(Skkn 2023) thiết kế, xây dựng một số video thí nghiệm vật lí lớp 10 và sử dụng phần mềm coach 7 phân tích để xử lý nhanh kết quả

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MỘT SỐ VIDEO THÍ NGHIỆM VẬT LÍ LỚP 10 VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM COACH 7 PHÂN TÍCH ĐỂ XỬ LÝ NHANH KẾT QUẢ LĨNH VỰC: VẬT LÍ Tên tác giả : Hoàng Bá Tha

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MỘT SỐ VIDEO THÍ

NGHIỆM VẬT LÍ LỚP 10 VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM COACH 7 PHÂN TÍCH ĐỂ XỬ LÝ NHANH KẾT QUẢ

LĨNH VỰC: VẬT LÍ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MỘT SỐ VIDEO THÍ

NGHIỆM VẬT LÍ LỚP 10 VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM COACH 7 PHÂN TÍCH ĐỂ XỬ LÝ NHANH KẾT QUẢ

LĨNH VỰC: VẬT LÍ

Tên tác giả : Hoàng Bá Thao

Tổ bộ môn : KHOA HỌC TỰ NHIÊN

4.1 Yêu cầu cần đạt về phẫm chất và năng lực chung 5

4.2 Yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù 5

4.2.2 Tìm hiểu thế giới tự nhiên duới góc độ Vật lí 5

4.2.3 Vận dụng kiến thực, kĩ năng đã học 6

5 Tầm quan trọng của khả năng đề xuất phương án thí nghiệm và các

kỹ năng thực hành trong dạy học Vật lí theo chương trình 2018 7

1 Thực trạng về cơ sở vật chất và thiết bị thí nghiệm ở trường THPT 10

2 Thực trạng về giảng dạy thí nghiệm Vật lí ở trường THPT 11

4 Quy trình thiết kế xây dựng video thí nghiệm 14 5.Quy trình phân tích video bằng phần mềm Coach 7 14 III GIẢI PHÁP THIẾT KẾ XÂY DỰNG MỘT SỐ VIDEO THÍ

1.1 Yêu cầu cần đạt trong dạy học chuyển động thẳng đều 16

1.2 Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học chuyển động

1.3 Video xác định tốc độ trung bình, tốc độ tức thời và vẽ đồ thị

1.3.1 Sử dụng phần mềm Coach7 để phân tích video đã xây

dựng để xác định tốc độ trung bình 17 1.3.2 Sử dụng phần mềm Coach7 để phân tích video đã xây

dựng để xác định tốc độ tức thời 17 1.3.3 Sử dụng phần mềm Coach 7 để phân tích video để vẽ đồ

2 Các video khảo sát chuyển động thẳng biến đổi đều 22

2.1 Yêu cầu cần đạt trong dạy học chuyển động biến đổi đều 22

2.2 Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học chuyển động

2.4.1 Phân tích video khảo sát đồ thị chuyển động của xe

chuyển động trên máng nghiêng bằng phần mềm Coach7 24 2.4.2 Phân tích video khảo sát chuyển động rơi các vật trong

không khí bằng phần mềm Coach7 25

3.1 Yêu cầu cần đạt trong dạy học chuyển động ném Vật lí l0 26

3.2 Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học chuyển động ném 27

3.3 Xây dựng các video trong dạy học chuyển động ném Vật lí l0 27

3.4 Phân tích các video trong dạy học chuyển động ném ngang

3.4.1 Sử dụng phần mềm Coach7 để phân tích video để kiểm

nghiệm phương trình quỹ đạo của chuyển động ném ngang

28

3.4.2 Sử dụng phần mềm Coach7 để phân tích video để kiểm

nghiệm sự bằng nhau của thời gian của chuyển động ném ngang và sự rơi ở cùng độ cao 28

4 Xác định gia tốc của chuyển động trong thí nghiệm minh họa định

4.1 Yêu cầu cần đạt trong dạy học bài định luật II Newton 30

4.2 Các thí nghiệm cần tiến hành để xác định gia tốc của chuyển

5 Xác định động lượng của vật trước và sau va chạm 32

5.1 Yêu cầu cần đạt trong dạy học bài định luật bảo toàn động

5.2 Các thí nghiệm cần tiến hành để xác định động lượng trước và 32

4

sau va chạm 5.3.Các video xác định động lượng trước và sau va chạm 32

5.4 Phân tích các video trong dạy học định luật bảo toàn động

5.4.1 Phân tích video khảo sát đồ thị chuyển động của hai xe

chuyển động va chạm mềm bằng phần mềm Coach7 34 5.4.2 Phân tích video khảo sát sự đồ thị chuyển động của hai

xe chuyển động va chạm đàn hồi có khối lượng bằng

5.4.3 Phân tích video khảo sát sự đồ thị chuyển động của hai

xe chuyển động va chạm đàn hồi có khối lượng khác nhau bằng phần mềm Coach7

36

IV KHẢO SÁT SỰ CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC

2.2.Phương pháp khảo sát và thang đánh giá 39

2.3 Đối tượng khảo sát và hình thức khảo sát 40

2.4 Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải

2.4.1.Đánh giá sự cấp thiết của các giải pháp đề xuất 40

2.4.2.Đánh giá tính khả thi của các giải pháp đề xuất 42

V – THỰC NGHIỆM THIẾT KẾ XÂY DỰNG MỘT SỐ VIDEO

THÍ NGHIỆM VẬT LÍ 10 VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM COACH 7

PHÂN TÍCH ĐỂ XỬ LÝ NHANH KẾT QUẢ

44

1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 44

6.4 Tính khả thi khi ứng dụng thực tiễn 49

2 Khả năng ứng dụng của đề tài vào thực tiễn 50

3.2 Đối với Sở Giáo dục và Đào tạo Nghệ An 51

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN

ở các nguyên lí sách vở, nặng tính hàn lâm, liên hệ Vật lí với thực tiễn rất ít Khi giảng dạy, các thầy cô thuờng có xu hướng toán học hóa vật lí mà thiếu tính liên hệ thực tiễn, thiếu trực quan bằng hình ảnh, videọ, mô hình, vật thật do đó học sinh không có hứng thú nhiều với môn học Cơ sở vật chất, thiết bị phục vụ dạy và học

ở các trường phổ thông còn thiếu thốn, giáo viên còn chưa thực sự linh động, sáng tạo trong dạy học dẫn đến thực tế hiện nay việc dạy “chay” còn phổ biến, chưa đáp ứng được học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn

- Đặc biệt, các thầy cô trong quá trình giảng dạy phần nhiều chỉ tập trung vào kiến thức mà không chú trọng đến phát triển nǎng lực học sinh Vì vậy, việc nghiên cứu các phương pháp dạy học mới để phát triển năng lực học sinh, góp phần nâng cao chất luợng giảng dạy là thực sự cần thiết

- Thí nghiệm Vật lí tạo ra trực quan sinh động, góp phần làm đơn giản hoá các hiện tượng và quá trình Vật lí, làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu giúp cho học sinh dễ quan sát, theo dõi và tiếp thu bài học Việc thực hiện các thí nghiệm trực tiếp trên lớp mất rất nhiều thời gian chuẩn bị, tiến hành thí nghiệm có thể thất bại mất rất nhiều thời gian hiệu chỉnh, các thiết bị thí nghiệm tương đối nhỏ nên các em ngồi xa quan sát không rõ Dụng cụ thí nghiệm ở một số bài học tương đối cồng kềnh, dễ hư hỏng khi vận chuyển và có rất nhiều thiết bị thí nghiệm

đã bị hư hỏng Đế đảm bảo được hiệu quả cao nhất trong quá trình giảng dạy của giáo viên và học tập của học sinh thì cần phải có thêm những video thí nghiệm hỗ trợ tiết học để học sinh có thế xử lý nhanh kết quả mà không cần sử dụng số liệu

mà sách giáo khoa cung cấp Việc thiết kế xây dựng một số video thí nghiệm Vật lí

và sử dụng phần mềm Coach7 để phân tích để học sinh xử lý nhanh kết quả nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học Vật lí lớp 10 theo chương trình 2018 ở trường THPT Yên Thành 3, đã được thực hiện và thu được những kết quả nhất định Xuất phát từ những cơ sở trên, tôi chọn đề tài “ Thiết kế, xây dựng một số video thí nghiệm Vật lí lớp 10 và sử dụng phần mềm Coach 7 phân tích để xử

lý nhanh kết quả ”

II - TÍNH MỚI VÀ ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

- Phần mềm Coach 7 là một phần mềm do công ty sách thiết bị trường học phát hành được sử dụng cho các môn học Lí, Hóa, Sinh theo chương trình SGK

2018 Đây là một phần mềm có rất nhiều ứng dụng để giáo viên khai thác Đǎc biệt

có ứng dụng phân tích video trong đó có phép đo thời gian có sai số là 0,01s Trong chương trình Vật lí lớp 10 theo chương trình 2018 ở chương Động học và

7

chương Động lực học có một số bài học có sử dụng phép đo thời gian để học sinh

xử lý kết qua thí nghiệm Ngoài ra phần mềm này còn có chức năng phân tích video vẽ đồ thị khớp hàm với những video thí nghiệm được quay thực

- Tập cho học sinh làm quen với phương pháp học tập mới, học đi đôi với hành, phát triển phẩm chất năng lực, chủ động chiếm lĩnh tri thức, phát huy tính hứng thú học tập của học sinh Biết liên hệ các kiến thức được học với thực tiễn, kích thích sự tò mò khám phá tri thức, ham hiểu biết, ham chế tạo các sản phẩm khoa học có ích từ những vật dụng đơn giản của cuộc sống

- Những video được các em quay từ thí nghiệm thực tế và xử lý trên Coach7 tác động mạnh vào giác quan của học sinh nâng cao tính trực quan trong giờ học, tạo cơ sở cho việc phát triến các năng lực tư duy của học sinh như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa góp phần hình thành kỹ năng, kỹ xảo, phẩm chất, nǎng lực cho học sinh

- Việc học tập Vật lí kết hợp với các video thí nghiệm và phân tích video sẽ tǎng khả nǎng ghi nhớ bài học của học sinh, học sinh sẽ biết vận dụng những kiến thức tiếp thu được để giải thích được các hiện tượng thực tế

III - MỤC ÐÍCH, NHIỆM VỤ CUA ÐỀ TÀI

- Xây dựng hệ thống video thí nghiệm phục vụ quá trình day học theo định huớng phát triển năng lực trong chương trình Vật lí lớp 10 - THPT

- Việc thiết kế xây dựng một số video thí nghiệm Vật lí và sử dụng phần mềm Coach7 phân tích để học sinh xử lý nhanh kết quả nhằm nâng cao chất luợng và hiệu quả dạy học Vật lí lớp 10 theo chương trình 2018

IV - PHẠM VI NGHIỆN CỨU

- Ðề tài đã tổ chức thực nghiệm ở đơn vị công tác trường THPT Yên Thành 3

- Đề tài có khả năng ứng dụng rộng rãi và phù hợp ở nhiều trường THPT trên địa bàn tỉnh Nghệ An Đặc biệt là các trường THPT mà thiết bị thí nghiệm chưa đảm bảo theo chương trình 2018 và trang thiết bị thí nghiệm bị hư hỏng

V - THỜI GIAN NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM

- Các giải pháp trong sáng kiến được thực nghiệm trong nǎm học 2022- 2023

- Ðia điểm: Tại trường THPT Yên Thành 3

VI -PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Kết hợp nhiều phương pháp: Nghiên cúu lý thuyết, nghiên cứu từ thực tiễn dạy học, phân tích, tổng hợp, điều tra, thực nghiệm, thể nghiệm đề tài vào thực tiễn

và tiếp tục bổ sung hoàn thiện

Ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp (cấp trung học phổ thông), Vật

lí là môn học thuộc nhóm môn Khoa học tự nhiên, được lựa chọn theo nguyện vọng và định hướng nghề nghiêp của học sinh Những học sinh có định hướng nghề nghiệp cần vận dụng nhiều kiến thức, kĩ năng Vật lí được học thêm các chuyên đề học tập Môn Vật lí giúp học sinh tiếp tục phát triển các phẩm chất, nǎng lực đã được định hình trong giai đoạn giáo dục cơ bản, tạo điều kiện để học sinh bước đầu nhận biết đúng nǎng lực, sở trường của bản thân, có thái độ tích cực đối với môn học Trên cơ sở nội dung nền tảng đã trang bị cho học sinh ở giai đoạn giáo dục cơ bản, Chương trình môn Vật lí lựa chọn phát triển những vấn đề cốt lõi thiết thực nhất, đồng thời chú trọng đến các vấn đề mang tính ứng dung cao là cơ

sở của nhiều ngành kĩ thuật, khoa học và công nghệ

Thí nghiệm, thực hành đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong viêc hình thành khái niệm, quy luật, định luật Vật lí Vì vậy, Chương trình môn Vật lí chú trọng rèn luyện cho học sinh khả năng tìm hiểu các thuộc tính của đối tượng Vật lí thông qua các nội dung thí nghiệm, thực hành duới các góc độ khác nhau

Chương trình môn Vật lí coi trọng việc rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng đòi hỏi của cuộc sống; vừa bảo đảm phát triển năng lực Vật

lí - biểu hiện của năng lực khoa học tự nhiên, vừa đáp ứng yêu cầu định huớng nghề nghiệp của học sinh

Thông qua Chương trình môn Vật lí, học sinh hình thành và phát triển được thế giới quan khoa học; rèn luyện được sự tự tin, trung thực, khách quan; cảm nhận được vẻ đẹp của thiên nhiên; yêu thiên nhiên, tự hào về thiên nhiên của quê hương, đất nước; tôn trọng các quy luật của thiên nhiên, trân trọng, giữ gìn và bảo vệ thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triên bền vững; đồng thời hình thành và phát triển được các năng lực tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác,

giải quyết vấn đề và sáng tạo

2 Quan điểm xây dựng chương trình của môn học Vật lí theo chương trình giáo dục phổ thông 2018

Chương trình môn Vật lí quán triệt đầy đủ các quy định cơ bản đuợc nêu trong Chương trình tổng thể, về quan điêm, mục tiêu, yêu cầu cần đạt, kế hoạch giáo dục, nội dung giáo dục, phương pháp giáo dục và đánh giá kết quả, điều kiện

- Chương trình môn Vật lí chú trọng bản chất, ý nghĩa Vật lí của các đối tượng, để cao tính thực tiễn; tránh khuynh hướng thiên về toán học; tạo điều kiện

để giáo viên giúp học sinh phát triền tư duy khoa học dưới góc độ Vât lí, khơi gợi

sự ham thích ở học sinh, tăng cường khả năng vận dụng kiến thức, kĩ nǎng Vật lí trong thực tiễn Các chủ đề đuợc thiết kế, sắp xếp từ trực quan dến trừu tượng, từ đơn giản đến phức tạp, từ hệ được xem như một hạt đến nhiều hạt; bước đầu tiếp cận với một số nội dung hiện đại mang tính thiết thực, cốt lõi

- Chương trình môn Vật lí được xây dựng theo hướng mở, thể hiện ở việc không quy định chi tiết về nội dung dạy học mà chỉ quy định những yêu cầu học sinh cần đạt; chỉ đưa ra các định nghĩa cụ thể cho các khái niệm trong trường hợp

có những cách hiểu khác nhau Căn cứ vào các yêu cầu cần đạt, các tác giả sách giáo khoa chủ động, sáng tạo trong việc triển khai các nội dung dạy học cụ thể theo yêu câu phát triển chương trình Trên cơ sở bám sát mục tiêu và đáp ứng yêu cầu cần đạt của Chương trình môn Vật lí, giáo viên có thể lựa chọn, sử dụng một hay kết hợp nhiều sách giáo khoa, nhiều nguồn tư liệu khác nhau để dạy học.Trong một lớp, thứ tự dạy học các chủ đề (bao gồm các chủ đề bắt buộc và các chuyên đề tự chọn) là không cố định "cứng”, các tác giả sách giáo khoa, giáo viên có thể sáng tạo một cách hợp lí, sao cho không làm mất logic hình thành kiến thức, kĩ năng và không hạn chế cơ hội hình thành và phát triển phẩm chất, nǎng lực của học sinh Thứ tự dạy học các chủ đề được thực hiện sao cho chủ đề mô tả hiện tượng Vật lí được thực hiện trước để cung cấp bức tranh toàn cảnh về hiện tượng, sau đó đến chủ đề giải thích và nghiên cứu hiện tượng để cung cấp cơ sở Vật lí sâu hơn, rồi đến chủ đề ứng dụng của hiện tượng đó trong khoa học hoặc thực tiễn

- Các phương pháp giáo dục của môn Vật lí góp phần phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của người học, nhằm hình thành, phát triển năng lực Vật lí cũng như góp phần hình thành, phát triển các phẩm chất và nǎng lực chung đuợc quy định trong chương trình tổng thể

3 Mục tiêu của môn học Vật lí theo chương trình giáo dục phổ thông 2018

- Cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác, giúp học sinh hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung được quy định trong Chương trình tổng thể

- Giúp học sinh hình thành, phát triển nǎng lực Vật lí, với các biểu hiện sau:

4 Yêu cầu cần đạt của môn học Vật lí theo chương trình giáo dục phổ thông 2018

4.1 Yêu cầu cần đạt về phẫm chất và năng lực chung

Môn Vật lí góp phần thực hiên các yêu cầu cần đạt về phẩm chất chủ yếu và nǎng lực chung theo các mức độ phù hợp với môn học, cấp học đã đuợc quy định trong Chương trình tổng thể

4.2 Yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù

Môn Vật lí hình thành và phát triển ở học sinh nǎng lực Vật lí, với những biểu hiện cụ thể sau đây:

4.2.1 Nhận thức Vật lí

Nhận thức được kiến thức, kĩ nǎng phổ thông cốt lõi về: mô hình hệ Vật lí; năng lượng và sóng; lực và trường; nhận biết được một số ngành, nghề liên quan đến Vật lí; biểu hiện cụ thể là:

- Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình Vật lí

- Trình bày được các hiên tượng, quá trình Vật lí; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình Vật lí bằng các hình thúc biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập

- Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình

- Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích; đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận

- Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản thân

4.2.2 Tìm hiểu thế giới tự nhiên duới góc độ Vật lí

11

Tìm hiểu được một số hiện tượng, quá trình Vật lí đơn giản, gần gũi trong đời sông và trong thế giới tự nhiên theo tiến trình; sử dụng được các chứng cứ khoa hoc để kiểm tra các dự doán, lí giải các chứng cứ, rút ra các kết luận; biểu hiên cụ thể là:

- Đề xuất vấn đề liên quan đến Vật lí: Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề, phân tích được bối cảnh đề đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề đã đề xuất

- Đưa ra phán đoán và xây dựng giải thuyết: Phần tích vấn đề để nêu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu

- Lập kế hoạch thực hiện: Xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu; lựa chọn được phương pháp thích hợp, (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu

- Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ kết qủa tổng quan, thực nghiệm, điều tra; đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ kiệu bằng các tham số thống kê đơn giản; so sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết

- Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu; viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; hợp tác đucợ với đối tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm hiểu một các thuyết phục

- Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp: Đưa ra được quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu; đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp

4.2.3 Vận dụng kiến thực, kĩ năng đã học

Vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học trong một số trường hợp đơn giản, bước đầu sử dụng toán học như một ngôn nhữ và công cự giải quyết được vấn đề; biểu hiện cụ thể là:

- Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn

- Đánh giá, phản biệt được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn

- Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện được một

số phương pháp hay biện pháp mới

- Nêu được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp đề bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững

Trong Chương trình môn Vật lí, mỗi thành tố của các năng lực chung cũng như năng lực đặc thù nói trên được đưa vào từng chủ đề, từng mạch nội dung dạy học, dưới dạng các yêu cầu cần đạt, với các mức độ khác nhau

12

5 Tầm quan trọng của khả năng đề xuất phương án thí nghiệm và các

kỹ năng thực hành trong dạy học Vật lí theo chương trình 2018

Thí nghiệm, thực hành đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc hình thành khái niệm, quy luật, định luật vật lý Vì vậy, bên cạnh việc sử dụng các mô hình Vật lí và Toán học, chương trình chú trọng đến việc hình thành năng lực tìm tòi khám phá các thuộc tính của sự vật hiện tượng vật lý thông qua các nội dung thí nghiệm, thực hành dưới các góc độ khác nhau

Chương trình coi trọng việc rèn luyện cho học sinh kỹ năng vận dụng tri thức vật lý vào việc tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng đòi hỏi của cuộc sống; vừa đảm phát triển năng lực trên nền tảng những năng lực chung và năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên đã hình thành ở giai đoạn giáo dục cơ bản, vừa đáp ứng yêu cầu định hướng vào một số ngành nghề cụ thể

Cùng với các nội dung giáo dục cốt lõi có thời lượng 70 tiết/năm học, những học sinh có định hướng nghề nghiệp cần vận dụng nhiều tri thức vật lý được học thêm 35 tiết chuyên đề/ năm học Trong các chuyên đề này; một số có tác dụng mở rộng, nâng cao kiến thức và năng lực đáp ứng yêu cầu phân hóa ở cấp THPT; một

số nhằm tăng cường hoạt động thực hành, vận dụng thực tế, giúp học sinh phát triển tình yêu, sự say mê, ham thích tìm hiểu khoa học, định hướng nghề nghiệp Các hình thức tổ chức dạy học được thực hiện đa dạng và linh hoạt; kết hợp các hình thức học cá nhân, học nhóm, học ở lớp, học theo dự án học tập, tự học, Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học vật lí

Để thực hiện mục tiêu phát triển các năng lực thành phần của năng lực vật lí, chương trình tạo điều kiện để giáo viên có thể lựa chọn các phương pháp giáo dục phù hợp, có ưu thế đối với việc phát triển từng năng lực thành phần cụ thể

Trong nội dung, hình thức và phương pháp kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh, chương trình môn Vật lí tạo điều kiện để chú trọng tập trung đánh giá các thành phần của năng lực Vật lí Bên cạnh đánh giá kiến thức, coi trọng đánh giá khả năng đề xuất các phương án thí nghiệm và các kĩ năng thực hành Vật lí Chương trình quan tâm đến việc sử dụng cách đánh giá qua các sản phẩm thực hành của học sinh (ví dụ sản phẩm của các dự án học tập) cũng như các đánh giá mang tính tích hợp (ví dụ STEM)

Chương trình môn Vật lí có cấu trúc nội dung cũng như yêu cầu cần đạt về cơ bản là giống nhau cho tất cả các vùng, miền Tuy vậy, trong quá trình thực hiện những kĩ năng cơ bản trong tìm tòi, khám phá đối tượng Vật lí, giáo viên có thể chủ động tổ chức cho học sinh hoạt động trải nghiệm và thực hành một số nội dung mang sắc thái riêng của địa phương mình

Việc hình thành khái niệm, quy luật, định luật Vật lí không thể thiếu các thí nghiệm, thực hành Một phần không nhỏ năng lực Vật lí của học sinh được hình thành thông qua các nội dung thí nghiệm, thực hành Do đó, để đạt mục tiêu phát

Thiết bị công nghệ hỗ trợ hoạt động dạy học và giáo dục hiện nay khá đa dạng

và phong phú Nghị quyết số 52-NQ/TW của Bộ chính trị, ngày 27/9/2019 về một

số chủ trương, chính sách chủ động tham gia cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ

tư đã định hướng là “thực hiện đổi mới nội dung và chương trình giáo dục, đào tạo theo hướng phát triển năng lực tiếp cận, tư duy sáng tạo và khả năng thích ứng với môi trường công nghệ liên tục thay đổi và phát triển; đưa vào chương trình giáo dục phổ thông nội dung kỹ năng số” và “đổi mới cách dạy và học trên cơ sở áp dụng công nghệ số” Theo các Thông tư số 16/2019/TT-BGDĐT ngày 4/9/2019 và Thông tư số 44/2020/TT-BGDĐT ngày 03/11/2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo quy định về danh mục thiết bị dạy học tối thiểu, thiết bị CNTT dùng chung cho cho trường phổ thông có thể kể đến như: máy chiếu đa năng và màn chiếu; máy chiếu vật thể; tivi; máy vi tính (để bàn hoặc xách tay); thiết bị âm thanh; radio-cassette; máy in laser; máy ảnh kỹ thuật số Thông tư số 14/2020/TT-BGDĐT ngày 26/05/2020 của Bộ GD&ĐT quy định phòng bộ môn của cơ sở giáo dục phổ thông, có phòng bộ môn Vật lí đối với cấp THPT được “khuyến khích trang bị các thiết bị khác nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học, ứng dụng các công nghệ mới, nâng cao kỹ năng thí nghiệm, thực hành của học sinh; hỗ trợ chuyên đề dạy học, nghiên cứu khoa học và định hướng giáo dục nghề nghiệp trong cơ sở giáo dục phổ thông” để thực hiện “để tổ chức các hoạt động giáo dục định hướng nghề nghiệp, nghiên cứu khoa học, thực hiện giáo dục STEM” Ngoài

ra một loại thiết bị quan trọng hiện nay mà rất nhiều muốn học cần dùng đến là thiết bị kết nối mạng và đường truyền internet

Học liệu số dưới dạng video ghi lại các hiện tượng Vật lí trong tự nhiên, về các thí nghiệm Vật lí để hỗ trợ cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học

7 Tổng quan về phần mềm coach 7

7.1 Thông tin về phần mềm

- Coach7 là tên gọi của một phần mềm hỗ trợ dạy học các môn khoa học tự nhiên Toán, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ Coach được phát triển bởi các nhà khoa học hợp tác với công ty CMA-Hà Lan phát triển bởi các nhà khoa học giáo dục và cộng đồng giáo viên của các nước có sử dụng nền tảng công nghệ này Coach tích hợp các công cụ ICT, giống như các công nghệ được các nhà khoa học chuyên nghiệp sử dụng và tạo điều kiện cho các phương pháp dạy học dựa trên tìm tòi khám phá

- Phần mềm không chỉ hỗ trợ các công việc mô hình hóa (modeling) mà còn

hỗ trợ học sinh xây dựng kiến thức và kiểm tra tính đúng đắn của mô hình đúng

http://sachthietbigiaoduc.vn/gioi-thieu-thiet-bi/san Cài đặt phần mềm Coach và cài Key bản quyền miễn phí

Key Coach 7 cho máy tính Key Coach 7 cho điện thoại

ic9gl92sx5ek8 icapwkkjmshc8

7.3 Giao diện

7.4 Chức năng và nội dung

- Thu thập dữ liệu chất lượng cao, xây dựng và sử dụng mô hình, sử dụng mô hình và trực quan hóa, so sánh kết quả từ thí nghiệm và mô hình, học sinh có thể tích cực tham gia vào các hoạt động học tập thực

- Coach7 có thể hỗ trợ học sinh tạo ra những hồ sơ học tập điện tử, hỗ trợ trình bày và lưu trữ cả những hình ảnh-video chụp từ các sản phẩm học tập

- Lưu lại các mô hình xây dựng và toàn bộ kết quả thí nghiệm tiến hành -Thu thập dữ liệu; Xử lý số liệu; Phân tích hình ảnh và video; Mô hình hóa;

Mô phỏng động và lập trình điều khiển với Coach7

7.5 Ưu điểm

Ưu điểm của phần mềm Coach là dễ sử dụng, nhiều chức năng (mô hình, đo lường và điều khiển, phân tích video, thí nghiệm ghép nối máy tính) Chức năng phân tích video cho phép học sinh dễ dàng thu thập được số liệu đó vị trí tọa độ của vật chuyển động theo thời gian, từ đó cũng nhờ phần mềm Coach7 học sinh dễ dàng xác định được các đồ thị tọa độ - thời gian, đồ thị vận tốc - thời gian, đồ thị gia tốc - thời gian và rút ra các đặc điểm của chuyển động của vật

Hình 1

15

Phần mềm Coach7 làm một môi trường học tập và soạn thảo đa năng cho khoa học, toán học và công nghệ kết hợp các công cụ cần thiết cho:

- Thu thập dữ liệu, hệ thống kiểm soát, chụp video, đo hình ảnh và video clip,

mô hình hệ hống năng động, xử lý và phân tích dữ liệu, tạo báo cáo học sinh

II - THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ

1 Thực trạng về cơ sở vật chất và thiết bị thí nghiệm ở trường THPT

Trong những năm gần đây, được sự quan tâm đầu tư cơ sở vật chất của ngành, địa phương, phụ huynh thông qua công tác xã hội hóa giáo dục, trường THPT Yên Thành 3 đã tập trung đầu tư được một số phương tiện giảng dạy như máy chiếu, ti

vi kết nối mạng, dụng cụ thí nghiệm,… Tuy nhiên, vì có nhiều lý do khách quan (như cơ sở vật chất không đầy đủ, đồng bộ), cũng như chủ quan (ý thức của cả giáo viên và học sinh) nên mức độ sử dụng ti vi, máy chiếu để giảng dạy, trình chiếu các video thí nghiệm dạy học còn rất nhiều hạn chế Trong các bài học có mục thí nghiệm, tranh ảnh, biểu đồ, đồ thị,… thông thường giáo viên hay yêu cầu học sinh

sử dụng số liệu áo sẵn, quan sát tranh ảnh trong sách giáo khoa hoặc đưa ra kết quả thí nghiệm luôn và yêu cầu học sinh học thuộc Điều này tạo ra sự nhàm chán trong các tiết học, không xây dựng được lòng đam mê khoa học, chưa khơi dậy được mong muốn khám phá, tìm tòi,… của các em học sinh

Tại đơn vị công tác, thiết bị dạy học được trang bị theo từng năm tương đối đầy đủ theo Bộ Giáo Dục và Đào tạo quy định Đây là điều kiện hết sức thuận lợi cho quá trình dạy học đặc biệt là đổi mới phương pháp dạy của giáo viên và đổi mới cách học chủ động và tích cực của học sinh góp phần vào quá trình nâng cao chất lượng dạy và học Phát huy bề dày thành tích của nhà trường đội ngũ thầy cô giáo và học sinh quyết tâm, phấn đấu thi đua dạy tốt và học tốt đưa chất lượng nhà trường ngày một đi lên

Cơ sở vật chất thiết bị thi nghiệm còn thiếu so với yêu cầu sách giáo khoa trung học phổ thông 2018 Thiết bị thí nghiệm còn sử dụng được ở phòng thực hành rất ít và đa số thiếu tính khoa học, chính xác, đồng hồ đo thời gian và các thiết bị khác phục vụ cho dạy học các bài thực hành thí nghiệm theo chương trình Vật lí lớp 10 chưa bảo đảm vì hỏng hóc và chưa bổ sung kịp thời

Việc đầu tư công tác tự làm thiết bị dạy học còn hạn chế, chất lượng chưa đạt tính sư phạm (thẩm mĩ, tính chính xác,…)

Thiết bị được cung cấp nhiều nhưng không đồng bộ, các thiết bị thí nghiệm chất lượng không cao, bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển, bảo quản Bên cạnh

đó không có các thiết bị dự trữ để thay thế khi bị hỏng, thất lạc Vì thế bên cạnh các ưu điểm truyền thống như trực quan, học sinh dễ dàng tiếp nhận thông tin thì vẫn cong những bất cập như: mất thời gian chuẩn bị, kết quả thu được không phải lúc nào cũng chính xác tuyết đối Ngoài ra đối với các thí nghiệm diễn ra rất nhanh hoặc rất chậm sẽ gây khó khăn trong việc quan sát cũng như xử lý số liệu Chính vì

16

vậy việc sử dụng các video quay trước các thí nghiệm truyền thống với các phần mềm phân tích video và xử lí kết quả thí nghiệm là vô cùng cần thiết

2 Thực trạng về giảng dạy thí nghiệm Vật lí ở trường THPT

Trong quá trình giảng dạy, các trang thiết bị dạy học đa phần chỉ được sử dụng trong các tiết thao giảng, dự giờ, thi giáo viên giỏi các cấp còn trong các tiết dạy thông thường rất ít khi sử dụng Các video thí nghiệm trên mạng cũng tương đối nhiều, phong phú nhưng cũng có những hạn chế nhất định như trang bị thí nghiệm quá hiện đại mà học sinh, giáo viên chưa tiếp cận được, phụ đề và lời nói của người làm thí nghiệm bằng tiếng Anh, chứa nhiều nội dung quảng cáo không phù hợp khi giảng dạy, không khớp với nội dung và tiến trình bài giảng của giáo viên Mặt khác việc giáo viên giảng dạy trực tiếp bằng các vật dụng quen thuộc minh họa, kiểm chứng hiện tượng Vật lí sẽ tạo ra sự gần gũi, dễ hiểu của các kiến thức Vật lí mà các em lĩnh hội, đưa Vật lí gần hơn với cuộc sống

Về nhận thức của giáo viên

Tiến hành khảo sát một số giáo viên Vật Lí trên địa bàn tỉnh Nghệ An và hơn 160 học sinh tại trường THPT tại đơn vị, tôi thu được những kết quả như sau:

Bảng 1 Thực trạng việc tổ chức dạy thí nghiệm của giáo viên

Tiêu chí Mức độ Kết quả

1 Thầy cô đánh giá dạy học thí

nghiệm có vai trò như thế nào? Rất quan trọng 90%

2 Theo thầy (cô), mục đích của việc tổ

4 Thầy (cô) đánh giá mức độ ứng

dụng công nghệ thông tin của mình

vào dạy học thí nghiệm như thế nào?

5 Thầy (cô) có muốn nâng cao mức độ

ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy

6 Thầy (cô) đã sử dụng phần mềm

croad 7 để tổ chức dạy thí nghiệm

chưa?

17

Như vậy, kĩ năng sử dụng thiết bị dạy học nhất là có ứng dụng công nghệ thông tin của giáo viên còn lúng túng, chưa thuần thục do thời gian chuẩn bị sử dụng thử ít

Nhận thức của một bộ phận giáo viên về việc quản lí sử dụng phần mềm để giảng dạy là rất quan trọng và phù hợp với chương trình phổ thông 2018 nhưng đa

số vẫn chưa sử dụng và hiểu rõ về phần mềm này

Về nhận thức của học sinh

Có thể nhận thấy học sinh rất thích thú khi tham gia các hoạt động thí nghiệm các ứng dụng công nghệ thông tin, nhất là các ứng dụng mới xuất hiện Các em không chỉ được cung cấp kiến thức mà còn được thể hiện năng khiếu bản thân, được trực tiếp thực hành các ứng dụng công nghệ thông tin mới Từ những học sinh năng động cho đến học sinh trầm tính hay học sinh ít tập trung thì cũng đều có hứng thú nhất định với công nghệ và mong muốn được thí nghiệm để tạo ra các sản phẩm phục vụ cho quá trình học tập

Bảng 2 Kết quả điều tra học sinh

Tiêu chí Mức độ Kết quả

1 Em đánh giá mức độ tổ chức dạy

học thí nghiệm trong môn Vật lí ở

trường mình như thế nào?

2 Em đánh giá mức độ ứng dụng

công nghệ thông tin của thầy (cô) vào

dạy học thí nghiệm như thế nào?

Thỉnh thoảng

92%

3 Khi tham gia hoạt động trải nghiệm

sáng tạo trong môn Vật Lí, em mong

mô phỏng quá trình giảng dạy không? Rất thích 100%

Như vậy, đối với các nội dung kiến thức Vật lí là chuyên ngành khoa học thực nghiệm với nhiều nội dung khá trừu tượng đã khiến cho học sinh gặp khó khăn trong việc tiếp nhận kiến thức, cũng như giáo viên khó diễn tả được hết được hiện tượng Vật lí chỉ bằng các suy luận lí thuyết Nên rất cần có sự quan sát, phân tích hiện tượng một cách trực quan thông qua thí nghiệm Do đó nếu chỉ thông qua phần mềm Microsoft office PowerPoint để trình chiếu các slide nội dung bài giảng

và chèn thêm tranh ảnh, các đoạn phim về thí nghiệm minh họa thì cũng chưa đủ Còn có thể sử dụng các phần mềm khác để tạo ra các thí nghiệm ảo mà trên thực tế

18

nó khó thực hiện trong phòng thí nghiệm thực, hoặc có nhưng chưa phân tích được hết quá trình xảy ra bên trong hiện tượng Nếu sử dụng được các thí nghiệm ảo này tích hợp vào các giáo án điện tử phục vụ cho việc giảng dạy môn Vật lí sẽ đem lại hiệu quả cao hơn rất nhiều

3 Vấn đề đặt ra và phương pháp giải quyết

Việc xây dụng các video thí nghiệm bổ trợ cho các tiết dạy là cực kì cần thiết, mang lại hiệu quả cao trong các tiết học, góp phần quan trọng trong việc phát triển phẩm chất, năng lực học sinh

Hiện nay có rất nhiều các phần mêm phân tích video đc ứng dụng trong dạy học nói chung và dạy học môn Vật lí nói riêng như: DIVA, Videopoint, Tracker,… Các phần mềm này có cơ chế chung là sử dụng máy quay để ghi hình trực tiếp các hiện tượng Vật lí rồi thông qua môi trường máy tính cùng với sự hỗ trợ của các phần mềm này mà nghiên cứu viên có thể thu thập được số liệu, tính toán, trình bày số liệu dưới dạng bảng khác nhau, từ đó có thể vẽ và điều chỉnh các đồ thị hàm chuẩn sao cho các đồ thị hàm chuẩn này trùng khít với đồ thị thực nghiệm Sau khi nghiên cứu thì tôi thấy phần mềm Coach7 có nhiều ưu điểm hơn, phục vụ tốt cho việc nghiên cứu

Coach7 là phần mềm ứng dụng được trong nhiều lĩnh vực khoa học: Toán học, Vật lí, Hóa học và kết hợp với nhiều công cụ cần thiết Coach còn là phần mềm duy nhất tích hợp các công cụ, cho phép:

- Thu thập dữ liệu, các phép đo trong và ngoại tuyến

- Dựa vào các video dữ liệu để thực hiện các phép đo kĩ thuật và hình ảnh, bao gồm chụp và chỉnh sửa các video clip

- Lập mô hình; tạo mới và sử dụng các mô hình số

- Kiểm soát, tạo ra các chương trình để kiểm soát các thiết bị truyền động khá nhau và các hệ thống tự động

- Hoạt ảnh: Tạo ra các hình ảnh hóa để hiểu rõ hơn về ý nghĩa của dữ liệu

- Xử lí các dữ liệu đã thu thập

Sở dĩ tôi lựa chọn phần mềm Coach7 vì phần mềm này có những ưu điểm:

- Phần mềm Coach7 cài đặt dễ dàng, có hướng dẫn sử dụng chi tiết và có chữa sẵn một số video mẫu để phân tích chúng Đồng thời, phần mềm Coach7 cũng cho phép dùng các video do người sử dụng xây dựng để phân tích

- Phần mềm Coach7 thao tác khá dễ dàng, có thể lựa chọn các đồ thị mong muốn, có thể khớp hàm để rút ra kết luận về đại lượng cần khảo sát

Từ đó xây dựng được các đồ thị tương ứng và rút ra đặc điểm của chuyển động cần khảo sát

19

4 Quy trình thiết kế xây dựng video thí nghiệm

Để xây dựng được video thí nghiệm phù hợp, sử dụng với phần mềm Coach7 thì cần tiền hành như sau:

- Bước 1: Tiến hành kiểm kê, đánh giá, sàng lọc, các dụng cụ thí nghiệm trong kho Vật lý của trường, kiểm tra những dụng cụ này còn dung được, những dụng cụ nào hư hỏng

- Bước 2: Dựa vào chương trình sách giáo khoa lớp 10 theo chương trình

2018 tiết dạy có sử dụng thí nghiệm, đánh giá, lựa chọn lên kế hoạch và làm các video thí nghiệm bổ trợ cho bài học

- Bước 3: Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm, điện thoại quay phim, xây dựng quy trình làm thí nghiệm, lắp ráp dụng cụ, hiệu chỉnh ánh sáng, tiến hành làm thử, cải tiến chất lượng thí nghiệm

- Bước 4: Tiến hành quay video thí nghiệm, xử lý hậu kì thí nghiệm, chỉnh sửa video về ánh sáng, cắt giảm thời gian không cần thiết trong video… bằn phần mềm Camtasia Studio

- Bước 5: Biên tập video:

5.Quy trình phân tích video bằng phần mềm Coach7

Bước 1: Mở ứng dụng Coach7

Bước 2: Chọn cấp độ người dùng Giáo viên, nhập mật khẩu: 0000

Bước 3: Chọn phân tích video

Hình 2

20

Bước 4: Thêm video

- Kích vào biểu tượng mở video trong công cụ phân tích video

- Kích vào thêm, chọn tệp, chọn Video cần phân tích và kích vào Open

- Chọn Ok, Video sẽ xuất hiện trong cửa sổ phân tích chọn tối đa

- Thực hiện phân tích

Hình 3

21

III GIẢI PHÁP THIẾT KẾ XÂY DỰNG MỘT SỐ VIDEO THÍ NGHIỆM VẬT LÍ 10 VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM COACH7 PHÂN TÍCH ĐỂ XỬ LÝ NHANH KẾT QUẢ

1 Xác định tốc độ trung bình và tốc độ tức thời trong dạy học chuyển động thẳng đều

1.1 Yêu cầu cần đạt trong dạy học chuyển động thẳng đều

- Lập luận để rút ra được công thức tính tốc độ trung bình, định nghĩa được tốc độ theo một phương

- Thực hiện thí nghiệm (hoặc dựa trên số liệu cho trước), vẽ được đồ thị độ dịch chuyển – thời gian trong chuyển động thẳng đều

1.2 Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học chuyển động thẳng đều

Trong dạy học mô tả chuyển động bộ dụng cụ thí nghiệm đo tốc độ tức thời

và tốc độ trung bình cồng kềnh và hiện tại bộ thí nghiệm mới chưa có còn các bộ thí nghiệm cũ thì đã bị hư hỏng Do đó tôi thiết kế các video thí nghiệm kết hợp xử

lý trên phần mềm Coach7 sử dụng trong dạy học các bài “Bài 5: Tốc độ và vận tốc”, “Bài 7: Đồ thị độ dịch chuyển – Thời gian”, các video cần được xây dựng như sau:

- Thí nghiệm 1: Video thí nghiệm xác định tốc độ trung bình

- Thí nghiệm 2: Video thí nghiệm xác định tốc độ tức thời

- Thí nghiệm 3: Video thí nghiệm vẽ đồ thị của chuyển động thẳng đều

1.3 Video xác định tốc độ trung bình, tốc độ tức thời và vẽ đồ thị trong chuyển động thẳng đều

Mục đích: Thiết kế phương án, thực hiện phương án sử dụng điện thoại thông

minh, quay video chuyển động của xe trên giá nằm ngang có gắn thước đo rồi sử dụng phần mềm Coach7 phân tích video để xác định tốc độ trung bình, tốc độ tức thời và vẽ đồ thị x-t, v-t của chuyển động thẳng đều

- Đo chiều dài của xe L = 13 cm

- Đẩy cho xe chuyển động

- Điện thoại quay bố trí phải được đặt vuông góc với mặt phẳng xe chuyển động

Tiến hành ghi hình:

- Đẩy cho xe chuyển động

- Bật điện thoại để ghi hình

22

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí như hình

1.3.1 Sử dụng phần mềm Coach7 để phân tích video đã xây dựng để xác định tốc độ trung bình.

Bước 1: Kích vào đúp hình ở vị trí đi qua vị trí 20 cm và xác định thời điểm t1

= 0.14 (s)

Bước 2: Kích vào đúp hình khi xe đến vị trí 80cm và xác định thời điểm

t2=1.52 (s)

Bước 3: Yêu cầu học sinh dựa vào quảng đường xác định được ở khung hình

và khoảng thời gian chuyển động xác định tốc độ trung bình của chuyển động Kết quả: Tốc độ trung bình khi xe đi từ vị trí 20cm đến vị trí 80cm là:

1.3.2 Sử dụng phần mềm Coach7 để phân tích video đã xây dựng để xác định tốc độ tức thời

- Xác định tốc độ tức thời khi xe đi qua vị trí 35 cm

Bước 1: Kích vào đúp hình ở vị trí xe bắt đầu qua vạch 35 cm và xác định thời điểm t1 = 0.48 (s)

Hình 4

Hình 5

- Xác định tốc độ tức thời khi xe đi qua vị trí 65 cm

Bước 1: Kích vào đúp hình ở vị trí xe bắt đầu qua vạch 65 cm và xác định thời điểm t1 = 1.18 (s)

Bước 2: Kích vào đúp hình ở vị trí xe đi qua vạch 65 cm và xác định thời điểm t2 = 1.48 (s)

Hình 6

Hình 7

Bước 1: Xác định vật chuyển động đều trong video

- Xác định giới hạn trong video kích chọn đúp hình vị trí bắt đầu khảo sát tại thời điểm t1= 0,32 s, vị trí kết thúc khảo sát t2= 0,82 s

Bước 2: Chọn trục tọa độ và thước đo

- Chọn trục, chọn thay đổi thước, điều chỉnh trục và thước đo trên khung hình với độ dịch chuyển 0,22 cm, kích vào Ok

Hình 8

Hình 9

25

Bước 3: Sử dụng chức năng bám điểm để thu thập dữ liệu

- Chọn chức năng bám điểm, điều chỉnh chế độ bám điểm về vị trí ban đầu, chọn bắt đầu, lần lượt chọn bám điểm thủ công, chọn khôi phục

Bước 4: Vẽ đồ thị x-t và khớp hàm

- Đặt chuột tại phần rỗng kích chuột phải chọn hiển thị đồ thị, chọn P1X,

- Đặt chuột vào phần đồ thị được vẽ kích chuột phải chọn phân tích/xử lý, chọn khớp hàm

Hình 10

Hình 11

26

- Chọn loại hàm phù hợp với đồ thị được vẽ từ thí nghiệm, chọn ước tính, chọn lọc và bấm Ok

- Chọn PX kích chuột trái chọn tính chất đồ thị để sửa trục X(m)

- Kích vào hàm vừa khớp chọn sửa chú thích phù hợp

27

- Đặt chuột vào phần rỗng kích đúp chuột trái thu được đồ thị của v-t

Bước 7: Yêu cầu học sinh nhận xét về đồ thị vẽ được

- Trong đồ thị (x-t) phần màu đỏ là đồ thị của chuyển động, phần màu xanh là

đồ thị của hàm được khớp

- Đồ thị (x-t) của chuyển động thẳng đều là đồ thị của hàm bậc nhất

- Phương trình mà khớp hàm thu được có hệ số a là tốc độ của chuyển động thẳng đều: v = 0.4332 (m/s)

Nhận xét: Qua ba phép xử lý hoàn toàn độc lập của một video vật chuyển động thẳng đều kết quả xử lý tốc độ tức thời, tốc độ tức thời và tốc độ thu được từ

vẽ đồ thị cho kết quả với sai số rất nhỏ

- Việc xử lý tốc độ trung bình và tốc độ tức thời bằng phần mềm Coach7 được tôi sử dụng trong hoạt động hình thành kiến thức mới khi dạy học “Bài 5: Tốc độ

và vận tốc”

- Việc xử lý video bằng vẽ đồ thị trong Coach7 được tôi sử dụng trong trong hoạt động hình thành kiến thức mới khi dạy học “Bài 7: Đồ thị độ dịch chuyển – Thời gian”

- Trong hoạt động củng cố tôi yêu cầu học sinh tự quay các video và cài đặt phần mềm Coach7 trên điện thoại xử lý và gửi kết quả theo nhóm

2 Các video khảo sát chuyển động thẳng biến đổi đều

2.1 Yêu cầu cần đạt trong dạy học chuyển động biến đổi đều

- Thực hiện thí nghiệm và lập luận dựa vào sự biến đổi vận tốc trong chuyển động thẳng, rút ra được công thức tính gia tốc; nêu được ý nghĩa, đơn vị của gia tốc

- Thực hiện thí nghiệm ( hoặc dựa vào số liệu cho trước ), vẽ được đồ thị vận tốc – thời gian trong chuyển động thẳng

Hình 13.2

- Vận dụng được các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều

- Mô tả và giải thích được chuyển động khi vật có vận tốc không đổi theo một phương và có gia tốc không đổi theo phương vuông góc này

- Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, đo được gia tốc rơi tự do bằng dụng cụ thực hành

2.2 Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học chuyển động thẳng biến đổi đều

Trong các trường THPT hiện nay các thiết bị thí nghiệm thường dùng trong dạy học khảo sát chuyển động thẳng biến đổi gồm bộ thí nghiệm cần rung, bộ thí nghiệm đệm không khí, bộ thí nghiệm máng nghiêng… Nhưng đa số các dụng cụ thí nghiệm được cấp đã lâu và qua nhiều năm sử dụng nên đã bị hỏng hóc nhiều Bên cạnh đó các bộ thí nghiệm này rất cồng kềnh và mất nhiều thời gian để lắp ráp

Do đó tôi thiết kế các video thí nghiệm kết hợp xử lý trên phần mềm Coach7 sử dụng trong dạy học các bài “Bài 9: Chuyển động thẳng biến đổi đều”, “Bài 10: Sự rơi tự do”, các video cần được xây dựng như sau:

- Thí nghiệm 1: Video khảo sát sự biến đổi vận tốc của xe chuyển động trên máng nghiêng

- Thí nghiệm 2: Video thí nghiệm khảo sát chuyển động rơi trong không khí

2.3 Xây dựng các video trong dạy học chuyển động thẳng biến đổi đều

Mục đích: Thiết kế phương án, thực hiện phương án, sử dụng điện thoại thông

minh, quay video chuyển động của xe trên máng nghiêng và sự rơi trong không khí rồi sử dụng phần mềm Coach7 phân tích video để khảo sát đồ thị độ dịch chuyển – thời gian, đồ thị vận tốc – thời gian và đồ thị độ gia tốc – thời gian

Bố trí thí nghiệm: Các thí nghiệm được bố trí như hình

Hình 14

29

- Xe được đặt trên máng nghiêng có góc đo độ và vạch chia

- Chuyển động rơi của quả bida

- Kẻ các vạch cách nhau 5 cm từ chiều cao vật rơi xuống đất

- Đặt viên bida ở vạch xuất phát

- Điện thoại quay bố trí phải được đặt vuông góc với mặt phẳng của xe chuyển động và mặt phẳng thả vật

Tiến hành ghi hình:

- Bật điện thoại để ghi hình

- Cho xe bắt đàu chuyển động Thả viên bida rơi

2.4 Phân tích các video trong dạy học chuyển động thẳng biến đổi đều bằng phần mềm Coach 7

2.4.1 Phân tích video khảo sát đồ thị chuyển động của xe chuyển động trên máng nghiêng bằng phần mềm Coach7

Hình 15

- Đồ thị a-t là đường thẳng song song với trục thời gian

- Việc xử vẽ đồ thị của chuyển động thẳng biến đổi đều bằng phần mềm Coach7 được tôi sử dụng trong hoạt động hình thành kiến thức mới khi dạy học

“Bài 9: chuyển động thẳng biến đổi đều”

- Trong hoạt động củng cố tôi yêu cầu học sinh tự quay các video và cài đặt phần mềm Coach7 trên điện thoại xử lý và gửi kết quả theo nhóm

2.4.2 Phân tích video khảo sát chuyển động rơi các vật trong không khí bằng phần mềm Coach7

Thực hiện tương tự các bước phân tích video khảo sát chuyển động rơi trong không khí tương tự khảo sát đồ thị chuyển động của xe chuyển động trên máng

Hình 16

“Bài 10: Sự rơi tự do”

- Trong hoạt động củng cố tôi yêu cầu học sinh tự quay các video và cài đặt phần mềm Coach7 trên điện thoại xử lý và gửi kết quả theo nhóm

3 Các video khảo sát chuyển động ném

3.1 Yêu cầu cần đạt trong dạy học chuyển động ném Vật lí l0

- Học sinh nhận ra quỹ đạo của chuyển động ném ngang

- Biết cách phân tích chuyển động ném thành hai chuyển động thành phần vuông góc

- Viết được các phương trình của các chuyển động thành phần

- Thực hiện được dự án hay đề tài nghiên cứu tìm điều kiện ném vật trong không khí ở độ cao nào đó để đạt được độ cao hoặc tầm xa lớn nhất

Hình 17