v
MỤC LỤC

Trang
Lời cảm ơn
i
Danh mục viết tắt
ii
Danh mục các bảng
iii
Danh mục các hình
iv
Mục lục
v
MỞ ĐẦU
1
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
6
1.1.Cơ sở về phương pháp dạy học
6
1.1.1.Phương pháp dạy học
6
1.1.2.Thực trạng của việc dạy và học hiện nay
7
1.1.3.Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học
8
1.1.4.Phương pháp dạy học tích cực
9
1.2.Cơ sở lí luận về thiết kế phương án dạy học
12

Chƣơng 2: THIẾT KẾ MỘT SỐ MÔ HÌNH BẰNG PHẦN MỀM
MATLAB ĐỂ GIẢNG DẠY CHƢƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” –
VẬT LÍ 12 NÂNG CAO 33
2.1.Nội dung sách giáo khoa Vật lí 12 nâng cao
33

vi
2.2.Phân tích nội dung kiến thức chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí 12
nâng cao

35
2.2.1.Tán sắc ánh sáng
35
2.2.2.Nhiễu xạ ánh sáng
36
2.2.3.Giao thoa ánh sáng
37
2.2.4.Máy quang phổ và các loại quang phổ
39
2.2.5.Tia hồng ngoại. Tia tử ngoại. Tia X
40
2.2.6.Thuyết điện từ ánh sáng. Thang sóng điện từ
42
2.3.Kiến thức, kĩ năng học sinh cần có sau khi học chương “Sóng
ánh sáng” – Vật lí 12 nâng cao

43

3.5.Phương pháp thực nghiệm sư phạm
63
3.6.Các bước tiến hành thực nghiệm
63
3.7.Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
64
3.7.1.Đánh giá định tính kết quả thực nghiệm
64
3.7.2.Đánh giá định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm
65
Kết luận chương 3
72
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
73
TÀI LIỆU THAM KHẢO
75
PHỤ LỤC
77 ii DANH MỤC VIẾT TẮT
ĐC
Đối chứng
GV
Giáo viên
HS
Học sinh

nghiệm

67
Bảng 3.2. Xử lí kết quả để tính các tham số
67
Bảng 3.3. Bảng giá trị các tham số đặc trưng
68
Bảng 3.4. Phân phối tần suất (W
i
%) số học sinh đạt điểm X
i

68
Bảng 3.5. Phân phối tần suất (w
i
%) số học sinh đạt điểm X
i
trở xuống
68

iv
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH

Trang
Sơ đồ 1.1. Tiến trình xây dựng kiến thức được mô tả
15
Hình 2.1. Giao diện màn hình chính

1. Lí do chọn đề tài
Thế kỉ XXI là thế kỉ của sự bùng nổ thông tin và khoa học kĩ thuật, xã
hội tri thức phát triển rất nhanh, yêu cầu xã hội đặt ra đối với giáo dục là phải
giải quyết nhanh mâu thuẫn giữa tri thức phát triển rất nhanh và thời gian đào
tạo có hạn, giáo dục phải đào tạo ra con người mới có năng lực đáp ứng thị
trường lao động, có khả năng cạnh tranh quốc tế.
Trong những năm gần đây, phong trào đổi mới phương pháp giảng dạy
nâng cao chất lượng và hiệu quả giáo dục đã diễn ra ở tất cả các cấp, các bộ
môn.Sự phát triển của công nghệ thông tin đã góp phần không nhỏ trong việc
đổi mới phương pháp giảng dạy, đem lại hiệu quả cao cho hoạt động giáo
dục. Hiện nay trên thị trường cũng như trong các trang mạng cung cấp rất
nhiều phần mềm hỗ trợ cho việc dạy học như phần mềm Flash, phần mềm
Crocodile, phần mềm Mathematical…Trong số những phần mềm được sử
dụng hỗ trợ cho việc giảng dạy, phần mềm Matlab hỗ trợ rất hiệu quả cho
việc giảng dạy. Phần mềm Matlab đã hỗ trợ giáo viên trong việc tích cực hóa
hoạt động nhận thức của học sinh, tăng cường tính tích cực của người học, tiết
kiệm thời gian tổ chức hoạt động nhận thức, tăng cường thời gian thảo luận và
giải quyết các vấn đề bản chất, giải phóng học sinh khỏi những thao tác không
cần thiết…
Trong chương trình Vật lý 12 THPT, tôi nhận thấy chương “Sóng ánh
sáng” có nhiều ứng dụng trong khoa học kĩ thuật và thực tế đời sống. Mặt
khác, đây là một chương khó, nhiều kiến thức trong chương được xây dựng từ
hiện tượng quan sát được trong thực tế và từ thí nghiệm. Có nhiều hiện tượng,
nhiều thí nghiệm không phải dễ dàng tiến hành được nên đã gây ra những khó
khăn trong việc chiếm lĩnh tri thức của học sinh. Hơn nữa, việc tiếp thu kiến
thức theo kiểu áp đặt hoặc chấp nhận kiến thức gây ra cảm giác chán nản,
không hứng thú, không hiểu rõ bản chất của vấn đề cho học sinh. Do đó, gây

2
ra những hạn chế cho học sinh trong việc vận dụng những kiến thức này để

giao thoa và nhiễu xạ ánh sáng.
5. Câu hỏi nghiên cứu
Thiết kế và sử dụng một số mô hình xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình
Matlab như thế nào để phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh khi
giảng dạy chương “Sóng ánh sang” – Vật lý 12 nâng cao?
6. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế và sử dụng được một số mô hình xây dựng bằng phần
mềm Matlab trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” – Vật lý 12 nâng cao sẽ
phát huy được tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh và nâng cao
chất lượng kiến thức.
7. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của phương pháp mô hình hóa, trong đó tập
trung vào các mô hình lý tưởng, mô hình kí hiệu, đồ thị, hình ảnh, quy luật
vận động, biến đổi của đối tượng Vật lý.
- Nghiên cứu nội dung dạy học chương “Sóng ánh sáng” – Vật lý 12
nâng cao, tập trung vào các bài giao thoa và nhiễu xạ ánh sáng.
- Nghiên cứu phương pháp xây dựng mô hình bằng phần mềm Matlab.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của phương pháp giảng
dạy sử dụng mô hình được thiết kế bằng Matlab.
8. Phạm vi nghiên cứu
- Nội chương “Sóng ánh sáng” - Vật lý 12 nâng cao, cụ thể là một số bài
giao thoa và nhiễu xạ ánh sáng.
- Các hoạt động dạy và học của giáo viên và học sinh trường THPT Thanh
Liêm B – tỉnh Hà Nam.
9. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý luận

4
Nghiên cứu cơ sở lí luận về tâm lí học, giáo dục học và lí luận dạy học
bộ môn theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh.

gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễncủa đề tài
Chương 2: Phân tích nội dung kiến thức chương “Sóng ánh sáng” và
ứng dụng phần mềm Matlab xây dựng một số mô hình dạy học
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
6
CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở về phƣơng pháp dạy học
1.1.1. Phương pháp dạy học
Dạy học thường được hiểu theo nhiều cấp độ và phương pháp dạy học
cũng được hiểu theo nhiều cấp độ tương ứng với mỗi kiểu dạy học [15]:
- Phương pháp dạy học là cách thức triển khai của một hệ thống dạy
học đa tầng, đa diện (các bậc học, cấp học, ngành học …).
- Phương pháp dạy học là phương pháp triển khai một quá trình dạy
học cụ thể bao gồm: cách thức hình thành mục đích dạy học, cách soạn thảo
và triển khai nội dung, cách thức tổ chức hoạt động dạy – hoạt động học nhằm
thực hiện mục đích, nội dung và cách thức kiểm tra, đánh giá, kết quả quá

Dạy học theo kiểu truyền thống cũ, giáo viên chủ yếu quan tâm đến sự
trình bày, giảng giải về các kiến thức cần dạy cho học sinh sao cho đảm bảo
nội dung chính xác, sâu sắc, đầy đủ.Việc dạy học như vậy chưa phải là sự xác
định một cách cụ thể học sinh cần đạt những kĩ năng gì trong hoặc sau khi
học và bằng cách nào đảm bảo cho những học sinh đạt những kĩ năng đó.Đây
là một nhược điểm cơ bản của kiểu dạy học cũ, nó hạn chế chất lượng và hiệu
quả dạy học.
Trong mấy thập kỉ qua, để khắc phục nhược điểm của kiểu dạy học cũ,
trên thế giới đã hình thành nhiều quan niệm và kiểu dạy học mà trung tâm chú
ý là những kĩ năng và hành vi mà người học cần thể hiện ra trong hoặc sau khi
học. Việc dạy học theo những quan điểm này đòi hỏi giáo viên phải trả lời các
câu hỏi sau[13]:
- Dạy cái gì?
- Người học phải biết gì hoặc biết làm gì trong và sau khi học?

8
- Cần dạy như thế nào?
Thực tế dạy học ở trường phổ thông của chúng ta hiện nay vẫn mang nặng
tính chất độc thoại, thông báo, giảng giải, áp đặt, làm mẫu cho học sinh bắt
chước của sự dạy và tính chất thụ động theo dõi, chấp nhận ghi nhớ, thừa hành,
bắt chước của sự học. Kiểu dạy học này chưa khích lệ được tính tích cực, chủ
động tìm tòi sáng tạo của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức.
1.1.3. Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học
Đất nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa đòi hỏi
ngành giáo dục và đào tạo phải có những đổi mới căn bản mạnh mẽ vươn tới
ngang tầm với sự phát triển chung của thế giới và khu vực. Sự nghiệp giáo
dục và đào tạo phải góp phần quyết định vào việc bồi dưỡng tri thức khoa
học, năng lực sáng tạo cho thế hệ trẻ.Chính vì vậy mà một trong những yêu
cầu cấp bách hiện nay là đổi mới phương pháp dạy học.
Định hướng đổi mới phương pháp dạy học của ngành giáo dục đã được

tiền đề của tự giác.Trong học tập, hứng thú và tự giác là hai yếu tố chính tạo
nên tính tích cực trong học tập. Tính tích cực sản sinh nếp tư duy độc lập và
suy nghĩ độc lập là mầm mống của sự sáng tạo [10].
Tính tích cực học tập biểu hiện ở những dấu hiệu như: hăng hái trả lời
các câu hỏi của giáo viên, bổ sung các câu trả lời của bạn, thích phát biểu ý
kiến của mình trước vấn đề được nêu ra; hay thắc mắc, đòi hỏi phải được giải
thích cặn kẽ những vấn đề chưa đủ rõ, chủ động vận dụng kiến thức, kĩ năng
vào vấn đề mới, có khả năng tập trung cao vào vấn đề đang học, không chán
nản trước những tình huống khó khăn, luôn tìm cách khắc phục khó khăn để
giải quyết vấn đề [10].
1.1.4.2. Phương pháp dạy học tích cực
Hiện nay có rất nhiều cách hiểu về phương pháp dạy học tích cực.
Chúng ta có thể kể đến những cách hiểu sau [15]:

10
- Phương pháp dạy học tích cực là những phương pháp dạy học theo
hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh; hướng tới việc
hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh.
- Phương pháp dạy học tích cực là phương pháp khơi dậy, phát huy tính
chủ động, sáng tạo và tích cực của người dạy và người học trong đó lấy người
học làm trung tâm trên cơ sở phát huy vai trò định hướng, tổ chức của người
dạy; vai trò thực hiện “thi công” của người học và sức mạnh của các phương
tiện kĩ thuật hiện đại nhằm chinh phục chân lý trên cả ba phương diện: kiến
thức, kĩ năng, thái độ. Người học không thụ động chờ đợi mà tự lực, tích cực
tham gia vào quá trình tìm kiếm, khám phá, phát hiện kiến thức, vận dụng
kiến thức để giải quyết vấn đề trong thực tiễn, qua đó lĩnh hội nội dung kiến
thức học tập và phát triển năng lực sáng tạo.
- Phương pháp dạy học tích cực không phải là một phương pháp dạy
học cụ thể mà là một khái niệm bao gồm nhiều phương pháp, nhiều hình thức,
nhiều kĩ thuật cụ thể khác nhau nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức, tăng

pháp tự học là phương pháp cốt lõi. Nếu người học có được phương pháp, kĩ
năng, thói quen và ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng say mê học tập, khơi
dạy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả học tập sẽ không ngừng được
cải thiện.
Thứ ba, dạy học tích cực tăng cường học tập cá thể với học tập hợp tác.
Tư duy của người học ở cùng một lứa tuổi hay trong cùng một lớp học không
đồng đều, do đó, người dạy phải biết chấp nhận sự phân hóa về trình độ nhận
thức, cường độ và tiến độ hoàn thành nhiệm vụ được giao của người học.
Trên cơ sở đó, người dạy thiết kế thành chuỗi các công việc độc lập trong
nhiệm vụ bài học, phân loại mức độ bài tập phù hợp với khả năng của mỗi cá
nhân nhằm phát huy tối đa khả năng của người học. Tuy nhiên trong học tập,
không phải mọi tri thức, kĩ năng, thái độ đều được hình thành thông qua hoạt
động của từng cá nhân mà còn có những tri thức, kĩ năng, thái độ được hình

12
thành thông qua hoạt động của tập thể. Vì vậy, trong quá trình học tập người
dạy phải chú ý đến quan hệ thày với trò, trò với trò và cần tạo mối quan hệ
hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiếm lĩnh tri thức.Trong mối quan
hệ hợp tác đó, người học không những học được qua thầy mà còn học được
những kiến thức, kĩ năng qua bạn.Trong nhà trường phổ thông, phương pháp
học tập hợp tác thường được tổ chức ở cấp nhóm, tổ, lớp hoặc trường và được
sử dụng phổ biến trong dạy học là các nhóm nhỏ từ 4 – 6 người. Việc học tập
theo nhóm đạt hiệu quả cao khi phải giải quyết những vấn đề gay cấn cần sự
phối hợp giữa các cá nhân để hoàn thành nhiệm vụ chung. Trong hoạt động
theo nhóm tính cách, năng lực của mỗi thành viên được bộc lộ, uốn nắn, tình
bạn, ý thức tổ chức, tinh thần tương trợ sẽ được phát triển, nâng cao.
Thứ tư, dạy học tích cực kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của
trò.Việc đánh giá học sinh không chỉ nhằm mục đích nhận định thực trạng và
điều chỉnh hoạt động của trò mà còn đồng thời tạo ra điều kiện nhất định để
người dạy điều chỉnh hoạt động dạy của mình.Trước đây, việc đánh giá học

 Theo quan điểm lí luận dạy học, kiến thức đó thuộc loại nào? (Hiện
tượng vật lí, Định luật vật lí, Đại lượng vật lí, Thuyết vật lí, Ứng dụng
kĩ thuật của vật lí).
 Cần bổ sung vào nội dung kiến thức đã trình bày ở sách giáo khoa
những tư liệu thức tế địa phương, những thông tin khoa học hiện
đại nào?
Bảng 1.1: Sơ đồ xác định các nội dung cơ bản cần dạy trong bài

Nội dung kiến
thức chính xác,
ngắn gọn
Câu hỏi/
Vấn đề
Loại nội dung kiến
thức theo quan điểm lí
luận dạy học
Thông tin
kiến thức
bổ sung
Nội dung 1

………….
Trong dạy học vật lí không nhất thiết cần cả 2 giải pháp, có thể chọn một
trong hai giải pháp đó sao cho phù hợp với đối tượng học sinh và điều kiện
dạy học.
Thực hiện giải pháp
( Trình bày chi tiết các hành động thao tác cần thực hiện theo giải pháp
đã đề ra)
Kết luận hoặc nhận định
( Câu trả lời cho vấn đề đặt ra)
Những kết luận hoặc nhận định rút ra chính là nội dung kiến thức cần xây
dựng. Nó có thể lại là tiền đề cho chu trình nghiên cứu kiến thức tiếp theo.

16
1.2.2.3. Xác định mục tiêu dạy học
- Tầm quan trọng của mục tiêu dạy học
Việc xác định mục tiêu dạy học giúp giáo viên:
 Có được phương hướng, tiêu chí để quyết định về nội dung, phương
pháp và phương tiện dạy học.
 Có được ý tưởng rõ rang về cái cần kiểm tra đánh giá khi kết thúc mỗi
môn học, học phần hay trong quá trình giảng dạy từng kiến thức cụ thể.
 Thông báo cho người học biết những cái mong đợi ở đầu ra của sự học
là gì?
 Có được ý tưởng rõ rang về các kiến thức, kĩ năng, thái độ cần có của
học sinh.
- Mục tiêu dạy học cần được trình bày theo 5 tiêu chuẩn:
 Cụ thể (chỉ rõ cái cần đạt được, tránh chung chung mơ hồ).
 Có thể đo được (lượng hóa được).
 Phù hợp (hướng tới và phục vụ mục đích cần phấn đấu).
 Thực tế (có khả năng thực hiện được).
 Có thời hạn (thực hiện hoàn thành trong một thời gian xác định).
- Mục tiêu dạy học cần nêu rõ ba lĩnh vực:

học nào tốt nhất?
 Để học sinh tự chủ xây dựng kiến thức thì có những hình thức tổ chức
dạy học nào và chọn hình thức tổ chức dạy học nào tốt nhất?
 Để học sinh không những phát huy được tính tích cực xây dựng kiến
thức mà còn rèn các kĩ năng về thí nghiệm Vật lí thì có những hình
thức tổ chức dạy học nào và chọn hình thức dạy học nào tốt nhất?
 Để học sinh không những phát huy được tính tích cực, tự chủ xây dựng
kiến thức mà còn rèn được các kĩ năng ứng dụng vật lí vào kĩ thuật và

18
đáp ứng một nhu cầu nào đó của thực tế thí có những hình thức tổ chức
dạy học nào và chọn hình thức dạy học nào tốt nhất?
 Để học sinh không những tự chủ, tích cực xây dựng kiến thức mà còn
rèn được kĩ năng giao tiếp, kĩ năng trình bày, tranh luận, bảo vệ ý kiến
và kĩ năng hợp tác thì có những hình thức tổ chức dạy học nào và chọn
hình thức dạy học nào tốt nhất?
 Trong những hình thức tổ chức dạy học đã lựa chọn đáp ứng yêu cầu về
mục tiêu dạy học nói trên, hình thức dạy học nào phù hợp với điều kiện
dạy học hiện tại? Có khả năng tạo ra các phương tiện dạy học để lựa
chọn hình thức tốt hơn không? Có thể tổ chức lại nội dung học tập
không?
1.2.2.5. Lựa chọn phương pháp dạy học
Trong một bài dạy, không bao giờ chỉ dùng một phương pháp.Như vậy,
vấn đề đặt ra là phải phối hợp các phương pháp như thế nào?Vấn đề phối hợp
phải bắt đầu từ sự phân tích nội dung. Nội dung kiến thức vật lí rất đa dạng
mà mỗi phương pháp chỉ giải quyết được một nội dung nhận thức nào đó. Tuy
nhiên, bao giờ cũng có một phương pháp chủ đạo, các phương pháp khác chỉ
là hỗ trợ cho phương pháp chủ đạo này. Vấn đề lựa chọn phương pháp chủ
đạo và sự phối hợp các phương pháp trong một bài lên lớp còn phụ thuộc
nhiều vào trình độ kiến thức, khả năng nhận thức, thái độ học tập, mức độ

Trong khuôn khổ một luận văn, tác giả xin giới thiệu một mẫu tiến
trình dạy học với hình thức tổ chức “bài lên lớp”, sử dụng phương pháp chủ
đạo là phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề.

20

Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Tạo tình huống học tập
Xử lí tình huống, phát hiện vấn đề
học tập
Tổ chức và hướng dẫn học sinh tìm
giải pháp để giải quyết vấn đề
- Gợi ý để học sinh tìm mối liên hệ
giữa vấn đề học tập với các kiến
thức cũ liên quan.

- Phân tích các giải pháp của học
sinh đề xuất để lựa chọn giải pháp
khả thi. Tiếp nhận nhiệm vụ, làm việc cá
nhân hoặc hoạt động nhóm
- Xem xét vấn đề học tập được
giải quyết thế nào?
 Bằng sự vận dụng kiến thức