Tài liệu Phối hợp thí nghiêm và các phương tiện dạy học khi dạy một số kiến thức chương từ trường (vật lí 11- cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh

  • Số trang: 115 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 49 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 27125 tài liệu

Mô tả:

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN VĂN CƢỜNG PHỐI HỢP THÍ NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC KHI DẠY MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG “TỪ TRƢỜNG” (VẬT LÍ 11- CƠ BẢN) GÓP PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG NẮM VỮNG KIẾN THỨC CỦA HỌC SINH Chuyên ngành: Lí luận và PPDH bộ môn Vật lí Mã số: 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Văn Khải Thái Nguyên - 2011 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới: PGS.TS Nguyễn Văn Khải, người thầy đã chỉ dẫn và giúp đỡ tận tình trong suốt quá trình làm luận văn. Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, các thầy cô giáo trong khoa Sau đại học và khoa Vật lí trường ĐHSP – Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. Sở GD–ĐT tỉnh Bắc Giang, Ban giám hiệu các trường THPT Lạng Giang số 1, THPT Lạng Giang số 2, THPT Lạng Giang số 3, THPT Ngô Sĩ Liên và các giáo viên Vật lí của 4 trường đã cộng tác, tạo điều kiện cho việc học tập, nghiên cứu và T/NSP. Bắc Giang, tháng 8 năm 2011 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Cường Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong một công trình nào khác. Bắc Giang, tháng 8 năm 2011 Tác giả Nguyễn Văn Cường Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 NỘI DUNG ....................................................................................................... 5 Chương 1 ........................................................................................................... 5 1.1. Tổng quan .............................................................................................. 5 1.1.1. Những nghiên cứu về PPDH ................................................................ 5 1.1.2. Những nghiên về PPDH với chủ đề “Từ trường”................................. 5 1.2. Thí nghiệm trong DHVL ở trường THPT ............................................ 7 1.2.1. Thí nghiệm vật lí ................................................................................... 7 1.2.2. Các đặc điểm của thí nghiệm vật lí....................................................... 7 1.2.3. Các loại thí nghiệm vật lí ...................................................................... 7 1.2.3.1. Các thí nghiệm biểu diễn của giáo viên ................................................ 8 1.2.3.2. Thí nghiệm thực tập về vật lí ................................................................ 8 1.2.4. Thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông .......... 10 1.2.4.1. Vai trò của thí nghiệm trong DHVL ở trường THPT .......................... 10 1.2.4.2. Một số yêu cầu quan trọng đối với thí nghiệm vật lí trong việc hỗ trợ tổ chức hoạt động nhận thức của HS THPT ................................................... 12 1.3. Phương tiện dạy học trong dạy học vật lí ............................................ 12 1.3.1. Khái niệm phương tiện dạy học........................................................... 12 1.3.2. Phân loại phương tiện dạy học ............................................................ 14 1.3.3. Vai trò, chức năng của PTDH trong dạy học vật lí ở trường THPT ... 19 1.3.3.1. Vai trò của phương tiện dạy học.......................................................... 19 1.3.3.2. Các chức năng của PTDH theo quan điểm lí luận dạy học ................. 20 1.3.3.3. Các chức năng của PTDH theo quan điểm tâm lí học học tập ............ 21 1.4. Chất lượng kiến thức ........................................................................... 22 1.4.1. Kiến thức Vật lí ................................................................................... 22 1.4.1.1. Kiến thức của học sinh ........................................................................ 22 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.4.1.2. Kiến thức Vật lí ................................................................................... 22 1.4.1.3. Hình thành kiến thức Vật lí ................................................................. 23 1.4.2. Các dấu hiệu về kiến thức Vật lí.......................................................... 24 1.5. Nghiên cứu thực trạng dạy học các kiến thức chương “Từ trường” ở trường THPT .......................................................................................................... 25 1.5.1. Thực trạng sử dụng thí nghiệm trong trường phổ thông ..................... 26 1.5.2. Thực trạng sử dụng PTDH trong dạy học Vật lí ................................. 28 1.6. Phương án phối hợp TN và PTDH góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh ................................................................................ 32 1.6.1. Các nguyên tắc phối hợp TN và PTDH ............................................... 32 1.6.2. Các phương án phối hợp TN và PTDH ............................................... 33 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1................................................................................35 2. Chương 2 ............................................................................................. 36 2.1. Mục tiêu và cấu trúc kiến thức chương “Từ trường”(Vật lí 11-CB) ... 36 2.1.1. Cấu trúc của chương “Từ trường” ....................................................... 36 2.1.2. Vai trò, vị trí của chương “Từ trường” ................................................ 36 2.1.3. Kiến thức, kĩ năng, thái độ cần đạt được của chương “Từ trường” .... 37 2.2. Phối hợp TN và PTDH xây dựng tiến trình dạy học các kiến thức chương “Từ trường” ................................................................................................ 39 2.2.1. Định hướng chung của việc xây dựng tiến trình dạy học một số bài theo hướng nghiên cứu của đề tài ....................................................................... 39 2.2.2. Tiến trình dạy học bài “Từ trường” ..................................................... 42 2.2.3. Tiến trình dạy học bài “Lực từ. Cảm ứng từ” ............................. 50 2.2.4. Tiến trình dạy học bài “Từ trường của dòng điện chạy trong các các dây dẫn có hình dạng đặc biệt” .......................................................... 56 2.2.5. Tiến trình dạy học bài “Lực Lo-ren-xơ” ..................................... 63 3. KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .......................................................... 68 Chương 3: Thực nghiệm sư phạm ....................................................... 69 3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ..................................... 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm .................................................... 69 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................................... 69 3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ......................................................... 69 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .................................................... 69 3.4. Chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm .................................................... 71 3.4.1. Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ............................................. 71 3.4.2. Các bài thực nghiệm sư phạm ............................................................. 71 3.4.3. Giáo viên cộng tác thực nghiệm sư phạm ........................................... 72 3.5. Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ......................... 72 3.5.1. Căn cứ khả năng nắm vững kiến thức của HS..................................... 72 3.5.2. Căn cứ khả năng nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức ................ 73 3.5.3. Đánh giá , xếp loại ............................................................................... 73 3.6. Tiến trình thực nghiệm sư phạm .......................................................... 74 3.6.1. Lịch giảng dạy thực nghiệm ................................................................ 74 3.6.2. Diễn biến thực nghiệm sư phạm .......................................................... 75 3.7. Kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................. 77 3.7.1. Yêu cầu chung về xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm........................ 77 3.7.2. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm ................................. 78 3.7.3. Thống kê và so sánh tỉ lệ tồn tại các quan niệm sai qua các bài kiểm tra ......................................................................................................87 3.8. Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm ........................................... 87 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3.......................................................................89 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................................. 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................ 92 PHỤ LỤC ......................................................................................................... 95 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1. CNTT: Công nghệ thông tin 2. DH: Dạy học 3. ĐC: Đối chứng 4. GV: Giáo viên 5. HS: Học sinh 6. KT: Kiểm tra 7. KNC: Kim nam châm 8. NC: Nam châm 9. PPDH: Phương pháp dạy học 10. PTDH: Phương tiện dạy học 11. SGK: Sách giáo khoa 12. SGV: Sách giáo viên 13. TN: Thí nghiệm 14. TNVL: Thí nghiệm Vật lí 15. T/N: Thực nghiệm 16. T/NSP: Thực nghiệm sư phạm 17. THPT: Trung học phổ thông. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Hứng thú và mức độ khó dề của môn Vật lí đối với HS Bảng 1.2: Thái độ của HS đối với các hình thức dạy học Bảng 1.3: Mức độ sử dụng các hình thức TN trong dạy học của GV Bảng 1.4: Điều tra về khả năng sử dụng PTDH của GV Vật lí THPT Bảng 1.5: Điều tra về mức độ khai thác thông tin trên mạng internet của GV Vật lí THPT Bảng 1.6: Điều tra về khả năng sử dụng một số PTDH của GV Vật lí các trường THPT Bảng 1.5: Bảng điều tra về khả năng ứng dụng CNTT của HS trong học tập Bảng 3.1: Đặc điểm chất lượng học tập của các lớp T/N và lớp ĐC Bảng 3.2: Lịch giảng dạy thực nghiệm Bảng 3.3: Bảng phân phối thực nghiệm – bài kiểm tra số 1. Bảng 3.4: Bảng xếp loại – Bài kiểm tra số 1 Bảng 3.5 : Phân phối tần suất- Bài kiểm tra số 1 Bảng 3.6 : Bảng kết quả tính các tham số thống kê – Bài kiểm tra số 1 Bảng 3.7: Bảng phân phối thực nghiệm – bài kiểm tra số 2. Bảng 3.8: Bảng xếp loại – Bài kiểm tra số 2 Bảng 3.9 : Phân phối tần suất- Bài kiểm tra số 2 Bảng 3.10 : Bảng kết quả tính các tham số thống kê – Bài kiểm tra số 2 Bảng 3.11: Bảng phân phối thực nghiệm – bài kiểm tra số 3. Bảng 3.12: Bảng xếp loại – Bài kiểm tra số 3 Bảng 3.13: Phân phối tần suất- Bài kiểm tra số 3 Bảng 3.14 : Bảng kết quả tính các tham số thống kê – Bài kiểm tra số 3 Bảng 3.15: Thống kê tỉ lệ trả lời sai các câu hỏi KT về quan niệm của HS. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Biểu đồ 3.1: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 1 Đồ thị 3.1: Đồ thị đường phân phối tần xuất bài kiểm tra số 1 Biểu đồ 3.2: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 2 Đồ thị 3.2: Đồ thị đường phân phối tần xuất bài kiểm tra số 2 Biểu đồ 3.3: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 3 Đồ thị 3.3: Đồ thị đường phân phối tần xuất bài kiểm tra số 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài: Thế kỉ XX, đầu thế kỉ XXI, thế giới đã trải qua biết bao biến động và biến đổi chưa từng có trong lịch sử. Những cuộc cách mạng khoa học kĩ thuật làm thay đổi đời sống xã hội trên thế giới. Và giáo dục, nhà trường cũng chịu ảnh hưởng một cách sâu sắc, nhạy cảm trước những đổi thay của xã hội. Trong đó hoạt động giáo dục không dừng lại ở chỗ giúp HS nhận thức, tiếp thu được kiến thức, kĩ năng của nhân loại mà còn phải góp phần bồi dưỡng năng lực sáng tạo những kiến thức mới, cách thức sử dụng những công cụ mới để giải quyết các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống. Tình hình trên đòi hỏi phải đổi mới mạnh mẽ, toàn diện, đồng bộ nền giáo dục, trong đó đổi mới về PPDH có tầm quan trọng đặc biệt. Nghị quyết Hội nghị lần thứ 4, Ban chấp hành TW Đảng cộng sản Việt Nam khóa VII đã khẳng định: “Đổi mới phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp, các bậc học…áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy, sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”. Hội nghị lần thứ 2 Ban chấp hành TW Đảng cộng sản Việt Nam lại khẳng định vai trò tác dụng của bài tập vật lí trong DH, các cách phân loại bài tập vật lí, soạn thảo các hệ thống bài tập vật lí nhằm củng cố, vận dụng kiến thức đã học và đề xuất những phương pháp giải bài tập, tại Hội nghị khóa VIII lại nhấn mạnh: “Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình DH, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho HS sinh viên đại học”. Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu về thực trạng giáo dục ở nước ta đã chỉ rõ rằng chất lượng nắm vững kiến thức nói chung, nắm vững kiến thức vật lí nói riêng của HS vẫn còn ở mức độ thấp, kĩ năng thực hành và tìm tòi những kiến thức mới còn hạn chế. Thực tế DH ở các trường phổ thông vẫn thường áp dụng phương pháp cổ truyền: Thông báo, thuyết trình nhồi nhét kiến thức, chưa phát huy được vai trò của người GV trong việc tổ chức KT, định hướng hoạt động học tập trên lớp cũng như ở nhà của HS theo một chiến lược hợp lí và có hiệu quả sao cho HS tự Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2 chủ chiếm lĩnh tri thức, phát triển tư duy khoa học kĩ thuật, nâng cao tính ứng dụng của kiến thức được học trong học tập và cuộc sống. Có rất nhiều TN và PTDH phục vụ cho DH đặc biệt là đối với bộ môn vật lí nhưng còn nhiều GV ngại sử dụng chúng do sợ chúng làm ảnh hưởng đến tiến trình DH, chưa có sự đầu tư để kết hợp chúng một cách có hiệu quả cho bài giảng. Trong những năm gần đây, ở nước ta đã có nhiều công trình, đề tài lí luận và thực tiễn nghiên cứu việc đổi mới DH theo hướng tăng cường vai trò chủ thể của HS, kích thích tính tích cực, tự lực, sáng tạo chiếm lĩnh kiến thức của HS với những cách tiếp cận khác nhau, cách giải quyết khác nhau. Trong số đó, các công trình nghiên cứu về thực hành TN vật lí trong trường THPT đều chỉ ra việc sử dụng TN thực hành trong DH vật lí giúp góp phần nâng cao khả năng tiếp thu, khắc sâu kiến thức và nâng cao khả năng ứng dụng trong thực tế. Với lĩnh vực nghiên cứu các vấn đề về TN vật lí và PTDH, từ trước đến nay đã có nhiều công trình của các tác giả trong và ngoài nước. Các công trình này giúp ích nhiều cho GV trong việc hướng dẫn HS thực hành TN vật lí, sử dụng các PTDH. Song, xu hướng hiện đại của lí luận DH là chú trọng nhiều đến hoạt động và vai trò của HS trong quá trình DH, đặc biệt phần thực hành TN là khâu đòi hỏi sự làm việc tự lực, tích cực. Bởi vậy, cần thiết phải nghiên cứu đến việc sử dụng có hiệu quả cao các phương tiện trong DH vật lý, không chỉ làm TN thực hành trên lớp mà cả tại gia đình HS các em cũng có thể tự tìm hiểu các hiện tượng liên quan trong bài học, kích thích óc tò mò, sáng tạo của HS, góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức. Các TN vật lí và các phương tiện hỗ trợ hoạt động giảng dạy ngày nay có rất nhiều điều này tạo điều kiện cho người GV có nhiều sự lựa chọn khác nhau nhưng cũng gây ra không ít khó khăn cho GV khi chọn lựa, thiết kế phương án DH cụ thể đảm bảo đáp ứng tốt hiệu quả, chất lượng giảng dạy. Vấn đề đặt ra là cần phải có các phương án phối hợp tốt các TN với các PTDH đáp ứng tốt các yêu cầu, nhiệm vụ giảng dạy vật lí, dễ vận dụng cho giảng dạy vật lí trong trường phổ thông. Vì vậy, tôi chọn đề tài “Phối hợp TN và các PTDH khi dạy một số kiến thức Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 chƣơng “Từ trƣờng”(Vật lí 11- Cơ bản) góp phần nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức của HS”. 2. Khách thể và Đối tƣợng nghiên cứu: 2.1. Khách thể: Quá trình DH vật lí lớp 11 trường THPT 2.2. Đối tƣợng nghiên cứu: Quá trình DH các kiến thức chương “Từ trường” (Vật lí 11 – Cơ bản) ở trường THPT. 2.3. Giới hạn nghiên cứu: Nghiên cứu sử dụng phối hợp TN biểu diễn về vật lí với các PTDH khác. 3. Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu phối hợp TN vật lí và các PTDH khi xây dựng tiến trình DH một số kiến thức chương “Từ trường”( Vật lí 11-Cơ bản) góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của HS 4. Giả thuyết khoa học: Nếu xây dựng được các phương án phối hợp TN và các PTDH, đồng thời xây dựng được tiến trình DH các kiến thức vật lí chương “Từ trƣờng”(Vật lý 11- Cơ bản) khoa học và hợp lí thì có thể nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của HS. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu:  Nghiên cứu tài liệu, sách báo liên quan đến đề tài để xác định cơ sở lí luận của việc xây dựng TN thực hành nhằm phát huy tính tích cực nhận thức cho HS.  Điều tra, khảo sát tình hình DH về sử dụng TN và việc ứng dụng công nghệ thông tin phần “Từ trường”Vật lý 11- Cơ bản.  Thiết kế phương án DH sử dụng hiệu quả các TN và PTDH phần “Từ trường” - Vật lý 11-Cơ bản.  Thực nghiệm sư phạm, kiểm nghiệm tính hiệu quả của phương án DH đã thiết kế trong DH phần “Từ trường” - Vật lý 11-Cơ bản. 6. Phƣơng pháp nghiên cứu. 6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận. - Sử dụng phương pháp nghiên cứu các tài liệu, sách báo liên quan đến đề tài để xác định cơ sở lí luận của đề tài. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 - Nghiên cứu tài liệu về TN và PTDH áp dụng cho DH Vật lí phổ thông đặc biệt là các nội dung có liên quan đến phần “Từ trường” - Vật lí 11-Cơ bản. 6.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn. - Điều tra giáo dục, sử dụng phương pháp này để khảo sát tình hình DH vật lí nói chung, DH vật lí có sử dụng TN và PTDH nói riêng ở một số trường THPT trong tỉnh Bắc Giang thông qua hình thức phiếu thăm dò đối với GV và HS. - Quan sát sư phạm: phương pháp này được sử dụng trong quá trình dự giờ GV. - Trao đổi với GV về PPDH vật lí nói chung, DH TN vật lí nói riêng. - T/NSP: sử dụng phương pháp này để kiểm nghiệm tính khoa học, khả thi, hiệu quả của phương án DH phối hợp sử dụng TN và PTDH vật lí được xây dựng. 6.3. Sử dụng thống kê toán học để xử lí số liệu điều tra thực tế và thực nghiệm sƣ phạm. 7. Các kết quả và đóng góp của luận văn - Về mặt lí luận: Đề tài đóng góp vào việc cụ thể hóa lí luận về việc phối hợp TN vật lí và các PTDH khác vào thực tế DH vật lí ở trường THPT. - Về mặt thực tiễn: + Đề tài góp phần nghiên cứu thực tế vận dụng TN và PTDH vật lí ở trường THPT hiện nay. + Góp phần xây dựng tiến trình DH cụ thể các kiến thức chương “Từ trường” (Vật lí 11 – Cơ bản) theo hướng phối hợp TN và các PTDH khác để nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của HS. + Đề tài sẽ là nguồn tài liệu tham khảo cho các GV quan tâm tới lĩnh vực nghiên cứu và các học viên cao học khi quan tâm nghiên cứu tới lĩnh vực này. 8. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm 3 chương Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài Chương 2. Thiết kế phương án DH phối hợp TN và PTDH cho các bài giảng chương “Từ trường” (Vật lí 11 – Cơ bản) Chương 3. Thực nghiệm sư phạm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 5 NỘI DUNG Chƣơng 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. TỔNG QUAN 1.1.1. Những nghiên cứu về PPDH Lịch sử phát triển của lí luận DH chứng tỏ đã có nhiều ý kiến phân loại các PPDH theo các cách khác nhau. Tuy nhiên vẫn chưa đạt được phân loại các PPDH được mọi người thừa nhận. Trong những năm gần đây, cùng với việc đề cao nhiệm vụ phát triển khả năng sáng tạo của HS khi DH các môn ở các trường PT người ta đã chú ý đến phân loại các PPDH dựa vào đặc trưng hoạt động của GV và HS. MN.Scatkin và I.I.Lecner (Nga) đã phân ra năm PPDH: PP thông báo- thu nhận; PP tái hiện; PP trình bày nêu vấn đề; PP tìm kiếm từng phần hay PP Ơrixtic; PP nghiên cứu. Tuy nhiên cách phân loại này đã chưa đặc trưng đầy đủ cho các PP điều khiển quá trình nhận thức của HS. Ở nước ta, trong những năm gần đây nghiên cứu về PPDH đã được đề cập nhiều dưới góc độ lí luận DH và được vận dụng cho một số lĩnh vực DH cụ thể và được công bố rộng rãi trên các tạp chí khoa học. Nhiều công trình nghiên cứu, các luận án tiến sĩ có thể kể đến các tác giả tiêu biểu như: Nguyễn Đức Thâm, Phạm Hữu Tòng, Phạm Xuân Quế, Nguyễn Ngọc Hưng, Nguyễn Văn Khải….Các luận văn thạc sĩ như: Phạm Thị Thanh Nga [23], Lê Thị Thu Ngân [24], Lương Văn Hoá [15], Lương Thanh Tâm [29], luận án tiến sĩ của Nguyễn Thị Thanh Hà [11]…. Các tác giả đều đã làm rõ vai trò cơ bản của PPDH trong việc phát huy tính tích cực (TTC) của HS trong quá trình DH. Tuy nhiên việc tìm tòi những PPDH thích hợp cho mỗi bài học, mỗi chương kiến thức nào đó là hoạt động sáng tạo chủ yếu và thường xuyên của mỗi thầy giáo. 1.1.2. Những nghiên cứu về PPDH đối với chủ đề “Từ trƣờng” Chương “Từ trường” là một trong những chủ đề khoa học kĩ thuật quan trọng, gắn liền với cuộc sống, có nhiều ứng dụng, song kiến thức phần này khó và Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 6 tương đối trừu tượng. Khi học phần này HS ít được quan sát rõ ràng các hiện tượng Vật lý một cách đầy đủ bằng TN, do đó chưa hiểu đầy đủ bản chất của từ trường. Đối với GV cũng gặp không ít khó khăn khi dạy phần kiến thức chương này như: phải truyền đạt các khái niệm trừu tượng (từ trường, đường sức từ, cảm ứng từ....), phải tiến hành các TN với nhiều dụng cụ, làm mất nhiều thời gian của giờ học, các TN chưa đảm bảo cho tất cả các HS đều quan sát được hiện tượng rõ ràng.... Đã có một số luận văn nghiên cứu về DH chủ đề từ trường như: “Sử dụng đa phương tiện hỗ trợ DH chương "Từ trường" (Vật lý 11- nâng cao)”, Lê Tuấn Anh, ĐHSP Thái Nguyên (2008). “Phối hợp các PTDH nhằm nâng cao chất lượng DH khi dạy một số kiến thức chương "Từ trường" và "Cảm ứng điện từ" theo chương trình Vật lý lớp 11– THPT”, Nguyễn Thị Thanh Hà, ĐHSP Thái Nguyên (2007). “Thiết kế phần mềm TN vật lý ảo DH bài "Cảm ứng từ, định luật AMPE" theo hướng DH đạt và giải quyết vấn đề (theo chương trình vật lý lớp 11 - THPT thí điểm)”, Phạm Thị Huệ, ĐHSP Thái Nguyên (2005). “Vận dụng tư tưởng sư phạm tích hợp vào DH một số bài học phần "Từ trường" và "Cảm ứng điện từ" lớp 11 Trung học phổ thông nhằm nâng cao chất lượng giáo dục HS”, Dƣơng Xuân Hải, ĐHSP Thái Nguyên (2006). “Tổ chức tình huống học tập nhằm phát huy tính tích cực tự lực chiếm lĩnh tri thức của HS THPT miền núi khi DH phần từ trường và cảm ứng điện từ - Vật lý lớp 11”, Dƣơng Xuân Bình, ĐHSP Thái Nguyên (2002). Qua tìm hiểu chúng tôi thấy rất ít luận văn nghiên cứu về lĩnh vực này, đã có các luận văn nghiên cứu về phần “Từ trường” nhưng theo hướng giải quyết vấn đề chưa phối hợp các TN và phương tiện trong DH để phát huy các thế mạnh kết hợp của TN và phương tiện hỗ trợ góp phần nâng cao hiệu quả giảng dạy, nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của HS khi học bài. Như vậy, có thể thấy việc nghiên cứu: “Phối hợp TN và các PTDH khi dạy một số kiến thức chƣơng “Từ trƣờng” (vật lí 11- cơ bản) góp phần nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức của HS” là một vấn đề mới cần được đầu tư nghiên cứu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7 1.2. THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT 1.2.1. TN vật lí TN Vật lí (TNVL) là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới. 1.2.2. Các đặc điểm của TNVL - Các điều kiện của TN phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định sao cho thông qua TN, có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có thể KT được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết.. - Mỗi TN có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rõ: đối tượng cần nghiên cứu; phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu và phương tiện quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động. - Các điều kiện của TN có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác giữ không đổi. - Các điều kiện của TN phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ sử dụng các thiết bị TN có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hưởng của các nhiễu. - Đặc điểm đặc biệt quan trọng của TN là tính có thể quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của đại lượng khác. Điều này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của các phương tiện quan sát, đo đạc. - Có thể lặp lại TN. Tức là: với các thiết bị TN, các điều kiện TN như nhau thì khi bố trí lại hệ TN, tiến hành lại TN, hiện tượng, quá trình Vật lí phải diễn ra trong TN giống như ở các lần TN trước đó. 1.2.3. Các loại TN vật lí 1.2.3.1. TN biểu diễn của GV Loại TN này giữ vị trí hàng đầu trong hệ thống TN Vật lí phổ thông, là loại TN do GV tiến hành, HS quan sát. Dưới sự chỉ đạo của GV, từ các TN GV nhằm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 8 tái tạo lại các hiện tượng Vật lí qua đó giúp việc khảo sát mối liên hệ giữa chúng khi tiến hành nghiên cứu một lí thuyết nào đó. Đây là loại TN được GV rất hay dùng trong bài giảng. Với việc làm sống lại trước mắt HS những hiện tượng cần nghiên cứu, loại TN này nếu được tiến hành hợp lí sẽ giúp HS tiếp thu kiến thức dễ dàng hơn và tiếp thu một cách có căn cứ khoa học. Tuỳ theo mục đích DH, TN biểu diễn có thể phân loại như sau: + TN mở đầu: Loại TN này tiến hành ngay từ đầu giờ nghiên cứu lí thuyết mới nhằm tạo ra tình huống có vấn đề thúc đẩy mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức đã có và nhu cầu hiểu biết hiện tượng mới, kích thích tính tò mò, gây hứng thú học tập cho HS. + TN nghiên cứu hiện tượng, quá trình Vật lí: Là loại TN được dùng để hình thành kiến thức mới, nhằm đưa ra mối quan hệ bản chất giữa các hiện tượng. Tuỳ theo mục đích nghiên cứu mà người ta có thể phân thành hai loại: TN nghiên cứu khảo sát và thí nghịêm minh hoạ. TN nghiên cứu khảo sát được tiến hành nhằm đi đến một luận đề khái quát, một định luật hay một quy tắc trên cơ sở khái quát những kết quả rút ra từ TN tức là theo con đường quy nạp. TN minh hoạ là TN được tiến hành theo con đường diễn dịch, tức là sau khi GV đã hướng dẫn HS đưa ra kết luận, định luật, quy tắc bằng cách suy luận lí thuyết, sau đó dùng TN kiểm chứng lại những nhận định ấy. TN loại này khi TN nghiên cứu khảo sát khó thực hiện do phức tạp, mất nhiều thời gian, số liệu không đầy đủ, chính xác. + TN củng cố: Được thực hiện ở cuối tiết học có thể đào sâu kiến thức cho HS, giúp HS nhớ chính xác, chắc chắn bài giảng, rèn luyện kỹ năng cho HS. Đồng thời thông qua đó GV KT được mức độ tiếp thu bài giảng của HS. 1.2.3.2. TN thực tập về Vật lí TN thực tập về Vật lí là loại TN do chính HS thực hiện ở mức độ độc lập tích cực khác nhau dưới sự hướng dẫn chỉ đạo của GV. TN thực tập về Vật lí gồm các loại sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 + TN trực diện: Là loại TN mà dưới sự hướng dẫn của GV trong quá trình nghiên cứu tài liệu mới, mỗi HS tiến hành những quan điểm ngắn, những TN mà trên cơ sở đó rút ra kết luận hoặc minh hoạ lí thuyết. + TN thực hành Vật lí (TNTHVL): Là loại TN được tiến hành sau khi học xong một chương, một phần của chương trình. TN thực hành thường có nội dung phong phú có thể định tính hay định lượng song chủ yếu là kiểm nghiệm các định luật, các quy tắc Vật lí hoặc đo các đại lượng Vật lí. + TN và quan sát Vật lí ở nhà: Đây là hình thức TN tổng hợp được tiến hành ngoài lớp học do HS độc lập tiến hành không có sự kiểm soát của GV, là một dạng hoạt động tự lực của HS, có tính độc lập và sáng tạo cao. Tóm lại, trong hệ thống TN trên đây ta thấy dù thực hiện dưới hình thức nào, phương pháp nào thì TN Vật lí cũng đóng một vai trò to lớn trong quá trình dạy và học Vật lí. 1.2.4. TN trong DH vật lí ở trƣờng THPT 1.2.4.1. Vai trò của TN trong DHVL ở THPT * Theo quan điểm lí luận nhận thức: Vai trò của TN trong mỗi giai đoạn nhận thức phụ thuộc vào vốn hiểu biết của con người, khối kiến thức đã có về đối tượng cần nghiên cứu. Trong DH Vật lí ở phổ thông TN có các vai trò sau: + TN là phương tiện để HS thu nhận tri thức: Khi HS hoàn toàn chưa có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu thì TN được sử dụng như là một phương tiện phân tích hiện thực khách quan và thông qua quá trình thiết lập đối tượng nghiên cứu một cách chủ quan: thiết kế phương án TN, tiến hành TN, xử lí kết quả quan sát, đo đạc được từ TN để từ đó thu nhận những kiến thức đầu tiên về đối tượng cần nghiên cứu. + TN là phương tiện để KT tính đúng đắn của tri thức mà HS đã thu được. Trong nhiều trường hợp, kết quả TN phủ nhận tính đúng đắn của tri thức HS đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và lại phải KT nó ở các TN khác. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 Nhờ vậy, HS sẽ thu được những tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó như là những trường hợp riêng, trường hợp giới hạn. + TN là phương tiện của việc vận dụng tri thức HS đã thu được vào thực tiễn. Trong việc vận dụng các tri thức lí thuyết vào việc thiết kế, vận dụng, HS thường gặp nhiều khó khăn do tính trừu tượng của tri thức cần sử dụng, tính phức tạp chịu sự chi phối bởi nhiều định luật hoặc do lí do về mặt các lí do khách quan khác. Khi đó TN được sử dụng như một phương tiện tạo cơ sở cho việc vận dụng các tri thức đã thu được vào thực tiễn. + TN là một bộ phận của các phương pháp nhận thức Vật lí. TN đặc biệt đóng vai trò quan trọng ở các phương pháp nhận thức phổ biến trong nghiên cứu Vật lí (phương pháp TN và phương pháp mô hình ...). * Theo quan điểm của lí luận DH. + TN có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình DH: đề xuất vấn đề cần nghiên cứu; hình thành kiến thức, kĩ năng mới; củng cố kiến thức, kỹ năng đã thu được và KT, đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS. Việc sử dụng TN để tạo tình huống có vấn đề đặc biệt có hiệu quả trong giai đoạn đề xuất vấn đề cần nghiên cứu. Các TN được sử dụng để tạo tình huống có vấn đề thường là các TN đơn giản, tốn ít thời gian chuẩn bị và tiến hành. Trong giai đoạn hình thành kiến thức mới, TN cung cấp một cách có hệ thống các cứ liệu TN, để từ đó khái quát hoá quy nạp, KT được tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả lôgic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, hình thành kiến thức mới. TN có thể được sử dụng một cách đa dạng trong quá trình củng cố (ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hoá và vận dụng) kiến thức, kỹ năng của HS. Những TN loại này được tiến hành ngay ở mỗi bài học nghiên cứu tài liệu mới, trong các bài học dành cho việc luyện tập, các tiết ôn tập và các giờ TN thực hành sau mỗi chương, trong các giờ ngoại khoá ở lớp, ở nhà. TN là phương tiện để KT, đánh giá kiến thức và kỹ năng của HS. Thông qua các hoạt động trí tuệ - thực tiễn của HS trong quá trình TN (thiết kế phương án TN, dự đoán hoặc giải thích hiện tượng TN, quá trình Vật lí diễn ra trong TN, lựa chọn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 các dụng cụ TN cần thiết, lắp ráp các dụng cụ và bố trí TN, tiến hành TN, thu nhận, xử lí kết quả TN...), HS sẽ chứng tỏ những kiến thức về hiện tượng Vật lí đang đề cập, kiến thức về phương pháp và cả kỹ năng của mình nữa. Để KT, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức và kỹ năng của HS, GV có nhiều cách thức sử dụng TN với nhiều mức độ yêu cầu khác nhau, từ đơn giản đến phức tạp. Mức độ tự lực của HS trong quá trình TN cũng có thể khác nhau, từ việc tiến hành TN theo bảng hướng dẫn chi tiết cho sẵn đến việc HS hoàn toàn tự lực trong tất cả các giai đoạn của TN. + TN là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện của HS. TN là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo về Vật lí của HS. Bởi vì TN luôn có mặt trong qúa trình nghiên cứu các hiện tượng, quá trình Vật lí, soạn thảo khái niệm, định luật Vật lí, xây dựng các thuyết Vật lí, đề cập các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của các kiến thức đã học. Do TN Vật lí là một bộ phận của các phương pháp nhận thức Vật lí nên mối quan hệ với các quá trình TN, HS sẽ được làm quen và vận dụng có ý thức các phương pháp nhận thức này. Các kiến thức về phương pháp mà HS lĩnh hội có ý nghĩa quan trọng, mở rộng vượt qua khỏi giới hạn môn Vật lí sang các môn học khác, lĩnh vực khác. TN là phương tiện kích thích hứng thú học tập Vật lí, tổ chức quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của HS. TN là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của HS. + TN là phương tiện đơn giản hoá và trực quan trong DH Vật lí. Nhờ TN ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, các quá trình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được, thay đổi được, có thể quan sát, đo đạc đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận thức được nguyên nhân của mỗi hiện tượng và mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng với nhau. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Xem thêm -