Đang tải... (xem toàn văn)
Ngày nay, đứng trước những xu thế phát triển trên thế giới, đất nước ta đòi hỏi cần từng bước hoàn thành cuộc cách mạng công nghiệp hóa và hiện đại hóa. Đẩy mạnh phát triển kinh tế, xã hội và hội nhập với thế giới, hơn lúc nào hết ngành giáo dục và đào tạo đang được Đảng và Nhà nước hết sức quan tâm, chú trọng. Với mục tiêu cung cấp nguồn nhân lực, đội ngũ những người lao động, những cán bộ khoa học kỹ thuật có trình độ kỹ thuật cao, có năng lực và tư duy sáng tạo. Chính vì vậy giáo dục cần có những chiến lược phát triển mới để phù hợp với xu thế của thời đại đáp ứng được nhu cầu của xã hội trong tương lai. Ngành giáo dục và đào tạo đang đứng trước những nhiệm vụ quan trọng của đất nước. Trong thời gian gần đây ngành đã không ngừng đổi mới chương trình, sách giáo khoa về nội dung, phương pháp nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. Trong đó việc đổi mới phương pháp giảng dạy đóng vai trò hết sức quan trọng, đổi mới theo tinh thần phát huy tính năng động, sáng tạo, tích cực, tự lực của người học và tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin vào quá trình giảng dạy trong nhà trường và đổi mới ở tất cả các cấp học, bậc học. Với sự phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin và khoa học kĩ thuật trong giai đoạn hiện nay thì việc sử dụng những ứng dụng của công nghệ thông tin vào dạy học là rất cần thiết, góp phần không nhỏ trong việc đổi mới phương pháp giảng dạy, đem lại hiệu quả cao cho hoạt động giáo dục. Hiện nay các phần mềm hỗ trợ dạy học xuất hiện ngày càng nhiều và đa dạng với tính năng cải tiến, dễ sử dụng như phần mềm Maltab, phần mềm Flash, phần mềm Crocodile, phần mềm Mathematical… Trong số đó phần mềm Matlab là phần mềm được sử dụng khá phổ biến và rộng rãi hỗ trợ hiệu quả cho việc giảng dạy ở các trường đại học, cao đẳng, các trường trung học phổ thông. Sử dụng Matlab như một công cụ đắc lực, để mô phỏng các hiện tượng và tính toán các bài tập. Trong các trường cao đẳng và đại học không chuyên về vật lý các môn Vật lý đại cương nằm trong khối kiến thức cơ sở. Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm, phương pháp nghiên cứu đặc thù của Vật Lý là phương pháp thực nghiệm. Khi giảng dạy vật lý ngoài kiến thức cần phải trang bị thêm cho sinh viên những kinh nghiệm về thực nghiệm. Đổi mới phương pháp dạy học Vật lý cần phải hướng vào việc tổ chức cho sinh viên hoạt động theo phương pháp thực nghiệm. Trong chương trình Vật lý đại cương, tôi nhận thấy chương “Sóng ánh sáng” có nhiều ứng dụng trong khoa học kĩ thuật và thực tế đời sống. Mặt khác, đây là một chương khó, nội dung kiến thức trong chương được xây dựng từ hiện tượng quan sát được trong thực tế và từ thí nghiệm. Các hiện tượng, thí nghiệm không phải dễ dàng tiến hành được nên đã gây ra những khó khăn trong việc giảng dạy, học tập của giáo viên và sinh viên. Do đó, gây ra những hạn chế không nhỏ cho sinh viên trong việc nghiên cứu và vận dụng những kiến thức này để giải quyết những vấn đề trong thực tế. Từ những lí do trên, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy và học Vật lý, tôi chọn đề tài: “Thiết kế một số mô hình bằng phần mềm Matlab để giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng” làm đề tài nghiên cứu luận văn của mình.
MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ vii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 6 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 6 1.1. Cơ sở về phương pháp dạy học 6 1.1.1. Phương pháp dạy học 6 1.1.2. Nhu cầu và xu hướng đổi mới phương pháp dạy học 7 1.1.3. Phương pháp dạy học tích cực 8 1.2. Tích cực hóa và các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 12 1.2.1. Tính tích cực 12 1.2.2. Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 13 1.2.3. Các biện pháp tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 14 1.3. Thực trạng của việc dạy và học Vật lý đại cương ở các trường cao đẳng hiện nay 16 1.4. Vai trò và ứng dụng của công nghệ thông tin trong dạy học 17 1.4.1. Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học 17 1.4.2 Ứng dụng của công nghệ thông tin trong dạy học 18 1.5. Phương pháp mô hình 18 1.5.1. Các chức năng của mô hình 19 1.5.2. Tính chất của mô hình 19 1.5.3. Các loại mô hình sử dụng trong dạy học Vật lí 23 Sơ đồ 1.1 Các loại mô hình sử dụng trong dạy học Vật lý 26 1.5.4. Phương pháp mô hình trong dạy học vật lí 26 1.5.5. Ưu - nhược điểm của phương pháp mô hình trong dạy học vật lí 27 1.6. Một vài nét về phần mềm Matlab 29 1.6.1. Matlab và đặc điểm của Matlab 29 1.6.2. Một số câu lệnh cơ bản dùng trong Matlab 29 Bảng 1.1 . Một số câu lệnh cơ bản dùng trong Matlab 29 Bảng 1.2 Nhóm các hàm đồ họa 30 Bảng 1.3 Nhóm các hàn tính toán 31 Bảng 1.4 Các lệnh điều khiển và các phép tính toán 32 1.6.3. Ứng dụng Matlab xây dựng mô hình vật lí trong giảng dạy 32 Kết luận chương 1 33 CHƯƠNG 2 34 THIẾT KẾ MỘT SỐ MÔ HÌNH BẰNG PHẦN MỀM MATLAB ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” – VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG DÀNH CHO HỆ CAO ĐẲNG 34 i 2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 34 2.1.1. Hàm sóng ánh sáng 34 2.1.2. Nhiễu xạ ánh sáng 35 Hình 2.1 Nguyên lý Huyghens -Fresnel 35 Hình 2.2 Thí nghiệm nhiễu xạ ánh sáng qua 1 khe hẹp 36 2.1.3. Giao thoa ánh sáng 39 Hình 2.3. Thí nghiệm giao thoa ánh sáng 40 2.2. Kiến thức, kĩ năng sinh viên cần có sau khi học chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 43 2.3.1. Kiến thức 43 2.2.2. Kĩ năng 44 2.3. Một số mô hình thiết kế bằng phần mềm Matlab để giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 44 2.3.1. Mô hình về nhiễu xạ ánh sáng 44 Hình 2.4. Giao diện màn hình chính 44 Hình 2.5. Nhiễu xạ của sóng phẳng đơn sắc qua một khe hẹp 45 Hình 2.6. Nhiễu xạ của sóng phẳng đơn sắc qua một khe hẹp vô cùng 45 Hình 2.7. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua hai khe 46 Hình 2.8. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua 3 khe 46 Hình 2.9. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua 4 khe 47 Hình 2.10. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua 5 khe 47 Hình 2.11. Nhiễu xạ của ánh sáng qua một vòng nhẫn 48 Hình 2.12. Nhiễu xạ của ánh sáng đơn sắc qua một lỗ tròn 48 2.3.2. Mô hình về giao thoa ánh sáng 49 Hình 2.13. Giao thoa ánh sáng khe Young 49 Hình 2.14. Giao diện xác định vị trí vân giao thoa 49 2.4. Thiết kế một số bài giảng dạy trong chương “Sóng ánh sáng” - Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 50 2.4.1. Bài: Nhiễu xạ ánh sáng (2 tiết) 50 2.4.2. Bài: Giao thoa ánh sáng 56 Kết luận chương 2 63 CHƯƠNG 3 64 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 64 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 64 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 65 3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm: 65 3.4. Thời gian thực nghiệm sư phạm: 65 3.5. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 66 3.6. Các bước tiến hành thực nghiệm 66 3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 67 3.7.1. Mục đích kiểm tra, đánh giá 67 ii 3.7.2. Nhận xét về tiến trình dạy học 67 3.7.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm 67 Bảng 3.1. Bảng thống kê điểm số Xi của các bài kiểm tra 68 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất 69 Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất tích lũy 69 Bảng 3.4. Xử lí các kết quả để tính các tham số 69 Bảng 3.5. Bảng các thông số thống kê 70 Hình 3.1. Phân bố điểm của hai lớp đối chứng và thực nghiệm 71 Hình 3.2. Phân bố tần suất của nhóm đối chứng và thực nghiệm 71 Hình 3.3. Phân phối tấn suất tích lũy 72 Kết luận chương 3 75 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 80 iii DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ vii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 6 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 6 1.1. Cơ sở về phương pháp dạy học 6 1.1.1. Phương pháp dạy học 6 1.1.2. Nhu cầu và xu hướng đổi mới phương pháp dạy học 7 1.1.3. Phương pháp dạy học tích cực 8 1.2. Tích cực hóa và các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 12 1.2.1. Tính tích cực 12 1.2.2. Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 13 1.2.3. Các biện pháp tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 14 1.3. Thực trạng của việc dạy và học Vật lý đại cương ở các trường cao đẳng hiện nay 16 1.4. Vai trò và ứng dụng của công nghệ thông tin trong dạy học 17 1.4.1. Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học 17 1.4.2 Ứng dụng của công nghệ thông tin trong dạy học 18 1.5. Phương pháp mô hình 18 1.5.1. Các chức năng của mô hình 19 1.5.2. Tính chất của mô hình 19 1.5.3. Các loại mô hình sử dụng trong dạy học Vật lí 23 Sơ đồ 1.1 Các loại mô hình sử dụng trong dạy học Vật lý 26 1.5.4. Phương pháp mô hình trong dạy học vật lí 26 1.5.5. Ưu - nhược điểm của phương pháp mô hình trong dạy học vật lí 27 1.6. Một vài nét về phần mềm Matlab 29 1.6.1. Matlab và đặc điểm của Matlab 29 1.6.2. Một số câu lệnh cơ bản dùng trong Matlab 29 Bảng 1.1 . Một số câu lệnh cơ bản dùng trong Matlab 29 Bảng 1.2 Nhóm các hàm đồ họa 30 Bảng 1.3 Nhóm các hàn tính toán 31 Bảng 1.4 Các lệnh điều khiển và các phép tính toán 32 1.6.3. Ứng dụng Matlab xây dựng mô hình vật lí trong giảng dạy 32 Kết luận chương 1 33 CHƯƠNG 2 34 THIẾT KẾ MỘT SỐ MÔ HÌNH BẰNG PHẦN MỀM MATLAB ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” – VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG DÀNH CHO HỆ CAO ĐẲNG 34 iv 2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 34 2.1.1. Hàm sóng ánh sáng 34 2.1.2. Nhiễu xạ ánh sáng 35 Hình 2.1 Nguyên lý Huyghens -Fresnel 35 Hình 2.2 Thí nghiệm nhiễu xạ ánh sáng qua 1 khe hẹp 36 2.1.3. Giao thoa ánh sáng 39 Hình 2.3. Thí nghiệm giao thoa ánh sáng 40 2.2. Kiến thức, kĩ năng sinh viên cần có sau khi học chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 43 2.3.1. Kiến thức 43 2.2.2. Kĩ năng 44 2.3. Một số mô hình thiết kế bằng phần mềm Matlab để giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 44 2.3.1. Mô hình về nhiễu xạ ánh sáng 44 Hình 2.4. Giao diện màn hình chính 44 Hình 2.5. Nhiễu xạ của sóng phẳng đơn sắc qua một khe hẹp 45 Hình 2.6. Nhiễu xạ của sóng phẳng đơn sắc qua một khe hẹp vô cùng 45 Hình 2.7. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua hai khe 46 Hình 2.8. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua 3 khe 46 Hình 2.9. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua 4 khe 47 Hình 2.10. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua 5 khe 47 Hình 2.11. Nhiễu xạ của ánh sáng qua một vòng nhẫn 48 Hình 2.12. Nhiễu xạ của ánh sáng đơn sắc qua một lỗ tròn 48 2.3.2. Mô hình về giao thoa ánh sáng 49 Hình 2.13. Giao thoa ánh sáng khe Young 49 Hình 2.14. Giao diện xác định vị trí vân giao thoa 49 2.4. Thiết kế một số bài giảng dạy trong chương “Sóng ánh sáng” - Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 50 2.4.1. Bài: Nhiễu xạ ánh sáng (2 tiết) 50 2.4.2. Bài: Giao thoa ánh sáng 56 Kết luận chương 2 63 CHƯƠNG 3 64 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 64 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 64 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 65 3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm: 65 3.4. Thời gian thực nghiệm sư phạm: 65 3.5. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 66 3.6. Các bước tiến hành thực nghiệm 66 3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 67 3.7.1. Mục đích kiểm tra, đánh giá 67 v 3.7.2. Nhận xét về tiến trình dạy học 67 3.7.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm 67 Bảng 3.1. Bảng thống kê điểm số Xi của các bài kiểm tra 68 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất 69 Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất tích lũy 69 Bảng 3.4. Xử lí các kết quả để tính các tham số 69 Bảng 3.5. Bảng các thông số thống kê 70 Hình 3.1. Phân bố điểm của hai lớp đối chứng và thực nghiệm 71 Hình 3.2. Phân bố tần suất của nhóm đối chứng và thực nghiệm 71 Hình 3.3. Phân phối tấn suất tích lũy 72 Kết luận chương 3 75 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 80 vi DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ iii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ vii MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 6 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 6 1.1. Cơ sở về phương pháp dạy học 6 1.1.1. Phương pháp dạy học 6 1.1.2. Nhu cầu và xu hướng đổi mới phương pháp dạy học 7 1.1.3. Phương pháp dạy học tích cực 8 1.2. Tích cực hóa và các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 12 1.2.1. Tính tích cực 12 1.2.2. Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 13 1.2.3. Các biện pháp tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý 14 1.3. Thực trạng của việc dạy và học Vật lý đại cương ở các trường cao đẳng hiện nay 16 1.4. Vai trò và ứng dụng của công nghệ thông tin trong dạy học 17 1.4.1. Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học 17 1.4.2 Ứng dụng của công nghệ thông tin trong dạy học 18 1.5. Phương pháp mô hình 18 1.5.1. Các chức năng của mô hình 19 1.5.2. Tính chất của mô hình 19 1.5.3. Các loại mô hình sử dụng trong dạy học Vật lí 23 Sơ đồ 1.1 Các loại mô hình sử dụng trong dạy học Vật lý 26 1.5.4. Phương pháp mô hình trong dạy học vật lí 26 1.5.5. Ưu - nhược điểm của phương pháp mô hình trong dạy học vật lí 27 1.6. Một vài nét về phần mềm Matlab 29 1.6.1. Matlab và đặc điểm của Matlab 29 1.6.2. Một số câu lệnh cơ bản dùng trong Matlab 29 Bảng 1.1 . Một số câu lệnh cơ bản dùng trong Matlab 29 Bảng 1.2 Nhóm các hàm đồ họa 30 Bảng 1.3 Nhóm các hàn tính toán 31 Bảng 1.4 Các lệnh điều khiển và các phép tính toán 32 1.6.3. Ứng dụng Matlab xây dựng mô hình vật lí trong giảng dạy 32 Kết luận chương 1 33 CHƯƠNG 2 34 THIẾT KẾ MỘT SỐ MÔ HÌNH BẰNG PHẦN MỀM MATLAB ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” – VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG DÀNH CHO HỆ CAO ĐẲNG 34 vii 2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 34 2.1.1. Hàm sóng ánh sáng 34 2.1.2. Nhiễu xạ ánh sáng 35 Hình 2.1 Nguyên lý Huyghens -Fresnel 35 Hình 2.2 Thí nghiệm nhiễu xạ ánh sáng qua 1 khe hẹp 36 2.1.3. Giao thoa ánh sáng 39 Hình 2.3. Thí nghiệm giao thoa ánh sáng 40 2.2. Kiến thức, kĩ năng sinh viên cần có sau khi học chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 43 2.3.1. Kiến thức 43 2.2.2. Kĩ năng 44 2.3. Một số mô hình thiết kế bằng phần mềm Matlab để giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 44 2.3.1. Mô hình về nhiễu xạ ánh sáng 44 Hình 2.4. Giao diện màn hình chính 44 Hình 2.5. Nhiễu xạ của sóng phẳng đơn sắc qua một khe hẹp 45 Hình 2.6. Nhiễu xạ của sóng phẳng đơn sắc qua một khe hẹp vô cùng 45 Hình 2.7. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua hai khe 46 Hình 2.8. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua 3 khe 46 Hình 2.9. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua 4 khe 47 Hình 2.10. Nhiễu xạ sóng phẳng đơn sắc qua 5 khe 47 Hình 2.11. Nhiễu xạ của ánh sáng qua một vòng nhẫn 48 Hình 2.12. Nhiễu xạ của ánh sáng đơn sắc qua một lỗ tròn 48 2.3.2. Mô hình về giao thoa ánh sáng 49 Hình 2.13. Giao thoa ánh sáng khe Young 49 Hình 2.14. Giao diện xác định vị trí vân giao thoa 49 2.4. Thiết kế một số bài giảng dạy trong chương “Sóng ánh sáng” - Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 50 2.4.1. Bài: Nhiễu xạ ánh sáng (2 tiết) 50 2.4.2. Bài: Giao thoa ánh sáng 56 Kết luận chương 2 63 CHƯƠNG 3 64 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 64 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 64 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 65 3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm: 65 3.4. Thời gian thực nghiệm sư phạm: 65 3.5. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 66 3.6. Các bước tiến hành thực nghiệm 66 3.7. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 67 3.7.1. Mục đích kiểm tra, đánh giá 67 viii 3.7.2. Nhận xét về tiến trình dạy học 67 3.7.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm 67 Bảng 3.1. Bảng thống kê điểm số Xi của các bài kiểm tra 68 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất 69 Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất tích lũy 69 Bảng 3.4. Xử lí các kết quả để tính các tham số 69 Bảng 3.5. Bảng các thông số thống kê 70 Hình 3.1. Phân bố điểm của hai lớp đối chứng và thực nghiệm 71 Hình 3.2. Phân bố tần suất của nhóm đối chứng và thực nghiệm 71 Hình 3.3. Phân phối tấn suất tích lũy 72 Kết luận chương 3 75 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 80 ix MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Ngày nay, đứng trước những xu thế phát triển trên thế giới, đất nước ta đòi hỏi cần từng bước hoàn thành cuộc cách mạng công nghiệp hóa và hiện đại hóa. Đẩy mạnh phát triển kinh tế, xã hội và hội nhập với thế giới, hơn lúc nào hết ngành giáo dục và đào tạo đang được Đảng và Nhà nước hết sức quan tâm, chú trọng. Với mục tiêu cung cấp nguồn nhân lực, đội ngũ những người lao động, những cán bộ khoa học kỹ thuật có trình độ kỹ thuật cao, có năng lực và tư duy sáng tạo. Chính vì vậy giáo dục cần có những chiến lược phát triển mới để phù hợp với xu thế của thời đại đáp ứng được nhu cầu của xã hội trong tương lai. Ngành giáo dục và đào tạo đang đứng trước những nhiệm vụ quan trọng của đất nước. Trong thời gian gần đây ngành đã không ngừng đổi mới chương trình, sách giáo khoa về nội dung, phương pháp nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. Trong đó việc đổi mới phương pháp giảng dạy đóng vai trò hết sức quan trọng, đổi mới theo tinh thần phát huy tính năng động, sáng tạo, tích cực, tự lực của người học và tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin vào quá trình giảng dạy trong nhà trường và đổi mới ở tất cả các cấp học, bậc học. Với sự phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin và khoa học kĩ thuật trong giai đoạn hiện nay thì việc sử dụng những ứng dụng của công nghệ thông tin vào dạy học là rất cần thiết, góp phần không nhỏ trong việc đổi mới phương pháp giảng dạy, đem lại hiệu quả cao cho hoạt động giáo dục. Hiện nay các phần mềm hỗ trợ dạy học xuất hiện ngày càng nhiều và đa dạng với tính năng cải tiến, dễ sử dụng như phần mềm Maltab, phần mềm Flash, phần mềm Crocodile, phần mềm Mathematical… Trong số đó phần mềm Matlab là phần mềm được sử dụng khá phổ biến và rộng rãi hỗ trợ hiệu quả cho việc giảng dạy ở các trường đại học, cao đẳng, các trường trung học phổ thông. Sử dụng Matlab như một công cụ đắc lực, để mô phỏng các hiện tượng và tính toán các bài tập. 1 [...]... sinh viên khi giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” – Vật lý đại cương dành cho hệ cao đẳng? 6 Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế và sử dụng được một số mô hình xây dựng bằng phần mềm Matlab trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” – Vật lý đại cương dành cho hệ cao đẳng sẽ phát huy được tính tích cực nhận thức của sinh viên 3 7 Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lý luận của phương pháp mô hình hóa, trong... cứu thiết kế một số mô hình bằng Matlab để giảng dạy một số bài học trong chương “Sóng ánh sáng” – Vật lý đại cương dành cho hệ cao đẳng nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của sinh viên 3 Lịch sử nghiên cứu Trong những năm gần đây đã có một số đề tài nghiên cứu sử dụng phần mềm Matlab trong dạy học Vật lý THPT như: - Dạy học bài toán dao động và sóng sử dụng mô hình được xây dựng bằng phần mềm Matlab. .. đó tập trung vào các mô hình lý tưởng, mô hình kí hiệu, đồ thị, hình ảnh, quy luật vận động, biến đổi của đối tượng Vật lý - Nghiên cứu nội dung dạy học chương “Sóng ánh sáng” – Vật lý đại cương dành cho hệ cao đẳng - Nghiên cứu phương pháp xây dựng mô hình bằng phần mềm Matlab - Thực nghiệm sư phạm để ánh giá hiệu quả của phương pháp giảng dạy sử dụng mô hình được thiết kế bằng Matlab 8 Phạm vi nghiên... văn gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài Chương 2: Thiết kế một số mô hình bằng phần mềm Matlab để giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” Vật lý đại cương dành cho hệ cao đẳng Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 5 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở về phương pháp dạy học 1.1.1 Phương pháp dạy học Dạy học thường được hiểu theo nhiều cấp độ và phương pháp dạy học cũng... và yêu cầu giảng dạy cho sinh viên cao đẳng 4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu - Nội dung một số bài học chương “Sóng ánh sáng” – Vật lý đại cương dành cho hệ cao đẳng - Phần mềm toán học Matlab - Hoạt động của giáo viên và sinh viên khi dạy và học các kiến thức về Sóng ánh sáng 5 Câu hỏi nghiên cứu Thiết kế và sử dụng một số mô hình xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình Matlab như thế nào để phát huy... Do đó, gây ra những hạn chế không nhỏ cho sinh viên trong việc nghiên cứu và vận dụng những kiến thức này để giải quyết những vấn đề trong thực tế Từ những lí do trên, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy và học Vật lý, tôi chọn đề tài: Thiết kế một số mô hình bằng phần mềm Matlab để giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng làm đề tài nghiên cứu luận văn của... mô hình rất nhiều yếu tố cụ thể phù hợp với các tính chất đối tượng nghiên cứu 1.5.3 Các loại mô hình sử dụng trong dạy học Vật lí Ta có thể phân các mô hình vật lý ra làm hai loại * Mô hình vật chất: Là mô hình trên đó phản ánh đặc trưng cơ bản về mặt hình học, vật lý, động lực học, chức năng học của đối tượng nghiên cứu Thí dụ: Mô hình máy bay, mô hình lò cao, mô hình động cơ đốt trong Loại mô hình. .. dụng một số mô hình dao động và sóng điện từ xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình Matlab để giảng dạy chương “ Dao động và sóng điện từ” – Vật lý 12 THPT ban nâng cao (Luận văn Thạc sỹ Trần Thị Thanh Vân) - Sử dụng ngôn ngữ lập trình Matlap trong dạy học bài tập phần Phóng xạ và phản ứng hạt nhân sách giáo khoa Vật lý 12 nâng cao (Luận văn Thạc sỹ Nguyễn Văn Hiền) - Thiết kế một số mô hình bằng phần mền Matlab. .. nội dung và nhiệm vụ dạy học của bộ môn vật lí đại cương ở trường cao đẳng hiện cụ thể chương “Sóng ánh sáng” Nghiên cứu phần mềm Matlab và những tài liệu liên quan trong việc thiết kế, mô phỏng các hiện tượng Sóng ánh sáng phục vụ quá trình dạy học - Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp có đối chứng để kiểm tra tính khả... thiết kế bằng Matlab 8 Phạm vi nghiên cứu - Nội dung chương “Sóng ánh sáng” – Vật lý đại cương dành cho hệ cao đẳng - Các hoạt động dạy và học của giáo viên và sinh viên tại trường Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Công nghiệp 9 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận Nghiên cứu cơ sở lí luận về tâm lí học, giáo dục học và lí luận dạy học hiện đại theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức . dụng Matlab xây dựng mô hình vật lí trong giảng dạy 32 Kết luận chương 1 33 CHƯƠNG 2 34 THIẾT KẾ MỘT SỐ MÔ HÌNH BẰNG PHẦN MỀM MATLAB ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” – VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG DÀNH CHO. ánh sáng” – Vật lí đại cương dành cho hệ cao đẳng 43 2.3.1. Kiến thức 43 2.2.2. Kĩ năng 44 2.3. Một số mô hình thiết kế bằng phần mềm Matlab để giảng dạy chương “Sóng ánh sáng” – Vật lí đại cương. dụng Matlab xây dựng mô hình vật lí trong giảng dạy 32 Kết luận chương 1 33 CHƯƠNG 2 34 THIẾT KẾ MỘT SỐ MÔ HÌNH BẰNG PHẦN MỀM MATLAB ĐỂ GIẢNG DẠY CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” – VẬT LÍ ĐẠI CƯƠNG DÀNH CHO