Thiết kế giáo án điện tử chương “dòng điện trong các môi trường” vật lý 11 THPT ban cơ bản nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

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 GAĐT Giáo án điện tử HS Học sinh LLDH Lí luận dạy học MVT Máy vi tính PPDH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH

VŨ THỊ KIM DUNG

THIẾT KẾ GIÁO ÁN ĐIỆN TỬ CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG” VẬT LÝ 11 THPT BAN CƠ BẢN NHẰM TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC

CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học Vật lí

Mã số: 60.14.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS MAI VĂN TRINH

Thành phố Hồ Chí Minh - 2009

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 cô giáo khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh 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 và trường THPT Trần Quang Khải huyện Long Điền, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu

Tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS 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

Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành 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 05 năm 2009

VŨ THỊ KIM DUNG

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 GAĐT Giáo án điện tử

HS Học sinh LLDH Lí luận dạy học MVT Máy vi tính PPDH Phương pháp dạy học PPDHTC Phương pháp dạy học tích cực PPGD Phương pháp giảng dạy

PTDH Phương tiện dạy học QTDH Quá trình dạy học SGK Sách giáo khoa SGV Sách giáo viên TCHHĐNT Tích cực hóa hoạt động nhận thức TTC Tính tích cực

TNSP Thực nghiệm sư phạm THPT Trung học phổ thông

MỞ ĐẦU

MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài:

Đất nước ta đang trong quá trình xây dựng để hoàn thành cuộc cách mạng công nghiệp hóa và hiện đại hóa Để nhanh chóng phát triển kinh tế và hội nhập với thế giới, chúng ta cần có đội ngũ những người lao động, những cán bộ khoa học kỹ thuật có trình độ kỹ thuật cao, có năng lực tư duy sáng tạo và có khả năng độc lập giải quyết vấn đề Chính vì thế, vấn đề giáo dục và đào tạo đang rất được chú trọng trong giai đoạn hiện nay Trong đó việc đổi mới phương pháp dạy học đóng vai trò hết sức quan trọng

Trong những năm gần đây, ngành giáo dục và đào tạo không ngừng đổi mới chương trình, sách giáo khoa về nội dung, phương pháp nhằm nâng cao chất lượng dạy và học Song thực tế phương pháp dạy học (PPDH) trong các bậc đào tạo hiện nay chủ yếu mang tính chất thông báo – tái hiện Đa số giáo viên vẫn còn sử dụng phương pháp diễn giảng truyền thống theo lối truyền thụ một chiều, học sinh thụ động ghi chép và thụ động trong việc tiếp thu tri thức Kiểu dạy học truyền thống đã làm cho khả năng tự học, tự chủ, tìm tòi, khả năng tư duy khoa học độc lập của học sinh bị hạn chế

Nghị quyết Trung ương II khóa VIII, Đảng Cộng sản Việt Nam chỉ rõ: “Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các cấp học, bậc học, áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy, sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề” “Đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học…” Văn kiện đại hội

IX của Đảng tiếp tục nhấn mạnh: “…tiếp tục nâng cao chất lượng toàn diện, đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học, hệ thống trường lớp và hệ thống quản lý giáo dục…” Chỉ thị 29/2001/CT-BGD&ĐT của Bộ trưởng Bộ giáo dục - Đào tạo

đã nêu rõ: “Công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ, làm thay đổi nội dung, phương pháp, phương thức dạy và học” Bộ GD - ĐT quyết định lấy chủ đề năm học 2008 - 2009 là “Đẩy mạnh ứng dụng CNTT trong GD - ĐT”

Một trong những biện pháp quan trọng để thực hiện đường lối trên là đưa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt động nhận thức, thông qua hoạt động tự lực của bản thân

mà chiếm lĩnh kiến thức, phát triển năng lực, trí tuệ

Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm, phương pháp nghiên cứu đặc thù của Vật Lý là phương pháp thực nghiệm Đổi mới phương pháp dạy học Vật Lý cần phải hướng vào việc tổ chức cho học sinh hoạt động theo phương pháp thực nghiệm Chương “Dòng điện trong các môi trường” liên quan đến những hiện tượng rất gần gũi với đời sống hàng ngày xung quanh chúng ta Nội dung chủ yếu là những mô hình lý thuyết giải thích đặc tính dẫn điện của các môi trường và các hiện tượng điện có liên quan, đồng thời nêu lên một số ứng dụng thực tiễn của các hiện tượng đó Do đó những khái niệm này rất trừu tượng Để học sinh có thể hiểu biết kiến thức một cách sâu sắc, tránh được những sai lầm do nhận biết bằng những kinh nghiệm cảm tính và qua đó có thể vận dụng kiến thức đã học giải thích được các hiện tượng thực tế, chúng ta cần phải tổ chức các tiến trình dạy học phù hợp sao cho học sinh có khả năng nghiên cứu tự tìm tòi giải quyết các vấn đề nhằm đáp ứng những đòi hỏi đa dạng của hoạt động thực tiễn và đảm bảo rằng những kiến thức đã tiếp thu được là những kiến thức thực sự có chất lượng, sâu sắc và vững chắc

Từ những lý do trên, cùng với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy

học Vật Lý ở trường phổ thông, tôi chọn đề tài: “Thiết kế giáo án điện tử chương

“Dòng điện trong các môi trường” vật lý 11 THPT ban cơ bản nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh”

II Mục đích nghiên cứu:

Thiết kế giáo án điện tử dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” chương trình lớp 11 THPT ban cơ bản nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, lôi cuốn học sinh tham gia vào tiến trình tìm tòi, giải quyết vấn đề trong quá trình chiếm lĩnh tri thức góp phần nâng cao chất lượng dạy học

III Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

1 Đối tượng nghiên cứu:

- Công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học

- Các hoạt động dạy và học một số kiến thức chương “Dòng điện trong các môi trường” chương trình lớp 11 THPT ban cơ bản

2 Phạm vi nghiên cứu:

- Thiết kế và sử dụng các giáo án điện tử để dạy học chương “Dòng điện trong các môi trường” chương trình lớp 11 THPT ban cơ bản

- Ứng dụng của đề tài vào giảng dạy Vật Lý ở trường THPT Trần Quang Khải, thành phố Vũng Tàu

IV Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Nghiên cứu các quan điểm hiện đại về dạy học, những định hướng cơ bản của việc đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc xây dựng tiến trình dạy học, định hướng của giáo viên trong hoạt động dạy học nhằm phát triển các hành động nhận thức tích cực, chủ động của học sinh

- Nghiên cứu cơ sở khoa học của việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học, sử dụng phim, tranh ảnh, thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng…hỗ trợ dạy học

- Nghiên cứu tư tưởng chỉ đạo về mục tiêu, chương trình sách giáo khoa Vật Lý

11 ban cơ bản nhằm xác định mức độ nội dung, những kiến thức cơ bản học sinh cần nắm vững

- Nghiên cứu nội dung chương “Dòng điện trong các môi trường” và tìm hiểu những khó khăn khi dạy chương này

- Soạn thảo một số giáo án điện tử trong chương “Dòng điện trong các môi trường” với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin đáp ứng yêu cầu phát huy hoạt động nhận thức, tích cực, chủ động của học sinh

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo các tiến trình dạy học đã soạn để đánh giá hiệu quả của nó đối với việc tiếp nhận kiến thức mới của học sinh qua đó bổ sung, sửa đổi tiến trình dạy học đã soạn thảo

V Giả thuyết khoa học:

Nếu ứng dụng công nghệ thông tin vào thiết kế và sử dụng giáo án điện tử chương “Dòng điện trong các môi trường” chương trình lớp 11 THPT ban cơ bản một cách hợp lý thì sẽ phát huy được tính tích cực và chủ động của học sinh trong quá trình dạy học góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn

VI Phương pháp nghiên cứu:

1 Nghiên cứu lý luận:

- Nghiên cứu luật giáo dục, các chỉ thị của Ban chấp hành Trung ương Đảng và của Bộ giáo dục và đào tạo về những định hướng cơ bản của việc đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay

- Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học, các tài liệu về bồi dưỡng, đổi mới phương pháp giảng dạy ở trường THPT trong giai đoạn hiện nay

- Nghiên cứu các tài liệu về ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học, các tài liệu trên Internet

- Nghiên cứu tài liệu Vật Lý học, chương trình và nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên Vật Lý 11 THPT ban cơ bản

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến chương “Dòng điện trong các môi trường”

2 Nghiên cứu thực nghiệm sư phạm:

- Thiết kế giáo án, sử dụng công nghệ thông tin hỗ trợ dạy học Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông chương “Dòng điện trong các môi trường”

3 Phương pháp thống kê toán học:

- Dùng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để xử lý kết quả TNSP Qua đó khẳng định sự khác biệt giữa kết quả học tập của lớp đối chứng

và lớp thực nghiệm và khẳng định kết quả nghiên cứu của đề tài

VII Cấu trúc của luận văn:

MỞ ĐẦU

NỘI DUNG

Chương I: Tổng quan và cơ sở lý luận của việc ứng dụng công nghệ thông tin

hỗ trợ dạy học

Chương II: Thiết kế giáo án điện tử dạy học chương “Dòng điện trong các môi

trường”

Chương III: Thực nghiệm sư phạm

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

VIII Những đóng góp của luận văn:

- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của việc ứng dụng công nghệ thông tin vào đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông

- Làm rõ một số khái niệm và thế mạnh của images/pictures (hình ảnh), sound (âm thanh), animation (ảnh động), bài giảng điện tử, simulation (mô phỏng),

virtual experiment (thí nghiệm ảo) trong việc giảng dạy Vật lý nói riêng và các

bộ môn khoa học tự nhiên nói chung

- Đề xuất một số cách thức sử dụng và cách thiết kế bài giảng điện tử bằng phần mềm Powerpoint

- Cung cấp một số giáo án điện tử chương “Dòng điện trong các môi trường” làm

tư liệu tham khảo cho các giáo viên giảng dạy ở trường phổ thông

CHƯƠNG I

CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1 Cơ sở lý luận

1.2 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của

HS trong DHVL

1.3 Vai trò của CNTT trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS

1.4 Mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lý

1.5 Giáo án điện tử

1.6 Kết luận chương I



CHƯƠNG I

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN HỖ TRỢ DẠY HỌC 1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Trong chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010 của chính phủ đã nhận định:

Sự đổi mới và phát triển giáo dục đang diễn ra ở quy mô toàn cầu tạo cơ hội tốt để giáo dục Việt Nam nhanh chóng tiếp cận với các xu thế mới, tri thức mới, những cơ

sở lý luận, phương thức tổ chức, nội dung giảng dạy hiện đại và vận dụng các kinh nghiệm quốc tế để đổi mới và phát triển [2] Chỉ thị số 58/CT/TW của Bộ Chính trị (Khóa VIII) khẳng định: ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin (CNTT) là nhiệm vụ ưu tiên trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội, là phương tiện chủ lực

để đi tắt đón đầu, rút ngắn khoảng cách phát triển so với các nước đi trước Mọi lĩnh vực hoạt động kinh tế, văn hóa, xã hội, an ninh quốc phòng đều phải ứng dụng CNTT để phát triển

CNTT và truyền thông là một phần tất yếu của cuộc sống chúng ta Chỉ thị số 29/2001/CT-BGD&ĐT về tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng CNTT trong ngành giáo dục nêu rõ: CNTT và đa phương tiện sẽ tạo ra những thay đổi lớn trong

hệ thống quản lý giáo dục, trong chuyển tải nội dung chương trình đến người học, thúc đẩy cuộc cách mạng về phương pháp dạy và học

Với nhu cầu cấp thiết của thực tiễn giáo dục và đào tạo, những kết quả khả quan của việc ứng dụng CNTT vào phát triển và hiện đại hóa các phương tiện dạy học (PTDH) đã tác động sâu sắc đến sự phát triển của nền khoa học và giáo dục hiện đại của mỗi quốc gia trong khu vực và trên toàn thế giới Các nhà giáo dục tìm cách nghiên cứu để phát huy một cách tốt nhất PTDH hiện đại (máy tính với môi trường dạy học Multimedia), đồng thời mở ra những triển vọng mới trong việc ứng dụng nó

để cải tiến phương pháp dạy học (PPDH), nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo hiện nay

Việc nghiên cứu ứng dụng CNTT vào quá trình dạy học (QTDH) được triển khai mạnh mẽ ở nhiều nước trên thế giới Ở các nước phát triển như Mỹ, Đức, Hàn Quốc,… các công ty sản xuất thiết bị dạy học (DH) về ứng dụng CNTT đã sản xuất

nhiều sách điện tử, các PTDH hiện đại được điều khiển bởi MVT, hệ thống trường học được trang bị phòng học đa chức năng với mạng máy tính, máy chiếu khuếch đại,… đã đánh dấu một cuộc cách mạng mới trong công nghệ DH Đưa QTDH từ hình thức dạy học truyền thống thành DH trên mạng, biến Internet với các Website thành môi trường học tập và thư viện tư liệu cho học sinh (HS) truy cập

Theo báo cáo tổng kết của UNESCO (2004), việc triển khai tích hợp CNTT vào trường học thông qua các dự án thí điểm như trường học thông minh tại một số nước Châu Á (Malaysia, Philipines, Hàn Quốc, Singapore, Thái Lan, ) đã đem lại kết quả bước đầu rất khả quan, giúp phát triển tư duy HS

Ở Việt Nam, thành công của sự nghiệp đổi mới trong hai thập niên qua đã tạo tiền đề cho việc ứng dụng các thành tựu của CNTT trong giáo dục - đào tạo Môn tin học đã được đưa vào giảng dạy dưới các hình thức và mức độ khác nhau, hầu hết các trường THPT được trang bị phòng máy tính, phòng nghe nhìn đa chức năng với máy chiếu khuếch đại,… Nhiều trường THPT, các trường đại học, viện nghiên cứu

đã sử dụng các thiết bị hiện đại phục vụ cho DH Việc sử dụng Internet như một công cụ học tập đang dần trở nên quen thuộc với HS, SV Thông qua mạng tương tác trong trường học, các em có khả năng tiếp cận thông tin nhanh hơn, tìm kiếm thông tin phục vụ cho việc học tập của bản thân mình

Xác định tầm quan trọng của việc ứng dụng CNTT và Internet đối với việc dạy

và học trong 5 năm gần đây, nền Giáo dục nước ta đã được Đảng và Nhà nước quan tâm đặc biệt trong việc đổi mới nội dung chương trình sách giáo khoa phổ thông Bên cạnh nhiều dự án thay sách giáo khoa, đổi mới nội dung chương trình và phương pháp giảng dạy, đổi mới giáo dục phổ thông, đào tạo GV phổ thông, hàng năm Nhà nước còn đầu tư một lượng ngân sách lớn cho việc trang bị cơ sở vật chất

sư phạm – thiết bị DH phục vụ DH Trong các thiết bị DH hiện nay, ngoài các loại hình thiết bị DH truyền thống như tranh ảnh giáo khoa, bản đồ giáo khoa, mô hình mẫu vật, thì MVT là một loại phương tiện kỹ thuật DH hiện đại không thể thiếu ở mỗi trường phổ thông Rất nhiều trường phổ thông đã có phòng học với 20 – 25 bộ máy vi tính với các thiết bị trợ giảng bằng hệ thống DH đa phương tiện đã kết nối Internet và có trang Web về trường

Theo tài liệu của các chuyên gia UNESCO Paris, chuyên gia UNESCO Bangkok, GAĐT đã được thiết kế và sử dụng từ 10 năm trước đây ở các trường từ

bậc TH, THCS, THPT của một số nước trong khu vực Châu Á – Thái Bình Dương

và trên thế giới Ở Việt Nam GAĐT chỉ được bắt đầu thiết kế và sử dụng ở một vài trường PT từ năm 2003 trở lại đây Hiện nay, đối với một số trường TH, THCS, THPT việc thiết kế và sử dụng GAĐT còn khá mới mẻ Ở vùng núi, vùng đồng bằng sông Cửu Long, vùng xa xôi, hẻo lánh có nhiều GV, cán bộ quản lý các trường TH, THCS, THPT vẫn còn không biết GAĐT là gì

So với phương tiện DH chỉ có bảng đen, phấn trắng và tranh giáo khoa thì việc thiết kế nội dung bài giảng trên MVT với sự hỗ trợ của hệ thống DH đa phương tiện

là một bước đột phá lớn GAĐT ngoài việc hỗ trợ cho GV, giải phóng bớt sức lao động ở trên lớp của GV, còn đem đến cho HS phổ thông nhiều thông tin hơn, hấp dẫn hơn qua các kênh thông tin đa dạng và phong phú: nội dung văn bản, âm thanh, hình ảnh tĩnh, động, các đoạn Video Clip sống động Đặc biệt ở một số nội dung kiến thức người ta còn có thể xây dựng các mô hình mô phỏng, thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng để minh họa hoặc chứng minh định luật, đã biến quá trình HS nhận thức các kiến thức trừu tượng thành quá trình tự HS lĩnh hội kiến thức mới một cách hào hứng, tích cực

Công tác đào tạo và bồi dưỡng đội ngũ GV để có thể sẵn sàng tiếp cận với các PTDH hiện đại trong DH nói chung và DHVL nói riêng đang được các trường đại học, cao đẳng sư phạm dành một thời lượng đáng kể trong chương trình đào tạo Các học phần “Tin học ứng dụng trong vật lý”, “Phương tiện dạy học vật lý” đều được triển khai và cập nhật các ứng dụng cụ thể của CNTT trong việc xây dựng, phát triển và hiện đại hóa PTDH vật lý

Thực tế hiện nay vấn đề sử dụng máy tính trong DH ở nước ta đã có nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả: Lê Công Triêm, Nguyễn Quang Lạc, Phan Gia Anh Vũ, Mai Văn Trinh, Phạm Xuân Quế, Nguyễn Xuân Thành,… đã công bố Tuy nhiên việc khai thác sử dụng máy tính trong DH ở các trường phổ thông thì rất khác nhau tùy theo điều kiện cơ sở vật chất và trình độ GV

Theo đánh giá ban đầu thì hiệu quả của việc ứng dụng CNTT trong DH là khá khả quan, càng khẳng định vai trò quan trọng của CNTT trong việc đổi mới PP dạy

và học Tuy nhiên, xét trên diện rộng, tình hình ứng dụng CNTT trong DH ở nước

ta còn gặp nhiều khó khăn, hạn chế như: