Tải bản đầy đủ (.pdf) (12 trang)

Xây dựng và sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo hỗ trợ rèn luyện kỹ năng thí nghiệm trong dạy học bài thí nghiệm thực hành phần Quang hình học Vật lí 11

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (287.92 KB, 12 trang )

(1)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI


TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC



PHẠM VĂN BÌNH



XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM ẢO


HỖ TRỢ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THÍ NGHIỆM


TRONG DẠY HỌC BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH



PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11



LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ




(2)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI


TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC



PHẠM VĂN BÌNH



XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM THÍ NGHIỆM ẢO


HỖ TRỢ RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THÍ NGHIỆM



TRONG DẠY HỌC BÀI THÍ NGHIỆM THỰC HÀNH


PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11



LUẬN VĂN THẠC SỸ SƢ PHẠM VẬT LÍ



Chun ngành: Lí luận và phƣơng pháp dạy học (bộ mơn Vật lí)


Mã số: 60 14 01 11






Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Phạm Kim Chung




(3)

i


LỜI CẢM ƠN



Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành:



Trường Đại học Giáo dục-Đại học Quốc Gia Hà Nội, Các Khoa và các


phòng chức năng đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình học tập, nghiên


cứu, tiến hành luận văn.



Thầy giáo hướng dẫn: TS. Phạm Kim Chung đã tận tình chỉ dẫn, giúp


đỡ tác giả hồn thành luận văn này.



Gia đình và tồn thể anh em, bạn bè, đồng nghiệp đã quan tâm, động


viên, giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện luận văn.




(4)

ii



DANH MỤC NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN



CNTT

Công nghệ thông tin



CSVC

Cơ sở vật chất



DH

Dạy học



DHVL

Dạy học vật lí



ĐHQGHN

Đại học Quốc gia Hà Nội



GD&ĐT

Giáo dục và Đào tạo



HS

Học sinh



KHKT

Khoa học - kỹ thuật



MTĐT

Máy tính điện tử



PTDH

Phương tiện dạy học



SGK

Sách giáo khoa



SP

Sư phạm



TH

Thực hành



THPT

Trung học phổ thông



TLGK

Tài liệu giáo khoa



TN

Thí nghiệm



TNSP

Thực nghiệm sư phạm



TNVL

Thí nghiệm vật lí



TNVLPT

Thí nghiệm vật lí phổ thơng




(5)

iii


MỤC LỤC




Lời cảm ơn ... i


Danh mục những chữ viết tắt trong luận văn ... ii


Danh mục các bảng ... vi


Danh mục các hình ... vii


MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài ... 1


2. Mục đích nghiên cứu ... 3


3. Nhiệm vụ nghiên cứu ... 3


4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu ... 4


5. Vấn đề nghiên cứu... 4


6. Giả thuyết khoa học ... 4


7. Phạm vi nghiên cứu ... 4


8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ... 5


9. Phương pháp nghiên cứu ... 5


10. Cấu trúc của luận văn ... 5



CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ... 7


1.1. Thí nghiệm Vật lí và vai trị trong dạy học ở trường phổ thơng ... 7


1.1.1. Thí nghiệm Vật lí, các đặc điểm của thí nghiệm Vật lí ... 7


1.1.2. Vai trị của thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở THPT ... 8


1.1.3. Các loại thí nghiệm Vật lí ở phổ thơng ... 15


1.1.4. Một số yêu cầu đối với thí nghiệm Vật lí trong việc tổ chức hoạt động nhận
thức tích cực, tự lực của học sinh THPT ... 17


1.1.5. Xu hướng đổi mới tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm... 17


1.2. Hệ thống các kĩ năng thí nghiệm cần rèn luyện ở học sinh phổ thơng trong dạy
học Vật lí ... 20


1.2.1. Khái niệm kĩ năng ... 20


1.2.2. Kĩ năng thí nghiệm cần rèn luyện ở học sinh trong dạy học Vật lí ở trường
THPT ... 20



(6)

iv



1.2.4. Các giai đoạn phát triển kĩ năng ... 28


1.3. Vai trị của thí nghiệm thực hành trong rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học
sinh trong dạy học vật lí ở trường THPT. ... 29



1.3.1. Thí nghiệm thực hành Vật lí ... 29


1.3.2. Nội dung, hình thức tổ chức thí nghiệm thực hành trong dạy học Vật lí ở
trường THPT ... 31


1.4. Sử dụng phần mềm thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lí ... 35


1.4.1. Khái niệm phần mềm dạy học ... 35


1.4.2. Những yêu cầu chung đối với phần mềm dạy học ... 36


1.4.3. Phần mềm thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí ... 39


1.5. Thực trạng của việc rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học sinh trong dạy học
vật lí ở trường THPT ... 43


1.5.1. Mục đích tìm hiểu ... 43


1.5.2. Nội dung tìm hiểu ... 43


1.5.3. Phương pháp tìm hiểu ... 43


1.5.4. Kết quả tìm hiểu ... 44


1.6. Kết luận chương 1 ... 47


CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ẢO
HỖ TRỢ THỰC HÀNH VẬT LÍ PHẦN QUANG HÌNH HỌC
VẬT LÍ 11 CƠ BẢN THPT ... 48



2.1. Phân tích nội dung, mục tiêu dạy học bài thí nghiệm thực hành phần Quang
hình học ... 48


2.1.1. Vị trí của bài thực hành trong phần Quang hình học ... 48


2.1.2. Mục tiêu bài thí nghiệm thực hành phần Quang hình học... 49


2.1.3. Nội dung bài TH “Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì” ... 50


2.1.4. Những khó khăn khi làm thực hành phần Quang hình học ... 57


2.2. Đề xuất các giải pháp xây dựng và sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ
trợ thực hành phần Quang hình học ... 58



(7)

v



thiết bị thí nghiệm thực và xây dựng quy trình thao tác tiến hành thực hành thí


nghiệm thực ... 60


2.2.3. Xây dựng và sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ quá trình kiếm
tra, đánh giá ... 61


2.3. Xây dựng và sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ thực hành Vật lí
phần Quang hình học ... 63


2.3.1. Ý tưởng xây dựng phần mềm ... 63


2.3.2. Xây dựng bài thí nghiệm thực hành Vật lí ảo bằng Flash ... 65



2.4. Sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo hỗ trợ thực hành Vật lí phần Quang
hình học ... 74


2.4.1. Tổ chức thực hành TN với sự hỗ trợ của TN Vật lí ảo ... 74


2.4.2. Thiết kế tiến trình dạy học thực hành thí nghiệm “Xác định tiêu cự của thấu
kính phân kỳ” ... 78


2.5. Kết luận chương 2 ... 82


CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ... 84


3.1. Mục đích, đối tượng, nội dung thực nghiệm sư phạm. ... 84


3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm. ... 84


3.1.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm. ... 84


3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm. ... 85


3.2.1. Chuẩn bị thực nghiệm. ... 85


3.2.2. Phương thức tổ chức quá trình thực nghiệm sư phạm. ... 86


3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm... 89


3.3.1. Phân tích định tính ... 89


3.3.2. Phân tích kết quả định lượng ... 92



3.4. Hiệu quả của biện pháp đề tài đã đề xuất ... 96


3.5. Kết luận chương 3 ... 97


KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ... 99


TÀI LIỆU THAM KHẢO ... 101


PHỤ LỤC 1. CÁC CÂU HỎI KIỂM TRA SỬ DỤNG TRONG PHẦN MỀM.... 103


PHỤ LỤC 2. PHIẾU CHUẨN BỊ THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM ... 105



(8)

vi



DANH MỤC CÁC BẢNG



Bảng 1.1. Đặc trưng của phịng thí nghiệm Tái tạo và phịng TN tìm tịi. ... 19


Bảng 1.2. Bảng các kĩ năng thí nghiệm cơ bản cần rèn luyện cho học sinh THPT
trong dạy học vật lí . ... 21


Bảng 1.3. Các cấp độ mục tiêu nhận thức ... 25


Bảng 1.4. Các cấp độ mục tiêu kĩ năng tâm vận. ... 26


Bảng 1.5. Thang đánh giá sự thực hiện (PRS). ... 27


Bảng 1.6. Các cấp độ mục tiêu kĩ năng thí nghiệm của học sinh trong dạy học vật lí
ở trường phổ thơng. ... 27



Bảng 1.7. Thống kê phiếu khảo sát ở học sinh THPT Lý Tử Tấn. ... 45


Bảng 2.1. Mục tiêu bài thí nghiệm thực hành phần Quang hình học ... 49


Bảng 2.2. Bảng số liệu bài thực hành số 1 - phương án 1... 55


Bảng 2.3. Bảng số liệu bài thực hành số 1 - phương án 2... 57


Bảng 3.1 - Bảng thống kê điểm số ... 93


Bảng 3.2 - Bảng thống kê số hoc sinh đạt từ điểm xi trở xuống (Bảng tần suất luỹ
tích hội tụ lùi) ... 93



(9)

vii



DANH MỤC CÁC HÌNH



Hình 1.1: Sơ đồ Chu trình sáng tạo theo Razumơpxki. ... 10


Hình 2.1. Sơ đồ thiết kế phương án 1, bài thí nghiệm Xác định tiêu cự của thấu kính
phân kì ... 51


Hình 2.2. Sơ đồ thiết kế phương án 2, bài thí nghiệm Xác định tiêu cự của thấu kính
phân kì ... 52


Hình 2.3. Hình ảnh bố trí thí nghiệm xác định ảnh của vật qua thấu kính hội tụ ... 53


Hình 2.4. Hình ảnh bố trí thí nghiệm xác định tiêu cự của thấu kính phân kì ... 54


Hình 2.5.Hình ảnh bố trí thí nghiệm xác định ảnh của vật qua thấu kính hội tụ ... 56



Hình 2.6. Hình ảnh bố trí thí nghiệm xác định tiêu cự của thấu kính phân kì ... 56


Hình 2.7. Màn hình lựa chọn dụng cụ thí nghiệm ... 59


Hình 2.9. Màn hình kiểm tra kiến thức trước khi thực hiện phần thí nghiệm ... 62


Hình 2.10. Màn hình kiểm tra kiến thức lí thuyết ... 66


Hình 2.11. Hình ảnh các dụng cụ thí nghiệm đưa vào phần mềm ... 66


Hình 2.12. Màn hình thực hiện thí nghiệm với menu lựa chọn ... 71


Hình 2.13. Màn hình giới thiệu phần thực hành các phương án thí nghiệm... 73


Hình 2.14. Các phần màn hình hiển thị kết quả ... 74


Sơ đồ 2.1. Sơ đồ kết hợp thí nghiệm ảo và thí nghiệm thật trong thực hành thí
nghiệm vật lí phổ thơng ... 75



(10)

1


MỞ ĐẦU



1. Lí do chọn đề tài



Vật lí là một bộ mơn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc sử dụng thí


nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thơng khơng chỉ là cơng việc bắt


buộc, mà nó còn là một trong những biện pháp quan trọng giúp nâng cao chất


lượng dạy học, góp phần tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh. Một


trong những tác dụng của thí nghiệm vật lí là tạo ra sự trực quan sinh động



trước mắt học sinh và cũng chính vì thế mà sự cần thiết của thí nghiệm trong


dạy học vật lí cịn được quy định bởi tính chất của q trình nhận thức của


học sinh dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Thông qua thí nghiệm vật lí, có thể


tạo ra những tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối


tượng của hiện thực khách quan, với sự phân tích các điều kiện mà trong đó


đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được


tri thức mới.




(11)

2



TÀI LIỆU THAM KHẢO


Tiếng Việt



1.

Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006),

Chương trình giáo dục phổ thơng, mơn Vật


. NXB Giáo dục, Hà Nội.



2.

Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007),

Tài liệu Bồi dưỡng Giáo viên thực hiện



chương trình, sách giáo khoa lớp 11 THPT

.



3.

Trần Tố Chinh (2013)

,

Xây dựng và sử dụng phần mềm thí nghiệm Vật lí ảo


hỗ trợ thực hành Vật lí chương Dịng điện khơng đổi – Vật lí 11 cơ bản Trung



học phổ thơng

(Luận văn Thạc sĩ), Đại học Giáo dục, ĐHQGHN.



4.

Phạm Xuân Quế (2004), “Xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học”,

Tạp


chí Giáo dục.



5.

Vũ Trọng Rỹ (2005)

, “

Các yêu cầu sư phạm đối với thí nghiệm ảo – sản




phẩm multimedia”

, Tạp chí Giáo dục, số 107.



6.

Nguyễn Xuân Thành (2007)

, Mơ phỏng thí nghiệm trên máy tính để sử


dụng phối hợp với thí nghiệm thật trong dạy học vật lí ở trong nhà trường phổ


thơng.

Tạp chí Khoa học

, 52(6), tr.82-86



7.

Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2003),



Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông,

NXB ĐHSP Hà Nội.



8.

Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (2001), Tổ chức hoạt động nhận



thức cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thơng,

NXB Đại học Quốc



gia Hà Nội, Hà Nội.



9.

Phạm Hữu Tịng (2001),

Lí luận dạy học vật lí ở trường trung học

, NXB


Giáo dục, Hà Nội.




(12)

3


Tiếng Anh



11.

Avi Hofstein, Vincent N. Lunetta (2003),

The laboratory in Science



Education: Foundation for the twenty-Fisrt Century

, Wiley Periodicals, New



York.



12.

Dimitris Psillos, Hans Niedderer (2002)

,

Teaching and learning in the




science laboratory

, Springer,

New York



13.

Pham Xuan Que, Pham Kim Chung (2007)

, Role, requiments oF online


interactive physics experiment and how to develop the experiment.

Journal of



Science

, 52(6), pp. 87-90.



14.

Yogesh Kumar Singh, Ruchika Nath (2007)

,

Teaching of General






×