Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM  CHU THỊ HỒNG LÂM PHỐI HỢP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ PHƢƠNG TIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT VẬT LÍ PHẦN CƠ HỌC (VẬT LÍ 10 - CƠ BẢN) NHẰM PHÁT TRIỂN TƢ DUY VẬT LÍ CHO HỌC SINH MIỀN NÚI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2010 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM  CHU THỊ HỒNG LÂM PHỐI HỢP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ PHƢƠNG TIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT VẬT LÍ PHẦN CƠ HỌC (VẬT LÍ 10 - CƠ BẢN) NHẰM PHÁT TRIỂN TƢ DUY VẬT LÍ CHO HỌC SINH MIỀN NÚI Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học Vật lí Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Văn Khải THÁI NGUYÊN - 2010 LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Khải, người thầy đã tận tình giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Lãnh đạo các phòng chức năng, các bộ môn khoa học tự nhiên và khoa học xã hội cùng các đồng nghiệp trường Văn hoá I - Bộ công an đã quan tâm, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập cao học để đạt kết quả tốt nhất. Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, khoa Sau Đại học, khoa Vật lí trường ĐHSP – ĐHTN đã quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình học tập và làm luận văn. Em xin cảm ơn các thầy cô trong hội đồng duyệt và chấm luận văn cao học Vật lí K16 đã quan tâm và chỉ bảo tận tình chúng em trong suốt quá trình từ khi viết đề cương luận văn cho đến khi hoàn thành luận văn và bảo vệ. Em xin chân thành cảm ơn các trường THPT và các giáo viên đã cộng tác dạy thực nghiệm, các đồng chí lãnh đạo cùng các thầy cô giáo trong tổ bộ môn Vật lí ở các trường thực nghiệm đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình thực nghiệm. Thái Nguyên, tháng 9 năm 2010 Tác giả Chu Thị Hồng Lâm 1 MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang Mục lục 1 Danh mục các chữ viết tắt 4 Danh mục các bảng 5 Danh mục các đồ thị, biểu đồ, hình vẽ 6 Mở đầu 7 Chƣơng I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài 1.1. Tổng quan 11 1.2. Vấn đề phát triển tư duy vật lí cho học sinh miền núi 13 1.2.1. Khái niệm về tư duy vật lí 13 1.2.1.1. Khái niệm về tư duy 13 1.2.1.2. Đặc điểm của quá trình tư duy 14 1.2.1.3. Tư duy vật lí 17 1.2.2. Đặc điểm tư duy vật lí của học sinh miền núi 19 1.2.3. Các biện pháp phát triển tư duy vật lí cho học sinh THPT miền núi 23 1.2.3.1. Khái niệm phát triển tư duy 23 1.2.3.2. Sự cần thiết phải phát triển tư duy 23 1.2.3.3. Rèn luyện các thao tác tư duy 24 1.2.3.4. Các biện pháp phát triển tư duy vật lí cho học sinh THPT miền núi…… 28 1.3. Định luật trong dạy học Vật lí 33 1.3.1. Khái niệm về định luật vật lí 33 1.3.2. Vai trò của định luật vật lí 34 1.3.3. Con đường để hình thành định luật vật lí 35 1.4. Phối hợp sử dụng thí nghiệm và các phương tiện CNTT trong dạy học định luật vật lí 39 1.4.1. Thí nghiệm với vấn đề phát triển tư duy vật lí 39 1.4.1.1. Khái niệm về thí nghiệm vật lí 39 2 1.4.1.2. Các vai trò của thí nghiệm trong dạy học vật lí 40 1.4.1.3. Sự cần thiết của thí nghiệm trong dạy học vật lí 42 1.4.1.4. Những khó khăn và hạn chế khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học các định luật vật lí 44 1.4.2. Các phương tiện CNTT 45 1.4.2.1. Phương tiện dạy học 45 1.4.2.2. Phương tiện CNTT 48 1.4.2.3. Các phương tiện CNTT trong dạy học vật lí 48 1.4.2.4. Ưu điểm và nhược điểm của phương tiện CNTT 52 1.4.3. Biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện CNTT trong dạy học các định luật Vật lí 53 1.4.3.1. Căn cứ lí luận và thực tiễn lựa chọn phối hợp sử dụng thí nghiệm và các phương tiện CNTT trong dạy học 53 1.4.3.2. Các biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và các phương tiện CNTT trong dạy học vật lí 58 1.5. Nghiên cứu thực trạng dạy học các định luật vật lí phần cơ học 59 1.5.1. Mục đích điều tra 59 1.5.2. Phương pháp điều tra, tìm hiểu 60 1.5.3. Kết quả điều tra 60 Kết luận chƣơng I 64 Chƣơng II: Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phƣơng tiện công nghệ thông tin trong dạy học một số định luật vật lí phần cơ học (Vật lí 10 - Cơ bản) 2.1. Vị trí và vai trò của định luật cơ học (Vật lí 10 – CB) 65 2.2. Sự hỗ trợ của các phương tiện CNTT trong dạy học các định luật cơ học vật lí 67 2.3. Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện CNTT để tổ chức dạy học một số định luật vật lí phần cơ học (Vật lí 10 - cơ bản) 69 2.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số định luật vật lí phần cơ học (Vật lí 10 - cơ bản) 77 Kết luận chƣơng II 102 3 Chƣơng III: Thực nghiệm sƣ phạm 3.1. Mục đích, nhiệm vụ, đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm 103 3.1.1.Mục đích của thực nghiệm sư phạm 103 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 103 3.1.3. Đối tượng và cơ sở thực nghiệm sư phạm 103 3.1.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 104 3.1.5. Ước lượng các đại lượng đặc trưng cho TNSP 104 3.1.6. Cách đánh giá, xếp loại 105 3.2. Thực nghiệm sư phạm, kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm 106 3.2.1. Thực nghiệm sư phạm 106 3.2.2. Kết quả và sử lí kết quả thực nghiệm sư phạm 107 3.2.2.1. Các kết quả về mặt định tính của việc phát triển tư duy vật lí cho HS… 107 3.2.2.2. Kết quả định lượng 109 Kết luận chƣơng III 116 Kết luận và kiến nghị 117 Tài liệu tham khảo 119 Phụ lục 121 4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Bảo toàn động lượng BTĐL Công nghệ thông tin CNTT Đại học sư phạm ĐHSP Đối chứng ĐC Giáo viên GV Học sinh HS Máy vi tính MVT Nhà xuất bản Nxb Nhà xuất bản giáo dục NxbGD Phần mềm dạy học PMDH Phương pháp PP Phương pháp dạy học PPDH Phương tiện dạy học PTDH Sách giáo khoa SGK Thực nghiệm TN Thực nghiệm sư phạm TNSP Trung học phổ thông THPT Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Khả năng của các PPDH trong thực hiện các mục tiêu dạy học 54 Bảng 1.2: Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí 61 Bảng 1.3: Việc sử dụng CNTT trong dạy học Vật lí 61 Bảng 1.4: Lí do GV ít sử dụng CNTT trong dạy học Vật lí 62 Bảng 3.1: Số lượng, chất lượng học tập của các nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng 104 Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra lần 1 110 Bảng 3.3: Xếp loại học tập lần 1 110 Bảng 3.4: Phân phối tần xuất lần 1 111 Bảng 3.5: Kết quả kiểm tra lần 2 112 Bảng 3.6: Xếp loại học tập lần 2 112 Bảng 3.7: Phân phối tần xuất lần 2 113 Bảng 3.8: Tổng hợp các tham số thống kê qua hai bài kiểm tra 114 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, BIỂU ĐỒ, HÌNH VẼ Biểu đồ 3.1: Xếp loại học tập lần 1 110 Biểu đồ 3.2: Xếp loại học tập lần 2 113 Đồ thị 3.1: Phân phối tần suất lần 1 111 Đồ thị 3.2: Phân phối tần suất lần 2 114 Hình 1.1: Sơ đồ tóm tắt quá trình tư duy 17 Hình 1.2: Đặc tính của hoạt động tư duy 18 Hình 1.3: Sơ đồ quá trình tiến hành thí nghiệm 43 Hình 1.4: Sơ đồ tỉ lệ lưu giữ thông tin trong trí nhớ học sinh 55 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 MỞ ĐẦU I. Lí do chọn đề tài Phương pháp dạy học (PPDH) là một trong những yếu tố quan trọng nhất của quá trình dạy học. Cùng một nội dung nhưng học sinh (HS) học tập có hứng thú, có tích cực hay không? Có để lại những dấu ấn sâu sắc và khơi dậy những tình cảm lành mạnh trong tâm hồn các em hay không? Phần lớn phụ thuộc vào PPDH của người thầy. Định hướng chung về đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, tự học, kỹ năng vận dụng vào thực tiễn, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học; môn học, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, tạo được hứng thú học tập cho HS, tận dụng được công nghệ mới nhất; khắc phục lối dạy truyền thống truyền thụ một chiều các kiến thức có sẵn. Rất cần phát huy cao năng lực tự học, học suốt đời trong thời đại bùng nổ thông tin. Tăng cường học tập cá thể phối hợp với hợp tác. Định hướng vào người học được coi là quan điểm định hướng chung trong đổi mới PPDH. Kết hợp giữa việc tiếp thu và sử dụng có chọn lọc, có hiệu quả các PPDH tiên tiến, hiện đại với khai thác những yếu tố tích cực của các PPDH truyền thống. Tăng cường sử dụng các phương tiện dạy học (PTDH), thiết bị dạy học và đặc biệt lưu ý đến những ứng dụng của công nghệ thông tin (CNTT, tiếng Anh là Information Technology). Đặc biệt môn Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, do đó để hình thành quan niệm đúng đắn về thế giới vật chất cho HS khi dạy học các định luật, thì việc tiến hành các thí nghiệm là rất quan trọng. Nhờ các thí nghiệm vật lí, HS có được những quan điểm cơ bản về phương pháp thực nghiệm khoa học. Tuy nhiên trong nhiều bài dạy của vật lí phổ thông do những hạn chế của thiết bị thí nghiệm nên không tạo điều kiện tốt nhất cho quá trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm. Ngày nay cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, sự bùng nổ về CNTT mà các PTDH cũng đã được hiện đại hoá để nâng cao hiệu quả và chất lượng dạy học, hỗ trợ lao động dạy học của người giáo viên (GV), nó đã và đang được ứng dụng trong dạy học những năm gần đây. Trong năm học 2009-2010 một trong những [...]... biệt những tính chất căn bản của một nhóm các sự vật, hiện t-ợng, loại bỏ những thuộc tính phụ và khái quát những tính chất căn bản ấy bằng sự trừu t-ợng khoa học, biểu hiện trong những khái niệm và phạm trù khoa học; trừu t-ợng hóa - c sử dụng phổ biến khi nghiên cứu khái niệm, định luật, thuyết vật lí, các t- t-ởng vật lí - Rốn luyn cỏc thao tỏc t duy logic bin chng Cỏc hin tng v quỏ trỡnh vt lớ... càng - c đề cao và phát triển, nó đi sâu nghiên cứu bản chất của đối t-ợng, tìm ra các quy luật chung, các lý thuyết và ứng dụng mới Vì vậy, càng đi sâu nghiên cứu các hiện t-ợng và bản chất của quá trình vật lí thì hệ thống các kiến thức càng phức tạp, hệ thống các ph-ơng pháp và kỹ năng càng phong phú, đòi hỏi HS phải có t- duy phát triển Kin thc vt lớ c hỡnh thnh, phỏt trin v ng dng vo thc tin luụn... thớ nghim v phng tin CNTT trong dy hc cỏc nh lut vt lớ thỡ s nõng cao hiu qu phỏt trin t duy vt lớ cho hc sinh THPT min nỳi V Nhim v nghiờn cu t c mc ớch ra, ti cú nhim v ch yu sau: - Nghiờn cu lớ lun v phỏt trin t duy vt lớ cho hc sinh theo quan im hin i - Nghiờn cu lớ lun v dy hc cỏc nh lut vt lớ - Nghiờn cu lớ lun v thc tin v s dng thớ nghim v phng tin CNTT trong dy hc vt lớ - iu tra thc trng... http://www.lrc-tnu.edu.vn II Mc ớch ca ti: Nghiờn cu phi hp s dng thớ nghim v phng tin CNTT trong dy hc mt s nh lut vt lớ phn c hc (Vt lớ 10 - c bn), nhm phỏt trin t duy vt lớ cho HS min nỳi III Khỏch th v i tng nghiờn cu - Khỏch th: Hot ng dy hc trng THPT min nỳi - i tng nghiờn cu: Nghiờn cu phi hp s dng gia thớ nghim v phng tin CNTT khi dy hc mt s nh lut vt lớ phn c hc (Vt lớ 10 - c bn) cho HS min... phng tin CNTT cỏc trng THPT min nỳi - xut phng ỏn phi hp s dng thớ nghim vi phng tin CNTT khi dy hc cỏc nh lut vt lớ phn c hc lp 10 nhm phỏt trin t duy vt lớ cho hc sinh THPT min nỳi - Son mt s giỏo ỏn theo hng ca ti - Thc nghim s phm VI Gii hn ca ti Nghiờn cu vic phi hp s dng thớ nghim v phng tin CNTT (mỏy chiu Projecter, mỏy vi tớnh, phn mm thớ nghim vt lớ) nhm phỏt trin t duy vt lớ cho hc sinh. .. ngh nghip, vn lờn trong s nghip khoa hc v thớch ng vi s phỏt trin ca xó hi Phỏt trin t duy cú tỏc dng thit thc hc sinh ch ng xõy dng, chim lnh kin thc, bit vn dng kin thc vo thc hnh, t ú kin thc ca h tr nờn vng chc v sinh ng ng thi, giỳp cho vic phỏt hin v bi dng i ng nhng ngi lao ng cú trỡnh cao, nhng nhõn ti cho t nc - Yờu cu ca quỏ trỡnh nghiờn cu vt lớ Vật lí là một khoa học thực nghiệm, song vai... vn dng tri thc mt cỏch cú kt qu trong thc tin Nh vy, s phỏt trin t duy vt lớ HS din ra S húa bi Trung tõm Hc liu - i hc Thỏi Nguyờn 24 http://www.lrc-tnu.edu.vn trong quỏ trỡnh tip thu tri thc v vn dng tri thc Cỏc kt qu hot ng t duy ca HS c biu hin ra trong quỏ trỡnh lnh hi tri thc mi, tri thc mi ny li quyt nh tin trỡnh phỏt trin sau ny ca t duy Hn na, vic phỏt trin t duy HS cũn cú tỏc dng to ln l to... con ngi T duy phn ỏnh th gii vt cht di dng cỏc hỡnh nh lớ tng T duy va l sn phm ca s tin hoỏ sinh vt va l sn phm ca s phỏt trin xó hi T duy quan h khng khớt vi ngụn ng v c phỏt trin trong quỏ trỡnh hot ng thc tin ca con ngi - nhng hot ng vn ch cú trong xó hi loi ngi S húa bi Trung tõm Hc liu - i hc Thỏi Nguyờn 13 http://www.lrc-tnu.edu.vn T duy phn ỏnh hin thc xung quanh chỳng ta, nhng khụng ging nh cỏc... trỡnh cng s khụng phỏt trin c t duy cho HS Do vy, m bo phỏt trin c t duy vt lớ cho HS, ng thi xõy dng c hng thỳ hc tp cho cỏc em, thỡ trong sut quỏ trỡnh thc hin cỏc thớ nghim vt lớ v cỏc phng tin CNTT trong gi hc, GV phi thng xuyờn xõy dng c cỏc tỡnh hung cú vn Sau ú GV l ngi t chc cho HS nghiờn cu, tỡm cỏch gii quyt vn ó nờu ra Tin hnh phi hp s dng thớ nghim v cỏc phng tin CNTT nh th s luụn t HS vo... ti cú th tỡm ra cỏc nghi can trong v ỏn v tỡm ra th phm gõy ra ti ỏc + T duy quan h mt thit vi ngụn ng: Ngụn ng l phng tin ca t duy, nh cú ngụn ng m con ngi tin hnh cỏc thao tỏc t duy v sn phm ca t duy l nhng phỏn oỏn, suy lun c biu t bng cỏc t ng, cỏc cõu núi Mi t tng ch cú th tn ti v xut hin trờn c s ca cỏc cht liu ngụn ng, biu tng trong cỏc t v cõu Ngụn ng nh C.Mỏc ó núi: Ngụn ng l hin thc trc tip . PHỐI HỢP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ PHƢƠNG TIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT VẬT LÍ PHẦN CƠ HỌC (VẬT LÍ 10 - CƠ BẢN) NHẰM PHÁT TRIỂN TƢ DUY VẬT LÍ CHO HỌC SINH MIỀN NÚI. chọn và nghiên cứu đề tài: Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phƣơng tiện công nghệ thông tin trong dạy học một số định luật vật lí phần cơ học (Vật lí 10 - Cơ bản) nhằm phát triển tƣ duy vật lí cho. THÍ NGHIỆM VÀ PHƢƠNG TIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT VẬT LÍ PHẦN CƠ HỌC (VẬT LÍ 10 - CƠ BẢN) NHẰM PHÁT TRIỂN TƢ DUY VẬT LÍ CHO HỌC SINH MIỀN NÚI LUẬN VĂN THẠC