Phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh THPT qua dạt chương "Sóng ánh sáng" Vật lý 12 cơ bản với sự hỗ trợ của phương tiện dạy học hiện đại và bản đồ tư duy

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

LƢU THỊ THU HÕA

PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CHO HỌC SINH

THPT QUA DẠY CHƢƠNG "SÓNG ÁNH SÁNG"

VẬT LÝ 12 CƠ BẢN VỚI SỰ HỖ TRỢ

CỦA PTDH HIỆN ĐẠI VÀ BẢN ĐỒ TƢ DUY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN – 2014

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

LƢU THỊ THU HÕA

PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CHO HỌC SINH

THPT QUA DẠY CHƢƠNG "SÓNG ÁNH SÁNG"

VẬT LÝ 12 CƠ BẢN VỚI SỰ HỖ TRỢ

CỦA PTDH HIỆN ĐẠI VÀ BẢN ĐỒ TƢ DUY

Chuyên ngành: LL & PPDH BỘ MÔN VẬT LÝ

Mã số: 60. 14. 01. 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. TRẦN ĐỨC VƢỢNG

THÁI NGUYÊN – 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên i http://www.lrc-tnu.edu.vn/

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 này là hoàn toàn trung thực,

chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình của các tác giả nào khác.

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014

Tác giả luận văn

Lƣu Thị Thu Hòa

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ii http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn khoa học

TS Trần Đức Vƣợng, đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực

hiện luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau đại học, khoa Vật lí,

các thầy cô giáo giảng dạy cùng toàn thể các bạn học viên lớp cao học K20

trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tận tình giảng dạy, góp

nhiều ý kiến quý báu cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu khoa

học và làm luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô giáo và các em

học sinh của trường THPT Trần Phú- Móng Cái; trường THPT Hải Đảo- Vân

Đồn- Quảng Ninh đã giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu.

Chân thành cảm ơn những tình cảm quý báu của những người thân, bạn

bè, đồng nghiệp đã cổ vũ, động viên, góp ý và tiếp thêm động lực để tôi hoàn

thành luận văn này.

Mặc dù có nhiều cố gắng, nhưng do thời gian có hạn và năng lực bản

thân còn nhiều hạn chế trong kinh nghiệm nghiên cứu, nên luận văn không

tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp, chỉ bảo

của các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp.

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014

Tác giả luận văn

Lƣu Thị Thu Hòa

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên iii http://www.lrc-tnu.edu.vn/

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan.........................................................................................................i

Lời cảm ơn .......................................................................................................... ii

Mục lục............................................................................................................... iii

Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt...............................................................iv

Danh mục các bảng ..............................................................................................v

Danh mục các hình..............................................................................................vi

PHẦN MỞ ĐẦU................................................................................................ 1

1- Lý do chọn đề tài: ........................................................................................... 1

2- Lịch sử vấn đề nghiên cứu:............................................................................. 3

3- Mục đích nghiên cứu: ..................................................................................... 4

4- Đối tượng nghiên cứu: .................................................................................... 4

5- Giả thuyết khoa học:....................................................................................... 4

6- Nhiệm vụ nghiên cứu:..................................................................................... 5

7- Phạm vi nghiên cứu: .......................................................................................... 5

8- Phương pháp nghiên cứu:................................................................................... 5

9- Đóng góp của đề tài: .......................................................................................... 6

Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT HUY

TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC

VẬT LÍ VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PTDH HIỆN ĐẠI VÀ BẢN ĐỒ TƢ DUY...... 7

1.2. Hoạt động nhận thức và tính tích cực hoạt động nhận thức của HS............ 9

1.2.1. Hoạt động nhận thức của học sinh ............................................................ 9

1.2.2. Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh..................................... 11

1.2.3. Các biện pháp chung phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh......... 15

1.3. Vận dụng các phương pháp, phương tiện dạy học nhằm phát huy tính

tích cực nhận thức của học sinh ......................................................................... 16

1.3.1. Quan niệm về phương pháp dạy học theo hướng tích cực ..................... 16

1.3.2. Những đặc trưng của phương pháp dạy học theo hướng tích cực .......... 16

1.4. Phương tiện dạy học hiện đại...................................................................... 17

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên iv http://www.lrc-tnu.edu.vn/

1.4.1. Phương tiện dạy học ................................................................................ 17

1.4.2. Các loại PTDH truyền thống sử dụng trong dạy học Vật lí ..................... 17

1.4.3. Các loại PTDH hiện đại sử dụng trong dạy học Vật lí............................. 17

1.4.4. Vai trò, chức năng của PTDH hiện đại trong dạy học Vật lí.................... 19

1.4.5. Vấn đề sử dụng PTDH hiện đại trong qúa trình dạy học ......................... 20

1.5. Bản đồ tư duy ............................................................................................. 22

1.5.1. Khái niệm bản đồ tư duy......................................................................... 22

1.5.2. Cách đọc bản đồ tư duy........................................................................... 24

1.5.3. Cách vẽ bản đồ tư duy............................................................................. 24

1.5.4. Các ứng dụng của bản đồ tư duy trong dạy học...................................... 26

1.5.5. Một số biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của HS với sự hỗ

trợ của BĐTD.................................................................................................... 30

1.5.6. Những chú ý khi sử dụng BĐTD để hỗ trợ cho việc tổ chức hoạt

động nhận thức của HS ..................................................................................... 31

1.6. Thực trạng của việc phát huy tính tích cực nhận thức cho HS với sự hỗ

trợ của PTDH hiện đại và BĐTD ở trường THPT............................................ 32

1.6.1. Về cơ sở vật chất của trường THPT Trần Phú ...................................... 32

1.6.2. Về phía giáo viên .................................................................................... 33

1.6.3. Về phía học sinh...................................................................................... 34

1.6.4. Khả năng ứng dụng PTDH hiện đại và BĐTD trong dạy học Vật lí...... 35

1.6.5. Một số khó khăn khi sử dụng PTDH hiện đại và BĐTD trong dạy học...... 36

1.7. Kết luận chương 1 ...................................................................................... 37

Chƣơng 2. XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƢƠNG “SÓNG

ÁNH SÁNG” -VẬT LÝ 12 CƠ BẢN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PTDH

HIỆN ĐẠI VÀ BẢN ĐỒ TƢ DUY NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH

CỰC NHẬN THỨC CHO HS THPT ............................................................ 38

2.1. Đặc điểm chương “Sóng ánh sáng” -Vật lí 12 Cơ bản .............................. 38

2.1.1. Vai trò của chương “Sóng ánh sáng” trong chương trình Vật lí PT............. 38

2.1.2. Cấu trúc của chương “Sóng ánh sáng” -Vật lí 12 Cơ bản ...................... 38

2.1.3. Chuẩn kiến thức và kĩ năng chương “Sóng ánh sáng”- vật lí 12 cơ bản...... 39

2.1.4. Nội dung dạy học chương “Sóng ánh sáng”........................................... 41

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên v http://www.lrc-tnu.edu.vn/

2.2. Một số định hướng trong việc tổ chức hoạt động nhận thức với sự hỗ

trợ của PTDH hiện đại và bản đồ tư duy để phát huy tính tích cực nhận thức

cho học sinh....................................................................................................... 47

2.2.1. Định hướng khi sử dụng PTDH hiện đại để hỗ trợ việc tổ chức hoạt

động nhận thức cho học sinh............................................................................. 47

2.2.2. Định hướng khi sử dụng BĐTD để hỗ trợ việc tổ chức hoạt động

nhận thức cho học sinh...................................................................................... 49

2.3. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong chương “Sóng ánh

sáng” -Vật lí 12 Cơ bản theo hướng nghiên cứu của đề tài .............................. 52

2.3.1. Định hướng chung của xây dựng tiến trình dạy học một số bài cụ thể

theo hướng nghiên cứu của đề tài ..................................................................... 52

2.3.2. Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong chương “Sóng ánh . 58

sáng” -Vật lí 12 Cơ bản theo hướng nghiên cứu của đề tài .............................. 58

2.4. Kết luận chương 2 ...................................................................................... 79

Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM...................................................... 80

3.1. Mục đích và nhiệm vụ TNSP..................................................................... 80

3.1.1. Mục đích.................................................................................................. 80

3.1.2. Nhiệm vụ................................................................................................. 80

3.2. Đối tượng và nội dung TNSP..................................................................... 81

3.2.1. Đối tượng ................................................................................................ 81

3.2.2. Nội dung.................................................................................................. 81

3.3. Phương pháp TNSP.................................................................................... 81

3.4. Đánh giá thực nghiệm sư phạm (TNSP).................................................... 82

3.4.1. Phương pháp đánh giá kết quả TNSP ..................................................... 82

3.4.2. Kết quả và xử lí kết quả TNSP ............................................................... 83

3.5. Kết luận chương 3 ...................................................................................... 91

KẾT LUẬN ...................................................................................................... 92

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 95

PHỤ LỤC......................................................................................................... 98

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên iv http://www.lrc-tnu.edu.vn/

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

STT Viết tắt Viết đầy đủ

1 BĐTD Bản đồ tư duy

2 ĐC Đối chứng

3 ĐHSP Đại học sư phạm

4 GD & ĐT Giáo dục và Đào tạo

5 GV Giáo viên

6 HS Học sinh

7 NXB Nhà xuất bản

8 PGS Phó giáo sư

9 PPDH Phương pháp dạy học

10 PTDH Phương tiện dạy học

11 SGK Sách giáo khoa

12 TTCNT Tính tích cực nhận thức

13 TS Tiến sỹ

14 TN Thực nghiệm

15 THCS Trung học cơ sở

16 THPT Trung học phổ thông

17 TB Trung bình

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên v http://www.lrc-tnu.edu.vn/

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1: Bảng điều tra phương pháp dạy học của giáo viên. .........................33

Bảng 1.2. Bảng khảo sát thực trạng học tập của HS với môn Vật lí ................34

Bảng 1.3. Bảng khảo sát khả năng nhận thức, mức độ tích cực của học sinh .35

Bảng 3.1: Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu TNSP ....................................82

Bảng 3.2: Thống kê các biểu hiện của tính tích cực, tự lực của HS .................84

Bảng 3.3: Ý kiến của GV sau khi dự giờ tổ chức dạy học có sử dụng PTDH

hiện đại và BĐTD..............................................................................85

Bảng 3.4: Ý kiến của HS sau khi học giờ Vật lí có sử dụng PTDH hiện đại

và BĐTD............................................................................................85

Bảng 3.5: Bảng thống kê điểm số Xi (Yi) của bài kiểm tra ( phân bố tần số) ..87

Bảng 3.6: Xếp loại điểm kiểm tra .....................................................................87

Bảng 3.7: Bảng phân bố tần suất.......................................................................88

Bảng 3.8: Bảng lũy tích hội tụ ..........................................................................88

Bảng 3.9: Bảng tổng hợp các tham số thống kê................................................89

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên vi http://www.lrc-tnu.edu.vn/

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 1.1. Cấu trúc của BĐTD. ........................................................................23

Hình 1.2 Cách đọc bản đồ tư duy ....................................................................24

Hình 1.3: Cách vẽ bản đồ tư duy .....................................................................25

Hình 2.1. Sơ đồ chương “ Sóng ánh sáng”......................................................39

Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng ..................................42

Hình 2.3 Máy quang phổ .................................................................................43

Hình 2.4. Mô hình cấu tạo máy quang phổ .....................................................43

Hình 2.5: Các loại quang phổ vạch phát xạ.....................................................44

Hình 2.6. Vẽ hình ảnh trung tâm “Bài 24. Tán sắc ánh sáng” ........................51

Hình 2.7. Vẽ nhánh cấp 1 “Bài 24. Tán sắc ánh sáng” ...................................51

Hình 2.8. Vẽ nhánh cấp 2, cấp 3 “Bài 24. Tán sắc ánh sáng”. .......................52

Hình 2.9. BĐTD thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu-tơn...................62

Hình 2.10. BĐTD thí nghiệm của Niu - tơn về ánh sáng đơn sắc ..................63

Hình 2.11. BĐTD tổng kết bài Tán sắc ánh sáng............................................65

Hình 2.12: Cấu tạo và hoạt động của máy quang phổ lăng kính ....................69

Hình 2.13: Sơ đồ thí nghiệm quang phổ liên tục ............................................70

Hình 2.14: Sơ đồ thí nghiệm quang phổ vạch phát xạ ....................................70

Hình 2.15: Sơ đồ thí nghiệm quang phổ vạch hấp thụ....................................71

Hình 2.16: BĐTD về các loại quang phổ. ......................................................72

Hình 2.17: Ống Cu- lit- giơ và cách tạo tia x ..................................................75

Hình 2.18: BĐTD về bản chất và tính chất của tia x ......................................77

Bảng 2.1: Bảng thang sóng điện từ..................................................................77

Hình 2.19: BĐTD củng cố bài tia x.................................................................78

Hình 3.1: Biểu đồ xếp loại kiểm tra ................................................................87

Hình 3.2: Đồ thị phân bố tần suất....................................................................88

Hình 3.3: Đồ thị lũy tích hội tụ........................................................................89

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

1

PHẦN MỞ ĐẦU

1- Lý do chọn đề tài:

Chúng ta đang sống trong thế kỷ mà tri thức và kỹ năng của con người được

coi là yếu tố quyết định sự phát triển xã hội; Giáo dục và đào tạo đang là vấn đề

thách thức của toàn cầu. Hiện nay, các quốc gia trên thế giới đang nỗ lực đổi

mới nội dung và phương pháp giáo dục - đào tạo với nhiều mô hình, biện pháp

khác nhau nhằm mở rộng qui mô, nâng cao tính tích cực trong dạy và học một

cách toàn diện, dạy làm sao để giúp người học hướng tới việc học tập chủ động,

chống lại thói quen học tập thụ động.

Trước yêu cầu đó ngành Giáo dục của nước ta cần phải đổi mới toàn diện:

Về mục tiêu, về nội dung và về phương pháp dạy học (PPDH). Trong đó đổi

mới PPDH là một khâu quan trọng trong việc nâng cao chất lượng giáo dục.

Quan điểm xuyên suốt của việc đổi mới PPDH ở trường phổ thông là “dạy

học lấy học sinh làm trung tâm”, tức là dạy học sao cho học sinh phải hoạt

động tích cực, tự lực để chiếm lĩnh kiến thức, từ đó phát triển năng lực sáng

tạo, hình thành kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn. [19]

Trọng tâm của đổi mới chương trình và sách giáo khoa giáo dục phổ thông

là tập trung đổi mới phƣơng pháp dạy học, thực hiện dạy học dựa vào hoạt

động tích cực, chủ động, sáng tạo của HS với sự tổ chức và hƣớng dẫn

thích hợp của GV, nhằm phát triển cho HS tư duy độc lập, góp phần hình

thành phương pháp và nhu cầu, khả năng tự học, tự bồi dưỡng, tạo niềm tin và

vui thích trong học tập. [13]

Nghị quyết trung ương 2, khóa VIII đã chỉ rõ: “Đổi mới mạnh mẽ phương

pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư

duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến và hiện

đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên

cứu cho học sinh,...”.[11]

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/

2

Điều 28 Luật giáo dục đã quy định: “ Phương pháp giáo dục phổ thông

phải biết phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp

với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng

làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kỹ thuật vào thực tiễn; tác động

đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho mọi học sinh”. [19]

Ở các trường THPT, đổi mới phương pháp giảng dạy đã được thực hiện với

nhiều phương pháp khác nhau song đều hướng tới nhằm phát huy năng lực cá

nhân của mỗi HS. Việc nâng cao chất lượng dạy - học môn Vật lý ở trường phổ

thông đã được chú trọng, đầu tư, tuy nhiên hiệu quả vẫn chưa đáp ứng được các

yêu cầu đổi mới trong giáo dục. Với thực tế đó, nhiệm vụ đặt ra cho người GV

là phải đổi mới phương pháp dạy học, hướng dẫn, bồi dưỡng cho HS năng lực

tự học tập và giải quyết vấn đề học tập thông qua các nội dung và hoạt động

dạy học vật lý, phát huy tính tích cực nhận thức (TCNT) và tư duy sáng tạo cho

học sinh…từ đó HS có ham muốn, có khát vọng hiểu biết, có cố gắng trí tuệ và

nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức.

Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu về não bộ cho thấy: Thông thường, một

người trung bình chỉ sử dụng chưa đến 1% tiềm năng của bộ não trong các lĩnh

vực sáng tạo, ghi nhớ, học tập. Như vậy, tiềm năng bộ não - tiềm năng trí tuệ -

của con người nói chung và HS nói riêng chưa được phát huy một cách tối đa.

Vậy câu hỏi đặt ra là: Chúng ta sẽ đạt được những gì khi sử dụng nhiều hơn

nữa tiềm năng của não? Học tập như thế nào và sử dụng công cụ gì để tận

dụng và phát huy tối đa tiềm năng bộ não?

Giải pháp mà luận văn này muốn hướng đến chính là việc sử dụng PTDH

hiện đại và nghiên cứu các ứng dụng của BĐTD vào dạy học.

Bản đồ tư duy (BĐTD) là phương tiện tư duy mới, đó là hình thức ghi chép

nhằm tìm tòi, đào sâu, mở rộng một ý tưởng, hệ thống hoá một chủ đề hay một

mạch kiến thức bằng cách kết hợp việc sử dụng đồng thời hình ảnh, đường nét, màu

sắc, chữ viết với sự tư duy tích cực. BĐTD có thể vẽ trên giấy, bảng… hoặc có thể