Xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng chúng với phần mềm coach trong dạy học chuyển động ném vật lí 10 nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 HOÀNG THU HUYỀN HOÀNG THU HUYỀN XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC "CHUYỂN ĐỘNG NÉ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

HOÀNG THU HUYỀN

HOÀNG THU HUYỀN

XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM

VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC "CHUYỂN ĐỘNG NÉM" - VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO

CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI - 2017

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

HOÀNG THU HUYỀN

XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM

VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC "CHUYỂN ĐỘNG NÉM" - VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO

CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Anh Thuấn

HÀ NỘI - 2017

LỜI CẢM ƠN

Tôixin cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS Nguyễn Anh Thuấn, người thầy đã trực tiếp hướng dẫn khoa học, chỉ bảo tận tình và tạo điều kiện tốt nhất giúp tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn

Tôi xin được gửi lời cảm ơn đến Th.s Nguyễn Anh Dũng, học viên Nguyễn Văn Tuấn đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện nội dung này

Tôi xin chân thành cảm ơn đến Ban giám hiệu, các thầy cô và các em học sinh lớp 10A trường THPT Lạc Long Quân, huyện Sóc Sơn, TP Hà Nội

đã giúp đỡ, tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lớp cao học Vật lí k19 đã giúp đỡ tôi vàđóng góp nhiều ý kiến trong quá trình thực hiện luận văn

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người thân, bạn bè và đồng nghiệp đã luônđộng viên tôi trong suốt thời gian học tậpvừa qua

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Xuân Hòa, ngày tháng năm 2017

Tác giả

Hoàng Thu Huyền

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các kết quả, số liệu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất cứ công trình nào khác Tôi cũng xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn Hoàng Thu Huyền

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2.Mục đích nghiên cứu của đề tài 2

3 Giả thuyết khoa học của đề tài 2

4 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 2

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Đóng góp của đề tài 4

8 Cấu trúc của luận văn 5

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNGVIDEO THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 6

1.1 Tổ chức dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí 6

1.1.1 Tính tích cực của học sinh trong học tập vật lí 6

1.1.1.1 Khái niệm về tính tích cực trong học tập 6

1.1.1.2 Biểu hiện của tính tích cực trong học tập vật lí 7

1.1.1.3 Các biện pháp phát huy tính tích cựccủa học sinh 8

1.1.2 Tính sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí 9

1.1.2.1 Khái niệm về tính sáng tạo 9

1.1.2.2 Biểu hiện của tính sáng tạo trong học tập 10

1.1.2.3 Các biện pháp phát huy tính sáng tạo 11

1.1.3 Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí 12

1.1.3.1 Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề 12

1.1.3.2 Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề 12

1.2 Xây dựng và sử dụng video thí nghiệm với phần mềm Coach trong dạy học vật lí 13 1.2.1 Xây dựng video thí nghiệm để sử dụng với phần mềm Coach 16 1.2.2 Phân tích các video thí nghiệm bởi phần mềm Coach 16 1.2.3 Sử dụng các video thí nghiệm đã xây dựng với phần mềm Coach trong dạy học vật lí 17 1.3 Kết luận chương 1 19 CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC“CHUYỂN ĐỘNG NÉM” – VẬT LÍ 10 21 2.1 Mục tiêu kiến thức, kĩ năng trong dạy học “chuyển độngném” - Vật lý 10 21 2.2 Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học “Chuyển động ném” 23 2.3 Xây dựng các Video thí nghiệm trong dạy học “Chuyển động ném” 23 2.3.1 Video kiểm nghiệm phương trình quỹ đạo của vật ném ngang là đường parabol 23 2.3.2 Video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với vận tốc ban đầu của vật 26 2.3.3 Video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với độ cao ban đầu của vật 27 2.3.4 Video kiểm nghiệm sự bằng nhau của thời gian chuyển động ném ngang và thời gian rơi tự do 28 2.4 Sử dụng phần mềm Coach để phân tích các Video đã thí nghiệm đã xây dựng 29 2.4.1 Phân tích video kiểm nghiệm phương trình quỹ đạo của vật ném ngang

là đường parabol 29

2.4.2 Phân tích video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với hai

vận tốc ban đầu của vật 30

2.4.3 Phân tích video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với căn bậc hai của độ cao ban đầu của vật 32

2.4.4 Phân tích video kiểm nghiệm sự bằng nhau của thời gian chuyển động ném ngang và thời gian rơi tự do của vật 33

2.5 Soạn thảo tiến trình dạy học “Chuyển động ném”- Vật lí 10 34

2.5.1 Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức “Chuyển động ném” – Vật lí 10 35

2.5.2 Ý tưởng sư phạm khi soạn thảo tiến trình 36

2.5.3 Tiến trình dạy học cụ thể 38

2.6 Kết luận chương 2 45

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 47

3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 47

3.2 Đối tượngthực nghiệm sư phạm 47

3.3 Nội dung củathực nghiệm sư phạm 47

3.4 Tiến hànhthực nghiệm sư phạm 48

3.5 Tiêu chí đánh giá tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong thực nghiệm sư phạm 53

3.6 Đánh giá tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong thực nghiệm sư phạm 55

3.7 Kết luận chương 3 58

KẾT LUẬN 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Công nghệ thông tin

Giải quyết vấn đề Giáo viên

Học sinh

Hoạt động

Thí nghiệm Trung học phổ thông Thực nghiệm sƣ phạm

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức theo dạy học GQVĐ 13

Hình 1 2 Giao diện phần mềm Coach 15

Hình 2.1: Thí nghiệm khảo sát quỹ đạo chuyển động của vật ném ngang 24

Hình 2.2 Giao diện của phần mêm Wondershare filmora 25

Hình 2.3 Thí nghiệm khảo sát tầm xa tỉ lệ với vận tốc đầu của vật chuyển động ném ngang 26

Hình 2.4 Thí nghiệm khảo sát tầm xa tỉ lệ với độ cao h của vật chuyển động ném ngang 27

Hình 2.5 Thí nghiệm sự bằng nhau của thời gian chuyển động ném ngang và thời gian rơi tự do 28

Hình 2.6: Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang sau khi phân tích video thí nghiệm bởi phần mềm Coach 30

Hình 2.7 Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang khảo sát sự tỉ lệ của tầm xa và vận tốc v sau khi phân tích video thí nghiệm bởi phần mềm Coach 31

Hình 2.8 Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang khảo sát sự tỉ lệ của tầm xa và vận tốc 2v sau khi phân tích video thí nghiệm bởi phần mềm Coach 31

Hình 2.9 Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang khảo sát sự tỉ lệ của tầm xa và độ cao h sau khi phân tích video thí nghiệm bởi phần mềm Coach 32

Hình 2.10 Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang khảo sát sự tỉ lệ của tầm xa và độ cao2h sau khi phân tích video thí nghiệm bởi phần mềm Coach 32

Hình 2.11 Hai viên bi chạm mặt bàn cùng một thời điểm 33

Hình 2.12.Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang

khảo sát thời gian rơi của một viên bi rơi tự do và một viên bi chuyển động ném ngang sau khi phân tích video thí nghiệm bởi phần mềm Coach 34 Hình 3.1 GV tiến hành TN khảo sát quỹ đạo chuyển động của vật ném

ngang 50 Hình 3.2 HS thảo luận đề xuất việc phân tích chuyển động cong thành

hai chuyển động thành phần 51 Hình 3.3 GV hướng dẫn HS phân tích các video với phần mềm Coach

để kiểm nghiệm tầm xa vật ném ngang tỉ lệ với vận tốc ban đầu của vật 52

Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”[23]

Trước những yêu cầu cấp thiết đó, để phù hợp với hoàn cảnh đất nước ta đang trong đà phát triển theo hướng công nghiệp hóa – hiện đại hóa trong điều kiện thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế Để góp phần vào sự phát triển đó thì cần phải có đội ngũ thanh niên trẻ, có tri thức, có khả năng làm việc nhóm cũng như độc lập, có tính sáng tạo và đầy chất nhân văn Ngành giáo dục đã đề ra những yêu cầu đổi mới toàn diện về mục tiêu, nội dung

và phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học Để góp phần vào việc đổi mới phương pháp dạy học cho học sinh theo nhằm phát huy tính chủ động, tích cực, sáng tạo, tiếp cận định hướng năng lực thìphải có các phương tiện dạy học phù hợp Đối với các môn khoa họcnói chung, vật lý nói riêng, thì việcsử dụng các phần mềm ứng dụng công nghệ thôngtinnhằm mô phỏng các sự vật, hiện tượng, thí nghiệm,…có vai trò quan trọng trong việc đổi mới phương

pháp tổ chức dạy học ở trường phổ thông Đây là vấn đề vẫn còn rất mới mẻ, nên cần được sự quan tâm, chú ý nghiên cứu chuyên sâu hơn nữa

Từ trước đến nay vật lí luôn gắn liền với đời sống, kĩ thuật nên việc giảng dạy bộ môn vật lí ở trường phổ thông thường gắn liền với thực tiễn nhằm vận dụng các kiến thức vật lívào đời sống hàng ngày Để góp phần cho những thí nghiệm đó thêm phần trực quan, sinh động thì cần cho học sinh quan sát, thực hành thí nghiệm Tuy nhiên, với điều kiện thực tế ở trường phổ thông thì việc tiến hành thí nghiệm còn rất khó khăn do không đủ dụng cụ thí nghiệm, không đủ thời gian tiến hành nên hiện nay phần mềm Coach có thể trở thành trợ thủ đắc lực cho người giáo viên trong việc mô phỏng thí nghiệm giúp học sinh quan sát ngay trên lớp

Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: “Xây dựng các video thí nghiệm và

sử dụngchúng với phần mềm phân tích video (Coach) trong dạy học“Chuyển động ném” – Vật lí 10 nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh”làm

đề tài nghiên cứucủa mình

2.Mục đích nghiên cứu của đề tài

Xây dựng được các video thínghiệmđáp ứng được các yêu cầu về mặt

kĩ thuật, về mặt sư phạmvà sử dụng chúng với phần mềm Coach trong dạy học “Chuyển động ném” – Vật lí 10 theo dạy học giải quyết vấn đềnhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

3 Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếuxâydựngđượcvideothí nghiệm đáp ứng được các yêu cầu về mặt kĩ thuật, về mặt sư phạm và sử dụng chúng với phần mềm Coach trong dạy học

“Chuyển động ném” – Vật lí 10 theo dạy học giải quyết vấn đềthì sẽ phát huyđược tính tích cực, sáng tạo của học sinh

4 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có những nhiệm vụ chủ yếu sau:

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học giải quyết vấn đề và việc sử dụng phần mềm nhất là sử dụng phần mềm phân tích video trong dạy học Vật lí

- Nghiên cứu nội dung chương trình sách giáo khoa chương động lực học chất điểm và nội dung “Chuyển độngném”

- Nghiên cứu xây dựng tiến trình dạy bài “Chuyển độngném” với sự hỗ trợ của phần mềm Coach trong dạy học Vật lí

- Xây dựng công cụ đánh giá tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học “Chuyển động ném” – Vật lí 10

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm ở trường THPT để khẳng định tính khả thi của việc dạy học với sự hỗ trợ của phần mềm Coach và rút ra kết luận

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là:

- Phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

-Xây dựng các video thí nghiệm, sử dụng chúng với phần mềm Coach Phạm vi nghiên cứu:

- Trong khuôn khổ của một luận văn thạc sĩ, chúngtôi chỉ nghiên cứu

xây dựng tiến trình dạy học với sự hỗ trợ của phần mềm phân tích video theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo cho HS trong nội dung “Chuyển động ném” – Vật lí 10 ở trường THPT Lạc Long Quân trên địa bàn huyện Sóc Sơn – TP Hà Nội

6 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện các nhiệm vụ trên, chúng tôi sử dụng các phương pháp

sau:

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

+ Nghiên cứu cơ sở lý luận tâm lý học, giáo dục học và lí luận DH bộ môn vật lí, các tài liệu về tích cực hóa hoạt động nhận thức, sáng tạo trong

DH môn vật lí

+ Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nước cùng với các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về vấn đề đổi mới phương pháp

DH hiện nay ở trường phổ thông

+ Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ DH của bộ môn vật lí ở trường THPT hiện nay

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

+ Phương pháp điều tra: Tìm hiểu thực trạng của việc phát huy tính tích cực nhận thức cho HS với sự hỗ trợ của phần mềm phân tích video trong dạy học vật lí hiện nay ở trường THPT thông qua phiếu điều tra

+ Phương pháp quan sát: Quan sát để thu thập thông tin về sự tích cực, sáng tạo của học sinh trong giờ học và trong các hoạt động

- Phương pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm

+Tiến hành xây dựng TN về chuyển động ném trong phòng TN

+ Tiến hành quay video về các thí nghiệm đã làm

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

+Tiến hành thực nghiệm có đối chứng theo kế hoạch Phân tích các kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm, đối chiếu với mục đích nghiên cứu và rút ra kết luận của đề tài

- Phương pháp thống kê toán học

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

- Một video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với hai lần vận tốc của vật

- Video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với độ cao ban đầu của vật

- Video kiểm nghiệm sự bằng nhau của thời gian chuyển động ném ngang và thời gian rơi tự do của vật

Soạn thảo được tiến trình dạy học nội dung kiến thức “Chuyển động ném”- Vật lí 10, trong đó có sử dụng các video đã xây dựng với phần mềm Coach theo dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

8 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo, luận văn gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận của việc xây dựng và sử dụng video thí nghiệm nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

Chương 2: Xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng chúng với phần mềm Coach trong dạy học “Chuyển động ném” – Vật lí 10

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG

VÀ SỬ DỤNGVIDEO THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY

TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 1.1 Tổ chức dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí

1.1.1 Tính tích cực của học sinh trong học tập vật lí

1.1.1.1 Khái niệm về tính tích cực trong học tập

Tích cực là một khái niệm khá phức tạp nên có nhiều quan điểm bàn về vấn đề này

Trong từ điển tiếng Việt: Tính tích cực được hiểu theo hai nghĩa: Một

là chủ động hướng hoạt động nhằm tạo ra những thay đổi, phát triển (tư tưởng tích cực, phương pháp tích cực) Hai là hăng hái, năng nổ với công việc (tích cực học tập, tích cực làm việc)

Theo Đỗ Hương Trà thì tính tích cực nhận thức là trạng tháihoạt động của HS, đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình học tập Tính tích cực nhận thức được biểu thị qua sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng để giải quyết nhiệm vụ hay vấn đề nào đó[19]

Theo chủ nghĩa duy vật lịch sử, tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người trong đời sống xã hội, là một thuộc tính của nhân cách, nó liên quan phụ thuộc vào các thuộc tính khá đặc biệt như thái độ, nhu cầu và động

cơ của chủ thể Tính tích cực luôn gắn với hoạt động của chủ thể nào đó Nó nằm trong hoạt động, biểu hiện qua hành động và ảnh hưởng lớn đến kết quả lao động

Theo Ôkôn thì tính tích cực là lòng ham muốn hành động được nảy sinh do các động lực thúc đẩy hoạt động, do các quyết định dứt khoát và do ý chí của học sinh

Trong hoạt động nhận thức, tính tích cực biểu hiện ở sự nỗ lực của mỗi cá nhân, biến nhu cầu thành hiện thực Nó làm cho quá trình học tập, tìm tòi, sáng tạo có định hướng, từ đó con người dễ làm chủ và điều khiển các hoạt động

1.1.1.2 Biểu hiện của tính tích cực trong học tập vật lí

Tính tích cực trong học tập biểu hiện qua:

- Sự chuyên cần

+ Cần chú trọng đến tính chuyên cần biểu hiện ở sự gắng sức trong hoạt động học tập: Có thực hiện nhiệm vụ được giao không? Có chịu khó đọc bài, đọc thêm hay làm thêm các bài khác không?

-Sự hăng hái

+ Hăng hái tham gia vào mọi hình thức của hoạt động học tập thể hiện

ở chỗ giơ tay phát biểu ý kiến, xung phong lên bảng…tích cực tìm kiếm, xử lí thông tin và vận dụng chúng giải quyết các nhiệm vụ học tập, thực tiễn cuộc sống, thể hiện trong sự tìm tòi khám phá vấn đề mới bằng phương pháp mới

Sự hăng hái còn thể hiện ở óc quan sát, tính phê phán trong tư duy trí tò mò khoa học, sự sáng tạo trong học tập… Khi xem xét sự hăng hái cần chú ý đến mặt tự phát của tính tích cực là những yếu tố tiềm ẩn bẩm sinh thể hiện trí tò

mò, hiếu kì, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi ở mức độ khác nhau

Có những HS hăng hái là do tò mò chứ không phải có động cơ thực sự

- Sự tự giác

+ Đây là dấu hiệu cơ bản nhất của tính tích cực thể hiện ở việc quan tâm đến môn học, tự giác học tập không cần ai nhắc nhở, không bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài (gia đình, bạn bè, xã hội)

-Sự chú ý trong học tập

+ Thể hiện trong việc HS có chú ý nghe giảng, học và làm bài, hứng thú trong học tập Tính tích cực cao sẽ kéo dài thời gian tập trung chú ý học tập

- Sự quyết tâm trong học tập

+ Tính tích cực trong học tập thể hiện trong việc HS có quyết tâm nỗ lực vượt qua mọi khó khăn trong học tập không Để xác định mức độ quyết tâm cao hay thấp người ta dựa vào việc trả lời các câu hỏi: Tích cực nhất thời hay thường xuyên, liên tục? Tính tích cực ngày càng tăng hay giảm dần? Có kiên trì vượt khó không?

- Kết quả học tập

+ Tính tích cực thể hiện trong các hoạt động trí tuệ và kết quả học tập:

HS có nhớ tốt những điều đã học không? Có hiểu bài học không? Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không? Có vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tiễn không? Tốc độ học tập có nhanh không?

1.1.1.3 Các biện pháp phát huy tính tích cựccủa học sinh

Thông qua nghiên cứu, các biện pháp nhằm nâng cao tính tích cực nhận thức của HS trong giờ lên lớp được phản ánh và tổng hợp, có thể tóm tắt như sau:

- Đưa nội dung bài học vào đời sống thực tế để HS nhìn thấy lợi ích của việc học, thấy cái hay, cái đẹp của kiến thức

- Nội dung dạy học phải mới, nhưng không quá xa lạ với HS Cái mới phải liên hệ, phát triển từ cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức của HS

- GV nên sử dụng các phương pháp dạy học đa dạng: nêu vấn đề, thí nghiệm, thựchành, so sánh, tổ chức thảo luận, làm việc độc lập và phối hợp chúng với nhau

Thiết kế mỗi bài học,mỗi sự kiện thành một tình huống để HS tham gia giải quyết, không biến bài học lý thuyết thành một chuỗi câu thuyết giảng, trừu tượng

- GV cần sử dụng các phương tiện dạy học: mô hình, sơ đồ, thí nghiệm, multimedia… nhằm kích thích hứng thú học tập của HS

- GV sử dụng các hình thức tổ chức dạy học khác nhau: cá nhân, dạy học theo nhóm, tập thể, tổ chức tham quan, làm thí nghiệm, thực hành trong phòng thí nghiệm…tránh sự nhàm chán cho người học

- GV cần tổ chức cho HS luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới

- GV thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời, đúng mức đối với từng HS

- GV có thể kích thích tính tích cực của HS thông qua thái độ, cách ứng

là điều lâu nay chưa được chú ý đúng mức

+ Phối hợp chặt chẽ và khoa học hơn nữa giữa các thầy giáo, các nhà quản lí, phụ huynh HS để động viên, khích lệ các em HS

1.1.2 Tính sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí

1.1.2.1 Khái niệm về tính sáng tạo

“Sáng tạo là một loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị” (Sáng tạo, Bách khoa toàn thư Liên Xô, tập 42, trang 54)

Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng sáng tạo ra những giá trị mới

về vật chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới

Trong khoa học kỹ thuật, khi xem xét những phát kiến, phát minh, người ta dựa theo tiêu chuẩn sau đây:

Được thừa nhận là một phát kiến, nếu nó là một sự xác lập những quy luật, những thuộc tính, những hiện tượng chưa biết trước đây, tồn tại một cách khách quan của thế giới vật chất Được thừa nhận là một phát minh, nếu đó là một cách giải quyết mới mẻ một nhiệm vụ trong bất kỳ lĩnh vực nào của kinh

tế quốc dân, văn hóa, y tế hay quốc phòng mang lại một hiệu quả tích cực

Trong nghiên cứu vật lí, quá trình sáng tạo diễn ra theo chu trình gồm bốn giai đoạn như ta đã biết, trong đó khó khăn nhất, đòi hỏi sự sáng tạo cao nhất là giai đoạn từ những sự kiện thực nghiệm khởi đầu đề xuất mô hình giả thuyết và giai đoạn đưa ra phương án thực nghiệm để kiểm tra hệ quả suy ra

từ mô hình giả thuyết Trong hai giai đoạn này, không có con đường suy luận logic mà phải chủ yếu dựa vào trực giác [14]

1.1.2.2 Biểu hiện của tính sáng tạo trong học tập

Giáo viên có thể phát hiện ra các biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh bằng cách quan sát, theo dõi quá trình học tập Mà những biểu hiện của năng lực sáng tạo thường là:

- Với cùng một hiện tượng, HS có thể đưa ra nhiều câu hỏi khác nhau

- Hình thành được ý tưởng mới dựa trên các nguồn thông tin đã có

- Có khả năng tư duy, khái quát hóa các công việc để trở thành tiến trình khi thực hiện một nhiệm vụ học tập nào đó Biết điều chỉnh, vận dụng các kiến thức đã biết vào tình huống tương tự

- Có hứng thú suy nghĩ, tư duy, đưa ra ý kiến mới, không sợ sai, sợ khác ý kiến chung của mọi người

Những học sinh có các biểu hiện trên sẽ có khả năng tự điều chỉnh những sai lầm gặp phải và vận dụng được kiến thức đã học để giải quyết các tình huống tương tự trong cuộc sống

1.1.2.3 Các biện pháp phát huy tính sáng tạo

- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới Tố chức quá trình nhận thức vật lí theo chu trình sáng tạo sẽ giúp cho học sinh trên con đường hoạt động nhận thức biết được: Chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên những hiểu biết đã có, chỗ nào phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới Việc tập trung trí lực vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo có hiệu quả, rèn luyện cho tư duy trực giác biện chứng nhạy bén phong phú Theo quan điểm hoạt động, quá trình vật lí được xây dựng từ dễ đến khó, phù hợp với trình độ học sinh, tận dụng kinh nghiệm sống hàng ngày của họ, tạo điều kiện cho họ có cơ hội đề xuất ra được những ý kiến mới mẻ có ý nghĩa, làm cho họ thấy được hoạt động sáng tạo là hoạt động có thể thực hiện được thường xuyên nếu có sự cố gắng nhất định Cần phải tổ chức quá trình dạy học theo kiểu giải quyết vấn đề mới có thể rèn luyện cho học sinh năng lực sáng tạo [14]

- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết mới Dự đoán có một vai trò quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học Việc đưa ra dự đoán thường dựa vào trực giác, ngoài ra còn phải két hợp với kinh nghiệm và kiến thức về lĩnh vực nghiên cứu Dự đoán khoa học luôn phải dựa trên cơ sở khoa học, mặc dù cơ sở đó chưa thật chắc chắn

- Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán Để kiểm tra tính đúng đắn, chính xác của giả thuyết thì người nghiên cứu cần phải đưa ra được các

hệ quả để kiểm tra Nghĩa là từ mô hình giả thuyết, phải đưa ra hệ quả có thể kiểm tra được bằng thí nghiệm Vấn đề đòi hỏi sáng tạo ở đây là đề xuất được phương án kiểm tra hệ quả đã rút ra được Để có thể đề ra được một phương

án thí nghiệm kiểm tra, không những phải huy động những kiến thức vật lí đã

có mà còn cả những hiểu biết đã có trong đời sống hàng ngày cũng như trong

các môn học khác

1.1.3 Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí

1.1.3.1 Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề

Có nhiều quan niệm cũng như tên gọi khác nhau đối với dạy học giải quyết vấn đề như: dạy học nêu vấn đề, dạy học nhận biết và giải quyết vấn đềv.v

Một số tác giả đã đưa ra khái niệm vềphương pháp DHGQVĐ:

Theo Đỗ Hương Trà, “Dạy học đặt và giải quyết vấn đề là sự lĩnh hội tri thức diễn ra thông qua việc tổ chức cho học sinh hoạt động đặt và giải quyết các vấn đề Sau khi giải quyết vấn đề HS sẽ thu được kiến thức mới, kĩ

năng mới, hoặc thái độ tích cực” [19]

Theo Zinaiđa Iacốplépna Rez thì: “Dạy học nêu vấn đề là một hệ thống các tình huống có vấn đề liên kết với nhau và phức tạp dần lên mà qua giải quyết các tình huống đó học sinh với sự giúp đỡ và chỉ đạo của thầy giáo sẽ nắm được nội dung của môn học, cách thức học môn đó, và phát triển cho mình những đức tính cần thiết để sáng tạo trong khoa học và trong cuộc sống”

Mục tiêu cơ bản của dạy học giải quyết vấn đềlà GV đưa ra tình huống

có vấn đề, yêu cầu HS độc lập giải quyết nhằm rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề Thông qua đó mà HS lĩnh hội được tri thức (tất nhiên trong đó cần bao gồm khả năng nhận biết, phát hiện vấn đề) DH GQVĐ không phải là một PPDH cụ thể mà là một quan điểm dạy học

1.1.3.2 Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề

Dạy học GQVĐ là kiểu dạy học dạy học sinh thói quen tìm tòi giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học, không những tạo nhu cầu, hứng thú học tập, giúp HS chiếm lĩnh được kiến thức, mà còn phát triển được NLST của HS Phạm Xuân Quế và các tác giả đã sử dụng sơ đồ tiến trình xây

dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát hiện và GQVĐ trong môn Vật lí như sau [3]:

Hình 1.1: Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức theo dạy học GQVĐ

Dạy học GQVĐ có đặc điểm chung, tuy nhiên mỗi loại kiến thức có những đặc thù riêng

1.2 Xây dựng và sử dụng video thí nghiệm với phần mềm Coach trong dạy học vật lí

Ở hầu hết các trường học hiện nay, ở tất cả các cấp học đều đã được trang bị phòng học bộ môn, các dụng cụ, thiết bị thí nghiệm hỗ trợ GV, HS trong quá trình dạy và học Tuy nhiên các dụng cụ thí nghiệm được cung cấp nhiều nhưng không đồng bộ, các thiết bị thí nghiệm chất lượng không cao, bị

hư hỏng trong quá trình vận chuyển, bảo quản Bên cạnh đó không có các thiết bị dự trữ để thay thế khi hư hỏng, thất lạc.Vì thế mà bên cạnh các ưu điểm của TN truyền thống như trực quan, HS dễ dàng tiếp nhận được thông tin thì vẫn còn những bất cập như: Mất nhiều thời gian chuẩn bị, kết quả thu được không phải lúc nào cũng chính xác tuyệt đối Ngoài ra, đối với các thí nghiệm diễn ra rất nhanh hoặc rất chậm sẽ gây khó khăn trong việc quan sát

1 Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết từ tình huống xuất phát:từ kiến

thức cũ, kinh nghiệm, TN, bài tập, truyện kể lịch sử

2 Phát biểu vấn đề cần giải quyết

3 Giải quyết vấn đề

4 Rút ra kết luận

5 Vận dụng kiến thức mới để giải quyết những nhiệm vụ đặt ra tiếp theo

cũng như xử lí số liệu Chính vì vậy, việc phối hợp sử dụng các video quay trước các thí nghiệm truyền thống với các phần mềm phân tích video và xử lí kết quả thí nghiệm là vô cùng cần thiết

Hiện nay hầu hết các giáo viên đang sử dụng phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học là soạn giáo án giảng dạy điện tử bằng phần mềm tin học Microsoft office PowerPointđãkhắc phục được nhiều bất cập trong quá trình giảng dạy của giáo viên Có thể đưa vào nhiều thông tin liên quan đến bài giảng kết hợp giữa chèn vào một số hình ảnh, màu sắc, âm thanh, video thực

tế phù hợp với môn học tạo nên sự đa dạng và phong phú trong bài giảng của giáo viên, kích thích sự tiếp nhận bài giảng và tư duy tích cực của học sinh

Riêng đối với các nội dung kiến thức vật lí là chuyên ngành khoa học thực nghiệm với nhiều nội dung khá trừu tượng học sinh rất khó khăn trong việc tiếp nhận kiến thức, cũng như là giáo viên khó diễn tả hết được hiện tượng vật lý chỉ bằng các suy luận lý thuyết Nên rất cần có sự quan sát, phân tích hiện tượng một cách trực quan thông qua thí nghiệm Do đó nếu chỉ thông qua phần mềm Microsoft office PowerPoint để trình chiếu các slide nội dung bài giảng và chèn thêm tranh ảnh, các đoạn phim về thí nghiệm minh họa thì cũng chưa đủ Còn có thể sử dụng các phần mềm khác để tạo ra các thí nghiệm ảo mà trên thực tế nó khó thực hiện trong phòng thí nghiệm thực, hoặc có nhưng chưa phân tích được hết quá trình xảy ra bên trong hiện tượng Nếu sử dụng được các thí nghiệm ảo này tích hợp vào các giáo án điện tử phục vụ cho việc giảng dạy môn vật lý sẽ đem lại hiệu quả cao hơn rất nhiều

Hiện nay có rất nhiều các phần mềm phân tích video được ứng dụng trong dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng như: DIVA, Videopoint, Tracker, Các phần mềm này có cơ chế chung là sử dụng máy quay để ghi hình trực tiếp các hiện tượng vật lí rồi thông qua môi trường máy tính cùng với sự hỗ trợ của các phần mềm này mà nghiên cứu viên có thể thu thập được

số liệu, tính toán, trình bày số liệu dưới dạng bảng khác nhau, từ đó có thể vẽ

và điều chỉnh các đồ thị hàm chuẩn sao cho các đồ thị hàm chuẩn này trùng khít với đồ thị thực nghiệm Sau khi nghiên cứu thì tôi thấy phần mềm Coach

có nhiều ưu điểm hơn, phục vụ tốt cho việc nghiên cứu

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

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

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

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

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

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

- Xử lí các dữ liệu đã thu thập

Hình 1.2 Giao diện phần mềm Coach

Sở dĩ chúng tôi lựa chọn phần mềm Coach vì phần mềm này có những

ưu điểm:

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

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

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

1.2.1 Xây dựng video thí nghiệm để sử dụng với phần mềm Coach

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

- Bước 1: Xác định được video thí nghiệm cần xây dựng

- Bước 2: Chế tạo, cải tiến hoặc trực tiếp sử dụng các dụng cụ có sẵn để tiến hành thí nghiệm

- Bước 3: Chuẩn bị các dụng cụ hỗ trợ ghi hình: ánh sáng, âm thanh, phông nền, bối cảnh…

- Bước 4: Lựa chọn tốc độ ghi hình ở máy quay cho phù hợp với quá trình cần quan sát

+ Loại bỏ âm nhiễu

+ Chèn thêm âm thanh cần thiết

1.2.2 Phân tích các video thí nghiệm bởi phần mềm Coach

Khi sử dụng phần mềm Coach với chức năng phân tích video TN cần thao tác theo các bước sau:

- Bước 1: Mở giao diện Coach, lựa chọn data video Vào ô open để mở

video cần phân tích

- Bước 2: Chọn ảnh đầu cuối bằng cách kéo chuột vào star frame và

end frame để chọn điểm đầu và điểm cuối của đoạn video cần phân tích

- Bước 3: Chọn thước chuẩn bằng cách nhấn chuột phải, chọn change

scale setting, chọn độ dài của thước chuẩn trong khung hình, chọn trục tọa độ

phù hợp

- Bước 4: Đánh dấu vị trí vật ở từng khung hình: Nhấn chuột phải, chọn

video point, chọn số điểm cần khảo sát trong khung hình

- Bước 5: Cho video chạy: Nhấn chuột vào biểu tượng play, nhấn chuột

vào các vị trí của vật trên khung hình

- Bước 6: Nhấn chuột phải, chọn display as a table và display as a

diagram để xuất ra bảng giá trị và đồ thị

- Bước 7: Nhấn chuột phải vào bảng giá trị, chọn edit table để chọn giá

trị cần hiển thị bằng cách chỉnh sửa đại lượng theo công thức định nghĩa

+ Kết quả thu được là bảng số liệu và đồ thị (x, y, t) của vật

+ So sánh với các đường line mẫu: Nhấn chuột phải vào khung hình đồ

thị, chọn analyze, chọn function fit, chọn line rồi chọn đường đồ thị tương

ứng, ghi lại thông số hàm fit được, rút ra nhận xét và kết luận

1.2.3 Sử dụng các video thí nghiệm đã xây dựng với phần mềm Coach trong dạy học vật lí

Trong quá trình dạy học, sử dụng các video thí nghiệm nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

Video thí nghiệm có thể thay thế hoặc bổ sung cho thí nghiệm truyền thống và video TN có thể được sử dụng ở hầu hết các giai đoạn của dạy học GQVĐ Nhưng trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu, chúng tôi chỉ sử dụng là thí nghiệm kiểm nghiệm các hệ quả của chuyển động ném trong giai đoạn giải quyết vấn đề:

- Một video kiểm nghiệm quỹ đạo chuyển động của vật ném ngang là đường parabol

- Một video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với hai lần vận tốc của vật

- Video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với độ cao ban đầu của vật

- Video kiểm nghiệm sự bằng nhau của thời gian chuyển động ném ngang và thời gian rơi tự do của vật

Sở dĩ là vì các hiện tượng vật lí đã được ghi hình lại, sử dụng phần mềm Coach, người dùng sẽ thu thập được số liệu, tính toán, trình bày số liệu dưới dạng khác nhau, vẽ hình và điều chỉnh đồ thị hàm chuẩn sao cho các đồ thị hàm chuẩn này trùng khít với đồ thị thực nghiệm

TN tương tác trên màn hình có nhiều ưu điểm hơn so với TN truyền thống:

- Phạm vi nghiên cứu các quá trình vật lí rộng hơn Ngoài những nghiên cứu trong PTN (chuyển động của các vật trên đệm không khí, chuyển động của bi trên máng nghiêng…) thì TN tương tác còn nghiên cứu được các quá trình, hiện tượng xảy ra trong đời sống hàng ngày (chuyển động ném xiên của quả bóng rổ, chuyển động của tên lửa trên bệ phóng…)

- Có thể quan sát một cách dễ dàng tại bất kì thời điểm nào,góc độ nào

cứu: đưa ra giả thuyết, đề xuất phương án TN, kiểm tra giả thuyết, tổng kết, đánh giá, vận dụng kiến thức…

Dù có nhiều ưu điểm hơn TN truyền thống nhưng TN tương tác trên màn hình vẫn còn có một số nhược điểm sau:

- Trong quá trình nghiên cứu, người học chủ yếu chỉ tham gia tương tác gián tiếp với đối tượng nghiên cứu thông qua máy tính HS không được trực tiếp tham gia quá trình ghi hình hiện tượng vật lí

- Các video ghi hình hiện tượng, quá trình vật lí muốn sử dụng được phải được chuyển sang định dạng mà phần mềm yêu cầu

- Nhằm đảm bảo độ chính xác về tỉ lệ giữa các điểm ảnh với khoảng cách thực tế, góc quay…thì cần phải đặc biệt chú ý Ví dụ: Với các quá trình chuyển động của vật phải đảm bảo trục ống kính máy quay vuông góc với mặt phẳng quỹ đạo và phải gắn một thước hoặc thước có độ dài biết trước để làm thước đo chuẩn

- Sử dụng các TN tương tác màn hình này, HS không được rèn luyện kĩ năng lắp đặt dụng cụ TN, sử dụng dụng cụ đo, tiến hành TN…

1.3 Kết luận chương 1

Để đạt được các mục tiêu phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của

HS trong giảng dạy vật lí thì GV phải lựa chọn, sử dụng thành thạo, kết hợp khéo léo, linh hoạt các phương tiện dạy học thích hợp Nhất là việc sử dụng hiệu quả phần mềm dạy học trong các giai đoạn của tiến trình dạy học GQVĐ Giờ học có sử dụng ứng dụng CNTT, đặc biệt là các thí nghiệm mô phỏng, các phần mềm phân tích để thu được kết quả chuẩn sẽ thu hút được sự hứng thú của HS, qua đó tiếp nhận thông tin một cách nhanh chóng Vì vậy, rèn luyện được các kĩ năng quan sát, phán đoán, thực hành và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS Thực hiện được điều này đòi hỏi GV phải đầu tư thời gian, công sức nhiều hơn Nhưng kết quả thu lại được là sự chính xác, hứng thú cho HS và thành công của giờ dạy

Tôi vận dụng các luận điểm trên và sử dụng phần mềm Coach để dạy học “Chuyển động ném” – Vật lí 10 và soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng phần mềm và dạy học theo dạy học GQVĐ Các biểu hiện của tính tích cực, sáng tạo đƣợc tôi sử dụng để thiết kế công cụ đánh giá tính tích cực, sáng tạo của HS trong thực nghiệm sƣ phạm

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC“CHUYỂN ĐỘNG NÉM” –

VẬT LÍ 10 2.1 Mục tiêu kiến thức, kĩ năng trong dạy học “chuyển độngném” - Vật

lý 10

Để cụ thể hóa, chi tiết hóa, tường minh hóa các nội dung, căn cứ để đánh giá chất lượng giáo dục, Bộ GD & ĐT đã ban hành chuẩn kiến thức, kĩ năng đối với từng cấp học Đối với nội dung “Chuyển động ném”- Vật lí 10 thì:

- Các mục tiêu theo chuẩn kiến thức:

+ Diễn đạt được các khái niệm: phân tích chuyển động, chuyển động thành phần, chuyển động tổng hợp

+ Viết được các phương trình của hai chuyển động thành phần của chuyển động ném ngang

+ Nêu được một vài đặc điểm quan trọng của chuyển động ném ngang

- Các mục tiêu theo chuẩn kĩ năng:

+ Chọn được hệ quy chiếu phù hợp để phân tích chuyển động ném ngang (ném xiên) thành hai chuyển động thành phần

+ Áp dụng định luật II Newton để thiết lập được phương trình cho hai chuyển động thành phần của chuyển độngném ngang

+ Tổng hợp hai chuyển động thành phần để thành chuyển động tổng hợp (chuyển động thực)

+ Vẽ được (một cách định tính) quỹ đạo parabol của chuyển động ném ngang

Theo chúng tôi, để dạy học nội dung này với mục tiêu là phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS thì cần bổ sung các mục tiêu sau:

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

và không giống với bất kì quỹ đạo chuyển động đã học nào

- Đề xuất được việc phân tích chuyển động cong thành hai chuyển động thành phần là chuyển động thẳng đều theo phương ngang và chuyển động rơi

tự do theo phương thẳng đứng của vật ném ngang

- Lập được phương trình chuyển động của vật ném ngang theo phương ngang và theo phương thẳng đứng

- Từ phương trình chuyển động suy được ra các hệ quả và thiết kế phương án thí nghiệm để kiểm tra các hệ quả:

- TN 1: Video kiểm nghiệm phương trình quỹ đạo của vật ném ngang là đường parabol

- TN 2: Video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với vận tốc ban đầu của vật

- TN 3: Video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với độ cao ban đầu của vật

- TN 4: Video kiểm nghiệm sự bằng nhau của thời gian chuyển động ném ngang và thời gian rơi tự do

- Sử dụng phần mềm Coach phân tích các video thí nghiệm để tiến hành kiểm tra bốn hệ quả trên

- Rút ra kết luận về quy luật chuyển động của vật ném ngang

Từ những mục tiêu đề xuất trên thì chúng tôi nhận thấy cần tập trung vào hai nhiệm vụ: Đề xuất được việc phân tích chuyển động cong thành hai chuyển động thành phần và nhiệm vụ từ phương trình chuyển động suy được

ra các hệ quả và thiết kế phương án thí nghiệm để kiểm tra các hệ quả Vì hai nhiệm vụ này thể hiện rõ được tính sáng tạo của học sinh Vì đây là những mục tiêu quyết định để giải quyết được các mục tiêu ban đầu theo chuẩn kiến thức đưa ra

2.2 Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học “Chuyển động ném”

Trong dạy học “Chuyển động ném” theo dạy học GQVĐ nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh và dựa vào thực trạng dạy học, trang thiết bị thí nghiệm hiện có thì các video cần được xây dựng như sau:

- TN 1: Video kiểm nghiệm phương trình quỹ đạo của vật ném ngang là đường parabol

- TN 2: Video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với vận tốc ban đầu của vật

- TN 3: Video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với độ cao ban đầu của vật

- TN 4: Video kiểm nghiệm sự bằng nhau của thời gian chuyển động ném ngang và thời gian rơi tự do

2.3 Xây dựng các Video thí nghiệm trong dạy học “Chuyển động ném”

Để nghiên cứu vật chuyển động ném ngang, việc tiến hành các TN theo hướng TN truyền thống là có thể thực hiện được ngay trên lớp vì: Dụng cụ đơn giản, dễ kiếm, thời gian tiến hành nhanh chóng Tuy nhiên quá trình vật chuyển động ném ngang diễn ra rất nhanh nên để HS trực tiếp quan sát quỹ đạo, vị trí vật chạm đất khi thay đổi các thông số là rất khó khăn Vì vậy, chúng tôi cho rằng cần thiết xây dựng các video TN để nghiên cứu vật

“Chuyển động ném” Quá trình xây dựng các video thí nghiệm được chúng tôi thực hiện theo các bước ở mục 1.2.1

2.3.1 Video kiểm nghiệm phương trình quỹ đạo của vật ném ngang là đường parabol

Mục đích: Khảo sát quỹ đạo chuyển động của viên bi chuyển động ném

ngang

Bố trí thí nghiệm: TN được bố trí như hình 2.1

Hình 2.1: Thí nghiệm khảo sát quỹ đạo chuyển động của vật ném ngang

- Máng nghiêng (1) được kê 1 đầu lên giá đỡ (2) từ độ cao h

- Dưới chân của độ cao h có đặt 1 thước thẳng (3) để đo trực tiếp tầm

xa của viên bi

- Máy quay phải được đặt vuông góc với mặt phẳng chuyển động của viên bi ở máng nghiêng tại vị trí sao cho máy quay ghi hình rõ nét nhất

- Hai đèn chiếu sáng được bố trí 2 bên, lệch 1 góc so với phương chuyển động của vật

Tiến hành TN và ghi hình:

- Bật máy quay để tiến hành ghi hình

- Thả viên bi từ độ cao nhất định trên máng nghiêng

Biên tập video:

- Sau khi ghi hình và thu thập được các video TN, chúng tôi tiến hành biên tập và xử lí video thông qua phần mềm Wondershare filmora

Hình 2.2 Giao diện của phần mêm Wondershare filmora

Sử dụng phần mềm Wondershare Filmora, tôi tiến hành biên tập, xử lí

video với các thao tác sau:

- Cắt lấy đoạn video cần khảo sát cho phù hợp với yêu cầu video thí

Phân tích video TN bởi phần mềm Coach:

- Bước 1: Mở giao diện Coach, chọn Data video Vào open, mở video muốn phân tích

- Bước 2: Chọn ảnh đầu cuối bằng cách kéo chuột vào start frame và

end frame để chọn điểm đầu và điểm cuối của đoạn video cần phân tích

- Bước 3: Chọn thước chuẩn bằng cách nhấn chuột phải, chọn

changescale setting, chọn độ dài của thước chuẩn trong khung hình, chọn trục

tọa độ phù hợp

- Bước 4: Đánh dấu vị trí vật ở từng khung hình: Nhấn chuột phải, chọn

video point, chọn số điểm cần khảo sát trong khung hình

- Bước 5: Cho video chạy: nhấn chuột vào biểu tượng play, nhấn chuột

vào các vị trí của vật trên khung hình

- Bước 6: Nhấn chuột phải, chọn display as a table và display as a

diagram để xuất ra bảng giá trị và đồ thị

- Bước 7: Nhấn chuột phải vào bảng giá trị, chọn edit table để chọn giá

trị cần hiển thị bằng cách chỉnh sửa đại lượng theo công thức định nghĩa

2.3.2 Video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với vận tốc ban đầu của vật

Mục đích: khảo sát tầm xa của vật bị ảnh hưởng bởi tốc độ ban đầu

- Dưới chân của độ cao h có đặt 1 thước thẳng (3) để đo trực tiếp tầm

xa của viên bi

- Máy quay phải được đặt vuông góc với mặt phẳng chuyển động của viên bi ở máng nghiêng tại vị trí sao cho máy quay ghi hình rõ nét nhất

- Hai đèn chiếu sáng được bố trí 2 bên, lệch 1 góc so với phương chuyển động của vật

Tiến hành TN và ghi hình:

- Bật máy quay để ghi hình

- Thả viên bi từ máng nghiêng:

+ Vị trí 1: Từ độ cao h trên máng nghiêng

+ Vị trí 2: Từ độ cao 4h trên máng nghiêng

Ở mỗi vị trí tiến hành 3 lần, ghi hình các lần tiến hành

- Máng nghiêng (1) được kê 1 đầu lên giá đỡ (2) từ độ cao h

- Dưới chân của độ cao h có đặt 1 thước thẳng (3) để đo trực tiếp tầm

xa của viên bi

- Máy quay phải được đặt vuông góc với mặt phẳng chuyển động của viên bi ở máng nghiêng tại vị trí sao cho máy quay ghi hình rõ nét nhất

- Hai đèn chiếu sáng được bố trí 2 bên, lệch 1 góc so với phương chuyển động của vật

Tiến hành TN và ghi hình:

- Bật máy quay để ghi hình

- Thả viên bi từ máng nghiêng ở 1 độ cao xác định:

Mục đích: khảo sát thời gian chuyển động của 1 vật bị ném ngang và

thời gian rơi tự do của 1 vật ở cùng độ cao

Bố trí TN:

Hình 2.5 Thí nghiệm sự bằng nhau của thời gian chuyển động ném ngang và

thời gian rơi tự do

- Hai viên được đặt ở sát mép của mặt bàn Viên bi (2) được đăt trên 1

thước còn viên bi (1) được đặt xen giữa cạnh sát thước và mép bàn

- Máy quay phải được đặt vuông góc với mặt phẳng chuyển động của viên bi ở máng nghiêng tại vị trí sao cho máy quay ghi hình rõ nét nhất

- Hai đèn chiếu sáng được bố trí 2 bên, lệch 1 góc so với phương chuyển động của vật

Tiến hành TN và ghi hình:

- Bật máy quay để ghi hình

- Sử dụng một chiếc bút, gẩy nhanh và dứt khoát vào giữa của chiếc thước nhựa để chiếc thước rơi, đồng thời làm hai viên bi rơi cùng lúc

Biên tập video

- Các thao tác tương tự như mục 2.3.1

2.4 Sử dụng phần mềm Coach để phân tích các Video đã thí nghiệm đã xây dựng

Sau khi biên tập, xử lí được các video TN, tôi tiến hành sử dụng phần

mềm Coach để chạy video, thu thập số liệu và xử lí số liệu cụ thể như sau:

2.4.1 Phân tích video kiểm nghiệm phương trình quỹ đạo của vật ném ngang là đường parabol

Kết quả thu thập số liệu thực nghiệm của viên bi chuyển động ném ngang như hình 2.6

Hình 2.6: Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang sau

khi phân tích video thí nghiệm bởi phần mềm Coach

Kết quả này hoàn toàn phù hợp với nội dung trong sách giáo khoa, chuyển động của viên bi theo trục ox là chuyển động thẳng đều, còn chuyển động theo trục oy là chuyển động thẳng biến đổi đều – Chuyển động rơi tự do

2.4.2 Phân tích video kiểm nghiệm tầm xa của vật ném ngang tỉ lệ với hai vận tốc ban đầu của vật

Để kiểm nghiệm sự phụ thuộc của tầm xa của vật ném ngang vào vận tốc ban đầu của vật Chúng tôi thay đổi vận tốc ban đầu của bi bằng việc thay đổi vị trí thả bi trên mặt phẳng nghiêng Vận tốc ở chân mặt phẳng nghiêng tỷ

lệ với căn bậc hai của độ cao thả vật Vận tốc của vật ở mặt phẳng ngang và tầm xa của vật đƣợc xác định bằng phần mềm Coach