Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh ----- ----- nguyễn thị công mai dạy học các ứng dụng kỹ thuật ở chơng "mắt. các dụng cụ quang"-vật lý 11- nâng cao theo hớng tăng cờng tính tích cực, tự lực nhận thức của học sinh luận văn thạc sĩ giáo dục học VINH - 2008 1 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh ----- ----- nguyễn thị công mai dạy học các ứng dụng kỹ thuật ở chơng "mắt. các dụng cụ quang"-vật lý 11- nâng cao theo hớng tăng cờng tính tích cực, tự lực nhận thức của học sinh luận văn thạc sỹ giáo dục học chuyên ngành: lý luận và phơng pháp dạy học vật lý mã số : 60 14 1o Cán bộ hớng dẫn khoa học: pgs.ts Nguyễn quang lạc VINH - 2008 2 LỜI CẢM ƠN Với tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn Thầy PGS.TS. Nguyễn Quang Lạc đã hướng dẫn em làm đề tài bằng tất cả sự tận tình và trách nhiệm. Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn các thầy cô giáo trong tổ PPGD vật lý, khoa sau đại học trường Đại Học Vinh đã quan tâm giúp đỡ em trong thời gian học tập và thực hiện đề tài. Nhân dịp này, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô tổ Vật lý trường THPT Huỳnh Thúc Kháng đã tạo điều kiện cho việc thực nghiệm đề tài sớm được hoàn thành. Vinh, tháng 12 năm 2008 Tác giả Nguyễn Thị Công Mai CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 3 HĐNT Hoạt động nhận thức HS Học sinh GV Giáo viên PPDH Phương pháp dạy học DH Dạy học GQVĐ Giải quyết vấn đề VĐ Vấn đề SGK Sách giáo khoa PPNT Phương pháp nhận thức TKHT Thấu kính hội tụ SGV Sách giáo viên PPNT Phương pháp nhận thức ĐC Đối chứng TN Thực nghiệm MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hiện nay đổi mới PPDH và chương trình SGK được xem là điều cấp bách hàng đầu để đáp ứng yêu cầu của xã hội, để phát triển sản xuất. Và đổi mới về PPDH có tầm quan trọng đặc biệt. Luật Giáo dục, điều 28.2 đã ghi: " PPDH phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn 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 niềm vui, hứng thú học tập cho HS". Hội nghị BCHTW ĐCSVN lần thứ 2 khóa VIII lại nhấn mạnh: " Từng bước áp dụng các biện pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình 4 DH, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho HS, nhất là sinh viên đại học". Tuy nhiên, PPDH các bộ môn KHTN nói chung và bộ môn vật lý nói riêng ở nhà trường phổ thông hiện nay mặc dù đã dùng phương pháp tích cực nhưng vẫn mang nặng tính chất thông báo, tái hiện. HS không được tạo điều kiện để bồi dưỡng các phương pháp nhận thức, rèn luyện tư duy khoa học, phát triển năng lực GQVĐ, kỹ năng thực hành. Quá trình tìm hiểu thực tế dạy học chương: " Mắt. Các dụng cụ quang" ở lớp 11 - Nâng cao cho thấy quá trình DH chương này cũng không tránh khỏi hiện trạng chung nêu ở trên. Nghiên cứu chương: " Mắt. Các dụng cụ quang" nhằm tăng cường tính tích cực, tự lực, sáng tạo của HS đáp ứng yêu cầu đổi mới PPDH hiện nay. Tuy nhiên, cho đến nay, còn rất ít đề tài đề cập đến vấn đề dạy học các ứng dụng kỹ thuật của vật lý theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của HS thông qua các bài học cụ thể, mặc dù vấn đề dạy học các ứng dụng kỹ thuật ở trường phổ thông là một nội dung quan trọng của dạy học vật lý và cũng chứa đựng nhiều điều kiện thuận lợi để nâng cao tính tích cực, tự lực của HS trong học tập. Xuất phát từ những điều trình bày ở trên, chúng tôi chọn vấn đề: " Dạy học các ứng dụng kỹ thuật ở chương " Mắt. Các dụng cụ quang" -vật lý 11- nâng cao theo hướng tăng cường tính tích cực, tự lực nhận thức của học sinh" để làm đề tài nghiên cứu của mình. 2. Mục đích nghiên cứu Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức vật lý có ứng dụng kỹ thuật trong chương" Mắt. Các dụng cụ quang" -vật lý11 - Nâng cao theo hướng tăng cường tính tích cực, tự lực GQVĐ trong học tập của HS. 3. Đối tượng nghiên cứu - Hoạt động dạy học vật lý ở trường THPT chương trình nâng cao. 5 - Hoạt động dạy học một số kiến thức có ứng dụng kỹ thuật trong chương: " Mắt. Các dụng cụ quang". 4. Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất các nhiệm vụ nhận thức thích hợp và hướng dẫn hợp lý HS giải quyết nhiệm vụ nhận thức đó trong quá trình DH một số kiến thức vật lý có ứng dụng kỹ thuật ở chương: " Mắt. Các dụng cụ quang" thì sẽ phát huy tính tích cực, tự lực GQVĐ trong học tập của HS, nhờ đó có tác dụng nâng cao chất lượng DH của chương nói trên. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu: Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có những nhiệm vụ chủ yếu sau: - Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc tổ chức quá trình DH vật lý nói chung và quá trình DH các ứng dụng kỹ thuật của vật lý nói riêng theo hướng tăng cường tính tích cực, tự lực GQVĐ trong học tập của HS. - Xác định nội dung các kiến thức về những ứng dụng kỹ thuật trong chương: " Mắt. Các dụng cụ quang" mà HS cần nắm vững. - Tìm hiểu tình hình DH những nội dung này ở trường THPT chương trình nâng cao hiện nay, trước hết nhằm phát hiện những khó khăn của HS và nguyên nhân của chúng trong quá trình học tập. - Soạn thảo tiến trình DH 3 bài học trong chương theo hướng tăng cường tính tích cực, tự lực GQVĐ trong học tập của HS. - Thực nghiệm sư phạm tiến trình DH đã soạn thảo nhằm đánh giá tính khả thi của nó, bổ sung, sửa đổi, hoàn thiện tiến trình DH này và sơ bộ đánh giá hiệu quả của nó đối với việc nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, phát huy tính tích cực, tự lực GQVĐ của HS trong quá trình học tập. 6. Phương pháp nghiên cứu Chủ yếu sử dụng 2 phương pháp sau:  PP nghiên cứu lý luận: 6 - Nghiên cứu tài liệu lý luận DH để làm sáng tỏ những quan điểm đề tài sẽ vận dụng về việc tổ chức tình huống học tập, hướng dẫn HS GQVĐ trong DH vật lý nói chung và DH các ứng dụng kỹ thuật của vật lý nói riêng. - Nghiên cứu chương trình nội dung SGK, SGV và các tài liệu chuyên khảo để xác định mức độ nội dung các kiến thức về những ứng dụng kỹ thuật ở chương này mà HS cần nắm vững.  PP nghiên cứu thực nghiệm: - Tìm hiểu việc dạy ( thông qua dự giờ, trao đổi với GV) và việc học (thông qua trao đổi với HS, phân tích các sản phẩm của HS) nhằm sơ bộ đánh giá tình hình DH chương " Mắt. Các dụng cụ quang" ở lớp 11-Nâng cao. - Thực nghiệm sư phạm: Có đối chứng để kiểm tra tính khả thi của tiến trình DH đã đề ra và sơ bộ đánh giá hiệu quả của nó đối với việc nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, phát huy tính tích cực, tự lực GQVĐ của HS trong quá trình học tập. - Phương pháp thống kê toán học được sử dụng trong quá trình xử lý các số liệu thực nghiệm. 7. Đóng góp của đề tài - Xây dựng được quy trình lựa chọn PPDH phù hợp với một bài học vật lý cụ thể nhằm nâng cao tính tích cực, tự lực cho HS. - Lựa chọn được con đường DH các ứng dụng KT của VL có khả năng nâng cao tính tích cực, tự lực học tập của HS. - Có số liệu và tư liệu mới trong khảo sát tình hình dạy và học chương " Mắt. Các dụng cụ quang". 8. Cấu trúc luận văn - Mở đầu. - Chương 1: Cơ sở lý luận của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong DH các ứng dụng kỹ thuật của vật lý. 7 - Chng 2: Son tho tin trỡnh DH cỏc ng dng k thut ca vt lý trong chng " Mt. Cỏc dng c quang ". - Chng 3: Thc nghim s phm. - Kt lun. Chơng 1 Cơ sở lý luận của việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực cho học sinh trong dạy học các ứng dụng kỹ thuật của vật lý. 1.1. Hoạt động nhận thức Vật lý của HS 1.1.1. Hoạt động nhận thức, các dạng hoạt động nhận thức của HS Nhận thức là sự hiểu biết của con ngời về tự nhiên và xã hội. Con ngời có thể đạt tới những mức độ nhận thức khác nhau, từ thấp tới cao, từ đơn giản đến phức tạp, từ nhận thức cảm tính đến nhận thức lý tính (t duy). Lê-Nin đã chỉ rõ quy luật chung của HĐNT: " Từ trực quan sinh động đến t duy trừu tợng và từ t 8 duy trừu tợng đến thực tiễn, đó là con đờng biện chứng của nhận thức chân lý của sự nhận thức hiện thức khách quan". Trong quá trình con ngời nhận thức thế giới thì nhận thức cảm tính là mức độ nhận thức đầu tiên, thấp nhất, trong đó cảm giác là hình thức phản ánh thấp, tri giác là hình thức phản ánh cao hơn trong cùng một bậc thang nhận thức cảm tính. Muốn cải tạo thế giới, con ngời phải đạt tới mức độ nhận thức cao- nhận thức lý tính (còn gọi là t duy). T duy là quá trình nhận thức phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối quan hệ có tính quy luật của sự vật và hiện tợng trong hiện thực khách quan. T duy của con ngời không dừng lại ở các thao tác tay chân, bằng hình tợng mà còn đạt tới trình độ t duy bằng trí tuệ, t duy trừu t- ợng, khái quát . Con ngời chỉ bắt đầu hoạt động t duy khi nảy sinh nhu cầu t duy, tức là khi đứng trớc một khó khăn về nhận thức thấy cần phải khắc phục ngay, theo Rubinstien: " T duy sáng tạo luôn luôn bắt đầu bằng một tình huống có vấn đề" T duy có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, dựa vào nhận thức cảm tính, chứa đựng thành phần cảm tính; ngợc lại nó cũng ảnh hởng đến nhận thức cảm tính, làm cho khả năng cảm giác của con ngời trở nên tinh vi, nhạy bén, tri giác mang tính lựa chọn hơn . Quá trình t duy đợc diễn ra bằng cách chủ thể tiến hành những thao tác trí tuệ nhất định nh phân tích và tổng hợp, trừu tợng hóa và khái quát hóa . Trong quá trình DH, cảm giác và tri giác có vai trò nhất định cung cấp các thông tin cần thiết cho hoạt động t duy trừu tợng và sáng tạo. Vì vậy trong DH phải chọn lọc những tài liệu trực quan đúng đắn, đợc sử dụng đúng lúc và hợp lý để kích thích hoạt động của ngời học. 1.1.2. Đặc trng hoạt động nhận thức vật lý của HS + Nhận thức vật lý là nhận thức về những hình thái chuyển động của vật chất. Đồng thời nhận thức vật lý là nhận thức những tính chất vận động đơn giản của giới tự nhiên, là đi sâu vào bản chất của các hiện tợng, tìm ra những 9 quy luật chung, khảo sát các mối quan hệ về mặt định tính và định lợng giữa chúng. Vì vận động và quy luật vận động của vật chất là đa dạng và phong phú nên nhận thức vật lý cũng đa dạng, phong phú và HS cần đợc tạo điều kiện để đạt cho đợc các dạng nhận thức ấy. + Vật lý là khoa học thực nghiệm và lý thuyết do đó việc nhận thức vật lý đòi hỏi gắn lý thuyết và thực hành [21]. + Môn vật lý trong trờng THPT có nhiệm vụ góp phần hoàn chỉnh học vấn phổ thông và phát triển nhân cách XHCN của HS, chuẩn bị cho HS bớc vào cuộc sống lao động, sản xuất .Nó phải tạo ra cho HS khả năng tiếp cận đợc với thực tiễn kỹ thuật ở trong nớc và xây dựng tiềm lực để tiếp thu đợc kỹ thuật hiện đại của thế giới. Để nhận thức vật lý có chất lợng, để có thể gắn lý thuyết và thực tiễn, HS không thể học tập theo lối học hời hợt thụ động, lý thuyết suông. Để có thể tự lực chiếm lĩnh kiến thức vật lý, trong quá trình học tập, HS phải đợc rèn luyện để tăng dần cấp độ nhận thức, từ nhận thức cảm tính, từ các thao tác tay chân đến các thao tác t duy. Muốn HĐNT vật lý có kết quả, HS phải có kỹ năng, kỹ xảo thực hiện các thao tác đó, phải có phơng pháp suy luận và đặc biệt phải có khả năng t duy trừu tợng, t duy logic, t duy sáng tạo [18], [21]. + HS phổ thông ngoài việc nắm vững kiến thức vật lý còn phải biết vận dụng và từng bớc vận dụng sáng tạo kiến thức vật lý vào thực tiễn kỹ thuật đời sống. + Trong quá trình nhận thức vật lý phải dùng một số phơng pháp đặc trng nh: PP thực nghiệm, PP tơng tự, PP mô hình, PP thí nghiệm tởng tợng . Đồng thời để nhận thức vật lý cũng phải dùng các phơng pháp nhận thức chung của các ngành khoa học khác nh: phân tích, tổng hợp, so sánh, quy nạp, diễn dịch, quan sát, PP đồ thị . Trong đó PP phân tích thờng đợc dùng ở giai đoạn đầu của quá trình nhận thức, PP tổng hợp thờng dùng ở giai đoạn cuối của một quá trình nhận thức, và các PP đợc sử dụng xen kẽ nhau, nhiều khi không có ranh giới rõ rệt giữa các PP. 10 . mai dạy học các ứng dụng kỹ thuật ở chơng " ;mắt. các dụng cụ quang& quot; -vật lý 11- nâng cao theo hớng tăng cờng tính tích cực, tự lực nhận thức của học. dạy học các ứng dụng kỹ thuật của vật lý theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của HS thông qua các bài học cụ th , mặc dù vấn đề dạy học các ứng dụng