BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
NGUYỄN THỊ ĐOAN TRANG
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VIDEO CLIP TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG
“CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ 11 THPT
Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lý
Mã số : 60 14 01 11
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. TRẦN HUY HOÀNG
Huế, Năm 2014
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của
riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong
luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép
sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kì một
công trình nào khác.
Huế, tháng 9 năm 2014
Tác giả luận văn
Nguyễn Thị Đoan Trang
ii
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo
sau đại học, Ban Chủ nhiệm, quý Thầy, Cô giáo khoa Vật lí trường
Đại học Sư phạm Huế và quý Thầy, Cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp
đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, quý Thầy, Cô giáo
tổ Vật lí trường THPT Phan Đăng Lưu, đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi
và tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình nghiên cứu và
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VIDEO CLIP TRONG DẠY HỌC 17
1.1. Tổ chức hoạt động dạy học môn Vật Lí 17
1.1.1. Khái niệm 17
1.1.1.1. Hoạt động 17
1.1.1.2. Hoạt động học 17
1.1.1.3. Hoạt động dạy 19
1.1.1.4 Hoạt động dạy học 20
1
1.1.1.5. Tổ chức hoạt động dạy học 22
1.1.2. Các hình thức tổ chức hoạt động dạy học 22
1.1.3. Các phương tiện hỗ trợ trong việc tổ chức hoạt động dạy học 23
1.1.4. Những biện pháp phát huy tính tích cực trong hoạt động dạy học 24
1.1.5 Quy trình tổ chức hoạt động dạy học 26
1.2. Video clip và vai trò của video clip trong dạy học 26
1.2.1. Khái niệm 26
1.2.2. Đặc điểm của video clip 28
1.2.3. Vai trò của video clip trong dạy học 29
1.3. Sử dụng video clip trong dạy học 35
1.3.1. Nguyên tắc và yêu cầu đối với video clip dạy học 35
1.3.1.1. Nguyên tắc sử dụng video clip 35
1.3.1.2. Những yêu cầu đối với video clip dạy học 36
1.3.2. Sử dụng video clip trong dạy học 37
1.3.2.1.Sử dụng phối hợp thí nghiệm với các video clip 37
1.3.2.2. Sử dụng phối hợp TN tự tạo với phim TN 38
1.3.3. Quy trình tổ chức hoạt động dạy học có sử dụng video clip 39
1.4. Thực trạng của việc sử dụng video clip trong dạy học Vật lí ở các trường THPT
hiện nay 43
1.4.1 Những đặc điểm về khả năng nhận thức của HS trung học phổ thông[10] 43
1.4.2 Thực trạng của việc sản xuất và sử dụng video clip trong dạy học 43
1.4.3. Thực trạng việc sử dụng video clip ở một số trường THPT 44
2.3.2.18. Thí nghiệm Fa ra đây 63
2.3.2.19. Mô phỏng hiện tượng cảm ứng điện từ 1 63
2.3.2.20. Thí nghiệm Fa ra đây 64
2.3.2.21. Suất điện động cảm ứng 64
2.3.2.22. Hiện tượng cảm ứng điện từ 1 65
3
2.3.2.23. Hiện tượng cảm ứng điện từ 2 66
2.3.2.24. Dòng điện Fu –cô 1 67
2.3.2.25. Dòng điện Fu- cô 2 67
2.3.2.26. Dòng điện Fu- cô 3 68
2.3.2.27. Dòng diện Fu- cô 4 68
2.3.2.28. Định luật Len- xơ 1 69
2.3.2.30. Định luật Len- xơ 3 70
2.3.2.31. Thí nghiệm biểu diễn về định luật Fa- ra- đây 70
2.3.2.32. Đốt nóng kim loại bằng dòng tự cảm 71
2.3.2.33. Mô phỏng định luật Len- xơ 71
2.3.2.34. Thí nghiệm định luật Fa- ra- đây 72
2.3.2.35. Định luật Fa- ra- đây (cuộn dây mang dòng điện) 73
2.3.2.36. Giải thích các thí nghiệm của hiện tượng CƯ ĐT 73
2.3.2.37. Tự cảm 74
2.3.2.38. Mic rô,loa 74
2.4. Xây dựng tiến trình dạy học có sử dụng video clip một số bài học chương “Cảm
ứng điện từ “ Vật lí 11 THPT 75
2.4.1. Các yêu cầu cơ bản khi xây dựng tiến trình dạy học 75
2.4.2. Xây dựng quy trình sử dụng video clip trong dạy học bài 23: ”Từ thông.cảm
ứng điện từ” (Tiết 2) Vật lí 11 THPT 76
2.5. Kết luận chương 2 82
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 84
3.1. Mục đích và nội dung của thực nghiệm sư phạm 84
3.1.1. Mục đích 84
SGK : Sách giáo khoa
THPT : Trung học phổ thông
TNSP : Thực nghiệm sư phạm
TN : Thí nghiệm
TNg : Thực nghiệm
6
DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ
Bảng
Bảng 1.1. Kết quả điều tra về phương pháp giảng dạy của giáo viên 45
Bảng 1.2. Điều tra về mức độ sử dụng video clip trong dạy học chương 46
“ Cảm ứng điện từ”- Vật lí 11 THPT của giáo viên 46
Bảng 1.3. Điều tra về thái độ của HS đối với việc sử dụng video clip trong dạy học 46
Bảng 3.1 Các mẫu TNSP được chọn 85
Bảng 3.2. Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 87
Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất điểm của hai lớp ĐC và TN 88
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất luỹ tích điểm của hai lớp ĐC và TN 89
Hình
Hình 1.1. Video clip cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hộp số ô tô 27
Hình 1.2. Video clip TN về quán tính 27
Hình 1.3. Video clip cấu tạo và nguyên lí hoạt động của máy phát điện 38
Hình 1.4. Video clip TN về hiện tượng tự cảm khi đóng mạch và ngắt mạch 38
Hình 2.1.Điamô xe đạp 54
Hình 2.2 Phanh điện từ trong tàu hỏa cao tốc 55
Hình 2.3. Bếp điện từ 55
Hình 2.4. Nung chảy thép 56
Hình 2.5 Đồng hồ đo điện 57
Hình 2.6 Cấu tạo và nguyên lí hoạt động của máy biến áp 57
Hình 2.7. Nam châm trong máy phát điện 58
Hình 2.8 Tự làm máy phát điện 58
Hình 2.9. Mô phỏng từ thông 59
Hình 3.2. Đồ thị phân phối tần suất điểm của hai lớp ĐC và TN 89
Hình 3.3. Đồ thị phân phối tần suất luỹ tích của hai lớp ĐC và TN 90
9
Sơ đồ
Sơ đồ 1.1. Cấu trúc tâm lí của hoạt động 19
Sơ đồ 1.2. Cấu trúc chức năng của quá trình dạy học 21
Sơ đồ 1.3. Mô hình tương tác trong hệ dạy học 21
Sơ đồ 1.5. Hiệu quả sử dụng của các loại phương tiện dạy học 34
Sơ đồ 1.6. Quy trình sử dụng video clip trong dạy học 40
Sơ đồ 1.7. Các bước chuẩn bị bài học có sử dụng video clip 41
Sơ đồ 1.8. Các bước xây dựng kịch bản bài học có sử dụng video clip 42
Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc chương Cảm ứng điện từ 50
Sơ đồ 2.2 Sơ đồ biểu đạt của quá trình nhận thức khoa học 51
chương Cảm ứng điện từ 51
Sơ đồ 2.3. Quy trình lựa chọn tư liệu 53
10
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong những năm đầu thế kỹ XXI, thế giới đang xảy ra sự bùng nổ của tri thức
khoa học và công nghệ, nền giáo dục đang chịu sự tác động của các xu thế mới như:
toàn cầu hoá, dân chủ hoá, công nghệ hoá, và chịu sự tác động rất mạnh mẽ của
nền kinh tế tri thức. Nền kinh tế thế giới phát triển liên quan mật thiết với sở hữu trí
tuệ, sáng tạo và sử dụng thông tin. Tri thức trở thành nhân tố quan trọng nhất quyết
định sự phát triển. Nền kinh tế tri thức một mặt tạo điều kiện thuận lợi cho giáo dục
phát triển, nhưng mặt khác - hết sức quan trọng - đòi hỏi rất nhiều ở nền giáo dục
những khả năng mới về giáo dục - đào tạo. Trong tình hình đó đòi hỏi nền giáo dục
của nước ta phải có sự thay đổi mạnh mẽ mang tính chiến lược là chuyển từ mô
hình truyền thống với cách tiếp cận người thầy là trung tâm, dạy là chính, người học
thụ động sang mô hình thông tin hướng tập trung vào người học, đề cao vai trò chủ
động của người học [34]. Để thực hiện được chiến lược quan trọng này đòi hỏi
tính quyết định đến chất lượng của việc tổ chức hoạt động nhận thức của HS trong
quá trình dạy học [17].
Hoạt động nhận thức của con người tuân theo qui luật nhận thức khách quan:
“Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn
- đó là con đường nhận thức chân lí của sự nhận thức thực tại khách quan” [22].
Quá trình nhận thức vật lí cũng tuân theo qui luật nhận thức đó, bởi Vật lí học là
khoa học thực nghiệm. Từ sự quan sát sự vật hiện tượng xảy ra trong thực tế, các
nhà khoa học xây dựng giả thuyết khoa học, tiến hành các thí nghiệm để kiểm
chứng giả thuyết và rút ra kết luận rồi vận dụng các kết luận đó vào thực tiễn. Do
đó, vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí là rất quan trọng. Qua thí nghiệm, HS
được tiến hành và quan sát hiện tượng một cách trực quan sinh động từ đó tạo niềm
tin, ý chí và phát triển tư duy, góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS [16].
Tuy nhiên, trong chương trình Vật lí THPT có rất nhiều hiện tượng Vật lí khó có
thể làm thí nghiệm trực tiếp trong lớp học được như các thí nghiệm nguy hiểm, các
hệ vi mô, vĩ mô, diễn tiến của các quá trình quá nhanh hoặc quá chậm, các thí
nghiệm trong các điều kiện lý tưởng hoặc có thể tiến hành thí nghiệm trực tiếp
nhưng mất nhiều thời gian. Với các thí nghiệm có tính nguy hiểm, diễn ra rất nhanh
(hoặc rất chậm) thì việc thay thế chúng bằng những thí nghiệm ảo hay các video
clip là một việc làm tối ưu. Có thể thấy rằng việc sử dụng video clip vào trong dạy
học vật lí có rất nhiều ưu điểm nổi trội, nó có thể ứng dụng trong nhiều giai đoạn
của quá trình dạy học, từ việc xây dựng tình huống học tập, nghiên cứu giải quyết
vấn đề, xây dựng kiến thức mới đến việc củng cố vận dụng kiến thức
Video clip có thể thay thế nhiều phương tiện dạy học như: tranh, ảnh, sơ đồ,
biểu bảng, đồ thị, âm thanh, hình ảnh các thí nghiệm…Để minh họa và trình bày
12
kiến thức một cách sinh động, mô phỏng diễn biến quá trình theo mục đích, yêu cầu
đã định trước mà các quá trình trong thực tế khó thực hiện được.
Đặc biệt, trong chương Cảm ứng điện từ vật lí 11 THPT các hiện tượng xảy ra
phức tạp, nhanh chóng ,đòi hỏi nhiều kĩ năng thực hành và quan sát, do đó rất khó
khăn cho GV trong việc truyền thụ kiến thức. Một trong những biện pháp góp phần
thảo để bàn về “Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng hoạt động hoá người
học” trong đó có rất nhiều bài viết đề cập đến vấn đề này như: Đổi mới phương
pháp dạy học theo hướng hoạt động hoá người học của TS Phạm Thanh Bình;
Phương pháp mới trong dạy học và việc tổ chức hoạt động học tập cho HS của Đỗ
Huy Quang - ĐHSP HN2; Dạy HS ở THPT theo hướng hoạt động hoá người học
của Đinh Quang Báo - ĐHSP HN1; Dạy học theo hướng hoạt động hoá người học
của PGS.TS Nguyễn Cảnh Toàn; [20].
Gần đây trong đề tài nghiên cứu tiến sĩ Nguyễn Xuân Thành đã nghiên cứu đề
tài "Xây dựng phần mềm phân tích video và tổ chức hoạt động nhận thức của HS
trong dạy học các quá trình cơ học biến đổi nhanh theo quan điểm lí luận dạy học
hiện đại" [31]. Đề tài đi sâu xây dựng phần mềm phân tích video và tổ chức hoạt
động nhận thức của HS trong dạy học, chứ không đi sâu xây dựng và khai thác các
video clip trong dạy học.
Trong một số luận văn thạc sĩ như của Võ Thị Thu Ân, Lê Văn Chính, Đồng
Thị Diện, Mai Khắc Dũng, Ngô Thị Hồng Đào, Vũ Thuý Hằng, Nguyễn Thị Hồng
Lê, Nguyễn Thị Liên, Nguyễn Viết Thanh Minh, thuộc ĐHSP Huế, đã nghiên cứu
về tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học. Tuy nhiên, các đề tài này nghiên cứu
ứng dụng công nghệ thông tin, khai thác bài tập thí nghiệm, nghiên cứu sử dụng
seminar và sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lí [3] [7] [8] [9] [11] [15]
[21] [24] [28].
Hiện nay, ở trong nước việc xây dựng và khai thác video clip trong dạy học
chưa được phổ biến, đặc biệt chương cảm ứng điện từ vật lí 11 thì chưa thấy có đề
tài nào đề cập đến.
3. Mục tiêu của đề tài
Đề xuất được tiến trình dạy học có sử dụng video clip trong dạy học các bài
chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu đề xuất được tiến trình dạy học có sử dụng video clip và sử dụng tiến
trình vào dạy học các bài học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT thì sẽ phát
huy được tính tích cực của học sinh, qua đó góp phần nâng cao chất lượng và hiệu
- Nghiên cứu nội dung, chương trình sách giáo khoa Vật lí lớp 11 THPT
chương “Cảm ứng điện từ”;
- Nghiên cứu cách sử dụng các phần mền, ứng dụng xử lí video clip.
8.2. Phương pháp điều tra thực tiễn
- Điều tra thông qua việc trao đổi với GV để biết được thực trạng sử dụng
video clip, tổ chức hoạt động DH trong nhà trường phổ thông;
- Điều tra thăm dò ý kiến của HS để biết được được thực trạng sử dụng video
clip, tổ chức hoạt động DH trong nhà trường phổ thông.
15
8.3. Phương pháp thực nghiệm
Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi của những giải
pháp đề ra trong đề tài.
8.4. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý các kết quả của thực nghiệm
sư phạm.
9. Dự kiến cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận chung, tài liệu tham khảo và các danh mục, phần
nội dung chính của luận văn gồm 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc nghiên cứu sử dụng video clip
trong dạy học
Chương 2. Xây dựng tiến trình dạy học có sử dụng video clip trong dạy học
chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm
16
NỘI DUNG
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG VIDEO CLIP TRONG DẠY HỌC
1.1. Tổ chức hoạt động dạy học môn Vật Lí
1.1.1. Khái niệm
1.1.1.1. Hoạt động
chiếm lĩnh tri thức, kỹ năng, kỹ xảo.
Vậy, hoạt động học là hoạt động đặc thù của con người được điều khiển bởi
mục đích tự giác là lĩnh hội những tri thức, kỹ năng, kỹ xảo mới, những hình thức
hành vi và những dạng hoạt động nhất định, những giá trị nhất định. [18]
+ Bản chất của hoạt động học
Học, theo nghĩa hẹp là quá trình nhận thức của HS. Quá trình này diễn ra
theo qui luật nhận thức chung của loài người: “Từ trực quan sinh động đến tư duy
trừu tượng, từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn, đó là con đường biện chứng của sự
nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực khách quan” (V.I.Lênin). Quá trình nhận
thức diễn ra theo hai giai đoạn: giai đoạn từ cụ thể đến trừu tượng, từ đơn nhất đến
khái quát và giai đoạn từ trừu tượng đến cụ thể, từ khái quát đến đơn nhất. Đó là hai
giai đoạn có tính chất ngược nhau của quá trình nhận thức. Trong dạy học, HS vừa
là đối tượng, vừa là chủ thể có ý thức. Đây là quá trình HS tự lực, chủ động, sáng
tạo thu nhận kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, phát triển trí tuệ và hình thành lý tưởng và
phẩm chất đạo đức trong điều kiện sư phạm nhất định[16].
Theo Léonchiev, học là quá trình nắm hay “chiếm lĩnh” tài liệu, kinh nghiệm
của loài người, đó là quá trình mà kết quả là cá thể tạo lại những năng lực nhận thức
và chức năng của loài người đã được hình thành trong quá trình lịch sử [23].
Hoạt động học là hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những tri
thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời phát triển
những phẩm chất năng lực của người học. Để đạt được điều đó thì “cách tốt nhất để
hiểu là làm. Cách tốt nhất để nắm vững được những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm
là người học tái tạo ra chúng” và “học trong hoạt động, học bằng hoạt động” [33].
Cấu trúc tâm lí của hoạt động học gồm nhiều thành phần, có quan hệ và tác
động lẫn nhau. Cấu trúc đó được mô tả bởi sơ đồ hình 1.1 [33].
Theo cấu trúc này, họat động học bắt nguồn từ động cơ. Động cơ là cơ sở để
xác định mục đích, động cơ thúc đẩy hoạt động. Hoạt động bao gồm các thao tác.
Hành động có mục đích, được thực hiện trong những điều kiện và phương tiện cụ thể.
18
Sơ đồ 1.1. Cấu trúc tâm lí của hoạt động
Động cơ Hoạt động
Hành động
Thao tác
vùng phát triển hiện có là dạy học hướng HS vào tri thức, phương pháp mà các em
đã biết, đã nắm vững. Kiểu dạy này nhằm củng cố những cái đã có ở các em, nhưng
không tạo được sự phát triển cho HS.
- Dạy học hướng vào vùng phát triển gần nhất. Đó là vùng của những điều
mà HS chưa biết, nhưng các em có thể biết nhờ vào sự giúp đỡ của GV và có thể
bằng con đường khác. Dạy học theo kiểu này là cung cấp cho HS tri thức, hình
thành kỹ năng và phương pháp mới, đó là dạy phát triển, hay là dạy học dẫn dắt và
kéo theo sự phát triến của HS. Theo quan niệm này thì dạy học là tổ chức quá trình
phát triển của HS, dẫn dắt các em đạt tới vùng phát triển gần nhất, đồng thời lại
hình thành vùng phát triển gần nhất kế tiếp và cứ thế HS học lên, tiếp tục có sự phát
triển. Đó chính là mục tiêu dạy học, là tính quy luật của hoạt động dạy của GV và
hoạt động học của HS.
- Hoạt động dạy là hoạt động của người lớn tổ chức và điều khiển hoạt động
của trẻ nhằm giúp chúng lĩnh hội nền văn hóa xã hội, tạo sự phát triển tâm lí, hình
thành nhân cách của chúng [36]
- Bản chất của hoạt động dạy là hành động (hành động chiếm lĩnh tri thức, kĩ
năng) và do đó, trong dạy học, GV cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự
thích ứng của HS, qua đó HS tự lực, chủ động chiếm lĩnh tri thức đồng thời phát
triển trí tuệ và nhân cách của mình [36]
1.1.1.4 Hoạt động dạy học
Quá trình dạy học là một hệ thống toàn vẹn gồm 3 thành tố cơ bản: Khái niệm
khoa học, hoạt động học và hoạt động dạy [39].
Khái niệm khoa học: là nội dung của bài học và là đối tượng lĩnh hội của HS;
nó là một trong hai yếu tố khách quan, quyết định lôgíc của bản thân quá trình dạy
học về mặt khoa học.
Hoạt động học: là yếu tố khách quan thứ hai quy định lôgíc của quá trình
dạy học về mặt lý luận dạy học; nghĩa là trình độ trí dục và quy luật lĩnh hội của HS
21
Giáo viên Học sinh
Phương tiện dạy học
liên hệ ngược
Định hướng
HĐH
liên hệ ngược
tổ chức
Cung cấp tư liệu,
tạo tình huống
Thích ứng, xây
dựng, chiếm lĩnh
1.1.1.5. Tổ chức hoạt động dạy học
Theo từ điển bách khoa Việt Nam thì hình thức tổ chức dạy học là hoạt động
dạy học được tổ chức theo trật tự và chế độ nhất định nhằm thực hiện các nhiệm vụ
dạy học.
Tổ chức hoạt động dạy học là việc xác định các hoạt động của thầy và hoạt
động của trò cũng như sự phối hợp giữa các hoạt động ấy, nhằm triển khai từng
thành tố nội dung bài học.
Dạy học là một loại hoạt động phức tạp mà mục đích cuối cùng là biến
những tri thức, kinh nghiệm của loài người thành tri thức, kinh nghiệm, năng lực
của bản thân HS, đồng thời phát triển ở HS những phẩm chất của con người trong
xã hội mới. Qua trình dạy học là quá trình tác động qua lại giữa ba thành tố cơ bản:
GV, HS và nội dung môn học (tài liệu, phương tiện). Quá trình đó diễn ra phức tạp,
trong đó sự phối hợp hoạt động của GV và HS có vai trò quyết định. Do đó, muốn
đạt được mục đích dạy học, GV cần phải lựa chọn hình thức tổ chức hoạt động
thích hợp cho HS, hướng dẫn, giúp đỡ, tạo điều kiện cho HS thực hiện thành công
những hoạt động đó; xác định rõ ràng, chính xác sự vận hành của qua trình dạy học,
nghĩa là GV phải chọn hình thức tổ chức dạy học có hiệu quả.
1.1.2. Các hình thức tổ chức hoạt động dạy học