Lời cảm ơn

Tác giả luận văn xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng
quản lý Sau Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lý, các thầy cô giáo, cán
bộ trong tổ bộ môn Phơng pháp giảng dạy Vật lý thuộc trờng Đại học
S phạm Hà Nội II, quý thầy cô tham gia giảng dạy lớp cao học K11-lí
luận phơng pháp dạy học vật lý đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tạo điều
kiện cho tác giả trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Tác giả cũng xin trân trọng cảm ơn Sở Giáo dục và Đào tạo,
trờng trung học phổ thông Thuận Thành số 1 tỉnh Bắc Ninh đã tạo điều
kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình làm việc, học tập và thực hiện
đề tài.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Trần Đức Vợng đã
tận tình hớng dẫn, động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian
nghiên cứu và hoàn thành luận văn.
Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp
và các học viên lớp K11-lí luận phơng pháp dạy học vật lý, đã giành
nhiều tình cảm, động viên, giúp đỡ tác giả hoàn thành khóa học.

2
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, đợc các đồng tác giả
cho phép sử dụng và cha từng đợc công bố trong bất kỳ một công trình nào
khác.

1. Lý do chọn đề tài . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2. Mục đích nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3. Nhiệm vụ nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4.
Đ
ối tợng và phạm vi nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Phơng pháp nghiên cứu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

6. Giả thuyết khoa học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Nội dung
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13
Chơng 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 phần mềm dạy học
13
1.1 Hoạt động nhận thức và hoạt động dạy học phát huy tính tích cực hoạt
động nhận thức của học sinh
13
1.2. Vai trò của thí nghiệm vật lý trong tổ chức hoạt động nhận thức của HS

59
Kết luận chơng II.
81
Chơng III: Thực nghiệm s phạm82
3.1.
Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm s phạm.

82
3.2. Đối tợng và phơng pháp thực nghiệm s phạm
82
3.3. Chuẩn bị thực nghiệm s phạm
84
3.4. Cơ sở đánh giá kết quả thực nghiệm
85
3.5. Tiến hành thực nghiệm s phạm.
86
3.6. Kết quả và sử lý kết quả thực nghiệm s phạm
90
Kết luận chơng III
98
Kết luận và kiến nghị
99
Tài liệu tham khảo
102
Phụ lục.
PPDH
Phơng pháp dạy học
10.
PTDH
Phơng tiện dạy học
11.
SGK
Sách giáo khoa
12.
TBDH
Thiết bị dạy học
13.
THPT
Trung học phổ thông
14.
TN
Thực nghiệm
15.
TNVL
Thí nghiệm vật lý 6

Danh mục các bảng
TT
Tên các bảng Trang
1
Việc sử dụng các thí nghiệm trong dạy học vật lý.
38

94
12
Phân phối tần suất lần 2.
95
7Danh mục các hình vẽ, đồ thị
TT
Tên các bảng Trang

1
Mô phỏng từ trờng quay trong động cơ không đồng bộ ba pha
23
2

Phân phối tần suất lũy tích lần 1
93
12
Xếp loại học tập lần 2.
95
13
Phân phối tần suất lần 2
96
14
Phân phối tần suất lũy tích lần 2
96
8

đất nớc đòi hỏi ngành giáo dục phải đổi mới phơng pháp một cách toàn diện,
sâu sắc.
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 ngời 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 t duy sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi . Để đạt
đợc mục tiêu đề ra, Hội nghị cũng đã chỉ rõ Đổi mới mạnh mẽ phơng pháp
Giáo dục - Đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp t
duy sáng tạo của ngời học. Từng bớc áp dụng các phơng 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 đợc phát minh. Do đó dạy học hiện đại không chỉ là dạy
cho học nắm đợc kiến thức mà cần phải dạy cho học sinh cách tự lực chiếm lĩnh
kiến thức, có t duy sáng tạo và tích cực trong hoạt động nhận thức để phù hợp với
yêu cầu của thời đại.
Hiện nay, cùng với sự phát triển của nền kinh tế tri thức, kinh tế thông tin
thì việc ứng dụng công nghệ thông tin vào công cuộc đổi mới phơng pháp dạy
học là một điều rất cần thiết. Việc dạy học của chúng ta đã và đang từng bớc có
những đổi mới đáng kể về nội dung, phơng pháp, cách thức tổ chức và phơng

10
tiện. Quá trình dạy học cần phải phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học, học
sinh có thể tham gia vào hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề. Cùng với đó
là việc nghiên cứu sử dụng các phơng tiện dạy học (PTDH) nhằm hỗ trợ hoạt
động giải quyết vấn đề đó của học sinh từng bài cụ thể. Vai trò của các PTDH
truyền thống còn nhiều hạn chế, cha đáp ứng đợc yêu cầu đặt ra. Bên cạnh đó,
máy vi tính (MVT) và phần mềm máy tính, cụ thể là phần mềm mô phỏng đã và
đang đợc a chuộng rộng rãi trong dạy học.
Để đảm bảo cho việc thực hiện đổi mới PPDH thành công thì không thể chỉ
bó hẹp trong phạm vi hoạt động của giáo viên (GV) và học sinh (HS) trong các giờ
lên lớp mà phải bao gồm cả đổi mới phơng pháp trình bày nội dung dạy học cụ

Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức cụ thể chơng Sóng cơ (vật lý
lớp 12 nâng cao) có sử dụng PMDH theo hớng phát huy tính tích cực trong
hoạt động nhận thức của học sinh THPT.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt đợc mục đích của đề tài chúng tôi đã xác định những nhiệm vụ
chính sau đây:
- Nghiên cứu lý luận dạy học hiện đại về việc phát huy tính tích cực hoạt
động nhận thức của HS trong dạy học vật lý.
- Nghiên cứu việc sử dụng MVT và PMDH trong dạy học vật lý.
- Điều tra thực trạng dạy- học chơng Sóng cơ (vật lý lớp 12 nâng cao)
theo chơng trình vật lý 12 tại các trờng THPT Huyện Thuận Thành Tỉnh Bắc
Ninh.
- Xây dựng tiến trình dạy học một số bài trong chơng Sóng cơ (vật lý lớp
12 nâng cao) theo phơng án của đề tài.
- Thực nghiệm s phạm.
4. Đối tợng và phạm vi nghiên cứu.
- Đối tợng nghiên cứu : Hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS
trong tiến trình dạy - học chơng Sóng cơ theo chơng trình vật lý 12 THPT.

12
- Phạm vi nghiên cứu : Sử dụng thí nghiệm mô phỏng các hiện tợng trong
bài Sự phản xạ sóng. Sóng dừng, và Sóng giao thoa (vật lý lớp 12 nâng cao)
5. Phơng pháp nghiên cứu
- Phơng pháp nghiên cứu lý luận về vấn đề phát huy tính tích cực trong
hoạt động nhận thức của học sinh.
- Phơng pháp điều tra, thực tiễn về việc dạy và học các kiến thức trong
chơng Sóng cơ (vật lý lớp 12 nâng cao) trong dạy học ở các trờng THPT.
- Thực nghiệm s phạm.
Sử dụng phơng pháp thống kê toán học để xử lý kết quả thu đợc khi thực
nghiệm s phạm, trên cơ sở đó rút ra kết luận của đề tài nghiên cứu.

nhất của hoạt động nhận thức là phản ánh hiện thực khách quan. Hoạt động này
bao gồm nhiều quá trình khác nhau, thể hiện những mức độ phản ánh hiện thực
khác nhau (cảm giác, tri giác, tởng tợng, t duy) và mang lại những sản phẩm
khác nhau về hoạt động khách quan (hình ảnh, hình tợng, biểu tợng, khái niệm).
[29]
1.1.2. Khái niệm tính tích cực hoạt động nhận thức của HS.
Tính tích cực nhận thức trong hoạt động là một tập hợp các hoạt động nhằm
làm chuyển biến vị trí của ngời học từ thụ động sang chủ động, từ đối tợng tiếp
thu tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập.[28]
1.1.3. Tính tích cực hoạt động nhận thức của HS.
Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động nhận thức. Hạt nhân cơ bản
của tính tích cực nhận thức là hoạt động t duy của cá nhân đợc tạo nên do thúc
đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng. Nhu cầu nhận thức cái mới, nhu cầu vơn lên
một trình độ cao hơn là nguồn gốc tính tích cực hoạt động nhận thức của HS. Tích
cực là một biểu hiện của ý thức khi đã có ý thức thì HS sẽ tích cực, chủ động và
sáng tạo trong mọi tình huống. Trong học tập, tính tích cực nhận thức của HS đặc

14
trng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm
vững kiến thức. [28]
1.1.4. Những biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức của HS
HS là chủ thể của quá trình học tập, việc học tập chỉ thực sự đạt kết quả cao
nếu HS là ngời 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 đợc 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
cha đủ rõ.

thành và phát triển hứng thú nhận thức của HS vì:
- Nó có thể hình thành ở HS một cách nhanh chóng và bất cứ lúc nào trong
quá trình dạy học.
- Có thể gây hứng thú đối với HS ở mọi lứa tuổi.
- Điều quan trọng hơn cả là nó nằm trong tầm tay của ngời GV. Ngời GV
có thể điều khiển hứng thú của HS qua các yếu tố của quá trình dạy học nh: Nội
dung, phơng pháp, phơng tiện, hình thức tổ chức; qua các bớc lên lớp: mở bài,
bài giảng mới, củng cố, vận dụng, kiểm tra kiến thức; qua mối quan hệ thầy trò
v.v.
Đối với HS, hứng thú là yếu tố có ý nghĩa to lớn không chỉ trong quá trình
học tập mà cả đối với sự phát triển toàn diện, sự hình thành nhân cách. Có hứng

16
thú học tập làm cho học tập trở thành nguồn vui, hứng thú là yếu tố dẫn tới tự giác.
Hứng thú và tự giác là những yếu tố tâm lý đảm bảo tính tích cực, độc lập sáng
tạo, ngợc lại phong cách học tập tích cực và độc lập sáng tạo có ảnh hởng tới sự
phát triển hứng thú và tự giác.
1.1.5. Biện pháp phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS
Phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS THPT cần phải chú ý đến
đặc điểm tâm lý của lứa tuổi này là: giàu mơ ớc, giàu nhiệt huyết, vì vậy thờng
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 hớng nghề nghiệp
của các em, vì vậy thái độ của các em đối với việc học tập cũng khác với các giai
đoạn trớc. 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 hớng nghề nghiệp.
* Một số biện pháp đang đợc các nhà s 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 u thế trong việc phát huy tính tích cực hoạt động

chỉ đạo định hớng học tập trong mỗi tiết học cụ thể. Điều đó đợc thể hiện lần
lợt bằng các hoạt động dới đây của ngời GV khi thiết kế tiến trình hoạt động
dạy học một kiến thức cụ thể:
a. Xác định mục tiêu yêu cầu của tiết học.
Để xác định đợc phơng án tổ chức, chỉ đạo, định hớng hoạt động học tập
của HS trong mỗi tiết học cụ thể, nghĩa là xác định lôgic của quá trình dạy học khi
soạn bài ngời GV phải suy nghĩ trả lời đợc các câu hỏi sau:

18
- HS cần lĩnh hội đợc kiến thức, kỹ năng gì?
- Con đờng để HS chiếm lĩnh đợc kiến thức, kỹ năng đó nh thế nào?
- Phải chỉ đạo hành động của HS và định hớng hành động đó nh thế nào để
đảm bảo cho HS chiếm lĩnh đợc kiến thức, kỹ năng đó một cách sâu sắc, vững
chắc, đồng thời đạt đợc hiệu quả giáo dục?
- Kết quả sau khi học mà HS cần thể hiện ra đợc là gì?
Câu trả lời các câu hỏi trên chính là mục tiêu của tiết học cần đạt đợc.
b. Xác định cấu trúc nội dung và tiến trình xây dựng kiến thức.
Việc phân tích cấu trúc nội dung kiến thức vật lý cần dạy đòi hỏi ngời GV
trả lời đợc 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, phơng pháp).
- Trình tự lôgic của các thành tố nội dung đó nh thế nào? (sắp sếp 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 đợc các câu hỏi:
- Vấn đề đặt ra nh 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 tơng ứng với mỗi câu hỏi đã đặt ra nh thế nào? (Diễn đạt chính
xác các thành tố nội dung kiến thức xây dựng đợc).

sự hỗ trợ của học sinh) và thí nghiệm thực tập (thí nghiệm do học sinh tự tiến hành
dới sự hớng dẫn của GV).

20
- Thí nghiệm biểu diễn đợc GV tiến hành ở trên lớp, trong các giờ học
nghiên cứu kiến thức mới và có thể ở các giờ học củng cố kiến thức của học sinh.
Thí nghiệm biểu diễn có các loại sau: Thí nghiệm mở đầu, thí nghiệm nghiên cứu
hiện tợng (thí nghiệm khảo sát), thí nghiệm minh họa (kiểm chứng), thí nghiệm
củng cố.
- Thí nghiệm thực tập của học sinh do học sinh tự tiến hành trên lớp (trong
phòng thí nghiệm), ngoài lớp, ngoài nhà trờng hoặc ở nhà với các mức độ tự lực
khác nhau, thí nghiệm thực tập đợc chia ra làm ba loại: Thí nghiệm trực diện, thí
nghiệm thực hành, thí nghiệm và quan sát vật lý ở nhà.
Tóm lại, trong hệ thống thí nghiệm trên đây ta thấy dù thực hiện dới hình
thức nào, phơng pháp nào thì thí nghiệm vật lý cũng đóng một vai trò to lớn trong
quá trình dạy và học vật lý.
1.2.2. Vị trí của thí nghiệm trong tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh
Các loại thí nghiệm vật lý mà chúng tôi trình bày ở trên nằm ở ba pha của
tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức theo hớng tích cực, tự lực sáng tạo của học
sinh [21].
ở pha thứ nhất thí nghiệm chủ yếu đợc dùng để tạo tình huống có vấn đề,
tạo đợc nhu cầu hứng thú học tập của học sinh, lôi cuốn học sinh vào hoạt động
nhận thức, do đó thờng ngắn gọn, có hiệu lực ngay mà không quá phức tạp, nên ở
pha này giáo viên thờng dùng thí nghiệm mở đầu hay học sinh tiến hành thí
nghiệm trong thời gian rất ngắn.
ở pha thứ hai: thí nghiệm đợc dùng là thí nghiệm nghiên cứu bao gồm cả
hai loại thí nghiệm (thí nghiệm nghiên cứu khảo sát và thí nghiệm nghiên cứu
kiểm chứng).

21

tợng, quá trình vật lý phải diễn ra trong thí nghiệm giống nh ở các lần thí
nghiệm trớc đó.
1.2.4. Thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo [16]
Một số đặc điểm các thí nghiệm vật lý xây dựng trên máy tính hiện nay.
Các thí nghiệm vật lý xây dựng hỗ trợ cho các bài giảng về vật lý đợc xây
dựng trên máy tính hiện nay chia thành 2 hớng: Thí nghiệm mô phỏng và thí
nghiệm ảo.
1.2.4.1. Thí nghiệm mô phỏng nhờ máy vi tính
Trong dạy học vật lý, mô phỏng nhờ máy vi tính có thể xuất phát từ hai cơ sở
khác nhau: hoặc từ các tiên đề hay các mô hình (các phơng trình hay các nguyên
lí của vật lý) đợc viết dới dạng toán học (một cách định lợng) hoặc từ các
mối quan hệ có tính chất định tính giữa các đại lợng vật lý thuộc đối tợng
nghiên cứu. Tùy theo cơ sở xuất phát khác nhau mà kết quả mô phỏng sẽ khác
nhau. Nếu xuất phát từ các tiên đề hay các mô hình đợc viết dới dạng toán học
(một cách định lợng) thì việc mô phỏng sẽ cho kết quả hoàn toàn định lợng.
Nếu xuất phát từ các mối quan hệ có tính chất định tính thì kết quả chỉ mang ý
nghĩa định tính.
Loại mô phỏng xuất phát từ các tiên đề hay các mô hình (các phơng trình
hay các nguyên lí vật lý) đợc viết dới dạng toán học, thông qua vận dụng các
phơng pháp tính toán trên mô hình nhờ máy vi tính đợc gọi là mô phỏng định
lợng hay mô phỏng chính xác. Trong loại mô phỏng này, các đối tợng đợc mô
phỏng biến đổi tuân theo đúng các phơng trình, nguyên lí vật lý. Các ví dụ về mô
phỏng chính xác có thể nêu ra ở đây nh:

23
- Dựa trên các phơng trình về sự biến đổi hệ thống 3 từ trờng do 3 dòng
điện xoay chiều của dòng ba pha gây ra mà ta mô phỏng từ trờng tổng hợp của 3
từ trờng đặt lệch nhau 120
0
trong không gian . Kết quả mô phỏng cho ta từ trờng


Với cách phân loại nh vậy, ta có hai loại mô phỏng: mô phỏng định lợng
(hay gọi là mô phỏng chính xác) và mô phỏng định tính (hay gọi là mô phỏng
không chính xác). Trong dạy học vật lý, các chơng trình máy tính mô phỏng định
lợng đợc gọi là phần mềm mô phỏng định lợng (chính xác), các chơng trình
máy tính mô phỏng định tính đợc gọi là phần mềm mô phỏng định tính (không
chính xác). Hình 3: Mô phỏng định tính về quan hệ giữa
vận tốc trung bình của phân tử khí với nhiệt
độ
Hình 4: Mô phỏng định tính về sự biến đổi
số đờng cảm ứng từ gửi qua thiết diện
khung dây dẫn kín

25
ứng với từng loại phần mềm mô phỏng, trong dạy học vật lý, ngời ta sử
dụng chúng với các mục đích khác nhau.
Phần mềm mô phỏng định lợng có thể đợc sử dụng nhằm hai mục đích
khác nhau: