Luận văn Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học một số định luật vật lí phần cơ học (vật lí 10 - Cơ bản) nhằm phát triển tư duy vật lý cho học sinh miền núi

đàn hồi của lò xo. * Về kĩ năng: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 95 - Vận dụng được công thức tính cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi của lò xo, dưới tác dụng của trọng trường để giải một số bài toán đơn giản. * Về thái độ: - HS có lòng say mê khoa học, yêu bộ môn Vật lí, có ý thức tìm hiểu và giải thích các hiện tượng vật lí có liên quan. * Chuẩn bị: - GV: máy tính, máy chiếu, phông, các đoạn phim học tập chuẩn bị sẵn, phần mềm phân tích Video, thí nghiệm ảo về con lắc lò xo, 2 bộ thí nghiệm chuyển động rơi tự do, 2 bộ thí nghiệm về con lắc đơn, 2 bộ thí nghiệm chuyển động lăn của vật trên mặt phẳng nghiêng. - HS: ôn lại các kiến thức đã được nhắc chuẩn bị. 2.2. Tiến trình dạy học cụ thể * Kiểm tra bài cũ: GV sử dụng phiếu học tập để kiểm tra kiến thức bài cũ có liên quan đến bài mới. Nội dung phiếu học tập như sau: Câu 1: Khi một vật chuyển động rơi tự do từ trên xuống dưới thì: A. Thế năng của vật giảm dần B. Động năng của vật giảm dần C. Cơ năng của vật giảm dần D. Động lượng của vật giảm dần Câu 2: Biểu thức nào sau đây là biểu thức của định lí biến thiên động năng? A. Wđ = 2 2 1 mv B. A = 2 1 2 2 2 1 2 1 mvmv  C. Wt = mgz D. A = 12 mgzmgz  Câu 3: Một vật có khối lượng 500g rơi tự do (không vận tốc đầu) từ độ cao h = 100m xuống đất, lấy g = 10m/s2. Động năng của vật tại độ cao 50m là bao nhiêu? A. 1000J B. 500J C. 50000J D. 250J Câu 4: Lực thế là: A. Những lực mà công của chúng không đổi. B. Những lực mà công của chúng không phụ thuộc vào dạng đường đi. C. Công trên một quỹ đạo khép kín bằng 0. D. Những lực không tạo ra thế năng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 96 * Đặt vấn đề: - Để làm nảy sinh vấn đề và giúp HS đề xuất vấn đề cần nghiên cứu GV đưa cho HS trao đổi giải quyết bài toán sau : Một con lắc lò xo gồm một hòn bi khối lượng m = 0,2kg gắn vào lò xo nhẹ có độ cứng K = 40N/m đặt nằm ngang, trong hòn bi có rãnh thép cho phép nó chuyển động không ma sát dọc theo một thanh ngang cố định. Kéo con lắc lệch khỏi vị trí cân bằng 4cm rồi buông tay. a. Nhận xét sự biến thiên của động năng và thế năng của viên bi. b. Tính vận tốc của hòn bi khi nó qua vị trí cân bằng. - HS suy nghĩ trao đổi với nhau, nêu ra những khó khăn về nhu cầu kiến thức cần thiết mà chưa biết. + Tại C và C‟ thì con lắc không chuyển động nên động năng bằng 0, chỉ có thế năng. + Tại vị trí cân bằng 0 thì thế năng bằng 0, chỉ có động năng. + Để tính vận tốc của hòn bi tại vị trí cân bằng 0 ta tính được lực tác dụng nhưng khó khăn khi tính gia tốc vì vậy không thể dùng PP động lực học để xác định vận tốc của vật. Vậy phải tìm một cách khác để xác định vận tốc của vật. - GV nhận xét các ý kiến của HS và giúp HS nhận rõ vấn đề cần nghiên cứu giải quyết, đồng thời đề xuất những vấn đề như đã nêu trong sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức. + Ta phải dùng PP nghiên cứu là PP năng lượng mà các kiến thức về thế năng, động năng và khái niệm cơ năng đã được học ở THCS và các bài trước. * Giải quyết vấn đề : Trợ giúp của giáo viên Hoạt động của học sinh - Cho ví dụ tung một hòn đá lên cao. Hòn đá sẽ chuyển động thế nào và - Sơ bộ nhận xét về quan hệ giữa động năng và thế năng của hòn đá trong trọng trƣờng. HS tư duy, thảo luận  trả lời Hòn đá chuyển động theo hai giai đoạn: O C C ‟ x Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 97 động năng, thế năng của hòn đá thay đổi ra sao? - Yêu cầu HS nhắc lại khái niệm cơ năng đã học trong chương trình THCS. - Thông báo định nghĩa cơ năng. Yêu cầu HS viết biểu thức. - Đặt vấn đề nghiên cứu: Trong chương trình THCS chúng ta đã biết động năng và thế năng là hai dạng của cơ năng. Trong quá trình cơ hợc động năng và thế năng có thể chuyển hoá qua lại nhưng cơ năng thì được bảo toàn. Tuy nhiên có phải trong tất cả các quá trình cơ học cơ năng đều được bảo toàn? Muốn có điều đó thì phải có điều kiện gì? Biểu thức toán học nào thể hiện mối quan hệ đó? Khi vật chuyển động trong trường lực thế thì sự biến thiên động năng và thế năng liên hệ với nhau theo hệ thức nào? - Giai đoạn 1: Đi lên chậm dần rồi dừng lại. Vận tốc của vật giảm dần nên động năng giảm. Độ cao của vật so với mặt đất tăng dần nên thế năng của vật tăng dần. - Giai đoạn 2: Rơi xuống nhanh dần đến khi chạm đất. Vật rơi có vận tốc tăng dần nên động năng của vật tăng dần. Trong quá trình rơi, độ cao của vật so với mặt đất giảm dần nên thế năng giảm dần. - Tư duy, nhớ lại khái niệm cơ năng. - Viết biểu thức cơ năng trong trọng trường và trường hợp chịu tác dụng của lực đàn hồi. Biểu thức cơ năng W = Wd +Wt mgzmv  2 2 1 W  22 2 1 2 1 W lkmv  - Cá nhân nhận thức vấn đề cần nghiên cứu. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 98 (áp dụng cho trường hợp vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực hoặc lực đàn hồi). - Xét một vật khối lượng m chuyển động không ma sát trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N. Trong quá trình chuyển động của vật, lực nào thực hiện công? Công này liên hệ như thế nào với độ biến thiên động năng và thế năng của vật? - Yêu cầu HS suy nghĩ , cho ý kiến về hướng giải quyết vấn đề . - Nhận xét các ý kiến của HS, gợi ý để HS nghĩ tới mối liên hệ giữa thế năng và động năng, độ biến thiên thế năng với công của lực thế khi vật chuyển động trong trường lực thế. - GV nhận xét và đưa ra giải pháp như trong sơ đồ - Yêu cầu HS thực hiện giải pháp đã nêu trên và diễn đạt kết luận, trả lời các vấn đề đã đặt ra. So sánh giá trị cơ năng của vật tại hai vị trí M và N? - Nhận xét, bổ sung và đưa ra kết - Tìm hiểu sự bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trƣờng - HS suy nghĩ, trao đổi và phát biểu ý kiến. - HS trao đổi và trình bày giải pháp giải quyết vấn đề đặt ra Trong quá trình chuyển động của vật, trọng lực thực hiện công: AMN = Wđ(N) – Wđ(M) (1) AMN = - (Wt(N) – Wt(M) = Wt(M) – Wt(N) (2) Cá nhân nhận xét: Độ biến thiên động năng ngược dấu với độ biến thiên thế năng. Nghĩa là động năng tăng bao nhiêu thì thế năng giảm bấy nhiêu và ngược lại. Cá nhân trả lời: Wđ(N) – Wđ(M) = Wt(M) – Wt(N) Wđ(N) + Wt(N) = Wđ(M) + Wt(M)  W(N) = W(M) (3) - Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn được bảo toàn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 99 luận như đã ghi trong sơ đồ. - Nêu sự cần thiết kiểm tra kết luận vừa thu được. Có thể kiểm nghiệm kết luận trên bằng cách nào? - Yêu cầu HS suy nghĩ, trao đổi, nêu ý kiến về phương án thí nghiệm cho phép kiểm tra kết luận đã tìm được. - Nhận xét bổ sung và xác định giải pháp kiểm nghiệm như đã nêu trong sơ đồ. Dùng thí nghiệm ảo để kiểm nghiệm trường hợp con lắc lò xo Yêu cầu HS hoạt động nhóm (chia 6 nhóm): Nhóm 1,2 làm thí nghiệm và tính toán với con lắc đơn. Nhóm 3,4 làm thí nghiệm và tính toán với vật rơi tự do. Nhóm 5,6 làm thí nghiệm với vật chuyển động lăn trên mặt phẳng nghiêng. Yêu cầu các nhóm công bố kết quả và trao đổi để đưa ra kết luận cuối cùng về kiến thức xây dựng được. Biểu thức : đ tW W W const   + Áp dụng cho trường hợp trọng lực: constmgzmv 2 2 1 + Áp dụng cho trường hợp lực đàn hồi : constkxmv  22 2 1 2 1 Phương án: - Đo khoảng cách hai vị trí biên của con lắc lò xo. - Đo góc lệch của con lắc đơn tại hai vị trí biên. - Đo vận tốc và độ cao của vật rơi tự do tại hai vị trí khác nhau. - Đo vận tốc và độ cao của vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng nhẵn ma sát không đáng kể - HS tiếp nhận, ghi nhớ - Các nhóm tiến hành làm thí nghiệm - Kết quả: - Với con lắc lò xo, khoảng cách từ vị trí cân bằng đến 2 vị trí biên bằng nhau - Với con lắc đơn góc tại 2 vị trí biên tới VTCB bằng nhau - Với chuyển động vật rơi tự do và chuyển động lăn trên mặt phẳng nghiêng thì cơ năng tại hai vị trí đo được bằng nhau - HS suy nghĩ trao đổi và đề xuất ý kiến. - Trao đổi chung toàn lớp. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 100 - Đối chiếu so sánh kết quả lý thuyết và thí nghiệm để nêu kết luận về khả năng chấp nhận kết luận đã xây dựng ở trên. Tổng kết, nêu kết luận về kiến thức mới như đã ghi trong sơ đồ. - Yêu cầu HS trả lời C1, GV làm thí nghiệm định tính để HS quan sát kĩ lại thí nghiệm. Mở rộng, củng cố: - Vậy nếu vật chịu tác dụng của cả các lực không thế (lực cản, lực ma sát) thì cơ năng vật có bảo toàn không? - GV nêu chú ý quan trọng của bài và giới thiệu định luật bảo toàn năng lượng được áp dụng trong bài toán này. - Giao bài làm về nhà : Yêu cầu học sinh làm bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập bài 27. Đọc tham khảo sách lí thuyết và bài tập trắc nghiệm của kiến thức cơ năng. - Kết luận về khả năng chấp nhận được của kết quả thí nghiệm và kết luận chung cho bài: Cơ năng của vật chỉ chịu tác dụng của các lực thế luôn bảo toàn. - Cá nhân tư duy từ trực quan để nhận xét về sự biến đổi giữa động năng và thế năng của con lắc đơn và suy ra cho trường hợp tổng quát. - HS đọc c2 và trả lời: Cơ năng vật không bảo toàn vì một phần đã biến đổi trong quá trình chuyển động do có lực ma sát. - HS tiếp nhận chú ý của bài. - HS nhận nhiệm vụ học tập về nhà. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 101 2.3. Tóm tắt nội dung trình bày bảng BÀI 2. CƠ NĂNG 1. Định nghĩa cơ năng: W = Wđ +Wt mgzmv  2 2 1 W  22 2 1 2 1 W lkmv  2. Sự bảo toàn cơ năng của vật: * Đối với trường hợp trọng lực : + Khi thả vật từ M xuông N ta có + Độ tăng động năng của vật : AMN = Wđ(N) – Wđ(M) (1) + Độ giảm thế năng của vật : AMN = - (Wt(N) – Wt(M) = Wt(M) – Wt(N) (2) Từ (1) v à (2) ta có : Wđ(N) – Wđ(M) = Wt(M) – Wt(N) Wđ(N) + Wt(N) = Wđ(M) + Wt(M)  W(N) = W(M) (3) (3)  constmgzmv 2 2 1 2 2 21 2 1 2 1 2 1 mgzmvmgzmv  (4) * Đối với trường hợp lực đàn hồi : Tương tự như trường hợp trọng lực ta có  constkxmv  22 2 1 2 1  2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 kxmvkxmv  (5) * Định luật bảo toàn cơ năng: Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế luôn đƣợc bảo toàn. Biểu thức tổng quát : đ tW W W const   . 3. Thí nghiệm kiểm chứng : - Con lắc lò xo. con lắc đơn vật rơi tự do vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 102 4. Hệ quả: - Trong quá trình chuyển động của một vật, nếu động năng giảm thì thế năng tăng (động năng chuyển hoá thành thế năng) và ngược lại. Tại vị trí nào động năng cực đại thì thế năng cực tiểu và ngược lại. * Chú ý: Định luật bảo toàn cơ năng chỉ nghiệm đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi, ngoài ra nếu vật còn chịu thêm tác dụng của lực cản, lực ma sát..thì cơ năng của vật sẽ biến đổi. Công của các lực cản, lực ma sát...sẽ bằng độ biến thiên của cơ năng. Đây là nội dung của định luật bảo toàn năng lượng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 103 KẾT LUẬN CHƢƠNG II Xuất phát từ mục đích và nhiệm vụ của đề tài, nhằm phát triển tư duy cho HS miền núi trong dạy học một số định luật vật lí phần cơ học. Tôi đã phối hợp sử dụng thí nghiệm và các phương tiện CNTT trong thiết kế phương án dạy học hai định luật: Bài 1: Động lƣợng. Định luật bảo toàn động lƣợng. Bài 2:Cơ năng. Trong quá trình thiết kế bài học, với việc sử dụng đồng thời thí nghiệm và các phương tiện CNTT đều phù hợp với logic hình thành kiến thức. PP hoạt động hhóm được phát huy. Mỗi bước của bài đều có tình huống vấn đề để HS tham gia tích cực, tạo hứng thú cho HS, làm cho HS nắm vững kiến thức và đặc biệt là phát triển tư duy vật lí cho HS. Nội dung của bài học mang tính trực quan hơn, các dấu hiệu bản chất của các kiến thức vật lí được HS nhận biết rõ ràng hơn. Từ đó HS có niềm tin vào các kiến thức được truyền đạt và đồng thời nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, phát triển trí tuệ cho HS. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 104 CHƢƠNG III THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ, ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP CỦA THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm Thực nghiệm sư phạm (TNSP) nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài, kiểm tra tính khả thi, mức độ phù hợp của PP đã lựa chọn nhằm phát triển tư duy vật lí cho HS, qua đó nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học. 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nhiệm sƣ phạm - Lên kế hoạch thực nghiệm sư phạm. - Khảo sát, điều tra cơ bản để chọn các lớp thực nghiệm (TN) và lớp đối chứng (ĐC), chuẩn bị các thông tin và điều kiện cần thiết phục vụ cho công tác TNSP. - Thống nhất với GV dạy thực nghiệm về PP, nội dung thực nghiệm. - Tổ chức triển khai nội dung thực nghiệm. - Xử lí, phân tích kết quả thực nghiệm, đánh giá theo các tiêu chí từ đó nhận xét và rút ra kết luận về tính khả thi của đề tài. 3.1.3. Đối tƣợng và cơ sở TNSP Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm với đối tượng HS lớp 10 THPT miền núi ở 3 trường THPT trong tỉnh Thái Nguyên với các lớp thực nghiệm và đối chứng như sau: + Trường Văn hoá I - Bộ công an: Lớp thực nghiệm: 10A2 Lớp đối chứng: 10A3 + Trường THPT Vùng cao Việt Bắc: Lớp thực nghiệm: 10A3 Lớp đối chứng: 10A7 + Trường THPT Định hoá: Lớp thực nghiệm: 10A5 Lớp đối chứng: 10A13 Để đảm bảo tính khách quan, tránh sự chênh lệch nhiều về trình độ, chúng tôi đã lựa chọn các lớp học mà trình độ nhận thức giữa hai lớp TN và lớp ĐC trong cùng một khối, cùng một trường là gần hoàn toàn tương đương nhau (căn cứ vào kết quả các bài kiểm tra học kì I). Trong các lớp TN và ĐC chúng tôi chọn ra các lớp có số HS tương đương nhau. Cụ thể, số lượng, chất lượng của các nhóm TN và ĐC như sau: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 105 Bảng 3.1: Số lƣợng, chất lƣợng học tập của các nhóm TN và nhóm ĐC Trường Lớp Sĩ số HS Chất lượng học tập Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém Văn hoá I Bộ công an 10A2 39 2 5 26 6 0 10A3 39 2 4 25 8 0 THPT Vùng cao Việt Bắc 10A3 39 3 22 12 2 0 10A7 36 2 19 12 3 0 THPT Định Hoá 10A5 42 2 4 20 16 0 10A13 45 2 6 23 14 0 Mỗi cặp lớp TN và ĐC ở mỗi trường đều do một GV của trường đó trực tiếp giảng dạy. 3.1.4. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm - TNSP được thực hiện song song giữa các lớp TN và ĐC: + Ở lớp thực nghiệm: GV cộng tác dạy theo phương án dạy học đã soạn thảo trong các giáo án mà người thực hiện đề tài đưa ra với đầy đủ các PTDH cần thiết. + Ở lớp đối chứng: GV cộng tác dạy theo cách mà họ vẫn thường sử dụng. - Dự giờ, thảo luận với GV cộng tác. - Tổ chức cho lớp ĐC và lớp TN cùng làm bài kiểm tra với cùng một nội dung do người thực hiện đề tài chuẩn bị, trong cùng thời gian làm bài để đánh giá kết quả học tập. - Phân tích và xử lí số liệu thu được trong quá trình TNSP. 3.1.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm Việc đánh giá kết quả TNSP dựa trên một số tiêu chí cần đánh giá như sau: a. Về mặt định tính: - Các biểu hiện hứng thú trong quá trình học tập, tiếp nhận nhiệm vụ học tập và tự giải quyết nhiệm vụ học tập của HS: không khí lớp học sôi nổi, HS hăng hái tham gia các hoạt động học tập do GV tổ chức, tích cực tham gia thảo luận, tranh luận có hiệu quả các câu hỏi theo định hướng học tập của GV. - Các thao tác cần thiết thể hiện tính chủ động, tự lực, sáng tạo, khả năng suy luận, phân tích, tổng hợp của HS, cụ thể:  Số HS trả lời đúng các câu hỏi củng cố kiến thức. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 106  Số HS tự lực suy nghĩ để đề xuất được các giả thuyết của bài.  Số HS đưa ra được các phương án để giải quyết các giả thuyết đã nêu.  Số HS đề xuất được các phương án thí nghiệm để kiểm nghiệm được các giả thuyết hoặc các kết luận lí thuyết đã chứng minh.  Số HS biết xử lí các kết quả thực nghiệm và nêu được kết luận đúng cho kiến thức cần xây dựng.  Số HS có thể mở rộng kiến thức của bài và vận dụng kiến thức vào các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. b. Về mặt định lượng: Để định lượng sự phát triển tư duy vật lí trong học tập của HS, chúng tôi căn cứ vào kết quả cụ thể của các bài kiểm tra được thực hiện đồng bộ trên các lớp TN và các lớp ĐC để đánh giá. Nội dung của các bài kiểm tra bao gồm cả các câu hỏi lí thuyết và bài tập trắc nghiệm khách quan và trắc nghiệm tự luận để đánh giá được khả năng tư duy nhạy bén và sự vận dụng sáng tạo các kiến thức, kĩ năng đã được rèn luyện trong giờ học. 3.1.6. Cách đánh giá, xếp loại * Các bài kiểm tra của HS được chúng tôi đánh giá theo thang điểm 10 và phân loại như sau: Loại giỏi: Điểm 9, 10. Loại khá: Điểm 7, 8. Loại trung bình: Điểm 5, 6. Loại yếu: Điểm 3, 4. Loại kém: Điểm 0, 1, 2. Căn cứ vào kết quả bài kiểm tra của HS, việc đánh giá được tiến hành bằng cách sử dụng PP thống kê toán học, phân tích và xử lí kết quả thu được. Từ đó cho phép đánh giá chất lượng và hiệu quả dạy học, qua đó kiểm tra giả thiết khoa học của đề tài. * Việc xử lí và phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm gồm các bước: - Lập bảng điểm các lớp TN và ĐC, tính %, tính điểm trung bình X (TN), Y (ĐC) để so sánh kết quả giữa PPDH thường dùng của GV và PPDH với sự hỗ trợ tích cực của các PTDH hiện đại. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 107 - Lập bảng phân phối tần suất, vẽ đường biểu diễn sự phân phối tần suất của nhóm TN và nhóm ĐC qua mỗi lần kiểm tra để so sánh kết quả. - Lập bảng tóm tắt các tham số thống kê theo các công thức:  Điểm trung bình: n Xn X ii  ; n Yn Y ii   Phương sai: D(X) =   n XXn ii  2 ; D(Y) =   n YYn ii  2  Độ lệch quân phương (độ lệch chuẩn): (X) = )(XD ; (Y) = )(YD  Hệ số biến thiên: V(X) = (%) )( X X ; V(Y) = (%) )( Y Y  Hệ số Studen:   )()( YDXD nYX ttt    Trong đó: Xi là các giá trị điểm của nhóm TN. Yi là các giá trị điểm của nhóm ĐC. n là tổng số học sinh được kiểm tra. ni là số học sinh đạt điểm Xi (Yi) ở nhóm TN (ĐC). - Lập bảng xếp loại học tập theo 5 mức: Kém, yếu, trung bình, khá, giỏi. - Vẽ biểu đồ xếp loại để so sánh kết quả học tập giữa nhóm TN và ĐC. 3.2. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM, KẾT QUẢ VÀ XỬ LÍ KẾT QUẢ TNSP 3.2.1. Thực nghiệm sƣ phạm Việc giảng dạy các bài thực nghiệm được bố trí theo đúng thời khoá biểu và đúng phân phối chương trình để đảm bảo tính khách quan. Các giáo viên cộng tác TNSP: Phạm Đức Linh: Giáo viên vật lí - Trường Văn hóa I - Bộ công an. Nguyễn Thị Thu Hoài: Giáo viên vật lí - Trường THPT Vùng cao Việt Bắc. Dương Văn Tuấn: Giáo viên vật lí - Trường THPT Định Hóa. Người thực hiện đề tài đã đi dự giờ các giờ ở lớp TN và lớp ĐC ở cả ba trường. Sau mỗi giờ dạy, chúng tôi tổ chức cho HS các nhóm TN và ĐC làm bài kiểm tra, Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 108 GV cộng tác thực hiện chấm. Sau khi thực hiện xong các giờ TN, chúng tôi đã trao đổi và rút kinh nghiệm cùng với các GV cộng tác. 3.2.2.Kết quả và xử lí kết quả thực nghiệm sƣ phạm 3.2.2.1. Các kết quả về mặt định tính của việc phát triển tƣ duy vật lí cho HS Thông qua quá trình dự giờ và dạy học ở các lớp TN và các lớp ĐC, chúng tôi có một số nhận xét sau đây: Nhóm đối chứng: Tiết 1: Động lƣợng. Định luật bảo toàn động lƣợng Ở cả ba trường đều do GV cộng tác TNSP soạn giáo án và dạy học theo đúng nội dung SGK và theo PP mà GV vẫn đang sử dụng trong quá trình dạy học hàng ngày. Cụ thể là: Bài này GV chủ yếu dạy theo PP vấn đáp, đàm thoại. Quá trình xây dựng công thức của định luật được tổ chức theo cả lớp. Không dùng thí nghiệm thực để kiểm chứng định luật hoặc có GV sử dụng thì cũng chỉ dưới dạng định tính hoặc định lượng một trường hợp. Sau đó HS liên hệ thực tế các trường hợp có liên quan với kiến thức của bài để giải thích. Có GV thì dùng giáo án điện tử để dạy học bài này trong đó có dùng các băng học tập và hình ảnh động để minh họa các thí nghiệm và ứng dụng. Các kiến thức còn lại GV dùng PP thông báo. Đối với HS các em tiếp thu bài thụ động, ít thể hiện sự tư duy vì kiến thức GV đưa ra rất trừu tượng, các em không hiểu sâu sắc được vấn đề và khó hình dung trực tiếp về sự bảo toàn động lượng. Tiết 2: Cơ năng Tiết này thông thường GV dạy theo PP vấn đáp, đàm thoại, suy luận toán học để đưa ra biểu thức định luật, hầu như không dùng thí nghiệm thực để kiểm chứng định luật. Có GV ứng dụng CNTT nhưng dạy cả bài bằng giáo án điện tử. Kết quả: HS khi tiếp thu theo PP vấn đáp, đàm thoại thì không sôi nổi, hào hứng trong xây dựng bài, không khí lớp học trầm, định luật không chứng minh bằng thực nghiệm do đó HS còn thấy mơ hồ về kiến thức đã xây dựng bằng lí thuyết, khả năng tư duy của HS không được phát huy. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 109 Khi GV dạy cả bài bằng giáo án điện tử thì các hình ảnh có trực quan và sinh động hơn, nhưng khả năng phát triển tư duy cho HS thì vẫn còn hạn chế và kiến thức lưu lại và chứng minh cho HS cũng còn chưa sâu sắc, chưa dùng thực nghiệm để HS hoàn toàn tin tưởng vào kiến thức được truyền đạt. Nhóm thực nghiệm: - Việc phối hợp sử dụng thí nghiệm với các phương tiện CNTT hỗ trợ cho việc tổ chức các hình thức học tập đã thu hút sự tập trung, chú ý của HS. Học sinh rất hăng hái tham gia và tham gia có hiệu quả từng hoạt động học tập dưới sự tổ chức của GV. So với giờ học ở lớp ĐC thì giờ học ở lớp TN sôi nổi, hào hứng hơn rất nhiều. - Trong hoạt động nêu vấn đề cần nghiên cứu, đề xuất giả thuyết, nhờ có sự mô phỏng các hiện tượng mà HS có sự định hướng tư duy nhanh hơn và chính xác hơn. - Trong hoạt động giải quyết vấn đề, đề xuất các phương án thực nghiệm để kiểm chứng, HS được quan sát các trường hợp có thể xảy ra trong thực tế qua hình ảnh minh hoạ nên dễ dàng tư duy vật lí từ các hình ảnh trực quan để đề xuất được các phương án thí nghiệm hợp lí. - Trong hoạt động TN để kiểm chứng các kiến thức ở giả thuyết, GV dùng PP hoạt động nhóm nhỏ nhằm đạt được mục đích vừa đủ thời lượng tiết dạy vừa phát huy được hết khả năng tổ chức nhóm của HS và tư duy vật lí của HS được linh hoạt, sáng tạo theo từng nhóm, còn có sự ganh đua và so sánh lẫn nhau giữa các HS và các nhóm nghiên cứu cùng một nội dung. - Trong hoạt động vận dụng, củng cố kiến thức. Do HS rất phấn khởi sau khi kiểm nghiệm tính chính xác của kiến thức và nắm vững, tin tưởng vào kiến thức đã được xây dựng thì việc vận dụng các em sẽ rất dễ hiểu và tư duy nhanh chóng để nắm được kiến thức được vận dụng trong thực tế. Ở giờ học đầu tiên, khi tham gia vào hoạt động đề xuất giả thuyết cần nghiên cứu, các em đã thấy hứng khởi vì được quan sát các hình ảnh thực có liên quan đến kiến thức nên thấy trực quan và tư duy nhanh chóng khi xem các hình ảnh. Do đó đã giúp các em khởi động tư duy nhanh chóng và tự nhiên, tạo tâm lí thoải mái và sẵn sàng cho việc tiếp nhận nhiệm vụ học tập tiếp theo. Khi sang hoạt động giải Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 110 quyết vấn đề, HS vẫn còn hơi lúng túng trong việc tổ chức hoạt động nhóm và nhất là các nhóm nghiên cứu kiến thức với việc sử dụng PMDH để kiểm chứng thì ban đầu còn nhút nhát, chậm nhưng sau đó khi đã quen thì các em lại phấn khởi hơn và hứng thú hơn trong học tập. Các nhóm tiến hành thí nghiệm thực thì được làm thực tế nên các em có sự tư duy nhanh chóng trong cả cách lắp ráp thí nghiệm, đo kết quả và sử lí kết quả. Qua đó niềm tin vào kiến thức được tiếp nhận nâng cao. Ở giờ học thứ hai, các em thể hiện sự phấn khởi khi chuẩn bị bước vào giờ học. Phần đề xuất phương án và tiến hành kiểm nghiệm định luật bảo toàn cơ năng được tổ chức theo hình thức các nhóm nên các em đã có sự quen thuộc và chuẩn bị từ bài trước nên đã tác động vào tâm lí lứa tuổi của các em, các nhóm hoàn thành nhiệm vụ rất nhanh chóng và có kết quả cao. Khi vận dụng kiến thức đã xây dựng vào trong bài toán vào thực tiễn để đặt vấn đề mở rộng kiến thức thì các em đã tự tin hơn khi thuyết trình phương án giải quyết vấn đề của mình và đưa ra giải thích hợp lí cho bài toán, qua đó GV lại tiếp tục phát triển khả năng tư duy vật lí cho các em thông qua gợi mở, nêu giả thuyết mới để áp dụng bài toán và qua đó GV và HS nhắc lại một định luật rất quan trọng nữa của phần cơ học mà áp dụng cho giải thích rất nhiều hiện tượng vật lí trong thực tế không chỉ ở kiến thức cơ học mà nó bao trùm cho toàn bộ kiến thức vật lí học và một số bộ môn học khác đó là định luật bảo toàn năng lượng. Đánh giá chung cho cả hai tiết học theo phương án dạy học mà người thực hiện đề tài đưa ra đó là: cả hai tiết học cơ bản đều hoàn thành mục tiêu đề ra, phát triển được khả năng tư duy vật lí cho HS miền núi. 3.2.2.2. Kết quả định lƣợng Sau khi các giáo viên chấm bài kiểm tra, kết quả thu được như sau: * Kết quả bài kiểm tra lần 1 (Sau giờ học: Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng(tiết 2)) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 111 Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra lần 1 Trƣờng Nhóm Điểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Văn hoá I Bộ công an TN 0 0 1 1 3 7 13 10 3 1 0 ĐC 0 0 1 2 4 11 11 6 3 1 0 THPT Vùng cao Việt Bắc TN 0 0 1 1 1 7 6 15 5 2 1 ĐC 0 0 0 1 2 11 9 7 4 1 1 THPT Định Hoá TN 0 0 1 2 5 8 16 7 2 1 0 ĐC 0 0 4 3 9 18 5 4 1 1 0  Giá trị của điểm trung bình nhóm TN: X = 6,033  Giá trị của điểm trung bình nhóm ĐC: Y = 5,483 Bảng 3.3: Xếp loại học tập lần 1 Nhóm Số HS Điểm Kém Yếu TB Khá Giỏi TN 120 3 13 57 42 5 100% 2,5% 10,83% 47,5% 35% 4,17% ĐC 120 5 21 65 25 4 100% 4,2% 17,5% 54,16% 20,83% 3,31% 0 10 20 30 40 50 60 Kém Yếu TB Khá Giỏi Biểu đồ 3.1: xếp loại học tập lần 1 TN ĐC Xếp loại % Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 112 Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất lần 1 Điểm TN (Xi) ĐC (Yi) TN ĐC Xi (Yi) ni i ni i ni(Xi - X ) 2 ni(Yi - Y ) 2 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 2 3 0,025 5 0,042 48,72 60,65 3 4 0,033 6 0,050 36,79 36,99 4 9 0,075 15 0,125 37,08 32,98 5 22 0,183 40 0,333 23,47 9,33 6 35 0,292 25 0,208 0,04 6,68 7 32 0,267 17 0,142 29,92 39,12 8 10 0,083 8 0,066 38,69 50,68 9 4 0,033 3 0,025 35,21 37,10 10 1 0,009 1 0,009 15,73 20,40  120 1 120 1 265,65 293,93 Đồ thị 3.1: Phân phối tần suất lần 1 0 0.05 .1 0.15 .2 0.25 0.3 0.35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN ĐC Điểm i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 113 *Tính các tham số thống kê lần 1: - Phương sai: D(X) = 2,214; D(Y) = 2,449 - Độ lệch quân phương: (X) = 1,49; (Y) = 1,565 - Hệ số biến thiên: V(X) = 24,7% ; V(Y) = 28,54% - Hệ số Student: ttt = 2,79 Tra bảng phân phối Student, có t(n, ) = t(120, 0,99) = 2,36 So sánh giữa kết quả thực nghiệm và số liệu trong bảng lí thuyết với độ tin cậy  = 0,99. Điều này chứng tỏ sự khác nhau giữa hai giá trị trung bình là thực chất. * Kết quả bài kiểm tra lần 2 (Sau giờ học: Cơ năng) Bảng 3.5: Kết quả kiểm tra lần 2 Trƣờng Nhóm Điểm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Văn hoá I Bộ công an TN 0 0 0 1 2 6 8 12 7 2 1 ĐC 0 0 1 1 4 7 10 11 4 1 0 THPT Vùng cao Việt Bắc TN 0 0 0 0 1 3 7 15 9 3 1 ĐC 0 0 1 1 3 4 5 15 4 2 1 THPT Định Hoá TN 0 0 2 2 4 5 7 13 8 1 0 ĐC 0 0 2 3 6 9 13 9 2 1 0  Giá trị của điểm trung bình nhóm TN: X = 6,575  Giá trị của điểm trung bình nhóm ĐC: Y = 5,950 Bảng 3.6: Xếp loại học tập lần 2 Nhóm Số HS Điểm Kém Yếu TB Khá Giỏi TN 120 2 10 36 64 8 100% 1,66% 8,33% 30% 53,33% 6,68% ĐC 120 4 18 48 45 5 100% 3,33% 15% 40% 37,5% 4,17% Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 114 Bảng 3.7: Bảng phân phối tần suất lần 2 Điểm TN (Xi) ĐC (Yi) TN ĐC Xi (Yi) ni i ni i ni(Xi - X ) 2 ni(Yi - Y ) 2 0 0 0,000 0 0,000 0 0 1 0 0,000 0 0,000 0 0 2 2 0,017 4 0,033 41,86 62,41 3 3 0,025 5 0,042 38,34 43,51 4 7 0,058 13 0,108 46,41 49,43 5 14 0,116 20 0,167 34,73 18,05 6 22 0,183 28 0,233 7,27 0,07 7 40 0,333 35 0,292 7,23 38,59 8 24 0,200 10 0,083 48,74 42,03 9 6 0,050 4 0,033 35,28 37,21 10 2 0,018 1 0,009 23,46 16,40  120 1,000 120 1,000 283,32 307,7 Xếp loại % 0 10 20 30 40 50 60 Kém Y?u TB Khá Gi?i Bi?u đ? 3.2: X?p lo?i h?c t?p l?n 2 TN ĐC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 115 Đồ thị 3.2: Phân phối tần suất lần 2 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN ĐC * Tính các tham số thống kê lần 2 - Phương sai: D(X) = 2,361 ; D(Y) = 2,564 - Độ lệch quân phương (độ lệch chuẩn): (X) =1,54 ; (Y) = 1,6 - Hệ số biến thiên: V(X) = 23,4% ; V(Y) = 26,9% - Hệ số Student: ttt = 3,084 Tra bảng phân phối Student, ta có : t(120, 0,99) = 2,36. So sánh giữa kết quả thực nghiệm và số liệu trong bảng ta thấy kết quả thực nghiệm cho hệ số Student có giá trị lớn hơn. Điều đó chứng tỏ sự khác nhau giữa hai giá trị trung bình là thực chất. Bảng 3.8: Tổng hợp các tham số thống kê qua hai bài kiểm tra Bài KT Số HS X Y D  = D V(%) t TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN ĐC TN LT 1 120 120 6,033 5,483 2,214 2,449 1,49 1,565 24,7 28,54 2,789 2,36 2 120 120 6,575 5,95 2,361 2,564 1,54 1,6 23,4 26,9 3,084 2,36 Nhận xét: Qua kết quả tổng hợp ở bảng 11 cho thấy: Điểm i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 116 - Giá trị điểm trung bình của lớp TN luôn lớn hơn điểm trung bình ở lớp ĐC. Đồng thời giá trị điểm trung bình tăng dần trong các lần kiểm tra. - Đối với lớp TN, số HS đạt mức điểm khá giỏi luôn nhiều hơn so với số HS đạt mức điểm này ở lớp ĐC. - Các đường biểu diễn sự phân phối tần suất ở các lần kiểm tra của nhóm TN luôn dịch chuyển về bên phải theo chiểu tăng của điểm số Xi so với lớp ĐC. Điều đó chứng tỏ chất lượng học tập của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC. - Các tham số thống kê: phương sai (D), độ lệch chuẩn (), hệ số biến thiên (V), hệ số Student (t), biểu thị độ phân tán và độ tin cậy của kết quả TN đảm bảo để đánh giá mục tiêu đề ra của đề tài. - Hệ số Student khi tính toán từ kết quả TN luôn lớn hơn so với kết quả trong bảng lí thuyết với độ tin cậy 99%. Sự khác biệt này khẳng định sự khác nhau về chất lượng học tập của nhóm TN với nhóm ĐC là thực chất chứ không phải là ngẫu nhiên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 117 KẾT LUẬN CHƢƠNG III Qua việc tổ chức, tiến hành TNSP, phân tích và xử lí số liệu qua các bài kiểm tra, chúng tôi có những nhận định sau đây: * TNSP đã diễn ra theo đúng kế hoạch, hoàn thành mục tiêu đã đề ra. * Các giáo án đã soạn là có tính khả thi. + Về mặt định tính: Sự phát triển năng lực tư duy vật lí ở nhóm TN cao hơn hẳn so với nhóm ĐC. + Về chất lượng học tập: Chất lượng của nhóm TN tăng rõ rệt so với nhóm ĐC. Cụ thể là: Điểm trung bình cộng và điểm khá, giỏi của HS ở nhóm TN cao hơn nhóm ĐC. Đường biểu diễn sự phân phối tần suất của nhóm TN dịch chuyển theo chiều tăng của điểm số. Hệ số student tính toán theo kết quả thực tế luôn lớn hơn hệ số student tính theo lí thuyết. Điều đó chứng tỏ kết quả TNSP là có ý nghĩa. + Việc sử dụng PPDH như đề tài đưa ra là phù hợp với năng lực của GV ở các trường phổ thông và điều kiện cơ sở vật chất của các nhà trường. Các phương án dạy học mà chúng tôi đã đề xuất và áp dụng là có tính khả thi ở các trường THPT miền núi. Qua việc thực hiện đề tài đã vừa phát huy được vai trò của PTDH truyền thống lại vừa giúp GV và HS tiếp cận được với các PTDH hiện đại. Sử dụng MVT và PMDH giúp GV truyền thụ tri thức dễ dàng hơn, tiết kiệm được thời gian lên lớp vì GV không mất nhiều thời gian cho việc thuyết trình các hiện tượng vật lí... + So sánh với những PP mà GV thường sử dụng, kể cả những giờ học có sử dụng giáo án điện tử thì hình thức tổ chức giờ học như phương án mà đề tài đưa ra vẫn kích thích sự phát triển tư duy vật lí của HS hơn, đồng thời nâng cao hiệu quả hoạt động nhóm, phát triển năng lực cá nhân. Từ những nhận định trên, chúng tôi cho rằng phương án đổi mới PPDH mà đề tài thực hiện có tính khả thi và có thể phát triển, nhân rộng không chỉ trong dạy học các định luật vật lí lớp 10 phần cơ học mà có thể coi đó là phương án chung vận dụng cho việc giảng dạy các định luật vật lí và cả các môn học khác. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 118 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ A. KẾT LUẬN Nhằm thực hiện mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài: + Trong chương một, chúng tôi đã nghiên cứu lí luận về tư duy và các biện pháp phát triển tư duy vật lí cho học sinh miền núi. Lí luận về thí nghiệm và các phương tiện công nghệ thông tin. Qua đó, chúng tôi đã làm nổi bật lên vấn đề về sự cần thiết của việc phối hợp sử dụng thí nghiệm và các phương tiện CNTT trong dạy học các định luật vật lí phần cơ học để phát triển năng lực tư duy vật lí cho HS miền núi. Cụ thể, chúng tôi đã đưa ra 5 biện pháp phát triển tư duy vật lí cho học sinh THPT miền núi (tr 28), 4 biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và các phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học các định luật vật lí phần cơ học (tr 58) + Trong chương hai, chúng tôi đã vận dụng lí luận nghiên cứu tại chương một để thiết kế hai giáo án thực nghiệm theo hướng của đề tài. Cụ thể là hai định luật cơ học trong các bài: * Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng. (tiết 2) * Cơ năng. Trong hai bài khi chúng tôi thiết kế đều thực hiện theo đúng logic của tiến trình dạy học thực nghiệm. Mỗi bài đều thể hiện rõ ý tưởng sư phạm khi dạy học, thiết kế sơ đồ mô phỏng tiến trình khoa học và soạn giáo án chi tiết theo đúng ý tưởng đã nêu ra. Qua đó, chúng tôi thấy biện pháp phát triển tư duy vật lí qua sử dụng phối hợp thí nghiệm và phương tiện CNTT là có hiệu quả và hạn chế được những mặt còn thiếu, chậm về khả năng tư duy của HS miền núi. + Trong chương ba, chúng tôi đã xây dựng kế hoạch và tiến hành thực nghiệm sư phạm tại ba trường THPT tại tỉnh Thái Nguyên có HS miền núi và phần đa là dân tốc thiểu số. Qua kết quả TNSP cho thấy, các giáo án đã soạn là có tính khả thi. Khi thực hiện so sánh kết quả giữa nhóm TN và nhóm ĐC, thì HS ở nhóm TN có sự phát triển tư duy cao hơn ở nhóm đối chứng. Kết quả học tập của các em đã được nâng lên rõ rệt và số liệu thực nghiệm là có ý nghĩa khi so sánh hệ số Student giữa thực nghiệm luôn lớn hơn lí thuyết với mức chính xác cao. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 119 B. KIẾN NGHỊ Qua thực hiện đề tài chúng tôi có một số kiến nghị sau: + Các lí luận về biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và các phương tiện CNTT khi dạy học các định luật vật lí phần cơ học và biện pháp phát triển tư duy vật lí cho HS miền núi mà đề tài đưa ra là thiết thực, có tính khả thi. Các GV nên vận dụng làm tài liệu tham khảo trong dạy học. + Hai giáo án mà chúng tôi xây dựng theo hướng của đề tài trong chương hai và đã tiến hành TNSP trong chương ba có tính khả thi, sẽ là tài liệu tham khảo, học tập rất hữu ích cho các GV để vận dụng. + Đề tài nghiên cứu một nội dung dạy học thiết thực, kết hợp giữa PPDH truyền thống và PPDH hiện đại trong dạy học các định luật phần cơ học để phát triển tư duy vật lí cho Hs miền núi. Các GV nên sử dụng nó làm một tài liệu nghiên cứu để mở rộng trong dạy học tất cả các phần kiến thức khác nhau của bộ môn Vật lí và các môn học khác, mở rộng cho dạy học tất cả các đối tượng HS trung học phổ thông. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. A.V. MU-RA-VI- ÉP (1978), Dạy thế nào cho HS tự lực nắm kiến thức Vật lí, NxbGD. 2. Bách khoa toàn thư mở: Wikepedia. 3. Phạm Thanh Bình, Phát triển tư duy HS bằng việc vận dụng PP tìm tòi từng phần trong giảng dạy một số bài chương “Dao động điện, dòng điện xoay chiều”, Luận văn thạc sĩ ĐHSP Hà Nội. 4. Tô Văn Bình (2008), Giáo trình thí nghiệm vật lí THPT, ĐHSP-Đại học Thái Nguyên. 5. Bộ SGK vật lí lớp 10 cơ bản và nâng cao (2006), NxbGD. 6. Dạy học nêu vấn đề, NxbGD. 7. Dạy kỹ năng tư duy (1969), Dự án Việt Nam-Bỉ “Hỗ trợ học từ xa”, Hà Nội. 8. Nguyễn Dƣơng, Phùng Đức Hải (1991), Về trình độ tư duy của học sinh THPT miền núi, tạp chí nghiên cứu giáo dục. 9. Đỗ Thị Thuý Hà (2009), Phối hợp các PP và phương tiện dạy học hiện đại để phát triển hứng thú và năng lực tự lực học tập cho HS qua các hoạt động giải bài tập vật lí phần cơ học (chương trình vật lí 10 - nâng cao), Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục ĐHTN. 10. Nguyễn Thanh Hải (2006), Câu hỏi và bài tập trắc nghiệm vật lí THPT 10, Nxb Đại học Sư phạm. 11. Trần Thuý Hằng, Đào Thị Thu Thuỷ (2006), Thiết kế bài giảng vật lí 10, tập hai, Nxb Hà Nội. 12. Trần Huy Hoàng (12/2005), Sử dụng MVT hỗ trợ định luật bảo toàn động lượng, tạp chí giáo dục số 127. 13. Đào Hữu Hồ, Xác xuất thống kê, Nxb Đại học quốc gia Hà Nội. 14. Hướng dẫn thực hiện chương trình SGK lớp 10,11,12 môn Vật lí, NxbGD. 15. Nguyễn Văn Khải (chủ biên), Nguyễn Duy Chiến, Phạm Thị Mai (2007), Lý luận dạy học vật lí ở trường phổ thông. 16. Nguyễn Văn Khải (2008), Vận dụng các PPDH tích cực trong dạy học vật lí ở trường THPT, Tài liệu hướng dẫn tự bồi dưỡng cho GV vật lí THPT miền núi. 17. Ngô Văn Lí (1999), Phát triển tư duy học sinh trung học cơ sở miền núi khi tiến hành thí nghiệm biểu diễn, luận văn thạc sĩ ĐHSPThái Nguyên. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 121 18. Phát triển tư duy HS (1979), NxbGD. 19. Nguyễn Văn Phùng (2006), 540 bài toán trắc nghiệm vật lí 10, Nxb Hà Nội. 20. Phạm Hồng Quang (2006), Môi trường giáo dục, NxbGD. 21. Phạm Hồng Quang (2003), Tổ chức dạy học cho HS dân tộc, miền núi, Nxb ĐHSP. 22. Phạm Xuân Quế (9/1999), Sử dụng MVT hỗ trợ thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, Tạp chí nghiên cứu giáo dục. 23. Phạm Xuân Quế (4/2002), Đổi mới nội dung và phương pháp dạy học vật lí phổ thông với sự hỗ trợ của MVT và PMDH, Tạp chí giáo dục số 27. 24. Phạm Xuân Quế (4/2004), Sử dụng MVT hỗ trợ việc xây dựng các mô hình trong dạy hoc vật lí, Nghiên cứu giáo dục. 25. Phạm Xuân Quế, Ứng dụng CNTT trong tổ chức hoạt động nhận thức vật lí tích cực, tự chủ và sáng tạo, Nxb ĐHSP. 26. X.L.Rubien stein (tr 157, 1957), Tồn tại và ý thức. 27. Tô Đức Thắng (2007), Tiến hành thí nghiệm biểu diễn nhằm phát triển tư duy học sinh THPT miền núi khi dạy một số bài của chương “Chất khí”, Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái Nguyên. 28. Hà Thị Thu (2006), Xây dựng tiến trình dạy học chương “Các dụng cụ quang học”, theo chương trình và sách giáo khoa vật lí lớp 11 thí điểm – Ban khoa học tự nhiên, có sử dụng các PMDH nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, Luận văn thạc sĩ ĐHSP Thái Nguyên. 29. Phạm Hữu Tòng (1996), Tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí. 30. Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, Nxb Hà Nội. 31. Phạm Hữu Tòng (2005), Tổ chức hoạt động nhận thức của HS theo hướng phát triển năng lực tìm tòi, sáng tạo giải quyết vấn đề và tư duy khoa học, Nxb Hà Nội. 32. Ma Văn Trinh (2001), Nâng cao hiệu quả dạy học vật lí ở trường THPT nhờ việc sử dụng MVT và các PTDH hiện đại, Luận án tiến sĩ giáo dục Vinh. 33. Thái Duy Tuyên (1999), Những vấn đề cơ bản của giáo dục học hiện đại, NxbGD. 34. Vƣơng Thị Kim Yến (2002), Tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS trong dạy học vật lí ở trường THPT với sự hỗ trợ của MVT và PMDH, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục ĐHTN. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 122 PHỤ LỤC 1 PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH (Phiếu này dùng để nghiên cứu khoa học không đánh giá học sinh. Mong các em vui lòng trả lời các câu hỏi sau) 1. Thông tin cá nhân: Họ và tên: .......................................Lớp ........Trường................................... Kết quả xếp loại môn Vật lí năm học vừa qua:……… 2. Nội dung phỏng vấn: Em hãy điền dấu (+) vào các ô vuông mà em cho là thích hợp để trả lời mỗi câu hỏi dƣới đây. Câu 1: Em có thích học môn Vật lí không? Rất thích Bình thường Không thích Câu 2: Theo em, vật lí là môn học nhƣ thế nào? Khó, trừu tượng Bình thường Dễ hiểu, dễ học Câu 3: Em thƣờng học Vật lí theo cách nào? Theo SGK Theo vở ghi Học Vật lí trên mạng Câu 4: Em đã đƣợc học các giờ giảng Vật lí có sử dụng thí nghiệm của giáo viên nhƣ thế nào? Thường xuyên Đôi khi Chưa bao giờ Câu 5: Em đã đƣợc học các giờ giảng Vật lí có sử dụng máy vi tính và các phần mềm dạy học chƣa? Thường xuyên Đôi khi Chưa bao giờ Câu 6: Em cảm nhận nhƣ thế nào khi đƣợc học vật lí có sử dụng thí nghiệm, máy vi tính?(có thể chọn nhiều câu trả lời) Làm cho giờ học thêm sinh động Học sinh quan sát rõ hiện tượng hơn Thích thú và muốn học môn vật lí hơn Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 123 Câu 7: Để học tốt môn Vật lí, em thấy giờ học nên đƣợc thực hiện nhƣ thế nào? (có thể chọn nhiều câu trả lời) Có sử dụng thí nghiệm Có sử dụng máy vi tính và các phần mềm dạy học Tổ chức học tập qua hoạt động ngoại khoá Tổ chức học tập theo nhóm Ngày…..tháng...... năm 2010 Xin trân thành cảm ơn em! Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 124 PH Ụ L ỤC 2 PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VẬT LÍ THPT (Phiếu phỏng vấn dùng để nghiên cứu khoa học không đánh giá giáo viên, rất mong các đồng chí cộng tác và giúp đỡ) 1. Thông tin cá nhân: Họ và tên: ............................... Tuổi: ............ GV trường..................................Số năm đồng chí giảng dạy Vật lí: .................. 2. Nội dung phỏng vấn: Câu 1: Trong các giờ lên lớp, đồng chí sử dụng những phƣơng pháp dạy học nào?(có thể chọn nhiều phương án)Đánh dấu vào ô theo kí hiệu: thường xuyên   , đôi khi   ,không sử dụng  0 Dùng lời, vấn đáp, đàm thoại. Phát hiện và giải quyết vấn đề. Dạy và học hợp tác theo nhóm nhỏ. Dùng PP mô hình. Dạy học kiến tạo. Dùng pp thực nghiệm. Dùng pp làm việc độc lập của HS. Câu 2: Trong các giờ lên lớp, đồng chí thƣờng sử dụng các phƣơng tiện dạy học nào? (đánh dấu + vào ô lựa chọn, có thể chọn nhiều phương án trả lời) Giáo án điện tử, máy vi tính, máy chiếu. Các phần mềm dạy học môn Vật lí. Các thiết bị thí nghiệm dùng để tiến hành thí nghiệm của GV và HS. Các vật thật trong đời sống và kĩ thuật. Các mô hình vật chất, các tranh ảnh và bản vẽ có sẵn. Các phim học tập. Các Website dạy học. Câu 3: Khi dạy học các định luật phần cơ học - Vật lí 10, đồng chí thƣờng sử dụng các cách dạy học nào? (đánh dấu + vào ô lựa chọn, có thể chọn nhiều phương án trả lời) Dùng SKG, vấn đáp, đàm thoại. Dùng thí nghiệm thực khi có trong SGK Dùng thí nghiệm thực cả khi SGK không xây dựng để minh hoạ hoặc chứng minh. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 125 Dùng thí nghiệm ảo và giáo án điện tử để dạy Dùng các phần mềm dạy học Dùng kết hợp một số cách trên Câu 4: Lí do đồng chí thƣờng không sử dụng thí nghiệm khi dạy học các định luật Vật lí phần cơ học? (đánh dấu + vào ô lựa chọn, có thể chọn nhiều câu trả lời cho câu hỏi này).: Không có dụng cụ thí nghiệm Không có điều kiện để chế tạo TN khó làm, khó thành công Vì dạy học phần này không cần phải có TN Mất nhiều thời gian chuẩn bị bài Lí do khác Câu 5: Theo đồng chí thì khó khăn nào là chủ yếu khi sử dụng máy vi tính và các phần mềm vào dạy học Vật lí?( đánh dấu + vào ô lựa chọn có thể chọn nhiều câu trả lời cho câu hỏi này) Khả năng sử dụng máy tính của giáo viên còn chưa đáp ứng được. GV mất nhiều thời gian chuẩn bị Máy tính đắt đỏ, không được trang bị Thiếu thời gian giảng dạy Không có phòng học bộ môn được trang bị đầy đủ Không sưu tầm, mua được phần mềm để giảng dạy Chưa biết sử dụng các phần mềm vào dạy học. Ngày .......tháng….năm 2010 Xin chân thành cảm ơn sự hợp tác, giúp đỡ của đồng chí! Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 126 PHỤ LỤC 3 Bài kiểm tra thực nghiệm số 1 Thời gian: 15 phút Ngày.........tháng........năm 2010 Họ và tên........................................ Lớp........ Câu 1: Định luật bảo toàn động lượng: A. Đúng cho mọi trường hợp B. Chỉ đúng cho hệ kín và va chạm hoàn toàn đàn hồi C. Chỉ đúng cho hệ kín và va chạm không đàn hồi D. Đúng cho mọi hệ kín Câu 2: Chọn câu sai trong các câu sau: A. Động lượng của một vật trong hệ kín luôn không đổi B. Động lượng của một vật là một đại lượng véc tơ C. Động lượng của một vật có độ lớn bằng tích khối lượng và vận tốc của vật D. Tổng động lượng của một hệ kín luôn không đổi. Câu 3: Trường hợp nào sau đây động lượng của một vật được bảo toàn? A. Vật chuyển động chậm dần dưới tác dụng của lực cản B. Các ngoại lực tác dụng lên vật cân bằng nhau C. Vật chuyển động có gia tốc không đổi D. Vật chuyển động đều trên một cung tròn Câu 4: Trong quá trình nào sau đây động lượng của ô tô được bảo toàn? A. Ô tô tăng tốc B. Ô tô chuyển động thẳng đều trên đường có ma sát C. Ô tô giảm tốc D. Ô tô chuyển động tròn đều Câu 5: Một chiếc thuyền nhỏ nằm yên trên mặt nước, khi ta nhảy từ bờ lên thuyền thì: A. Thuyền chỉ lắc lư tại chỗ B. Thuyền trôi về phía bờ C. Thuyền trôi ra xa bờ D. Không xác định rõ được Điểm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 127 Câu 6: Một tên lửa có khối luợng M đang bay với vận tốc V thì phụt ra phía trước một khối lượng m (m<<M) có vận tốc v đối với tên lửa. Để tính vận tốc mới của tên lửa có thể dùng đẳng thức nào kể sau: A. V - mM mv  B. mM mvmV   C. mM mvMV   D. Cả ba đẳng thức trên đều sai Câu 7: Động lượng tổng cộng của hệ vật có P1 = 6kgm/s, P2 = 8kgm/s sẽ là 10kgm/s nếu: A.  1P cùng chiều  2P B.  1P ngược chiều  2P C.  1P hợp  2P một góc 300 D.  1P vuông góc  2P Câu 8: Chọn đáp số đúng: Một quả bóng có khối lượng m = 300g va chạm vào tường và nảy trở lại với cùng vận tốc. Vận tốc của bóng trước va chạm là + 5m/s. Biến thiên động lượng của bóng là: A. -1,5kgm/s B. 1,5kgm/s C. – 3kgm/s D. 3kgm/s Câu 9: Một tên lửa có khối luợng tổng cộng 100 tấn đang bay với vận tốc 200m/s đối với Trái Đất thì phụt ra (tức thời) về phía sau 20 tấn khí với vận tốc 500m/s đối với tên lửa. Vận tốc của tên lửa sau khi phụt khí là: A. 525m/s B. 425m/s C. 325m/s D. 225m/s Câu 10: Hai viên bi có khối lượng lần lượt m1 = 5kg và m2 = 8kg, chuyển động ngược chiều nhau trên cùng một quỹ đạo thẳng và va chạm vào nhau. Bỏ qua ma sát giữa các viên bi và mặt phẳng tiếp xúc. Vận tốc của viên bi 1 là 3m/s. Sau va chạm cả hai viên bi đều đứng yên. Vận tốc viên bi 2 trước va chạm có thể nhận giá trị nào sau đây: A. 0, 1875m/s B. 1,875m/s C. 18,75m/s D. Một giá trị khác .......................................... Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 128 PHỤ LỤC 4 Bài kiểm tra thực nghiệm số 2 Thời gian: 15 phút Ngày.........tháng........năm 2010 Họ và tên........................................ Lớp........ Câu 1: Cơ năng của hệ (vật+Trái Đất) bảo toàn khi: A. Không có lực cản, lực ma sát B. Lực tác dụng duy nhất là trọng lực C. Vật chuyển động theo phương ngang D. Vận tốc vật không đổi Câu 2: Trong sự rơi tự do, đại lượng nào sau đây được bảo toàn. A. Thế năng B. Động năng C. Động lượng D. Cơ năng Câu 3: Chọn đáp án đúng: Một quả đạn pháo đang chuyển động thì nổ và bắn ra thành hai mảnh. A. Động lượng và cơ năng toàn phần đều không bảo toàn B. Động lượng và động năng được bảo toàn C. Chỉ cơ năng được bảo toàn D. Chỉ động lượng được bảo toàn Câu 4: Đại lượng nào sau đây phụ thuộc vào hướng của vận tốc: A. Động lượng B. Động năng C. Cơ năng D. Cả ba đều đúng Câu 5: Một vật ném thẳng đứng từ độ cao 15m (cách đất) với vận tốc 10m/s. Ở độ cao nào (cách đất) thế năng bằng động năng: A. 5m B. 7,5m C. 10m D. 12,5m Câu 6: Một vật đang đi với vận tốc 10m/s thì lên dốc nghiêng 300 so với phương ngang. Tính đoạn đường dài nhất vật đi lên dốc được. Bỏ qua ma sát (g = 10m/s2) A. 2,5m B. 10m C. 15m D. 7,5m Câu 7: Trong một va chạm đàn hồi: A. Động lượng bảo toàn, động năng thì không B. Động năng bảo toàn, động lượng thì không C. Động lượng và động năng đều bảo toàn D. Động lượng và động năng đều không bảo toàn Điểm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 129 Câu 8: Một vật được ném thẳng đứng từ mặt đất lên cao với vận tốc 36km/h. Tính độ cao cực đại vật lên được? (g = 10m/s2) A. 64,8m B. 10m C. 15m D. 5m Câu 9: Phát biểu nào sau đây là đúng với định luật bảo toàn cơ năng: A. Trong một hệ kín thì cơ năng của mỗi vật trong hệ được bảo toàn B. Khi một vật chuyển động trong trọng trường và chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật được bảo toàn C. Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì cơ năng của vật được bảo toàn D. Khi một vật chuyển động thì cơ năng của vật được bảo toàn Câu 10: Một dây nhẹ có chiều dài 1m, một đầu buộc vào điểm cố định, đầu còn lại buộc vật nặng có khối lượng 30g. Lấy g = 10m/s2. Kéo vật lệch khỏi vị trí cân bằng theo phương thẳng đứng một góc 600 rồi thả ra. Khi qua vị trí cân bằng, vận tốc của con lắc đúng với giá trị nào sau đây: A. sm /10 B. 10m/s C. sm /103 D. 10 sm /10 .......................................................... Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 130 PHỤ LỤC 5 Các hình ảnh thực nghiệm sƣ phạm * Hình ảnh của lớp học đối chứng: Lớp 10A3, trường Văn hoá I - Bộ công an Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 131 * Các hình ảnh của lớp thực nghiệm: Lớp 10A2, trường Văn hoá I - Bộ công an Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 132