1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
& THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
MỘT SỐ BÀI THUỘC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”
(VẬT LÝ 11 – BAN CƠ BẢN) CÓ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM
KẾT HỢP VỚI PHẦN MỀM DẠY HỌC NHẰM PHÁT HUY
TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA
HỌC SINH THPT DÂN TỘC MIỀN NÚI Người hướng dẫn: TS. Trần Đức Vượng
Người thực hiện: Trần Quốc Khánh 2
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng
dẫn khoa học TS Trần Đức Vượng
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu
và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho
phép sử dụng và chưa được công bố trong bất kỳ một công trinh nào khác. Tác giả Trần Quốc Khánh
4
3. Đối tượng nghiên cứu 3
4. Giả thuyết khoa học 3
5. Giới hạn phạm vi nghiên cứu 3
6. Nhiệm vụ nghiên cứu 4
7. Phương pháp nghiên cứu 4
8. Cấu trúc luận văn 5
Chương 1: Cơ sở lý luận về vấn đề phát huy tính tích cực hoạt động nhận
thức của học sinh trong dạy học có sử dụng thí nghiệm và PMDH.
1.1. Hoạt động nhận thức và dạy học phát huy tính tích cực hoạt động nhận
thức của học sinh 6
1.1.1. Khái niệm hoạt động nhận thức 6
1.1.2. Khái niệm tính tích cực hoạt động nhận thức của HS 6
1.1.3. Tính tích cực hoạt động nhận thức của HS 6
6
1.1.4. Những biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức của HS 7
1.1.5. Biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS 9
1.1.6. Cơ sở khoa học của việc thiết kế hoạt động dạy học kiến thức vật lý
theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS 10
1.2. Khái niệm về phần mềm dạy học PMDH) 13
1.2.1. Vai trò của phần mềm trong dạy hoc nói chung 16
1.2.2. Một số hỗ trợ của MTV và các PMDH trong dạy học vật lý 17
1.2.2.1. Sử dụng MVT mô phỏng các đối tượng vật lý cần nghiên cứu 18
1.2.2.2. Sử dụng MVT hỗ trợ việc xây dựng các mô hình 19
1.2.2.3. Sử dụng MVT hỗ trợ các thí nghiệm vật lý 20
1.2.2.4. Sử dụng MVT hỗ trợ việc phân tích băng video ghi các quá trình
vật lý 21
1.2.3. Khả năng hỗ trợ của phần mềm mô phỏng trong việc tổ chức hoạt
động nhận thức của HS trong dạy học vật lý 22
1.3. Thí nghiệm trong dạy học vật lý 24
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 85
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 85
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm 85
3.1.2. NhiÖm vô cña thùc nghiÖm s ph¹m 85
3.2. §èi tîng vµ ph¬ng ph¸p thùc nghiÖm s ph¹m 86
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm………………………………………… ……86
8
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm……………………………………86
3.3. Chuẩn bị thực nghiệm……………………………………………………87
3.3.1. Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng………………………………. 87
3.3.2. Chọn tiến trình làm bài thực nghiệm…………………… ……………87
3.4. Cơ sở đánh giá kết quả thực nghiệm…………………………………… 88
3.5. Tiến hành thực nghiệm sư phạm…………………………………………89
3.5.1. Diễn biến thực nghiệm phạm …………………………………………89
3.5.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm………………………………………… 91
3.6. Kết quả và sử lý kết quả thực nghiệm sư phạm………………………… 93
3.6.1. Yêu cầu trong quá trình sử lý kết quả thực nghiệm sư phạm……………93
3.6.2. Sử lý số liệu kết quả kiểm tra…………………………………………. 95
Kết luận chương 3 101
Kết luận chung 102
Tài liệu tham khảo 105
Phụ lục 109
10
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Đất nước ta đang bước vào thời kì công nghiệp hoá - hiện đại hoá,
thời kì mà tri thức và trí tuệ sáng tạo của con người được coi là yếu tố quyết
định sự phát triển của xã hội. Để hoà nhập với tốc độ phát triển của nền khoa
học kĩ thuật trên thế giới đòi hỏi giáo dục đào tạo cũng phải đổi mới nhằm
đào tạo ra những con người có đủ kiến thức, năng lực, trí tuệ sáng tạo và
phẩm chất đạo đức tốt làm chủ đất nước. Trước tình hình đó nền giáo dục
đang đứng trước đổi mới cả về nội dung, phương pháp, hình thức và phát
triển dạy học nhằm đào tạo ra những con người có khả năng đáp ứng nhu cầu
của xã hội.
Hội nghị lần thứ 2 BCH TW Đảng cộng sản Việt Nam khoá VIII đã nêu
ra “Nhiệm vụ và mục tiêu cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng những con
người có ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri
thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kỹ năng thực
hành giỏi ”. Để đạt được mục tiêu đề ra, Hội nghị cũng đã chỉ rõ “ Đổi
mới mạnh mẽ phương pháp Giáo dục - Đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một
chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp
dụng các phương pháp tiên tiến và hiện đại vào quá trình dạy học…”. Kho
tàng tri thức vô hạn, mỗi ngày lại có nhiều những thành tựu mới được phát
minh. Do đó dạy học hiện đại không chỉ là dạy cho học sinh nắm được kiến
thức mà cần phải dạy cho HS cách tự lực chiếm lĩnh kiến thức, có tư duy sáng
tạo và tích cực trong hoạt động nhận thức để phù hợp với yêu cầu của thời đại.
Hiện nay, việc dạy học của chúng ta đã và đang từng bước có những đổi
mới đáng kể về nội dung, phương pháp, cách thức tổ chức và phương tiện.
Quá trình dạy học cần phải phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học, HS có
thể tham gia vào hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề. Cùng với đó là
11
chương “Cảm ứng điện từ”. Thông thường khi học chương này HS gặp nhiều
khó khăn trong việc tiếp thu kiến thức vì vậy HS không thể phát huy được khả
năng tìm tòi, sáng tạo của bản thân. Các thí nghiệm truyền thống đơn giản nếu
được sử dụng tới thì thường rất khó thành công hoặc không chính xác, nhất là
trong phạm vi giờ học, nên để kiểm chứng được tất cả các phương án như
SGK đổi mới đề xuất thì nhất thiết phải có một đề tài sáng kiến khả thi, hợp lý
hơn. Với mục đích nhằm giúp HS lĩnh hội tri thức một cách có căn cứ khoa
học, phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức thì việc sử dụng các thí
nghiệm kết hợp với PMDH là rất cần thiết. Chính vì lí do trên, chúng tôi đã
chọn nghiên cứu đề tài: “Thiết kế tiến trình dạy học một số bài thuộc
chương “Cảm ứng điện từ” (Vật lý 11 – Ban cơ bản) có sử dụng thí
nghiệm kết hợp với phần mềm dạy học nhằm phát huy tính tích cực nhận
thức của học sinh THPT dân tộc miền núi”
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế tiến trình hoạt động dạy một số kiến thức chương “cảm ứng
điện từ” (SGK Vật lý 11 Ban cơ bản). Có sử dụng thí nghiệm kết hợp với
PMDH theo hướng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS.
3. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS trong tiến trình dạy học
chương “cảm ứng điện từ” theo chương trình SGK Vật lý 11 Ban cơ bản
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được một tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm kết
hợp với PMDH một cách hợp lý thì có thể gây hứng thú, phát huy tính tích
cực hoạt động nhận thức của HS góp phần nâng cao chất lượng dạy học
chương “Cảm ứng điện từ” ở các Trường THPT trên địa bàn miền núi
13
5. Giới hạn phạm vi nghiên cứu
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung luận
văn gồm 3 chương
Chương 1: Cơ sở lý luận về vấn đề phát huy tính tích cực hoạt động
nhận thức của học sinh trong dạy học có sử dụng thí nghiệm và PMDH.
Chương 2: Xây dựng tiến trình dạy học một số bài trong chương “Cảm
ứng điện từ” theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS
THPT dân tộc miền núi có sử dụng thí nghiệm và PMDH.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
Kết luận và kiến nghị.
15
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC
HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CÓ
SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ PHẦN MỀM DẠY HỌC
cao nếu HS là người có ý thức chủ động tích cực và sáng tạo. Tính tích cực ở
đây là thái độ của HS muốn nắm vững kiến thức, hiểu sâu sắc nội dung học
tập bằng mọi cách và cố gắng để vận dụng những hiểu biết ấy vào cuộc sống.
Tính tích cực hoạt động nhận thức của HS biểu hiện qua các dấu hiệu sau:
a. HS khao khát tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của GV, bổ xung
các câu trả lời của bạn, thích được phát biểu ý kiến của mình về vấn đề nêu
ra
b. HS hay nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề GV trình
bày chưa đủ rõ.
c. HS chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã học để
nhận thức các vấn đề mới.
d. HS mong muốn được đóng góp với thầy, với bạn những thông tin mới
lấy từ những nguồn khác nhau, có khi vượt ra ngoài phạm vi bài học môn học.
Ngoài những biểu hiện nói trên mà GV dễ nhận thấy còn có những biểu
hiện về mặt xúc cảm, khó nhận thấy hơn, như thờ ơ hay hào hứng, phớt lờ hay
ngạc nhiên, hoan hỉ hay buồn chán trước một nội dung nào đó của bài học
hoặc khi tìm ra lời giải hay cho một bài tập khó Những dấu hiệu này biểu
hiện khác nhau ở từng cá thể HS, bộc lộ rõ ở HS các lớp dưới, kín đáo ở HS
các lớp trên.
*Phân loại tính tích cực hoạt động nhận thức:
Tuỳ theo việc huy động và mức độ huy động các chức năng tâm lý mà
người ta phân ra ba cấp độ tích cực.
- Tính tích cực tái hiện: Chủ yếu dựa vào trí nhớ và tư duy tái hiện.
17
- Tính tích cực tìm tòi: Đặc trưng bằng sự bình phẩm, phê phán, tìm cách
độc lập giải quyết vấn đề, tích cực về mặt nhận thức, óc sáng tạo, lòng khao
khát hiểu biết, hứng thú học tập.
- Tính tích cực sáng tạo: là cấp độ cao nhất của tích cực, đặc trưng bằng
sự khẳng định con đường riêng của mình, không giống những con đường mà
vậy thường đi đôi với sự ham hiểu biết, thích khám phá, chinh phục những
điều mới mẻ. Ở giai đoạn này hoạt động học tập có tính chất quyết định xu
hướng nghề nghiệp của các em, vì vậy thái độ của các em đối với việc học tập
cũng khác với các giai đoạn trước. Càng về cuối cấp thái độ của HS đối với
các môn học càng trở nên có tính lựa chọn hơn, ở các em hình thành hứng thú
học tập gắn liền với mục đích và khuynh hướng nghề nghiệp. Ngoài ra còn
một số ít HS đã nhiều tuổi nên động cơ học tập chưa cao.
* Một số biện pháp đang được các nhà sư phạm quan tâm:
Phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS THPT cần phải chú ý
đến tính chất độc đáo riêng của quá trình nhận thức ở HS và đặc điểm tâm lý
lứa tuổi này. Vật lý là bộ môn có nhiều ưu thế trong việc phát huy tính tích
cực hoạt động nhận thức của HS qua một số biện pháp sau:
- Cho HS biết ý nghĩa lý thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề
nghiên cứu.
- Nội dung dạy học phải mới, kiến thức phải được trình bày trong dạng
động, có tính thực tiễn, phát triển và không đối ngược với nhau, thoả mãn nhu
cầu nhận thức của các em, những vấn đề quan trọng, các hoạt động then chốt
có lúc diễn ra một cách đột ngột, bất ngờ.
- Kết hợp các phương pháp đa dạng, sử dụng nhiều hình thức dạy học
khác nhau.
19
- Sử dụng các thiết bị dạy học, đặc biệt là sự hỗ trợ của PMDH để kích
thích hứng thú và tổ chức hoạt động cho HS.
- Có các hình thức khen thưởng, động viên kịp thời với HS có thành tích.
- Luyện tập dưới các hình thức khác, vận dụng kiến thức vào thực tiễn và
các tình huống mới, kết hợp với giáo dục hướng nghiệp.
- Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập.
Như vậy, để phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của HS THPT với
bộ môn Vật lý người GV phải xác định động cơ, hứng thú và nhu cầu học tập
GV trả lời được câu hỏi sau:
- Kiến thức cần dạy bao gồm các thành tố nội dung nào? (Có thể là một
trong các thành tố nội dung: Định nghĩa thuật ngữ, sự kiện, thuộc tính, mối
liên hệ, quy luật, nguyên lý, phương pháp).
- Trình tự lôgic của các thành tố nội dung đó như thế nào? (sắp xếp các
thành tố nội dung đã diễn đạt theo đúng trình tự lôgic của tiến trình nhận thức
xây dựng chúng)
Việc lập sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức đòi hỏi trả lời được các câu
hỏi:
- Vấn đề đặt ra như thế nào? (diễn đạt chính xác câu hỏi mà việc giải đáp
dẫn tới thành tố nội dung kiến thức cần xây dựng).
- Câu trả lời tương ứng với mỗi câu hỏi đã đặt ra như thế nào? (Diễn đạt
chính xác các thành tố nội dung kiến thức xây dựng được).
- Tiến trình hành động để xây dựng được mỗi thành tố nội dung kiến
thức và toàn bộ chính thể kiến thức là như thế nào? (Xác định chính xác các
hành động cần thực hiện và trình tự của chúng).
21
c. Xác định tiến trình hoạt động dạy học cụ thể.
Việc xác định phương pháp (Tiến trình hoạt động) dạy học cụ thể một
kiến thức Vật lý nào đó đòi hỏi GV suy nghĩ, tìm cách giải đáp tốt nhất các
câu hỏi sau:
- Kiểm tra, ôn tập hay bổ xung thêm cái gì và như thế nào, để đảm bảo
cho học sinh có trình độ tri thức xuất phát cần thiết?.
- Làm thế nào để giác ngộ vấn đề, định hướng mục tiêu hoạt động học?.
- Làm thế nào để lôi cuốn HS tham gia giải quyết vấn đề (Thực hiện
nhiệm vụ đặt ra); Kiểm tra, định hướng hành động nhận thức cụ thể của HS
như thế nào?.
- PMDH là một dạng phương tiện dạy học (PTDH) chỉ mới xuất hiện từ
khi máy tính điện tử ra đời. Khác với các PTDH khác, PMDH là một dạng vật
chất đặc biệt là các câu lệnh chứa thông tin dữ liệu để hướng dẫn MVT thực
hiện các thao tác xử lý theo một thuật toán xác định trước.
- PMDH là một PTDH hiện đại có nhiều tính năng ưu việt hơn so với các
loại hình thiết bị thông dụng đó là: một chương trình được lập trình sẵn ghi
vào đĩa mềm. Có thể mang một lượng thông tin lớn, chọn lọc ở mức cần và đủ
theo nhu cầu của nhiều đối tượng.
- Là nguồn cung cấp tư liệu phong phú đa dạng, hấp dẫn, gọn nhẹ, dễ
bảo quản, dễ sử dụng.
- Có thể sử dụng thành tựu hiện đại của công nghệ truyền thông đa
phương tiện vào quá trình dạy học để nâng cao tính trực quan, sinh động, hấp
dẫn của tài liệu nghe nhìn.
- Tuỳ thuộc vào từng bộ môn cụ thể mà xây dựng các PMDH tương ứng
để phục vụ cho dạy và học bộ môn đó, do vậy có các PMDH bộ môn.
23
- Các PMDH có thể sử dụng ở mọi chức năng lý luận dạy học của quá
trình dạy học. Có thể sử dụng PMDH để:
+ Nêu vấn đề nghiên cứu, gợi động cơ học tập tích cực cho HS củng cố
trình độ kiến thức và kỹ năng xuất phát.
+ Trình bày nội dung mới.
+ Ôn tập các nội dung đã học.
+ Luyên tập, củng cố kỹ năng, rèn luyện kỹ xảo cho HS.
Đối tượng sử dụng PMDH ở đây chính là GV và HS, vì vậy để PMDH
phát huy hết tính năng thì nó phải đảm bảo các yêu cầu sau:
* Yêu cầu về mặt sư phạm:
Trước hết phải đáp ứng một cách đầy đủ các yêu cầu sư phạm về nội
dung, hình thức và phương pháp, ngoài ra:
- Phần mềm phải có lợi và phù hợp với nội dung chương trình dạy học.
- Các PMDH phải đảm bảo yêu cầu về sự ổn định của các phần mềm.
Khi sử dụng thì người dùng có thể bấm phím ngoại lai ngoài ý muốn của
người lập trình.
- Các PMDH phải dễ sử dụng. Trong phần mềm phải đưa các phím nóng,
các phím tổ hợp, cho phép sử dụng thiết bị chuột để người sử dụng có thể dễ
dàng thực hiện các lệnh và truy cập thông tin.
- Cần lưu ý HS những kiến thức và kỹ năng cần thiết, những tài liệu
hướng dẫn, tài liệu bổ trợ khác trước khi sử dụng PMDH [24].
1.2.1. Vai trò của phần mềm trong dạy học nói chung.
PMDH góp phần đổi mới nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức
dạy học.
25
PMDH là một thiết bị dạy học tổng hợp cho phép lựa chọn để đạt hiệu
quả cao trong mọi khâu của quá trình dạy học, giúp GV và HS làm việc một
cách dễ dàng nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm rất nhiều thời gian công sức.
PMDH có khả năng trình bày một cách trực quan, tinh giảm, dễ hiểu,
giúp học sinh dễ dàng nắm nội dung của chương trình. Có khả năng cung cấp
thêm những tài liệu phong phú, đa dạng dùng để tra cứu, tham khảo, đọc
thêm, hệ thống hoá, luyện tập theo các mức độ khác nhau.
PMDH có thể biểu thị thông tin dưới dạng văn bản, ký hiệu, đồ thị, bản
đồ, hình vẽ Được ghi vào đĩa gọn nhẹ, nên mỗi GV hay HS có thể dễ dàng
có trong tay phương tiện để chủ động thực hiện PPDH tích cực ở bất cứ nơi
nào có máy tính.
PMDH cho phép GV lựa chọn các tài liệu trực quan cần cho từng phần
của bài học. Nó cho phép giáo viên mô phỏng, minh hoạ nhiều quá trình, hiện
tượng trong xã hội và trong con người mà không thể quan sát trực tiếp được
trong điều kiện nhà trường, không thể hoặc khó có thể thực hiện nhờ các
phương tiện khác.
PMDH có thể có thể sao chép ra đĩa mềm hoặc in ra giấy một cách dễ