỉ tiếp thu một cách thụ động, hoạt động tích cực, chủ động chiếm lĩnh tri thức hạn chế.
* Ở lớp thực nghiệm: GV cộng tác đã tiến hành dạy học theo đúng tiến trình mà tác giả đã xây dựng. Trong quá trình giảng dạy, việc có mặt của các mô phỏng đã làm tăng hứng thú học tập của học sinh. Các em tích cực tham
gia xây dựng bài, hăng hái phát biểu. Kiến thức về phản ứng hạt nhân cũng nhƣ phân loại phản ứng hạt nhân đƣợc các em nắm vững. Mục tiêu bài học đƣợc giải quyết.
Nhƣ vậy trong bài này với việc sử dụng giáo án có sự hỗ trợ của phân mềm mô phỏng, HS đã tích cực tham gia xây dựng bài học. Giờ học đã phát huy đƣợc tính tích cực của HS trong hoạt động học tập.
+ Bài 56: Phản ứng phân hạch.
* Ở lớp thực nghiệm: GV cộng tác soạn thảo giáo án và dạy theo đúng nội dung của SGK. Cách dạy tuy có đổi mới nhƣng chƣa thấy có chuyển biến rõ rệt. GV chủ yếu là thuyết trình, thông báo, HS tập trung nắng nghe và ghi chép. Tuy HS có trả lời các câu hỏi GV đặt ra nhƣng chƣa thể hiện rõ tính hứng thú và tự giác.
* Ở lớp thực nghiệm: Trong bài này tác giả sử dụng phần mềm mô phỏng phản ứng phân hạch, phản ứng dây chuyền, mô phỏng lò phản ứng hạt nhân và nhà máy điện hạt nhân. Mô phỏng này đã giúp cho học sinh thấy đƣợc bản chất của phản ứng phân hạch, phản ứng dây chuyền, điều kiện để phản ứng dây chuyền xảy ra. Ngoài ra, mô phỏng còn cho học sinh thấy nguồn năng lƣợng to lớn đƣợc sinh ra từ các phản ứng phân hạch, lợi ích của phản ứng phân hạch trong việc tạo ra năng lƣợng cho loài ngƣời. Bên cạnh đó, mô phỏng cũng cho học sinh thấy tác hại của phản ứng phân hạch nếu sử dụng vào mục đích xấu là chế tạo vũ khí hạt nhân, tạo cho các em thái độ đúng đắn, yêu mến hoàn bình. Hoạt động học của GV và HS trong giờ học diễn ra thực sự chủ động và tích cực. Giờ học đã rút ngắn thời gian diễn giảng của GV và tăng cƣờng tính tích cực hoạt động của HS.
Nhƣ vậy hầu hết các TN trong SGK nếu không thể thực hiện đƣợc bằng TN thực thì đều đƣợc mô phỏng trực quan bằng phần mềm mô phỏng hoặc các videoclips đƣợc khai thác trên Internet. Việc sử dụng phần mềm mô
phỏng mô phỏng các hiện tƣợng trong phần kiến thức “Hạt nhân nguyên tử - Vật lí 12 nâng cao” giúp cho giáo viên không phải thuyết trình nhiều nhƣ phƣơng pháp truyền thống, dễ dàng truyền đạt những kiến thức tƣởng chừng nhƣ rất trừu tƣợng khó nói, diễn giải cho học sinh. Bên cạnh đó học sinh có hứng thú học tập, tăng cƣờng tính tích cực, lòng hăng say nghiên cứu, yêu thích môn vật lí.
Sau khi kết thúc giờ học tác giả trực tiếp trao đổi với HS và đƣợc biết các em rất mong muốn các thầy cô thƣờng xuyên sử dụng mô phỏng bằng các phần mềm mô phỏng trong giảng dạy các phần kiến thức mà khó có thể thực nghiệm bằng các thí nghiệm thật. Vì khi đó các em có cái nhìn trực quan về hiện tƣợng, không phải nhồi nhét, học bài một cách máy mọc, đồng thời cũng giúp các em bớt mệt mỏi, căng thẳng và khuyến khích sự tò mò, óc sáng tạo