1 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học s phạm hà nội 2 ************ Đỗ VĂN DũNG Bồi dỡng học sinh khá, giỏi về môn toán lớp 4, 5 thông qua việc dạy học các bài toán mang nội dung hình học Chuyên ngành: Giáo dục học (Bậc tiểu học) Mã số : 60 14 01 Tóm tắt luận văn thạc sĩ Xuân Hòa, 2009 2 1. Lí do chọn đề tài Sự nghiệp công nghiệp hóa - hiện đại hóa và tiến trình hội nhập quốc tế của đất nước đòi hỏi nguồn nhân lực có trình độ cao, năng động, sáng tạo và phẩm chất đạo đức tốt. Để đáp ứng nhu cầu đó ngành giáo dục cần đổi mới toàn diện. Do vậy với văn kiện đại hội đảng lần thứ X của ban chấp hành trung ương đảng khóa IX đã khẳng định “…ưu tiên hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học. Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học… Phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ của HS…” Điều 28 luật giáo dục qui định “phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng môn học, lớp học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS. Thực hiện yêu cầu trên, ngành giáo dục nước ta có chủ trương đổi mới nội dung, chương trình SGK. Với nội dung chương trình SGK mới thì việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS là thật sự cần thiết. Trong dạy học vật lí với những phương pháp đặc thù như phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình cũng như gắn liền bài giảng với thực tiễn cuộc sống hằng ngày là nhiệm vụ quan trọng. Tuy nhiên, trong nhiều phần vật lí phổ thông thiết bị thí nghiệm còn thiếu và cũ nên không tạo điều kiện tốt cho phương pháp thực nghiệm và mô hình, nhiều hiện tượng không thể hoặc khó quan sát bằng mắt thường. Với các thiết bị thông thường của phòng thí nghiệm sẽ gặp khó khăn trong phân tích số liệu và mất nhiều thời gian… do đó nhiều kiến thức thường được đưa ra dưới dạng thông báo. HS không có phương tiện để hỗ trợ nghiên cứu, cho nên chưa phát huy được tính tích cực, tự chủ của người học. Khắc phục những khó khăn trên người ta luôn tìm cách 3 sử dụng và phối hợp các phương tiện trong dạy học sao cho là hiệu quả nhất, đặc biệt là không ngừng nghiên cứu và phát triển những phương tiện mới, nhằm hỗ trợ, nghiên cứu các quá trình, hiện tượng vật lí. Những năm gần đây sự phát triển của khoa học công nghệ đặc biệt là CNTT, những thành tựu của nó đã được đưa vào ứng dụng trong các lĩnh vực xã hội, kinh tế, khoa học kĩ thuật và trong cả giáo dục. Chỉ thị 22/2005/CT- BGD và DT của bộ trưởng bộ Giáo Dục và Đào Tạo về nhiệm vụ của toàn ngành trong năm học 2005-2006 đã nêu: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học; tăng cường ứng dụng CNTT trong các hoạt động của nhà trường, nhất là ứng dụng trong giảng dạy và học tập…”. Dạy học với sự trợ giúp của máy tính và các phần mềm bước đầu đã khắc phục những khó khăn mà phương tiện truyền thống trước đây chưa giải quyết được. Tìm hiểu thực tế giảng dạy chương “Điện tích- Điện trường” ở trường phổ thông, chúng tôi nhận thấy rằng trong chương này có nhiều kiến thức cần phải nghiên cứu bằng thực nghiệm, nhưng với thực nghiệm chúng ta cũng chỉ có thể thấy được hiện tượng xảy ra mà không thấy được bản chất của các hiện tượng đó vì vậy HS sẽ thụ động trong quá trình chiếm lĩnh tri thức do đó ảnh hưởng đến chất lượng nắm vững kiến thức của HS. Những điều trên có thể khắc phục nhờ việc sử dụng một số PMDH kết hợp với thí nghiệm thực. Xuất phát từ những lí do trên tôi chọn đề tài: “Sử dụng một số phần mềm dạy học kết hợp với thí nghiệm thực khi dạy phần “Điện tích- Điện trường” (SGK Vật lí 11 nâng cao) nhằm phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của học sinh.” 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng một số phần mềm mô phỏng kết hợp với thí nghiệm thực khi dạy học phần “Điện tích- Điện trường” (SGK Vật lí 11 nâng cao) để phát huy tính tích cực, tự lực chiếm lĩnh tri thức của HS. 3. Đối tượng nghiên cứu 4 - Hoạt động dạy và học vật lí ở trường phổ thông. - Nghiên cứu sử dụng một số phần mềm mô phỏng kết hợp với thí nghiệm thực khi dạy một số kiến thức chương “Điện tích- Điện trường” (SGK Vật lí 11 nâng cao) 4. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng một cách hợp lí một số phần mềm mô phỏng kết hợp với thí nghiệm thực khi dạy một số kiến thức trong chương “Điện tích- Điện trường” thì sẽ nâng cao được tính tích cực, tự lực nắm vững kiến thức của HS. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lí luận dạy học theo quan điểm dạy học hiện đại. - Nghiên cứu lí luận về vấn đề phát huy tính tích cực của HS. - Nghiên cứu lí luận về việc sử dụng MVT và PMDH. - Điều tra thực trạng dạy học chương “Điện tích- Điện trường”. - Soạn một số giáo án theo phương án đề ra. - Thực nghiệm sư phạm. 6. Giới hạn của đề tài Nghiên cứu sử dụng phần mềm mô phỏng kết hợp với thí nghiệm thật khi dạy một số kiến thức trong chương “Điện tích- Điện trường” (SGK Vật lí 11 nâng cao) để phát huy tính tích cực chiếm lĩnh tri thức của HS. 7. Phương pháp nghiên cứu Phối hợp các phương pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các tài liệu về lí luận dạy học vật lí làm cơ sở định hướng cho quá trình nghiên cứu: Vấn đề phát huy tính tích cực, tự chủ chiếm lĩnh tri thức của HS. Lí luận về MVT và PMDH. - Điều tra khảo sát thực tế: Dự giờ, dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp với GV để nắm được tình hình soạn giáo án, tổ chức dạy học, dùng bài kiểm tra để làm cơ sở đánh giá mức độ nhận thức của HS đối với kiến thức trong chương “Điện tích- Điện trường”. 5 - Thực nghiệm sư phạm: Để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo. Từ đó sửa đổi, bổ xung để hoàn thiện. - Sử dụng phương pháp thống kê toán học để phân tích, sử lý số liệu. 8. Đóng góp của luận văn - Làm rõ hơn cơ sở lí luận về tính tích cực nhận thức của HS. - Thiết kế một số bài học có sử dụng một số PMDH kết hợp với thí nghiệm thực khi dạy phần “Điện tích- Điện trường” (SGK Vật lí 11 nâng cao). 9. Cấu trúc của luận văn Phần mở đầu Phần nội dung Chương 1. Cơ sở lí luận của đề tài Chương 2. Sử dụng PMDH kết hợp thí nghiệm thực trong dạy học một số kiến thức phần “Điện tích- Điện trường” Chương 3. Thực nghiệm sư phạm Phần kết luận Tài liệu tham khảo Mục lục 6 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trên thế giới, vấn đề “ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lí” đã được nhiều nhà lí luận dạy học quan tâm. Các tác giả Vincentas Lamanauskas, Rytis Vilkonis đã tiến hành nghiên cứu soạn bài giảng online. Đồng thời các tác giả cũng nêu nên lợi ích khi sử dụng phần mềm ứng dụng trong dạy học vật lí (như diễn tả được bản chất của các quá trình…) Trong nước, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu trong các tạp chí nghiên cứu giáo dục, các báo cáo trong các hội thảo khoa học của các tác giả như Lê Công Triêm, Phạm Xuân Quế, Nguyễn Quang Lạc, Nguyễn Mạnh Cường, Quách Tuấn Ngọc, Mai Văn Trinh… về việc sử dụng CNTT và thí nghiệm trong dạy học vật lí. Như: Lê Công Triêm (2002), “Sự hỗ trợ của MVT đối với hệ thống Mutimedia trong dạy học”, Tạp chí giáo dục, tháng 3; Phạm Xuân Quế (2002), “Đổi mới nội dung và phương pháp dạy học Vật lí phổ thông với sự hỗ trợ của MVT và phần mềm dạy học”, Tạp chí giáo dục, số 27, tr 31; Mai Văn Trinh- Nguyễn Ngọc Lê Nam, “Mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lí ở trường trung học phổ thông” , Số 189, Kì 1, tháng 5/2008; Trần Chí Minh, “Thí nghiệm vật lí với sự trợ giúp của máy tính điện tử”, NXB Đại học Bách Khoa Hà Nội… Trong công trình của mình, các tác giả đều nhấn mạnh vai trò quan trọng của CNTT trong dạy học hiện nay và việc ứng dụng một cách có hiệu quả vào quá trình dạy học. Trong bài báo “Sử dụng thiết bị TN tự làm” của Lê Cao Phan [24]. Tác giả cho rằng: Khả năng sử dụng thiết bị TN vật lý tự làm rất phong phú, đa dạng. Nếu GV biết khai thác thì có thể đáp ứng những yêu cầu khác nhau trong dạy học vật lý, góp phần tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS. 7 Các luận án tiến sĩ cũng đề cập khá nhiều đến việc ứng dụng CNTT trong dạy học như luận án của Nguyễn Xuân Thành “Xây dựng phần mềm phân tích video và tổ chức hoạt động nhận thức của HS trong dạy học các quá trình cơ học biến đổi nhanh theo quan điểm của lí luận dạy học hiện đại”; Mai Văn Trinh với “Nâng cao hiệu quả dạy học Vật lí trong nhà trường phổ thông trung học thông qua việc sử dụng MVT và các phương tiện dạy học hiện đại” đã sử dụng một số ngôn ngữ lập trình xây dựng một số PMDH vật lí. Những phần mềm này nhằm mục đích mô phỏng, minh hoạ các hiện tượng, các quá trình để hỗ trợ giáo viên giảng dạy phần Quang hình và Động học. Trần Huy Hoàng với “Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học một số kiến thức cơ học và nhiệt học phổ thông” thì đề cập đến việc sử dụng MVT để tạo ra các thí nghiệm ảo hoặc thí nghiệm mô phỏng, từ đó thiết kế tiến trình dạy học cho một số bài phần cơ học và nhiệt học lớp 10. Ngoài ra còn một số luận văn thạc sĩ đề cập đến việc sử dụng CNTT và thí nghiệm trong dạy học Vật lí như Nguyễn Thị Ánh Hà, Nguyễn Thị Kim Thu sử dụng Microsoft Powerpoit để thiết kế bài giảng và giảng dạy Vật lí ở trường phổ thông. Tác giả Ngô Thị Duyên sử dụng thí nghiệm khi dạy phần tính chất sóng, tính chất hạt của ánh sáng, vật lí 12, nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của HS. Trong luận văn của mình, tác giả Hà Thị Thu đi xây dựng tiến trình dạy học một số bài chương “Các dụng cụ quang học” có sử dụng PMDH. “Sử dụng TN trong giờ học vật lý nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và bồi dưỡng tư duy khoa học cho HS khi dạy phần Từ trường - Cảm ứng điện từ” của Hứa Thị Thắng. Đề tài đã nêu ra và giải quyết được một số vấn đề về lý luận và thực tế phong phú đồng thời vận dụng xây dựng tiến trình dạy học phần “Từ trường - Cảm ứng điện từ”… Tuy vậy cho tới nay việc kết hợp PMDH với thí nghiệm thực khi dạy học vật lí phổ thông chưa được các tác giả quan tâm nhiều. 8 1.2. NHIỆM VỤ CỦA VIỆC GIẢNG DẠY VẬT LÝ Ở PHỔ THÔNG. 1.2.1. Đặc điểm của môn vật lí Môn vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, hầu hết các kiến thức vật lí được khái quát, kiểm chứng qua thực nghiệm. Qua thực nghiệm các kiến thức thu được về các sự vật hiện tượng vật lí, mới có tính xác thực và đảm bảo nguyên tắc khách quan. Vật lí là một ngành học nghiên cứu các quy luật, các tính chất chung nhất của cấu trúc, sự vận động của vật chất. Vật lí không chỉ liệt kê, mô tả hiện tượng mà đi sâu nghiên cứu bản chất, khảo sát mặt định lượng và tìm ra các qui luật chung của chúng. Khi nghiên cứu các sự vật hiện tượng vật lí một cách định lượng, trong vật lí dùng công cụ chủ yếu là toán học để biểu diễn mối quan hệ và các qui luật biến đổi của các đại lượng vật lí với nhau. Do đó vật lí là môn khoa học mang tính chính xác. Sự phát triển của vật lí có liên quan mật thiết với các kiến thức về hoá học, sinh học, công nghệ, triết học… đặc biệt quá trình phát triển của vật lí gắn liền với sự phát triển sản xuất và khoa học công nghệ hiện đại. 1.2.2. Các nhiệm vụ cơ bản của việc dạy học vật lí ở trường phổ thông - Trang bị cho HS những kiến thức phổ thông, cơ bản , hiện đại, có hệ thống bao gồm: + Các khái niệm vật lí + Các định luật vật lí cơ bản + Nội dung chính của các thuyết vật lí + Các ứng dụng quan trọng nhất của vật lí trong đời sống và trong sản xuất + Các phương pháp nhận thức phổ biến dùng trong vật lí . 9 - Phát triển tư duy khoa học cho HS: Rèn luyện những thao tác, hành động, phương pháp nhận thức cơ bản nhằm chiếm lĩnh kiến thức vật lí, vận dụng sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và thực tiễn sau này. - Trên cơ sở kiến thức vật lí vững trắc, có hệ thống, bồi dưỡng cho học sinh thế giới quan duy vật biện chứng, giáo dục lòng yêu nước, thái độ đối với lao động, đối với cộng đồng và những đức tính khác của người lao động . - Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho HS, làm cho HS lắm được những nguyên lý cơ bản về cấu tạo và hoạt động của may móc được dùng phổ biến trong nền kinh tế quốc dân. Có kĩ năng sử dụng những dụng cụ vật lí, đặc biệt là những dụng cụ đo lường, kĩ năng lắp ráp thiết bị để thực hiện các thí nghiệm vật lí, vẽ biểu đồ, xử lý các số liệu đo đặc để rút ra. Những kiến thức, kĩ năng đó giúp cho HS sau này có thể thích ứng được với hoạt động lao động sản xuất trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hoá đất nước. 1.3. Hoạt động nhận thức và vấn đề phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của HS 1.3.1. Hoạt động nhận thức Nhận thức là một quá trình. Ở con người quá trình này thường gắn với mục đích nhất định nên nhận thức của con người là một hoạt động. Đặc trưng nổi bật nhất của hoạt động nhận thức là phản ánh hiện thực khách quan. Hoạt động này bao gồm nhiều quá trình khác nhau, thể hiện những mức độ phản ánh hiện thực khác nhau (cảm giác, tri giác, tư duy, tưởng tượng ) và mang lại những sản phẩm khác nhau về hiện thực khách quan (hình ảnh, hình tượng, biểu tượng, khái niệm…) 1.3.2. Tính tích cực hoạt động nhận thức và các biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức 10 1.3.2.1. Khái niệm tính tích cực Tính tích cực là một tập hợp các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ động tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập. Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động nhận thức của HS đặc trưng ở khát vọng học tập, sự cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình lắm vững kiến thức. Tính tích cực nhận thức vừa là mục đích hoạt động vừa là vừa là phương tiện, vừa là điều kiện để đạt được mục đích, vừa là kết quả của hoạt của hoạt động. Tính tích cực nhận thức chính là phẩm chất, sự cố gắng của mỗi cá nhân. Đối với HS đòi hỏi phải có những nhân tố tích cực lựa chọn thái độ đối với đối tượng nhận thức, đề ra cho mình mục đích, nhiệm vụ cần giải quyết sau khi đã lựa chọn đối tượng, cải tạo đối tượng trong hoạt động giải quyết các vấn đề sau này. 1.3.2.2. Biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức của HS Tính tích cực biểu hiện ở: - Sự chú ý học tập của HS, sự hăng hái tha gia vào giải quyết các vấn đề học tập. - Thường xuyên có những thắc mắc, đòi hỏi GV giải thích cặn kẽ những vấn đề chưa rõ. - Có hứng thú học tập không? - HS chủ động linh hoạt các kiến thức, kĩ năng hoạt động để nhận thức các vấn đề mới. - HS mong muốn được đóng góp những thông tin, kiến thức mới được tìm hiểu ở những nguồn khác nhau. [...]... Phần mềm mô phỏng các quá trình, hiện tượng vật lí Mô phỏng nhờ MVT theo quan điểm của lý luận dạy học hiện đại là một phương pháp nhận thức Nó xuất phát từ các tiên đề hay từ các mô hình (các phương trình hay các nguyên lý) được viết dưới dạng toán học hoặc xuất phát từ các mối quan hệ định tính giữa các đại lượng vật lí, thông qua việc vận dụng các phần mềm cài đặt ở MVT để giải quyết các nhiệm vụ sau:... phát triển và mâu thuẫn với nhau, Những vấn đề quan trọng, các hiện tượng then chốt có lúc diễn ra một cách đột ngột, bất ngờ 14 - Sử dụng các phương tiện dạy học, đặc biệt ở các lớp nhỏ, dụng cụ trực quan có tác dụng tốt trong việc kích thích hứng thú của học sinh - Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: Cá nhân, nhóm, tập thể, thăm quan, làm việc trong vườn trường trong phòng thí nghiệm…... nào trong quá trình dạy học + Có thể gây hứng thú cho HS ở mọi lứa tuổi + Điều quan trọng hơn cả là nó nằm trong tầm tay của người thày Người thày có thể điều khiển hứng thú của học sinh qua các yếu tố của quá trình dạy học: Nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức qua các bước lên lớp như mở bài, bài giảng mới, củng cố, vận dụng, kiểm tra kiến thức và trong cả mối quan hệ của thày và... của phần mềm Nội dung dạy học chứa đựng trong chương trình phải đảm bảo tính chính xác và khoa học Các văn bản, hình vẽ, biểu đồ, đồ thị phải chính xác, trình bày phải rõ dàng, trong sáng, cô đọng, dễ hiểu Tránh làm dụng các thuật ngữ chuyên ngành tin học bằng tiếng nước ngoài chưa phổ biến trong trường phổ thông Các PMDH phải giúp tăng cường tính trực quan Nội dung trình bày trên màn hình MVT phải... tin học để đề ra được bài toán sự phạm, xây dựng được kịch bản cho PMDH Các chuyên gia tin học phải hiểu biết về thực tiễn dạy học để có sự hiểu biết ý đồ sư phạm của chuyên gia giáo dục để thực thi một cách khoa học và uyển chuyển Các PMDH phải có độ linh động cao Yêu cầu này thể hiện ở chỗ PMDH cho phép người sử dụng có thể thay đổi các thông số của chương trình một cách dễ dàng để giải quyết một nội. .. trong giáo dục chúng ta có các PMDH 1.4.2.1 Khái niệm phần mềm dạy học 16 PMDH là các phần mềm được tạo ra nhằm trợ giúp quá trình dạy học, bao gồm các đơn vị tri thức, các bài tập từ đơn giản đến phức tạp tạo điều kiện cho việc kĩnh hội tri thức Dựa trên mục đích của lý luận dạy học ta có thể phân loại phần mềm theo chức năng dạy học như: + Phần mềm gợi động cơ + Phần mềm làm việc với động cơ mới + Phần... hỗ trợ cơ bản của phần mềm trong dạy học vật lí 1 .5 VAI TRÒ CỦA THÍ NGHIỆM THỰC TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 1 .5. 1 Khái quát về thí nghiệm thực 1 .5. 1.1 Các đặc điểm của thí nghiệm vật lí Thí nghiệm vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động để có... phù hợp với chức năng dạy học mà nó đảm nhận Tốt nhất là mỗi PMDH nên có phần gợi ý cách thức sử dụng vào dạy học để GV và HS dễ sử dụng Các PMDH phải phù hợp với trình độ tin học của GV và HS Các PMDH phải tăng cường được khả năng tự học của HS Các PMDH phải phù hợp với tâm sinh lý lứa tuổi HS, phải đảm bảo vệ sinh học đường Muốn vậy phải chú ý đến cường độ ánh sáng trên màn hình, đến màu sắc thể... tự lực nhận thức Theo quan điểm của giáo dục học hiện đại thì: Dạy học là dạy cho HS biết hành động Mỗi hoạt động dạy là một sự tác động tương hỗ có định hướng của người dạy, người học và đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học chỉ được xảy ra khi có hoạt động tích cực của HS Do vậy GV phát huy tính tích cực của người học trong giảng dạy sẽ có ảnh hưởng tốt đến chất lượng dạy học Vì thế trong quá trình... cách dễ dàng để giải quyết một nội dung học tập hay một bài tập mới 18 Các PMDH phải đảm bảo yêu cầu về tổ chức quản lý, tìm kiếm và truy cập các thông tin Các PMDH phải đảm bảo yêu cầu về mặt ổn định của các phần mềm Khi sử dụng người dùng có thể bấm các phím ngoại lai ngoài ý muốn của người lập trình Các phần mềm phải dễ sử dụng Phần mềm nên đưa vào các phím nóng, các phim tổ hợp, cho phép sử dụng . tạo Trờng đại học s phạm hà nội 2 ************ Đỗ VĂN DũNG Bồi dỡng học sinh khá, giỏi về môn toán lớp 4, 5 thông qua việc dạy học các bài toán mang nội dung hình học Chuyên. thể điều khiển hứng thú của học sinh qua các yếu tố của quá trình dạy học: Nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức qua các bước lên lớp như mở bài, bài giảng mới, củng cố, vận. trong dạy học các quá trình cơ học biến đổi nhanh theo quan điểm của lí luận dạy học hiện đại”; Mai Văn Trinh với “Nâng cao hiệu quả dạy học Vật lí trong nhà trường phổ thông trung học thông qua