BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI
CAO TIẾN KHOA
XÂY DỰNG, HOÀN THIỆN VÀ SỬ DỤNG
CÁC THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC
CHƯƠNG “SÓNG CƠ” - VẬT LÍ 12 THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH
TÍCH CỰC VÀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC
LUẬN ÁN TIẾN SĨ GIÁO DỤC HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS.TS. Phạm Xuân Quế
2. PGS.TS. Nguyễn Văn Khải
Hà Nội - 2014
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong
bất kì một công trình khoa học nào khác.
Tác giả luận án
Cao Tiến Khoa
iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
1.
BCHTW
Ban chấp hành trung ƣơng
2.
DHVL
Dạy học vật lí
3.
ĐHQG
Đại học Quốc gia
4.
ĐHSP
Đại học Sƣ phạm
5.
GV
Giáo viên
6.
HS
Học sinh
7.
KHGD
Khoa học giáo dục
8.
NCVL
Nghiên cứu vật lí
9.
PH&GQVĐ
Trang
Trang bìa phụ
Lời cam đoan i
Lời cảm ơn ii
Mục lục iii
Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt viii
Danh mục các bảng ix
Danh mục các hình vẽ, đồ thị ix
MỞ ĐẦU 1
Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6
1.1. CÁC NGHIÊN CỨU Ở NƢỚC NGOÀI 6
1.1.1. Các nghiên cứu về vấn đề phát triển tính tích cực, sáng tạo của HS 6
1.1.2. Các nghiên cứu về thiết bị thí nghiệm vật lí dành cho dạy học sóng cơ 8
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG NƢỚC 10
1.2.1. Các nghiên cứu về vấn đề phát triển tính tích cực và sáng tạo của HS 10
1.2.2. Các nghiên cứu về TBTN vật lí trong dạy học sóng cơ 10
Chƣơng 2: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 13
2.1. PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, NĂNG LỰC SÁNG TẠO 13
2.1.1. Phát huy tính tích cực của học sinh 13
2.1.1.1. Tính tích cực, tính tích cực nhận thức 13
2.1.1.2. Những biểu hiện của tính tích cực của HS trong học tập 13
2.1.1.3. Những tiêu chí đánh giá tính tích cực nhận thức của HS trong giờ học 15
2.1.1.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức 16
2.1.2. Phát triển năng lực sáng tạo của HS 16
2.1.2.1. Khái niệm năng lực sáng tạo 16
2.1.2.2. Các biểu hiện của năng lực sáng tạo 19
2.1.2.3. Tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo 20
2.1.2.4. Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của HS 21
2.2. TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÍ PHỎNG THEO CON ĐƢỜNG NGHIÊN
CỨU VẬT LÍ 24
3.1.1. Các yêu cầu chung đối với thiết bị thí nghiệm 57
3.1.1.1. Yêu cầu về mặt khoa học và kĩ thuật 57
3.1.1.2. Yêu cầu về mặt sƣ phạm 57
3.1.1.3. Yêu cầu về kinh tế 58
3.1.1.4. Yêu cầu về thẩm mĩ 58
3.1.1.5. Các yêu cầu đối với thiết bị thí nghiệm biểu diễn và thực tập 58
3.1.2. Quy trình xây dựng thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí 59
3.2. XÂY DỰNG VÀ HOÀN THIỆN CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TRUYỀN
THỐNG VÀ KĨ THUẬT SỐ NHẰM HỖ TRỢ DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN
THỨC CHƢƠNG “SÓNG CƠ” VẬT LÍ 12 59
3.2.1. Xây dựng và hoàn thiện thiết bị thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc 59
3.2.1.1. Thiết bị thí nghiệm nguồn dao động 61
a) Sự cần thiết phải chế tạo TBTN nguồn dao động 61
vi
b) Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của TBTN nguồn dao động 62
c) Kết quả thử nghiệm đánh giá 63
d) Đề xuất sử dụng 63
3.2.1.2. Thiết bị thí nghiệm máy phát tần số kép 64
a) Sự cần thiết phải chế tạo TBTN máy phát tần số kép 64
b) Cấu tạo máy phát tần số kép 65
c) Kết quả thử nghiệm và đánh giá 66
d) Đề xuất sử dụng 66
3.2.1.3. Thiết bị thí nghiệm đèn hoạt nghiệm 67
a) Sự cần thiết phải chế tạo đèn hoạt nghiệm 67
b) Cấu tạo của TBTN đèn hoạt nghiệm 70
c) Kết quả thử nghiệm và đánh giá 71
d) Đề xuất sử dụng 71
3.2.1.4. Các thí nghiệm có thể tiến hành với thiết bị thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc 72
3.2.2. Chế tạo thiết bị thí nghiệm khảo sát hiệu ứng Đốpple 79
3.3.5. Nội dung 4: Hiệu ứng Đốpple 106
3.3.5.1. Phân tích con đƣờng tổ chức hoạt động nhận thức kiến thức về hiệu
ứng Đốpple 106
3.3.5.2. Sơ đồ lôgíc tiến trình khoa học xây dựng kiến thức hiệu ứng Đốpple 108
3.3.5.3. Tiến trình dạy học kiến thức về hiện tƣợng Đốpple 109
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 111
Chƣơng 4: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 113
4.1. MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 113
4.1.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 113
4.1.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 113
4.1.3. Thời gian, địa điểm và công tác chuẩn bị thực nghiệm sƣ phạm 114
4.2. PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 115
4.2.1. Xây dựng các tiêu chí đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm 115
4.2.2. Đánh giá định tính 117
4.2.2.1. Nội dung 1: Sóng dừng và các đặc trƣng 117
4.2.2.2. Nội dung 2: Giao thoa sóng cơ 122
4.2.2.3. Nội dung 3: Sóng âm: Những đặc trƣng của âm 127
4.2.2.4. Nội dung 4: Hiệu ứng Đốpple 128
4.2.3. Đánh giá định lƣợng 130
KẾT LUẬN CHƢƠNG 4 135
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 136
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 138
TÀI LIỆU THAM KHẢO 139
PHỤ LỤC P1
Phiếu điều tra P1
Đề kiểm tra thực nghiệm P3
Một số hình ảnh thực nghiệm sƣ phạm P9 viii
Hình 3.7 Bộ TN khảo sát hiện tƣợng Đốpple 81
Hình 3.8 Chi tiết khối động lực trong Mô đun M1 81
Hình 3.9 Giao diện phần mềm ghép nối và xử lý số liệu thực nghiệm 83
Đồ thị 4.1. Trường THPT Đại Từ năm học 2010 - 2011 133
Đồ thị 4.2. Trường THPT Đại Từ năm học 2011 - 2012 133
Đồ thị 4.3. Trường THPT Gang Thép năm học 2010 – 2011 133
Đồ thị 4.4. Trường THPT Gang Thép năm học 2011 – 2012 133
1
MỞ ĐẦU
1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Mục đích, nhiệm vụ cơ bản của giáo dục trong thời kì công nghiệp hóa, hiện đại
hóa ở nƣớc ta là nhằm đào tạo những con ngƣời phát triển toàn diện, năng động và
sáng tạo. Muốn thực hiện đƣợc mục đích, nhiệm vụ cơ bản đó, cần phải giải quyết
một cách đồng bộ hàng loạt vấn đề, trong đó phƣơng pháp giáo dục và đào tạo là
một vấn đề có vị trí đặc biệt quan trọng. Phƣơng pháp giáo dục cần phải hƣớng vào
việc khơi dậy, rèn luyện và phát triển khả năng độc lập, tự lực, sáng tạo của HS, tạo
cho HS những khả năng và cơ hội phát triển, đáp ứng đƣợc những yêu cầu của một
xã hội mà khoa học kĩ thuật đang phát triển nhanh chóng ở trình độ cao, và đang
phải chấp nhận gay gắt về mọi mặt để tồn tại và phát triển trong bối cảnh toàn cầu
hóa hiện nay [6] [70] .
Điều 27, khoản 1 và 4 Luật Giáo dục (2005) ghi rõ: Mục tiêu của giáo dục phổ
thông là giúp HS phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và các
kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành
nhân cách con ngƣời Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tƣ cách và trách nhiệm
công dân; chuẩn bị cho HS tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham
gia xây dựng và bảo vệ Tổ quốc.
Giáo dục THPT nhằm giúp HS củng cố và phát triển những kết quả của giáo dục
THCS, hoàn thiện học vấn phổ thông và có những hiểu biết thông thƣờng về kỹ
lực sáng tạo của HS. Vì vậy, trong dạy học vật lí, Dạy học PH&GQVĐ cần phối
hợp chặt chẽ với phƣơng pháp thực nghiệm để đạt đƣợc hiệu quả cao trong phát huy
tính tích cực, năng lực sáng tạo của HS.
Qua tìm hiếu thực tế dạy học môn vật lí ở các trƣờng hiện nay, chúng tôi nhận thấy
việc sử dụng các thí nghiệm trong dạy học các kiến thức về Sóng cơ (Vật lí 12) còn
có nhƣợc điểm nhƣ: thiếu các thiết bị thí nghiệm để tiến hành các thí nghiệm định
lƣợng cần thiết; chƣa khai thác đúng vai trò của thí nghiệm mô phỏng trong quá trình
hình thành một số kiến thức liên quan đến các quá trình vi mô.
Các nhƣợc điểm đó dẫn đến những hạn chế trong tổ chức dạy học theo hƣớng
phát huy tính tích cực, năng lực sáng tạo của HS ví dụ nhƣ còn có những áp đặt
trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức; có những nội dung kiến thức đƣợc
hình thành chƣa mang tính khoa học cao.
3
Từ các lí do trên, chúng tôi đã chọn vấn đề “Xây dựng, hoàn thiện và sử dụng các
thí nghiệm trong dạy học một số kiến thức chƣơng “Sóng cơ” Vật lí 12 theo hƣớng
phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh” làm đề tài
nghiên cứu của luận án.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Xây dựng, hoàn thiện và sử dụng các TN trong tiến trình dạy học PH&GQVĐ
phỏng theo con đƣờng nghiên cứu vật lí một số kiến thức về Sóng cơ - vật lí 12,
theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng tạo và góp phần nâng cao kết quả học tập
của HS.
3. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
- Khách thể nghiên cứu: QTDH một số kiến thức về Sóng cơ - Vật lí 12.
- Đối tƣợng nghiên cứu: Các TN và việc xây dựng, sử dụng chúng trong quá trình
tổ chức dạy học PH&GQVĐ một số kiến thức về Sóng cơ - vật lí 12 phỏng theo con
đƣờng NCVL.
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu tổ chức quá trình dạy học PH&GQVĐ phỏng theo con đƣờng nghiên cứu vật
cứu sau:
- Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết
* Nghiên cứu các tài liệu đã đƣợc công bố ở trong và ngoài nƣớc để làm cơ sở lí
luận việc vận dụng phƣơng pháp dạy học PH&GQVĐ, vai trò vị trí của TN trong
phƣơng pháp dạy học này.
* Nghiên cứu các tài liệu, SGK, sách giáo viên, sách bài tập, các sách tham khảo
về dao động và sóng cơ và về các TN sóng cơ.
- Phƣơng pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin về QTDH chƣơng
“Sóng cơ” –Vật lí 12 THPT.
- Phƣơng pháp lấy ý kiến của các chuyên gia, tham khảo các kinh nghiệm của các
GV dạy giỏi, dạy học lâu năm ở các trƣờng THPT.
- Thực nghiệm trong phòng TN, thiết kế chế tạo các TBTN, thử nghiệm các
phƣơng án TN trong phòng TN.
- Thực nghiệm sƣ phạm ở trƣờng phổ thông.
- Phƣơng pháp thống kê toán học, xử lí đánh giá kết quả điều tra và thực nghiệm
sƣ phạm.
5
7. KẾT QUẢ VÀ ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN
- Làm rõ nội hàm khái niệm “Dạy học PH&GQVĐ phỏng theo con đƣờng
NCVL”. Trên cơ sở đó, xây dựng TBTN để đáp ứng đƣợc các yêu cầu của dạy học
PH&GQVĐ phỏng theo con đƣờng NCVL.
- Chế tạo đƣợc 4 TBTN gồm: Máy phát tần số kép, nguồn dao động cơ độc lập;
đèn hoạt nghiệm có điều khiển thời gian sáng tắt; Bộ TBTN ghép nối với máy tính,
khảo sát hiện tƣợng Đốpple sóng âm; nhờ đó, đã xây dựng đƣợc phƣơng án sử dụng
chúng trong dạy học PH&GQVĐ phỏng theo con đƣờng NCVL đối với một số kiến
thức về sóng cơ ở lớp 12. Trong đó, TBTN máy phát tần số kép và nguồn dao động
cơ độc lập, đƣợc chế tạo dựa trên phƣơng án hoàn toàn mới.
- Triển khai nghiên cứu một số đặc điểm quan trọng của dạy học vật lí phỏng
theo con đƣờng NCVL nhƣ đã nêu trên thông qua việc đề xuất tiến trình khoa học
Đã có nhiều công trình nghiên cứu để phát triển tính tích cực, tự lực và sáng tạo
của HS trong QTDH nhƣ các nghiên cứu của J.Comenxki (1592 – 1670), J.J.
Rousseau (1712 – 1778) và đặc biệt trong thế kỉ 20, nghiên cứu bởi J.P. Martin với
phƣơng pháp giảng dạy "Lernen durch Lehren LDL" (learning by teaching - học tập
bằng cách giảng dạy), một phƣơng pháp để HS học tập bằng cách giảng dạy các bạn
của mình. Ông là học giả đầu tiên nghiên cứu về chủ đề đó. Trong 30 năm, ông đã
xây dựng một mạng lƣới rộng lớn với hàng ngàn GV và thúc đẩy nó đến một quy
mô lớn. Tất cả GV ở Đức đang đƣợc đào tạo theo phƣơng pháp đó trong quá trình
đào tạo sƣ phạm.
Dewey (1859 – 1952) là ngƣời đề xƣớng “phƣơng pháp dạy học lấy HS làm trung
tâm”. Những nguyên lí giáo dục do J. Dewey khởi xƣớng cho rằng tiến trình giáo
dục phải đƣợc bắt đầu và xây dựng trên những lợi ích của trẻ em, phải cung cấp cơ
hội cho sự tƣơng tác, tƣ duy và hành động, thầy giáo phải là ngƣời hƣớng dẫn và
cộng tác với HS, thay vì là ngƣời đốc công…[63]
Về cơ sở tâm lý học của QTDH, cần kể đến các nghiên cứu thực nghiệm của ba
tác giả lớn là W.M. Wundt (Anh) (xây dựng một khoa tâm lý học mang tính thực
7
chứng, mang tính giải phóng con ngƣời); E.L. Thorndike (Mỹ) (với những đóng góp
nghiên cứu tâm lí học bằng phƣơng pháp thực nghiệm khách quan, cách nghiên cứu
mà cả việc làm và kết quả đều kiểm soát đƣợc một cách khách quan) và đặc biệt là
các nghiên cứu của J. Piaget.
J.Piget đã có các nghiên cứu tâm lí học thay đổi căn bản so với các nghiên cứu
trƣớc đó của W.M. Wundt và E.L. Thorndike, trong đó đối tƣợng nghiên cứu là các
trẻ em phát triển bình thƣờng, với những tìm tòi và suy tƣ xoay quanh sự phát sinh
tri thức ở con ngƣời [63] . Phƣơng pháp nghiên cứu của J. Piaget thừa nhận tính
phát triển tự nhiên của trí khôn của con ngƣời, từ đó đề xuất việc xây dựng một nền
giáo dục thừa nhận cách học theo lối phát triển tự nhiên của trí óc, tri thức A sinh ra
tri thức B, tự tay ngƣời học tìm ra cái A cái B cho chính mình. Tuy nhiên J.Piaget
không phát triển theo hƣớng tự nhiên chủ nghĩa mà nhà sƣ phạm, do nghiên cứu đầy
mang lại hiệu quả lớn trong phát triển trí tuệ HS.
Các nghiên cứu trên về phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo đều cho thấy
quan điểm dạy học kiến tạo mà phƣơng pháp dạy học trong đó là dạy học
PH&GQVĐ đóng vai trò quan trọng.
1.1.2. Các nghiên cứu về thiết bị thí nghiệm vật lí dành cho dạy học sóng cơ
Sử dụng cách nghiên cứu qua các catalog của các hãng sản xuất TBTN lớn của
nƣớc ngoài, chúng tôi thu đƣợc kết quả về sự nghiên cứu các TBTN dành cho phần
sóng cơ cụ thể nhƣ sau:
* Hãng Phywe (Đức) [91] đã nghiên cứu và sản xuất TBTN sử dụng cho dạy học
chứng minh các đặc trƣng của sóng cơ nhƣ phản xạ, nhiễu xạ, giao thoa và hiệu ứng
Đốpple trên sản phầm số 11.260-99 với tên gọi “hộp gợn sóng”. Bộ TBTN này
đƣợc sử dụng kết hợp với bộ nguồn dao động tạo sóng (Sản phẩm số 11.260-10).
Bộ TBTN đã thực hiện đƣợc các yêu cầu khảo sát các đặc trƣng cơ bản của sóng
trên mặt nƣớc. Trong bộ TBTN này đƣợc tích hợp đèn hoạt nghiệm giúp làm chậm
quá trình tuần hoàn quan sát đƣợc trên mặt nƣớc. Tổng cộng số TN thực hiện đƣợc
của bộ TBTN là 12 TN (4TN sự truyền và phản xạ sóng nƣớc, 3 TN phần giao thoa
sóng, 3 TN phần khúc xạ sóng nƣớc, 2 TN phần nhiễu xạ sóng nƣớc).
Tuy nhiên, theo thiết kế của bộ TBTN, chỉ sử dụng cách tạo hai nguồn kết hợp
tách ra từ một nguồn. Hai TN phần giao thoa sóng nƣớc chỉ khảo sát giao thoa bởi
hai sóng ngƣợc chiều nhau (TN mã số P1120701) và TN Nhiễu xạ và giao thoa tại
một khe đôi (TN mã số P1121101). Tiến trình TN dựa trên cơ sở tạo ra hiện tƣợng
9
giao thoa trên mặt nƣớc, từ đó bộ TBTN cho phép nghiên cứu các đặc điểm định
tính mà hiện tƣợng giao thoa sóng nƣớc mang lại.
Hãng Phywe đƣa ra thị trƣờng bộ TBTN khảo sát hiệu ứng Đốpple với sản phẩm mã
số P2152415. Bộ TBTN này sử dụng sóng siêu âm cỡ 40kHz để khảo sát sự lệch tần số
khi nguồn âm chuyển động so với máy thu. Số liệu thu thập qua ghép nối với máy tính
bởi card Cobra3 BASIC-UNIT. Ƣu điểm của bộ TBTN này là xe lăn gắn nguồn âm chỉ
cần chuyển động với tốc độ nhỏ cũng ghi nhận đƣợc sự thay đổi tần số trên màn hình
Tòng, Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế… Các luận án của
nghiên cứu sinh và cao học triển khai cụ thể những nội dung kiến thức phổ thông
nhƣ Đào Công Nghinh (1995), Trần Văn Nguyệt (1997), Đỗ Hƣơng Trà (1997),
Phạm Thị Ngọc Thắng (2002), Huỳnh Trọng Dƣơng (2007), Nguyễn Anh Thuấn
(2007), Dƣơng Xuân Quý (2011) [33] [34] [67] [59] [60] [49] …
Về cơ bản, lí luận về phát triển tích cực và sáng tạo đã đƣợc xây dựng và đƣợc
vận dụng trong việc tổ chức dạy học tƣơng đối ổn định trong những năm gần đây.
Trong các công trình nêu trên, công trình của tác giả Nguyễn Anh Thuấn đã
nghiên cứu một số TN dạy học phần sóng cơ theo hƣớng phát triển hoạt động nhận
thức tích cực, sáng tạo của HS [60] . Tác giả đã xây dựng tiến trình dạy học
PH&GQVĐ có sử dụng các TN đƣợc thực hiện với các bộ TBTN thiết kết phù hợp
với yêu cầu đặt ra của tiến trình dạy học, tuy nhiên, một số TN chƣa thực hiện đƣợc
trƣớc yêu cầu thực tế dạy học cần có các TN nâng cao tính định lƣợng và khả năng
đáp ứng yêu cầu phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.
1.2.2. Các nghiên cứu về TBTN vật lí trong dạy học sóng cơ
Trong lĩnh vực nghiên cứu về PTDH, đã có nhiều công trình của các tác giả trong
nƣớc: Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Đào Công Nghinh, Nguyễn Anh
Thuấn, Nguyễn Doãn Quới [56] [46] [33] [60] … Các tác giả Nguyễn Đức Thâm,
Đào Công Nghinh đã chế tạo đƣợc thiết bị cần rung điện từ để tiến hành thí nghiệm
về hiện tƣợng giao thoa sóng trên mặt nƣớc và thí nghiệm về sóng dừng trên dây
đàn hồi. Các tác giả Nguyễn Đức Thâm, Ngô Quang Sơn đã chế tạo một số thiết bị
thí nghiệm đơn giản: cần rung đơn giản, mô hình sóng ngang. Tác giả Nguyễn Anh
Thuấn đã đi sâu nghiên cứu quy trình và vận dụng qui trình xây dựng thiết bị thí
11
nghiệm, xây dựng đƣợc 5 thiết bị thí nghiệm (kênh sóng nƣớc, mô hình sóng, thiết
bị thí nghiệm về hiện tƣợng sóng trên các vật đàn hồi, khay sóng nƣớc, nguồn âm
dùng mạch IC) cho phép tiến hành đƣợc các thí nghiệm cần thiết trong tiến trình
dạy học 4 bài học chƣơng sóng cơ học. Tuy nhiên theo yêu cầu dạy học phát triển
năng lực khoa học, sáng tạo cho HS thì cần phải tiếp tục nghiên cứu xây dựng, hoàn
học, mới chỉ có các hãng sản xuất thiết bị nhƣ Phywe, Pasco [90] chế tạo nhƣng giá
thành cao, không phù hợp với điều kiện hiện có ở các trƣờng phổ thông. Với tiến
trình xây dựng kiến thức đƣợc thực hiện theo SGK, một vài TN đƣợc đề xuất vẫn
mang nặng tính hàn lâm, đột nhiên đƣợc đƣa ra bởi GV mà không dựa trên cách tiếp
cận kiến thức từ các hiện tƣợng xuất phát từ tự nhiên, nói cách khác, vấn đề xuất
hiện với HS không phải đến từ những trải nghiệm các quá trình, hiện tƣợng trong tự
nhiên mà do sự sắp đặt, tự tạo ra của con ngƣời (GV), mà những sự sắp đặt, tạo ra
này chỉ có thể có sau khi đã khám phá ra hiệu ứng. Hơn nữa, kết quả TN đề xuất do
chƣa làm rõ dấu hiệu bản chất nên có thể mang đến sự ngộ nhận sai lầm về hiện
tƣợng. Ví dụ nhƣ TN quay còi, yêu cầu HS nghe tiếng còi để rút ra có hiệu ứng
Đốpple và tìm câu trả lời giải thích hiện tƣợng.
Với quan điểm tổ chức dạy học sao cho HS đƣợc học vật lí phỏng theo con
đƣờng NCVL trong điều kiện trƣờng phổ thông, do những hạn chế nêu trên của các
TBTN truyền thống, chúng tôi đề ra các nhiệm vụ với các nội dung sau:
- Nghiên cứu chế tạo và sử dụng các TN để tổ chức QTDH các kiến thức cơ bản
giao thoa sóng, sóng dừng, hiệu ứng Đốpple phỏng theo con đƣờng NCVL, mà một
số yêu cầu cần đáp ứng là:
+ tránh những áp đặt trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức,
+ nội dung kiến thức đƣợc hình thành mang tính khoa học cao, với hỗ trợ của
các thiết bị thí nghiệm để tiến hành các thí nghiệm định lƣợng cần thiết
+ khai thác vai trò của thí nghiệm mô phỏng trong quá trình hình thành một số
kiến thức liên quan đến các quá trình vi mô.
Vận dụng tổ chức dạy học PH&GQVĐ phỏng theo con đƣờng NCVL trong việc
đề xuất tiến trình khoa học xây dựng kiến thức và thiết kế tiến trình dạy học cụ thể
về sóng cơ cho HS lớp 12 theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS.
Cụ thể các nội dung trên sẽ đƣợc trình bày ở chƣơng 2.
13
Chƣơng 2
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
tôi hệ thống các biểu hiện đó theo 3 giai đoạn và ở mỗi giai đoạn lại có nhiều dấu
hiệu khác nhau [49] [61] . Cụ thể là:
- Giai đoạn phát hiện vấn đề nghiên cứu:
Quan tâm đến vấn đề cần giải quyết.
Nhận thức đƣợc vấn đề trong tình huống đặt ra.
Vui vẻ, thoải mái và tự tin nhận nhiệm vụ.
Sẵn sàng cho việc thực hiện nhiệm vụ.
Tham gia tích cực trong việc phát hiện hiện tƣợng, quá trình vật lí mới.
Xác định vấn đề mới cần nghiên cứu.
Phát biểu vấn đề mới cần nghiên cứu.
- Giai đoạn thực hiện nhiệm vụ, giải quyết vấn đề:
Háo hức thực hiện nhiệm vụ.
Xoay trở, lật đi lật lại vấn đề để tìm giải pháp thực hiện.
Thực hiện giải pháp bằng các thao tác tƣ duy: so sánh, phân tích các dữ kiện,
thông số của bài toán.
Tham gia đề xuất, lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề.
Tham gia xây dựng giả thuyết.
Đề xuất phƣơng án TN, lên kế hoạch tiến hành TN.
Chủ động thực hiện TN theo các phƣơng án, thu thập và xử lí dữ liệu.
Giúp đỡ bạn bè, có thái độ hợp tác cùng thực hiện nhiệm vụ.
Nói ra đƣợc các ý tƣởng cho việc thực hiện nhiệm vụ.
Tham gia trao đổi, tranh luận khi giải quyết vấn đề.
- Giai đoạn tổng kết, trình bày kết quả, vận dụng kiến thức:
Chủ động trình bày, bảo vệ kết quả nghiên cứu.
Tiếp thu ý kiến đóng góp đúng đắn và thay đổi quan điểm sai của bản thân cũng
nhƣ góp ý kiến cho những sai lầm của bạn bè.
Tham gia đề xuất phạm vi áp dụng, liên hệ kiến thức vào thực tiễn.
Các biểu hiện của tính tích cực xét trên các khía cạnh đã nêu sẽ đƣợc chúng tôi sử
dụng để đánh giá hiệu quả của các tiến trình dạy học một số kiến thức chƣơng “sóng
cơ” đối với việc phát triển tính tích cực của HS trong học tập.
- Lƣợng thời gian duy trì trạng thái tích cực của HS trong lớp:
1. tối đa 45 phút.
Copyright: Tài liệu đại học ©