MÁY VI TÍNH với NHIỆM vụ, QUÁ TRÌNH và PHƯƠNG PHÁP dạy học vật lí

Rèn luyện kỹ năng thực hành Trong dạy học ở trường phổ thông, MVT không những chỉ ựược dùng làm phương tiện biểu diễn mà nó còn ựược dùng làm công cụ thực hành cho HS khi sử dụng MVT ựể

MÁY VI TÍNH VỚI NHIỆM VỤ, QUÁ TRÌNH

VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ

Ths Trần Văn Thạnh∗ ∗∗ ∗

1 Về nhiệm vụ dạy học

1.1 Truyền thụ tri thức, phát triển tư duy

điều này thực hiện nhờ khả năng khai thác và truyền thụ tri thức về các hiện tượng tự nhiên và xã hội của máy vi tắnh (MVT) Sở dĩ MVT có ựược khả năng ựó vì nó có thể mô phỏng (simulation) và minh họa bằng hình vẽ (illustration) các hiện tượng, các quá trình tự nhiên và xã hội Hơn nữa MVT còn có thể giúp ta tiến hành các thắ nghiệm từ ựơn giản ựến phức tạp, nếu nó ựược ghép nối với một thiết bị chuyên dùng Lúc ựó MVT trở thành máy ựo vạn năng, có thể ựo ựược mọi ựại lượng cần thiết với mức ựộ chắnh xác rất cao Với thiết bị ựặc biệt này, các thắ nghiệm ựược tiến hành một cách sinh ựộng, ựáp ứng mọi yêu cầu của quá trình dạy học Các thắ nghiệm thực hiện với sự tham gia của MVT có một tên gọi riêng: "Thắ nghiệm với sự hỗ trợ của MVT" Tên gọi này giúp ta vừa nhận biết ựược thiết bị có mặt trong thắ nghiệm, vừa nêu lên ựặc tắnh của thắ nghiệm: tự ựộng ựo ựạc và xử lý các số liệu, kết quả thắ nghiệm ựạt mức chắnh xác cao So với nhiều phương tiện dạy học (PTDH) truyền thống khác; MVT còn có mặt mạnh là

nó có thể biểu diễn các hiện tượng và quá trình tự nhiên trong sự phối hợp với màu sắc, âm nhạc hoặc lời giải thắch của giáo viên (GV) Do ựó MVT có sức cuốn hút học sinh (HS), có khả năng kắch thắch hứng thú học tập, ựặt họ vào vị trắ chủ thể của quá trình học tập Vì vậy, hiệu quả của bài giảng và chất lượng lĩnh hội tri thức của HS ựược nâng lên một cách ựáng kể Hơn nữa GV có nhiều ựiều kiện và cơ hội phát triển tư duy cho HS Chẳng hạn trong quá trình mô phỏng, minh hoạ bằng hình vẽ các hiện tượng và quá trình tự nhiên, xã hội, GV có thể hình thành và rèn luyện cho HS cách quan sát, khả năng mô tả và diễn ựạt tư tưởng với những thắ nghiệm ựược tiến hành nhờ sự hỗ trợ của MVT, ngoài khả năng phát triển các thao tác tư duy nói trên, ta còn có ựiều kiện ựể rèn luyện cho HS năng lực phân tắch, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá và trừu tượng hoá

1.2 Rèn luyện kỹ năng thực hành

Trong dạy học ở trường phổ thông, MVT không những chỉ ựược dùng làm phương tiện biểu diễn mà

nó còn ựược dùng làm công cụ thực hành cho HS khi sử dụng MVT ựể xử lý thông tin, HS ựược rèn luyện các kỹ năng cơ bản: kỹ năng tư duy thuật toán, kỹ năng lập trình, v/v đó là những thao tác trắ tuệ

và những thao tác thực hành các nội dung mới của giáo dục kĩ thuật tổng hợp Nhờ ựó HS có khả năng thắch ứng nhanh chóng với mọi lĩnh vực hoạt ựộng của xã hội có trang bị MVT Vì vậy xét về mặt xã hội, việc sử dụng MVT làm phương tiện dạy học (PTDH) trong nhà trường là một trong những biện pháp tắch cực; ựáp ứng yêu cầu chuẩn bị lực lượng thực hiện những nhiệm vụ có tắnh chất chiến lược

1.3 Giáo dục nhân cách người lao ựộng mới

Trong quá trình "hội thoại với MVT", HS ựược rèn luyện tắnh ựộc lập, tự chủ và sáng tạo cao ựộ MVT không tỏ thái ựộ phê phán gay gắt trực tiếp HS khi họ không thuộc bài và khi trả lời sai, nhưng nó không bao giờ khoan nhượng ựối với những sai sót mắc phải, buộc HS phải bằng mọi cách sửa chữa triệt

ựể những sai sót ựó Chỉ khi nào HS trả lời ựúng câu hỏi ựặt ra hoặc giải quyết xong nhiệm vụ ựược giao, MVT mới cho phép HS tiếp tục nghiên cứu phần tử kiến thức sau ựó, khắc phục tình trạng hỏng kiến thức để có thể hội thoại kết quả với MVT, bắt buộc HS phải kiên trì, nhẫn nại, cần cù và chăm chỉ Dùng năng lực hội thoại của MVT ựể kiểm tra kiến thức của HS luôn bảo ựảm ựược tắnh chắnh xác cao và sự công bằng trong ựánh giá, vì kết quả HS trả lời từng câu hỏi ựược hiện lên màn hình và ựược ghi vào bộ nhớ của MVT Tắnh trung thực của HS khi ựược kiểm tra bằng MVT cũng ựược rèn luyện, vì MVT rất "trung thực, không vị nể" khi ựánh giá, buộc HS phải suy nghĩ, lựa chọn dứt khoát câu trả lời trong một khoảng thời gian ựã ựịnh

Khi sử dụng MVT làm công cụ thực hành, những chuẩn ựạo ựức cũng ựòi hỏi khắt khe, vì MVT chỉ thực hiện theo câu lệnh ựúng, không thể buộc nó làm theo ý muốn người sử dụng Muốn giao cho máy những câu lệnh ựúng thì người sử dụng chỉ có cách là phải kiên trì học tập, nghiêm túc ựối với những quy ựịnh ựã ựược thoả thuận trong hệ lệnh, tự tin vào bản thân và trung thực cao ựộ

Tuy nhiên, cũng cần tránh khuynh hướng cực ựoan, cho rằng MVT có vai trò và tác dụng vạn năng,

có thể sử dụng ựể thay thế mọi PTDH truyền thống khác Cần nhớ rằng, ngay cả khi MVT ựược sử dụng rất rộng rãi trong tất cả các ngành kinh tế và xã hội, ựược sử dụng làm phương tiện sinh hoạt trong mọi gia ựình thì cuộc sống vẫn ựòi hỏi con người những kĩ năng sử dụng các công cụ thông thường Kỹ năng

giao tiếp với MVT vẫn luôn luôn chỉ là một trong những yêu cầu về mặt rèn luyện thực hành ñối với HS Mặt khác, khi sử dụng MVT làm PTDH, HS không ñược quan sát các hiện tượng và các quá trình thực,

mà họ chỉ ñược quan sát hình ảnh của các hiện tượng ñó khi chúng ñược mô phỏng trên màn hình Về mặt tâm lý, các biểu tượng về một sự vật mà HS thu ñược từ quan sát vật thật và từ việc quan sát hình ảnh của vật thật ñó, có sự khác nhau khá xa về chất Do ñó, việc sử dụng MVT phối hợp các PTDH truyền thống như: vật thật, mô hình, thí nghiệm, là rất cần thiết

2 Về quá trình dạy học

MVT có thể ñược sử dụng như một phương tiện trực quan ñể mô phỏng và minh hoạ bài giảng, như một thiết bị hỗ trợ cho các thí nghiệm giáo khoa trên lớp và cho các thí nghiệm thực hành ở phòng thí nghiệm và phương tiện hội thoại ñể tự học và ñể kiểm tra ñánh giá chất lượng kiến thức của HS Với chức năng ñó, MVT có thể ñược sử dụng một cách ñộc lập hoặc một cách phối hợp với các PTDH khác trong tất cả các giai ñoạn của quá trình lên lớp một tiết học Chẳng hạn, trong giai ñoạn mở bài; có thể lập chương trình mô phỏng một hiện tượng ñơn giản hoặc ñể tiến hành một thí nghiệm ngắn gọn nhằm kích thích hứng thú học tập của HS, ñặt trước HS tình huống có vấn ñề, tạo trạng thái tâm lý sẵn sàng tham gia tích cực vào quá trình lĩnh hội kiến thức mới, Trước giai ñoạn này, cũng có thể sử dụng MVT ñể kiểm tra ñánh giá việc chuẩn bị và ôn tập bài của HS, trên cơ sở ñó củng cố kiến thức ñã học ñể bước vào bài học mới Trong giai ñoạn làm việc với tài liệu mới, có thể sử dụng MVT ñể hỗ trợ cho việc tiến hành thí nghiệm, lập biểu bảng, vẽ ñồ thị và xử lý thông tin nhằm rút ra kiến thức mới Ngay trong giai ñoạn này cũng có thể sử dụng MVT ñể làm phương tiện hội thoại ñể gợi mở, hướng dẫn HS giải quyết vấn ñề nêu

ra ñể phát triển tư duy cho họ theo những yêu cầu ñịnh hướng trước Việc minh hoạ bằng hình vẽ nhờ màn hình của MVT có thể ñược dùng nhiều trong giai ñoạn củng cố bài giảng Chức năng hội thoại của MVT là phương tiện hữu hiệu cho việc tổ chức kiểm tra và ñánh giá kết quả của quá trình dạy học, xếp loại HS theo năng lực học tập Ta cũng phải lưu ý những nhược ñiểm quan trọng Chẳng hạn, khi sử dụng MVT ñể biểu diễn trực quan các hiện tượng hoặc ñể trình bày các kết quả thí nghiệm sẽ gặp khó khăn Do kích thước màn hình có hạn nên mỗi màn hình chỉ ñủ cho khoảng chừng 5 ñến 7 HS quan sát Khắc phục tình trạng này có thể dùng nhiều màn hình nối thành mạng cho một lớp học, như vậy vấp phải khó khăn

về kinh phí Một phương án khác là sử dụng phối hợp MVT với ñèn chiếu polylux, máy chiếu projector

ñể khuếch ñại hình ảnh cần biểu diễn sao cho cả lớp có thể quan sát rõ Như vậy, lại thấy yêu cầu của việc

sử dụng phối hợp, các PTDH là rất quan trọng Trong tương lai, khi màn hình tinh thể dẹt, có kích thước rộng trở thành thông dụng thì nhược ñiểm trên không còn nữa

3 Về phương pháp dạy học

Do những ñặc ñiểm về cấu tạo và về chức năng của MVT, nó ñược sử dụng dưới các dạng sau: Thứ nhất, MVT ñược dùng làm phương tiện biểu diễn trực quan của GV, theo một chương trình ñã ñược lập sẵn Trong trường hợp này, HS ñóng vai trò người quan sát dưới sự ñiều khiển của GV

Nội dung ñã ñược chương trình hoá và tích vào ñĩa từ của một MVT Trong tiến trình bài giảng, sử dụng MVT ñể mô phỏng các hiện tượng cần nghiên cứu hoặc mô phỏng các thí nghiệm phức tạp khó thực hiện trong ñiều kiện nhà trường Dưới hình thức này, MVT có ghép nối với thiết bị ñiện tử chuyên dụng

ñể thực hiện các thí nghiệm biểu diễn (cả thí nghiệm khảo sát, nghiên cứu lẫn thí nghiệm minh hoạ) HS

có nhiệm vụ quan sát và trả lời những câu hỏi gợi mở của GV, nhằm ñạt ñược mục ñích mà bài học ñặt ra Thứ hai, HS làm việc trực tiếp mới MVT dưới sự hướng dẫn, chỉ ñạo và giám sát chặt chẽ của GV Hình thức sử dụng này ñòi hỏi HS phải có những kỹ năng cơ bản về lập trình và về giao tiếp với MVT

GV cho HS những nhiệm vụ cụ thể, những chỉ dẫn cần thiết HS phát huy tính ñộc lập, sáng tạo ñể tìm cách thực hiện những nhiệm vụ ñược giao Kết quả làm việc của HS ñược trình bày trên màn hình, GV theo dõi và uốn nắn những sai lầm mà HS có thể mắc phải Dưới hình thức, này HS có thể sử sụng MVT

ñể mô phỏng các hiện tượng và làm các thí nghiệm thực tập HS (thí nghiệm trực diễn) trong tất cả các giai ñoạn của quá trình dạy học; hoặc tiến hành các thí nghiệm thực hành với sự hỗ trợ của MVT Tương ứng với mỗi kiểu bài học, GV cần có kế hoạch và phương pháp hướng dẫn HS thích hợp Hình thức sử dụng máy này có thể áp dụng cho việc ôn tập, kiểm tra và ñánh giá kết quả lĩnh hội kiến thức của HS Trong trường hợp này, GV có thể kết hợp vận dụng khả năng mô phỏng, minh họa bằng hình vẽ, thực hiện thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT, khả năng hội thoại giữa người và MVT với một hệ thống câu hỏi gợi mở có kèm theo biểu ñánh giá tương ứng (tất cả ñã ñược chương trình hoá và tích vào ñĩa từ) Dưới

sự ñiều khiển của GV, HS sử dụng bàn phím của MVT ñể lần lượt nhận các câu hỏi và ñưa ra những câu trả lời của họ MVT sẽ tự ñộng ñánh giá chất lượng của các câu trả lời ñó bằng ñiểm số (có thể có tính ñến cả tốc ñộ làm bài), ñể cuối cùng ñưa ra kết quả toàn bộ bài ôn tập hoặc bài kiểm tra

Thứ ba, HS học tập và nghiên cứu trực tiếp với MVT một cách hoàn toàn ựộc lập qua những chương trình ựược soạn thảo sẵn đó chắnh là phương pháp dạy học chương trình hoá Với phương pháp này, MVT sẽ tạo ựiều kiện cho việc cá thể hoá cao ựộ trong học tập điều này nhiều lúc rất cần thiết khi trình

ựộ kiến thức và năng lực nhận thức của HS không ựồng ựều Sự cá thể hoá quá trình học tập, trong trường hợp này HS học yếu sử dụng thêm thời gian vào việc củng cố kiến thức cơ sở và nâng cao năng lực nhận thức của mình ựể theo kịp trình ựộ chung, tạo ựiều kiện cho HS giỏi có thể học vượt lên, tranh thủ thời gian cho những hoạt ựộng nâng cao trình ựộ học vấn của họ Nhược ựiểm của hình thức sử dụng này là ở chỗ không có ựiều kiện ựể phát triển ngôn ngữ và kỹ năng giao tiếp xã hội cho HS Do ựó các nhà giáo dục cho rằng chỉ nên áp dụng hình thức sử dụng MVT theo phương pháp dạy học chương trình hoá cho những người lớn tuổi; ựối với HS phổ thông cần cân nhắc kĩ và nên phối hợp với các hình thức sử dụng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Lê Công Triêm, Nguyễn Quang Lạc 1992 Một số ựiểm về cơ sở lý luận dạy học của việc sử dụng máy tắnh ựiện tử - NCGD

Lê Công Triêm, Phan Gia Anh Vũ 1994 Ứng dụng phần mềm hệ tác giả trong dạy học Vật lý - NCGD

Lê Công Triêm, Phan Gia Anh Vũ.1998 Ứng dụng máy vi tắnh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông - NCGD

Lê Công Triêm 2004 Bài giảng ựiện tử và quy trình thiết kế bài giảng ựiện tử trong dạy học Kỷ yếu Hội thảo khoa học "đổi mới phương pháp dạy học với sự tham gia của phương tiện kỹ thuật" Huế

Lê Công Triêm, Vương đình Thắng 2004 Xây dựng Website dạy học Vật lắ lớp 6 Kỷ yếu Hội thảo khoa học "đổi mới phương pháp dạy học với sự tham gia của phương tiện kỹ thuật" Huế

Lê Công Triêm 2007 Sử dụng thắ nghiệm ảo và thắ nghiệm mô phỏng trong dạy học Vật lý Tạp chắ Khoa học và Giáo dục đHSP Huế

Lê Công Triêm.2005 Sử dụng máy vi tắnh trong dạy học Vật lắ NXB Giáo dục