Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học khi dạy các kiến thức về sóng ánh sáng ( Vật lý 12 nâng cao) theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM



VŨ PHONG PHÚ

PHỐI HỢP CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN

DẠY HỌC KHI DẠY CÁC KIẾN THỨC VỀ SÓNG ÁNH SÁNG

(VẬT LÍ 12 NÂNG CAO) THEO HƢỚNG PHÁT HUY

TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thái Nguyên - 2012

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

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM



VŨ PHONG PHÚ

PHỐI HỢP CÁC PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN

DẠY HỌC KHI DẠY CÁC KIẾN THỨC VỀ SÓNG ÁNH SÁNG

(VẬT LÍ 12 NÂNG CAO) THEO HƢỚNG PHÁT HUY

TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học vật lí

Mã số: 60.14.10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

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

Thái Nguyên - 2012

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

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn này do chính bản thân tôi thực hiện, dưới sự

hướng dẫn của PGS. TS. Nguyễn Văn Khải. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong

luận văn là trung thực và chưa sử dụng để bảo vệ một công trình khoa học nào, mọi

sự trích dẫn đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính

xác thực và nguyên bản của luận văn.

Tác giả

Vũ Phong Phú

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

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài của mình tôi đã nhận được

sự giúp đỡ quí báu của các tập thể và các cá nhân.

Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo trong khoa Vật lí,

khoa sau đại học trường Đại học Sư Phạm Thái Nguyên.

Qua khóa luận này, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc tới

PGS.TS. Nguyễn Văn Khải, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong suốt quá

trình nghiên cứu và thực hiện đề tài này.

Đồng thời, trong quá trình thực hiện đề tài tôi còn nhận được sự giúp đỡ của

Trung tâm học liệu - Đại học Thái Nguyên, thư viện trường Đại học Sư phạm Thái

Nguyên, các trường THPT Lương Ngọc Quyến, THPT Chu Văn An, THPT Nguyễn

Huệ… Tôi xin trân trọng ơn sự giúp đỡ vô cùng quý báu đó.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới các bạn bè và người thân đã giúp đỡ và

tạo điều kiện cho tôi hoàn thành khóa luận này.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 08 năm 2012

Tác giả

Vũ Phong Phú

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

i

MỤC LỤC

Trang

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục............................................................................................................... i

Danh mục các chữ viết tắt................................................................................ iv

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

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

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

Chƣơng 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHỐI HỢP CÁC

PHƢƠNG PHÁP VÀ PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC KHI DẠY HỌC VẬT LÍ Ở

TRƢỜNG PHỔ THÔNG....................................................................................................6

1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu.....................................................................6

1.2. Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông .......................8

1.3. Phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh ...............................................10

1.3.1. Tính tích cực....................................................................................10

1.3.2. Năng lực sáng tạo............................................................................16

1.4. Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học theo hướng phát

huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh ...............................................................24

1.4.1. Phương pháp dạy học ......................................................................24

1.4.2. Phương tiện dạy học........................................................................32

1.4.3. Vì sao phải phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học ? .34

1.4.4. Quy trình phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học.......35

1.5. Tìm hiểu thực trạng dạy và học các kiến thức về sóng ánh sáng (Vật lý

12 nâng cao)..........................................................................................................37

1.5.1. Mục đích điều tra.............................................................................37

1.5.2. Phương pháp điều tra.......................................................................37

1.5.3. Kết quả điều tra ...............................................................................37

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

ii

1.5.4. Tìm hiểu thực tế dạy học một số kiến thức về “sóng ánh sáng”.....41

1.5.5. Hướng khắc phục khó khăn trong việc dạy – học Vật lý và kiến

nghị ............................................................................................................46

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 .......................................................................................47

Chƣơng 2. XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ "

SÓNG ÁNH SÁNG " (SGK VẬT LÝ 12 NÂNG CAO)....................................................49

2.1. Phân tích nội dung kiến thức, kĩ năng và thái độ cần hình thành ở học

sinh khi dạy học các kiến thức về “sóng ánh sáng”..............................................49

2.1.1. Đặc điểm các kiến thức về " Sóng ánh sáng " trong chương trình

Vật lý phổ thông ........................................................................................49

2.1.2. Phân tích logic hình thành và phát triển các kiến thức về "Sóng

ánh sáng "...................................................................................................50

2.1.3. Mức độ yêu cầu nội dung kiến thức, kĩ năng học sinh cần nắm vững

và thái độ cần hình thành ở HS khi dạy các kiến thức về “sóng ánh sáng” ....51

2.2. Phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học, xây dựng tiến trình

dạy học khi dạy các kiến thức về “sóng ánh sáng”...............................................54

2.2.1. Những định hướng chung của tiến trình xây dựng phương pháp

dạy học một bài cụ thể theo hướng nghiên cứu của đề tài. .......................54

2.2.2. Thiết kế tiến trình dạy học bài 1: Tán sắc ánh sáng ........................57

2.2.3. Thiết kế tiến trình dạy học bài 2: Nhiễu xạ ánh sáng – Giao thoa

ánh sáng .....................................................................................................68

2.2.4. Thiết kế triến trình dạy học bài 3: Máy quang phổ - Quang phổ

liên tục .......................................................................................................82

KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .......................................................................................91

Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM.........................................................................92

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm. ........................................92

3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm. ..............................................92

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm....................................................................92

3.2. Đối tượng, nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm ........................92

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

iii

3.2.1. Đối tượng thực nghiệm ...................................................................92

3.2.2. Nội dung thực nghiệm.....................................................................93

3.2.3. Phương pháp thực nghiệm...............................................................94

3.3. Khống chế các tác động ảnh hưởng tới kết quả thực nghiệm sư phạm.........94

3.4.1. Phân tích định tính dựa trên theo dõi hoạt động của học sinh

trong giờ học..............................................................................................96

3.4.2. Phân tích kết quả định lượng dựa trên kết quả bài kiểm tra ...........96

3.5. Tiến hành thực nghiệm sư phạm....................................................................97

3.5.1. Công tác chuẩn bị............................................................................97

3.5.2. Diễn biến quá trình thực nghiệm.....................................................99

3.6. Kết quả và xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm ...........................................102

3.6.1. Phân tích định tính kết quả thực nghiệm sư phạm........................102

3.6.2. Phân tích định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm.....................103

3.6.3. Đánh giá chung về việc thực nghiệm sư phạm .............................112

KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .....................................................................................113

KẾT LUẬN CHUNG.......................................................................................................114

TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................116

PHỤ LỤC..........................................................................................................................119

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

iv

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

1. BT Bài tập

2. CNTT Công nghệ thông tin

3. ĐC Đối chứng

4. DH Dạy học

5. GTAS Giao thoa ánh sáng

6. GV Giáo viên

7. HS Học sinh

8. KT Kiểm tra

9. LK Lăng kính

10. MQP Máy quang phổ

11. NXAS Nhiễu xạ ánh sáng

12. PP Phương pháp

13. PP&PTDH Phương pháp và phương tiện dạy học

14. PPDH Phương pháp dạy học

15. QN Quan niệm

16. QPLT Quang phổ liên tục

17. SBT Sách bài tập

18. SGK Sách giáo khoa

19. STK Sách tham khảo

20. T/N Thực nghiệm

21. THCS Trung học cơ sở

22. THPT Trung học phổ thông

23. TN Thí nghiệm

24. TSAS Tán sắc ánh sáng

25. TTSP Thực tập sư phạm

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

v

DANH MỤC CÁC BIỂU

Trang

Bảng 1.1: Tình hình sử dụng các phương pháp dạy học trong dạy học Vật lý

của GV......................................................................................................39

Bảng 1.2: Hứng thú của HS với môn Vật lý .............................................................40

Bảng 1.3: Khả năng nhận thức, mức độ tích cực của HS .........................................40

Bảng 3.1: Đặc điểm chất lượng học tập của các lớp TN và ĐC. ..............................95

Bảng 3.2. Ma trận đề kiểm tra...................................................................................96

Bảng 3.3. Lịch giảng dạy các lớp thực nghiệm.........................................................98

Bảng 3.4. Thống kê các biểu hiện của tính tích cực, sáng tạo của HS ...................103

Bảng 3.5. Kết quả bài kiểm tra ở trường THPT Chu Văn An ................................105

Bảng 3.6. Xếp loại bài kiểm tra trường THPT Chu Văn An .................................105

Bảng 3.7. Kết quả bài kiểm tra ở trường THPT Lương Ngọc Quyến....................106

Bảng 3.8. Xếp loại bài kiểm tra trường THPT Lương Ngọc Quyến......................106

Biểu đồ 2: Biểu đồ xếp loại kiểm tra trường THPT Lương Ngọc Quyến...............107

Bảng 3.9. Kết quả bài kiểm tra ở trường THPT Nguyễn Huệ ................................107

Bảng 3.10. Xếp loại bài kiểm tra trường THPT Nguyễn Huệ ...............................107

Bảng 3.11. Tổng hợp kết quả kiểm tra....................................................................108

Bảng 3.12. Tổng hợp xếp loại kiểm tra..................................................................108

Biểu đồ 4: Biểu đồ tổng hợp xếp loại kiểm tra .......................................................109

Bảng 3.13. Phân phối tần suất kết quả kiểm tra......................................................109

Bảng 3.14. Tần số lũy tích hội tụ lùi Σω.................................................................110

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

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 2.1: Logic hình thành và phát triển các kiến thức về sóng ánh sáng ...............51

Hình2.2 - T/N về hiện tượng giao thoa ánh sáng. .......................................................52

Hình 2.3- Sơ đồ cấu tạo của máy quang phổ lăng kính. ..............................................53

Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức bài Tán sắc ánh sáng........................................59

Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức nhiễu xạ ánh sáng ............................................70

Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức giao thoa ánh sáng...........................................71

Hình 2.10. Hình ảnh giao thoa trên váng dầu ...........................................................75

Hình 2.12. (Thomas Young 1773 – 1829) ................................................................80

Hình 2.14. Hình ảnh giao thoa trên bong bóng xà phòng .........................................80

Hình 2.13. Giao thoa ánh sáng trên bản mỏng..........................................................80

Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức Máy quang phổ - Quang phổ liên tục..............84

Biểu đồ 1: Biểu đồ xếp loại kiểm tra trường THPT Chu Văn An. .........................106

Biểu đồ 3: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra trường THPT Nguyễn Huệ ....................108

Đồ thị 1: Đồ thị đường phân bố tần suất.................................................................110

Đồ thị 2: Đồ thị tần số lũy tích hội tụ lùi ................................................................111

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

1

MỞ ĐẦU

I. Lí do chọn đề tài

Bước vào thế kỷ 21 - thế kỷ mà tri thức và kĩ năng của con người được

coi như là yếu tố quyết định sự phát triển xã hội. Trong xã hội tương lai - xã

hội dựa vào tri thức, nền giáo dục phải đào tạo ra những con người thông

minh, có trí tuệ phát triển, giàu tính sáng tạo và tính nhân văn. " Giáo dục

phải là ở hàng đầu và đóng vai trò chủ chốt trong phát triển xã hội tương lai ".

Nghị quyết hội nghị lần thứ tư Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản

Việt Nam khoá IX về tiếp tục đổi mới sự nghiệp giáo dục và đào tạo đã nhận

định:"Con người được đào tạo thường thiếu năng động, chậm thích nghi với

nền kinh tế xã hội đang đổi mới ".Từ đó đã nêu rõ một trong những quan

điểm chỉ đạo để đổi mới sự nghiệp giáo dục là phải: " Phát triển giáo dục

nhằm nâng cao dân trí đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đào tạo những

con người có kiến thức văn hoá khoa học, có kỹ năng nghề nghiệp, lao động

tự chủ, sáng tạo và có tính kỷ luật, giàu lòng nhân ái, yêu nước, yêu CNXH,

sống lành mạnh, đáp ứng nhu cầu phát triển đất nước những năm đầu thế kỉ

21 ". Để thực hiện được những mục tiêu trên, đổi mới phương pháp dạy học

(PPDH) trong giáo dục đào tạo là một trong những nhiệm vụ cấp bách mà

Đảng và nhà nước ta quan tâm. Nghị quyết Ban chấp hành Trung ương IV

khoá IX chỉ rõ phải “Đổi mới PPDH, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn

luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng các

phương pháp tiên tiến, phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo

điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh. Vấn đề đặt ra đối

với các trường học là cần không ngừng đổi mới về nội dung và PPDH. Giáo

dục phải gắn chặt với yêu cầu phát triển của đất nước, phù hợp với xu thế thời

đại. Song nền giáo dục nước ta trong giai đoạn vừa qua chưa đáp ứng được

điều đó. Trong kiểm điểm việc thực hiện nghị quyết Trung ương IV khoá IX

đã chỉ rõ những yếu kém và nguyên nhân: “Hoạt động học tập trong các nhà

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

2

trường ở mọi cấp học chủ yếu vẫn là hướng vào mục đích khoa cử, chưa quan

tâm làm cho người dạy, người học, người quản lý coi trọng thực hiện mục

đích học tập đúng đắn. Phương pháp giáo dục nặng về áp đặt thường khuyến

khích tiếp thu một cách máy móc, chưa khuyến khích sự năng động, sáng tạo

của người học. .”

Qua tìm hiểu và thực tế giảng dạy ở trường phổ thông cho thấy: Sự đổi

mới PPDH ở trường phổ thông đang được tiến hành, phát triển tương đối

nhanh ở các trường thuộc khu vực thành phố, song chuyển biến còn chậm ở

các trường miền núi, vùng sâu. Qua tìm hiểu một số luận văn đã nghiên cứu

về vấn đề này, tôi thấy việc áp dụng cụ thể phương pháp dạy học phát triển tư

duy cũng đã có nhiều tác giả nghiên cứu. Tuy nhiên việc tổ chức phương pháp

dạy học như thế nào để phát triển tư duy Vật lí của hoc sinh trung hoc phổ

thông và phù hợp với đổi mới hiện nay thì còn chưa nghiên cứu đầy đủ.

Nhằm khắc phục phần nào còn hạn chế, phát huy tính tích cực trong

việc dạy học bộ môn Vật lý cho học sinh THPT, việc phân tích các PPDH,

xây dựng tiến trình dạy học một cách phù hợp trong mỗi giờ dạy nhằm phát

huy, nâng cao khả năng nhận thức của hoc sinh trở thành một yêu cầu cấp

bách đối với giáo viên Vật lý THPT.

Xuất phát từ những lý do trên, tôi mong muốn có thể đóng góp một

phần vào thực hiện tốt mục tiêu, nhiệm vụ đổi mới phương pháp giáo dục

THPH qua việc lựa chọn và nghiên cứu đề tài:"Phối hợp các phương pháp và

phương tiện dạy học khi dạy các kiến thức về sóng ánh sáng (vật lí 12 nâng

cao) theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh"

II. Mục đích của đề tài

Nghiên cứu, vận dụng, phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy

học khi dạy các kiến thức về sóng ánh sáng (vật lí 12 nâng cao) theo hướng

phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng

dạy học vật lý ở trường THPT.

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

3

III. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu

- Khách thể: Quá trình dạy học Vật lý ở trường phổ thông.

- Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu phối hợp các phương pháp và

phương tiện dạy học khi dạy các kiến thức về sóng ánh sáng (vật lí 12 nâng

cao) theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.

IV. Giả thuyết khoa học

Nếu phối hợp các phương pháp và phương tiện dạy học khi dạy các

kiến thức về sóng ánh sáng (vật lí 12 nâng cao) phù hợp với lí luận dạy học

hiện đại thì sẽ nâng cao hiệu quả dạy học theo hướng phát huy tính tích cực,

sáng tạo của học sinh.

V. Nhiệm vụ nghiên cứu

Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau:

1. Nghiên cứu lý luận và thực tiễn việc vận dụng các phương pháp dạy

học Vật lý ở trường phổ thông. Việc sử dụng, kết hợp các phương pháp dạy

học có khả năng nâng cao tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong quá trình

dạy học

2. Khảo sát thực trạng dạy và học Vật lý hiện nay ở một số trường

THPT trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên. Tìm hiểu những khó khăn của GV và

HS, nguyên nhân dẫn đến các khó khăn đó để tìm cách khắc phục. Khai thác

được vốn hiểu biết, những quan niệm và kiến thức sẵn có của học sinh trong

quá trình dạy học.

3. Thiết kế 3 giáo án trong chương " Sóng ánh sáng " theo hướng phát

huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

4. Thực nghiệm sư phạm nhằm xác định mức độ phù hợp, đánh giá tính

khả thi và hiệu quả của việc xây dựng tiến trình dạy học đã soạn thảo đối với

việc nâng cao tính tích cực, sáng tạo của học sinh, nhằm nâng cao chất lượng

dạy học các kiến thức về "Sóng ánh sáng ".