Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thông qua các bài giảng điện tử chương mắt các dụng cụ quang vật lý 11 ban cơ bản với sự hỗ trợ của một số phần mềm

Cơ sở lí luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thông qua các bài giảng điện tử với sự hỗ trợ của một số phần mềm... Sử dụng một số phần mềm dạy học vào thiết kế bài

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN HOÀNG VIỆT

TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THÔNG QUA CÁC BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG”

VẬT LÝ 11 BAN CƠ BẢN VỚI SỰ HỖ TRỢ

CỦA MỘT SỐ PHẦN MỀM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN HOÀNG VIỆT

TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THÔNG QUA CÁC BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG”

VẬT LÝ 11 BAN CƠ BẢN VỚI SỰ HỖ TRỢ

CỦA MỘT SỐ PHẦN MỀM

Chuyên ngành: Lý luận và PPDH môn Vật lý

Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học

PGS TS MAI VĂN TRINH

NGHỆ AN - 2012

Lời cảm ơn!

Trước hết tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Mai Văn Trinh – người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu, viết và hoàn chỉnh luận văn.

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo trong khoa vật lí, khoa sau đại học của trường Đại học Vinh, thư viện số của trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình làm luận văn.

Tác giả bày tỏ lòng biết ơn đến khoa sau đại học của trường Đại học Đồng Tháp, Ban giám hiệu và các thầy giáo, cô giáo của trường THPT An Minh, đã giúp đỡ tác giả trong quá trình tác giả học tập và nghiên cứu.

Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến những người thân và bạn bè đã động viên chia sẻ những khó khăn trong quá trình làm luận văn.

Tác giả

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

1 BGĐT Bài giảng điện tử

2 CNTT Công nghệ thông tin

11 PTDH Phương tiện dạy học

12 PTTQ Phương tiện trực quan

Mở đầu

7 Dự kiến những đóng góp mới của luận văn 4

Chương 1 Cơ sở lí luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học

sinh thông qua các bài giảng điện tử với sự hỗ trợ của một số phần mềm

1.4.1 Mô phỏng trong dạy học vật lí 201.4.2 Thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí 22

1.5.2 Các tiêu chí đánh giá bài giảng điện tử và một số điểm cần lưu ý khi thiết

kế bài giảng điện tử

24

1.5.3 Những ưu điểm và nhược điểm của việc giảng dạy bằng bài giảng điện tử 261.5.4 Bài giảng điện tử với việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh 271.6 Sử dụng một số phần mềm dạy học vào thiết kế bài giảng điện tử nhằm

tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

Chương 2 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thông qua các

bài giảng điện tử chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11 ban cơ bản

với sự hỗ trợ của một số phần mềm

2.1 Phân tích cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” 332.1.1 Cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” 332.1.2 Phân tích cấu trúc, nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” 342.1.3 Chuẩn kiến thức, kỹ năng chương “Mắt Các dụng cụ quang” 372.2 Điều tra thực trạng dạy - học chương “Mắt Các dụng cụ quang” 39

2.2.3 Kết quả tìm hiểu 402.3 Phương án sử dụng các bài giảng điện tử chương “Mắt Các dụng cụ

quang” với sự hỗ trợ của một số phần mềm

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Nghị quyết Trung ương II khóa VIII, Đảng Cộng sản Việt Nam chỉ rõ: “Đổi mớiphương pháp dạy học ở tất cả các cấp học, bậc học, áp dụng những phương pháp giáodục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy, sáng tạo, năng lực giải quyếtvấn đề” “Đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo khắc phục lối truyền thụ một chiều,rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Chỉ thị 29/2001/CT-BGD & ĐTcủa Bộ trưởng Bộ giáo dục - Đào tạo đã nêu rõ: “Công nghệ thông tin có tác độngmạnh mẽ, làm thay đổi nội dung, phương pháp, phương thức dạy và học” Bộ giáo dục

- Đào tạo quyết định lấy chủ đề năm học 2008 - 2009 là “Đẩy mạnh ứng dụng CNTTtrong giáo dục và đào tạo”

Trong dạy học vật lí ở trường phổ thông hiện nay ứng dụng CNTT là rất cầnthiết Muốn ứng dựng CNTT trong giảng dạy thì đòi hỏi GV phải có kỹ năng soạnBGĐT và phải biết kết hợp với một số phần mềm hỗ trợ cho việc mô phỏng các hiệntượng vật lí, các thí nghiệm ảo mà trong điều kiện bình thường không thể làm được

Một số trường THPT hiện nay trong công tác giảng dạy còn ít chú trọng đếnviệc kết hợp giữa các phương tiện dạy học để tích cực hóa hoạt động nhận thức của họcsinh, làm học sinh thụ động trong học tập

Thông qua các BGĐT với sự hỗ trợ của một số phần mềm do GV làm cố vấngiúp HS tích cực, chủ động, sáng tạo trong việc chiếm lĩnh những kiến thức mới

Chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11 ban cơ bản tương đối trừu tượng rấtcần các thí nghiệm minh họa, thí nghiệm biểu diển, tranh ảnh, mô hình phục vụ chohoạt động nhận thức của học sinh Với điều kiện cơ sở vật chất của trường THPT AnMinh chúng tôi đang dạy hiện nay thì các trang thiết bị dạy học chưa đáp ứng được đầy

đủ những nhu cầu trên, nhiều dụng cụ thí nghiệm được cấp không thể sử dụng đượcnên phần nào làm hạn chế đến khả năng học tập của học sinh

Xuất phát từ những lý luận và thực tiễn nói trên, cùng với mong muốn góp phần

nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường phổ thông, chúng tôi chọn đề tài: “Tích

cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thông qua các bài giảng điện tử chương Mắt Các dụng cụ quang vật lí 11 ban cơ bản với sự hỗ trợ của một số phần mềm”.

2 Mục đích nghiên cứu

Thông qua các bài giảng điện tử chương “Mắt Các dụng cụ quang” vật lí 11 ban

cơ bản với sự hỗ trợ của một số phần mềm nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức củahọc sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học môn vật lí

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Quá trình dạy học vật lí ở trường THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu sử dụng các bài giảng điện tử với sự hỗ trợ của một số phần mềm một cách

hợp lý thì sẽ phát huy được tính tích cực và chủ động của học sinh, từ đó góp phầnnâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường THPT

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

trong dạy học vật lí ở trường THPT

5.2 Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng một số phần mềm trong bài giảng điện

tử nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

5.3 Nghiên cứu sách giáo khoa, nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang” và tìm

hiểu những khó khăn khi dạy chương này

5.4 Soạn thảo một số bài giảng điện tử trong chương “Mắt Các dụng cụ quang” với sự

trợ của một số phần mềm đáp ứng yêu cầu hoạt động nhận thức, tăng cường tích cực vàchủ động của học sinh

5.5 Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính hiệu quả của đề tài.

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

6.1.1 Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học, các tài liệu về bồi dưỡng, đổi mới

phương pháp giảng dạy ở trường THPT trong giai đoạn hiện nay

6.1.2 Nghiên cứu tài liệu dạy học sử dụng máy vi tính và các phần mềm xây dựng

6.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông chương “Mắt Các dụng cụ

quang”

6.3 Phương pháp thống kê toán học

Dùng phương pháp thống kê mô tả và thống kê kiểm định để xử lý kết quảTNSP Khẳng định kết quả nghiên cứu của đề tài

7 Những đóng góp mới của luận văn

- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của việc TCHHDNT của HS thông qua các bàigiảng điện tử với sự hỗ trợ của một số phần mềm

- Đề xuất một số cách thức sử dụng và cách thiết kế bài giảng điện tử với sự hỗ trợ củamột số phần mềm nhằm TCHHDNT của HS

- Cung cấp một số bài giảng điện tử chương “Mắt Các dụng cụ quang” làm tư liệutham khảo cho các GVgiảng dạy ở trường phổ thông

8 Cấu trúc luận văn

Tài liệu tham khảo

1.1.1 Những định hướng cơ bản về đổi mới phương pháp dạy học vật lí

1.1.1.1 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học [ 5]

Đổi mới PPDH không có nghĩa là người thầy phải tìm ra và thực hiện một cáchlàm hoàn toàn mới, mà là biết cách vận dụng một cách sáng tạo những cách thức tổchức hoạt động nhận thức cho HS, nhằm đạt được mục tiêu dạy học Cốt lõi của đổimới PPDH là hướng tới hoạt động học tập tích cực, chủ động, chống lại thói quen họctập thụ động: Đổi mới nội dung và hình thức hoạt động của GV và HS, đổi mới hìnhthức tổ chức dạy học

- Đối với HS: Học tập chủ động, tích cực, có năng lực phát hiện và giải quyếtvấn đề, phát triển tư duy linh hoạt tiến đến sáng tạo, hình thành và ổn định phươngpháp và thói quen tự học, khả năng làm việc tập thể

- Đối với GV

+ Hạn chế đến mức tối đa việc truyền thụ một chiều, phải làm cho HS tham giatích cực vào quá trình dạy học

+ Phát triển ở HS các kỹ năng, kỹ xảo và năng lực cần thiết

+ Phong phú hơn về hình thức dạy học

+ Tăng cường ứng dụng PTDH

+ Tăng cường dạy lý thuyết gắn với thực tiễn, vận dụng kiến thức đã học vàođời sống

+ Đổi mới được hình thức và nội dung kiểm tra và đánh giá kiến thức

1.1.1.2 Giải pháp đổi mới phương pháp dạy học [ 5]

- Hình thành tình huống có vấn đề

- Giúp HS sử dụng sách giáo khoa Ví dụ: cho HS tự đọc phần in nghiêng trongSGK, đọc bài đọc thêm

- Tăng cường hoạt động tìm tòi

- Thay đổi hình thức tổ chức dạy học: dạy học trên lớp (học bài mới, ôn tập,luyện tập, kiểm tra), trong phòng thí nghiệm, thảo luận, làm việc theo nhóm, tựhọc, phụ đạo…

- Xây dựng và sử dụng phiếu học tập

- Tăng cường ứng dụng PTDH

Tuy nhiên đổi mới phương pháp dạy và học không có nghĩa là gạt bỏ các PPDHtruyền thống mà phải liên tục phát huy, kế thừa những tinh hoa của giáo dục truyềnthống và tiếp thu có chọn lọc các PPDH hiện đại theo quan điểm dạy học tích cực kếthợp với các phương pháp hiện đại nhằm giúp HS phát huy tính tích cực, tự giác, chủđộng, sáng tạo, rèn luyện thói quen và khả năng tự học, tinh thần hợp tác, kỹ năng vậndụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn, tạoniềm tin, niềm vui, hứng thú trong học tập Làm cho “Học” là quá trình kiến tạo, HStìm tòi, khám phá, phát hiện, luyện tập, khai thác và xử lý thông tin, tự hình thành hiểubiết, năng lực và phẩm chất Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS, dạy HS cách tìm rachân lý Chú trọng hình thành các năng lực (tự học, sáng tạo, hợp tác) dạy phươngpháp và kỹ thuật lao động khoa học, dạy cách học Học để đáp ứng những yêu cầu của

và cho sự phát triển của xã hội Như vậy việc đổi mới PPDH có thể xem như sự vậndụng sáng tạo các PPDH truyền thống với các phương pháp, phương tiện, công nghệphù hợp với đối tượng, nội dung chương trình nhằm làm cho người học chủ động, sángtạo trong việc tiếp thu kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo và áp dụng các kiến thứcthu được vào trong thực tiễn

1.2 Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí

1.2.1 Tính tích cực (TTC)

TTC là một phẩm chất của con người trong đời sống xã hội Khác với động vật,con người không chỉ tiêu thụ những gì sẵn có trong thiên nhiên mà còn chủ động tạo ranhững của cải vật chất cần thiết cho sự sống, sự tồn tại và phát triển của xã hội loàingười Từ đây con người bộc lộ năng lực sáng tạo, khả năng khám phá, tạo ra các nềnvăn minh ở mỗi thời đại, chủ động cải biến môi trường tự nhiên cũng như môi trường

xã hội [ 17]

1.2.1.1.Tính tích cực trong học tập

TTC được biểu hiện trong hoạt động của mỗi người, đặc biệt là những hoạtđộng mang tính chủ động của chủ thể Trong giáo dục, hoạt động học tập là hoạt độngchủ đạo của chủ thể giáo dục TTC trong học tập về bản chất là tích cực nhận thức, sựmong muốn hiểu biết và có khát vọng chiếm lĩnh tri thức về thế giới khách quan

Quá trình nhận thức của loài người là quá trình nghiên cứu, tìm kiếm khám pháthế giới khách quan Do đó, trong học tập, người học phải tích cực, chủ động khám phánhững điều chưa biết đối với bản thân Theo PGS TS Vũ Hồng Tiến “TTC nhận thứctrong hoạt động học tập có liên quan đến động cơ học tập Động cơ học tập đúng đắn

sẽ tạo ra hứng thú Hứng thú là cơ sở, tiền đề của tính tự giác Hứng thú và tự giác làhai yếu tố tâm lý tạo nên tính tích cực” [ 17, 2]

TTC trong học tập thể hiện ở các hoạt động khác nhau như hăng hái phát biểu ýkiến xây dựng bài, tích cực trình bày các vấn đề được nêu, hay nêu thắc mắc, không

thỏa mãn với các câu trả lời của mọi người, kể cả câu trả lời của bản thân, chịu khó tưduy trước các vấn đề khó, kiên trì giải quyết các bài tập theo các cách khác nhau [ 17].

TTC học tập được phân thể hiện qua các cấp độ từ thấp đến cao như

- Bắt chước: Gắng sức làm theo mẫu theo mẫu hành động của thầy, của bạn

- Tìm tòi: Độc lập giải quyết vấn đề nêu ra, tìm kiếm các cách giải quyết khácnhau về một vấn đề…

- Sáng tạo: Tìm ra cách giải quyết mới, độc đáo, hữu hiệu [ 17, 2]

1.2.1.2 Phương pháp dạy học tích cực (PPDHTC)

Là PPDH hướng tới tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học nhằm pháthuy TTC, chủ động sáng tạo của người học Với PPDHTC, người dạy đóng vai trò chủđạo, người học đóng vai trò chủ động chiếm lĩnh tri thức [17]

1.2.1.3 Đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học tích cực [17]

- Dạy học tăng cường phát huy tính tự tin, tích cực, chủ động, sáng tạo thôngqua tổ chức thực hiện các hoạt động học tập của HS

- Dạy học chú trọng rèn luyện phương pháp và phát huy năng lực tự học của

là biện pháp có vị trí quan trọng, quyết định hướng đi và hiệu quả của việc nâng caochất lượng dạy học [14]

1.2.3 Tích cực hóa hoạt động nhận thức (TCHHĐNT) [ 4], [ 5]

Tích cực hóa (TCH) là một hoạt động nhằm làm chuyển biến vị trí của ngườihọc từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếmtri thức để nâng cao hiệu quả học tập.

TCHHĐNT của HS là một trong những nhiệm vụ của thầy giáo trong nhàtrường nhằm phát hiện những quan niệm sai lệch của HS qua đó thầy giáo có biện pháp

để khắc phục những quan niệm sai lầm đó và cũng là một trong những biện pháp nângcao chất lượng dạy học Tuy không phải là vấn đề mới, nhưng trong xu hướng đổi mớiPPDH hiện nay thì việc TCHHĐNT của HS là một vấn đề được đặc biệt quan tâm.Nhiều nhà vật lí học trên thế giới đang hướng tới việc tìm kiếm con đường tối ưu nhằmTCHHĐNT của HS, nhiều công trình luận án tiến sĩ cũng đã và đang đề cập đến lĩnhvực này Tất cả đều hướng tới việc thay đổi vai trò người dạy và người học nhằm nângcao hiệu quả của QTDH nhằm đáp ứng được yêu cầu của việc dạy học trong giai đoạnphát triển mới Trong đó HS chuyển từ vai trò là người thu nhận thông tin sang vai tròchủ động, tích cực tham gia tìm kiếm kiến thức Còn thầy giáo chuyển từ người truyềnthông tin sang vai trò người tổ chức, hướng dẫn, giúp đỡ để HS tự mình khám phá kiếnthức mới

Quá trình TCHHĐNT của HS sẽ góp phần làm cho mối quan hệ giữa dạy vàhọc, giữa thầy và trò ngày càng gắn bó và hiệu quả hơn TCH vừa là biện pháp thựchiện nhiệm vụ dạy học, đồng thời nó góp phần rèn luyện cho HS những phẩm chất củangười lao động mới: tự chủ, năng động, sáng tạo Đó là một trong những mục tiêu mànhà trường phải hướng tới

Những dấu hiệu quan trọng của sự tích cực trong hoạt động nhận thức:

- HS khát khao tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của GV Bổ sung các câutrả lời của bạn, thích được phát biểu ý kiến của mình trước một vấn đề nêu ra

- HS hay nêu thắc mắc, đòi hỏi được giải thích cặn kẽ những vấn đề GV trìnhbày chưa đủ rõ

- HS chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã học để nhậnthức các vấn đề mới

- HS mong muốn đóng góp với thầy, với bạn những thông tin mới lấy từ nhữngnguồn khác nhau, có khi vượt ta ngoài phạm vi bài học, môn học

1.2.4 Sự cần thiết của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức

Đa số HS phổ thông đã quen với cách học truyền thống: thụ động ngồi nghe

GV giảng bài sau đó ngồi chờ GV đọc và chép Do đó, HS trở nên chậm chạp, thụđộng trong suy nghĩ và hành động Vì vậy, không thể tự lực giải quyết vấn đề một cáchtoàn diện được

Đứng trước tình hình đó, Bộ Giáo dục yêu cầu đổi mới phương pháp dạy và họcnhằm tạo ra những con người có năng lực, phẩm chất tốt đẹp: Biết tư duy độc lập, tưduy phê phán, tư duy sáng tạo, tự bộc lộ quan niệm riêng của mình và tích cực thamgia vào hoạt động nhận thức

Xuất phát từ yêu cầu chung của ngành, yêu cầu riêng của bộ môn, muốn thựchiện đổi mới PPDH trong QTDH cần thiết có sự tác động bên ngoài vào nhận thức,tình cảm, ý chí của HS để tạo điều kiện kích thích tính tích cực hoạt động nhận thứccủa HS Sự tác động của các yếu tố bên ngoài phải kích thích vào tính tích cực bêntrong của HS, có như vậy HS mới có thể có thái độ tích cực đối với quá trình nhận thức

và làm cho kết quả được nâng cao Phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức củangười học là vấn đề cần thiết của việc nâng cao hiệu quả học tập Do vậy nhiệm vụquan trọng của người thầy là phải khơi dậy lòng ham học, nhu cầu học bằng các tácđộng sư phạm tích cực dựa vào phương pháp sư phạm hợp lý trên cơ sở tâm lý của HS

để hình thành ở HS trạng thái tích cực trong học tập

1.2.5 Các biện pháp và phương pháp để tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS

TCHHĐNT của HS có liên quan đến nhiều vấn đề, trong đó các yếu tố nhưđộng cơ, hứng thú học tập, năng lực, ý chí của cá nhân, không khí dạy học vai trò rất

TCHHĐNT của HS trong học tập Trong đó có nhiều yếu tố là kết quả của một quátrình hình thành lâu dài và thường xuyên, không phải là kết quả của một giờ học mà làkết quả của cả một giai đoạn, của sự phối hợp nhiều người, nhiều lĩnh vực và cả xã hội.

Do đó với vai trò của mình, thầy giáo phải là người góp phần quan trọng trong việc tạo

ra những điều kiện tốt nhất để HS học tập, rèn luyện và phát triển Sau đây là một sốbiện pháp và phương pháp cụ thể:

1.2.5.1 Các biện pháp để tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS

* Đảm bảo cho HS có điều kiện tâm lý thuận lợi để tự lực hoạt động

- Tạo mâu thuẫn nhận thức, gợi động cơ, hứng thú tìm cái mới: gây kích thíchbên trong bằng mâu thuẫn nhận thức, mâu thuẫn giữa nhiệm vụ mới phải giải quyết vàkhả năng hiện có của HS còn hạn chế, chưa đủ, cần cố gắng vươn lên tìm kiếm mộtgiải pháp mới, kiến thức mới Việc thường xuyên tham gia vào giải quyết những mâuthuẫn nhận thức này sẽ tạo ra thói quen, lòng ham thích hoạt động trí óc có chiều sâu,

tự giác, tích cực

- Tạo môi trường sư phạm thuận lợi: HS lâu nay quen học thụ động, ít tự lực suynghĩ, thường rụt rè, lúng túng, chậm chạp, phạm sai lầm khi thực hiện các hành độnghọc tập GV cần phải tạo điều kiện để HS mạnh dạn tham gia thảo luận, phát biểu ýkiến của riêng mình, nêu thắc mắc, lật ngược vấn đề, dành nhiều thời gian cho HS phátbiểu, thảo luận dần dần tốc độ suy nghĩ và phát biểu của HS sẽ nhanh lên

* Dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của người học [ 17]

Trong dạy học tích cực, người học là khách thể của hoạt động dạy nhưng là chủthể của hoạt động học – tích cực tham gia vào các hoạt động học tập do GV tổ chức vàchỉ đạo Người học được đặt vào trong các tình huống có vấn đề, tự mình khám phánhững tri thức, được trực tiếp quan sát, thảo luận, làm thí nghiệm, giải quyết vấn đềtheo suy nghĩ của bản thân, động não tư duy các phương án giải quyết khác nhau trongmột thời gian nhất định… thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ chứkhông phải thụ động tiếp thu những tri thức đã được GV sắp đặt

* Dạy và học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học[ 17]

Là tạo cho người học động cơ hứng thú học tập, rèn luyện kỹ năng, thói quen ýchí tự học để từ đó khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người, tự bản thân người họctìm kiếm, khám phá tri thức thông qua các kênh đa dạng khác nhau từ đó chất lượng vàhiệu quả của học tập sẽ được nâng cao

* Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác [ 17]

Theo cách này, lớp học là môi trường giao tiếp giữa thầy – trò, trò – trò, tạo nênmối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiếm lĩnh nội dung học tập.Thông qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến của mỗi cá nhân được bộc lộ,khẳng định hay bác bỏ, qua đó người học nâng mình lên một trình độ mới Trong môitrường đó HS dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sàng tham gia tích cựcvào QTDH, vì khi đó tâm lý các em rất thoải mái

* Kết hợp đánh giá của người dạy với tự đánh giá của người học[ 17]

Theo PPDHTC, người dạy tổ chức hướng dẫn cho người học phát triển các kỹnăng tự đánh giá, tự điều chỉnh hoạt động học Người dạy tạo điều kiện thuận lợi đểngười học được tham gia tương tác, đánh giá lẫn nhau

*Tạo điều kiện để học sinh có thể giải quyết thành công những nhiệm vụ được giao

Vì chúng ta chủ trương thường xuyên đặt HS vào chủ thể hoạt động nhận thứccho nên sự thành công của họ trong việc giải quyết vấn đề học tập có tác dụng rất quantrọng làm cho họ tự tin, hứng thú, mạnh dạn suy nghĩ để giải quyết những vấn đề ngàycàng khó hơn Thực tế của QTDH cho thấy: nhiều HS tuy không kém thông minhnhưng vì không có kỹ năng, kỹ xảo cần thiết nên thất bại nhiều lần, không được giúp

đỡ kịp thời trở thành tự ti, rụt rè, rối trí mỗi khi được giao nhiệm vụ Để khắc phục tìnhtrạng trên, có thể thực hiện các biện pháp sau đây:

- Lựa chọn một lôgic nội dung bài học thích hợp: Hiện nay chương trình vật lí ở

lực hoạt động để chiếm lĩnh tri thức thì còn tốn thời gian hơn Do đó ngoài việc giảmnhẹ chương trình của các cơ quan chủ đạo, làm chương trình của ngành giáo dục thì

GV phải biết lựa chọn kỹ lưỡng một số vấn đề vừa sức và xác định mức độ mà HS cóthể tham gia trong việc giải quyết từng vấn đề cụ thể

- Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện một số thao tác cơ bản bao gồm thao tácchân tay và thao tác tư duy: GV hướng dẫn, gợi mở, đưa ra những câu hỏi từ đơn giảnđến phức tạp để HS có thể làm thường xuyên nhiều lần từ đó HS sẽ tích lũy được kinhnghiệm, thực hiện đúng và nhanh những thao tác tương tự Trước mỗi tiết học tư duycủa HS đang ở trạng thái nghỉ ngơi Vì vậy, trước hết GV phải TCHHĐNT của HSngay từ khâu đề xuất vấn đề học tập nhằm vạch ra trước mắt HS lý do của việc học vàgiúp các em xác định được nhiệm vụ học tập Đây là bước khởi động tư duy nhằmđưa HS vào trạng thái sẵn sàng học tập, lôi kéo HS vào không khí dạy học Khởi động

tư duy chỉ là bước mở đầu, điều quan trọng hơn là phải tạo ra và duy trì không khí dạyhọc trong suốt giờ học HS càng hứng thú học tập bao nhiêu, thì việc thu nhận kiếnthức của các em càng chủ động tích cực bấy nhiêu Muốn vậy cần phải chú ý đến việctạo các tình huống có vấn đề nhằm gây sự xung đột tâm lý của HS Điều này rất cầnthiết và cũng rất khó khăn, nó đòi hỏi sự cố gắng, nỗ lực và năng lực sư phạm của GV.Ngoài ra cũng cần chú ý tới lôgic của bài giảng Một bài giảng gồm các mắt xích nốivới nhau chặt chẽ, phần trước là tiền đề cho việc nghiên cứu phần sau, phần sau bổsung làm rõ phần trước Có như vậy thì nhịp độ hoạt động, hứng thú học tập và quátrình nhận thức của HS mới tiến triển theo một mạch liên tục không bị ngắt quãng

- Khai thác và phối hợp các PPDH một cách có hiệu quả, đặc biệt chú trọng tớicác PPDH tích cực Việc TCHHĐNT của HS phụ thuộc rất nhiều vào việc tổ chức vàđiều khiển quá trình DH của GV Bởi vậy, trong tiến trình DH, GV cần phải lựa chọn

và sử dụng các PPDH hiệu quả, đặc biệt là các PPDHTC như: Phương pháp nêu vấn

đề, phương pháp phát triển hệ thống câu hỏi, phương pháp thực nghiệm… có như vậymới khuyến khích tính tích cực sáng tạo của HS trong học tập Cho HS làm quen vớicác phương pháp nhận thức vật lí được sử dụng phổ biến: Trong học tập vật lí, ngoàiviệc quan sát các hiện tượng thực tế HS còn phải thực hiện các phép suy luận, để rút ra

các đặc tính bản chất, các mối quan hệ phổ biến khách quan của sự vật hiện tượng Do

đó cần phải trang bị cho HS những phương pháp nhận thức phổ biến, tuy nhiên tùytheo trình độ của HS và các điều kiện cụ thể của nhà trường mà tổ chức cho HS thamgia trực tiếp một số giai đoạn của các phương pháp nhận thức đó

1.2.5.2 Các phương pháp để tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS [ 3], [ 4]

*Phương pháp trực quan và phương tiện trực quan

- Phương pháp trực quan (PPTQ): là phương pháp mà GV nêu vấn đề kết hợp

với việc sử dụng các PTTQ để dẫn dắt HS giải thích các khái niệm, định luật, hiệntượng vật lí mà HS quan sát được Từ đó HS lĩnh hội kiến thức PPTQ là một PPDH rấtquan trọng, góp phần quyết định cho chất lượng lĩnh hội môn vật lí

-Phương tiện trực quan (PTTQ): Bao gồm các dụng cụ, đồ dùng, thiết bị kỹ

thuật được dùng trong QTDH làm cơ sở và tạo điều kiện thuận lợi cho HS lĩnh hộikiến thức, kỹ năng, kỹ xảo HS có thể tri giác trực tiếp nhờ các giác quan

- Vai trò của các phương tiện trực quan

+ Đẩy mạnh và hỗ trợ hoạt động nhận thức của HS: con người nhận thức đượcthế giới bên ngoài là nhờ các giác quan Khi HS bắt đầu học môn vật lí, các em đã tíchlũy được một số hiện tượng do quan sát thực tiễn hoặc do học tập, trao đổi mà có Vìvậy muốn cho HS hiểu bài một cách chính xác và sâu sắc thì phải xây dựng các kháiniệm, các thuyết, các định luật từ sự quan sát trực tiếp các hiện tượng Nhưng trong lớphọc không phải lúc nào cũng có điều kiện để quan sát thực tiễn, do đó GV phải tạo chocác em quan sát hình ảnh của các hiện tượng đó, tức là phải sử dụng phương pháp trựcquan Dựa vào các phương tiện trực quan GV có thể cung cấp cho HS những kiến thứcbền vững, chính xác, giúp HS kiểm tra lại tính đúng đắn của lý thuyết từ đó sửa chữa,

bổ sung chúng nếu không phù hợp với thực tiễn

+ Phát triển kỹ năng thực hành: Thí nghiệm của GV với những thao tác chuẩnmực sẽ giúp HS hình thành kỹ năng thí nghiệm một cách chính xác Sau đó HS tự tay

HS nắm vững kiến thức một cách độc lập để giải thích các hiện tượng và rút ra nhữngkiến thức trên cơ sở quan sát được, giáo dục hướng nghiệp và dạy nghề cho HS Trongtiết học, nhiều phương tiện trực quan được sử dụng để kích thích hứng thú học tập của

HS, tạo ra động cơ học tập, rèn luyện thái độ học tập tích cực

+ Phát triển trí tuệ: khi sử dụng đúng lúc, đúng chỗ các phương tiện trực quanvới những phương pháp và lời dẫn dắt thích hợp của GV sẽ giúp HS phát triển óc quansát, khả năng phân tích, tổng hợp, so sánh

+ Giáo dục nhân cách HS: thông qua việc sử dụng các PTTQ góp phần hìnhthành ở HS một hệ thống các khái niệm và nhận thức về thế giới xung quanh trên cơ sở

đó giải thích một cách khoa học các sự vật hiện tượng đã và đang xảy ra trong tự nhiên

và xã hội Điều đó củng cố niềm tin của HS vào chân lý khách quan và có tác dụnghướng dẫn hành động

- Một số phương tiện trực quan thường được sử dụng

+ Mô hình, hình vẽ, tranh ảnh, sơ đồ, đồ thị

*Sử dụng công nghệ thông tin

Sử dụng CNTT cụ thể là sử dụng MVT với những thí nghiệm ảo, thí nghiệm

mô phỏng, hình ảnh sinh động, sự kết hợp hài hòa giữa màu sắc, âm thanh, văn bản,…

sẽ góp phần nâng cao tính trực quan, từ đó tác động tích cực vào các giác quan của

HS, tạo cơ sở cho việc phát triển các năng lực tư duy của HS Như vậy, việc sử dụng

MVT với sự hỗ trợ của một số phần mềm dạy học soạn giảng, gây được sự chú ý của

HS vào đối tượng cần nghiên cứu, hình thành sự tò mò khám phá tri thức và thúc đẩy

HS tham gia một cách tích cực vào tiến trình dạy học Đây là điều kiện cần thiết để quátrình lĩnh hội kiến thức của HS đạt hiệu quả cao Tuy nhiên, với một số thí nghiệm GV

có thể tiến hành được hoặc HS thực hiện được thì nên tiến hành thí nghiệm thật, khôngnên sử dụng thí nghiệm mô phỏng hay thí nhiệm ảo bằng MVT

* Sử dụng phương pháp học tập hợp tác theo nhóm nhỏ

Trong học tập, không phải mọi tri thức, kỹ năng, thái độ được hình thành bằngnhững hoạt động độc lập cá nhân Do đó, cần kết hợp dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ

để gắn kết sự phối hợp của cá nhân vào tập thể để cùng hoàn thành nhiệm vụ học tập

và làm tăng hiệu quả học tập

Dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ là hình thức dạy học trong đó quá trình nhậnthức được tiến hành thông qua hoạt động của các HS trong nhóm theo một kế hoạchđược GV giao sẵn Cách dạy học này có thể tiến hành trong lớp hoặc ngoài lớp (nghiêncứu ở nhà)

Trên cơ sở học tập theo nhóm, HS mạnh dạn hơn, tự tin hơn, để đưa ra ý kiếnriêng của cá nhân mình, từ đó HS tích cực hoạt động, tham gia xây dựng bài và kiếnthức lúc này mới thực sự là kiến thức của riêng bản thân HS

- Ưu điểm của dạy học theo nhóm nhỏ

+ Giờ học trở nên sôi nổi

+ Tăng cường tính tích cực, chủ động của người học

+ Tạo điều kiện để HS học hỏi lẫn nhau

+ Tạo cơ hội tối đa cho mọi thành viên trong nhóm được bộc lộ hiểu biết vàquan điểm của mình Điều này đặc biệt có ích đối với các HS nhút nhát, ít phátbiểu trong lớp

+ Tạo yếu tố kích thích thi đua giữa các thành viên trong nhóm và giữa cácnhóm trong lớp

+ Tạo nhiều cơ hội cho GV có nhiều thông tin phản hồi về người học

- Nhược điểm của dạy học theo nhóm nhỏ

+ Tốn nhiều thời gian

+ Có thể đi chệch hướng với chủ đề

+ Hiệu quả học tập của nhóm phụ thuộc rất nhiều vào tinh thần tham gia của cácthành viên trong nhóm Nếu trong nhóm chỉ có một vài người tham gia tích cựcthì lúc này học theo nhóm trở thành sự độc diễn cá nhân, các thành viên khác trởthành người ngoài cuộc, để mặc cho các thành viên khác dẫn dắt

1.3 Vai trò của máy vi tính trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

1.3.1 Các chức năng cơ bản của máy vi tính13, 253

Sở dĩ ngày nay MVT được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực của cuộcsông xã hội vì rằng MVT có rất nhiều chức năng ưu việt như sau:

- Trước hết, MVT là thiết bị có thể tạo nên, lưu trữ trong máy và hiển thị lại trênmàn hình một khối lượng thông tin vô cùng lớn dưới dạng văn bản, hình ảnh và âmthanh mà các giác quan con người có thể tiếp nhận được Hơn nữa, việc truy nhậpcũng như trao đổi các nội dung bất kỳ trong khối lượng thông tin khổng lồ đó hết sức

dễ dàng, nhanh chóng, chính xác, tiện lợi và rẻ tiền hơn mọi phương pháp thường sửdụng

- MVT có khả năng tính toán, xử lý cực nhanh một khôi lượng vô cùng lớn cácphép tính với độ chính xác cao mà các máy tính hiện tại không bao giờ thực hiện được.Chức năng Ưu việt này của MVT đã giúp cho con người thực hiện những khôi lượngcông việc tính toán vô cùng lớn trong khoảng thời gian vô cùng nhỏ Ví dụ: Theo

phương pháp tính cũ, thời gian tính toán phải mất một tháng thì nhờ MVT chỉ cần làmtrong một phút, hơn nữa kết quả lại hoàn toàn chính xác Do vậy, MVT đã được sửdụng trong công việc nghiên cứu ở mọi lĩnh vực để giải quyết những vấn đề mà trướckia còn chưa giải quyết nổi.

- MVT có thể biến đổi cực kỳ nhanh chóng, chính xác các dữ liệu đã thu thậpđược (qua tính toán, xử lý), cho ra các kết quả được hiển thị dưới dạng chuẩn như:biểu bảng, biểu đồ, đồ thị , tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu mà cácphương tiện khác không thể làm được vối chất lượng và thời gian như vậy

- MVT còn có ưu việt nữa là có thể ghép nối với các thiết bị nghiên cứu khác đếtạo thành một hệ thiết bị mới có chất lượng cao hơn hẳn thiết bị cũ Những hệ thiết bịmối này, hiện nay thay thế hầu hết các thiết bị cũ trong các lĩnh vực nghiên cứu khoahọc, sản xuất tại các nước phát triển

- Nhờ phần mềm, thông qua MVT thể điều khiển hoàn toàn tự động các quá

trình theo chương trình đặt sẵn

1.3.2 Sử dụng máy vi tính trong dạy hoc vật lý 13, 256

Bên cạnh các lĩnh vực sử dụng thường thấy trong các môn học khác như: học,

ôn tập bằng máy, kiểm tra, đánh giá bằng máy, xử lý và tính toán các kết quả bằngmáy , MVT còn được sử dụng chủ yếu trong dạy học vật lý ở các lĩnh vực quan trọngsau:

- Mô phỏng các đối tượng vật lý cần nghiên cứu (Com- putersimulation)

- Hỗ trợ trong việc xây dựng các mô hình (Computer assisted Modellbuilding)

- Hỗ trợ các thí nghiệm vật lý (Computer assisted Phy- sics Experiments)

- Hỗ trợ cho việc phân tích băng video ghi các quá trìnhvật lý thực (Computerassisted Videoanalyse)

Do MVT là thiết bị đa phương tiện có thể ghép nối với các thiết bị hiện đạikhác trong nghiên cứu vật lý và có tính năng hết sức ưu việt trong việc thu thập dữliệu, xử lý dữ liệu cũng như trình bày các kết quả xử lý một cách tự động và cực kỳnhanh chóng, chính xác, đẹp đẽ nên nó đã được sử dụng rất thành công trong các lĩnhvực nêu trên, góp phần giải quyết nhũng khó khăn mà các phương tiện dạy học trước

nó chưa giải quyết được trọn vẹn

1.3.3 Tác động của tranh ảnh/hình vẽ (images/pictures), phim (film)

Do có khả năng thể hiện thông tin rõ ràng nên tranh ảnh và hình vẽ tạo điều

kiện tốt nhất để GV chuyển nội dung bài giảng từ đơn giản đến phức tạp, từ cụ thểđến trừu tượng và ngược lại, từ khái niệm trừu tượng đến các mô hình cụ thể, hoànthiện và bổ sung khái niệm mới, làm cho HS dễ hiểu và dễ nhớ bài hơn Tranh ảnh vàhình vẽ là công cụ để minh họa các vấn đề GV thuyết giảng bằng lời Chúng có tácdụng thúc đẩy việc học tập của HS, làm tăng thêm sự thích thú khi học bài, lôi cuốn vàkéo dài sự chú ý của HS GV có thể chủ động sử dụng các loại tranh, hình và vận dụngcác PPDHTC nhằm phát huy vai trò chủ động, sáng tạo của HS, tăng cường nhịp độtruyền thụ kiến thức của GV và khả năng tiếp thu kiến thức của HS, tiết kiệm thời gian

và giảm nhẹ sức lao động của thầy và trò

Phim giáo khoa thể hiện các sự vật, hiện tượng bằng hình ảnh động và âm thanhnhằm tác động đồng thời vào thị giác và thính giác của người xem Vì vậy phim giáokhoa có sức truyền cảm và tác động vào trí nhớ của HS rất tốt Do có khả năng môhình hóa các quá trình, phim học tập có thể hướng cho HS đến các điểm quan trọngnhất của bài học, loại bỏ những thông tin không quan trọng, mô tả các thí nghiệm trongbài học không thể tiến hành Từ đó tạo cho HS có thói quen quan sát các hiện tượng vàcác quá trình xảy ra, nhận thấy được tình huống có vấn đề và tìm cách giải quyết vấn

đề Phim góp phần phát triển tư duy trừu tượng hơn các PTDH khác Khi xem phim HS

có thể quan sát kỹ quá trình trừu tượng, chuyển từ hình ảnh cụ thể sang mô hình, phảnánh hiện thực tương ứng Phim giáo khoa được quay phối hợp bằng nhiều thủ phápkhác nhau: toàn cảnh, trung cảnh, cận cảnh, sử dụng kỹ thuật hoạt hình, kỹ thuật vitính,… Do đó, phim có thể giới thiệu rõ ràng chính xác các chi tiết nhỏ hoặc các phần

không quan sát được của đối tượng nghiên cứu đến GV và HS Phim còn được sử dụngtrong quá trình kiểm tra kiến thức của HS Ngắt phần âm thanh, chỉ cho HS xem hình

để trao đổi, bình luận về những sự kiện trên màn hình [ ]

1.4 Mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí

1.4.1 Mô phỏng trong dạy học vật lí

1.4.1.1 Khái niệm mô phỏng

Có thể hiểu đơn giản mô phỏng (Simulation) như sau: Mô: cái mẫu, phỏng: bắtchước làm theo Vậy mô phỏng là bắt chước làm theo một cái mẫu Khi nói đến môphỏng các nhà giáo dục nước ngoài đều đề cập tới mô phỏng bằng máy tính (ComputerSimulation) Rất khó để có thể đưa ra một định nghĩa chính xác mô phỏng là gì đểmọi người đều thống nhất Waldrop (1992) quan niệm rằng mô phỏng là hình thái thứ

ba của khoa học giữa lý thuyết và thực nghiệm Arthur (1992) cho rằng ngày nay có 3cách thức để tiến vào khoa học đó là lý thuyết toán học, thực nghiệm và mô phỏng trênmáy tính Theo Simmson và Thompson (1994) mô phỏng là sự trình bày một cáchngắn gọn, đơn giản những yếu tố mấu chốt, cơ bản nhất của một sự kiện, sự vật, hoặchiện tượng Mô phỏng là sự bắt chước các sự vật hoặc hiện tượng thực Việc mô phỏngđòi hỏi sự tái hiện gần như chính xác những đặc tính hoặc những quy luật cơ bản nhấtcủa vật lí học đã được lựa chọn hoặc thu gọn lại Việc mô phỏng phải dựa trên những

mô hình toán học đã được xác định Với cách hiểu về mô phỏng như trên thì ta có thểhiểu thí nghiệm mô phỏng là việc trình bày những yếu tố cơ bản nhất của một thínghiệm vật lý tuân theo những quy luật vật lí có thể được biểu diễn bằng những môhình toán học xác định Thí nghiệm mô phỏng trên máy tính cho phép người dùngtương tác với thí nghiệm bằng cách thay đổi các thông số đầu vào của thí nghiệm nhờcác công cụ nhập liệu được thiết kế bởi nhà lập trình Alessi và Trollip (1991) phân môphỏng thành 4 loại chính như sau:

- Mô phỏng vật lý (Physical simulations): Những mô phỏng loại này tạo điềukiện cho người học điều khiển các sự vật, hiện tượng trên màn hình

- Mô phỏng quá trình (Process simulations): Mô phỏng các quá trình diễn raquá nhanh hay quá chậm không thể quan sát một cách liên tục và tự nhiên được

- Mô phỏng tiến trình (Procedural simulations): Những mô phỏng loại nàyhướng dẫn các bước một cách liên tục, phù hợp để thực hiện một tiến trình cụ thể

- Mô phỏng tình huống (Situational simulations): Những mô phỏng loại nàyđưa ra cho người học những tình huống khác nhau và yêu cầu người học thực hiệnnhững hoạt động để giải quyết những tình huống này Với những mô phỏng này, ngườihọc có thể làm các thí nghiệm hoặc thiết kế các mô hình

Năm 1988, Collis đưa ra hệ thống phân loại khác gồm 8 loại như sau:

- Trực quan hóa một hệ thống hoặc quá trình với nội dung được mặc định trước

- Trực quan hóa một hệ thống hoặc đối tượng với nội dung được quyết định bởi

sự lựa chọn của người học từ một điểm xuất phát đầu tiên được mặc định trước

- Mô phỏng các bước trong một quy trình hoặc thí nghiệm mà vốn dĩ không thểlàm được nếu không có các thiết bị chuyên dùng đặc biệt

- Thử nghiệm hiệu ứng của một hoặc một số giá trị của biến số trong một côngthức cố định

- Thử nghiệm hiệu ứng của một hoặc một số giá trị của biến số trong một hệthống phức tạp

- Cơ hội nhập vai vào môi trường mô phỏng trong đó các quyết định và hệ quảcủa nó được quy định trước

- Cơ hội nhập vai nhưng độ thích hợp của quyết định được đánh giá từ bênngoài, tức là từ người học

- Cơ hội xây dựng các khuôn mẫu tình huống và các hệ thống tưởng tượng

Cho dù phân loại như thế nào đi nữa thì mô phỏng đều có các đặc trưng là tạocái nhìn tổng quan về kiến thức, tiếp cận với vấn đề thực tế, tạo ngữ cảnh, thay đổi cácbiến số và tuân theo các quy luật tương tác

1.4.1.2 Vai trò của mô phỏng [ 3]

Với các hiện tượng, quá trình vật lí vi mô, để tạo điều kiện cho HS có thể thamgia vào hoạt động tự chủ chiếm lĩnh kiến thức thì không thể thiếu được sự hỗ trợ củacác phần mềm mô phỏng Tùy vào mục đích sư phạm mà người ta có thể viết phầnmềm mô phỏng cho phù hợp với từng giai đoạn hoạt động của HS Ở giai đoạn đầu,phần mềm có thể cho chạy tự động để minh họa hiện tượng, tạo tình huống có vấn đềnhằm chuyển giao nhiệm vụ cho HS Với các quá trình có diễn biến nhanh và phức tạpkhông thể quan sát bằng mắt thường được thì phần mềm mô phỏng giúp HS có đượccái nhìn sơ bộ về sự biến đổi của từng đại lượng để từ đó định hướng được cho nhữnghành động tiếp theo nhằm giải quyết vấn đề Sau khi HS đã ý thức được vấn đề, ở phahoạt động tự chủ, tìm tòi giải quyết vấn đề, phần mềm mô phỏng có thể được xây dựng

để HS nghiên cứu tương tự như tiến hành thí nghiệm thực và qua đó giúp HS đưa ra giảthuyết Các phần mềm mô phỏng như thế đồng thời cũng có tác dụng hỗ trợ HS trongviệc thiết kế các thí nghiệm trong thực tế nhằm kiểm tra giả thuyết

Mô phỏng bằng MVT còn có nhiều ưu điểm khác: Khi mô phỏng bằng MVT

GV và HS có thể dừng quá trình lại tại thời điểm bất kì để nghiên cứu, xác định bất kìcác đại lượng nào của vật (Ví dụ: tọa độ, vận tốc, gia tốc, quãng đường của chuyểnđộng được mô phỏng)

Mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lí để qua đó tìm ra các kiến thức mớibằng con đường nhận thức lí thuyết Ngoài ra còn có thể đi sâu vào các mối quan hệ cótính bản chất của các hiện tượng, quá trình vật lí nhờ mô phỏng bằng MVT

1.4.2 Thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí

Theo Ruwei Yun và các cộng sự thì “Thí nghiệm ảo là một dạng mô phỏng 3chiều bằng máy tính của thí nghiệm thực” Mô phỏng tiến trình (Procedural simulation)

chú trọng đến các bước thao tác của người dùng và các đối tượng động của thí nghiệm.Các thí nghiệm ảo cung cấp hầu hết các chức năng có thể tìm thấy trong thí nghiệmthực.

- Phòng thí nghiệm ảo: Cung cấp các linh kiện, thiết bị thí nghiệm ảo để ngườidùng có thể sử dụng để lắp ráp, thiết kế, xây dựng thí nghiệm

- Các thiết bị hỗ trợ: Có thể dưới dạng văn bản (Word), hình ảnh (Images),Video Clip nhằm giúp người dùng hiểu rõ về mục đích thí nghiệm, những thông tin

cơ bản về thí nghiệm để dễ dàng sử dụng

- Các đối tượng, thiết bị ảo: Cung cấp các đối tượng, thiết bị có các thuộc

tính, chức năng cần cho thí nghiệm ảo sẽ tiến hành

- Mối liên hệ giữa các đối tượng: là mối liên hệ bên trong của các đối tượng ảo

- Các mô phỏng: Mô phỏng các thao tác, sự tương tác giữa các đối tượng và kếtquả thí nghiệm trong thế giới thực

- Tương tác: Chấp nhận những thao tác của người dùng, gửi lại cho họ kết quả

mô phỏng về kết quả thí nghiệm

- Theo dõi - Điều khiển: Theo dõi, ghi nhận các bước thao tác của người dùng,các thông số của thí nghiệm để có kết quả xử lý cuối cùng

- Trợ giúp: Cung cấp cho người dùng những hướng dẫn cần thiết khi tiến hành

thí nghiệm  15

1.5 Bài giảng điện tử

1.5.1 Khái niệm bài giảng điện tử

Bài giảng điện tử là giáo án được soạn thảo bằng máy tính Trong bài giảng điện tử này có chứa các nội dung trình chiếu, các mô phỏng hay được gọi là thínghiệm ảo cũng như hình ảnh, âm thanh và các dụng cụ thí nghiệm thật… BGĐT Làmột tập tin có chức năng chuyển tải nội dung giáo dục đến học sinh

1.5.2 Các tiêu chí đánh giá bài giảng điện tử và một số điểm cần lưu ý khi thiết kế bài giảng điện tử [11 ], [18 ].

* Các tiêu chí đánh giá bài giảng điện tử

- Các tiêu chí về mặt khoa học: Đây là tiêu chí quan trọng hàng đầu đối với

một BGĐT, tiêu chí về mặt khoa học thể hiện ở tính chính xác về nội dung khoa họcchứa đựng trong bài giảng Nội dung của bài giảng phải phù hợp với chương trình đàotạo, phù hợp với trình độ kiến thức và kỹ năng của người học Các thuật ngữ khoa học,các khái niệm, định nghĩa, định lý, định luật, sử dụng trong bài giảng phải chính xác

và nhất quán với giáo trình giảng dạy được ban hành Nội dung của BGĐT phải giúpngười học hiểu rõ hơn nội dung dạy học, các nội dung chứa đựng trong bài giảng ấyphải nhằm thực hiện được mục đích dạy học

- Các tiêu chí về lí luận dạy học (LLDH): Một BGĐT phải thực hiện được các

chức năng LLDH mà phần mềm đảm nhận BGĐT phải thực hiện đầy đủ các giai đoạncủa quá trình dạy học, từ khâu đặt vấn đề nghiên cứu, hình thành tri thức mới cho HS,luyện tập, tổng kết hệ thống hoá tri thức và kiểm tra đánh giá kiến thức của HS Nộidung của bài giảng phải gắn liền với chương trình, cấu trúc tổng thể của bài giảng phảihợp lý, cần phải có những minh chứng cụ thể cho các nội dung khoa học cần truyềnthụ Tiến trình của một giờ học phải được thể hiện rõ ràng trong BGĐT

- Các tiêu chí về mặt sư phạm: BGĐT cần phải thể hiện rõ tính ưu việt về mặt

tổ chức dạy học so với hình thức lớp - bài truyền thống Những ưu việt của MVT thểhiện trong BGĐT phải có tác dụng gây động cơ học tập và tích cực hóa hoạt động nhậnthức của HS Thông qua việc trình bày kiến thức một cách trực quan, dễ hiểu nhữngchương trình mô phỏng để giúp HS đào sâu nội dung học tập Các BGĐT phải thể hiệnmột cách tường minh việc giao nhiệm vụ học tập một cách hợp lý theo tiến trình logiccủa bài giảng, có tính chất nêu vấn đề để HS suy nghĩ, giải quyết Các BGĐT phải giúp

cá biệt hoá học tập của HS, tạo môi trường để HS có thể làm việc theo nhóm Các BGĐTphải có phần luyện tập để giúp HS hình thành và rèn luyện kỹ năng, khắc sâu kiến thức

đã lĩnh hội và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

- Các tiêu chí về kỹ thuật: Giao diện trên màn hình phải thân thiện, các đối

tượng phải được sắp xếp một cách hợp lý phù hợp với sự phát triển của nội dung bàigiảng Việc sử dụng các tương tác âm thanh, màu sắc phải hợp lý, không quá lạm dụngkhả năng biểu diễn thông tin dưới dạng hình ảnh của máy tính Một tiêu chí rất quantrọng đối với BGĐT đó là tính dễ sử dụng, sự ổn định của phần mềm và khả năng thíchứng tốt với các thế hệ máy tính, các hệ điều hành khác nhau BGĐT phải có phần hướngdẫn sử dụng bằng tiếng việt để cho GV và HS dễ sử dụng Trong BGĐT phải chứa cácnút điều khiển để GV dễ dàng định vị đến phần nội dung cần thực hiện, chức năng siêuliên kết phải được khai thác triệt để góp phần mở rộng thông tin liên quan đến bài học

* Một số điểm cần lưu ý khi thiết kế BGĐT

- Về mục tiêu bài dạy, thời gian và các bước lên lớp vẫn phải đảm bảo nguyêntắc và phương pháp DH bộ môn BGĐT không thể thay thế toàn bộ vai trò của GV vàchỉ là một loại hình thiết kế bài giảng để góp phần nâng cao chất lượng dạy học

- Đảm bảo mọi yêu cầu thực hiện nội dung và PPDH bộ môn phù hợp với tâm

lý lứa tuổi, trình độ nhận thức của HS

- Nội dung phải được tinh lọc, ngôn ngữ trong sáng, dễ hiểu

- Có tính mở, phát huy tối đa tính tích cực, sáng tạo của HS

- Tạo sự tương tác giữa HS với MVT

- Cần cân nhắc khi sử dụng hệ thống DH đa phương tiện cho các nội dung phùhợp trong bài, với thời gian hạn chế trong một tiết học (không sử dụng trong toàn bộtiết học)

- Các kiến thức được đưa vào trình chiếu dưới dạng các trang (Slide), các đoạnVideo, Audio phải được chọn lọc chính xác, dễ hiểu, thể hiện được lôgic cấu trúc của

bài dạy bao gồm cả kênh hình, kênh chữ, kênh tiếng tạo điều kiện tích cực hóa quátrình nhận thức, quá trình tư duy của HS, tránh lạm dụng trình chiếu một chiều.

1.5.3 Những ưu điểm và nhược điểm của việc giảng dạy bằng bài giảng điện tử

[11 ], [18 ]

* Ưu điểm

- Chuyển tải đến HS một lượng kiến thức lớn, hình ảnh trực quan, sinh động

- Với BGĐT, GV có thể thực hiện đầy đủ các kênh chữ, kênh hình, kênh tiếngtrong quá trình DH Do đó rèn luyện cho HS không chỉ các kỹ năng nghe, nói, đọc, viết

mà còn quan sát và cảm nhận được sự kiện, hiện tượng

- BGĐT giúp cho tiết học trở nên lôi cuốn hơn và hạn chế được việc GV bịcháy giáo án vì thời gian được kiểm soát bằng máy

- Khi sử dụng BGĐT, GV tiết kiệm được thời gian treo tranh ảnh, vẽ hình lênbảng, viết bài,… nhờ đó mà GV có nhiều thời gian giảng bài, thời gian trao đổi bài họcgiữa GV và HS, giữa HS và HS tăng lên

- Thuận lợi cho GV trong quá trình soạn bài, bởi có thể lưu lại, dễ dàng bổsung, chỉnh sửa các nội dung, cập nhật hóa kiến thức ở bất cứ mục nào, đoạn nào trongbài giảng

- Khi sử dụng BGĐT với hệ thống thiết bị dạy học đa phương tiện một cáchhiệu quả, thì tiết dạy sẽ không còn đơn điệu, nhàm chán như các tiết dạy học bằngphương pháp truyền thống, mà đã từng bước kích thích được hứng thú học tập của HSphổ thông, GV có thể tạo ra các mô hình minh họa cho các khái niệm trừu tượng, khóhiểu, thiết kế các thí nghiệm nguy hiểm hay thời gian kéo dài mà trong thực tế GV, HSkhông thể tiến hành được ( cấu tạo của mắt, hiện tượng lưu ảnh trên võng mạc, phảnứng hạt nhân, phản ứng phân hạch…), cùng với các PPDHTC đã tích cực hóa quátrình nhận thức, quá trình tư duy của HS, biến QTDH thành một QTDH tích cực, nângcao chất lượng dạy học

- GV thường xuyên truy cập Internet, tìm kiếm tài liệu cho bài giảng, điều nàygóp phần làm cho GV không bị lạc hậu so với thời đại

*Nhược điểm

- Để thiết kế BGĐT có hiệu quả đòi hỏi GV phải có kiến thức sâu hơn về tinhọc, ứng dụng tốt hơn các phần mềm công cụ, song những kiến thức tin học và cácphần mềm ứng dụng ngày càng nhiều gây trở ngại lớn cho đại đa số GV

- Việc thiết kế BGĐT đòi hỏi phải đầu tư nhiều thời gian và công sức hơn ,việc tìm kiếm những hình ảnh, tư liệu cũng gặp nhiều khó khăn với GV do trình độ tinhọc, anh văn và quỹ thời gian tìm hiểu còn hạn chế

- Một bài giảng soạn trên Powerpoint thường theo một khuôn mẫu đã định sẵn,không linh hoạt như một bài giảng thông thường, do đó GV phải thuộc giáo án

- HS có thể theo dõi và ghi chép không kịp với tốc độ giảng của GV Do đó GVphải biết vừa phối hợp giảng bài vừa quan sát lớp học

- HS có thể bị lôi cuốn, với những hiệu ứng lạ mắt, những hình ảnh đẹp nên

dễ phân tán với bài giảng Vì vậy GV phải lưu ý khi đưa vào bài giảng những hiệu ứngnhư vậy

- Dạy học bằng BGĐT phải thực hiện thông qua MVT, máy chiếu Trong tìnhhình hiện nay, điều kiện cơ sở vật chất ở các trường còn nhiều thiếu thốn, không phảitrường nào cũng đủ điều kiện trang bị một phòng nghe nhìn hiện đại nên số lượng tiếthọc bằng BGĐT còn nhiều hạn chế

- Đa số HS phổ thông nói chung vẫn quen với cách học theo kiểu GV giảng –đọc, HS nghe – chép, thì nay HS được học với cường độ và tốc độ nhanh, nhiều HSchưa kịp quan sát các thí nghiệm, các mô phỏng, hiểu rõ những chữ trên màn hình cónghĩa gì thì những dòng chữ đó đã trôi mất

1.5.4 Bài giảng điện tử với việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

- Tạo môi trường học tập mới: Môi trường học tập có thêm sự tích hợp củaBGĐT mang một cấu trúc mới là vì

+ QTDH trên lớp mang tính mở do có sự định hướng của GV

+ Cấu trúc dạy học không phân chia theo thứ bậc

+ Môi trường học tập diễn ra theo tinh thần dân chủ, bình đẳng và tự nguyện

- Phát huy vai trò, vị trí của người dạy và người học

+ Để soạn được những BGĐT tốt người dạy phải có một trình độ tin học tốt vàmiệt mài tìm kiếm các nguồn tài liệu để bổ sung vào nội dung bài học, lựa chọnphương pháp, hình thức triển khai mới cho bài giảng của mình thêm sinh động, ngườidạy sẽ giữ vai trò điều khiển, định hướng người học vào quá trình chiếm lĩnh chững trithức mới

+ Trong môi trường học tập mới có sử dụng các công nghệ hiện đại thì ngườihọc thực sự đứng ở vị trí trung tâm, là người chủ, người khám phá của việc học

- Đổi mới phương pháp và hình thức tổ chức dạy học: Tích hợp BGĐT vàoQTDH tích cực hiện nay vừa là mục tiêu, vừa là yêu cầu trong đổi mới PPDH Với ưuthế vượt trội so với giáo án truyền thống, việc áp dụng các BGĐT vào quá trình DHtích cực, buộc GV phải thay đổi cách dạy và HS phải thay đổi cách học Một BGĐTđược thiết kế tốt, nội dung phong phú sẽ kích thích sự quan tâm, sự chú ý của HS Nóđịnh hướng một cách rõ ràng cho các vấn đề cần triển khai nếu người dạy biết cáchphát huy, phối hợp các thế mạnh của từng PPDHTC trong QTDH như dạy học theonhóm nhỏ, nêu vấn đề và giải quyết vấn đề, dạy học kiến tạo, dạy học dự án…

1.6 Sử dụng một số phần mềm dạy học vào thiết kế bài giảng điện tử nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh

1.6.1 Phần mềm Power point

Powerpoint là một trong những phần mềm của Microsoft Office đây là một phầnmềm trình diễn khá hấp dẫn nhờ các chức năng biểu diễn, tạo các hiệu ứng âm thanh,

các siêu liên kết cũng như có thể chèn thêm các đoạn phim hay các thí nghiệm môphỏng.

Khi soạn BGĐT trên Powerpoint các nội dung được trình bày trên các slide, nộidung được chứa trong textbox trên slide, nó cùng nằm trên một file có phần mở rộngmặc nhiên là ppt hoặc pps , khi trình diễn các slide sẽ lần lượt xuất hiện thông quacác thao tác click chuột hay ấn phím

Ngoài ra sẽ khả năng tạo hiệu ứng trên Powerpoint còn cho phép ta vẽ bảngbiểu, biểu đồ, đồ thị để xử lí số liệu giống như các phần mềm Word hay Excel

Nhờ chức năng trình diễn tạo các hiệu ứng tạo ra môi trường thuận lợi cho việctiếp thu các tri thức phù hợp với logic của quá trình nhận thức tái tạo và chọn lọc thếgiới quan, kích thích hứng thú, tăng cường sự chú ý cũng như tạo cảm giác cho ngườihọc tiếp thu kiến thức một cách tích cực qua đó sẽ phát huy được tính tự giác của HS

1.6.2 Phần mềm Violet

Dùng cho GV có thể tự thiết kế và xây dựng được những bài giảng điện tử sinhđộng, hấp dẫn, để trợ giúp cho các giờ dạy học trên lớp (sử dụng với máy chiếuprojector hoặc ti vi), hoặc để đưa lên mạng Internet Tương tự như Powerpoint nhưngViolet có nhiều điểm mạnh hơn như giao diện tiếng việt, dễ dùng, có những chức năngchuyên dụng cho bài giảng như tạo các loại bài tập, chức năng thiết kế chuyên cho mỗimôn học, và đặc biệt là khả năng gắn kết được với các phần mềm công cụ khác

1.6.3 Macromedia Flash

Đây là phần mềm cho phép vẽ hình, tạo ra hình ảnh động, các hiệu ứng chuyểnđộng và biến đổi, lập trình tạo ra các hoạt động mô phỏng và tương tác sinh động, hấpdẫn Để sử dụng tốt Flash đòi hỏi trình độ người sử dụng cũng phải ở mức khá và phảithực hành nhiều Thông thường không nên dùng Flash để tạo cả một bài giảng vì nó sẽtốn khá nhiều công sức, mà chỉ dùng để tạo ra các tư liệu rồi kết hợp với Violet hoặcPowerpoint để tạo thành một bài giảng hoàn chỉnh

Ngoài ra, trong quá trình soạn bài, giáo viên sử dụng các công cụ tìm kiếm trên

Internet Trang web của Trung tâm hỗ trợ giáo viên (http://giaovien.net) là nơi cungcấp nhiều công cụ hữu hiệu hỗ trợ cho giáo viên trong quá trình soạn các bài giảng điện

Các phép đo trong Crocodile Physics dễ thực hiện Dữ liệu từ các thínghiệm mô phỏng được biểu diễn trên đồ thị và có thể đọc được các giá trị, “đo đ-ược” một cách nhanh chóng bằng việc di chuyển con trỏ ngang qua thiết bị thínghiệm

Crocodile Physics dễ sử dụng để mô phỏng với các tương tác mutimedianhằm tạo ra các hoạt động trong dạy học Ngoài ra, Crocodile Physics giúp cho

GV tạo ra hệ thống câu hỏi trắc nghiệm khách quan dùng để kiểm tra, đánh giá kếtquả học tập của HS

1.6.5 Phần mềm mô phỏng khoa học tương tác (PHET)

Chúng được viết bằng Java và Flash, và có thể chạy bằng cách dùng trình duyệtweb chuẩn miễn là máy đã cài Flash và Java Phet làm cho học sinh nhận ra mối liên hệgiữa các hiện tượng trong thế giới thật và các định luật khoa học cơ bản, đồng thờikhắc sâu nhận thức của học sinh về thế giới vật lí

Để giúp học sinh hiểu các khái niệm một cách rõ ràng, các Mô phỏng của Phet

sẽ minh hoạ những điều mà mắt thường không nhìn thấy thông qua việc sử dụng hìnhảnh và các điều khiển trực quan như thao tác kéo-thả, thanh trượt và nút radio Đểkhuyến khích việc tìm hiểu mang tính định lượng, các mô phỏng cũng cung cấp cácdụng cụ đo như thước, đồng hồ bấm, volt kế và nhiệt kế Khi người sử dụng điều khiểncác công cụ tương tác, kết quả sẽ được nhìn thấy ngay và do đó minh hoạ một cáchhiệu quả các mối liên hệ nhân quả cũng như các biểu diễn đa liên kết (chuyển động củacác vật thể, đồ thị, số đo, v.v )

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương này chúng tôi đã

- Nêu những giải pháp nhằm đổi mới phương pháp dạy học ở Trường THPThiện nay

- Trình bày cơ sở lý luận của việc phát huy tính tích cực hóa trong hoạt độngnhận thức của HS Từ đó trình bày một số biện pháp và giải pháp hữu hiệu nhằmTCHHĐNT của HS

- Nêu được vai trò của MVT và các phần mềm hỗ trợ dạy học trong DH vật lý,MVT và các phần mềm hỗ trợ dạy học đóng vai trò như một phương tiện DH hiện đại

có thể nâng cao tính trực quan sinh động, kích thích được sự hứng thú học tập, tạođộng cơ học tập tốt cho HS MVT kết hợp với các phần mềm hỗ trợ dạy học giúp GV

có thể mô phỏng các quá trình vật lí, các hiện tượng vật lí, minh họa các đối tượng cầnnghiên cứu, thiết kế thí nghiệm ảo, hỗ trợ các thí nghiệm vật lí trong việc vẽ đồ thị thựcnghiệm mô tả mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí trong một định luật vật lí

- Trình bày được vai trò quan trọng của tranh, ảnh, hình vẽ, phim giáo khoa.Chúng có thể kích thích các giác quan của học sinh, tạo cho học sinh thói quen quan sátcác hiện tượng và các quá trình vật lí xãy ra, giúp các dễ nhớ bài hơn

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về BGĐT, giới thiệu chức năng và những ưu việtcủa các phầm mềm hỗ trợ dạy học tác động tích cực vào các giác quan của HS, nâng

cao tính trực quan làm cho việc học tập của HS thêm sinh động và hứng thú, nhờ vậy

HS luôn có nhu cầu chiếm lĩnh tri thức cho bản thân mình Do đó, kiến thức mà HS thunhận trong quá trình học tập thường sâu sắc và khó quên

Tuy nhiên, bên cạnh những ưu điểm thì BGĐT cũng có một số nhược điểm cầnlưu ý hạn chế Không phải bất cứ bài học nào thì GV cũng phải sử dụng BGĐT đểgiảng dạy Do đó cần phải kết hợp linh hoạt giữa bảng, BGĐT, thí nghiệm thực thì tiếtdạy mới thực sự mang lại hiệu quả cao

Chương 2 TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THÔNG QUA CÁC BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ CHƯƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” VẬT LÍ 11 BAN CƠ BẢN VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MỘT SỐ PHẦN MỀM 2.1 Phân tích cấu trúc, nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang”

2.1.1 Cấu trúc nội dung chương “Mắt Các dụng cụ quang”

Mỗi bài học trong chương “Mắt Các dụng cụ quang” gồm có những nội dung

cơ bản sau

Lăng kính 1 Cấu tạo của lăng kính

2 Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

3 Các công thức lăng kính

4 Công dụng của lăng kính

Thấu kính

mỏng

1 Thấu kính Phân loại thấu kính

2 Khảo sát thấu kính hội tụ

3 Khảo sát thấu kính phân kì

4 Sự tạo ảnh bởi thấu kính

5 Các công thức về thấu kính

6 Công dụng của thấu kính

Mắt 1 Cấu tạo quang học của mắt