MỤC LỤC Trang phụ bìa .i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .1 DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG, ĐỒ THỊ .3 MỞ ĐẦU NỘI DUNG 11 Chương 11 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE TECHNOLOGY 3D TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ .11 Chương 37 KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN CROCODILE TECHNOLOGY 3D TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 37 Chương 71 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 71 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO .82 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CNTT CT DH ĐC GV HS KG MVT : công nghệ thông tin : Crocodile Technology 3D : dạy học : đối chứng : giáo viên : học sinh : không gian : máy vi tính PMDH PP PPDH PTDH QTDH : phần mềm dạy học : phương pháp : phương pháp dạy học : phương tiện dạy học : trình dạy học TN TNSP TNg TTC : thí nghiệm : thực nghiệm sư phạm : thực nghiệm : tính tích cực DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG, ĐỒ THỊ Hình 2.1 Biểu tượng CT 38 Hình 2.2 Giao diện làm việc 38 Hình 2.3 Thanh thực đơn 39 Hình 2.4 Thanh công cụ 40 Hình 2.5 Sử dụng TN có sẵn 41 Hình 2.6 Properties 42 Hình 2.7 Details .42 Hình 2.8 Background .42 Hình 2.9 Không gian 3D phần điện 43 Hình 2.10 Không gian 3D phần 43 Hình 2.11 Lựa chọn dụng cụ TN .43 Hình 2.12 Kết nối thành TN 43 Hình 2.13 Electronics 46 Hình 2.14 Rectangular PCB space 46 Hình 2.15 Thay đổi thuộc tính vùng không gian 3D 46 Hình 2.16 Thanh công cụ mini 46 Hình 2.17 Tạo mạch in .47 Hình 2.18 Analog .47 Hình 2.19 Lựa chọn dụng cụ 48 Hình 2.20 Thay đổi thuộc tính đối tượng 48 Hình 2.21 Tạo kết nối 49 Hình 2.22 Không kết nối 49 Hình 2.23 Kết nối dụng cụ với dây hữu 49 Hình 2.24 Tạo đoạn dây đến điểm 49 Hình 2.25 Công cụ Text Instructions 50 Hình 2.26 Chèn hình ảnh vào TN 50 Hình 2.27 Chọn đối tượng kết nối 51 Hình 2.28 Chọn đại lượng điều khiển .51 Hình 2.29 Thay đổi thuộc tính công cụ number .51 Hình 2.30 Điều khiển giá trị 51 Hình 2.31 Chọn đại lượng điều khiển .52 Hình 2.32 Mạch điện cần vẽ đồ thị 52 Hình 2.33 Gán thông số cho trục tung 52 Hình 2.34 Chọn giá trị trục tung .53 Hình 2.35 Chọn dạng trục hoành 53 Hình 2.36 Gán thông số cho trục hoành 53 Hình 2.37 Chọn giá trị trục hoành 53 Hình 2.38 Thay đổi thuộc tính cho đồ thị .53 Hình 2.39 Đồ thị 54 Hình 2.40 Các giá trị định mức dụng cụ 54 Hình 2.41 Electronics 55 Hình 2.42 Simulation .55 Hình 2.43 Sơ đồ mạch điện .56 Hình 2.44 Bản mạch lắp đặt thí nghiệm 3D 56 Hình 2.45 Cửa sổ realPCB 57 Hình 2.46 Sơ đồ mạch điện 3D .57 Hình 2.47 Thí nghiệm khảo sát đặc tính khuyếch đại tranzito 58 Hình 2.48 Sơ đồ mạch điện .59 Hình 2.49 Sơ đồ mạch điện 3D .59 Hình 2.50 Chèn hình ảnh khung cảnh TN 60 Hình 2.51 Chèn button 60 Hình 2.52 Chèn popup .61 Hình 2.53 Mạch popup 61 Hình 2.54 Thí nghiệm mạch điện cầu thang 61 Hình 2.55 Mạch điện .63 Hình 2.56, Hình 2.57, Hình 2.58, Hình 2.59, Hình 2.60, Hình 2.61 TN giáo án 68 Hình 2.62 Idestructible parts 69 Bảng 3.1 Số HS nhóm TNg nhóm ĐC .73 Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra 75 Bảng 3.3 Bảng phân loại theo học lực 75 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất 76 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất tích lũy .77 Bảng 3.6 Bảng tổng hợp tham số 78 Đồ thị 3.1 Đồ thị phân loại theo học lực nhóm .76 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất nhóm 76 Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 77 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trong bối cảnh nay, tốc độ phát triển khoa học kĩ thuật lượng tri thức nhân loại tăng lên nhanh chóng Học vấn phổ thông năm đầu kỷ 21 khác xa so với 20 - 30 năm trước Con đường đưa học vấn phổ thông đến với hệ trẻ rộng mở với nhiều kênh thông tin khác Việc đổi nội dung, phương pháp hình thức tổ chức giáo dục đòi hỏi thực tế khách quan, mang tính quy luật phổ biến quốc gia Bộ Giáo dục - Đào tạo nước ta tiến hành cải cách nội dung phương pháp giảng dạy nhà trường cấp học, ngành học 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 HS; phù hợp với đặc trưng môn học, đặc điểm đối tượng HS, điều kiện lớp học; bồi dưỡng cho HS phương pháp tự học, khả hợp tác; rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú trách nhiệm học tập cho HS.” [16] Nghị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ IX khẳng định: “Đổi phương pháp dạy phải theo hướng phát huy tư sáng tạo lực tự đào tạo người học, dạy học cần coi trọng thực hành, tránh kiểu dạy học nhồi nhét, học vẹt, dạy chay.”[5] Trong trình đổi PTDH có vai trò quan trọng Việc tăng cường sử dụng PTDH đại điều kiện để thực đổi PPDH Nghị Trung ương 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, đảm bảo thời gian tự học tự nghiên cứu học sinh…” [6] Việc áp dụng CNTT vào DH ngành giáo dục xác định nhiệm vụ trọng tâm giai đoạn 2008 - 2012 [3] Bên cạnh đó, Vật lí môn khoa học thực nghiệm, nội dung gắn liền với tượng, trình, kiện thực tế có ứng dụng rộng rãi đời sống sản xuất Vì giảng dạy vật lí việc lồng ghép TN vào học biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực hoạt động truyền đạt kiến thức cho HS Nói cách khác, việc đổi nội dung phương pháp DH vật lí phải gắn liền với việc tăng cường sử dụng TN trình DH Tuy vậy, thực trạng DH vật lí trường phổ thông cho thấy việc sử dụng TN DH nhiều hạn chế Một số nguyên nhân dẫn đến thực trạng PTDH, đồ dùng TN trường phổ thông chưa đầy đủ; điều kiện TN khắt khe gây nguy hiểm; có TN diễn nhanh chậm khiến GV gặp khó khăn việc phân tích tượng, trình diễn ra; việc bố trí phòng TN môn chưa đồng bộ, chưa đảm bảo Trong đó, công nghệ thông tin tạo bước đột phá giai đoạn việc tiến hành TN ảo MVT giải pháp quan trọng để giải khó khăn nêu trên, giúp HS tiếp thu kiến thức cách nhanh chóng, sâu sắc, tin tưởng vào kiến thức mà chiếm lĩnh được, đồng thời tạo hứng thú học tập cho HS học Hiện internet thị trường có nhiều nơi cung cấp TN ảo phục vụ cho DH Tuy nhiên để tìm TN phù hợp với dạy theo định hướng không dễ Vì ta phải tự thiết kế TN ảo để phục vụ cho công tác giảng dạy Có nhiều phần mềm hỗ trợ thiết kế TN ảo Working model, Macromedia Flash, Pakma, Crocodile Physics Tuy nhiên thấy phần mềm Crocodile Technology 3D có nhiều tính năng, sử dụng thuận tiện, hình ảnh gần với thực tế đáp ứng hầu hết yêu cầu TN vật lí phần Điện học, Cơ học chương trình sách giáo khoa Xuất phát từ sở lí luận thực tiễn nói trên, tiến hành nghiên cứu đề tài: Tổ chức dạy học phần Điện học Vật lí lớp 11 nâng cao trung học phổ thông với hỗ trợ phần mềm Crocodile Technology 3D Mục tiêu đề tài - Góp phần hoàn thiện sở lí luận việc sử dụng phần mềm hỗ trợ DH nói chung DH vật lí nói riêng theo hướng đại hoá PTDH - Sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D để thiết kế số TN ảo phần Điện học chương trình vật lí lớp 11 nâng cao THPT - Xây dựng tiến trình DH có sử dụng TN thiết kế nhằm góp phần nâng cao tính tích cực, tự lực cho HS chất lượng DH vật lí trường phổ thông Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng sản phẩm thiết kế từ phần mềm Crocodile Technology 3D DH phần điện học kích thích hứng thú học tập, góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức HS nâng cao chất lượng DH vật lí trường THPT Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu sở lí luận việc sử dụng phần mềm hỗ trợ DH vật lí - Tìm hiểu thực trạng việc sử dụng MVT TN ảo vào DH vật lí trường THPT - Nghiên cứu cấu trúc, nội dung phần Điện học chương trình vật lí lớp 11 nâng cao THPT - Nghiên cứu sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D để thiết kế số TN hỗ trợ DH phần Điện học chương trình vật lí 11 nâng cao THPT - Xây dựng tiến trình DH số cụ thể phần Điện học chương trình vật lí 11 nâng cao THPT - Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hiệu việc ứng dụng phần mềm Crocodile Technology 3D DH vật lí Đối tượng phạm vi nghiên cứu 5.1 Đối tượng nghiên cứu - Hoạt động DH phần Điện học, chương trình vật lí lớp 11 nâng cao THPT 5.2 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D DH phần Điện học chương trình vật lí lớp 11 nâng cao THPT - Phạm vi khảo sát: số trường THPT tỉnh Thừa Thiên Huế Lịch sử vấn đề nghiên cứu Hiện nay, ngày có nhiều GV nghiên cứu việc sử dụng MVT phần mềm hỗ trợ vào DH vật lí trường phổ thông theo khía cạnh khác Nhiều công ty công nghệ thông tin phát triển phần mềm DH nhiên hiệu sử dụng chưa cao chưa có thống người viết chương trình với người GV trực tiếp sử dụng Các tác giả Lê Công Triêm, Nguyễn Quang Lạc, Nguyễn Đức Sừu xây dựng sở lí luận hoàn chỉnh việc ứng dụng MVT vào DH vật lí Bài báo “Sự hỗ trợ máy vi tính với hệ thống multimedia dạy học” [24] tác giả Lê Công Triêm đề cập đến vấn đề sử dụng MVT với hệ thống đa phương tiện hiệu DH Bài báo “Sử dụng thí nghiệm mô thí nghiệm ảo dạy học vật lí” [29] tác giả Lê Công Triêm, đề cập đến khái niệm TN ảo, khái niệm mô vai trò DH vật lí Có số tác giả nghiên cứu việc ứng dụng phần mềm Crocodile Physics để thiết kế TN ảo DH vật lí Lê Thị Ngọc Thủy với luận văn Thạc sĩ “Khai thác sử dụng phần mềm Crocodile Physics dạy học vật lí trường trung học phổ thông” [19] Trong đề tài mình, tác giả nghiên cứu khai thác phần mềm Crocodile Physics để thiết kế TN vật lí hỗ trợ trình DH Luận văn Thạc sĩ “Khai thác sử dụng phần mềm Crocodile Physics vào dạy học phần Điện học Quang hình học vật lí lớp 11 nâng cao trung học phổ thông” [14] Nguyễn Ngọc Lê Nam sâu vào phần Điện học Quang hình học Trên internet báo có số viết phần mềm Crocodile Physics ứng dụng DH vật lí Tuy nhiên, công trình nghiên cứu giới thiệu cách tổng quan xây dựng tiến trình DH có sử dụng TN ảo mà chưa đưa hướng dẫn cụ thể cách thiết kế TN có nhiều GV hạn chế việc sử dụng MVT Hơn nữa, công trình nghiên cứu trên, chưa có công trình đề cập đến việc sử dụng phần mềm CT vào DH vật lí Phương pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết - Nghiên cứu văn kiện Đảng nhà nước; Chỉ thị Bộ GD&ĐT DH đổi PPDH trường THPT - Nghiên cứu sách, báo, tạp chí chuyên ngành, Luận án, luận văn có liên quan đến đề tài - Nghiên cứu tài liệu giáo dục học, tâm lí học, lí luận DH để làm sáng tỏ mặt lí luận vấn đề có liên quan đến đề tài - Nghiên cứu chương trình vật lí 11 nâng cao THPT phần Điện học 7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Trao đổi với GV HS vấn đề sử dụng TN DH vật lí trường THPT - Nghiên cứu khai thác, sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D DH nhằm đánh giá khả hỗ trợ phần mềm trình DH vật lí trường THPT 7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành TNSP số tiết dạy thuộc phần Điện học có đối chứng số lớp trường THPT để đánh giá hiệu đề tài 7.4 Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê toán học xử lí kết thu từ thực nghiệm sư phạm kiểm định giả thuyết thống kê khác biệt kết học tập hai nhóm thực nghiệm đối chứng Những đóng góp luận văn - Góp phần làm sáng tỏ sở lí luận việc đổi phương pháp DH việc ứng dụng MVT TN ảo vào DH vật lí trường THPT - Hướng dẫn khai thác, sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D để thiết kế TN ảo, đặc biệt phần Điện học lớp 11 nâng cao THPT - Thiết kế số DH phần Điện học lớp 11 nâng cao với hỗ trợ phần mềm Crocodile Technology 3D - Một số kết luận sư phạm từ thực nghiệm trình nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu khai thác sử dụng phần mềm góp phần nâng cao chất lượng DH vật lí trường phổ thông Cấu trúc luận văn Luận văn gồm phần: phần mở đầu, phần nội dung phần kết luận Phần nội dung có chương: Chương 1: Cơ sở lí luận việc sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D dạy học vật lí Chương 2: Khai thác sử dụng phần mềm Crocodile Technology 3D dạy học vật lí trường trung học phổ thông Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 10 Kết nghiên cứu chương trình bày tóm tắt sau: - Để thiết kế TN ảo phần mềm CT cần có nhiều bước: Tạo file mới; thiết lập thuộc tính cho KGTN; lựa chọn dụng cụ TN; chỉnh sửa, thiết lập thuộc tính cho đối tượng; kết nối đối tượng lại với thành TN; hoàn chỉnh TN; chạy thử TN chỉnh sửa; lưu TN - Tìm hiểu cấu trúc đặc điểm phần Điện học vật lí 11 THPT Từ đó, hướng dẫn sử dụng phần mềm CT để thiết kế TN ảo phần Điện học tiến hành thiết kế số TN ảo cụ thể để minh họa - Trên sở nghiên cứu đặc điểm, nội dung, mục tiêu phần Điện học vật lí 11 THPT, thiết kế giáo án theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức HS, giúp HS chiếm lĩnh kiến thức học cách tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo theo tinh thần đổi PPDH - Phần mềm CT số điểm hạn chế như: có giao diện Tiếng Anh; xuất thành tập tin tự chạy máy tính không cài đặt phần mềm; hỗ trợ thiết kế TN phần Điện, Điện tử Cơ học; số dụng cụ có công suất định mức mặc định thay đổi 70 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 3.1.1 Mục đích TNSP tiến hành để kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài, cụ thể kiểm tra đánh giá tính hiệu việc sử dụng phần mềm CT QTDH vật lí trường THPT TNSP để trả lời câu hỏi sau: - Sử dụng phần mềm CT cách hợp lí có góp phần nâng cao hứng thú học tập, phát huy TTC tự lực học tập HS, từ góp phần đổi PPDH nâng cao hiệu chất lượng DH vật lí trường THPT hay không? - Chất lượng học tập HS trình học tập với hỗ trợ phần mềm CT có cao chất lượng học tập HS trình học tập thông thường hay không? 3.1.2 Nhiệm vụ Trong trình TNSP thực nhiệm vụ sau: - Tổ chức tiến trình dạy học số phần “Điện học” SGK vật lí 11 chương trình nâng cao cho lớp ĐC TNg + Với lớp TNg: tiến hành giảng dạy số có sử dụng TN ảo thiết kế phần mềm CT + Với lớp ĐC: thực giảng dạy theo PPDH truyền thống Các tiết dạy tiến hành theo tiến độ phân phối chương trình Bộ Giáo dục Đào tạo - So sánh, đối chiếu xử lí kết học tập thu lớp TNg lớp ĐC 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 3.2.1 Đối tượng Hoạt động DH phần “Điện học” SGK vật lí 11 nâng cao có sử dụng TN ảo thiết kế phần mềm CT 71 TNSP tiến hành HS lớp 11 trường THPT Vinh Xuân, THPT Tam Giang, THPT Nguyễn Đình Chiểu thuộc tỉnh Thừa Thiên Huế 3.2.2 Nội dung Ở lớp TNg, GV dạy theo giáo án TNg soạn, thuộc phần “Điện học” SGK vật lí 11 nâng cao, thiết kế với hỗ trợ phần mềm CT Bao gồm bài: - Tụ điện - Định luật Ôm toàn mạch - Định luật Ôm loại mạch điện Mắc nguồn điện thành Đối với lớp ĐC, GV sử dụng PPDH thông thường hỗ trợ phần mềm CT 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm Việc chọn mẫu TNg ảnh hưởng trực tiếp đến kết TNSP Ở trao đổi với GV vật lí trường, xem xét kết học tập HS năm học trước Các lớp chọn có sĩ số, điều kiện tổ chức DH, có trình độ chất lượng học tập vật lí tương đương Số HS khảo sát trình TNg gồm nhóm: nhóm TN với 137 HS nhóm ĐC với 137 HS Cụ thể là: Bảng 3.1 Số HS nhóm TNg nhóm ĐC Trường Trường THPT Vinh Xuân Lớp TNg 11A1 (45 HS) Lớp ĐC 11A2 (45 HS) Trường THPT Tam Giang 11A1 (45 HS) 11 A2 (42 HS) Trường THPT Nguyễn Đình Chiểu 11A1 (47 HS) 11 A2 (50 HS) Kết TNg rút từ việc phân tích, tổng hợp, so sánh kết kiểm tra hai nhóm 3.3.2 Quan sát học Tất học lớp TNg quan sát hoạt động GV HS trình diễn DH theo nội dung: - Mức độ học hiểu nhà HS qua câu hỏi kiểm tra cũ 72 - Các bước lên lớp GV, điều khiển gợi ý cho hoạt động HS thông qua câu hỏi GV - Các thao tác mức độ xử lí GV tiến hành TN ảo - TTC HS thông qua không khí lớp học, tập trung nghiêm túc, số lượng chất lượng câu trả lời phát biểu xây dựng HS - Mức độ đạt mục tiêu dạy thông qua câu hỏi GV phần củng cố vận dụng Sau DH có trao đổi với GV HS, lắng nghe ý kiến góp ý để rút kinh nghiệm cho DH sau cho đề tài nghiên cứu 3.3.3 Các kiểm tra Sau TNSP, HS hai nhóm ĐC TNg đánh giá kiểm tra tổng hợp nhằm: - Đánh giá định tính mức độ lĩnh hội khái niệm bản, định luật, tượng vật lí tính chất vật tượng - Đánh giá định lượng mức độ tiếp thu giảng, lĩnh hội công thức khả vận dụng kiến thức để giải tập giải thích tượng xảy thực tế sống 3.4 Kết thực nghiệm sư phạm 3.4.1 Kết định tính Qua quan sát học lớp TNg lớp ĐC tiến hành theo tiến trình xây dựng, rút số nhận xét sau: Đối với lớp ĐC, số lượng TN tiến hành không nhiều, cách dạy có đổi dạy chủ yếu GV diễn giảng, HS tập trung yên lặng lắng nghe ghi chép Tuy HS có trả lời câu hỏi GV đặt chưa thể rõ hứng thú tự giác Đối với lớp TNg, hầu hết TN SGK thực thông qua TN ảo thiết kế phần mềm CT Các hoạt động GV HS diễn học thật chủ động tích cực Giờ học rút ngắn thời gian diễn giảng GV tăng cường hoạt động HS HS hứng thú tự giác 73 hoạt động học tập, HS tập trung theo dõi trình định hướng GV, nhiệt tình việc phát biểu xây dựng bài, câu trả lời HS đưa có chất lượng so với lớp ĐC Đặc biệt, trình kiểm tra cũ củng cố vận dụng, HS tích cực, hào hứng sôi trả lời Nội dung kiến thức củng cố vận dụng nhiều lại không làm nhiều thời gian GV HS Như vậy, dạy có hỗ trợ phần mềm CT góp phần phát huy TTC hoạt động học tập HS học 3.4.2 Kết định lượng 3.4.2.1 Các bảng số liệu Qua kiểm tra đánh giá, tiến hành thống kê, tính toán thu bảng số liệu sau: Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (Xi) kiểm tra Nhóm ĐC TN Số HS 137 137 2 15 Điểm số (Xi) 17 33 23 14 11 26 32 22 13 20 13 10 11 Bảng 3.3 Bảng phân loại theo học lực Nhóm Tổng số HS ĐC 137 Kém (0-2) 8,0 TN 137 0,7 % số HS xếp loại Yếu TB Khá (3-4) (5-6) (7-8) 23,4 40,9 19,7 8,8 42,3 Đồ thị 3.1 Đồ thị phân loại theo học lực nhóm 74 30,7 Giỏi (9-10) 8,0 17,5 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất Nhóm ĐC TN 1,5 6,6 0,7 10,9 0,7 Số % học sinh đạt điểm Xi 12,4 24,1 16,8 10,2 8,0 19,0 23,4 16,1 9,5 14,6 Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất nhóm Bảng 3.5 Bảng phân phối tần suất tích lũy Nhóm Số % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 75 5,8 9,5 10 2,2 8,0 1,5 ĐC TN 8,0 0,7 19,0 1,5 31,4 9,5 55,5 28,5 72,3 51,8 81,8 67,9 92,0 82,5 97,8 92,0 10 100 100 Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 3.4.2.2 Các tham số sử dụng để thống kê - Giá trị trung bình cộng làm tham số đặc trưng cho tập trung số liệu, 10 tính theo công thức: X= ∑ n i Xi i =1 N Với Xi điểm số, ni số HS đạt điểm Xi, N số HS dự kiểm tra 10 - Phương sai: S2 = ∑ n i (Xi − X)2 i =1 N −1 - Độ lệch chuẩn S cho biết độ phân tán quanh giá trị X tính theo công 10 thức S= ∑ n i (Xi − X)2 , S nhỏ tức số liệu phân tán i =1 N −1 76 - Hệ số biến thiên: V = S 100(%) để so sánh độ phân tán số liệu X - Sai số tiêu chuẩn: m = S N Bảng 3.6 Bảng tổng hợp tham số Nhóm Số HS ĐC TN 137 137 X 5,41 6,66 S2 S V(%) 4,20 3,17 2,05 1,78 37,89 26,73 X =X±m 5,41 ± 0,01 6,66 ± 0,01 3.4.2.3 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Dựa vào tham số tính toán, đặc biệt từ bảng tham số thống kê (bảng 3.6.) đồ thị phân phối tần suất phân phối luỹ tích rút nhận xét sau: - Điểm trung bình kiểm tra nhóm TNg cao nhóm ĐC, độ lệch chuẩn có giá trị tương ứng nhỏ nên số liệu thu phân tán, trị trung bình có độ tin cậy cao STN < SĐC VTN < VĐC chứng tỏ độ phân tán nhóm TNg giảm so với nhóm ĐC - Biểu đồ 3.3 (đồ thị 3.1) cho thấy tỉ lệ HS đạt loại yếu, nhóm TNg giảm nhiều so với nhóm ĐC Ngược lại, tỉ lệ HS đạt loại trung bình, giỏi nhóm TNg cao nhóm ĐC Như kết học tập nhóm TN cao kết học tập nhóm ĐC Để khẳng định cách chắn kết luận này, dùng phương pháp kiểm định giả thuyết thống kê 3.4.2.4 Kiểm định giả thuyết thống kê Từ kết tính toán cho thấy: điểm trung bình cộng nhóm TNg X TN cao nhóm ĐC X ĐC Để trả lời câu hỏi: khác hai điểm trung bình có ý nghĩa không? Việc DH vật lí có hỗ trợ phần mềm CT có thực tốt DH thông thường không ngẫu nhiên? Cần phải đề giả thuyết thống kê + Giả thuyết H0: “Không có khác biệt hai hình thức tổ chức dạy 77 học”, tức khác X TN X ĐC ý nghĩa thống kê + Giả thuyết H1: Sự khác X TN X ĐC có ý nghĩa thống kê Để kiểm định giả thuyết, xác định đại lượng kiểm định t theo công thức: t= X TNĐC −X Sp N TNĐC N N TNĐC +N Với Sp = (N TN − 1)STNĐC + (N ĐC − 1)S2 N TNĐC +N −2 Kết tính toán thu được: Sp = 1,92 t = 5,39 Sau tính t, ta so sánh với giá trị tới hạn t α tra bảng phân phối Student ứng với mức ý nghĩa α = 0,05 bậc tự f = NTN + NĐC – - Nếu t ≥ t α bác bỏ giả thuyết H0, chấp nhận giả thuyết H1 - Nếu t ≤ t α bác bỏ giả thuyết H1, chấp nhận giả thuyết H0 Ta tính f = 137 + 137 - = 272, tα = 1,96 Như rõ ràng t > tα Chứng tỏ khác X TN X ĐC có ý nghĩa, ngẫu nhiên với mức ý nghĩa 0,05 Do ta kết luận: bác bỏ giả thuyết H0, chấp nhận giả thuyết H1, HS nhóm TNg nắm vững kiến thức truyền thụ so với HS nhóm ĐC Vậy điểm trung bình nhóm TNg lớn điểm trung bình nhóm ĐC với mức ý nghĩa 0,05 Như việc DH vật lí có sử dụng phần mềm CT đạt hiệu cao so với DH thông thường KẾT LUẬN CHƯƠNG Các kết thu nhận trình TNSP, xử lí, phân tích số liệu thống kê, kết nhận mặt định tính định lượng, có sở để khẳng định giả thuyết ban đầu đưa tính hiệu đề tài Cụ thể, thông qua kết thu từ ba tiết TNSP thuộc phần Điện học vật lí 11 nhận thấy rằng: việc sử dụng phần mềm CT DH vật lí với tư cách phương tiện hỗ trợ cho QTDH tạo điều kiện giúp giảm thời gian truyền giảng, 78 thời gian lắp đặt dụng cụ việc tiến hành lặp lại số TN dạy GV, tăng thời gian trao đổi thầy trò, tăng thời gian cho hoạt động nhóm HS, tăng cường cho hoạt động ôn tập, hệ thống hóa kiến thức, mở rộng kiến thức, rèn luyện kĩ vận dụng lí thuyết Thông qua hình ảnh, TN ảo, GV chủ động sáng tạo việc tổ chức hoạt động học tập cho HS Trong dạy, việc sử dụng thao tác xử lí GV TN ảo phần mềm CT diễn dễ dàng suôn sẻ Việc dạy DH có hỗ trợ phần mềm CT tích cực hóa hoạt động nhận thức HS, khơi dậy lòng ham hiểu biết em, thực góp phần đổi PPDH vật lí trường phổ thông Các DH thiết kế với TN ảo phù hợp khả tiếp thu HS, nội dung kiến thức trở nên gần gũi, dễ hiểu, dễ nhớ, thời gian tiến hành DH không vượt giới hạn cho phép Nhờ góp phần vào việc nâng cao chất lượng học tập HS Theo kết thống kê phân tích số liệu điều tra thu cho thấy chất lượng học tập HS nâng cao, điểm trung bình nhóm TNg cao điểm trung bình nhóm ĐC với mức ý nghĩa 0,05 Như vậy, việc nghiên cứu sử dụng phần mềm CT DH thực mang lại hiệu cao DH vật lí trường THPT Để đạt kết tốt nữa, GV HS phải làm quen trước, đồng thời có số hiểu biết khả sử dụng phần mềm CT để thay đổi, thực thao tác TN ảo đạt độ xác cao tiết kiệm thời gian 79 KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu đề tài “Tổ chức dạy học phần Điện học Vật lí lớp 11 nâng cao trung học phổ thông với hỗ trợ phần mềm Crocodile Technology 3D” kết thu nhận được, đối chiếu với mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu ban đầu đề tài đưa ra, đạt kết sau: - Đề tài góp phần làm sáng tỏ cụ thể hóa tư tưởng, mục tiêu đổi PPDH vật lí sở kế thừa hệ thống hóa kết nghiên cứu lí luận - Góp phần làm sáng tỏ sở lí luận việc ứng dụng MVT vào trình DH nhằm mục đích nâng cao hiệu hoạt động học tập HS Qua nghiên cứu sở lí luận sở thực tiễn ứng dụng CNTT chứng tỏ rằng, ngày MVT tham gia vào QTDH với vai trò PTDH đại thiếu nhà trường phổ thông Một giải pháp để tiến hành đổi PPDH theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức HS phải tăng cường sử dụng ứng dụng CNTT DH - TN có vai trò quan trọng DH vật lí Vì việc sử dụng TN DH vật lí cần thiết Tuy nhiên việc sử dụng TN thực DH vật lí gặp phải khó khăn định - Phần mềm CT có nhiều tính dễ sử dụng, cho phép tạo TN ảo minh họa cách trực quan, sinh động tượng, trình vật lí Sự trội tính trực quan gây ấn tượng sâu sắc, hứng thú học tập cho HS - Đưa bước để thiết kế TN ảo phần mềm CT, viết tài liệu hướng dẫn cách thiết kế TN ảo thiết kế 30 TN phần Điện học vật lí 11 nâng cao THPT - Tiến hành thiết kế giáo án có sử dụng TN ảo phần mềm CT theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức HS - Tiến hành TNSP nhằm kiểm chứng tính hiệu việc sử dụng TN ảo thiết kế phần mềm CT Qua kết TNSP, thấy việc sử dụng phần mềm CT DH vật lí trường phổ thông, góp phần đạt mục tiêu đổi PPDH nay, tăng cường hứng thú, TTC, chủ động, tự giác 80 sáng tạo hoạt động học tập HS Từ làm cho HS lĩnh hội kiến thức cách sâu sắc, khả vận dụng kiến thức vào tình khác xác sáng tạo - Với phát triển mạnh mẽ CNTT việc sử dụng phần mềm CT vào DH vật lí trường THPT hoàn toàn hợp lí cần phát triển Qua trình thực đề tài đặc biệt trình TNSP, có số đề xuất sau: - Trong DH vật lí trường phổ thông, GV cần ý đến việc phát huy TTC hoạt động HS, cần tạo điều kiện để HS độc lập tìm kiến thức - Để thực hóa việc sử dụng MVT DH, trường phổ thông cần trang bị sở vật chất đầy đủ, đặc biệt MVT, projector, phòng TN Không nên lạm dụng TN ảo mà biết phối hợp TN ảo TN thật - GV phải thường xuyên cập nhật thông tin PMDH vật lí Nên kết hợp phần mềm tài nguyên Internet để góp phần đổi PPDH 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO Ban Chấp hành Trung ương (2000), Chỉ thị đẩy mạnh ứng dụng phát triển công nghệ thông tin phục vụ nghiệp công nghiệp hoá, đại hoá, Hà Nội Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên) (2007), Vật lí 11 (sách giáo khoa), NXB Giáo dục, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2008), Chỉ thị tăng cường giảng dạy, đào tạo ứng dụng công nghệ thông tin ngành giáo dục giai đoạn 2008-2012, Hà Nội Hoàng Chúng (1983), Phương pháp thống kê toán học khoa học giáo dục, NXB Giáo dục, Hà Nội Đảng Cộng Sản Việt Nam (2001), Nghị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ IX, NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội Đảng Cộng Sản Việt Nam (2004), Nghị lần II Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VIII, NXB Chính trị quốc gia, Hà Nội Lê Văn Giáo (2001), Bài giảng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí trường phổ thông, ĐHSP Huế, Huế Lê Văn Giáo, Lê Công Triêm, Lê Thúc Tuấn (2005), Một số vấn đề phương pháp dạy học vật lý trường trung học phổ thông, NXB Giáo dục, Hà Nội Lê Văn Giáo (2005), Thí nghiệm phương tiện trực quan dạy 10 học vật lí trường phổ thông, ĐHSP Huế, Huế Trần Huy Hoàng (2007), Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm với hỗ trợ máy vi tính dạy học số kiến thức học nhiệt học 11 trung học phổ thông, Luận án Tiến sĩ Giáo dục, Đại học Vinh, Vinh Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2007), Vật lí 11 nâng cao (sách 12 giáo khoa), NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) (2007), Vật lí 11 nâng cao (sách 13 giáo viên), NXB Giáo dục, Hà Nội Phùng Đình Mẫn (chủ biên), Trần Văn Hiếu, Hồ Văn Liên, Phan Minh Tiến, Trương Thanh Thuý (2003), Những vấn đề đổi 14 giáo dục trung học phổ thông nay, ĐHSP Huế, Huế Nguyễn Ngọc Lê Nam (2008), Khai thác sử dụng phần mềm Crocodile Physics vào dạy học phần Điện học Quang hình học vật 82 lí lớp 11 nâng cao trung học phổ thông, Luận văn Thạc sĩ, Đại học 15 Vinh, Vinh Phạm Xuân Quế (2002), “Đổi nội dung phương pháp dạy học vật lí phổ thông với hỗ trợ máy vi tính phần mềm dạy học”, 16 Tạp chí Giáo dục,(27), tr 31- 33 Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam (2005), Luật Giáo dục, NXB 17 Chính trị quốc gia, Hà Nội Nguyễn Bảo Hoàng Thanh (2004), Kiểm tra đánh giá dạy học 18 vật lí, ĐHSP Đà Nẵng, Đà Nẵng Nguyễn Đức Thâm (chủ biên) (2002), Phương pháp dạy học vật lí 19 trường phổ thông, NXB ĐHSP, Hà Nội Lê Thị Ngọc Thủy (2005), Khai thác sử dụng phần mềm Crocodile Physics dạy học vật lí trường trung học phổ thông, Luận văn 20 Thạc sĩ, ĐHSP Huế, Huế Phạm Hữu Tòng (2001), Lí luận dạy học vật lí trường trung học, 21 NXB Giáo dục, Hà Nội Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học vật lí trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư 22 khoa học, NXB ĐHSP, Hà Nội Thái Duy Tuyên (2007), Các phương pháp dạy học truyền thống 23 đổi mới, NXB Giáo dục, Hà Nội Lê Công Triêm, Lê Thúc Tuấn (2001), Bài giảng phân tích chương 24 trình vật lí trung học phổ thông, ĐHSP Huế, Huế Lê Công Triêm (2002), “Sự hỗ trợ máy vi tính với hệ thống 25 multimedia dạy học”, Tạp chí giáo dục, (26), tr 14-16 Lê Công Triêm (2004), Nghiên cứu chương trình vật lí phổ thông, Bài 26 giảng cho học viên Cao học ĐHSP Huế, Huế Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ (2004), Phương pháp nghiên cứu 27 khoa học giáo dục, NXB ĐHSP, Huế Lê Công Triêm (2005), Sử dụng máy vi tính dạy học vật lý, 28 NXB Giáo dục, Hà Nội Lê Công Triêm (2005), Thiết kế dạy học vật lí trường phổ 29 thông, ĐHSP Huế, Huế Lê Công Triêm (2007), “Sử dụng thí nghiệm ảo thí nghiệm mô dạy học vật lí”, Tạp chí Khoa học Giáo dục, (1), 83 30 ĐHSP Huế Nguyễn Thị Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lí trường trung học phổ thông, Giáo trình đào 31 tạo Thạc sĩ, NXB Giáo dục, Hà Nội Trần Đức Vượng (2005), Một số vấn đề lí luận dạy học đại, NXB Giáo dục, Hà Nội Các website: 32 33 34 35 http://www.crocodile-clips.com http://www.ephysicsvn.com http://www.thuvienvatly.com http://www.vatlysupham.com 84 [...]... điểm của bài dạy học có sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Technology 3D Ưu điểm đầu tiên của bài DH có sự hỗ trợ của phần mềm CT là tăng hứng thú học tập cho HS Các TN ảo với hình ảnh 3D rất giống với thực tế, các vận động tuân theo các quy luật khách quan của các hiện tượng, các quá trình trong tự nhiên đã làm tăng tính trực quan trong DH, tăng hứng thú học tập và tạo sự chú ý học tập của HS ở mức độ cao, ... DH vật lí Vì vậy, để có thể khai thác và sử dụng một cách có hiệu quả các TN ảo thì cần phải có kho tư liệu Kho tư liệu càng phong phú thì việc sử 32 dụng TN ảo vào DH vật lí càng thuận lợi và hiệu quả Bên cạnh đó có thể xây dựng website quản lí và hướng dẫn sử dụng kho tư liệu cũng như các phần mềm hỗ trợ 1 .11 Khả năng hỗ trợ của phần mềm Crocodile Technology 3D đối với tổ chức hoạt động nhận thức của. .. xã hội 1.4 Cơ sở của việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học - Các chức năng cơ bản của máy vi tính trong dạy học vật lí 1.4.1 Cơ sở của việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học 1.4.1.1 Cơ sở lí luận Trước yêu cầu ngày càng cao về nguồn nhân lực của xã hội, nhà trường phải không ngừng nâng cao chất lượng giáo dục nhằm đào tạo ra những thế hệ HS - chủ nhân tương lai của đất nước, có đủ... nhiệm vụ cơ bản của QTDH MVT có rất nhiều chức năng hỗ trợ cho việc DH vật lí, đó là: lưu trữ và xử lí thông tin; thiết kế và biểu diễn các mô hình, TN, quá trình vật lí; kiểm tra, đánh giá; giáo dục nhân cách người lao động mới; luyện tập, củng cố, vận dụng; liên lạc; tự động hoá các TN vật lí; hỗ trợ cho việc phân tích băng hình ảnh, video ghi các quá trình vật lí thật với những chức năng này MVT... Crocodile Technology 3D đối với tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí Với tư cách là một PTDH, một phần mềm thiết kế TN ảo, CT có một số khả năng hỗ trợ đối với việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS như sau: Trước hết, phần mềm CT có khả năng minh họa tốt, đồng thời cho phép thể hiện rõ bản chất các nội dung khoa học của những minh họa Tạo ra các TN ảo thay thế cho các TN chứng... nghệ, Vật lí, Điện tử một cách có hiệu quả Phần mềm đã được tạo lập dựa trên cơ sở chính xác về mặt vật lí Nó kết hợp việc thiết kế bản mạch điện tử với việc lập trình PIC, những cơ chế 3D và giả lập 3D PCB Chương trình có cung cấp sẵn nhiều TN theo chủ đề về phần cơ, điện và điện tử Ngoài ra người sử dụng có thể tự thiết kế ra những TN khác phù hợp với yêu cầu sử dụng của mình Khi xây dựng TN ảo bằng phần. .. dụng của CNTT vào DH Dù không hoàn toàn thay thế được TN thật nhưng nếu khai thác và sử dụng hợp lí thì sẽ đạt hiệu quả cao trong QTDH - Các PMDH vật lí là sản phẩm chung của hai lĩnh vực DH vật lí và tin học có rất nhiều khả năng hỗ trợ cho quá trình đổi mới PPDH vật lí hiện nay - Phần mềm CT là một PMDH cho phép tạo ra các TN ảo minh họa một cách trực quan, sinh động các hiện tượng, quá trình vật lí. .. sư phạm, nhà vật lí soạn sẵn, có thể được dùng vào việc dạy và học các kiến thức vật lí thông qua MVT Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, kiến thức được hình thành từ việc quan sát các sự vật, hiện tượng Bởi vậy, trong QTDH, PTDH, đặc biệt là các dụng cụ TN, phương tiện nghe nhìn, trong đó có PMDH, đóng vai trò hết sức quan trọng PMDH có tác dụng hỗ trợ nhiều mặt trong hoạt động dạy và học Có thể nêu... vôn-ampe cần tiến hành theo trình tự: Thay đổi giá trị của hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn, theo dõi sự thay đổi của cường độ dòng điện qua vật dẫn, ghi lại giá trị của cường độ dòng điện và hiệu điện thế tại những thời điểm khác nhau, từ đó vẽ đồ thị để thấy được sự phụ thuộc của cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn và hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn đó 1.9.4 Xây dựng thí nghiệm Sau khi đã xây dựng... và thời gian tự học, tự nghiên cứu của học sinh, nhất là sinh viên đại học Phát triển mạnh phong trào tự học, tự đào tạo thường xuyên và rộng khắp trong toàn dân, nhất là thanh niên".[6] Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của CNTT, MVT được sử dụng trong DH để hỗ trợ các nhiệm vụ cơ bản của QTDH và nhất là hỗ trợ đắc lực cho việc dạy và 25 học chương trình mới theo hướng tích cực hóa người học PMDH là một ... khác Việc đổi nội dung, phương pháp hình thức tổ chức giáo dục đòi hỏi thực tế khách quan, mang tính quy luật phổ biến quốc gia Bộ Giáo dục - Đào tạo nước ta tiến hành cải cách nội dung phương pháp... vật lí trường phổ thông Cấu trúc luận văn Luận văn gồm phần: phần mở đầu, phần nội dung phần kết luận Phần nội dung có chương: Chương 1: Cơ sở lí luận việc sử dụng phần mềm Crocodile Technology... vai trò điện trở mối liên hệ với mạch thực tế 1.9.2 Khảo sát nội dung thí nghiệm Sau xác định mục đích TN cần phải khảo sát nội dung TN, tức xem xét TN nào, TN làm gì, xem xét chất vật tượng TN