Luận văn thạc sĩ xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm kết nối máy vi tính trong dạy học phần dòng điện xoay chiều và dao động điện từ vật lí 12 11

Luận văn thạc sĩ trình bày thí nghiệm kết nối máy vi tính trong dạy học dòng điện xoay chiều và dao động điện từ cho học sinh lớp 11, 12.

• Tác giả: Nguyễn Thị Phương Nhuệ
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Kim Chung
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sư phạm vật lý
• Đề tài: Xây Dựng Và Sử Dụng Một Số Thí Nghiệm Kết Nối Máy Tính Trong Dạy Học Phần Dòng Điện Xoay Chiều Và Dao Động Điện Từ Vật Lý 12
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do nghiên cứu
• 0.2. Mục đích nghiên cứu
• 0.3. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu
• 0.5. Vấn đề nghiên cứu
• 0.6. Giả thuyết khoa học
• 0.7. Giới hạn phạm vi nghiên cứu
• 0.8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 0.9. Phương pháp nghiên cứu
• 0.10. Cấu trúc luận văn
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
• 1.1. Thí nghiệm Vật lí và đặc điểm thí nghiệm Vật lí
• 1.1.1. Thí nghiệm Vật lí
• 1.1.2. Đặc điểm thí nghiệm Vật lí
• 1.2. Vai trò thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông
• 1.2.1. Vai trò thí nghiệm trong DHVL ở trường phổ thông theo quan điểm của lý luận nhận thức
• 1.2.2. Vai trò thí nghiệm trong DH VL ở trường phổ thông theo quan điểm của lý luận dạy học
• 1.3. Hệ thống các kĩ năng thí nghiệm cần rèn luyện ở học sinh phổ thông trong dạy học Vật lí
• 1.4. Thí nghiệm biểu diễn và những yêu cầu cơ bản khi sử dụng
• 1.5. Thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông
• 1.6. Mục đích tìm hiểu
• 1.7. Nội dung tìm hiểu
• 1.8. Phương pháp tìm hiểu
• 1.9. Kết quả tìm hiểu
• 1.10. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM KẾT NỐI MÁY TÍNH TRONG DẠY HỌC PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ – VẬT LÍ 12
• 2.1. Phân tích nội dung các bài phần Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ - Vật lí 12
• 2.2. Xác định mục tiêu các bài học
• 2.3. Xây dựng một số thí nghiệm kết nối máy tính trong dạy học phần Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ - Vật lí 12
• 2.4. Ý tưởng xây dựng thí nghiệm
• 2.5. Tổ chức hoạt động dạy học sử dụng thí nghiệm kết nối máy tính trong phần Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ - Vật lí 12
• 2.6. Thiết kế tiến trình dạy học sử dụng thí nghiệm kết nối máy tính trong phần Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ - Vật lí 12
• 2.7. Kết luận chương 2
• 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
• 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
• 3.2. Đối tượng và phương thức thực nghiệm sư phạm
• 3.3. Phân tích định tính diễn biến các giờ học trong quá trình TNSP
• 3.4. Phân tích định lượng
• 3.5. Hiệu quả của biện pháp đã đề xuất
• KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
• Tài liệu tham khảo
• Phụ lục

Tóm tắt

I. Tổng quan về thí nghiệm máy tính trong dạy học vật lý 12

Thí nghiệm máy tính trong dạy học vật lý 12 đang trở thành một xu hướng quan trọng trong giáo dục hiện đại. Việc tích hợp công nghệ vào giảng dạy không chỉ giúp nâng cao hiệu quả học tập mà còn tạo ra môi trường học tập thú vị cho học sinh. Thí nghiệm máy tính cho phép học sinh thực hiện các thí nghiệm ảo, giúp họ dễ dàng quan sát và phân tích các hiện tượng vật lý mà không cần đến thiết bị thí nghiệm đắt tiền.

1.1. Lợi ích của thí nghiệm máy tính trong dạy học vật lý

Thí nghiệm máy tính mang lại nhiều lợi ích cho học sinh, bao gồm khả năng thực hành nhiều lần mà không tốn kém chi phí, dễ dàng điều chỉnh các tham số và quan sát kết quả ngay lập tức. Điều này giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm vật lý phức tạp.

1.2. Các phần mềm mô phỏng thí nghiệm vật lý phổ biến

Có nhiều phần mềm mô phỏng thí nghiệm vật lý như PhET, Algodoo, và Logger Pro. Những phần mềm này cung cấp các mô hình 3D và các công cụ đo lường, giúp học sinh dễ dàng thực hiện các thí nghiệm ảo và thu thập dữ liệu.

II. Thách thức trong việc áp dụng thí nghiệm máy tính vào dạy học vật lý 12

Mặc dù thí nghiệm máy tính mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại một số thách thức trong việc áp dụng chúng vào dạy học vật lý 12. Một trong những thách thức lớn nhất là sự thiếu hụt về cơ sở hạ tầng công nghệ và kỹ năng sử dụng phần mềm của giáo viên.

2.1. Thiếu hụt cơ sở hạ tầng công nghệ

Nhiều trường học vẫn chưa có đủ máy tính và thiết bị công nghệ cần thiết để triển khai thí nghiệm máy tính. Điều này gây khó khăn cho giáo viên trong việc tổ chức các hoạt động học tập hiệu quả.

2.2. Kỹ năng sử dụng phần mềm của giáo viên

Giáo viên cần được đào tạo để sử dụng các phần mềm mô phỏng thí nghiệm một cách hiệu quả. Việc thiếu kỹ năng này có thể dẫn đến việc không tận dụng được hết tiềm năng của thí nghiệm máy tính trong giảng dạy.

III. Phương pháp xây dựng thí nghiệm máy tính trong dạy học vật lý 12

Để xây dựng thí nghiệm máy tính hiệu quả trong dạy học vật lý 12, cần có một phương pháp tiếp cận rõ ràng. Việc thiết kế thí nghiệm cần dựa trên các mục tiêu học tập cụ thể và phù hợp với nội dung chương trình.

3.1. Xác định mục tiêu học tập

Mục tiêu học tập cần được xác định rõ ràng để đảm bảo rằng thí nghiệm máy tính sẽ giúp học sinh đạt được những kiến thức và kỹ năng cần thiết. Điều này bao gồm việc hiểu rõ các khái niệm vật lý và khả năng áp dụng chúng vào thực tiễn.

3.2. Thiết kế thí nghiệm phù hợp với nội dung chương trình

Thí nghiệm máy tính cần được thiết kế sao cho phù hợp với nội dung chương trình vật lý 12. Việc này giúp học sinh dễ dàng liên kết giữa lý thuyết và thực hành, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.

IV. Ứng dụng thực tiễn của thí nghiệm máy tính trong dạy học vật lý 12

Thí nghiệm máy tính không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm vật lý mà còn có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Việc sử dụng thí nghiệm máy tính trong dạy học vật lý 12 đã cho thấy những kết quả tích cực trong việc nâng cao chất lượng giáo dục.

4.1. Nâng cao khả năng tư duy phản biện của học sinh

Thí nghiệm máy tính giúp học sinh phát triển khả năng tư duy phản biện thông qua việc phân tích và giải thích các kết quả thu được từ thí nghiệm. Điều này rất quan trọng trong việc hình thành kỹ năng giải quyết vấn đề.

4.2. Tích hợp giáo dục STEM vào dạy học vật lý

Việc sử dụng thí nghiệm máy tính trong dạy học vật lý 12 cũng góp phần tích hợp giáo dục STEM, giúp học sinh phát triển kỹ năng liên ngành và chuẩn bị tốt hơn cho tương lai.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của thí nghiệm máy tính trong dạy học vật lý 12

Thí nghiệm máy tính trong dạy học vật lý 12 đang mở ra nhiều cơ hội mới cho giáo dục. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, việc áp dụng thí nghiệm máy tính sẽ ngày càng trở nên phổ biến và cần thiết.

5.1. Tương lai của thí nghiệm máy tính trong giáo dục

Trong tương lai, thí nghiệm máy tính sẽ tiếp tục phát triển và trở thành một phần không thể thiếu trong giáo dục. Việc áp dụng công nghệ mới sẽ giúp nâng cao chất lượng dạy và học.

5.2. Khuyến nghị cho giáo viên và nhà quản lý giáo dục

Giáo viên cần được đào tạo thường xuyên về công nghệ và phần mềm mô phỏng thí nghiệm. Nhà quản lý giáo dục cũng cần đầu tư vào cơ sở hạ tầng công nghệ để hỗ trợ việc áp dụng thí nghiệm máy tính trong dạy học.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh giáo dục phổ thông hiện nay, việc rèn luyện kỹ năng thí nghiệm vật lí cho học sinh trung học phổ thông (THPT) đóng vai trò then chốt trong việc nâng cao chất lượng dạy và học môn Vật lí. Theo khảo sát tại trường THPT Hồng Hà, Hà Nội, có khoảng 85% học sinh thường xuyên quan sát và phát hiện vấn đề trong thí nghiệm, tuy nhiên chỉ khoảng 40% học sinh thường xuyên tiến hành thí nghiệm có kết nối máy tính, cho thấy sự hạn chế trong việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào dạy học. Đề tài “Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm kết nối máy vi tính trong dạy học phần Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ Vật lí 12” nhằm mục tiêu phát triển các thiết bị thí nghiệm kết nối máy tính, giúp giáo viên dễ dàng tổ chức thí nghiệm biểu diễn và thực hành, đồng thời rèn luyện kỹ năng thí nghiệm cho học sinh.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các trường THPT trên địa bàn Hà Nội, đặc biệt là trường THPT Hồng Hà, với dữ liệu thu thập từ năm 2009 đến 2014. Nghiên cứu không chỉ xây dựng bộ thí nghiệm vật lí phần điện xoay chiều và dao động điện từ mà còn thiết kế tiến trình dạy học sử dụng thí nghiệm kết nối máy tính, nhằm nâng cao hiệu quả học tập và phát triển kỹ năng thực hành cho học sinh. Ý nghĩa của đề tài thể hiện rõ qua việc cải thiện các chỉ số như tỷ lệ học sinh thực hành thí nghiệm đạt chuẩn kỹ năng (tăng từ khoảng 40% lên trên 70%) và giảm thời gian chuẩn bị thí nghiệm của giáo viên, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục vật lí phổ thông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết nhận thức trong dạy học vật lí và lý thuyết về kỹ năng thí nghiệm. Theo lý thuyết nhận thức, thí nghiệm vật lí là phương tiện quan trọng để thu nhận tri thức khách quan thông qua quan sát, đo đạc và xử lý dữ liệu. Thí nghiệm còn là công cụ kiểm chứng giả thuyết khoa học và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Lý thuyết về kỹ năng thí nghiệm phân loại kỹ năng thành hai nhóm chính: kỹ năng thiết kế thí nghiệm (xác định mục đích, đề xuất phương án, xây dựng sơ đồ thí nghiệm, xử lý số liệu) và kỹ năng tiến hành thí nghiệm (lắp đặt, quan sát, thu thập dữ liệu, điều chỉnh thiết bị). Các khái niệm chuyên ngành như dao động điện từ, mạch LC, điện trở, cảm kháng, dung kháng, và phần mềm Soundcard Oszilloscope được sử dụng làm nền tảng cho việc xây dựng thí nghiệm.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng kết hợp các phương pháp lý luận, thực tiễn và thực nghiệm. Nguồn dữ liệu chính bao gồm khảo sát 147 học sinh và giáo viên tại trường THPT Hồng Hà, quan sát giờ học, phỏng vấn và thu thập số liệu điểm số báo cáo thí nghiệm trước và sau khi sử dụng thí nghiệm kết nối máy tính. Phương pháp phân tích bao gồm thống kê mô tả, phân tích định lượng và định tính nhằm đánh giá hiệu quả của bộ thí nghiệm và tiến trình dạy học. Cỡ mẫu khảo sát là 147 học sinh, được chọn ngẫu nhiên từ các lớp 12. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 8/2014 đến tháng 5/2015, đảm bảo thu thập dữ liệu đầy đủ và thực hiện thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Hồng Hà.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả rèn luyện kỹ năng thí nghiệm: Sau khi áp dụng bộ thí nghiệm kết nối máy tính, tỷ lệ học sinh đạt kỹ năng thiết kế và tiến hành thí nghiệm tăng từ khoảng 50% lên trên 75%. Cụ thể, kỹ năng xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm tăng từ 50% lên 78%, kỹ năng phân tích và xử lý số liệu tăng từ 62% lên 80%.

2. Tăng cường sự quan sát và phát hiện vấn đề: 85% học sinh thường xuyên quan sát hiện tượng vật lí, trong đó 70% có khả năng đề xuất giả thiết, thể hiện sự phát triển tư duy phản biện và sáng tạo trong học tập.

3. Tiết kiệm thời gian chuẩn bị thí nghiệm: Giáo viên giảm được khoảng 30% thời gian chuẩn bị thí nghiệm nhờ bộ thí nghiệm gọn nhẹ, dễ lắp ráp và sử dụng phần mềm Soundcard Oszilloscope thay thế dao động kí truyền thống.

4. Tăng tính trực quan và chính xác của thí nghiệm: Việc sử dụng phần mềm kết nối máy tính giúp học sinh quan sát rõ dạng sóng dao động điện từ tắt dần, đồ thị biến đổi điện áp và dòng điện trong mạch LC, từ đó hiểu sâu sắc hơn về hiện tượng vật lí.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc xây dựng và sử dụng thí nghiệm kết nối máy tính trong dạy học phần dòng điện xoay chiều và dao động điện từ đã nâng cao đáng kể kỹ năng thí nghiệm của học sinh. Nguyên nhân chính là do bộ thí nghiệm được thiết kế linh hoạt, dễ thao tác, phù hợp với điều kiện thực tế của các trường phổ thông, đồng thời phần mềm hỗ trợ giúp trực quan hóa dữ liệu thí nghiệm. So sánh với các nghiên cứu trước đây, đề tài đã khắc phục được hạn chế về thiết bị đắt tiền và khó sử dụng, đồng thời tăng cường sự tham gia tích cực của học sinh trong quá trình học tập.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh tỷ lệ kỹ năng thí nghiệm trước và sau khi áp dụng bộ thí nghiệm, bảng thống kê điểm số báo cáo thí nghiệm, và hình ảnh dạng sóng dao động điện từ tắt dần trên phần mềm. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học vật lí, góp phần phát triển năng lực thực hành và tư duy khoa học cho học sinh THPT.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển và phổ biến bộ thí nghiệm kết nối máy tính: Khuyến khích các trường THPT trang bị bộ thí nghiệm vật lí phần điện xoay chiều và dao động điện từ với thiết kế gọn nhẹ, dễ sử dụng, nhằm nâng cao hiệu quả dạy học và rèn luyện kỹ năng thí nghiệm cho học sinh trong vòng 1-2 năm tới. Chủ thể thực hiện là Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường.

2. Tổ chức tập huấn cho giáo viên: Đào tạo kỹ năng sử dụng phần mềm Soundcard Oszilloscope và kỹ thuật lắp ráp thí nghiệm kết nối máy tính cho giáo viên vật lí nhằm nâng cao năng lực giảng dạy, dự kiến thực hiện trong 6 tháng đầu năm học. Chủ thể thực hiện là các trung tâm bồi dưỡng giáo viên và trường đại học sư phạm.

3. Xây dựng tài liệu hướng dẫn chi tiết: Soạn thảo và phát hành tài liệu hướng dẫn sử dụng bộ thí nghiệm và tiến trình dạy học tích hợp thí nghiệm kết nối máy tính, giúp giáo viên dễ dàng áp dụng trong giảng dạy. Thời gian hoàn thành dự kiến 1 năm, do nhóm nghiên cứu và nhà xuất bản giáo dục phối hợp thực hiện.

4. Đánh giá và cải tiến liên tục: Thiết lập hệ thống thu thập phản hồi từ giáo viên và học sinh về hiệu quả sử dụng bộ thí nghiệm, từ đó điều chỉnh, nâng cấp thiết bị và phần mềm phù hợp với thực tế giảng dạy. Hoạt động này nên được thực hiện định kỳ hàng năm bởi các cơ quan quản lý giáo dục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Giáo viên Vật lí THPT: Luận văn cung cấp phương pháp và thiết bị thí nghiệm mới giúp nâng cao kỹ năng thực hành và hiệu quả giảng dạy, hỗ trợ giáo viên đổi mới phương pháp dạy học.

2. Nhà quản lý giáo dục: Các cán bộ quản lý có thể tham khảo để xây dựng chính sách trang bị thiết bị dạy học hiện đại, tổ chức tập huấn giáo viên và nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông.

3. Sinh viên sư phạm Vật lí: Tài liệu giúp sinh viên hiểu rõ về kỹ năng thí nghiệm, phương pháp tổ chức dạy học tích hợp công nghệ, chuẩn bị tốt cho nghề nghiệp tương lai.

4. Nhà nghiên cứu giáo dục: Cung cấp cơ sở lý luận và thực nghiệm về ứng dụng công nghệ trong dạy học vật lí, làm nền tảng cho các nghiên cứu tiếp theo về đổi mới phương pháp dạy học và phát triển kỹ năng thực hành.

Câu hỏi thường gặp

1. Bộ thí nghiệm kết nối máy tính có ưu điểm gì so với thí nghiệm truyền thống?
   Bộ thí nghiệm kết nối máy tính giúp tiết kiệm thời gian chuẩn bị, tăng tính trực quan qua phần mềm hiển thị dạng sóng, đồng thời dễ dàng thao tác và phù hợp với điều kiện phòng học hiện đại.

2. Phần mềm Soundcard Oszilloscope hoạt động như thế nào trong thí nghiệm?
   Phần mềm sử dụng card âm thanh của máy tính để thu nhận tín hiệu điện từ mạch thí nghiệm, hiển thị dạng sóng dao động điện từ tắt dần và các đại lượng vật lí khác, giúp học sinh quan sát chính xác và sinh động.

3. Làm thế nào để giáo viên không chuyên về công nghệ có thể sử dụng bộ thí nghiệm này?
   Giáo viên được khuyến nghị tham gia các khóa tập huấn kỹ thuật sử dụng phần mềm và lắp ráp thiết bị, đồng thời tài liệu hướng dẫn chi tiết sẽ hỗ trợ quá trình làm quen và áp dụng hiệu quả.

4. Bộ thí nghiệm có phù hợp với các trường có điều kiện cơ sở vật chất hạn chế không?
   Bộ thí nghiệm được thiết kế gọn nhẹ, sử dụng vật liệu rẻ tiền và phần mềm miễn phí hoặc chi phí thấp, phù hợp với nhiều trường học, kể cả những nơi có hạn chế về thiết bị hiện đại.

5. Kết quả thí nghiệm có thể áp dụng vào các phần học khác trong môn Vật lí không?
   Có, nguyên tắc thiết kế và phương pháp sử dụng thí nghiệm kết nối máy tính có thể mở rộng sang các phần học khác như điện học, quang học, giúp phát triển kỹ năng thí nghiệm toàn diện cho học sinh.

Kết luận

• Đề tài đã xây dựng thành công bộ thí nghiệm kết nối máy tính cho phần Dòng điện xoay chiều và Dao động điện từ, phù hợp với điều kiện dạy học tại các trường THPT.
• Việc áp dụng bộ thí nghiệm giúp nâng cao kỹ năng thí nghiệm của học sinh, tăng tính trực quan và hiệu quả giảng dạy của giáo viên.
• Phương pháp tổ chức dạy học tích hợp thí nghiệm kết nối máy tính được thiết kế khoa học, dễ thực hiện và có thể nhân rộng.
• Kết quả thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Hồng Hà cho thấy sự cải thiện rõ rệt về kỹ năng và thái độ học tập của học sinh.
• Đề xuất các giải pháp phát triển, tập huấn và đánh giá liên tục nhằm đảm bảo tính bền vững và hiệu quả của việc ứng dụng bộ thí nghiệm trong giáo dục phổ thông.

Các trường THPT và cơ quan quản lý giáo dục nên phối hợp triển khai trang bị bộ thí nghiệm, tổ chức tập huấn giáo viên và áp dụng tiến trình dạy học tích hợp thí nghiệm kết nối máy tính để nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lí.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Lý do nghiên cứu Đối với môn vật lí bậc THPT, quan điểm xây dựng chương trình là coi trọng phương pháp thực nghiệm. Yêu cầu rèn luyện cho học sinh những kĩ năng như quan sát hiện tượng vật lí trong tự nhiên, trong đời sống hoặc trong các thí nghiệm, sử dụng được các dụng cụ đo phổ biến của vật lí, biết lắp ráp và tiến hành các thí nghiệm vật lí đơn giản, thu thập và xử lí thông tin thu được để rút ra kết luận, đề ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay bản chất của các hiện tượng hoặc quá trình vật lí, cũng như đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đã đề ra. Do các thiết bị thí nghiệm đắt tiền, cồng kềnh, tốn nhiều thời gian chuẩn bị dụng cụ, việc tiến hành thí nghiệm có nhiều khó khăn cho giáo viên trong dạy học.

Một số bộ thí nghiệm phần Điện học được thiết kế với bảng mạch lắp sẵn có ưu điểm dễ thao tác tiến hành thí nghiệm và đảm bảo thí nghiệm thành công, tuy nhiên do các bảng mạch và thiết bị nhỏ chỉ phù hợp với các thí nghiệm thực hành của học sinh, việc tiến hành thí nghiệm biểu diễn của giáo viên là hạn chế. Để đáp ứng việc giảng dạy chương trình vật lí ở Trung học phổ thông, việc nghiên cứu, chế tạo bộ thí nghiệm Vật lí bằng các vật liệu rẻ tiền, tiết kiệm, dễ sử dụng trong dạy học, đồng thời nghiên cứu kết hợp thí nghiệm thật và các phần mềm trên máy tính nhằm nâng cao hiệu quả của các thí nghiệm. Có khả năng thiết kế, lắp ráp các mạch điện linh hoạt, dễ thao tác, thực hiện được nhiều thí nghiệm phần Điện học trong môn Vật lí ở bậc THPT (lớp 11 và lớp 12) các thí nghiệm biểu diễn của giáo viên trên mặt bảng từ, đảm bảo học sinh dễ quan sát, giáo viên dễ tiến hành thí nghiệm nhanh và chính xác là cần thiết. Với những lý do trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu: “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM KẾT NỐI MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC PHẦN DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU VÀ DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ VẬT LÍ 12” 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

Mục đích nghiên cứu Xây dựng thí nghiệm và thiết kế phương án sử dụng một số thí nghiệm phần Điện học trong dạy học Vật lí lớp 12 nhằm rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học sinh THPT. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học có sử dụng thí nghiệm trong bộ môn Vật lí THPT. - Xây dựng bộ thí nghiệm trong môn Vật lí phần Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ kết nối máy vi tính. - Nghiên cứu về nội dung, phương pháp tổ chức dạy học phần Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ - Vật lí 12.

- Thiết kế tiến trình dạy học phần Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ - Vật lí 12 với các bộ thí nghiệm đã xây dựng được. - Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các bài thí nghiệm và các tiến trình dạy học đã xây dựng. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và học thực hành Vật lí của giáo viên và học sinh lớp 12 trường THPT Hồng Hà, thành phố Hà Nội. - Đối tượng nghiên cứu: + Thiết bị thí nghiệm Vật lí và sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí phần Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ - Vật lí 12.

11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Vấn đề nghiên cứu Đề tài tập trung vào nghiên cứu vấn đề cơ bản sau: Làm thế nào để xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm kết nối máy vi tính trong việc dạy học phần Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ - Vật lí 12 nhằm rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học sinh THPT. Giả thuyết khoa học Việc xây dựng các thiết bị thí nghiệm phần Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ - Vật lí 12 - kết nối máy vi tính bằng các vật liệu đơn giản, dễ chế tạo và thiết kế tiến trình dạy học theo con đường thực nghiệm sẽ nâng cao trình độ kiến thức, kĩ năng thí nghiệm cho học sinh trong dạy học Vật lí phần Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ - Vật lí 12. Giới hạn phạm vi nghiên cứu - Các nghiên cứu khảo sát được tiến hành trên phạm vi các trường trung học phổ thông trên địa bàn thành phố Hà Nội, với đơn cử là trường THPT Hồng Hà - Hà Nội - Số liệu sử dụng đề tài này được thu thập trong khoảng thời gian từ 2009 đến 2013, những số liệu khảo sát mới được điều tra trong năm 2014.

- Thời gian dự kiến thực hiện đề tài: từ tháng 8/2014 đến tháng 5/2015. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài - Ý nghĩa lý luận của đề tài : Đề tài phát triển lí luận về rèn luyện kĩ năng thí nghiệm Vật lí cho học sinh THPT. - Ý nghĩa thực tiễn của đề tài : Kết quả nghiên cứu có thể được vận dụng vào việc rèn luyện kĩ năng thí nghiệm cho học sinh THPT môn Vật lí. 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.

Phƣơng pháp nghiên cứu * Nhóm các phương pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu lý thuyết về sử dụng thí nghiệm trong dạy học bộ môn Vật lí THPT. - Nghiên cứu nội dung và cách thức tổ chức hoạt động sử dụng thí nghiệm trong việc dạy học phần Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ – Vật lí 12. * Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Quan sát, điều tra về thực tiễn hoạt động sử dụng thí nghiệm trong việc dạy học Vật lí. * Nhóm các phương pháp thực nghiệm: - Tiến hành tổ chức hoạt động dạy học một số nội dung trong phần Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ – Vật lí 12 có sử dụng các thí nghiệm tại trường THPT Hồng Hà – Hà Nội.

* Nhóm phương pháp xử lý thông tin: Định lượng, định tính, thống kê và phân tích thống kê. Cấu trúc của luận văn Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài. Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm kết nối máy tính trong dạy học phần Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ -Vật lí 12.

Thực nghiệm sư phạm. 13 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Thí nghiệm Vật lí và đặc điểm thí nghiệm Vật lí 1. Thí nghiệm Vật lí Thí nghiệm Vật lí là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan.

Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới. Cụ thể, thí nghiệm là quá trình tạo ra một hiện tượng, một sự biến đổi nào đó trong điều kiện xác định để quan sát, thu thập dữ liệu. [14,tr 124] Mục đích của thí nghiệm là tạo ra được hiện tượng và thu được các dữ liệu quan sát, đo đạc, còn mục đích của thực nghiệm khoa học là dựa trên việc tiến hành thí nghiệm để đề xuất hoặc kiểm tra xác minh giả thuyết khoa học. Dựa trên việc thiết kế phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm (thao tác với các vật thể, thiết bị, dụng cụ, quan sát, đo đạc, xử lý số liệu) để thu được thông tin trả lời cho vấn đề đặt ra.

Đặc điểm thí nghiệm Vật lí Thí nghiệm Vật lí có các đặc điểm sau: - Quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó (biến phụ thuộc) do sự biến đổi của đại lượng khác (biến độc lập). - Mỗi thí nghiệm có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rõ: đối tượng cần nghiên cứu; phương tiện gây tác động lên đối tượng nghiên cứu và phương tiện quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động. - Các điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác giữ không đổi. 14 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] - Các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độ cần thiết.

- Có thể lặp lại thí nghiệm. Vai trò thí nghiệm trong dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thông 1. Vai trò thí nghiệm trong DHVL ở trường phổ thông theo quan điểm của lý luận nhận thức  Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức: Khi học sinh chưa có hoặc có ít hiểu biết về đối tượng cần nghiên cứu thì thí nghiệm được sử dụng để thu nhận những kiến thức đầu tiên về nó, các dữ liệu này tạo điều kiện cho học sinh đưa ra những giả thuyết. Việc thiết kế phương án thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lý kết quả quan sát, đo đạc được từ thí nghiệm là cơ sở cho những khái quát về tính chất, mối liên hệ phổ biến, có tính chất quy luật của các đại lượng vật lí trong hiện tượng, quá trình vật lí được nghiên cứu.

Như vậy, thí nghiệm được sử dụng như là kẻ phân tích hiện thực khách quan và thông qua quá trình thiết lập nó một cách chủ quan để thu nhận tri thức khách quan. [11, tr 289-290]  Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức đã thu được. Mọi giả thuyết khoa học trong quá trình nghiên cứu vật lí đều phải được kiểm tra bằng thực nghiệm trước khi coi chúng là các quy luật vật lí. Trong nhiều trường hợp, kết quả thí nghiệm phủ nhận tính đúng đắn của tri thức đã biết, đòi hỏi phải đưa ra giả thuyết khoa học mới và lại phải kiểm tra nó ở các thí nghiệm khác.

Nhờ vậy, người ta sẽ thu được những tri thức có tính khái quát hơn, bao hàm các tri thức đã biết trước đó như là những trường hợp riêng, trường hợp giới hạn. Một số kiến thức có thể được rút ra nhờ suy luận 15 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] logic chặt chẽ từ kiến thức đã biết, cần tiến hành thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của chúng. [11, tr 290-291]  Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được vào thực tiễn.