Thiết kế sách điện tử (e-book) chương "dao động cơ", chương "sóng cơ và sóng âm" (chương trình vật lí 12 trung học phổ thông) theo hướng tăng cường năng lực tự học của học sinh.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

—————————

LÊ THỊ PHƯƠNG DUNG

THIẾT KẾ SÁCH ĐIỆN TỬ(E-BOOK) CHƯƠNG“DAO ĐỘNG CƠ”,

CHƯƠNG“SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM”(CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 12

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG) THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG NĂNG

LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

(yªu cÇu b×a 1: b×a mµu, tr×nh bµy nh- mÉu nµy, chó ý c©n ®èi gi÷a c¸c phÇn trong

trang b×a, chØ dïng ch÷ Times New Roman (ch÷ In hoa) cì ch÷ phï hîp c©n ®èi,

kh«ng viÕt t¾t, khung ®Ëm)

HÀ NỘI – 2009

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

—————————

LÊ THỊ PHƯƠNG DUNG

THIẾT KẾ SÁCH ĐIỆN TỬ(E-BOOK) CHƯƠNG“DAO ĐỘNG CƠ”,

CHƯƠNG“SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM”(CHƯƠNG TRÌNH VẬT LÍ 12

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG) THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG NĂNG

LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ

Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS.TÔN TÍCH ÁI

TS.TÔN QUANG CƯỜNG

HÀ NỘI – 2009

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU Trang

1. Lý do chọn đề tài.......................................................................................... 1

2. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 2

3. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 3

4. Khách thể, đối tượng nghiên cứu ................................................................. 3

5. Giả thuyết nghiên cứu ( Luận điểm khoa học) ............................................. 4

6. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 4

7. Những đóng góp mới của đề tài ................................................................... 5

8. Cấu trúc của luận văn ................................................................................... 5

Chƣơng 1 : CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI................................................ 6

1.1. Một số vấn đề về phương pháp dạy học Vật lí .......................................... 6

1.1.1. Đối tượng của phương pháp dạy học Vật lí............................................. 6

1.1.2. Nhiệm vụ của phương pháp dạy học Vật lí ............................................. 6

1.1.3. Tính đặc thù của phương pháp dạy học Vật lí – Phương pháp nhận

thức Vật lí ........................................................................................................ 6

1.2. Xu hướng đổi mới PPDH Vật lí................................................................. 7

1.2.1. Xác định nhu cầu, phong cách học môn Vật lí của học sinh .................. 9

1.2.2. Xây dựng hệ thống mục tiêu dạy học môn Vật lí..................................... 9

1.2.3. Xác định yêu cầu về nội dung bài dạy học môn Vật lí............................. 10

1.2.4. Lựa chọn phương pháp, phương tiện, môi trường dạy học.......................

15

1.2.5. Xây dựng kế hoạch kiểm tra đánh giá(KTĐG), tích hợp KTĐG trong

dạy học vật lí.................................................................................................... 20

1.2.6. Xây dựng kế hoạch đánh giá cải tiến, phát triển nghề nghiệp đối với

giáo viên dạy Vật lí .......................................................................................... 24

1.3. Ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lí....................................................... 27

1.3.1. Giáo dục và công nghệ............................................................................ 27

1.3.2. Vai trò của CNTT trong dạy học Vật lí .................................................. 28

1.3.3. Khai thác và sử dụng một số phần mềm để dạy học môn Vật lí............... 28

1.3.4. Ưu điểm và hạn chế của việc ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lí........ 29

1.4. Giới thiệu về E-Learning .......................................................................... 31

1.4.1. Khái niệm E-learning ............................................................................ 31

1.4.2. Một số hình thức E-learning................................................................... 31

1.4.3. Tình hình phát triển và ứng dụng E-learning trên thế giới ...................... 32

1.4.4. Tình hình phát triển và ứng dụng E-learning ở Việt Nam ...................... 33

1.5. Cơ sở lí thuyết về E-Book......................................................................... 34

1.5.1. Khái niệm về E-book .............................................................................. 34

1.5.2. ưu và nhược điểm của E-book................................................................. 35

1.5.3. Các yêu cầu của việc thiết kế E – book ................................................ 36

1.6. Lựa chọn phần mềm thiết kế E-book.......................................................... 37

1.6.1. Giới thiệu về Macromedia Dreamweaver .............................................. 37

1.6.2. Làm việc với Macromedia Dreamweaver ............................................... 38

Kết luận chương 1 ............................................................................................ 41

Chƣơng 2 : THIẾT KẾ SÁCH ĐIỆN TỬ (E-BOOK) CHƢƠNG “DAO

ĐỘNG CƠ”, CHƢƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” (CHƢƠNG

TRÌNH VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG) THEO HƢỚNG

TĂNG CƢỜNG NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH .......................... 42

2.1. Giới thiệu khái quát chương trình SGK Vật lí 12 ....................................... 42

2.1.1. Quan điểm xây dựng và phát triển chương trình Vật lí 12 ...................... 42

2.1.2. Mục tiêu xây dựng chương trình môn Vật lí lớp 12 ............................... 43

2.1.3. Nội dung SGK Vật lí 12.......................................................................... 44

2.1.4 Điểm mới của SGK Vật lí 12 ( theo chương trình chuẩn) so với SGK

CCGD .............................................................................................................. 44

2.2. Phân tích nội dung kiến thức chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ

và sóng âm”...................................................................................................... 45

2.2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương “Dao động cơ”............................. 45

2.2.2. Phân tích nội dung kiến thức chương “Sóng cơ và sóng âm” .................. 54

2.3. Kiến thức, kỹ năng học sinh cần có sau khi học chương “Dao động cơ”,

chương “Sóng cơ và sóng âm” (Chương trình Vật lí 12 THPT)........................ 59

2.3.1. Chương “Dao động cơ” .......................................................................... 59

2.3.2. Chương “Sóng cơ và sóng âm” ............................................................... 63

2.4. Tìm hiểu tình hình dạy chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ và

sóng âm” (Chương trình Vật lí 12 THPT) ở trường THPT................................ 66

2.4.1. Nội dung tìm hiểu ................................................................................... 66

2.4.2. Phương pháp điều tra tìm hiểu ................................................................ 67

2.4.3. Kết quả điều tra tìm hiểu......................................................................... 67

2.4.4. Nguyên nhân dẫn đến những khó khăn và sai lầm của học sinh ............. 73

2.4.5. Ý tưởng sư phạm của việc xây dựng E-book chương “Dao động cơ”,

chương “Sóng cơ và sóng âm”.......................................................................... 74

2.5. Thiết kế và sử dụng E-book chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ

và sóng âm”(Chương trình Vật lí 12 THPT)..................................................... 75

2.5.1. Xây dựng cấu trúc nội dung của khóa học............................................... 75

2.5.2. Quy trình thực hiện E-book .............................................................................. 75

2.5.3. Sử dụng E-book Vật lí 12 chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ

và sóng âm” ( Chương trình Vật lí 12 THPT) ................................................... 80

Kết luận chương 2 ...................................................................................................... 92

Chƣơng 3 : THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..................................................... 93

3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm............................................. 93

3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .............................................................. 93

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ............................................................. 93

3.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm................................................................ 93

3.2.1. Lựa chọn đối tượng thực nghiệm sư phạm ............................................. 93

3.2.2. Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm.............................................................. 94

3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm.................................................................... 95

3.3.1. Kết quả đánh giá của GV và HS.............................................................. 95

3.3.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm của các lớp TN và ĐC ............................. 97

Kết luận chương 3 ............................................................................................ 105

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ................................................................. 107

1. Kết luận........................................................................................................ 107

2. Khuyến nghị................................................................................................. 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................. 109

PHỤ LỤC

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

BTVL : Bài tập vật lí

CNTT : Công nghệ thông tin

CSVC : Cơ sở vật chất

CCGD : Cải cách giáo dục

ĐHQGHN : Đại học quốc gia Hà Nội

GV : Giáo viên

HS : Học sinh

MTĐT : Máy tính điện tử

PPDH : Phương pháp dạy học

SGK : Sách giáokhoa

THPT : Trung học phổ thông

1

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Thế kỷ 21, thế kỷ của sự bùng nổ thông tin và khoa học kỹ thuật thể hiện là

sự phát triển như vũ bão của công nghệ truyền thông vào các mặt của đời sống xã

hội. Trong xã hội tri thức, con người là chủ thể kiến tạo nên xã hội, lấy tri thức xác

định vị thế xã hội. Yêu cầu xã hội đặt ra đối với giáo dục phải giải quyết mâu thuẫn

là tri thức phát triển rất nhanh mà thời gian đào tạo có hạn, giáo dục phải tạo ra con

người mới có năng lực đáp ứng thị trường lao động, có khả năng hoà nhập, cạnh

tranh quốc tế.

Trong những năm gần đây, chúng ta chú trọng đặc biệt đến việc áp dụng

CNTT trong dạy học như là một hướng đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) tích

cực góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả của quá trình dạy học. Chỉ thị số

29/2001/CT- BGD&ĐT của Bộ trưởng BGD&ĐT ngày 30/07/2001 về việc ứng

dụng CNTT trong giáo dục giai đoạn 2001-2005. Một trong bốn mục tiêu là:”Đẩy

mạnh ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) trong giáo dục và đào tạo ở các cấp

học, bậc học, ngành học theo hướng sử dụng CNTT như là một công cụ hỗ trợ đắc

lực nhất cho đổi mới phương pháp giảng dạy học tập ở tất cả các môn học”.

Cùng với sự bùng nổ thông tin, sự phát triển đi lên của xã hội lượng kiến

thức mà mỗi học sinh phải học ngày càng nhiều do đó việc rèn luyện cho các em

phương pháp học tập là cần thiết. Một trong những phương pháp học tập tích cực

nhất là tự học. Chỉ có tự học học sinh mới có lòng say mê học tập phát huy hết năng

lực sáng tạo của mình. Có nhiều hình thức tự học khác nhau trong đó có thể sử dụng

E-book trong tự học. E-book có những lợi thế mà sách in thông thường không thể

có được đó là: rất gọn nhẹ, có thể tinh chỉnh về kích cỡ, màu sắc và các thao tác cá

nhân tùy theo sở thích của người học. Một đặc điểm nổi bậc đó là khả năng lưu trữ

thông tin, chuyển tải được thông tin kiến thức đầy đủ thông qua các media. Tuy

nhiên trong quá trình dạy học có những điểm khác biệt giữa học tập theo lớp học có

GV giảng dạy và học tập từ xa thông qua E-book.

Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, việc áp dụng các phương tiện trực

quan vào quá trình dạy học là cần thiết, đặc biệt là việc sử dụng các thí nghiệm. Tuy

2

nhiên trong quá trình dạy học không phải lúc nào giáo viên cũng có thể dùng các mô

hình, tranh vẽ hay thí nghiệm cho HS sử dụng nhất là các thí nghiệm phức tạp không

thể thực hiện do các điều kiện về thời gian, CSVC. Nhờ sự phát triển của CNTT ứng

dụng vào quá trình dạy học sử dụng các video ghi lại các quá trình Vật lí (bằng các

chức năng quay nhanh, chậm, làm dừng hình và có thể xem nhiều lần nhờ MTĐT),

cho phép ta quan sát cẩn thận và có thể nghiên cứu (dưới dạng khảo sát) sâu và rộng

hơn, xoá bỏ ngăn cách giữa nhà trường và tự nhiên gây hứng thú học tập cho học

sinh, tiết kiệm thời gian, giải phóng học sinh khỏi những thao tác không cần thiết.

Về phần mềm dạy học có thể khai thác từ nhiều nguồn: Sản phẩm nước

ngoài hiện bán tự do trên thị trường khá phong phú và rẻ, nhưng nói chung không

sát hợp với chương trình giáo dục Việt nam; sản phẩm nội địa, chuyên nghiệp có

bản quyền như “sách giáo khoa điện tử”, “Gia sư”, Phần mềm dạy học Vật lí của

các tác giả Phạm Xuân Quế, Nguyễn Thượng Chung, phần mềm dạy học Vật lí của

Công ty thiết bị giáo dục II- Bộ GD&ĐT phát hành, phần mềm dạy Vật lí do trờng

Đại học Bách khoa Hà Nội sản xuấtv.v..., phần mềm dạy học có thể khai thác trên

Net (Internet, Intranet...) miễn phí; sản phẩm do giáo viên tự làm như

VatLy_Student_Soft của thầy giáo Nguyễn Thành Tương. Thực tế ở Việt Nam các

tài liệu hướng dẫn tự học đặc biệt là E-book Vật lí chưa nhiều . Trong các E-book

Vật lí 12 thì có E-book nội dung theo SGK cũ, có E-book chưa chú ý tới nội dung

luyện tập cho HS, chưa hướng dẫn HS cách tự học, chưa sát chương trình sách giáo

khoa Vật lí 12 xuất bản năm 2008… Từ những lý do trên để góp phần nâng cao chất

lượng dạy học Vật lí, chúng tôi lựa chọn đề tài:

Thiết kế sách điện tử (E-book) chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ

và sóng âm” (chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông) theo hướng tăng

cường năng lực tự học của học sinh.

2. Mục tiêu nghiên cứu

2.1. Mục tiêu chung

Đề xuất một cách thiết kế sách điện tử (E-book), đưa ra giải pháp hoàn thiện

sách điện tử (E-book) chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ và sóng âm”

(chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông) nâng cao năng lực tự học của học sinh.

3

2.2. Mục tiêu cụ thể

- Nghiên cứu và lựa chọn các tài liệu hướng dẫn sử dụng các phần mềm thiết

kế và hỗ trợ cho việc xây dựng E-book.

- Nghiên cứu lý luận về quá trình dạy học, các xu hướng đổi mới phương

pháp dạy học, đổi mới kiểm tra đánh giá, ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lí.

- Nghiên cứu nội dung chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông (SGK

xuất bản năm 2008) chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ và sóng âm”. Tìm

kiếm các tư liệu hỗ trợ cho HS khi học chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ và

sóng âm”lớp 12.

- Thiết kế E-book chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ và sóng âm”

(chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông SGK xuất bản năm 2008) dưới dạng

website với nhiều kênh thông tin, hình thức đa dạng - giao diện đơn giản, dễ sử

dụng.

- Đánh giá năng lực tự học của HS khi sử dụng E-book trên trong học tập

thông qua thực nghiệm sư phạm.

3. Phạm vi nghiên cứu

Thiết kế sách điện tử (E-book) chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ và

sóng âm” (chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông) (SGK xuất bản năm 2008)

có các mô đun mục tiêu bài học, mô đun nội dung bài học, mô đun bài tập, mô đun

tài liệu bổ sung; chuyển tải được thông tin kiến thức bằng đầy đủ các media: văn

bản, hình ảnh, âm thanh …; tạo đươc giao tiếp hai chiều, đối thoại người – máy; dễ

dàng đưa vào các thư viện điện tử hiện đang rất phổ biến.

Thời gian: 8 tuần kì 1 năm học 2009-2010

4. Khách thể, đối tƣợng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và học môn Vật lí chương “Dao động

cơ”, chương “Sóng cơ và sóng âm” (chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông)

của giáo viên và học sinh lớp 12 trung học phổ thông

- Đối tượng nghiên cứu: Xây dựng hệ thống nội dung bài học và bài tập

luyện tập chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ và sóng âm” (chương trình Vật

lí 12 trung học phổ thông) dưới dạng số hóa hỗ trợ quá trình tự học của học sinh.

4

5. Giả thuyết nghiên cứu ( Luận điểm khoa học)

Việc thiết kế được sách điện tử (E-book) chương “Dao động cơ”, chương

“Sóng cơ và sóng âm” (chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông) theo hướng

tăng cường năng lực tự học của học sinh, kết hợp dạy học bằng E-book này với các

hình thức dạy học khác sẽ tăng cường năng lực tự học của HS và nâng cao chất

lượng việc dạy học Vật lí ở trường phổ thông.

6. Phƣơng pháp nghiên cứu

6.1. Nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu các tài liệu lí luận dạy học, các tài liệu về PPDH ở trường phổ

thông, các xu hướng đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới PPDH Vật lí, đổi mới

kiểm tra đánh giá để làm sáng tỏ những quan điểm đề tài sẽ vận dụng về việc tổ

chức tình huống học tập, hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề trong dạy học Vật lí.

- Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên và các

tài liệu tham khảo đặc biệt là nội dung chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông

(SGK xuất bản năm 2008) chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ và sóng âm”,

các tư liệu về dao động cơ , sóng cơ và sóng âm lớp xác định mức độ nội dung các

kiến thức những khái niệm Vật lí mà học sinh cần nhớ, hiểu, vận dụng ở hai

chương này.

- Nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn sử dụng các phần mềm thiết kế xây dựng

E-book, ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lí trên thế giới và ở Việt Nam.

6.2. Nghiên cứu thực tiễn

- Tìm hiểu việc dạy, việc học trên lớp và tự học chương “Dao động cơ”,

chương “Sóng cơ và sóng âm” ở trường THPT nhằm sơ bộ đánh giá tình hình dạy

học hai chương này.

- Tìm hiểu việc sử dụng hệ thống mạng máy tính và máy tính phục vụ giảng

dạy các môn học ở trường THPT.

Quan sát (thông qua dự giờ), phỏng vấn và điều tra bằng bảng hỏi (GV và

HS) về áp dụng CNTT trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông hiện nay; đánh giá

của GV, HS về giờ học có sử dụng CNTT; ý kiến của GV, HS về vấn đề ứng dụng

CNTT.

5

- Thực nghiệm sư phạm: Tiến hành giảng dạy song song lớp đối chứng và

lớp thực nghiệm ở trường THPT theo phương án đã thiết lập. Phân tích định tính và

định lượng kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm, từ đó rút ra kết

luận của đề tài.

7. Những đóng góp mới của đề tài

Về mặt lí luận

- Tổng quan về cơ sở lí luận của việc đổi mới PPDH Vật lí.

- Giới thiệu về E – learning và tình hình ứng dụng E – learning trong dạy

học.

Về mặt thực tiễn:

- Sử dụng CNTT để thiết kế các bài học dưới dạng E-book.

- Thiết kế E-book chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ và sóng âm”

(chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông)

- Tiến hành áp dụng E-book chương “Dao động cơ”, chương “Sóng cơ và

sóng âm” (chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông) vào giảng dạy tại các trường

THPT.

8. Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị, tài liệu tham khảo, luận văn được

trình bày trong ba chương

Chương 1: Cơ sở lí luận của đề tài

Chương 2: Thiết kế sách điện tử (E-book) chương “Dao động cơ”, chương

“Sóng cơ và sóng âm” (chương trình Vật lí 12 trung học phổ thông)

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.