Khóa luận tốt nghiệp đại học: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo một số thí nghiệm phần quang hình học trong dạy học vật lý lớp 11

Luận văn này nghiên cứu việc thiết kế và chế tạo một số thí nghiệm tự tạo trong phần quang hình học để ứng dụng vào quá trình dạy học vật lý lớp 11. Đề tài xuất phát từ thực trạng thiếu thốn cơ sở vật chất và thiết bị thí nghiệm tại các trường phổ thông, đặc biệt là các thiết bị chất lượng kém hoặc không đồng bộ, gây khó khăn cho việc tổ chức các hoạt động thực hành trong môn Vật lý. Mục tiêu là tận dụng vật liệu sẵn có, dễ kiếm để tạo ra các thí nghiệm hiệu quả, nhằm nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực tư duy, sáng tạo cho học sinh.

Tài liệu này hướng đến giáo viên và nghiên cứu sinh trong lĩnh vực Vật lý học và giáo dục học, đặc biệt những người quan tâm đến việc đổi mới phương pháp giảng dạy Vật lý, áp dụng thí nghiệm thực hành trong chương trình học lớp 11 tại các trường Trung học phổ thông.

Nghiên cứu này tập trung vào việc thiết kế, chế tạo và sử dụng các thí nghiệm tự tạo trong dạy học vật lý lớp 11, đặc biệt là phần quang hình học, nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh. Luận văn trình bày cơ sở lý luận và thực tiễn về vai trò của thí nghiệm nói chung và thí nghiệm tự tạo nói riêng trong dạy học Vật lý, phân tích các ưu điểm, nhược điểm và yêu cầu khi chế tạo. Cụ thể, thí nghiệm tự tạo được đánh giá cao về tính đơn giản, dễ sử dụng, khả năng kích thích tò mò và gắn kết lý thuyết với thực tiễn, mặc dù còn hạn chế về tính định lượng, độ bền và tính thẩm mỹ.

Quy trình thiết kế và chế tạo thí nghiệm tự tạo được trình bày chi tiết, bao gồm việc xác định mục tiêu, nghiên cứu lý thuyết, thiết kế, tìm kiếm vật liệu, lắp ráp, thử nghiệm và xây dựng tiến trình dạy học. Ba bộ thí nghiệm tự tạo trong phần quang hình học (khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần và tạo ảnh qua thấu kính mỏng) đã được thiết kế và chế tạo. Mỗi thí nghiệm được mô tả rõ ràng về mục đích, cơ sở lý thuyết, dụng cụ, cách chế tạo, tiến hành và kết quả thu được. Đồng thời, luận văn cũng đề xuất các tiến trình dạy học cụ thể sử dụng các thí nghiệm này, nhằm tối ưu hóa việc vận dụng chúng vào thực tiễn giáo dục.

Để đánh giá hiệu quả, một thực nghiệm sư phạm đã được tiến hành tại trường THPT Thái Phiên với học sinh lớp 11. Kết quả định tính cho thấy việc sử dụng thí nghiệm tự tạo đã tạo động cơ, hứng thú cho học sinh, giúp các em chủ động, linh hoạt hơn trong hoạt động học tập, nâng cao chất lượng câu trả lời và tinh thần hợp tác. Kết quả định lượng thông qua phân tích điểm kiểm tra cho thấy nhóm thực nghiệm có kết quả học tập cao hơn rõ rệt so với nhóm đối chứng, với điểm trung bình cao hơn và tỷ lệ học sinh khá, giỏi tăng lên đáng kể. Điều này khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các thí nghiệm tự tạo trong việc kích thích hoạt động nhận thức của học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lý tại trường phổ thông. Luận văn kết thúc bằng các kiến nghị về việc tiếp tục đầu tư, thúc đẩy và bồi dưỡng giáo viên trong việc thiết kế, chế tạo và ứng dụng thí nghiệm tự tạo vào giảng dạy.