Sử dụng phần mềm toán học mathematica trong việc dạy giải bài tập vật lý chương dòng điện xoay chiều sách giáo khoa vật lý lớp 12 nâng cao

147 26 0
  • Loading ...

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 22/02/2020, 00:00

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC - - NGUYỄN THỊ DIỆU LY SỬ DỤNG PHẦN MỀM TOÁN HỌC MATHEMATICA TRONG VIỆC DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ 12 NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÝ HÀ NỘI - 2012 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đổi phương pháp dạy học, ứng dụng công nghệ dạy học đại theo hướng chủ động, tích cực hóa hoạt động học sinh phương hướng xác định rõ, nhằm nâng cao chất lượng dạy học Điều xác định nghị trung ương khoá VII, nghị trung ương khoá VIII, thể chế luật giáo dục (2005) Luật giáo dục, điều 28.2, ghi “Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hướng thú trách nhiệm học tập học sinh” Việc ứng dụng công nghệ thông tin dạy học năm gần đặc biệt trọng Hiện nay, nước ta có nhiều cơng trình nghiên cứu việc đổi phương pháp giáo dục theo quan điểm ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông phần mềm hỗ trợ giảng, minh hoạ lớp với máy chiếu; phần mềm dạy học giúp học sinh học lớp nhà; công nghệ kiểm tra, đánh giá trắc nghiệm máy vi tính; sử dụng mạng Internet, thiết bị đa phương tiện để dạy học… Tuy nhiên, việc sử dụng công nghệ thông tin giảng tập vật lý với tư cách phương pháp dạy học có tác dụng tích cực tới việc giáo dục phát triển tư học sinh đồng thời thước đo thực chất đắn nắm vững kiến thức, kỹ kỹ xảo vật lý học sinh chưa có nhiều cơng trình nghiên cứu Trong đó, giới có phần mềm sử dụng công cụ mạnh lĩnh vực khoa học kỹ thuật như lĩnh vực giáo dục đào tạo mang tính thực tiễn cao Với đặc thù môn học Vật Lý phổ thông quan sát, mơ phỏng, giải thích tượng, việc sử dụng phần mềm công nghệ giảng dạy tập giúp học sinh dễ dàng hiểu dụng được, giúp giáo viên học sinh nâng cao chất lượng dạy học Mathematica phần mềm Mathematica có ưu việc mơ tượng, đồ họa đẹp, thân thiện dễ sử dụng, có khả ứng dụng cao Vật Lý, hồn tồn lựa chọn thích hợp việc dạy tập Vật Lý phổ thông cho học sinh Từ lý trên, với mong muốn sử dụng phần mềm Mathematica dạy tập vật lý nhằm cao chất lượng dạy học vật lý trường phổ thông trung học phổ thông, lựa chọn đề tài: Sử dụng phần mềm toán học Mathematica việc dạy giải tập vật lý chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao làm đề tài nghiên cứu Lịch sử nghiên cứu Trong năm có nhiều người ứng dụng phần mềm toán học Mathematica vào dạy giải tập vật lý phổ thông trung học chương, phần chẳng hạn như: Sử dụng phần mềm toán học Mathematica việc giảng dạy tập vật lý chương “Dao động cơ” - Lớp 12 trung học phổ thông (Luận văn thạc sĩ Trần Thị Hồng Nhung); Giảng dạy phần học cho học sinh phổ thông chuyên vật lý với hỗ trợ phần mềm toán học Mathematica (Luận văn thạc sĩ Trần Thị Nhàn); Sử dụng phần mềm toán học Mathematica hướng dẫn học sinh giải tập phần “Chuyển động hạt mang điện điện từ trường” (Luận văn thạc sĩ Lương Thị Thanh Nhàn)… Nhưng chưa có tác giả làm đề tài mà chọn nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Vận dụng lý luận dạy giải tập vật lý, soạn thảo hệ thống tập tổ chức hoạt động dạy học với hệ thống tập có sử dụng phần mềm tốn học Mathematica vào chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao góp phần phát huy tính tích cực tự chủ, bồi dưỡng lực sáng tạo học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu quan điểm dạy học đại dạy học, đặc biệt trọng sở lý luận việc dạy giải tập vật lý, - Nghiên cứu tài liệu phần mềm toán học Mathematica - Nghiên cứu nội dung phân phối chương trình kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao tài liệu có liên quan nhằm xác định mức độ nội dung kiến thức kỹ học sinh cần đạt - Tìm hiều thực tế dạy học phần kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao nhằm phát khó khăn giáo viên học sinh, sai lầm phổ biến học sinh Từ đề xuất số nguyên nhân khó khăn nêu biện pháp khắc phục - Soạn thảo hệ thống tập có sử dụng phần mềm toán học Mathematica để giải sử dụng hệ thống tập vào việc tổ chức dạy học số tập chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao - Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học soạn thảo để đánh giá hiệu hệ thống tập xây dựng việc đưa phần mềm toán học Mathematica vào hướng dẫn hoạt động giải tập Phạm vi nghiên cứu Sử dụng phần mềm toán học Mathematica việc dạy giải hệ thống tập lựa chọn dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao Mẫu khảo sát - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học mơn vật lý chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao - Đối tượng nghiên cứu: Phần mềm toán học Mathematica, ứng dụng vào dạy giải tập vật lý chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao - Đối tượng khảo sát: học sinh lớp 12TN1, 12TN2, 12TN5, 12TN6 trường THPT Việt Đức – Hoàn Kiếm, Hà Nội Câu hỏi nghiên cứu Soạn thảo hệ thống tập tổ chức hoạt động dạy học với hệ thống tập có sử dụng phần mềm tốn học Mathematica vào chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao góp phần phát huy tính tích cực tự chủ, bồi dưỡng lực sáng tạo học sinh? Giả thuyết nghiên cứu Nếu học sinh có kiến thức việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica kiến thức vật lý chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, giáo viên soạn thảo hệ thống tập bám sát mục tiêu dạy học tổ chức hoạt động dạy học với hệ thống tập có sử dụng phần mềm tốn học Mathematica, cách phù hợp góp phần phát huy tính tích cực tự chủ, bồi dưỡng lực sáng tạo học sinh Phƣơng pháp chứng minh luận điểm - Phương pháp nghiên cứu lý luận + Nghiên cứu tài liệu Tâm lý học, Lý luận dạy học, tài liệu phương pháp dạy học môn Vật lý… + Nghiên cứu SGK Vật lý 12 tài liệu khoa học đề cập đến vấn đề “Dòng điện xoay chiều” + Nghiên cứu tài liệu phần mềm toán học Mathematica - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn + Điều tra thực tiễn hoạt động dạy giải tập vật lý việc ứng dụng công nghệ thông tin dạy học vật lý số trường THPT Hà Nội + Thực nghiệm sư phạm - Phương pháp thống kê tốn để xử lý thơng tin từ thực nghiệm sư phạm 10 Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo phụ lục, luận văn dự kiến gồm chương: Chương Cơ sở lý luận thực tiễn hoạt động dạy giải tập vật lý phổ thơng có hỗ trợ phần mềm toán học Mathematica Chương Soạn thảo hệ thống tập tổ chức hoạt động dạy học với hệ thống tập có sử dụng phần mềm tốn học Mathematica vào chương "Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao nhằm phần phát huy tính tích cực tự chủ, bồi dưỡng lực sáng tạo học sinh Chương Thực nghiệm sư phạm CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HOẠT ĐỘNG DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ PHỔ THƠNG CĨ SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM TOÁN HỌC MATHEMATICA 1.1 Quan điểm đại dạy học 1.1.1 Quan điểm dạy học Dạy học hai mặt trình thống biện chứng – trình dạy học Tuy hai hoạt động dạy học có cấu trúc khác nhau, lại có mối quan hệ qua lại khăng khít với nhau, tách rời Theo kiểu dạy học truyền thống cũ, điều quan tâm chủ yếu giáo viên trình bày giảng kiến thức cần dạy cho học sinh cho đảm bảo nội dung xác, sâu lắng, đầy đủ Nghĩa theo kiểu dạy học này, trung tâm ý nội dung kiến thức cần dạy Dần dần người nhận rõ quan tâm tới thân nội dung kiến thức dù có trình bày tốt đến đâu chưa phải xác định cách cụ thể học sinh cần đạt khả sau học, cách đảm bảo cho học sinh đạt khả Đó nhược điểm kiểu dạy học cũ Nó hạn chế chất lượng hiệu dạy học Trong thập kỷ qua, để khắc phục nhược điểm kiểu dạy học cũ, giới hình thành quan niệm kiểu dạy học mà trung tâm ý khả năng, hành vi mà người học cần thể được, cần đạt sau học Những khả xem kết mà dạy mang lại người học a Quan niệm mục đích dạy học Quan niệm truyền thống Quan niệm đại (GV làm trung tâm) (HS làm trung tâm) Đào tạo trẻ em thành người lớn thơng Xây dựng chương trình đào tạo phù qua người lớn tuổi hơn, hợp với chủ thể, nhằm hình thành người hiểu biết, hình mẫu Lý luận lực chuyên môn, lực xã hội dạy học thiên mệnh lệnh, uy quyền cá nhân, khả hành động Lý luận dạy học trọng lực tự chủ, khả giao tiếp b Quan niệm nội dung dạy học Quan niệm truyền thống Quan niệm đại (GV làm trung tâm) (HS làm trung tâm) Các nhà chuyên môn xác định nội Người điều khiển trình dạy học đưa dung quan trọng, từ đề yêu nội dung tiêu biểu, then chốt, cầu, tiêu chuẩn, điều bắt buộc Sự vấn đề có ý nghĩa đối lựa chọn nội dung thiên định hướng với đời sống xã hội Sự lựa chọn nội chuyên môn bắt buộc dung mang tính liên mơn có thỏa thuận người học c Quan niệm phương pháp, phương tiện dạy học Quan niệm truyền thống Quan niệm đại (GV làm trung tâm) (HS làm trung tâm) Các phương pháp truyền thụ thông Giờ học phối hợp hoạt động báo chiếm ưu thế, bao gồm định người dạy người học việc lập kế hướng mục đích học tập kiểm tra Các hoạch thực đánh giá Dạy học phương pháp nặng định hướng hiệu theo hướng giải vấn đề định hướng truyền đạt hành động chiếm ưu d Quan niệm đánh giá Quan niệm truyền thống Quan niệm đại (GV làm trung tâm) (HS làm trung tâm) Kết học tập đo dự báo với Không phải kết học tập mà nhiều phương pháp khác q trình học tập đối tượng đánh giá chủ yếu Dạy học đánh giá hai thành phần Học sinh tham gia vào trình khác trình dạy học đánh giá Chú trọng khả tái tri thức Chú trọng việc ứng dụng tri thức tình hành động xác Q trình dạy học trình hoạt động giáo viên học sinh tương tác thống biện chứng ba thành phần hệ dạy học bao gồm: Giáo viên – Học sinh – Phương tiện hoạt động dạy học Mỗi hoạt động diễn theo pha: định hướng, chấp hành kiểm tra Cơ sở định hướng hành động có tầm quan trọng đặc biệt với chất lượng hiệu hành động Giáo viên có vai trò quan trọng việc giúp đỡ cho hình thành sở định huớng khái quát hành động học sinh Cơ sở định hướng bao gồm nội dung nhất, cần thiết cho thành công hành động chủ thể Hoạt động dạy giáo viên phải có tác dụng đạo hoạt động học học sinh phù hợp với đường biện chứng hình thành, phát triển hoàn thiện hành động Theo quan điểm xã hội – tâm lý, học hoạt động tác nhân chiếm lĩnh kinh nghiệm xã hội lịch sử biến thành lực thể chất lực tinh thần cá nhân, hình thành phát triển nhân cách cá nhân Sự học trình hình thành phát triển dạng thức hành động xác định thích ứng chủ thể với tình qua chủ thể chiếm lĩnh kinh nghiệm xã hội lịch sử biến thành lực thể chất lực tinh thần cá nhân, hình thành phát triển nhân cách cá nhân Mỗi tri thức học được, có chất lượng phải kết thích ứng người học hoạt động xây dựng nên tri thức với tính cách phương tiện tối ưu giải tình Dạy học dạy hành động (hành động chiếm lĩnh tri thức hành động vận dụng tri thức) dạy học, giáo viên cần tổ chức tình học tập đòi hỏi thích ứng học sinh để qua học sinh chiếm lĩnh tri thức đồng thời phát triển trí tuệ nhân cách tồn diện Trong vận hành hệ tương tác dạy học gồm: Người dạy (giáo viên) – Người học (học sinh) – Tư liệu hoạt động dạy học (mơi trường) giáo viên người ổ chức, kiểm tra, định hướng hành động học sinh theo chiến lược hợp lý cho học sinh tự chủ chiếm lĩnh, xây dựng tri thức đồng thời lực trí tuệ nhân cách toàn diện học sinh bước phát triển Có thể mơ tả tương tác dạy học sơ đồ hình sau: Định hướng Giáo viên Liên hệ ngược Học sinh Thích ứng Liên hệ ngược Cung cấp tư liệu tạo tình Tổ chức Tư liệu Hoạt động dạy học (Môi trường) Sơ đồ 1.1: Sự tương tác dạy học Hành động giáo viên với tư liệu hoạt động dạy học tổ chức tư liệu qua cung cấp tư liệu, tạo tình cho hoạt động học sinh Tác động giáo viên tới học sinh định hướng củah giáo viên hoạt động học sinh với tư liệu, định hướng giáo viên với tương tác trao đổi học sinh với qua định hướng cung cấp thơng tin liên hệ ngược từ phía học sinh cho giáo viên Hành động học học sinh với tư liệu hoạt động dạy học thích ứng học sinh với tình học tập, đồng thời hành động chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho Tương tác trực tiếp học sinh với học sinh với giáo viên trao đổi, tranh luận cá nhân nhờ học sinh tranh thủ hỗ trợ từ phía giáo viên tập thể học sinh 1.1.2 Phương pháp dạy học tích cực 1.1.2.1 Dạy học tăng cường phát huy tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng tạo thơng qua tổ chức thực hoạt động học tập học sinh Dạy học thay lấy “Dạy” làm trung tâm sang lấy “Học” làm trung tâm Trong phương pháp tổ chức, người học – đối tượng hoạt động “dạy”, đồng thời chủ thể hoạt động “học” – hút vào hoạt động học tập GV tổ chức đạo, thơng qua tự lực khám phá điều chưa rõ, chưa có thụ động tiếp thu tri thức GV đặt 1.1.2.2 Dạy học trọng rèn luyện phương pháp phát huy lực tự học học sinh PPDH tích cực xem việc rèn luyện phương pháp học tập cho HS không biện pháp nâng cao hiệu dạy học mà mục tiêu dạy học Trong xã hội đại biến đổi nhanh, với bùng nổ thông tin khoa học, kỹ thuật, công nghệ phát triển vũ bão khơng thể nhồi nhét vào đầu óc HS khối lượng kiến thức ngày nhiều Trong phương pháp học cốt lõi phương pháp tự học Nếu rèn luyện cho HS có phương pháp, kỹ năng, thói quen, ý chí tự học tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có người, kết học tập nhân lên gấp bội 1.1.2.3 Dạy học phân hóa kết hợp với hợp tác Trong lớp học trình độ kiến thức, tư HS thường khơng thể đồng đều, áp dụng PPDH tích cực buộc phải chấp nhận phân hóa cường độ, mức độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ học tập, học thiết kế thành chuỗi hoạt động độc lập Áp dụng PPDH tích cực trình độ cao phân hóa lớn Tuy nhiên, học tập, tri thức, kĩ năng, thái độ hình thành hoạt động độc lập cá nhân Lớp học môi trường giao tiếp thầy – trò, trò – trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác cá nhân đường chiếm lĩnh nội dung học tập Bảng 1.1 So sánh phương pháp dạy học tích cực phương pháp dạy học thụ động Dạy học thụ động Dạy học tích cực Tập trung vào hoạt động giáo viên Tập trung vào hoạt động học sinh Giáo viên thuyết trình Giáo viên thiết kế tổ chức, định hướng hoạt động học sinh Học sinh lắng nghe lời giản giáo Học sinh chủ động, tích cực tham gia viên, ghi chép học thuộc hoạt động học tập Giáo viên cố gắng truyền đạt hết Giáo viên huy động vốn kiến thức kinh kiên thức kinh nghiệm để nghiệm sống học sinh để xây dựng hoàn thành giảng kiến thức Giao tiếp Thầy – Trò lên hàng đầu Quan hệ Thầy – Trò, Trò – Trò, hợp tác với bạn Học sinh trả lời theo sách giáo khoa Khuyến khích học sinh nêu ý kiến theo ghi cá nhân vấn đề học Giáo viên cho ví dụ mẫu yêu cầu học Học sinh tự xác định vấn đề giải sinh làm trường hợp tương tự vấn đề Khơng phát huy tính tích cực học Khuyến khích học sinh nêu thắc mắc tập học sinh tham gia xây dựng nghe giảng Học sinh lệ thuộc hoàn toàn vào TLGK Học sinh làm tập có sáng tạo thuyết trình giáo viên 10 Giáo viên độc quyền đánh giá cho Giáo viên khuyến khích học sinh nhận điểm cố định, đánh giá theo ghi nhớ xét, bổ sung câu trả lời bạn thơng tin có sẵn 1.2 Những vấn đề lý luận dạy giải tập vật lý 1.2.1 Khái niệm tập vật lí Trong dạy học vật lí, tập vật lí có ý nghĩa vơ quan trọng việc củng cố, đào sâu, mở rộng, hoàn thiện kiến thức mặt lý thuyết rèn luyện 10 Nội dung kiểm tra giúp đánh giá mức độ chất lượng kiến thức học sinh mức độ khác nhau: + Hiểu kiến thức học + Vận dụng kiến thức vào tình quen thuộc + Vận dụng kiến thức vào tình 3.5.4.4 Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết kiểm tra Sau tổ chức cho học sinh làm kiểm tra, chúng tối tiến hành chấm xử lí kết thu từ kiểm tra theo phương pháp thống kê tốn học: tính tham số đặc trưng x , S2, S, V, vẽ đồ thị phân bố tần suất tần suất luỹ tích hội tụ lùi + Trung bình cộng x : x N n  f x i 1 i Với xi điểm số, fi tần số, N tổng số học sinh lớp + Phương sai S2 độ lệch chuẩn S tham số đo mức độ phân tán số liệu quanh giá trị trung bình cộng S nhỏ chứng tỏ số liệu phân tán n S  f i ( xi  x )  N  i 1 + Hệ số biến thiên V (chỉ mức độ phân tán giá trị xi xung quanh giá trị trung bình cộng x ): V S 100% x Bảng 1: Thống kê điểm Lớp Điểm Sĩ Điểm số 10 TB TN 36 0 0 12 7,44 ĐC 37 0 0 15 6,49 133 Bảng 2: Xử lí kết để tính tham số Điểm xi Lớp TN fi ( xi  x ) Lớp ĐC ( xi  x) fi fi ( xi  x ) ( xi  x) fi 0 0 0 0 0 0 6,20 12,04 5,95 17,85 2,22 8,88 2,07 10,35 15 0,24 3.60 0,19 1,71 0,26 2,08 12 0,31 3,72 2,28 13,68 2,43 14,04 6,30 12,6 10 6,55 6.55 12,32  36 54,22 37 52,88 Bảng 3: Tổng hợp tham số x , S2, S, V Tham số x S2 S V (%) TN 7,44 1,55 1,24 16,66 ĐC 6,49 1,47 1,21 18,64 Lớp Bảng 4: Tính tần suất i tần suất luỹ tích hội tụ lùi  i - Tần suất: i  fi 100% N - Tần suất luỹ tích hội tụ lùi:  i i 134 (  i) i Lớp TN Lớp ĐC Tần suất luỹ tích Điểm xi Tần số fi Tần suất  i Tần số fi Tần suất ( %) i Tần suất luỹ tích  i ( %) i 0 0 0 0 5,40 5,40 8,33 8,33 10,81 16,21 13,9 22,23 15 40,54 56,75 25 47,23 21,63 78,38 12 33,33 80,56 16,22 94,60 16,67 97,3 5,40 100 10 2,77 100 0 100 Từ bảng ta vẽ đường phân bố tần suất đường phân bố tần suất luỹ tích hội tụ lùi lớp thực nghiệm lớp đối chứng - Đường liền nét ứng với lớp thực nghiệm - Đường gạch gạch ứng với lớp đối chứng Tần suất ĐC 45 TN 40 35 30 25 20 15 10 5 135 10 Điểm TSLTHL 100 90 80 70 60 50 ĐC 40 TN 30 20 10 10 Hình 3.2: Đồ thị đường phân bố tần suất lũy tích hội tụ lùi * Đánh giá kết - Điểm trung bình lớp thực nghiệm (7,44) cao lớp đối chứng (6,49) - Hệ số biến thiên giá trị điểm số lớp thực nghiệm (16,66%) nhỏ lớp đối chứng (18,64%) nghĩa độ phân tán điểm số quanh điểm trung bình lớp thực nghiệm nhỏ lớp đối chứng - Đường tần suất luỹ tích hội tụ lùi lớp thực nghiệm nằm bên phải phía đường tần suất luỹ tích hội tụ lùi lớp đối chứng, chứng tỏ chất lượng nắm vững vận dụng kiến thức học sinh lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng * Để trả lời câu hỏi: Kết học tập lớp thực nghiệm có thực cao lớp đối chứng hay khơng, chúng tơi tiến hành phân tích số liệu theo phương pháp thống kê, dùng toán kiểm định khác giá trị trung bình + Trước hết, phải kiểm định khác phương sai S2TN S2 ĐC - Chọn mức ý nghĩa  = 0,05 - Giả thiết H0: Sự khác hai phương sai hai mẫu khơng có ý nghĩa 136 Điểm - Giả thiết H1: Sự khác hai phương sai hai mẫu có ý nghĩa - Đại lượng kiểm định F: F S D2 C 1, 47   0,94 1,55 STN - Tra giá trị F từ bảng phân phối F, ứng với mức  bậc tự do: f1 = 36 , f2 = 35 Ta có F = 1,5 Vì F < F nên ta chấp nhận giả thiết H0 : Sự khác phương sai khơng có ý nghĩa, tức phương sai mà hai mẫu xuất phát + Tiếp theo, ta kiểm định khác hai giá trị trung bình x1  7, 44 ; x2  6, 49 với phương sai - Chọn xác suất sai lầm  = 0,05 - Giả thiết H0: Sự khác hai giá trị trung bình khơng có ý nghĩa - Giả thiết H1: Sự khác hai giá trị trung bình có ý nghĩa - Đại lượng kiểm định: t S Do đó, t ( x1  x2 ) S N N N1  N ( N1  1).S12  ( N  1).S22  1, 224 N1  N  (7, 44  6, 49) 37 x36  3, 28 1, 224 37  36 Vì N1 + N2 > 60 nên ta tra bảng kiểm định hai phía t với xác suất sai lầm  = 0,05 ta t Vì t > t nên ta bác bỏ giả thiết H0 chấp nhận giả thiết H1, tức khác hai giá trị trung bình có ý nghĩa Như vậy, qua kiểm định ta kết luận: Điểm trung bình lớp thực nghiệm thực cao lớp đối chứng Qua kết phân tích định tính định lượng chúng tơi nhận thấy kết học tập lớp thực nghiệm lớp đối chứng Điều chứng tỏ chất lượng nắm vững kiến thức học sinh lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng 137 KẾT LUẬN CHƢƠNG Qua phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm kết xử lý phương pháp thống kê toán học điểm kiểm tra học sinh, có vào nhận xét sau đây: - Về tiến trình dạy học soạn thảo tương đối phù hợp với thực tế Việc tổ chức tình học tập, định hướng hành động học tập đắn kịp thời kích thích, lơi học sinh tham gia vào hoạt động học tích cực, tự chủ tìn tòi giải vấn đề, chiếm lĩnh tri thức, tạo điều kiện cho học sinh tiếp thu kiến thức cách sâu sắc vững - Trong q trình học tập, học sinh có điều kiện trao đổi, diễn đạt ý kiến Qua đó, rèn luyện học sinh khả tư logic phát triển lực sáng tạo Giải BTVL theo phương pháp có sử dụng phần mềm Mathematica chúng tôi, học sinh tăng khả tư sáng tạo, thiết kế phương án giải, phát triển cách diễn đạt lời, tự tin giao tiếp - Vì thường xuyên trao đổi thảo luận nên học sinh hình thành thói quen dám nói bảo vệ ý kiến trước người khác Đồng thời, phát triển học sinh khả suy nghĩ, xử lí tình cách nhanh nhạy - Qua cách học tập học sinh biết sử dụng ngơn ngữ vật lí để diễn đạt, mơ tả, giải thích tượng Biết hình thành kiến thức vật lý theo đường nhận thức khoa học - Sử dụng hệ thống tập giải phần mềm tốn học Mathematica chúng tơi soạn kích thích suy nghĩ tính tích cực hoạt động giải học sinh trình học tập, bước đầu đem lại hiệu việc nâng cao chất lượng dạy học Bên cạnh kết nêu trên, giáo viên môn Vật lý trường khẳng định cần thiết hiệu hệ thống tập có sử dụng phần mềm Mathematica đề xuất - Kết phân tích thực nghiệm sư phạm cho phép khẳng định: Việc tổ chức dạy học theo tiến trình soạn thảo cho chất lượng nắm vững kiến thức học sinh tốt hơn, đồng thời có khả vận dụng linh hoạt kiến thức đó, bước đầu đem lại hiệu việc nâng cao chất lượng dạy học, sử dụng để tổ chức hoạt động dạy 138 Tuy nhiên chúng tơi nhận thấy có số mặt hạn chế: - Đối tượng thực nghiệm ít, cần phải mở rộng thêm - Việc tiến hành giảng dạy với hỗ trợ phần mềm đòi hỏi nhà trường phổ thơng phải có sở vật chất đáp ứng yêu cầu dạy học phòng học đa có trang bị đầy đủ thiết bị máy vi tính, máy chiếu… Tóm lại, kết thu thực nghiệm sư phạm xác nhận giả thuyết khoa học đề tài 139 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Đối chiếu với mục đích nghiên cứu, đề tài luận văn hoàn thành nhiệm vụ đặt ra: - Nghiên cứu quan điểm dạy học đại dạy học, đặc biệt trọng sở lý luận việc dạy giải tập vật lý, nghiên cứu tài liệu phần mềm toán học Mathematica, nghiên cứu nội dung phân phối chương trình kiến thức chương "Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao tài liệu có liện quan nhằm xác định mức độ nội dung kiến thức kỹ học sinh cần đạt - Tìm hiều thực tế dạy học phần kiến thức chương "Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao nhằm phát khó khăn giáo viên học sinh, sai lầm phổ biến học sinh Từ đề xuất số nguyên nhân khó khăn nêu biện pháp khắc phục - Soạn thảo hệ thống tập có sử dụng phần mềm tốn học Mathematica để giải sử dụng hệ thống tập vào việc tổ chức dạy học số tập chương "Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao giúp học sinh vận dụng kiến thức, kĩ biết, mà giúp học sinh hình thành kiến thức, kĩ phát triển lực giải vấn đề - Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học soạn thảo để đánh giá hiệu hệ thống tập xây dựng việc đưa phần mềm toán học Mathematica vào hướng dẫn hoạt động giải tập Như vậy, với việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica việc dạy giải tập vật lý chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, luận văn làm rõ số đồ thị điện áp, dòng điện theo thời gian, giản đồ vector quay (giản đồ Fresnel)… mà vấn đề khó làm thực tế với phương pháp giải tập thông thường Hơn với việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica, giáo viên tạo cho học sinh có nhiều hội tiếp cận với cơng nghệ thơng tin, có hội trao đổi vấn đề với giáo viên, giúp đơn giản hoá vấn đề trừu tượng chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, góp phần phát huy tính tích cực tự chủ, bồi dưỡng 140 lực sáng tạo học sinh Các kết nghiên cứu xem tài liệu tham khảo phương pháp dạy học cho giáo viên Vật Lý trường THPT Tuy nhiên, đề tài tồn số hạn chế sau: - Khi thực giảng có hỗ trợ phần mềm tốn học Mathematica thời gian chuẩn bị tương đối nhiều, đòi hỏi giáo viên phải có kiến thức định CNTT, đặc biệt phải có kỹ lập trình phần mềm toán học Mathematica để giải tập vật lý phổ thơng - Tính ứng dụng luận văn phát huy tối đa thiết bị công nghệ dạy học trang bị đầy đủ, máy tính chạy phần mềm, máy chiếu Projector… Do khơng đáp ứng nhu cầu trên, đề tài luận văn khó phát huy ưu Do điều kiện thời gian, không gian khuôn khổ thực luận văn nên chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận ý kiến đóng góp Thầy Cơ giáo bạn đồng nghiệp để luận văn tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo Tiếng Việt [1] Tơn Tích Ái Phương pháp số, NXB ĐHQG Hà Nội, 2001 [2] Tơn Tích Ái Phần mềm toán cho kỹ sư, NXB ĐHQG Hà Nội, 2005 [3] Tơn Tích Ái Sử dụng phần mềm Mathematica vật lý phổ thông, NXB ĐHQG Hà Nội, 2001 [4] Dƣơng Trọng Bái, Nguyễn Thƣợng Chung, Đào Văn Phúc, Vũ Quang TLGK Vật lý 12 NXB Giáo dục, 1993 [5] Dƣơng Trọng Bái, Đào Văn Phúc, Vũ Quang Bài tập Vật Lý 12, NXB Giáo dục, 2001 [6] Nguyễn Ngọc Bảo Phát huy tính tích cực, tự lực học sinh trình dạy học Vụ Giáo viên, Hà Nội, 1995 [7] Lƣơng Duyên Bình Vật lý đại cương NXB Giáo dục, 1998 [8] Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (chủ biên), Nguyễn Thƣợng Chung, Tô Giang, Trần Chí Minh, Ngơ Quốc Qnh Vật Lý 12, NXB Giáo dục, 2008 [9] Hồ Ngọc Đại Tâm lý học dạy học, NXBGD Hà Nội, 1993 [10] Vũ Cao Đàm Phương pháp luận nghiên cứu Khoa học, NXB KH&KT, Hà Nội, 1998 [11] Nguyễn Văn Đồng (chủ biên) Phương pháp giảng dạy Vật Lý trường phổ thông, tập tập 2, NXBGD Hà Nội, 1979 [12] David Halliday, Robert Resnich, Jearl Walker Cơ sở Vật lý (chủ biên: Ngô Quốc Qnh, Hồng Hữu Thư Người dịch: Ngơ Quốc Qnh, Phan Văn Thích) NXB Giáo dục, Hà Nội, 2000 [13] Nguyễn Kế Hào Dạy học lấy học sinh làm trung tâm, Tạp chí nghiên cứu giáo dục số 6/1994 [14] Phó Đức Hoan Phương pháp giảng dạy Vật lý trường phổ thông trung học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 1993 142 [15] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Vũ Thanh Khiết (chủ biên), Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Tuý, Phạm Quý Tƣ Vật Lý 12 nâng cao, NXBGD, 2008 [16] Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết (Đồng chủ biên), Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Tuý, Phạm Quý Tƣ Bài tập Vật Lý 12 nâng cao, NXBGD, 2008 [17] Lê Nguyên Long Thử tìm phương pháp dạy học hiệu quả, NXBGD, Hà Nội, 1998 [18] Muravier A V Dạy cho học sinh tự lực nắm vững kiến thức Vật Lý (bản dịch), NXBGD, Hà Nội, 1978 [19] Ngô Diệu Nga Bài giảng chuyên đề phương pháp nghiên cứu khoa học dạy học Vật Lý, 2003 [20] Ngô Diệu Nga Bài giảng chun đề phân tích chương trình vật lý phổ thông, 2005 [21] Đào Văn Phúc, Dƣơng Trọng Bái, Nguyễn Thƣợng Chung, Vũ Quang Vật Lý 12, NXBGD, 2001 [22] Piaget J.V Tâm lý học giáo dục học, NXBGD, Hà Nội, 1980 [23] Vũ Quang (chủ biên), Lƣơng Dun Bình, Tơ Giang, Ngơ Quốc Qnh Bài tập Vật Lý 12, NXBGD, 2008 [24] Phạm Xuân Quế Sử dụng máy tính phân tích băng hình nghiên cứu tượng vật lý dạy học phổ thơng, Tạp chí Nghiên cứu Giáo dục, số 11/1999 [25] Phạm Xuân Quế Sử dụng máy tính hỗ trợ việc xây dựng mơ hình dạy học vật lý, Tạp chí Nghiên cứu Giáo dục, số 4/2000 [26] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lý trường phổ thông NXB ĐHQG, Hà Nội, 1999 [27] TS Đinh Thị Kim Thoa, Bài giảng phương pháp công nghệ dạy học đại, ĐHGD – ĐHQGHN, 2001 [28] Phạm Hữu Tòng Phương pháp dạy tập vật lý, NXBGD, Hà Nội, 1989 [29] Phạm Hữu Tòng Bài tập phương pháp dạy tập vật lý, NXBGD, Hà Nội, 1994 143 [30] Thái Duy Tuyên Phương pháp dạy học truyền thống đổi mới, NXBGD, Hà Nội, 2008 [31] Đỗ Hƣơng Trà, Bài giảng chuyên đề phương pháp dạy học Vật Lý, Hà Nội, 2008 [32] V.G.Ramoxki Phát triển lực sáng tạo học sinh dạy học Vật Lý (bản dịch), NXBGD, 1975 Tài liệu tham khảo Tiếng Anh [33] Brenda Branyan, Broadbent, R.Kent Wood Education Media and technology yearbook Libraries Unlimited, Inc Englewood, Colorrado, 1990 [34] Charles Fisher, David C.Dwyer, Keith Yocam Education and Technology Beyon Web Page Design Jossey Bass Publishers, San Francisco, 1996 [35] David L.Jones, Dominique C.Cutts,Thomas A.Powell Web Site Engineering, Prentice Hall UK, London, 1998 [36] Michael, Morgan, Jeff Wandling, Rich Casselberry Mathematica in Physics Website http://www.mcp.com/que 144 PHỤ LỤC PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI HỌC SINH Khi giải BTVL chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao có sử dụng phần mềm tốn học Mathematica Họ tên học sinh:………………………………………………………………… Lớp:…………………………………………Trƣờng:……………………………… Các em hay trả lời câu hỏi bảng sau cách đánh dấu X vào cột bên cạnh ý kiến mà em cho Việc sử dụng phần mềm Mục tiêu giải BTVL để Mathematica có gặp khó khăn khơng? A Vận dụng kiến thức vật lý A Có học B Vui lòng cha mẹ B Thỉnh thoảng C Được điểm cao C Không D Ý kiến khác D Ý kiến khác Em thấy hiệu sử dụng phần Thời gian tự làm BTVL mềm Mathematica giải ngày em? BTVL nào? A Khoảng A Khoảng 50% Bài tập B Khoảng 4giờ B Nhanh so với bình thường C Khoảng C Khơng đáng kể D Ý kiến khác D Ý kiến khác Nếu thích phần mềm Mathematica, theo em, em tự đề BTVL (tương tự hệ thống tập chuẩn bị giáo viên) giải phần mềm không? ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Cảm ơn em, chúc em học tốt thành công!    145 PHỤ LỤC PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI GIÁO VIÊN Khi giảng dạy giải BTVL chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao Họ tên giáo viên:………………………………………………………………… Đơn vị công tác:…………………………………………………………………… Để giúp cho việc nghiên cứu tổ chức hoạt động dạy học giải BTVL chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao có hiệu quả, xin đồng chí vui lòng trao đổi với chúng tơi số vấn đề sau: I Khi giảng dạy kiến thức chƣơng “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao có: 1/ Thuận lợi:………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 2/ Khó khăn:………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 3/ Ý kiến khác:……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… II Kỹ học sinh cần đạt đƣợc sau giảng dạy phần kiến thức ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 146 III Những sai lầm phổ biến học sinh giải BTVL chƣơng “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… IV Khi giảng dạy phần đồng chí có soạn tập với hỗ trợ phần mềm không? ……………………………………………………………………………………… 1/ Lý do:……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 2/ Lý khác:……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… V Kinh nghiệm đồng chí sau dạy giải BTVL chƣơng “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Xin trân trọng cảm ơn ý kiến trao đổi đồng chí!    147 ... chiều sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao - Đối tượng nghiên cứu: Phần mềm toán học Mathematica, ứng dụng vào dạy giải tập vật lý chương Dòng điện xoay chiều sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao -... thảo hệ thống tập có sử dụng phần mềm tốn học Mathematica để giải sử dụng hệ thống tập vào việc tổ chức dạy học số tập chương Dòng điện xoay chiều sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao - Tiến hành... dạy giải hệ thống tập lựa chọn dạy học chương Dòng điện xoay chiều sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao Mẫu khảo sát - Khách thể nghiên cứu: Q trình dạy học mơn vật lý chương Dòng điện xoay chiều
- Xem thêm -

Xem thêm: Sử dụng phần mềm toán học mathematica trong việc dạy giải bài tập vật lý chương dòng điện xoay chiều sách giáo khoa vật lý lớp 12 nâng cao , Sử dụng phần mềm toán học mathematica trong việc dạy giải bài tập vật lý chương dòng điện xoay chiều sách giáo khoa vật lý lớp 12 nâng cao

Từ khóa liên quan