BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM
--------------
LƯU THANH TÚ
THIẾT KẾ WEBSITES HỖ TRỢ DẠY HỌC
CHƯƠNG “TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG”
VẬT LÝ LỚP12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn vật lý
Mã số: 60 14 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Người hướng dẫn khoa học
TS. MAI VĂN TRINHCÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN BGĐT Bài giảng điện tử
CNTT Công nghệ thông tin
DH Dạy học
DHVL Dạy học vật lý
GV Giáo viên
HS Học sinh
LLDH Lí luận dạy học
MVT Máy vi tính
PPDH Phương pháp dạy học
PTDH Phương tiện dạy học
QTDH Qúa trình dạy học
SGK Sách giáo khoa
SGV Sách giáo viên
THPT Trung học phổ thông
TN Thí nghiệm
TNSP Thực nghiệm sư phạm
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng Tên bảng Trang
3.1 Bảng thông kê điểm số X
i
của các bài kiểm tra 5 phút 78
3.2 Bảng phân phối tần suất tích lũy của 6 bài kiểm tra 5 phút 78
3.1 Biểu đồ phân bố điểm 6 bài kiểm tra 5 phút c
ủa hai nhóm đối
chứng và thực nghiệm
78
3.2 Biểu đồ phân phối tần suất điểm 6 bài kiểm tra 5 phút của hai nhóm
TN và ĐC
79
3.3 Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy của 6 bài kiểm tra 5 phút 79
34 Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm 81
3.5 Biểu đồ phân phối tần suất điểm của hai nhóm TN và ĐC 81
3.6 Biểu đồ phân phối tần su
ất tích lũy 82
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, đổi mới giáo dục và đào tạo diễn ra rất sôi
động trên toàn thế giới trong đó có Việt Nam. Những thành tựu mới của khoa
học công nghệ nửa cuối thế kỷ XX, tính chất toàn cầu hoá nền kinh tế tri thức
và nền giáo dục điện tử... đã và đang làm thay đổi hình thức, nội dung và
phương thức hoạ
t động của xã hội loài người. Trên cơ sở tiếp thu những thành
tựu mới của khoa học giáo dục trên thế giới và phát huy những thành tựu đã
đạt được của nền giáo dục trong nước, các giải pháp đổi mới giáo dục Việt
Nam phải vừa theo kịp sự phát triển chung của khoa học giáo dục trên thế giới,
vừa phù hợp với điều kiện cụ thể của nướ
c ta sao cho có tính khả thi và hiệu quả.
Sự ra đời của các thế hệ MVT với hệ thống đa phương tiện (Multimedia)
và dịnh vụ mạng thông tin toàn cầu World Wide Web (WWW) đã đặt ra
những yêu cầu mới trong nghiên cứu, phát triển lý thuyết DH hiện đại, tạo tiền
đề cho những thay đổi sâu sắc về PPDH và phương thức đào tạo. Việc sử dụng
của CNTT vào QTDH để thực hiện mục đích giáo dục với hiệu quả cao trong
đó có hướng ứng dụng xây dựng và sử dụng Website DH. Đây là hướng ứng
dụng còn khá mới mẻ ở nước ta, tuy nhiên việc ứng dụng thành công nó vào
DH sẽ góp phần tích cực vào quá trình đổi mới PPDH trong các nhà tr
ường.
Để hội nhập với sự phát triển chung của khu vực và thế giới, trong nhà
trường của xã hội thông tin, HS phải được học các phương pháp, phải được
tiếp cận với các PTDH hiện đại bên cạnh việc học các nội dung tri thức khoa
học. Thực tế DH đòi hỏi phải có những thay đổi có tính chiến lược về PPDH ở
phổ thông mới có thể đáp ứng nhiệm vụ
mà đại hội Đảng lần thứ VIII đã chỉ
ra: “Xác định rõ hơn mục tiêu, thiết kế nội dung, chương trình, đổi mới
phương pháp giáo dục - đào tạo, lựa chọn những nội dung có tính cơ bản, hiện
đại... từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào
các quá trình đào tạo”. [7]
Website DH với sự trợ giúp của MVT và Internet tỏ ra có nhiều thế
mạnh. Chấ
t lượng DH với sự hỗ trợ của Website đã được khẳng định về mặt lý
luận và thực tiễn nhưng cho đến nay những công trình nghiên cứu, tài liệu...
bàn về phương pháp xây dựng Website DH như thế nào để nâng cao chất
lượng, đảm bảo nắm vững kiến thức và phát triển óc sáng tạo của HS trong
DH nói chung và DHVL nói riêng còn chưa được quan tâm đúng mức.
Nội dung kiến thức vật lý ở phổ thông chủ yếu là vật lý thực nghiệm,
trong đó có sự kết hợp giữa quan sát, TN và suy luận lý thuyết để đạt được sự
thống nhất giữa lý luận và thực tiễn. Ở nước ta, thực tế DH các môn khoa học
nói chung, V
ật lý nói riêng còn mang nặng tính “thông báo, tái hiện”, các
PTDH hiện đại chưa được chú ý khai thác, sử dụng đúng mức, QTDH chủ yếu
là sự truyền thụ kiến thức một chiều. Nhiều nội dung vật lý trong chương trình
vật lý phổ thông khá trừu tượng, có những nội dung vật lý GV không thể hình
hứng thú họ
c tập của HS, góp phần hiện đại hoá PTDH và nâng cao chất
lượng DHVL chương Tính chất sóng của ánh sáng lớp 12 THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của việc sử dụng MVT với
Website trong DH nói chung và DH vật lý nói riêng.
- Nghiên cứu nội dung, cấu trúc chương Tính chất sóng của ánh sáng
trong chương trình vật lý 12 THPT và tìm hiểu những khó khăn khi DH
chương này.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việ
c thiết kế Website DH
- Thiết kế Website DH chương Tính chất sóng của ánh sáng vật lý 12 THPT
và hình thức tổ chức DH với Website này.
- Áp dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài vào DH một số bài trong
chương Tính chất sóng của ánh sáng, tiến hành TNSP để kiểm chứng giả
thuyết khoa học đã đặt ra.
6. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lí thuyết
- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, Nhà nước cũng như các chỉ th
ị của Bộ
Giáo dục và Đào tạo về vấn đề nâng cao chất lượng giáo dục và đổi mới PPDH.
- Nghiên cứu lý luận của việc sử dụng MVT và những ứng dụng của nó
trong việc góp phần đổi mới PPDH và nâng cao chất lượng DHVL ở THPT.
- Nghiên cứu tài liệu giáo dục học, tâm lí học, LLDH và PPDH vật lý cần
cho việc xây dựng tiến trình DH và nâng cao hiệu quả hoạt động học tập của
HS.
- Nghiên cứu tài liệu về PTDH vật lý, về ứng dụng MVT với Website
trong DH và các phần mềm hỗ trợ thiết kế Website.
- Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, sách GV và các tài liệu tham
khảo liên quan đến nội dung chương Tính chất sóng của ánh sáng.
trường
THPT.
8. Cấu trúc của luận văn
Luận văn có ba phần: Phần mở đầu, phần nội dung và phần kết luận.
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm 3 chương:
Chương I. Cơ sở khoa học của xây dựng và sử dụng Website dạy học
Chương II. Thiết kế website hỗ trợ dạy học chương Tính chất sóng của
ánh sáng.
Ch
ương III. Thực nghiệm sư phạm
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG WEBSITE DẠY
HỌC
1.1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng máy vi tính với Website dạy học
1.1.1. Cơ sở tâm lí học
Các công trình nghiên cứu về tâm lý học và thực tiễn DH trên toàn thế
giới đã khẳng định vai trò quan trọng của PTDH trong việc nâng cao chất
lượng DHVL. Bên cạnh PTDH truyền thống, sự phát triển củ
a khoa học công
nghệ đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng PTDH hiện đại trong QTDH
ở phổ thông. Các PTDH hiện đại có khả năng kích thích tư duy sáng tạo ở HS
trong quá trình học, MVT là một trong những PTDH hiện đại được sử dụng
trong DHVL. Khi sử dụng MVT với Website DH, sự phối hợp giữa hình ảnh
với văn bản, đồ hoạ, âm thanh... tác động tích cực đến các giác quan của HS
làm tăng tính trực quan trong giờ học, tạo điều kiện phát triển các năng lực tư
duy, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo. [17]
Khi học tập với MVT và Website HS cùng lúc thực hiện nhiều thao tác:
nghe, nhìn, đọc, tư duy… nên phát huy được nhiều giác quan trong quá trình
lĩnh hội kiến thức. Sự tri giác trực tiếp với hình ảnh các đối tượng, quá trình
xảy ra trên màn hình giúp HS hiểu rõ bản chất và mỗi liên hệ giữa các đối
sự hỗ trợ của Website là hoạt động DH tích cực và có tính tương tác mạnh.
Bên cạnh đó, Website còn có thể cá thể hoá hoạt động học tập của HS ở mức
độ cao, các em có thể tự triển khai học tập ở mọi nơi (any where), học mọi lúc
(any time), học mọi thứ (anything) và chủ động điều chỉnh hoạt động h
ọc theo
nhịp độ riêng, phù hợp với khả năng, đặc điểm tâm lý và điều kiện học tập của
từng cá nhân.
1.1.2. Cơ sở lí luận dạy học
QTDH là một quá trình hoạt động có mục đích, có tổ chức và kế hoạch.
Trong QTDH, mục đích - nội dung - phương pháp có mối quan hệ biện chứng
trong đó mục đích là nhân tố đầu tiên của quá trình. Căn cứ vào mụ
c đích để
đưa ra nội dung và để thực hiện nội dung một cách tốt nhất, đạt hiệu quả sư
phạm cao nhất thì phải biết vận dụng, phối hợp hài hoà, hợp lý giữa các
PPDH. Trong xu thế phát triển như hiện nay cần phải có sự đổi mới, điều
chỉnh nội dung, PPDH đi kèm với cải tiến và hiện đại hoá PTDH. [18]
Theo LLDH thì một QTDH phải đảm bảo một số nguyên tắc nhất định,
trước hết là nguyên tắc trực quan. Tính trực quan trong DH thường thể hiện
qua PTDH, mỗi nội dung DH phải có phương pháp và PTDH tương ứng.
Trong DH nói chung, DH vật lý nói riêng, MVT được sử dụng như một PTDH
hiện đại. Ngoài những chức năng như các PTDH khác thì nó còn có những
chức năng nổi bật như: làm tăng tính trực quan trong học tập, có thể mô
phỏng, minh h
ọa các hiện tượng, quá trình vật lý không thể quan sát trực tiếp.
Khi sử dụng MVT, HS có thể học tập độc lập với nhịp độ thích hợp với khả
năng của bản thân. Ngoài ra khi sử dụng MVT các PPDH tích cực sẽ được
hoàn thiện và sử dụng rộng rãi hơn. [13]
Các kết quả nghiên cứu việc sử dụng MVT với Website DH cho thấy,
MVT ngày càng tỏ ra ưu việt ở những chỗ mà không một ph
ương tiện truyền
tạo.
1.1.3. Cơ sở thực tiễn
Những cơ sở của việc sử dụng MVT với Website DH làm PTDH chỉ ra
trên đây cần phải được thực tiễn của hoạt động DH kiểm nghiệm, nó chỉ trở
thành hiện thực trong những điều kiện cụ thể của nhà trường và nền kinh tế
của mỗi quốc gia. Kết qủa thực tế ứng dụng sẽ
là minh chứng tốt nhất, đáng
tin cậy nhất để lựa chọn MVT với Website DH làm PTDH hay không. Lịch sử
phát triển của nhà trường, của ngành giáo dục cho thấy mọi sự phát triển của
khoa học - kỹ thuật, mọi biến đổi của sản xuất xã hội cuối cùng cũng đi vào
giáo dục và đặt ra cho giáo dục nhiệm vụ mới. Thực tế các thành tựu của
CNTT cũng đã tác
động sâu sắc đến việc cải tiến, đổi mới và phát triển nội
dung, PPDH. [18]
Sử dụng phương tiện kỹ thuật vào hoạt động DH là đặc trưng của nhà
trường hiện đại ở các nước phát triển và đang phát triển hiện nay. Việc nghiên
cứu ứng dụng CNTT vào QTDH được triển khai mạnh mẽ ở nhiều nước trên
thế giới. Ở các nước phát triển như Mỹ,
Đức, Hàn Quốc,… các công ty sản
xuất thiết bị DH về ứng dụng CNTT đã sản xuất nhiều ấn phẩm điện tử, sách
điện tử, các PTDH hiện đại được điều khiển bởi MVT, hệ thống trường học
được trang bị phòng học đa chức năng với mạng máy tính, máy chiếu khuếch
đại,… đã đánh dấu một cuộc cách mạng mới trong công ngh
ệ DH. Biến
QTDH từ phương thức cổ điển thành DH trên mạng, biến Internet với các
Website thành môi trường học tập và thư viện tư liệu cho HS truy cập. [13]
Ở Việt Nam, thành công của sự nghiệp đổi mới trong hai thập niên qua
đã tạo tiền đề cho việc ứng dụng các thành tựu của CNTT trong giáo dục-đào
tạo. Môn tin học đã được đưa vào giảng dạy dưới các hình thức và mức độ
khác nhau, một số trường học được trang bị phòng máy tính, phòng nghe nhìn
ứng dụng nó để cải tiến PPDH, nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo hiện nay.
1.2. Website dạy học
1.2.1. Mô phỏng bằng máy tính và khả năng ứng dụng trong dạy học
Phương pháp mô phỏng chỉ là một trong nhiều cách các nhà khoa học
đang sử dụng để tìm ra nhiều hiểu biết mới. Thật ra, kể từ thập niên 80 của thế
kỷ 20, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp mô phỏng để khám phá
nhiều vấn đề như: họat động củ
a các thiết kế mới trong máy bay, sự chuyển
động hỗn độn của các khối khí qua các vì sao trước khi đi vào lỗ đen của vũ
trụ…. . Với sự ra đời của máy vi tính và máy tính xách tay ở thập niên 80, các
nhà khoa học có khuynh hướng nghĩ nhiều về những hệ thống phức tạp khác
nhau, đó là nhờ công dụng lớn lao của náy vi tính tạo ra. [27]
Giải quyết vần đề
Học tập chủ điểm
Nhà xuất bản giáo
dục
phương pháp
mô phỏng
Phương pháp mô phỏng
trong khoa học
Phương pháp mô phỏng
trong đào tạo nghề
Phương pháp mô phỏng
trong lớp học
Đặc điểm và chức
năng của phương
pháp mô phỏng
Chuẩn bị
Phỏng vấn
Hoạt động
nhóm
Phương pháp
mô phỏng là
một phần
không thể
thiếu trong giờ
học
Định nghĩa
Phân loại mô
phỏng
Nguồn chương
trình mô phỏng
Đặc tính của phương
pháp mô phỏng
Hình 1.1: Sơ đồ Phương pháp mô phỏng
là những hướng dẫn hoặc thực hành, trong đó có ít công thức cấu trúc
nhưng laị nhiều hoạt động học được hướng dẫn cụ thể đối với người học.
[Roblyer, Edwards, và Havriluk, 1997].
• Phương pháp mô phỏng tạo cơ hội cho người học giải mã được
những biến số ảnh hưởng đến kinh nghiệm làm việc. Thông thường
người học đọc hoặc xem kịch bản, phân tích và đưa ra quyết định dựa
trên những dữ liệu có đượ
c. Môi trường mô phỏng sau đó sẽ thay đổi dựa
trên quyết định của người học, tiếp tục tạo ra một tình huống mới buộc
người học phải tiếp tục đưa ra những quyết định mới. Tương tự như vậy,
hoạt động này cứ tiếp tục cho đến khi giải pháp tối ưu định trước đươc
giải mã, hoặc khi thời gian quy định h
ết, hoặc người học không còn đủ
kiên nhẫn để tiếp tục chơi, hoặc cho đến khi số lỗi người học mắc phải
vượt quá quy định. [Lockard et Al., 1994]
• Trong phương pháp mô phỏng, máy tính không chỉ đơn thuần
mô phỏng hoặc trình bày lại một tình huống định trước. Thế mạnh của
phương pháp mô phỏng là máy tính có thể phản ứng lại đối với thông tin
do người học nhập vào máy; đ
iều đó có nghĩa là, máy tính sẽ đưa ra
những tình huống khác nhau tùy thuộc vào đáp án lựa chọn hoặc trả lời
của người học.
Cho dù người ta chọn định nghĩa nào đi nữa, nếu đã là phương pháp mô
phỏng đúng nghĩa của nó thì các chương trình mô phỏng đều có chung nhiều
đặc điểm. Chúng lôi cuốn được sự quan tâm của người học, taọ ra tình huống
liên tục, cho phép người họ
c đạt được mục đích trong khoảng thời gian hơp lý,
thực tế và khả thi, tình huống sắp xếp ngẫu nhiên. [27]
Phương pháp mô phỏng vi tính có thể được xem là chương trình vi tính
loại II. (Maddux, Johnson và Willis, 1997) Phương pháp mô phỏng vi tính
• Phương pháp mô phỏng tiến trình: phương pháp mô phỏng này
dạy cho người học các bước thích hợp để tiến hành một công việc. Trong
phân loại này điển hình có mô phỏng các bước thực hiện một chuyến
bay, hay một quy trình chẩn đoán y khoa.
• Phương pháp mô phỏng tình huống: ph
ương pháp mô phỏng này
cho phép người học tiếp xúc với những tình huống khác nhau, yêu cầu
người học thiết kế hành động để giải quyết những vấn đề đưa ra trong
tình huống. Trong phân loại này người học có thể thử nghiệm việc bán
nước chanh tại một quầy giải khát, xây dựng những đường ray xe lửa
xuyên lục địa, lên kế họach kinh tế hoặc thiết kế một thành phố.
1.2.1.1.3. Đặc trưng của phương pháp mô phỏng
Cho dù được định nghĩa nh
ư thế nào, phân lọai nào, tất cả chương trình
mô phỏng đều có chung 5 đặc trưng sau:
• Tạo cái nhìn tổng quan kiến thức: Khi giáo viên chọn phương
pháp mô phỏng để giảng dạy, giáo viên đang truyền tải đến học sinh một
cái nhìn tổng thể kiến thức. Khi dạy học với phương pháp mô phỏng, kiến
thức truyền tải đến người học không còn là một tập hợp thuần túy các sự
kiện một cách cứng nhắc. Kiến thức trong phương pháp mô phỏng không
là một mớ hỗn độn những câu trả lời đúng sai hoàn toàn tách rời khỏi ngữ
cảnh. Có thể nói, phương pháp mô phỏng là một phương pháp không đơn
giản cũng không máy móc. Thay vào đó, các chương trình mô phỏng bao
gồm những hệ thống phức tạp trong đó các nhà lập trình đã thể hiện sự
hiểu biết về các cấ
u trúc hoặc các khái niệm trọng tâm bao trùm một lĩnh
vực kiến thức cụ thể và sự thể hiện các quá trình tương tác của các cấu trúc
được đề cập. Ngày nay, người học không cần nhớ một loạt các loại cơ quan
và xương trong cơ thể con người. Thay vào đó, người học nên hiểu các cơ
các biến số vì chúng chính là đặc điểm của tình huống mô phỏng mà
trong đó khi người học chọn biến số này sẽ cho ra tình huống này và
ngược lại. Tuy nhiên, thông thường các biến số lại hay đi kèm với các
manh mối gợi ý. Ngoài ra, tốt nhất là người học nên nghiên cứu kỹ lưỡng
menu trên thanh công cụ của màn hình vì có thể trong các biểu tượng trên
chứa những biến số cầ
n tìm. Tình huống mô phỏng càng phức tạp thì
càng có nhiều biến số.
• Quy luật tương tác: Trong chương trình mô phỏng có các qui
luật tương tác đã được lập trình. Thực hiện sai qui luật tương tác, kết quả
chỉ là ngẫu nhiên chứ không đúng yêu cầu.
1.2.1.2. Học bằng phương pháp mô phỏng
Phương pháp mô phỏng là một công cụ có tác động rất lớn đối với người
học. Thuận lợ
i chính khi sử dụng phương pháp mô phỏng là chúng giúp cho
người học có khả năng sử dụng nhiều khía cạnh khác nhau của một biểu mẫu.
Nhờ việc sử dụng phương pháp mô phỏng vi tính, người học sẽ năng động hơn
trong môi trường giáo dục và họ sẽ thường xuyên thấy được kết quả từ quyết
định của họ trong môi trường này. Ngoài ra, phương pháp mô phỏng sẽ giúp
cho người học có khả năng chơi với mộ
t vật mẫu nào đó đã được nghiên cứu
và từ đó giúp người học rút kinh nghiệm qua kết quả về sự thay đổi khác nhau
trong vật mẫu đó. [Simonson và Thompson, 1994]
1.2.1.2.1. Nghiên cứu phương pháp mô phỏng trong môi
trường giáo dục
Việc sử dụng công nghệ giáo dục là bằng chứng để hổ trợ cho việc sử
dụng phương pháp mô phỏng vi tính trong quá trình dạy và học. Có một vài
nghiên cứu có sẵn và rất bổ ích. Gatto (1993) cho r
ằng hầu hết các nhà nghiên
cứu giáo dục đồng ý rằng phương pháp mô phỏng là một trong những cách tốt