TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------- ---------

PHẠM THỊ NHỚ

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC DỰA TRÊN VẤN
ĐỀ PHẦN QUANG HỌC VẬT LÍ 9 VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHÓA 54
Ngành: Sư phạm Vật lí
Trình độ đào tạo: Cao đẳng

QuảngBình, năm 2015

1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG BÌNH
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-------- ---------

PHẠM THỊ NHỚ

TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC DỰA TRÊN VẤN
ĐỀ PHẦN QUANG HỌC VẬT LÍ 9 VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Lời đầu tiên cho em xin gửi lời cảm ơn đến toàn
thể quý Thầy, Cô trường Đại học Quảng Bình, quý
Thầy, Cô khoa Khoa học Tự nhiên đã dạy dỗ, truyền
đạt những kiến thức quý báu cho em trong suốt ba năm
học tập và rèn luyện tại trường.
Em xin chân thành cảmơn

Ban

giám hiệu, quý

Thầy, Cô giáo trường THCS Đức Ninh đã nhiệt tình
giúp đỡ, trao đổi và tạo điều kiện thuận lợi cho
em trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề
tài. Đặc biệt emxin bày tỏ lòng biết

ơn


sâu
Thị Kiều

sắc đến cô

hướng

Oanh trong suốt

dẫn Thạc


2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu............................................................................................13
3. Mục tiêu nghiên cứu..................................................................................................... 14
4. Nhiệm vụ nghiên cứu....................................................................................................14
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................................14
6. Phương pháp nghiên cứu..............................................................................................15
7. Cấu trúc khóa luận........................................................................................................15
NỘI DUNG.................................................................................................................. 16
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY
HỌC DỰA TRÊN VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG
TIN................................................................................................................................ 16
1.1. Dạy học dựa trên vấn đề........................................................................................16
1.1.1. Khái niệm dạy học DTVĐ..................................................................................16
1.1.2. Cấu trúc của dạy học DTVĐ..............................................................................17
1.1.3. Mục tiêu của dạy học DTVĐ.............................................................................19
1.1.4. Những đặc trưng cơ bản và đặc điểm của dạy học DTVĐ................................19
1.1.5. Phân loại vấn đề..................................................................................................21
1.1.6. Tiến trình dạy học DTVĐ...................................................................................24
1.1.7. Yêu cầu của dạy học DTVĐ...............................................................................26
1.2. Vai trò của CNTT trong dạy học vật lí..................................................................28


1.2.1. CNTT hỗ trợ giáo viên trong việc soạn thảo, thực hiện bài giảng....................29


1.2.2. CNTT hỗ trợ giáo viên trong việc mô phỏng, mô hình hóa các hiện tượng,

các quá

trình tự nhiên ............................................................................................................... 30
1.2.3. CNTT hỗ trợ các thí nghiệm vật lí.....................................................................31

2.6. Thiết kế bài dạy học theo hướng tổ chức hoạt động dạy học DTVĐ một số

kiến

thức phần Quang học vật lí 9 THCS với sự hỗ trợ của CNTT ................................... 55
8


2.7. Kết luận chương 2..................................................................................................62
2.............................................................CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
.......................................................................................................................................63
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm................................................63
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm...................................................................63
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm..................................................................63
3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm.......................................................63
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm........................................................................63
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm.........................................................................64
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm......................................................................64
3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm.......................................................................................64
3.3.2. Quan sát giờ học.................................................................................................64
3.3.3. Tiến hành kiểm tra, thu thập số liệu và xử lí kết quả.........................................65
3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm................................................................66
3.4.1. Đánh giá định tính..............................................................................................66
3.4.2. Đánh giá định lượng...........................................................................................66
3.5. Kết luận chương 3..................................................................................................68
KẾT LUẬN..................................................................................................................70
3.........................................................................................TÀI LIỆU THAM KHẢO
.......................................................................................................................................72
PHỤ LỤC........................................................................................................................I



Học sinh

MVT

Máy vi tính

THCS

Trung học cơ sở

TN

Thực nghiệm

VL

Vật lí


4

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng..............................................................27
Hình 1.2. Giáo viên sử dụng bài giảng điện tử...................................................30
Hình 1.3. Hình ảnh phần mềm Crocodile physics..............................................32
1..............................Hình 1.4. Hình ảnh thí nghiệm hiện tượng khúc xạ ánh sáng
.............................................................................................................................34
2

1

DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ

Bảng

Bảng 1.1. Các mức độ của vấn đề.......................................................................21
1...........................................................................................................................Bả
ng 3.2. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của các bài kiểm tra............................67
Bảng 3.3. Bảng phân loại theo học lực học sinh.................................................67
2

Biểu đồ

Biểu đồ 3.1. Phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TN..........................................67
Biểu đồ 3.2. Phân loại học lực học sinh..............................................................68

Sơ đồ
Sơ đồ 1.1. Quá trình dạy học DTVĐ..................................................................21
1
Sơ đồ 2.2. Quy trình thiết kế bài dạy học DTVĐ với sự hỗ trợ của CNTT
[14] 49

12


5
1.

MỞ ĐẦU

kiến tạo, phương pháp dạy học theo dự án, dạy học phát hiện và GQVĐ ngày càng có


nhiều điều kiện để ứng dụng rộng rãi. Các hình thức dạy học như dạy theo lớp, dạy
theo nhóm, dạy cá nhân cũng có những đổi mới trong môi trường CNTT.
Như vậy, để đổi mới phương pháp dạy học, chúng ta cần vận dụng một cách sáng
tạo các phương pháp dạy học hiện đại theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức,
tính chủ động, sáng tạo của HS, tăng cường tự học, tự nghiên cứu; từng bước áp dụng
những thành tựu của CNTT vào hoạt động dạy và học. Một trong những phương pháp
dạy học mới có thể đáp ứng được những yêu cầu trên đó là phương pháp dạy học dựa
trên vấn đề (DTVĐ), (tên Tiếng Anh là Problem Based Learning và được viết tắt là
PBL) [15], [23].
Dạy học DTVĐ là hoạt động học tập trong bối cảnh thực tiễn nhằm cung cấp kỹ
năng GQVĐ, tăng cường năng lực tự học và khả năng làm việc nhóm, là phương pháp
học tập trong đó các vấn đề có liên quan đến thực tiễn được lựa chọn cẩn thận và được
sử dụng làm nền tảng cho quá trình học tập và lĩnh hội kiến thức. Hơn nữa, dạy học
DTVĐ là phương pháp dạy học nhằm giúp người học tiếp nhận tri thức và kỹ năng
thông qua một quá trình học hỏi được thiết kế dựa trên những câu hỏi, những vấn đề,
tình huống đặt ra và những nhiệm vụ thực tiễn được xây dựng cẩn thận [15].
Phần Quang học vật lí (VL) 9 trung học cơ sở (THCS) là phần có nhiều kiến
thức, nhiều vấn đề liên quan đến thực tế. Nếu GV có thể vận dụng được phương pháp
dạy học DTVĐ một cách khoa học, hợp lí, kết hợp với phương tiện CNTT hiện đại thì
sẽ nâng cao hiệu quả dạy học, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS, phát huy
tính tích cực, năng lực sáng tạo của HS, đáp ứng được mục tiêu dạy học. Với sự hỗ trợ
đắc lực của CNTT trong dạy học thì việc tổ chức hoạt động dạy học DTVĐ đang phát
triển mạnh mẽ và có nhiều thuận lợi. Với máy vi tính (MVT), mạng Internet, người
dạy có thể trao đổi, tìm kiếm tài liệu liên quan phục vụ cho bài giảng của mình thuận
lợi và triển khai đến người học một cách nhanh chóng. Tuy nhiên, việc áp dụng quy
trình tổ chức hoạt động dạy học DTVĐ với hỗ trợ của CNTT vào dạy học chưa phát
huy hết chức năng vốn có trong việc đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học

luận về dạy học GQVĐ, nêu lên được một số biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả dạy học
DTVĐ cho HS và phát huy năng lực nhận thức của HS trong dạy học VL 10 trung học
phổ thông.
Bên cạnh đó việc ứng dụng CNTT trong dạy học cũng được nhiều luận án tiến sĩ,
luận văn thạc sĩ nghiên cứu như: tác giả Lê Công Triêm, Trần Huy Hoàng đã nghiên
cứu sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của máy vi tính trong dạy học một số kiến thức
cơ học và nhiệt học [18], đề tài này đã xây dựng được hệ thống các thí nghiệm ảo, thí
nghiệm mô phỏng để thuận lợi cho dạy học một số kiến thức cơ học và nhiệt học; tác


giả Mai Thị Vân Hải nghiên cứu tổ chức hoạt động ngoại khóa phần Quang học với
sự hỗ trợ của CNTT nhằm phát huy tính tích cực cho học sinh trung học phổ thông [4],
tác giả đã xây dựng cơ sở lí luận tổ chức hoạt động ngoại khóa nhằm phát huy tính tích
cực cho HS, nêu lên được một số biện pháp dạy học ngoại khóa nhằm nâng cao hiệu
quả dạy học phát huy năng lực nhận thức của HS trong dạy học VL v.v…Các công
trình nghiên cứu cho thấy rằng có thể ứng dụng CNTT để hỗ trợ việc tổ chức các hoạt
động dạy học cho HS.
Như vậy, các nhà nghiên cứu đã xây dựng cơ sở lý luận, quy trình tổ chức dạy
học DTVĐ và xem nó là phương pháp phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của
người học. Bên cạnh đó, nhiều tác giả đã tổng hợp, áp dụng vào dạy học và đạt nhiều
kết quả khả quan. Tuy nhiên chưa có đề tài nào nghiên cứu tổ chức hoạt động dạy học
DTVĐ phần Quang học VL 9 với sự hỗ trợ CNTT một cách hệ thống.
3. Mục tiêu nghiên cứu
- Hệ thống cơ sở lí luận của việc tổ chức hoạt động dạy học DTVĐ với sự hỗ trợ của
CNTT trong dạy học VL ở trường THCS.
- Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học DTVĐ với sự hỗ trợ của CNTT
- Hệ thống tư liệu về CNTT hỗ trợ cho việc tổ chức dạy học DTVĐ phần Quang học
VL.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về phương pháp dạy học DTVĐ.

2

6.1. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng phương pháp thống kê toán học để trình bày kết quả TN sư phạm.
7. Cấu trúc khóa
luận Mở đầu
Nội dung
Chương 1. Cơ sở lý luận của việc tổ chức hoạt động dạy học dựa trên vấn đề với

sự hỗ trợ của công nghệ thông tin trong dạy học vật lí.
Chương 2. Tổ chức hoạt động dạy học dựa trên vấn đề một số kiến thức phần
Quang học vật lí 9 với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.
3

Kết luận

Tài liệu tham khảo
Phụ lục


NỘI DUNG
6

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT
ĐỘNG DẠY HỌC DỰA TRÊN VẤN ĐỀ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA
CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

1.1. DẠY HỌC DỰA TRÊN VẤN ĐỀ
1.1.1. Khái niệm dạy học DTVĐ

thường bao gồm sự mô tả về các tình huống có thực. HS làm việc theo nhóm để phân
tích, định dạng vấn đề và GQVĐ trên cơ sở kiến thức đã có. Kết quả được đánh giá
thông qua quá trình hoạt động và trình bày của HS trong nhóm.
•Theo V.Ôkôn, có thể hiểu dạy học DTVĐ dưới dạng chung nhất là toàn bộ các hành
động như tổ chức các tình huống có vấn đề, biểu đạt (nêu ra) vấn đề, chú ý giúp đỡ
những điều kiện cần thiết để HS GQVĐ, kiểm tra cách giải quyết đó và cuối cùng là
chỉ đạo quá trình hệ thống hóa và củng cố kiến thức thu nhận được [23].
Như vậy, dạy học DTVĐ là một phương pháp giảng dạy lấy việc GQVĐ làm
phương hướng, nội dung kiến thức là cụ thể, HS lĩnh hội được nó thông qua việc chủ
động tích lũy kiến thức và giải quyết những vấn đề có thực trong đời sống. Theo
phương pháp này, GV sẽ đưa cho HS những vấn đề trước khi cung cấp kiến thức mới,
HS được khuyến khích để xây dựng kiến thức của mình thông qua thảo luận và hợp tác
làm việc nhóm, hoạt động cá nhân để giải quyết các vấn đề mà GV đưa ra [7].
Có thể thấy, phương pháp này chú trọng việc tổng hợp những quy tắc khoa học
và bồi dưỡng kỹ năng GQVĐ. Trong đó, GV chỉ đóng vai trò là người huấn luyện,
người hướng dẫn, còn HS sẽ phải chủ động tìm hiểu để giải quyết các vấn đề được đặt
trong tình huống gắn liền với thế giới thực và liên quan tới nội dung môn học. Hoạt
động cá nhân, làm việc theo nhóm, HS xác định những điều đã biết, những điều cần
biết và làm thế nào để có được những thông tin cần thiết trong việc GQVĐ. Trên cơ sở
đó, người học tự chiếm lĩnh tri thức và phát triển các năng lực như lập kế hoạch, tự
định hướng học tập, hợp tác, các kỹ năng tư duy, kỹ năng sống.
1.1.2. Cấu trúc của dạy học DTVĐ [7], [23]
Dạy học DTVĐ cũng giống như một quá trình nghiên cứu khoa học, bao gồm ba
giai đoạn sau: Đề xuất vấn đề, nghiên cứu GQVĐ và củng cố vận dụng tri thức mới.
1.1.2.1. Đề xuất vấn đề
Đề xuất vấn đề giai đoạn đưa HS vào tình huống có vấn đề. Vì vậy, trong giai
đoạn này cần làm xuất hiện tình huống có vấn đề, phân tích tình huống đặt ra nhằm
nhận biết được vấn đề. Trong dạy học, đó là việc đặt người học vào tình huống có vấn
19


nhiều phương án, chấp nhận và khuyến khích các phương án trả lời để tìm ra câu trả
lời tối ưu nhất, tạo bầu không khí học tập cởi mở… Và để giải quyết được vấn đề,
người học cần phải chứng minh tính đúng đắn của giả thuyết đã nêu ra, người học có
20


thể tiến hành bằng cách đảo ngược vấn đề (tạo nghịch lý) hoặc có thể tiến hành bằng
thí nghiệm chứng minh điển hình…
1.1.2.3. Củng cố và vận dụng tri thức
Đây là giai đoạn GV hướng dẫn HS tranh luận, bảo vệ cái xây dựng được. GV
chính xác hóa, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới, HS tiếp nhận tri thức mới và vận
dụng vào những vấn đề liên quan.
Việc HS vận dụng sáng tạo các kiến thức mới thu nhận được là việc cần được GV
chú trọng nhất ở giai đoạn này.
1.1.3. Mục tiêu của dạy học DTVĐ
Phương pháp dạy học DTVĐ hướng đến các mục tiêu tổng quát sau:
Về nhận thức: Giúp người học có cơ hội nắm chắc kiến thức theo chiều rộng lẫn chiều
sâu. Điều này có được là do trong quá trình tìm hiểu và GQVĐ, người học hoàn toàn
chủ động trong việc xác định những nội dung có liên quan để nghiên cứu, tìm hiểu và
vận dụng.
Về kỹ năng: Giúp người học phát triển năng lực đọc tài liệu, kỹ năng nghiên cứu khoa
học, kỹ năng GQVĐ, hoạt động cá nhân, các kỹ năng xã hội như: làm việc nhóm,
thuyết trình, tranh luận, thương lượng, … Những kỹ năng này được hình thành trong
quá trình người học nghiên cứu, vận dụng tài liệu, làm việc cùng với nhóm để GQVĐ
và sau đó là trình bày kết quả trước tập thể lớp.
Về thái độ: Giúp người học cảm thấy gắn bó và yêu thích môn học và sự học, thấy
được những giá trị của hoạt động nhóm đối với bản thân, hoạt động cá nhân của mình.
Sự thay đổi về thái độ như vậy sẽ diễn ra từng bước theo quá trình phát triển của
phương pháp dạy học nếu được tổ chức có hiệu quả.
1.1.4. Những đặc trưng cơ bản và đặc điểm của dạy học DTVĐ [7], [16]

trình bày từ thấp đến cao theo một trình tự nhất định, và người học sẽ chỉ được tiếp cận
với một vấn đề cần được lý giải (nếu có) một khi họ đã được trang bị đầy đủ những
kiến thức cần thiết. Trong dạy học DTVĐ, người học được tiếp cận với vấn đề ngay ở
giai đoạn đầu của một đơn vị bài giảng. Vấn đề có thể là một hiện tượng của tự nhiên
hoặc là một sự kiện, tình huống đã, đang hoặc có thể sẽ diễn ra trong thực tế và chứa
đựng những điều cần được lý giải.
b) Người học tự tìm tòi để xác định những nguồn thông tin giúp GQVĐ
Trên cơ sở vấn đề được nêu ra, chính người học phải chủ động tìm kiếm thông tin
thích hợp để GQVĐ. Thông tin có thể ở nhiều dạng và từ nhiều nguồn tài liệu khác
nhau (sách, báo, phim, ảnh, từ internet…). Nói cách khác, chính người học gần như
22


phải tự trang bị đầy đủ cho mình phần “lý thuyết” nhằm có đủ kiến thức để tiếp cận và
GQVĐ.
c) Thảo luận nhóm là hoạt động cốt lõi
Mặc dù phương pháp dạy học DTVĐ có thể được áp dụng cho riêng từng người
học, trong đa số các ứng dụng người ta thường kết hợp với hoạt động nhóm. Thông
qua thảo luận ở nhóm nhỏ, người học chia sẻ nguồn thông tin và cùng nhau hình thành
các giả thuyết giúp GQVĐ, kiểm tra giả thuyết và đi đến kết luận.
Nhờ hoạt động nhóm, người học được rèn luyện thêm các kỹ năng cần thiết khác
ngoài mục đích lĩnh hội kiến thức.
d) Vai trò của GV mang tính hỗ trợ
GV đóng vai trò định hướng, gợi ý (chỉ ra những điều cần được lý giải của vấn
đề), trợ giúp (chỉ ra nguồn thông tin, giải đáp thắc mắc của HS,…), đánh giá (kiểm tra
các giả thuyết và kết luận của HS đưa ra), hệ thống hóa kiến thức, khái quát hóa các
kết luận và vận dụng.
1.1.5. Phân loại vấn đề [15]
Vấn đề dùng trong dạy học có thể được phân thành 5 mức độ, từ đơn giản đến
phức tạp như sau:

Biết

Biết

Biết

Chưa biết

II

Biết

Biết

Biết

Chưa biết

Biết

Chưa biết

III

Biết

Biết

Biết ít


Chưa biết

Chưa biết


 Mức độ I: Vấn đề được GV và HS biết cả về nội dung, phương pháp và giải pháp. Dạng
này được dùng để kiểm tra những điều người học đã được học hoặc đã được làm quen.
 Mức độ II: Vấn đề được GV và HS biết về nội dung. Về phương pháp và giải pháp, GV
nắm rõ còn người học thì chưa biết và họ cần phải đưa ra quan điểm riêng của cá nhân.
 Mức độ III: Vấn đề được GV và HS biết về nội dung. Về phương pháp và giải pháp,
GV có thể biết đầy đủ hoặc một phần, còn người học thì chưa biết và họ cần phải đưa
ra quan điểm riêng.
 Mức độ IV: Vấn đề được GV và HS biết về nội dung. Về phương pháp và giải pháp, cả
GV lẫn người học đều chưa biết.
 Mức độ V: GV và HS đều chưa biết nội dung của vấn đề cũng như phương pháp và giải
pháp tiến hành.
Ngoài cách phân loại vấn đề theo mức độ đã nêu trên, thì căn cứ vào cấu trúc nội
dung và giải pháp GQVĐ, vấn đề có thể phân thành hai dạng: Vấn đề có cấu trúc và
vấn đề phi cấu trúc [15], [23].
1.1.5.1. Vấn đề có cấu trúc
Đó là những vấn đề khi đưa ra đã có sẵn câu trả lời đúng, một giải pháp đúng duy
nhất. Đa số các vấn đề mà sách giáo khoa đưa ra trong các lĩnh vực toán học, khoa học
tự nhiên là các vấn đề luôn có câu trả lời sẵn.
Vấn đề có cấu trúc thường xuất phát từ những sự kiện được sắp đặt trước, nó đã
xảy ra và đã có kết quả, giải pháp xử lí rồi. Khi nêu lại vấn đề này GV mong muốn
hướng HS đến những kết quả có trước đó. Có thể nói vai trò của vấn đề có cấu trúc
được trình bày như một nhiệm vụ để nhớ và được tổ chức, giới thiệu bởi người dạy.
1.1.5.2. Vấn đề phi cấu trúc
Vấn đề phi cấu trúc là những vấn đề thường được hiểu là những vấn đề mà HS
thường phải đối mặt trong cuộc sống hằng ngày, chúng bao gồm những vấn đề về

nhắc kĩ lưỡng.
- Xây dựng vấn đề dựa trên các tiêu chí: Vấn đề đó có thường xuyên gặp phải? Và nó có
nguồn gốc như thế nào? Nó có tác động như thế nào? Tuỳ theo từng hoàn cảnh thì các
giải pháp đặt ra cho vấn đề này có đa dạng và khác biệt không?
- Vấn đề phải được xây dựng xung quanh một tình huống (một sự việc, hiện tượng,…)
có thực trong cuộc sống. Vấn đề cần phải được xây dựng một cách cụ thể và có tính
chất vấn. Hơn nữa, vấn đề đặt ra phải vừa sức cho người học diễn đạt và triển khai các
hoạt động liên quan. Một vấn đề hay là một vấn đề không quá phức tạp cũng không
quá đơn giản.
25