Đang tải... (xem toàn văn)
Đồng thời, khi sử dụng các thí nghiệm dạy học trên lớp còn gặp trở ngại cho cả thầy và học trò vì mỗi tiết học ở trường phổ thông chỉ diễn ra trong thời gian 45 phút, một thời gian rất[r]
(1)ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
PHẠM VĂN BÌNH
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM ẢO HỖ TRỢ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH
PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11
LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ
(2)ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
PHẠM VĂN BÌNH
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM ẢO HỖ TRỢ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THÍ NGHIỆM
TRONG DẠY HỌC BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11
LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ
Chuyên ngành: Lí luận phƣơng pháp dạy học (bộ mơn Vật lí) Mã số: 60 14 01 11
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Phạm Kim Chung
(3)i LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành:
Trường Đại học Giáo dục-Đại học Quốc Gia Hà Nội, Các Khoa phòng chức tạo điều kiện cho tơi q trình học tập, nghiên cứu, tiến hành luận văn
Thầy giáo hướng dẫn: TS Phạm Kim Chung tận tình dẫn, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn
Gia đình tồn thể anh em, bạn bè, đồng nghiệp quan tâm, động viên, giúp đỡ suốt trình thực luận văn
(4)ii
DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
CNTT Công nghệ thông tin
CSVC Cơ sở vật chất
DH Dạy học
DHVL Dạy học vật lí
ĐHQGHN Đại học Quốc gia Hà Nội GD&ĐT Giáo dục Đào tạo
HS Học sinh
KHKT Khoa học - kỹ thuật
MTĐT Máy tính điện tử
PTDH Phương tiện dạy học
SGK Sách giáo khoa
SP Sư phạm
TH Thực hành
THPT Trung học phổ thông
TLGK Tài liệu giáo khoa
TN Thí nghiệm
TNSP Thực nghiệm sư phạm
TNVL Thí nghiệm vật lí
TNVLPT Thí nghiệm vật lí phổ thơng
(5)iii MỤC LỤC
Lời cảm ơn i
Danh mục chữ viết tắt luận văn ii
Danh mục bảng vi
Danh mục hình vii
MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài
2 Mục đích nghiên cứu
3 Nhiệm vụ nghiên cứu
4 Khách thể đối tượng nghiên cứu
5 Vấn đề nghiên cứu
6 Giả thuyết khoa học
7 Phạm vi nghiên cứu
8 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài
9 Phương pháp nghiên cứu
10 Cấu trúc luận văn
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Thí nghiệm Vật lí vai trị dạy học trường phổ thơng
1.1.1 Thí nghiệm Vật lí, đặc điểm thí nghiệm Vật lí
1.1.2 Vai trị thí nghiệm dạy học Vật lí THPT
1.1.3 Các loại thí nghiệm Vật lí phổ thơng 15
1.1.4 Một số yêu cầu thí nghiệm Vật lí việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực học sinh THPT 17
1.1.5 Xu hướng đổi tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm 17
1.2 Hệ thống kĩ thí nghiệm cần rèn luyện học sinh phổ thơng dạy học Vật lí 20
1.2.1 Khái niệm kĩ năng 20
1.2.2 Kĩ thí nghiệm cần rèn luyện học sinh dạy học Vật lí trường THPT 20
(6)iv
1.2.4 Các giai đoạn phát triển kĩ năng 28
1.3 Vai trị thí nghiệm thực hành rèn luyện kĩ thí nghiệm cho học sinh dạy học vật lí trường THPT 29
1.3.1 Thí nghiệm thực hành Vật lí 29
1.3.2 Nội dung, hình thức tổ chức thí nghiệm thực hành dạy học Vật lí trường THPT 31
1.4 Sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo dạy học Vật lí 35
1.4.1 Khái niệm phần mềm dạy học 35
1.4.2 Những yêu cầu chung phần mềm dạy học 36
1.4.3 Phần mềm thí nghiệm ảo dạy học vật lí 39
1.5 Thực trạng việc rèn luyện kĩ thí nghiệm cho học sinh dạy học vật lí trường THPT 43
1.5.1 Mục đích tìm hiểu 43
1.5.2 Nội dung tìm hiểu 43
1.5.3 Phương pháp tìm hiểu 43
1.5.4 Kết tìm hiểu 44
1.6 Kết luận chương 47
CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ẢO HỖ TRỢ THỰC HÀNH VẬT LÍ PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11 CƠ BẢN THPT 48
2.1 Phân tích nội dung, mục tiêu dạy học thí nghiệm thực hành phần Quang hình học 48
2.1.1 Vị trí thực hành phần Quang hình học 48
2.1.2 Mục tiêu thí nghiệm thực hành phần Quang hình học 49
2.1.3 Nội dung TH “Xác định tiêu cự thấu kính phân kì” 50
2.1.4 Những khó khăn làm thực hành phần Quang hình học 57
2.2 Đề xuất giải pháp xây dựng sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ thực hành phần Quang hình học 58
(7)v
thiết bị thí nghiệm thực xây dựng quy trình thao tác tiến hành thực hành thí
nghiệm thực 60
2.2.3 Xây dựng sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ trình kiếm tra, đánh giá 61
2.3 Xây dựng sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ thực hành Vật lí phần Quang hình học 63
2.3.1 Ý tưởng xây dựng phần mềm 63
2.3.2 Xây dựng thí nghiệm thực hành Vật lí ảo Flash 65
2.4 Sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ thực hành Vật lí phần Quang hình học 74
2.4.1 Tổ chức thực hành TN với hỗ trợ TN Vật lí ảo 74
2.4.2 Thiết kế tiến trình dạy học thực hành thí nghiệm “Xác định tiêu cự thấu kính phân kỳ” 78
2.5 Kết luận chương 82
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 84
3.1 Mục đích, đối tượng, nội dung thực nghiệm sư phạm 84
3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm. 84
3.1.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm. 84
3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 85
3.2.1 Chuẩn bị thực nghiệm. 85
3.2.2 Phương thức tổ chức trình thực nghiệm sư phạm. 86
3.3 Kết thực nghiệm sư phạm 89
3.3.1 Phân tích định tính 89
3.3.2 Phân tích kết định lượng 92
3.4 Hiệu biện pháp đề tài đề xuất 96
3.5 Kết luận chương 97
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 99
TÀI LIỆU THAM KHẢO 101
PHỤ LỤC CÁC CÂU HỎI KIỂM TRA SỬ DỤNG TRONG PHẦN MỀM 103
PHỤ LỤC PHIẾU CHUẨN BỊ THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM 105
(8)vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Đặc trưng phịng thí nghiệm Tái tạo phịng TN tìm tịi 19
Bảng 1.2 Bảng kĩ thí nghiệm cần rèn luyện cho học sinh THPT dạy học vật lí 21
Bảng 1.3 Các cấp độ mục tiêu nhận thức 25
Bảng 1.4 Các cấp độ mục tiêu kĩ tâm vận 26
Bảng 1.5 Thang đánh giá thực (PRS) 27
Bảng 1.6 Các cấp độ mục tiêu kĩ thí nghiệm học sinh dạy học vật lí trường phổ thơng 27
Bảng 1.7 Thống kê phiếu khảo sát học sinh THPT Lý Tử Tấn 45
Bảng 2.1 Mục tiêu thí nghiệm thực hành phần Quang hình học 49
Bảng 2.2 Bảng số liệu thực hành số - phương án 55
Bảng 2.3 Bảng số liệu thực hành số - phương án 57
Bảng 3.1 - Bảng thống kê điểm số 93
Bảng 3.2 - Bảng thống kê số hoc sinh đạt từ điểm xi trở xuống (Bảng tần suất luỹ tích hội tụ lùi) 93
(9)vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ Chu trình sáng tạo theo Razumơpxki 10
Hình 2.1 Sơ đồ thiết kế phương án 1, thí nghiệm Xác định tiêu cự thấu kính phân kì 51
Hình 2.2 Sơ đồ thiết kế phương án 2, thí nghiệm Xác định tiêu cự thấu kính phân kì 52
Hình 2.3 Hình ảnh bố trí thí nghiệm xác định ảnh vật qua thấu kính hội tụ 53
Hình 2.4 Hình ảnh bố trí thí nghiệm xác định tiêu cự thấu kính phân kì 54
Hình 2.5.Hình ảnh bố trí thí nghiệm xác định ảnh vật qua thấu kính hội tụ 56
Hình 2.6 Hình ảnh bố trí thí nghiệm xác định tiêu cự thấu kính phân kì 56
Hình 2.7 Màn hình lựa chọn dụng cụ thí nghiệm 59
Hình 2.9 Màn hình kiểm tra kiến thức trước thực phần thí nghiệm 62
Hình 2.10 Màn hình kiểm tra kiến thức lí thuyết 66
Hình 2.11 Hình ảnh dụng cụ thí nghiệm đưa vào phần mềm 66
Hình 2.12 Màn hình thực thí nghiệm với menu lựa chọn 71
Hình 2.13 Màn hình giới thiệu phần thực hành phương án thí nghiệm 73
Hình 2.14 Các phần hình hiển thị kết 74
Sơ đồ 2.1 Sơ đồ kết hợp thí nghiệm ảo thí nghiệm thật thực hành thí nghiệm vật lí phổ thơng 75
(10)1 MỞ ĐẦU
1 Lí chọn đề tài
Vật lí mơn khoa học thực nghiệm, việc sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí trường phổ thông không công việc bắt buộc, mà cịn biện pháp quan trọng giúp nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh Một trong tác dụng thí nghiệm vật lí tạo trực quan sinh động trước mắt học sinh mà cần thiết thí nghiệm dạy học vật lí cịn quy định tính chất trình nhận thức học sinh hướng dẫn giáo viên Thơng qua thí nghiệm vật lí, tạo tác động có chủ định, có hệ thống người vào đối tượng thực khách quan, với phân tích điều kiện mà đã diễn tác động kết tác động, ta thu nhận tri thức
(11)2
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Bộ Giáo dục Đào tạo (2006),Chương trình giáo dục phổ thơng, mơn Vật lí NXB Giáo dục, Hà Nội
2. Bộ Giáo dục Đào tạo (2007), Tài liệu Bồi dưỡng Giáo viên thực
chương trình, sách giáo khoa lớp 11 THPT
3.Trần Tố Chinh (2013), Xây dựng sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ thực hành Vật lí chương Dịng điện khơng đổi – Vật lí 11 Trung
học phổ thông (Luận văn Thạc sĩ), Đại học Giáo dục, ĐHQGHN
4. Phạm Xuân Quế (2004), “Xây dựng sử dụng phần mềm dạy học”, Tạp chí Giáo dục.
5. Vũ Trọng Rỹ (2005), “Các yêu cầu sư phạm thí nghiệm ảo – sản
phẩm multimedia”, Tạp chí Giáo dục, số 107
6.Nguyễn Xn Thành (2007), Mơ thí nghiệm máy tính để sử dụng phối hợp với thí nghiệm thật dạy học vật lí nhà trường phổ thơng Tạp chí Khoa học, 52(6), tr.82-86
7. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2003),
Phương pháp dạy học Vật lí trường phổ thơng, NXB ĐHSP Hà Nội
8. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (2001), Tổ chức hoạt động nhận
thức cho học sinh dạy học Vật lí trường phổ thơng, NXB Đại học Quốc
gia Hà Nội, Hà Nội
9. Phạm Hữu Tịng (2001), Lí luận dạy học vật lí trường trung học, NXB Giáo dục, Hà Nội.
(12)3 Tiếng Anh
11.Avi Hofstein, Vincent N Lunetta (2003), The laboratory in Science
Education: Foundation for the twenty-Fisrt Century, Wiley Periodicals, New
York
12. Dimitris Psillos, Hans Niedderer (2002), Teaching and learning in the
science laboratory, Springer,New York
13. Pham Xuan Que, Pham Kim Chung (2007), Role, requiments oF online interactive physics experiment and how to develop the experiment Journal of
Science, 52(6), pp 87-90
14 Yogesh Kumar Singh, Ruchika Nath (2007), Teaching of General