Tóm tắt luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục: Sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của phương tiện nghe nhìn trong dạy học chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 - trun...

Luận văn đề xuất được tiến trình xây dựng và sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của phương tiện nghe nhìn và vận dụng trong tổ chức dạy học chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” Vật lí 11 THPT.

Trang 1

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

NGUYỄN THỊ DẦN

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHƯƠNG TIỆN NGHE NHÌN TRONG DẠY HỌC

CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” VÀ CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ”

VẬT LÝ 11 - TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PPDH MÔN VẬT LÍ

MÃ SỐ: 60 14 0111

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS LÊ VĂN GIÁO

HUẾ, NĂM 2014

Demo Version - Select.Pdf SDK

Trang 2

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Dần

Trang 3

iii

Lời Cảm Ơn

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau đại học, quý thầy cô giáo Khoa vật lý Đại học Sư Phạm, Trường Đại học Huế đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS.TS

Lê Văn Giáo đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Tôi cũng xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Quý thầy cô giáo đã tham gia giảng dạy trong suốt quá trình học tập

Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu, Quý thầy cô và đồng nghiệp Trường THPT Long Phước đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, giúp đỡ nhiệt tình trong suốt thời gian TcN sư phạm Tôi xin cảm ơn các anh chị em học viên cùng lớp đã giúp

đỡ, góp ý cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn!

Tác giả

iii

Trang 4

MỤC LỤC

Phụ Bìa i

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục 1

Danh mục chữ viết tắt 5

Danh mục bảng biểu, hình vẽ 6

MỞ ĐẦU 8

1.1 Lý do chọn đề tài 8

1.2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 10

1.3 Mục tiêu đề tài 11

1.4 Giả thuyết khoa học 11

1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu 11

1.6 Đối tượng nghiên cứu 11

1.7 Phạm vi nghiên cứu 11

1.8 Phương pháp nghiên cứu 11

1.9 Cấu trúc của luận văn 12

NỘI DUNG 13

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PTNN HỖ TRỢ TN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 13

1.1 TN vật lí trong tổ chức hoạt động nhận thức cho HS 13

1.1.1 Phân loại TN 13

1.1.1.1 Căn cứ vào hoạt động của GV và HS, TN được phân thành: TN biểu diễn và TN HS 13

1.1.1.2 Căn cứ vào tính chất TN được phân thành các loại: TN thực, TN mô phỏng, TN ảo, video clips TN 15

1.1.2 Vai trò của TN trong dạy học 17

1.1.2.1 Theo quan điểm lí luận nhận thức 18

1.1.2.2 Theo quan điểm lí luận dạy học 19

1.2 Phương tiện nghe nhìn 21

1.2.1 Khái niệm PTNN 22

1.2.1.1 Khối chuyển tải thông tin 22

Trang 5

2

1.2.1.2 Khối mang thông tin 22

1.2.2 Vai trò của PTNN trong dạy học vật lí 23

1.2.3 Phương tiện nghe nhìn động 24

1.2.3.1 Phim dạy học 24

1.2.3.2 Video clips 24

1.2.4 TN với sự hỗ trợ của các PTNN 24

1.2.4.1 Sự cần thiết phải sử dụng PTNN hỗ trợ TN 24

1.2.4.2 Thí nghiệm có sự hỗ trợ của máy vi tính 25

1.2.4.3 TN có sự hỗ trợ của video clips 25

1.2.4.4 TN có sự hỗ trợ của TN mô phỏng, TN ảo 26

1.2.4.5 TN có sự hỗ trợ của hình ảnh, mô hình 28

1.3 Thực trạng của việc sử dụng PTNN hỗ trợ TN trong dạy học vật lý 29

1.3.1 Khái quát về điều tra khảo sát thực tế 29

1.3.1.1 Mục đích và nội dung điều tra 29

1.3.1.2 Đối tượng và biện pháp điều tra 30

1.3.2 Kết quả điều tra, khảo sát 30

1.3.2.1 Thuận lợi 30

1.3.2.2 Một số khó khăn khi sử dụng TN và PTNN 31

1.4 Các biện pháp sử dụng PTNN hỗ trợ TN hiệu quả 31

1.4.1 Sử dụng phối hợp TN và PTNN một cách hợp lý 31

1.4.2 Sử dụng PTNN và TN đúng thời điểm 32

1.5 Kết luận chương 1 32

Chương 2: NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG PTNN HỖ TRỢ TN TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ TRƯỜNG” VÀ CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” 34

2.1 Đặc điểm chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT 34

2.1.1 Cấu trúc chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” 34

2.1.2 Đặc điểm chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” 35

2.1.3 Những khó khăn thường gặp khi dạy học chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” 35

2.1.4 Nguyên nhân của những khó khăn khi dạy chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” 37

2.1.5 Biện pháp khắc phục 37

Trang 6

2.2 Xây dựng và sử dụng các TN vật lý của chương "Từ trường" và chương "Cảm

ứng điện từ"có sự hỗ trợ của PTNN 38

2.2.1 Mục đích sử dụng PTNN hỗ trợ TN vật lý 38

2.2.2 Nguyên tắc sủ dụng PTNN hỗ trợ TN 38

2.2.3 Quy trình xây dựng, sử dụng TN có sự hỗ trợ của PTNN trong dạy học chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” 39

2.2.4 Hệ thống tư liệu TN vật lý có sử hỗ trợ của PTNN 40

2.2.4.1 TN về tương tác giữa nam châm và nam châm, nam châm và dòng điện, dòng điện và dòng điện 40

2.2.4.2 TN từ phổ 41

2.2.4.3 TN xác định phương chiều của lực từ 41

2.2.4.4 TN từ trường của dòng điện có dạng khác nhau 43

2.2.4.5 TN về lực Lo-ren-xơ 44

2.2.4.6 TN về hiện tượng cảm ứng điện từ 44

2.2.4.7 TN kiểm chứng định luật Len-xơ 45

2.2.4.8 TN hình thành định luật Fa-ra-đây về suất điện động cảm ứng 46

2.2.4.9 Thí ngiệm về dòng điện Foucault (Fu-cô) 47

2.2.4.10 TN về hiện tượng tự cảm 48

2.3 Thiết kế tiến trình dạy học một số bài chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” có sử dụng PTNN hỗ trợ TN 49

2.3.1 Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế tiến trình dạy học 49

2.3.2 Quy trình chung khi thiết kế bài dạy học có TN với sự hỗ trợ của PTNN 49

2.3.3 Xác định mục tiêu bài học 50

2.3.4 Xác định kiến thức cơ bản, kiến thức trọng tâm của bài học và quá trình hình thành kiến thức trong bài học 50

2.3.4.1 Đề xuất phương án sử dụng PTNN hỗ trợ TN 51

2.3.4.2 Lựa chọn phương án sử dụng PTNN hỗ trợ TN 51

2.3.4.3 Chuẩn bị tư liệu, thiết bị sử dụng trong bài giảng 52

2.3.4.4 Xác định tiến trình dạy học 52

2.3.4.5 Soạn giáo án 53

2.3.5 Giáo án chương Từ trường và chương Cảm ứng điện từ được thiết kế theo hướng sử dụng TN với sự hỗ trợ của PTNN 53

2.3.5.1 Chương Từ trường 53

Trang 7

4

2.3.5.2.Chương Cảm ứng điện từ 61

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 75

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của việc TcN sư phạm (TNSP) 75

3.2 Đối tượng và nội dung của TNSP 75

3.2.1 Đối tượng 75

3.2.2 Nội dung 75

3.3 Phương pháp TNSP 76

3.3.1 Chọn mẫu TcN và khảo sát định lượng 76

3.3.2 Quan sát giờ học 76

3.4 Đánh giá kết quả TcN sư phạm 76

3.4.1 Đánh giá định tính 77

3.4.2 Đánh giá định lượng 77

3.4.2.1 Các bảng phân phối 77

3.4.2.2 Các tham số sử dụng để thống kê 80

3.4.3 Kiểm định giá thiết thống kê 81

KẾT LUẬN 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

Trang 8

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Trang 9

6

DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ

Bảng

Bảng 3.1 Bảng sĩ số của HS được chọn làm mẫu TcN 76

Bảng 3.2 Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra 77

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 77

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất tích lũy 78

Bảng 3.5 Bảng phân loại theo học lực 79

Bảng 3.6 Bảng tổng hợp các tham số thống kê của cả hai nhóm 80

Biểu đồ Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phân phối tần suất của hai nhóm 78

Biểu đồ 3.2 Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm 79

Biểu đồ 3.3 Biểu đồ phân loại theo học lực của hai nhóm 80

Đồ thị Đồ thị 3.1 Đồ thị phân phối tần suất của hai nhóm 78

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm 79

Hình Vẽ Hình 1.1 TN mở đầu định luật Béc – nu - li 13

Hình 1.2 Sơ đồ TN định luật Ohm toàn mạch 14

Hình 1.3 TN về dòng điện Fu-cô 14

Hình 1.4 TN về hiện tượng Tự cảm 15

Hình 1.5 TN nghiên cứu định luật bảo toàn động lượng 16

Hình 1.6 Khảo sát sự va chạm giữa các vật 17

Hình 1.7 Video clips TN về quán tính 17

Hình 1.8 TN tia lửa điện 25

Hình 1.9 Video clips cấu tạo và nguyên lý hoặt động của máy phát điện 26

Hình 1.10 Mô phỏng TN xác định lực từ 27

Hình 1.11 Đường sức từ qua khung dây 28

Hình 1.12 Quy tắc bàn tay phải 29

Hình 1.13 Từ phổ của dòng điện chạy qua ống dây hình trụ 29

Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc chương Từ trường 34

Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc chương Cảm ứng điện từ 34

Trang 10

Hình 2.3 Quy trình xây dựng, sử dụng TN với sự hỗ trợ của PTNN 39

Hình 2.4 TN tương tác giữa hai dòng điện thẳng 40

Hình 2.5 TN Ơxtet trên máy chiếu hắt 40

Hình 2.6 Từ phổ nam châm thẳng 41

Hình 2.7 TN xác định lực từ 42

Hình 2.8 TN mô phỏng xác định lực từ 42

Hình 2.9 Minh họa quy tắc bàn tay trái 42

Hình 2.10 Từ phổ của các loại dòng điện 43

Hình 2.11 Minh họa quy tắc nắm tay phải 43

Hình 2.12 Hình ảnh cực quang 44

Hình 2.13 Video clips TN với vòng dây Hem - hôn 44

Hình 2.14 Mô phỏng nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của ống phóng điện tử 44

Hình 2.15 Hiện tượng cảm ứng điện từ 45

Hình 2.16 Chiều dòng điện cảm ứng 46

Hình 2.17 Video clips về định luật Fa-ra-đây 46

Hình 2.18 Video clip TN về dòng Fu-cô 47

Hình 2.19 Giải thích sự xuất hiện của dòng điện Fu-cô 47

Hình 2.20 TN hiện tượng tự cảm 48

Hình 2.21 TN mô phỏng giải thích 49

Hình 2.22 Quy trình chung thiết kế bài dạy học có sử dụng PTNN hỗ trợ TN 50

Hình 2.23 TN mô phỏng hiện tượng cảm ứng điện từ 52

Trang 11

8

MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài

Nhân loại đang sống trong thế kỷ XXI, thế kỷ mà tri thức và kỹ năng của con người được coi là yếu tố quyết định đến sự tăng trưởng kinh tế và phát triển của xã hội Sự phát triển mạnh mẽ của xã hội đòi hỏi nền giáo dục phải nhanh chóng đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học

Trong xu thế phát triển của thế giới, giáo dục nước ta cũng được Đảng và Nhà nước rất quan tâm điều đó thể hiện rõ trong các chỉ thị, nghị quyết của Đảng về phát triển Giáo dục Trong chiến lược phát triển giáo dục 2011 – 2020 ban hành kèm theo quyết định số 711/QĐ-TTg ngày 13 tháng 6 năm 2012 của Thủ tướng

Chính phủ đã nhấn mạnh: “Phát triển giáo dục phải thực sự là quốc sách hàng đầu,

là sự nghiệp của Đảng, Nhà nước và của toàn dân” [25] Chiến lược đặt ra yêu cầu

“Tiếp tục đổi mới PPDH và đánh giá kết quả học tập, rèn luyện theo hướng phát

huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo và năng lực tự học của người học…”

[25] Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI cũng nêu rõ: “Đổi mới chương

trình, nội dung, phương pháp dạy và học, phương pháp thi kiểm tra theo hướng hiện đại; nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lý tưởng, giáo dục truyền thống cách mạng, đạo đức lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, tác phong công nghiệp…” [10] Chỉ thị 40/CT/TW của Ban Bí Thư

Trung ương Đảng xác định: “Đổi mới mạnh mẽ về cơ bản phương pháp giáo dục

nhằm khắc phục kiểu truyền thụ một chiều, nặng lý thuyết, ít khuyến khích tư duy sáng tạo; bồi dưỡng năng lực tự học, tự nghiên cứu, tự giải quyết vấn đề, phát triển năng lực thực hành sáng tạo cho người học… Tích cực áp dụng một cách sáng tạo các phương pháp tiên tiến, hiện đại, ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học” [1]

Đổi mới giáo dục nhằm hướng tới việc tích cực hóa (TCH) hoạt động nhận thức của học sinh (HS); đảm bảo phát triển được năng lực sáng tạo, năng lực tìm tòi, năng lực chiếm lĩnh tri thức, năng lực giải quyết vấn đề; bồi dưỡng tư duy khoa học để đáp ứng được yêu cầu của xã hội [28] Để đạt được những điều đó Ngành Giáo dục và Đào tạo đã triển khai nhiều biện pháp như tiến hành đổi mới PPDH (PPDH) một cách toàn diện và triệt để giúp HS có thể chủ động tham gia tìm tòi, sáng tạo Đồng thời nghiên cứu, xây dựng và sử dụng hiệu quả các phương tiện dạy học hỗ trợ tích cực cho hoạt động nhận thức của HS

Trang 12

Giáo dục Việt Nam đã có nhiều đổi mới nhưng vẫn còn bất cập, chất lượng giáo dục còn thấp so với yêu cầu phát triển của đất nước trong thời kỳ mới và so với trình độ của các nước tiên tiến trong khu vực và trên thế giới [25] Thực tế cho thấy, việc dạy học nói chung và dạy vật lý nói riêng còn nặng về lý thuyết, PPDH lạc hậu, vẫn còn tình trạng “thầy đọc, trò chép”, chưa thực sự phát huy được tính sáng tạo và năng lực thực hành của HS Thiết bị dạy học, phòng bộ môn được trang bị cho hầu hết các trường phổ thông nhưng thiết bị chưa đảm bảo về số lượng, chủng loại và chất lượng; hiệu quả sử dụng chưa cao, chưa phù hợp với yêu cầu thực tế trong dạy học

Vật lý là một môn khoa học thực nghiệm, do đó việc khai thác thí nghiệm (TN) sử dụng trong dạy học là rất cần thiết Tuy nhiên, việc sử dụng TN trong dạy học vật lý theo chương trình sách giáo khoa (SGK) mới như hiện nay gặp rất nhiều khó khăn Ví dụ như: một số giáo viên (GV) còn lúng túng khi sử dụng thiết bị, ngại làm TN vì mất thời gian, một số TN phải tiến hành trong phòng tối, hay các quá trình vật lý diễn ra quá nhanh hoặc quá chậm, dụng cụ TN không đảm bảo chất lượng gây tác dụng ngược; có TN có thể ảnh hưởng tới sức khỏe HS, TN không thể quan sát bằng các giác quan thông thường [20] Trong trường hợp đó phương tiện dạy học hiện đại nói chung và phương tiện nghe nhìn (PTNN) nói riêng được khai thác, sử dụng nhằm khắc phục những hạn chế trên Tuy nhiên, hầu hết GV chỉ dừng lại ở việc sử dụng các phương tiện dạy học một cách riêng lẻ Trong khi, mỗi phương tiện đều có những ưu điểm và hạn chế riêng Vì vậy cần phải phối hợp sử dụng các phương tiện dạy học (PTDH) với nhau nhằm phát huy những ưu điểm và khắc phục những khó khăn hạn chế của mỗi phương tiện khi dùng riêng lẻ

Chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT tương đối trừu tượng và khó đối với HS Để giúp HS hiểu rõ bản chất của hiện tượng, khi dạy chương này GV thường gặp nhiều khó khăn Dạy học có sử dụng PTNN hỗ trợ

TN đúng lúc, hợp lý sẽ giúp HS dễ dàng hơn trong việc tiếp thu kiến thức cũng như tích cực hơn trong quá trình nhận thức Qua đó góp phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lý nói chung và chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” nói riêng

Từ những lí do trên chúng tôi chọn và nghiên cứu đề tài “Sử dụng TN với sự

hỗ trợ của PTNN trong dạy học chương “Từ trường” và chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT”

Trang 13

10

1.2 Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Trong những năm gần đây đã có nhiều công trình nghiên cứu về việc đổi mới PPDH theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS Việc sử dụng

TN và các PTNN vào dạy học vật lý đã được nhiều tác giả quan tâm và nghiên cứu như: Tác giả Tô Xuân Giáp đã nêu cụ thể vai trò của từng loại PTNN trong cuốn

sách “Phương tiện dạy học” [14] Luận án tiến sĩ của tác giả Huỳnh Trọng Dương

“Nghiên cứu xây dựng và sử dụng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động

nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý ở trung học cơ sở” đã xây dựng được

một số TN sử dụng trong dạy học theo hướng TCH hoạt động nhận thức của

HS[11]; Trong nghiên cứu: “Khai thác các phương tiện nghe nhìn nhằm đổi mới

phương pháp dạy đại học” [13] của các tác giả Lê Văn Giáo, Lê Thúc Tuấn đã đề

cập đến việc sử dụng các PTNN để TCH hoạt động nhận thức cho sinh viên các

trường đại học; Trong cuốn sách “Thí nghiệm và phương tiện trực quan trong dạy

học Vật lý ở trường phổ thông” tác giả Lê Văn Giáo đã nêu rõ chức năng của TN và

của các phương tiện trực quan trong quá trình dạy học [12];

Bên cạnh đó còn có các đề tài nghiên cứu về việc sử dụng phối hợpTN và các PTNN trong dạy học như: tác giả Lê Công Triêm đã đề cập đến sự chức năng của máy vi tính hỗ trợ TN trong dạy học trong cuốn “ Sử dụng máy vi tính trong

dạy học vật lý”; Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Ngọc Lê Nam “Tích cực hóa

hoạt động nhận thức cho học sinh với sự hỗ trợ của máy vi tính” nghiên cứu về việc

sử dụng TN với sự hỗ trợ của MVT trong dạy học nhằm TCH hoạt động nhận thức

của HS [20]; Luận án tiến sĩ của tác giả Trần Huy Hoàng “Nghiên cứu sử dụng thí

nghiệm với sự hỗ trợ của máy vi tính trong dạy học một số kiến thức cơ học và nhiệt học THPT” đã xây dựng một số TN thật với sự hỗ trợ của MVT và TNMP bằng các

phần mềm [16] Luận án tiến sĩ của tác giả Trần Văn Thạnh “Nghiên cứu sử dụng

phối hợp TN vật lý với PTNN trong dạy học Vật lý lớp 9 THCS” nghiên cứu về việc

sử dụng phối hợp TN và PTNN trong dạy học Vật lý lớp 9 [24]; Luận văn thạc sĩ

Giáo dục học của Nguyễn Thị Lệ Hằng “Sử dụng phối hợp TN và các phương tiện

dạy học trong dạy học phần “Điện từ” Vật lý 11 nâng cao” [15]; Trương Đình

Hùng “Khai thác và sử dụng TN với sự hỗ trợ của máy vi tính trong tổ chức hoạt

động nhận thức cho HS khi dạy học phần Từ trường” đã nghiên cứu về việc sử dụng

MVT và các PTDH hỗ trợ TN trong quá trình dạy học [18]…

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	493,38 KB