Thiết kế websites hỗ trợ dạy học chương “tính chất sóng của ánh sáng” vật lý lớp 12

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM --- LƯU THANH TÚ THIẾT KẾ WEBSITES HỖ TRỢ DẠY HỌC CHƯƠNG “TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG” VẬT LÝ LỚP12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngàn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM

-

LƯU THANH TÚ

THIẾT KẾ WEBSITES HỖ TRỢ DẠY HỌC CHƯƠNG “TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG” VẬT LÝ LỚP12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn vật lý

Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Người hướng dẫn khoa học

TS MAI VĂN TRINH

Thành phố hồ Chí Minh - 2006

LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Khoa đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lý và tổ bộ môn Phương pháp giảng dạy Vật lý trường Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, các thầy giáo,

cô giáo khoa Vật lý trường Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh cùng trường THPT Võ Thị Sáu huyện Đất Đỏ, tỉnh Bà rịa – Vũng tàu

Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo,

TS Mai Văn Trinh, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn Tác giả chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo đã trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian học tập ở trường Đại học sư phạm thành phố

Hồ Chí Minh

Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, bạn bè

và những người thân yêu đã động viên, giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận văn này

TP HCM, tháng 07 năm 2006

Tác giả

Lưu Thanh Tú

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

BGĐT Bài giảng điện tử CNTT Công nghệ thông tin

DH Dạy học DHVL Dạy học vật lý

HS Học sinh LLDH Lí luận dạy học

PPDH Phương pháp dạy học PTDH Phương tiện dạy học QTDH Qúa trình dạy học

THPT Trung học phổ thông

TNSP Thực nghiệm sư phạm

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1 Bảng thông kê điểm số Xi của các bài kiểm tra 5 phút 78 3.2 Bảng phân phối tần suất tích lũy của 6 bài kiểm tra 5 phút 78 3.3 Bảng phân phối tần suất tích lũy của 6 bài kiểm tra 5 phút 79 3.4 Điểm trung bình và độ lệch chuẩn của 6 bài kiểm tra 5 phút 80 3.5 Bảng thông kê điểm số Xi của các bài kiểm tra 80 3.6 Bảng phân phối tần suất 81 3.7 Bảng phân phối tần suất tích lũy 82

3.9 Tổng hợp các chỉ số thống kê của các bài kiểm tra 84

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

1.1 Sơ đồ phương pháp mô phỏng 11 2.1 Sơ đồ cấu trúc lôgic nội dung kiến thức trong chương “Tính chất

3.1 Biểu đồ phân bố điểm 6 bài kiểm tra 5 phút của hai nhóm đối

3.2 Biểu đồ phân phối tần suất điểm 6 bài kiểm tra 5 phút của hai nhóm

3.3 Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy của 6 bài kiểm tra 5 phút 79

34 Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm 81 3.5 Biểu đồ phân phối tần suất điểm của hai nhóm TN và ĐC 81 3.6 Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy 82

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Trong những năm gần đây, đổi mới giáo dục và đào tạo diễn ra rất sôi động trên toàn thế giới trong đó có Việt Nam Những thành tựu mới của khoa học công nghệ nửa cuối thế kỷ XX, tính chất toàn cầu hoá nền kinh tế tri thức

và nền giáo dục điện tử đã và đang làm thay đổi hình thức, nội dung và phương thức hoạt động của xã hội loài người Trên cơ sở tiếp thu những thành tựu mới của khoa học giáo dục trên thế giới và phát huy những thành tựu đã đạt được của nền giáo dục trong nước, các giải pháp đổi mới giáo dục Việt Nam phải vừa theo kịp sự phát triển chung của khoa học giáo dục trên thế giới, vừa phù hợp với điều kiện cụ thể của nước ta sao cho có tính khả thi và hiệu quả

Sự ra đời của các thế hệ MVT với hệ thống đa phương tiện (Multimedia)

và dịnh vụ mạng thông tin toàn cầu World Wide Web (WWW) đã đặt ra những yêu cầu mới trong nghiên cứu, phát triển lý thuyết DH hiện đại, tạo tiền

đề cho những thay đổi sâu sắc về PPDH và phương thức đào tạo Việc sử dụng lớp học trực tuyến (On - line) hỗ trợ DH đang trên đà phát triển và trở thành một trong các xu hướng mới trong giáo dục hiện nay [20]

Trước tình hình đó, tuyên bố chung của hội nghị bộ trưởng giáo dục các

nước thành viên Châu Á - Thái Bình Dương (APEC) - “Giáo dục trong xã hội học tập ở thế kỷ XXI” đã vạch rõ: giáo dục giữ vai trò quan trọng trong việc

định hình một xã hội học tập, ứng dụng CNTT và truyền thông trong giáo dục nhằm mở ra một tiềm năng rộng lớn trong việc chuẩn bị tương lai cho HS, cung cấp cơ hội học tiếp cho những người lớn tuổi, đổi mới về cách dạy và học, tạo điều kiện cho việc hợp tác nghiên cứu khoa học và đào tạo từ xa UNESCO cũng chính thức đưa ra vấn đề này thành chương trình trước ngưỡng cửa của thế kỷ XXI Nhiều quốc gia trên thế giới đã thành công trong việc ứng dụng CNTT và truyền thông vào công tác giáo dục và đào tạo dưới những hình thức khác nhau [3]

Đối với nước ta, đổi mới PPDH thông qua việc ứng dụng CNTT và truyền thông là một trong những mục tiêu lớn được các ngành, các cấp đặc biệt quan tâm Các nghị quyết, chỉ thị đã ra đời như nghị quyết TW2 khoá VIII

đã nêu “Cần phải đổi mới phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo cho người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào QTDH, bảo đảm điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh”, hay chỉ thị 58 - CT/TW về “Đẩy mạnh ứng dụng và phát triển CNTT phục vụ

sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá” của Bộ chính trị [6]

Trong khoa học giáo dục, việc nghiên cứu và ứng dụng các thành tựu của CNTT để hiện đại hoá QTDH theo hướng công nghệ là một yêu cầu có tính thời sự Nét nổi bật của đổi mới PPDH hiện nay là áp dụng những thành tựu của CNTT vào QTDH để thực hiện mục đích giáo dục với hiệu quả cao trong

đó có hướng ứng dụng xây dựng và sử dụng Website DH Đây là hướng ứng dụng còn khá mới mẻ ở nước ta, tuy nhiên việc ứng dụng thành công nó vào

DH sẽ góp phần tích cực vào quá trình đổi mới PPDH trong các nhà trường

Để hội nhập với sự phát triển chung của khu vực và thế giới, trong nhà trường của xã hội thông tin, HS phải được học các phương pháp, phải được tiếp cận với các PTDH hiện đại bên cạnh việc học các nội dung tri thức khoa học Thực tế DH đòi hỏi phải có những thay đổi có tính chiến lược về PPDH ở phổ thông mới có thể đáp ứng nhiệm vụ mà đại hội Đảng lần thứ VIII đã chỉ ra: “Xác định rõ hơn mục tiêu, thiết kế nội dung, chương trình, đổi mới phương pháp giáo dục - đào tạo, lựa chọn những nội dung có tính cơ bản, hiện đại từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào các quá trình đào tạo” [7]

Website DH với sự trợ giúp của MVT và Internet tỏ ra có nhiều thế mạnh Chất lượng DH với sự hỗ trợ của Website đã được khẳng định về mặt lý luận và thực tiễn nhưng cho đến nay những công trình nghiên cứu, tài liệu bàn về phương pháp xây dựng Website DH như thế nào để nâng cao chất

lượng, đảm bảo nắm vững kiến thức và phát triển óc sáng tạo của HS trong

DH nói chung và DHVL nói riêng còn chưa được quan tâm đúng mức

Nội dung kiến thức vật lý ở phổ thông chủ yếu là vật lý thực nghiệm, trong đó có sự kết hợp giữa quan sát, TN và suy luận lý thuyết để đạt được sự thống nhất giữa lý luận và thực tiễn Ở nước ta, thực tế DH các môn khoa học nói chung, Vật lý nói riêng còn mang nặng tính “thông báo, tái hiện”, các PTDH hiện đại chưa được chú ý khai thác, sử dụng đúng mức, QTDH chủ yếu

là sự truyền thụ kiến thức một chiều Nhiều nội dung vật lý trong chương trình vật lý phổ thông khá trừu tượng, có những nội dung vật lý GV không thể hình thành chỉ bằng suy luận lý thuyết, không thể chỉ “dạy chay” mà phải quan sát, phân tích hiện tượng, sử dụng TN, Tuy nhiên không phải bất kỳ TN nào cũng có thể thực hiện được vì nhiều lí do khác nhau, vì vậy GV phải có biện pháp kỹ thuật thay thế để trực quan hoá các sự kiện, hiện tượng vật lý đó Với những đặc thù riêng của môn Vật lý thì đổi mới PPDH bằng cách áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật, đặc biệt là những thành tựu của CNTT làm PTDH là điều rất cần thiết

Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài

“Thiết kế Website hỗ trợ dạy học chương Tính chất sóng của ánh sáng-vật

lý lớp 12 THPT”

2 Mục đích nghiên cứu

- Xây dựng Website hỗ trợ DH chương Tính chất sóng của ánh sáng góp phần đổi mới PPDH theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS

- Nghiên cứu quy trình sử dụng Website DH chương Tính chất sóng của ánh sáng và khai thác khả năng hỗ trợ của nó trong DHVL nhằm nâng cao chất lượng dạy và học vật lý lớp 12 THPT

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Qúa trình DHVL ở trường THPT

- Website DH và QTDH chương Tính chất sóng của ánh sáng với sự hỗ trợ của Website

Nội dung và PPDH chương Tính chất sóng của ánh sáng trong chương trình vật lý 12 THPT với sự trợ giúp của Website DH

4 Giả thuyết khoa học

Việc xây dựng và sử dụng Website DH một cách hợp lý sẽ có tác dụng

hỗ trợ tốt hoạt động dạy của GV, tích cực hóa hoạt động nhận thức, kích thích hứng thú học tập của HS, góp phần hiện đại hoá PTDH và nâng cao chất lượng DHVL chương Tính chất sóng của ánh sáng lớp 12 THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và cơ sở thực tiễn của việc sử dụng MVT với Website trong DH nói chung và DH vật lý nói riêng

- Nghiên cứu nội dung, cấu trúc chương Tính chất sóng của ánh sáng trong chương trình vật lý 12 THPT và tìm hiểu những khó khăn khi DH chương này

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc thiết kế Website DH

- Thiết kế Website DH chương Tính chất sóng của ánh sáng vật lý 12 THPT

và hình thức tổ chức DH với Website này

- Áp dụng các kết quả nghiên cứu của đề tài vào DH một số bài trong chương Tính chất sóng của ánh sáng, tiến hành TNSP để kiểm chứng giả thuyết khoa học đã đặt ra

6 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, Nhà nước cũng như các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về vấn đề nâng cao chất lượng giáo dục và đổi mới PPDH

- Nghiên cứu lý luận của việc sử dụng MVT và những ứng dụng của nó trong việc góp phần đổi mới PPDH và nâng cao chất lượng DHVL ở THPT

- Nghiên cứu tài liệu giáo dục học, tâm lí học, LLDH và PPDH vật lý cần cho việc xây dựng tiến trình DH và nâng cao hiệu quả hoạt động học tập của

HS

- Nghiên cứu tài liệu về PTDH vật lý, về ứng dụng MVT với Website trong DH và các phần mềm hỗ trợ thiết kế Website

- Nghiên cứu chương trình, nội dung SGK, sách GV và các tài liệu tham khảo liên quan đến nội dung chương Tính chất sóng của ánh sáng

Thiết kế và sử dụng Website DH chương Tính chất sóng của ánh sáng với công cụ đã lựa chọn, cài đặt Website đã thiết kế vào hệ thống MVT nơi tổ chức TNSP

- Tìm hiểu, thăm dò thực trạng DH chương Tính chất sóng của ánh sáng

ở trường THPT

- Thông qua đàm thoại với GV, các nhà quản lý giáo dục để điều tra về vấn đề trang bị và ứng dụng MVT với Website DH ở trường THPT

- Trao đổi, thăm dò thái độ của HS đối với việc sử dụng MVT với Website trong DH và hiệu quả các giờ học có sử dụng PTDH hiện đại này

Tổ chức TNSP, tiến hành thực nghiệm có đối chứng để đánh giá hiệu quả

sử dụng MVT với Website trong DH chương Tính chất sóng của ánh sáng vật

lý 12 THPT

Dùng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để xử lý kết quả TNSP Qua đó khẳng định giả thuyết sự khác biệt giữa kết quả học tập của nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm và khẳng định kết quả nghiên cứu của

đề tài

7 Những đóng góp của đề tài

- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận của việc sử dụng MVT với Website

DH trong quá trình DHVL ở phổ thông, làm rõ khái niệm và thế mạnh của mô phỏng bằng máy tính trong DH vật lý

- Thiết kế được Website DH có khả năng hỗ trợ tốt QTDH chương Tính chất sóng của ánh sáng vật lý 12 THPT, đồng thời đề xuất tiến trình DH với sự

hỗ trợ của Website đã thiết kế góp phần nâng cao chất lượng DHVL ở trường THPT

8 Cấu trúc của luận văn

Luận văn có ba phần: Phần mở đầu, phần nội dung và phần kết luận Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn gồm 3 chương:

Chương I Cơ sở khoa học của xây dựng và sử dụng Website dạy học Chương II Thiết kế website hỗ trợ dạy học chương Tính chất sóng của

ánh sáng

Chương III Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG WEBSITE DẠY

HỌC 1.1 Cơ sở khoa học của việc sử dụng máy vi tính với Website dạy học

1.1.1 Cơ sở tâm lí học

Các công trình nghiên cứu về tâm lý học và thực tiễn DH trên toàn thế giới đã khẳng định vai trò quan trọng của PTDH trong việc nâng cao chất lượng DHVL Bên cạnh PTDH truyền thống, sự phát triển của khoa học công nghệ đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng PTDH hiện đại trong QTDH

ở phổ thông Các PTDH hiện đại có khả năng kích thích tư duy sáng tạo ở HS trong quá trình học, MVT là một trong những PTDH hiện đại được sử dụng trong DHVL Khi sử dụng MVT với Website DH, sự phối hợp giữa hình ảnh với văn bản, đồ hoạ, âm thanh tác động tích cực đến các giác quan của HS làm tăng tính trực quan trong giờ học, tạo điều kiện phát triển các năng lực tư duy, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo [17]

Khi học tập với MVT và Website HS cùng lúc thực hiện nhiều thao tác: nghe, nhìn, đọc, tư duy… nên phát huy được nhiều giác quan trong quá trình lĩnh hội kiến thức Sự tri giác trực tiếp với hình ảnh các đối tượng, quá trình xảy ra trên màn hình giúp HS hiểu rõ bản chất và mỗi liên hệ giữa các đối tượng, các quá trình vât lý, điều đó giúp HS ghi nhớ kiến thức bền vững và sâu sắc hơn Các công trình nghiên cứu của Treichler (1967) về tác động của các giác quan đối với khả năng tiếp thu và ghi nhớ kiến thức của HS đã đưa ra kết luận: quá trình tiếp thu kiến thức khi học đạt được: 1% qua nếm; 1,5% qua sờ; 3,5% qua ngửi; 11% qua nghe; 83% qua nhìn Ông cũng chỉ ra hoạt động cá nhân đối với sự ghi nhớ kiến thức sau khi học: 10% qua những gì nghe được; 30% qua những gì nhìn được; 50% qua những gì nhìn và nghe được; 80% qua những gì nói được; 90% qua những gì nói và làm được [5]

Học tập, làm việc với MVT theo hệ thống chương trình với một lôgic thuật toán chặt chẽ sẽ tạo điều kiện tốt cho việc phát triển tư duy lôgic, khả

năng lập luận chặt chẽ một vấn đề, khả năng hiểu cấu trúc từng bộ phận trong

sự thống nhất của tổng thể… vì thế giúp phát triển trí tuệ cho người học ở mức

độ cao

DH phải đi trước sự phát triển, dẫn dắt sự phát triển trí tuệ của HS Việc

DH với MVT sẽ kích thích những phán đoán lôgic của HS, chương trình học tập sẽ gợi mở, dẫn dắt HS trong quá trình tìm tòi tri thức Vì vậy kết hợp với những nỗ lực cá nhân của mình HS có thể lĩnh hội được tri thức ở mức độ cao hơn Điều đó có nghĩa là với sự hỗ trợ của MVT, DH sẽ có điều kiện đi trước

sự phát triển, dẫn dắt sự phát triển trí tuệ của HS Vậy DH với MVT là hoạt động DH tích cực [13]

Theo quan điểm tích cực, việc học tập có sự hỗ trợ của MVT với Website sẽ tạo điều kiện thuận lợi để HS chương trình hoá không chỉ nội dung tri thức, mà cả con đường nắm vững tri thức - hoạt động trí tuệ Chương trình học tập sẽ gợi mở, dẫn dắt HS trong quá trình tìm tòi tri thức, qua đó góp phần phát triển khả năng lĩnh hội và ghi nhớ kiến thức Như vậy, DH với MVT có

sự hỗ trợ của Website là hoạt động DH tích cực và có tính tương tác mạnh Bên cạnh đó, Website còn có thể cá thể hoá hoạt động học tập của HS ở mức

độ cao, các em có thể tự triển khai học tập ở mọi nơi (any where), học mọi lúc (any time), học mọi thứ (anything) và chủ động điều chỉnh hoạt động học theo nhịp độ riêng, phù hợp với khả năng, đặc điểm tâm lý và điều kiện học tập của từng cá nhân

1.1.2 Cơ sở lí luận dạy học

QTDH là một quá trình hoạt động có mục đích, có tổ chức và kế hoạch Trong QTDH, mục đích - nội dung - phương pháp có mối quan hệ biện chứng trong đó mục đích là nhân tố đầu tiên của quá trình Căn cứ vào mục đích để đưa ra nội dung và để thực hiện nội dung một cách tốt nhất, đạt hiệu quả sư phạm cao nhất thì phải biết vận dụng, phối hợp hài hoà, hợp lý giữa các PPDH Trong xu thế phát triển như hiện nay cần phải có sự đổi mới, điều chỉnh nội dung, PPDH đi kèm với cải tiến và hiện đại hoá PTDH [18]