MỤC LỤC Trang phụ bìa i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng, biểu đồ, đồ thị .5 DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Lịch sử vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu đề tài 10 Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 10 Giả thuyết khoa học 10 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 10 Phương pháp nghiên cứu 11 Bố cục luận văn 11 Những đóng góp đề tài 11 CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 13 1.1 Cơ sở lí luận việc sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí 13 1.1.1 Các đặc điểm thí nghiệm vật lí 13 1.1.2 Vai trò thí nghiệm tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh 14 1.1.3 Những yêu cầu mặt kĩ thuật phương pháp sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí 17 1.1.4 Những khó khăn hạn chế thí nghiệm truyền thống tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh 19 1.2 Cơ sở lí luận việc ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ thí nghiệm dạy học Vật lí trường trung học phổ thông 20 1.2.1 Vai trò công nghệ thông tin dạy học Vật lí 20 1.2.2 Các loại thí nghiệm với hỗ trợ công nghệ thông tin 21 1.2.3 Khả hỗ trợ công nghệ thông tin thí nghiệm thực dạy học Vật lí trường THPT 24 1.3 Kết luận chương 29 CHƯƠNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀO THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 31 2.1 Nội dung chương Từ trường Cảm ứng từ Vật lí 11 31 2.1.1 Đặc điểm chương Từ trường Cảm ứng điện từ 31 2.1.2 Mức độ nội dung kiến thức học sinh cần đạt 31 2.2 Sưu tầm lựa chọn thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, Video Clip, hình ảnh chương Từ trường Cảm ứng điện từ Vật lí 11 32 2.2.1 Quy trình sưu tầm lựa chọn thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, video Clip, hình ảnh 32 2.2.2 Thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, Video Clip, hình ảnh chương Từ trường Cảm ứng điện từ Vật lí 11 34 2.2.3 Cách sử dụng thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, Video Clip vào trình dạy học 35 2.3 Xây dựng tiến trình dạy học việc sử dụng thí nghiệm vật lí với hỗ trợ công nghệ thông tin 40 2.3.1 Quy trình thiết kế dạy học Vật lí 40 2.3.2 Thiết kế tiến trình dạy học số cụ thể 45 2.4 Kết luận chương 55 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 57 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 57 3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 57 3.2.1 Chọn mẫu thực nghiệm khảo sát định lượng 57 3.2.2 Quan sát học 57 3.3 Đối tượng phạm vi thực nghiệm sư phạm 58 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 58 3.4.1 Đánh giá định tính 58 3.4.2 Đánh giá định lượng 59 3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 64 3.5 Kết luận chương 64 KẾT LUẬN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ CNTT Công nghệ thông tin DH Dạy học ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa TN Thí nghiệm TNg Thực nghiệm THPT Trung học phổ thông DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra 59 Bảng 3.2 Bảng phân phối tần suất 60 Đồ thị 3.1 Phân phối tần suất 61 Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất lũy tích 61 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 61 Bảng 3.4 Bảng phân loại theo học lực hai nhóm 61 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân loại học lực học sinh theo hai nhóm 61 Bảng 3.5 Các tổng hợp, các tham số của hai nhóm 63 Đồ thị 3.1 Phân phối tần suất Error: Reference source not found Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích Error: Reference source not found MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Công nghiệp hóa, đại hóa đất nước mục tiêu hàng đầu đường lối xây dựng phát triển nước ta, “ đẩy mạnh công nghiệp hóa, đại hóa phát triển kinh tế tri thức, đưa nước ta trở thành nước công nghiệp theo hướng đại vào năm 2020”[1] Muốn thực thành công mục tiêu này, phải thấy rõ nhân tố định thắng lợi nguồn nhân lực người Việt Nam Vì vậy, giáo dục nước ta không lo đào tạo đủ số lượng mà phải đưa chất lượng lên hàng đầu Trước tình hình đó, mục tiêu quan trọng đề cho ngành giáo dục thời đại không dừng lại việc truyền thụ kiến thức, kĩ có sẵn cho HS mà điều đặc biệt quan trọng phải bồi dưỡng cho HS lực tự giải vấn đề, tư sáng tạo Để từ lĩnh hội tri thức mới, phương pháp mới, góp phần làm giàu thêm tri thức nhân loại Về vấn đề này, Nghị Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VIII rõ: ‘‘Đổi mạnh mẽ phương pháp Giáo dục-Đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học ’’ Để đạt mục tiêu đó, việc DH nói chung DH Vật lí nói riêng cần phải đổi mạnh mẽ nội dung phương pháp, đổi phương pháp dạy học cho vai trò tự chủ HS hoạt động xây dựng kiến thức ngày nâng cao, để từ lực sáng tạo họ bộc lộ ngày phát triển Vật lí môn khoa học thực nghiệm, khái niệm, định luật, thuyết vật lí xây dựng sở khảo sát, phân tích, quan sát từ nhiều TN, tượng, kiểm tra TNg Do vậy, DH Vật lí không đơn cung cấp cho HS kiến thức khoa học mà trang bị cho HS kĩ năng, kĩ xảo thực hành cần thiết để tăng cường hứng thú, khả sáng tạo, tạo dựng niềm tin khoa học cho HS học tập môn Vật lí Trong đó, TN giữ vai trò quan trọng DH Vật lí cấp, không cung cấp kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, mà yếu tố kích thích hứng thú sáng tạo HS học tập Tuy nhiên, DH Vật lí để đảm bảo yêu cầu vấn đề không đơn giản nhiều lí chủ quan khách quan khác nhau: xét mặt khách quan, khó khăn gặp phải tiến hành TN vài TN cần thực với nhiều thao tác phức tạp Một vài TN khác có mức độ nguy hiểm cao thực điều kiện bình thường Ở số trường thiếu chí chưa có phòng học môn phòng TN thực hành, nơi có phòng TN thực hành thiếu cán chuyên trách Diện tích phòng học nhỏ, cách bố trí bàn ghế thiết bị bên không thuận lợi cho việc sử dụng TN lớp,… Xét mặt chủ quan, số GV cho việc chuẩn bị dụng cụ phục vụ TN tốn thời gian sử dụng TN học thời gian giảng Một vài GV ngại khai thác, sử dụng TN dụng cụ TN đưa vào giảng dạy nhiều GV chưa tiếp cận tài liệu hướng dẫn chưa tập huấn làm TN… Mặt khác, chương Từ trường Cảm ứng điện từ có nội dung kiến thức trừu tượng (khái niệm từ trường, khái niệm đường sức từ, nguyên lí chồng chất từ trường), khó (cảm ứng từ, đưa biểu thức cảm ứng từ dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt, lực Lo-ren-xơ, chuyển động điện tích từ trường đều),…Và tiến hành số TN chương (như: TN tương tác hai dây dẫn mang dòng điện, TN lực từ, TN tượng cảm ứng điện từ,…) HS nhận biết kết TN, mà khó hiểu chất tượng vật lí TN Trong trường hợp với hỗ trợ CNTT, với phần mềm TN HS hiểu chất tượng vật lí xảy TN Nhờ trình học tập hứng thú hơn, hoạt động nhận thức có hiệu góp phần nâng cao chất lượng DH trường THPT Tầm quan trọng CNTT giáo dục thể rõ Chỉ thị 55/2008/CT-BGD&ĐT Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo nhiệm vụ toàn ngành năm học 2008-2009 nêu: “Công nghệ thông tin công cụ đắc lực hỗ trợ đổi phương pháp giảng dạy, học tập hỗ trợ đổi quản lý giáo dục, góp phần nhằm nâng cao hiệu chất lượng giáo dục Phát triển nguồn nhân lực CNTT ứng dụng CNTT giáo dục nhiệm vụ quan trọng có ý nghĩa định phát triển đất nước’’ Căn vào chủ trương Đảng, Nhà nước, Ngành thực tế DH thân, nhận thức vai trò TN DH Vật lí khả hỗ trợ CNTT TN vật lí, nên định nghiên cứu đề tài: “Sử dụng thí nghiệm dạy chương Từ trường Cảm ứng điện từ Vật lí 11cơ với hỗ trợ công nghệ thông tin ” Lịch sử vấn đề nghiên cứu Trong DH Vật lí trường phổ thông, hầu hết kiến thức vật lí rút từ quan sát TN Vì vậy, TN phương tiện quan trọng, có tác dụng to lớn trình hình thành kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo HS nâng cao chất lượng DH Trong năm gần đây, bên cạnh công trình nghiên cứu việc sử dụng TN vào DH có hiệu (của tác giả như: TS Lê Văn Giáo với giáo trình “Thí nghiệm phương tiện trực quan DH Vật lí”, luận án tiến sĩ Đồng Thị Diện “Xây dựng sử dụng số thí nghiệm đơn giản DH kiến thức thuộc phần học lớp theo định hướng phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự lực sáng tạo HS”, luận án tiến sĩ Huỳnh Trọng Dương “Nghiên cứu xây dựng sử dụng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức HS DH Vật lí trường trung học sở”,…), có nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng CNTT vào DH Vật lí thu hút sự quan tâm nhiều nhà giáo dục Tiêu biểu công trình nghiên cứu tác giả Lê Công Triêm, Phạm Xuân Quế, Nguyễn Quang Lạc, Mai Văn Trinh, Phan Gia Anh Vũ, Vương Đình Thắng, Trần Huy Hoàng,… nói lên ưu điểm trội hạn chế định việc ứng dụng CNTT vào DH Vật lí điều kiện thực tiễn nước ta Hiện nay, ngày có nhiều giảng viên nghiên cứu việc sử dụng MVT hỗ trợ TN vào DH Vật lí trường phổ thông theo khía cạnh khác Trong số có luận án tiến sĩ Phan Gia Anh Vũ “Nghiên cứu, xây dựng sử dụng phần mềm dạy học cho chương trình Động học Động lực học lớp 10 trung học phổ thông”[35] Trong đề tài mình, tác giả nghiên cứu khai thác sử dụng phần mềm PAKMA (Đức) để trực quan hóa đại lượng vectơ phần Động học Động học chất điểm mà cụ thể độ dời, vận tốc, gia tốc lực Các đại lượng trực quan hóa việc biểu diễn chúng dạng mũi tên có màu sắc, độ dài, kích thước khác Và nhờ vào khả tính toán nhanh, khả đồ họa máy vi tính mà cấu trúc chúng vẽ lại gần tức thời với thay đổi đại lượng thực biểu diễn cấu trúc Tác giả sử dụng phần mềm để mô hình hóa cho dạng chuyển động (chuyển động thẳng đều, chuyển động biến đổi đều, chuyển động tròn đều,…) xây dựng mô hình chuyển động hệ vật (va chạm hai vật, hệ vật vắt qua ròng rọc,…) Sử dụng kết hợp phần mềm PAKMA với hai cảm ứng bánh xe đếm xung SONAR để đo đạc số liệu TN thực Các số liệu đo thu trên, tác giả tiếp tục sử dụng phần mềm để xử lí biểu diễn chúng nhiều dạng khác đồ thị, biểu đồ, đồng hồ số, đồng hồ kim,… Bên cạnh đó, tác giả xây dựng thành công phần mềm 2DMOVMNT giúp khảo sát chuyển động cong mặt phẳng ngang thông qua việc sử dụng chuột (mouse) cảm biến trực quan hóa đại lượng đặc trưng chuyển động độ dời, vận tốc, độ biến thiên vận tốc, gia tốc,… Với hai phần mềm trên, tác giả xây dựng hệ thống TN biểu diễn giảng viên có sử dụng máy vi tính phương tiện DH Tác giả Nguyễn Xuân Thành “Nghiên cứu sử dụng máy vi tính phần mềm chuyên dụng để phân tích video” Tác giả Trần Huy Hoàng “Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm với hỗ trợ máy vi tính DH số kiến thức phần Cơ Nhiệt” Trong luận án tiến sĩ mình, tác giả Trần Huy Hoàng hệ thống hóa sở lí luận việc sử dụng TN với hỗ trợ máy vi tính DH Vật lí, đồng thời đề xuất tiến trình DH số kiến thức phần Cơ, Nhiệt[13] Tác giả Mai Văn Trinh “Nghiên cứu TN kết nối máy tính với CASSY để khảo sát chuyển động xe đệm không khí…” Đồng thời nhiều luận văn thạc sĩ nghiên cứu cách chi tiết ứng dụng cụ thể máy vi tính vào DH Vật lí Trong đó, tác giả Nguyễn Đình Chính thực đề tài “Nghiên cứu xây dựng thí nghiệm với hỗ trợ máy vi tính dạy học Vật lí trường trung học phổ thông” Đề tài tập trung vào sử dụng phần mềm Datastudio để hỗ trợ TN phần Cơ học Như vậy, có nhiều đề tài nghiên cứu sử dụng CNTT để hỗ trợ TN chưa thấy tác giả nghiên cứu vấn đề “Sử dụng thí nghiệm dạy chương Từ trường Cảm ứng điện từ Vật lí 11cơ với hỗ trợ công nghệ thông tin” Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu sở lí luận việc sử dụng TN với hỗ trợ CNTT DH Vật lí trường THPT - Xây dựng quy trình sưu tầm lựa chọn hình ảnh, video clip, TN ảo, TN mô - Sưu tầm lựa chọn hình ảnh, video clip, TN ảo, TN mô chương Từ trường, Cảm ứng điện từ đề xuất phương án sử dụng chúng vào thiết kế tiến trình DH số chương Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu 4.1 Đối tượng nghiên cứu Hoạt động DH chương “Từ trường Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 với việc sử dụng TN vật lí có hỗ trợ CNTT 4.2 Phạm vi nghiên cứu Sử dụng TN vật lí dạy chương “Từ trường Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 với hỗ trợ CNTT số trường THPT địa bàn huyện Lệ Thủy, tỉnh Quảng Bình Giả thuyết khoa học Có thể ứng dụng CNTT để hỗ trợ TN theo hướng tăng cường tính trực quan giúp HS khắc sâu chất vật lí vật, tượng từ nâng cao chất lượng DH chương "Từ trường Cảm ứng điện từ" Vật lí 11 THPT Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu sở lí luận việc sử dụng CNTT DH để hỗ trợ cho TN DH Vật lí trường THPT - Xây dụng quy trình sưu tầm lựa chọn TN ảo, TN mô phỏng, video Clip, hình ảnh - Sưu tầm lựa chọn TN ảo, TN mô phỏng, video Clip, hình ảnh hỗ trợ cho TN thực thuộc chương Từ trường Cảm ứng điện từ - Thiết kế soạn thảo tiến trình DH số tiết chương Từ trường Cảm ứng điện từ có sử dụng TN với hỗ trợ CNTT - Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết rút kết luận cần thiết 10 - Sự phối hợp HS học tập; - Tính tích cực HS thông qua biểu bên ngoài; - Khả lĩnh hội kiến thức HS thông qua mức độ hoàn hoàn thành nhiệm vụ học tập đơn vị kiến thức, phần củng cố 3.3 Đối tượng phạm vi thực nghiệm sư phạm Đối tượng TNg sư phạm trình dạy học vật lí chương Từ trường Cảm ứng điện từ có sử dụng TN với hỗ trợ CNTT Quá trình thực nghiệm sư phạm thực qua tiết dạy: - Tiết 38 Từ trường - Tiết 39 Lực từ Cảm ứng từ - Tiết 40 Từ trường dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt - Tiết 44 Từ thông Cảm ứng điện từ - Tiết 48 Tự cảm Các tiết dạy bình thường nhóm ĐC dạy theo tiến trình thiết kế có sử dụng TN với hỗ trợ CNTT nhóm lớp TNg 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 3.4.1 Đánh giá định tính Qua trình TNg sư phạm, sau tiến hành dự (qua quan sát ghi chép lại tiến trình dạy học tiết dạy) rút đánh giá định tính sau: Với lớp TNg, trình DH diễn tiến trình DH xây dựng GV tổ chức, dẫn dắt HS vào tình có vấn đề, sau hướng dẫn HS giải vấn đề đặt Do đó, tạo nhu cầu, hứng thú học tập cho HS, không khí lớp học sôi Đa số HS tích cực, chủ động tham gia ý kiến, nêu dự đoán, rút nhận xét… Sự phối hợp hoạt động GV với HS, HS với HS nhịp nhàng, GV chủ động việc điều chỉnh nhịp độ học tập Việc sử dụng phối hợp TN thật với TN mô phỏng, video Clip hình ảnh tương đối hợp lí Vì vậy, qua học, HS lĩnh hội nội dung học, hiểu chất tượng vật lí Điều đó, cho thấy tiến trình DH phát huy tốt vai trò TN khả hỗ trợ CNTT tổ chức hoạt động nhận thức cho HS Tuy nhiên, đa số TN 58 sử dụng đợt thực nghiệm sư phạm TN mô trực quan hóa, TN ghép nối với máy vi tính chưa sử dụng, việc tham gia làm TN HS hạn chế Với lớp ĐC, GV chưa tạo không khí học tập sôi nổi, HS tham gia xây dựng Đa số nội dung kiến thức hình thành đường thông báo khái niệm tương tác từ, lực Lo-ren-xơ…nên HS khó khăn lĩnh hội Một số TN biểu diễn GV HS khó quan sát như: TN từ phổ, định hướng kim nam châm thử… Mặt khác, số TN chưa có, nội dung kiến thức số giảng dạy theo phương pháp thuyết trình nên hoạt động nhận thức HS thường bị động áp đặt HS khó hiểu rõ chất tượng vật lí Nhịp độ học tập phân hóa tiết học 3.4.2 Đánh giá định lượng Bảng 3.1 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra Nhóm Tổng số KT Số HS đạt điểm Xi 10 ĐC 290 18 54 95 67 30 12 TNg 300 0 25 85 104 41 19 11 Biểu đồ 3.1 Phân bố điểm hai nhóm ĐC TNg 59 120 Số học sinh đạt điể m Xi 100 80 60 ĐC 40 TNg 20 0 10 Điể m Xi Bảng 3.2 Bảng phân phối tần suất Nhóm Tổng số % Số HS đạt điểm Xi ĐC 290 0,7 1,4 6,2 18,6 32,8 23,1 10,3 4,1 2,1 0,7 TNg 300 0 0,7 2,7 8,3 60 10 28,3 34,7 13,7 6,3 3,7 1,7 Đồ thị 3.1 Phân phối tần suất Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất lũy tích Nhó m Tổng số Số % HS đạt điểm Xi trở xuống ĐC 290 0,7 2,1 8,3 26,9 59,7 82,8 93,1 97,2 99,3 100 TNg 300 0 0,7 3,3 11,7 40,0 74,7 88,3 94,7 98,3 100 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích Bảng 3.4 Bảng phân loại theo học lực hai nhóm Nhóm Tổng số HS Số % HS Kém (0-2) Yếu (3-4) TB (5-6) Khá (7-8) Giỏi (9-10) ĐC 290 2,1 24,8 55,9 14,5 2,8 TNg 300 0,7 11 63 20 5,3 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân loại học lực học sinh theo hai nhóm 61 10 - Điểm trung bình cộng nhóm lớp ĐC TNg: Công thức tính điểm trung bình: X= X1 +X + +X n 10 = ∑ fiXi n n i=0 fi tần số ứng với điểm số xi, n số HS tham gia kiểm tra Qua thực nghiệm, thu kết sau: + Nhóm ĐC: X ĐC = + + + 54 + 216 + 475 + 402 + 210 + 96 + 54 + 20 1537 = = 5,30 290 290 + Nhóm TNg: X TNg = + 0+ + 24 + 100 + 425 + 624 + 287 + 152 + 99 + 50 1765 = ≈ 5,88 300 300 10 - Phương sai: S2 = ∑ n (X -X) i i i=0 n-1 + Nhóm ĐC: SĐC = + 0(0 − 5, 30) + 2(1 − 5,30) + 4(2 − 5,30) + 18(3 − 5,30) + 54(4 − 5, 30)2 + 95(5 − 5,30) 290 2 2 67(6 − 5,30) + 30(7 − 5,30) + 12(8 − 5,30) + 6(9 − 5,30) + 2(10 − 5,30) ≈ 2, 20 290 + Nhóm TNg: 62 STNg = + 2 2 0(0 − 5,88) + 0(1 − 5,88) + 2(2 − 5,88) + 8(3 − 5,88) + 25(4 − 5,88) + 85(5 − 5,88) 300 104(6 − 5,88)2 + 41(7 − 5,88) + 19(8 − 5,88) + 11(9 − 5,88) + 5(10 − 5,88) ≈ 2,13 300 10 - Công thức tính độ lệch chuẩn: S= ∑ n (X -X) i i i=1 n-1 Độ lệch chuẩn tổng hợp kiểm tra: + Nhóm ĐC: SĐC = 2 2 0(0-5,30) +2(1-5,30) +4(2-5,30) +18(3-5,30) +54(4-5,30) +95(5-5,30) 290 2 2 67(6-5,30) +30(7-5,30) +12(8-5,30) +6(9-5,30) +2(10-5,30) + 290 2 ≈ 1,48 + Nhóm TNg STNg = 2 2 0(0 − 5,88) + 0(1 − 5,88) + 2(2 − 5,88) + 8(3 − 5,88) + 25(4 − 5,88) + 85(5 − 5,88) 300 ≈ 1, 46 104(6 − 5,88) + 41(7 − 5,88) + 19(8 − 5,88) + 11(9 − 5,88) + 5(10 − 5,88) + 300 - Hệ số biến thiên: V = - Sai số tiêu chuẩn: S X m= 100% cho phép so sánh mức độ phân tán của các số liệu S n Bảng 3.5 Các tổng hợp, các tham số của hai nhóm Nhóm Tổng số HS X S2 S V(%) X = X ±m ĐC 290 5,30 2,20 1,48 27,92 5,30 ± 0,01 TNg 300 5,87 2,13 1,46 24,83 5,87 ± 0,01 Từ tham số thống kê thu được, rút kết luận: Điểm số trung bình cộng nhóm TNg cao nhóm ĐC (X TNgĐC> X ) , độ < S ) nên số liệu thu phân tán, lệch chuẩn có giá trị nhỏ (STNgĐC giá trị trung bình cộng điểm số có độ tin cậy cao và VTNgĐC< V chứng tỏ độ phân tán ở nhóm TNg giảm so với nhóm ĐC [26] Tuy nhiên để khẳng định tính 63 đắn kết luận trên, cần phải tiến hành kiểm định giả thuyết thống kê 3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê Các giả thuyết thống kê: Giả thuyết không (H0): Kết nghiên cứu từ hai mẫu hoàn toàn phát biểu khác giá trị trung bình cộng nhóm ĐC TNg ý nghĩa Giả thuyết H1: Điểm trung bình cộng nhóm TNg cao điểm trung bình cộng nhóm ĐC cách có ý nghĩa Đại lượng kiểm định t tính theo công thức: t= X TNgĐC− X S nTNgĐC n , nTNgĐC+ n với S xác định theo công thức S= (nTNg − 1) sTNgĐC + (n nTNgĐC+ n − 1) s ĐC −2 đó, STNg , S ÐC độ lệch chuẩn, nTNg , nÐC kích thước nhóm TNg nhóm ĐC Với số liệu thực nghiệm thu được, kết tính S t sau: S= t= 2 (300 − 1).1, 48 + (290 − 1).1, 46 ≈ 1, 47 300 + 290 − 5,88 − 5,30 300.290 ≈ 4, 79 1, 47 300 + 290 Theo bảng Student, với mức ý nghĩa α = 0, 05 bậc tự f = n1+n2 - , giá trị tới hạn tα = 1,96 [26] Đối chiếu với kết tính toán cho thấy t > tα Như vậy, giả thuyết H0 bị bác bỏ, giả thuyết H1 chấp nhận Từ đó, khẳng định điểm trung bình nhóm TNg cao điểm trung bình nhóm ĐC với mức ý nghĩa với α = 0, 05 Kết cho thấy tiến trình DH có sử dụng TN với hỗ trợ CNTT đạt kết cao DH bình thường 3.5 Kết luận chương 64 Qua trình thực nghiệm sư phạm, với việc xử lí phân tích kết mặt định tính lẫn định lượng, có sở để khẳng định giả thuyết ban đầu đưa đắn kiểm chứng Cụ thể, thông qua kết tiết dạy kiểm tra 15 phút chương Từ trường Cảm ứng điện từ, rút kết luận sau: - Việc sử dụng TN với hỗ trợ CNTT góp phần khắc phục số khó khăn DH chương Từ trường Cảm ứng điện từ mang lại hiệu rõ rệt Một số TN không tiến hành được thay video clip TN, TN ảo, TN mô phỏng, hình ảnh giúp cho trình nhận thức HS thuận lợi Các TN khó quan sát hỗ trợ CNTT nên giúp HS quan sát dễ dàng Thời gian chuẩn bị TN GV giảm bớt, GV chủ động TN kết TN biết - Trong tiết học, GV tạo không khí học sôi nổi, HS hào hứng với tình học tập, tích cực tham gia phát biểu, dự đoán, xây dựng kiến thức HS vận dụng kiến thức vào giải tốt nhiệm vụ học tập cuối học Do đó, qua học HS thường hiểu sâu sắc chất tượng vật lí - Kết thống kê phân điểm số HS trình TNg sư phạm cho thấy kết học tập HS nhóm TNg cao kết học tập HS nhóm ĐC với độ tin cậy cao - Kết kiểm định giả thuyết thống kê giúp kết luận khác biệt kết học tập nhóm TNg nhóm ĐC khác biệt có ý nghĩa Như vậy, việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS theo tiến trình thiết kế có sử dụng TN với hỗ trợ CNTT thực mang lại hiệu cao DH Vật lí trường THPT 65 KẾT LUẬN Đối chiếu mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu với kết nghiên cứu đề tài, thấy đề tài đáp ứng nhiệm vụ đề Cụ thể là: Hệ thống hóa sở lí luận tổ chức hoạt động nhận thức cho HS DH Vật lí với việc sử dụng TN có hỗ trợ CNTT - Để phát huy tính tích cực bồi dưỡng lực giải vấn đề HS cần tổ chức hoạt động nhận thức theo chiến lược giải vấn đề phần xâm nhập làm cho PPDH khác trở nên tích cực - Trong tổ chức hoạt động nhận thức cho HS, TN có vai trò đặc biệt quan trọng Tuy nhiên, DH Vật lí, TN phương tiện DH truyền thống gặp phải khó khăn định Do đó, việc sử dụng TN với hỗ trợ CNTT góp phần khắc phục số khó khăn Điều tra tìm hiểu khó khăn gặp phải trình DH chương Từ trường Cảm ứng điện từ Vật lí 11 ban - Nội dung điều tra thực trạng dạy học chương Từ trường Cảm ứng điện từ Vật lí 11 ban Phạm vi điều tra tiến hành GV vật lí trường THPT BC Lệ Thủy, trường THPT Kỹ thuật Lệ Thủy trường THPT Trần Hưng Đạo (Quảng Bình) - Mặc dù phạm vi điều tra chưa rộng thu kết ban đầu Các kết sở thực tiễn cho trình nghiên cứu việc sử dụng TN với hỗ trợ CNTT DH Vật lí chương Từ trường Cảm ứng điện từ Xây dựng quy trình sưu tầm, lựa chọn sử dụng TN với hỗ trợ CNTT DH Vật lí trường THPT Thiết kế tiến trình DH theo chiến lược giải vấn đề có sử dụng TN với hỗ trợ CNTT chương Từ trường Cảm ứng điện từ Vật lí 11 Quá trình thực nghiệm sư phạm kiểm chứng hiệu việc sử dụng TN với hỗ trợ CNTT tổ chức hoạt động nhận thức cho HS chương Từ trường Cảm ứng điện từ Bên cạnh đó, thực nghiệm sư phạm điều chỉnh, bổ sung tiến trình DH thiết kế 66 Trên sở kết quả đã nghiên cứu, chúng có một số kiến nghị sau: - Cần tăng cường sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí ở trường THPT, - Tiến hành sưu tầm, lựa chọn các TN ảo, TN mô phỏng, Video Clip, hình ảnh để hỗ trợ cho thí nghiệm thực dạy học Vật lí - Cần trang bị cho mỗi trường một phòng đa chức - Cung cấp đầy đủ các thiết bị thí nghiệm và có chất lượng - Các trường nên tuyển giáo viên thiết bị đúng chuẩn để có thể hỗ trợ cho giáo viên công tác chuẩn bị thí nghiệm - Cần vận dụng các phương pháp dạy học như: phương pháp nêu vấn đề, phương pháp giải quyết vấn đề từng phần, phương pháp quan sát, để kích thích hứng thú học tập, lực tự giải quyết vấn đề cho học sinh Mặc dù đã có nhiều cố gắng việc nghiên cứu và đã đưa đề tài áp dụng vào dạy học Tuy nhiên, giới hạn về mặt thời gian thực hiện, điều kiện về sở vật chất và khả có hạn của bản thân nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu việc sử dụng thí nghiệm dạy các chương Từ trường và Cảm ứng điện từ Vật lí 11 bản với sự hỗ trợ của công nghệ thôn tin, và chỉ tiến hành TNg phạm vi hẹp Nhưng với kết quả thu được của đề tài cho phép chúng ta mở rộng nghiên cứu sang các chương khác của chương trình Vật lí 10, 11, 12 Chúng sẽ tiếp tục nghiên cứu, chỉnh sữa và phát triển đề tài ngày càng hoàn thiện hơn, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở tường THPT 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ban chấp hành Trung ương Đảng (2000), Chiến lược phát triển Kinh tế-xã hội 2001-2010, Hà Nội Ban chấp hành Trung ương Đảng (2002), Kết luận số 14-KL/TW, ngày 26 tháng năm 2002 Hội nghị lần thứ sáu Ban Chấp hành Trung ương khóa IX tiếp tục thực Nghị Trung ương khóa VIII, phương hướng phát triển giáo dục - đào tạo, khoa học công nghệ từ đến năm 2005 đến năm 2010, Hà Nội Bộ GD & ĐT, Chiến lược phát triển giáo dục 2001- 2010, Hà Nội Bộ GD & ĐT (2008), Chỉ thị tăng cường giảng dạy, đào tạo ứng dụng công nghệ thông tin ngành giáo dục giai đoạn 2008 - 2012, số 55/2008/CTBGDĐT, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2008), Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức kĩ Vật lí 11, NXB Giáo dục, Hà Nội Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (chủ biên), Nguyễn xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh, (2007), Vật lí 11 (sách giáo khoa), NXB Giáo dục, Hà Nội Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên) (2007), Vật lí 11 (sách giáo viên), Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Đình Chính (2005), Nghiên cứu xây dựng thí nghiệm với hỗ trợ máy vi tính dạy học Vật lí trường trung học phổ thông, Luận văn thạc sĩ giáo dục, Trường Đại học sư phạm - Đại học Huế, Huế Huỳnh Trọng Dương (2001), Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm vật lí nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức HS dạy học Vật lí trường trung học phổ thông, Luận văn thạc sĩ giáo dục, Trường Đại học sư phạm - Đại học Huế, Huế 10 Nguyễn Văn Đồng, An Văn Chiêu, Nguyễn Trọng Di, Lưu Văn Tạo (1980), Phương pháp giảng dạy vật lí trường phổ thông, tập II, NXB Giáo dục, Hà Nội 11 Lê Văn Giáo với giáo trình, Thí nghiệm phương tiện trực quan dạy học vật lí, Trường Đại học Sư Phạm Huế 68 12 Phạm Minh Hạc, Phạm Hoàng Gia, Trần Trọng Thủy, Nguyễn Quang Uẩn (1995), Tâm lí học, NXB Giáo dục, Hà Nội 13 Trần Huy Hoàng (2006), Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm với hỗ trợ máy vi tính dạy học số kiến thức Cơ học Nhiệt học THPT, Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Vinh, Vinh 14 Nguyễn Ngọc Hưng (2007), “Nội dung đổi phương pháp dạy học Vật lí 11 theo chương trình sách giáo khoa mới”, Tạp chí Giáo dục, (179), tr 35-38 15 Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Nguyễn Phúc Thuần (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Trần Trác (2007), Vật lí 11 nâng cao, NXB Giáo dục, Hà Nội 16 Nguyễn Lân (2006), Từ điển từ ngữ Việt Nam, NXB Tổng hợp TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh 17 Phạm Xuân Quế, Phạm Thị Huệ (2006), “Nghiên cứu xây dựng thí nghiệm ảo “Lực từ tác dụng lên dây dẫn mang dòng điện” nhờ phần mềm Macromedia Flash”, Tạp chí Giáo dục, (139), tr 34-36 18 Phạm Xuân Quế, Nguyễn Xuân Thành (2006), Các ứng dụng máy vi tính dạy học Vật lí, Đại học sư phạm Hà Nội, Hà Nội 19 Phạm Xuân Quế, Phạm Minh Vĩ (2007), “Nghiên cứu phân loại phần mềm mô dạy học Vật lí”, Tạp chí Giáo dục, (161), tr 39-40 20 Phạm Xuân Quế, Phạm Minh Vĩ (2008), “Sử dụng phối hợp phần mềm mô thí nghiệm thật dạy Giao thoa sóng (Vật lí 12, nâng cao)”, Tạp chí Giáo dục, (186), tr 46-48 21 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lí trường phổ thông, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 22 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2003), Phương pháp dạy học Vật lí trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội, Hà Nội 23 Nguyễn Phúc Thuần (2008), “Về việc xây dựng khái niệm điện trường, từ trường sách vật lí 11 nâng cao”, Tạp chí Giáo dục, (184), tr 42-44 69 24 Phạm Hữu Tòng (2007), Dạy học Vật lí trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội 25 Lê Công Triêm, Lê Thúc Tuấn (2004), Phân tích chương trình vật lí phổ thông, Đại học Sư phạm - Đại học Huế, Huế 26 Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội 27 Lê Công Triêm, Trần Huy Hoàng (2006), Ứng dụng công nghệ thông tin dạy học Vật lí 10, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế, Huế 28 Lê Công Triêm (2005), Sử dụng máy vi tính dạy học Vật lí, NXB Giáo dục, Hà Nội 29 Lê Công Triêm (2005), Thiết kế dạy học Vật lí trường phổ thông, ĐHSP Huế 30 Mai Văn Trinh (2001), Nâng cao hiệu dạy học Vật lí trường trung học phổ thông nhờ việc sử dụng máy vi tính phương tiện dạy học đại, Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục, Đại học Vinh 31 Mai Văn Trinh (2008), Mô thí nghiệm ảo dạy học Vật lí trường trung học phổ thông, tạp chí giáo dục (189), tr 56 32 Thái Duy Tuyên (2006), “Vị trí công dụng thiết bị giáo dục”, Tạp chí Thiết bị giáo dục, (5), tr 11-14 33 Lê Bá Tứ (2003), Ứng dụng công nghệ thông tin dạy học Vật lí, Đại học Bách khoa Hà Nội, Hà Nội 34 Nguyễn Quang Uẩn, Trần Hữu Luyến, Trần Quốc Khánh (2000), Giáo trình Tâm lý học đại cương, Đại học Huế, Huế 35 Nguyễn Thị Hồng Việt (2008), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lí trường trung học phổ thông (Giáo trình đào tạo thạc sĩ Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế), NXB Giáo dục, Hà Nội 36 Phan Gia Anh Vũ, Nghiên cứu xây dựng sử dụng phần mền dạy học cho chương trình động học động lực học lớp 10 Trung học phổ thông, Luận án tiến sĩ 70 37 Nguyễn Như Ý (1999), Đại từ điển Tiếng Việt, NXB Văn hóa thông tin, Hà Nội 71 1-26,30-32,34-35,41-46,52,55-58,62-70 27-29,33,36-40,47-51,53-54,59-61 72 [...]... vụ cho công việc DH các chương Từ trường và Cảm ứng điện từ 9.3 Soạn thảo các bài giảng Đã thiết kế tiến trình DH qua năm tiết dạy của các chương Từ trường và Cảm ứng điện từ với việc sử dụng thí nghiệm có sự hỗ trợ của CNTT - Tiết 38 Từ trường - Tiết 39 “Lực từ Cảm ứng từ - Tiết 40 Từ trường của dòng điện chạy trong các dây dẫn có hình dạng đặc biệt” - Tiết 44 Từ thông Cảm ứng điện từ - Tiết... CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀO THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG VÀ CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ 2.1 Nội dung các chương Từ trường và Cảm ứng từ Vật lí 11 cơ bản 2.1.1 Đặc điểm các chương Từ trường và Cảm ứng điện từ Theo tác giả Nguyễn Phúc Thuần, Lê Công Triêm, Nguyễn Thúc Tuấn, nội dung kiến thức các chương Từ trường và Cảm ứng điện từ rất trừu tượng (khái niệm từ trường, nguyên lí chồng chất từ trường) ,... - Tiết 48 “Tự cảm 9.4 Bài báo Một số nội dung của luận văn đã được đăng trên một bài báo khoa học của tạp chí giáo dục tháng 9 năm 2010 12 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 1.1 Cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí hiện nay 1.1.1 Các đặc điểm của thí nghiệm vật lí Thí nghiệm vật lí là sự tác động có... thực nghiệm Phương pháp thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học 7.3 Phương pháp thống kê toán học Phương pháp thống kê toán học để xử lí số liệu thu thập được từ thực nghiệm 8 Bố cục luận văn MỞ ĐẦU NỘI DUNG Chương 1 Cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin Chương 2 Sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin vào... ảnh của các chương Từ trường và Cảm ứng điện từ Vật lí 11 cơ bản 2.2.1.1 Thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, Video Clip, hình ảnh bài Từ trường - Thí nghiệm ảo, TN mô phỏng + Thí nghiệm mô phỏng về tương tác giữa nam châm với dòng điện + Thí nghiệm mô phỏng về tương tác giữa dòng điện với dòng điện + Từ trường của dòng điện thẳng rất dài + Từ trường của dòng điện tròn - Hình ảnh minh họa Hình ảnh từ. .. TN với sự hỗ trợ của CNTT là cần thiết để tổ chức hoạt động nhận thức cho HS có hiệu quả hơn 1.2 Cơ sở lí luận của việc ứng dụng công nghệ thông tin hỗ trợ thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường trung học phổ thông 1.2.1 Vai trò của công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí Ở Việt Nam Đảng ta nhận thức "CNTT là một trong những động lực quan trọng nhất của sự phát triển, cùng với một số ngành công nghệ. .. Clip + Độ lớn cảm ứng từ trong lòng cuộn dây Hem-hôn mang dòng điện 2.2.1.4 Thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, Video Clip, hình ảnh bài Từ thông Cảm ứng điện từ - Thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng + Thí nghiệm mô phỏng về hiện tượng cảm ứng điện từ khi thay đổi tiết diện khung dây + Hiện tượng cảm ứng điện từ khi cho nam châm dịch chuyển lại gần khung dây + Hiện tượng cảm ứng điện từ khi cho nam châm... Chính vì vậy, các TN ảo có thể được sử dụng một cách có hiệu quả trong DH Vật lí 1.2.3 Khả năng hỗ trợ của công nghệ thông tin đối với thí nghiệm thực trong dạy học Vật lí ở trường THPT Các TN mô phỏng, TN ảo có thể được sử dụng ở nhiều giai đoạn khác nhau của tiến trình DH Vật lí, với các mục tiêu cụ thể nhằm đạt được kết quả cao nhất của bài DH Qua thực tiễn sử dụng các TN mô phỏng và TN ảo chúng... mang dòng điện, TN về lực từ, TN về hiện tượng cảm ứng điện từ, TN về hiện tượng tự cảm ) Trong khi đó, CNTT với các tính năng của mình, với các phần mền mô phỏng có thể tạo ra các đường sức từ, lực từ, chiều dòng điện giúp HS hiểu được bản chất của các hiện tượng vật lí xảy ra trong TN Từ đó, giúp HS khắc sâu bản chất vật lí của các hiện tượng và vận dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng... tiến trình dạy học các chương Từ trường và Cảm ứng từ Vật lí 11 cơ bản Chương 3 Thực nghiệm sư phạm KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO 9 Những đóng góp của đề tài 9.1 Lí luận Nghiên cứu và hoàn thiện cơ sở lí luận của việc sử dụng TN trong DH Vật lí với sự hỗ trợ của CNTT 9.2 Kho dữ liệu Xây dựng quy trình sưu tầm và lựa chọn các TN ảo, TN mô phỏng, Video Clip, hình ảnh 11 Sưu tầm và lựa chọn các Video Clip,