(SKKN 2022) phát triển toàn diện năng lực học sinh THPT thông qua dạy học vật lý sử dụng PhET colorado simulation

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT ĐẶNG THAI MAI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÁT TRIỂN TOÀN DIỆN NĂNG LỰC HỌC SINH THPT THÔNG QUA DẠY HỌC VẬT LÝ SỬ DỤNG PhET COLORADO SIMULATION Người thực hiện: Nguyễn Xuân Tuấn Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Vật lý THANHMỤC HỐLỤC NĂM 2022 MỤC LỤC Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.5 Những điểm SKKN Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Sử dụng PhET Colorado simulation dạy học Vật lý THPT 2.2 Thực trạng sử dụng mô dạy học Vật lý THPT 2.3 Xây dựng hoạt động học Vật lý phát triển lực học sinh THPT dùng PhET Colorado tiết học 2.3.1 Hoạt động day học khám phá - nhận thức Vật lý dùng PhET Colorado 2.3.2 Hoạt động dạy học vận dụng Vật lý dùng PhET Colorado 2.4 Hiệu dạy học Vật lý dùng PhET Colorado phát triển lực học sinh THPT Kết luận - kiến nghị 3.1 Kết luận 3.2 Kiến nghị Tài liệu tham khảo Trang 1 2 2 2 5 13 18 19 19 19 Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 bắt đầu áp dụng cho cấp THPT từ năm học 2023-2024 yêu cầu hình thành phát triển lực học sinh gồm: lực tự chủ tự học, lực giao tiếp hợp tác, lực giải vấn đề sáng tạo [1] Trong mơn Vật lý ngồi u cầu hình thành lực chung cịn u cầu hình thành lực riêng môn Vật lý bao gồm: nhận thức vật lí, tìm hiểu giới tự nhiên góc độ vật lí, vận dụng kiến thức, kĩ Vật lý học [2] Mục tiêu chương trình so với chương trình cũ chuyển từ dạy học đạt kiến thức sang dạy học phát triển lực học sinh Vì vậy, phương pháp, phương tiện kĩ thuật dạy học phải thay đổi để đáp ứng mục tiêu chương trình giáo dục [1] Để phát triển lực học sinh học tập mơn Vật lý, học sinh phải chủ động, tích cực tham gia vào hoạt động học lớp lẫn thực nhiệm vụ học tập mà giáo viên giao nhà tự khám phá Các hoạt động học tập rèn luyện phổ biến bao gồm: quan sát nhận xét đặt câu hỏi, dự đốn q trình kết quả, đề xuất giải pháp, trả lời câu hỏi làm tập…Yêu cầu dạy học đòi hỏi giáo viên phải thiết kế chuỗi hoạt động học tập, lựa chọn phương pháp, tìm kiếm phương tiện phục vụ dạy học lấy học sinh làm trung tâm [3,4] Bên cạnh đó, mục tiêu dạy học Vật lý yêu cầu phát triển lực thực hành thí nghiệm cho học sinh Trong khoảng chục năm gần việc sử dụng chương trình mơ dạy học nói chung, dạy học Vật lý nói riêng ngày phổ biến đạt nhiều kết tích cực [8] Việc sử dụng mô Vật lý phù hợp với nhiều yêu cầu dạy học tiết học thức giới hạn thời gian dễ dàng triển khai hầu hết phòng học trường phổ thơng có máy chiếu ti vi kết nối với máy tính Các chương trình mơ giúp học sinh chủ động học tập tương tác với bạn lớp, nhóm học tập Hơn chúng giúp học sinh sáng tạo giải pháp, thực khám phá so với phương tiện học tập khác Đặc biệt mô hỗ trợ tốt cho học sinh tự học nhà tương tác với bạn bè thông qua kết nối Internet [9] PhET Colorado simulation cung cấp mô Vật lý cho việc dạy học học tập Vật lý có quy mơ sáng tạo giới Dự án nhà Vật lý Carl Wieman đoạt giải Nobel 2001 người Mỹ lãnh đạo cộng đại học Colorado Boulder thực đóng góp, hiến tặng nhiều người khắp giới [5] Trình mơ có mã nguồn mở cho phép nhà phát triển bổ xung mô dịch sang ngôn ngữ quốc gia PhET có Tiếng Trang Việt cho hầu hết mơ Đây trình mô đã, sử dụng cách rộng rãi sáng tạo giới [9,10,11,12] Tuy nhiên, PhET Colorado cung cấp mô phỏng, sử dụng chúng vào dạy học Vật lý hoạt động giáo viên Việc thiết kế chuỗi hoạt động học, tổ chức dạy học, thiết kế câu hỏi, tập, dự án …cho học tập Vật lý địi hỏi cơng sức sáng tạo giáo viên Đặc biệt sử dụng PhET Colorado để dạy học nhằm phát triển lực học sinh vấn đề cấp thiết thiếu kết nghiên cứu Việt Nam Vì vậy, thơng qua việc sử dụng PhET Colorado vào dạy học Vật lý nhằm phát triển toàn diện lực cho học sinh THPT thời gian qua, tác giả trình bày sáng kiến kinh nghiệm có tiêu đề “Phát triển tồn diện lực học sinh THPT thông qua dạy học Vật lý sử dụng PhET Colorado Simulation” 1.2 Mục đích nghiên cứu Sáng kiến kinh nghiệm nghiên cứu xây dựng chuỗi hoạt động dạy học sử dụng PhET Colorado nhằm khám phá - nhận thức – vận dụng tượng, đại lượng, định luật Vật lý để phát triển toàn diện lực học sinh THPT 1.3 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu sáng kiến hoạt động dạy học Vật lý sử dụng mơ PhET Colorado để phát triển tồn diện lực học sinh THPT 1.4 Phương pháp nghiên cứu Sáng kiến kinh nghiệm ứng dụng tâm lý học nhận thức đại sử dụng phương pháp thực nghiệm để đánh giá phát triển lực người thông qua hoạt động khám phá – nhận thức – vận dụng Vật lý dùng mô 1.5 Những điểm SKKN Điểm sáng kiến kinh nghiệm bao gồm:  Thiết kế chuỗi hoạt động dạy học Vật lý để khám phá - nhận thức – vận dụng tượng Vật lý sử dụng PhET Colorado, từ hoạt động trình tư để phát triển lực học sinh THPT  Thiết kế chuỗi hoạt động dạy học Vật lý để khảo sát - nhận thức – vận dụng đại lượng Vật lý sử dụng PhET Colorado, từ hoạt động trình tư để phát triển lực học sinh THPT  Thiết kế chuỗi hoạt động dạy học Vật lý để thiết lập - nhận thức – vận dụng định luật Vật lý sử dụng PhET Colorado, từ hoạt động trình tư để phát triển lực học sinh THPT Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận sử dụng PhET Colorado dạy học Vật lý PhET Colorado dự án mô tương tác web cho dạy học Trang Toán học Khoa học nhà Vật lý Mỹ đoạt giải Nobel Vật lý năm 2001 Carl Weiman sáng lập Sáng kiến tạo mô miễn phí với mã nguồn mở cho tất giáo viên học sinh khắp giới sử dụng Nhờ hảo tâm đóng góp nhiều tổ chức, công ty, cộng tác viên toàn giới, đặc biệt nhà khoa học, giảng viên từ đại học Colorado Boulder, Hoa Kì mà dự án tiếp tục phát triển tương lai Ý tưởng Carl Wienman dạy học khoa học theo hoạt động nghiên cứu nhà khoa học mà giáo viên học sinh khắp nơi giới tiếp cận Sáng kiến giáo dục giúp cho Carl Weiman đoạt giải thưởng Yidan giáo dục năm 2020 PhET Colorado số cộng tác viên người Việt Nam hào phóng, đặc biệt Cao Sĩ Sơn chuyển ngữ sang Tiếng Việt, nên thuận tiện cho học sinh giáo viên sử dụng Để sử dụng PhET Colorado bạn truy cập trực tiếp vào link sau trình duyệt https://phet.colorado.edu/ để sử dụng Tiếng Anh link sau https://phet.colorado.edu/vi/ muốn sử dụng Tiếng Việt trình duyệt chạy hệ điều hanh Window Bạn download mơ để sử dụng mà không cần kết nối internet Đây giao diện PhET Colorado máy vi tính với ngơn ngữ Tiếng Việt Một số mơ chưa chuyển ngữ sang Tiếng Việt phải dùng Tiếng Anh chúng dựng dạng đồ họa nên dễ hiểu Trong mô tồn số thuật ngữ Tiếng Anh khơng gặp khó khăn nhiều học tập giảng dạy giáo viên học sinh dễ dàng hiểu chúng nhờ tương tác với chúng sử dụng từ điển Anh – Việt để tra cứu Hình Giao diện PhET Colorado trình duyệt chạy hệ điều hành Window PhET Colorado dùng thiết bị di động điện thoại thơng minh hay máy tính bảng cách cài PhET Simulations App Store CH play Đây giao diện PhET Colorado hệ điều hành Android sử dụng điện thoại máy tính bảng Các mô sử dụng Tiếng Anh chúng trực quan nên học sinh giáo viên dễ dàng sử dụng [5] Hình Giao diện PhET ứng dụng di động chạy hệ điều hành Android a) Với PhET Colorado học tập Vật lý, học sinh THPT thực hoạt động sau:  Quan sát tượng, trình Vật lý xảy  Dự đoán tượng kết Vật lý  Kiểm tra giả thiết ý tưởng  So sánh trình, kết với  Đo đạc thông số, đại lượng để thu thập liệu  Xây dựng thí nghiệm Vật lý dựa mô  Thiết kế mạch điện, sơ đồ  Xác định mối quan hệ nguyên nhân – kết  Trình bày vấn đề, kết Vật lý sơ đồ, véc tơ, đồ thị b) Với PhET Colorado giáo viên Vật lý dạy học Vật lý THPT thực hoạt động sau:  Trình bày tượng, q trình Vật lý mơ  Thực thí nghiệm, q trình Vật lý  Đo thông số, đại lượng Vật lý  Xây dựng thí nghiệm Vật lý  Thiết kế mạch điện, thiết bị, sơ đồ  Kiểm tra dự đoán  So sánh kết  Thu thập liệu từ thí nghiệm, đo đạc  Trình bày kiến thức, nội dung Vật lý hình vẽ, sơ đồ véc tơ… c) PhET Colorado công cụ dạy học Vật lý tự học Vật lý có nhiều ưu điểm vượt trội so với ứng dụng phần mềm giảng dạy học tập Vật lý khác nhờ yếu tố sau:  Có thể đưa dự đoán kiểm tra chúng  Đo đạc thông số đại lượng trình, tượng  Tự xây dựng thí nghiệm với mục tiêu khác  Thiết kế sơ đồ, mạch điện, thiết bị linh hoạt theo nhu cầu  Mơ hình hóa biến đổi đại lượng, thông số cách trực quan hay theo đồ thị biểu đồ  Thúc đẩy việc dạy học nhóm để học sinh tự tương tác  Khuyến khích giáo viên học sinh cộng tác  Tạo dựng môi trường giảng dạy - học tập sáng tạo lấy học sinh làm trung tâm  Hầu hết mô dịch Tiếng Việt Web  Có thể sử dụng trực tuyến khơng máy tính thiết bị di động  Tương tác khơng giới hạn có kết nối Internet  Phát triển dạy học STEM tích hợp Tốn Khoa học  Hồn tồn miễn phí 2.2 Thực trạng sử dụng mô dạy học Vật lý THPT Trong thời gian vừa qua số giáo viên Vật lý Việt Nam sử dụng PhET dạy học cấp Đã có số nghiên cứu sử dụng PhET dạy học Vật lý phổ thông [8] Tuy nhiên, việc khám phá sáng tạo PhET dạy học Việt Nam nói chung, dạy học Vật lý nói riêng cịn hạn chế, đặc biệt sử dụng PhET dạy học STEM chưa áp dụng Việc sử dụng PhET chủ yếu tập trung trường quốc tế sử dụng chương trình dạy học Anh, Mỹ PhET chủ yếu dùng tiết giảng dạy Vật lý lớp với minh họa, chưa dùng công cụ học tập sáng tạo học sinh Nguyên nhân chủ yếu cách đo lường đánh giá Việt Nam khác biệt với nước phát triển giới khiến việc sử dụng PhET trở thành rào cản Bên cạnh thành tựu nghiên cứu ứng dụng PhET dạy học lại Tiếng Anh khiến cho đa phần giáo viên phổ thông Việt Nam không dễ dàng tiếp cận Vì vậy, thực tế dạy học phát triển lực triển khai chương trình 2018 địi hỏi áp dụng PhET vấn đề cần thiết cấp thiết dạy học Vật lý Việt nam 2.3 Xây dựng chuỗi hoạt động dạy học Vật lý phát triển lực học sinh THPT dùng PhET Colorado Yêu cầu cần đạt chương trình Vật lý 2018 bên cạnh hình thành phát triển lực chung như: tự chủ tự học, giao tiếp hợp tác, giải vấn đề sáng tạo, mơn Vật lý cịn phải phát triển lực riêng bao gồm: lực nhận thức Vật lý, lực khám phá giới Vật lý lực vận dụng Vật lý vào đời sống kĩ thuật PhET hỗ trợ việc phát triển lực khám phá - nhận thức Vật lý bao gồm nhận thức: Khám phá, nhận thức tượng Vật lý như: va chạm, cân bằng, khúc xạ, khuếch tán… Khảo sát nhận thức đại lượng Vật lý như: lực, điện dung, điện trở… Thiết lập định luật Vật lý như: định luật Húc, định luật Ôm, định luật Cu lông… PhET hỗ trợ việc phát triển lực vận dụng Vật lý vào thực tế kĩ thuật thông qua hoạt động:  Giải thích tượng, hiệu ứng Vật lý  Đánh giá ý kiến, ý tưởng Vật lý  Thiết kế thí nghiệm, hệ thống, mơ hình 2.3.1 Hoạt động dạy học khám phá - nhận thức Vật lý dùng PhET Colorado a Hoạt động dạy học khám phá - nhận thức tượng Vật lý PhET cung cấp cho khả khám phá – nhận thức tượng Vật lý dạy học thông qua nhiều hoạt động đa dạng như:  Đặt câu hỏi  Dự đoán tượng kết  Đo đạc kiểm chứng tượng  So sánh kết thảo luận nhóm Các mơ PhET cung cấp cho học sinh nhận thức tượng Vật lý như: va chạm, hấp dẫn, sóng, khuếch tán, giao thoa sóng cơ, giao thoa sóng ánh sáng, khúc xạ ánh sáng, ma sát, cảm ứng điện từ…Sáng kiến kinh nghiệm trình bày hoạt động khám phá-nhận thức tượng “Khúc xạ ánh sáng” sử dụng PhET theo lô gic tâm lý nhận thức kiến tạo thông qua hoạt động sau: i Quan sát so sánh hướng tia sáng truyền mơi trường khơng khí truyền từ khơng khí vào nước Nhận xét hướng bề mặt phân cách (hình 3) Hình Sự truyền tia sáng đỏ khơng khí (trái), từ khơng khí sang nước (phải) ii Hiển thị pháp tuyến so sánh góc hợp tia sáng với tia pháp tuyến truyền mơi trường khơng khí truyền từ khơng khí vào nước Kết luận tia sáng truyền tới bề mặt phân cách hai môi trường suốt khác (hình 4) Hình Sự truyền tia sáng ánh sáng đỏ khơng khí (trái), truyền tia sáng từ khơng khí sáng nước (phải), bao gồm góc khúc tới góc khúc xạ iii Thay đổi chiết suất hai môi trường tới môi trường khúc xạ để ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang hơn, từ môi trường chiết quang sang Nhận xét hướng tia sáng bề mặt phân cách (hình 5) Hình Sự truyền tia sáng từ nước sang thủy tinh (trái), truyền tia sáng từ thủy tinh sang nước (phải) iv Thay đổi bước sóng (màu sắc) tia sáng quan sát truyền tia sáng bề mặt phân cách rút kết luận (hình 6) Hình Sự truyền tia sáng từ khơng khí vào thủy tinh với ánh sáng xanh (trái), ánh sáng tím (phải) v Định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng Như vậy, sử dụng PhET Colorado học sinh khám phá – nhận thức tượng khúc xạ ánh sáng để phát triển lực thông qua chuỗi hoạt động tư sau:  Quan sát chuyển động vật bị va chạm sau chịu tác dụng hai vật có giá trị m.v khái quát hóa nên khái niệm động lượng  Quan sát chuyển động vật bị va chạm sau chịu tác dụng vật có giá trị mv theo hai hướng khác khái quát hóa thành định nghĩa động lượng c Hoạt động dạy học khám phá - nhận thức định luật Vật lý Để thiết lập định luật Vật lý, PhET cung cấp khả sau cho hoạt động dạy học tiết học tự học:  Đề xuất giả thiết mối liên hệ đại lượng  Thiết kế sơ đồ thí nghiệm  Đo đạc liệu đại lượng  Vẽ đồ thị làm khớp liệu  Xác định mối liên hệ nguyên nhân – kết Hiện tại, PhET có mơ định luật Vật lý như: Các định luật Niu tơn chuyển động, định luật vạn vật hấp dẫn, định luật Húc, định luật Cu lông, định luật Ôm, định luật Faraday cảm ứng điện từ, định luật khúc xạ ánh sáng… Trong tiết học Vật lý, giáo viên học sinh tổ chức hoạt động nhận thức - khám phá định luật “Faraday cảm ứng điện từ” sau: i Quan sát độ sáng đèn vôn kế nam châm di chuyển lại gần xa ống dây Dự đoán hiệu điện hai đầu cuộn dây phụ thuộc vào điều xảy (hình 12) Hình 12 Thí nghiệm cảm ứng điện từ cho nam châm (khơng có đường sức từ) qua ống dây ii Quan sát độ sáng đèn vôn kế nam châm (với đường sức từ) di chuyển lại gần xa ống dây Nhận xét độ lớn hiệu điện hai đầu cuộn dây phụ thuộc vào đại lượng (hình 13) Hình 13 Thí nghiệm cảm ứng điện từ cho nam châm (có đường sức từ) qua ống dây iii Quan sát độ sáng đèn vôn kế thay đổi tốc độ di chuyển nam châm qua ống dây Nhận xét mối quan hệ độ lớn hiệu điện hai đầu ống dây với tốc độ di chuyển nam châm Sau lặp lại thí nghiệm số lần nhận xét mối liên hệ (hình 14) Hình 14 Thí nghiệm cảm ứng điện từ thay đổi tốc độ nam châm qua ống dây iv Tổng hợp quan sát kết luận thiết lập định luật Faraday cho dòng điện cảm ứng PhET giúp giáo viên học sinh khám phá - nhận thức định luật “Faraday cảm ứng điện từ” thông qua chuỗi hoạt động tư sau để phát triển lực:  Dự đoán độ lớn hiệu điện hai đầu ống dây phụ thuộc vào di chuyển nam châm từ quan sát độ sáng đèn vôn kế nam châm di chuyển lại gần xa ống dây  Phân tích để tìm mối liên hệ hiệu điện hai đầu ống dây tốc độ biến thiên từ thông qua ống dây từ quan sát độ sáng đèn vôn kế nam châm di chuyển lại gần xa ống dây  Tổng hợp để tìm mối liên hệ hiệu điện hai đầu ống dây tỉ lệ thuận với tốc độ biến thiên từ thông qua ống dây từ quan sát độ sáng đèn vôn kế nam châm di chuyển lại gần xa ống dây  Khái quát hóa quan sát rút định luật “Faraday cảm ứng điện từ” 2.3.2 Hoạt động vận dụng Vật lý dùng PhET a Giải thích tượng – trình Vật lý PhET Colorado cung cấp khả sau cho giải thích tượng Vật lý trình dạy học tự học:  Trực quan hóa tượng Vật lý giúp học sinh quan sát dễ dàng  Thay đổi yếu tố, thành phần ảnh hưởng đến tượng  Mô tả mối liên hệ tượng với biến đổi đại lượng đồ thị  Sử dụng dụng cụ đo để đo đạc đại lượng tượng PhET Colorado giúp giải thích nhiều tượng như: va chạm, tạo ảnh qua quang cụ, hấp dẫn, sóng, khuếch tán, quang phổ, giao thoa, tương tác tĩnh điện, tán xạ, khúc xạ ánh sáng, cảm ứng điện từ, sóng học, thị giác màu, cân bằng, ma sát, đàn hồi…Trong tiết học, giáo viên học sinh tổ chức hoạt động dạy học để vận dụng kiến thức có trước để giải thích tượng “giao thoa sóng cơ” mặt nước sau: i Quan sát dao động sóng mặt nước nguồn sóng, giải thích dao động phần tử sóng mặt nước dao động điều hịa (hình 15) Hình 15 Sóng nguồn sóng phát mặt nước ii Quan sát hai sóng hai nguồn sóng phát mặt nước, giải thích dao động dao động phần tử sóng mặt nước tổng hợp hai dao động điều hòa, dự đốn biên độ dao động phần tử phụ thuộc vào điều (hình 16) Hình 16 Mặt nước có hai nguồn sóng phát iii So sánh biên độ phần tử sóng hai điểm khác nhận xét mối liên hệ biên độ dao động phần tử sóng với khoảng cách từ tới hai nguồn sóng (hình 17) Hình 17 Biên độ phần tử sóng hai điểm khác mặt nước Như vậy, sử dụng PhET Colorado học sinh giải thích tượng giao thoa sóng mặt nước để phát triển lực thông qua hoạt động tư sau:  Quan sát sóng mặt nước đồ thị dao động phần tử sóng suy luận dao động điều hòa  Quan sát trường giao thoa sóng phát từ hai nguồn sóng mặt nước suy luận dao động phần tử sóng tổng hợp hai dao động điều hòa phát biên độ sóng phụ thuộc vào khoảng cách tới hai nguồn  Đo biên độ sóng của phần tử sóng hai điểm khác nhau, quan sát đồ thị so sánh biên độ chúng kết luận phụ thuộc biên độ sóng phần tử sóng điểm trường giao thoa phụ thuộc vào khoảng cách tới hai nguồn sóng b Khảo sát đại lượng – thông số Vật lý PhET Colorado cung cấp khả sau q trình khảo sát đại lượng – thơng số Vật lý:  Sự phụ thuộc đại lượng (thông số) đo vào giá trị đại lượng (thông số) khác  Biểu diễn mối liên hệ thông số khảo sát đồ thị, hình ảnh trực quan  Đo đạc thơng số q trình khảo sát dụng cụ đo  Hiển thị giá trị đại lượng (thông số) đo theo thời gian thực  Quan sát thay đổi đại lượng (thơng số) bình thường hay chậm Hiện mơ PhET khảo sát nhiều đại lượng Vật lý từ học, nhiệt học, điện học, quang học, Vật lý nguyên tử lượng tử… Dùng PhET Colorado giáo viên tổ chức hoạt động dạy học khảo sát phụ thuộc “khoảng vân” vào “độ rộng hai khe” “khoảng cách hai khe tới màn” trình “giao thoa ánh sáng” sau: i So sánh khoảng vân có giao thoa sóng ánh sáng qua hai khe thay đổi khoảng cách hai khe rút nhận xét Sau đo khoảng vân trường hợp thiết lập tỉ số chúng theo % (hình 18) Lặp lại thao tác nhiều lần Hình 18 Khoảng vân giao thoa sóng ánh sáng khoảng cách khe thay đổi ii So sánh khoảng vân có giao thoa ánh sáng qua hai khe thay đổi khoảng cách khe tới rút nhận xét Sau đo khoảng vân trường hợp thiết lập tỉ số chúng theo % (hình 19) Lặp lại thao tác nhiều lần Hình 19 Khoảng vân giao thoa sóng ánh sáng khoảng cách khe tới thay đổi Như vậy, dùng PhET Colorado giáo viên học sinh khảo sát khoảng vân vào khoảng cách hai khe, phụ thuộc khoảng vân vào khoảng cách hai khe tới để phát triển lực thông qua hoạt động tư sau:  Quan sát thay đổi khoảng vân khoảng cách hai khe thay đổi nhận xét  Đo khoảng cách khoảng vân tính toán tỉ lệ % từ trường hợp ngoại suy trường hợp tổng quát  Quan sát thay đổi khoảng vân khoảng cách khe tới thay đổi nhận xét  Đo khoảng vân tính tốn tỉ lệ % từ trường hợp ngoại suy trường hợp tổng quát c Thiết kế thí nghiệm – mơ hình Vật lý PhET Colorado hỗ trợ giáo viên học sinh thiết kế thí nghiệm đa dạng linh hoạt từ thí nghiệm học như: khảo sát chuyển động, hấp dẫn, va chạm, ném xiên, lắc đơn, lắc lị xo, tán xạ, cân bằng…, thí nghiệm nhiệt học như: mật độ, áp suất, khuếch tán, chất khí, trạng thái chất, chuyển đổi lượng, thí nghiệm điện từ học như: tĩnh điện, tụ điện, mạch điện, cảm ứng điện từ, điện trở…, thí nghiệm quang học như: khúc xạ, quang hình, giao thoa ánh sáng, nhiễu xạ…, thí nghiệm sóng như: sóng cơ, sóng dừng, giao thoa sóng cơ, sóng âm…PhET hỗ trợnhững khả sau cho giáo viên học sinh thiết kế thí nghiệm:  Lựa chọn dụng cụ thích hợp cho thí nghiệm  Cài đặt thơng số theo nhu cầu  Tiến hành thí nghiệm theo bước dựa thiết bị lựa chọn  Thay đổi cấu hình thí nghiệm q trình tiến hành  Đo đạc thông số, đại lượng thí nghiệm  Khảo sát thay đổi đại lượng điều kiện thí nghiệm thay đổi  Mô tả biến đổi dạng đồ thị  Thu thập liệu thí nghiệm  Làm khớp liệu thí nghiệm đồ thị phương pháp bình phương tối thiểu  Lưu sơ đồ thí nghiệm dạng ảnh dựng video thí nghiệm  Tương tác với bạn học, giáo viên, nhóm trực tiếp trực tuyến Trong tiết học, sử dụng PhET Colorado giáo viên học sinh tổ chức thiết kế hoạt động dạy học thí nghiệm “nhiễu xạ ánh sáng” theo chuỗi hoạt động dạy học sau: i Lựa chọn thiết bị thí nghiệm cài đặt thơng số bao gồm bước sóng nguồn sáng, hình dạng vật nhiễu xạ, kích thước vật nhiễu xạ, tâm sai vật nhiễu xạ Hình 20 Thiết kế cài đặt thơng số cho thí nghiệm “nhiễu xạ ánh sáng” ii Tiến hành thí nghiệm, quan sát kết rút nhận xét Hình 21 Thí nghiệm “nhiễu xạ ánh sáng” qua lỗ trịn đường kính 0,08mm, bước sóng 511 nm iii Thay đổi thơng số, thiết bị thí nghiệm theo nhu cầu nhận xét kết Hình 22 Thí nghiệm “nhiễu xạ ánh sáng” qua lỗ trịn đường kính 0,26mm, bước sóng 511 nm 2.4 Hiệu dạy học Vật lý dùng PhET Colorado phát triển toàn diện lực học sinh THPT Để đánh giá hiệu việc sử dụng mô PhET Colorado dạy học Vật lý THPT nhằmphát triển toàn diện lực học sinh, sáng kiến so sánh lực Vật lý học sinh đạt hai lớp sử dụng PhET không sử dụng PhET Chuẩn lực Vật lý xây dựng theo chương trình Vật lý THPT 2018 mà Bộ Giáo dục Đào tạo ban hành Các lực so sánh gồm cấp độ là: nhận thức Vật lý, khám phá Vật lý, vận dụng Vật lý Nội dung Vật lý dùng để xây dựng chuẩn lực Vật lý “Động lượng định luật bảo toàn động lượng” Thông tin hai lớp đối chứng đánh giá lực Vật lý sáng kiến trình bày bảng sau: Bảng Thơng tin hai lớp so sánh lực Vật lý đạt Sĩ số Nam/nữ Lớp 10A3 43 35/8 Lớp 10A7 42 20/22 Số HS có nguyện Điểm mơn Tốn vọng thi ĐH trúng tuyển vào 10 Cao nhất: 6,25 32 Thấp nhất: 4,25 Cao nhất: 6,5 24 Thấp nhất: 3,5 Kết đánh giá lực Vật lý mà học sinh hai lớp đối chứng đạt trình bày bảng Bảng Kết lực Vật lý hai lớp đối chứng Năng lực Mức độ Nhận thức Vật lý Nhận Thông biết hiểu Lớp sử dụng 32/42 PhET (10A7) Lớp không sử dụng PhET 23/43 (10A3) Khám phá Vật lý Thành Không công thành công Vận dụng Vật lý Thấp Cao 34/42 28/42 14/42 30/42 3/42 30/42 18/43 35/43 28/43 3/43 Kết cho thấy việc sử dụng mô PhET Colorado giúp phát triển tồn diện lực Vật lý THPT có hiệu cao dạy học Vật lý Kết luận - kiến nghị 3.1 Kết luận Sử dụng mô PhET Colorado dạy học Vật lý nhằm phát triển toàn diện lực học sinh THPT, sáng kiến kinh nghiệm rút kết luận sau:  PhET Colorado công cụ dạy học học tập đại, hiệu cao phát triển toàn diện lực Vật lý nói riêng lực chung theo yêu cầu chương trình giáo dục 2018 đặt là: lực giải vấn đề sáng tạo, lực giao tiếp hợp tác, lực tự chủ tự học học sinh  PhET Colorado cung cấp khả đa dạng linh hoạt cho giáo viên học sinh việc nhận thức, khám phá, vận dụng Vật lý thông qua tương tác khơng giới hạn lúc, nơi có internet không  PhET Colorado phương tiện dạy học với chi phí thấp, nhanh gọn cho phép học sinh Việt Nam tiếp cận phương pháp dạy học Vật lý đại mà nước phát triển giới sử dụng  PhET Colorado công cụ dạy học tuyệt vời cho dạy học tích hợp STEM, xu hướng dạy học đại mà Việt nam triển khai nhằm đáp ứng yêu cầu thời đại 4.0 3.2 Kiến nghị Sáng kiến kinh nghiệm xin kiến nghị số ý kiến sau:  Sử dụng mô PhET Colorado dạy học lớp có học sinh chất lượng cao so với hai lớp học đối chứng đánh giá để rút kết luận sư phạm nhằm áp dụng hiệu kết sáng kiến  Xây dựng đầy đủ chi tiết chuỗi hoạt động dạy học tự học học sinh THPT sử dụng mô PhET Colorado nhằm phát triển toàn diện lực học sinh THPT XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 18 tháng 05 năm 2022 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết Nguyễn Xuân Tuấn Tài liệu tham khảo [1] Chương trình giáo dục phổ thơng – chương trình tổng thể, Bộ Giáo dục Đào tạo (2018) [2] Chương trình giáo dục phổ thơng – chương trình mơn Vật lý, Bộ Giáo dục Đào tạo (2018) [3] Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH, “V/v hướng dẫn sinh hoạt chuyên môn đổi phương pháp dạy học kiểm tra, đánh giá; tổ chức quản lý hoạt động chuyên môn trường trung học/trung tâm giáo dục thường xuyên qua mạng”, Bộ Giáo Dục Đào Tạo (2014) [4] Công văn số 5512/BGDĐT-GDTrH, “V/v xây dựng tổ chức thực kế hoạch giáo dục nhà trường”, Bộ Giáo Dục Đào Tạo (2020) [5] https://phet.colorado.edu/ [6] Lương Dun Bình, Nguyễn Xn Chi, Tơ Giang, Trần Chí Minh, Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh, “Sách Giáo Khoa Vật lý 10, 11, 12”, Nhà xuất Giáo dục, 2006 [7] McKagan, S B., et al "Developing and researching PhET simulations for teaching quantum mechanics." American Journal of Physics 76.4 (2008): 406417 [8] Nguyễn Thị Thanh Ý, Sử dụng mơ phet dạy học chương "chất khí" Vật lý 10 Luận văn Thạc sĩ [9] Perkins, Katherine, et al "PhET: Interactive simulations for teaching and learning physics." The physics teacher 44.1 (2006): 18-23 [10] Wieman, Carl E., Wendy K Adams, and Katherine K Perkins "PhET: Simulations that enhance learning." Science 322.5902 (2008): 682-683 [11] Wieman, Carl E., Katherine K Perkins, and Wendy K Adams "Oersted Medal Lecture 2007: Interactive simulations for teaching physics: What works, what doesn’t, and why." (2008): 393-399 [12] Wieman, Carl E., et al "Teaching physics using PhET simulations." The Physics Teacher 48.4 (2010): 225-227 DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Nguyễn Xuân Tuấn Chức vụ đơn vị công tác: Giáo viên Trường THPT Đặng Thai Mai Cấp đánh giá Kết đánh xếp loại Năm học đánh giá xếp loại TT Tên đề tài SKKN (Ngành GD giá xếp loại cấp huyện/tỉnh; (A, B, C) Tỉnh…) Xây dựng số nội dung dạy học tích hợp Vật Ngành Giáo C 2015 ÷ 2016 lý – Hóa học phần nhiệt dục cấp tỉnh học môn Vật lý lớp 10 Xây dựng chuỗi tập sáng tạo Vật lý theo lý Ngành Giáo thuyết TRIZ phát triển B 2017 ÷ 2018 dục cấp tỉnh lực sáng tạo học sinh THPT ... 2.4 Hiệu dạy học Vật lý dùng PhET Colorado phát triển toàn diện lực học sinh THPT Để đánh giá hiệu việc sử dụng mô PhET Colorado dạy học Vật lý THPT nhằmphát triển toàn diện lực học sinh, sáng... 2.1 Sử dụng PhET Colorado simulation dạy học Vật lý THPT 2.2 Thực trạng sử dụng mô dạy học Vật lý THPT 2.3 Xây dựng hoạt động học Vật lý phát triển lực học sinh THPT dùng PhET Colorado tiết học. .. Colorado giúp phát triển tồn diện lực Vật lý THPT có hiệu cao dạy học Vật lý 3 Kết luận - kiến nghị 3.1 Kết luận Sử dụng mô PhET Colorado dạy học Vật lý nhằm phát triển toàn diện lực học sinh THPT,