Thiết kế bài giảng điện tử hỗ trợ dạy học phần các định luật bảo toàn vật lí lớp 10 trung học phổ thông

Nội dung Ch ơng I : Cơ sở của việc sử dụng MVT làm PTDH Cơ sở khoa học của việc sử dụng MVT làm PTDH Chức năng của máy vi tính trong dạy học vật lý Các hình thức sử dụng máy vi tính tron

mục lục

Trang

1

2

3

4

5

6

7

1.1

1.2.

1.3.

1.4.

1.5.

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

3.1

3.2

3.3

mở đầu

Lí do chọn đề tài ………

Mục đích nghiên cứu ………

Nội dung nghiên cứu ………

Khách thể, đối tợng và phạm vi nghiên cứu ………

Giả thiết khoa học ………

Phơng pháp nghiên cứu………

Cấu trúc của luận văn ………

Nội dung Ch ơng I : Cơ sở của việc sử dụng MVT làm PTDH Cơ sở khoa học của việc sử dụng MVT làm PTDH Chức năng của máy vi tính trong dạy học vật lý Các hình thức sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý Những hạn chế cần khắc phục khi sử dụng MVT làm PTDH Kết luận chơng I Ch ơng II : ý tởng s phạm của việc Thiết kế BGĐT hỗ trợ dạy học phần "Các định luật bảo toàn" Lựa chọn công cụ thiết kế Bài giảng điện tử ………

Vai trò của máy vi tính trong sự phát triển của nền giáo dục điện tử Thực trạng dạy học phần “ Các định luật bảo toàn” Trong chơng trình vật lý 10 THPT ………

Những ý tởng s phạm của việc thiết kế bài giảng điện tử hỗ trợ dạy học phần "Các định luật bảo toàn" ………

Xây dựng tiến trình giảng dạy phần "Các định luật bảo toàn" ……

Kết luận chơng II ………

Ch ơng 3 : sử dụng Bài giảng điện tử hỗ trợ dạy học phần "các định luật bảo toàn" trong chơng trình vật lý 10 Các bài giảng điện tử ………

Sử dụng bài giảng điện tử hỗ trợ dạy và học ………

Kết luận chơng III………

Kết luận chung ………

Tài liệu tham khảo ………

1 1 2 2 2 3 3

5 13 15 16 17

19 19 23

34 37 41

42 68 68 70 71

Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ và

động viên tôi hoàn thành luận văn này.

Vinh, tháng 5 năm 2004

Tác giả

Thái Thị hà phơng

các chữ viết tắt trong luận văn

Cùng với sự đổi mới, phát triển của khoa học kỹ thuật, Đảng và nhà nớc ta xác định cần phải có sự đổi mới về nội dung, phơng pháp, hình thức đào tạo Thông qua việc sử dụng các PTDH hiện đại để nâng cao chất lợng đào tạo, tạo

điều kiện cho học sinh làm quen với PTDH hiện đại, các nền sản xuất tiên tiến.

Hiện nay, ở nớc ta tại các viện nghiên cứu, các trờng đại học, các công ty đã hình thành các nhóm nghiên cứu về việc sử dụng máy vi tính làm PTDH, xây dựng các phần mềm ứng dụng bớc đầu đem lại hiệu quả cao trong quá trình dạy học.

áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật hỗ trợ cho quá trình dạy học là cách tốt nhất để giáo viên và học sinh làm quen với nền giáo dục điện tử góp phần đổi mới nội dung và phơng pháp dạy học.

ở nớc ta hiện nay việc dạy học đang còn mang nặng tính chất “ thông báo, tái hiện”, tình trạng dạy chay, học chay còn rất phổ biến ở các trờng phổ thông vì vậy học sinh thờng tiếp thu kiến thức một cách thụ động và không phát huy đợc tính tích cực trong học tập của các em.

Với những đặc thù riêng của môn vật lý thì đổi mới phơng pháp dạy học bằng cách áp dụng những thành tựu khoa học - kỹ thuật đặc biệt là những thành tựu của CNTT làm PTDH hiện đại là điều cấp thiết.

Từ nhận thức vấn đề nh trên chúng tôi hớng tới và tiến hành nghiên cứu thử nghiệm đề tài “ Xây dựng bài giảng điện tử” về phần “ Các định luật bảo toàn” ở vật lý lớp 10 trung học phổ thông.

2 Mục đích nghiên cứu

- Nghiên cứu bổ sung và góp phần xây dựng cơ sở lý luận của việc sử dụng máy vi tính trong dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng.

- Đi sâu tìm hiểu về các chức năng PTDH của máy vi tính trong dạy học vật

lý, về phần mềm dạy học, về sử dụng các phần mềm hiện đại, dễ sử dụng để thiết

kế bài giảng điện tử phù hợp với khả năng tin học của giáo viên và học sinh.

- Đi sâu nghiên cứu cụ thể nội dung, vị trí và vai trò của phần “ các định luật bảo toàn” trong chơng trình vật lý phổ thông.

- Thiết kế bài giảng điện tử hỗ trợ dạy học phần “ các định luật bảo toàn” trong sách giáo khoa vật lý 10 trờng trung học phổ thông và đề xuất phơng án sử dụng chơng trình đó trong dạy học nhằm góp phần nâng cao chất lợng dạy và học vật lý ở trờng THPT.

3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu về cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của việc sử dụng máy vi tính làm PTDH vật lý.

- Xác định vị trí, vai trò và nội dung phần “ các định luật bảo toàn” trong chơng trình vật lý lớp 10 Tìm hiểu thực tiễn giảng dạy phần này ở một số trờng THPT.

- Nghiên cứu một số phần mềm hỗ trợ thiết kế bài giảng điện tử.

- Thiết kế một số giáo án để giảng dạy phần “ các định luật bảo toàn” trong sách giáo khoa vật lý 10 với sự hỗ trợ của máy vi tính.

- áp dụng giảng dạy ở trờng THPT khi thực nghiệm s phạm.

4 Khách thể, đối tợng và phạm vi nghiên cứu.

- Khách thể: Quá trình dạy học vật lý ở trờng THPT

- Đối tợng: Nội dung, phơng pháp dạy học vật lý ở trờng THPT, máy vi tính

và ứng dụng công nhgệ thông tin theo hớng hiện đại hoá phơng tiện dạy học vật lý.

- Phạm vi: Nghiên cứu, sủ dụng máy vi tính với các phần mềm hỗ trợ cho việc thiết kế bài giảng điện tử, áp dụng để giảng dạy khi thực nghiệm s phạm.

5 Giả thuyết khoa học:

Có thể kích thích hứng thú học tập, tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh nếu thiết kế đợc các bài giảng điện tử hỗ trợ quá trình dạy học vật lý đáp ứng đợc các yêu cầu về mặt s phạm và kỹ thuật; đồng thời khi sử dụng máy vi tính làm PTDH sẽ góp phần hiện đại hoá và nâng cao chất lợng dạy học “ các định luật bảo toàn” và dạy học vật lý ở chơng trình THPT.

- Xây dựng đợc một số bài giảng điện tử hỗ trợ cho quá trình dạy học với

đầy đủ các nội dung: Giảng bài mới, ôn tập, kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh,…

6 Phơng pháp nghiên cứu.

6.1 Nghiên cứu lý thuyết:

- Nghiên cứu các văn kiện của Đảng và nhà nớc về đổi mới phơng pháp dạy học

- Nghiên cứu lý luận về những vấn đề lý thuyết của việc sử dụng các phơng tiện trực quan trong dạy học vật lý.

- Nghiên cứu các tài liệu về giáo dục học, tâm lý học, lí luận dạy học và

ph-ơng pháp dạy học vật lý cần cho việc xây dựng tiến trình dạy học và nâng cao … hiệu quả của hoạt động học tập của học sinh.

- Nghiên cứu các tài liệu về PTDH vật lý, các tài liệu, văn bản về việc sử dụng máy vi tính trong dạy học và các phần mềm hỗ trợ dùng để thiết kế bài giảng

điện tử.

- Nghiên cứu sách giáo khoa vật lý lớp 10 và các tài liệu tham khảo.

6.2 Phơng pháp thực nghiệm.

- Tìm hiểu về thực trạng dạy học vật lý ở một số trờng phổ thông.

Quan sát thái độ học sinh trong quá trình học tập, tổ chức kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh khi sử dụng.

- Sử dụng máy vi tính và các phần mềm để xây dựng bài giảng điện tử.

- Tổ chức thực nghiệm s phạm, tiến hành thực nghiệm có đối chứng để

đánh giá đợc hiệu quả của việc sử dụng máy vi tính vào hoạt động dạy học vật lý.

- Dùng phơng pháp thống kê, mô tả và thống kê kiểm định để xử lý kết quả thực nghiệm s phạm Qua đó khẳng định giả thuyết sự khác biệt giữa kết quả học tập của lớp đối chứng và thực nghiệm.

7 Cấu trúc của luận văn:

- Ch ơng I : Cơ sở lý luận của việc sử dụng máy vi tính làm PTDH.

- ơng II Ch : ý tởng s phạm của việc thiết kế bài giảng điện tử hỗ trợ dạy học phần Các định luật bảo toàn trong ch “ ” ơng trình vật lý lớp 10.

- Ch ơng III : Sử dụng bài giảng điện tử hỗ trợ dạy học phần "Các định luật bảo toàn" trong chơng trình Vật lý 10.

B Nội dung Chơng I:

Cơ sở của việc sử dụng máy vi tính làm PTDH

1.1 Cơ sở khoa học của việc sử dụng máy vi tính làm PTDH.

1.1.1 Cơ sở tâm lý học:

Ngày nay, vì sự phát triển của CNTT đã tạo sự chuyển biến mạnh mẽ trong

đời sống kinh tế xã hội Nó đã thâm nhập và mọi lĩnh vực của cuộc sống Trong Giáo dục, sự thâm nhập của CNTT đã tạo ra những cách thức tổ chức dạy học, những PTDH, những phơng pháp dạy học mới tạo điều kiện thực hiện thành công chủ trơng đổi mới phơng pháp dạy học.

Việc sử dụng máy vi tính làm phơng tiện dạy học hiện đại dựa trên những cơ sở tâm lý học sau đây:

Thứ nhất, máy vi tính giúp tạo động cơ học tập tích cực và phát triển t duy

đối với học sinh Máy vi tính với vai trò là một phơng tiện dạy học đa chức năng với những hình ảnh sinh động đợc phối hợp nhuần nhuyễn với âm thanh, màu sắc, văn bản ,đồ hoạ tác động tích cực vào giác quan của học sinh làm nâng cao tính trực quan trong giờ học, tạo cơ sở cho việc phát triển năng lực t duy nh phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tợng hoá của học sinh, góp phần rèn … luyện kỹ năng, kỹ xảo cho học sinh, kích thích hứng thú học tập ở học sinh, hình thành sự tò mò khám phá trí thức mới, tạo nên những tình huống học tập tích cực, làm xuất hiện nhu cầu tiếp thu tri thức của học sinh Việc hình thành đợc ở học sinh một động cơ học tập tích cực sẽ hớng học sinh và mục đích của bài giảng, vì vậy hoạt động của học sinh sẽ phù hợp với thiết kế của bài giảng mang lại hiệu quả cao cho tiến trình dạy và học Học tập với máy vi tính thì học sinh sẽ phải huy

động tối đa các hoạt động: Mắt thấy, tai nghe, tay làm, óc suy nghĩ do vậy sẽ tích cực hoá đợc quá trình học tập, hình thành kỹ năng, kỹ xảo cho các em.

Thứ hai, dạy học với máy vi tính sẽ tạo điều kiện thuận lợi để chơng trình

hoá không những chỉ nội dung tri thức, mà còn có những con đờng nắm vững tri thức - hoạt động trí tuệ của học sinh.

Tâm lý học hiện đại đã khẳng định, chất lợng tiếp thu kiến thức của học sinh sẽ đợc nâng cao nếu học sinh chịu đợc sự tác động tích cực của nhiều hình thức nghe - nhìn sinh động và phong phú Khi học tập với máy vi tính, so sánh các

đối tợng trên màn hình, liên hệ với thực tế và với những tác động của giáo viên, học sinh có khả năng phân tích toàn diện sự vật, hiện tợng, chuyển hoá cái cụ thể

sang trừu tợng, từ cái trừu tợng liên hệ với cái cụ thể ở mức độ cao hơn, từ đó bồi dỡng t duy tổng hợp cho học sinh Yếu tố trực quan đợc dùng để vạch ra mối liên

hệ phổ biến giữa các đối tợng, hiện tợng và các quá trình giúp hình thành t duy của học sinh Máy vi tính trong hoạt động dạy và học, hoạt động theo chơng trình ( có tác động của yếu tố s phạm) đợc xây dựng trên cơ sở các thuật toán chặt chẽ, lôgic Do vậy, sử dụng máy vi tính làm phơng tiện dạy học giúp học sinh hình thành một quy trình hoạt động có nguyên tắc (chơng trình hoá), tạo điều kiện tốt cho việc phát triển t duy lôgic, khả năng lập luận chặt chẽ một vấn đề, vì thế giúp phát triển trí tuệ cho học sinh ở mức độ cao hơn.

Thứ ba, dạy học với máy vi tính là hoạt động dạy học tích cực.

Dạy học phải đi trớc sự phát triển, dẫn dắt sự phát triển trí tuệ của học sinh Việc dạy học với máy vi tính sẽ kích thích những phán đoán lôgic của học sinh, chơng trình học tập sẽ gợi mở, dẫn dắt học sinh trong quá trình tìm tòi tri thức Vì vậy kết hợp với những nỗ lực cá nhân của mình học sinh có thể lĩnh hội đợc tri thức ở mức độ cao hơn Nghĩa là nhờ máy vi tính dạy học sẽ có điều kiện đi trớc

sự phát triển, dẫn dắt sự phát triển của học sinh.

Thứ t, dạy học với máy vi tính góp phần phát triển các thao tác t duy của

học sinh.

Theo quan điểm của V-gôt-xki thì “trong quá trình phát triển tâm lí con ngời hoàn thiện công việc trí tuệ của mình chủ yếu bằng cách phát triển các phơng tiện hỗ trợ, phơng tiện kỹ thuật” Đối với các thao tác tâm lí thì các phơng tiện giữ vai trò nh vai trò của công cụ kỹ thuật trong quá trình lao động Cũng theo V-gôt- xki, sử dụng phơng tiện chẳng qua là sử dụng các đối tợng nào đó làm phơng thức, phơng tiện nắm hành vi của bản thân mình Theo Lôgic nh vậy, sự phát triển, hiện

đại hoá của phơng tiện dạy học sẽ góp phần phát triển, hoàn thiện các hành vi của học sinh, do đó góp phần phát triển các thao tác t duy, năng lực t duy của ngời học.

Thứ năm, học tập với máy tính sẽ góp phần phát triển khả năng lĩnh hội và

ghi nhớ kiến thức một cách chắc chắn.

Trong dạy học tính trực quan không chỉ đóng vai trò minh hoạ cho bài giảng của giáo viên mà còn làm cho học sinh quen với đặc tính bên ngoài và bên trong sự vật, đảm bảo cho học sinh nhận biết sâu sắc các vấn đề đó và tiếp thu kiến thức dễ dàng hơn.Tính trực quan trong hoạt động dạy học thờng thể hiện qua các PTDH.

PTDH làm cho học sinh phát huy tất cả các giác quan trọng quá trình lĩnh hội kiến thức, cụ thể:

Quá trình tiếp thu kiến thức khi học đạt đợc:

1% qua nếm; 1.5% qua sờ; 3.5% qua ngửi; 11% qua nghe; 83% qua nhìn

Tỷ lệ kiến thức nhớ đợc sau khi học:

10% qua những gì nghe đợc; 30% qua những gì nhìn đợc; 50% qua những gì nhìn

và nghe đợc; 80% qua những gì nói đợc; 90% qua những gì nói và làm đợc

Thông qua các phần mềm dạy học , thông qua các thao tác xử lý máy vi tính, tiến hành các thí nghiệm có trợ giúp của máy vi tính thì học sinh phải cùng lúc thực hiện nhiều thao tác: Nghe nhìn đọc và làm việc.Nhờ vậy góp phần phát triển khả năng lĩnh hội và ghi nhớ kiến thức.

Ngoài những yếu tố nêu trên, việc sử dụng máy vi tínhvà các PTDH hiện

đại trong nhà trờng làm nâng cao uy tín của nhà trờng, do vậy có tác động tích cực

đến tâm lí của học sinh, phụ huynh học sinh cũng nh toàn xã hội Dạy học với máy tính là chiếc cầu nối giúp nhà trờng gắn liền với thực tiễn của xã hội, giáo viên và học sinh có điều kiện tiếp cận, bắt nhịp với trình độ phát triển cao của khoa học và công nghệ và phơng tiện kỹ thuật mới , giúp học sinh có niềm tin vào bản thân, hình thành nét nhân cách ngời lao động mới trong thời đại nền kinh tế tri thức ngày nay.

1.1.2.1 Máy vi tính là một phơng tiện dạy học hiện đại

Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng, sử dụng máy

vi tính làm PTDH có những chức năng nổi bật so với các PTDH khác:

- Máy vi tính làm tăng tính trực quan trong dạy học, tăng hứng thú học tập

và tạo sự chú ý học tập của học sinh ở mức độ cao nhờ các chơng trình mô phỏng

và minh hoạ.

- Máy vi tính có khả năng lặp lại vô hạn lần một vấn đề, giúp cho học sinh

có điều kiện học kỹ, hiểu sâu kiến thức, máy vi tính có lòng kiên nhẫn vô hạn,

điều này rất khó đối với ngời giáo viên.

- Giao tiếp ngời - tính trong quá trình học tập là hoàn toàn chủ động theo sự

điều khiển của giáo viên và học sinh.

- Điều khiển đợc quá trình học nhờ khả năng chơng trình hoá không chỉ nội dung tri thức mà cả những con đờng nắm vững tri thức- hoạt động trí tuệ của học sinh.

- Tự động hoá hoạt động dạy học của giáo viên ở mức độ cao

- Dạy học với máy vi tính không bị hạn chế, gò bó theo thời gian biểu, có thể tổ chức dạy học ở tình huống “không lớp” Ngoài ra còn có khả năng giảm thời gian lên lớp của giáo viên vì không mất thời gian vào việc biểu diễn thông tin

- Có thể cá thể hoá học tập của học sinh ở mức độ cao Học sinh có thể học tập với nhịp độ thích hợp với khả năng của bản thân, đặc điểm tâm lí và điều kiện học tập của từng cá nhân, tạo cơ hội để khôi phục lại hình thức học tập một - một

để bị hạn chế trong dạy học truyền thống.

- Máy vi tính đánh giá kết quả học tập một cách công bằng, khách quan và chính xác do đó giúp học sinh đánh giá đúng khả năng học tập của mình và xây cho các em tính trung thực Kết quả học tập của học sinh đợc lu lại trong tệp số liệu giúp giáo viên đánh giá nhận xét quá trình học tập của mỗi học sinh một cách nhanh chóng và chính xác

- Rèn luyện tính độc lập tự chủ và sáng tạo của ngời học sinh Học sinh phải luôn kiên trì nhẫn nại, cần cù và chăm chỉ khi đợc học tập với máy vi tính

- Các thí nghiệm tự động hoá có sự trợ giúp của máy vi tính đợc thực hiện một cách nhanh chóng vơí độ chính xác cao Số liệu thực nghiệm đựơc xử lí nhanh, chính xác

- Máy vi tính kết nối mạng tạo điều kiện tiến hành đạo tạo từ xa một cách thuận tiện, thông qua mạng giáo viên và học sinh có thể truy cập thông tin cần thiết Nhờ kết nối mạng học sinh có thể “học mọi nơi và học bất cứ lúc nào” …

- Việc sử dụng máy vi tính trong dạy học cũng làm thay nội dung và phơng pháp giảng dạy Hình thức học cũng từ đó đợc cải tiến , hoàn thiện theo hớng linh

hoạt và phong phú hơn, không còn gò bó trong một hình thức duy nhất là hình thức lớp - bài truyền thống.

- Các phơng pháp dạy học tích cực cũng có thể đợc hoàn thiện, bổ sung và

sử dụng rộng rãi hơn khi có máy vi tính, nhất là phơng pháp dạy học chơng trình hoá, mô hình hoá Máy vi tính có thể xây dựng nên các mô hình tĩnh , động có chất lợng cao đáp ứng độ trung thực của màu sắc, sự vận động tuân theo những quy luật khách quan của sự vật hiện tợng nhờ khả năng lập trình

- Trên đây là một số chức năng của máy vi tính, với vai trò là một phơng tiện dạy học vật lý, trong khuôn khổ của một luận văn chúng tôi cha thể khai thác hết đợc những chức năng của nó Nhng với chức năng nổi bật của máy vi tính khi

đựơc sử dụng làm phơng tiện dạy học, chúng tôi thiết nghĩ đa máy vi tính vào dạy học là một vấn đề cấp thiết phù hợp với mục tiêu đổi mới phơng pháp dạy học ở n-

- Củng cố trình độ xuất phát về tri thức và kỹ năng cho học sinh

- Xây dựng tri thức và kỹ năng mới

- Ôn tập, củng cố và khắc sâu kiến thức, kỹ năng kỹ xảo

- Tổng kết và hệ thống hoá tri thức một cách Logic

- Kiểm tra, đánh giá trình độ tri thức và kỹ năng của học sinh

Các chức năng này đợc thực hiện đan xen phối hợp với nhau trong quá trình dạy học Thực tiễn đã chứng tỏ rằng với vai trò là PTDH hiện đại máy vi tính có thể sử dụng hiệu quả các chức năng của lý luận dạy học.

+ Đối với chức năng: Củng cố trình độ xuất phát về tri thức và kỹ năng cho học sinh.

Có thể sử dụng máy vi tính để tóm tắt kiến thức đã truyền thụ, đa ra các hiện ợng, câu hỏi có nội dung thực tế cho học sinh giải thích Cũng có thể đa ra các hình ảnh để mô phỏng một quá trình, hiện tợng mới dẫn dắt học sinh vào bài giảng một cách nhẹ nhàng nhng lại thu hút đợc sự tập trung của học sinh Cần chú ý khi

t-sử dụng máy vi tính vào mục đích này: phải giải thích rõ ràng, ngắn gọn sát với nội dung bài học, phục vụ cho việc nắm tri thức kỹ năng mới.

+ Đối với chức năng: Xây dựng tri thức và kỹ năng mới

ở chức năng này máy vi tính có khả năng thực hiện hiệu rất quả Việc sử dụng các phần mềm mô phỏng, minh hoạ các hiện tợng, quá trình vật lí, thí nghiệm với máy vi tính vừa là nguồn cung cấp tri thức vừa là phơng tiện để xây dựng tri thức mới Việc sử dụng phối hợp các hình ảnh tĩnh, hình ảnh động giúp học sinh hình thành những biểu tợng ban đầu trong trí nhớ và những quan niệm ban đầu về những vấn đề đựơc nghiên cứu Việc mô phỏng minh hoạ có thể làm nổi rõ mối quan hệ giữa sự kiện đang khảo sát với hiện tợng đã biết Từ đó dẫn dắt t duy học sinh theo hớng khái quát hoá để xây dựng tri thức mới.

+ Đối với chức năng: Củng cố và khắc sâu tri thức , kỹ năng, kỹ xảo.

Với chức năng này thì máy vi tính có khả năng rất lớn học sinh có thể tự ôn tập với các chơng trình đợc cài đặt trên máy vi tính Giáo viên có thể yêu cầu học sinh giải quyết nhiệm vụ ôn tập và vận dụng kiến thức đã lĩnh hội.

+ Đối với chức năng : Tổng kết và hệ thống hoá tri thức

Sử dụng máy vi tính để thực hiện nhiệm vụ này có nhiều thuận lợi, có thể dùng các phần mềm để xây dựng các chơng trình tổng kết, hệ thống hoá tri thức theo từng Modul chơng trình Có thể điều khiển tiến trình tổng kết, hệ thống hoá một cách có hệ thống đảm bảo tính Logic cao của nội dung Với phần mềm ôn tập, học sinh có thể lựa chọn nội dung ôn tập với số lần thích hợp không hạn chế,

dễ dàng chuyển đổi giữa các nội dung ôn tập.

+ Đối với chức năng: Kiểm tra, đánh giá trình độ tri thức, kỷ năng , kỹ xảo của học sinh.

Với chức năng này máy vi tính có nhiều u điểm Trớc hết là tính chính xác khách quan và công bằng của việc đánh giá với hệ thống câu hỏi trắc nghiệm, có thể kiểm tra trong phạm vi khá rộng của tri thức môn học Việc xử lý, tổng kết quả

- kiểm tra cũng đợc thực hiện một cách nhanh chóng nhằm tiết kiệm thời gian để

có thể kiểm tra đọc nhiều học sinh với khối lợng tri thức nhiều hơn so với việc kiểm tra đánh giá truyền thống Hơn nữa phơng pháp trắc nghiệm khách quan giúp giáo viên nắm đợc mức độ lĩnh hội kiến thức của học sinh.

Nh vậy, máy vi tính với t cách là một PTDH hiện đại có thể góp phần thực hiện một cách có hiệu quả các nhiệm vụ của quá trình dạy học.

Ngoài ra, việc sử dụng máy vi tính làm phơng thức đạy học hiện đại trong dạy học vật lý tạo điều kiện thuận lợi để giúp cho các em làm quen, tìm hiểu nguyên lý của các ứng dụng trong các hệ thống thiết bị điều khiển tự động có trong thực tế sản xuất Việc sử dụng máy vi tính và các ứng dụng khác của công nghệ thông tin cũng giúp cho các em định hớng lựa chọn nghề nghiệp tơng lai của

mình Học với máy vi tính sẽ giáo dục cho các em lòng say mê khoa học, hiểu đợc khả năng sáng tạo vô tận của con ngời , hình thành ở các em niềm tin vào khả năng lao động ý nghĩa tốt đẹp của lao động sáng tạo Đây là những nét nhân cách

đẹp đẽ mà nền giáo dục chân chính luôn phấn đấu đạt đựơc.

1.1.2.3 Máy vi tính trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học vật lý

Theo quan điểm chung nhất thì dạy học vật lý có nhiệm vụ cơ bản là truyền thụ cho học sinh hệ thống tri thức vật lý làm phát triển năng lực t duy sáng tạo, giáo dục nhân cách, đạo đức và góp phần thực hiện giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hớng nghiệp cho học sinh Các nhiệm vụ dạy học vật lý đợc thực hiện hài hoà, liên tục trong quá trình dạy học.

Có quan điểm cho rằng, sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý làm giảm

đi khả năng thực hiện các nhiệm vụ trong quá trình dạy học vật lý Song thực tế đã cho thấy rằng quan điểm đóp không đầy đủ và thiếu chính xác Khi sử dụng máy

vi tính, học sinh đợc hình thành những kỹ năng thực hành cần có trong thời đại của công nghệ thông tin Qua đó học sinh có điều kiện tiếp cận với nền công nghệ mới Nói cách khác, việc sử dụng máy vi tính làm PTDH không là giảm khả năng thực hiện các nhiệm vụ trong dạy học vật lý.

Bên cạnh đó thêm một quan điểm nữa đã quá cờng điệu vai trò của máy vi tính, coi máy vi tính là ”máy dạy học” có thể thay thế hoàn toàn vai trò của giáo viên đó là: khi sử dụng máy vi tính làm PTDH có thể thực hiện hiệu quả của nhiệm vụ dạy học vật lý mà không cần sự hớng dẫn trực tiếp của giáo viên” Quả

là quan diểm này đã quá cờng điệu vai trò của máy vi tính, làm sao có thể sử dụng máy vi tính thay thế hoàn toàn vai trò của ngời giáo viên đợc, điều này phải khẳng

định một lần nữa là không thể mặc dù với vai trò là một PTDH thì máy vi tính có rất nhiều u điểm vợt trội so với các phơng thức daỵ học khác Thực tiễn dạy học trong những năm qua cho thấy đây là quan điểm sai lầm Nếu hiểu theo quan

điểm này thì kết quả của quá trình dạy học sẽ cho ra đời các thế hệ trẻ phát triển không toàn diện Trong qúa trình học tập nh thế học sinh không có điều kiện trao

đổi, trình bày ý kiến của mình, không có sự “giao lu” với giáo viên vì vậy hạn chế năng lực giao tiếp Đây là hạn chế lớn của việc sử dụng máy vi tính trong quá … trình dạy học.

Tóm lại: Với vai trò là phơng thức đạy học, máy vi tính tỏ ra có nhiều u điểm nổi

trội Tuy nhiên cần phải hiểu rằng, nó không phải là “chìa khoá vạn năng ” dù nó phát triển đến mức độ nào thì cũng không thể thay thế vai trò của giáo viên, vì học sinh không những chỉ cần nắm đợc tri thức mà các em còn phải nắm đợc phẩm

chất và nhân cách của một con ngời Vì vậy, trong quá trình dạy học giáo viên phải vận dụng một cách hợp lý để phát huy tối đa những thế mạnh và hạn chế những điểm yếu của máy vi tính.

1.1.3 Cơ sở thực tiễn

Những cơ sở lý luận của việc sử dụng máy vi tính làm PTDH đã phân tích ở trên cần phải đựơc thực tiễn của hoạt động dạy học kiểm nghiệm Các khả năng của máy vi tính với t cách là một PTDH cũng chỉ có thể trở thành hiện thực trong những điều kiện thực tiễn của nhà trờng và nền kinh tế của mỗi quốc gia Những kết quả của thực tế ứng dụng sẽ là sự chứng minh tốt nhất, đáng tin cậy nhất đối với những việc quyết định, lạ chọn máy vi tính làm PTDH.

Lịch sử phát triển của nhà trờng, của ngành giáo dục cho thấy rằng mọi thành tựu của khoa học- kỹ thuật, cuối cùng cũng đi vào giáo dục và đặt ra cho giáo dục nhiệm vụ mới Sự phát triển của khoa học, công nghệ tác động đến cải tiến, hiện đại hoá các PTDH với các mức độ khác nhau Ví dụ nh các máy phát sóng điện từ, kỹ thuật phát thanh, truyền hình đã nhanh chóng trở thành các PTDH trong hầu hết các nhà trờng ở mọi quốc gia Các thành tựu của công nghệ thông tin cũng không nằm ngoài quy luật ấy Sử dụng phơng tiện kỹ thuật vào hoạt động dạy học là đặc trng của nhà trờng hiện đại Màn hình máy vi tính là một dạng mới của tấm bảng đen thuyền thống trong nhà trờng Sử dụng có hiệu quả máy vi tính trong dạy học sẽ là bớc hiện đại hoá thiết bị dạy học Tại các nớc phát triển đã xuất hiện các sách giáo khoa điện tử ghi trên đĩa CD-ROM kèm theo với các sách giáo khoa truyền thống Các sách điện tử có nhiều u điểm : khả năng lu trữ thông tin lớn, thiết bị công nghệ thông tin cho phép tìm kiếm thông tin nhanh và chính xác, Các phần mềm dạy học bộ môn đã đ … ợc chú trọng phát triển trong quá trình dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng.

Thực tiễn ở các nớc phát triển cho thấy rằng học sinh có thể tiếp thu các thành tựu công nghệ thông tin ở các mức độ khác nhau từ tuổi mẫu giáo, mầm non cho đến tuổi trởng thành Việc học tập với máy vi tính ở nhiều mức độ khác nhau

đều góp phần tạo điều kiện tốt cho học sinh làm quen với phong cách lao động trong một xã hội tự động hoá.

ở Việt Nam, những thành công của sự nghiệp đổi mới trong hơn một thập niên qua đã tạo tiền đề cho việc ứng dụng các thành tựu của công nghệ thông tin vào nhà trờng Môn tin học đã đợc đa vào giảng dạy trong nhà trờng dới nhiều mức độ khác nhau, các trờng đã đợc trang bị máy vi tính, thiết bị chiếu khuyếch

đại nối với máy vi tính và màn hình cũng đã xuất hiện và đợc đầu t ở một số trờng THPT trọng điểm, các trờng đại học các viện nghiên cứu.

Máy vi tính ngày càng rẻ (giảm giá khoảng 20% mỗi năm), tốc độ xử lý, khả năng bộ nhớ luôn đợc mở rộng với tốc độ rất nhanh các phần mềm thờng xuyên đợc cải tiến, hoàn thiện đã tạo tiền đề thuận lợi cho việc trang bị hệ thống … thiết bị công nghệ thông tin phục vụ cho hoạt động giáo dục trong nhà trờng.

Trớc yêu cầu của sự nghiệp công nghiệp hoá - hiên đại hoá đất nớc nhằm theo kịp nhịp độ phát triển của thế giới trong xu hớng hợp tác và hôị nhập với nền kinh tế toàn cầu đòi hỏi thế hệ trẻ Việt Nam phải sử dụng thành thạo các ứng dụng của công nghệ thông tin vào công tác của mình trong tơng lai.

Hiện nay, ở một số trờng đại học s phạm, Cao đẳng s phạm sinh viên đã đợc học tin học cùng với các môn về ứng dụng công nghệ thông tin nói chung, máy vi tính nói riêng để làm PTDH Đây là bớc khởi đầu tốt tạo điều kiện cho ngời giáo viên tơng lai làm quen, tiếp cận với các PTDH hiện đại Trong chơng trình đạo tạo, những sinh viên s phạm vật lý đợc học các môn “PTDH vật lý ”, “Tin học ứng dụng” đề cập đến những ứng dụng cụ thể của máy vi tính trong việc xây dựng, … phát triển, hiện đại hoá các PTDH nh phần mềm dạy học, các thí nghiệm vật lý có

sự trợ giúp của máy vi tính …

Kết quả của việc ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học trên thế giới và trong nớc trong những năm qua đã khẳng định việc nghiên cứu, ứng dụng các thành tựu của công nghệ thông tin vào việc phát triển, hiện đại hoá các PTDH nhằm hiện đại hoá nhà trờng, gắn hoạt động giáo dục với thực tiễn đời sống xã hội

là một đòi hỏi có tính tất yếu.

1.2 Chức năng của máy vi tính trong dạy học vật lý

1.2.1 Tăng cờng tính trực quan

Máy vi tính có khả năng lu trữ thông tin rất lớn Các văn bản, hình ảnh, các bảng biểu, các sơ đồ, các đồ thị, quá trình vật lý đợc số hoá và lu trữ trên các thiết bị nh đĩa từ, băng từ hay đĩa CD-ROM Sử dụng các chơng trình máy tính, học sinh có thể xem một số lợng lớn các tranh ảnh minh họa cho nội dung vật lý cần nghiên cứu.

Nhờ khả năng đồ hoạ phong phú, khả năng xử lý các kiểu dữ liệu khác nhau với đa phơng tiện, có thể xây dựng các phim dạy học trên máy vi tính biểu diễn trực quan các hiện tợng, quá trình dới dạng các hình ảnh chuyển động Các phim trên máy vi tính nhằm : tăng cờng khả năng trực quan hoá của máy vi tính, biểu

diễn hoá trục thời gian bằng các chuyển động và trực quan hoá các chuyển động bằng các mô hình chuyển động

1.2.2 Lu trữ, truyền dẫn và xử lý thông tin

Máy vi tính có khả năng lu trữ nội dung thông tin đa dạng dới nhiều hình thức khác nhau Khi biết nối máy vi tính vào hệ thống mạng, đặc biệt là mạng Internet thì khả năng tìm kiếm , lu trữ thông tin trên máy vi tính càng đợc phát huy mạnh mẽ

Máy vi tính có khả năng xử lý thông tin một cách chính xác và nhanh chóng tuỳ vào mục đích sử dụng của mỗi cá nhân có thể lựa chọn nội dung, sắp xếp, phân loại một cách hợp lý So với các PTDH khác máy vi tính có thể tạo ra đợc môi trờng tơng tác mạnh mẽ hơn và linh hoạt hơn.

Chức năng truyền dẫn thông tin của máy vi tính đợc sử dụng nhiều để thực hiện tơng tác giữa giáo viên và học sinh Trong hình thức đào tạo từ xa, các bài học bài tập, bài kiểm tra đợc truyền đi trong hệ thống mạng máy tính Thông qua máy tính giáo viên, học sinh cùng có thể truy cập đợc thông tin cần thiết phục vụ cho mục đích của mình từ đó cải tiến phơng pháp học tập.

1.2.4 Kiểm tra, đánh giá kiến thức học sinh

Đây là lĩnh vực mà máy vi tính tỏ ra có nhiều thế mạnh và đợc áp dụng trong các nhà trờng Bằng hình thức trắc nghiệm khách quan, máy vi tính đa ra hệ thống các câu hỏi để học sinh lựa chọn các phơng án trả lời chính xác nhất Máy

vi tính đánh giá và cho điểm một cách chính xác, công bằng và khách quan Kết quả đánh giá đợc lu trữ, dùng làm cơ sở cho việc cung cấp thông tin hai chiều giữa giáo viên và học sinh một cách nhanh chóng để làm căn cứ cho việc điều chỉnh việc dạy học.

1.2.5 Máy vi tính trong việc thiết kế mô hình, tự động hoá các thí nghiệm vật

lý

Nhờ các phần mềm đồ hoạ, phần mềm thiết kế có thể mô phỏng các hiện

t-của các đối tợng đã tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nhận thức t-của học sinh

Đặc biệt với máy vi tính, có thể xây dựng và quan sát mô hình tĩnh hay động ở góc

độ khác nhau trong không gian với đủ loaị màu sắc trong tự nhiên.

1.2.6 Máy vi tính với hệ thống đa phơng tiện

Với vai trò là một PTDH hiện đại, nó có thể kết hợp đợc nhiều yếu tố nghe, nhìn và điều khiển sẽ phát triển khả năng tiếp thu tri thức cũng nh khả năng ghi nhớ kiến thức vững chắc đối với học sinh

Với đĩa CD-ROM và các thiết bị ngoại vi nh máy quét ảnh, máy in, máy khuyếch đại có thể xây dựng đ … ợc hệ thống PTDH có khả năng nghe, nhìn và

điều khiển góp phần thực hiện tốt nhiệm vụ dạy học.

1.3 Các hình thức sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý

Với t cách là một PTDH hiện đại máy vi tính có thể đợc sử dụng dới các hình thức sau đây:

Thứ nhất, giáo viên sử dụng máy vi tính làm phơng tiện giảng dạy, truyền thụ kiến thức Giáo viên sử dụng máy vi tính để thực hiện các chức năng hội thoại , mô phỏng minh hoạ đã đ … ợc thiết kế còn học sinh quan sát những diễn biến trên màn hình để thu nhận thông tin và tham gia vào quá trình xử lý thông tin Máy vi tính có thể đa ra các chỉ dẫn, thông báo một số kiến thức hỗ trợ để giúp học sinh chủ động, tích cực trong việc tìm tòi tri thức mới dới sự hớng dẫn của giáo viên Quá trình này đòi hỏi học sinh phải thực hiện các hoạt động t duy

để cùng tham gia xây dựng tri thức Máy vi tính có thể đóng vai trò ngời giáo viên

ở một số khâu dạy học Chẳng hạn máy vi tính có thể lần lợt đa ra các hình ảnh minh hoạ hoặc nêu các bài tập để học sinh giải quyết xử lý kết qủa và quyết định hoạt động tiếp theo của quá trình giảng dạy Tuy nhiên xét về toàn bộ quá trình thì máy vi tính cũng chỉ là công cụ của ngời giáo viên chứ không thể thay thế toàn bộ vai trò của ngơì giáo viên trong quá trình dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng.

Thứ hai, dới sự hớng dẫn của giáo viên, học sinh có thể sử dụng máy vi

tính Trong trờng hợp này đòi hỏi học sinh phải có những kỹ năng nhất định trong việc sử dụng máy vi tính Giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ cụ thể , hớng dẫn theo dõi và điều chỉnh quá trình học tập của học sinh một cách phù hợp Học sinh phát huy tính độc lập, sáng tạo để tìm cách hoàn thiện nhiệm vụ đợc giao.

Thứ ba, học sinh độc lập sử dụng máy vi tính Hình thức này thờng đợc sử

dụng khi học sinh đã có khả năng vận hành một cách thành thạo máy vi tính và chơng trình phần mềm tơng ứng, khi học sinh cần ôn tập kiến thức đã học, tổng

kết một phần hoặc một chơng của sách giáo khoa Hình thức này cũng thờng đợc

sử dụng để kiểm tra kiến thức của học sinh dới dạng trắc nghiệm khách quan Với hình thức này học sinh có thể phát huy đợc tính tích cực trong học tập, chủ động sáng tạo và tìm ra phơng pháp tự học có hiệu quả.

Với những học sinh có khả năng t duy tốt thì đây là một phơng pháp học góp phần phát triển tính tự lực của học sinh.

1.4 Những hạn chế cần khắc phục khi sử dụng máy vi tính làm PTDH

Thực tế đã chứng minh rằng không có một phơng pháp, PTDH nào đợc coi

là vạn năng Nó có thể phục vụ đúng yêu cầu của ngời hay vấn đề này không thể

sử dụng đợc đối với yêu cầu và mục đích của vấn đề khác hay ngời khác Với vai trò là một PTDH, máy vi tính cũng không nằm ngoài quy luật đó, phải khẳng định rằng máy vi tính là một PTDH hiện đại đa năng chứ không phải PTDH vạn năng

Sau đây là những hạn chế của việc sử dụng máy vi tính làm PTDH và phơng

án khắc phục một số hạn chế đó :

- Đối với việc tổ chức giảng dạy : Với máy tính có màn hình nhỏ thì việc

sử dụng để giảng dạy cho một lớp có số lợng học sinh đông là một khó khăn Nó không đảm bảo đợc yêu cầu về mặt s phạm của một PTDH Tuy nhiên hạn chế này

có thể khắc phục nếu học tập với mạng máy tính, học theo từng nhóm, hay sử dụng máy khuyếch đại nối với máy vi tính(mojetor) thì có thể phóng màn hình của máy vi tính lên màn ảnh rộng Hạn chế về kích thớc nhỏ của màn hình sẽ đợc khắc phục.

- Đối với việc đánh giá kết quả của học sinh: Trong các phần mềm dạy học,

việc đánh giá kết quả học tập của học sinh thờng sử dụng phơng pháp trắc nghiệm khách quan Phơng pháp này có nhiều u điểm nổi trội nhng nó cũng không thể tránh khỏi những hạn chế sau: Khi tổ chức kiểm tra trắc nghiệm, kết quả mà giáo viên nhận đợc từ học sinh , thờng là cuối cùng , những phép tính trung gian không

đợc học sinh thực hiện chính vì vậy mà giáo viên không thể phát hiện đợc những sai sót trong quá trình t duy của học sinh Để khắc phục hạn chế này giáo viên cần phối hợp với các phơng pháp kiểm tra thông thờng.

- Đối với ph ơng pháp s phạm : Khi sử dụng các phần mềm có sẵn nhiều khi

phụ thuộc và sự hiểu biết của một số ngời Về mặt kiến thức đã đợc chuẩn hoá , tuy nhiên xét về góc độ s phạm thì cha hẳn đã có giá trị cao Vì vậy có thể có lợi cho ngời này nhng không thể sử dụng cho ngời khác Đây là hạn chế lớn khi sử dụng các phần mềm dạy học có sẵn.

Bên cạnh đó học tập với các chơng trình cài đặt trên máy vi tính hạn chế giao tiếp giữa giáo vên và học sinh Giáo viên không phải là ngời trực tiếp hớng dẫn, truyền thụ kiến thức cho học sinh từng bớc cụ thể do vậy không thu đợc những ý kiến phản hồi từ học sinh Giáo viên không có điều kiện đặt ra tình huống

có vấn đề để học sinh giải quyết

- Đối với ảnh h ởng của điều kiện xã hội : Với cuộc sống hiện nay đất nớc ta

đang còn gặp nhiều khó khăn, việc đầu t kinh phí cho các trờng học để mua sắm thiết bị hiện đại là một vấn đề không thể giải quyết đợc trong một thời gian ngắn Mặt khác, để sử dụng máy vi tính làm PTDH đạt hiệu quả cao đòi hỏi trình độ tin học của ngời giáo viên Thực tế hiện nay cho thấy đa số giáo viên phổ thông cha

sử dụng thành thạo máy vi tính và hầu nh các giáo viên cha đầu t thời gian cho lĩnh vực nàynhất là các trờng ở vùng sâu , vùng xa.

Để khắc phục hạn chế này cần có chính sách hỗ trợ đầu t thích đáng Cần tổ chức các lớp đào tạo tin học định kỳ về ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học cho giáo viên Nhất là phải đa các chơng trình tin học ứng dụng vào giảng dạy cho sinh viên s phạm.

Tóm lại : Máy vi tính là một PTDH hiện đại có thể sử dụng ở mọi giai đoạn

của quá trình daỵ học Tuy nhiên máy vi tinh không phải là một phơng tiện vạn năng có thể thay thế toàn bộ các PTDH truyền thống khác, nhng máy vi tính là một PTDH có nhiều thế mạnh, phù hợp với đòi hỏi của thực tế phát triển khoa học

kỹ thuật.

1.5 Kết luận chơng I

Qua phân tích cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của việc sử dụng máy vi tính làm PTDH ta thấy với t cách là một PTDH hiện đại , việc sử dụng máy vi tính trong quá trình dạy học nội chung và dạy học vật lý nói riêng là hoàn toàn hợp lý

Nó phù hợp với các cơ sở lý luận cũng nh cơ sở thực tiễn, bởi vì:

Dạy học với máy vi tính tạo động cơ học tập tích cực cho học sinh, góp phần phát triển t duy logic của học sinh

Học tập với máy vi tính đòi hỏi học sinh phải huy động các giác quan (mắt nhìn, tai nghe, tay làm, óc nghĩ) do vậy làm tăng khẳ năng và chất lơng ghi nhớ cho học sinh

Máy vi tính có thể đợc sử dụng ở mọi giai đoạn của quả trình dạy học Việc

đa máy tính vào nhà trờng góp phần thay đổi, phát triển hiện đại hoá phơng pháp dạy học của giáo viên và phơng pháp học của học sinh.

Sử dụng máy vi tính làm PTDH làm: tăng tính trực quan, lu trữ, truyền dẫn

và xử lý thông tin, hỗ trợ học sinh trong ôn tập, cải tiến hình thức kiểm tra và đánh giá học sinh Tự động hoá các mô hình thiết kế , tự động hoá các thiết nghiệm vật

lý, sử dụng máy vi tính với các tổ hợp phơng tiện khác có thể sử dung máy vi tính dới những hình thức khác.

Tuy nhiên khi sử dụng máy vi tính làm PTDH cần lu ý các điểm sau:

- Cần phải đầu t đúng mức, khai thác hết các công suất, khả năng của loại PTDH hiện đại này.

- Giáo viên đợc bồi dỡng, đào tạo một số kiến thức cơ bản về tin học, những kiến thức lý luận của việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học và rèn luyện một số kỹ năng cơ bản cần thiết trong việc s dụng PTDH này.

- Với vai trò là một PTDH hiện đại máy vi tính có khả năng thực hiện mọi chức năng của lý luận dạy học cũng nh mọi quá trình dạy học vật lý Có thể sử dụng máy vi tính dới nhiều hình thức khác nhau trong quá trình dạy học Máy vi tính tỏ ra có nhiều thế mạnh so với PTDH truyền thống Vì vậy việc sử dụng máy

vi tính làm phơng thức dạy học vật lý trong các trờng phổ thông ở nóc ta hiện nay

là hoàn toàn phù hợp với quy luật và sự phát triển PTDH trên thế giới.

Chơng II

ý tởng s phạm của việc Thiết kế bài giảng điện tử hỗ trợ dạy

học phần” Các định luật bảo toàn “

2.1 Lựa chọn công cụ thiết kế bài giảng điện tử

2.1.1 Yêu cầu về phơng diện công cụ

Việc lựa chọn các công cụ để thiết kế bài giảng điện tử đóng vai trò quan trọng Nó phải đạt đợc các yêu cầu về nội dung và hình thức cơ bản sau:

- Là PTDH hiện đại : Công cụ lựa chọn phải kết hợp âm thanh, hình ảnh, hoạt hình, văn bản có nh … vậy mới tạo ra những phần mềm có giá trị khoa học và tính s phạm cao để hỗ trợ tốt cho quá trình dạy và học

- Là PTDH hiện đại nhng phải thiết kế để phù hợp với khả năng tin học của

số đông giáo viên và học sinh

- Sử dụng tiện lợi và đạt hiệu quả cao trong dạy học.

2.1.2 Công cụ thiết kế bài giảng điện tử

Hiện nay với sự bùng nổ của công nghệ thông tin cho nên có rất nhiêu phần mềm hỗ trợ thiết kế bài giảng điện tử , mỗi phần mềm đều có những u và nhợc

điểm riêng của nó Trong luận văn này chúng tôi đã lựa chọn và sử dụng một trong các công cụ để thiết kế bài giảng điện tử cho phù hợp đó là phần mềm Power Point Nó không đòi hỏi phải lập trình bằng các ngôn ngữ bậc cao, ngời sử dụng không nhất thiết phải sử dụng chính quy nghành công nghệ thông tin

Phần mềm Microsoft Power Point là một trong những phần mềm của bộ Microsoft office Nó là một phần mềm trình diễn mạnh linh hoạt và dễ học Chơng trình có thế mạnh làm gia tăng các chất liệu cho trình diễn có minh hoạ, nhờ đó có thể thiết kế các mẫu chủ cho các bài báo cáo, bài giảng với các trang tiêu đề , văn bảng các biểu bảng , biểu đồ các hình minh hoạ , ảnh chụp đợc quét vào máy vi tính, các hoạt hình, film ,Video và âm thanh Vì vậy Power Point là công cụ mạnh

để soạn thảo các bản trình bày phục vụ cho các cuộc hội thảo , các Seminar khoa học và đặc biệt là thiết kế bài giảng điện tử Power Point cho phép liên kết với tất cả các dạng dữ liệu trên môi trờng WinDows Vì vậy với các công cụ Web đợc xây dựng trên Power Point có thể bắt đầu với một trình bày Power Point chuẩn và

tự động biến đổi nó thành dạng thức ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản (HTML) Mặc dù sự biến đổi này cha kịp thật sự hoàn hảo nhng các trang Web đợc tạo ra sẽ

đầy đủ các chức năng của nó

2.2 Vai trò của máy vi tính trong sự phát triển của nền giáo dục điện tử

2.2.1 Khai thác những khả năng hỗ trợ dạy học của Power Point

- Khi sử dụng phần mềm Power Point để soạn thảo các bài giảng điện tử cho phép tạo ra các tập các File theo cấu trúc logic của bài giảng Mỗi một slide thờng chứa đựng một số dơn vị kiến thức cần truyền thụ của bài giảng Các slide

đợc liên kết với nhau trong một file và lần lợt xuất hiện theo một trật tự đợc quy

định bởi ngời soạn thảo Ngời soạn thảo có thể đặt tên các hiệu ứng xuất hiện tuỳ

ý cho mỗi nội dung chứa đựng trong slide Vì vậy giáo viên có thể thực hiện đợc trình tự logic của việc sử dụng kiến thức quy định của bài học Nh vậy giáo án thể hiện đợc toàn bộ kế hoạch hoạt động của thầy và trò trong tiết học để đạt đợc mục

đích đã đặt ra.

- Khi sử dụng bài giảng điện tử trên máy tính không chỉ cho phép lu trữ hệ thống các bài giảng của từng môn học theo từng năm mà nó còn cho phép cập nhật, sửa đổi để nâng cao chất lợng của bài giảng Có thể thêm, bớt slide bởi vì số lợng các slide cũng nh số liên kết giữa chúng là không hạn chế Đây là điều mà các giáo án thông thờng khó có thể thực hiện đợc.

- Một trong những đặc điểm nổi bật của chơng trình ứng dụng trên Windows là chúng có thể phát huy cao độ khả năng đồ hoạ của máy tính Cũng

nh vậy, Power Point cho phép tạo ra các slide với các dáng vẻ khác nhau (màu viền, kiểu chữ, kiểu dáng slide ) rất da dạng và phong phú, chính vì lẽ đó mà … kích thích sự chú ý, hứng thú của học sinh, tránh đợc tâm lý buồn chán, mỏi mệt khi chỉ làm việc với bảng đen và phấn trắng.

- Bên cạnh đó Power Point còn có khả năng sử dụng thêm các công cụ khác

để phục vụ cho tiến trình dạy học: Vẽ biểu bảng, biểu đồ, đồ thị, xử lý số liệu … thuận lợi cho việc thiết kế các bài giảng điện tử.

- Power Point có thể thực hiện các hiệu ứng tác động đến mỗi đối tợng trong bài giảng nh những hiệu ứng xuất hiện các dòng văn bản, hình vẽ, ảnh chụp, thí nghiệm ảo Khả năng trình diễn các hình ảnh, film video, ghi âm lời thuyết minh … không chỉ làm cho hoạt động dạy học diễn ra phù hợp với logic của quá trình nhận thức mà còn có tác dụng làm cho thế giới khách quan đợc tái tạo lại một cách có chọn lọc và sinh động Vì vậy kích thích hứng thú, tăng cờng sự chú ý và niềm tin của học sinh, làm cho bài giảng trở nên sinh động

- Với chức năng Power Option, Power Point cung cấp một công cụ viết hoặc

vẽ trên nền các slide để đánh dấu các vấn đề chính trong nội dung trình bày Sau

đó có thể dễ dàng xoá đi mà không ảnh hởng tới các đối tợng đã đợc tạo ra trớc

đó trên slide Đây là chức năng rất u việt, thờng đợc dùng để nhấn mạnh một nội dung kiến thức nào đó trong khi giảng dạy.

- Việc trình bày trong các slide theo thời gian có thể đợc thực hiện ở ba chế

độ: Chế độ tự động, có định thời gian hoặc không định thời gian Biết sử dụng hợp

lý ba chế độ này sẽ cho phép giám sát và khống chế đợc thời gian trình bày Nhờ vậy, bài giảng luôn đợc thực hiện đúng theo tiến trình đã đợc định sẵn và giáo viên chủ động điều khiển quá trình dạy học.

- Các slide thể hiện bằng tiếng việt do đó dễ sử dụng.

Trên đây là một số chức năng nổi bật của phần mềm Power Point trong lĩnh vực thiết kế bài giảng điện tử hỗ trợ cho quá trình dạy và học Biết khai thác các u thế này ta sẽ phát huy đợc tối đa các chức năng của nó.

2.2.2 Các chức năng hỗ trợ dạy học của bài giảng điện tử

Bài giảng điện tử là toàn bộ kế hoạch hoạt động dạy học của giáo viên và hoạt động học tập của học sinh cùng với các phơng tiện dạy và học ( nh tranh ảnh, biểu tợng, biểu đồ, các thí nghiệm đợc quay film, chụp ảnh hay mô phỏng bằng các ảnh động không gian hai ba chiều ) của một tiết học đ … ợc số hoá và cài đặt trên máy vi tính dới dạng một chơng trình nhằm thực hiện mục đích của quá trình dạy học đã đặt ra ( Truyền thụ tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, phát triển trí tuệ và hình thành nhân cách cho học sinh) Nh vậy:

- Bài giảng điện tử vừa là một bản, vừa là một phơng tiện, khác hẳn với khái niệm “ giáo án” trong dạy học truyền thống Đây là công cụ hỗ trợ cho hoạt động dạy của thầy cô và hoạt động học của trò Sự hỗ trợ ấy phải tạo đợc điều kiện để giáo viên có thể tổ chức và điều khiển tốt hoạt động nhận thức của học sinh, tạo đ-

ợc điều kiện thuận lợi để học sinh có thể phát huy tốt tính tích cực, độc lập, chủ

động sáng tạo chiếm lĩnh tri thức, kỹ năng, kỹ xảo và hình thành các hành vi.

Chính vì vậy, khi thiết kế nội dung bài giảng điện tử, chúng tôi quan tâm tới những khả năng hỗ trợ của nó với hoạt động dạy học:

- Nội dung bài giảng bao gồm: Các câu hỏi, câu trả lời, tranh ảnh, hình vẽ, các film về thí nghiệm, các biểu bảng, biểu đồ nó sẽ lần l … ợt đợc xuất hiện theo tiến trình giảng dạy nhờ vào một thao tác đơn giản (gõ phím ký tự trống hay nháy trái của chuột) Mỗi thao tác trên máy tính luôn gắn chặt với một nội dung trong hoạt động học tập của học sinh Nhờ vậy giáo viên không mất thời gian cho việc ghi bảng, trình bày tranh ảnh, vẽ các biểu bảng, biểu đồ, thực hiện các phép tính, ghi nhớ nội dung bài Hơn nữa giáo viên có thể tránh đ … ợc các lỗi về cú pháp, ngữ nghĩa trong những câu hỏi, những chú ý, những giải thích bằng lời.

- Việc sử dụng bài giảng điện tử giúp cho giáo viên trình bày nội dung kiến thức dới một nội dung chuẩn tắc nhất về kích thớc (Size), kiểu dáng (Style), màu sắc (Color) và nhiều loại chữ (Font) và có cấu trúc lôgíc chặt chẽ Điều này cũng

đồng thời giúp học sinh rèn luyện đợc kỹ năng viết, vẽ, trình bày bài học vào vở ghi của mình một cách chính xác, đầu đủ và có thẩm mỹ Nh vậy lao động chân tay của giáo viên đã đợc giảm thiểu, hầu nh tất cả thời gian của tiết học giờ đây đ-

ợc giáo viên sử dụng vào việc tổ chức, điều khiển, kiểm soát hoạt động của học sinh nh: Phân tích, giải thích thêm cho học sinh hiểu rõ, hiểu đúng nội dung các câu hỏi, nêu thêm các câu hỏi phụ để đào sâu hay mở rộng vấn đề, tổ chức cho học sinh tham gia xây dựng bài; quan sát hoạt động từng nhóm, từng cá thể học sinh, tiến hành các thí nghiệm thực hành mẫu, hớng dẫn, gợi mở giúp học sinh phát hiện hay giải quyết các vấn đề đặt ra trong quá trình học tập…

- Bài giảng điện tử đợc xây dựng trên nhiều dạng dữ liệu đợc kết hợp nhuần nhuyễn và sinh động nh: Văn bản, hình ảnh tĩnh, hình ảnh động hai hoặc ba chiều, biểu bảng, biểu đồ, âm thanh, các đoạn phim học tập với nhiều màu sắc khác nhau, đợc kiết xuất từ máy tính lên màn ảnh treo tờng thông qua máy chiếu tờng Projector đã cho phép giáo viên trình bày bài giảng một cách ấn tợng và sinh

động, có tác dụng tốt trong việc kích thích hứng thú, tăng cờng sức chuyển, độ bền trí nhớ của học sinh trong quá trình học tập Các sự vật, hiện tợng của thế giới khách quan, các thí nghiệm thực hay thí nghiệm mô phỏng đợc tái tạo lại trớc mắt học sinh thông qua các đoạn Video clip Những đoạn phim này đặc biệt hữu dụng

để tạo tình huống có vấn đề truyền thụ kiến thức, các thao tác lắp ráp đo đạc lấy số liệu trong các bài thực hành, các thí nghiệm thực …

- Nội dung môn học đợc phân chia thích hợp giữa các yếu tố kiến thức trong các bài học, giữa nội dung của các bài học khác nhau có một mối liên hệ mật thiết Việc xây dựng kiến thức của bài học này luôn dựa trên cơ sở là những kiến thức mà học sinh đã tiếp thu đợc từ những bài học trớc đó Nhờ chức năng liên kết

có thể truy cập nhanh chóng đến một nội dung kiến thức của bài học trớc đợc cài sẵn trên bài giảng điện tử, đã cho phép giáo viên thực hiện yêu cầu này theo những cách khác nhau Có thể nhảy đến một bài học bất kỳ, một mục bất kỳ nào, một thí nghiệm, một kết luận hay tóm tắt nội dung của một bài học nào trớc đó Khả năng

hỗ trợ này đồng thời cũng đã đáp ứng nhu cầu của giáo viên trong việc ôn tập hệ thống hoá kiến thức khi cần thiết.

- Cá biệt hoá học sinh trong quá trình dạy học: khi sử dụng bài giảng điện

tử , giáo viên có nhiều cơ hội để thực hiện nhiệm vụ này Đi kèm với các câu hỏi

chính, đợc xây dựng dựa vào trình độ đại đa số học sinh trong lớp, là các câu hỏi phụ đợc xây dựng dựa trên trình độ của học sinh yếu, và trình độ của học sinh khá giỏi Khả năng cho phép lu trữ và cập nhật đợc hệ thống ccác câu hỏi trên máy vi tính đã góp cho mỗi giáo viên xây dựng cho mình một th viện riêng các câu hỏi, một tài sản quý giá, vì nó hàm chứa trong đó cả trình độ chuyên môn, nghiệp vụ

và cả nghệ thuật giạy học Không ép buộc giáo viên phải thực hiện giáo án theo khuôn mẫu mà ngời giáo viên có thể phát huy đợc khả năng sáng tạo của mình.

- Bài giảng điện tử có thể đợc in ra giấy để giáo viên làm giáo án giảng dạy trong trờng hợp không sử dụng máy tính Nội dung tổng kết cuối bài học sau khi

đã đợc rút từ bài giảng điện tử cũng có thể đợc in ra giấy và phát cho học sinh sau mỗi tiết học để làm tài liệu học tập cho học sinh ở nhà, ngoài những gì mà các em ghi đợc vào vở.

2.3 Thực trạng dạy học phần Các định luật bảo toàn Trong ch “ ” ơng trình vật lý 10 THPT.

2.3.1 Nội dung, vị trí, vai trò của các định luật bảo toàn trong ch ơng trình vật lý phổ thông lớp 10

2.3.1.1 Nội dung, vị trí, vai trò của các định luật bảo toàn trong sách giáo khoa vật lý 10.

Các “định luật bảo toàn” đợc trình bày trong bảy tiết của hai chơng:

- Định luật bảo toàn động lợng đợc trình bày trong 3 tiết ( Tiết 38,39,40) trong chơng VIII.

- Định luật bảo toàn năng lợng đợc trình bày trong 4 tiết ( Tiết 46, 47, 48, 49) trong chơng IX.

Nội dung đợc sách giáo khoa trình bày theo cấu trúc sau:

- Định luật bảo toàn động lợng.

- ứng dụng định luật bảo toàn động lợng.

- Định luật bảo toàn cơ năng.

- Định luật bảo toàn năng lợng.

- ứng dụng định luật bảo toàn năng lợng.

Trong giáo trình vật lý phổ thông các định luật bảo toàn đợc hình thành theo con đờng quy nạp Sách giáo khoa đã xây dựng định luật động lợng bằng thực nghiệm, còn với định luật bảo toàn bảo toàn cơ năng ( dạng riêng của năng lợng)

và định luật bảo toàn năng lợng đợc trình bày bằng phơng pháp định tính bởi vì với phơng pháp thực nghiệm thì những tính toàn định lợng rất khó thực hiện.

*) Định luật bảo toàn động l ợng

Định luật bảo toàn động lợng cho ta biết rằng, trong hệ kín ( hay hệ cô lập) nếu lực tơng tác giữa các vật trong hệ cha làm thay đổi chuyển động cơ học của chúng thì có một đại lợng đợc bảo toàn đó là động lợng của hệ

Động lợng của một vật đang chuyển động đợc đo bằng tích số giữa khối ợng và vận tốc của vật đó, và nó là một đại lợng véctơ Nó đặc trng cho trạng thái chuyển động cơ học của một vật và đồng thời đặc trng cho khả năng trao đổi chuyển động cơ học của vật với vật khác, khái niệm động lợng có ý nghĩa là: Vật nào có động lợng lớn sẽ có khả năng truyền chuyển động cơ học cho vật có động lợng bé hơn.

l-Động lợng của một hệ kín đợc bảo toàn khi sự tơng tác giữa các phần trong

hệ đợc hạn chế, trong khuôn khổ cơ học Tức là sự tơng tác đó chỉ làm thay đổi trạng thái chuyển động cơ học mà không làm nảy sinh một dạng mới của chuyển

động ( Chẳng hạn chuyển động nhiệt) Vì vậy, động lợng chính là thớc đo của chuyển động cơ học và là đại lợng để đánh giá khả năng chuyển hoá chuyển động cơ học giữa các vật.

Nội dung của định luật này đợc sách giáo khoa trình bày theo cấu trúc sau:

Đ 38-Đ 39 định luật bảo toàn động lợng Vào bài, sách giáo khoa đa ra khái niệm hệ kín: “ Một hệ gọi là hệ kín nếu các vật trong hệ chỉ tơng tác với nhau mà không tơng tác với các vật ở ngoài hệ”.

Tiếp đó, khái niệm về định luật bảo toàn đợc hình thành: Đối với các hệ kín, có một số các đại lợng vật lý đợc bảo toàn, có nghĩa là có giá trị không đổi theo thời gian mặc dù hệ có những biến đổi khác nhau Và sách giáo khoa đa vào tầm quan trọng của các định luật bảo toàn đó là: Các định luật bảo toàn rất quan trọng vì chúng tổng quát, áp dụng cho mọi hệ kín và chúng đúng cho mọi hiện t- ợng.

Sau đó sách giáo khoa mô tả thí nghiệm và kết quả thí nghiệm từ đó đa ra khái niệm động lợng và định luật bảo toàn động lợng.

+) Khái niệm động l ợng : “Động lợng p của một vật là đại lợng Véctơ bằng

tích của khối lợng m với vận tốc v của vật ấy”.

p = mv +) Nội dung định luật bảo toàn động l ợng : “Tổng động lợng của một hệ kín

đợc bảo toàn”.

Sách giáo khoa xét một hệ có hai vật sau đó biểu thức của định luật đợc viết

ra nh sau: m v + m v = m v ’ + m v ’

Để thể hiện rõ tính chất véctơ của động lợng Sách giáo khoa đã đa ra trờng hợp riêng là: Nếu ban đầu hai vật đứng yên thì lúc này biểu thức của định luật có dạng nh sau: m1v1’ + m2v2’ = 0 ⇒ v1’ = v2’

Khi dạy mục này Giáo viên phải lu ý cho học sinh: Khi ứng dụng định luật bảo toàn động lợng, cần xét xem hệ đang nghiên cứu có là hệ kín hay không?

Tiếp theo, Sách giáo khoa trình bày về dạng khác của định luật II Niutơn

Từ dạng quen thuộc của định luật II Niutơn F = m a mà đa ra dạng khác của định luật II Niutơn thông qua đại lợng động lợng đó là: F.t = p đợc phát biểu nh sau: “ Độ biến thiên xung l ợng của vật trong một khoảng thời gian bằng xung của lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian ấy ” Từ đó đa ra biểu thức:

p = p1 + p2 = 0 xét cho hệ kín gồm hai vật tơng tác với nhau trong thời gian t.

Cuối cùng là các bài toán định tính và định lợng của bài học

Đ 40 ứng dụng định luật bảo toàn động lợng

Sau khi đã xây dựng xong định luật bảo toàn động lợng SGK đã trình bày phần ứng dụng của định luật bảo toàn động lợng để giải một số bài toán cơ học và giải thích một số hiện tợng vật lý trong thực tiễn dễ dàng hơn so với sử dụng định luật Newton.

Vào bài SGK đa ra ứng dụng thứ nhất là bài toán về trờng hợp “súng giật khi bắn”: giả sử trên mặt phẳng nằm ngang một khẩu súng đại bác có thể dễ dàng lăn bánh Nếu súng bắn ra theo phơng nằm ngang một viên đạn

có khối lợng m và vận tốc v thì súng phải giật lùi V Tìm V

áp dụng định luật bảo toàn động lợng ta tìm đợc

Tiếp đó là trờng hợp ứng dụng thứ hai “đạn nổ”: giả sử một viên đạn có khối lợng m đang bay với vận tốc v thì nổ thành hai mảnh có khối lợng m1 và m2

với vận tốc v1 và v2 Có thể coi đạn ngay trớc và sau khi nổ là một hệ kín.

áp dụng định luật bảo toàn động lợng ta tìm đợc động lợng của hệ:

cuối cùng là phạm vi các bài toán định tính và định lợng của bài ứng dụng

định luật bảo toàn động lợng.

* Định luật bảo toàn năng l ợng

Khi sự tơng tác giữa các vật không những tạo ra sự thay đổi chuyển động cơ học mà còn có sự chuyển hoá từ chuyển động cơ học sang dạng chuyển động khác

1

2

m m

v M

m

V = −

2 2 1

1v m v

m

v

m = +

thì động lợng cuả hệ không còn đợc bảo toàn nữa và định luật bảo toàn động lợng không còn sử dụng đợc nữa.

Vậy là phải có một đại lợng mới, một định luật mới tổng quát hơn, đặc trng cho sự tơng tác giữa các vật Đó là đại lợng năng lợng và định luật chuyển hoá và bảo toàn năng lợng (hay gọi tắt là định luật bảo toàn năng lợng).

Năng lợng là đại lợng làm thớc đo cho sự tơng tác của hệ khi có sự chuyển hoá từ chuyển động cơ học sang các dạng chuyển động khác Năng lợng còn là th-

ớc đo tổng quát cho các dạng chuyển động khác của vật chất, sự bảo toàn năng ợng là tổng quát, đúng cho mọi trờng hợp của hệ Định luật bảo toàn năng lợng là

l-định luật tổng quát nhất của tự nhiên, đúng cho mọi quá trình, kể cả quá trình vô cơ lẫn hữu cơ.

Trong phạm vi cơ học, khái niệm năng lợng cơ học đợc gọi là cơ năng (năng lợng của vật chuyển động cơ học) Cơ năng bao gồm thế năng và động năng

và định luật bảo toàn cơ năng đợc xây dựng cho trờng hợp chuyển hoá và bảo toàn giữa động năng và thế năng của vật Từ đó thông qua t duy logic và dựa vào tri thức vật lí ở cấp trung học cơ sở cũng nh tri thức liên quan về hoá học, sinh học

mà khái quát hoá thành định luật bảo toàn năng lợng.

Nội dung của định luật bảo toàn năng lợng đợc SGK trình bày theo cấu trúc sau:

Đ 46 - Đ 47 Định luật bảo toàn cơ năng

Vào bài SGK nghiên cứu sự trao đổi qua lại giữa hai dạng năng lợng đó là

động năng và thế năng trong trờng hợp vật chuyển động rơi tự do chỉ chịu tác dụng của trọng lực, từ đó tìm đợc phơng trình:

và khái niệm năng lợng đợc phát biểu:'Tổng động năng và thế năng gọi là cơ năng"

Ta thấy rằng cơ năng của vật nặng (chính xác hơn, của hệ trái đất và vật) ở các thời điểm khác nhau có cùng một giá trị, nghĩa là đợc bảo toàn, và định luật bảo toàn cơ năng đợc hình thành:" Trong quá trình chuyển động của vật dới tác

động của trọng lực, có sự biến đổi qua lại giữa thế năng và động năng nhng tổng của chúng tức cơ năng đợc bảo toàn".

Tiếp đó SGK cũng khẳng định định luật bảo toàn cơ năng có thể áp dụng cho các lực thế khác và đã xét một trờng hợp đó là lực đàn hồi.

1

2 1 2

2 2

2 2

.

mgh

mv mgh v

m

+

= +

Từ đó SGK phát biểu nội dung của định luật bảo toàn cơ năng tổng quát:" Trong hệ kín không có lực ma sát thì có sự biến đổi qua lại giữa động năng và thế năng nhng tổng của chúng, tức cơ năng đợc bảo toàn" Định luật bảo toàn cơ năng chỉnh đúng cho hệ kín và không có ma sát.

Sau khi đã xây dựng định luật bảo toàn cơ năng đã giải bài toán con lắc đơn bằng phơng pháp áp dụng định luật bảo toàn cơ năng.

Nghiên cứu con lắc đơn đó là một vật nhỏ, coi là một chất điểm có khối ợng m mà treo bằng dây không dãn có chiều dài l vào một điểm cố định O Nếu ta kéo cho dây lệch khỏi vị trí cân bằng một góc α so với phơng thẳng đứng rồi thả nhẹ cho nó giao động quanh vị trí cân bằng Đây là hệ kín vì chỉ có trọng lực và lực căng của dây.

l-áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho ta biểu thức:

từ đó tìm đợc vận tốc của con lắc: v =

Từ việc giải bài toán này bằng định luật bảo toàn cơ năng thì chúng ta thấy rằng thuận lợi hơn so với sử dụng định luật Newton đó là vì không phải xác định các lực.

Khi dạy phần này, giáo viên lu ý với học sinh: trong trờng hợp bài toán đi sâu vào tính toán lực căng dây thì vẫn phải dùng định luật Newton Chính vì vậy hai phơng pháp: động lực học và định luật bảo toàn cơ năng không thể thay thế cho nhau mà chúng bổ sung cho nhau.

Cuối cùng là phạm vi ứng dụng của địng luật bảo toàn cơ năng cả định tính

và định lợng để làm cho học sinh đợc củng cố sâu hơn về kiến thức.

Đ 48 Định luật bảo toàn năng lợng

Định luật bảo toàn cơ năng là trờng hợp đặc biệt của định luật bảo toàn năng lợng đợc áp dụng cho các bài toán đợc xét trong hệ kín và không có ma sát Vậy một vấn đề đợc đặt ra là nếu xét cho hệ kín có ma sát thì thế nào ? Vì lúc này

định luật bảo toàn cơ năng không còn áp dụng đợc nữa Từ đó định luật bảo toàn cơ năng đợc khái quát hoá thành định luật bảo toàn năng lợng đợc mở rộng cho các bài toán hệ kín mà có sự xuất hiện của lực ma sát.

Vào bài, SGK đã đa vào bài toán xét giao động của con lắc đơn nhng trong trờng hợp có lực ma sát Khi có lực ma sát thì dao động của con lắc sẽ tắt dần theo thời gian và dừng lại ở vị trí cân bằng trong khoảng thời gian nào đó Lúc này cả

động năng và thế năng cũng bị triệt tiêu, có nghĩa là cơ năng không còn tồn tại Vậy điều này có đúng hay không? SGK đã khẳng định là không phải mà trong dao

2

2

mv mgh=

mgh

Từ đó định luật bảo toàn năng lợng đợc xây dựng và phát biểu nh sau:" Trong một hệ kín có sự chuyển hoá của năng lợng từ dạng này sang dạng khác nh-

Chính vì vậy, SGK đã đa ra mục "Hiệu suất của máy" để xác định đợc năng lợng cần cung cấp cho các động cơ và năng lợng mà động cơ sinh ra Từ đó ta có công thức:

H = gọi là hiệu suất của máy trong đó: Er là dạng năng lợng ra

Cuối cùng là phạm vi ứng dụng định luật bảo toàn năng lợng.

Đ 49 ứng dụng định luật bảo toàn năng lợng

Sau khi đã xây dựng định luật bảo toàn năng lợng thì SGK đa ra tiết 49 phạm vi ứng dụng của định luật bảo toàn năng lợng để giải quyết một số bài toán cơ học Trong Đ46 - Đ47 SGK đã ứng dụng hai định luật bảo toàn động lợng và bảo toàn cơ năng để giải quyết một số bài toán không ma sát Trong mục này SGK xét trờng hợp các bài toán có lực ma sát.

1

<

v

r E E

Vào bài, SGK đã đa ra ứng dụng thứ nhất là trờng hợp của bài toán:" Chuyển động có ma sát của vật trên mặt phẳng nghiêng"

Trong trờng hợp này, ma sát làm một phần cơ năng biến thành nhiệt Rất khó xác định trực tiếp nhiệt sinh ra, nhng khi sử dụng định luật bảo toàn năng lợng thì dễ dàng xác định đợc lợng nhiệt sinh ra đúng bằng công của lực ma sát Sau đó SGK lấy một ví dụ về trờng hợp trên để học sinh củng cố đợc kiến thức.

Tiếp đó, SGK xét tiếp ứng dụng thứ hai của định luật, đó là trờng hợp bài toán va chạm mềm.

Để giải quyết bài toán va chạm mềm đó là các bài toán mà trong chuyển

động, động năng của vật không còn đợc bảo toàn mà một phần chuyển hoá thành nội năng thì định luật bảo toàn năng lợng giải quyết đợc vấn đề này Tìm động năng trớc và sau va chạm thì độ chênh lệch giá trị của động năng trớc và sau va chạm chính là phần biến thành nội năng.

Với bài toán này SGK không những đa ra một phơng pháp giải mới và hay cho học sinh giải quyết những bài toán phức tạp có sự chuyển hoá qua lại giữa các dạng năng lợng mà còn làm cho học sinh có thể giải thích đợc một số hiện tợng trong tự nhiên, chẳng hạn: trờng hợp đóng đinh, rèn Tiếp đó SGK lấy ví dụ về trờng hợp trên để áp dụng.

Cuối cùng là phạm vi các bài toán định tính và định lợng của bài học.

2.3.1.2 Vị trí và vai trò của "Các định luật bảo toàn" trong chơng trình vật lý 10

Phần "Các định luật bảo toàn" là phần 4 của SGK có vị trí đặc biệt:

Nó là phần cuối của phần môn cơ học nên sử dụng tất cả các kiến thức đã học trong các phần trớc Đây là dịp để củng cố hiểu biết của học sinh, rèn luyện kĩ năng vạn dụng kiến thức Vì thế rèn luyện cho học sinh t duy khái quát và cả những thao tác phân tích bản chất vấn đề, làm cho học sinh hiểu rõ bản chất của

sự vật, hiện tợng.

Mặt khác, trong phần này học sinh đợc học một loại quy luật vật lý đặc biệt rất quan trọng đó là các định luật bảo toàn Khi đợc học các định luật bảo toàn thì học sinh đợc tiếp xúc với hai phơng pháp nghiên cứu đặc thù của vật lý học: phơng pháp thực nghiệm và phơng pháp t duy lý thuyết Sự kết hợp này ngoài việc tiết kiệm thời gian còn giảm sự nhàm chán của học sinh Chúng ta biết rằng các định luật bảo này có tính chất tổng quát hơn các định luật Newton, chúng gắn liền với các tính chất, không gian - thời gian (Định luật bảo toàn động lợng chẳng hạn

phản ánh tính chất đồng tính của không gian, nghĩa là mọi điểm trong không gian

nh nhau, không có điểm nào đặc biệt).

Các định luật bảo toàn lại cung cấp một phơng pháp giải các bài toán cơ học rất hữu hạn, bổ sung cho phơng pháp động lực học và là phơng pháp duy nhất nếu không biết rõ các lực tác dụng (trờng hợp va chạm, nổ )

Phần này cũng góp phần giáo dục kĩ thuật tổng hợp thông qua các ứng dụng của định luật và công thức vào kĩ thuật: động cơ phản lực, hiệu suất của máy, bộ chế hoà khí

SGK còn trình bày thêm nhiều vấn đề mới của hai định luật bảo toàn (động lợng và năng lợng), đó là hệ kín, định lí về động năng, lực thế, điều kiện để các

định luật bảo toàn nghiệm đúng, ứng dụng các định luật để giải quyết một số bài toán cơ học trong đó có vấn đề va chạm Đòi hỏi giáo viên phải nghiên cứu kĩ để dạy chính xác và làm cho học sinh nắm đợc.

Các định luật bảo toàn là các định luật tổng quát nhất của tự nhiên không phải chỉ có ý nghĩa giáo dục kỹ thuật tổng hợp to lớn mà còn có khả năng xây dựng thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh Nó là một công cụ có hiệu lực để giáo dục chủ nghĩa vô thần.

Tính chất tổng quát của các định luật bảo toàn và sự áp dụng rộng rãi các

định luật đó vào trong các phép tính toán kỹ thuật rất khác nhau đã buộc giáo viên thứ nhất phải trình bày các định luật trong mối quan hệ chặt chẽ của chúng, thứ hai là phải thờng xuyên chỉ cho học sinh thấy rõ rằng tất cả các định luật vật lý hoàn toàn phù hợp với các định luật bảo toàn.

Qua phân tích trên ta thấy đợc tầm quan trọng của việc dạy học phần "Các

định luật bảo toàn " Các định luật bảo toàn là các định luật tổng quát, tổng hợp nhiều kiến thức Để dạy học phần này thực sự có hiệu quả giáo viên cần phải có những phơng pháp, PTDH thích hợp, trớc hết là kích thích hứng thú học tập của học sinh, sau đó nâng cao chất lợng của quá trình học tập.

2.3.2 Thực trạng của việc dạy học phần "Các định luật bảo toàn" ở các tr ờng phổ thông.

Để chuẩn bị cho việc xây dựng bài giảng điện tử hỗ trợ tính tích cực, tự lực giải quyết vấn đề bằng phơng pháp sử dụng bài giảng điện tử hỗ trợ dạy học, chúng tôi đã tìm hiểu tình hình dạy học của giáo viên và học sinh ở một số trờng phổ thông Qua tìm hiểu chúng tôi thấy:

- Về hoạt động của giáo viên:

Phơng pháp dạy học của giáo viên ở các trờng phổ thông vẫn chủ yếu là thuyết trình, các giờ học bộ môn (cụ thể là ở phần "Các định luật bảo toàn" nói riêng và phần môn cơ học nói chung), giáo viên thờng nêu vấn đề sau đó thuyết trình theo trình tự nội dung SGK, các câu hỏi ít đợc giáo viên chú ý tới việc "gợi mở" để học sinh tự tìm tòi, tự lực giải quyết hoặc thảo luận đề xuất ý kiến xây dựng bài.

Giảng dạy và học tập bộ môn vật lý cần phải có thí nghiệm và rèn luyện cho học sinh phơng pháp thực nghiệm Tuy nhiên khi dạy phần này giáo viên chỉ mô tả thí nghiệm bằng hình vẽ hoặc mô tả lại các hiện tợng dới hình thức "kể chuyện"

và đa ra kết luận theo trình tự của SGK đã trình bày Tình trạng này rất phổ biến không phải chỉ có các trờng ở nông thôn mà ngay cả các trờng ở thành thị cũng phổ biến.

Vài năm gần đây, Đảng và Nhà nớc ta đã có nhiều chủ trơng thay đổi và nâng cao chất lợng dạy học và nhất là trang bị khá tốt các thiết bị dạy học cho các trờng nhng các trờng PTTH đó cũng không đợc sử dụng nhiều trong các giờ dạy bởi vì một phần do nền giáo dục của chúng ta đã có một lối mòn về việc dạy và học mang nặng tính "thông báo, tái hiện", mặt khác cũng do trình độ của các giáo viên không phù hợp để có thể sử dụng đợc các PTDH đó, đặc biệt là các PTDH hiện đại.

- Về học tập của học sinh

Trong giờ học thì học sinh chủ yếu là ngời nghe thầy cô giảng giải, các câu phát biểu trong giờ học phần lớn là những câu có nội dung nặng về tái tạo Việc vận dụng vốn kinh nghiệm, kiến thức đã có để xây dựng bài hầu nh còn rất ít Cho nên các em thờng lĩnh hội kiển thức một cách thụ động.

Về kỹ năng: học sinh thờng tỏ ra rất lúng túng khi phải trình bày các vấn

đề, biểu hiện ở chỗ các em dùng từ ngữ và ngữ pháp cha đợc chuẩn xác, đặc biệt học sinh thờng e ngại bộc lộ quan điểm riêng của mình trớc một số vấn đề cần phải lựa chọn.

Cách học của phần đông các học sinh thờng là học thuộc lòng, học sinh ờng tiếp thu bài học một cách thụ động, ít động não và ít có cơ hội đựoc tham gia vào các hoạt động tích cực, tự lực lĩnh hội kiến thức.

th-Tóm lại, sự tiếp thu kiến thức của học sinh chỉ ở mức hình thức, cha nắm vững các khái niệm cơ bản, nội dung và ý nghĩa vật lý của định luật Vận dụng một cách khó khăn khi áp dụng các định luật vào giải các bải toán cơ học.

Bất kỳ nội dung nào trong chơng trình phổ thông cũng không thể tránh khỏi gặp khó khăn trong quá trình dạy và học Để quá trình dạy học, truyền thụ kiến thức đạt hiệu quả cao đòi hỏi nhiều tâm sức và trí tuệ của giáo viên Nhiệm vụ của giáo viên là phát hiện ra khó khăn và tìm cách khắc phục những khó khăn đó Qua những khảo sát ở trên và trong quá trình tiến hành phân tích phần "Các định luật bảo toàn", chúng tôi thấy học sinh đã và đang gặp một số khó khăn trong khi tiếp thu các kiến thức cuả phần này nh sau:

Thứ nhất, xét về vị trí phần "Các định luật bảo toàn" đợc trình bày ở phần

cuối của phần môn cơ học, nên các định luật bảo toàn là các định luật tổng quát và chúng tổng hợp nhiều kiến thức đã học của các phần đầu phần cơ học Các định luật bảo toàn là phần kiến thức mới đối với học sinh trong chơng trình THPT và chúng rất quan trọng bởi vì các định luật bảo toàn rất tổng quát của tự nhiên áp dụng cho mọi hệ kín, đúng cho mọi hiện tợng, mọi quá trình Do đó, kiến thức của phần hầu nh đều có ở trong nội dung của các kỳ thi tốt nghiệp, đại học, cao đẳng Vì vậy ở các trờng phổ thông thờng nặng về kiểm tra lý thuyết và giải bài tập, nên trong khi lên lớp giáo viên thờng phải quan tâm trớc nhất tới việc làm thế nào để truyền thụ đủ kiến thức SGK cho học sinh Phần đông có tâm lý: Tổ chức thảo luận nhóm thì phần lớn các em đã quen với cách học thụ động, ít chịu tự suy nghĩ, không chịu bộ lộ suy nghĩ của mình hoặc ngại đa ra ý kiến của mình, do đó mất nhiều thời gian trên lớp, ảnh hởng tới tiến độ bài giảng.

Thứ hai, học sinh hiểu một cách không chắc chắn các khái niệm nh hệ kín,

động lợng, động năng, thế năng và thờng dễ nhầm lẫn giữa hai khái niệm cơ năng và năng lợng, không nắm vững ý nghĩa vật lí và điều kiện của các định luật bảo toàn.

Thứ ba, trong phần "Các định luật bảo toàn" thì định luật bảo toàn động

l-ợng đợc xây dựng bằng phơng pháp thực nghiệm Tuy nhiên trong thực tế giảng dạy thì các thí nghiệm này chỉ có tính chất nguyên lí, giáo viên chỉ giới thiệu mô

ta thí nghiệm và kết quả nh đã trình bày ở SGK rồi đa ra định luật Với định luật bảo toàn động lợng, học sinh đã gặp khó khăn Với định luật bảo toàn năng lợng

đợc hình thành bằng con đờng chứng minh lý thuyết thì học sinh càng gặp khó khăn hơn, vì thế học sinh tiếp thu kiến thức một cách miễn cỡng phải chấp nhận

đó nh là điều hiển nhiên.

Thứ t, khi giải các bài toán áp dụng định luật bảo toàn thì học sinh không

xác định đợc chắc chắn là cần phải áp dụng định luật nào trong các định luật bảo toàn năng lợng hay định luật bảo toàn động lợng và đặt biệt là điều kiện để áp

dụng các định luật đó (hay là xác định hệ kín) Vì vậy giáo viên cần phải phân tích một cách cặn kẽ và cùng học sinh giải thích một số bài toán cụ thể Mặt khác do các định luật bảo toàn là tổng quát và tổng hợp nhiều kiến thức nên khi giải các bài toán định tính học sinh thờng gặp khó khăn Do đó giáo viên cần phải hết sức chú ý khi giảng dạy phần này, nên gắn liền lý thuyết với thực hành, lý luận với thực tiễn, nh vậy sẽ làm cho học sinh say mê và có hứng thú đối với môn học hơn.

Thứ năm, trong khi giải các bài toán áp dụng các định luật bảo toàn do các

em không nắm vững phơng pháp giải nên gặp nhiều khó khăn khi giải các bài toán mang tính chất tổng hợp nhiều kiến thức : tìm điều kiện của các định luật bảo toàn, tìm hệ quy chiếu, xác định các đại lợng của hai trạng thái tiêu biểu nhất của

hệ và một vấn đề nữa là học sinh thờng viết phong trình một cách không đúng, không phù hợp với cách phát biểu của các định luật bảo toàn Cho nên giáo viên phải nghiên cứu kỹ và phải đa ra phơng pháp chung chính xác giải các bài toán cơ học áp dụng các định luật bảo toàn và cần lu ý cho học sinh phải viết đúng các ph-

ơng trình của các định luật

Thứ sáu, khi khảo sát chuyển động cơ học thì học sinh gặp khó khăn trong

việc về hai số đo của chuyển động cơ học là động năng và động lợng.

Động lợng là đại lợng véctơ của chuyển động cơ học, động lợng của một cơ

hệ là tổng các vectơ các động lợng của các vật thể thuộc cơ hệ đó Nếu hệ cô lập thì từ định luật III Newton suy ra rằng các nội lực của hệ (kể cả lực ma sát) không làm thay đổi đợc động lợng tổng cộng của các vật trong hệ Điều này làm cho học sinh thắc mắc, các em biết rằng khi có ma sát các vật thể sẽ nóng lên, thành ra vận tốc của chuyển động của các phần tử của chúng tăng lên Do đó có thể các em cho rằng động lợng của một hệ cô lập chỉ đợc bảo toàn khi tính cả động lợng của các vật vĩ mô cũng nh động lợng của các phần tử tạo thành chúng nữa.

Vì vậy giáo viên cần giải thích cho học sinh rằng tuy những lập luận đó là

đúng nhng không cần thiết phải phức tạp hoá nội dung của định luật bảo toàn

động lợng đối với một hệ cô lập nh thế Sở dĩ là vì do chuyển động của các phần tử

là hỗn độn, thế mà động lợng là một đại lợng véctơ, cho nên véctơ động lợng tổng cộng của tất cả các phần tử của vật thể bao giờ cũng bằng không Trên cơ sở đó ta

có thể không tính đến sự biến thiên động lợng của các phần tử và chỉ áp dụng định luật bảo toàn động lợng cho các vật thể vĩ mô của hệ cô lập.

Thứ bảy, ở cấp II học sinh đã đợc học về dạng đơn giản của năng lợng là cơ

năng Khi lên cấp III thì khái niệm năng lợng đợc mở rộng, do đó sẽ làm cho học sinh nhầm lẫn Vì vậy giáo viên cần phải hiểu và làm cho học sinh hiểu rõ hai khái

niệm đó Sau đó mới xem xét SGK vật lý 10 đã hình thành định luật bảo toàn năng lợng nh thế nào.

Trớc khi học định luật bảo toàn năng lợng thì học sinh đã đợc học định luật bảo toàn công, định luật này còn có tính áp đặt, tính hình thức, nó cha chỉ ra bản chất và ý nghĩa của công Vì vậy học sinh khó có thể nhận biết đợc về mối liên hệ giữa công và năng lợng là phải gắn bó chặt chẽ với nhau Do đó giáo viên cần phải làm cho học sinh hiểu đợc vấn đề này một cách rõ ràng và logic: công chính là đại lợng đặc trng cho sự trao đổi năng lợng giữa các vật, cho sự chuyển hoá các dạng năng lợng trong quá trình tơng tác giữa các vật, không có quá trình đó sẽ không có

sự xuất hiện của công

Thứ tám, phần vận dụng lý thuyết để giải thích các hiện tợng vật lý, các bài

tập định tính SGK cha làm tốt, có chăng cũng chỉ đa ra các bài tập áp dụng các công thức của các định luật Vì vậy học sinh thờng gặp khó khăn khi làm các bài tập định tính, cũng nh giải thích các hiện tợng thờng gặp trong thực tiễn Do đó giáo viên phải hết sức chú ý khi giảng dạy phần này, nên gắn liền lý thuyết với thực hành, lý luận và thực tiễn, nh vậy làm cho học sinh say mê mà có hứng thú hơn đối với môn học hơn.

Trên đây là một số khó khăn của giáo viên và học sinh gặp trong quá trình dạy và học Để khắc phục những khó khăn đó không phải là đơn giản, không thể thực hiện đợc ngay mà đòi hỏi sự tìm tòi, nỗ lực của ngời giáo viên.

2.4 Những ý tởng s phạm của việc thiết kế bài giảng điện tử hỗ trợ dạy học

phần "Các định luật bảo toàn"

2.4.1 Cơ sở định lợng cho việc cài đặt các chức năng của giảng điện tử

2.4.1.1 Dạy học "Lấy ng ời học làm trung tâm"

Dạy học "Lấy ngời học làm trung tâm" là một chiến lợc dạy học đã và đang

đợc áp dụng rộng rãi trên thế giới duới nhiều hình thức khác nhau Theo phơng pháp này học sinh không còn ở thế thụ động tiếp thu kiến thức mà trở thành chủ thể của hoạt động tích cực Học sinh tích cực, chủ động chiếm lĩch kiến thức, tự lực giải quyết vấn đề cần khai thác Quá trình đào tạo biến thành quá trình tự đào tạo, đây là t tỏng chủ đạo trong phơng pháp dạy học tích cực.

Với phơng pháp dạy học này, giáo viên đóng vai trò là ngời hớng dẫn , hỗ trợ và tạo điều kiện để học sinh phát huy khả năng của mình ở đây giáo viên không phải giảng giải chi tiết từng bớc nh trong dạy học truyền thống mà đóng vai trò là ngời chỉ đạo hớng dẫn, tổ chức và giúp đỡ học sinh để học sinh tự giác, tích cực thực hiện thành công các nhiệm vụ học tập của mình.