Xây Dựng Và Sử Dụng Mô Hình Vật Chất Chức Năng Của Mắt Trong Dạy Học Vật Lý

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu xây dựng và sử dụng mô hình vật chất chức năng của mắt trong dạy học bài 31 mắt vật lý 11 thpt theo, vận dụng lý thuyết vào thực tế, đề xuất giải

• Tác giả: Lê Thị Khánh Linh
• Người hướng dẫn: ThS. Lê Thị Xuyến
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2
• Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý
• Đề tài: Mô Hình Vật Chất Chức Năng Của Mắt Trong Dạy Học
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Lịch sử nghiên cứu vấn đề
• 0.3. Mục đích nghiên cứu
• 0.4. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.5. Phương pháp nghiên cứu
• 0.6. Kết quả dự kiến
• 0.7. Nội dung chính nghiên cứu
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM
• 1.1. Lí luận về năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lý
• 1.1.1. Khái niệm về năng lực
• 1.1.2. Khái niệm về năng lực thực nghiệm
• 1.1.3. Cấu trúc của năng lực thực nghiệm
• 1.1.4. Các biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm
• 1.1.5. Đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập bộ môn Vật lý
• 1.2. Lý luận về sử dụng mô hình trong dạy học Vật lý
• 1.2.1. Khái niệm về mô hình
• 1.2.2. Phân loại mô hình trong vật lý học
• 1.2.3. Chức năng của mô hình trong vật lý học
• 1.3. Điều tra thực tiễn của việc phát triển năng lực thực nghiệm cho HS ở THPT
• 1.3.1. Mục đích điều tra
• 1.3.2. Phương pháp điều tra
• 1.3.3. Kết quả điều tra
• 1.4. Kết luận chương I
• 2. CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC BÀI „MẮT‟ THÔNG QUA MÔ HÌNH MẮT
• 2.1. Vị trí, tầm quan trọng của bài „Mắt‟ trong chương trình Vật lý THPT
• 2.2. Mục tiêu, nội dung kiến thức của bài „Mắt‟
• 2.2.1. Mục tiêu bài học theo hướng tiếp cận và phát triển năng lực thực nghiệm
• 2.2.2. Phân tích nội dung kiến thức bài học
• 2.3. Thiết kế tiến trình dạy học bài 31: Mắt – Vật lý 11 THPT
• 2.3.1. Xây dựng mô hình vật chất chức năng của mắt
• 2.3.2. Thiết kế các hoạt động dạy học bài 31: Mắt – Vật lý 11 THPT
• 2.3.3. Các tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh
• 2.4. Kết luận chương II
• 3. CHƯƠNG 3: DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
• 3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
• 3.5. Dự kiến thực nghiệm sư phạm
• 3.6. Kết luận chương III
• KẾT LUẬN CHUNG
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC VIẾT TẮT
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG

Tóm tắt

I. Tổng quan về mô hình vật chất chức năng của mắt trong dạy học vật lý

Mô hình vật chất chức năng của mắt đóng vai trò quan trọng trong việc dạy học vật lý, đặc biệt là trong phần quang học. Việc sử dụng mô hình này giúp học sinh hình dung rõ hơn về cấu trúc và chức năng của mắt, từ đó nâng cao khả năng tiếp thu kiến thức. Mô hình không chỉ giúp minh họa lý thuyết mà còn tạo cơ hội cho học sinh thực hành và phát triển năng lực thực nghiệm.

1.1. Khái niệm về mô hình vật chất chức năng của mắt

Mô hình vật chất chức năng của mắt là một công cụ giáo dục giúp học sinh hiểu rõ hơn về cấu trúc và hoạt động của mắt. Mô hình này thường được thiết kế để thể hiện các bộ phận chính của mắt như giác mạc, thủy tinh thể và võng mạc.

1.2. Tầm quan trọng của mô hình trong dạy học vật lý

Mô hình giúp học sinh dễ dàng hình dung và hiểu rõ các khái niệm phức tạp trong vật lý. Việc sử dụng mô hình trong dạy học không chỉ tăng cường sự hứng thú mà còn giúp học sinh phát triển năng lực thực nghiệm.

II. Vấn đề và thách thức trong việc dạy học vật lý với mô hình mắt

Mặc dù mô hình vật chất chức năng của mắt mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc áp dụng nó trong dạy học vật lý cũng gặp phải một số thách thức. Giáo viên cần phải có kiến thức vững vàng và kỹ năng sử dụng mô hình để truyền đạt hiệu quả cho học sinh.

2.1. Những khó khăn trong việc sử dụng mô hình

Một trong những khó khăn lớn nhất là việc thiết kế mô hình sao cho phù hợp với nội dung bài học và khả năng tiếp thu của học sinh. Ngoài ra, giáo viên cũng cần phải chuẩn bị các tài liệu hỗ trợ để học sinh có thể thực hành.

2.2. Giải pháp khắc phục thách thức trong dạy học

Giáo viên có thể tổ chức các buổi tập huấn để nâng cao kỹ năng sử dụng mô hình. Bên cạnh đó, việc kết hợp giữa lý thuyết và thực hành sẽ giúp học sinh dễ dàng tiếp cận kiến thức hơn.

III. Phương pháp xây dựng mô hình vật chất chức năng của mắt

Việc xây dựng mô hình vật chất chức năng của mắt cần tuân theo một quy trình nhất định để đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong dạy học. Các bước này bao gồm nghiên cứu lý thuyết, thiết kế mô hình và thử nghiệm thực tế.

3.1. Nghiên cứu lý thuyết về cấu trúc mắt

Trước khi xây dựng mô hình, giáo viên cần nắm vững các kiến thức về cấu trúc và chức năng của mắt. Điều này giúp đảm bảo mô hình được thiết kế chính xác và có tính ứng dụng cao.

3.2. Thiết kế và chế tạo mô hình mắt

Mô hình có thể được chế tạo từ nhiều vật liệu khác nhau như nhựa, giấy hoặc các vật liệu tái chế. Việc lựa chọn vật liệu phù hợp sẽ giúp mô hình bền và dễ sử dụng trong lớp học.

IV. Ứng dụng mô hình vật chất chức năng của mắt trong dạy học

Mô hình vật chất chức năng của mắt không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về lý thuyết mà còn tạo cơ hội cho các hoạt động thực hành. Việc áp dụng mô hình trong dạy học giúp học sinh phát triển năng lực thực nghiệm và khả năng tư duy phản biện.

4.1. Các hoạt động dạy học sử dụng mô hình

Giáo viên có thể tổ chức các hoạt động như thí nghiệm ánh sáng, nơi học sinh sử dụng mô hình để quan sát và phân tích hiện tượng quang học liên quan đến mắt.

4.2. Kết quả đạt được từ việc sử dụng mô hình

Việc sử dụng mô hình trong dạy học đã giúp học sinh nâng cao khả năng tiếp thu kiến thức, đồng thời phát triển kỹ năng thực hành và tư duy phản biện.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của mô hình trong dạy học vật lý

Mô hình vật chất chức năng của mắt là một công cụ hữu ích trong dạy học vật lý, giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách trực quan và sinh động. Trong tương lai, việc phát triển và cải tiến mô hình sẽ tiếp tục được chú trọng để nâng cao chất lượng dạy học.

5.1. Tương lai của mô hình trong giáo dục

Mô hình có thể được cải tiến với công nghệ hiện đại, như sử dụng mô hình 3D hoặc thực tế ảo, giúp học sinh có trải nghiệm học tập phong phú hơn.

5.2. Khuyến nghị cho giáo viên và nhà trường

Giáo viên nên thường xuyên cập nhật kiến thức và kỹ năng sử dụng mô hình. Nhà trường cũng cần tạo điều kiện thuận lợi để giáo viên có thể áp dụng mô hình trong giảng dạy.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM 1. Lí luận về năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lý 1. Khái niệm về năng lực Theo một số nhà giáo dục nƣớc ngoài thì năng lực đƣợc hiểu theo nhiều cách khác nhau: „- Năng lực gồm những kĩ năng và kĩ xảo học đƣợc hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng nhƣ sự sẵn sàng về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt (Weinert, 2001). - Năng lực là khả năng sử dụng các kiến thức và các kĩ năng trong một tình huống có ý nghĩa (Rogiers, 1996).

- Năng lực là một tập hợp các kiến thức, kĩ năng và thái độ phù hợp với một Khóa luận giáo dục học hoạt động thực tiễn (Barnert, 1992). - Năng lực là khả năng đáp ứng thích hợp và đầy đủ các yêu cầu của một lĩnh vực hoạt động (Từ điển Webster‟s New 20th Century, 1965).‟[12] Theo từ điển Tiếng Việt thì năng lực đƣợc lí giải: „là phẩm chất sinh lí và trình độ chuyên môn tạo cho con ngƣời khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lƣợng cao. 816] Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo (2015): Năng lực là sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí. để thực hiện một loại công việc trong một bối cảnh nhất định.

[2] Theo chƣơng trình giáo dục phổ thông Tổng thể (2017): Năng lực là thuộc tính cá nhân đƣợc hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con ngƣời huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí,… thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể. [1] 6 Nhƣ vậy, ngƣời ta định nghĩa về năng lực thƣờng quy năng lực về phạm trù khả năng hoặc phạm trù phẩm chất, thuộc tính, hoạt động của con ngƣời. Tuy nhiên, dù tiếp cận với định nghĩa năng lực theo phạm trù nào thì đều có điểm chung là năng lực đƣợc bộc lộ qua hoạt động. Khi muốn đánh giá năng lực của một đối tƣợng, chúng ta có thể quan sát hoạt động giải quyết một nhiệm vụ đặt trong một điều kiện cụ thể của đối tƣợng đó.

Có nghĩa, để xử lý tình huống nhất định đó, đối tƣợng cần phải vận dụng kiến thức, kỹ năng và những thuộc tính cá nhân khác của mình; và điều này có thể quan sát đƣợc qua những hoạt động của chủ thể. Có thể thấy, năng lực là kết quả của sự huy động kiến thức, kỹ năng và thuộc tính cá nhân để giải quyết vấn đề, nhƣng năng lực không phải chính „sự huy động đó‟ hay năng lực không phải hoạt động. Mặt khác, phẩm chất hay thuộc tính đƣợc hiểu là cái vốn có của sự vật hay hiện tƣợng; nhƣng chúng ta lại có thể rèn luyện và phát triển đƣợc năng lực thông qua việc thực hiện nhuần nhuyễn các nhiệm vụ hoặc dựa vào chính tố chất của ngƣời học, điều kiện giáo dục. Điều này cho thấy, việc định nghĩa năng lực theo phạm trù khả năng là hợp lý hơn cả.

Chính vì thế, chúng tôi đƣa ra Khóa luận giáo dục học khái niệm về năng lực: „Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kỹ năng và các phẩm chất cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí … để thực hiện thành công hoạt động nhất định trong điều kiện cụ thể nhằm giải quyết các vấn đề đã đặt ra. Khái niệm về năng lực thực nghiệm Theo từ điển Tiếng Việt, khái niệm thực nghiệm đƣợc định nghĩa: „Thực nghiệm là tạo ra những biến đổi nào đó ở sự vật quan sát nhằm nghiên cứu nhứng hiện tƣợng nhất định, kiểm tra một ý kiến hoặc gợi ra những ý kiến mới (nói khái quát)‟ [10-tr. Trong nghiên cứu khoa học, thực nghiệm đƣợc hiểu là quá trình thu thập, phân tích thông tin để kiểm chứng cho một giả thuyết khoa học đã đƣợc đặt ra. Năng lực thực nghiệm cũng là khả năng thực hiện thành công hoạt động thực nghiệm trong một bối cảnh nhất định.

[7] Năng lực nói chung sẽ đƣợc biểu hiện qua hoạt động đặt trong các tình huống nhất định. Những năng lực khác nhau sẽ đƣợc biểu hiện trong những tình huống khác nhau; chẳng hạn: năng lực hợp tác nhóm sẽ đƣợc thể hiện qua các hoạt động nhóm, năng lực giải quyết vấn đề đƣợc thể hiện qua hoạt động có các tình 7 huống có vấn đề,… và năng lực thực nghiệm cũng sẽ đƣợc bộc lộ qua các hoạt động thực nghiệm. Do vậy, có thể hiểu: „Năng lực thực nghiệm (NLTN) là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí,… để thực hiện thành công hoạt động thực nghiệm trong một bối cảnh nhất định nhằm giải quyết các vấn đề đã đặt ra.‟ Theo đó, NLTN Vật lý đƣợc hiểu là: „khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, thái độ thuộc lĩnh vực Vật lý và các thuộc tính cá nhân khác để thực hiện thành công hoạt động thực nghiệm trong bối cảnh chuyên ngành nhất định nhằm giải quyết các vấn đề đã đặt ra‟. Đó có thể là khả năng thiết kế thí nghiệm Vật lý, khả năng chế tạo một dụng cụ hay thiết bị dựa trên nguyên lý hoạt động … để phục vụ quá trình học tập.

Năng lực gắn liền với hoạt động nên NLTN đòi hỏi học sinh không những phải hiểu rõ mà còn phải vận dụng đƣợc kiến thức và kỹ năng đƣợc học để thực hiện. Vì vậy, trau dồi NLTN Vật lý cho học sinh là cần thiết. Cấu trúc của năng lực thực nghiệm Năng lực thực nghiệm đƣợc cụ thể hóa thành những năng lực thành phần và Khóa luận giáo dục học mỗi năng lực thành phần đó lại đƣợc cụ thể hóa bằng các thành tố liên quan đến kiến thức, kỹ năng … để định hƣớng cho quá trình giảng dạy, kiểm tra và đánh giá ngƣời học. Mỗi năng lực thành phần tƣơng ứng đƣợc bộc lộ qua một hoạt động thực nghiệm, các năng lực này đƣợc sắp xếp theo một trình tự sẽ cấu thành nên năng lực thực nghiệm.

& Schecker, H, cấu trúc năng lực thực nghiệm bao gồm các năng lực thành phần: - Năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đƣa ra các dự đoán, giả thuyết. - Năng lực thiết kế các phƣơng án thí nghiệm. - Năng lực tiến hành các phƣơng án thí nghiệm đã thiết kế. - Năng lực xử lý, phân tích và trình bày kết quả.

Có thể cụ thể hóa cấu trúc năng lực thực nghiệm của các tác giả trên và đƣa ra các thành tố của NLTN nhƣ sau: 8 - Năng lực xác định vấn đề cần nghiên cứu và đƣa ra các dự đoán, giả thuyết Năng lực này đƣợc hiểu là khả năng đặt ra câu hỏi trọng tâm về các hiện tƣợng vật lý xung quanh vấn đề cần nghiên cứu, từ đó đƣa ra chính xác vấn đề cần nghiên cứu, sau đó đề xuất, lựa chọn ra dự đoán, giả thuyết hợp lý có thể kiểm tra bằng thực nghiệm. Đó là câu trả lời cho những vấn đề cần nghiên cứu khi quan sát hiện tƣợng, thí nghiệm. - Năng lực thiết kế các phƣơng án thí nghiệm Phƣơng án thí nghiệm là những dự kiến về cách thức, trình tự tiến hành thí nghiệm trong hoàn cảnh cụ thể để thu đƣợc kết quả mong muốn. [5] Dựa vào những phân tích về những hiện tƣợng vật lý và dự đoán, giả thiết xung quanh vấn đề đƣợc đặt ra, ngƣời học có khả năng đề xuất ra những phƣơng án thí nghiệm, lựa chọn các phƣơng án khả thi nhất và lập đƣợc kế hoạch thực hiện thí nghiệm để thu đƣợc kết quả mong muốn chính là năng lực thiết kế phƣơng án thí nghiệm.

Khóa luận giáo dục học - Năng lực tiến hành các phƣơng án thí nghiệm đã thiết kế Là khả năng ngƣời học lựa chọn, sử dụng hợp lý và hiệu quả các thiết bị, dụng cụ để đƣa ra phƣơng án và lắp ráp đƣợc thí nghiệm; bên cạnh đó, ngƣời học cũng phải có khả năng kiểm tra thiết bị, dụng cụ thí nghiệm, phát hiện sai sót cũng nhƣ khắc phục sai sót trong quá trình tiến hành thí nghiệm. Sau đó, ngƣời học quan sát, đọc và ghi chép số liệu trong quá trình tiến hành. - Năng lực xử lý, phân tích và trình bày kết quả Đây là khả năng ngƣời học có thể xử lý đƣợc các số liệu đã thu đƣợc chính xác sau khi tiến hành thí nghiệm, biểu diễn kết quả thu đƣợc (có thể dƣới nhiều hình thức), biện luận về tính đúng đắn của kết quả phân tích đƣợc và đƣa ra những kết luận có giá trị, đánh giá, đƣa ra biện pháp cải thiện phƣơng án thí nghiệm để có kết quả mong muốn. Cấu trúc của NLTN có thể bao gồm các thành tố nhƣ sau: 9 Bảng 1.

Cấu trúc của NLTN Năng lực thành phần Thành tố 1. Năng lực xác định vấn 1. Đặt ra đƣợc các câu hỏi về hiện tƣợng vật đề cần nghiên cứu và đƣa ra các lý xung quanh vấn đề cần nghiên cứu dự đoán, giả thuyết 1. Phát biểu đƣợc vấn đề cần nghiên cứu 1.

Đƣa ra và lựa chọn đƣợc các dự đoán, giả thuyết hợp lý 2. Năng lực thiết kế các 2. Đề xuất đƣợc các phƣơng án thí nghiệm phƣơng án thí nghiệm 2. Lựa chọn đƣợc phƣơng án khả thi và tối ƣu nhất 2.

Lập đƣợc kế hoạch thực hiện thí nghiệm chi tiết 2. Nêu đƣợc nguyên lý hoạt động, sơ đồ nguyên lý của sản phẩm thực nghiệm (nếu có) 3. Năng lực tiến hành thí 3. Lựa chọn đƣợc các dụng cụ, thiết bị cần Khóa luận hoạt giáođộng của dục học nghiệm đã thiết kế và thu thập thiết và trình bày đƣợc chức năng, công dụng, kết quả thực nghiệm chúng 3.

Kiểm tra hoạt động và tiến hành một số hiệu chỉnh (nếu cần) của các thiết bị, dụng cụ 3. Lắp ráp đƣợc thiết bị, dụng cụ thí nghiệm 3. Tiến hành đƣợc thí nghiệm 3. Quan sát, thu thập kết quả thí nghiệm 4.

Năng lực xử lý, phân 4. Xử lý đƣợc các dữ liệu thực nghiệm tích và trình bày kết quả 4. Phân tích đƣợc kết quả thực nghiệm sau khi đã xử lý 4. Biểu diễn đƣợc kết quả thực nghiệm dƣới các dạng khác nhau nhƣ biểu đồ, đồ thị … 4.

Giải thích đƣợc kết quả thực nghiệm thu đƣợc và rút ra đƣợc kết luận khoa học 4.