Vận dụng dạy học tích hợp khi dạy học chương "sóng ánh sáng" (vật lý 12 cơ bản) theo hướng gắn với thực tiễn góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường Trung học Phổ thông

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

BÙI HOÀNG THUẤN

VẬN DỤNG DẠY HỌC TÍCH HỢP KHI DẠY HỌC

CHƢƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” (VẬT LÍ 12 CƠ BẢN)

THEO HƢỚNG GẮN VỚI THỰC TIỄN GÓP PHẦN NÂNG CAO

CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thái nguyên, tháng 5 năm 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

BÙI HOÀNG THUẤN

VẬN DỤNG DẠY HỌC TÍCH HỢP KHI DẠY HỌC

CHƢƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” (VẬT LÍ 12 CƠ BẢN)

THEO HƢỚNG GẮN VỚI THỰC TIỄN GÓP PHẦN NÂNG CAO

CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT

CHUYÊN NGÀNH: LL & PP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ

MÃ SỐ: 60 14 0111

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN VĂN KHẢI

Thái nguyên, tháng 5 năm 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng em. Các số liệu,

kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chƣa từng đƣợc ai công

bố trong trong bất kỳ công trình nghiên cứu khoa học nào.

Thái nguyên, tháng 5 năm 2014

Tác giả

Bùi Hoàng Thuấn

Xác nhận Xác nhận

của trƣởng khoa vật lí của ngƣời hƣớng dẫn khoa học

PGS.TS Nguyễn Văn Khải

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Khải đã trực

tiếp hƣớng dẫn và chỉ bảo tận tình em trong suốt quá trình thực hiện bản luận

văn này. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa sau đại học,

khoa vật lí trƣờng đại học sƣ phạm Thái Nguyên - Đại học Thái Nguyên đã tạo

những điều kiện tốt nhất giúp đỡ em trong qua trình học tập và nghiên cứu tại

khoa.

Tôi xin chân thành cảm ơn ban giám hiệu, các thầy cô giáo ở các trƣờng

thực nghiệm sƣ phạm đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thực

nghiệm sƣ phạm.

Thái nguyên, tháng 5 năm 2014

Tác giả

Bùi Hoàng Thuấn

i

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

MỤC LỤC

Trang phụ bìa………………………………………………….……………...

Lời cảm ơn………………………………………………………..……….…..

Lời cam đoan……………………………………………………...…………..

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

Danh mục các bảng biểu và đồ thị................................................................................ ii

Danh mục các hình ....................................................................................................... iii

Các chữ viết tắt trong luận văn .................................................................................... iv

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

CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC VẬN DỤNG DẠY

HỌC TÍCH HỢP THEO HƢỚNG GẮN VỚI THỰC TIỄN GÓP PHẦN NÂNG

CAO CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT. .............................5

1.1. Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu.....................................................................5

1.2. Khái niệm về dạy học tích hợp (DHTH). ..............................................................7

1.2.1. Khái niệm tích hợp và dạy học tích hợp................................................. 7

1.2.2. Các phƣơng thức tích hợp....................................................................... 8

1.2.2.1. Dạng tích hợp thứ nhất. ...........................................................................9

1.2.2.2. Dạng tích hợp thứ hai............................................................................ 10

1.2.2.3. Những khó khăn khi thực hiện các dạng tích hợp trên........................ 11

1.2.2.4. Mức độ vận dụng dạy học tích hợp theo chƣơng trình dạy học hiện

hành............................................................................................................... 11

1.2.3. Các biện pháp tích hợp nội dung dạy học............................................. 12

1.2.3.1. Tích hợp qua xây dựng kiến thức mới. ................................................ 12

1.2.3.2. Tích hợp qua các dạng bài tập.............................................................. 13

1.2.3.3. Tích hợp qua kênh hình ảnh, media và bản đồ tƣ duy......................... 14

1.3. Dạy học gắn với thực tiễn. ................................................................................... 15

1.3.1. Khái niệm thực tiễn............................................................................... 15

ii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

1.3.2. Đặc điểm chung của dạy học vật lí gắn với thực tiễn........................... 16

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

1.3.3. Các biện pháp gắn dạy học vật lí với thực tiễn..................................... 18

1.3.4. Thực hiện nhiệm vụ giáo dục. .............................................................. 19

1.3.4.1. Giáo dục kĩ thuật tổng hợp. .................................................................. 19

1.3.4.2. Giáo dục sử dụng năng lƣợng tiết kiệm hiệu quả. ............................... 25

1.3.4.3. Giáo dục môi trƣờng............................................................................. 28

1.3.4.4. Giáo dục ứng phó biến đổi khí hậu. ..................................................... 33

1.4. Chất lƣợng dạy học............................................................................................... 35

1.4.1. Chất lƣợng............................................................................................. 35

1.4.2. Chất lƣợng giáo dục.............................................................................. 36

1.4.3. Chất lƣợng dạy học............................................................................... 37

1.5. Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp.................................................................. 39

1.6. Nghiên cứu thực trạng dạy học chƣơng “Sóng ánh sáng” theo hƣớng gắn với

thực tiễn ở trƣờng THPT............................................................................................. 40

KẾT LUẬN CHƢƠNG I............................................................................................ 42

CHƢƠNG II: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH MỘT SỐ BÀI HỌC CHƢƠNG “SÓNG

ÁNH SÁNG” THEO HƢỚNG GẮN VỚI THỰC TIỄN GÓP PHẦN NÂNG CAO

CHẤT LƢỢNG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG THPT. .................................... 43

2.1. Chƣơng trình, SGK vật lí 12-cơ bản và nội dung kiến thức chƣơng “Sóng ánh

sáng” ............................................................................................................................. 43

2.1.1. Chƣơng trình SGK vật lí 12-cơ bản...................................................... 43

2.1.2. Vị trí, vai trò kiến thức về “Sóng ánh sáng”......................................... 44

2.1.3. Nội dung kiến thức chƣơng “Sóng ánh sáng” SGK Vật lí 12-cơ bản. . 45

2.2. Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp một số bài học chƣơng “Sóng ánh sáng”.46

2.2.1. Xây dựng kế hoạch dạy học tích hợp cho một bài học cụ thể.............. 46

2.2.2. Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp cho một số bài học chƣơng “Sóng

ánh sáng”......................................................................................................... 49

2.2.2. Xây dựng tiến trình dạy học tích hợp cho một số bài học chƣơng “Sóng

ánh sáng”......................................................................................................... 49

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

Bài 1: Tán sắc ánh sáng .................................................................................. 49

i

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

Bài 2: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại. ............................................................ 59

BÀI 3: Tia X ................................................................................................... 69

KẾT LUẬN CHƢƠNG II .......................................................................................... 77

CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM........................................................... 78

3.1. Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm.................................................. 78

3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm............................................. 79

3.3. Phƣơng pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm. ...................................... 80

3.4. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm......................................................................... 82

3.5. Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sƣ phạm. ................................................ 84

3.6 Đánh giá chung về thực nghiệm sƣ phạm................................................... 99

KẾT LUẬN CHƢƠNG III....................................................................................... 101

PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ..................................................................... 102

Tài liệu tham khảo ..................................................................................................... 104

Phụ lục 1: Phiếu phỏng vấn giáo viên ...................................................................... 108

Phụ lục 2: Phiếu phỏng vấn học sinh........................................................................ 109

Phụ lục 3: Bài kiểm tra .............................................................................................. 110

Phụ lục 4: Một số hình ảnh thực nghiệm ................................................................ 115

ii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ ĐỒ THỊ

Bảng 3.1 Đặc điểm chất lƣợng học tập môn vật lí của HS các lớp TN và ĐC..........79

Bảng 3.2: Kết quả bài kiểm tra số 1 ............................................................................87

Bảng 3.3: Xếp loại bài kiểm tra số 1 ...........................................................................87

Bảng 3.4: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 1...............................................88

Bảng 3.5: Phân phối tần suất tích lũy bài kiểm tra số 1 ..............................................89

Bảng 3.6: Bảng kết quả các tham số thống kê bài kiểm tra số 1.................................90

Bảng 3.7: Kết quả bài kiểm tra số 2. ...........................................................................91

Bảng 3.8: Xếp loại bài kiểm tra số 2. ..........................................................................91

Bảng 3.9: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 2...............................................92

Bảng 3.10: Phân phối tần số tích lũy..........................................................................93

Bảng 3.11: Các tham số thống kê kết quả bài kiểm tra số 2. ......................................94

Bảng 3.12: Kết quả bài kiểm tra số 3. .........................................................................95

Bảng 3.13: Xếp loại bài kiểm tra số 3. ........................................................................95

Bảng 3.14: Phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 3.............................................96

Bảng 3.15: Phân phối tần suất tích lũy kết quả bài kiểm tra số 3. ..............................97

Bảng 3.16: Các tham số thống kê................................................................................98

Bảng 3.17: Thống kê kết sau 3 bài kiểm tra................................................................99

Biểu đồ 3.1: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 1 ..........................................................88

Biểu đồ 3.2: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 2 ..........................................................92

Biểu đồ 3.3: Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 3 ..........................................................96

Đồ thị 3.1: Đồ thị phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 1 ..................................89

Đồ thị 3.2: Đồ thị phân phối tần suất tích lũy kết quả bài kiểm tra số 1.....................90

Đồ thị 3.3: Đồ thị phân phối tần suất bài kiểm tra số 2...............................................93

Đồ thị 3.4: Đồ thị phân phối tần suất tích lũy bài kiểm tra số 2..................................94

Đồ thị 3.5: Đồ thị phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 3. .................................97

Đồ thị 3.6: Đồ thị phân phối tần suất tích lũy kết quả bài kiểm tra số 3.....................98

iii

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cách tích hợp thứ nhất....................................................................................9

Hình 1.2. Cách tích hợp thứ hai...................................................................................10

Hình 2.1 Sơ đồ thí nghiệm tán sắc ánh sáng ...............................................................49

Hình 2.2: Hình ảnh cầu vồng.......................................................................................50

Hình 2.3 Sơ đồ thí nghiệm ánh sáng đơn sắc ..............................................................54

Hình 2.4 Đèn giao thông .............................................................................................56

Hình 2.5 Màu sắc trong tivi.........................................................................................56

Hình 2.6 Sơ đồ thí nghiệm phát hiện tia hồng ngoại, tử ngoại....................................59

Hình 2.7 Đèn sƣởi tia hồng ngoại................................................................................59

Hình 2.8 Ảnh chụp bằng máy ảnh hồng ngoại............................................................60

Hình 2.9 Điều khiển dùng tia hồng ngoại ...................................................................65

Hình 2.10 Bếp hồng ngoại...........................................................................................65

Hình 2.11 Bình lọc dùng tia tử ngoại để sát trùng.......................................................66

Hình 2.12 Máy soi tiền dùng tia tử ngoại....................................................................67

Hình 2.13 Ảnh chụp X quang......................................................................................69

Hình 2.14 Sơ đồ tạo tia X............................................................................................69

Hình 2.15 Sơ đồ thu nhận hình ảnh X-Quang có sự hỗ trợ của máy tính. ..................74

Hình 2.16 Ảnh chụp phát hiện khuyết tật sản phẩm bằng tia X..................................74

Hình 2.17 Sơ đồ thang song điện từ ............................................................................76

Một số hình ảnh thực nghiệm sƣ phạm .....................................................................115

iv

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

1. BĐKH Biến đổi khí hậu

2. CNTT Công nghệ thông tin

3. CSVC – TBDH Cơ sở vật chất-Thiết bị dạy học

4. ĐC Đối chứng

5. DH Dạy học

6. DHTH Dạy học tích hợp

7. GD KTTH&HN Giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hƣớng nghiệp

8. GD TGQ DVBC Giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng

9. GDMT Giáo dục môi trƣờng

10. GDPT Giáo dục phổ thông

11. GV Giáo viên

12. HS Học sinh

13. KHCN Khoa học công nghệ

14. KSPTH Khoa sƣ phạm tích hợp

15. NLTK&HQ Năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả

16. NXB Nhà xuất bản

17. PPDH Phƣơng pháp dạy học

18. SGK Sách giáo khoa

19. SPTH Sƣ phạm tích hợp

20. THCS Trung học cơ sở

21. THPT Trung học phổ thông

22. TN Thực nghiệm

23. TNSP Thực nghiệm sƣ phạm

24. TTSPTH Tƣ tƣởng sƣ phạm tích hợp

1

MỞ ĐẦU

I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Để thực hiện công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nƣớc và tiếp cận nhanh

chóng với nền công nghệ cao, trong những năm gần đây đổi mới giáo dục

đƣợc đặt lên nhƣ một nhiệm vụ quan trọng hàng đầu ở nƣớc ta, trong đó đòi

hỏi sự đổi mới đồng bộ cả mục đích, nội dung, phƣơng pháp và phƣơng tiện

dạy học.

Trên cơ sở phát huy thành tựu của nền giáo dục trong nƣớc và tiếp thu

những thành tựu của khoa học giáo dục thế giới, phù hợp với điều kiện cụ thể

của nƣớc ta sao cho có tính hiệu quả và khả thi.

Luật giáo dục năm 2005 điều 28.2 có ghi: “Phương pháp giáo dục

phổ thông phải 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 kỹ năng vận dụng kiến thức

vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho

học sinh". [1]

Để thực hiện đƣợc những mục tiêu trên, thì phải đổi mới phƣơng pháp

dạy học.

“Đổi mới PPDH, là 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...” [1]

Hiện nay chƣơng trình SGK đƣợc biên soạn theo hƣớng giáo dục học

sinh toàn diện về kiến thức, kỹ năng, thái độ tình cảm, giáo dục kỹ thuật tổng

hợp. Tuy nhiên việc hình thành những kiến thức vật lí, kỹ năng cho học sinh

thì chúng ta đều biết phƣơng pháp dạy học của giáo viên có vai trò rất lớn

trong việc hình thành khả năng tƣ duy và nhận thức của học sinh nhƣng thực

trạng dạy học vật lí hiện nay trong giáo dục phổ thông đang tiến hành đổi

mới phƣơng pháp dạy học song còn nhiều hạn chế do sử dụng thiếu linh hoạt