BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG
HỌC
HÀ NỘI 2
BỘĐẠI
GIÁO
DỤCSƯ
VÀ PHẠM
ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

NGUYỄN
KIM NGÂN
HỌTHỊ
VÀ TÊN
(Tác giả luận văn)

TỔ CHỨC DẠY
CHƯƠNG
“KHÚC
XẠSĨ
ÁNH SÁNG”
TÊN HỌC
ĐỀ TÀI
LUẬN VĂN
THẠC
– VẬT LÍ 11 THPT PHỎNG THEO PHƯƠNG PHÁP
Chuyên ngành: ...................................................................................................
THỰC NGHIỆM VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA
Mã số: ...................................................................................................
BẢN ĐỒ TƯ DUY

chủ nhiệm khoa Vật lí, cùng các thầy cô trong tổ Phương pháp giảng dạy Vật
lí trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập,
nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS Nguyễn Thị Hồng Việt đã
tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và
hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo, cùng các em
học sinh trường THPT An Dương, trường THPT Nguyễn Trãi Hải Phòng đã
tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp và các
học viên cùng lớp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, luôn ở bên cạnh động viên
và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và hoàn thành luận văn
này.
Hà Nội, tháng 6 năm 2015
Tác giả

Nguyễn Thị Kim Ngân


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 này là hoàn toàn trung thực, chưa
từng được công bố trong bất kì một công trình của các tác giả nào khác. Tôi
cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã
được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn
gốc.
Hà Nội, tháng 6 năm 2015
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Kim Ngân


8

1.1.3. Cách vẽ bản đồ tư duy ……………………………………...

9

1.1.3.1. Công cụ vẽ bản đồ tư duy ………………………………..

9

1.1.3.2. Các bước vẽ BĐTD ………………………………………

10

1.1.3.3. Sử dụng Bản đồ tư duy trong dạy học các loại bài học Vật
lí ở trường phổ thông ……………………………………………...

11

1.2. Phương pháp thực nghiệm ……………………………………

12

1.2.1. Phương pháp thực nghiệm trong khoa học Vật lí ………….

12

1.2.1.1. Phương pháp thực nghiệm trong khoa học vật lí và chu
trình nhận thức khoa học Vật lí …………………………………...

1.3. Đề xuất tiến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm với
sự hỗ trợ của bản đồ tư duy ………………………………………

25

1.4. Thực tiễn về việc tổ chức dạy học theo phương pháp thực
nghiệm với sự hỗ trợ của BĐTD. …………………………………

31

1.4.1. Thực trạng việc dạy học theo phương pháp thực nghiệm với
sự hỗ trợ của bản đồ tư duy ở một số trường trung học phổ thông
trên địa bàn Huyện An Dương Thành phố Hải Phòng. …………...

31

1.4.2. Nguyên nhân của thực trạng ……………………………….

32

Kết luận chương 1 ……………………………………………………

34

Chương 2. XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO PHƯƠNG
PHÁP THỰC NGHIỆM MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “KHÚC
XẠ ÁNH SÁNG” - VẬT LÍ 11 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA BẢN
ĐỒ TƯ DUY …………………………………………………………

35

40

2.2.2. Đề xuất tiến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm
với sự hỗ trợ của BĐTD cho kiến thức “ Phản xạ toàn phần”

54

Kết luận chương 2 ………………………………………………...

67

Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
………………………………..

68

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ……………

68

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm …………………………………

68

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm ……………………………………..

68

3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm ………………..



3.3.3.2. Diễn biến giờ học TNSP kiến thức: “ Phản xạ toàn phần”

76

3.3.4. Xây dựng tiêu chí đánh giá về rèn luyện PPNTKHVL cho
học sinh ………………………………………..

80

3.4. Đánh giá kết quả TNSP ………………………………………

81


3.4.1. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm về mặt định tính ….

81

3.4.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm về mặt định lượng

83

Kết luận chương 3 ……………………………………………………

88

KẾT LUẬN CHUNG ………………………………………………..

89

Trung học phổ thông

TN

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

TNKT

Thí nghiệm kiểm tra

PPNTKHVL

Phương pháp nhận thức khoa học Vật lí

PPTN

Phương pháp thực nghiệm

BĐTD

Bản đồ tư duy


DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, HÌNH, SƠ ĐỒ

Trang

86

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ xếp loại kết quả học tập.

84

Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân bố tần suất điểm kiểm tra

85

Biểu đồ 3.3. Biểu đồ phân bố tần suất luỹ tích diểm kiểm tra

85

Hình 1.1 Cấu trúc bản đồ tư duy

7

Hình 1.2. Cách đọc bản đồ tư duy

9

Hinh 1.3. Cách vẽ bản đồ tư duy.

11


Hình 1.4 Chu trình nhận thức sáng tạo theo Einstein
Hình 1.5. Sơ đồ mối quan hệ của các thành phần trong quá trình sáng
tạo khoa học tự nhiên


Hình 2.30. BĐTD tổng kết bài Phản xạ toàn phần

65

Hình 3.1. BĐTD tổng hợp ý kiến dự đoán của các nhóm

71

Hình 3.9. BĐTD tổng hợp ý kiến dự đoán của các nhóm

76

Hình 3.21. Một số hình ảnh thể hiện về rèn luyện PPNTKHVL cho
học sinh

82

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ cấu trúc logic nội dung chương “Khúc xạ ánh sáng” 36


1

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong giai đoạn hiện nay với sự phát triển không ngừng của khoa học và
công nghệ, để không tụt hậu so với thế giới, sánh vai cùng các cường quốc,
Đảng ta đã đặt sự nghiệp công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước là mục tiêu
hàng đầu trong đường lối xây dựng và phát triển của đất nước. Muốn thực
hiện được điều đó chúng ta phải thấy rõ nhân tố quyết định thắng lợi chính là

Tuy nhiên việc dạy học theo phương pháp trên vẫn còn ít được áp dụng.
Các đề tài nghiên cứu theo hướng này còn chưa nhiều. Việc nghiên cứu dạy
học một số kiến thức chương “ Khúc xạ ánh sáng” phỏng theo phương pháp
thực nghiệm với sự hỗ trợ của BĐTD chưa có đề tài nào nghiên cứu.
Với mong muốn đóng góp một phần vào việc nghiên cứu và tổ chức dạy
học vật lí theo phương pháp thực nghiệm với sự hỗ trợ của BĐTD nhằm đưa
học sinh vào vị trí chủ thể nhận thức bằng hoạt động tự lực của mình mà
chiếm lĩnh kiến thức, rèn luyện phương pháp nhận thức khoa học vật lí góp
phần nâng cao chất lượng học tập. Chính vì những lý do trên chúng tôi chọn
đề tài “Tổ chức dạy học chương “Khúc xạ ánh sáng” – Vật lí 11 THPT phỏng
theo phương pháp thực nghiệm với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy”
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu.
Thế kỉ XVII, Galile là người đi tiên phong trong lĩnh vực sử dụng thực
nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của lí thuyết, và nó là chìa khoá để hình
thành nên nền khoa học thực nghiệm. Galile xây dựng và kiểm tra thành công
nhiều kết quả trong động lực học, cụ thể là định luật quán tính. Bộ môn vật lí
ở các trường phổ thông là một môn khoa học tự nhiên gắn liền với thực
nghiệm, do vậy việc dạy học vật lí phỏng theo con đường nghiên cứu vật lí là
hoàn toàn phù hợp.


3

Thực tế ở Việt Nam, Bộ giáo dục và đào tạo đã đưa phương pháp nghiên
cứu thực nghiệm vào chương trình sách giáo khoa từ chương trình vật lí lớp 6,
có thể kể ra hai bài làm minh chứng cho điều này, đó là bài nghiên cứu về
“Lực – Hai lực cân bằng” hay bài “ Sự nở vì nhiệt của chất rắn”… Tuy nhiên
việc dạy học theo phương pháp này còn ít được áp dụng.
Tony Buzan là tác giả của BĐTD công cụ hỗ trợ tư duy. Sử dụng BĐTD
giúp GV và HS dễ dàng hệ thống các ý tưởng, biểu diễn chúng một cách trực

- Đối tượng nghiên cứu: Dạy học phỏng theo phương pháp thực nghiệm
với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy.
- Phạm vi nghiên cứu:
+ Nội dung chương trình chương “ Khúc xạ ánh sáng” - Vật lí 11 THPT.
+ Địa bàn nghiên cứu: Huyện An Dương Thành phố Hải Phòng
- Phương pháp giảng dạy phỏng theo phương pháp thực nghiệm.
5. Giả thuyết khoa học
Nếu dựa trên cơ sở lí luận về bản đồ tư duy, phương pháp thực nghiệm
trong dạy học vật lí, kết hợp với việc nghiên cứu nội dung kiến thức khoa học
về
khúc xạ ánh sáng để xây dựng tiến trình dạy học chương “ Khúc xạ ánh
sáng”- Vật lí 11 THPT phỏng theo phương pháp thực nghiệm với sự hỗ trợ
của bản đồ tư duy, thì có thể góp phần rèn luyện PPNTKHVL cho học sinh
THPT.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu.
Để đạt được mục đích nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy cần phải thực hiện
nhiệm vụ sau:
6.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận về :
- Bản đồ tư duy.
- Phương pháp thực nghiệm ( PPTN trong dạy học Vật lí và PPTN trong
khoa học Vật lí)


5

- Phương pháp nhận thức khoa học vật lí.
6. 2. Điều tra thực trạng việc dạy học phỏng theo phương pháp thực nghiệm
với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy tại một số trường THPT trên địa bàn nghiên
cứu.
6. 3. Nghiên cứu nội dung chương trình SGK và xây dựng cấu trúc logic nội

+ Chương 2. Xây dựng tiến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm
với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy một số kiến thức chương " khúc xạ ánh
sáng "- Vật lí 11 THPT
+ Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.


7

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TỔ CHỨC DẠY
HỌC PHỎNG THEO PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM VỚI SỰ HỖ
TRỢ CỦA BẢN ĐỒ TƯ DUY.
1.1 Cơ sở lý luận về bản đồ tư duy
1.1.1. Khái niệm bản đồ tư duy
Theo Trần Đình Châu, Đặng Thị Thu Thuỷ: “Bản đồ tư duy (BĐTD)
còn gọi là sơ đồ tư duy, lược đồ tư duy là hình thức ghi chép nhằm tìm tòi đào
sâu, mở rộng một ý tưởng, tóm tắt những ý chính của một nội dung, hệ thống
hoá một chủ đề… Bằng cách kết hợp việc sử dụng hình ảnh, đường nét, màu
sắc, chữ viết với sự tư duy tích cực” [8].

Hình 1.1 Cấu trúc bản đồ tư duy
Kỹ thuật tạo ra loại bản đồ này được gọi là mind mapping và được phát
triển bởi Tony Buzan vào đầu những năm 1970.
BĐTD là một công cụ thể hiện tư duy nền tảng, có thể mô tả nó là một
kỹ thuật hình hoạ với sự kết hợp giữa từ ngữ, hình ảnh, màu sắc, đường nét
phù hợp với cấu trúc hoạt động và chức năng của bộ não giúp cho con người
khai phá tiềm năng vô tận của bộ não. Nó là sự lựa chọn cho trí óc hướng tới
lối suy nghĩ mạch lạc. Tony Buzan là người đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu


8

đề phụ là số nhánh chính. Đồng thời, các nhánh chính của BĐTD được đọc
theo chiều kim đồng hồ, bắt nguồn từ nhánh I tới nhánh II, rồi nhánh III, và
cuối cùng là nhánh IV [32].
1.1.3. Cách vẽ bản đồ tư duy
1.1.3.1. Công cụ vẽ bản đồ tư duy
Theo Tony Buzan có hai cách vẽ BĐTD: Vẽ bằng tay hoặc bằng phần
mềm máy tính. Nếu vẽ bằng tay thì người học sử dụng bút chì màu, phấn,
tẩy… vẽ trên giấy, bìa, bảng phụ… Nếu vẽ bằng phần mềm máy tính người
học có thể sử dụng các phần mềm bản đồ tư duy như: Bản miễn phí
ConceptDraw Mindmap 5 Professional, Mindjet MindManager Pro7,
FreeMind, MindManager, Buzan’s iMindMap… hoặc bằng chương trình


10

Microsoft Word. Đối với học sinh phổ thông thì vẽ BĐTD bằng tay sẽ dễ
dàng và thiết thực hơn cho việc học.
1.1.3.2. Các bước vẽ BĐTD
Theo Trần Đình Châu, Đặng Thị Thu Thuỷ BĐTD được lập theo các
bước sau:[8].
 Bước 1: Chọn từ trung tâm (hay còn gọi là từ khoá). Từ trung tâm là
tên của một bài hay một chủ đề hay một nội dung kiến thức cần khai thác. Khi
vẽ học sinh có thể sử dụng hình vẽ, màu sắc mà các em thích để làm nổi bật
chủ đề.
 Bước 2: Vẽ các tiêu đề phụ (nhánh cấp 1). Nội dung của các tiêu đề
phụ chính là các nội dung kiến thức cơ bản của một bài học hoặc một đơn vị
kiến thức nào đó của bài học. Những nội dung kiến thức này sẽ góp phần làm
sáng tỏ nội dung của chủ đề chính ở trung tâm. Học sinh vẽ thêm các tiêu đề
phụ bằng hình ảnh hoặc chữ xung quanh tiêu đề trung tâm, lưu ý cách bố trí
và sử dụng màu sắc. Tiêu đề phụ nên được vẽ theo hướng chéo góc đề nhiều


12

chức tri thức cũng như sự kiện liên quan nhằm tìm ra những đặc tính và mối
quan hệ của các đối tượng trong kiến thức mới.
BĐTD có cấu trúc mở nên mỗi sự đóng góp ý kiến đều có thể hợp nhất
trên bản đồ với sự hợp lí nhất định. Vì vậy tạo cho học sinh động cơ, hứng
thú, nhu cầu tìm tòi kiến thức. Và do quá trình chính bản thân học sinh tham
gia vào xây dụng kiến thức mới sẽ giúp học sinh ghi nhớ lâu hơn những vấn
đề được học.
1.2. Phương pháp thực nghiệm
1.2.1. Phương pháp thực nghiệm trong khoa học Vật lí
1.2.1.1. Phương pháp thực nghiệm trong khoa học vật lí và chu trình
nhận thức khoa học Vật lí
Thời cổ đại, khoa học chưa phân ngành và chưa tách khỏi triết học. Mục
đích của nó là tìm hiểu và giải thích thiên nhiên một cách toàn bộ mà chưa đi
vào từng lĩnh vực, hiện tượng cụ thể. Triết học tự nhiên phát triển theo hai
hướng: Duy vật và duy tâm. Hai trào lưu đó đấu tranh với nhau trong một thời
gian dài khoảng gần 2000 năm, nhưng phương pháp đấu tranh vẫn chỉ là duy
lý và tranh luận nên không phân thắng bại. Mặt khác, thời trung thế kỷ, giáo
hội Gia-tô có một địa vị tối cao trong xã hội Châu Âu. Cho nên, giáo hội đã
dùng uy quyền của mình để chống lại khoa học mỗi khi khoa học chỉ ra một
chân lý mới trái với kinh thánh, thậm trí còn dùng cả bạo lực để ngăn cản
bước tiến của khoa học [17], [22].
Phải đến thế kỷ XVII, Galile mới xây dựng được phương pháp mới –
phương pháp thực nghiệm(PPTN). PPTN rất có hiệu quả trên con đường đi
tìm chân lý, làm cho Vật lí thực sự trở thành một khoa học độc lập, mở đường
giải phóng khoa học, thực hiện cuộc cách mạng khoa học lần thứ nhất. Galile
chống lại phương pháp giáo điều, kinh viện của các học giả thời bấy giờ. Ông




14

PPTN đã thể hiện một quan niệm mới mẻ, sâu sắc về nhận thức tự nhiên,
nhận thức chân lí. Niutơn đã làm rõ quan điểm đó bằng bốn quy tắc sau đây:
Quy tắc 1: Đối với mỗi hiện tượng, không thừa nhận những nguyên
nhân nào khác ngoài những nguyên nhân đủ để giải thích nó. Quy tắc này
khẳng định lý trí của con người trong nhận thức, gạt bỏ luận điểm tôn giáo,
kinh viện, không liên quan đến khoa học.
Quy tắc 2: Bao giờ cũng quy những hiện tượng như nhau về cùng một
nguyên nhân. Một nguyên nhân xác định phải gây ra một hệ quả xác định.
Quy tắc này nêu rõ quan hệ nhân quả của các hiện tượng trong tự nhiên.
Quy tắc 3: Tính chất của tất cả các vật có thể đem ra thí nghiệm được,
mà ta không thể làm cho nó tăng lên hoặc giảm xuống thì được coi là tính
chất của mọi vật nói chung. Quy tắc này là sự quy nạp khoa học, cho phép ta
khái quát những trường hợp riêng lẻ để tìm ra những định luận tổng quát.
Quy tắc 4: Bất kỳ khẳng định nào rút ra từ thực nghiệm, bằng phương
pháp quy nạp đều là đúng, chừng nào chưa có những hiện tượng khác giới hạn
hoặc mâu thuẫn với khẳng định đó. Quy tắc này thể hiện quan điểm biện
chứng về tính tương đối và tuyệt đối của chân lí. Nó thừa nhận mỗi chân lí
khoa học đều có thể được chính xác hoá thêm, được hoàn chỉnh thêm từng
bước một, nhưng trong mỗi bước của quá trình nhận thức nó vẫn hoàn toàn có
giá trị khoa học [22].
Về sau các nhà khoa học khác đã kế thừa phương pháp đó và xây dựng
cho nó ngày một hoàn chỉnh hơn và trở thành một trong các phương pháp
nhận thức quan trọng của Vật lí học.
Qúa trình phát triển và hoàn thiện phương pháp thực nghiệm khoa học
Vật lí đã gợi cho các nhà bác học kết luận về tính chu trình sáng tạo khoa học
tự nhiên.

Hình 1.4 Chu trình nhận thức sáng tạo theo Einstein