sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học phần “quang hình học” vật lí lớp 11 THPT CHDCND lào (tt)

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM BOUNNAO PATHOUMMA SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÍ 11 THPT CHDCND LÀO Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

BOUNNAO PATHOUMMA

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC

PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” VẬT LÍ 11

THPT CHDCND LÀO

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

Mã số: 60140111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THEO ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS LÊ VĂN GIÁO

Thừa Thiên Huế, năm 2017

Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực,được các đồng tác giả cho phép sử dụng và từng chưa được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả luận văn

Bounnao Pathoumma

Demo Version - Select.Pdf SDK

Để hoàn thành luận văn này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn

sâu sắc nhất đến PGS.TS Lê Văn Giáo đã tận tình giúp đỡ và

hướng dẫn tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành

luận văn

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám Đốc, Ban Đào tạo

Sau Đại học, Ban Giám Hiệu trường Đại học sư phạm, Phòng Đào

tạo Sau Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí và tổ bộ môn phương

pháp giảng dạy Vật lí trường Đại học sư phạm - Đại học Huế cùng

qúi thầy, cô giáo ở trường THPT CHNCND Lào, đã tạo mọi điều

kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt thời gian thực nghiệm sư phạm

và hoàn thành luận văn

Tác giả cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến

PGS.TS.Lê Công Triêm và PGS.TS.Trần Huy Hoàng đã góp ý cho

tác giả trong thời gian nghiên cứu chọn đề tài luận văn

Cuối cùng xin chân thành cảm ơn đến gia đình, bạn bè và đồng

nghiệp đã giúp đỡ và động viên tác giả trong suốt thời gian nghiên

cứu và hoàn thành luận văn

Huế, tháng 09 năm 2017

Tác giả luận văn

Bounnao Pathoumma Demo Version - Select.Pdf SDK

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục 1

Danh mục cá từ viết tắt 5

Danh mục bảng biểu 6

Danh mục hình ảnh 7

Danh mục sơ đồ,biểu đồ,đồ thị 8

LỜI MỞ ĐẦU 9

1 Lí do chọn đề tài 9

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 11

3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 12

4 Giả thuyết khoa học 12

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 13

6 Đối tượng nghiên cứu 13

7 Phạm vi nghiên cứu 13

8 Phương pháp nghiên cứu 13

9 Cấu trúc của luận văn 14

CHƯƠNG 1.CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIÊM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC HỌC SINH 15

1.1 Hoạt động nhận thức và tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 15

1.1.1 Hoạt động nhận thức 15

1.1.1.1 Khái niệm 15

1.1.1.2 Hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí 15

1.1.2 Tích cực hóa họat động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí 17

1.1.2.1 Tính tích cực 17

Demo Version - Select.Pdf SDK

1.1.2.2 Cơ sở của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong

dạy học vật lí 18

1.1.2.3 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức 20

1.2 Thí nghiệm tự tạo 22

1.2.1 Khái niệm 22

1.2.2 Phân loại thí nghiệm tự tạo 23

1.2.2.1 Thí nghiệm tự tạo đơn giản 23

1.2.2.2 Thí nghiệm tự tạo phức tạp 23

1.2.3 Ưu điểm và hạn chế của thí nghiệm tự tạo 24

1.3 Tự tạo và sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí 25

1.3.1 Tự tạo thí nghiệm 25

1.3.1.1 Các yêu cầu đối với việc tự tạo thí nghiệm 25

1.3.1.2 Quy trình tự tạo thí nghiệm trong dạy học vật lí 26

1.3.2 Sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lí 29

1.3.2.1 Các yêu cầu khi sử dụng thí nghiệm tự tạo 29

1.3.2.2 Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo 30

1.4 Thực trạng dạy học phần “Quang hình học” vật lí 11 THPT CHDCND Lào 33 1.4.1 Mục đích điều tra 33

1.4.2 Phương pháp điều tra 33

1.4.3 Kết quả điều tra 33

 Kết luận chương 1 36

CHƯƠNG 2.XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TỰ TẠO TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC”VẬT LÍ LỚP 11 THPT CHDCND LÀO 38

2.1 Đặc điểm phần “Quang hình học” trong chương trình vật lí 11 THPT CHDCND Lào 38

2.2 Tự tạo các thí nghiệm trong phần “Quang hình học” vật lí 11 THPT CHDCND Lào 39

2.2.1 Thí nghiệm sự truyền thằng của ánh sáng 39

Demo Version - Select.Pdf SDK

2.2.2 Thí nghiệm khúc xạ ánh sáng 41

2.2.3 Thí nghiệm phản xạ toàn phần 44

2.2.4 Thí nghiệm phản xạ gương phẳng 46

2.2.5 Thí nghiệm thấu kính 48

2.2.6 Thí nghiệm về thấu kính hội tụ 49

2.3 Tiến trình tổ chức dạy học một số kiến thức phần “Quang hình học” vật lí lớp 11 THPT CHDCND Lào với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo 50

2.3.1 Tiến trình tổ chức dạy học bài “khúc xạ ánh sáng” 50

2.3.1.1 Tiến trình xây dựng kiến thức 50

2.3.1.2 Tiến trình dạy học kiến thức 51

2.3.2 Tiến trình tổ chức dạy học bài “phản xạ toàn phần” 58

2.3.2.1 Tiến trình xây dựng kiến thức 58

2.3.2.2 Tiến trình dạy học kiến thức 60

 Kết luận chương 2 66

CHƯƠNG 3.THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 68

3.1 Khái quát về thực nghiệm sư phạm 68

3.2 Kết quả thực nghiệm sư phạm 72

 Kết luận chương 3 78

KẾT LUẬN 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1.PHIẾU ĐIỀU TRA P1

1 Phiếu điều tra GV P1

2 Phiếu điều tra đối với HS P2

KẾT QUẢ ĐIỀU TRA P9

A Kết quả điều tra GV P9

B Kết quả điều tra HS P10

PHỤ LỤC 3.TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC DẠY HỌC P16

3.1 Tiến trình tổ chức dạy học bài “Định luật khúc xạ ánh sáng” P16 3.2 Tiến trình tổ chức dạy học bài “phản xạ toàn phần” P28

Demo Version - Select.Pdf SDK

PHỤ LỤC 4.ĐỀ KIỂM TRA P38

1 Đề kiểm tra 15 phút bài:“Khúc xạ ánh sáng” P38

2 Đề kiểm tra 15 phút bài:“ Phản xạ toàn phần” P41

PHỤ LỤC 5.MỘT SỐ HÌNH ẢNH TNSP P45

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 1 1 Bảng thống kê các trường, GV và HS tham gia điều tra 33

Bảng 1 2 Kết quả điều tra về TBTN ở trường phổ thông trong tỉnh Chapasak nước CHDCND Lào 34

Bảng 1 3 Kết quả điều tra về phương pháp dạy học của GV 34

Bảng 1 4 Các mức độ sử dụng TN của GV trong DH 35

Bảng 1 5 Những khó khăn khi sử dụng TNTT trong DH 35

Bảng 1 6 Các mức độ sử dụng TNTT để kiểm chứng kiến thức trong DHVL 35

Bảng 3 1 Lớp đối chứng và lớp thực nghiệm sư phạm 69

Bảng 3 2 Bảng thống kê sĩ số và kết quả học tập môn vật lí của lớp thực nghiệm và đối chứng 69

Bảng 3 3 Bảng thống kê điểm số ( )x i của bài kiểm tra 15 phút lần 1(Bài khúc xạ ánh sáng) 74

Bảng 3 4 Bảng thống kê điểm số ( )x i của bài kiểm tra 15 phút lần 2(Bài phản xạ toàn phần) 75

Bảng 3 5 Bảng thống kê điểm số ( )x i của 2 bài kiểm tra 75

Bảng 3 6 Bảng phân phối tần suất của 2 bài kiểm tra 75

Bảng 3 7 Bảng phân phối tần suất lũy tích của 2 bài kiểm tra 76

Bảng 3 8 Bảng tổng hợp các tham số thống kê 78

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Trang

Hình 1 1 TN định luật Becnulli 23

Hình 1 2 TN về định luật Bôi-lơ-Ma-ri-ốt 23

Hình 1 3 Bộ cảm biến siêu âm dùng cho các TN chuyển động cơ học 24

Hình 2 1 Bộ thí nghiệm truyền thẳng ánh sáng 40

Hình 2 2 Thí nghiệm về hiện tượng khúc xạ ánh sáng 41

Hình 2 3 Thí nghiệm về hiện tượng khúc xạ ánh sáng 42

Hình 2 4 Thí nghiệm khúc xạ ánh sáng 43

Hình 2 5 Thí nghiệm phản xạ toàn phần 44

Hình 2 6 Thí nghiệm phản xạ toàn phần trong cáp quang 46

Hình 2 7 Bộ thí nghiệm phản xạ gương phẳng 47

Hình 2 8 Thí nghiệm về thấu kính 48

Hình 2 9 Thí nghiệm thấu kính hội tụ 49

Hình 2.1a Tiến hành thí nghiệm truyền thẳng ánh sáng 41

Hình 2.4a Tiến hành thí nghiệm khúc xạ ánh sáng 44

Hình 2.5a Tiến hành thí nghiệm phản xạ toàn phần 45

Hình 2.7a Tiến hành Sự phản xạ gương phẳng trong ống nước PVC 47

Hình 2.8a Tiến hành thí nghiệm về thấu kính 49

Hình 2.9a Tiến hành thí nghiệm thấu kính hội tụ 50

Demo Version - Select.Pdf SDK

DANH MỤC, SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ

Trang

sơ đồ 1 1 Mô tả quá trình đồng hóa điều ứng 20

sơ đồ 1 2 Quy trình tự tạo thí nghiệm 29

sơ đồ 1 3 Quy trình sử dụng TNTT tổ chức HĐNT cho HS trong DHVL 32

Sơ đồ 2 1 Cấu trúc nội dung phần “Quang hình học” vật lí 11 THPT Lào 38

Biểu đồ 3 1 Biểu đồ phân phối tần suất của 2 bài kiểm tra 75

Biểu đồ 3 2 Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích của 2 bài kiểm tra 76

Đồ thị 3 1 Đồ thị phân phối tần suất của 2 bài kiểm tra 75

Đồ thị 3 2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích của 2 bài kiểm tra 76

Demo Version - Select.Pdf SDK

LỜI MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, do đó hầu hết các kiến thức vật lí đều được rút ra từ những quan sát và thí nghiệm Những định luật hay thuyết vật lí cũng chỉ trở thành kiến thức vật lí khi được thực nghiệm kiểm chứng Vì vậy, trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, thí nghiệm là một phương tiện rất quan trọng, có tác dụng to lớn trong việc chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, của HS Mặt khác, sự cần thiết của TN trong DHVL ở trường phổ thông còn được quy định bởi quy luật nhận thức

chung của con người mà Lênin đã chỉ ra: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến trực quan sinh động” [23] Tuy nhiên, một thực

trạng về thí nghiệm vật lí ở phổ thông cho thấy :

Thiết bị thí nghiệm được cung cấp nhiều nhưng không đồng bộ, các thiết bị thí nghiệm chất lượng kém, bị hư hỏng trong vận chuyển, bảo quản, bên cạnh đó không

có các thiết bị dự trữ để thay thế nên khi tiến hành thí nghiệm thường cho kết quả không chính xác Vì vậy làm thí nghiệm tự tạo là một nhiệm vụ rất cần thiết cho dạy học môn vật lí

Thí nghiệm tự tạo là những thí nghiệm được GV và HS làm ra theo mẫu trong SGK, hoặc là những thí nghiệm được cải tiến từ các thiết bị máy móc, hoặc là những thí nghiệm tự tạo theo ý tưởng, sáng kiến mới bằng những dụng cụ đơn giản,

dễ kiếm trong đời sống hằng ngày

Thí nghiệm tự tạo có vai trò rất quan trọng trong quá trình tổ chức dạy học Thông qua thí nghiệm tự tạo, GV có thể phát huy được tính tích cực, sáng tạo của

HS trong quá trình dạy học Thí nghiệm tự tạo hỗ trợ cho quá trình dạy học của GV, giảm thời gian thuyết trình ,GV sẽ thuận lợi trong nghiên cứu dạy học theo hướng tích cực, phù hợp cho từng nội dung bài học, tăng tính hấp dẫn của môn Vật lí đối với HS và góp phần làm phong phú đồ dùng dạy học cho GV Ngoài ra, thí nghiệm

tự tạo rèn luyện cho HS tính tự lực, sáng tạo, ham học hỏi, tìm tòi khám phá tự nhiên, HS có niềm tin vào bản thân, giải quyết được các tình huống xảy ra trong cuộc sống và tạo cho HS nhiều cơ hội, tình huống phải suy nghĩ, những vấn đề phải giải quyết Khi tiến hành thí nghiệm tự tạo, những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh của HS

Demo Version - Select.Pdf SDK

như: tò mò, hiếu kì, hiếu động của HS bị kích thích, tăng mức độ hứng thú của HS trong giờ học Tạo sự say mê tìm hiểu những hiện tượng thiên nhiên, qua đó HS sẽ yêu thích giờ học vật lí hơn HS được rèn luyện các kỹ năng thu thập thông tin, xử lí thông tin, truyền đạt thông tin Các thông tin này là kết quả của một quá trình lao động, tư duy sáng tạo của thầy và trò Góp phần rèn luyện kỹ năng thực hành

Thí nghiệm tự tạo có nhiều ưu điểm trong tổ chức hoạt động nhận thức cho HS: Dụng cụ cho thí nghiệm là những dụng cụ đơn giản, dễ kiếm nên GV và HS có thể tự chế tạo Thí nghiệm có hình thức gọn nhẹ, đơn giản, dễ lắp ráp, dễ sử dụng nên có thể thực hiện mọi lúc mọi nơi Thí nghiệm dễ thành công, cho kết quả rõ ràng, thuyết phục nhưng lại ít tốn thời gian Thao tác tiến hành thí nghiệm không đòi hỏi phải có những kỹ năng đặc biệt nên GV nào cũng có thể làm được Không đòi hỏi khắc khe về cơ sở vật chất nên ở đâu cũng tiến hành thí nghiệm được Thí nghiệm phù hợp, bám sát với nội dung cần dạy nên rất thuận lợi trong dạy học Tuy nhiên, thực tế cho thấy việc sử dụng TN trong DH đang gặp nhiều khó khăn, do nhiều nguyên nhân khách quan và chủ quan khác nhau Trong đó, một trong những nguyên nhân cơ bản là do thiết bị thí nghiệm (TBTN) được trang bị chưa đáp ứng được đòi hỏi của việc DHVL theo hướng tích cực hóa HĐNT của HS, điều đó phần này đã ảnh hưởng đến chất lượng của việc DHVL ở trường phổ thông hiện nay Trong chương trình vật lí phổ thông có nhiều hiện tượng, quá trình vật lí phức tạp cần được trực quan hóa qua TN nhưng với những TN trong danh mục tối thiểu thì không thể đáp ứng đủ Do đó hướng nghiên cứu xây dựng và sử dụng thí nghiệm tự tạo (TNTT) trong DHVL là một hướng đang được quan tâm ở nhiều nước trên thế giới

Phần Quang hình học vật lí 11 là phần có nhiều khái niệm, hiện tượng có tính trừu tượng, vì vậy cần phải trực quan hóa trong QTDH Do đó ngoài thí nghiệm đã

có trong danh mục tối thiểu của Bộ, trong dạy học giáo viên cần phải tự tạo thí nghiệm để sử dụng trong dạy học

Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: “sử dụng thí nghiệm tự tạo trong dạy học phần “Quang hình học” vật lí lớp 11 THPT CHDCND Lào”

Demo Version - Select.Pdf SDK

2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo và sử dụng TNTT đã được nhiều nhà nghiên cứu lí luận DH bộ môn quan tâm từ rất sớm bởi tính kinh tế và hiệu quả của nó trong DH Loại TN này bắt đầu được quan tâm bởi các nhà giáo dục ở Canada,

trong đó do tổ chức “Les petis desbrouillads” đi tiên phong, sau đó phát triển đến nhiều nước khác như: Đức, Pháp, Mĩ, Trung Quốc, Rumani… Mục tiêu của việc

nghiên cứu là nhằm tạo ra và sử dụng các TN theo hướng tăng cường tính trực quan trong QTDH và rèn luyện kỹ năng thực hành TN cho HS thông qua những TN do

HS tự làm từ những vật liệu dễ tìm trong cuộc sống Tại Hội nghị quốc tế được tổ

chức ở trường Đại học Tổng Hợp Cairô, Ai Cập bàn về chuyên đề “Thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền và sự minh họa trong dạy học vật lí”, đã có rất nhiều báo cáo đề cập

đến vai trò và tiềm năng của loại TN này trong DHVL ở trường phổ thông Ở khu vực Châu Á và Châu Đại Dương, vấn đề tự làm đồ dùng DH được tiến hành với sự

bảo trợ của UNESCO trong “Chương trình Canh Tân giáo dục để phát triển” [44]

dưới tiêu đề “Phát triển các thiết bị dạy học rẻ tiền” Ngoài ra, các nghiên cứu về

TNTT cũng được các tác giả như: Michael Vollmer, Klaus Peter Möllmann, Uni-versity of Applied Sciences [45], H Joachim Wilke: Experimente zum Selbstbauen

In Physik Journal.08 / 2004 Seite: 89 [43].

Ở Việt Nam, trong những năm gần đây cũng đã có nhiều công trình nghiên

cứu của các nhà giáo dục học, lí luận DH nghiên cứu về TNTT như: Nguyễn Thượng Chung, Phạm Đình Cương, Nguyễn Hùng Liễu, Lê Văn Giáo, Hà Văn Hùng - Lê Cao Phan, Nguyễn Ngọc Hưng, Đồng Thị Diện… [7], [9], [25], [16],

[10], [20], [11] Các tác giả đã nghiên cứu tự tạo TN và sử dụng TNTT vào những

mục đích khác nhau: sử dụng TNTT như là một phương tiện để tích cực hóa HĐNT của HS; sử dụng TNTT vào việc phát hiện và khắc phục những quan điểm sai lệch của HS; sử dụng TNTT như là một phương tiện hỗ trợ trong tổ chức DH kiến tạo,

DH nhóm, DH dự án… Ngoài ra, còn có nhiều tác giả khác cũng quan tâm nghiên cứu TNTT trong DHVL ở trường phổ thông, như: Nguyễn Thị Hồng Việt - Nguyễn Viết Thanh Minh, Trần Đình Châu, Nguyễn Mạnh Thảo - Lưu Thị Tâm… [42], [6],

[36]

Demo Version - Select.Pdf SDK