Upload
donga
View
218
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Huongdanvn.com –Có hơn 1000 sáng kiến kinh nghiệm hay
MỤC LỤC
Trang phụ bìa i
Lời cam đoan ii
Lời cám ơn iii
MỤC LỤC 1BẢNG GHI CHÚ CÁC CHỮ TIẾT TẮT 4MỞ ĐẦU 51. Lí do chọn đề tài 52. Lịch sử vấn đề nghiên cứu 83. Mục tiêu đề tài 104. Giả thuyết khoa học 105. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 106. Nhiệm vụ nghiên cứu 107. Phương pháp nghiên cứu 118. Cấu trúc của đề tài 12NỘI DUNG 13Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG MVT NHẰM TRỰC QUAN HÓA THÍ NGHIỆM VẬT LÍ 131.1. Cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học VL hiện nay 131.1.1. Thí nghiệm VL 131.1.2. Chức năng của thí nghiệm trong dạy học VL 141.1.3. Thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học VL 221.2. Cơ sở lí luận của việc sử dụng MVT trực quan hóa thí nghiệm trong dạy học VL ở trường THPT 25
1
1.2.1. Vấn đề trực quan và trực quan hóa thí nghiệm trong dạy học VL 251.2.2. Sử dụng MVT trực quan hóa thí nghiệm VL 271.3. Trực quan hóa thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học phần Quang hình học ở trường THPT 301.4. Kết luận chương 1 31Chương 2. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MVT NHẰM TRỰC QUAN HÓA THÍ NGHIỆM PHẦN QUANG HÌNH HỌC 332.1. Đặc điểm phần Quang hình học VL 11 nâng cao THPT 332.2. Nghiên cứu xây dựng thư viện hình ảnh, thư viện video clip và khai thác các phần mềm về phần Quang hình học VL 11 nâng cao THPT 352.2.1. Xây dựng thư viện các hình ảnh 352.2.2. Xây dựng thư viện các video clip 392.2.3. Khai thác các phần mềm 432.3. Xây dựng tiến trình dạy học với sự hỗ trợ của MVT để trực quan hóa thí nghiệm phần Quang hình học 482.3.1. Quy trình thiết kế tiến trình dạy học 482.3.2. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong phần Quang hình VL 11 nâng cao THPT 512.4. Kết luận chương 2 65Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 673.1. Mục đích và nhiệm vụ TN sư phạm 673.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 673.1.2. Nhiệm vụ TN sư phạm 673.2. Đối tượng và nội dung TN sư phạm 683.2.1. Đối tượng TN sư phạm 683.2.2. Nội dung TN sư phạm 683.3. Phương pháp TN sư phạm 693.3.1. Chọn mẫu TN 693.3.2. Quan sát giờ học 693.3.3. Các bài kiểm tra 703.3.4. Thăm dò ý kiến HS 703.4. Đánh giá TN sư phạm 703.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học 703.4.2. Đánh giá kết quả học tập của HS713.4.3. Đánh giá giả thuyết thống kê 743.5. Kết luận chương 3 75KẾT LUẬN 77TÀI LIỆU THAM KHẢO 79PHỤ LỤC P1
2
BẢNG GHI CHÚ CÁC CHỮ TIẾT TẮT
1. ĐC Đối chứng
2. GV Giáo viên
3. HS Học sinh
4. HĐDH Hoạt động dạy học
5. MVT Máy vi tính
6. PPDH Phương pháp dạy học
7. QTDH Quá trình dạy học
8. TN Thực nghiệm
9. VL Vật lí
3
Tên đề tài: TRỰC QUAN HÓA THÍ NGHIỆM VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC PHẦN QUANG HÌNH HỌC 11
NÂNG CAO
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Trong những năm gần đây, việc đôi mơi PPDH đã được Bộ Giáo dục và Đào
tạo tập trung chỉ đạo quyết liệt. Nhiều đia phương đã triên khai co hiệu qua việc đôi
mơi PPDH theo hương phát huy tính tích cực học tập cua học sinh; tích cực ứng
dụng công nghệ thông tin vào dạy học.
Việc sử dụng MVT vào quá trình dạy học (QTDH) đã co nhiều công trình
nghiên cứu trên các khía cạnh khác nhau như thiết kế website dạy học, thiết kế bài
giang điện tử, mô phỏng các thí nghiệm vật lí (VL),… Các công trình này đã tác
động tích cực vào QTDH, từng bươc gop phần đôi mơi hình thức, PPDH cua giáo
viên (GV) và học sinh (HS). Tuy nhiên, do những hạn chế về cơ sở vật chất, hoặc
do trình độ tin học cua một số GV còn chưa ngang tầm, hoặc việc sử dụng máy tính
vào dạy học chỉ mơi được xem như là phương tiện dạy học nên việc sử dụng máy
tính vào QTDH chưa đáp ứng yêu cầu đôi mơi PPDH
Vơi đặc thù cua VL là môn khoa học thực nghiệm (TN) nên trong quá trình
hình thành những kiến thức mơi cho HS đòi hỏi GV và HS phai tiến hành các thí
nghiệm. Từ đo tạo niềm tin, phát triên tư duy và gop phần giáo dục kỹ thuật tông
hợp cho HS. Thế nhưng việc tiến hành thí nghiệm VL hiện nay vẫn gặp một số kho
khăn nhất đinh. Xét về mặt khách quan, các kho khăn gặp phai khi tiến hành các thí
nghiệm là do một vài thí nghiệm cần thực hiện vơi nhiều thao tác phức tạp.; một vài
thí nghiệm khác thì co mức độ nguy hiêm cao hoặc không thê thực hiện được trong
điều kiện bình thường; ở một số trường còn thiếu hoặc thậm chí chưa co các phòng
học bộ môn hoặc phòng thí nghiệm thực hành, những nơi đã co phòng thí nghiệm
thực hành thì thiếu cán bộ chuyên trách; diện tích phòng học nhỏ và bố trí bàn ghế
cũng như thiết bi ở bên trong không thuận lợi cho việc sử dụng thí nghiệm trên lơp,
… Xét về mặt chu quan, một số GV cho rằng việc chuẩn bi dụng cụ phục vụ thí
nghiệm tốn thời gian và khi sử dụng thí nghiệm trong giờ học cũng mất thời gian
4
giang bài; một vài GV ngại khai thác, sử dụng thí nghiệm vì các dụng cụ thí nghiệm
mơi đưa vào sử dụng trong lúc đo nhiều GV chưa được tiếp cận tài liệu hương dẫn,
…
Khi dạy phần Quang hình học ở trường trung học phô thông (THPT), vơi các
đặc thù cua no nên đòi hỏi các thí nghiệm phai được tiến hành trong phòng tối mơi
dễ quan sát nhưng điều kiện cơ sở vật chất hiện nay chưa đáp ứng được. Một vài
thiết bi thí nghiệm co kích thươc nhỏ nên HS kho quan sát rõ hiện tượng. Co những
thí nghiệm đòi hỏi mắt phai điều tiết mạnh và cần quan sát trong thời gian khá dài
nên co thê gây tác hại cho mắt. Một số thí nghiệm khác chỉ được mô ta bằng lời chứ
không co dụng cụ đê tiến hành,… Chẳng hạn, khi nghiên cứu hiện tượng phan xạ
toàn phần thì phai điều chỉnh phương cua tia tơi (điều chỉnh goc tơi i) sao cho i<igh
ta luôn thấy co sự tồn tại đồng thời cua tia phan xạ và tia khúc xạ nhưng do cường
độ cua nguồn sáng yếu (nguồn sáng ở phòng thí nghiệm 12V- 21W) và dụng cụ nhỏ
nên kho quan sát rõ được tia phan xạ. Hoặc vơi thí nghiệm xác đinh tiêu điêm chính
cua thấu kính phân kì, đê đơn gian, ta sử dụng thấu kính phân kì hứng chùm sáng
Mặt Trời và đặt mắt sau thấu kính quan sát đê tìm vi trí anh Mặt Trời được tạo bởi
thấu kính. Trong thí nghiệm này, do cường độ sáng cua Mặt Trời lơn nên dễ gây tác
hại cho mắt. Cũng trong bài này, muốn làm thí nghiệm đê xác đinh tiêu điêm vật
cua thấu kính hội tụ thì phai co được nguồn sáng phát ra chùm tia phân kì nhưng vơi
các nguồn sáng được trang bi trong phòng thí nghiệm hiện nay thì không thê thực
hiện được. Vơi bài “Các tật cua mắt và cách khắc phục” thì các thí nghiệm chỉ được
mô ta bằng lời và minh họa bằng các hình vẽ nên tính trực quan cũng không cao.
Bên cạnh đo, rất nhiều bài học trong phần Quang hình học này co các thí nghiệm
được mô ta bằng lời và minh họa bằng tranh vẽ chứ không thê tiến hành được thí
nghiệm hoặc không thê tiến hành hết trong thời lượng cua một tiết tiết học vì số
lượng thí nghiệm nhiều. Do đo phần này khá trừu tượng đối vơi học sinh, cho nên
học sinh chưa hiêu bài sâu sắc về hiện tượng , hiệu qua học tập không cao.
Để khắc phục những hạn chế đó,Giải pháp thay thế: cChúng ta co thê trình
diễn các thí nghiệm, hiện tượng, quá trình một cách trực quan và sinh động hơn nhờ
kết nối MVT vơi camera đê ghi lại các thí nghiệm thực, các hiện tượng VL xay ra
5
trong tự nhiên hoặc khai thác các thí nghiệm ao, thí nghiệm mô phỏng được thiết kế
bằng các phần mềm khác nhau.
Vơi những lí do nêu trên, chúng tôi chọn đề tài:
“Trực quan hóa thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học phần
Quang hình học VL 11 nâng cao THPT”.
2. Lich sử vấn đề nghiên cứu
Trong dạy học VL ở trường phô thông, hầu hết các kiến thức VL được rút ra
từ những quan sát và thí nghiệm. Vì vậy, thí nghiệm là một phương tiện rất quan
trọng, co tác dụng to lơn trong việc nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, rèn
luyện kĩ năng, kĩ xao cua HS. Trong những năm gần đây, bên cạnh những công
trình nghiên cứu về việc sử dụng các thí nghiệm vào dạy học co hiệu qua, còn co
nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng MVT vào dạy học VL và đã thu hút sự sự
quan tâm cua nhiều nhà giáo dục. Tiêu biêu là các công trình nghiên cứu cua các tác
gia Lê Công Triêm, Phạm Xuân Quế, Nguyễn Quang Lạc, Mai Văn Trinh, Phan Gia
Anh Vũ, Vương Đình Thắng,… đã noi lên ưu điêm vượt bậc cũng như những hạn
chế nhất đinh cua việc ứng dụng MVT vào dạy học VL trong điều kiện thực tiễn
nươc ta.
Hiện nay, ngày càng co nhiều giang viên, GV nghiên cứu việc sử dụng MVT
hỗ trợ thí nghiệm vào dạy học VL ở trường phô thông theo các khía cạnh khác
nhau. Trong số đo co các luận án tiến sĩ như cua Phan Gia Anh Vũ “Nghiên cứu,
xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học cho chương trình động học và động lực
học lớp 10 trung học phổ thông”.
3. Mục tiêu đề tài
- Xây dựng được cơ sở lí luận cua việc sử dụng MVT nhằm trực quan hoa thí
nghiệm trong dạy học lí.
- Xây dựng được thư viện hình anh, video clip, thí nghiệm phần Quang hình
học vơi sự hỗ trợ cua MVT đê trực quan hoa các thí nghiệm thực.
- Xây dựng được tiến trình dạy học vơi sự hỗ trợ cua MVT nhằm trực quan
hoa thí nghiệm phần Quang hình học VL lơp 11 nâng cao THPT.
6
4 4. Giả thuyết khoa học
MVT là một phương tiện dạy học bên cạnh những phương tiện dạy học truyền
thống, co kha năng sự tích hợp các chức năng cua nhiều phương tiện dạy học hiện
co khác. Nếu sử dụng máy tính để trực quan hóa các thí nghiệm VL trong dạy
học thì các giờ học có thí nghiệm sẽ đạt hiệu quả cao hơn và sẽ góp phần nâng
cao chất lượng dạy học phần Quang hình học VL 11 nâng cao THPT.
5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
5.1. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy học (HĐDH) phần Quang hình học VL 11 nâng cao có sự
hỗ trợ của MVT để trực quan hóa các thí nghiệm.
5.25. Phạm vi nghiên cứu
Trực quan hoa thí nghiệm VL vơi sự hỗ trợ cua MVT trong dạy học phần
Quang hình học VL 11 nâng cao THPT ở trường THPT Hai Lăng, huyện Hai Lăng,
tỉnh Quang Tri và trường THPT Hương Vinh, huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên –
Huế.Long khánh
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
Đê thực hiện mục tiêu nghiên cứu trên, chúng tôi đề ra một số nhiệm vụ
nghiên cứu sau đây:
56.1. Nghiên cứu đặc điêm, chức năng cua thí nghiệm trong dạy học VL.
65.2. Nghiên cứu cơ sở lí luận việc sử dụng MVT trong dạy học đê trực quan hoa
thí nghiệm VL ở trường THPT.
65.3. Xây dựng các thí nghiệm và thiết kế tiến trình dạy học co sự hỗ trợ cua MVT
nhằm trực quan hoa thí nghiệm trong dạy học phần Quang hình học.
6.5.4. Đánh giá hiệu qua sư phạm cua việc ứng dụng MVT nhằm trực quan hoa thí
nghiệm trong dạy học phần Quang hình học ở trường THPT.
7
7. Phương pháp nghiên cứu
Đê thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu trên, chúng tôi thực hiện các phương
pháp nghiên cứu sau:
7.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
- Nghiên cứu các Chỉ thi cua Bộ Giáo dục và Đào tạo về dạy học và đôi mơi
PPDH đê nâng cao chất lượng dạy học ở trường THPT.
- Nghiên cứu các sách, bài báo, tạp chí chuyên ngành, các Luận án, luận văn
co liên quan đến đề tài.
- Nghiên cứu tài liệu về giáo dục học, tâm lý học, cơ sở lí luận về PPDH VL
phô thông, nội dung chương trình VL THPT hiện hành.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Trao đôi vơi GV và HS về thực trạng dạy học VL ở trường phô thông hiện
nay.
- Nghiên cứu một số kha năng hỗ trợ cua MVT trong dạy học VL.
7.3. Phương pháp TN sư phạm
- Tiến hành TN co đối chứng (ĐC) 2 lơp 11NC tại trường THPT Long Khánh
- Kiêm tra đánh giá chất lượng học tập cua HS sau khi đã sử dụng MVT nhằm
trực quan hoa thí nghiệm trong dạy học VL.
7.4. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng phương pháp thống kê toán học đê trình bày kết qua TN sư phạm và
kiêm đinh gia thuyết thống kê về sự khác nhau trong kết qua học tập cua hai nhom
TN và ĐC.
8
NỘI DUNG
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG MVT
NHẰM TRỰC QUAN HÓA THÍ NGHIỆM VẬT LÍ
1.1. Cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học VL hiện nay
Từ lâu, con đường tiếp cận đê tìm hiêu, khám phá thế giơi tự nhiên tuân theo
quy luật nhận thức mà V.I Lê - nin đã nêu ra: “Từ trực quan sinh động đến tư duy
trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn”. Điều đo cho thấy vấn đề trực
quan co ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc nhận thức thế giơi khách quan noi
chung và trong dạy học VL noi riêng. Thí nghiệm là một trong những phương tiện
trực quan trong dạy học. Hơn nữa, vơi đặc thù cua VL là môn khoa học thực
nghiệm nên thí nghiệm càng co tác dụng hết sức to lơn trong việc nâng cao chất
lượng nắm kiến thức, rèn luyện các kĩ năng, kĩ xao cho HS.
1.1.1. Thí nghiệm VL
Một số nhà nghiên cứu cho rằng: thí nghiệm là quá trình tạo dựng sự quan sát
hay thực hiện một phép đo. Hay cũng co thê hiêu, thí nghiệm là sự quan sát hiện
tượng nghiên cứu trong các điều kiện được kiêm tra chính xác, cho phép theo dõi
được tiến trình cua hiện tượng và tái tạo no mỗi lần lặp lại các hiện tượng này.
Một vài quan quan điêm khác cho rằng: thí nghiệm là một sự thử nghiệm hay
kiêm tra một lí thuyết khoa học bằng cách thao tác vơi yếu tố trong môi trường đê
quan sát kết qua co phù hợp vơi các tiên đoán lí thuyết hay không [7].
Theo nghĩa rộng, thí nghiệm là một trong các PPDH VL. Đo là cách thức thao
tác cua GV và HS trong quá trình giang dạy và học tập nhằm đạt được hiệu qua cao
nhất trong việc truyền thụ cũng như việc lĩnh hội tri thức VL, đồng thời rèn luyện kĩ
năng, kĩ xao thực hành cho HS [25].
Dù được hiêu theo cách nào chăng nữa thì thí nghiệm VL co các đặc điêm sau:
+ Phai lựa chọn các điều kiện thí nghiệm co chu đinh sao cho thông qua thí
nghiệm co thê tìm được câu tra lời cho vấn đề đặt ra, co thê kiêm tra được gia
thuyết hoặc hệ qua suy ra từ gia thuyết. Muốn vậy, mỗi thí nghiệm cần phai xác
9
đinh rõ: đối tượng cần nghiên cứu, phương tiện tác động lên đối tượng cần nghiên
cứu và phương tiện quan sát, đo đạc.
+ Co thê làm biến đôi được các điều kiện cua thí nghiệm đê nghiên cứu sự
phụ thuộc giữa hai đại lượng trong khi các đại lượng khác được giữ không đôi.
+ Phai khống chế được các điều kiện cua thí nghiệm và kiêm soát đúng như
dự đinh, làm giam tối đa sự anh hưởng cua các yếu tố gây nhiễu đê không làm xuất
hiện các yếu tố không cần quan tâm.
+ Co thê quan sát được các biến đôi cua đại lượng nào đo do sự biến đôi cua
đại lượng khác thông qua các công cụ cua thí nghiệm (các thiết bi máy moc).
+ Vơi các điều kiện và thiết bi như nhau thì co thê bố trí và tiến hành lại thí
nghiệm thu được hiện tượng, quá trình VL diễn ra như nhau. [14].
Từ các khái niệm, các đặc điêm được nêu ở trên cho thấy, trong thí nghiệm đã
tác động co chu đinh, co hệ thống vào đối tượng cần nghiên cứu. Nhờ vậy, thí
nghiệm cho phép nghiên cứu các hiện tượng một cách dễ dàng thông qua sự phân
tích các điều kiện mà trong đo đã diễn ra sự tác động và kết qua cua sự tác động là
ta co thê thu nhận được tri thức mơi.
Như vậy, co khá nhiều quan điêm khác nhau về khái niệm thí nghiệm nhưng
thông qua những nghiên cứu và phân tích trên co thê nhận thấy quan niệm sau đây
là thích hợp nhất. Thí nghiệm VL là thí nghiệm đê nghiên cứu các hiện tượng, quá
trình VL trong những điều kiện đã được lí tưởng hoa. Kết qua cua thí nghiệm VL
nhiều khi là các đinh luật, các ứng dụng kĩ thuật nhưng co khi cũng chỉ đê chứng
minh một gia thuyết hoặc hình thành một gia thuyết VL mơi. Dựa vào các hoạt
động cua GV và HS trong quá trình nghiên cứu đối tượng mà phân chia thí nghiệm
thành hai loại là thí nghiệm biêu diễn cua GV và thí nghiệm cua HS [15.].
1.1.2. Chức năng của thí nghiệm trong dạy học VL
1.1.2.1. Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận nhận thức
Theo quan điêm cua lí luận nhận thức thì thí nghiệm VL co những chức năng
cụ thê sau đây:
- Thí nghiệm là phương tiện cua việc thu nhận trí thức,
10
- Thí nghiệm là phương tiện đê kiêm tra tính đúng đắn cua tri thức đã thu
được,
- Thí nghiệm là phương tiện cua việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực
tiễn,
- Thí nghiệm là một bộ phận cua phương pháp nhận thức VL.
Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức
Trong nghiên cứu, nhờ thí nghiệm mà con người thu nhận được những tri thức
khoa học cần thiết, nâng cao năng lực nhận thức cua ban thân đê co thê tác động và
cai tạo thực tiễn. Còn đối vơi dạy học VL thì thí nghiệm giúp HS tìm kiếm và thu
nhận những tri thức cần thiết nào đo. Vơi chức năng này, thí nghiệm còn là một đại
diện cua thực tiễn và no thường đơn gian hơn sự kiện thực tiễn mà no đại diện, no
còn co kha năng làm bộc lộ những nét đặc trưng cơ ban cua sự kiện một cách rõ rệt.
Chính điều đo giúp HS dễ dàng nhận thức và hiêu sâu hơn hiện tượng, quá trình VL
cần
Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu
được
Theo quan điêm cua các nhà nghiên cứu lí luận dạy học, đê khẳng đinh tính
đúng đắn cua các tri thức đã thu nhận trươc đo thì thí nghiệm đong vai trò then chốt.
Đối vơi những trí thức đã biết trươc đo nhưng không còn phù hợp thực tiễn thì cần
phai xây dựng các gia thuyết khoa học mơi và dùng thí nghiệm giúp kiêm tra gia
thuyết đo đê thu được những tri thức phô quát hơn, đúng đắn hơn.
Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực
tiễn
Trong chương trình VL phô hiện nay, chúng ta thấy rằng co nhiều ứng dụng
cua VL vào trong kĩ thuật, san xuất và đời sống. Vì vậy, việc sử dụng các thí
nghiệm không chỉ làm cơ sở giúp HS thấy được sự vận dụng trong thực tiễn cua các
kiến thức VL mà còn là bằng chứng đê HS thấy được sự đúng đắn cua các kiến thức
này, nhờ đo mà HS hiêu sâu và nắm chắc hơn những kiến thức đã học [5], [14].
11
Thí nghiệm là một bộ phận của phương pháp nhận thức VL
Trong dạy học VL, phương pháp thực nghiệm co bốn giai đoạn: làm nay sinh
vấn đề cần nghiên cứu; đề xuất gia thuyết; từ gia thuyết rút ra hệ qua co thê kiêm tra
bằng thí nghiệm; tiến hành thí nhiệm đê kiêm tra gia thuyết co chân thực hay không,
nếu không thì đề xuất gia thuyết mơi. Vơi phương pháp này, thí nghiệm luôn co mặt
từ giai đoạn làm nay sinh vấn đề đến giai đoạn kiêm tra gia thuyết được đề xuất. Ở
giai đoạn đầu, các thông tin về đối tượng cần nghiên cứu thường được thu nhận
thông qua thí nghiệm. Ở giai đoạn cuối, thí nghiệm giúp khẳng đinh tính đúng đắn
cua gia thuyết hay hệ qua suy ra từ gia thuyết đối vơi thực tiễn hoặc phu đinh chúng
nếu chúng không phù hợp vơi thực tiễn.
1.1.2.2. Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học
Theo quan điêm lí luận dạy học noi chung, QTDH trong nhà trường là nhằm
giúp HS chiếm lĩnh hệ thống kiến thức khoa học và hình thành hệ thống kĩ năng, kĩ
xao vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Dạy học VL cũng không nằm ngoài nhiệm vụ
đo, vơi đặc thù cua môn VL là môn khoa học thực nghệm, thí nghiệm co những
chức năng sau:
- Thí nghiệm được sử dụng ở các giai đoạn khác nhau cua QTDH,
- Thí nghiệm gop phần vào việc phát triên toàn diện HS,
- Thí nghiệm gop phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật tông hợp cho HS,
- Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập cho HS,
- Thí nghiệm là phương tiện tô chức các hình thức hoạt động cua HS,
- Thí nghiệm gop phần đơn gian hoa các hiện tượng và quá trình VL.
Thí nghiệm là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ
thuật tổng hợp cho HS
Đối vơi các thí nghiệm tự mình tiến hành, HS co nhiều cơ hội đê rèn luyện kĩ
năng, kĩ xao thực hành gop phần vào việc giáo dục kĩ thuật tông hợp cho HS. Vì
rằng, trong quá trình tiến hành thí nghiệm, các em co điều kiện tiếp xúc các thiết bi
máy moc, các dụng cụ đo, cách lắp ráp, tiến hành, thu thập và xử lí số liệu nhằm đạt
được mục đích cụ thê nào đo. Đồng thời, thông qua quá trình tự làm thí nghiệm mà
12
giáo dục cho HS thoi quen làm việc khoa học và hình thành các phẩm chất cua
người lào động mơi như đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực,…[5],[7],[14]
Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập cho HS
Vơi nhiều lí do khác nhau, trươc khi nghiên cứu một hiện tượng, quá trình VL
nào đo, các em đã co sẵn những hiêu biết, những quan niệm riêng về hiện tượng quá
trình VL đo. Song, khi sử dụng thí nghiệm đê nghiên cứu hiện tượng, quá trình VL
đo thì kết qua thu được trái ngược vơi những gì các em mong đợi và các em cho là
“vô lí”. Chính những điều mơi lạ, “vô lí” này đã đưa các em vào tình huống co vấn
đề, tạo động lực kích thích tính tò mò, ham hiêu biết cua các em, buộc các em đi tìm
cho được câu tra lời về vấn đề đo. Mặt khác, nhờ thí nghiệm mà các em thu được
kết qua rõ ràng, chính xác mang tính thuyết phục cao, giúp các em bác bỏ những
quan niệm sai cua mình, tin tưởng hơn vào kiến thức thu được.
Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức hoạt động của HS
Các thí nghiệm co thê được tiến hành dươi sự cộng tác cua một nhom HS, điều
đo đòi hỏi mỗi một HS phai tự lực làm việc đồng thời phai biết phối hợp vơi các
thành viên khác đê hoàn thành nhiệm vụ. Vì vậy, mỗi quá trình tiến hành thí nghiệm
là một quá trình bồi dưỡng cho HS những phẩm chất đạo đức, xây dựng chuẩn mực
hành động tập thê.
Thí nghiệm góp phần đơn giản hóa các hiện tượng và quá trình VL
Các hiện tượng, quá trình VL diễn ra trong tự nhiên vô cùng phức tạp, co mối
đan xen chằng chit lẫn nhau. Do đo, không thê cùng một lúc phân biệt được những
tính chất đặc trưng cua từng hiện tượng riêng lẻ. Nhưng nhờ co thí nghiệm VL mà
ta co thê làm đơn gian hoa các hiện tượng, kiêm soát được các quá trình, làm nôi bật
các khía cạnh cua hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu. Đối vơi các hiện tượng cần
nghiên cứu mà chúng ta không thê tri giác trực tiếp bằng giác quan thì việc sử dụng
thí nghiệm mô hình đê trực quan hoa hiện tượng, quá trình là không thê thiếu được.
Các hiện tượng, quá trình diễn ra trong thí nghiệm mô hình đơn gian hoa các hiện
tượng, quá trình thực, chúng cung cấp cho HS các biêu tượng về các hiện tượng,
quá trình này.
13
1.1.3. Thuận lợi và khó khăn của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học VL
a) Thuận lợi
- Cuộc vận động “2 không” diễn ra trong thời gian vừa qua đã tác động tích
cực đến toàn xã hội noi chung, các bậc phụ huynh và HS noi riêng. Điều đo đã làm
cho xã hội co cái nhìn khác trươc về PPDH hiện nay, tin tưởng hơn vào chất lượng
giáo dục đào tạo cua nươc nhà, tạo tâm lí thoai mái đê GV mạnh dạn đôi mơi dạy -
học và kiêm tra, đánh giá.
- Cùng vơi việc đôi mơi nội dung chương trình, sách giáo khoa, ban giám hiệu
thường xuyên quan tâm tạo điều kiện thuận lợi và chỉ đạo các tô bộ môn tham mưu
cho nhà trường xây dựng phòng thí nghiệm thực hành, phòng học bộ môn, đầu tư
mua sắm trang thiết bi và khuyến khích GV sử dụng thí nghiệm trong giờ dạy.
- Trường đã co phòng học bộ môn hoặc phòng thí nghiệm thực hành VL tương
đối đúng quy cách, các trang thiết bi thí nghiệm tương đối đam bao cho các bài dạy
học trong chương trình hiện hành, chất lượng thiết bi khá tốt và khá chính xác. Việc
bố trí bàn ghế, hệ thống điện, thiết bi trong phòng khá hợp lí, thuận lợi cho việc tiến
hành thí nghiệm, thực hành.
- Đội ngũ GV ít nhiều đã được tham gia tập huấn, dự hội thao chuyên đề, thao
giang đê trao đôi kinh ghiệm, nâng cao hiệu qua sử dụng thiết bi thí nghiệm, từng
bươc vận dụng các PPDH mơi vào giang dạy.
- Đa số GV khá thành thạo MVT nên họ rất quan tâm đến việc ứng dụng công
nghệ thông tin vào dạy học noi chung và sử dụng MVT hỗ trợ thí nghiệm trong dạy
học VL noi riêng. Đặc biệt đối phần Quang hình học, co những thí nghiệm kho thực
hiện trong điều kiện bình thường hoặc không quan sát rõ hiện tượng thì việc sử
dụng MVT đê trực quan hoa sẽ gop phần nâng cao hiệu qua dạy học.
b) Khó khăn
Hầu hết GV đều nhận thấy tầm quan trọng cua thí nghiệm trong dạy học VL
nhưng trong thực tế GV chưa thê khai thác, sử dụng thí nghiệm co hiệu qua vì
những lí do sau:
- Một số trường vẫn chưa co phòng thí nghiệm hoặc phòng học bộ môn.
14
- Trường chưa co cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm.
- Các thiết bi mơi mua về mà giáo viên chưa thê tiếp cận sách hương dẫn sử
dụng nên phai mất nhiều thời gian tự mày mò nghiên cứu dựa vào kinh nghiệm cua
ban thân.
- Phần lơn các trường co nhiều lơp trong lúc đo số phòng thí nghiệm thực hành
và phòng học bộ môn ít hoặc chưa co nên các giờ học VL chu yếu được thực hiện tại
lơp học.
- Dạy học phần Quang hình học thường gặp phai những kho khăn sau:
+ Thiết bi thí nghiệm đưa về các trường phục vụ cho dạy học theo chương
trình hiện hành đang còn thiếu (nhiều trường không đu dụng cụ đê học sinh thực
hiện mà chu yếu giành cho giáo viên thực hiện thí nghiệm biêu diễn), co một số thí
nghiệm mau hỏng dù mơi đưa vào sử dụng trong thời gian ngắn. Vì vậy, khi tiến
hành thí nghiệm HS kho quan sát rõ hiện tượng hoặc kết qua thí nghiệm thu được
thiếu chính xác, không đu thuyết phục.
+ Phần lơn các thí nghiệm phần Quang hình học cần thực hiện trong phòng tối
nhưng cơ sở vật chất cua phần lơn các trường chưa đáp ứng được yêu cầu đo.
+ Các nguồn sáng đang được sử dụng đê tiến hành thí nghiệm co cường độ
sáng yếu, không đu đê cho ca lơp quan sát rõ hiện tượng nhưng nếu dùng các nguồn
sáng khác thay thế (đèn laser) thì dễ gây tác hại cho mắt.
+ Cấu tạo cua một số thiết bi thí nghiệm chưa đam bao các tính chất quang
học nên kho thực hiện thành công các thí nghiệm cho ca lơp quan sát.
+ Một số bài học co khá nhiều các thí nghiệm được mô ta bằng lời chứ chưa
co thiết bi thí nghiệm đê thực hiện hoặc nếu thực hiện hết đươc các thí nghiệm ấy
thì sẽ mất rất nhiều thời gian cua giờ học.
1.2. Cơ sở lí luận cua việc sử dụng MVT trực quan hoa thí nghiệm trong dạy
học VL ở trường THPT
15
1.2.1. Vấn đề trực quan và trực quan hóa thí nghiệm trong dạy học VL
Vấn đề trực quan co ý nghĩa hết sức quan trọng trong việc nhận thức thế giơi
khách quan. Đê lí giai sự tồn tại cua thế giơi, trai qua các thời kì khác nhau lich sử
phát triên triết học, các nhà triết học đã rất quan tâm đến vấn đề trực quan trong lí
luận nhận thức. Vì vậy, mỗi người đã đi xây dựng cho mình một cơ sở lí luận riêng.
Hêraclít cho rằng: nhận thức cua con người về sự vật phai phù hợp vơi sự tồn tại
khách quan và các ban chất khách quan cua no,… Nghĩa là chỉ ra được cái ban chất,
quy luật cua sự vật thông qua các biêu hiện muôn vẽ cua chúng. Như vậy, nhận thức
cua con người phai được bắt đầu từ những tri thức trực quan. Trong dạy học VL,
chính nhờ trực quan mà HS nắm được quan hệ cua các đối tượng, đại lượng trong
các hiện tượng, quá trình. Chính sự trực quan cung cấp các cứ liệu làm cơ sở cho
việc khái quát hoa hoặc kiêm chứng các kiến thức về VL,…
Một trong những phương tiện trực quan trong dạy học VL là các thí nghiệm
VL. Song không phai lúc nào cũng co thê trực quan được hiện tượng bằng thí
nghiệm, vì lẽ đo mà chúng ta phai trực quan hoa các thí nghiệm.
Trực quan hoa là chức năng biêu diễn các thông tin dươi dạng nhìn thấy được.
MVT co kha năng tăng tính trực quan các thí nghiệm VL nhờ vào những phần mềm
đê xây dựng các thí nghiệm ao, các thí nghiệm mô phỏng; sử dụng kết hợp vơi máy
tính vơi các thiết bi khác như camera, máy chụp anh kỹ thuật số, máy scan, máy
chiếu đa chức năng, các sensor,… đê làm cho HS quan sát các đối tượng, các quá
trình rõ ràng hơn.
1.2.2. Sử dụng MVT trực quan hóa thí nghiệm VL
Từ khi thâm nhập vào nhà trường, MVT đã chứng tỏ những kha năng ưu việt
cua no trong nhiều lĩnh vực khác nhau cua QTDH nhờ vào những đặc thù như: cho
phép nhập một lượng thông tin không lồ; tính toán cực nhanh một khối lượng các
phép tính; cho phép tạo ra những đồ thi, biêu đồ; biêu diễn các số liệu thành đồ họa;
kết nối MVT vơi các thiết bi khác,… Vơi những tính ưu việt đo cua MVT người ta
sử dụng MVT vào trong dạy học VL đê hỗ trợ các thí nghiệm như là một công cụ sư
phạm. Co nghĩa là MVT được sử dụng đê hỗ trợ thí nghiệm VL vơi nhiều mục đích
dạy học khác nhau.
16
1.2.2.1. Thu thập, xử lí và biểu diễn số liệu
Đây là chức năng nôi bật, co tính đặc thù cua MVT. Việc kết nối MVT vơi các
phương tiện dạy học khác co thê giúp chúng ta thu thập, ghi lại rất nhiều giá tri đo
cùng một lúc trong thời gian ngắn mà nếu tiến hành các thí nghiệm trong điều kiện
bình thường ta không thê thực hiện được. Các số liệu đo được máy tính ghi lại
thành các file dữ liệu đê chúng ta co thê sử dụng lại khi cần thiết.
Cùng vơi kha năng thu thập số liệu, thông qua các phần mềm chuyên dụng,
MVT giúp ta xử lí các số liệu thu được như lựa chọn, làm tròn và sắp xếp số liệu,
tính giá tri sai số,…
Bên cạnh đo, nhờ kha năng đồ họa linh hoạt, MVT còn biêu diễn số liệu dươi
nhiều dạng khác nhau như biêu bang, đồ thi, hình vẽ,… Một số phần mềm còn co
thê biêu diễn các số liệu thu được dươi dạng hình anh chuyên động [7], [21].
1.2.2.2. Minh họa các quá trình VL
MVT co kha năng chuyên đôi và lưu trữ các hình anh vơi số lượng lơn cũng
như kha năng truy cập nhanh, co hệ thống những đối tượng đã được lưu trữ. Các
chương trình máy tính co thê giúp chúng ta cung cấp cho HS các tranh minh họa,
mô ta các hiện tượng VL hoặc các biêu bang sơ đồ như tranh dạy học thông thường.
Ngoài ra HS còn co thê xem các đoạn phim ghi lại diễn biến cua các hiện tượng,
quá trình VL không thê quan sát trực tiếp trong giờ học.
1.2.2.3. Mô hình hóa các quá trình VL
17
Hình 1.1. Hình ảnh minh họa các hiện tượng VL
Các mô hình vật chất giữ vai trò quan trọng trong dạy học VL. Chúng được sử
dụng đê minh họa các hiện tượng vi mô, trực quan hoa các mô hình lí tưởng hoặc
khi nghiên cứu các ứng dụng kĩ thuật cua VL. Thế nhưng trong nhiều trường hợp,
việc xây dựng một mô hình vật chất thực đê tiến hành thí nghiệm lại phức tạp, tốn
kém. Vơi sự trợ giúp cua MVT, đặc biệt là các phần mềm cho phép xây dựng mô
hình thông qua văn ban chương trình hoặc thông qua các giao diện đồ họa, chúng ta
co thê xây dựng các mô hình VL từ đơn gian đến phức tạp. Các mô hình này cho
phép ta sử dụng đê tiếp cận đối tượng nghiên cứu mơi hoặc cũng co thê kiêm tra,
cung cố lại những kiến thức đã học.
1.2.2.4. Xây dựng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo
Thí nghiệm mô phỏng được hiêu là các thí nghiệm được xây dựng trên MVT
từ các dụng cụ và đối tượng mô phỏng trên cơ sở các đối tượng thực. Khi tiến hành
thí nghiệm trên các đối tượng mô phỏng bằng động tác nhấp chuột sẽ thu được kết
qua phù hợp vơi các quy luật như trong thí nghiệm thực.
Thí nghiệm ao được hiêu đo là các thí nghiệm được xây dựng từ các dụng cụ
ao, các đối tượng ao như thực được tạo ra trong môi trường ao cua MVT. Khi tiến
hành thí nghiệm trên các đối tượng ao sẽ thu được kết qua như trong TN thực.
Việc xây dựng các thí nghiệm mô phỏng hay các bộ thí nghiệm ao tỏ ra hiệu qua
trong điều kiện thiếu trang thiết bi thí nghiệm; các thiết bi đắt tiền, dễ hỏng; các thí
nghiệm không thê diễn ra trong điều kiện bình thường vì mức độ nguy hiêm, dễ
cháy nô, dễ nhiễm chất phong xạ, chất độc hại,… hoặc hiện diễn ra trong thời gian
quá dài hoặc quá ngắn, hoặc các thí nghiệm kho thành công.
Rõ ràng là việc sử dụng các thí nghiệm mô phỏng hay các thí nghiệm ao
không thê thay thế hoàn toàn việc quan sát và thí nghiệm vơi các hệ thực, nhưng
trong một chừng mực nào đo thì no tỏ ra ưu việt hơn. Vơi những thí nghiệm này
người ta co thê thay đôi các thông số, tốc độ hoạt động cua hệ thống một cách tùy ý
và số lần lặp lại không hạn chế. Chúng được co thê sử dụng trong các giai đoạn
khác nhau cua QTDH mà không sợ mất nhiều thời gian cua giờ học. Vơi HS thì
những thí nghiệm loại này giúp HS tiến hành các thí nghiệm một cách chu động,
tiện lợi trong hoạt động tự học mà không phai vào phòng thí nghiệm.
18
1.3. Trực quan hóa thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học
phần Quang hình học ở trường THPT
Trong quá trình tiến hành các thí nghiệm đê nghiên cứu các hiện tượng, xây
dựng các đinh luật, các kiến thức khác trong phần quang hình học thường gặp phai
một số kho khăn nhất đinh. Chẳng hạn, khi nghiên cứu đinh luật khúc xạ ánh sáng,
nguyên lí thuận nghich cua chiều truyền ánh sáng, hiện tượng phan xạ toàn phần,…
cần phai sử dụng các thiết bi thí nghiệm sẵn co trong phòng thí nghiệm. Thế nhưng
hiện nay hầu như ở các trường các bộ dụng cụ này còn thiếu, chỉ đu cho GV làm
biêu diễn trên lơp còn HS không được tự tay làm các thí nghiệm, trong lúc đo
cường độ cua các nguồn sáng không đu mạnh đê quan sát rõ hiện tượng xay ra trong
điều kiện bình thường. Hơn nữa, kết cấu các thiết bi nhỏ nên những HS ngồi phía
cuối lơp cũng kho quan sát được hiện tượng. Việc nghiên cứu đường đi cua các tia
sáng, chùm sáng, sự tạo tạo anh qua các dụng cụ quang học cũng kho thực hiện đê
ca lơp quan sát cùng lúc. Đê khắc phục những hạn chế đo chúng ta co thê sử dụng
sự hỗ trợ cua máy tính đê trực quan hoa các thí nghiệm đo khá dễ dàng.
Thứ nhất, dùng camera kĩ thuật số ghi lại các thí nghiệm đã thực hiện trươc
trong phòng thí nghiệm thành các video clip. Dùng máy anh kĩ thuật số chụp lại
nhiều bức anh về các hiện tượng quang học xay ra trong tự nhiên hoặc các thí
nghiệm liên quan đến sự tạo anh qua các dụng cụ quang học thành các file hình anh.
Như vậy, vơi máy camera kĩ thuật số, máy anh kĩ thuật số ta co thê ghi lại được các
hiện tượng không chỉ trong các thí nghiệm mà ngay ca các hiện tượng xay ra trong
tự nhiên.
Thứ hai, co thê download các video clip, các hình anh do các tác gia khác thực
hiện đê làm nguồn học liệu.
Thứ ba, sử dụng các phần mềm đê mô phỏng thí nghiệm hoặc xây dựng các thí
nghiệm ao. Chẳng hạn như vơi phần mềm Crocodile physic 6.0 hoặc phần mềm
Optics Mar, GV co thê tiến hành được hầu hết các thí nghiệm mô phỏng thay cho
các thí nghiệm thực. Vơi các hiệu ứng hoạt hình cua các phần mềm hiện co như
Powerpoint, Macromedia Flash 8.0,… co thê xây dựng được các thí nghiệm ao hoặc
thí nghiệm mô phỏng, tạo các chuyên động trực quan đê ca lơp cùng quan sát.
19
Chương 2. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MVT NHẰM TRỰC
QUAN HÓA THÍ NGHIỆM PHẦN QUANG HÌNH HỌC
2.1. Đặc điểm phần Quang hình học VL 11 nâng cao THPT
Quang học noi chung là ngành học về các hiện tượng liên quan tơi ánh sáng,
các đinh luật quang học cũng như các dụng cụ quang học. Phần Quang học lơp 11
nâng cao đề cập tơi phần quang hình học, trong đo dùng phương pháp hình học đê
giai thích các hiện tượng như phan xạ và khúc xạ ánh sáng, sự tạo anh qua các dụng
cụ quang học,… Phần Quang hình học lơp 11 nâng cao được chia thành hai chương.
Chương “Khúc xạ ánh sáng” trình bày các vấn đề liên quan đến hiện tượng
phan xạ và khúc xạ ánh sáng. Một số kiến thức trong chương này đã được trình bày
ở trong chương trình VL cấp trung học cơ sở (lơp 7 và lơp 9) nhưng chỉ ở mức độ
cơ ban. Đê hình thành các kiến thức trên cho HS đòi hỏi GV và HS phai tiến hành
các thí nghiệm ở trên lơp. Vơi điều kiện thiết bi dạy học hiện nay, về lí thuyết, các
thí nghiệm này khá đơn gian và kha năng thực hiện thành công thí nghiệm khá cao.
Tuy nhiên, trong thực tế, khi tiến hành các thí nghiệm này trươc lơp thì kho co thê
đê ca lơp quan sát rõ hiện tượng. Chẳng hạn khi tiến hành thí nghiệm đê nghiên cứu
hiện tượng khúc xạ hoặc phan xạ ánh sáng được tiến hành trên bán trụ co kích thươc
nhỏ (đường kính khoang 15cm) và cường độ nguồn sáng là ánh sáng trắng yếu
(được phát ra từ bong đèn volfram co công suất 12V - 21W) thì HS ở cuối lơp kho
nhìn thấy rõ các số đo goc tơi, goc khúc xạ cũng như goc phan xạ. Đê khắc phục
hạn chế đo, GV co thê kết hợp ca thí nghiệm thực và trình chiếu video clip hoặc các
hình anh về thí nghiệm đo đê ca lơp cùng quan sát sẽ rõ ràng.
Chương “Mắt – Các dụng cụ quang học” trình bày về các dụng cụ quang học
từ đơn gian đến phức tạp, ở đây HS được nghiên cứu đường đi cua ánh sáng qua các
dụng cụ quang học và sự tạo anh cua vật qua chúng. Vơi chương trình VL 11 nâng
cao, các chuẩn nội dung kiến thức yêu cầu HS cần đạt được: Mô ta được lăng kính,
nêu được tính chất cua lăng kính làm lệch tia sáng truyền qua no. Nêu được các khái
niệm: thấu kính mỏng, trục chính, quang tâm, tiêu điêm chính, tiêu điêm phụ, tiêu
diện, tiêu cự cua thấu kính, phát biêu được đinh nghĩa độ tụ cua thấu kính và nêu
được đơn vi đo cua độ tụ, số phong đại cua anh tạo bởi thấu kính, viết được các
20
công thức thấu kính. Nêu được sự điều tiết cua mắt khi nhìn vật ở điêm cực cận và ở
điêm cực viễn, đặc điêm cua mắt cận, mắt viễn, mắt lão về mặt quang học và cách
khắc phục các tật này, goc trong trông và năng suất phân li cua mắt, sự lưu anh trên
màng lươi là gì và ví dụ thực tế ứng dụng hiện... tượng này. Mô ta được nguyên tắc
cấu tạo và công dụng cua kính lúp, kính hiên vi, kính thiên văn; nêu được số bội
giác và viết được công thức tính số bội giác cua kính lúp đối vơi các trường hợp
ngắm chừng, cua kính hiên vi và kính thiên văn khi ngắm chừng ở vô cực. Bên cạnh
đo HS cần co được kĩ năng dựng được anh cua vật qua thấu kính hội tụ, thấu kính
phân kì, kính lúp, kính hiên vi và kính thiên văn; thông qua thí nghiệm xác đinh
được tiêu cự cua thấu kính. Đê HS nắm được các kiến thức trên thì một số chỗ GV
cần phai tiến hành các thí nghiệm. Tuy nhiên việc tiến hành thí nghiệm cho HS
quan sát hoặc cho HS tự thực hiện đê nghiên cứu còn gặp kho khăn. Chẳng hạn, đê
xác đinh tiêu điêm chính cua thấu kính phân kì thì cách đơn gian nhất là tiến hành
thí nghiệm ngoài sân nếu co trời nắng nhưng như vậy sẽ co hại cho mắt nếu cường
độ sáng quá lơn. Hoặc co thê tiến hành vơi nguồn sáng thường trong phòng thí
nghiệm nhưng mất khá nhiều thời gian và kha năng thành công không cao vì kho
tạo ra chùm sáng thực sự song song. Vì thế GV co thê tiến hành đồng thời các thí
nghiệm thực kết hợp vơi các đoạn phim ghi lại các thí nghiệm đo đã được GV thực
hiện trươc hoặc dùng các phần mềm đê mô phỏng hiện tượng cho ca lơp cùng quan
sát.
Sự phân tích trên cho thấy rằng, việc xây dựng một thư viện gồm các hình anh
tĩnh hoặc hình anh động, những đoạn phim thí nghiệm, hoặc khai thác các phần
mềm nhằm trực quan hoa các thí nghiệm, giúp HS quan sát rõ hiện tượng là hết sức
cần thiết: do đo HS co thê ghi nhơ bài dễ dàng hơn và nắm vững kiến thức hơn.
21
2.2. Xây dựng thư viện hình ảnh, thư viện video clip và khai thác các
phần mềm về phần Quang hình học VL 11 nâng cao THPT
2.2.1. Xây dựng thư viện các hình ảnh
Đê
xây
dựng thư
viện các
hình anh
nhằm
trực
quan hoa
các thí
nghiệm
trong việc giang dạy phần Quang hình học VL 11 nâng cao, chúng ta co thê xây
dựng các hình anh minh họa cho các hiện tượng, quá trình VL bằng những cách
khác nhau. Vơi sự phát triên cua khoa học công nghệ hiện nay cho phép chúng ta sử
dụng máy anh kĩ thuật số đê chụp lại các thí nghiệm, các hiện tượng quang học xay
ra trong tự nhiên khá dễ dàng.
Hệ thống mạng máy tính cùng vơi các công cụ tìm kiếm trên website cho
phép chúng ta tìm kiếm các thông tin, dữ liệu dươi nhiều dạng khác nhau như văn
ban, âm thanh, hình anh. Các công cụ tìm kiếm thông dụng hiện nay là:
http://www.vinaseek.com, http://panvietnam.com, http://www.google.com,... Chẳng
hạn, muốn tìm các hình anh minh họa cho hiện tượng khúc xạ ánh sáng thì trươc hết
chúng ta khởi động công cụ tìm kiếm http://www.google.com, sau đo gõ từ khoa
“khúc xạ ánh sáng” vào ô tìm kiếm, tiếp đo chọn trình duyệt hình ảnh và cuối cùng
là chọn tìm kiếm hình ảnh (hình 2.2).
22
Hình 2.1. Ảnh chụp hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Vơi đia chỉ http://thuvienvatly.com/Labiang/index.php?
option=com_gallery2&Itemid=72&g2_itemId=2872 ta sẽ tìm được nhiều hình anh
phục vụ cho việc phần Quang
hình học (Hình 2.3). Những
hình anh này được lựa chọn đê
tăng tính trực quan cho các thí
nghiệm chỉ được trình bày
bằng lời khi dạy các kiến thức:
đường đi cua tia sáng qua lăng
kính, đường đi cua tia sáng qua
thấu kính hội tụ hoặc thấu kính
phân kì,…(Hình 2.3)
23
Hình 2.2. Kết quả tìm kiếm với trang http://www.google.com
Đia chỉ http://www.hk-phy.org/resources/images/optics02/ là website cung cấp
cho chúng hình anh được chụp lại các thí nghiệm (co đinh dạng *.jpg) hoặc các
hình vẽ về hiện tượng khác nhau liên quan đến sự truyền ánh sáng qua các dụng cụ
quang học và sự tạo anh qua chúng. Trong số đo chúng ta co thê sử dụng các hình
anh được chụp lại thí nghiệm về sự khúc xạ ánh sáng qua lưỡng chất phẳng, sự phan
xạ toàn phần, sự tạo anh qua thấu kính hội tụ đê đưa vào mở đầu các bài học hoặc
gop phần trực quan các thí nghiệm nghiên cứu kiến thức mơi .
Vơi trang http://phys23p.sl.psu.edu/phys_anim/optics/indexer_optics.html
chúng ta co thê tìm được các hình anh động (được thiết kế trên phần mềm
Macromedia Flash và được chuyên thành file *.avi) biêu diễn đường truyền cua tia
sáng và sự tạo anh cua vật qua thấu kính cũng như một số hình anh động khác.
24
Muốn lựa chọn hình anh nào đê làm nguồn học liệu cho thư viện thì thực
hiện Click chuột phai vào hình anh đo rồi Save Pictute As,… hoặc dùng phần
mềm FastStone Capture đê chụp hình anh đo vơi kích thươc khác nhau theo ý
muốn rồi lưu chúng vào thư viện hình anh.
Bên cạnh việc sử dụng các công cụ tìm kiếm như trên đê sưu tầm các
hình anh cho bài dạy, chúng ta cũng co thê dùng các đia chỉ Website cụ thê.
Vơi đia chỉ http://thuvienvatly.com/Labiang/index.php?
option=com_gallery2&Itemid=72&g2_itemId=2872 ta sẽ tìm được nhiều hình
anh phục vụ cho việc phần Quang hình học (Hình 2.3). Những hình anh tìm
được ở trong trang này được lựa chọn đê tăng tính trực quan cho các thí
Hình 2.4. Một số hình ảnh tìm được từ trang http://www.hk- phy.org
Từ đia chỉ cua trang http://physics-animations.com/Physics/English/optics.htm
chúng ta tìm được các hình anh động (co đinh dạng *.gif) mô phỏng các thí nghiệm
về hiện tượng phan xạ và khúc xạ, đường đi cua tia sáng đơn sắc qua lăng kính,…
Hình 2.6. Hình ảnh động từ http://physics-animations.com
Đia chỉ http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/Flash/#optics
là website cung cấp các hình anh động mô phỏng các thí nghiệm do tác gia David
Harrison thiết kế trên Macromedia Flash. Đo là các hình anh mô phỏng các thí
nghiệm về sự phan xạ và khúc xạ cua ánh sáng giữa hai môi trường nươc vơi không
khí, sự tạo anh cua vật qua thấu kính hội tụ. Các thiết kế này chúng ta co thê tương
tác được vơi chúng thông qua các nút điều khiên đê làm nhanh hoặc làm chậm quá
trình nhằm mô phỏng các thí nghiệm khi dạy các nội dung về khúc xạ ánh sáng,
phan xạ ánh sáng, thấu kính mỏng.
25
Hình 2.5. Hình ảnh động lấy từ trang http://phys23p.sl.psu.edu
Hình 2.7. Hình ảnh động từ http://www.upscale.utoronto.ca
2.2.2. Xây dựng thư viện các video clip
Bên cạnh sử dụng các hình anh tĩnh và động đê minh họa cho các hiện tượng,
quá trình VL người ta cũng co thê dùng các video clip. Vơi các video clip ấy chúng
ta co thê trực quan hoa các thí nghiệm vơi các kha năng làm nhanh hoặc làm chậm
quá trình giúp người học dễ dàng quan sát. Vì vậy, việc xây dựng một thư viện các
video clip là hết sức cần thiết.
Đê xây dựng một thư viện các video clip phong phú phục vụ cho dạy học VL
thì chúng ta co thê trực tiếp san xuất các đoạn video vơi máy camera hoặc donwload
trên các website.
Trong điều kiện hiện nay, vơi việc sử dụng các máy camera kỹ thuật số chúng
ta sẽ ghi lại các thí nghiệm được tiến hành trong điều kiện mà không thê tiến hành
được trên lơp hoặc các các hiện tượng xay ra rất nhanh hoặc rất chậm trong tự
nhiên.
26
Hình 2. 8. Giao diện của phần mềm Video Edit Magic
Vơi đoạn video còn lại ta tiến hành đinh dạng cho no đê được file cần xuất ra
bằng cách vào file trên cua sô chương trình và chọn Make Movie, trên hộp thoại
Make Movie ta chọn dạng file cần đinh dạng và xác đinh đia chỉ đê lưu trữ cho file
ấy.
Hình 2.9. Hộp thoại Make Movie để lựa chọn định dạng
Từ đia chỉ http://www.wfu.edu/physics/demolabs/demos/avimov/bychptr/
chptr9_optics.htm sẽ download được các đoạn video (co đinh dạng *.avi và *.mov)
về sự phan xạ ánh sáng qua gương phẳng, sự tạo anh cua vật qua gương cầu lõm, sự
phan xạ toàn phần,… Đây là các đoạn video ghi lại các thí nghiệm thực được các
tác gia người nươc ngoài thực hiện. Các đoạn video này chạy trên các được trên
phần mềm Winnap hoăc Quick Time Player.
27
Hình 2.10. Các Video của trang http://www.wfu.edu
Vơi đia chỉ trang http://groups.physics.umn.edu/demo/flatframe.html chúng ta
download được các đoạn video thí nghiệm vơi nguồn sáng laser về hiện tượng khúc
xạ ánh sáng, sự phan xạ ánh sáng, sự truyền ánh sáng trong sợi quang học, đường đi
cua tia sáng qua lăng kính,… các thí nghiệm khao sát sự tạo anh cua vật qua thấu
kính, qua gương phẳng, gương cầu được ghi lại từ các thí nghiệm thực (co đinh
dạng *.avi hoặc *.mpg).
Hình 2.11. Các Video của trang http://groups.physics.umn.edu
Ở đia chỉ cua website http://paer.rutgers.edu/PT3/experiment.php?topicid=12
&exptid=185 download được những phim thí nghiệm (co đinh dạng *.mov) được
ghi từ các thí nghiệm thực về sự phan xạ và khúc xạ ánh sáng, sự khúc xạ ánh sáng
qua lăng kính, chùm sáng qua thấu kính.
Hình 2.12. Các Video từ trang http://paer.rutgers.edu
28
Như vậy, những đoạn video được download từ các đia chỉ trên chúng ta co thê
trực quan hoa được hầu hết các thí nghiệm trong phần quang hình học lơp 11 nâng
cao.
2.2.3. Khai thác các phần mềm
Trong những năm gần đây đã co khá nhiều công trình nghiên cứu, thiết kế các
phần mềm phục vụ cho dạy học VL cho tất ca các phần phần cơ, nhiệt, điện, quang.
Nhờ vậy, nếu biết khai thác tốt các phần mềm ấy thì chúng ta co thê trực quan hoa
các thí nghiệm phần Quang hình học lơp 11 nâng cao dễ dàng, gop phần nâng cao
chất lượng dạy học.
2.2.3.1. Khai thác phần mềm mô phỏng PHENOPT
Phần mềm mô phỏng Phenopt (phiên ban tiếng Việt) được các tác gia Phạm
Xuân Quế nghiên cứu, thiết kế dùng đê hỗ trợ dạy học phần Quang hình học trong
chương trình VL phô thông. Phần mềm co thê dùng đê trực quan hoa các thí nghiệm
về các hiện tượng quang hình học như:
- Phan xạ qua các loại gương phẳng, lồi, lõm, parabol
- Khúc xạ, tán sắc qua lăng kính
- Khúc xạ (qua thấu kính)
- Sự tạo anh qua các dụng cụ quang học
- Sự điều tiết và cách sửa tật cua mắt
Vơi phần mềm này chúng ta co thê nghiên cứu các hiện tượng, quá trình
Quang hình học không những đinh tính mà ca đinh lượng, phần mềm đã được xây
dựng trong đo các đại lượng VL liên quan đến các quá trình này co thê thay đôi
đinh lượng một cách dễ dàng.
29
Hình 2.13. Giao diện chính của phần mềm Phonopt
Trong cửa số cua chương trình con, chúng ta thay đôi các thông số đê tiến
hành các thí nghiệm mô phỏng. Khi muốn thoát ra khỏi chương trình đang dùng, thì
Click chuột trái vào hình mặt người ở goc màn hình bên phai, phía dươi.
2.2.3.2. Khai thác phần mềm Crocodile Physic
Phần mềm Crocodile Phisycs là phần mềm đê mô phỏng các thí nghiệm VL.
Đê cài đặt chương trình này chúng ta thực hiện Double Click vào file CP_605.exe.
Sau khi hoàn tất các thao tác đê cài đặt, đê khởi động chương trình thì Double Click
vào biêu tượng , trên màn hình sẽ xuất cửa số chính cua chương trình và hộp
thoại lời chào “Welcome to Crocodile Physics”. Trên hộp thoại lời chào ta, Click
vào New model đê sử dụng các công cụ cua Crocodile thiết kế các thí nghiệm mô
phỏng.
30
Hình 2.17. Thí nghiệm mô phỏng với phần mềm Crocodile Physics
2.2.3.3. Khai thác phần mềm Optics Mar.03
Phần mềm Optics Mar.03 (phiên ban tiếng Việt) dễ dàng download miễn phí
từ đia chỉ http://rapidshare.com/files/24769974/Optics.exe.html. Sau khi download
về máy, chỉ cần Double Click vào Optic.exe đê cài đặt chương trình. Sau khi hoàn
tất cài đặt chương trình thì vào Program → Seasoft → Optic đê khởi động chương
trình.
Hình 2.18. Thí nghiệm mô phỏng được thiết kế từ phần mềm Optics Mar.03
2.2.3.4. Khai thác phần mềm Macromedia Flash và Sothink SWF Decompiler
Phần mềm Macromedia Flash cho phép người sử dụng thiết kế nhiều thí
nghiệm ao hoặc các đoạn phim hoạt hình vơi chương trình Action Cript. Hiện nay
đã co nhiều công nghiên cứu thiết kế được nhiều thí nghiệm phục việc dạy học noi
chung và dạy học VL noi riêng.
31
Hình 2.20. Các thí nghiệm được thiết kế và chỉnh sửa trên Macromedia Flash
2.3. Xây dựng tiến trình dạy học với sự hỗ trợ của MVT để trực quan hóa
thí nghiệm phần Quang hình học
2.3.1. Quy trình thiết kế tiến trình dạy học
2.3.1.1. Xác định mục tiêu bài học
GV cần đọc kĩ sách giáo khoa, kết hợp vơi các tài liệu tham khao đê tìm hiêu
nội dung cua mỗi mục trong bài và cái đích cần đạt tơi cua mỗi mục. Trên cơ sở đo
xác đinh mục tiêu bài học trên từng phương diện: kiến thức, kĩ năng, thái độ cho
phù hợp. Đê xác đinh mục tiêu bài học chính xác, phù hợp và co tính kha thi, GV
không chỉ nắm vững nội dung bài học, nội dung chương trình mà còn biết rõ
phương tiện, hoàn canh và đối tượng dạy học.
2.3.1.2. Xác định kiến thức cơ bản và logic hình thành kiến thức
Trên cơ sở kiến thức cơ ban và trọng tâm, GV sắp xếp các kiến thức ấy theo
một trình tự logic đê từ đo lựa chọn phương tiện, phương pháp thích hợp đê hình
thành các kiến thức đo [23].
2.3.1.3. Xác định các hoạt động chủ yếu trong tiến trình dạy học
Đê phát huy tính tích cực chu động sáng tạo cua HS, trong tiến trình dạy học
phai dựa vào logic nội dung kiến thức, phương tiện dạy học, kha năng học tập cua
HS,… mà GV tô chức các hoạt động nhận thức cho HS, thông qua đo HS tự chiếm
lĩnh các tri thức theo yêu cầu đặt ra. Các hoạt động thường gặp trong tiến trình dạy
học là:
32
+ Xây dựng tình huống học tập (tức là xác đinh nhiệm vụ học tập): Các công
việc chu yếu trong hoạt động này là đặt các câu hỏi, nêu các dự đoán, các gia thuyết
cho vấn đề nghiên cứu.
+ Thu thập thông tin: Trong hoạt động này HS được quan sát các hiện tượng,
quá trình, sự kiện,… tìm được những thông tin cần thiết từ các tài liệu liên quan đê
lập kế hoạch và khám phá hiện tượng, quá trình đồng thời ghi chép lại các kết qua
thu được.
+ Xử lí thông tin: Trên cơ sở các kết qua thu được, HS tiến hành lập các bang
biêu, vẽ đồ thi theo những cách khác nhau đê phân tích dữ liệu và nêu lên ý nghĩa
cua chúng; tìm quy luật từ bang biêu, đồ thi và phân loại dấu hiệu giống nhau, khác
nhau, nhận biết những dấu hiệu ban chất cua những nhom đối tượng đã quan sát đê
tông hợp thành dữ liệu cuối cùng và rút ra kết luận cần thiết.
+ Mô ta công việc đã làm và thông báo kết qua thu được: các nhiệm vụ chính
trong hoạt động này thường là mô ta lại những vấn đề đã làm bằng lời hoặc hình vẽ,
đồ thi hoặc trình bày kết qua thu được.
+ Cung cố và vận dụng các kiến thức đã học thông qua việc tra lời các câu
hỏi, làm các bài tập hoặc các thí nghiệm, rèn luyện các kĩ năng,… liên quan đến nội
dung đã học [31]..
Đối vơi tiến trình bài dạy học co sự hỗ trợ cua MVT nhằm trực quan hoa thí
nghiệm trong phần Quang hình học, chúng ta co thê tô chức được tiến trình dạy học
theo các hoạt động noi trên.
2.3.1.4. Xác định thí nghiệm cần trực quan hóa nhờ MVT
Trong khung chương trình cua phần Quang hình học lơp 11 nâng cao co rất
nhiều kiến thức được hình thành bằng cách sử dụng các thí nghiệm. Tuy nhiên,
không phai thí nghiệm nào cũng co thê thực hiện được trong giờ học hoặc co thực
hiện được thì kha năng trực quan cũng không cao hoặc co thí nghiệm chỉ được mô
ta bằng lời kết hợp vơi hình vẽ. Vì vậy, chúng ta cần trực quan hoa các thí nghiệm
bằng các thí nghiệm đã được ghi lại, hoặc các thí nghiệm mô phỏng, các thí nghiệm
ao, hoặc các tranh anh minh họa,… theo các hương sau:
33
- Vơi các thí nghiệm co đầy đu các thiết bi co thê thực hiện được trên lơp, sau
khi GV tiến hành thí nghiệm biêu diễn hoặc hương dẫn HS tự tiến hành thì GV
chiếu lên màn hình các video hoặc các thí nghiệm ao, thí nghiệm mô phỏng,… đồng
thời đê mô ta, diễn giai các hiện tượng, quá trình VL diễn ra trong đo. Thông qua
việc xem trình tự thí nghiệm diễn ra trên đo, HS thu thập các thông tin cần thiết
nhằm giai quyết nhiệm vụ học tập hoặc điều chỉnh các thao tác, rèn luyện một số kĩ
năng cần thiết khi tiến hành thí nghiệm thực.
- Vơi các thí nghiệm chỉ được mô ta bằng lời hoặc mô ta bằng lời kết hợp vơi
hình vẽ minh họa thì GV vừa diễn giai bằng lời kết hợp vơi việc chiếu lên màn hình
các thí nghiệm mô phỏng, thí nghiệm ao hoặc các hình anh minh họa đê tăng tính
trực quan cho thí nghiệm, giúp HS thu thập những thông tin cần thiết đê giai quyết
nhiệm vụ học tập.
2.3.2. Thiết kế tiến trình dạy học bài cụ thể trong phần Quang hình VL 11 nâng
cao THPT
Tiến trình dạy học bài “Khúc xạ ánh sáng” (Bài 44, SKG VL 11 nâng cao)
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Ôn lại những kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng đã học ở lơp 9
THCS.
- Viết được biêu thức cua đinh luật khúc xạ ánh sáng.
- Trình bày được các khái niệm: chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối, hệ thức
giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
- Phân biệt được chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối, vai trò cua chúng
trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng
2. Kĩ năng
- Đề xuất được phương án và tiến hành thí nghiệm đê nghiên cứu hiện tượng
khúc xạ ánh sáng.
- Quan sát thí nghiệm và rút ra được nhận xét.
34
- Rèn luyện kĩ năng hoạt động theo nhom.
3. Thái độ
- Yêu thích nghiên cứu khoa học VL.
- Co tinh thần hợp tác trong hoạt động nhom.
II. Chuẩn bị
1. GV
- 5 bộ thí nghiệm về hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
- Nươc màu (nươc trà).
- MVT, projector.
2. HS
- Ôn lại kiến thức về khúc xạ đã học ở lơp 9 THCS.
- Hộp nhựa trong (hoặc thanh thuy tinh hình hộp), bút laser, thươc đo độ, băng
keo.
III. Phương pháp
Sử dụng kết hợp phương pháp TN vơi phương pháp nhom, phương pháp nêu
vấn đề và phương pháp thuyết trình.
IV. Dự kiến nội dung ghi bang
Bài 44. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1. Đinh nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh
sáng
- Khúc xạ là hiện tượng chùm tia sáng bi
đôi phương đột ngột khi đi qua mặt phân
cách giữa hai môi trường truyền ánh
sáng.
- Vẽ hình 44.1
2. Đinh luật khúc xạ ánh sáng
a. Thí nghiệm (vẽ hình 44.2)
3. Chiết suất cua môi trường
a. Chiết suất tỉ đối
- Chiết suất tỉ đối
b. Chiết suất tuyệt đối
- Chiết suất tuyệt đối là chiết suất tỉ đối
cua môi trường đo đối vơi chân không.
Do đo:
4. Ảnh cua một vật được tạo bởi sự khúc
35
b. Nhận xét: sini/sinr ~const
c. Đinh luật
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tơi
- Tia tơi và tia khúc xạ nằm hai bên pháp
tuyến tại điêm tơi.
- Đối vơi hai môi trường trong suốt nhất
đinh, tỉ số giữa sin goc tơi và sin goc
khúc xạ là hằng số:
xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi
trường (vẽ hình 44.5)
5. Tính thuận nghich trong sự truyền ánh
sáng (vẽ hình 44.6)
V. Thiết kế tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Ổn định lớp, ôn lại kiến thức đã học và xây dựng tình huống
học tập
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Gọi một vài HS nêu những kiến thức các
em đã biết về hiện tượng khúc xạ ánh
sáng.
Chiếu đoạn phim ghi hiện tượng chiếc
đũa bị gãy khúc trên mặt phân cách giữa
không khí và nước. Thí nghiệm này đưa
HS vào tình huống có vấn đề và kích
thích hứng thú học tập của các em.
- Lần lượt các HS tra lời và bô sung thêm
cho bạn.
- HS xem phim, suy nghĩ và giai thích
hiện tượng theo quan niệm cua các em.
Hoạt động 2: Tìm hiểu các khái niệm mới liên quan đến hiện tượng khúc
xạ ánh sáng
36
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Chiếu hình chiếc thìa bị gãy khúc khi
đặt trong cốc nước và hình chùm sáng bị
đổi phương ngay mặt phân cách giữa
nước và không khí. Các hình ảnh này
giúp HS nhận ra rằng hiện tượng đó có
được là do khúc xạ ánh sáng gây nên, từ
đó đi đến xây dựng khái niệm khúc xạ
ánh sáng
- Hỏi HS vì sao co hiện tượng trên?
Đo là do hiện tượng khúc xạ yêu cầu
HS phát biêu thế nào là hiện tượng khúc
xạ?
- Yêu cầu HS xem hình 44.1, 44.2 (
chiếu lên màn hình) đê tra lời câu hỏi:
thế nào là lưỡng chất phẳng, mặt lưỡng
chất? Xác đinh tia nào là tia tơi, tia khúc
xạ; đâu là pháp tuyến; goc nào là goc tơi,
goc khúc xạ?
- Vẽ hình
- HS xem và lần lượt nêu quan điêm cua
mình.
- Phát biêu khái niệm khúc xạ.
- Thao luận và trình bày ý kiến cua các
nhom.
- Bô sung và hoàn thiện nội dung các
nhom đã trình bày.
Hoạt động 3: Xây dựng định luật khúc xạ ánh sáng và tìm hiểu các khái
niệm môi trường chiết quang hơn, môi trường chiết quang kém
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- GV bố trí các dụng cụ, tiến hành nhanh
thí nghiệm và đặt vấn đề: khi chiếu ánh
sáng đi từ ngoài không khí vào nươc (thuy
tinh) và tăng (giam) goc tơi i thì goc khúc
- HS theo dõi và tiếp nhận vấn đề nghiên
cứu.
37
S
R
I
N
N’
i
r
(1)(2)
n1
n2
xạ r sẽ thế nào, giữa chúng co mối liên hệ
nào? ( Chiếu video clip về thí nghiệm đã
thực hiện để HS thấy rõ khi góc tới i
tăng hoặc giảm thì góc khúc xạ r cũng
tăng hoặc giảm)
- Co biêu thức toán học nào biêu diễn mối
liên hệ giữa i và r không?
- Phát phiếu học tập P1, yêu cầu các nhom
đề xuất phương án tiến hành thí nghiệm
đê tìm mối liên hệ giữa i và r?
- Quan sát HS làm thí nghiệm, gợi ý
phương án làm thí nghiệm, thu thập và xử
lí số liệu.
Sau khi các nhóm đã làm thí nghiệm,
GV chiếu chậm lại đoạn video ghi lại từ
thí nghiệm và thí nghiệm mô phỏng
bằng Flash để HS lấy số liệu chính xác
của từng cặp i, r tương ứng.
- Tông hợp các nhận xét cua các nhom từ
phiếu học tập và đi đến thống nhất chung:
tỉ số giữa sini và sinr là một hằng số đồng
thời thông báo cho HS: Kết qua này được
hai nhà khoa học Đề- các và Xnen đồng
thời nghiên cứu và khám phá độc lập vơi
nhau.
- Gọi 1 HS phát biêu lại.
Thông báo:
+ Hằng số n phụ thuộc môi trường
- HS quan sát thí nghiệm và xem đoạn
video. Từ đo nêu các giai thuyết:
- Các nhom tiến hành thí nghiệm kiêm tra
(làm việc theo phiếu học tập P1 dươi sự
hương dẫn cua GV).
- Các nhom lần lượt trình bày kết qua thực
hiện vơi phiếu P1.
- Xem thí nghiệm trên màn hình và ghi
giá tri i, r đê tính tỉ số giữa sini và sinr.
- Trình bày kết qua.
- Nắm nội dung cua đinh luật khúc xạ ánh
sáng.
38
tơi và môi trường khúc xạ.
+ Nếu n>1 thì i>r: ta noi môi
trường khúc xạ (mt 2) chiết quang hơn
môi trường tơi (mt 1).
+ Nếu n<1 thì i<r: ta noi môi
trường khúc xạ (mt 2) chiết quang kém
môi trường tơi (mt 1).
- Lắng nghe và ghi nhơ.
Hoạt động 4: Tìm hiêu chiết suất cua môi trường
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Phát phiếu và hương dẫn HS làm việc
vơi phiếu P2.
- Tông hợp ý kiến các nhom và thông báo:
+ Trong biêu thức cua đinh luật khúc xạ,
n là chiết suất tỉ đối cua môi trường (2)
đối vơi môi trường (1).
+ Trong lí thuyết về ánh sáng, nếu gọi
v1, v2 là tốc độ truyền ánh sáng trong môi
trường (1) và môi trường (2) thì
.
- Thông báo đinh nghĩa chiết suất tuyệt
đối.
- Hương dẫn HS lập luận đê thấy được
chiết suất tuyệt đối cua mọi chất luôn lơn
hơn 1 và tìm ra .
- Làm việc vơi phiếu P2.
- Trình bày ý kiến cua các nhom.
- Lắng nghe, ghi nhơ (Chiết suất tỉ đối
).
- Lắng nghe, ghi nhơ (Chiết suất tuyệt đối
là chiết suất tỉ đối cua môi trường đo đối
vơi chân không, ).
- Các nhom lập luận, tính toán.
Hoạt động 5: Tìm phương pháp vẽ ảnh của vật được tạo bởi sự khúc xạ
ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường
39
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Chiếu thí nghiệm mô phỏng để HS
thấy ảnh con cá như bị nâng lên cao
hơn so với bình thường. Qua thí nghiệm
này học sinh thấy vị trí ảnh của con cá
chính là đường giao nhau của các tia
khúc xạ, từ đó nêu cách vẽ ảnh.
- Tông hợp ý kiến học sinh và nêu cách vẽ
anh.
- Quan sát và nêu cách vẽ.
- Lắng nghe và vẽ hình.
Hoạt động 6: Nghiên cứu về tính thuận nghich cua chiều truyền ánh sáng
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Làm thí nghiệm về tính thuận nghich cua
chiều truyền ánh sáng vơi ban mỏng.
Chiếu thí nghiệm mô phỏng cho HS
thấy được đường đi của ánh sáng đi từ
môi trường 1 sang môi trường hai với
góc tới i, góc khúc xạ r thì khi đi từ môi
trường 2 sang môi trường 1 với góc tới i’
= r, góc khúc xạ r’ = i .
- Tông hợp ý kiến HS và kết luận.
- Xem thí nghiệm và nêu nhận xét.
- Nắm nội dung bài học.
Hoạt động 7: Cung cố, hương dẫn học tập ở nhà
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? Biêu
thức cua đinh luật khúc xạ ánh sáng.
- Thế nào là chiết suất tỉ đối, chiết suất
tuyệt đối.
- Nắm khái niệm môi trường chiết quang
- Lắng nghe, ghi nhơ.
40
hơn, chiết quang kém.
- Làm các bài tập SGK và SBT
- Làm bài tập
VI. Rút kinh nghiệm
- Nhắc HS nếu co sử dụng đèn laser thì không được chiếu vào mắt người khác gây
hại cho mắt.PHIẾU HỌC TẬP (P1)
- Vơi các dụng cụ thí nghiệm đã chuẩn bi sẵn, các nhom xây dựng phương án
làm thí nghiệm, thu thập số liệu đê tìm mối liên hệ giữa i và r?
- Gợi ý: Thay đôi goc tơi i và ghi giá tri cua r tương ứng vào bang.
200 400 600 700
i/r
Sini/sinr
- Tính các tỉ số
PHIẾU HỌC TẬP (P2)
- Thế nào là chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối? Biêu thức xác đinh mối liên
hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối?
- Chiết suất tuyệt đối cua các môi trường co đặc điêm nào cần ghi nhơ?
- Tra lời câu hỏi C1 ở sách giáo khoa.
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
41
3.1. 3.1. Mục đích và nhiệm vụ TN sư phạm
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
Mục đích của TN sư phạm là nhằm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài đặt ra, cụ thể là kiểm tra hiệu quả của việc trực quan hóa thí nghiệm VL với sự hỗ trợ của MVT khi dạy phần Quang hình học nâng cao. Cụ thể, kết quả TN sư phạm phải trả lời được các câu hỏi:
- Trực quan hóa thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT có góp phần nâng cao hứng thú tập và tạo động cơ học tập tích cực cho HS hay không?
- Với sự hỗ trợ của MVT, hiệu quả việc sử dụng TN vào dạy học có cao hơn so với khi chưa được hỗ trợ không?
- Chất lượng học tập của HS trong quá trình học tập với sự hỗ trợ của MVT nhằm trực quan hóa thí nghiệm so với học tập bằng PPDH truyền thống như thế nào?
- Quá trình nghiên cứu sử dụng các thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học phần Quang hình học 11 nâng cao THPT có phù hợp với thực tế giảng dạy ở trường phổ thông hay chưa?
Trả lời các câu hỏi trên sẽ tìm ra những đóng góp của đề tài, khắc phục những hạn chế còn mắc phải, từ đó góp phần vào việc nâng cao chất lượng dạy học VL và quá trình đổi mới PPDH ở trường phổ thông.
3.1.2. Nhiệm vụ TN sư phạm
Trong quá trình TNSP chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:
42
- Trươc khi TN sư phạm, tiến hành điều tra, thăm dò đê nắm bắt những thuận lợi
và kho khăn cua việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học VL noi chung và phần
Quang hình học noi riêng ở trường THPT trên đia bàn tỉnh Quang Tri.
- Chúng tôi cũng đã tô chức cho một số GV ở trường THPT Hương Vinh tỉnh
Thừa Thiên Huế và trường THPT Hai Lăng ở tỉnh Quang Tri làm quen vơi việc sử
dụng máy tính nhằm trực quan hoa thí nghiệm VL. Sau khi được hương dẫn, các
GV nhanh chong tiếp cận việc sử dụng MVT nhằm trực quan hoa thí nghiệm một
cách thành thạo.
- Tô chức dạy học một số bài trong phần Quang hình học 11 nâng cao THPT cho
các lơp đối chứng (ĐC) và thực nghiệm (TN).
- Vơi các lơp TN: sử dụng MVT kết hợp việc vơi các PPDH truyền thống.
- Vơi các lơp ĐC: sử dụng các PPDH truyền thống, các tiết dạy được tiến hành
theo đúng tiến độ như phân phối chương trình cua Bộ Giáo dục và Đào tạo.
- Kiêm tra, thu thập số liệu, xử lí kết qua TN đê đánh giá hiệu qua cua vấn đề
nghiên cứu.
3.2. Đối tượng và nội dung TN sư phạm
3.2.1. Đối tượng TN sư phạm
- Các bài dạy học trong phần Quang hình học 11 nâng cao THPT.
- TN sư phạm được tiến hành trong học kì II năm học 2011- 2012 đối vơi HS 2 2
lơp 11NC cua trường THPT Long Khánh
3.2.2. Nội dung TN sư phạm
- Ở các lơp TN, trong quá trình giang dạy, GV đã sử dụng MVT nhằm trực quan
hoa các thí nghiệm đối vơi một số bài thuộc phần Quang hình học 11 nâng cao
THPT. Các tiết dạy bao gồm (3 bài, 4 tiết):
+ Bài 44. Khúc xạ ánh sáng
+ Bài 45. Phan xạ toàn phần
+ Bài 48. Thấu kính mỏng
43
- Vơi các lơp ĐC, GV sử dụng PPDH truyền thống, các tiết dạy được tiến hành
theo đúng tiến độ như phân phối chương trình cua Bộ Giáo dục và Đào tạo.
3.3. Phương pháp TN sư phạm
3.3.1. Chọn mẫu TN
Số HS được khao sát trong quá trình TN sư phạm bao gồm 191 HS, trong đo co 02
lơp thuộc nhom TN và 02 lơp thuộc nhom ĐC.
Qua thực tế đánh giá kết qua học tập học kì I (dựa vào bang điêm học tập học kì I
môn VL) và tìm hiêu ban đầu, chúng tôi nhận thấy các lơp được chọn co điều kiện
tô chức dạy học tương đối đồng nhất và chất lượng học tập môn VL là đồng đều
nhau. Như vậy, kích thươc và chất lượng cua mẫu đã thỏa mãn yêu cầu cua TN sư
phạm.
3.3.2. Quan sát giờ học
Tất ca các giờ học ở các lơp TN và các lơp ĐC đều được quan sát về các hoạt động
cua GV và HS trong quá trình diễn ra bài dạy học theo các tiêu chí:
- Mức độ học và hiêu bài về nhà cua HS qua các câu hỏi kiêm tra bài cũ.
- Các bươc lên lơp cua GV, sự điều khiên và gợi ý cho các hoạt động cua HS thông
qua các câu hỏi cua GV.
- Các thao tác và mức độ xử lí cua GV trong khi tiến hành thí nghiệm, kĩ năng thực
hành cua HS.
- Tính tích cực cua HS thông qua không khí lơp học, thái độ học tập, số lượng và
chất lượng các câu tra lời cũng như phát biêu xây dựng bài cua HS, các hoạt động
theo phiếu học tập.
- Mức độ đạt được các mục tiêu cua bài dạy thông qua các câu hỏi cua GV trong
phần cung cố vận dụng.
Sau 3.3.3. Các bài kiêm tra
Sau khi TN sư phạm, HS ở ca hai nhom ĐC và TN được đánh giá bằng một bài
kiêm tra tông hợp nhằm:
44
- Đánh giá đinh tính về mức độ lĩnh hội các khái niệm cơ ban, các đinh luật, các
nguyên lí, các tính chất cua sự vật, hiện tượng VL.
- Đánh giá đinh lượng mức độ lĩnh hội các đinh luật, các công thức và các điều
kiện đê xay ra các hiện tượng VL, kha năng vận dụng kiến thức đê giai một số bài
toán cụ thê.
3.3.4. Thăm dò ý kiến HS
HS trong các lơp TN được phát một phiếu thăm dò ý kiến về việc sử dụng MVT
trong giờ dạy học VL vào cuối đợt TN sư phạm. Thông qua việc xử lí số liệu từ
phiếu thăm dò đê rút ra những kết luận về thái độ cua HS đối vơi việc sử dụng
MVT nhằm trực quan hoa các thí nghiệm phần Quang hình học, mức độ chấp nhận
được cua HS đối vơi việc sử dụng MVT nhằm trực quan hoa thí nghiệm VL,
những thuận lợi và kho khăn khi học tập co sử dụng MVT vơí mục đích trên cũng
như tìm hiêu nguyện vọng cua các em về việc sử dụng MVT trong dạy học VL.
3.4. Đánh giá TN sư phạm
3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học
Qua theo dõi, quan sát giờ học cua các lơp TN và các lơp ĐC được tiến hành theo
tiến trình dạy học đã thiết kế, chúng tôi rút ra những nhận xét sau:
- Đối vơi các lơp ĐC: Ở mỗi bài học GV đều co sử dụng các thí nghiệm song chỉ
dừng lại ở mức độ GV tiến hành biêu diễn trên lơp cho HS quan sát, HS chưa chu
động đề xuất được các phương án tiến hành các thí nhiệm đê nghiên cứu. Tiến
trình dạy học đã co những thay đôi nhất đinh về hình thức, phương pháp nhưng
chưa thật rõ rệt, vẫn còn nặng nề hình thức dạy học theo kiêu “thầy chủ động
truyền thụ, trò thụ động lăng nghe, ghi chép”.
- Đối vơi các lơp TN:
+ Tiến trình dạy học diễn ra khá sinh động. Nội dung kiến thức phù hợp vơi nội
dung chương trình, hình thức và PPDH phù hợp vơi tinh thần đôi mơi “dạy học
hương vào người học”.
45
+ Giờ học được chia thành nhiều hoạt động vơi khá nhiều thí nghiệm cũng như
các nhiệm vụ học tập khác nhau nhưng không quá tai đối vơi HS mà ngược lại GV
và HS đều rất chu động trong hoạt động cua mình, phát huy được tính tích cực cua
HS.
+ Vơi tiến trình dạy học đã được thiết kế, GV tiết kiệm được nhiều thời gian
trình bày, HS co nhiều thời gian tiến hành các thí nghiệm, độc lập suy nghĩ và co
tinh thần hợp tác tốt giữa các thành viên cua nhom trong việc thao luận giai quyết
vấn đề cần nghiên cứu.
+ Các đoạn video, các thí nghiệm mô phỏng, thí nghiệm ao và các hình anh đưa
vào trong bài giang nhằm trực quan hoa các thí nghiệm khá phù hợp vơi nội dung
bài học và kích thích được hứng thú học tập cua HS.
Đối tượng và cơ sở thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên đối tượng HS lơp 11 trường THPT
Long Khánh. Lơp chọn là 80 học sinh ở các lơp: 11A4, 11B7.( lơp thực nghiệm) và
lơp: 11A1, 112A3 (lơp đối chứng)
Kết qua khao sát cho các lơp thực nghiệm và lơp đối chứng ở bài kiêm tra lần
thứ nhất qua bang thống kế sau:
Điểm Lớp TN Lớp ĐC Ghi chú
0 0 0
Kiểm tra 15 phút
1 0 0
2 1 0
3 2 3
4 3 4
5 15 17
6 15 17
7 16 14
8 21 19
9 5 5
10 2 1
Điểm TB 80 80
46
6.50 6.42
Khao sát ban đầu cho ca bốn lơp trên ở bài kiêm tra lần thứ nhất thì: không co sự
khác nhau nhiều về giá tri trung bình kiêm tra lần thứ nhất cua lơp đối chứng và
thực nghiệm.
63.2. XỬ LÝ VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
63.2.1. Mô tả kết quả thực nghiệm
Các lơp thực nghiệm và lơp đối chứng được tiến hành dạy học song song cùng
các bài dạy theo chuơng trình thực nghiệm. Trong quá trình dạy học các lơp này đều
tiến hành làm các bài kiêm tra sau:
Kiêm tra lần 1: kiêm tra 15 phút(Trươc khi dạy thực nghiệm)
Kiêm tra lần 2: kiêm tra 45 phút(Trươc khi dạy đối chứng)
63.2.2. Kết quả điểm số của thực nghiệm
Quá thống kế mô ta cua lơp TN và lơp ĐC, chúng tôi co bang tông
hợp kết qua thực nghiệm sau:
BẢẢNG TỔNG HỢP KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM
Điểm Lớp TN Lớp ĐC Ghi chú
n1i n2i n1i N2i
47
0 0 0 0 0
- n1i: Tần số xuất
hiện các điêm số
ở kiêm tra lần 1
- N2i: Tần số xuất
hiện các điêm số
ở kiêm tra lần 2
1 0 0 0 0
2 1 0 0 0
3 2 1 3 2
4 3 1 4 4
5 15 7 17 16
6 15 13 17 18
7 16 18 1415 13
8 21 26 1818 20
9 5 11 56 6
10 2 3 1 1
Tổng số 80 80 80 9080
Điểm TB 6.50 7,29 6.4245 6.5251
Độ lệch điểm TB
(So với X1i) 0.79 0.0106
Bảng 5b: Tổng hợp phân phối điểm, tần số và thống kê thực nghiệm
Điêm trung bình ( ):
Trong đo ni là tần số xuất hiện điêm số xi, n là tông số học sinh thực nghiệm
63.2.3. Phân tích kết quả thực nghiệm
Từ bảng 2, ta thấy:
Trươc thực nghiệm (kiêm tra lần 1), điêm trung bình kiêm tra lơp ĐC và TN
xấp xỉ bằng nhau: MeanTN = 6.496.50; MeanĐC = 6.5042. Sau thực nghiệmn (kiêm
tra lần 2), lơp thực nghiệm co điêm trung bình cao hơn lơp đối chứng(MeanTN =
7,2529; : MeanĐC = 6.5251).
48
Đê khẳng đinh tính hiệu qua cua thực nghiệm chứng tôi đã tiến hành so sánh
trong cùng một lơp thì độ chênh lệch điêm trung bình cua lơp thực nghiệm cũng cao
hơn hẳn so vơi lơp đối chứng(độ chênh lệch điêm TBTN = 0.73 79> Độ lệch điêm
TBĐC = 0.01 06 )
Từ các phân tích trên, chứng tỏa hiệu qua cua tác động thực nghiệm, nghĩa là khi sử
dụng PPDH tích cực kết hợp vơi PTDH hiện đại theo quan điêm “ lấy học sinh làm
trung tâm” co sử dụng bài giang điện tử tương tác thì chất lượng dạy – học được
nâng cao
63.2.4. Hiệu quả thực nghiệm qua việc xếp loại điểm bài kiểm tra
Sau khi kiêm tra lần 2, chúng tôi tiến hành xếp loại các bài kiêm tra cua HS
theo các loại: Giỏi, khá, trung bình và yếu kém vơi thang điêm được quy ươc như
sau:
- 9 điêm ≤ Loại giỏi: 9-10 điêm≤ 10 điêm
- 7 điêm ≤ Loại khá: 7-8 điêm≤ 9 điêm
- 5 điêm ≤ Loại trung bình: 5-6 điêm≤ 7 điêm
- 0 điêm ≤ Loại Yếu -– kém: 0-4 điêm
< 5 điêm
Lớp Loại giỏi Loại khá Loại T.B Loại Y - K T. cộng
Lớp thực
nghiệm
1714
1917,50%
4744
525,002%
2320
25,500%
32
3,32,50% 890
Lớp đối
chứng
7
7.88,75%
338
42.241,25%
348
42.242,50%
67
7.87,50% 890
Bảng 5c: Thống kê phân loại điểm kiểm tra lần 2
49
17
7
47
38
23
38
37
0
10
20
30
40
50
Loại giỏi Loại khá Loại TB Loại Yếu-kém
PHÂN LOẠI ĐIỂM KIỂM TRA LẦN 2
LỚP TN LỚP ĐC
Nhìn bang thống kê phân loại kiêm tra lần 2, tôi co nhận xét sau:
- Tông số HS đạt loại giỏi lơp TN: 1714(1917,50%) > Lơp ĐC: 7(7.88,75%)
- Tông số HS đạt loại giỏi khá lơp TN: 4744(52,25,00%) > Lơp ĐC:
3833(4241,25%)
- Tông số HS đạt điêm khá, giỏi ở lơp TN: (6458) cao hơn hẳn lơp ĐC:
(4537)
PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ KẾT QUẢBảng. So sánh điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động
Đối chứng Thực nghiệmĐTB 6,51 7,29Độ lệch chuẩn 0,93 0,72
50
Giá tri P cua T- test 0,0002Chênh lệch giá tri TB chuẩn (SMD)
0,891
Như trên đã chứng minh rằng kết qua 2 nhom trươc tác động là tương đương. Sau tác động kiêm chứng chênh lệch ĐTB bằng T-Test cho kết qua P = 0,0002, cho thấy: sự chênh lệch giữa ĐTB nhom thực nghiệm và nhom đối chứng có ý nghĩa, tức là chênh lệch kết qua ĐTB nhom thực nghiệm cao hơn ĐTB nhom đối chứng là không ngẫu nhiên mà do kết qua cua tác động.
Chênh lệch giá tri trung bình chuẩn SMD>0,05 . Điều đo cho thấy mức độ anh hưởng cua dạy học co sử dụng Flash và video clip đến TBC học tập cua nhom thực nghiệm là lớn.
Gia thuyết cua đề tài “Trực quan hóa thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học phần Quang hình học VL 11 nâng cao làm nâng cao kết qua học tập cua học sinh đã được kiêm chứng.
Biêu đồ so sánh ĐTB trươc tác động và sau tác độngcua nhom thực nghiệm và nhom đối chứng
BÀN LUẬN
Kết qua cua bài kiêm tra sau tác động cua nhom thực nghiệm là TBC= 7,29,
kết qua bài kiêm tra tương ứng cua nhom đối chứng là TBC = 6,51. Độ chênh lệch
điêm số giữa hai nhom là 0,78; Điều đo cho thấy điêm TBC cua hai lơp đối chứng
và thực nghiệm đã co sự khác biệt rõ rệt, lơp được tác động co điêm TBC cao hơn
lơp đối chứng.
Chênh lệch giá tri trung bình chuẩn cua hai bài kiêm tra là SMD = 0,891.
Điều này co nghĩa mức độ anh hưởng cua tác động là lơn.
51
Phép kiêm chứng T-test ĐTB sau tác động cua hai lơp là p=0.0002< 0.001.
Kết qua này khẳng đinh sự chênh lệch ĐTB cua hai nhom không phai là do ngẫu
nhiên mà là do tác động.
* Hạn chế:
Nghiên cứu này sử dụng các thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT trong dạy
học là một giai pháp rất tốt nhưng đê sử dụng co hiệu qua, người giáo viên cần phai
co trình độ về công nghệ thông tin, co kĩ năng thiết kế giáo án điện tử, biết khai thác
và sử dụng các nguồn thông tin trên mạng Internet, biết thiết kế kế hoạch bài học
hợp lí.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Nghiên cứu vấn đề trực quan trong dạy học và gop phần làm rõ khái niệm trực
quan hoa, đồng thời nghiên cứu cơ sở lí luận cua việc sử dụng MVT nhằm trực
quan hoa các thí nghiệm VL. Qua nghiên cứu chúng tôi nhận thấy, MVT co thê hỗ
trợ trong việc trực quan hoa thí nghiệm nhờ vào các kha năng: thu thập, xử lí và
biêu diễn số liệu; minh họa cho các quá trình VL; mô hình hoa các quá trình VL;
khai thác các phần mềm đê xây dựng các thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ao.
Kết qua thực nghiệm sư phạm cho thấy, sử dụng MVT nhằm trực quan hoa
các thí nghiệm phần Quang hình học VL lơp 11 nâng cao giúp giáo viên chu động
trong việc tô chức các hoạt động dạy học, kích thích được hứng thú học tập cua học
sinh, tạo cho học sinh động cơ học tập tích cực. Chính vì vậy mà các nội dung kiến
thức học sinh cần đạt được trở nên dễ dàng và được khắc sâu hơn, kha năng vận
dụng kiến thức đê giai quyết bài toán VL tốt hơn.
Việc sử dụng các Trực quan hóa thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT vào
giang dạy thuộc chu phần quang hình học đã gop phần đôi mơi phương pháp dạy
học và nâng cao hiệu qua học tập cua học sinh ở trường THPT.
* Kiến nghị
Đối vơi các cấp lãnh đạo: cần quan tâm về cơ sở vật chất như trang thiết bi
máy tính, máy chiếu Projector hoặc màn hình ti vi màn hình rộng co bộ kết nối...
cho các nhà trường. Mở các lơp bồi dưỡng ứng dụng CNTT, khuyến khích và động
viên giáo viên áp dụng CNTT vào dạy học. Co phòng học bộ môn.
52
Đối vơi giáo viên: không ngừng tự học, tự bồi dưỡng đê hiêu biết về CNTT,
biết khai thác thông tin trên mạng Internet, co kĩ năng sử dụng thành thạo các trang
thiết bi dạy học hiện đại.Nhận xét trên đã khẳng đinh tính hiệu quả của thực
nghiệm.
Từ sự phân tích đánh giá kết qua bằng điêm số, chúng tôi đã khẳng đinh:
Giảng dạy Môn Giáo dục công dân THPT bằng việc thiết kế PPDH tích cực kết
hợp PTDH thực sự mang lại tính hiệu quả cao hơn so với phương pháp dạy học
truyền thống
KẾT LUẬN CHƯƠNG 4:
Qúa trình thực nghiệm, phân tích hiệu qua dạy học môn Giáo dục công dân
vơi việc thiết kế PPDH tích cực kết hợp vơi PTDH, tôi đã đánh giá đo lường hiệu
qua dạy học về mức hứng thú, độ tích cực, thái độ cộng tác trong học tập và đo
lường về kết qua thực tập bằng phương pháp thống kê. Vì vậy, tôi đã khẳng đinh về
hiệu qua dạy học môn Giáo dục công dân PHPT trong việc thiết kế PPDH tích cực
kết hợp PTDH cao hơn so vơi phương pháp dạy học truyền thống, điều đo thê hiện
rõ rệt trong tiết dạy học đã tạo nên không khí lơp sôi động, tích cực, HS hứng thú và
thoai mái. Tuy nhiên trong quá trình thực nghiệm HS vẫn còn rụt rè chưa quen hoạt
động nhom, hợp tác tích cực trong học tập, nhận xét trong các bài học, nên tôi đã co
những biện pháp đê thúc đẩy các em hoạt động trong tiết học là thiết kế các PPDH
kết hợp vơi PTDH phù hợp vơi từng mục tiêu cụ thê trong bài giang, tô chức hình
thức học tập hợp tác nhom, cá thê luôn co sự chuẩn bi hoán đôi từ hình thức cá nhân
sang co hỗ trợ cua nhom đã tạo nên môi trường thân mật gần gũi giữa GV – HS,
giữa HS – HS ngay tại các tiết học.
PHẦN C: KẾT LUẬN & KHUYẾN NGHỊ
Kết qua(ý nghĩa):
Khi thực hiện đề tài: “Thiết kế PPDH tích cực kết hợp PTDH nâng cao hiệu qua dạy
– học môn Giáo dục công dân THPT” tôi đã hoàn thành mục tiêu cua vấn đề nghiên
cứu vơi các nội dung chính sau:
Xây dựng cơ sở lí luận về thiết kế PPDH tích cực kết hợp PTDH nhằm nâng cao
hiệu qua dạy – học môn Giáo dục công dân ở bậc THPT
53
Thiết kế và tiến hành dạy thực nghiệm đã lựa chon những PPDH tích cực kết hợp
vơi PTDH như thê hiện một số bài giang điện tử (Phần V: Công dân vơi pháp luật)
trong quá trình dạy – học
Từ khao sát, đánh giá này, đã đưa ra được kết luận, giai pháp và cách thức đê nâng
cao hiệu qua chất lượng giang dạy, học tập môn Giáo dục công dân đo chính là thiết
kế PPDH tích cực kết hợp PTDH hiện đại mang lại hiệu qua trong quá trình dạy -
học
Bài học kinh nghiệm:
Qua việc thiết kế PPDH tích cực kết hợp PTDH nâng cao hiệu qua dạy – học môn
Giáo dục công dân THPT tôi đã rút ra bài học sau:
PTDH là công cụ nhằm hỗ trợ cho bài giang sinh động hơn, nhưng không thê thay
thế vai trò chu đạo cua người dạy nên trong quá trình dạy học đê đạt hiệu qua cao
thì còn phụ thuộc vào kha năng giang dạy, kha năng ứng dụng CNTT nhuần nhuyễn
giữa trình bày BGĐT vơi bang phấn một cách khoa học và kinh nghiệm cua họ là
nhân tố quan trọng và quyết đinh nâng cao hiệu qua dạy – học, hơn nữa không phai
bất kỳ bài học nào GV cũng sử dụng BGĐT mà tùy theo nội dung từng bài mà GV
sử dụng PPDH vơi PTDH khác nhau đê truyền thụ kiến thức cho HS vì mục tiêu
cuối cùng là học xong HS co nắm vững kiến thức cua bài hay không mà GV sử
dụng PPDH kết hợp vơi PTDH cho phù hợp nhưng mang lại hiệu qua cao
Hương phát triên cua đề tài:
Đề tài này sẽ gop phần tích cực nâng cao hiệu qua và chất lượng giang dạy môn
Giáo dục công dân trong giai đoạn hiện nay
Thiết kế PPDH tích cực kết hợp PTDH môn Giáo dục công dân phần V:
Công dân vơi pháp luật, trong tương lai tôi sẽ xây dựng thiết kế toàn bộ bài giang
thuộc chương trình môn Giáo dục công dân THPT đê HS yêu thích, hứng thú hơn
khi học tập môn học này
Khuyến nghi:
54
Đê nâng cao chất lượng dạy – học cho môn Giáo dục công dân tại các trường THPT
tôi co một số khuyến nghi sau:
Chuẩn hoa các bài giang mẫu vơi những phần kho giang, những khái niệm trừu
tượng, phức tạp
Nhà trường cần trang bi các PTDH như phim anh về lich sử, xã hội mà HS được
học tập
Mở ra các khoa học bồi dưỡng nghiệp vụ sư phạm sử dụng, thiết kế PPDH, PTDH
thực tế qua buôi học cua bài học đo, đê giáo viên học tập kinh nghiệm và trao đôi
chuyên môn
3.4.2. Đánh giá kết quả học tập của HS
Tính toán các số liệu:
Đê so sánh và đánh giá mức độ tiếp thu kiến thức cua HS ở lơp TN và lơp ĐC, cần
tính:
- Giá tri trung bình cộng: X = fiXin
vơi fi là số HS đạt điêm Xi, còn Xi là điêm số, n là số HS dự kiêm tra.
- Phương sai:
S2 = 1
)( 2
n
XXf ii
- Độ lệch chuẩn:
S = 1
)( 2
n
XXf ii
cho biết mức độ phân tán quanh giá tri X , S càng bé chứng tỏ số liệu càng ít phân
tán.
Kết quả của bài kiểm tra:
Bảng 3.2. Bảng thống kê điểm số (Xi) cua bài kiêm tra
NhómTổng số
HS
Điểm số (Xi)
2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 93 1 8 15 18 24 16 9 2 0
TN 96 0 4 7 13 22 26 16 6 2
55
Đồ thị 3.1. Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TN
0
5
10
15
20
25
30
Số bài đạt điểm Xi
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Điểm số Xi
Đối chứng
Thực nghiệm
Bảng 3.3. Bang phân phối tần suất
NhómTổng số
HS
Số % HS đạt mức điểm Xi
2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 93 1.1 8.6 16.1 19.4 25.8 17.2 9.7 2.1 0
TN 96 0 4.2 7.3 13.5 22.9 27.1 16.7 6.2 2.1
Đồ thị 3.1. Đồ thị phân phối tần suất
0
5
10
15
20
25
30
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Điểm số Xi
Số %
bài
kiể
m tr
a đạ
t điể
m X
i
Đối chứng
Thực nghiệm
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất lủy tích
NhómTổng số
HS
Số % HS đạt mức điểm Xi trở xuống (Wi %)
2 3 4 5 6 7 8 9 10
ĐC 93 1.1 9.7 25.8 45.2 71.0 88.2 97.9 100 100
TN 96 0.0 4.2 11.5 25.0 47.9 75.0 91.7 97.9 100
Đồ thị 3.2. Đồ thị phân phối tần suất lũy tích
56
0 4.211.5
25
47.9
75
100100
25.8
9.71.1
45.2
71
88.297.9
0
10091.7 97.9
00
20
40
60
80
100
120
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Đểm số Xi
Số %
bài
kiể
m tr
a đạ
t điể
m X
i trở
xuố
ng
Đối chứng
Thực nghiệm
Bảng 3.5. Các tham số thống kê
Nhóm Điểm trung bình ( X ) Độ lệch chuẩn (S)
ĐC 5.6 1.55
TN 6.5 1.56
Dựa vào những tham số tính toán ở trên, đặc biệt từ bảng các tham số thống kê trên (bảng 3.5.) và đồ thị phân phối tần suất (đồ thị 3.1.) và phân phối luỹ tích
(đồ thị 3.2.) có thể rút ra kết luận sơ bộ sau:- Điểm trung bình của các bài kiểm tra sau của HS ở lớp TN (6,5) cao hơn so
với HS ở lớp ĐC (5,6).- Đường luỹ tích ứng với lớp TN nằm bên phải và về phía dưới đường lủy tích
ứng với lớp ĐC.- Độ lệch chuẩn S khá bé (STN = 1.56 và SĐC = 1.55) chứng tỏ mức độ phân
tán của điểm số quanh giá trị nhỏ.Như vậy kết quả học tập của lớp TN cao hơn kết quả học tập của lớp ĐC.
3.4.3. Đánh giá giả thuyết thống kêDùng phương pháp kiểm định sự khác nhau của hai trung bình cộng (kiểm
định Student) [2] để kiểm định về sự khác nhau giữa hai điểm trung bình của HS ở hai nhóm TN và ĐC. Đại lượng kiểm định t theo công thức:
t = (1)
với Sp = (2)
Sau khi tính được t, chúng ta tiến hành so sánh nó với giá trị tới hạn t được tra trong bảng Student ứng với mức ý nghĩa và bậc tự do f = nTN + nĐC - 2
để rút ra kết luận:- Nếu t t thì sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là có ý nghĩa.
- Nếu t t thì sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là không có ý nghĩa.Các giả thuyết thống kê:
57
Giả thuyết Ho: "Sự khác nhau giữa giá trị trung bình của điểm số của nhóm ĐC và nhóm TN là không có ý nghĩa".
Giả thuyết H1 (đối thuyết): "Điểm trung bình của nhóm TN lớn hơn điểm trung bình của nhóm ĐC một cách có ý nghĩa".Sử dụng công thức (1), (2) với các số liệu:
X TN = 6,5; X ĐC = 5,6; nTN = 96; nĐC = 93; STN = 1,56; SĐC = 1,55Chúng tôi thu được kết quả: SP = 1,56; t = 3,97.
Giá trị tới hạn t phân phối hai chiều được tra trong bảng Student với mức ý nghĩa = 0,05 và bậc tự do f = fTN + fĐC - 2 = 96 + 93 - 2 = 187 là t =
1,96 nghĩa là t t.Qua tính toán kết quả TN ta thấy thoả mãn điều kiện tt nghĩa là giả thuyết Ho bị bác bỏ, tức là sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là có ý nghĩa, với mức ý
nghĩa = 0,05.Như vậy từ việc phân tích số liệu TN cho phép chúng tôi kết luận:
- Điểm trung bình cộng cho bài kiểm tra ở nhóm TN (là nhóm thực hiện theo tiến trình DH mới nhờ sự hỗ trợ của MVT nhằm trực quan hóa thí nghiệm)
cao hơn so với nhóm ĐC. Điều đó có nghĩa là tiến trình DH mới mang lại hiệu quả cao hơn so với tiến trình DH bình thường.
- Việc tổ chức giờ học VL với sự hỗ trợ của MVT nhằm trực quan hóa thí nghiệm trong dạy học đã góp phần tích cực vào việc tính cực hoá HĐNT của
HS ở các trường THPT.3.5. Kết luận chương 3
Trong quá trình TN sư phạm, từ thực tế giảng dạy tại các lớp TN và các số liệu TN được xử lí bằng phương pháp thống kê toán học, từ việc điều tra, thăm dò ý kiến GV dạy VL cũng như ý kiến HS, chúng tôi đã có cơ sở để khẳng định
tính đúng đắn về giả thuyết khoa học của đề tài. Cụ thể: Khi sử dụng MVT nhằm trực quan hóa thí nghiệm phần Quang hình học cho thấy các giải pháp sư phạm trong mỗi bước của QTDH là phù hợp và có
tính khả thi. Với sự hỗ trợ của MVT để trực quan hóa thí nghiệm, GV tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS một cách chủ động, dễ dàng và có nhiều thời
gian để quan tâm đến các hoạt động học tập của HS. Đối với hoạt động học, khi sử dụng MVT trong dạy học đã có tác dụng làm
trực quan hóa thí nghiệm VL, các hiện tượng quá trình VL diễn ra rõ ràng hơn, sinh động hơn nên tiết học trở nên sôi động, hấp dẫn hơn so với tiết học bình thường. HS tập trung và rất hứng thú trong việc tham gia xây dựng bài, thực hiện các nhiệm vụ học tập để tìm kiếm tri thức mới. Nhờ vậy mà các nội
dung kiến thức HS cần đạt được trở nên dễ hiểu, dễ khắc sâu hơn và khả năng vận dụng tri thức giải quyết các vấn đề liên quan linh hoạt và hiệu quả hơn. Từ
những lí do nói trên mà HS yêu thích học tập môn VL hơn và làm cho chất lượng học tập của các em cũng được nâng cao.
Kết quả thống kê toán học cho thấy điểm số các bài kiểm tra của hai lớp ĐC và TN là khác nhau, kết quả học tập của HS ở nhóm TN cao hơn nhóm ĐC.
Nghĩa là việc dạy học có sử dụng MVT nhằm trực quan hóa thí nghiệm đã góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
Tóm lại, việc tổ chức dạy học với việc sử dụng MVT nhằm trực qua hóa thí nghiệm đã kích thích được hứng thú học tập, phát triển tư duy trong học tập
58
và các kĩ năng sống của HS, góp phần đổi mới PPDH theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS và nâng cao chất lượng dạy học VL ở trường phổ
thông.
59
KẾT LUẬNĐối chiếu với mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu và những kết quả trong quá
trình triển khai đề tài “Trực quan hóa thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học phần Quang hình học VL 11 nâng cao THPT” chúng tôi đã thu được
những kết quả sau: Tập trung nghiên cứu và trình bày một cách có hệ thống cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học VL. Tìm hiểu những thuận lợi và khó
khăn khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học VL nói chung và phần Quang hình học VL lớp 11 nâng cao THPT nói riêng, từ đó có hướng phát huy những thuận lợi và đề xuất biện pháp trực quan hóa thí nghiệm với sự hỗ trợ của
MVT nhằm khắc phục những khó khăn góp phần nâng cao hiệu quả dạy học. Nghiên cứu vấn đề trực quan trong dạy học và góp phần làm rõ khái niệm
trực quan hóa, đồng thời nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng MVT nhằm trực quan hóa các thí nghiệm VL. Qua nghiên cứu chúng tôi nhận thấy, MVT có thể hỗ trợ trong việc trực quan hóa thí nghiệm nhờ vào các khả năng: thu thập, xử lí và biểu diễn số liệu; minh họa cho các quá trình VL; mô hình hóa các quá trình VL; khai thác các phần mềm để xây dựng các thí nghiệm mô
phỏng và thí nghiệm ảo. Để có nguồn học liệu điện tử nhằm trực quan hóa các thí nghiệm khi dạy phần Quang hình học, chúng tôi đã nghiên cứu xây dựng được thư viện hình
ảnh, các video clip bằng cách sử dụng máy camera, máy ảnh kĩ thuật số ghi lại các hiện tượng không chỉ trong thí nghiệm mà cả những hiện tượng xảy ra
trong tự nhiên; download các video clip, các hình ảnh do các tác giả khác đã thực hiện; khai thác phần mềm Crocodile physic, Optics Mar, Phenopt,
Macromedia Flash để xây dựng các thí nghiệm ảo và thí nghiệm mô phỏng phục vụ giảng dạy. Cụ thể : chụp được 12 hình ảnh, ghi được 5 video clip, khai thác 25 video clip do các tác giả khác thực hiện, 40 thí nghiệm ảo và thí nghiệm
mô phỏng cùng nhiều hình ảnh từ internet. Đề xuất được tiến trình dạy học với sự hỗ trợ của máy ví tính nhằm trực quan hóa các thí nghiệm một số bài trong phần Quang hình học VL 11 nâng cao. Với những thí nghiệm mà trong nội dung chương trình chỉ được mô tả
bằng lời hoặc mô tả bằng lời kết hợp với hình vẽ minh họa thì giáo viên vừa tổ chức hoạt động dạy học bình thường kết hợp với việc trình chiếu các thí
nghiệm mô phỏng, các thí nghiệm ảo hoặc các hình ảnh minh họa giúp học sinh dễ dàng thu thập thông tin giải quyết nhiệm vụ học tập. Cùng với việc tiến
hành các thí nghiệm biểu diễn, trong quá trình giảng dạy, giáo viên kết hợp trình chiếu các video clip, các thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng,… Với tiến trình đó, chúng tôi đã sử dụng 8 video clip, 14 thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô
phỏng và nhiều hình ảnh vào các bài học giúp học sinh dễ dàng hiểu bài và tin tưởng hơn vào kết quả thí nghiệm.
Kết quả thực nghiệm sư phạm cho thấy, sử dụng MVT nhằm trực quan hóa các thí nghiệm phần Quang hình học VL lớp 11 nâng cao giúp giáo viên chủ động trong việc tổ chức các hoạt động dạy học, kích thích được hứng thú học tập của học sinh, tạo cho học sinh động cơ học tập tích cực. Chính vì vậy mà các nội dung kiến thức học sinh cần đạt được trở nên dễ dàng và được khắc
sâu hơn, khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết bài toán VL tốt hơn.
60
Như vậy, việc sử dụng MVT nhằm trực quan hóa thí nghiệm vào dạy học VL đã góp phần đổi mới phương pháp dạy học và nâng cao chất lượng, hiệu quả
của quá trình dạy học ở trường THPT.
61
TÀI LIỆU THAM KHẢO1. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007), Chỉ thị số 9854/BGDĐT-CNTT, Về việc hướng
dẫn thực hiện nhiệm vụ năm học 2007 - 2008 về CNTT.
2. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2011), Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng, Nhà
xuất ban đại học quốc gia Hà nội
53. Lê Văn Giáo (2005), Thí nghiệm và phương tiện trực quan trong dạy học VL ở
trường phổ thông, NXB Giáo dục.
84. Nguyễn Thế Khôi (Tông chu biên) (2007), Vật lí 11 - Nâng cao, NXB Giáo dục.
95. Nguyễn Thế Khôi (Tông chu biên) (2007), Sách giáo viên Vật lí 11 - Nâng cao,
NXB Giáo dục.
10. Nguyễn Quang Lạc (1995), Didatic Vật lí, Bài giang tom tắt chuyên đề cho học
viên cao học chuyên ngành phương pháp dạy học Vật lí, ĐHSP Vinh.
116. Phan Trọng Ngọ (2000), Vấn đề trực quan trong dạy học, tập I, NXB Đại học
Quốc gia Hà Nội.
127. Phạm Xuân Quế (2004), Bài giảng Sử dụng máy vi tính trong dạy học Vật lí,
Trường ĐHSP Hà Nội.
148. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương
pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB ĐHSP.
169. Phạm Hữu Tòng (2001), Lí luận dạy học VL ở trường trung học, NXB Giáo
dục.
19. Lê Công Triêm (2004), Nghiên cứu chương trình VL phổ thông, Bài giang cho
học viên cao học, Trường ĐHSP Huế.
2110. Lê Công Triêm, Nguyễn Quang Lạc (1992), “Một số điêm về cơ sở lí luận
dạy học cua việc sử dụng máy tính điện tử”, Nghiên cứu giáo dục, (1/1992),
tr.24- 26.
62
2311. Lê Công Triêm, Phan Gia Anh Vũ (1998), “Ứng dụng máy tính điện tử trong
dạy học VL ở trường phô thông”, Nghiên cứu giáo dục, (8/1998), tr.20- 21.
2412. Mai Văn Trinh (2003), Ứng dụng công nghệ thông tin vào đổi mới phương
pháp giảng dạy và đào tạo GV VL, Kỉ yếu Hội thao ứng dụng công nghệ thông
tin vào đôi mơi PPDH, ĐH Vinh.
27. Nguyễn Thi Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy
học VL ở trường THPT, NXB Giáo dục.
Các trang web tham khao:
3013. http://www.khoahoc.com.vn/view.asp ?Cat_ID=7&news_id=11019
3114..http://thuvienvatly.com/Labiang/index.php?
option=com_gallery2&Itemid=72&g2_itemId=2872
3215. http://www.hk-phy.org/resources/images/
3316. http://phys23p.sl.psu.edu/phys_anim/optics/indexer_optics.html
3417. http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/Flash/#optics
3518.
http://www.wfu.edu/physics/demolabs/demos/avimov/bychptr/hptr9_optic
s.htm
3619. http://groups.physics.umn.edu/demo/flatframe.html
Các phần mềm tham khao :
3920. Phần mềm Crocodile Physics .
4021. Phần mềm Macromedia Flash.
41. Phần mềm Optics Mar.
42. Phần mềm Sothink SWF Decompiler.
4322. Phần mềm mô phỏng Phenopt cua tác gia Phạm Xuân Quế.
63