Sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hướng tích cực hoá quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học một số kiến thức Vật lý 12

Xét về mặt khách quan, các khó khăn gặp phải khi tiến hành thí nghiệm là do một vài thí nghiệm cần thực hiện với nhiều thao tác phức tạp; một vài thí nghiệm khác thì có mức độ nguy hiểm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU ……… 1

1 Lý do chọn đề tài ……… 1

2 Mục đích nghiên cứu ……… 4

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ……… 4

4 Giả thuyết khoa học ……… 4

5 Nhiệm vụ nghiên cứu ……… 4

6 Phương pháp nghiên cứu ……… 5

Chương 1 Cơ sở lý luận của việc sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS trong dạy học vật lý… 7 1.1 Cơ sở lý luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý……… 7

1.1.1 Khái niệm tích cực, tính tích cực nhận thức, tích cực hoá quá trình nhân thức ……… ……… 7

1.1.2 Biểu hiện và mức độ tính tích cực nhận thức……… 12

1.1.3 Đặc điểm tính tích cực nhận thức của học sinh……… 15

1.1.4 Các biện pháp tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh trong quá trình dạy học……… 17

1.2 Những vấn đề chung về việc sử dụng PMDH trong dạy học vật lý 18

1.2.1 Khái niệm phần mềm dạy học……… 18

1.2.2 Phân loại phần mềm dạy học……… 19

1.2.3 Vai trò và tác dụng của phần mềm dạy học trong dạy học vật lý theo hướng tích cực hoá quá trình nhận thức của học sinh ……… …… 21

1.3 Sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hướng tích cực hoá quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý……… 25

1.3.1 Đặc điểm của các thí nghiệm mô phỏng ….……… 25

1.3.2 Ưu điểm của việc sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm trong quá trình dạy học vật lý ……… 25

1.3.3 Tác dụng khi sử dụng PMMP thí nghiệm trong quá trình dạy học 27 1.3.4 Nguyễn tắc sử dụng PMMP thí nghiệm vào tiết dạy trên lớp …… 27

1.3.5 Cách thức sử dụng PMMP thí nghiệm vào quá trình dạy học vật lý theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh……… 29

Kết luận chương 1……… 39

Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức vật lý 12 ban cơ bản với sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh……… 40

2.1 Thực trạng của việc sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông……… 40

2.1.1 Khái quát về điều tra khảo sát thực tế……… 40

2.1.2 Kết quả điều tra, khảo sát……… 41

2.2 Phân tích nội dung một số kiến thức vật lý 12 ban cơ bản………… 44

2.2.1 Mức độ nội dung kiến thức học sinh cần nắm vững……… 44

2.2.2 Những kỹ năng cơ bản HS cần rèn luyện……… 45

2.2.3 Những yêu cầu về thái độ HS……… 45

2.3 Phương pháp sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh……… 46

2.3.1 Yêu cầu chung khi sử dụng phần mềm dạy học……… 46

2.3.2 Sử dụng phần mềm dạy học trong pha đề xuất vấn đề……… 46

2.3.3 Sử dụng phần mềm dạy học trong pha giải quyết vấn đề………… 49

2.3.4 Sử dụng phần mềm trong pha kiểm tra tri thức và vận dụng kết quả……… 50

2.4 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức vật lý 12 ban cơ bản với sự hỗ trợ của phần mềm mô phòng thí nghiệm theo hướng tích cực hoá quá trình nhận thức của học sinh……… 51

2.4.1 Thiết kế tiến trình dạy học bài “Tán sắc ánh sáng”……… 51

2.4.2 Thiết kế tiến trình dạy học bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại”… 60 Kết luận chương 2……… 66

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm……… 68

3.1 Khái quát về thực nghiệm sư phạm……… 68

3.1.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm……… 68

3.1.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm……… 68

3.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm……… 69

3.2.1 Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm……… 69

3.2.2 Quan sát……… 69

3.2.3 Kiểm tra……… 70

3.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm……… 70

3.3.1 Đánh giá định tính……… 70

3.3.2 Đánh giá định lượng……… 72

3.3.3 Kiểm định giả thuyết thống kê……… 78

Kết luận chương 3……… 80

KẾT LUẬN……… 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 84

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Thế giới ngày nay, khoa học công nghệ phát triển như vũ bão, đặc biệt là công nghệ thông tin Tri thức đã trở thành tư liệu sản xuất quan trọng và đóng vai trò tiên quyết đối với sự thành công trong tăng trưởng và phát triển kinh tế

- xã hội Để theo kịp sự phát triển của khoa học và nền kinh tế thế giới, ngành giáo dục phải có sự đổi mới căn bản và toàn diện nhằm đào tạo những con người mới có trình độ văn hóa cao, ham học hỏi, tự tin, năng động, sáng tạo,

có kỹ năng thực hành giỏi, biết sử dụng những phương tiện mới và hiện đại,

có phương pháp tự lực chiếm lĩnh tri thức, có ý thức vươn lên làm chủ khoa học công nghệ

Tại Đại hội XI, Đảng ta tiếp tục xác định con người, nhân tố con người là

một trong năm quan điểm phát triển: “ phát huy tối đa nhân tố con người;

coi con người là chủ thể, nguồn lực chủ yếu và là mục tiêu của sự phát triển”;

là một trong ba khâu đột phá chiến lược: “Phát triển nhanh nguồn nhân lực,

nhất là nguồn nhân lực chất lượng cao là một đột phá chiến lược…”; đồng

thời cũng là 1 trong 12 định hướng phát triển kinh tế - xã hội: “Nâng cao chất

lượng nguồn nhân lực, đổi mới toàn diện và phát triển nhanh giáo dục đào tạo” [4]

Trong các nguồn lực để phát triển đất nước nhanh, hiệu quả, bền vững, đúng định hướng thì nguồn lực con người là yếu tố cơ bản Muốn xây dựng nguồn lực con người, phải đẩy mạnh đồng bộ giáo dục đào tạo, khoa học công nghệ và xây dựng nền văn hóa tiên tiến, đậm đà bản sắc dân tộc

Muốn phát triển được giáo dục, một trong những vấn đề cấp thiết có tính chiến lược là đổi mới phương pháp giáo dục Phương pháp giáo dục được quy định trong Luật Giáo dục nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam tại mục

2 Điều 4 ghi rõ: “Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác,

chủ động tư duy sáng tạo của người học, bồi dưỡng năng lực tự học, lòng say

mê học tập và ý chí vươn lên” [3]

Trước bối cảnh đó, đổi mới phương pháp dạy học là cần thiết Nghị quyết

Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VIII chỉ rõ: “Đổi

mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học …” [4]

Hiện nay, việc áp dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong quá trình dạy học được xem như một công cụ hiệu quả nhằm tạo ra sự chuyển đổi tích cực trong việc chiếm lĩnh tri thức của người học Những phương pháp dạy học theo cách tiếp cận kiến tạo, phương pháp dạy học theo dự án, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề càng có nhiều điều kiện để ứng dụng rộng rãi Các hình thức dạy học như dạy theo lớp, dạy theo nhóm, dạy cá nhân cũng có những đổi mới trong môi trường công nghệ thông tin

Hiện nay các trường THPT đều được trang bị phòng máy, phòng đa năng, nối mạng Internet và Tin học được giảng dạy chính thức, một số trường còn được trang bị nhiều thiết bị khác như máy chụp hình, quay phim, tạo cơ sở

hạ tầng công nghệ thông tin cho giáo viên sử dụng trong quá trình dạy học của mình Do sự phát triển của công nghệ thông tin và truyền thông mà mọi người đều có trong tay nhiều công cụ dạy học nói chung và phần mềm dạy học nói riêng Tuy nhiên việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học vẫn còn gặp nhiều khó khăn đặc biệt là việc sử dụng phần mềm ứng dụng nói chung phần mềm mô phỏng thí nghiệm nói riêng

Đặc thù của môn Vật lí là môn khoa học thực nghiệm nên trong quá trình hình thành những kiến thức mới cho học sinh đòi hỏi giáo viên và học sinh

phải tiến hành các thí nghiệm Từ đó tạo niềm tin, phát triển tư duy và góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS Thế nhưng, việc tiến hành thí nghiêm vật lí hiện nay gặp một số khó khăn nhất định Xét về mặt khách quan, các khó khăn gặp phải khi tiến hành thí nghiệm là do một vài thí nghiệm cần thực hiện với nhiều thao tác phức tạp; một vài thí nghiệm khác thì

có mức độ nguy hiểm cao hoặc không thể thực hiện được trong điều kiện bình thường; ở một số trường còn thiếu hoặc thậm chí chưa có các phòng học bộ môn hoặc phòng thí nghiệm thực hành, những nơi đã có phòng thí nghiệm thực hành thí thiếu cán bộ chuyên trách; diện tích phòng học nhỏ và bố trí bàn ghế cũng như thiết bị ở bên trong không thuận lợi cho việc sử dụng thí nghiệm trên lớp, … Xét về mặt chủ quan, một số GV cho rằng việc chuẩn bị dụng cụ phục vụ thí nghiệm tốn thời gian và khi sử dụng thí nghiệm trong giờ học cũng mất thời gian giảng bài; một số GV ngại khai thác, sử dụng thí nghiệm vì các dụng cụ thí nghiệm mới đưa vào sử dụng trong lúc đó nhiều

GV chưa được tiếp cận tài liệu hướng dẫn, …

Khi dạy học phần Sóng ánh sáng ở trường THPT, với đặc thù của nó nên đòi hỏi các thí nghiệm phải tiến hành chủ yếu trong phòng tối mới dễ quan sát, nhưng điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng được Một vài hiện tượng có kích thước quá nhỏ nên HS khó quan sát rõ, thí dụ như hình ảnh giao thoa của sóng ánh sáng, … Để khắc phục các hạn chế đó, chúng ta có thể trình diễn các thí nghiệm, hiện tượng, quá trình một cách trực quan và sinh động hơn nhờ các phần mềm dạy học để ghi lại các thí nghiệm thực, mô phỏng thí nghiệm giống như thí nghiệm thực, mô tả các hiện tượng vật lí xảy ra trong tự nhiên Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài:

“Sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa quá

trình nhận thức của học sinh trong dạy học một số kiến thức vật lí 12”

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng quy trình dạy học một số kiến thức trong chương trình vật lí 12

có sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm trong sự phối hợp với các phương tiện dạy học khác theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy học một số kiến thức trong chương

trình vật lí 12 có sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Đề tài giới hạn nghiên cứu khai thác và sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm vật lí 12 của nhóm tác giả thuộc Trung tâm nghiên cứu và sản xuất học liệu trường Đai học Sư phạm Hà Nội do PGS.TS Nguyễn Xuân Thành chủ biên

+ Phần điều tra thực trạng việc sử dụng phần mềm dạy học trong vật lí ở trường THPT sẽ được tiến hành ở một số trường THPT thuộc Tỉnh Bắc Ninh + Phần thực nghiệm sư phạm được thực hiện tại trường THPT Lý Nhân Tông và trường THPT Lý Thường Kiệt – Thành phố Bắc Ninh – Tỉnh Bắc Ninh

4 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế được tiến trình dạy học có sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học một số kiến thức vật lí 12 một cách khoa học sẽ góp phần quan trọng nâng cao chất lượng dạy và học, giúp học sinh có thể tiếp thu kiến thức nhanh chóng và sâu sắc

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu xác định cơ sở lý luận của việc sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm trong dạy học vật lí

- Nghiên cứu thực trạng sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học vật lí

- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, chương trình và sách giáo khoa vật lí 12

- Xây dựng quy trình dạy học một số kiến thức vật lí 12 có sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

- Thiết kế một số bài dạy học vật lí 12 có sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của việc vận dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí, rút ra kết luận cần thiết

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Nghiên cứu các tài liệu, sách báo liên quan đến đề tài nghiên cứu nhằm xác định cơ sở lý luận của đề tài

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

+ Điều tra giáo dục: phỏng vấn gián tiếp bằng phiếu hỏi và tọa đàm trực tiếp với các đối tượng là giáo viên, học sinh về thực trạng dạy học vật lí ở trường phổ thông

+ Quan sát sư phạm: Dự giờ của giáo viên vật lí

- Thực nghiệm sư phạm

Tiến hành dạy học một số tiết có sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh; quan sát, kiểm tra đánh giá hoạt động của học sinh khi học các giờ này, sau đó so sánh với các lớp đối chứng; kết hợp với việc trao đổi ý kiến của giáo viên về các bài học có sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm này

- Thống kê toán học

Sử dụng công thức trong thống kê toán học để xử lý số liệu thực nghiệm

sư phạm, so sánh kết quả học tập của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng, từ

đó rút ra nhận xét nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài

7 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, phần nội dung của luận văn gồm

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Chương 1: Cơ sở lý luận của việc sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí 1.1 Cơ sở lý luận của việc tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí

1.1.1 Khái niệm tính tích cực, tính tích cực nhận thức, tích cực hoá quá trình nhận thức

1.1.1.1 Tính tích cực

Khi bàn về tính tích cực, P.Ănghen cho rằng, TTC là đặc điểm chung của mọi sinh vật sống TTC mang đến cho sinh vật sống khả năng tự điều chỉnh thích nghi với thế giới xung quanh

Phát triển học thuyết Mác-Ănghen, V.I.Lênin cho rằng, TTC là thái độ cải tạo của chủ thể đối với môi trường xung quanh, là khả năng của con người đối với việc tổ chức cuộc sống, điều chỉnh các nhu cầu, năng lực của học thông qua những mối quan hệ xã hội

Dưới góc độ triết học: TTC có nguồn gốc từ bên trong và bên ngoài, trong đó yếu tố bên trong giữ vai trò quyết định TTC là một đặc tính của sinh vật sống luôn vận động và phát triển TTC chính là thái độ cải tạo và biến đổi của chủ thể đối với khách thể vì thế nó có vai trò quan trọng đối với hiện thực khách quan, có thể làm biến đổi cải tạo nó

Dưới góc độ ngôn ngữ học: TTC dùng để chỉ trạng thái hoạt động và tính chủ động

Theo từ điển bách khoa: TTC chỉ sự hoạt động, độc lập với tính bị động

và thiếu chủ động

Theo từ điển tiếng việt: TTC có ý nghĩa, có tác dụng khẳng định, thúc đẩy sự phát triển, trái với tiêu cực: TTC là tỏ ra chủ động, tạo ra sự biến đổi theo hướng phát triển, hăng hái, tỏ ra nhiệt tình đối với nhiệm vụ, công việc

Theo từ điển tâm lý học: TTC gắn liền với hoạt động, được hiểu theo các nghĩa sau:

+ Thứ nhất, TTC là điều kiện thúc đẩy hoạt động, thực hiện hóa (biến đổi) hoạt động, TTC là thuộc tính của sự vận động của hoạt động Ở mức độ cao, TTC được đặc trưng bởi tính chế ước các hành động bên trong chủ thể ngay tại thời điểm trước đó;

+ Thứ hai, TTC được đặc trưng bằng tình chủ động của chủ thể, nghĩa

là bị chế ước bởi mục đích riêng của chủ thể (khác với hành động bản năng);

+ Thứ ba, TTC được xác định bằng năng lực của chính chủ thể, vượt ra khỏi giới hạn của những mục đích đặt ra ban đầu, nó khác với tính thích nghi;

+ Thứ tư, TTC được đặc trưng bởi tính bền vững tương đối của hoạt động đối với mục đích được thừa nhận Nó khác với sự lùi bước trước khó khăn mà chủ thể gặp phải

Tóm lại, dưới góc độ ngôn ngữ học thì: TTC gắn liền với hoạt động, với những hành động bên trong của chủ thể Nó bao gồm cả tính chủ động có

ý thức của chủ thể TTC biểu hiện ở tính ổn định của hoạt động, biểu hiện ở ý chí và tính độc lập của chủ thể đối với môi trường bên ngoài

Dưới góc độ khoa học giáo dục, TTC được xem xét theo các quan điểm sau:

+ Theo quan điểm tâm lý học, nhân cách biểu lộ TTC trong quan hệ tác động qua lại giữa nhân cách với môi trường xung quanh

+ Leonchiep cho rằng: TTC của con người gắn liền với động cơ, nhu cầu, hứng thú, làm xuất hiện động lực, thúc đẩy con người hành động theo hướng này hay hướng khác

+ Kharlamop thì cho rằng: TTC là trạng thái hoạt động của chủ thể, nghĩa là của con người hành động

+ V.OKon lại cho rằng: TTC là lòng mong muốn, hành động được nảy sinh một cách không chủ định và gây nên những biểu hiện bên ngoài hoặc bên trong của sự hoạt động

+ Một số quan niệm khác lại cho rằng: TTC là đặc điểm quan trọng nhất của cá nhân, là một điều kiện cần thiết và là dấu hiệu bề ngoài nhất định của sự phát triển tính tự lập

Như vậy, các quan điểm đề cập đến TTC nói trên đều thống nhất với nhau ở các điểm sau:

Thứ nhất: TTC gắn liền với hoạt động, với trạng thái hoạt động của chủ thể;

Thứ hai: TTC bao hàm tính chủ động, tính chủ động có ý thức của chủ thể nhằm tạo ra sự biến đổi theo hướng phát triển

Dựa trên quan điểm tâm lý học Macxit, chúng tôi cho rằng: TTC là một

phẩm chất quan trọng của nhân cách, đặc trưng cho mối quan hệ của cá nhân với môi trường xung quanh, thể hiện ở sự nỗ lực của cá nhân nhằm đạt được những kết quả cao trong hoạt động

1.1.1.2 Tính tích cực nhận thức

Khi nghiên cứu về TTCNT, các tác giả đã đứng ở các góc độ khác nhau

để xem xét và nêu lên những quan điểm của mình

Dưới góc độ triết học, theo lý thuyết phản ánh của V.I.Lê nin, TTCNT thể hiện thái độ cải tạo của chủ thể nhận thức đối với đối tượng nhận thức Nếu hành động thiếu thái độ cải tạo thì bị coi là trì trệ TTCNT đòi hỏi hai yếu tố:

+ Thái độ lựa chọn đối tượng nhận thức, đặt nhiệm vụ mục đích phải làm;

+ Cải tạo đối tượng trong những hoạt động tiếp theo nhằm giải quyết vấn đề

Hoạt động mà thiếu những yếu tố trên chỉ có thể được coi là sự thể hiện trạng thái hành động nhất định của con người

Hiện tượng tích cực và trạng thái tích cực khác nhau về bản chất:

+ Tính tích cực luôn gắn liền với sự cải tạo, sự thay đổi;

+ Trạng thái tích cực không đòi hỏi sự thay đổi như thế

Dưới góc độ tâm lý học, các nhà nghiên cứu cũng đưa ra quan niệm khác nhau Một số tác giả đã coi TTCNT là một dạng hoạt động, một số khác coi TTCNT là một trạng thái của hoạt động; họ quan niệm rằng TTCNT là trạng thái hoạt động của HS, được đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức Một số tác giả lại coi TTCNT như là một tác phẩm của nhân cách

Theo tác giả Đặng Thành Hưng, tính tích cực nhận thức của HS được phát huy là do những yêu cầu của GV đưa ra mang tính vừa sức, luôn đặt HS trước những yêu cầu khó khăn đúng mức, buộc các em phải cố gắng, nỗ lực vận dụng mọi kinh nghiệm, năng lực nhận thức mới trả lời đúng được, những câu hỏi sử dụng buộc HS phải tiến hành những thao tác tư duy (quan sát, phân tích, tổng hợp, so sánh …) để đi tới một kết luận Theo sau đó là những câu hỏi yêu cầu HS phải tự tóm tắt và diễn đạt những ý tổng quát đó thành lời Trên cơ sở đó ông đã đưa ra một số các phương pháp, biện pháp được thực hiện như sau:

+ Xác định rõ mỗi hành động đòi hỏi tiến hành một số thao tác theo một trật tự rõ ràng bằng mọi phương pháp, dưới mọi hình thức, thường xuyên, qua mọi bài học trên lớp Mỗi hành động đòi hỏi một quá trình thực hiện trong nhiều tình huống cụ thể khác nhau Trong quá trình đó, ở từng thời điểm nhất định xuất hiện một hành động mới với những yêu cầu mới … Nhờ đó, mọi hành động cần thiết đều được luyện tập với ý thức rõ rệt của chủ thể về những bước đi, những thao tác;

+ Có định mức và công bố định mức về trình độ thành thạo của hành động qua từng thời gian nhất định;

+ Tập cho HS phân loại những nhiệm vụ học tập, và thực hiện những quy trình, hệ thống hành động đảm bảo phương hướng và kết quả phát hiện hoặc vận dụng những tri thức;

+ Thường xuyên cho HS hành động, thực hiện những trải nghiệm, khám phá bằng cách giải thích quy trình tìm tòi, nêu ra những mâu mực về thực hiện quy trình và kết quả của nó, uốn nắn HS trong thực hiện, kiểm tra đánh giá có tính đến hành động từ đó gây ý thức công nhận quy trình, biến nó thành lề lối làm việc quen thuộc

Dựa vào quan điểm trên về tính tích cực và trên cơ sở tổng kết những kết quả nghiên cứu về TTCNT của một số tác giả trong và ngoài nước, có thể nói:

Tính tích cực nhận thức là một phẩm chất tâm lý của cá nhân trong hoạt động nhận thức, là thái độ cải tạo của chủ thể đối với khách thể, trong đó có

sự huy động ở mức độ cao các chức năng tâm lý, nhằm giải quyết những nhiệm vụ nhận thức Nó được thể hiện như là một năng lực trí tuệ phức tạp đòi hỏi sự nỗ lực tư duy TTCNT được xác định bằng các chỉ số sau:

+ Nhu cầu nhận thức;

+ Hứng thú nhận thức;

+ Kỹ năng phân tích nhiệm vụ nhận thức;

+ Sự nỗ lực trong hoạt động trí tuệ, kiên trì vượt qua khó khăn;

+ Tính chủ động trong việc tìm kiếm, lựa chọn những phương thức phù hợp nhất để hoàn thành nhiệm vụ nhận thức đã đặt ra

1.1.1.3 Tích cực hóa quá trình nhận thức

Tích cực hoá quá trình nhận thức là một tập hợp các hoạt động của thầy giáo và của các nhà giáo dục nói chung, nhằm biến người học từ thụ

động thành chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập [20]

Như vậy, nếu tính tích cực là một phẩm chất của nhân cách, liên quan đến sự nỗ lực hoạt động của học sinh thì tích cực hoá quá trình nhận thức là việc làm của người giáo viên Tích cực hoá quá trình nhận thức là phát huy tính tích cực của học sinh, do đó có thể nâng cao hiệu quả học tập của học sinh

1.1.2 Biểu hiện và mức độ tính tích cực nhận thức

1.1.2.1 Những dấu hiệu biểu thị tính tích cực nhận thức

Theo tác giả Thái Duy Tuyên [20], tính tích cực nhân thức biểu hiện ở

3 dấu hiệu cơ bản là: dấu hiệu bên ngoài (thái độ, hành vi và hứng thú), dấu hiệu bên trong và kết quả học tập

* Dấu hiệu bên ngoài qua thái độ, hành vi và hứng thú

Hứng thú nhận thức là thái độ, là sự lựa chọn của cá nhân về đối tượng nhận thức, trong đó cá nhân không chỉ dừng lại ở những đặc điểm bên ngoài của sự vật, hiện tượng, mà hướng vào các thuộc tính bên trong của sự vật hiện tượng muốn nhận thức

Hứng thú nhận thức là động cơ quan trọng của quá trình nhận thức và thường biểu lộ ra ngoài dưới dạng tính tò mò, lòng khao khát cái mới ,… Dưới ảnh hưởng của hứng thú nhận thức, các em tích cực tri giác hơn và tri giác sâu sắc, tinh tế hơn, trí nhớ cảm xúc, trí nhớ hình ảnh diễn ra tích cực hơn, tưởng tượng trở lên sáng tạo hơn và có hiệu quả hơn … Nhờ vậy, nhờ có hứng thú nhận thức mà hoạt động diễn ra thuận lợi hơn, lâu hơn và có hiệu quả hơn

Nhu cầu, hứng thú nhận thức của các em được thể hiện bằng những dấu hiệu cụ thể sau:

+ Thích thú, chủ động tiếp xúc với đối tượng;

+ Chú ý quan sát, chăm chú lắng nghe và theo dõi những gì thầy 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

* Dấu hiệu bên trong như căng thẳng trí tuệ, sự nỗ lực hoạt động, sự phát triển của tư duy, ý chí và xúc cảm …

* 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

1.1.2.2 Tiêu chí đánh giá các mức độ tích cực của học sinh trong hoạt động nhận thức

* Mức độ yếu

Học sinh có biểu hiện không thích và không tập trung chú ý trong tiến trình bài học Trong giờ học học sinh hoàn toàn thụ động, chỉ ghi chép đơn thuần Sau khi vừa học xong học sinh nói chung không nắm được các kiến thức trong bài học và đến lức kiểm tra học sinh chỉ nắm được kiến thức ở mức

độ tái hiện, nhận biết hoặc học thuộc lòng mà không hiểu bản chất

* Mức độ trung bình

Học sinh không tỏ thái độ thích hay không thích, trong tiến trình xây dựng bài học sinh có chú ý một cách giả tạo, nghĩa là có thể hiện sự nghiêm túc nhưng không tập trung vào bài học Trong giờ học, học sinh nhận biết không chủ định, nói gì nghe đấy, không phân biệt đúng sai Sau giờ học, học sinh có thể ghi nhớ một cách máy móc một số kiến thức trọng tâm nhưng không diễn đạt được theo ý mình và không vận dụng được kiến thức vừa học vào trong các tình huống mới đến lúc kiểm tra, học sinh chỉ có thể nắm được kiến thức ở mức độ tái hiện và vận dụng đơn giản, quen thuộc

* Mức độ khá

Học sinh tỏ ra thích thú và tập trung chú ý theo dõi những diễn biến xảy

ra trong tiến trình xây dựng bài học Trong giờ học, học sinh tiếp thu các kiến thức một cách có chọn lọc, nghĩa là có sự đánh giá riêng của bản thân Sau giờ học học sinh hiểu bài, có thể diễn đạt các nội dung của bài học theo ngôn ngữ riêng của mình và biết cách vận dụng các kiến thức vừa học vào trong một số tình huống mới và vào trong thực tế cuộc sống Đến khi kiểm tra, học sinh nắm được kiến thức ở mức độ thông hiểu, nghĩa là tự diễn đạt kiến thức theo ngôn ngữ của mình và có khả năng vận dụng kiến thức vào những tình huống quen thuộc và vào trong các tình huống mới lạ, có thể giải quyết được những vấn đề do thực tế đặt ra

* Mức độ tốt

Học sinh rất thích thú trong học tập nên có sự tập trung cao độ trong giờ học Tích cực suy nghĩ tham gia giải quyết nhiệm vụ học tập và hăng hái phát biểu, bày tỏ ý kiến, quan điểm của mình trong giờ học Sau giờ học, học sinh có thể nắm vững các kiến thức trọng tâm của bài học, có khả năng diễn đạt theo ngôn ngữ của mình và có thể vận dụng kiến thức trong các tình huống mới Khi kiểm tra, học sinh hiểu bài, vận dụng thành thạo kiến thức và

có khả năng sáng tạo nghĩa là có thể nghĩ ra các cách làm mới, cách giải quyết mới độc đáo

Trên đây là một số tiêu chí đánh giá mức độ tích cực của từng cá nhân học sinh trong hoạt động nhận thức Để đánh giá mức độ tích cực của một tập thể học sinh (một lớp hoặc một khối lớp) giáo viên có thể dựa vào các tiêu chí sau:

+ Số lượng học sinh tham gia phát biểu xây dựng bài trên một tiết học; + Số lượng học sinh thực hiện tích cực các nhiệm vụ học tập được giao; + Số lượng học sinh đặt các câu hỏi về các vấn đề mà các em quan tâm;

+ Số lượng học sinh trả lời được các câu hỏi của giáo viên trong khi củng cố và kiến thức cuối mỗi bài học;

+ Điểm trung bình của tập thể học sinh khi làm bài kiểm tra

Để đánh giá mức độ tích cực của học sinh qua một quá trình dạy học, giáo viên có thể so sánh các tiêu chí trên qua từng tiết học Nếu số lượng học sinh trong các tiêu chí trên tăng nghĩa là tính tích cực của học sinh tăng qua quá trình dạy học hay nói cách khác giáo viên đã tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh thành công

1.1.3 Đặc điểm tính tích cực nhận thức của học sinh

Tính tích cực của học sinh có mặt tự phát và mặt tự giác:

- Mặt tự phát của TTC là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở tính tò mò, hiếu kỳ, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà ở mỗi đứa trẻ đều có, tùy mức độ khác nhau Cần coi trọng những yếu tố tự phát này, cần nuôi dưỡng, phát triển chúng trong dạy học

- Mặt tự giác của TTC thể hiện ở chỗ tính tích cực có mục đích và đối tượng rõ rệt, do đó có hoạt động để chiếm lĩnh đối tượng đó TTC, tự giác thể hiện ở óc quan sát, tính phê phán trong tư duy, trí tò mò khoa học, vv…

TTCNT phát sinh không chỉ từ nhu cầu nhận thức mà cả từ nhu cầu bậc thấp như nhu cầu sinh học, nhu cầu đạo đức, thẩm mỹ, nhu cầu giao lưu văn hóa, vv…

Hạt nhân cơ bản của TTCNT là hoạt động tư duy và tưởng tượng của

cá nhân được tạo nên do thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng

TTCNT và tích cực hóa học tập có liên quan chặt chẽ với nhau nhưng không phải là một Có một số trường hợp, có thể tích cực học tập thể hiện ở

sự tích cực bên ngoài, mà không phải là tích cực trong tư duy Đó là điều cần chú ý khi đánh giá tính tích cực nhận thức của học sinh

Gần đây, một số nhà lý luận dạy học cho rằng, với những học sinh khá, giỏi, thông minh, việc sử dụng phương tiện trực quan, nêu vấn đề, … đôi khi như vật cản, làm chậm quá trình tư duy vốn rất nhanh của các em Đối với những học sinh này, trong nhiều trường hợp tri thức được lĩnh hội bằng trực giác

Ngày nay, dạy học tích cực có thể xem là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của nhà trường hiện đại và có thể lấy đó để phân biệt với nhà trường truyền thống qua so sánh sau đây:

Dạy học truyền thống Dạy học tích cực

3 Học sinh làm việc một mình 3 Tự học, kết hợp với tổ nhóm và sự

giúp đỡ của thầy giáo

4 Dạy thành từng bài riêng biệt 4 Hệ thống bài học

5 Coi trọng trí nhớ 5 Coi trọng độ sâu của kiến thức,

không chỉ nhớ mà suy nghĩ, đặt ra nhiều vấn đề mới

6 Ghi chép tóm tắt 6 Làm mô hình, sơ đồ, bộc lộ cấu

trúc của bài học giúp học sinh dễ nhớ

và vận dụng

7 Chỉ dừng lại ở câu hỏi và bài tập 7 Thực hành, nêu ý nghĩa riêng

8 Không gắn lý thuyết với thực hành 8 Lý thuyết kết hợp với thực hành,

vận dụng kiến thức vào cuộc sống

9 Dùng thời gian học để nắm kiến

thức do thầy truyền thụ

9 Cổ vũ học sinh tìm tòi, bổ sung kiến thức đã có

10 Nguồn kiến thức hạn hẹp 10 Nguồn kiến thức rộng

1.1.4 Các biện pháp tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh trong quá trình dạy học

Để tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh có nhiều nhóm biện pháp cho từng đối tượng tác động Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi quan tâm đến nhóm biện pháp do giáo viên tác động đến học sinh trong quá trình dạy học Đã có nhiều công trình nghiên cứu đề xuất các biện pháp nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh [20]

Các biện pháp ấy bao gồm:

- Tạo không khí lớp học thân thiện, quan hệ giữa giáo viên và học sinh gần gũi, giáo viên lắng nghe ý kiến của học sinh, động viên khuyến khích kịp thời học sinh trong quá trình học tập;

- Tạo điều kiện cho học sinh tham gia vào trong quá trình xây dựng kiến thức và kích thích hứng thú học tập của học sinh Muốn vậy cách tiếp cận vấn đề của giáo viên phải hấp dẫn, bất ngờ nhằm tạo ra mâu thuẫn nhận thức trong học sinh;

- Vận dụng hợp lý và linh hoạt các phương pháp dạy học có tác dụng tốt đối với việc phát huy tính tích cực của học sinh như phương pháp nêu và giải quyết vấn đề, phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình, phương pháp kiến tạo … nhằm phát huy tối đa tính tích cực của học sinh trong học tập;

- Sử dụng hợp lý các phương tiện dạy học như phiếu học tập, tranh ảnh minh họa, các dụng cụ thí nghiệm, máy vi tính và công nghệ thông tin, các

băng đĩa ghi âm và ghi hình.Vật lí học ở phổ thông là một môn khoa học thực nghiệm nên việc sử dụng các dụng cụ thí nghiệm là không thể thiếu Giáo viên nên tăng cường sử dụng hợp lý các dụng cụ thí nghiệm để tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh;

- Cho học sinh luyện tập dưới nhiều hình thức khác nhau, để tăng cường việc vận dụng các kiến thức đã học vào các tình huống mới hoặc vào thực tế cuộc sống;

- Kiểm tra thường xuyên và động viên khen thưởng kịp thời để khuyến khích các em tích cực trong hoạt động học tập;

- Phối hợp chặt chẽ với nhà trường, gia đình và các đoàn thể để thực hiện đồng bộ các chương trình nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong học tập

1.2 Những vấn đề chung về việc sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học vật lí

1.2.1 Khái niệm phần mềm dạy học

Theo từ điển tin học Anh-Việt, nhà xuất bản thanh niên 2000: “Phần mềm – Sofware là các chương trình hay thủ tục chương trình, chẳng hạn như một ứng dụng, tập tin, hệ thống, chương trình điều khiển thiết bị …, cung cấp các chỉ thị chương trình cho máy tính”

Phần mềm dạy học là một trong những chương trình ứng dụng được xây dựng nhằm hỗ trợ cho giáo viên và học sinh trong QTDH [16]

PMDH là phần mềm phục vụ cho việc áp dụng máy tính vào dạy học bằng cách ra lệnh cho máy tính thực hiện các yêu cầu về nội dung và PPDH theo các mục tiêu đã định PMDH là phần mềm được thiết kế nhằm hỗ trợ có hiệu quả việc dạy và học của GV, HS trong việc bám sát mục tiêu, nội dung, chương trình SGK

PMDH môn vật lí là một PMDH được các chuyên gia tin học viết dựa trên

cơ sở các kiến thức vật lí, các hiểu biết hợp lý đã được các nhà sư phạm, nhà vật lí soạn sẵn, có thể được GV và HS dùng vào việc dạy và học các kiến thức vật lí thông qua máy vi tính [16]

Như vậy, PMDH là sản phẩm được kết tinh từ hai chuyên gia: sư phạm và tin học, nó luôn chứa những tri thức của khoa học giáo dục và các sản phẩm của CNTT Không phải bất cứ một phần mềm nào hễ sử dụng vào dạy học thì được gọi là PMDH, mà chỉ có thể nói đến việc khai thác những khả năng của

nó để hỗ trợ cho QTDH mà thôi [16]

PMDH là phần mềm được thiết kế nhằm hỗ trợ có hiệu quả việc dạy và học của GV và HS bám sát mục tiêu, nội dung chương trình SGK Một PMDH có chất lượng nếu nó đảm bảo được những tiêu chuẩn sư phạm của một phương tiện dạy học, tính hiệu quả của việc sử dụng, có khả năng góp phần đổi mới PPDH, phải phát huy tính chủ động trong hoạt động nhận thức của từng HS

1.2.2 Phân loại phần mềm dạy học

1.2.2.1 Đặc điểm của phần mềm dạy học

PMDH là phương tiện dạy học hiện đại có tính năng ưu việt so với các loại hình thiết bị dạy học truyền thống Đó là một chương trình được lập trình sẵn ghi vào đĩa mềm; có thể mang một lượng thông tin lớn, chọn lọc ở mức cần

và đủ theo nhu cầu của nhiều đối tượng; là nguồn cung cấp tư liệu phong phú

đa dạng, hấp dẫn, gọn nhẹ, dễ bảo quản, dễ sử dụng; có thể sử dụng thành tựu hiện đại của công nghệ truyền thông đa phương tiện vào QTDH để nâng cao tính trực quan, sinh động, hấp dẫn của tài liệu nghe nhìn

1.2.2.2 Các loại phần mềm dạy học

Hiện nay có rất nhiều PMDH, nhưng trong dạy học vật lí tiêu biểu phải kể đến phần mềm mô phỏng, phần mềm phân tích băng hình và thí nghiệm ảo

- Phần mềm mô phỏng được xây dựng nhằm hỗ trợ việc mô phỏng các đối tượng vật lí bao gồm các hiện tượng, quá trình vật lí hay các đại lượng, sự biến đổi của các đại lượng vật lí khi mà ta khó hay không thể qua sát trực tiếp các đối tượng đó được Ngoài ra, phần mềm mô phỏng còn hỗ trợ trong việc đưa ra các dự đoán, giả thuyết về hiện tượng, quá trình vật lí mới [10]

+ Loại mô phỏng xuất phát từ các tiên đề hay các mô hình (các phương trình hay các nguyên lý,…) được viết dưới dạng toán học, thông qua vận dụng các phương pháp tính toán trên mô hình nhờ máy vi tính như vậy được gọi là

mô phỏng định lượng hay mô phỏng chính xác Trong loại mô phỏng này, các đối tượng được mô phỏng “biến đổi” tuân theo đúng các phương trình, nguyên lý vật lí

+ Loại mô phỏng dựa trên các mối quan hệ định tính của các đại lượng vật

lí, nhờ các phần mềm mà mô phỏng các mối quan hệ đó, gọi là mô phỏng định tính hay mô phỏng không chính xác Loại này thường được sử dụng khi không cần thiết phải mô phỏng chính xác hay khi không biết được mối quan

hệ định lượng giữa các đại lượng vật lí cần mô phỏng hoặc có biết được thì việc lập trình mô phỏng hết sức khó khăn, mất nhiều thời gian v.v…

- Phần mềm phân tích băng hình ghi các quá trình vật lí liên quan đến các dạng chuyển động cơ học, giúp thu thập dữ liệu về tọa độ theo thời gian của vật chuyển động, tính toán các đại lượng như vận tốc, gia tốc, thế năng, động năng, cơ năng vv… vẽ đồ thị thực nghiệm về mối liên hệ của các đại lượng vật lí đã tính được, vẽ và điều chỉnh các hàm chuẩn sao cho đồ thị các hàm chuẩn này trùng khít với đồ thị thực nghiệm [10]

- Thí nghiệm ảo là các thí nghiệm được thực hiện trên máy vi tính, thí nghiệm ảo thực chất là mô hình của thí nghiệm thật trên máy vi tính

1.2.3 Vai trò và tác dụng của phần mềm dạy học trong dạy học vật lí theo hướng tích cực hoá quá trình nhận thức của học sinh

1.2.3.1 Vai trò của phần mềm dạy học trong dạy học vật lí theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh

Không phải các quá trình nào xảy ra trong tự nhiên cũng dễ quan sát, một

số hiện tượng xảy ra quá nhanh, hoặc quá chậm, gây khó khăn cho việc quan sát hiện tượng, nghiên cứu tìm ra quy luật của chúng Một số thí nghiệm lại quá nguy hiểm nên không thể tiến hành được trong giờ dạy lên lớp … Chính

vì vậy, việc áp dụng thành tựu của công nghệ thông tin để khắc phục những khó khăn này là rất cần thiết Một trong những biện pháp đó là chúng ta khai thác và sử dụng các PMDH, các PMDH này chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả cao khi sử dụng để hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí [21]

PMDH có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học: đề xuất vấn đề nghiên cứu, hình thành kiến thức, kỹ năng mới, củng

cố kiến thức, kỹ năng đã thu được và kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh

- Ở giai đoạn định hướng mục đích nghiên cứu, PMDH được sử dụng để

đề xuất vấn đề cần nghiên cứu Đặc biệt có hiệu quả là việc sử dụng PMDH

để tạo tình huống có vấn đề Kết quả của việc sử dụng PMDH trong giai đoạn này thường mâu thuẫn với kiến thức, kinh nghiệm có sẵn của học sinh, do đó tạo nhu cầu hứng thú tìm tòi kiến thức mới của học sinh

- Trong giai đoạn hình thành kiến thức mới, PMDH sẽ cung cấp một cách

có hệ thống các dữ liệu thực nghiệm, để từ đó khái quát hóa, quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả logic rút ra từ giả thuyết đã

đề xuất, hình thành kiến thức mới

- Trong giai đoạn củng cố kiến thức mới, kỹ năng của học sinh PMDH có vai trò không những kiểm tra kiến thức, kỹ năng, kỹ sảo mà còn đánh giá khả năng tự lực, sáng tạo của học sinh trong quá trình học

Các hiện tượng, quá trình vật lí diễn ra trong tự nhiên vô cùng phức tạp, có mối đan xen chằng chịt lẫn nhau Do đó, cùng một lúc phân biệt được những tính chất đặc trưng của từng hiện tượng riêng lẻ Nhưng nhờ PMDH mà ta có thể làm đơn giản hóa các hiện tượng, kiểm soát được các quá trình, làm nổi bật các khía cạnh của hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu, chúng giúp cho học sinh hiểu về các hiện tượng, quá trình này

Trong quá trình nghiên cứu, nhiều PMDH chuyên biệt cho bộ môn ra đời, góp phần đổi mới nội dung, phương pháp và hình thức dạy học PMDH là thiết bị dạy tổng hợp cho phép lựu chọn để đạt hiệu quả cao trong mọi khâu của QTDH, giúp cho GV, HS làm việc một cách dễ dàng nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm nhiều thời gian, công sức [8],[11], [20]

+ Về đổi mới nội dung dạy học

PMDH có khả năng trình bày một cách trực quan, tinh giản, dễ hiểu, giúp

HS dễ dàng nắm được nội dung của chương trình Mặt khác nó có khả năng cung cấp thêm những tài liệu phong phú, đa dạng dùng để tra cứu, tham khảo, đọc thêm, hệ thống hóa, luyện tập các mức độ khác nhau PMDH dễ dàng cung cấp những tài liệu cần thiết cho mỗi môn học, thích hợp với nhiều đối tượng HS cùng lứa tuổi [8]

+ Về đổi mới PPDH

Đối với GV, PMDH hỗ trợ cho quá trình tổ chức hoạt động học tập cho

HS trong vấn đề mô phỏng, minh họa cho các thí nghiệm, các kiến thức cũng như sự vật hiện tượng mà HS không thể quan sát trực tiếp được trong điều kiện nhà trường, không thể hoặc khó có thể thực hiện nhờ các phương tiện khác PMDH giúp đỡ cho một số bước trong PPDH thực nghiệm, PPDH nêu

vấn đề (tạo tình huống có vấn đề) … Hỗ trợ cho quá trình thí nghiệm, ôn tập, kiểm tra kiến thức, đánh giá kết quả học tập của HS Một số PMDH còn giúp tạo ra một phương pháp học tập trong môi trường học tập mới bao gồm các đối tượng chỉ tồn tại trên máy tính và tuân theo các quy luật mà lý thuyết và thế giới thực tương ứng đã khẳng định Hỗ trợ cho định hướng soạn giáo án theo định hướng đổi mới cũng như thực hiện việc tổ chức các hoạt động học tập cho HS, giúp tiết kiệm được thời gian trên lớp, dành nhiều cơ hội cho việc trao đổi giữa GV và HS Hỗ trợ cho quá trình tích cực hóa hoạt động nhận thức cho HS như tạo không khí lớp học vui vẻ, thoải mái … Hình thành động

cơ, hứng thú học tập cho học sinh, kích thích được óc tò mò, ham hiểu biết của HS đối với sự vật hiện tượng

Đối với HS, PMDH có thể giúp HS tự tìm trí thức mới, tự ôn tập, củng cố, đào sâu kiến thức, tự luyện tập theo nội dung tùy chọn, theo các mức độ tùy theo năng lực của HS Hỗ trợ cho HS Trong quá trình tự kiểm tra kiến thức và đánh giá kết quả học tập của bản thân Ngoài ra PMDH còn có khả năng hỗ trợ trong việc tạo hứng thú và động cơ học tập lành mạnh, giúp tự phát triển khả năng tư duy và tưởng tượng, rèn luyện và phát triển khả năng tư duy và tưởng tượng, rèn luyện và phát triển khả năng lập luận chặt chẽ, có căn cứ khoa học cho HS

Tóm lại, PMDH với tư cách là một phương tiện dạy học có những khả năng hỗ trợ đa dạng và phong phú với vấn đề đổi mới PPDH hiện nay, góp phần phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS trong học tập

+ Về đổi mới hình thức tổ chức dạy học

Trong thời đại xã hội phát triển với tốc độ nhanh như hiện nay, với sự hỗ trợ của CNTT nói chung và PMDH nói riêng, việc dạy học không chỉ hạn chế trong giờ học tại trường dưới sự hướng dẫn trực tiếp của GV mà HS có thể tự học tại nhà, học ở mọi lúc, mọi nơi PMDH có thể giúp cho việc cá thể hóa

cao độ do nó có khả năng mô phỏng kiến thức cần trình bày một cách phù hợp với trình độ của HS [8]

Khi có sự trợ giúp của MVT và PMDH, HS có thể thao tác với PMDH để qua đó tự tìm tòi, phát hiện và hình thành kiến thức mới cho bản thân hoặc qua đó HS tự củng cố, kiểm tra lại kiến thức đã học Không những vậy, nhờ mạng LAN, Internet HS có thể học từ xa, trao đổi, thảo luận về nội dung và phương pháp học tập để chủ động chiếm lĩnh tri thức mới

1.2.3.2 Tác dụng khi sử dụng phần mềm dạy học vào quá trình dạy học vật lí

Lý luận và thực tiễn đã chứng minh rằng, sử dụng PMDH trong quá trình dạy – học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của HS sẽ đem lại hiệu quả sư phạm cao

PMDH giúp GV tiến hành dạy học một cách chủ động và rất tiện lợi trong quá trình tự học của HS, vì việc sử dụng các PMDH này ít phụ thuộc vào không gian, có thể tiến hành ở lớp, ở nhà miễn là có MVT

Trong tự nhiên, không phải các quá trình, các hiện tượng xảy ra cũng dễ quan sát Một số hiện tượng, quá trình xảy ra quá nhanh hoặc quá chậm khó

có thể tái tạo bằng những thiết bị TN thực hoặc tái tạo được nhưng HS không kịp quan sát hiện tượng xảy ra Ví dụ như dao động điều hòa của con lắc lò

xo, sự biến dạng của vật rắn khi va chạm đàn hồi, sự tạo ảnh của vật qua thấu kính … Với khả năng “nén”, “dãn” thời gian các PMDH sẽ giúp HS dễ dàng quan sát và làm quen với các hiện tượng trên

Với khả năng đồ họa cao, phần mềm có thể mô phỏng cơ chế của quá trình

vi mô và vĩ mô mà không có một thiết bị TN thật nào có thể làm được

Việc sử dụng PMDH còn tỏ ra rất có hiệu quả trong các điều kiện thiếu trang thiết bị TN; các thiết bị đắt tiền dễ hỏng; các thiết bị nguy hiểm như cháy nổ, điện thế cao; các TN rất khó thực hiện thành công ngay …

1.3 Sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí

1.3.1 Đặc điểm của các thí nghiệm mô phỏng

- Thí nghiệm mô phỏng được tiến hành trên MVT với hình ảnh của các dụng cụ giống như thật GV có thể sử dụng chuột, bàn phím để thực hiện quá trình lắp ráp và thao tác tiến hành TN tương tự như TN thật với kết quả TN được lấy từ thực tế

- Thí nghiệm xảy ra theo thời gian mô phỏng khác với thời gian thực

- Thí nghiệm thực hiện trong điều kiện lý tưởng, các yếu tố phức tạp và không quan trọng sẽ được bỏ qua Việc lý tưởng hoá dẫn đến giảm độ tin cậy của kết quả thí nghiệm

- Thời gian thí nghiệm ngắn, chi phí ít, học sinh được làm quen với các thiết bị đắt tiền, mà thực tế chưa mua được

- Số liệu xác định phong phú hơn thí nghiệm thực

- Có thể thực hiện các thí nghiệm rất đắt tiền và nguy hiểm mà không gây

chỉnh kích cỡ của dụng cụ thí nghiệm cho đủ lớn để cho cả lớp đều có thể quan sát rõ ràng kể cả các em ngồi ở cuối lớp học

Tiếp theo nói tới vấn đề an toàn của thí nghiệm, với một số thí nghiệm hoá học nếu làm với các hoá chất thật, đôi khi do sơ xuất để xảy ra cháy nổ không mong muốn, nhưng với thí nghiệm mô phỏng thì các thí nghiệm hoàn toàn an toàn, không lo cháy nổ ngoài dự định của giáo viên và học sinh, nếu có hiện tượng nhầm hoá chất diễn ra trên máy vi tính thì hiện tượng xảy ra chỉ là mô hình cháy nổ trong máy chứ không phải là thật nên rất an toàn

Hơn nữa thí nghiệm mô phỏng do đã được lập trình sẵn nên có thể nói gần như tất cả các thí nghiệm đều chuẩn xác, thực hiện thí nghiệm đem lại hiệu quả như mong đợi

Một vấn đề nữa là công tác chuẩn bị công cụ thí nghiệm, với chương trình đổi mới giáo dục như hiện nay thì trong chương trình phổ thông cơ sở, hầu như tiết học nào cũng có thí nghiệm Với một thí nghiệm đơn giản, ít dụng cụ thì giáo viên có thể dễ dàng chuẩn bị dụng cụ, dễ dàng chuyển từ lớp học này sáng lớp học khác Tuy nhiên với một thí nghiệm mà các dụng cụ cồng kềnh thì đây lại không phải là một điều đơn giản, vì thực tế ở phần lớn các trường THPT chưa có cán bộ chuyên trách thiết bị Còn với thí nghiệm mô phỏng thì giáo viên hoàn toàn không phải lo lắng gì về vấn đề này, các dụng cụ có sẵn trong máy vi tính giáo viên chỉ cần một lần thực hiện đưa phần mềm thiết kế thí nghiệm vào trong máy và cài đặt chương trình, như thế lần sau sẽ hoàn toàn yên tâm về dụng cụ thí nghiệm…

Như vậy có thể thấy khá nhiều ưu điểm của thí nghiệm mô phỏng như trên đây, hơn nữa hiện nay, khi mà tin học được ứng dụng nhiều vào trong trường học thì việc sử dụng các thí nghiệm mô phỏng hỗ trợ cho giảng dạy các môn học là hoàn toàn hợp lý

1.3.3 Tác dụngcủa việc sử dụng PMMP thí nghiệm trong quá trình dạy học

Có thể sử dụng PMMP các bài thí nghiệm vật lí như để minh họa kiến thức, khai thác kiến thức, thảo luận hay có thể dùng các buổi xemina vào quá trình tự học của HS Khi sử dụng PMMP thí nghiệm vào quá trình dạy học sẽ

- Người học tập trung chú ý hơn, tham gia vào bài học một cách tích cực, nhanh chóng nắm bắt được nội dung bài học, ghi nhớ bài tốt và rèn luyện được khả năng quan sát, khắc sâu, nhớ lâu

- Gắn liền lý thuyết với thực tiễn

- Tạo niềm say mê nghiên cứu, tìm tòi, tự học

1.3.4 Nguyên tắc sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm vào tiết dạy học trên lớp

Nguyên tắc 1: Chỉ sử dụng PMMP thí nghiệm khi các phương tiện dạy học truyền thống không giúp HS nhận thức một cách khoa học (đầy đủ và chính xác) kiến thức vật lí được nghiên cứu [10]

GV sử dụng PMMP thí nghiệm với các chức năng ưu việt của nó, có thể giúp HS thu thập thông tin, dữ liệu về hiện tượng, quá trình vật lí cần nghiên cứu một cách trực quan và đầy đủ hơn so với phương tiện dạy học truyền thống Nhờ vậy, HS nhận thức về hiện tượng, quá trình vật lí đó một cách khoa học hơn

Hiện nay trên thế giới có rất nhiều PMDH Do đó các công cụ tạo nên các PMMP thí nghiệm ngày càng hoàn thiện nên các phần mềm này về chức năng cũng như hình thức thẩm mỹ rất đẹp Chính vì vậy, nhiều GV đã lạm dụng chúng Trong việc lạm dụng này có sai lầm về mặt nhận thức Đó là: Thí nghiệm mô phỏng không thể dùng làm thí nghiệm khảo sát quá trình, hiện tượng, mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí mà chính nó mô phỏng Nó chỉ được dùng minh hoạ các quá trình, hiện tượng, mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí đã được xây dựng (bằng con đường nào đó)

Nguyên tắc 2: Chỉ sử dụng PMMP thí nghiệm khi các phương tiện dạy học truyền thống không thể quan sát, thu thập được thông tin về đối tượng cần nghiên cứu

Ta thấy rằng, trong nhiều trường hợp, phương tiện dạy học truyền thống,

do hạn chế của nó, không thể cung cấp đầy đủ thông tin về đối tượng nghiên cứu để trên cơ sở đó, học sinh phân tích, tổng hợp để:

- Phát hiện ra vấn đề mới cần nghiên cứu hay mâu thuẫn cần giải quyết, hoặc trên cơ sở đó, HS phân tích, tổng hợp đưa ra giả thuyết khoa học

- Giải quyết vấn đề đang đặt ra một cách khoa học

Nguyên tắc 3: Sử dụng đúng chỗ

Bố trí hợp lý các thiết bị để trình chiếu, giúp cho học sinh dễ dàng quan sát

ở mọi vị trí ngồi trong lớp

Nguyên tắc 4: Sử dụng đúng lúc

Trình chiếu vào lúc cần thiết, lúc học sinh mong muốn được quan sát nhất; xuất hiện đúng vào lúc nội dung và phương pháp giảng dạy cần đến nó

Nguyên tắc 5: Sử dụng ở mức độ vừa phải hợp lý

Việc trình chiếu không nên kéo dài thời gian quá mức cần thiết; sắp xếp các nội dung trình diễn phải phù hợp; thời gian trình chiếu cho mỗi nội dung cần hợp lý; không nên lặp lại một nội dung quá nhiều lần trong một tiết giảng

1.3.5 Cách thức sử dụng PMMP thí nghiệm vào quá trình dạy học vật

lí theo hướng tích cực hoá quá trình nhận thức của HS

- Những tư liệu khai thác từ các phần mềm được GV lựa chọn, hệ thống thành bộ sưu tập, để hỗ trợ cho bài giảng trên lớp

- Bài giảng hiện đại đang có khuynh hướng sử dụng ngày càng nhiều các phương tiện công nghệ thông tin làm tăng sức hấp dẫn và hiệu quả Muốn vậy, trước hết nên xây dựng bài giảng trên phần mềm Microsoft PowerPoint kết hợp với việc bố trí hợp lý việc sử dụng phần mềm đã thu thập

- Để sử dụng hiệu quả những phần mềm dạy học cần phải có các thiết bị

hỗ trợ cho việc trình diễn như máy chiếu projector nối với máy vi tính và màn ảnh

- Tuỳ theo mục đích sư phạm mà GV có thể sử dụng PMMP trong từng giai đoạn hoạt động của HS

Ở giai đoạn đầu có thể sử dụng PMMP để minh hoạ các hiện tượng trong đời sống có ẩn chứa các mối quan hệ vật lí cần nghiên cứu, tạo tình huống có vấn đề nhằm chuyển giao nhiệm vụ cho HS

Sau khi HS đã ý thức được vấn đề, ở pha hoạt động tự chủ, tìm tòi giải quyết vấn đề sử dụng PMMP thí nghiệm gúp HS đưa ra giả thuyết khoa học Trong quá trình tổ chức, thảo luận, PMMP sẽ được sử dụng để hiện thực hoá một cách trực quan, nhanh chóng, chính xác các ý tưởng thiết kế của HS, giúp

HS nhanh chóng hiểu được tính hợp lý của các phương án đã đưa ra và xác định được phương án nào chưa đáp ứng được yêu cầu, phương án nào là tối

ưu

Trong giai đoạn vận dụng kiến thức mới có thể sử dụng PMMP để củng

cố, mở rộng, đào sâu, hệ thống hoá kiến thức,…

Việc sử dụng PMMP thí nghiệm trong dạy học vật lí thực hiện được những nhiệm vụ sau:

1.3.5.1 Mô phỏng, minh hoạ các hiện tượng, quá trình vật lí một cách trực quan và chính xác hơn để dễ quan sát và nghiên cứu

* Đặc điểm của các hiện tượng, quá trình vật lí cần được minh hoạ nhờ máy vi tính

Không phải các quá trình nào xảy ra trong tự nhiên cũng dễ quan sát Đối với chuyển động của chiếc thuyền, đoàn tàu thì việc quan sát để xác định vị trí của chúng ứng với từng thời điểm hay quãng đường đi ứng với từng khoảng thời gian trôi qua là không khó khăn nhưng cũng có những quá trình trong tự nhiên không thể quan sát bằng mắt thường để để xác định được các đại lượng cần thiết được vì diễn biến của quá trình xảy ra quá nhanh, hay quá chậm Điều đó gây khó khăn trong việc nghiên cứu tìm ra qui luật của chúng Các quá trình như vậy được nghiên cứu trong chương trình vật lí phổ thông có thể

kể ra ở đây như: chuyển động rơi, chuyển động ném ngang của một vật, chuyển động của khối tâm và của các điểm của vật rắn, quá trình phân rã hạt nhân, phóng xạ Một trong các giải pháp là mô phỏng minh họa các hiện tượng, quá trình vật lí bằng thí nghiệm mô phỏng với sự hỗ trợ của MVT

Ví dụ như, khi nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ (trong SGK lớp 11 hiện hành), nếu chỉ quan sát thí nghiệm về chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây hay thí nghiệm thay đổi cường độ ḍòng điện ở ống dây lồng trong cuộn dây có nối với điện kế thì học sinh rất khó có thể đưa ra dự đoán đúng về nguyên nhân xuất hiện dòng điện cảm ứng Để hỗ trợ cho việc đưa ra

dự đoán đúng, có thể mô phỏng quá trì́nh diễn ra trong thí nghiệm, trong đó

vẽ các đường cảm ứng từ của các nam châm (vĩnh cửu hay điện) như Hì́nh 1.1 dưới đây Đối với học sinh yếu kém, ta có thể mô phỏng thêm cả số lượng đường cảm ứng từ xuyên qua mặt cắt ống dây ứng với từng thời điểm trong thí nghiệm

Hình 1.1 Mô phỏng sự thay đổi của số đường cảm ứng từ gửi qua ống dây

Ví dụ, hiện tượng sóng dừng trên dây trong trường hợp sóng phản xạ ngược pha với sóng tới (tại đầu dây cố định) hoặc sóng phản xạ cùng pha với sóng tới (tại đầu dây tự do) rất khó hình dung Nhờ phần mềm mô phỏng ta có thể giúp học sinh “quan sát” rõ quá trình sóng tới truyền đến đầu dây đó và quá ttrình tạo ra sóng phản xạ

Hình 1.2 Mô phỏng sóng dừng được tạo bởi sóng tới và sóng phản xạ

trong trường hợp hai đầu dây cố định

1.3.5.2 Sử dụng phần mềm để trình bày tri thức vật lí

Xây dựng giáo án điện tử bằng phần mềm Powerpoint, Fronpage, … đồng thời phối hợp với các thiết bị hiện đại khác như máy chiếu đa năng, camera, băng đĩa hình… để trình bày các kiến thức trong môn học vật lí [8], [16] Bài giảng được lồng ghép với thí nghiệm ảo, các đoạn phim minh họa các hiện tượng vật lí xảy ra trong thực tế làm tăng thêm sự hấp dẫn của bài giảng Liên kết với các trang web cùng trình bày vấn đề ở các trường, các nước khác nhau

- Cùng một thời gian khối lượng kiến thức được truyền đạt nhiều hơn

- Tuy nhiên, thiết kế một bài giáo án điện tử là một công việc không dễ dàng, đòi hỏi nhiều thời gian và chuẩn bị công phu

Ví dụ như trong quá trình tìm ra các tri thức mới bằng con đường lí thuyết

có thể nhờ PMMP thí nghiệm, các bước được tiến hành tuần tự như sau:

 Như mọi con đường nhận thức, quá trình nhận thức tìm ra tri thức mới bằng con đường lí thuyết ở đây bắt đầu từ "vấn đề" Để giải quyết vấn đề, cần phải xây dựng những tiên đề, mô hình vật lí (hoặc sử dụng các tiên đề, mô hình vật lí đã có), chúng được viết dưới dạng các biểu thức toán học

 Sau khi đã có mô hình, nhờ MVT để tiến hành các suy luận logic, tính toán lí thuyết trên mô hình đó và hiển thị các kết quả tính toán dưới dạng trực quan nhất để tạo điều kiện rút ra các kết luận về mối quan hệ mới có tính qui luật của hiện tượng hay quá trình nghiên cứu

 Kiểm tra các kết luận trên bằng TN để xác nhận tính đúng đắn của chúng

 Sử dụng các kết luận đã được kiểm chứng bằng thực nghiệm để giải thích và tiên đoán các hiện tượng liên quan

Qua đây ta thấy các bước trên cũng chính là các giai đoạn của con đường nhận thức lí thuyết Để minh hoạ các bước trong quá trình tìm ra các kiến

thức mới bằng con đường lí thuyết nhờ mô phỏng bằng máy vi tính ta dẫn ra

đây một ví dụ trong việc khảo sát dao động của con lắc lò xo

Dao động của con lắc lò xo là một trường hợp điển hình về dao động dưới tác dụng của lực đàn hồi của một vật có khối lượng m được gắn vào lò

xo có khối lượng không đáng kể Khi nghiên cứu về dao động của con lắc lò

xo, các mối quan hệ quan trọng sau đây cần được rút ra (trong trường hợp bỏ qua ma sát):

 Dao động của con lắc là một dao động điều hoà,

 Li độ x được mô tả theo định luật hình sin, cosin,

Trường hợp dao động theo phương nằm ngang ngang của con lắc lò xo

có khối lượng m chỉ chịu tác dụng của một lực đàn hồi (bỏ qua lực ma sát) đã được nghiên cứu trong bài “Con lắc lò xo” (trong SGK Vật lí 12) Trình tự việc nghiên cứu đó ở đây như sau:

Vì a = v’ và v = x’ nên a = x’’ Do đó ta viết được: x’’ = - x (4)

Đây là phương trình vi phân hạng 2 Khó khăn nhất ở đây mà con đường trình bày theo SGK gặp phải là học sinh lớp 12 chưa thể giải tìm nghiệm x được, mà phải thông báo dạng nghiệm cho học sinh

x  A c o s  t   (5)

Chỉ sau khi chấp nhận dạng nghiệm đó ta mới rút ra được các qui luật về dao động theo phương nằm ngang của con lắc như sau:

 Dao động của con lắc là một dao động điều hoà (trong trường hợp bỏ qua ma sát)

 Li độ x được mô tả theo định luật hình sin

Khi quan sát dao động của con lắc lò xo có thể đặt ra vấn đề: dao động của nó tuân theo qui luật như thế nào? Chu kì dao động phụ thuộc vào các yếu

tố nào ( cụ thể phụ thuộc vào m và k như thế nào)? Độ lệch pha giữa x, v và a

có quan hệ với nhau như thế nào?

Để giải quyết vấn đề đó theo con đường lí thuyết trước hết ta cũng dựa trên các mô hình, nguyên lí vật lí như SGK đã tiến hành Trong trường hợp dao động của con lắc lò xo theo phương ngang bỏ qua lực ma sát, các mô hình, nguyên lí vật lí đó là các định luật:

theo phương nằm ngang của con lắc dựa trên các định luật vật lí và biểu thức động học nêu trên PMMP cho phép hiển thị trên màn hình:

- Hình ảnh về quá trình dao động ngang của con lắc trên trục toạ độ OX, ứng với mỗi giá trị cho trước k, m, x0, v0 (các điều kiện này có thể thay đổi trên máy vi tính một cách dễ dàng, theo ý muốn của người nghiên cứu),

- Đồ thị về li độ x, vận tốc v và gia tốc a theo thời gian của con lắc vv

Từ việc quan sát các hình ảnh và đồ thị đó cho phép ta suy ra các mối quan hệ (định lượng hay bán định lượng) có tính qui luật trong dao động của con lắc Ví dụ như: từ việc quan sát hình ảnh về quá trình dao động của con lắc trên trục toạ độ OX cho ta thấy dao dộng của nó là dao động điều hoà Khi

ta thay đổi chỉ số k và giữ nguyên các điều kiện khác, trên màn hình sẽ cho các hình ảnh dao động của con lắc với các chu kỳ T khác nhau Từ đó có thể rút ra mối quan hệ định lượng giữa k và T Còn khi ta quan sát đồ thị về li độ

x và vận tốc v theo thời gian của con lắc ta có thể rút ra li độ x biến đổi theo qui luật hình sin và xác định độ lệch pha giữa li độ x, vận tốc v và gia tốc a

Hình 1.3 Thí nghiệm nghiên cứu về sự phụ thuộc của chu kỳ dao động

vào khối lượng và độ cứng

Như vậy, các mối quan hệ này được tìm ra là hoàn toàn theo con đường

lí thuyết có sự hỗ trợ của máy vi tính và phần mềm mô phỏng tương ứng

Tóm lại, với sự hỗ trợ của máy vi tính và các phần mềm mô phỏng thí nghiệm đã chuẩn bị sẵn, giúp học sinh nghiên cứu được các mối quan hệ có tính qui luật trong hiện tượng dao động của con lắc ngang (bỏ qua ma sát) mà không cần phải chấp nhận nghiệm phương tŕnh vi phân hạng hai

Bằng con đường tương tự như vậy, có thể nghiên cứu dễ dàng dao động của con lắc theo phương ngang có lực ma sát hay theo phương dọc (trong trường hợp bỏ qua lực ma sát hay có lực ma sát)

1.3.5.3 Sử dụng phối hợp thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm thật trong dạy học vật lí

Với việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí vừa dùng làm phương tiện hỗ trợ trực tiếp hoạt động dạy học dưới các hình thức khác nhau nên chúng tôi tiến hành mô phỏng các thí nghiệm trên máy tính sao cho chúng càng giống thí nghiệm thật càng tốt Trước hết là về hình ảnh của các dụng cụ phải giống như thí nghiệm thật cả về hình dạng màu sắc để qua đó GV và HS

có thể tìm hiểu được tính năng, tác dụng của chúng [13]

Việc lắp ráp, bố trí thí nghiệm và đặc biệt là các bước tiến hành thí nghiệm phải được mô phỏng hoàn toàn như thí nghiệm thật để qua đó, GV và HS có thể nắm được cách lắp ráp, bố trí và tiến hành thí nghiệm với dụng cụ thật sau khi đã thao tác trên phần mềm

Như vậy, khi sử dụng phần mềm dạy học, GV và HS đã tìm hiểu được dụng cụ thí nghiệm, biết cách lắp ráp và bố trí thí nghiệm, sau đó có thể tự lắp ráp và tiến hành thí nghiệm này với bộ dụng cụ thật

Để khắc phục các khó khăn, hạn chế của GV và HS trong việc sử dụng các

bộ thí nghiệm thật đã nêu ở trên, chúng tôi đưa ra giải pháp sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm thật trong dạy học vật lí ở trường phổ thông như sau:

- Trước hết, các phần mềm mô phỏng thí nghiệm được sử dụng như là tài liệu hướng dẫn chi tiết, sinh động cho GV tự tìm hiểu cách khai thác và sử dụng các bộ thí nghiệm thật tương ứng Thao tác trên phần mềm, GV sẽ nắm được tính năng tác dụng của các dụng cụ, cách bố trí thí nghiệm và các bước tiến hành thí nghiệm Kết quả thí nghiệm dược mô phỏng trong phần mềm là các số liệu được lấy từ thí nghiệm thực tế, có tác dụng định hướng và giúp cho GV kiểm tra được sự đúng đắn trong quá trình thao tác với dụng cụ thật

- Các phần mềm mô phỏng thí nghiệm thật được sử dụng như là một tài liệu ôn tập, rèn luyện kỹ năng cho học sinh Sau các giờ học lý thuyết trên lớp, vì lý do nào đó không thể tiến hành các thí nghiệm mà chỉ mô tả như trong sách giáo khoa, giáo viên có thể giao cho học sinh sử dụng các thí nghiệm mô phỏng như là một cách ôn tập, củng cố kiến thức Sau đó, có thể

tổ chức cho HS quan sát các thí nghiệm biểu diễn trong phòng thực hành bộ môn Việc này có thể được thực hiện sau mỗi chương, kết hợp với các buổi

HS làm thí nghiệm thực hành theo chương trình, sách giáo khoa

- Các phần mềm mô phỏng thí nghiệm thật được sử dụng như là tài liệu hướng dẫn HS chuẩn bị có hiệu quả cho các buổi thí nghiệm thực hành Trước mỗi buổi làm thí nghiệm thực hành, GV giao cho HS sử dụng phần mềm mô phỏng để tự nghiên cứu về dụng cụ thí nghiệm, cách bố trí và các bước tiến hành thí nghiệm Điều đó giúp cho việc chuẩn bị thí nghiệm của HS đạt hiệu quả cao hơn Chất lượng của buổi thực hành được nâng lên

- Các phần mềm mô phỏng thí nghiệm thật được sử dụng như là một bộ phận hữu cơ của các bài giảng điện tử để học sinh tự học một phần nội dung kiến thức Nhờ vậy, gánh nặng học trên lớp của HS được giảm bớt và điều quan trọng hơn là nâng cao được năng lực tự học của học sinh