Phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh THPT qua dạy chương Dòng điện không đổi Vật lí 11 nâng cao với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy

TRỊNH NGỌC LINH PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CHO HỌC SINH THPT QUA DẠY CHƯƠNG "DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI"-VẬT LÝ 11 NÂNG CAO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY LUẬN VĂN

TRỊNH NGỌC LINH

PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CHO HỌC SINH THPT QUA DẠY CHƯƠNG "DÒNG ĐIỆN KHÔNG

ĐỔI"-VẬT LÝ 11 NÂNG CAO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ

Thái Nguyên, năm 2012

TRỊNH NGỌC LINH

PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CHO HỌC SINH THPT QUA DẠY CHƯƠNG "DÒNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI"-VẬT LÝ 11 NÂNG CAO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC

Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ

Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học TS.TRẦN ĐỨC VƯỢNG

Thái Nguyên, năm 2012

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả luận văn

Trịnh Ngọc Linh

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Sau đại học, Ban Chủ nhiệm, quý Thày, Cô giáo khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên và quý Thày, Cô giáo trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập

Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu cùng các thày, cô giáo tổ Vật lí trường THPT Lương Ngọc Quyến tỉnh Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian tác giả thực hiện thực nghiệm sư phạm tại trường

Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thày hướng dẫn: Tiến

sĩ Trần Đức Vượng đã hướng dẫn, giúp đỡ tận tình trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Tác giả cảm ơn tập thể lớp Cao học Vật lý khóa 18 đã giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến trong quá trình học tập và thực hiện luận văn

Cuối cùng xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tác giả hoàn thành luận văn này

Thái Nguyên, tháng 8 năm 2012

Tác giả Trịnh Ngọc Linh

MỤC LỤC

Trang Lời cam đoan……… i

Lời cảm ơn……… ii

MỤC LỤC……… iii

Danh mục các từ viết tắt……… iv

MỞ ĐẦU……… 1

1- Lý do chọn đề tài……… 1

2- Lịch sử vấn đề nghiên cứu……… 3

3- Mục đích nghiên cứu……… 4

4- Đối tượng nghiên cứu……… 4

5- Giả thuyết khoa học……… 4

6- Nhiệm vụ nghiên cứu……… 4

7- Phạm vi nghiên cứu……… 5

8- Phương pháp nghiên cứu……… 5

8.1- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết……… 5

8.2- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn……… 5

8.2.1- Phương pháp điều tra……… 5

8.2.2- Phương pháp quan sát……… 5

8.3- Phương pháp thực nghiệm sư phạm……… 6

8.4- Phương pháp thống kê toán học……… 6

9- Đóng góp của đề tài……… 6

10- Cấu trúc luận văn……… 6

NỘI DUNG……… 7

Chương I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh trong dạy học Vật lí với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy……… 7

1.1 Hoạt động nhận thức và tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh…… 7

1.1.1 Hoạt động nhận thức của học sinh……… 7

1.1.2 Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh……… 9

1.1.3 Các biện pháp chung phát huy tính tích cực nhận thức của HS…… 13

1.2 Vận dụng các phương pháp, phương tiện dạy học nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh……… 14

1.2.1 Quan điểm về phương pháp dạy học theo hướng tích cực……… 14

1.2.2 Những đặc trưng của phương pháp dạy học theo hướng tích cực… 15

1.2.3 Một số phương pháp dạy học tích cực……… 15

1.2.4 Phương tiện dạy học……… 18

1.3 Phần mềm dạy học……… 20

1.3.1 Khái niệm phần mềm dạy học……… 20

1.3.2 Ý nghĩa của phần mềm dạy học……… 21

1.3.3 Ứng dụng của phần mềm dạy học trong dạy học vật lí……… 22

1.4 Bản đồ tư duy……… 27

1.4.1 Khái niệm bản đồ tư duy……… 27

1.4.2 Cách đọc bản đồ tư duy……… 27

1.4.3 Cách vẽ bản đồ tư duy……… 28

1.4.4 Các ứng dụng của bản đồ tư duy trong dạy học……… 30

1.5- Thực trạng của việc phát huy tính tích cực nhận thức cho HS với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy ở trường THPT……… 34

1.5.1 Về phía giáo viên……… 34

1.5.2 Về phía học sinh……… 36

1.5.3 Khả năng ứng dụng PMDH và BĐTD trong dạy học vật lí…… 37

1.6 Kết luận chương I……… 38

Chương II: Phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh qua việc xây dựng tiến trình dạy học chương "Dòng điện không đổi"- Vật lí 11 nâng cao với sự hỗ

trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy……… 39

2.1 Đặc điểm chương "Dòng điện không đổi" Vật lí 11 nâng cao……… 39

2.2 Một số định hướng trong việc tổ chức hoạt động nhận thức với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy để phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh……… 42

2.2.1 Định hướng khi sử dụng PMDH để hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh……… 42

2.2.2 Định hướng khi sử dụng BĐTD để hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh……… 53

2.3 Tiến trình dạy học chương "Dòng điện không đổi"- Vật lí 11 nâng cao theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy……… 58

2.3.1 Đề xuất quy trình soạn thảo tiến trình dạy học chương "Dòng điện không đổi"- Vật lí 11 nâng cao theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy……… 58

2.3.2- Thiết kế tiến trình dạy học một số bài cụ thể trong chương "Dòng điện không đổi"- Vật lí 11 nâng cao theo hướng nghiên cứu của đề tài……… 62

2.4 Kết luận chương II……… 72

Chương III: Thực nghiệm sư phạm……… … 73

3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm……… 73

3.1.1 Mục đích……… 73

3.1.2 Nhiệm vụ……… 73

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm……… 74

3.2.1 Đối tượng……… 74

3.2.2 Nội dung……… 74

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm……… 74

3.4 Đánh giá thực nghiệm sư phạm……… 76

3.4.1 Phương pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm……… 76

3.4.2 Kết quả và xử lí kết quả thực ngiệm sư phạm……… 77

3.5- Kết luận chương III……… 85

KẾT LUẬN……… 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 89 PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU 1- Lý do chọn đề tài:

Những năm gần đây, các tài liệu giáo dục và dạy học trong nước và nước ngoài thường bàn tới việc chuyển từ kiểu dạy học lấy giáo viên làm trung tâm sang kiểu dạy học lấy học sinh làm trung tâm, tức là dạy học sao cho HS phải tích cực, tự lực để chiếm lĩnh tri thức, từ đó phát triển năng lực sáng tạo, hình thành kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, bồi dưỡng tình cảm, thái độ

cho HS “Dạy học lấy học sinh làm trung tâm” chính là quan điểm xuyên suốt

của việc đổi mới PPDH ở các trường phổ thông hiện nay Nghị quyết Trung

ương 2, khoá VIII đã chỉ rõ: “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục và đào

tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến và hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh,…”

[3]

Điều 28 Luật Giáo dục cũng quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông

phải biết phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kỹ thuật vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho mọi học sinh” [8]

Đối với học sinh THPT, Vật lí là một môn học hay nhưng khó, bởi đây là môn học đòi hỏi người học không chỉ nắm lý thuyết và giải được bài tập mà còn phải có kĩ năng thực hành cũng như hiểu được những ứng dụng vật lí trong cuộc sống và trong khoa học-kỹ thuật Vì vậy, để hoạt động dạy học môn Vật lí

có hiệu quả thì cần phát huy tính tích cực nhận thức (TCNT) cho học sinh, khơi gợi, kích thích, đòi hỏi người học phải suy nghĩ, tìm tòi, phải phát huy tư duy

nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức Tuy nhiên, hiện nay việc phát huy tính TCNT cho học sinh còn chưa đạt được những kết quả như mong muốn Nguyên nhân chủ yếu là GV chưa chú ý tới việc cần phát huy tính TCNT, rèn luyện các kỹ năng, phương pháp học cho HS mà chỉ tập trung dạy sao cho hết kiến thức trong SGK; một phần nguyên nhân nữa về phía HS đó là tính thụ động, ỷ lại trong học tập do các em đã quen với cách học truyền thống trước kia

Vậy làm thế nào để học sinh có thể hứng thú trong học tập, có thể nắm vững kiến thức một cách nhanh chóng? Bằng cách nào có thể rèn luyện được nếp tư duy sáng tạo cho học sinh trong học tập, khả năng thuyết trình, khả năng làm việc theo nhóm hiệu quả…

Trong những năm gần đây ở nước ta xuất hiện một phương tiện tư duy mới là bản đồ tư duy (BĐTD) Đó là hình thức ghi chép nhằm tìm tòi, đào sâu,

mở rộng một ý tưởng, hệ thống hoá một chủ đề hay một mạch kiến thức,…bằng cách kết hợp việc sử dụng đồng thời hình ảnh, đường nét, màu sắc, chữ viết với sự tư duy tích cực Dạy học với việc vận dụng BĐTD có tính

kế thừa các PPDH tích cực, tiếp thu kinh nghiệm quốc tế Do đó có thể coi BĐTD như một phương tiện dạy học mới, có thể kết hợp với phần mềm dạy học và các phương tiện dạy học khác để phát huy tính TCNT cho HS trong dạy học môn Vật lí và đạt hiệu quả cao như mong muốn

Trong chương trình Vật lí 11 nâng cao, chương 2 “Dòng điện không đổi”

đề cập đến những vấn đề cơ bản về dòng điện không đổi, là cơ sở để nghiên cứu những vấn đề khác về dòng điện; vì vậy nếu học sinh nắm vững kiến thức, hiểu sâu và có cái nhìn vấn đề tổng quát, sáng tạo sẽ là cơ sở để học sinh học tốt hơn các chương tiếp theo của chương trình Tuy nhiên cho đến nay chưa có

đề tài nào nghiên cứu chương này theo hướng sử dụng phần mềm dạy học và bản đồ tư duy nhằm phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh

Xuất phát từ những lý do trên, tôi chọn đề tài: Phát huy tính tích cực nhận

thức cho học sinh THPT qua dạy chương “Dòng điện không đổi”-Vật lí 11 nâng cao với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy

Về vấn đề ứng dụng bản đồ tư duy (Mind Map) trong dạy học, đây là vấn đề

mới được chú ý vào năm 2006 khi dự án "Ứng dụng công cụ phát triển tư duy- Sơ

đồ tư duy" của nhóm Tư duy mới (New Thinking Group- NTG), Đại học Quốc

gia Hà Nội được triển khai thực hiện

Từ năm 2006, Dự án phát triển giáo dục THCS II (Bộ GD&ĐT) và Viện KHGD đã triển khai nghiên cứu, dạy thử nghiệm thành công thiết kế BĐTD trong dạy học một số bộ môn ở các trường THCS trên toàn quốc Hiện nay, việc ứng dụng BĐTD trong dạy học ở các trường THPT mới được triển khai Đối với môn Vật lí, vấn đề sử dụng bản đồ tư duy vào quá trình dạy học mới có một số ít tác giả nghiên cứu, tại Trường Đại học Sư phạm Huế có tác

giả Phạm Công Thám với đề tài "Tổ chức hoạt động dạy học với sự hỗ trợ của

Mind Map chương dòng điện không đổi trong các môi trường Vật lý 11 nâng cao", Lê Thị Hà với đề tài "Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy giải bài tập vật lý chương "Động học chất điểm" và "Động lực học chất điểm" Vật lý 10 nâng cao với sự hỗ trợ của Mind Map", tác giả Nguyễn Văn Quang

với đề tài “Bồi dưỡng năng lực tự học vật lý cho học sinh trung học phổ thông

thông qua việc sử dụng sách giáo khoa với sự hỗ trợ của bản đồ tư duy” Đại

học sư phạm TP.Hồ Chí Minh có tác giả Nguyễn Thị Nguyên với đề tài

“Nghiên cứu sử dụng bản đồ tư duy (Mindmaps) trong dạy học chương “Động học chất điểm”-Vật lý 10 THPT nhằm góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng tư duy cho học sinh” Những đề tài này đã trình

bày khá đầy đủ về vấn đề sử dụng Mind Map (Bản đồ tư duy) trong dạy học Vật lí

Như vậy, cho đến nay chưa có tác giả nào nghiên cứu về vấn đề phát huy tính tích cực nhận thức cho HS THPT qua chương "Dòng điện không đổi"-Vật

lí 11 nâng cao với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy

3- Mục đích nghiên cứu:

Xây dựng tiến trình dạy học chương "Dòng điện không đổi"-Vật lí 11 nâng cao với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

4- Đối tượng nghiên cứu:

Hoạt động dạy và học Vật lí theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy

5- Giả thuyết khoa học:

Nếu tổ chức hoạt động nhận thức chương "Dòng điện không đổi"-Vật lí 11 nâng cao với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy thì sẽ phát huy được tính tích cực nhận thức cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức cho học sinh trong dạy học Vật lí ở trường THPT

6- Nhiệm vụ nghiên cứu:

Để đạt được mục đích nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy cần phải thực hiện nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của vấn đề phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy

- Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học chương "Dòng điện không Vật lí 11 nâng cao nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh với sự

đổi"-hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy trong dạy học Vật lí

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ, tính khả thi của tiến trình dạy học đề xuất và rút ra kết luận

7- Phạm vi nghiên cứu:

Trong khuôn khổ của một luận văn thạc sĩ, chúng tôi chỉ nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy học với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh trong chương "Dòng điện không đổi"-Vật lí 11 nâng cao ở một số trường THPT tỉnh Thái Nguyên

8- Phương pháp nghiên cứu:

8.1- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu những văn kiện của Đảng, chỉ thị của Nhà nước, văn bản của

Bộ GD-ĐT về vấn đề đổi mới phương pháp dạy học

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của vấn đề phát huy tính TCNT cho học sinh,

sử dụng phần mềm dạy học và bản đồ tư duy trong dạy học vật lí; các luận văn

về đề tài có liên quan, nội dung chương trình SGK vật lí 11- nâng cao (chương Dòng điện không đổi)

8.2- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

8.2.1- Phương pháp điều tra

Tìm hiểu thực trạng của việc phát huy tính TCNT cho học sinh với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy trong dạy học vật lí hiện nay ở trường THPT thông qua phiếu điều tra

8.2.2- Phương pháp quan sát

Quan sát để thu thập thông tin về sự tích cực, sự hứng thú tham gia của học sinh trong giờ học và trong các hoạt động

8.3- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

Tiến hành thực nghiệm có đối chứng tại một số trường THPT ở tỉnh Thái Nguyên để kiểm tra hiệu quả và tính khả thi của đề tài

8.4- Phương pháp thống kê toán học

Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm và kết quả điều tra, từ đó rút ra những kết luận về sự khác nhau trong kết quả học tập của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm

9- Đóng góp của đề tài:

- Góp phần làm phong phú thêm cơ sở lý luận trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy để phát huy tính tích cực nhận thức cho học sinh

- Các giáo án xây dựng theo hướng phát huy tính tích cực nhận thức cho

HS THPT qua chương "Dòng điện không đổi"-Vật lí 11 nâng cao với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho giáo viên THPT

10- Cấu trúc luận văn:

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, phần nội dung luận văn gồm ba chương:

Chương I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc phát huy tính tích cực nhận thức cho HS trong dạy học Vật lí với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản

đồ tư duy

Chương II: Phát huy tính tích cực nhận thức cho HS qua việc xây dựng tiến trình dạy học chương "Dòng điện không đổi"-Vật lí 11 nâng cao với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học và bản đồ tư duy

Chương III: Thực nghiệm sư phạm

NỘI DUNG Chương I

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC NHẬN THỨC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ VỚI

SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM DẠY HỌC VÀ BẢN ĐỒ TƯ DUY

1.1 Hoạt động nhận thức và tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh 1.1.1 Hoạt động nhận thức của học sinh [10]

Theo quan điểm triết học Mác-Lênin, nhận thức là quá trình phản ánh biện chứng, tích cực, tự giác và sáng tạo thế giới khách quan vào trong đầu óc con người trên cơ sở thực tiễn

V.I.Lênin đã chỉ rõ quy luật chung nhất của hoạt động nhận thức là: “Từ

trực quan sinh động đến tư duy trìu tượng và từ tư duy trìu tượng đến thực tiễn,

đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, của sự nhận thức hiện thực khách quan” [10, tr.8] Hoạt động nhận thức là hoạt động tích cực của chủ thể phản ánh hiện thực khách quan để thích ứng với nó hoặc cải tạo nó Hoạt động nhận thức đi từ chưa biết đến biết, từ thuộc tính bề ngoài: Cảm tính, trực quan riêng rẽ đến đối tượng trọn vẹn, ổn định, có ý nghĩa trong các quan hệ của nó; sau đó đến thuộc tính bên trong, có tính quy luật ngày đi sâu vào bản chất của

cả một lớp đối tượng, hiện tượng…và cuối cùng từ đó trở về thực tiễn, thông qua các quá trình tâm lý như cảm giác, tri giác, trí nhớ, tưởng tượng, tư duy ngôn ngữ

Đối với lứa tuổi học sinh, hoạt động nhận thức chủ yếu của các em là hoạt động học tập Bằng hoạt động này và thông qua hoạt động này, các em chiếm lĩnh tri thức, hình thành và phát triển năng lực tư duy cũng như nhân cách đạo đức, thái độ Hoạt động học tập của học sinh có cấu trúc giống như hoạt động

Động cơ

Mục đích

Hành động Hoạt động

nhau: Một bên là động cơ, mục đích, điều kiện và bên kia là hoạt động, hành động và thao tác

Động cơ nào quy định sự hình thành và diễn biến của hoạt động ấy; muốn thỏa mãn được động cơ ấy, phải thực hiện lần lượt những hành động nào để đạt được mục đích cụ thể nào và cuối cùng mỗi hành động được thực hiện bằng nhiều thao tác sắp xếp theo một trình tự xác định, ứng với mỗi thao tác phải sử dụng những phương tiện, công cụ thích hợp

Hoạt động nào cũng có đối tượng Thông thường, các hoạt động khác có đối tượng là một khách thể, hoạt động hướng vào làm biến đổi khách thể Trong khi đó, hoạt động học lại làm cho chính chủ thể (người học) biến đổi và phát triển Đối tượng của hoạt động học là tri thức, kĩ năng, kĩ xảo cần chiếm lĩnh Nội dung của đối tượng này không hề bị thay đổi sau khi bị chiếm lĩnh, nhưng nhờ có sự chiếm lĩnh này mà các chức năng tâm lý của chủ thể mới được thay đổi và phát triển

Vật lí học là một môn khoa học thực nghiệm, phương pháp nghiên cứu cũng như học tập đều dựa trên cơ sở quan sát, thí nghiệm để phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trìu tượng hóa thành các khái niệm, định luật, thuyết vật lí…rồi từ lý thuyết vận dụng nghiên cứu các sự vật, hiện tượng ở phạm vi rộng hơn Do vậy, để tổ chức hoạt động nhận thức, tạo điều kiện cho

HS tự khám phá kiến thức, GV cần tổ chức tốt quá trình quan sát và tư duy cho

HS Trong dạy học vật lí có thể có nhiều loại quan sát như: quan sát thí nghiệm, quan sát hiện tượng tự nhiên, quan sát một bài thực nghiệm…

Để quan sát được sâu sắc cần phải hướng dẫn HS xác định mục đích, nội dung, trình tự quan sát, ghi lại dấu hiệu, phân tích và xử lí số liệu, kĩ năng đặt câu hỏi với một dấu hiệu bất kỳ…Qua nhiều hoạt động và nhiều nội dung mới rèn được óc quan sát cho HS, giúp HS nhận thức tích cực hơn và tạo điều kiện cho tư duy HS phát triển

1.1.2 Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh [2] [5] [15]

1.1.2.1 Tính tích cực

Tính tích cực (TTC) là một phẩm chất vốn có của con người trong đời sống xã hội Khác với động vật, con người không chỉ tiêu thụ những gì sẵn có trong thiên nhiên mà còn chủ động sản xuất ra những của cải vật chất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của xã hội, sáng tạo nền văn hóa ở mỗi thời đại, chủ động cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội

Theo quan điểm của các nhà giáo dục học, tính tích cực là khái niệm biểu thị sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng TTC cũng là khái niệm biểu thị cường độ vận động của chủ thể khi thực hiện một nhiệm vụ, giải quyết một vấn đề nào đó

Sự nỗ lực ấy diễn ra trên nhiều mặt:

Sinh lý: Đòi hỏi chi phí nhiều năng lượng cơ bắp

Tâm lý:Tăng cường các hoạt động cảm giác, tri giác, tư duy, tưởng

tượng…

Xã hội: Đòi hỏi tăng cường mối liên hệ với môi trường bên ngoài…

Vì vậy tính tích cực là một thuộc tính của nhân cách có quan hệ, chịu ảnh hưởng của rất nhiều nhân tố như:

Nhu cầu- tích cực nhằm thỏa mãn những nhu cầu nào đó;

Động cơ- tích cực vì hướng tới những động cơ nhất định;

Hứng thú- do bị lôi cuốn bởi những say mê vì muốn biến đổi, cải tạo một

hiện tượng nào đấy;

TTC cũng có mối quan hệ mật thiết với tính tự lực, với xúc cảm và ý chí

1.1.2.2 Tính tích cực nhận thức

Tính tích cực nhận thức (TTCNT) là tính tích cực xét trong điều kiện, phạm vi của quá trình dạy học, chủ yếu được áp dụng trong quá trình nhận thức

của HS Theo giáo sư Trần Bá Hoành “Tính tích cực nhận thức là trạng thái

hoạt động của HS, đặc trưng bởi khát vọng hiểu biết, cố gắng trí tuệ và nghị

lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức” [5]

TTCNT bao gồm: Sự lựa chọn đối tượng nhận thức; đề ra cho mình mục đích, nhiệm vụ cần giải quyết sau khi đã lựa chọn đối tượng nhằm cải tạo nó Tính tích cực trong hoạt động cải tạo đòi hỏi phải có sự thay đổi trong ý thức

và hành động của chủ thể nhận thức, được thể hiện bằng nhiều dấu hiệu như sự tập trung chú ý, sự tưởng tượng mạnh mẽ, sự phân tích, tổng hợp sâu sắc…

Có thể phân chia TTCNT làm ba mức độ:

Tính tích cực tái hiện: Đó là mức độ thấp của tính tích cực, chủ yếu là dựa

vào trí nhớ để tái hiện những điều đã nhận thức được

Tính tích cực sử dụng: Đây là sự phát triển tính tích cực ở mức độ cao

hơn Qua việc vận dụng các công cụ, các khái niệm, định lý, định luật…vào giải quyết một nhiệm vụ nào đó các em phải phân tích, suy nghĩ tìm tòi để tự lực đưa ra những phương án khác nhau, nhờ đó mà nhu cầu, hứng thú nhận thức và óc sáng tạo phát triển

Tính tích cực sáng tạo: Đây là mức độ phát triển cao nhất của tính tích

cực Nó được đặc trưng bằng sự khẳng định con đường suy nghĩ riêng của mình, vượt ra khỏi khuôn mẫu, máy móc nhằm tạo ra cái mới, cái bất ngờ, có giá trị Tính tích cực sáng tạo tạo điều kiện cho sự phát triển các khả năng và tiềm năng sáng tạo của cá nhân Nó biểu thị khả năng tự mình tìm kiếm những

nhiệm vụ mới, những phương pháp giải quyết mới, khả năng sử dụng những kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo trong những tình huống, hoàn cảnh mới Như vậy tính tích cực sáng tạo không phải là một nét riêng của tính cách cá nhân, mà là một tập hợp những dấu hiệu đặc trưng của một con người

1.1.2.3 Những biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức

Trong học tập, HS chỉ có thể chiếm lĩnh được kiến thức và phát triển được

tư duy của mình khi họ tích cực hoạt động nhận thức Hoạt động nhận thức là nhiệm vụ xuyên suốt trong quá trình học tập của HS Thông qua hoạt động nhận thức, HS chiếm lĩnh được kiến thức và năng lực tư duy đồng thời được phát triển

Để phát hiện xem HS có tích cực hoạt động nhận thức không ta có thể dựa vào các dấu hiệu:

v Dấu hiệu bên ngoài (qua hành vi, thái độ, hứng thú):

- Thích thú, chủ động tiếp xúc với đối tượng

Các em hay đặt những câu hỏi và có những thắc mắc đối với GV Việc đặt câu hỏi của các em thể hiện lòng mong muốn hiểu biết nhiều hơn, sâu hơn về những đối tượng mà các em đang tiếp xúc Những câu hỏi dạng: Đây là cái gì? Dùng để làm gì? Tại sao? Như thế nào? Do đâu mà có? Những thắc mắc các

em đưa ra biểu hiện sự tích cực tìm kiếm, lòng ham hiểu biết, trí tò mò đang khuấy động các em Học tập thụ động, không hứng thú sẽ không có câu hỏi và cũng sẽ không có phản ứng nếu câu hỏi không được trả lời

- Chú ý quan sát, chăm chú lắng nghe và theo dõi những gì thày cô làm

- Giơ tay phát biểu, nhiệt tình hưởng ứng, bổ sung ý kiến vào câu trả lời

của bạn và thích tham gia vào các hoạt động cũng là một biểu hiện của hứng thú Thông qua quan sát, thày giáo có thể xác định được những biểu hiện cảm xúc, hứng thú nhận thức như niềm vui sướng, sự hài lòng khi tự mình tìm ra câu trả lời đúng hay là những thành công trong học tập…

Dấu hiệu bên trong có thể cụ thể hóa qua một số câu hỏi:

- Học sinh có chú ý, tập trung tư tưởng học tập không?

- Có hăng hái tham gia vào các hoạt động học tập không? (Thể hiện ở chỗ giơ tay phát biểu ý kiến, ghi chép…)

- Có đọc thêm, làm thêm các bài tập khác không?

- Có thường xuyên hỏi thày cô, trao đổi với bạn bè, tích cực tham gia học nhóm, tổ không?

v Dấu hiệu bên trong (sự căng thẳng trí tuệ, sự nỗ lực hoạt động, sự

phát triển tư duy, ý chí và xúc cảm…):

Những dấu hiệu bên trong này cũng chỉ có thể phát hiện được qua những biểu hiện bên ngoài, nhưng phải tích lũy một lượng thông tin đủ lớn và phải qua một quá trình xử lí thông tin mới thấy được, cụ thể là:

- Các em tích cực sử dụng các thao tác nhận thức, đặc biệt là các thao tác

tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa…vào việc giải quyết các nhiệm vụ nhận thức

- Tích cực vận dụng vốn kiến thức và kĩ năng đã tích lũy được vào việc giải quyết các tình huống và các bài tập khác nhau, đặc biệt là vào việc xử lí các tình huống mới

- Phát hiện nhanh chóng, chính xác những nội dung được quan sát

- Hiểu lời người khác và diễn đạt cho người khác hiểu ý của mình

- Có những biểu hiện của tính độc lập, sáng tạo trong quá trình giải quyết các nhiệm vụ nhận thức như tự tin khi trả lời câu hỏi, có sáng kiến, tự tìm ra một vài cách giải quyết khác nhau cho các bài tập và tình huống, biết lựa chọn cách giải quyết hay nhất

- Có những biểu hiện của ý chí trong quá trình nhận thức, như sự nỗ lực,

cố gắng vượt qua các tác động nhiễu bên ngoài và các khó khăn để thực hiện đến cùng những nhiệm vụ được giao, sự phản ứng khi có tín hiệu báo hết giờ

Những câu hỏi mà thông qua đó có thể thấy được biểu hiện tích cực hoạt động nhận thức của học sinh qua dấu hiệu bên trong:

- Có biểu hiện hứng thú, say mê, có hoài bão học tập không?

- Có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?

- Có sự phát triển về năng lực phân tích, tổng hợp…năng lực tư duy nói chung không?

- Có thể hiện sự sáng tạo trong học tập không?

v Kết quả học tập

Kết quả học tập là một dấu hiệu quan trọng và có tính chất khái quát của tính tích cực nhận thức Chỉ tích cực học tập một cách thường xuyên, liên tục,

tự giác mới có kết quả học tập tốt

Dấu hiệu này có thể cụ thể hóa qua các câu hỏi sau:

- Học sinh có hoàn thành nhiệm vụ học tập được giao không?

- Có ghi nhớ tốt những điều đã học không?

- Có vận dụng được kiến thức đã học vào thực tế không?

- Có phát triển tính năng động sáng tạo không?

- Kết quả kiểm tra, thi cử có cao không?

1.1.3 Các biện pháp chung phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh [1] [10] [15]

TTCNT của học sinh chịu ảnh hưởng bởi nhiều nhân tố: Bản thân học sinh, nhà trường, gia đình, xã hội Vì vậy các biện pháp phát huy TTCNT của học sinh rất đa dạng và phong phú Trong phạm vi của luận văn, chúng tôi chỉ trình bày nhóm các biện pháp cho giáo viên đứng lớp, chủ yếu được thực hiện trong giờ lên lớp Nhóm biện pháp này rất quan trọng vì nó tác động trực tiếp đến học sinh Nó gồm một số vấn đề sau:

- Giác ngộ ý thức học tập, kích thích tinh thần trách nhiệm và hứng thú học tập của học sinh

- Kích thích hứng thú qua nội dung: Đây là biện pháp mà GV hay sử

dụng nhất Tùy thế mạnh của từng môn học mà cách kích thích hứng thú sẽ khác nhau

- Kích thích hứng thú qua phương pháp dạy học: Để tích cực hóa hoạt

động nhận thức của HS phải phối hợp nhiều phương pháp với nhau, những phương pháp có hiệu quả nhất trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức là: Dạy học nêu vấn đề, thí nghiệm, thực hành, thảo luận, tự học, trò chơi học tập…

- Sử dụng các phương tiện dạy học, đặc biệt là những phương tiện kỹ thuật

dạy học hiện đại Đây là biện pháp hết sức quan trọng nhằm nâng cao TTC của học sinh và giúp nhà trường đưa chất lượng dạy học lên một tầm cao mới

- Sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: Cá nhân, nhóm, tập

thể lớp; làm việc trong vườn trường, phòng thí nghiệm; tổ chức tham quan, các hoạt động nội, ngoại khóa đa dạng

Ngoài ra có thể tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh qua nhiều biện pháp như:

+ Luyện tập dưới nhiều hình thức khác nhau, vận dụng kiến thức vào thực tiễn các tình huống mới

+ Thường xuyên kiểm tra, đánh giá, động viên, khen thưởng HS khi có thành tích học tập tốt

+ Kích thích tính tích cực học tập qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS

1.2- Vận dụng các phương pháp, phương tiện dạy học nhằm phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh [2] [5] [10]

1.2.1 Quan niệm về phương pháp dạy học theo hướng tích cực

Khi nói tới phương pháp tích cực, thực tế là nói tới một nhóm các phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh

Cơ sở của phương pháp luận là lý luận, trong quá trình dạy học cần kích thích sự hứng thú, cần phát huy tính tích cực, tính tự lực sáng tạo trong học tập của HS Để làm điều đó đòi hỏi người thày giáo phải lựa chọn, tìm tòi những PPDH phù hợp với nội dung bài học, đặc điểm của đối tượng, điều kiện vật chất, và đây là một hoạt động sáng tạo của người thày trong hoạt động dạy Phương pháp dạy học theo hướng tích cực cần thể hiện được sự phản ánh quá trình hoạt động nhận thức của HS nhằm đạt được mục đích đã

đề ra trong đó GV tổ chức cho HS hoạt động theo hướng tích cực, giúp HS tự giác tiếp nhận kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo nhằm đạt được mục đích đề ra với kết quả cao

1.2.2 Những đặc trưng của phương pháp dạy học theo hướng tích cực

Phương pháp dạy học theo hướng tích cực có những điểm mạnh riêng của nó mà các phương pháp khác không thể có được, đó là học sinh lĩnh hội kiến thức bằng chính sự hoạt động tích cực và cao độ của bản thân, tự họ chủ động sáng tạo nên các vấn đề, các tình huống để nghiên cứu Phương pháp dạy học theo hướng tích cực thể hiện bởi các đặc trưng cơ bản sau:

* Dạy học hướng vào học sinh

* Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của học sinh

* Dạy học chú trọng đến việc rèn luyện phương pháp tự học, tự nghiên cứu

* Dạy học chú trọng đến việc trau dồi kiến thức và bồi dưỡng kĩ năng, kĩ xảo

* Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác

* Kết hợp đánh giá của GV và tự đánh giá của HS

một số PPDH mới, phù hợp với hoàn cảnh, điều kiện ở nước ta, để giáo dục từng bước tiến lên vững chắc Theo quan điểm về PPDHTC, một số PPDH dưới đây cần được quan tâm trong việc đổi mới PPDH theo hướng tích cực hóa hoạt động của HS

1.Vấn đáp

Vấn đáp (đàm thoại) là phương pháp trong đó GV đặt ra những câu hỏi để

HS trả lời, hoặc có thể tranh luận với nhau và với cả GV, qua đó HS lĩnh hội được nội dung bài học Căn cứ vào tính chất hoạt động nhận thức, người ta phân biệt 3 phương pháp vấn đáp:

- Vấn đáp tái hiện: GV đặt ra những câu hỏi chỉ yêu cầu HS nhớ lại những

kiến thức đã biết và trả lời dựa vào trí nhớ, không cần suy luận Đó là biện pháp được dùng khi cần đặt mối quan hệ giữa kiến thức đã học với kiến thức sắp học hoặc khi cần củng cố kiến thức vừa mới học

- Vấn đáp giải thích- minh họa: Nhằm mục đích làm sáng tỏ một đề tài

nào đó, GV lần lượt nêu ra những câu hỏi kèm theo những ví dụ minh họa để

HS dễ hiểu, dễ nhớ Phương pháp này đặc biệt có hiệu quả khi có sự hỗ trợ của các phương tiện nghe nhìn

- Vấn đáp tìm tòi (đàm thoại Ơrixtic): GV dùng hệ thống câu hỏi được sắp

xếp hợp lí để hướng dẫn HS từng bước phát hiện ra bản chất của sự vật, tính quy luật của hiện tượng đang tìm hiểu, kích thích sự ham muốn hiểu biết Trong vấn đáp tìm tòi, GV giống như người tổ chức sự tìm tòi còn HS giống như người tự lực phát hiện kiến thức mới Vì vậy khi kết thúc cuộc đàm thoại,

HS có được niềm vui của sự khám phá, trưởng thành thêm một bước về trình

độ tư duy

2 Dạy học giải quyết vấn đề

Phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là PPDH dựa trên những quy luật của sự lĩnh hội tri thức và cách thức hoạt động một cách sáng tạo, có những nét

cơ bản của sự tìm tòi khoa học Bản chất của nó là đặt ra trước HS một chuỗi các “tình huống có vấn đề”, những điều kiện đảm bảo việc giải quyết các vấn

đề đó và những chỉ dẫn nhằm đưa HS vào con đường tự lực giải quyết các vấn

đề đã đặt ra Bằng cách đó, HS vừa nắm được tri thức mới, vừa nắm được phương pháp đi tới tri thức đó, lại vừa phát triển tư duy tích cực, sáng tạo và có khả năng vận dụng tri thức vào giải quyết tình huống mới

Trong dạy học giải quyết vấn đề có thể phân biệt bốn mức trình độ:

Mức 1: GV đặt vấn đề, nêu cách giải quyết vấn đề HS thực hiện cách giải

quyết vấn đề theo hướng dẫn của GV GV đánh giá kết quả làm việc của HS

Mức 2: GV nêu vấn đề, gợi ý để HS tìm ra cách giải quyết vấn đề HS

thực hiện cách giải quyết vấn đề với sự giúp đỡ của GV khi cần GV và HS cùng đánh giá

Mức 3: GV cung cấp thông tin tạo tình huống có vấn đề HS phát hiện và

xác định vấn đề nảy sinh, tự lực đề xuất các giả thuyết và lựa chọn phương pháp HS thực hiện cách giải quyết vấn đề GV và HS cùng đánh giá

Mức 4: HS tự lực phát hiện vấn đề nảy sinh trong hoàn cảnh của mình

hoặc của cộng đồng, lựa chọn vấn đề phải giải quyết HS giải quyết vấn đề,

tự đánh giá chất lượng, hiệu quả, có ý kiến bổ sung của GV khi kết thúc

thêm những gì Bài học trở thành quá trình học hỏi lẫn nhau chứ không phải chỉ

là sự tiếp nhận thụ động từ giáo viên Thành công của bài học phụ thuộc vào sự nhiệt tình tham gia của mọi thành viên, vì vậy phương pháp này còn được gọi

là phương pháp cùng tham gia

1.2.4 Phương tiện dạy học [6] [10] [15] [20]

Phương tiện dạy học (PTDH) là tập hợp những đối tượng vật chất được giáo viên sử dụng với tư cách là những phương tiện tổ chức, điều khiển hoạt động nhận thức của HS, và đối với HS, đó là phương tiện để tiến hành hoạt động nhận thức của mình, thông qua đó mà thực hiện những nhiệm vụ dạy học

1.2.4.1 Các loại phương tiện dạy học sử dụng trong dạy học Vật lí

* Các PTDH truyền thống:

Trong dạy học Vật lí, các phương tiện dạy học sau đây thường được xem

là các PTDH truyền thống

- Các vật thật trong đời sống và kĩ thuật

- Các thiết bị thí nghiệm dùng để tiến hành các thí nghiệm của GV và các thí nghiệm của HS

- Các mô hình vật chất, bảng, tranh ảnh và các bản vẽ sẵn

- Các tài liệu in: Sách giáo khoa, sách bài tập, sách hướng dẫn thí nghiệm

và các tài liệu tham khảo khác

* Các PTDH hiện đại:

Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, các PTDH cũng được hiện đại hóa để nâng cao hiệu quả và chất lượng dạy học, hỗ trợ hoạt động dạy học của GV Trong thực tế dạy học Vật lí hiện nay có các PTDH nghe-nhìn sau đang được sử dụng tương đối rộng rãi:

- Phim học tập: Phim đèn chiếu, phim chiếu bóng, phim học tập trên truyền hình, phim video

- Các phần mềm máy vi tính mô phỏng, minh họa các hiện tượng, quá trình vật lí; luyện tập cho HS giải bài tập và giải quyết các vấn đề học tập trên máy vi tính; tiến hành các thí nghiệm với các thiết bị thí nghiệm hiện đại, trong

đó máy vi tính như là máy đo, xử lí các kết quả thí nghiệm Các thiết bị nghe- nhìn thường được trang bị là: Đèn chiếu, máy chiếu phim, máy thu hình, máy chiếu LCD đa năng, máy vi tính…

Các PTHD sử dụng trong dạy học Vật lí rất đa dạng và phong phú Trong

số đó, các thiết bị thí nghiệm dùng cho thí nghiệm của GV và thí nghiệm của

HS có vai trò quan trọng hàng đầu và không thể thiếu được, vì nó thể hiện đặc thù của Vật lí là môn khoa học thực nghiệm và sự cần thiết cho HS thấy được các hiện tượng vật lí thực trong đời sống và kỹ thuật

1.2.4.2 Vấn đề sử dụng PTDH trong qúa trình dạy học

PTDH có ý nghĩa nhất định trong toàn bộ quá trình dạy học, tuy nhiên không phải tự thân nó có toàn bộ ý nghĩa đó Nói cách khác là không phải cứ

sử dụng PTDH là có tác dụng dạy học- giáo dục, mà còn phụ thuộc rất nhiều vào việc người GV sử dụng nó như thế nào vào cách nghiên cứu, chế biến tài liệu dạy học mà họ sẽ tiến hành

Tiết học với việc sử dụng những phương tiện kỹ thuật dạy học là một kiểu tiết học mới mà trong đó bắt buộc người GV phải sử dụng PPDH phù hợp với chúng Những PTDH, đặc biệt là những phương tiện kỹ thuật dạy học làm thay đổi cấu trúc và cả nhịp điệu tiết học, kết quả là dẫn tới làm thay đổi vị trí người

GV trong tiết học Điều đó đòi hỏi năng lực, trình độ của người GV Hiệu quả

sử dụng những PTDH càng lớn khi họ có trình độ nghiệp vụ càng cao

Khi sử dụng những PTDH, người GV cần chú ý các yêu cầu sau:

- Nghiên cứu tài liệu để phân chia chúng và xác định chính xác những PTDH nào cần thiết phải sử dụng, mục tiêu sư phạm sử dụng từng PTDH đó, kết quả cần đạt được

- Biết tính năng của từng phương tiện và qua đó phối hợp các PTDH khác nhau để đạt hiệu quả sư phạm cao

- Xác định vị trí của phương tiện đó trong tiết học, nghĩa là chọn thời điểm của tiết học để sử dụng phương tiện đó đạt hiệu quả cao nhất

- Xác định độ dài thời gian sử dụng phương tiện đó

- Suy nghĩ kĩ về sự phù hợp giữa những PTDH đã lựa chọn với những PTDH khác

- Suy nghĩ cẩn thận những biện pháp, cách thức chuẩn bị cho HS tri giác tài liệu học tập cũng như việc nghiên cứu tài liệu sau khi đã quan sát hoặc nghe đầy đủ

- Xây dựng kế hoạch và tiến hành tổ chức tiết học với việc sử dụng phối hợp những PTDH một cách thích hợp, nhằm phát huy tính tích cực, tự lực nhận thức của HS trong việc lĩnh hội tài liệu học tập

1.3 Phần mềm dạy học [4]

1.3.1 Khái niệm phần mềm dạy học

Phần mềm tin học là một tập hợp những câu lệnh hoặc chỉ thị được viết bằng một hoặc nhiều ngôn ngữ lập trình theo một trật tự xác định, và các dữ liệu hay tài liệu liên quan nhằm tự động thực hiện một số nhiệm vụ hoặc giải quyết một vấn đề cụ thể nào đó Phần mềm tin học được coi là chỗ dựa cho dạy học thì được gọi là phần mềm dạy học (PMDH)

PMDH là phương tiện chứa các thông tin ra lệnh cho máy tính thực hiện các yêu cầu về nội dung và PPDH theo các mục tiêu đã định PMDH được lưu trữ trong các thiết bị như đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD-ROM rất gọn nhẹ, dễ sử dụng, dễ nhân bản với số lượng lớn Tùy thuộc vào môn học cụ thể mà ta có thể xây dựng và sử dụng các PMDH tương ứng để phục vụ cho dạy và học môn học đó PMDH được sử dụng trong dạy- học với các chức năng:

- Dạy và học kiến thức mới

- Ôn tập, củng cố, hoàn thiện kiến thức

- Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh

Có thể chia PMDH thành ba loại với các mức độ giá trị dạy - học khác nhau:

+ PMDH hỗ trợ bài giảng: Dùng phần mềm minh họa, hỗ trợ bài giảng trên

lớp Tác dụng lớn nhất là gây hứng thú, kích thích tư duy cho người học, tiết

kiệm thời gian truyền thụ kiến thức, làm bài giảng sinh động, phong phú hơn

+ Phần mềm tự học (loại phần mềm đóng gói trên đĩa CD-ROM): Người

học căn cứ vào SGK, tài liệu in hoặc SGK điện tử, sử dụng PMDH một cách độc lập Đối chiếu với các kiến thức thu được, dựa vào các gợi ý, các phần giải thích minh họa, hình ảnh động, thí nghiệm ảo…trên các phần mềm tương ứng người học tự hình thành kiến thức và tự luyện tập, tự kiểm tra, tự điều chỉnh để tự hoàn thiện tri thức của mình

+ Phần mềm tự học trên mạng: Thông qua máy tính nối mạng Internet,

người học có thể tự động học tập và nghiên cứu Loại PMDH này coi như thày đã chuyển giao cho trò toàn bộ kĩ năng học tập Người học cần tự mình

tổ chức, sắp xếp hợp lý để tự mình phát hiện, rút ra kết luận, hình thành được tri thức thông qua sử dụng tương tác với PMDH trên máy tính nối mạng

1.3.2 Ý nghĩa của phần mềm dạy học

- Có khả năng cung cấp thông tin dưới nhiều dạng khác nhau: Hình ảnh, âm thanh, chữ viết, đoạn phim, các sơ đồ, đồ thị Tính tích hợp này của PMDH cho phép mở rộng khả năng biểu diễn thông tin, nâng cao tính trực quan hoá trong dạy học

- Có khả năng mô phỏng các đối tượng và hiện tượng một cách trực quan, đầy đủ và chính xác, đi sâu vào các nguyên lý, quá trình, các cơ chế mà các phương tiện trực quan khác khó có thể thực hiện được

- Có khả năng lưu giữ rất lớn nhưng đồng thời truy xuất cũng rất nhanh các tài liệu dạy và học Có thể lặp đi lặp lại nhiều lần phần kiến thức nào đó

mà HS chưa hiểu chỉ với những thao tác rất đơn giản trên máy vi tính

- Thoả mãn nhu cầu hiểu biết và hứng thú học tập của HS qua khả năng biểu diễn thông tin đa dạng, phong phú, sinh động và trực quan

- PMDH cho phép GV lựa chọn các tài liệu trực quan cần cho từng phần của bài học và sử dụng chúng rất thuận tiện trong giảng dạy

- PMDH có thể giúp HS tự tìm kiếm tri thức mới, tự ôn tập, luyện tập theo nội dung tuỳ chọn, theo các mức độ nông sâu, tuỳ thuộc vào năng lực của bản thân Với những ưu điểm trên, PMDH đã trở thành một loại phương tiện đem lại hiệu quả cao trong quá trình dạy học, góp phần vào việc đổi mới về nội dung, PPDH nhằm hình thành ở HS các năng lực làm việc, học tập và sống thích ứng được với môi trường xã hội hiện đại

1.3.3 Ứng dụng của phần mềm dạy học trong dạy học Vật lí [4]

Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm Trong chương trình vật lí THPT hầu hết các bài đều có thí nghiệm Vì vậy để đổi mới nội dung và phương pháp trong dạy học vật lí phải gắn liền với việc tăng cường sử dụng thí nghiệm trong quá trình dạy học Với khối lượng kiến thức trong chương trình như hiện nay, nếu dạy theo phương pháp truyền thống và những thí nghiệm thật thì sẽ không

đủ thời gian, vì vậy việc ứng dụng công nghệ thông tin và sử dụng các phần mềm dạy học là một giải pháp giúp giáo viên tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS có hiệu quả trong hoạt động dạy của mình

Hiện nay, ngoài việc sử dụng các phần mềm hỗ trợ dạy học như: PowerPoint, Violet, LectureMaker, Potatoes,…Giáo viên Vật lí có thể sử dụng các phần mềm mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lí trong các lĩnh vực:

Cơ, nhiệt, điện, điện từ, quang…của nước ngoài cũng như trong nước Ví dụ phần mềm Working Model- thí nghiệm mô phỏng vật lí phần cơ học, phần mềm phân tích băng hình Galileo, phần mềm mô phỏng một số thí nghiệm vật

lí phần cảm ứng điện từ, phần mềm Crocodile Physics…

Trong phạm vi của luận văn, tác giả giới thiệu một phần mềm dạy học đáp

ứng được hầu hết các yêu cầu về thí nghiệm Vật lí trong chương trình THPT đồng thời cũng rất hữu ích khi dạy và học chương “Dòng điện không đổi”-SGK Vật lí 11 nâng cao, đó là phần mềm Crocodile Physics 605

* Giới thiệu về phần mềm Crocodile Physics [13] [14]

Crocodile Physics với phiên bản Crocodile Physics 605 là phần mềm thiết

kế các thí nghiệm vật lí ảo trên máy tính, ứng dụng vào các tiết học trong trường phổ thông Ưu điểm của phần mềm này là ngoài những thí nghiệm có sẵn của chương trình thì ta có thể tự thiết kế ra những thí nghiệm khác phù hợp với chương trình giảng dạy

* Cách sử dụng các chức năng của phần mềm Crocodile Physics 605

Chương trình được khởi động có giao diện ban đầu:

* Các chức năng của thanh Menu ngang: gồm có 5 menu đó là: File, Edit,

View, Scenes, Help

- Các biểu tượng làm việc với File:

- Các biểu tượng làm việc với Edit:

- Các biểu tượng làm việc với View-Scenes:

- Các biểu tượng làm việc với Help:

* Các thanh công cụ chính của phần mềm:

* Contents

Gồm các thí nghiệm đã được thiết kế

sẵn theo các chủ đề như: Mô tả chuyển

động, các mạch điện,…Với mỗi mô đun đã

cụ hỗ trợ Với các dụng cụ thí nghiệm trong từng phần này, GV có thể tự thiết

kế được các thí nghiệm vật lí trong trường phổ thông

Công cụ hỗ trợ thiết kế thí nghiệm gồm các dụng cụ hỗ trợ như thước

đo, đồ thị, tranh vẽ, các nút dừng thí nghiệm hay thực hiện lại thí nghiệm…giúp cho các thí nghiệm ảo được thiết lập bằng phần mềm trở nên chuyên nghiệp hơn

* Properties: Có chức năng thể hiện và thay đổi các thuộc tính của các

dụng cụ và đối tượng được chọn

Ở vị trí trung tâm BĐTD là một hình ảnh hay một từ khóa thể hiện một ý tưởng hay khái niệm chủ đạo Từ ý trung tâm hay hình ảnh trung tâm tỏa ra các nhánh chính, ta gọi là nhánh cấp 1, từ các nhánh chính lại có sự phân nhánh đến các nhánh gọi là nhánh cấp 2 để nghiên cứu sâu hơn Cứ thế, sự phân nhánh cứ tiếp tục và các khái niệm hay hình ảnh luôn được kết nối với nhau Chính sự liên kết này sẽ tạo ra một “bức tranh tổng thể” mô tả về ý trung tâm một cách đầy đủ và rõ ràng

Khi sử dụng công cụ BĐTD để ghi chép, người đọc có thể dễ dàng nhận thấy sự liên kết các ý tưởng dựa trên mối liên hệ của bản thân chúng, nhờ vậy BĐTD có thể bao quát được các ý tưởng trên một phạm vi sâu rộng mà một bản liệt kê ý tưởng thông thường không thể làm được

1.4.2 Cách đọc bản đồ tư duy

Cấu trúc của BĐTD không xuất phát từ trái sang phải và từ trên xuống dưới theo kiểu truyền thống Thay vào đó, BĐTD được vẽ, viết và đọc theo

hướng bắt nguồn từ trung tâm di

chuyển ra phía ngoài và sau đó

là theo chiều kim đồng hồ Các

mũi tên xung quanh BĐTD ở

1.4.3.1 Công cụ vẽ bản đồ tư duy

Có hai cách vẽ BĐTD: Vẽ bằng tay hoặc bằng phần mềm máy tính Nếu

vẽ bằng tay thì người học sử dụng bút chì màu, phấn, tẩy,…vẽ trên giấy, bìa, bảng phụ,…Nếu vẽ bằng phần mềm người học có thể sử dụng các phần mềm bản đồ tư duy như: bản miễn phí ConceptDraw MINDMAP 5 Professional, Mindjet MindManager Pro7, FreeMind, MindManager, Buzan’s iMindMap…hoặc vẽ bằng chương trình Microsoft Word Đối với học sinh phổ thông thì vẽ BĐTD bằng tay sẽ dễ dàng và thiết thực hơn cho việc học

1.4.3.2 Các bước vẽ BĐTD

Ø Bước 1: Chọn từ trung tâm (còn gọi là từ khóa) Từ trung tâm là tên của

một bài hay một chủ đề hay một nội dung kiến thức cần khai thác Khi vẽ HS có thể sử dụng hình vẽ, màu sắc mà các em thích để làm nổi bật chủ đề

Ø Bước 2: Vẽ các tiêu đề phụ (nhánh cấp 1) Nội dung của các tiêu đề

phụ chính là các nội dung kiến thức cơ bản của một bài học hoặc một đơn vị kiến thức nào đó của bài học Những nội dung kiến thức này sẽ góp phần làm sáng tỏ nội dung của chủ đề chính ở trung tâm

Ø Bước 3: Trong từng tiêu đề phụ, vẽ thêm các ý chính và các chi tiết

hỗ trợ (nhánh cấp 2,3…) Sau khi vẽ các tiêu đề phụ, HS xác định những nội

dung kiến thức hỗ trợ cho nội dung của các tiêu đề phụ đó rồi tiến hành vẽ thêm các ý chính và các chi tiết hỗ trợ

Ø Bước 4: Hoàn thiện BĐTD Học sinh có thể vẽ thêm hình ảnh và sử

dụng màu sắc giúp các ý quan trọng thêm nổi bật, bổ sung các liên kết cần thiết để hoàn thiện BĐTD

Có thể tóm lược cách vẽ bản đồ tư duy bằng một BĐTD như sau:

Hình 1.7: Cách vẽ bản đồ tư duy 1.4.3.3 Nguyên tắc vẽ bản đồ tư duy

Để sử dụng công cụ BĐTD một cách có kết quả, trong quá trình lập và

sử dụng BĐTD, cần tuân thủ theo các nguyên tắc sau: Nhấn mạnh, liên kết và

mạch lạc

Nhấn mạnh có tác dụng tăng trí nhớ và đẩy mạnh sự sáng tạo Mọi kỹ

thuật để nhấn mạnh đều có thể được dùng để liên kết, và ngược lại Muốn đạt hiệu quả nhấn mạnh tối ưu trong BĐTD hãy sử dụng hình ảnh, màu sắc, kích

cỡ của chữ viết một cách thích hợp để thu hút sự tập trung của mắt và não

Liên kết tạo ra mối liên hệ giữa các kiến thức thành phần trong một chủ

đề thống nhất có vai trò tăng trí nhớ và tính sáng tạo của HS Việc dùng kí hiệu để liên kết là quy tắc khá quan trọng Khi dùng kí hiệu, các mối liên kết

giữa các bộ phận trong cùng một trang trong BĐTD sẽ dễ dàng được tìm thấy bất kể chúng xa hay gần nhau Có thể kí hiệu bằng dấu thập chéo, vòng tròn, tam giác, gạch dưới hay những kí hiệu phức tạp hơn…Kí hiệu cũng giúp tiết kiệm thời gian

Mạch lạc: Sự diễn đạt sáng sủa, dễ nhìn của BĐTD cũng đóng vai trò

quan trọng trong việc tăng cường hứng thú và giúp cho việc ghi nhớ trở nên

dễ dàng hơn đối với người học Một ghi chú viết vẽ nghệch ngoạc sẽ gây trở ngại nhiều hơn là giúp cho trí nhớ vì nó đi ngược lại bản tính liên kết của tư duy và hạn chế tư duy mạch lạc

1.4.4 Các ứng dụng của bản đồ tư duy trong dạy học [12] [24]

1.4.4.1 Bản đồ tư duy hỗ trợ hoạt động dạy

Ngoài việc giúp học sinh làm quen với lý thuyết và thực hành BĐTD, người GV còn có thể sử dụng BĐTD theo nhiều cách thực tế để làm cho việc dạy học dễ dàng, lý thú hơn

Ø Lập dàn ý cho bài giảng

Dùng BĐTD làm dàn ý cho bài giảng cho phép GV có cái nhìn tổng quát

về chủ đề Nhờ có những đặc tính hỗ trợ trí nhớ, BĐTD cho phép GV chỉ cần xem lướt qua trước khi lên lớp là có thể nắm bắt được trọng tâm Nó giúp GV

có khả năng duy trì sự cân đối, sinh động cho một bài giảng với bố cục rõ ràng, hợp lý của một bài thuyết trình Hơn nữa, BĐTD còn cho phép GV giảng bài theo đúng thời gian quy định, hoặc nếu thời gian thay đổi vì một lý

do nào đó thì GV cũng có thể chỉnh sửa cho bài giảng dài hơn hay ngắn đi theo yêu cầu

Ø Xây dựng các kế hoạch cho năm học

- Kế hoạch cho năm: Giáo viên có thể dùng BĐTD để có cái nhìn tổng quát về chương trình học của năm, bao gồm các học kỳ và hình thức bài học phải dạy

- Kế hoạch cho từng chương: Đây là một phần của kế hoạch hàng năm, thường có dạng BĐTD nhỏ hơn, và được phát triển từ một hay nhiều nhánh trong chương trình cho năm Kế hoạch của học kỳ có thể cho thấy chủ đề và thứ tự giảng dạy mà GV sẽ theo trong quá trình

- Kế hoạch cho mỗi bài học (giáo án): Ghi lại những chi tiết cụ thể về bài học như thời gian bắt đầu và kết thúc, phòng học, chủ đề giảng…

1.4.4.2 Bản đồ tư duy hỗ trợ hoạt động học

Trong thời đại bùng nổ thông tin như hiện nay, HS cần phải tiếp thu một lượng kiến thức đồ sộ Vì vậy, để tiếp nhận lượng thông tin lớn một cách có hiệu quả nhất thì BĐTD với những đặc tính của nó sẽ giúp HS làm tốt công việc trên

Dễ dàng nhận thấy với cách ghi chú thông thường, hoạt động học thường gặp các bất lợi sau:

Ø Các từ khóa bị chìm khuất Từ khóa truyền tải các ý tưởng quan trọng,

giúp ta nhớ tới những ý tưởng liên kết khi đọc hay nghe thấy nó Theo lối ghi chú thông thường, những từ khóa thường rải ra trên nhiều trang giấy và bị chìm khuất trong một rừng chữ không quan trọng bằng Điều này trở thành trở ngại khi bộ não tìm mối liên kết có ích giữa các khái niệm trọng tâm

Ø Khó nhớ nội dung Các ghi chú bằng một màu đơn điệu dễ gây nhàm chán thị giác, khiến não khước từ và bỏ quên chúng đi

Ø Lãng phí thời gian vì có thể ghi chú cả những cái không cần thiết, hoặc buộc ta phải đọc đi đọc lại những ghi chú không cần thiết…

Ø Không kích thích não sáng tạo

Ghi chép theo BĐTD khắc phục được các hạn chế trên, tạo điều kiện thuận lợi cho lĩnh hội kiến thức và rèn luyện kĩ năng tư duy theo định hướng

1.4.4.3 Sử dụng Bản đồ tư duy trong dạy học các loại bài học vật lí ở trường phổ thông