Luận Văn Sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học một

MỤC LỤC​ Trang​ Trang phụ bìa i
Lời cam đoan . ii
Lời cảm ơn iii
Mục lục . 1
Danh mục các chữ viết tắt 4
Danh mục các bảng, biểu . 5
MỞ ĐẦU6
1. Lý do chọn đề tài6
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu. 8
3. Mục tiêu của đề tài9
4. Giả thuyết khoa học. 9
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài9
6. Đối tượng nghiên cứu. 10
7. Phạm vi nghiên cứu. 10
8. Phương pháp nghiên cứu đề tài10
9. Cấu trúc luận văn. 11
NỘI DUNG12
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ.12
1.1. Cơ sở lí luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý.12
1.1.1. Quan niệm về tính tích cực nhận thức. 12
1.1.2. Hoạt động nhận thức của HS trong dạy học môn vật lý. 12
1.1.3. Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh trong môn vật lý. 15
1.1.4. Biểu hiện và mức độ tính tích cực hoạt động nhận thức.16
1.1.5. Biện pháp phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức vật lí của học sinh18
1.2. Những vấn đề chung về việc sử dụng phần mềm dạy học trong vật lý. 20
1.2.1. Khái niệm phần mềm dạy học. 20
1.2.2. Phân loại phần mềm dạy học. 21
1.2.3. Vai trò của phần mềm trong dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS.21
1.2.4. Những khả năng sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học vật lý. 24
1.3. Tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học vật lý. 32
1.3.1. Các khó khăn thường gặp phải trong quá trình dạy học và khả năng hỗ trợ của MVT trong việc giải quyết khó khăn này.32
1.3.2. Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh kết hợp với PMDH35
1.3.3. Yêu cầu sư phạm đối với phần mềm dạy học trong dạy học vật lý. 37
1.4. Kết luận chương 1. 38
Chương 2. PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ39
2.1. Phân tích nội dung một số kiến thức vật lý 11 (chủ yếu là phần Quang hình học Vật lý 11 nâng cao)39
2.2. Thực trạng của việc sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học vật lí ở trường THPT.41
2.3. Khai thác các PMDH sử dụng dạy một số kiến thức vật lý 11 nâng cao. 44
2.3.1. Khai thác phần mềm thí nghiệm ảo môn vật lý 11. 44
2.3.2. Khai thác phần mềm Crocodile Physic. 47
2.4. Phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh.48
2.4.1. Yêu cầu chung khi sử dụng phần mềm dạy học. 48
2.4.2. Sử dụng phần mềm dạy học trong pha đề xuất vấn đề. 49
2.4.3. Sử dụng phần mềm dạy học trong pha giải quyết vấn đề. 50
2.4.4. Sử dụng phần mềm dạy học trong pha kiểm tra, vận dụng kết quả. 51
2.5. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức thuộc Vật lý lớp 11 NC.52
2.6. Kết luận chương 2.61
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM . 63
3.1. Mục đích, nội dung thực nghiệm sư phạm63
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm63
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm63
3.1.3. Thực nghiệm sư phạm64
3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm64
3.2.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm64
3.2.2. Quan sát64
3.2.3. Kiểm tra. 65
3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm65
3.3.1. Đánh giá định tính. 65
3.3.2. Đánh giá định lượng. 67
3.3.3. Kiểm định giả thuyết thống kê. 72
3.4. Kết luận chương 3. 73
KẾT LUẬN75
Một số kiến nghị76
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 77
PHỤC LỤC

















BẢNG GHI CHÚ CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN​ [TABLE="class: MsoNormalTable"]
[TR]
[TD] Chữ viết tắt[/TD]
[TD] Viết đầy đủ[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD] CNTT[/TD]
[TD="width: 217"] Công nghệ thông tin[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] ĐC[/TD]
[TD="width: 217"] Đối chứng[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] GV[/TD]
[TD="width: 217"] Giáo viên[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] HS[/TD]
[TD="width: 217"] Học sinh[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] MVT
NXB[/TD]
[TD="width: 217"] Máy vi tính
Nhà xuất bản[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] PMDH[/TD]
[TD="width: 217"] Phần mềm dạy học[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] QTDH[/TD]
[TD="width: 217"] Quá trình dạy học[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] SGK[/TD]
[TD="width: 217"] Sách giáo khoa[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] THPT[/TD]
[TD="width: 217"] Trung học phổ thông[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] TN[/TD]
[TD="width: 217"] Thí nghiệm[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] TNA[/TD]
[TD="width: 217"] Thí nghiệm ảo[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] TNMP[/TD]
[TD="width: 217"] Thí nghiệm mô phỏng[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] TNg[/TD]
[TD="width: 217"] Thực nghiệm[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] TNSP[/TD]
[TD="width: 217"] Thực nghiệm sư phạm[/TD]
[/TR]
[TR]
[TD="width: 158"] TTC[/TD]
[TD="width: 217"] Tính tích cực[/TD]
[/TR]
[/TABLE]







DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ, BẢNG BIỂU, ĐỒ THỊ
Trang

Bảng 2.1: Thực trạng cơ sở vật chất 43
Bảng 2.2: Thực trạng sử dụng PMDH 44
Bảng 2.3: Tính cấp thiết của việc sử dụng PMDH 45
Bảng 3.1: Các mẫu TNg sư phạm được chọn . 68
Bảng 3.2: Bảng thống kê các điểm số (X[SUB]i[/SUB]) của bài kiểm tra 71
Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất của hai nhóm . 72
Bảng 3.4:Bảng phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm . 73
Bảng 3.5: Bảng phân loại theo học lực của hai nhóm 75
Bảng 3.6: Bảng tổng hợp các tham số của hai nhóm 76
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TNg 72
Biểu đồ 3.2: Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm 74
Biểu đồ 3.3: Biểu đồ phân loại theo học lực của hai nhóm . 75
Đồ thị 3.1: Đồ thị phân phối tần suất 73
Đồ thị 3.2: Đồ thị phân phối tần suất lũy tích 74
Hình 1.1: Giáo án điện tử được xây dựng trên phần mềm Fronpage 25
Hình 1.2: Nội dung bài học . 26
Hình 1.3: Phòng thí nghiệm mô phỏng 27
Hình 1.4: Thí nghiệm trên đệm không khí 28
Hình 1.5: Ảnh của vật khi qua thấu kính hội . 29
Hình 1.6: Video thí nghiệm dòng điện cảm ứng 30
Hình 1.7: Mô phỏng điều kiện xuất hiện và tồn tại dòng cảm ứng . 30
Hình 1.8:Thí nghiệm đo từ trường Trái Đất . 30
Hình 1.9: Phần mềm phân tích số liệu 33
Hình 1.10: Chu trình sáng tạo khoa học . 34
Hình 1.11: Tiến trình dạy học kiến thức vật lí có sử dụng PMDH 37
Hình 2.1: Giao diện của chương trình thí nghiệm ảo 46
Hình 2.2: Thí nghiệm ảnh của vật qua thấu kính phân kỳ . 47
Hình 2.3:Giao diện của phầm mềm Crocodile Phisycs . 48
Hình 2.4: Giao diện làm việc của Crocodile Physics . 49
Hình 2.5: Thí nghiệm mô phỏng với phần mềm Crocodile Physics . 49
Hình 2.6: Mô hình mắt cận thị . 51
Hình 2.7: Ảnh của vật qua thấu kính hội 52
Hình 2.8: Phần mềm trắc nghiệm . 52
Sơ đồ 1.1: Sự biểu hiện và cấp độ của tính tích cực học tập 17
Sơ đồ 1.2: Các nhân tố ảnh hưởng đến TTC nhận thức của HS 18
MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Thế giới ngày nay, khoa học công nghệ phát triển như vũ bão, đặc biệt là công nghệ thông tin. Tri thức đã trở thành tư liệu sản xuất quan trọng và đóng vai trò tiên quyết đối với sự thành công trong tăng trưởng và phát triển kinh tế-xã hội. Để theo kịp sự phát triển của khoa học và nền kinh tế thế giới, ngành giáo dục phải có sự đổi mới toàn diện và đồng bộ nhằm đào tạo ra những con người mới có trình độ văn hóa cao, ham học hỏi, tự tin, năng động, sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi, biết sử dụng những phương tiện mới và hiện đại, có phương pháp tự lực chiếm lĩnh tri thức, có ý thức vươn lên làm chủ khoa học công nghệ.
Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ X xác định: " .đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và phát triển kinh tế tri thức, đưa nước ta cơ bản trở thành một nước công nghiệp theo hướng hiện đại vào năm 2020 ." [8].
Trong các nguồn lực để phát triển đất nước nhanh, hiệu quả, bền vững, đúng định hướng thì nguồn lực con người là yếu tố cơ bản. Muốn xây dựng nguồn lực con người, phải đẩy mạnh đồng bộ giáo dục đào tạo, khoa học công nghệ và xây dựng nền văn hóa tiên tiến, đậm đà bản sắc dân tộc.
Muốn phát triển được giáo dục, một trong những vấn đề cấp thiết có tính chiến lược là đổi mới phương pháp giáo dục. Phương pháp giáo dục được quy định trong Luật Giáo dục nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam tại mục 2 Điều 4 ghi rõ: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động tư duy sáng tạo của người học, bồi dưỡng năng lực tự học, lòng say mê học tập và ý chí vươn lên” [20].
Trước bối cảnh đó, đổi mới phương pháp dạy học là cần thiết. Nghị quyết hội nghị lần 2 Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VIII chỉ rõ: "Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, 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 và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học ." [7].
Tại điều 28 của Luật giáo dục được Quốc hội khóa XI, Kỳ họp thứ 7 thông qua ngày 14 tháng 6 năm 2005 quy định:“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 luyện 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" [20].
Chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010 đã nêu: "Đổi mới và hiện đại hóa phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trinh tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách có hệ thống và có tư duy phân tích, tổng hợp, phát triển năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ của học sinh, sinh viên trong quá trình học tập ." [6].
Nhận thức được tầm quan trọng của CNTT đối với đổi mới giáo dục, trong Chỉ thị số 29/2001/CT-BGD&ĐT, Bộ trưởng Bộ giáo dục và Đào tạo đã chỉ rõ: “Ứng dụng và phát triển công nghệ thông tin trong giáo dục và đào tạo sẽ tạo ra một bước chuyển biến cơ bản trong quá trình đổi mới nội dung, chương trình, phương pháp giảng dạy, học tập và quản lý giáo dục" [2].
Hiện nay, sự phát triển của CNTT đã mở ra triển vọng to lớn trong việc đổi mới phương pháp dạy học. Hầu hết các trường đều được trang bị máy vi tính, phòng học CNTT, kết nối Internet Máy vi tính được sử dụng trong dạy học để hỗ trợ được các nhiệm vụ cơ bản của QTDH và nhất là hỗ trợ đắc lực cho việc dạy và học chương trình mới theo hướng tích cực hóa người học. Với sự trợ giúp của máy vi tính và phần mềm dạy học, GV có thể tổ chức quá trình học tập của HS theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh [2], [6], [26].
Với đặc thù của Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm nên trong quá trình hình thành những kiến thức mới cho HS đòi hỏi GV và HS phải tiến hành các TN. Từ đó tạo niềm tin, phát triển tư duy và góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS. Thế nhưng việc tiến hành thí nghiệm vật lý hiện nay vẫn gặp một số khó khăn nhất định. Xét về mặt khách quan, các khó khăn gặp phải khi tiến hành các thí nghiệm là do một vài thí nghiệm cần thực hiện với nhiều thao tác phức tạp; một vài thí nghiệm khác thì có mức độ nguy hiểm cao hoặc không thể thực hiện được trong điều kiện bình thường; ở một số trường còn thiếu hoặc thậm chí chưa có các phòng học bộ môn hoặc phòng thí nghiệm thực hành, những nơi đã có phòng thí nghiệm thực hành thì thiếu cán bộ chuyên trách; diện tích phòng học nhỏ và bố trí bàn ghế cũng như thiết bị ở bên trong không thuận lợi cho việc sử dụng thí nghiệm trên lớp, Xét về mặt chủ quan, một số GV cho rằng việc chuẩn bị dụng cụ phục vụ thí nghiệm tốn thời gian và khi sử dụng thí nghiệm trong giờ học cũng mất thời gian giảng bài; một vài GV ngại khai thác, sử dụng thí nghiệm vì các dụng cụ thí nghiệm mới đưa vào sử dụng trong lúc đó nhiều GV chưa được tiếp cận tài liệu hướng dẫn,
Với những lí do nêu trên, chúng tôi chọn đề tài:
“Sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học một số kiến thức vật lý 11, THPT”.
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu, khai thác và sử dụng phần mềm trong dạy học đã có nhiều tác giả nghiên cứu như "Khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông" (Lê Thị Ngọc Thủy, 2005), "Khai thác và sử dụng phần mềm Working Model trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông" (Huỳnh Thị Đức Hạnh, 2006), "Nghiên cứu khai thác Working Model thiết kế dạy cơ học vật lý 10 trung học phổ thông" của Hoàng Trọng Phú [17].
Tác giả Hoàng Trọng Phú là người đầu tiên nghiên cứu khai thác Working Model vào dạy học. Tuy nhiên, tác giả chỉ giới hạn phạm vi ở phần cơ học 10 và chưa đưa ra một hướng dẫn cụ thể, chi tiết cần thiết cho người lần đầu tiên thiết kế mô phỏng với Working Model. Các TNMP được thiết kế còn đơn giản, chưa khai thác hết những tính năng của phần mềm Working Model. Với trình độ tin học và tiếng Anh hạn chế, nhiều GV còn rất ngần ngại trong việc khai thác và sử dụng phần mềm Working Model để phục vụ dạy học. Mặt khác, phần mềm Working Model là sản phẩm nhằm hướng đến đối tượng sử dụng là sinh viên các ngành thiết kế kết cấu. Do vậy, trong thực tế, việc khai thác và sử dụng phần mềm này vào dạy học vật lý nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS chưa phát triển hết khả năng vốn có của nó.
Luận án tiến sĩ của nhiều tác giả đã nghiên cứu việc ứng dụng công nghệ thông tin vào trong dạy học vật lý như: “Nghiên cứu, xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học cho chương trình động học và động lực học lớp 10 phổ thông” của Phan Gia Anh Vũ [26]; “Xây dựng phần mềm phân tích video và tổ chức hoạt nhận thức của học sinh trong dạy học các quá trình cơ học biến đổi nhanh theo quan điểm lí luận dạy học hiện đại” của Nguyễn Xuân Thành [25]; “Nghiên cứu sử dụng máy vi tính với multimedia thông qua việc xây dựng và khai thác website dạy học môn vật lý lớp 6 ở trường trung học cơ sở” của Vương Đình Thắng [34].Luận văn thạc sĩ của các tác giả Nguyễn Trúc Anh, Nguyễn Văn Cần, Nguyễn Thị Ánh Hà, Hoàng Trọng Phú tập trung vào việc thiết kế bài dạy học, xây dựng bài giảng điện tử, sử dụng các phần mềm để xây dựng mô hình thí nghiệm phục vụ cho dạy học vật lý [17].
Trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, hầu hết các kiến thức vật lý được rút ra từ những quan sát và thí nghiệm. Vì vậy, thí nghiệm là một phương tiện rất quan trọng, có tác dụng to lớn trong việc nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo của HS. Trong những năm gần đây, bên cạnh những công trình nghiên cứu về việc sử dụng các thí nghiệm vào dạy học có hiệu quả, còn có nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng MVT vào dạy học vật lý và đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà giáo dục.
Tóm lại, hiện nay phần mềm dạy học rất da dạng và phong phú được GV chú ý quan tâm trong dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh.
3. Mục tiêu của đề tài