Lương Cao Thắng – Trường THPT số Văn Bàn tỉnh Lào Cai §Ò tµi : SỬ DỤNG MÔ HÌNH CỦA MỘT SỐ HÌNH VẼ TRONG CHƯƠNG TỪ TRƯỜNG SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÍ CƠ BẢN LỚP 11 NHẰM NÂNG CAO KẾT QUẢ HỌC TẬP MÔN VẬT LÍ CHỦ ĐỀ “TỪ TRƯỜNG” CỦA HỌC SINH LỚP 11A1 TRƯỜNG THPT SỐ VĂN BÀN Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Lương Cao Thắng – Trường THPT số Văn Bàn tỉnh Lào Cai TÓM TẮT Thực trạng học sinh khối 11 trường có điều kiện khó khăn học sinh khối 11 trường THPT số Văn Bàn nói riêng, kết học tập môn Vật lí thấp Sau xem xét nhiều góc độ tham khảo đồng nghiệp trường có điều kiện tương tự nhận thấy rằng: Nội dung phần kiến thức lớp 11 ban có nhiều vấn đề trìu tượng Ví dụ: Các chương từ trường cảm ứng điện từ…Để hỗ trợ cho việc dạy học chương sách giáo khoa đưa nhiều hình vẽ mô phỏng, tài liệu đăng tải số trang web ( Bạch kim, Thư viện vật lí…) cố gắng vẽ mô hình vẽ PowerPoint phục vụ cho việc chiếu lên tiết dạy Những năm gần yêu cầu việc đổi phương pháp môn Vật lí cung cấp số mô hình, nhiên số lượng không đầy đủ chất lượng chưa thật đảm bảo, đặc biệt trường THPT thành lập trường có điều kiện đặc biệt khó khăn Trong điều kiện việc khai thác sử dụng Internet hạn chế, đối tượng học sinh phần đa khả tư trìu tượng việc học sinh lớp 11 có kết học tập chương “Từ tường” sách giáo khoa Vật lí 11 ban thấp điều tất nhiên Giải pháp mà đua sử dụng mô hình hình vẽ chương “Từ trường” sách giáo khoa vật lí lớp 11 giúp em học sinh dễ tưởng tượng quy tắc, đặc điểm vectơ cảm ứng từ, đặc điểm lực Lo-renxơ… từ vận dung vào trường hợp khác nhau, nhằm nâng cao kết học tập học sinh Nghiên cứu tiến hành hai nhóm tương đương: Hai lớp 11 trường THPT số Văn Bàn tỉnh lào Cai Lớp 11A1 lớp thực nghiệm lớp 11A2 lớp đối chứng Lớp thực nghiệm thực giải pháp thay dạy từ 19 đến 22 ( Chương Từ trường sách giáo khoa Vật lí lớp 11) sử dụng Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Lương Cao Thắng – Trường THPT số Văn Bàn tỉnh Lào Cai mô hình tự làm số hình vẽ sách giáo khoa Kết cho thấy giải pháp thay có tác động rõ rệt: Lớp thực nghiệm đạt kết cao lớp đối chứng Điểm kiểm tra sau kết thúc chương Từ trường sách giáo khoa Vật lí lớp 11 lớp thực nghiệm 11A1 có giá trị trung bình 6,5, giá trị trung bình điểm kiểm tra lớp đối chứng 5,5 Kết kiểm chứng t-test cho thấy p = 0,022 < 0,05 Có nghĩa có khác lớn điểm trung bình lớp thực nghiệm lớp đối chứng Điều chứng minh việc sử dụng mô hình số hình vẽ chương Từ trường sách giáo khoa Vật lí lớp 11 làm nâng cao kết học tập môn Vật lí chủ đề Từ trường học sinh lớp 11A1 trường THPT số Văn Bàn GIỚI THIỆU Theo chương trình sách giáo khoa Vật lí ban có nhiều hình vẽ mô hình chủ yếu thể tranh ảnh sách, mô hình thể hình vẽ gần danh mục trang thiết bị thí nghiệm cần thiết phục vụ cho giảng dạy; điều gây khó găn cho việc học tập học sinh đặc biệt học sinh có tư trìu tượng không tốt Làm sử dụng mô hình thể số hình vẽ chương Từ trường sách giáo khoa Vật lí lớp 11 giúp em học sinh có vật mẫu trực quan, dễ tưởng tượng, dễ hình dung… từ nâng cao việc lĩnh hội kiến thức, sử dụng thành thạo quy tắc trường hợp khác nhau, góp phần bổ xung trang thiết bị đồ dùng dạy học nhà trường Qua thực tiễn giảng dạy trường THPT số Văn Bàn, giáo viên phần lớn thực vẽ mô hình sách giáo khoa tờ giấy khổ A0, A1, A2…phục vụ cho dạy Việc làm mô hình mẫu vật trực quan sinh động phục vụ cho giảng dạy hạn chế Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Lương Cao Thắng – Trường THPT số Văn Bàn tỉnh Lào Cai Qua dự khảo sát tiết dạy môn Vật lí môn có điều kiện tương tự như: Toán, Hóa học, Địa lí…Tôi thấy giáo viên treo sơ đồ mô hình vẽ phóng to lên bảng cho học sinh quan sát Họ có gắng giải thích mô hình quy tắc sử dụng câu hỏi để dẫn dắt học sinh hiểu vấn đề Học sinh cố gắng suy nghĩ, tưởng tượng hình dung đầu để hình thành nên quy luật quy tắc Kết số học sinh có tư tốt nắm vấn đề, số lại khả hiểu quy tắc quy luật chưa cao gần không vận dụng trường hợp khác Để thay đổi trạng đề tài nghiên cứu sử dụng mô hình thay cho số hình vẽ chương Từ trường sách giáo khoa Vật lí lớp 11 khai thác hệ thống trang thiết bị dạy học Giải pháp thay thế: Sử dụng mô hình tự làm thể quy tắc xác định: đường sức từ dòng điện thẳng dài, dòng điện dây dẫn uốn thành vòng tròn; quy tắc xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt từ trường; quy tắc xác định lực Lo-ren-xơ tác dụng lên hạt điện tích chuyển động từ trường Sử dụng tiết học cho học sinh quan sát vận dụng từ mô hình từ áp dụng trường hợp khác Vấn đề sử dụng mô hình để dạy học trực quan sử dụng mô hình tự làm có viết đề tài liên quan: + Đề tài: “ Nâng cao hiệu sử dụng đồ dùng dạy học” – Nguyễn Mạnh Hùng – Thư viện giáo án điện tử + Bài viết: “ Để việc tự làm đồ dùng dạy học trở thành hoạt động sư phạm thường xuyên” - Hiếu Nguyễn – Theo GD & ĐT + “Những vấn đề chung đổi giáo dục THPT ” ( trang 42, 44, 138) – Nhà xuất giáo dục Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Lương Cao Thắng – Trường THPT số Văn Bàn tỉnh Lào Cai Bản thân nhiều thầy cô trường trường THPT nước thực có nhiều đề tài đề cập đến việc làm đồ dùng, trang thiết bị dạy học phục vụ cho giảng dạy Các đề tài phần lớn đề cập đến việc làm đồ dùng dạy học cách làm số đồ dùng dạy học số đơn vị kiến thức chương trình vật lí khối THPT Tôi muốn có nghiên cứu cụ thể đánh giá hiệu việc đổi phương pháp dạy học thông qua việc sử dụng mô hình thay hình vẽ sách giáo khoa Qua mô hình học sinh tăng khả tư trìu tượng từ vận dụng trường hợp khác nhau, nâng cao kết học tập Vấn đề nghiên cứu: Việc sử dụng mô hình số hình vẽ chương “Từ trường” sách giáo khoa Vật lí lớp 11 có nâng cao kết học tập môn Vật lí chủ đề “Từ trường” học sinh lớp 11A1 trường THPT số Văn Bàn không ? Giả thuyết nghiên cứu: Sử dụng mô hình số hình vẽ chương “Từ trường” sách giáo khoa Vật lí lớp 11 có nâng cao kết học tập môn Vật lí chủ đề “Từ trường” học sinh lớp 11A1 trường THPT số Văn Bàn Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Lương Cao Thắng – Trường THPT số Văn Bàn tỉnh Lào Cai PHƯƠNG PHÁP I – KHÁCH THỂ NGHIÊN CỨU Tôi chọn hai lớp 11A1 11A2 trường THPT số Văn Bàn hai lớp có điều kiện tương đương để nghiên cứu tác động giải pháp Lớp 11A1 lớp thực nghiệm: Tác động giải pháp Lớp 11A2 lớp đối chứng: Không tác động giải pháp Hai lớp tham gia nghiên cứu có nhiều điểm tương đồng về: thành phần dân tộc, tỉ lệ nam nữ Bảng 1: Gới tính thành phần dân tộc hai lớp 11A1 11A2 trường THPT số Văn Bàn Nhóm Học sinh nhóm Tổng Dân tộc Nam Nữ Kinh Tày HMông Dao Thái số 11A1 28 18 10 22 11A2 28 17 11 22 Kết học kì I năm học 2010 – 2011 môn Vật lí tương đương II - THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU Chọn hai lớp nguyên vẹn: Lớp 11A1 làm nhóm thực nghiệm, lớp 11A2 làm nhóm đối chứng Tôi dùng kiểm tra học kì I năm học 2010 – 2011 làm kiểm tra trước tác động Kết kiểm tra cho thấy điểm trung bình hai nhóm có Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Lương Cao Thắng – Trường THPT số Văn Bàn tỉnh Lào Cai khác nhau, dùng phép kiểm chứng t-test để kiểm chứng chênh lệch điểm trung bình hai nhóm trước tác động Kết quả: Bảng 2: Kiểm chứng để xác định nhóm tương đương TBC Đối chứng Thực nghiệm 5,3 4,9 p= 0,350 p = 0,350 > 0,05 từ rút kết luận chênh lệch điểm trung bình hai nhóm thực nghiệm đối chứng ý nghĩa, hai nhóm coi tương đương Sử dụng thiết kế 2: Kiểm tra trước sau tác động với nhóm tương đương Bảng 3: Thiết kế nghiên cứu Nhóm Kiểm tra Tác động trước tác Kiểm tra sau tác động động Dạy học sử dụng mô hình số hình vẽ chương “Từ trường” sách giáo khoa Vật lí lớp 11 nâng cao kết Thực nghiệm O1 học tập môn Vật lí chủ đề O3 “Từ trường” học sinh lớp 11A1 trường THPT số Văn Bàn Dạy học không sử dụng mô hình số hình vẽ Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Lương Cao Thắng – Trường THPT số Văn Bàn tỉnh Lào Cai chương “Từ trường” sách giáo khoa Vật lí lớp 11 nâng Đối chứng O2 cao kết học tập môn Vật lí O4 chủ đề “Từ trường” học sinh lớp 11A1 trường THPT số Văn Bàn Ở thiết kế sử dụng phép kiểm chứng t-test độc lập III – QUY TRÌNH NGHÊN CỨU Chuẩn bị giáo viên: Làm mô hình thể quy tắc xác định: Đường sức từ dòng điện thẳng dài, dòng điện dây dẫn uốn thành vòng tròn; quy tắc xác định lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện đặt từ trường; quy tắc xác định lực Loren-xơ tác dụng lên hạt điện tích chuyển động từ trường Lớp thực nghiệm: Sử dụng mô hình số hình vẽ chương “Từ trường” sách giáo khoa Vật lí lớp 11 làm vào tiết dạy Lớp đối chứng: Không sử dụng mô hình số hình vẽ chương “Từ trường” sách giáo khoa Vật lí lớp 11 làm vào tiết dạy Tiến trình dạy thực nghiệm: Thời gian tiến hành thực nghiệm tuân theo kế hoạch thời khóa biểu khóa để đảm bảo tính khách quan Cụ thể: Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Lương Cao Thắng – Trường THPT số Văn Bàn tỉnh Lào Cai Bảng 4: Thời gian thực Thứ Môn/Lớp Tiết Tên PPCT Thứ Vật lí 29/12/2010 11A1 Thứ Vật lí 05/01/2011 11A1 Thứ Vật lí 11/01/2011 11A1 Thứ Vật lí 18/01/2011 11A1 38 Từ trường 39 Lực từ Cảm ứng từ 40 Từ trường dòng điện chạy dây dẫn có hình dạng đặc biệt 42 Lực Lo – ren – xơ IV – ĐO LƯỜNG VÀ THU THẬP DỮ LIỆU Kiểm tra trước tác động: Bài kiểm tra học kì I năm học 2010 – 2011 môn Vật lí trường THPT số Văn Bàn hai giáo viên Nguyễn Luân Lưu không dạy Vật lí khối 11 đề Kiểm tra sau tác động: Bài kiểm tra thiết kế gồm 10 câu hỏi ( câu trắc nghiệm, ghép đôi, sai câu hỏi tự luận) *Tiến trình kiểm tra: Sau thực xong học tiến hành kiểm tra tiết ( Nội dung kiểm tra phần phụ lục) Để cho khách quan nhờ giáo viên Vật lí không dạy khối 11 trường chấm theo đáp án xây dựng Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng Lương Cao Thắng – Trường THPT số Văn Bàn tỉnh Lào Cai PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ Phân tích liệu Bảng 5: So sánh điểm trung bình kiểm tra sau tác động Đối chứng Thực nghiệm Điểm trung bình 6,5 5,5 Độ lệch chuẩn 1,65 1,52 Giá tri p t-test 0,022 Chênh lệch giá tri TB chuẩn( SMD) 0,6 Như chứng minh kết nhóm trước tác động tương đương Sau tác động kiểm chứng kiểm chứng độ chênh lệch điểm trung bình ttest kết p = 0,022 cho thấy: Sự chênh lệch điểm trung bình nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng có ý nghĩa, tức làchênh lệch điểm trung bình nhóm thực nghiệm cao điểm trung bình nhóm đối chứng không ngẫu nhiên mà kết tác động Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn SMD = 6,5  5,5  0,6 1,65 Theo bảng tiêu chí Cohen, chênh lệch giá trị trung bình chuẩn SMD = 0,6 cho thấy mức độ ảnh hưởng dạy học có sử dụng mô hình số hình vẽ chương “Từ trường” sách giáo khoa Vật lí lớp 11 nhóm thực nghiệm lớn Giả thuyết đề tài: “Sử dụng mô hình số hình vẽ chương “Từ trường” sách giáo khoa Vật lí lớp 11 có nâng cao kết học tập môn Vật lí chủ đề “Từ trường” học sinh lớp 11A1 trường THPT số Văn Bàn” kiểm chứng Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng 10