Tài liệu Sử dụng phần mềm mô phỏng hỗ trợ dạy và học kiến thức về hạt nhân nguyên tử - vật lý 12 nâng cao theo hướng phát huy tích cực nhận thức của học sinh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ………… PHẠM VĂN SƠN SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG HỖ TRỢ DẠY VÀ HỌC KIẾN THỨC VỀ “HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - VL 12 NÂNG CAO” THEO HƢỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Thái nguyên, năm 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ………… PHẠM VĂN SƠN SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG HỖ TRỢ DẠY VÀ HỌC KIẾN THỨC VỀ “HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - VL 12 NÂNG CAO” THEO HƢỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Phƣơng pháp giảng dạy Vật lý Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. TRẦN ĐỨC VƢỢNG Thái nguyên, năm 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn THAI NGUYEN UNIVERSITY PEDAGOGICAL UNIVERSITY ………… PHAM VAN SON USE SIMULATION SOFTWARE TO SUPPORT TEACHING AND LEARNING KNOWLEDGE OF NUCLEAR PHYSICS 12 ADVANCED TOWARDS PROMOTING AWARENESS OF THE FOCUS AREA STUDENTS Major: Physics Teaching Methods CODE: 60.14.10 MASTER'S THESIS SCIENCE EDUCATION HOW THE SCIENCE: DOCTORAL TRAN DUC VUONG Thai nguyen, 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC MỤC LỤC ..................................................................................................... 1 CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN .......................................... 6 DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................ 7 MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 8 I. Lý do chọn đề tài........................................................................................ 8 II. Mục đích nghiên cứu. .............................................................................. 10 III. Đối tƣợng nghiên cứu. ............................................................................ 10 IV. Giả thuyết khoa học. .............................................................................. 10 V. Nhiệm vụ nghiên cứu. ............................................................................. 10 VI. Giới hạn đề tài. ....................................................................................... 10 VII. Phƣơng pháp nghiên cứu. ...................................................................... 10 VIII. Đóng góp của đề tài. ............................................................................ 11 IX. Cấu trúc luận văn. .................................................................................. 11 Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN ..................................................................... 14 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..................................................... 14 1.1. Tính tích cực nhận thức ......................................................................... 15 1.1.1. Khái niệm tính tích cực. ...................................................................... 15 1.1.2. Biểu hiện của tính tích cực ................................................................. 16 1.1.3. Các mức độ của tính tích cực. ............................................................. 18 1.1.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực của HS. ..................................... 19 1.2. Phần mềm mô phỏng trong dạy học vật lý ............................................. 22 1.2.1. Khái niệm phần mềm mô phỏng. ........................................................ 22 1.2.1.1. Khái niệm mô phỏng nhờ máy tính .................................................. 22 1.2.1.2. Khái niệm phần mềm mô phỏng ...................................................... 23 1.2.2. Các loại phần mềm mô phỏng trong dạy học vật lý. ........................... 23 1.2.2.1. Phần mềm mô phỏng chính xác hay mô phỏng định lƣợng. ............. 23 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.2.2.2. Phần mềm mô phỏng không chính xác hay mô phỏng định tính. ..... 24 1.2.3. Vai trò của phần mềm mô phỏng đối với dạy học vật lý. .................... 26 1.2.3.1. Mô phỏng nhằm trực quan hóa đối tƣợng nghiên cứu. ..................... 26 1.2.3.1.1. Đặc điểm các hiện tƣợng, quá trình vật lý cần mô phỏng. ............. 26 1.2.3.1.2. Khả năng minh họa, mô phỏng các hiện tƣợng, quá trình vật lý bằng máy vi tính có phần mềm mô phỏng. ............................................................ 26 1.2.3.1.3. So sánh việc mô phỏng, minh họa các hiện tƣợng, quá trình vật lý bằng phần mềm mô phỏng và bằng máy chiếu phim dƣơng bản, phim hoạt hình...... 27 1.2.3.2. Mô phỏng nhằm đƣa ra các giả thuyết khoa học theo con đƣờng lý thuyết. .......................................................................................................... 28 1.2.3.2.1. Khả năng có thể đi sâu vào các mối quan hệ có tính bản chất của các hiện tƣợng, quá trình vật lý nhờ mô phỏng bằng máy vi tính. ................. 28 1.2.3.2.2. Các bƣớc trong quá trình đƣa ra các dự đoán, giả thuyết về hiện tƣợng, quá trình vật lý mới, tìm ra kiến thức mới (trạng thái, mối quan hệ, quy luật mới…) bằng con đƣờng lý thuyết nhờ phần mềm mô phỏng. ................ 29 1.3. Lý luận dạy học ..................................................................................... 31 1.3.1. Các phƣơng pháp dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông. ......................... 31 1.3.1.1. Các phƣơng pháp dạy học hiểu theo nghĩa rộng. .............................. 31 1.3.1.2. Trong thực tiễn dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông hiện nay. ........... 32 1.3.2. Các phƣơng pháp dạy học tích cực ..................................................... 33 1.3.2.1. Phƣơng pháp thuyết trình. ................................................................. 34 1.3.2.2. Phƣơng pháp đàm thoại. .................................................................. 35 1.3.2.3. Phƣơng pháp dạy học theo nhóm. .................................................... 37 1.3.3. Phối hợp các phƣơng pháp dạy học. ................................................... 38 KẾT LUẬN CHƢƠNG I .............................................................................. 40 Chƣơng 2: SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG TRONG THIẾT KẾ MỘT SỐ GIÁO ÁN PHẦN “HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ - VL 12 NÂNG CAO” .... 40 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2 http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.1. Khái quát về kiến thức phần “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao”. . 40 2.1.1. Vị trí của phần “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao”. ................... 40 2.1.2. Yêu cầu cần đạt đƣợc khi học phần “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao”.... 41 2.1.2.1. Về kiến thức. .................................................................................... 41 2.1.2.2. Về kỹ năng. ...................................................................................... 42 2.1.2.3. Về thái độ tình cảm. ......................................................................... 42 2.1.3. Cấu trúc chƣơng “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” ................. 43 2.1.4.Sơ đồ cấu trúc chi tiết chƣơng “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” . 45 2.2. Thực trạng dạy học “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” phần theo phƣơng pháp truyền thống. ........................................................................... 46 2.2.1.Ưu điểm. .............................................................................................. 46 2.2.2. Nhược điểm. ....................................................................................... 46 2.3. Xây dựng tiến trình dạy học một số bài trong phần “Hạt nhân nguyên tử VL 12 nâng cao” với sự trợ giúp của các phần mềm mô phỏng. ...................... 46 2.3.1. Xây dựng tiến trình dạy học Bài 53: Phóng xạ ................................... 47 2.3.1.1. Mục tiêu. ......................................................................................... 47 2.3.1.2. Chuẩn bị. ......................................................................................... 47 2.3.1.3. Dự kiến bảng ghi. ............................................................................ 49 2.3.1.4. Tổ chức hoạt động giảng dạy. .......................................................... 51 2.3.2. Xây dựng tiến trình dạy học Bài 54: Phản ứng hạt nhân. ................... 64 2.3.2.1. Mục tiêu. ......................................................................................... 64 2.3.2.2. Chuẩn bị. ......................................................................................... 64 2.3.2.3. Dự kiến bảng ghi. ............................................................................ 66 2.3.2.4. Tổ chức hoạt động dạy học. ............................................................. 67 2.3.3. Xây dựng tiến trình dạy học Bài 56: Phản ứng phân hạch.................. 76 2.3.3.1. Mục tiêu. ......................................................................................... 76 2.3.3.2. Chuẩn bị. ......................................................................................... 77 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3.3.3. Dự kiến bảng ghi. ............................................................................ 78 2.3.3.4. Tổ chức hoạt động dạy học. ............................................................. 79 KẾT LUẬN CHƢƠNG II ............................................................................ 88 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ...................................................... 89 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm......................................... 89 3.1.1. Mục đích. ........................................................................................... 89 3.1.2. Nhiệm vụ. ........................................................................................... 89 3.2. Đối tƣợng, nội dung, phƣơng pháp TNSP. ............................................. 90 3.2.1. Đối tƣợng. .......................................................................................... 90 3.2.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm. ......................................................... 90 3.2.3. Phƣơng pháp thực nghiệm. ................................................................. 91 3.3. Những thuận lợi và khó khăn khi tiến hành TNSP. ................................ 92 3.3.1. Những thuận lợi. ................................................................................. 92 3.3.2. Những khó khăn. ................................................................................ 92 3.4. Phƣơng pháp đánh giá kết quả TNSP. ................................................... 92 3.4.1. Phân tích định tính dựa trên theo dõi hoạt động của HS trong giờ học.92 3.4.2. Phân tích kết quả định lƣợng dựa trên kết quả bài kiểm tra. ................ 93 3.4.3. Khống chế các tác động ảnh hƣởng đến kết quả TNSP. ...................... 93 3.5. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm. ........................................................... 95 3.5.1. Công tác chuẩn bị. .............................................................................. 95 3.5.1.1 Chọn các bài TNSP........................................................................... 95 3.5.1.2. Lên lịch dạy TNSP. ......................................................................... 95 3.5.2. Diễn biến quá trình thực nghiệm sƣ phạm. ......................................... 95 3.6. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sƣ phạm. .................................... 99 3.6.1. Yêu cầu chung về việc xử lý kết quả thực nghiệm sƣ phạm: ............... 99 3.6.2. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm. ......................................................... 101 3.6.3. Đánh giá chung về thực nghiệm sƣ phạm. ........................................ 105 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 4 http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN CHƢƠNG III ......................................................................... 106 KẾT LUẬN CHUNG ................................................................................. 108 1. KẾT LUẬN. ........................................................................................... 108 2. HẠN CHẾ CỦA LUẬN VĂN................................................................ 109 3. KIẾN NGHỊ. .......................................................................................... 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO. ......................................................................... 111 PHỤ LỤC 1 PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN ...................................... 115 PHỤ LỤC 2: PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH ....................................... 118 PHỤ LỤC 3: NỘI DUNG ĐỀ KIỂM TRA................................................. 120 PHỤ LỤC 4: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM .............................. 123 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 5 http://www.lrc-tnu.edu.vn Viết tắt CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN Viết đầy đủ CNTT Công nghệ thông tin CT-BGD Chỉ thị bộ giáo dục ĐC Đối chứng ĐHSP Đại học Sƣ phạm ĐHTN Đại học Thái Nguyên ĐT Đào tạo GV Giáo viên HS Học sinh MVT Máy vi tính PMDH Phần mềm dạy học PPDH Phƣơng pháp dạy học PP Phƣơng pháp PƢ Phản ứng SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sƣ phạm TTC Tính tích cực Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 6 http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: So sánh mô phỏng bằng phần mềm mô phỏng và thí nghiệm thật. Bảng 3.1: Chất lƣợng học tập của HS lớp thực nghiệm và lớp đối chứng năm học trƣớc. Bảng 3.2: Chất lƣợng học tập của HS nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng năm học trƣớc. Bảng 3.3: Thống kê biểu hiện tính tích cực của HS. Bảng 3.4 : Kết quả bài kiểm tra. Bảng 3.5: Tổng hợp xếp loại kiểm tra. Bảng 3.6: Phân phối tần suất kết quả kiểm tra. Biểu đồ 1: Biểu đồ xếp loại kiểm tra. Đồ thị 1: Đồ thị đƣờng phân bố tần suất. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 7 http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU I. Lý do chọn đề tài. Chúng ta đang sống trong thời đại mà cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật và công nghệ đang diễn ra hết sức mạnh mẽ, nó tạo ra cơ sở mới cho sự phát triển của của xã hội, nâng cao đời sống con ngƣời. Để theo kịp sự phát triển của khoa học và công nghệ, để hòa nhập đƣợc với nền kinh tế tri thức thì sự nghiệp giáo dục cũng phải đổi mới nhằm tạo ra những con ngƣời mới có đủ trình độ kiến thức, năng động, giàu tính sáng tạo, tự lực tự chủ. Với yêu cầu đó, ngành giáo dục của chúng ta phải đổi mới toàn diện về: mục tiêu giáo dục, về chƣơng trình sách giáo khoa và đặc biệt là về phƣơng pháp dạy học. Văn kiện đại hội đảng lần thứ X của ban chấp hành trung ƣơng đảng khóa IX đã khẳng định “…đổi mới phương pháp dạy và học, phát triển tư duy sáng tạo và năng lực đào tạo của người học, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay…”[6]. 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 học sinh; 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 kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại hứng thú học tập cho học sinh…” [7]. Vật lý là một môn học mang tính chất đặc thù, hầu hết tri thức đƣợc tìm ra bằng thực nghiệm. Do đó trong dạy học vật lý, việc áp dụng các phƣơng pháp dạy học thực nghiệm, phƣơng pháp mô hình gắn liền bài giảng với thực tiễn cuộc sống hàng ngày là nhiệm vụ quan trọng. Tuy nhiên trong nhiều phần vật lý phổ thông các thiết bị thí nghiệm còn thiếu, cũ lên việc áp dụng phƣơng pháp thực nghiệm và mô hình gặp nhiều khó khăn, nhiều hiện tƣợng khó có thể quan sát bằng mắt thƣờng. Nhất là một số phần kiến thức không thể làm thí nghiệm thực tế để kiểm chứng, với những phần này giáo viên thƣờng dạy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 8 http://www.lrc-tnu.edu.vn chay hoặc kiến thức đƣợc đƣa ra dƣới dạng thông báo, do đó học sinh khó có thể pháp huy tính tích cực, tự chủ của mình. Khắc phục những khó khăn trên, ngƣời ta luôn tìm cách sử dụng và phối hợp các phƣơng tiện dạy học sao cho hiệu quả nhất, phát huy đƣợc tính tích cực chiếm lĩnh tri thức của học sinh. Những năm gần đây, khoa học công nghệ có sự phát triển mạnh mẽ đặc biệt là công nghệ thông tin. Những thành tựu của nó đƣợc ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực nhƣ xã hội, kinh tế, khoa học kỹ thuật và cả trong giáo dục. Chủ trƣơng của bộ giáo dục và đào tạo trong những năm học gần đây là “đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ thông tin vào trong giảng dạy và học tập”. Do đó Chỉ thị 22/2005/CT-BGD và ĐT của bộ trƣởng 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…” [1]. Dạy học với sự giúp đỡ của máy tính cùng các phần mềm đã khắc phục đƣợc những khó khăn mà phƣơng pháp dạy học truyền thống trƣớc đây chƣa giải quyết đƣợc. Tìm hiểu thực tế giảng dạy kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” ở trƣờng phổ thông, chúng tôi thấy phần này có nhiều kiến thức cần phải nghiên cứu bằng thực nghiệm, nhƣng đa số các thí nghiệm rất khó hoặc không thể thực hiện đƣợc trong điều kiện nƣớc ta, đa phần là giáo viên chỉ dạy chay, không có thí nghiệm từ đó sẽ dẫn đến học sinh thụ động trong việc chiếm lĩnh tri thức. Xuất phát từ lý do đó, tôi chọn đề tài “Sử dụng phần mềm mô phỏng hỗ trợ dạy và học kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” theo hƣớng phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh”. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 9 http://www.lrc-tnu.edu.vn II. Mục đích nghiên cứu. Nghiên cứu việc sử dụng phần mềm mô phỏng hỗ trợ dạy và học kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” theo hƣớng phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. III. Đối tƣợng nghiên cứu. Hoạt động dạy và học vật lí ở trƣờng phổ thông. Nghiên cứu hiệu quả sử dụng phần mềm mô phỏng hỗ trợ dạy và học kiến thức “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” theo hƣớng phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. IV. Giả thuyết khoa học. Nếu sử dụng một cách hợp lý các thí nghiệm mô phỏng thì sẽ phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh khi học phần “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao”. V. Nhiệm vụ nghiên cứu. Nghiên cứu lí luận dạy học theo quan điểm hiện đại. Nghiên cứu lí luận phát huy tính tích cực của học sinh. Nghiên cứu lí luận sử dụng phần mềm mô phỏng và vận dụng trong dạy học vật lý. Điều tra thực trạng dạy học phần “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao”. Soạn một số tiến trình dạy học với sự giúp đỡ của phần mềm mô phỏng trong dạy học phần: “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao”. Thực nghiệm sƣ phạm. VI. Giới hạn đề tài. Nghiên cứu sử dụng phần mềm mô phỏng hỗ trợ dạy và học kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” theo hƣớng phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. VII. Phƣơng pháp nghiên cứu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 10 http://www.lrc-tnu.edu.vn Phối hợp các phƣơng pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu các tài liệu về lí luận dạy học vật lí làm cơ sở định hƣớng cho quá trình nghiên cứu: vấn đề phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh, lí luận về phần mềm mô phỏng trong dạy học. - Điều tra khảo sát thực tế: Dự giờ, trao đổi trực tiếp với giáo viên để nắm đƣợc tình hình giảng dạy, tổ chức dạy học, dùng bài kiểm tra để làm cơ sở đánh giá mức độ nhận thức của học sinh. - Thực nghiệm sƣ phạm: Đánh giá hiệu quả của giáo án đã soạn, từ đó chỉnh sửa, bổ xung và hoàn thiện. - Sử dụng phƣơng pháp thống kê toán học để phân tích, xử lí số liệu. VIII. Đóng góp của đề tài. Làm rõ tiến trình nhận thức khoa học xây dựng một kiến thức vật lý ở trƣờng phổ thông, cụ thể vận dụng vào dạy và học kiến thức về “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” từ đó thiết kế tiến trình dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh. Thông qua việc thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức cụ thể làm sáng tỏ cở sở lí luận của việc tổ chức dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh dƣới sự hỗ trợ của các phần mềm mô phỏng. IX. Cấu trúc luận văn. Phần mở đầu. Phần nội dung. Chƣơng 1: Cơ sở lí luận. 1. Tính tích cực nhận thức. a. Khái niệm tích cực. b. Các biểu hiện của tích cực. c. Các mức độ tích cực. d. Các biện pháp tăng cƣờng tính tích cực. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 11 http://www.lrc-tnu.edu.vn 2. Phần mềm mô phỏng trong dạy học vật lý. a. Khái niệm phần mềm mô phỏng. b. Các loại phần mềm mô phỏng trong dạy học vật lý. c. Vai trò của phần mềm mô phỏng đối với dạy học vật lý. 3. Lí luận dạy học. a. Các phƣơng pháp dạy học. b. Phối hợp các phƣơng pháp dạy học. Chƣơng 2: Thiết kế một số giáo án phần “Hạt nhân nguyên tử VL 12 nâng cao” với sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng. 1. Khái quát về kiến thức phần “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao”. a. Vị trí. b. Yêu cầu.  Kiến thức.  Kỹ năng.  Thái độ tình cảm. 2. Thực trạng dạy học phần “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” theo phƣơng pháp truyền thống. a. Ƣu điểm. b. Nhƣợc điểm. 3. Thiết kế một số giáo án phần “Hạt nhân nguyên tử - VL 12 nâng cao” với sự trợ giúp của các phần mềm mô phỏng. 1. Bài 53: Phóng xạ. 2. Bài 54: Phản ứng hạt nhân. 3. Bài 56: Phản ứng phân hạch. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 12 http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm. 1. Lớp thực nghiệm. 2. Lớp đối chứng. Phần kết luận. Tài liệu tham khảo. Phụ lục. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 13 http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Trên thế giới, vấn đề “ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lí” đã đƣợc nhiều nhà lí luận dạy học quan tâm trong đó có việc sử dụng các “phần mềm dạy học”. 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 (nhƣ diễn tả đƣợc bản chất của các quá trình, mô phỏng các quá trình khó có thể quan sát trên thực tế…) Trong nƣớc, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu trong các tạp chí nghiên cứu giáo dục của các tác giả nhƣ Lê Công Triêm, Phạm Xuân Quế, Quách Tuấn Ngọc, Mai Văn Trinh… về việc sử dụng phần mềm trong dạy học vật lí. Nhƣ: Lê Công Triêm (2002), “Sự hỗ trợ của MVT đối với hệ thống Mutimedia trong dạy học”, Tạp chí giáo dục, tháng 3 [30]; 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 [17]; 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 [31], Phạm Xuân Quế - Nguyễn Thị Thu Hà: “Xây dựng thí nghiệm ảo dạy học nội dung “Nghiên cứu chuyển động rơi tự do. Xác định gia tốc rơi tự do” thuộc chương trình đào tạo giáo viên vật lý” Tạp chí giáo dục số 184 kỳ 2 tháng 2/2008 [22], Nguyễn Xuân Thành: “Sử dụng máy vi tính và video trong dạy học các dạng chuyển động cơ học”, tạp chí khoa học sƣ phạm số 3/2001, Trƣờng ĐHSP Hà Nội, tr 26 [25] …Trong công trình của mình, các tác giả đều nhấn mạnh vai trò quan trọng của việc sử dụng các phần mềm trong dạy học hiện nay và việc ứng dụng nó một cách có hiệu quả vào quá trình dạy học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 14 http://www.lrc-tnu.edu.vn Một số luận văn thạc sĩ cũng đề cập đến việc sử dụng phần mềm trong dạy học Vật lí nhƣ: Lăng Đức Sĩ “Nghiên cứu xây dựng và sử dụng phần mềm mô phỏng nhằm hỗ trợ dạy học một số kiến thức trong chương “Dao động điện. Dòng điện xoay chiều” Vật lý 12 hiện hành, Luận văn thạc sĩ Trƣờng ĐHSP Hà Nội 2004 [23]; Trần Thị Nhàn “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.” Luận văn thạc sĩ Trƣờng ĐHSP Thái Nguyên 2009 [15]; Vƣơng Thị Kim Yến với đề tài “Tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trong dạy học Vật lí ở trường THPT với sự hỗ trợ của MVT và PMDH” Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục ĐHTN [34]. Trong luận văn của mình, tác giả Hà Thị Thu đi xây dựng tiến trình dạy học một số bài chƣơng “Các dụng cụ quang học” có sử dụng PMDH. Tuy vậy cho tới nay việc sử dụng các phần mềm dạy học trong đó có các phần mềm mô phỏng vào dạy học chƣa đƣợc các giáo viên quan tâm nhiều nhất là một số kiến thức khó có thể làm thí nghiệm thực tế. 1.1. Tính tích cực nhận thức [10], [12], [13], [15], [26], [33], [34]. 1.1.1. Khái niệm tính tích cực. Tính tích cực là một tập hợp các hoạt động nhằm chuyển biến vị trí của ngƣời học từ thụ động sang chủ động, từ đối tƣợng 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 trƣng ở khát vọng học tập, sự cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức. Tính tích cực nhận thức vừa là mục đích hoạt động vừa là vừa là phƣơng tiện, vừa là điều kiện để đạt đƣợc mục đích, vừa là kết quả 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 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 15 http://www.lrc-tnu.edu.vn độ đối với đối tƣợng nhận thức, đề ra cho mình mục đích, nhiệm vụ cần giải quyết sau khi đã lựa chọn đối tƣợng, cải tạo đối tƣợng trong hoạt động giải quyết các vấn đề sau này. Theo quan điểm triết học, tính tích cực nhận thức thể hiện thái độ cải tạo của chủ thể nhận thức đối với đối tƣợng nhận thức, nghĩa là con ngƣời không chỉ hiểu đƣợc các qui luật của tự nhiên, xã hội mà còn nghiên cứu cải tạo chúng phục vụ lợi ích của con ngƣời. Nói chung, tính tích cực là trạng thái hoạt động của các chủ thể, nghĩa là của người hành động. Vậy tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức. Tính tích cực của HS có mặt tự phát và mặt tự giác: + Mặt tự phát của TTC nhận thức là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở tính tò mò, hiếu kỳ, hiếu động linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà ở trẻ đều có với các mức độ khác nhau. + Mặt tự giác của TTC là trạng thái tâm lý mà TTC có mục đích và đối tƣợng rõ rệt. Do đó có hoạt động để chiếm lĩnh đối tƣợng đó, thể hiện ở óc quan sát, tính phê phán trong tƣ duy, trí tò mò khoa học. 1.1.2. Biểu hiện của tính tích cực [10], [12], [34]. Trong học tập, HS chỉ có thể chiếm lĩnh đƣợc kiến thức và phát triển đƣợc tƣ duy của mình khi họ tích cực hoạt động nhận thức. Hoạt động nhận thức là nhiệm vụ xuyên suốt trong quá trình học tập của HS. Thông qua hoạt động nhận thức, HS chiếm lĩnh đƣợc kiến thức và năng lực tƣ duy cũng đồng thời đƣợc phát triển. Để phát hiện xem HS có tích cực hoạt động nhận thức không, ta dựa vào các biểu hiệu sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16 http://www.lrc-tnu.edu.vn + HS có chú ý học tập không? Có hăng hái tham gia vào các hoạt động học tập không? + Có hoàn thành nhiệm vụ đƣợc giao không? + Có ghi nhớ tốt những điều đã học không? + Có hiểu bài không? Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không? + Có vận dụng đƣợc những kiến thức đã học vào thực tiễn không? + Có đọc thêm, làm thêm các bài tập khác không? + Thực hiện yêu cầu của thày giáo tối thiểu hay tối đa? + Tích cực nhất thời hay thƣờng xuyên liên tục? + Tốc độ học tập có nhanh không? + Có hứng thú trong học tập không hay vì một ngoại lực nào đó mà phải học? + Có quyết tâm, có ý chí vƣợt khó khăn trong học tập không? + Có sáng tạo trong học tập không? Trong hoạt động học tập nói chung, trong hoạt động học Vật lí nói riêng, tính tích cực hoạt động nhận thức của HS thƣờng thể hiện ở: + Hoạt động trí tuệ: tập trung suy nghĩ để trả lời câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm cho đƣợc lời giải hay của một bài toán khó. + Hoạt động chân tay: say sƣa lắp ráp tiến hành và quan sát thí nghiệm. Hai hình thức biểu hiện này thƣờng đi kèm nhau, tuy có lúc biểu hiện riêng lẻ với những dấu hiệu thƣờng thấy nhƣ sau: HS khao khát tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của GV, bổ sung các câu trả lời của bạn và thích đƣợc phát biểu ý kiến của mình trƣớc vấn đề nêu ra; hay thắc mắc và đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề trình bày chƣa rõ; chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kĩ năng đã có để nhận thức các vấn đề mới; mong muốn đƣợc đóng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 17 http://www.lrc-tnu.edu.vn