Luận văn Thiết kế và sử dụng E - Book trong dạy học chương “sóng ánh sáng” Vật lí 12 trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Đinh Quang Phố THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG E-BOOK TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Đinh Quang Phố THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG E-BOOK TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí Mã số : 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. PHAN GIA ANH VŨ Thành phố Hồ Chí Minh – 2013 1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng công bố trong bất kì công trình nào khác. Tác giả Đinh Quang Phố 2 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình làm luận văn, tác giả đã nhận được sự động viên, giúp đỡ và hỗ trợ nhiệt tình từ gia đình, thầy cô, nhà trường và bạn bè. Thông qua luận văn, tác giả muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến: - Gia đình đã luôn luôn mang lại sức mạnh tinh thần cho tác giả; - TS. Phan Gia Anh Vũ – GV hướng dẫn trực tiếp - người thầy đã tận tình giúp đỡ và chỉ dẫn, định hướng cho tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn chỉnh luận văn; - Quý thầy (cô), khoa Vật lí Đại học Sư Phạm, phòng Sau đại học trường Đại học Sư Phạm TPHCM cũng như các anh (chị) lớp Lí luận và phương pháp dạy học môn Vật lí K22 đã giúp đỡ trong suốt thời gian làm luận văn. - Ban giám hiệu trường THCS - THPT Huỳnh Văn Nghệ - Huyện Vĩnh Cửu – Tỉnh Đồng Nai đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt thời gian làm luận văn. Cuối cùng, xin kính gửi lời chúc sức khỏe và hạnh phúc đến tất cả mọi người. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 09 năm 2013 Đinh Quang Phố 3 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ 1 LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. 2 MỤC LỤC .................................................................................................................... 3 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... 6 MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 7 1. Lí do chọn đề tài .............................................................................................................. 7 2. Mục đích đề tài ................................................................................................................ 8 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu .............................................................................. 8 4. Giả thuyết của đề tài ....................................................................................................... 8 5. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................................... 8 6. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................ 9 7. Các đóng góp của luận văn ............................................................................................ 9 8. Các phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 9 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ................................................. 11 1.1. Những cơ sở lí luận của phương pháp dạy học tích cực ....................................... 11 1.1.1. Phương pháp dạy học ............................................................................................ 11 1.1.2. Một số phương pháp dạy học tích cực [24] ........................................................... 11 1.1.3. Đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học tích cực [25] ................................... 13 1.1.4. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học .......................................................... 14 1.2. Tự học ......................................................................................................................... 15 1.2.1. Tự học là gì? .......................................................................................................... 15 1.2.2. Các hình thức của tự học ....................................................................................... 15 1.2.3. Chu trình dạy – tự học ........................................................................................... 16 1.2.4. Vai trò của tự học .................................................................................................. 17 1.2.5. Tự học qua mạng – Ưu điểm và hạn chế ............................................................... 18 1.3. Cơ sở lí luận của việc dạy học có dùng CNTT ....................................................... 20 1.3.1. Khái niệm về CNTT trong dạy học ....................................................................... 20 1.3.2. Vai trò của CNTT trong dạy học vật lí ................................................................. 22 1.4. Cơ sở lí luận của E-book ........................................................................................... 25 1.4.1. Khái niệm E-book ................................................................................................. 25 1.4.2. Mục đích của E-book ............................................................................................ 26 1.4.3. Quy trình thiết kế E-book ...................................................................................... 26 4 1.4.4. Ưu điểm và nhược điểm của E-book ..................................................................... 27 1.4.5. Giới thiệu các phần mềm thiết kế E-book ............................................................ 28 1.5. Thực trạng ứng dụng của E-book trong dạy học vật lí ở một số trường THPT ....... 35 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ E-BOOK SỬ DỤNG TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 THPT ................................................................ 38 2.1. Nội dung kiến thức cơ bản của chương “Sóng ánh sáng”...................................... 38 2.1.1. Cấu trúc của chương .............................................................................................. 38 2.1.2. Chuẩn kiến thức và kỹ năng .................................................................................. 38 2.2. Nguyên tắc thiết kế E-book ...................................................................................... 48 2.3. Qui trình thiết kế E-Book .......................................................................................... 50 2.4. Cấu trúc E-book sử dụng trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT .................................................................................................................................. 52 2.5. Thiết kế E-book sử dụng trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT theo cấu trúc ...................................................................................................................... 52 2.5.1. Trang chủ ............................................................................................................... 54 2.5.2. Giới thiệu ............................................................................................................... 57 2.5.3. Hướng dẫn sử dụng ............................................................................................... 58 2.5.4. Trang bài học ......................................................................................................... 59 2.5.5. Trang bài tập và kiểm tra ....................................................................................... 61 2.5.6. Trang tư liệu .......................................................................................................... 63 2.6. Hướng dẫn sử dụng E-book ..................................................................................... 65 2.7. Một số giáo án sử dụng E-book ............................................................................... 66 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................ 78 3.1. Mục đích thực nghiệm ............................................................................................... 78 3.2. Nội dung thực nghiệm .............................................................................................. 78 3.3. Đối tượng và thời gian thực nghiệm ........................................................................ 78 3.4. Phương pháp thực nghiệm ........................................................................................ 79 3.4.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm ........................................................................... 79 3.4.2. Quan sát giờ học trên lớp ...................................................................................... 79 3.4.3. Thực hiện các bài kiểm tra .................................................................................... 79 3.5. Tiến hành thực nghiệm............................................................................................. 80 3.5.1. Chuẩn bị ................................................................................................................ 80 3.5.2. Tiến hành hoạt động giảng dạy trên lớp ................................................................ 80 3.5.3. Khảo sát ý kiến GV và HS đã sử dụng E-book .................................................... 82 3.6. Phương pháp xử lí kết quả thực nghiệm ................................................................ 83 5 3.7. Kết quả thực nghiệm sư phạm................................................................................. 84 3.7.1. Kết quả quan sát giờ học trên lớp ......................................................................... 84 3.7.2. Kết quả nhận xét của giáo viên về E-book ........................................................... 85 3.7.3. Kết quả nhận xét của học sinh về E-book ............................................................. 90 3.7.4. Kết quả bài kiểm tra của học sinh ........................................................................ 92 KẾT LUẬN ................................................................................................................ 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 100 PHỤ LỤC ................................................................................................................. 103 6 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Viết đầy đủ Viết tắt 1 Bài giảng điện tử BGĐT 2 Công nghệ thông tin và truyền thông CNTT&TT 3 Dạy học DH 4 Đối chứng ĐC 5 Giáo dục GD 6 Giáo viên GV 7 Học sinh HS 8 Hình thức dạy học HTDH 9 Kiến thức – kĩ năng KT-KN 10 Nhà xuất bản Nxb 11 Phương pháp dạy học PPDH 12 Phân phối chương trình PPCT 13 Sách giáo khoa SGK 14 Thực nghiệm TN 15 Thực nghiệm sư phạm TNSP 16 Tích hợp TH 17 Trung học cơ sở THCS 18 Trung học phổ thông THPT 19 Tốt nghiệp phổ thông TNPT 20 Tuyển sinh đại học TSĐH 7 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và truyền thông (Information and Communication Technology - ICT) trong những năm gần đây đã tác động vào hầu hết các lĩnh vực, làm thay đổi rất lớn đến đời sống kinh tế xã hội, nhất làgiáo dục. Đảng và Nhà nước ta luôn quan tâm đến vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin trong tất cả các lĩnh vực của đời sống xã hội, đặc biệt là với giáo dục. Bộ Giáo dục và Đào tạo đã cụ thể hóa tinh thần này bằng chỉ thị số 29/2001/CT-BGD & ĐT về việc tăng cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin giai đoạn 2000-2005. Một trong 4 mục tiêu đặt ra là [3] “Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác giáo dục và đào tạo ở các cấp học, bậc học, ngành học theo hướng sử dụng công nghệ thông tin như là một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập ở tất cả các môn học”. Mặt khác trong xã hội hiện đại đang phát triển nhanh – với sự bùng nổ thông tin, khoa học, kĩ thuật, công nghệ phát triển như vũ bão – thì người GV không thể truyền đạt hết cho HS khối lượng kiến thức ngày càng nhiều; phải quan tâm dạy cho HS phương pháp học ngay từ cấp tiểu học và càng lên cấp học cao hơn càng phải được chú trọng. Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học. Nếu rèn luyện cho người học có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, kết quả học tập sẽ được nhân lên gấp bội. Vì vậy, người ta nhấn mạnh mặt hoạt động học trong quá trình dạy học, nỗ lực tạo ra sự chuyển biến từ học tập thụ động sang tự học chủ động, đặt vấn đề phát triển tự học ngay trong trường phổ thông, không chỉ tự học ở nhà mà tự học cả trong tiết học có sự hướng dẫn của GV. Sách giáo khoa điện tử là một trong những tài liệu hỗ trợ việc tự học của HS, đó là nguồn cung cấp tri thức quan trọng, nguồn tư liệu cốt lõi, cơ bản để tra cứu, tìm tòi. Do đó trong quá trình làm việc với sách giáo khoa, HS không những nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện các thao tác tư duy, hình thành kĩ năng, kĩ xảo đọc sách. Ngoài ra, sách giáo khoa điện tử cung cấp hệ thống kiến thức vật lí được trình bày với những hinh ảnh, phim minh họa sinh động, hấp dẫn nhằm phát huy tính tự giác, chủ động 8 sáng tạo, giúp HS sớm làm quen với những ứng dụng của công nghệ thông tin, hình thành hứng thú học tập và niềm say mê bộ môn vật lí cho HS. Chính vì những lí do trên tôi chọn đề tài: “Thiết kế và sử dụng E-book trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 trung học phổ thông”. 2. Mục đích đề tài Thiết kế và sử dụng E-book trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 3. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 3.1. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học môn vật lí 12 cơ bản của trường THPT ở tỉnh Đồng Nai. 3.2. Đối tượng nghiên cứu: − Chương “Sóng ánh sáng” – SGK vật lí 12 THPT. − Các phần mềm máy tính dùng để thiết kế bài giảng điện tử, E-book. − Việc sử dụng kết hợp e-book với các phương pháp dạy học khác để góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 4. Giả thuyết của đề tài Nếu thiết kế và sử dụng E-book trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT một cách phù hợp thì sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau: − Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học theo hướng tích cực, phát triển khả năng tư duy và sáng tạo của HS. − Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng CNTT vào trường học nói chung và dạy học bộ môn vật lí nói riêng. − Nghiên cứu cơ sở lí luận về quy trình thiết kế E-book nói chung và thu thập dữ kiện và các tài liệu hỗ trợ cho việc thiết kế E-book dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT nói riêng. − Nghiên cứu cấu trúc nội dung ở chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT. 9 − Tìm hiểu những khó khăn và thuận lợi của GV và HS khi dạy – học có sự hỗ trợ của CNTT. − Xây dựng E-book sử dụng trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học. − Thực nghiệm ở trường THPT để đánh giá mức độ phù hợp, tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng E-book để góp phần nâng cao chất lượng dạy học. − Phân tích, đánh giá kết quả đạt được trong quá trình thực nghiệm sư phạm. − Đưa ra những nhận xét sau khi thực nghiệm sư phạm, đánh giá tính khả thi của đề tài. Phân tích ưu nhược điểm để điểu chỉnh cho phù hợp. 6. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi đề tài này tôi chỉ nghiên cứu thiết kế và sử dụng E-book trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT tại một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Đồng Nai. 7. Các đóng góp của luận văn - Trình bày cơ sở lí luận và thực tiễn về việc thiết kế và sử dụng E-book trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học. - Đưa ra quy trình thiết kế e-book. - Thiết kế E-book sử dụng trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT dưới dạng thực hiện được trên máy tính hoặc qua mạng internet. - Sản phẩm của đề tài có thể được sử dụng như là tài liệu tham khảo cho GV dạy bộ môn Vật lí cũng như cho các em HS ở các trường trung học phổ thông ngoài giờ lên lớp. 8. Các phương pháp nghiên cứu 8.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận − Nghiên cứu các văn bản, văn kiện của Đảng, Nhà nước, các chỉ thị và thông tư của Bộ giáo dục và Đào tạo. − Nghiên cứu cơ sở lí luận về xu hướng đổi mới PPDH vật lí. − Nghiên cứu nội dung của chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT. 10 − Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn sử dụng các phần mềm thiết kế hỗ trợ cho việc xây dựng E-book như: Course Lab, Lecture Maker Macromedia Flash, Sothink Glanda, Adobe preseter 7 Photoshop, eXe, Lectora, Dreamweaver, Hot Potatoes,. 8.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm − Thiết kế E-book hỗ trợ dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học. − Thiết kế tiến trình dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 THPT có sử dụng E- book. 8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra cũng như. kiểm tra tính khả thi của luận văn 8.4. Phương pháp thống kê toán học - Ứng dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí và phân tích số liệu thực nghiệm. 11 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1. Những cơ sở lí luận của phương pháp dạy học tích cực 1.1.1. Phương pháp dạy học Theo PGS. TS. Phan Trọng Ngọ [23], PPDH không phải là một thực thể độc lập, vì mục đích tự thân, mà chỉ là hình thức vận động của một hoạt động đặc thù: hoạt động dạy học. Vì vậy, định nghĩa chung nhất về phương pháp dạy học là những con đường, cách thức tiến hành hoạt động dạy học. PPDH là một trong những thành tố quan trọng của quá trình dạy học. Cùng một nội dung nhưng HS có hứng thú, tích cực hay không, có hiểu bài một cách sâu sắc hay không, phần lớn phụ thuộc vào PPDH của người thầy. PPDH có tầm quan trọng đặc biệt nên nó luôn luôn được các nhà giáo dục quan tâm. PPDH có thể hiểu theo nhiều cấp độ khác nhau. Cấp độ rộng nhất, PPDH là cách thức triển khai của một hệ thống dạy học đa tầng, đa diện: cho một bậc học, cấp học, ngành học; phương thức học v.v. Cấp độ thứ hai, PPDH được hiểu là phương pháp triển khai một quá trình dạy học cụ thể. Tức là cách thức hình thành mục đích dạy học, cách thức soạn thảo và triển khai nội dung dạy học, cách thức tổ chức hoạt động dạy và hoạt động học nhằm hiện thực hóa mục đích, nội dung dạy học và cách thức kiểm tra, đánh giá kết quả của quá trình dạy học. Cấp độ thứ ba, PPDH được hiểu là cách thức tiến hành các hoạt động của người dạy và người học nhằm thực hiện một nội dung dạy học đã được xác định. Trong luận văn này, PPDH được hiểu ở cấp độ thứ hai và ba, phương pháp dạy học được hiểu là tổng hợp các cách thức hoạt động của người dạy và người học trong quá trình dạy học, nhằm thực hiện được nội dung dạy học. 1.1.2. Một số phương pháp dạy học tích cực [24] Thực hiện dạy và học tích cực không có nghĩa là gạt bỏ các PPDH truyền thống. Trong hệ thống các PPDH quen thuộc được đào tạo trong các trường sư phạm nước ta từ mấy thập kỉ gần đây cũng đã có nhiều phương pháp tích cực. Muốn thực hiện dạy và học tích cực thì cần phát triển phương pháp thực hành, phương pháp trực quan theo kiểu tìm tòi từng phần hoặc nghiên cứu phát hiện, nhất là khi dạy các môn khoa học thực nghiệm. Đổi mới PPDH cần kế thừa, phát triển những mặt tích cực của hệ thống PPDH quen 12 thuộc, đồng thời cần học