BẢN mô tả SKKN KHAI THÁC TRANG WEB phET

Trong bộ môn vật lý, vật lý lý thuyết có quan hệ chặt chẽ với vật lý thực nghiệm nhưng rất khác với vật lý thực nghiệm về phương pháp cũng như về tính chất, các kết quả. Thực nghiệm thiết lập các sự kiện riêng lẻ, trong các trường hợp quyết định, nó thiết lập các sự kiện có ý nghĩa hàng đầu. Lý thuyết không chỉ giản đơn giải thích các sự kiện đó mà còn diễn đạt các nguyên lý chung. Nếu như nhiệm vụ của vật lý lý thuyết chỉ xử lý các kết quả thí nghiệm thì nó chỉ là công cụ của vật lý thực nghiệm mà thôi. Làm các thí nghiệm vật lý ở nhà trường là một trong các biện pháp quan trọng nhất để phấn đấu nâng cao chất lượng dạy và học vật lý. Điều này quyết định bởi đặc điểm của khoa học Vật lý vốn là khoa học thực nghiệm và bởi nguyên tắc dạy học là “ học đi đôi với hành”. Mặt khác, các thí nghiệm vật lý có tác dụng to lớn trong việc phát triển nhận thức của học sinh, giúp các em quen dần với phương pháp nghiên cứu khoa học, vì qua đó các em được tập quan sát, đo đạc, được rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì, điều đó rất cần cho việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp, chuẩn bị cho học sinh tham gia hoạt động thực tế. Do được tận mắt, tự tay tháo lắp các dụng cụ, thiết bị và đo lường các đại lượng,..., các em có thể nhanh chóng làm quen với những dụng cụ và thiết bị dùng trong đời sống và sản xuất sau này. Tuy vậy thực trạng đồ dùng dạy học thực hành trong các nhà trường còn nhiều hạn chế dẫn tới việc sử dụng còn chưa hiệu quả, cụ thể như: Phòng bộ môn chưa có hoặc đã có thì việc sắp xếp, quản lí và bảo quản các trang thiết bị đồ đùng dạy học chưa hợp lí và khoa học. Có những thí nghiệm biểu diễn, chứng minh về chất lượng và số lượng chưa đủ để đảm bảo tốt (thời lượng, hiệu quả…) trong quá trình dạy học. Có những thí nghiệm khó thực hiện thành công vì nhiều điều kiện như do thời tiết quá nóng, quá lạnh, ẩm; thiết kế dụng cụ khá phức tạp, nặng, cồng kềnh, hoặc quá nhỏ khó quan sát; nguồn điện không ổn định; hiện tượng không rõ rệt; độ chính xác chưa cao... Có các hiện tượng Vật Lí trừu tượng, chưa thể thực hiện thí nghiệm để quan sát thấy, ví dụ như: đường sức điện, dòng điện cảm ứng,… Có những bộ thí nghiệm khá đắt tiền

BẢN MÔ TẢ SÁNG KIẾN THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN

1 Tên sáng kiến:

“KHAI THÁC TRANG WEB MÔ PHỎNG TƯƠNG TÁC DÀNH CHO KHOA

HỌC – phET TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ”

2 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến:

Áp dụng khi dạy học bộ môn Vật lí bậc THCS.

3 Tác giả:

Họ và tên:

Ngày/tháng/năm sinh:

Chức vụ:

Đơn vị Công tác:

Điện thoại DĐ: Email:

4 Đơn vị áp dụng sáng kiến: Tên đơn vị:

Địa chỉ:

Điện thoại:

I MÔ TẢ GIẢI PHÁP ĐÃ BIẾT

Trong bộ môn vật lý, vật lý lý thuyết có quan hệ chặt chẽ với vật lý thực nghiệm nhưng rất khác với vật lý thực nghiệm về phương pháp cũng như về tính chất, các kết quả Thực nghiệm thiết lập các sự kiện riêng lẻ, trong các trường hợp quyết định, nó thiết lập các sự kiện có ý nghĩa hàng đầu Lý thuyết không chỉ giản đơn giải thích các sự kiện đó mà còn diễn đạt các nguyên lý chung Nếu như nhiệm vụ của vật lý lý thuyết chỉ xử lý các kết quả thí nghiệm thì nó chỉ là công cụ của vật lý thực nghiệm mà thôi

Làm các thí nghiệm vật lý ở nhà trường là một trong các biện pháp quan trọng nhất để phấn đấu nâng cao chất lượng dạy và học vật lý Điều này quyết định bởi đặc điểm của khoa học Vật lý vốn là khoa học thực nghiệm và bởi nguyên tắc dạy học là “ học đi đôi với hành” Mặt khác, các thí nghiệm vật lý có tác dụng to lớn trong việc phát triển nhận thức của học sinh, giúp các em quen dần với phương pháp nghiên cứu khoa học, vì qua đó các

em được tập quan sát, đo đạc, được rèn luyện tính cẩn thận, kiên trì, điều đó rất cần cho việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp, chuẩn bị cho học sinh tham gia hoạt động thực tế Do được tận mắt, tự tay tháo lắp các dụng cụ, thiết bị và đo lường các đại lượng, , các em có thể nhanh chóng làm quen với những dụng cụ và thiết bị dùng trong đời sống và sản xuất sau này

Tuy vậy thực trạng đồ dùng dạy học thực hành trong các nhà trường còn nhiều hạn chế dẫn tới việc sử dụng còn chưa hiệu quả, cụ thể như:

- Phòng bộ môn chưa có hoặc đã có thì việc sắp xếp, quản lí và bảo quản các trang thiết bị

đồ đùng dạy học chưa hợp lí và khoa học

- Có những thí nghiệm biểu diễn, chứng minh về chất lượng và số lượng chưa đủ để đảm bảo tốt (thời lượng, hiệu quả…) trong quá trình dạy học

- Có những thí nghiệm khó thực hiện thành công vì nhiều điều kiện như do thời tiết quá nóng, quá lạnh, ẩm; thiết kế dụng cụ khá phức tạp, nặng, cồng kềnh, hoặc quá nhỏ khó quan sát; nguồn điện không ổn định; hiện tượng không rõ rệt; độ chính xác chưa cao

- Có các hiện tượng Vật Lí trừu tượng, chưa thể thực hiện thí nghiệm để quan sát thấy, ví dụ như: đường sức điện, dòng điện cảm ứng,…

- Có những bộ thí nghiệm khá đắt tiền

Nghiên cứu và ứng dụng trang web “https://phet.colorado.edu/vi/” kết hợp PowerPoint (với đồ dùng dạy học kèm theo: máy vi tính, màn hình) trong dạy học vật lí chương trình cơ bản Việc thiết kế, sử dụng các thí nghiệm ảo, chứng minh, mô phỏng các hiện tượng vật lí đã và đang đem lại hiệu quả cao trong dạy học vật lí Với phương pháp thay thế các thí nghiệm thật (không kể bài thực hành) sẽ giảm được nhiều chi phí trong việc

mua trang thiết bị dạy học Vì vậy, tôi đã viết sáng kiến kinh nghiệm với đề tài: “Khai thác trang web mô phỏng tương tác dành cho khoa học – phET trong dạy học vật lí”

 Giới thiệu về phET

Được thành lập vào năm 2002 bởi Carl Wieman, người đoạt giải Nobel, dự án Mô phỏng Tương tác PhET tại Đại học Colorado Boulder tạo ra các mô phỏng toán học và khoa học tương tác miễn phí PhET dựa trên nghiên cứu giáo dục mở rộng STEAM và thu hút học sinh thông qua một môi trường trực quan, giống như trò chơi, nơi học sinh học thông qua tìm tòi và khám phá

 Mục tiêu của PhET

Mục tiêu của phET dành cho học sinh:

• Tham gia vào khám phá khoa học với nhiều kết quả học tập tích cực

- Hình thành và đặt câu hỏi

- Đưa ra dự đoán

- Thử nghiệm các ý tưởng mới nổi và thử nghiệm thiết kế

- Sử dụng bằng chứng để hỗ trợ ý tưởng

- Theo dõi và phản ánh sự hiểu biết của bản thân (ví dụ: thông qua việc tự kiểm tra với phản hồi mô phỏng, thảo luận với đối tác hoặc kiểm tra do giáo viên hướng dẫn)

• Đạt được học tập khái niệm

- Xác định mối quan hệ nguyên nhân - kết quả

- Tạo ý nghĩa của các mô hình trực quan và tinh thần, và sử dụng chúng để hiểu hiện tượng khoa học

- Phát triển cơ sở với các đại diện khoa học thường được sử dụng và các công cụ đo lường (ví dụ: mô hình trực quan, vectơ, đồ thị, công thức, thước kẻ,…)

- Phối hợp giữa các đại diện khoa học, mô hình khoa học và thế giới thực

• Tạo kết nối với cuộc sống hàng ngày (ví dụ: khoa học với thế giới thực)

• Xem khoa học là dễ tiếp cận, dễ hiểu và thú vị

- Xác định là một nhà khoa học (một người sử dụng lý luận khoa học)

- Phát triển sự quan tâm hơn nữa đối với khoa học

- Trải nghiệm niềm vui của việc tìm hiểu và khám phá

Mục tiêu của PhET dành cho giáo viên:

• Tạo một lớp học lấy học sinh làm trung tâm bằng cách:

- Lắng nghe và đánh giá các ý tưởng của học sinh

- Thúc đẩy mối quan hệ học sinh – học sinh

- Khuyến khích và hướng dẫn học sinh tìm hiểu

- Là người cùng tham gia vào quá trình điều tra

• Thúc đẩy một môi trường học tập hỗ trợ, định hướng mục tiêu bằng cách…

- Chuẩn bị sẵn sàng để giải quyết các ý tưởng / suy nghĩ và nhầm lẫn phổ biến của học sinh

- Thích ứng các hoạt động với môi trường và học sinh (ví dụ: thay đổi mục tiêu học tập và trình độ học vấn)

- Phản ứng nhanh bằng cách thích ứng linh hoạt với các ý tưởng mới nổi của học sinh

 Giao diện tổng quan của phET

- Giao diện phET cho môn Vật lí

- Tài nguyên dạy học: https://phet.colorado.edu/vi/teaching-resources

 Làm cách nào để sử dụng mô phỏng phET trong lớp vật lý ?

- Sử dụng mô phỏng PhET trong trình diễn bài giảng

Với mô phỏng PhET được chiếu trên màn hình, mọi học sinh có thể theo dõi cùng với hình ảnh được chia sẻ này, sau đó giúp học sinh và giáo viên trao đổi ý tưởng với nhau Bạn

sẽ thường thấy các học sinh trong lớp học của mình chỉ vào mô phỏng được chiếu trong các cuộc thảo luận, sử dụng nó như một tài liệu tham khảo chung để làm rõ ý tưởng Học sinh thường theo dõi các quan sát của mình bằng cách hỏi tự phát "nếu xảy ra thì sao?"

- Làm cách nào để khai thác tối đa bài giảng dựa trên PhET ?

Đầu tiên, cho học sinh làm quen với mô phỏng Trước khi đặt câu hỏi cho học sinh về

mô phỏng, GVcần đảm bảo rằng bản thân có cái nhìn tổng quan về kịch bản mà mình đang nhìn thấy trên màn hình và những điều khiển nào bạn có thể sử dụng để thay đổi cảnh đó Bạn không cần phải mô tả mọi tính năng cùng một lúc, nhưng hãy nhớ rằng bạn thường khó nhìn thấy con trỏ chuột trên màn hình lớn, vì vậy hãy nhớ nói rõ ràng về những gì bạn đang thay đổi khi thực hiện

Kết hợp mô phỏng với mục tiêu học tập của bạn Bạn muốn học sinh học gì? Hãy cụ thể và nghĩ về những kết quả có thể đo lường được Mô phỏng có phù hợp với những mục tiêu này không? Đối với một số ý tưởng dành riêng cho mô phỏng, bạn có thể xem các mục tiêu học tập mẫu được liệt kê trên trang web của mỗi mô phỏng Ví dụ: trong Bộ công cụ xây

dựng mạch của chúng tôi, một mục tiêu học tập tiềm năng là học sinh nhận ra rằng dòng điện là liên tục, hoặc không được “sử dụng hết” trong một mạch

Thiết lập các kịch bản mô phỏng để hướng đến mục tiêu học tập của bạn Việc chứng minh mối quan hệ nguyên nhân và kết quả trong tình huống của bạn có thể giúp học sinh lập luận xung quanh các yếu tố và khái niệm liên quan

Ví dụ: để giúp học sinh đạt được mục tiêu học tập là nhận biết được dòng điện không được

sử dụng hết trong mạch, bạn có thể sử dụng bộ công cụ xây dựng mạch để tạo mạch bao gồm bóng đèn, pin và công tắc Trước khi ném công tắc để dòng điện bắt đầu chạy, yêu cầu học sinh dự đoán cường độ dòng điện so với hai bên của bóng đèn như thế nào

Ví dụ : để cung cấp cho học sinh mô hình về cách ma sát tạo ra nhiệt, bạn có thể cọ xát hai cuốn sách với nhau trong mô phỏng ma sát Các nguyên tử ở bề mặt sẽ dao động, cho thấy nhiệt độ cao hơn có liên quan đến chuyển động của nguyên tử

 Một số kỹ thuật phổ biến được sử dung trong phET:

A Thảo luận trong lớp có điều kiện

B Sử dụng câu hỏi trắc nghiệm và hệ thống bình chọn, bạn có thể đặt câu hỏi

La bàn nào chỉ hướng chính xác của từ trường tại điểm A?

C Trình diễn bài giảng tương tác: Bạn có thể cung cấp hướng dẫn có cấu trúc cho học

sinh, theo mô hình Dự đoán-Trải nghiệm-Suy ngẫm cho mỗi ý tưởng chính

 Học sinh thực hành sử dụng các mô phỏng

Mô phỏng PhET được thiết kế và thử nghiệm cẩn thận để dễ sử dụng và hấp dẫn đối với học sinh Học sinh sẽ học được nhiều nhất từ các mô phỏng khi họ có thể kiểm soát việc học, kiểm tra và khám phá các câu hỏi của riêng mình với các mô phỏng theo cá nhân hoặc theo nhóm nhỏ

 Các mô phỏng dành cho môn Vật lí:

1 Bong bóng và tĩnh điện

2 Bộ lắp ráp mạch điện: DC

3 Bộ lắp ráp mạch điện: DC - Phòng thí nghiệm ảo

4 Chuyển động của đạn tử

5 Chất khí: phần giới thiệu

6 Con lắc

7 Con lắc lò xo

8 Con lắc lò xo: những điều cơ bản

9 Các dạng và sự chuyển hoá năng lượng

10 Cân bằng

11 Công viên ván trượt

12 Công viên ván trượt: Phần cơ bản

13 Cộng vector

14 Giao thoa sóng

15 John Travoltage

16 Khúc xạ ánh sáng

17 Lực hấp dẫn

18 Lực hấp dẫn và quỹ đạo

19 Lực hấp dẫn: Những điều cơ bản

20 Lực và chuyển động: Phần cơ bản

21 Ma sát

25 Sóng trên một sợi dây

26 Sự khuếch tán

27 Thị giác màu

28 Trạng thái của vật chất

29 Trạng thái của vật chất: Phần cơ bản

30 Tán xạ Rutherford

31 Tính chất của chất khí

32 Tương tác nguyên tử

33 Tạo dựng một nguyên tử

34 Tụ điện: phần cơ bản

35 Vẽ đường cong thực nghiệm

36 Xác suất Plinko

37 Áp suất

38 Điện trở của một dây dẫn

39 Điện tích và điện trường

40 Định luật Coulomb

41 Định luật Faraday

42 Định luật Hooke

43 Định luật Ohm

II.1 Tính mới, tính sáng tạo.

II.1.1 Tính mới:

Giáo viên giúp học sinh tiếp thu những kiến thức mới một cách nhẹ nhàng thoải mái,

tổ chức các hoạt động học tập giúp các em thấy hứng thú và tự giác tích cực độc lập trong

việc tiếp thu những kiến thức mới.

II.1.2 Tính sáng tạo:

Mục tiêu là lấy học sinh làm trung tâm, coi trọng việc tổ chức cho học sinh hoạt động

để lĩnh hội kiến thức Các em hứng thú thực sự với tình huống có vấn đề trong từng bài, biết vận dụng khéo léo giữa các đơn vị kiến thức khác nhau, có nhiều cơ hội rèn luyện kỹ năng

tư duy, sáng tạo làm việc nhóm và nghiên cứu khoa học

II.2 Khả năng áp dụng, nhân rộng:

- Sáng kiến có khả năng áp dụng cho quá trình dạy và học bộ môn Vật lí bậc THCS Ngoài ra, có thể vận dụng để dạy và học các môn học khác như Toán học, Sinh học, Hóa học … trong nhà trường

- Sau khi học sinh được quan sát, khám phá giáo viên đưa ra các chú ý cho học sinh và chốt các kiến thức đồng thời khuyến khích các em không ngại tìm tòi nghiên cứu để khơi dậy tính tích cực, tư duy sáng tạo, rèn luyện tinh thần tự giác, chủ động trong học tập cũng như trong mọi công việc của học sinh

- Trong quá trình giảng dạy Vật lí thực nghiệm, tôi đã sử dụng các phương pháp dạy học kết hợp nghiên cứu các thí nghiệm thực hành trên phET để nâng cao chất lượng giờ học Vật lí

- Đối với học sinh đại trà: Nắm được kiến thức cơ bản, tạo niềm tin, hứng thú với bộ môn.

- Đối với học sinh khá, giỏi: Tạo cho các em sự hứng thú yêu thích môn học, phát huy

được tính tích cực chủ động trong học vật lí, góp phần phát triển trí tuệ và bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh Khuyến khích học sinh tìm tòi nhiều cách giải khác nhau, khai thác bài tập giúp sáng tạo những cách làm bài hay Học sinh lĩnh hội tri thức nhanh,chắc chắn và chủ động hơn, hiệu quả giờ học cao hơn so với dạy học với các phương tiện thông thường

II.3 Hiệu quả, lợi ích thu được do áp dụng giải pháp.

a Hiệu quả kinh tế:

- Nâng cao kết quả học tập của học sinh sẽ tiết kiệm được thời gian, công sức của giáo viên và học sinh mà lại mang lại hiệu quả tiếp thu bài tốt.

- Tiết kiệm cả về chi phí tài chính: sau khi đã được thiết kế nội dung sử dụng phương pháp trên sẽ được lưu lại sử dụng trong các năm học sau có thể dễ dàng chia sẻ với học sinh và các bạn đồng nghiệp trên mạng internet …

b Hiệu quả về mặt xã hội.

- Phương pháp này khuyến khích các em không ngại tìm tòi nghiên cứu để khơi dậy tính tích cực, tư duy sáng tạo, rèn luyện tinh thần tự giác, chủ động trong học tập

- Sử dụng các phương pháp dạy kết hợp tổ chức thí nghiệm hiệu quả làm tăng hứng thú học tập cho học sinh, giúp các em học tập tích cực, hiệu quả hơn Học sinh dễ dàng chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học, từ đó các em lòng tin vào khoa học, say mê tìm hiểu khoa học và ứng dụng khoa học đó vào cuộc sống hàng ngày.

c Giá trị làm lợi khác:

Tôi xin đưa ra phân tích sau đây để thấy rõ được những hiệu quả mà sáng kiến kinh nghiệm đem lại

a Hiệu quả giảng dạy.

 Học sinh:

Năm học 2020 - 2021, theo sự phân công của BGH nhà trường tôi dạy vật lí lớp 9C và lớp 9D cả 2 lớp này đều có ti lệ học sinh nam, nữ, học sinh xếp loại học lực, hạnh kiểm phân theo loại là tương đương nhau Có thể khẳng định trình độ ban đầu của các em ở cả 2 lớp là giống nhau Trong đó tôi chọn lớp 9D làm lớp thực nghiệm, áp dụng sáng kiến vào giảng dạy Còn lớp 9C tôi chọn làm lớp đối chứng Sau khi tiến hành dạy bài “Đoạn mạch nối tiếp” (1 tiết) tôi đã thực hiện kiểm tra 15 phút dựa trên câu hỏi cuối bài và thu được kết quả:

- Chất lượng kiến thức của lớp 9D cao hơn hẳn lớp 9C tỉ lệ giỏi, khá cao vì lớp 9D trong quá trình học các em được chủ động lĩnh hội kiến thức thông qua mô phỏng phET mà giáo viên chuẩn bị, còn lớp 9C tỉ lệ giỏi khá thấp hơn vì các em chỉ lĩnh hội kiến thức qua các tranh, ảnh trong SGK Điều đó chứng tỏ việc sử dụng mô phỏng phET do giáo viên chuẩn bị đem lại hứng thú học tập cho học sinh.

- Học sinh THCS cảm thấy gần gũi và yêu thích bộ môn hơn vì hình ảnh sống động

dễ hiểu, dễ tiếp thu.

- Học sinh được phát triển năng lực nhận thức, khắc phục tình trạng học “vẹt”.

- Khơi dậy trong học sinh niềm yêu thích bộ môn, nhờ đó kết quả học tập của các em cao hơn, qua đó góp phần đổi mới phương pháp dạy học.

 Với giáo viên:

- Trong quá trình, tôi đã cố gắng nghiên cứu chuẩn bị bài chu đáo thông qua mô phỏng phET, góp phần bổ sung và làm rõ những kiến thức cơ bản trong sách giáo khoa, khôi phục, tái hiện lại hình ảnh trong SGK giúp học sinh hiểu bài tốt hơn.

- Khi lên lớp giảng dạy không thiên về lý thuyết, trừu tượng Khiến học sinh học tập tích cực, hăng hái chủ động hơn Từ việc học sinh hăng hái, tích cực, học tập có hiệu quả Đó là nguồn động viên rất lớn giúp giáo viên ham học hỏi, tìm tòi để nâng cao kiến thức chuyên môn nghiệp vụ thêm yêu trò - yêu nghề nhiều hơn nữa.

- Trong quá trình sử dụng trang web mô phỏng phET phát triển toàn diện, không chỉ

có kiến thức sâu rộng về bộ môn, có kĩ năng mà học sinh còn phát huy được sự năng động sáng tạo ở học sinh, khơi gợi học sinh tình yêu môn học Đây chính là những yếu tố cần thiết là hành trang quý giá để con người đáp ứng được những yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội của đất nước trong thời kì kinh tế tri thức hiện nay.

Hy vọng rằng áp dụng những biện pháp tôi vừa nêu trên sẽ ít nhiều giúp các bạn thực hiện được các thí nghiệm tốt hơn, hiệu quả giáo dục sẽ cao hơn trong mỗi bài dạy Trên đây là một số kinh nghiệm của cá nhân tôi xuất phát từ việc giảng dạy trong thực tế, nó còn có nhiều hạn chế Tôi mong được sự đóng góp ý kiến đồng nghiệp

Xin chân thành cảm ơn !

CƠ QUAN ĐƠN VỊ

ÁP DỤNG SÁNG KIẾN

( Xác nhận )

………

Hải Phòng, ngày 08 tháng 12 năm 2020

Người viết đơn