Chúng ta đang sống trong một thời đại mới, thời đại phát triển rực rỡ của CNTT. CNTT đã ở một bước phát triển cao đó là số hóa tất cả các dữ liệu thông tin, luân chuyển mạnh mẽ và kết nối tất cả chúng ta lại với nhau. Mọi loại thông tin, số liệu âm thanh, hình ảnh có thể được đưa về dạng kỹ thuật số để bất kỳ máy tính nào cũng có thể lưu trữ, xử lý và chuyển tiếp cho nhiều người. Những công cụ và sự kết nối của thời đại kỹ thuật số cho phép chúng ta dễ dàng thu thập, chia sẻ thông tin và hành động trên cơ sở những thông tin này theo phương thức hoàn toàn mới, kéo theo hàng loạt sự thay đổi về các quan niệm, các tập tục, các thói quen truyền thống, và thậm chí cả cách nhìn các giá trị trong cuộc sống. CNTT đến với từng người dân, từng người quản lý, nhà khoa học, người nông dân, bà nội trợ, học sinh tiểu học….Không có lĩnh vực nào, không có nơi nào không có mặt của CNTT. Trong lĩnh vực Giáo dục, đào tạo việc ứng dụng CNTT đã góp phần nâng cao chất lượng dạy và học ở các cấp, các bậc học, mở rộng thêm nhiều loại hình đào tạo như đào tạo từ xa, phối hợp liên kết giữa các trường, các Quốc gia với nhau đang nhằm đưa chất lượng giáo dục của nước ta ngang bằng với các nước trong khu vực và trên thế giới. Trong nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “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”. Để thực hiện tốt mục tiêu về đổi mới căn bản, toàn diện GDĐT theo Nghị quyết số 29NQTW, cần có nhận thức đúng về bản chất của đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học và một số biện pháp đổi mới phương pháp dạy học theo hướng này. Đổi mới phương tiện dạy học là một trong những vấn đề có vai trò quan trọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, nhằm tăng cường tính trực quan và thí nghiệm, thực hành trong dạy học. Hiện nay, việc trang bị các phương tiện dạy học mới cho các trường phổ thông từng bước được tăng cường. Tuy nhiên các phương tiện dạy học tự làm của giáo viên luôn có ý nghĩa quan trọng, cần được phát huy. Đa phương tiện và công nghệ thông tin vừa là nội dung dạy học vừa là phương tiện dạy học trong dạy học hiện đại. Bên cạnh việc sử dụng đa phương tiện như một phương tiện trình diễn, cần tăng cường sử dụng các phần mềm dạy học cũng như các phương pháp dạy học sử dụng mạng điện tử (ELearning), mạng trường học kết nối. Ngoài những lí do trên, một trong những nguyên nhân chủ quan dẫn đến các khó khăn là khả năng tự học của học sinh hiện nay vẫn chưa tốt, ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình học tập. Việc các em hoàn thành bài tập về nhà hay chuẩn bị bài trước khi đến lớp chỉ mang tính chất đối phó với giáo viên. Điều này gây ảnh hưởng rất lớn đến thành quả học tập của các em. Từ đó đòi hỏi ở người giáo viên cần có sự định hướng nhiều hơn để giúp các em học sinh làm chủ được kiến thức và phát huy được khả năng của bản thân. Hơn nữa, bộ môn Vật lý hiện nay đóng vai trò rất quan trọng trong sự nghiệp phát triển của đất nước, vì vậy việc lồng ghép CNTT vào trong các bài vật lý là một biện pháp vô cùng quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, góp phần tích cực trong việc truyền đạt kiến thức tới đa dạng và rộng khắp cho các học sinh ở nhiều nơi, nhiều vùng miền. Việc đổi mới phương pháp trong dạy học vật lý cần phải tăng cường sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý, khối lượng kiến thức mỗi bài lại tăng lên và bài nào cũng cần tới thí nghiệm. Nếu như chúng ta tiếp tục dạy học theo phương pháp truyền thống sẽ không đủ thời gian bên cạnh đó không phải cơ sở giáo dục nào cũng đáp ứng được, mỗi tiết học kéo dài 45 phút và nghỉ 510 phút nên không thể đáp ứng yêu cầu bài học trong sách giáo khoa vì vậy việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học là vô cùng quan trọng, giúp học sinh tiếp thu bài vở một cách nhanh chóng và tạo nhiều hứng thú cho học sinh qua bài học. Từ những lí do đã nêu, nhóm chúng tôi đã chọn đề tài “ỨNG DỤNG WEEBLY RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TỰ HỌC TRONG DẠY HỌC VỀ KHOA HỌC ÁNH SÁNG (VẬT LÝ 12)” nhằm nâng cao chất lượng dạy học đồng thời rèn luyện cho học sinh kĩ năng tự học – một kĩ năng không thể thiếu trong cuộc sống của các em.
Trang 1MỤC LỤC
Lời cảm ơn ……… 3
A PHẦN MỞ ĐẦU ……… 4
1 Lý do chọn đề tài ……… 5
2 Lịch sử vấn đề ……… 6
3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu ……… 6
3.1 Mục đích nghiên cứu ……….………… 6
3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu ……… 6
4 Phương pháp nghiên cứu ……….……… 6
5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ……… 6
5.1 Đối tượng nghiên cứu ……… 6
5.2 Phạm vi nghiên cứu ……… 6
6 Cấu trúc đề tài ……… 6
B PHẦN NỘI DUNG ……….……… 7
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ……….……… 7
1 Cơ sở lý luận ……… 7
1.1 Đổi mới giáo dục toàn diện và xu hướng ứng dụng CNTT trong dạy học … 7 1.2 Dạy học phát triển năng lực và năng lực tự học ……… 9
1.2.1 Dạy học phát triển năng lực ……… 9
1.2.1.1 Khái niệm về năng lực ……… 9
1.2.1.2 Đặc điểm của năng lực ……… 9
1.2.1.3 Phân loại năng lực ……… 10
1.2.1.4 Dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực … 10 1.2.2 Năng lực tự học là gì? ……… 11
1.2.3 Vai trò của tự học ……… 11
1.2.4 Các hình thức tự học ……… 12
1.3 Weebly và khả năng rèn luyện năng lực tự học ……… 13
2 Cơ sở thực tiễn ……… 14
2.1 Thực trạng dạy học Vật lý và ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lý …… 14
2.2 Thực trạng về năng lực tự học của học sinh trong dạy học vật lý …….… 14
2.3 Thực trạng dạy học về khoa học ánh sáng ……….… 16
2.3.1 Khái quát về khoa học ánh sáng ở chương trình THPT ……….… 16
2.3.1.1 Ánh sáng là gì? ……… 16
2.3.1.2 Vận tốc ánh sáng ……… 17
2.3.1.3 Tầm quan trọng của khoa học ánh sáng đối với đời sống ……… 19
Trang 22.3.2 Thực trạng dạy học về khoa học ánh sáng ở chương trình THPT …… 27
CHƯƠNG II: QUY TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP ……… 28
1 Quy trình tạo lập 1 trang web miễn phí trên Weebly ……… 28
2 Đề xuất cách thức chia sẻ, phản hồi, làm bài tập, kiếm tra đánh giá, mở rộng kiến thức trên trang web ……… 30
CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM VÀ KHUYẾN NGHỊ ……….…….…… 32
1 Sản phẩm demo ……….…… 32
2 Thực nghiệm ……… 37
3 Khuyến nghị ……… 37
3.1 Với nhà trường ……… 37
3.2 Với giáo viên ……… 37
3.3 Với học sinh ……… 38
3.4 Với phụ huynh ……… 38
C PHẦN KẾT LUẬN ……… 39
Tài liệu tham khảo ……… …… 40
Trang 3Trước hết, chúng em xin gửi lời cám ơn trân thành đến Thầy Tôn Quang Cường, Cô Lê Thanh Huyền – những người đã trực tiếp hướng dẫn khoa học đã dành nhiều thời gian, công sức hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu và hoàn thành đề tài nghiên cứu khoa học.
Chúng em xin cám ơn Ban giám hiệu trường Đại học Giáo dục cùng toàn thể các thầy cô giáo trong trường đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu, giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Tuy có nhiều cố gắng, nhưng trong đề tài nghiên cứu khoa học này không tránh khỏi những thiếu sót Chúng em kính mong quý thầy cô, các chuyên gia, những người quan tâm đến đề tài, gia đình và bạn bè có những ý kiến đóng góp, giúp đỡ để đề tài được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa chúng em xin trân thành cám ơn!
Hà Nội, ngày 27 tháng 10 năm 2018
Nhóm tác giả
Trang 4A PHẦN MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Chúng ta đang sống trong một thời đại mới, thời đại phát triển rực rỡ củaCNTT CNTT đã ở một bước phát triển cao đó là số hóa tất cả các dữ liệu thôngtin, luân chuyển mạnh mẽ và kết nối tất cả chúng ta lại với nhau Mọi loại thôngtin, số liệu âm thanh, hình ảnh có thể được đưa về dạng kỹ thuật số để bất kỳ máytính nào cũng có thể lưu trữ, xử lý và chuyển tiếp cho nhiều người Những công cụvà sự kết nối của thời đại kỹ thuật số cho phép chúng ta dễ dàng thu thập, chia sẻthông tin và hành động trên cơ sở những thông tin này theo phương thức hoàn toànmới, kéo theo hàng loạt sự thay đổi về các quan niệm, các tập tục, các thói quentruyền thống, và thậm chí cả cách nhìn các giá trị trong cuộc sống CNTT đến vớitừng người dân, từng người quản lý, nhà khoa học, người nông dân, bà nội trợ, họcsinh tiểu học….Không có lĩnh vực nào, không có nơi nào không có mặt của CNTT.Trong lĩnh vực Giáo dục, đào tạo việc ứng dụng CNTT đã góp phần nâng cao chấtlượng dạy và học ở các cấp, các bậc học, mở rộng thêm nhiều loại hình đào tạonhư đào tạo từ xa, phối hợp liên kết giữa các trường, các Quốc gia với nhau đangnhằm đưa chất lượng giáo dục của nước ta ngang bằng với các nước trong khu vựcvà trên thế giới
Trong nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàndiện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy vàhọc theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụngkiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghinhớ 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 hoạtđộng xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệthông tin và truyền thông trong dạy và học” Để thực hiện tốt mục tiêu về đổi mớicăn bản, toàn diện GD&ĐT theo Nghị quyết số 29-NQ/TW, cần có nhận thức đúngvề bản chất của đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lựcngười học và một số biện pháp đổi mới phương pháp dạy học theo hướng này
Đổi mới phương tiện dạy học là một trong những vấn đề có vai trò quantrọng trong việc đổi mới phương pháp dạy học, nhằm tăng cường tính trực quan vàthí nghiệm, thực hành trong dạy học Hiện nay, việc trang bị các phương tiện dạyhọc mới cho các trường phổ thông từng bước được tăng cường Tuy nhiên các
Trang 5phát huy Đa phương tiện và công nghệ thông tin vừa là nội dung dạy học vừa làphương tiện dạy học trong dạy học hiện đại Bên cạnh việc sử dụng đa phương tiệnnhư một phương tiện trình diễn, cần tăng cường sử dụng các phần mềm dạy họccũng như các phương pháp dạy học sử dụng mạng điện tử (E-Learning), mạngtrường học kết nối.
Ngoài những lí do trên, một trong những nguyên nhân chủ quan dẫn đếncác khó khăn là khả năng tự học của học sinh hiện nay vẫn chưa tốt, ảnh hưởng rấtnhiều đến quá trình học tập Việc các em hoàn thành bài tập về nhà hay chuẩn bịbài trước khi đến lớp chỉ mang tính chất đối phó với giáo viên Điều này gây ảnhhưởng rất lớn đến thành quả học tập của các em Từ đó đòi hỏi ở người giáo viêncần có sự định hướng nhiều hơn để giúp các em học sinh làm chủ được kiến thứcvà phát huy được khả năng của bản thân
Hơn nữa, bộ môn Vật lý hiện nay đóng vai trò rất quan trọng trong sựnghiệp phát triển của đất nước, vì vậy việc lồng ghép CNTT vào trong các bài vậtlý là một biện pháp vô cùng quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, gópphần tích cực trong việc truyền đạt kiến thức tới đa dạng và rộng khắp cho các họcsinh ở nhiều nơi, nhiều vùng miền
Việc đổi mới phương pháp trong dạy học vật lý cần phải tăng cường sửdụng thí nghiệm trong dạy học vật lý, khối lượng kiến thức mỗi bài lại tăng lên vàbài nào cũng cần tới thí nghiệm Nếu như chúng ta tiếp tục dạy học theo phươngpháp truyền thống sẽ không đủ thời gian bên cạnh đó không phải cơ sở giáo dụcnào cũng đáp ứng được, mỗi tiết học kéo dài 45 phút và nghỉ 5-10 phút nên khôngthể đáp ứng yêu cầu bài học trong sách giáo khoa vì vậy việc ứng dụng công nghệthông tin trong dạy học là vô cùng quan trọng, giúp học sinh tiếp thu bài vở mộtcách nhanh chóng và tạo nhiều hứng thú cho học sinh qua bài học
Từ những lí do đã nêu, nhóm chúng tôi đã chọn đề tài “ỨNG DỤNGWEEBLY RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TỰ HỌC TRONG DẠY HỌC VỀ KHOAHỌC ÁNH SÁNG (VẬT LÝ 12)” nhằm nâng cao chất lượng dạy học đồng thờirèn luyện cho học sinh kĩ năng tự học – một kĩ năng không thể thiếu trong cuộcsống của các em
2 Lịch sử vấn đề
Ngày nay, sự bùng nổ thông tin và sự phát triển mạnh mẽ của khoa học côngnghệ đã đặt ra cho nền giáo dục Việt Nam những thách thức mới Việc ứng dụngcông nghệ thông tin vào giảng dạy trở thành vấn đề sống còn đối với nước ta nóiriêng và với mọi quốc gia trên thế giới nói chung
Trang 6− Trong quá trình học của học sinh, tự học chiếm một vai trò khá quantrọng, tuy nhiên việc tự học của học sinh vẫn chưa được quan tâm đúng mức
− Weebly là một trong những hệ thống xuất bản website khá phổ biến hiệnnay Với những chức năng hơn hẳn một số hệ thống xuất bản website có tính phíkhác, việc ứng dụng Weebly để thiết kế website hỗ trợ quá trình dạy và học củagiáo viên và học sinh sẽ đem lại những kết quả khả quan và sẽ phát triển năng lựcgiải quyết vấn đề, kích thích hứng thú học tập của học sinh
3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
3.1 Mục đích nghiên cứu
Tìm hiểu cách xây dựng trang web thông qua Weebly giúp tìm hiểu kiến thức vềkhoa học sóng ánh sáng
3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu
-Tìm hiểu cách xây dựng tranh web thông qua Weebly
-Tìm hiểu tài liệu về khoa học sóng ánh sáng
4 Phương pháp nghiên cứu
-Nghiên cứu tài liệu
-Nghiên cứu lý luận
-Nghiên cứu thực tiễn
5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu
5.1 Đối tượng nghiên cứu
Kiến thức khoa học và chương trình vật lý phổ thông về khoa học sóng ánh sáng Vật lý 12
-5.2 Phạm vi nghiên cứu
Sử dụng phần mềm webly xây dựng kiến thức về khoa học, hệ thống bài tập vànghiên cứu chuyên sâu cho học sinh
6 Cấu trúc đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luậnvăn được trình bày trong 3 chương
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn
Chương 2: Quy trình và giải pháp
Chương 3: Thực nghiệm và khuyến nghị
Trang 7B PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1 Cơ sở lý luận
1.1 Đổi mới giáo dục toàn diện và xu hướng ứng dụng CNTT trong dạy học
Những người làm phần mềm đánh dấu sự thay đổi về chất bằng các phiên bản 1.0là phiên bản chính thức đầu tiên, 1.1 là hơi khác đi một tý, 2.0 là khác cơ bản phiênbản 1 Cứ thế, phiên bản được nối dài ra Giờ việc này cũng quen thuộc, nên nhiềuthứ cũng được gắn phiên bản không khác gì phần mềm, trong đó có các cuộc cáchmạng công nghiệp cách mạng công nghiệp Thay vì nói cách mạng công nghiệp lầnthứ nhất người ta nói Industry 1.0, hoặc viết tắt I1.0 cho gọn
Mỗi một cuộc cách mạng công nghiệp là một lần thay đổi căn bản I1.0 - cuộc cáchmạng công nghiệp lần thứ nhất - gắn với sự ra đời của động cơ hơi nước và cơ giớihóa giải phóng sức người I2.0 có sự xuất hiện của điện và sản xuất hàng loạt I3.0gắn với công nghệ thông tin và tự động hóa sản xuất I4.0 là sự lên ngôi của nhữngcông nghệ sinh học, công nghệ vật liệu, trạng thái số hóa và thông minh hóa cácứng dụng công nghệ thông tin
Sau mỗi cuộc cách mạng công nghiệp, xã hội biến chuyển sâu sắc Từ xã hội nôngnghiệp sang công nghiệp, rồi đến xã hội tri thức, và sẽ sang xã hội sáng tạo Nhữngcuộc cách mạng này đều diễn ra ở phương Tây, nhưng nó lại đang ám ảnh khôngchỉ các nhà kinh tế, các nhà chính trị mà bắt đầu động tới các nhà giáo dục Chúng
ta bắt đầu hỏi giáo dục 4.0 là gì và tại sao nó lại quan trọng?
Có vẻ như không có một sự thống nhất dứt khoát về những cuộc cách mạng giáodục giống như cách mạng công nghiệp ở quy mô toàn thế giới Nhưng ở phạm vicục bộ thì có thể đã có những lần thay đổi lớn rõ rệt trong cách mà hệ thống giáodục vận hành
Trí tuệ nhân tạo sẽ thay đổi phương pháp dạy và học
Trang 8Một báo cáo của hãng tư vấn Ernts & Young mang tên “Leapfrogging to Education4.0” đưa ra một cách “gắn chấm” đối với giáo dục đại học ở phương Tây Theo đó,Education 1.0 bắt đầu được đánh dấu cùng với I1.0 Cách mạng công nghiệp dẫnđến nhu cầu lượng người đi học tăng lên, nhà nước chính thức tham gia vào côngcuộc giáo dục quốc dân Trước đó, số lượng người đi học giới hạn ở tầng lớp tinhhoa, và giáo dục còn thuộc trách nhiệm của các tổ chức tôn giáo là chính.
Education 2.0 xuất hiện khi số lượng lớn trường đại học ra đời, gắn với việc pháttriển vượt bậc của công nghệ in ấn và xuất bản Thời kỳ này đại học chủ yếu giảngdạy và nghiên cứu, và vẫn chưa phổ biến cho số đông
Education 3.0 đánh dấu sự xuất hiện ngày càng nhiều và đa dạng của công nghệtrong lớp học Đầu thế kỷ 21 này, người ta có thể thấy nhiều lớp học không cònbảng phấn, mà thay vào đó là máy tính cá nhân, phương tiện giảng dạy tương tác.Lớp học đã đa dạng hóa, giáo dục trở nên phổ cập
Giáo dục, từ 1.0 đến 3.0 vẫn quan tâm nhiều hơn đến việc dạy Thay vì cầm cuốnsách để đọc chép, thì phát bài giảng trên TV, hoặc ngày nay là đưa bài giảng lênYouTube Nửa cuối thế kỷ 20 và đầu thế kỉ 21 chứng kiến những cải cách giáo dụctheo đường lối “lấy học trò làm trung tâm”, sự tập trung bắt đầu chuyển từ việc
“dạy” sang việc “học” Các lớp học đã tương tác nhiều hơn, hoạt động nhiều hơn,học sinh đã tích cực chủ động nhiều hơn Nhưng do nhiều nguyên nhân về chi phí,
sư phạm, hạn chế về công nghệ nên lớp học vẫn theo dạng một thầy nhiều trò,chung một chương trình
Giáo dục 4.0 sẽ hướng sự tập trung đến việc học cá nhân hóa triệt để hơn Với sự
ra đời của hàng loạt nội dung học tập số hóa, sinh viên có thể lựa chọn nội dunghọc tập cho phù hợp với mục tiêu của mình Các hệ thống học tập số hóa cũng giúpviệc đánh giá có tính thích ứng hơn, cung cấp phản hồi về hiệu quả học tập cùngvới gợi ý cho các nội dung học tập tiếp theo
Trí tuệ nhân tạo được đưa vào sẽ giúp thông tin học tập được tổng hợp, phân tíchvà đưa ra các gợi ý hữu ích cho người học và người dạy Mỗi sinh viên sẽ có một
lộ trình học tập riêng không giống ai Nhà giáo sẽ dịch chuyển vai trò, từ ngườithuyết giảng là chính sang nhiệm vụ hỗ trợ học tập và huấn luyện (coach) là chính,giúp người học phát triển năng lực hữu ích phục vụ mục tiêu học tập của từngngười
Các công nghệ thực tế ảo sẽ giúp người học được trải nghiệm và rèn luyện kỹ năngtốt hơn trước Trong một tương lai không xa, nền giáo dục 4.0 sẽ hiện thực hóa
Trang 9mong ước mỗi người một chương trình, nền giáo dục cho một người (Education ofOne) giống ngày nay người ta hay nói về thị trường một người (Market of One).Giống như những lần cách mạng trước, I4.0 sẽ không bắt đầu ở Việt Nam Nhưnglần này thì sẽ khác hơn một chút, vì thế giới ngày nay đã kết nối chặt chẽ Phạm vitác động của I4.0 đối với chúng ta nhanh và trực tiếp hơn Quá nửa dân số củachúng ta đã có Internet Chúng ta có điều kiện để tiếp cận Education 4.0 nhanhhơn.
Thực tế, nhiều đơn vị làm giáo dục tại Việt Nam đã chủ động tiếp cận với các lànsóng công nghệ giáo dục mới rất nhanh chóng, để triển khai đào tạo dựa trên cáckhóa học MOOC, đưa AI và VR vào xây dựng hệ thống học tập, hoặc triển khaicác hệ thống học tập số hóa thông minh Nhiều đơn vị nhanh nhạy đã có thể xâydựng các hệ thống giáo dục 4.0 của riêng mình
Liệu xu hướng Education 4.0 này có thể loang ra quy mô lớn để đóng góp vào sựthay đổi của cả một quốc gia hay không? Nhiều người có thể sẽ bi quan khi nhìnngược lại lịch sử giáo dục nước nhà thời gian gần đây Nhưng các cuộc cách mạng
có một lý lẽ khác, nó làm thay đổi thế giới, dù thế giới có thích hay không Việclựa chọn thái độ tiếp cận với I4.0 hay E4.0 có thể tạo ra sự khác biệt lớn
1.2 Dạy học phát triển năng lực và năng lực tự học
1.2.1 Dạy học phát triển năng lực
1.2.1.1 Khái niệm về năng lực
Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ vàhứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đadạng của cuộc sống
1.2.1.2 Đặc điểm của năng lực
- Có sự tác động của một cá nhân cụ thể tới một đối tượng cụ thể (kiến thức, quan
hệ xã hội, …) để có một sản phẩm nhất định; do đó có thể phân biệt người này vớingười khác
- Năng lực là một yếu tố cấu thành trong một hoạt động cụ thể Năng lực chỉ tồntại trong quá trình vận động, phát triển của một hoạt động cụ thể Vì vậy, năng lựcvừa là mục tiêu, vừa là kết quả hoạt động
- Đề cập tới xu thế đạt được một kết quả nào đó của một công việc cụ thể, do mộtcon người cụ thể thực hiện (năng lực học tập, năng lực tư duy, năng lực tự quản lýbản thân, … Vậy không tồn tại năng lực chung chung
Trang 101.2.1.3 Phân loại năng lực
- Năng lực chung: Năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt
lõi… làm nền tảng cho mọi hoạt động của con người trong cuộc sống và lao độngnghề nghiệp Một số năng lực cốt lõi của học sinh THCS: Năng lực tự học: nănglực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo, năng lực tự quản lý, năng lực giao tiếp,năng lực hợp tác, năng lực sử dụng CNTT và TT, năng lực sử dụng ngôn ngữ ,năng lực tính toán
- Năng lực chuyên biệt: Là những năng lực được hình thành và phát triển trên cơ
sở các năng lực chung theo định hướng chuyên sâu, riêng biệt trong các loại hìnhhoạt động, công việc hoặc tình huống, môi trường đặc thù, cần thiết cho nhữnghoạt động chuyên biệt, đáp ứng yêu cầu hạn hẹp hơn của một hoạt động như Toánhọc, Âm nhạc, Mĩ thuật, Thể thao, Địa lí,…Một số năng lực chuyên biệt môn địalí: Năng lực tư duy tổng hợp theo lãnh thổ, năng lực học tập tại thực địa, năng lực
sử dụng bản đồ, năng lực sử dụng số liệu thống kê, năng lực sử dụng ảnh, hình vẽ,video clip, mô hình
1.2.1.4 Dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực
Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội Chương trình dạy học truyền thống được xem là chương trình giáo dục định hướng nội dung, định hướng đầu vào Chú trọng vào việc truyền thụ kiến thức, trang bị cho người học hệ thống tri thức khoa học khách quan về nhiều lĩnh vực khác nhau.
Chương trình giáo dục định hướng năng lực dạy học định hướng kết quả đầu ra
nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học:
* Về nội dung:
- Học nội dung chuyên môn → có năng lực chuyên môn: Có tri thức chuyên môn
để ứng dụng vận dụng trong học tập và cuộc sống
- Học phương pháp chiến lược → có năng lực phương pháp: lập kế hoạch học tập,làm việc có phương pháp học tập, thu thập thông tin đánh giá
- Học giao tiếp xã hội → có năng lực xã hội: hợp tác nhóm học cách ứng xử, cótinh thần trách nhiệm khả năng giải quyết trong các mối quan hệ hợp tác
- Học tự trải nghiệm đánh giá → có năng lực nhân cách: Tự đánh giá để hìnhthành các chuẩn mực giá trị đạo đức
Trang 11* Chuẩn đầu ra:
- Phẩm chất: Yêu gia đình quê hương đất nước, nhân ái, khoan dung, trung thực …
- Năng lực chung: năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo,
…
- Năng lực chuyên biệt
1.2.2 Năng lực tự học là gì?
Tác giả Nguyễn Kỳ ở Tạp chí Nghiên cứu giáo dục số 7/ 1998 cũng bàn về
khái niệm tự học: “Tự học là người học tích cực chủ động, tự mình tìm ra tri thức
kinh nghiệm bằng hành động của mình, tự thể hiện mình Tự học là tự đặt mình vào tình huống học, vào vị trí nghiên cứu, xử lí các tình huống, giải quyết các vấn
đề, thử nghiệm các giải pháp…Tự học thuộc quá trình cá nhân hóa việc học”
Trong bài phát biểu tại hội thảo Nâng cao chất lượng dạy học tổ chức vào tháng 11 năm 2005 tại Đại học Huế, GS Trần Phương cho rằng: “ Học bao giờ và
lúc nào cũng chủ yếu là tự học, tức là biến kiến thức khoa học tích lũy từ nhiều thế
hệ của nhân loại thành kiến thức của mình, tự cải tạo tư duy của mình và rèn luyện cho mình kĩ năng thực hành những tri thức ấy”
Từ những quan niệm trên đây có thể nhận thấy rằng, khái niệm tự học luôn
đi cùng, gắn bó chặt chẽ với khái niệm tự thân Tri thức, kinh nghiệm, kĩ năng củamỗi cá nhân chỉ được hình thành bền vững và phát huy hiệu quả thông qua cáchoạt động tự thân ấy Để có được, đạt tới sự hoàn thiện thì mỗi học sinh phải tựthân tiếp nhận tri thức từ nhiều nguồn; Tự thân rèn luyện các kĩ năng; Tự thân bồidưỡng tâm hồn của mình ở mọi nơi mọi lúc
1.2.3 Vai trò của tự học
- Tự học là mục tiêu cơ bản của quá trình dạy học:
Từ lâu các nhà sư phạm đã nhận thức rõ ý nghĩa của phương pháp dạy tựhọc Trong quá trình hoạt động dạy học giáo viên không chỉ dừng lại ở việc truyềnthụ những tri thức có sẵn, chỉ cần yêu cầu học sinh ghi nhớ mà quan trọng hơn làphải định hướng, tổ chức cho học sinh tự mình khám phá ra những qui luật, thuộctính mới của các vấn đề khoa học Giúp học sinh không chỉ nắm bắt được tri thứcmà còn biết cách tìm đến những tri thức ấy Thực tiễn cũng như phương pháp dạyhọc hiện đại còn xác định rõ: càng học lên cao thì tự học càng cần được coi trọng,nói tới phương pháp dạy học thì cốt lõi chính là dạy tự học Phương pháp tự học làcầu nối giữa học tập và nghiên cứu khoa học Muốn thành công trên bước đườnghọc tập và nghiên cứu thì phải có khả năng phát hiện và tự giải quyết những vấn đềmà cuộc sống, khoa học đặt ra
Trang 12- Bồi dưỡng năng lực tự học là phương cách tốt nhất để tạo ra động lực
mạnh mẽ cho quá trình học tập:
Một trong những phẩm chất quan trọng của mỗi cá nhân là tính tích cực, sựchủ động sáng tạo trong mọi hoàn cảnh.Và, một trong những nhiệm vụ quan trọngcủa giáo dục là hình thành phẩm chất đó cho người học Bởi từ đó nền giáo dụcmới mong đào tạo ra những lớp người năng động, sáng tạo, thích ứng với mọi thịtrường lao động, góp phần phát triển cộng đồng Có thể xem tính tích cực (hìnhthành từ năng lực tự học) như một điều kiện, kết quả của sự phát triển nhân cáchthế hệ trẻ trong xã hội hiện đại Trong đó hoạt động tự học là những biểu hiện sựgắng sức cao về nhiều mặt của từng cá nhân người học trong quá trình nhận thứcthông qua sự hưng phấn tích cực Mà hưng phấn chính là tiền đề cho mọi hứng thútrong học tập Có hứng thú người học mới có được sự tự giác say mê tìm tòinghiên cứu khám phá Hứng thú là động lực dẫn tới tự giác Tính tích cực của conngười chỉ được hình thành trên cơ sở sự phối hợp ngẫu nhiên giữa hứng thú với tựgiác Nó bảo đảm cho sự định hình tính độc lập trong học tập
- Tự học giúp cho mọi người có thể chủ động học tập suốt đời, học tập đểkhẳng định năng lực phẩm chất và để cống hiến Tự học giúp con người thích ứngvới mọi biến cố của sự phát triển kinh tế - xã hội Bằng con đường tự học mỗi cánhân sẽ không cảm thấy bị lạc hậu so với thời cuộc, thích ứng và bắt nhịp nhanhvới những tình huống mới lạ mà cuộc sống hiện đại mang đến, kể cả những tháchthức to lớn từ môi trường nghề nghiệp Nếu rèn luyện cho người học có đượcphương pháp, kĩ năng tự học, biết linh hoạt vận dụng những điều đã học vào thựctiễn thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, nhờ đó kết quả học tập sẽ ngày càng đượcnâng cao
Với những lí do nêu trên có thể nhận thấy, nếu xây dựng được phương pháp
tự học, đặc biệt là sự tự giác, ý chí tích cực chủ động sáng tạo sẽ khơi dậy năng lựctiềm tàng, tạo ra động lực nội sinh to lớn cho học sinh
1.2.4 Các hình thức tự học
Hoạt động tự học diễn ra dưới nhiều hình thức và mức độ khác nhau:
- Tự học hoàn toàn (không có giáo viên): thông qua tài liệu, qua tìm hiểuthực tế, học kinh nghiệm của người khác Học sinh gặp nhiều khó khăn do cónhiều lỗ hổng kiến thức, các em khó thu xếp tiến độ, kế hoạch tự học, không tựđánh giá được kết quả tự học của mình Từ đó học sinh dễ chán nản và không tiếptục tự học
Trang 13- Tự học trong một giai đoạn của quá trình học tập: thí dụ như học bài haylàm bài tập ở nhà (khâu vận dụng kiến thức) là công việc thường xuyên của họcsinh phổ thông Để giúp các em có thể tự học ở nhà, giáo viên cần tăng cường kiểmtra, đánh giá kết quả học bài, làm bài tập ở nhà của các em.
- Tự học qua tài liệu hướng dẫn: Trong tài liệu trình bày cả nội dung, cáchxây dựng kiến thức, cách kiểm tra kết quả sau mỗi phần, nếu chưa đạt thì chỉ dẫncách tra cứu, bổ sung, làm lại cho đến khi đạt được (thí dụ học theo các phần mềmtrên máy tính) Song nếu chỉ dùng tài liệu tự học thì học sinh cũng có thể gặp khókhăn và không biết hỏi ai
- Tự lực thực hiện một số hoạt động học dưới sự hướng dẫn chặt chẽ củagiáo viên ở lớp : Với hình thức này cũng đem lại kết quả nhất định Song nếu họcsinh vẫn sử dụng SGK như hiện nay thì họ cũng gặp khó khăn khi tiến hành tự học
vì thiếu sự hướng dẫn về phương pháp học
Qua việc nghiên cứu các hình thức tự học ở trên thấy rằng mỗi hình thức tựhọc có những mặt ưu điểm và nhược điểm nhất định Để nhằm khắc phục đượcnhững nhược điểm của các hình thức tự học đã có này chúng em đề xuất một hình
thức tự học khác: Tự học qua phương tiện truyền thông (học qua website)
1.3 Weebly và khả năng rèn luyện năng lực tự học
Có rất nhiều cách hiểu khác nhau về định nghĩa đào tạo online, nhưng cáchhiểu cơ bản đó là một phương thức phân phối các tài liệu, nội dung học tập dựatrên các công cụ điện tử hiện đại như: điện thoại, máy tính thông qua mạnginternet Trong đó, nội dung tài liệu học tập có thể được cập nhật từ các websitetrường học trực tuyến và các ứng dụng di động khác Đặc điểm vượt trội của đàotạo qua mạng đó chính là tính tương tác cao và đa dạng giữa giảng viên và ngườihọc Theo tính năng đó, giảng viên và người học có thể trao đổi trực tiếp với nhauthông qua các ứng dụng: chat, email, diễn đàn, hội thảo trực tuyến,…
Ngoài học chính khóa trên trường cùng với học thêm hay học phụ đạo thì tựhọc là việc rất quan trọng của tất cả các bạn học sinh Tuy nhiên với lượng kiếnthức tràn lan, đầy rẫy trên các trang mạng xã hội, các nhóm học tập, việc lựa chọncho mình nguồn cung cấp bổ sung kiến thức là rất cần thiết
Với một website thông thường, nó sẽ bao gồm các thành phần sau:
- Giao diện (Front-end): Là những gì chúng ta thấy nó hiển thị ra bên ngoàinhư bố cục, màu sắc của website Phần này chúng ta gọi là giao diện và nó đượcxếp vào loại Front-end của một website
Trang 14- Mã nguồn xử lý (Backend): Giống như một cỗ máy, để nó hoạt động đượcnhư những gì chúng ta thấy thì phải có một hệ thống bên trong để xử lý Ví dụ khivào website bạn ấn nút đăng ký, làm sao hệ thống có thể lưu trữ các thông tin củabạn lại thì sẽ do các mã nguồn xử lý.
- Cơ sở dữ liệu (Database): Với các website hiện nay thì sẽ có một phầnkhông thể thiếu gọi là cơ sở dữ liệu Cơ sở dữ liệu sẽ lưu lại dữ liệu mềm củawebsite đó như dữ liệu bài viết, nội dung trên website, hay các thiết lập,…Còn mãnguồn chỉ lưu trữ các tập tin của mã nguồn, tập tin hình ảnh
Như vậy để xây dựng được một website, chúng ta phải làm 3 phần này với
độ phức tạp cao và yêu cầu bảo mật khắt khe Thế nhưng với sự hỗ trợ củaWeebly, công việc này đã được làm sẵn và chúng ta chỉ việc sử dụng
2 Cơ sở thực tiễn
2.1 Thực trạng dạy học Vật lý và ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lý
Trong quá trình học tập và tìm hiểu, nhóm nghiên cứu đã có những nhận định vềkhó khăn trong việc dạy- học thí nghiệm:
- Các trường đa phần chưa chú trọng, thực sự quan tâm đến những bài dạy thựchành, thí nghiệm một phần cũng vì cách học cách thi từ lâu là làm lý thuyết trêngiấy, và nhà trường chưa đủ kinh phí để tạo ra môi trường thí nghiệm
- Giáo viên ở các trường phổ thông tuy có kiến thức nhưng đa phần về mặt lýthuyết, chưa có kĩ năng về thực hành nhiều
- Những tiết thí nghiệm lại bị đưa vào những bài không nằm trong chương trình thiGiáo viên thực hiện thí nghiệm đa phần chỉ biểu diễn mà không khai thác hết đượcnhững kiến thức
- Các bài thí nghiệm đa phần là lấy từ báo cáo thí nghiệm theo nhóm nên năng lựckhông đồng đều, và có nhiều phần làm sơ sài
- Học sinh không quan tâm đến các bài thí nghiệm , khó khăn trong việc tìm kiếmtài liệu về các bài thí nghiệm, chưa có kĩ năng thực hành
2.2 Thực trạng về năng lực tự học của học sinh trong dạy học vật lý.
Chương trình Vật lí trung học phổ thông ở nước ta hiện nay (thể hiện thông qua nộidung sách giáo khoa của các lớp 10, 11 và 12) bao gồm nhiều phần khác nhau như
cơ học, nhiệt học, điện học (điện một chiều, điện xoay chiều và dao động điện từ),quang học (quang hình, các dụng cụ quang học và quang lí), vật lí phân tử và hạtnhân Mỗi phần được thể hiện bằng nhiều đơn vị kiến thức khác nhau, tương ứngvới các cách tiếp cận kiến thức khác nhau
Trang 15Những tưởng rằng, với một khối lượng kiến thức đồ sộ như vậy, thực tế cuộc sốngcủa các em sẽ vô cùng phong phú, các em hoàn toàn có khả năng làm chủ đượckiến thức của mình, việc vận dụng kiến thức của các em trong đời sống thức tế ởchính gia đình của mình, việc giải thích những hiện tượng xảy ra hàng ngày xungquanh các em chỉ là “vấn đề đơn giản” Nhưng điều đó đã không diễn ra trênthực tế như những gì chúng ta mong đợi.
Sau khi học xong chương trình vật lí lớp 10, nhiều học sinh còn ngỡ ngàng khi cầmchiếc đồng hồ bấm giây trên tay, các em không biết phải điều chỉnh thế nào, thậmchí nhiều em còn chưa biết cả tác dụng của nó “Phát hiện” này thật bất ngờ khi tácgiả của nó là một số giáo viên thể dục khi sử dụng loại đồng hồ này trong một tiếtdạy thể dục!
Với kiến thức về các dạng chuyển động, các lực cơ học, ở trên lớp các em có thểviết một cách đầy đủ và chính xác các phương trình của chuyển động thẳng đều,chuyển động thẳng biến đổi đều, đọc đúng những định nghĩa về vận tốc, gia tốc,các khái niệm về chuyển động cong, chuyển động tròn đều, các định luật Niutơn Thế nhưng, với những câu hỏi đại loại như: “Lấy thêm một số thí dụ trong thực tếvề chuyển động thẳng đều, về chuyển động nhanh dần, về chuyển động chậm dần”,cũng thực sự làm cho các em lúng túng Nhiều học sinh còn không thể giải thíchđược những hiện tượng rần gần gũi với đời sống: Tại sao khi đi xe máy dưới trờimưa, ta lại có cảm giác những giọt nước mưa không rơi theo phương phẳng đứngmà theo phương xiên (trong điều kiện không có gió), hắt cả vào mặt, vào mắt củata? hay tại sao những vận động viên đua xe máy phải nghiêng xe nhiều đến vậy khiphải qua những chỗ đường vòng?
Các kiến thức vật lí về tĩnh học lẽ ra phải là một trong các cơ sở tốt nhất để các emvận dụng vào thực tiễn, nhưng điều đó dường như vẫn còn “xa vời” đối với các
em Quan sát người thợ sửa xe ô tô dùng một chiếc ống nước dài khoảng nửa méttròng vào cán của chiếc cờlê rồi cầm ở đầu bên kia mà mở một chiếc ốc để lấybánh xe ôtô ra ngoài, chắc hẳn vẫn còn là một “điều lạ” đối với một bộ phận họcsinh hiện nay! Tương tự như thế, chắc hẳn kiến thức về các các định luật bảo toànđối với học sinh phổ thông hiện nay có lẽ vẫn chỉ là nội dung các định luật, cáchgiải các bài tập, chúng còn “nằm yên” một cách khiêm tốn trên những trang vở,chúng tôi có cảm giác vẫn còn thiếu một cái gì đó để có thể “đánh thức” chúngdậy, làm cho chúng trở thành một trong những hành trang tốt trong cuộc sống củamỗi học sinh
Trang 16Đối với học sinh lớp 11 và lớp 12, kiến thức vật lí mà các em lĩnh hội được trênlớp học ngày càng nhiều, nội dung ngày càng phong phú cả về chiều rộng lẫn chiềusâu Với chương trình hiện nay, chẳng hạn phần lí thuyết về điện học (cả điện xoaychiều lẫn điện một chiều) kết hợp với những yêu cầu bắt buộc của các bài thínghiệm thực hành, theo chúng tôi là tương đối hợp lí, đáp ứng được nhiều yêu cầuthực tiễn Thế nhưng trên thực tế, liệu có bao nhiêu vị phụ huynh dám giao cho conmình tự đi mua một đoạn dây chì để thay cho đoạn dây chì đã bị đứt ở nhà? Baonhiêu em có thể tự mình lắp được bộ đèn nêôn (gồm bóng đèn, tăng phô, chuột)? Với các em, việc đấu nối được một chiếc công tắc đèn bàn sao cho khi bật phía nọthì đèn sáng, bật phía kia thì đèn tắt, có lẽ đó cũng đã là một kì công rồi Nhữngđiều đó thật đáng để chúng ta suy ngẫm.
Chúng tôi cũng đã trao đổi vấn đề này với nhiều đồng nghiệp ở một số địa phươngkhác nhau, hầu như họ cũng có nhận định như vậy, thậm chí nhiều giáo viên giảngdạy ở khu vực nông thôn, miền núi cho biết thực trạng trên còn có thể xấu hơn.Trăn trở với thực trạng đáng buồn trên, chúng tôi đã thử đi tìm đâu là nhữngnguyên nhân cơ bản của vấn đề và những nguyên nhân ấy bộc lộ dưới những hìnhthức nào?
2.3 Thực trạng dạy học về khoa học ánh sáng
2.3.1 Khái quát về khoa học ánh sáng ở chương trình THPT
ta thấy cái chớp xong rồi một lúc mới nghe tiếng sấm
Trang 17Bảng phân chia các bức xạ sóng điện từ/ánh sáng
lượng photon (eV)Tia gamma ≤ 0,01 nm ≥ 30 Ehz 124 keV - 300+ GeVTia X 0,01 nm - 10 nm 30 EHz - 30 PHz 124 eV - 124 keV
2.3.1.2 Vận tốc ánh sáng
Tốc độ ánh sáng (một cách tổng quát hơn, tốc độ lan truyền của bức xạ điện từ)
trong chân không, ký hiệu là c, là một hằng số vật lý cơ bản quan trọng trong nhiều
lĩnh vực vật lý Nó có giá trị chính xác bằng 299.792.458 mét trên giây, bởi vì đơn
vị độ dài mét được định nghĩa lại dựa theo hằng số này và giây tiêu
chuẩn.Theo thuyết tương đối hẹp, c là tốc độ cực đại mà mọi năng lượng, vật chất,
và thông tin trong Vũ trụ có thể đạt được Nó là tốc độ cho mọi hạt phi khốilượngliên kết với các trường vật lý (bao gồm bức xạ điện từ như photon ánh sáng)lan truyền trong chân không Nó cũng là tốc độ truyền của hấp dẫn (như sóng hấpdẫn) được tiên đoán bởi các lý thuyết hiện tại Những hạt và sóng truyền với vận
tốc c không kể chuyển động của nguồn hay của hệ quy chiếu quán tính của người quan sát Trong thuyết tương đối, c có liên hệ với không gian và thời gian, và do
vậy nó xuất hiện trong phương trình nổi tiếng sự tương đương khối lượng-năng
lượng E = mc2
Trang 18Vận tốc của ánh sáng khi nó lan truyền qua vật liệu trong suốt, như thủy
tinh hoặc không khí, nhỏ hơn c Tỉ số giữa c và vận tốc v của ánh sáng truyền qua vận liệu gọi là chỉ số chiết suất n của vật liệu (n = c / v) Ví dụ, đối với ánh sáng
khả kiến chiết suất của thủy tinh có giá trị khoảng 1,5, có nghĩa là ánh sáng truyền
qua thủy tinh với vận tốc c / 1,5 ≈ 200000 km/s; chiết suất của không khí cho ánh
sáng khả kiến bằng 1,0003, do vậy tốc độ trong không khí của ánh sáng chậm
hơn 90 km/s so với c.
Trong thực hành hàng ngày, ánh sáng có thể coi là lan truyền "tức thì", nhưng đốivới khoảng cách lớn và phép đo rất nhạy sự hữu hạn của tốc độ ánh sáng có thểnhận biết được Ví dụ, trong các video về những cơn bão có tia sét trong khí quyểnTrái Đất chụp từ Trạm vũ trụ Quốc tế ISS, hình ảnh tia sáng chạy dài từ ánh chớp
có thể nhận thấy được, và cho phép các nhà khoa học ước lượng tốc độ ánh sángbằng cách phân tích các khung hình về vị trí của đầu sóng (wavefront) tia sáng.Điều này không hề ngạc nhiên, do thời gian ánh sáng đi một vòng quanh chu viTrái Đất vào cỡ 140 milli giây Hiện tượng thời gian trễ này cũng chính là nguyênnhân trong cộng hưởng Schumann Trong liên lạc truyền tín hiệu thông tin đến cáctàu không gian, thời gian mất khoảng từ vài phút đến hàng giờ cho tín hiệu đếnđược Trái Đất và ngược lại Ánh sáng phát ra từ những ngôi sao đến được chúng tamất thời gian nhiều năm, cho phép các nhà thiên văn nghiên cứu được lịch sử của
vũ trụ bằng cách quan sát những thiên thể ở rất xa Tốc độ hữu hạn của ánh sángcũng đặt ra giới hạn lý thuyết cho tốc độ tính toán của máy tính, do thông tin dướidạng bit truyền bằng tín hiệu điện trong máy tính giữa các bộ vi xử lý Cuối cùng,tốc độ ánh sáng có thể được kết hợp với thời gian chuyến bay (time of flight) nhằm
đo lường các khoảng cách lớn với độ chính xác cao
Tốc độ ánh sáng trong chân không ký hiệu là c Ký hiệu c bắt nguồn từ chữ
"constant" (hằng số) trong hệ thống đơn vị đo vật lý, và c cũng bắt nguồn từ chữ Latin "[celeritas], có nghĩa là "nhanh nhẹn" hay "tốc độ" (Chữ C hoa trong đơn
vị SI ký hiệu cho đơn vị coulomb của điện tích.) Ban đầu, ký hiệu V được dùng
cho tốc độ ánh sáng, do James Clerk Maxwell sử dụng năm 1865 Năm
1856, Wilhelm Eduard Weber và Rudolf Kohlrausch đã sử dụng c cho một hằng số
khác mà sau này được chỉ ra nó bằng căn 2 lần tốc độ ánh sáng trong chân không
Năm 1894, Paul Drude định nghĩa lại c theo cách sử dụng hiện đại Einstein ban đầu cũng sử dụng V trong bài báo về thuyết tương đối hẹp năm 1905, nhưng vào năm 1907 ông chuyển sang sử dụng c, và bắt đầu từ đó nó trở thành một ký hiệu
Trang 19trường vật liệu bất kỳ, và c0 là ký hiệu cho tốc độ ánh sáng trong chân không Ký
hiệu với chỉ số dưới, như được sử dụng trong các văn bản chính của hệ SI,có cùng
dạng như đối với các hằng số liên hệ với nó: bao gồm μ0 cho hằng số từ môi hoặc hằng số từ, ε0 cho hằng số điện môi hoặc hằng số điện, và Z0 cho trở kháng chân không Bài viết này sử dụng c cho cả tốc độ ánh sáng trong chân không.
Trong hệ SI, mét được định nghĩa là khoảng cách ánh sáng lan truyền trong chânkhông với thời gian bằng 1/299792458 của một giây Định nghĩa này cố định giátrị của tốc độ ánh sáng trong chân không chính xác bằng 299792458 m/s Là một
hằng số vật lý có thứ nguyên, giá trị số của c có thể khác nhau trong một vài hệ đơn vị Trong những ngành của vật lý mà c xuất hiện, như trong thuyết tương đối,
các nhà vật lý thường sử dụng hệ đo đơn vị tự nhiên hoặc hệ đơn vị hình học
mà c = 1 Và khi sử dụng những hệ đo này, c không còn xuất hiện trong các
phương trình vật lý nữa do giá trị của nó bằng 1 không ảnh hưởng đến kết quả cácđại lượng khác
2.3.1.3 Tầm quan trọng của khoa học ánh sáng đối với đời sống
Ánh sáng nói chung và khoa học về sóng ánh sáng nói riêng có mặt trong đời sốnghàng ngày Hệ thống thị giác có mặt ở khắp nơi trong ngành hưởng lợi từ việcđeo kính sinh học cho thấy vai trò trung tâm của quang học như là khoa học củamột trong năm giác quan Nhiều người đeo kính mắt hoặc kính áp tròng, và quanghọc được áp dụng để đưa ra nhiều hàng hóa tiêu dùng chất lượng như máy ảnh.Cầu vồng và ảnh mờ ảo (mirage) là các ví dụ cho hiện tượng quang học Thông tinquang là nền tảng cho các công nghệ Internet và truyền thông
Trang 20Mắt người
Mô hình mắt người
Các đặc điểm đề cập đến trong đoạn này là 3 cơ mi, 6 đồng tử, 8 giác mạc, 10.thủy
tinh thể, 22 dây thần kinh thị giác, 26 điểm vàng (fovea), 30 võng mạc
Một trong những chức năng của mắt người là tập trung ánh sáng lên một lớp các tếbào nhận kích thích ánh sáng gọi là võng mạc, lớp lót nằm phía trong cầu mắt Sựtập trung được thực hiện bởi một loạt các môi trường trong suốt Ánh sáng đi vàomắt đi qua môi trường đầu tiên là giác mạc, nó mang lại nhiều công suất quang họccủa mắt Ánh sáng tiếp tục đi qua một chất lỏng nằm ngay phía sau giác mạc—khoang phía trước (anterior chamber), rồi đi qua đồng tử Tiếp đó ánh sáng đi quathủy tinh thể, cho phép tập trung thêm ánh sáng và điều chỉnh khả năng nhìn gầnhay xa của mắt Sau đó ánh sáng đi qua chất lỏng chứa chủ yếu trong cầu mắtlà thủy dịch (vitreous humour), rồi tới võng mạc Các tế bào nằm phần lớn trongvõng mạc nằm ngay sau mắt, ngoại trừ vị trí có dây thần kinh thị giác; hay chínhlà điểm mù
Có hai loại tế bào nhận kích thích ánh áng, đó là tế bào hình nón và tế bào hìnhque, chúng có độ nhạy khác nhau đối với các loại ánh sáng khác nhau Tế bào hìnhque nhạy đối với cường độ ánh sáng trong phạm vi rộng của tần số, do vậy chịutrách nhiệm đối với thị giác đen và trắng (nhìn ban đêm) Tế bào hình que không
có tại điểm vàng, vùng võng mạc chịu trách nhiệm cho thị giác trung tâm, vàkhông đáp ứng được đối với sự thay đổi về không gian và thời gian của ánh sángnhư tế bào hình nó Tuy nhiên, số lượng tế bào hình que nhiều hơn 20 lần tế bào