Sử dụng thí nghiệm học sinh khi dạy học phần “Quang hình học” – Vật lí 11 góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở trường phổ thông dân tộc n

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

®¹i häc th¸i nguyªn

Tr-êng ®¹i häc s- ph¹m

--------------------------

lª thÞ thu mai

sö dông thÝ nghiÖm häc sinh khi d¹y häc phÇn

“quang h×nh häc” vËt lÝ 11 gãp phÇn n©ng cao

chÊt l-îng d¹y häc vËt lÝ ë tr-êng phæ

th«ng d©n téc néi tró

luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc gi¸o dôc

Th¸i Nguyªn - 2010

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

®¹i häc th¸i nguyªn

Tr-êng ®¹i häc s- ph¹m

--------------------------

Lª thÞ thu mai

sö dông thÝ nghiÖm häc sinh khi d¹y häc phÇn

“quang h×nh häc” vËt lÝ 11 gãp phÇn n©ng cao

chÊt l-îng d¹y häc vËt lÝ ë tr-êng phæ

th«ng d©n téc néi tró

Chuyªn ngµnh: Lý luËn vµ Ph-¬ng ph¸p d¹y häc VËt lÝ

M· sè: 60.14.10

luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc gi¸o dôc

Ng-êi h-íng dÉn khoa häc:

PGS-TS. T« B×nh

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

Th¸i Nguyªn - 2010

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

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được hoàn thành dưới sự hướng dẫn tận tình của

PGS-TS.Tô Bình. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

người Thầy của mình đã từng bước hướng dẫn và giúp đỡ tác

giả trong nghiên cứu khoa học.

Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, kh oa Sau Đại học

trườ ng ĐHSP - ĐHTN đã tạo mọ i đ iều k iện t huận lợ i cho

tác giả trong suốt quá trình học tập và làm luận văn.

Xin chân thành cảm ơn các thày cô giáo trong khoa Vật l í

trường ĐHSP - ĐHTN đã tận tình giảng dạy, giúp đỡ và đưa

ra nhiều ý kiến quý báu về mặt chuyên môn trong quá trình

tác giả nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Thái Nguyên, tháng 10 năm 2010

Tác giả

LÊ THỊ THU MAI

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

MỘT SỐ CỤM TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

DTNT : Dân tộc nội trú

GV : Giáo viên

HS : Học sinh

SGK : Sách giáo khoa

TN : Thí nghiệm

TNSP : Thực nghiệm sư phạm

TNHS : Thí nghiệm học sinh

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

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

Chƣơng 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1. Vấn đề dạy học và nâng cao chất lƣợng dạy học 5

1.1.1 Mục tiêu, nhiệm vụ dạy học Vật lí ở trường phổ thông 5

1.1.2. Chất lượng và đánh giá chất lượng 7

1.1.3. Vấn đề dạy và học 14

1.2. Đặc điểm hoạt động học tập của học sinh DTNT 22

1.2.1. Mục đích và động cơ học tập 22

1.2.2. Năng lực học tập 22

1.2.3. Phương pháp học tập 23

1.2.4. Quan hệ giao tiếp trong học tập 23

1.3. Các biện pháp nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí 24

ở trƣờng phổ thông DTNT

1.3.1. Định hướng nâng cao chất lượng dạy học vật lí 24

1.3.2. Các giải pháp 29

1.4. Thí nghiệm vật lí ở trƣờng phổ thông DTNT 33

1.4.1. Thí nghiệm Vật lí 33

1.4.2. Đặc điểm của thí nghiệm Vật lí 33

1.4.3. Các chức năng của thí nghiệm trong 34

dạy học Vật lí ở trường phổ thông

1.4.4. Phân loại thí nghiệm trong dạy học Vật lí 37

1.4.5. Sơ đồ cấu trúc các bước tiến hành thí nghiệm 38

1.5. Thí nghiệm học sinh trong giờ học vật lí 39

1.5.1. Vị trí của TNHS trong giờ học vật lí 39

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

1.5.2. Phân loại TNHS 41

1.5.3. Các biện pháp tổ chức, hướng dẫn thí nghiệm HS 45

trong dạy học vật lí góp phần nâng cao chất lượng dạy học

Kết luận chƣơng 1 57

Chƣơng 2. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM HỌC SINH KHI DẠY HỌC

MỘT SỐ BÀI CỦA PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” - VẬT LÝ 11 GÓP

PHẦN NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở

TRƢỜNG PHỔ THÔNG DÂN TỘC NỘI TRÚ

2.1. Sử dụng TNHS trong giờ học vật lí để

nâng cao chất lƣợng dạy học vật lí 58

2.2. Sử dụng TNHS khi dạy học một số bài của phần 62

“Quang hình học” - vật lí 11

2.2.1. Cấu trúc và đặc điểm phần “Quang hình học” 62

2.2.2. Tìm hiểu thực tế dạy học phần “Quang hình học” - vật lí 11

ở một số trường DTNT 66

2.2.3. Ý đồ sư phạm của ba bài soạn 70

2.2.4. Thiết kế phương án dạy học có sử dụng TNHS một số bài 71

của phần “Quang hình học” - vật lí 11

2.2.4.1. Tiến trình xây dựng kiến thức bài 1 72

2.2.4.2. Tiến trình xây dựng kiến thức bài 2 84

2.2.4.3. Tiến trình xây dựng kiến thức bài 3 92

Kết luận chƣơng 2 101

Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 102

3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm 102

3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 102

3.3. Đối tượng và cơ sở thực nghiệm sư phạm 102

3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 103

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

3.5. Phương pháp đánh giá kết qủa sư phạm 103

3.6. Khống chế các tác động đến thực nghiệm sư phạm 104

3.7. Các giai đoạn của thực nghiệm sư phạm 105

3.7.1. Công tác chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm 105

3.7.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm 106

3.7.3. Xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 107

3.8. Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm 124

Kết luận chƣơng 3 126

KẾT LUẬN 128

TÀI LIỆU THAM KHẢO 130

PHỤ LỤC 134

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

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

1

MỞ ĐẦU

I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Đổi mới nội dung và phƣơng pháp dạy học nhằm nâng cao chất lƣợng

dạy học đã và đang đƣợc Đảng và Nhà nƣớc ta rất quan tâm. Nghị quyết Hội

nghị lần II Ban chấp hành Trung ƣơng Đảng khoá VIII đã nêu 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

những phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học,

đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh (HS) …Tất

cả các trường phổ thông đều phải có tủ sách thư viện và các trang thiết bị tối

thiểu để thực hiện các TN trong chương trình, sớm chấm dứt tình trạng “dạy

chay”… [ 23] Nghị quyết Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ IX của Đảng

Cộng Sản Việt Nam nhấn mạnh: “ Tiếp tục nâng cao chất lượng giáo dục

toàn diện, đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học…Phát huy tinh thần

độc lập suy nghĩ và sáng tạo của HS, sinh viên, đề cao năng lực tự học, tự

hoàn thiện học vấn và tay nghề”.

Nâng cao chất lƣợng giáo dục là một nhiệm vụ quan trọng của ngành

Giáo dục và Đào tạo. Đặc biệt hơn nữa là phải đẩy nhanh chất lƣợng giáo dục

miền núi nhằm đáp ứng yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực để phát triển kinh tế

văn hoá ở khu vực chiến lƣợc này. Đảng và nhà nƣớc ta đã nhấn mạnh: phải

nhanh chóng đƣa miền núi tiến kịp miền xuôi. Nguyên tổng bí thƣ BCH TW

Đảng Đỗ Mƣời nhận định: “Thực trạng giáo dục miền núi đang đặt ra

nhiều vấn đề cần tiếp tục khẩn trƣơng giải quyết, đặc biệt là việc đào tạo

giáo viên và xây dựng lại chƣơng trình, nội dung, phƣơng pháp dạy học đối

với HS miền núi, dạy những gì và dạy nhƣ thế nào để con em đồng bào các

dân tộc thiểu số tiếp thu đƣợc, hào hứng học tập và ứng dụng đƣợc kiến

thức vào phát triển kinh tế - xã hội tại quê hƣơng mình”. Tuy nhiên thực

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

2

trạng giáo dục miền núi có nhiều bất cập, khó khăn do tính đặc thù cần đƣợc

tháo gỡ.

Vật lí là khoa học thực nghiệm, vì vậy TN Vật lí giữ vai trò đặc biệt

quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của môn Vật lí ở phổ thông.

Hiện nay các trƣờng phổ thông đƣợc trang bị ngày càng tốt hơn các TN Vật lí,

tạo điều kiện cho giáo viên và học sinh làm các TN theo yêu cầu của chƣơng

trình Vật lí phổ thông.

Vấn đề cấp thiết hiện nay là phải tăng cƣờng và sử dụng có hiệu quả

TN Vật lí trong quá trình dạy học. Vấn đề này đã và đang đƣợc các nhà giáo

dục quan tâm nghiên cứu. Là một giáo viên đang trực tiếp giảng dạy ở trƣờng

THPT, tôi nhận thấy, hiện nay, ở các trƣờng phổ thông, mặc dù các giáo viên

Vật lí đều nhận thức rõ tầm quan trọng của TN Vật lí nhƣng phần nhiều mới

chỉ quan tâm đến các TN biểu diễn của giáo viên. TN học sinh (TNHS) mới

chỉ là các giờ thực hành theo phân phối chƣơng trình mà chủ yếu cũng diễn ra

một cách chiếu lệ, HS chƣa nắm đƣợc phƣơng pháp thực nghiệm, chƣa thực

sự tích cực, chủ động thực hành. Bởi vậy để học sinh tích cực, chủ động, độc

lập, sáng tạo trong hoạt động nhận thức, trau dồi năng lực tự giành lấy tri

thức, gắn liền lý thuyết với kĩ năng thực hành cần phải nghiên cứu các biện

pháp sử dụng TNHS có hiệu quả hơn trong quá trình dạy học.

Nghiên cứu về TNHS đã có một số tác giả thực hiện nhƣ: Phan Đình

Quang – Nghiên cứu thực trạng phƣơng pháp TN trong dạy học Vật lí và

phƣơng án tiến hành các TN thực hành lớp 12 PTTH miền núi - Luận văn

thạc sĩ giáo dục 1994, Hoàng Ngọc Quang - “Nghiên cứu và sử dụng TN

thực hành trong dạy học lớp 11 ban khoa học tự nhiên ở trƣờng PTTH

chuyên ban” - Luận văn thạc sĩ giáo dục 1995, Vũ Thị Xuyên – “Hình thành

và phát triển phƣơng pháp TN Vật lí cho HS THCS miền núi” - Luận văn thạc

sĩ giáo dục 2000, Đoàn Thu Hƣờng - “ Nghiên cứu sử dụng TN HS trong

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

3

quá trình nghiên cứu tài liệu mới nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học cho HS

THPT” - Luận văn tốt nghiệp 2004, Phùng Mạnh Thƣờng – “Tổ chức TN trực

diện nhằm kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, tự lực cho HS

dân tộc nội trú khi dạy phần Điện tích, Điện trƣờng và Dòng điện không đổi

(Vật lí 11)” - Luận văn thạc sĩ giáo dục 2007... Các công trình này cho thấy

trong dạy học Vật lí việc sử dụng TN HS phù hợp là điều rất cần thiết và

không thể thiếu. Tuy nhiên mỗi công trình mới chỉ nghiên cứu một phần của

TNHS, nhƣng mới có rất ít công trình nghiên cứu một cách tổng quan về

TNHS và nghiên cứu cụ thể các biện pháp sử dụng TNHS trong giờ học để

góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thông DTNT khi

dạy phần “Quang hình học” Vật lí 11.

Vì vậy chúng tôi nghiên cứu đề tài: Sử dụng thí nghiệm học sinh khi

dạy học phần “Quang hình học” – Vật lí 11 góp phần nâng cao chất

lƣợng dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thông dân tộc nội trú.

II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu các biện pháp sử dụng TNHS trong giờ học để góp phần

nâng cao chất lƣợng dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thông DTNT khi dạy phần

“Quang hình học” – Vật lí 11.

III. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

- Khách thể: HS 11 phổ thông DTNT

- Đối tƣợng nghiên cứu: TNHS, các biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng

TNHS trong giờ học Vật lí.

IV. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

1.Nghiên cứu lí luận về dạy và học. Vấn đề chất lƣợng và nâng cao chất

lƣợng dạy học.

2. Nghiên cứu TN Vật lí nói chung và TNHS nói riêng trong dạy học .

3. Nghiên cứu đặc điểm HS Phổ thông DTNT.

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

4

4. Điều tra thực trạng về việc sử dụng TNHS trong quá trình dạy học phần

“Quang hình học” - Vật lí 11 ở một số trƣờng Phổ thông DTNT.

5. Nghiên cứu hệ thống các biện pháp tổ chức, hƣớng dẫn TNHS để góp phần

nâng cao chất lƣợng dạy học.

6. Thiết kế phƣơng án giảng dạy có sử dụng TNHS một số bài của phần

“Quang hình học” - Vật lí 11 theo yêu cầu trên.

7. Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm. (TNSP)

V. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu giáo viên có biện pháp tổ chức, hƣớng dẫn TNHS trong giờ học

Vật lí phù hợp thì sẽ góp phần nâng cao chất lƣợng học tập của HS phổ thông

DTNT.

VI. PHƢƠNG PHÁP nghiên CỨU

1. Nghiên cứu lí luận.

2. Điều tra khảo sát thực trạng về việc sử dụng TNHS trong quá trình dạy học

phần “Quang hình học” Vật lí 11 ở một số trƣờng Phổ thông DTNT.

3. Thực nghiệm sƣ phạm.( Sử dụng Thống kê toán học để phân tích số liệu).

VII. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI

Nghiên cứu các biện pháp sử dụng TNHS. Thiết kế phƣơng án giảng

dạy có sử dụng TNHS một số bài của phần “Quang hình học” - Vật lí 11.

VIII. ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

- Góp phần giúp giáo viên và HS thấy rõ hơn tầm quan trọng của TN đặc

biệt là TNHS trong dạy học Vật lí

- Cung cấp cho giáo viên biện pháp tổ chức, hƣớng dẫn TNHS trong giờ

học Vật lí.

- Kết quả nghiên cƣ́u c ó thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho những

giáo viên quan tâm đến TNHS.

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

5

Chƣơng 1- CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1 VẤN ĐỀ DẠY HỌC VÀ NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC PHỔ

THÔNG

1.1.1 Mục tiêu, nhiệm vụ dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thông

1.1.1.1 Mục tiêu

Theo Luật Giáo dục phổ thông năm 2005: “Mục tiêu giáo dục là đào

tạo con ngƣời Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khoẻ,

thẩm mỹ và nghề nghiệp, trung thành với lý tƣởng độc lập dân tộc và chủ

nghĩa xã hội; hình thành và bồi dƣỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực của

công dân, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc ”

Nhƣ vậy mục tiêu của bậc học phổ thông là hình thành và phát triển

nền tảng tƣ của con ngƣời trong thời đại mới bao gồm:

- Nhóm những kiến thức và kĩ năng cơ bản: đọc, viết, tính toán,…

những kiến thức cơ bản của các môn học phổ thông.

- Nhóm các kĩ năng tƣ duy: Biết cách suy luận, phát hiện, giải quyết

vấn đề, biết cách học, cách tự học có tƣ duy sáng tạo…

- Nhóm các phẩm chất nhân cách và đạo đức: Có lòng tự tin có ý thức

và tinh thần trách nhiệm, trung thực, biết tự quản lí và làm chủ đƣợc bản thân,

có đời sống nội tâm phong phú và nhân cách cao cả…

1.1.1.2 Nhiệm vụ

Căn cứ vào mục tiêu chung của hệ thống giáo dục quốc dân, của nhà trƣờng

phổ thông, căn cứ vào vị trí và đặc điểm của bộ môn vật lí, việc dạy học vật lí

ở trƣờng phổ thông có các nhiệm vụ cơ bản nhƣ sau:

1. Trang bị cho HS các kiến thức vật lí phổ thông cơ bản, hiện đại, có

hệ thống bao gồm: các hiện tƣợng vật lí, các khái niệm vật lí, các định luật vật

lí, nội dung chính của các thuyết vật lí, các TN vật lí cơ bản, một số kiến thức

về lịch sử vật lí, các tƣ tƣởng và phƣơng pháp nghiên cứu vật lí, các ứng dụng

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

6

quan trọng của vật lí trong kĩ thuật và công nghệ… Hệ thống kiến thức phổ

thông về cơ học, vật lí phân tử và nhiệt học, điện học, quang học, vật lí

nguyên tử và hạt nhân đƣợc trình bày theo quan điểm hiện đại, gắn liền với

cuộc sống và góp phần chuẩn bị tiềm lực cho HS tham gia lao động sản xuất,

đồng thời tiếp tục học tập nâng cao trình độ.

2. Phát triển tƣ duy khoa học và năng lực sáng tạo của HS, bồi dƣỡng

phƣơng pháp học tập, lòng ham thích nghiên cứu khoa học và ý thức tích cực

chủ động trong quá trình chiếm lĩnh, xây dựng, vận dụng tri thức vật lí cho

HS. Rèn luyện cho họ có khả năng thực hành tự lập, năng động và sáng tạo

trong học tập, lao động sản xuất, thích ứng với sự phát triển của thời đại.

3. Hình thành thế giới quan duy vật biện chứng cho HS, làm cho họ

hiểu rõ thế giới tự nhiên là vật chất, vật chất luôn luôn ở trạng thái vận động

và vận động theo quy luật. Củng cố lòng tin ở khoa học, ở khả năng nhận biết

ngày càng chính xác và đầy đủ các qui luật tự nhiên của con ngƣời. Góp phần

giáo dục lòng yêu nƣớc, yêu chủ nghĩa xã hội, tinh thần hợp tác quốc tế và

thái độ với lao động, với môi trƣờng cho HS. Bồi dƣỡng cho họ phẩm chất,

nhân cách ngƣời lao động có tri thức, có đạo đức cách mạng, có bản lĩnh vƣơn

lên chiếm lĩnh đỉnh cao trí tuệ nhân loại.

4. Góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp và giáo dục thẩm mỹ cho HS,

làm cho họ nắm đƣợc những nguyên lý cơ bản về các quá trình sản xuất của

những ngành chủ yếu, nắm đƣợc cấu tạo và hoạt động cũng nhƣ kĩ năng sử

dụng các dụng cụ đo lƣờng, các máy móc đơn giản. Rèn luyện cho HS

phƣơng pháp thực nghiệm khoa học, biết tổ chức công tác thực hành, biết xử

lý các số liệu thực nghiệm, có kĩ năng sử dụng các bảng hằng số, các đồ thị,

các phép tính toán đơn giản... Chuẩn bị cơ sở tâm lý và năng lực hoạt động

thực tiễn cho HS; giúp họ trong định hƣớng nghề nghiệp, hiểu biết về cái đẹp

và chủ động tham gia các quá trình sản xuất, hoạt động xã hội. Đảm bảo cho