Sử dụng phần mềm "Working model" hỗ trợ dạy học chương "Động lực học chất điểm" (Vật lý 10 cơ bản) theo hướng phát huy tính tích cực cho học sinh ở Trung tâm giáo dục thường xuyên

Xây dựng tiến trình dạy học chương Động lực học chất điểm có sử dụng phần mềm Working Model .... Error.[r]

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

CHỬ VĂN QUYỀN

SỬ DỤNG PHẦN MỀM “WORKING MODEL” HỖ TRỢ DA ̣Y HỌC CHƯƠNG “ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ( VẬT LÝ 10 CƠ BẢN)” THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CHO HỌC SINH Ở

TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

CHỬ VĂN QUYỀN

SỬ DỤNG PHẦN MỀM “WORKING MODEL” HỖ TRỢ DA ̣Y HỌC CHƯƠNG “ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ( VẬT LÝ 10 CƠ BẢN)” THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CHO HỌC SINH Ở

TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ CHUYÊN NGHÀNH: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Mã số: 60 14 01 11

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Văn Nhã

HÀ NỘI – 2015

i

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này , tôi đã nhận được sự ủng hộ , giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo , các cán bộ phụ trách

và bạn bè, những người thân của tôi Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc , tôi xin được bày tỏ lới cảm ơn chân thành tới:

PGS TS Nguyễn Văn Nha ̃ , người thầy đáng kính , người đã trực tiếp

hướng dẫn tôi thực hiện luận văn, đã hết lòng giúp đỡ, hướng dẫn, động viên

và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và quá

trình thực hiện đề tài

TS Phạm Kim Chung và các thầy cô giáo của khoa Vật lý, trong Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Trường Đại học Giáo Dục - Đại học Quốc Gia Hà Nội cùng toàn thể các thầy cô giáo đã tham gia giảng dạy, giúp

đỡ tôi trưởng thành trong quá trình học tập tại trường , đã tạo mọi điều kiê ̣n thuận lợi, hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn

Ban giám hiệu, các thầy cô giáo giảng dạy bộ môn Vật lí tại

TTGDTX Viê ̣t Hưng, đã cộng tác, động viên giúp đỡ cho tôi rất nhiều trong

thời gian thực nghiệm sư phạm tại trường

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bè tôi đã luôn ở bên động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện tốt nhất giúp tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Dù rất tâm huyết và hết sức cố gắng song bản luận văn chắc chắn còn nhiều thiếu sót Kính mong được sự chỉ dẫn của các nhà khoa học, quý thầy

cô và các bạn đồng nghiệp

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 10 năm 2015

Tác giả

Chử Văn Quyền

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

CNTT : Công nghê ̣ thông tin

ĐC : Đối chứng

BTVH : Bổ tu ́ c văn hóa

GV : Giáo viên

GDTX : Giáo dục thường xuyên

HS : Học sinh

HĐNT : Hoạt động nhận thức

PTDH : Phương tiê ̣n da ̣y ho ̣c

PMDH : Phần mềm da ̣y ho ̣c

PP : Phương pha ́p

PPDH : Phương pha ́p da ̣y ho ̣c

QTDH : Quá trình dạy học

THPT : Trung học phổ thông

TN : Thực nghiê ̣m

THN : Thí nghiệm

TTC : Tính tích cực

TNSP : Thư ̣c nghiê ̣m sư pha ̣m

TNMP : Thí nghiệm mô phỏng

WM : Working Model

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Danh mục chữ viết tắt ii

Mục lục iii

Danh mục bảng vi

Danh mục hình vii

MỞ ĐẦU 8

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀIError! Bookmark not defined

1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu Error! Bookmark not defined

1.1.1 Về sử dụng các phần mềm trong dạy học Vật líError! Bookmark not defined

1.1.2 Về sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học Vật líError! Bookmark not defined

1.2 Phát huy tính tích cực trong quá trình nhận thức của học sinh Error! Bookmark not defined

1.2.1 Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinhError! Bookmark not defined

1.2.2 Biểu hiện của tính tích cực trong quá trình nhận thức của học sinhError! Bookmark not defined

1.2.3 Đặc điểm của tính tích cực trong quá trình nhận thức của học sinhError! Bookmark not defined

1.2.4 Các biện pháp tăng tính tích cực trong quá trình nhận thức của học sinh.Error! Bookmark not defined 1.2.4 Dạy học Vật lý theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh.Error! Bookmark not defined 1.3 Ứng dụng CNTT trong dạy học vật lí Error! Bookmark not defined

1.3.1 Xu hướng ứng dụng CNTT trong dạy học vật líError! Bookmark not defined

1.3.2 Tổng quan về thí nghiệm ảo Error! Bookmark not defined

1.4 Ưu điểm và nhươ ̣c điểm trong viê ̣c ứng du ̣ng CNTT trong giảng da ̣y Vâ ̣t lýError! Bookmark not defined 1.4.1 Ưu điểm Error! Bookmark not defined

1.4.2 Nhược điểm Error! Bookmark not defined

1.5 Dạy học thí nghiệm vật lý chương “ Đô ̣ng lực ho ̣c chất điểm ” phần Cơ học Vật

lý 10 thông qua sử dụng phần mềm Vật lý ảo Error! Bookmark not defined

1.5.1 Vai trò của thí nghiê ̣m trong da ̣y ho ̣c Error! Bookmark not defined

1.5.2 Tính tích cực hóa trong quá trình nhận thức của học sinh khi dạy học thí

nghiệm phần cơ học Vật lý 10 thông qua sử dụng phần mềm Vật lý ảo.Error! Bookmark not defined

1.6 Tổng quan về phần mềm mô phỏng Working Model Error! Bookmark not defined

1.6.1 Tổng quan về phần mềm mô phỏng Working Model Error! Bookmark not defined

1.6.2 Giới thiệu phần mềm Working Model Error! Bookmark not defined

1.7 Thực tra ̣ng của viê ̣c sử du ̣ng CNTT trong ho ̣c tâ ̣p môn Vâ ̣t lý ở TT GDTX

Viê ̣t Hưng Error! Bookmark not defined

1.7.1 Khảo sát thực trạng dạy học phần cơ học ở trường trung học phổ thông.Error! Bookmark not defined 1.7.2 Nội dung khảo sát Error! Bookmark not defined

1.7.3 Phương pháp khảo sát Error! Bookmark not defined

1.7.4 Kết quả khảo sát Error! Bookmark not defined

Kết luận chương 1 Error! Bookmark not defined

BẢN) ” THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CHO HỌC SINH Ở

TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊN Error! Bookmark not defined

2.1 Mục tiêu dạy học của chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10Error! Bookmark not defined

2.2 Nội dung kiến thức cơ bản của chương Error! Bookmark not defined

2.3 Đặc điểm chương "Động lực học chất điểm" Error! Bookmark not defined

2.3.1 Một số khó khăn gặp phải khi dạy học chương "Động lực học chất điểm"Error! Bookmark not defined 2.3.2 Cấu trúc logic của chương “Động lực học chất điểm”Error! Bookmark not defined

2.4 Thiết kế mô phỏng một số thí nghiệm phần Động lực học chất điểm với phần

mềm Working Model Error! Bookmark not defined

2.4.1 Ý tưởng sư phạm Error! Bookmark not defined

2.4.2 Các bước thiết kế thí nghiệm ảo trên phần mềm Working Model.Error! Bookmark not defined

2.4.3 Sử du ̣ng phần mềm Working Model thiết kế mô phỏng một số mô phỏng đơn

giản… Error! Bookmark not defined

2.5 Xây dựng tiến trình dạy học chương Động lực học chất điểm có sử dụng phần

mềm Working Model Error! Bookmark not defined

Kết luận chương 2 Error! Bookmark not defined

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined

3.1.1 Mục đích Error! Bookmark not defined

3.1.2 Nhiệm vụ Error! Bookmark not defined

3.2 Đối tượng và phương thức thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined

3.2.2 Phương thức thực nghiệm sư phạm Error! Bookmark not defined

3.2.3 Bài kiểm tra Error! Bookmark not defined

3.3 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạmError! Bookmark not defined

3.3.1 Phân tích định tính diễn biến các giờ học trong quá trình thực nghiệm sư

phạm Error! Bookmark not defined

3.3.2 Kết quả thực nghiệm sư phạm của các lớp thực nghiệm và đối chứng.Error! Bookmark not defined 3.3.3 Kiểm định giả thuyết thống kê Error! Bookmark not defined

Kết luận chương 3 Error! Bookmark not defined

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHI ̣ Error! Bookmark not defined

1 Kết luận Error! Bookmark not defined

2 Khuyến nghị Error! Bookmark not defined

TÀI LIỆU THAM KHẢO 9

PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3.1 Nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệmError! Bookmark not defined.

Bảng 3.2 Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm traError! Bookmark not defined.

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất lũy tích Error! Bookmark not defined Bảng 3.4 Bảng phân loại theo học lực Error! Bookmark not defined Bảng 3.5 Bảng tổng hợp các tham số Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ , BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Tiến trình hình thành kiến thức bài 9Error! Bookmark not defined.

Hình 2.1 Biểu diễn lực tác du ̣ng Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Hai lực cân bằng Error! Bookmark not defined Hình 2.4 Tổng hợp lực Error! Bookmark not defined Hình 2.5 Tổng hợp lực mô phỏng bằng phần mềm WMError! Bookmark not defined.

Hình 2.6 Sơ đồ hình thành kiến thức ĐL I NiutonError! Bookmark not defined.

Hình 2.7 Mô phỏng Đl I Niuton Máng nghiêng ở độ cao hError! Bookmark not defined.

Hình 2.8 Mô phỏng Đl I Niuton Hạ dần độ cao hError! Bookmark not defined.

Hình 2.9 Mô phỏng Đl I Niuton Máng nằm ngang và không ma sát Error! Bookmark not defined.

Hình 2.10 Sơ đồ hình thành kiến thức ĐL II NiutonError! Bookmark not defined.

Hình 2.11 Mô phỏng ĐL II Niuton khi vâ ̣t chi ̣u tác du ̣ng của lực Error! Bookmark not defined.

Hình 2.12 Mô phỏng tác dụng của lực khi thay đổi độ lớn của lực Error! Bookmark not defined.

Hình 2.13 Mô phỏng vâ ̣t chi ̣u tác du ̣ng của hai lực.Error! Bookmark not defined.

Hình 2.14 Tiến trình hình thành kiến thức ĐL III NiuTonError! Bookmark not defined.

Hình 2.15 Mô phỏng trước khi tương tác Error! Bookmark not defined Hình 2.16 Mô phỏng sau khi tương tác Error! Bookmark not defined Hình 2.17 Sơ đồ hình thành kiến thức bài 12Error! Bookmark not defined.

Hình 2.18 Biểu diễn lực đàn hồi Error! Bookmark not defined Hình 2.19 Mô phỏng tác du ̣ng cảu lực đàn hồiError! Bookmark not defined Hình 2.20 Mô phỏng đi ̣nh luâ ̣t Húc Error! Bookmark not defined Hình 2.21 Sơ đồ hình thành kiến thức chuyển đô ̣ng ném ngang Error! Bookmark not defined.

Hình 2.22 Mô phỏng chuyển đô ̣ng ném ngangError! Bookmark not defined.

Hình 2.23 Mô phỏng quỹ đa ̣o và vecto chuyển đô ̣ng ném ngang Error! Bookmark not defined.

Biểu đồ 3.1 Phân phối tần suất hai nhóm Error! Bookmark not defined.

Đồ thị 3.1 Phân phối tần suất hai nhóm Error! Bookmark not defined.

Đồ thị 3.2 Phân phối tần suất lũy tích Error! Bookmark not defined Biểu đồ 3.2 Phân phối tần suất lũy tích Error! Bookmark not defined Biểu đồ 3.3 Phân loại học lực của hai nhóm Error! Bookmark not defined.

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đất nước chúng ta đang bước vào một thời kì mới , thờ i kì công nghiê ̣p hóa, hiê ̣n đa ̣i hóa Mọi ngành đều có những thay đổi đáng kể, ngành giáo dục cũng có những bước thay đổi ma ̣nh mẽ về mo ̣i mă ̣t, nhằm đào ta ̣o ra những con người có đủ kiến thức, năng lực sáng ta ̣o, trí tuệ và phẩm chất đạo đức tốt đáp ứng yêu cầu của công nghệ và nền kinh tế tri thức

Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI (Nghị quyết số 29-NQ/TW) về đổi mới căn bản , toàn diện giáo dục và đào tạo có nói “ .tiếp tục đổi mới ma ̣nh mẽ phương pháp da ̣y và ho ̣c theo hướng hiê ̣n đa ̣i theo

hướng phát huy tính tích cực , chủ động và sáng tạo kiến thức , kĩ năng của người học, khắc phu ̣c cách truyền thu ̣ , diễn đa ̣t 1 chiều, ghi nhớ máy móc, tâ ̣p trung da ̣y cách học, cách nghĩ, khuyến khíc tự ho ̣c ta ̣o cơ sở để người ho ̣c tự câ ̣p nhâ ̣t và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy và học…” Để đạt được mục tiêu đề ra hô ̣i nghi ̣ cũng đã chỉ rõ ” Đổi mới mạnh mẽ phương pháp Giáo dục – Đào ta ̣o, khắc phu ̣c lối truyền thu ̣ mô ̣t chiều , rèn luyê ̣n thành nếp tư duy sáng ta ̣o của người ho ̣c Từng bước áp du ̣ng các phương pháp tiên tiến vào dạy học…” Kho tàng tri thức là vô hạn , mỗi ngày la ̣i có những thành tựu mới được phát minh , do đó da ̣y ho ̣c theo phương pháp tiên tiến và hiê ̣n

đa ̣i không chỉ là da ̣y cho ho ̣c sinh cách nắm lấy kiến thức mà da ̣y cho ho ̣c si nh cách tự lực nắm lấy kiến thức , có tư duy sáng tạo trong hoạt động nhân thức để phù hợp với yêu cầu của thời đa ̣i

Hiện nay, công nghê ̣ thông tin và các ứng dụng của nó đang có những bước phát triển rất mạnh mẽ Sự bùng nổ của internet , sự phát triển ma ̣nh mẽ của công nghê ̣ phần cứng và phần mềm cho phép chúng ta có thể ứng du ̣ng rất nhiều khả

năng của máy vi tính vào lĩnh vực cuô ̣c sống nói chung và trong giáo du ̣c nói riêng Bên ca ̣nh đó viê ̣c da ̣y ho ̣c của chúng ta đang từng bước có những thay đổi đáng kể

cả về nội dung và hình thức, cách thức tổ chức và phương pháp Cùng với đó là việc nghiên cứu các PTDH nhằm hỗ trợ hoa ̣t đô ̣ng của giáo viên và ho ̣ c sinh trong từng bài cụ thể Vai trò của các PTDH truyền thống còn nhiều ha ̣n chế , chưa đáp ứng đươ ̣c yêu cầu đă ̣t ra

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006), “Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện

chương trình, sách giáo khoa lớp 10 trung học phổ thông”, Nxb Giáo Dục, Hà Nội

2 Dương Mạnh Hùng ( 2009 ), Ứng dụng phần mềm mô phỏng Working Model 2D mô phỏng quá trình làm việc của máy đào một gầu truyền động thủy lực

3 Huỳnh Thị Đức Hạnh ( 2006 ), Khai thác và sử dụng phần mềm Working

Model trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông

4 Hoàng Chúng (1983), Phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo

dục, Nxb Giáo dục, Hà Nội

5 Lương Duyên Bình (tổng chủ biên) (2006), Vật lý 10 Sách giáo viên, Nxb

Giáo dục, Hà Nội

6 Lương Duyên Bình (tổng chủ biên) (2006), Vật lý 10, NXB Giáo dục, Hà

Nội

7 Lê Văn Giáo, Lê Công Triêm, Lê Thúc Tuấn (2005), Một số vấn đề về

phương pháp dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông, Nxb Giáo Dục

8 Lê Công Triêm (2005), Sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý, NXB Giáo

dục

9 Nguyễn Đức Thâm (chủ biên) (2002), Phương pháp dạy học vật lý ở trường

phổ thông, Nxb Đại học sư phạm

10 Ngô Diệu Nga(2005), Bài giảng chuyên đề phương pháp nghiên cứu khoa học

dạy học vật lý, Nxb Đại học sư phạm

11 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng(1999), Tổ chức hoạt động nhận thức

cho học sinh trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông Nxb ĐHQG Hà Nội

12 Nguyễn Đức Thâm(1996), Đề cương bài giảng: Phân tích chương trình Vật

lý ở trường phổ thông trung học Nxb ĐHQG Hà Nội

13 Nguyễn Đình Ngọc ( 2012 ), Ứng dụng của phần mềm Working Model trong

dạy học Vật lí phần bài tập động lực học chất điểm ĐHSP Thái nguyên

14 Ngô Quang Sơn ( 2010 ), Dạy học tích cư ̣c trong môn Vật lý ở các trường THCS vùng dân tộc Bô ̣ Giáo Du ̣c và Đào Ta ̣o