Sáng kiến kinh nghiệmTrình bày ưu nhược điểm của thí nghiệm ảo và cách sử dụng thí nghiệm ảo phù hợp với đơn vị kiến thức cần truyền đạt cho học sinh mà không lạm dụng thí nghiệm ảo.Giới thiệu một số phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo, trang web nền tảng cho phép sử dụng thí nghiệm ảo trực tiếp. Nêu quy trình thiết kế thí nghiệm ảo và sử dụng thí nghiệm ảo vào bài học.
ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ẢO TRONG DẠY HỌC MƠN VẬT LÍ LỚP MỤC LỤC I Phần mở đầu .3 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Thời gian địa điểm .4 Đóng góp mặt thực tiễn II Phần nội dung: Tổng quan 1.1 Cơ sở lí luận 1.2 Cơ sở thực tiễn Nội dung vấn đề nghiên cứu 2.1 Thực trạng 2.2 Các giải pháp 2.3 Kết 19 2.4 Các học kinh nghiệm 20 III Phần kết luận, kiến nghị 21 Có tác dụng đến đâu, ý nghĩa công việc 21 Kiến nghị 22 IV Tài liệu tham khảo - Phụ lục .22 Tài liệu tham khảo .22 Phụ lục .23 SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ẢO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ LỚP I Phần mở đầu Lý chọn đề tài Vật lý môn khoa học chương trình giáo dục phổ thơng, hệ thống giáo dục phổ thông nước ta Học tập tốt môn vật lý giúp người nói chung học sinh nói riêng có kỹ tư sáng tạo, làm cho người linh hoạt hơn, động sống cơng việc Trong q trình giảng dạy môn Vật lý bậc trung học sở, tơi nhận thấy: - Vật lí mơn khoa học thực nghiệm Vì dạy học Vật lí trường THCS, việc lồng ghép thí nghiệm vào học Vật lí biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực hoạt động truyền đạt kiến thức cho học sinh; - Tuy nhiên việc thực thí nghiệm Vật lí thực lớp lúc thuận lợi mà đôi lúc gặp khó khăn định thí nghiệm tốn nhiều thời gian, thí nghiệm khơng thành cơng, kết thí nghiệm khơng xác, dụng cụ thí nghiệm bị hỏng nên khơng làm thí nghiệm được, …; - Ngày nay, công nghệ thông tin phát triển việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin vào tất lĩnh vực điều tất yếu, có lĩnh vực giáo dục Khơng vậy, xu hướng đổi toàn diện dạy dọc định hướng phát triển phẩm chất lực học sinh theo chương trình GDPT 2018 việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin vào q trình dạy học điều cần thiết - Không vậy, xu hướng đổi toàn diện dạy dọc định hướng phát triển phẩm chất lực học sinh theo chương trình GDPT 2018 việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin vào trình dạy học điều cần thiết Vì vậy, dạy học mơn Vật lí, việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin tiến hành thí nghiệm ảo máy vi tính giải pháp quan trọng việc giảng dạy, giúp giải khó khăn thực thí nghiệm trực tiếp lớp, đồng thời giúp học sinh tiếp thu kiến thức cách nhanh chóng, sâu sắc, tin tưởng vào kiến thức mà chiếm lĩnh được, tạo hứng thú học tập cho học sinh học Thí nghiệm ảo tạo trình diễn máy tính, máy chiếu số thiết bị kĩ thuật khác mơ tả hình ảnh 3D, mô tả chuyển động diễn biến số tượng, q trình chí tương tác vào tượng q trình Việc phối hợp sử dụng thí nghiệm thật thí nghiệm ảo dạy học nhiệm vụ cần thiết Để góp phần nâng cao hiệu giáo dục việc tạo thí nghiệm ảo q trình dạy học, tơi chọn đề tài “Sử dụng thí nghiệm ảo dạy học vật lí lớp 9” để nghiên cứu, chia sẻ trao đổi với đồng nghiệp Mục đích nghiên cứu Trình bày ưu nhược điểm thí nghiệm ảo cách sử dụng thí nghiệm ảo phù hợp với đơn vị kiến thức cần truyền đạt cho học sinh mà khơng lạm dụng thí nghiệm ảo Giới thiệu số phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo, trang web tảng cho phép sử dụng thí nghiệm ảo trực tiếp Nêu quy trình thiết kế thí nghiệm ảo sử dụng thí nghiệm ảo vào học Thời gian địa điểm Thời gian: Năm học 2021 - 2022, 2022 - 2023 Địa điểm: Lớp 9A1, 9A2 Trường …………… Đóng góp mặt thực tiễn Tôi nghiên cứu nhận thấy việc sử dụng thí nghiệm ảo dạy học Vật lí làm cho học sinh quan sát thí nghiệm trực quan mà giáo viên lo lắng tới vấn đề chuẩn bị phương tiện thí nghiệm, lựa chọn phương tiện thí nghiệm phù hợp, thực thí nghiệm an toàn đạt hiệu mong muốn, đồng thời tất học sinh quan sát dễ dàng, theo dõi tranh luận dễ dàng, thí nghiệm sống động bắt mắt với học sinh… II Phần nội dung: Tổng quan 1.1 Cơ sở lí luận Thí nghiệm ảo thuật ngữ ngày trở nên quen thuộc với chúng ta, với phát triển mạnh mẽ công nghệ thông tin truyền thông, với internet học tập điện tử, thí nghiệm ảo trở nên thành phần thiết yếu giáo dục đại Phạm vi thí nghiệm ảo không giới hạn lĩnh vực giáo dục đào tạo mà mở rộng ngành, lĩnh vực đời sống từ quảng bá sản phẩm, dịch vụ web, đến hình thức đa phương tiện dùng doanh nghiệp, dịch vụ tư vấn, chăm sóc khách hàng, làm việc cộng tác Thí nghiệm ảo: tập hợp tài nguyên số đa phương tiện hình thức đối tượng học tập, nhằm mục đích mơ tượng vật lí, hóa học, sinh học xảy tự nhiên hay phịng thí nghiệm, có đặc điểm có tính tương tác cao, giao diện thân thiện với người sử dụng có khả mơ q trình, điều kiện tới hạn khó xảy tự nhiên hay khó thu phịng thí nghiệm Thí nghiệm ảo giúp giảm thiểu việc học chay, dạy chay thường gặp thiếu phương tiện, điều kiện thí nghiệm giúp người học chủ động học tập phù hợp với tinh thần người học trung tâm giáo dục đại Tuy nhiên, thí nghiệm ảo khơng thể thay kinh nghiệm thực tiễn, thử tưởng tượng phi công lái máy bay hạ cánh tồn thực tập mơ hình ảo, hay bác sĩ phẫu thuật mỗ tim lại toàn kinh nghiệm với dao mổ ảo máy tính 1.2 Cơ sở thực tiễn Vật lí chuyên ngành khoa học thực nghiệm với nhiều nội dung trừu tượng học sinh khó khăn việc tiếp nhận kiến thức, giáo viên khó diễn tả hết tượng Vật lý suy luận lý thuyết Nên cần có quan sát, phân tích tượng cách trực quan thơng qua thí nghiệm, video, hình ảnh Do ta phải tìm cách có kết hợp hài hịa quan sát thí nghiệm suy luận lý thuyết Tuy nhiên, hình ảnh tĩnh sách giáo khoa đa số phần sinh động, thí nghiệm phịng thí nghiệm khó thực thực khơng thành cơng Chính vậy, việc sử dụng thí nghiệm ảo phù hợp vào giảng môn Vật lý đem lại hiệu cao Nội dung vấn đề nghiên cứu 2.1 Thực trạng Bảng kết khảo sát HK I năm học 2021 – 2022 : Thực trạng kết qủa học tập điểm kiểm tra trước sử dụng thí nghiệm ảo vào dạy học: Lớp Sĩ số điểm điểm - 10 điểm SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ 9A1 9A2 25 14 56 % 8% 11 44 % 22 36,4 % 4,5 % 14 63,6 % Vật lí mơn học thực nghiệm, kiến thức phần nhiều tìm từ đường thực nghiệm; học vật lí chương trình THCS nhiều từ phân tích kết thí nghiệm để rút kiến thức học Những năm gần nhiều HS dần có tâm lí sợ học, ngại học, hứng thú với mơn Vật lí, kết học tập mơn học chưa cao; nguyên nhân lớn em gặp nhiều khó khăn làm thí nghiệm phân tích thí nghiệm để rút kiến thức học HS gặp phải khó khăn do: - Kĩ thực thí nghiệm Vật lí học sinh cịn hạn chế - Khả tư phân tích đa số học sinh yếu, nhiều học sinh chưa tự bố trí, tiến hành, phân tích thí nghiệm khơng có hướng dẫn thầy - Trang thiết bị phục vụ cho thí nghiệm cịn thiếu, cịn thiếu đồng việc hướng dẫn thí nghiệm sách giáo khoa với đồ dùng thí nghiệm thực tế Nên có nhiều thí nghiệm HS khơng trải nghiệm - Một số thí nghiệm biểu diễn lớp tượng xảy thời gian ngắn, số học sinh quan sát không rõ không quan sát - Một số trang thiết bị thiếu xác ampe kế, vơn kế, … dẫn đến kết thí nghiệm thiếu xác, thiếu tính thuyết phục học sinh - Một số đại lượng Vật lí, tượng Vật lí mang tính trừu tượng không quan sát (đường sức từ, vec tơ lực, ) Ngồi ra, q trình nghiên cứu giảng dạy, giáo viên gặp gỡ khơng khó khăn khách quan chủ quan: - Nhiều thí nghiệm Vật lí cần phải chuẩn bị chu đáo cơng phu, thực lần, buộc giáo viên phải chuẩn bị lần cho tiết dạy lớp - Thời gian tiết dạy có hạn Tuy nhiên số tiết dạy, thí nghiệm Vật lí phức tạp, việc chuẩn bị lắp ráp thí nghiệm tốn nhiều thời gian, khơng đảm bảo thời gian cho việc dạy Đứng trước thực trạng trên, tơi tìm giải pháp sử dụng thí nghiệm ảo vào q trình dạy học 2.2 Các giải pháp 2.2.1 Ưu nhược điểm thí nghiệm ảo Có thể nói thí nghiệm ảo hay thí nghiệm thật xếp vào dịng thí nghiệm trực quan, làm sáng tỏ lý thuyết, gây hứng thú học tập cho em, giáo dục tính tị mị khoa học, làm cho học sinh nhận thức dễ dàng hơn, kiến thức thu em rõ ràng sâu sắc, đồng thời lớp học sôi nổi, hào hứng, … Tuy nhiên cách có ưu nhược điểm Ưu điểm: Trong trường hợp giáo viên làm thí nghiệm thật lớp cho học sinh quan sát dụng cụ thí nghiệm nhỏ, lớp học đơng, phịng học rộng Như làm thí nghiệm khơng phải tất học sinh lớp quan sát dễ dàng được, em cuối lớp nghe giáo viên nói mà khơng thể nhìn thí nghiệm giáo viên làm có số học sinh bàn quan sát rõ thí nghiệm Trong thí nghiệm ảo thực chiếu, mà thông thường chiếu đặt cho tất học sinh lớp học nhìn rõ tất thực đó, đồng thời giáo viên hồn tồn chỉnh kích cỡ dụng cụ thí nghiệm cho đủ lớn lớp quan sát rõ ràng kể em ngồi cuối lớp học Tiếp theo nói tới vấn đề an tồn thí nghiệm, với số thí nghiệm hố học làm với hố chất thật, đơi sơ xuất để xảy cháy nổ không mong muốn, với thí nghiệm ảo thí nghiệm hồn tồn an tồn, khơng lo cháy nổ ngồi dự định giáo viên học sinh, có tượng nhầm hố chất diễn máy vi tính tượng xảy mơ hình cháy nổ máy thật nên an tồn Hơn thí nghiệm thực tế khơng phải thí nghiệm thành cơng mỹ mãn, với thí nghiệm ảo lập trình sẵn nên nói gần tất thí nghiệm chuẩn xác, thực thí nghiệm đem lại hiệu mong đợi Một vấn đề công tác chuẩn bị cơng cụ thí nghiệm, với chương trình đổi giáo dục chương trình phổ thơng sở, tiết học có thí nghiệm Với thí nghiệm đơn giản, dụng cụ giáo viên dễ dàng chuẩn bị dụng cụ, dễ dàng chuyển từ lớp học sáng lớp học khác Tuy nhiên với thí nghiệm mà dụng cụ kồng kềnh lại khơng phải điều đơn giản Cịn với thí nghiệm ảo giáo viên hồn tồn khơng phải lo lắng vấn đề này, dụng cụ có sẵn máy vi tính giáo viên cần lần thực đưa phần mềm thiết kế thí nghiệm vào máy cài đặt chương trình, lần sau hoàn toàn yên tâm dụng cụ thí nghiệm… Nhược điểm Việc sử dụng thí nghiệm ảo chưa hệ thống, phương pháp, dẫn đến việc khai thác kiến thức chưa sâu sắc, logic, linh hoạt tổng hợp, tốn nhiều thời gian vô ích, điều làm cho hiệu việc sử dụng thí nghiệm ảo chưa cao Việc lạm dụng thí nghiệm ảo q nhiều, khơng ngun tắc giáo dục dẫn đến học sinh khó hình thành phát triển tốt lực thực hành thí nghiệm, lực giải vấn đề , phẩm chất chăm chỉ, cẩn thận, trung thực, hứng thú yêu khoa học trực tiếp làm thí nghiệm Để thiết kế sử dụng thí nghiệm ảo địi hỏi người người sử dụng phải có trình độ tin học tốt vốn ngoại ngữ định để làm chủ phần mềm Ngồi ra, việc thiết kế thí nghiệm ảo, giảng có sử dụng thí nghiệm ảo phải nhiều thời gian 2.2.2 Sử dụng thí nghiệm ảo vào dạy học a) Sử dụng thí nghiệm ảo để thay thí nghiệm thật Giáo viên áp dụng giải pháp khi: - Dụng cụ thí nghiệm bị hỏng thiếu xác, khơng sử dụng để tiến hành thí nghiệm thật - Việc lắp ráp tiến hành thí nghiệm trực tiếp khó khăn, nhiều thời gian giáo viên học sinh - Thí nghiệm khó thành cơng điều kiện chủ quan khách quan Ví dụ: Bài – Vật lí 9: Sự phụ thuộc điện trở vào vật liệu làm dây dẫn Ở này, tiến hành thí nghiệm tìm hiểu phụ thuộc điện trở vào vật liệu làm dây dẫn, giáo viên cần phải chuẩn bị cho nhóm học sinh cuộn dây làm vật liệu khác có chiều dài tiết diện Hiện dụng cụ thí nghiệm trường khơng đáp ứng u cầu Do khơng thể tiến hành thí nghiệm trực tiếp lớp Cách khắc phục khó khăn sử dụng thí nghiệm ảo vào học Ở sử dụng phần mềm Microsoft Office PowerPoint 2003 để tạo thí nghiệm ảo Tơi tiến hành sau: * Tạo mơ hình thí nghiệm: - Tạo đoạn dây dẫn có tiết diện, chiều dài làm vật liệu khác Hình 1: Dây dẫn - Tạo mạch điện hình sau: Hình Thí nghiệm ảo mạch điện Trong A, B hai chốt để lắp đoạn dây dẫn - Tạo bảng ghi kết thí nghiệm * Tiến hành thí nghiệm: - Giáo viên sử dụng hiệu ứng để lắp đoạn dây dẫn vào chốt A, B đóng khố K - Yêu cầu học sinh quan sát ghi số liệu vào bảng Hình Bảng kết thí nghiệm * Kết luận: Yêu cầu học sinh dựa vào bảng kết thí nghiệm thảo luận nhóm để rút kết luận: Điện trở dây dẫn phụ thuộc vào vật liệu làm dây dẫn b) Sử dụng thí nghiệm ảo để hướng dẫn học sinh thực thí nghiệm trực tiếp lớp Giáo viên áp dụng giải pháp khi: - Việc lắp ráp dụng cụ phức tạp, học sinh khó nắm bước tiến hành thí nghiệm, nhiều thời gian giáo viên học sinh - Học sinh khó quan sát giáo viên hướng dẫn thí nghiệm dụng cụ thật việc hướng dẫn học sinh thực thí nghiệm lời khơng thể rõ hướng dẫn trực quan thí nghiệm ảo hình Ví dụ: Bài – Vật lí 9: Thực hành xác định điện trở dây dẫn ampe kế vôn kế Ở này, nhiều HS thực hành lúng túng cách mắc mạch điện theo sơ đồ mắc mạch điện sai dẫn đến thời gian, kết thực hành sai, Để khắc phục, trước HS thực hành, GV hướng dẫn HS cách bố trí, mắc dụng cụ điện theo sơ đồ mạch điện cần thực hành, bước tiến hành đo, đọc ghi kết thực hành thí nghiệm ảo, trình chiếu cho lớp theo dõi trực quan, dễ hiểu Hình Thí nghiệm ảo mạch điện thực hành c) Sử dụng thí nghiệm ảo để tóm tắt lại thí nghiệm thực Giáo viên áp dụng giải pháp khi: - Giáo viên muốn cho lớp xem lại kết thí nghiệm lần mà khơng cần phải tiến hành thí nghiệm thời gian - Giáo viên tiến hành thí nghiệm biểu diễn lớp tượng xảy thời gian ngắn, số học sinh quan sát khơng rõ khơng quan sát được, giáo viên khơng đủ thời gian để thực thí nghiệm thêm lần Ví dụ: Bài 22 – Vật lí 9: Tác dụng từ dịng điện – từ trường Ở này, sau học sinh tiến hành thí nghiệm Ơ-xtet, giáo viên muốn cho lớp quan sát lại lần tượng xảy với kim nam châm để hướng dẫn học sinh rút kết luận giáo viên thực thí nghiệm ảo cách nhanh chóng để lớp quan sát lại lần Từ giáo viên hướng dẫn lớp rút kết luận dễ dàng Hình Thí nghiệm ảo tác dụng từ dịng điện 10 d) Sử dụng thí nghiệm ảo bổ sung cho thí nghiệm thật Giáo viên áp dụng giải pháp khi: - Các đại lượng Vật lí, tượng Vật lí mang tính trừu tượng không quan sát (đường sức từ, vec tơ lực, ) - Thí nghiệm ảo thể cách trực quan đại lượng Vật lí, tượng Vật lí mà thí nghiệm thật khơng thể Ví dụ: Bài 45 – Vật lí 9: Ảnh vật tạo thấu kính phân kì Ở này, học sinh tiến hành quan sát ảnh vật tạo thầu kính phân kì (TKPK) Do ảnh tạo bời TKPK ảnh ảo, không hứng chắn nên học sinh đo khoảng cách từ ảnh đến TKPK Học sinh nhận biết ảnh vật tạo TKPK nằm khoảng tiêu cự thông qua việc vẽ ảnh vật tạo TKPK trường hợp khác Việc gây nhiều thời gian tiết học Để khắc phục tình trạng tơi sử dụng trang web Open classroom tiến hành thí nghiệm ảo để giúp học sinh quan sát cách trực quan, rõ ràng - Kéo vật đặt vị trí khác nhau: khoảng 2f; 2f; từ f đến 2f; f ; khoảng tiêu cự 11 12 Hình Thí nghiệm ảo tạo ảnh TKPK - Học sinh quan sát dù đặt vật vị trí trước TKPK ảnh vật tạo TKPK nằm khoảng tiêu cự e) Sử dụng thí nghiệm ảo thay cho việc sử dụng hình vẽ sách giáo khoa Ví dụ: Bài 32 – Vật lí 9: Điều kiện xuất dịng điện cảm ứng Trong này, để đưa điều kiện xuất dịng điện cảm ứng, HS phải quan sát hình ảnh SGK tưởng tượng trường hợp: đưa nam châm lại gần cuộn dây theo phương vng góc với tiết diện S cuộn dây, đặt nam châm nằm yên cuộn dây, đưa nam châm xa cuộn dây theo phương vng góc với tiết diện S cuộn dây, để nam châm đứng yên, cho cuộn dây dẫn chuyển động lại gần nam châm, đóng hay ngắt mạch điện nam châm điện đứng trước cuộn dây… Thì số đường sức từ xuyên qua tiết diện S cuộn dây có thay đổi khơng, thay đổi Sau HS suy nghĩ, trả lời; GV trình chiếu thí nghiệm ảo động mơ tả lại trường hợp thay hình ảnh tĩnh cho lớp quan sát để kiểm tra câu trả lời HS; từ dễ dàng đưa kết luận điều kiện xuất dòng điện cảm ứng cách thuyết phục 13 Hình Thí nghiệm ảo đóng ngắt mạch điện nam châm điện trước cuộn dây dẫn kín Hình Thí nghiệm ảo di chuyện nam châm trước cuộn dây dẫn kín 2.2.3 Giới thiệu số phần mềm thiết kế thí nghiệm ảo, trang web thí nghiệm ảo Trong giai đoạn nước ta thực chuyển đổi số nay, có phần mềm, trang web tảng cho sử dụng thiết kế thí nghiệm ảo Có nhiều phần mềm GV quen thuộc, có phần mềm người biết sử dụng đến Trong sáng kiến này, đề cập đến phần mềm, trang web nghiên cứu, áp dụng, thấy hữu ích, phù hợp, dễ sử dụng cho việc dạy, học GV HS 2.2.3.1 Giới thiệu số phần mềm thiết kế, sử dụng thí nghiệm ảo a) Phần mềm Microsoft PowerPoint 2010 Đây phần mềm nhiều giáo viên sử dụng để soạn trình chiếu, giảng điện tử Phần mềm cho phép làm trình chiếu liên kết phần mềm thí nghiệm ảo, hiển thị âm thanh, hình ảnh, video Ngồi khả tạo trình chiếu giảng điện tử, phần mềm cịn tạo thực thí nghiệm ảo hiệu ứng xuất chuyển động 14 Hình Phần mềm Microsoft PowerPoint a) Phần mềm Crocodile Physics Crocodile Physics phần mềm thiết kế TNVL ảo máy tính, ứng dụng vào tiết học trường phổ thông Phần mềm sử dụng nhiều Việt Nam nay, nhiều giáo viên đưa TN ảo vào tiết học nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy Ưu điểm phần mềm ngồi TN có sẵn chương trình ta tự thiết kế TN khác phù hợp với chương trình giảng dạy Giao diện chương trình trực quan nên việc thiết kế TN ảo tương đối dễ dàng phần lớn giáo viên Hình Phần mềm Crocodile Physics b) Phần mềm Nobook Phần mềm tạo thí nghiệm ảo NOBOOK bao gồm mơn vật lý, hóa học sinh học chương trình học cấp tiểu học trung học sở 15 Thí nghiệm Vật lý NOBOOK hỗ trợ nhiều loại thí nghiệm minh họa ảnh động với 1.000 tài ngun thí nghiệm 300 cơng cụ thí nghiệm Phần mềm cho phép GV thiết kế thực thí nghiệm ảo sinh động dễ dàng, nhanh chóng Hình Phần mềm Nobook Vật lí 2.2.3.2 Giới thiệu số tảng cho sử dụng thí nghiệm ảo trực tiếp Internet a) Trang web Open classroom: Phịng thí nghiệm ảo Virtual Lab Open Classroom (địa https://openclassroom.edu.vn/) tảng phát triển giáo dục nhà khoa học trẻ thuộc Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam sáng tạo ra, cung cấp môi trường giáo dục trực tuyến chất lượng cao với học trực quan, phịng thí nghiệm ảo Virtual Lab có tương tác sống động, đáp ứng nhu cầu học tập học sinh hay có nhu cầu học tập chia sẻ tri thức Virtual Lab cho phép giáo viên học sinh tương tác, thực thí nghiệm, mơ ảo có sẵn cách trực quan, sinh động GV khơng dựa vào thí nghiệm ảo để dạy học lớp mà cịn dùng làm công cụ hướng dẫn học sinh làm nhiệm vụ học tập nhà 16 Hình Thí nghiệm ảo Open Classroom b) Phịng thí nghiệm ảo Phet Phịng thí nghiệm ảo PhET tương tự Virtual Lab Các mô PhET bao trùm lĩnh vực Tốn học, Vật lý, Hóa học, Sinh học, Khoa học Trái đất Các thí nghiệm mơ PhET minh họa học cách trực quan, người học tương tác trực tiếp thao tác kéo-thả, trượt nút chọn Do đó, mơ PhET sử dụng cho học sinh tất cấp, phụ thuộc vào mục đích khai thác giáo viên Giáo viên hồn tồn tự học thông qua phiên sử dụng trình duyệt internet ứng dụng điện thoại di động Giáo viên truy cập, tải mơ chèn vào powerpoint để trình chiếu cho học sinh Đối với cấp THCS THPT, học sinh điều chỉnh thông số lựa chọn dụng cụ đo tương tự thực tế thước, đồng hồ bấm giờ, volt kế, nhiệt kế… để tìm hiểu q trình mang tính định lượng Học sinh sử dụng phịng máy tính nhà trường để truy cập vào địa https://phet.colorado.edu trình duyệt tải ứng dụng PhET thiết bị di dộng, Ipad… Tuy nhiên, việc tải ứng dụng thiết bị di động tốn khoản phí 22.000 đồng 17 Hình Thí nghiệm ảo Phet 2.2.4 Thiết kế thí nghiệm ảo sử dụng thí nghiệm ảo vào học Thiết kế thí nghiệm ảo phải đảm bảo nguyên tắc sau: (1) Phù hợp với nội dung mơn học, học, có ý nghĩa, có tính khả thi; (2) Giao diện thân thiện với người sử dụng, hình ảnh bố trí có tính khoa học; (3) Các thao tác thực nhanh kết đưa thời gian ngắn; (4) Có hiệu cao, thực nhiều chức dạy học thí nghiệm với chi phí hợp lý Quy trình thiết kế thí nghiệm ảo thường thực với bước sau: Bước 1: Lựa chọn nội dung thí nghiệm ảo; Bước 2: Xác định mục tiêu thực phân tích yêu cầu; Bước 3: Xây dựng mơ hình 2D, 3D chuẩn bị khung hình tĩnh để chèn vào phần mềm; Bước 4: Chèn khung ảnh tĩnh vào phần mềm, tạo vị trí định dạng; Bước 5: Thiết kế giao diện để thị, giao tiếp chuyển động; Bước 6: Sử dụng kỹ thuật thí nghiệm ảo như: nội suy, biến hình, tạo hiệu ứng, quản lý khung thời gian, mặt nạ, lọc, nhân bản, định dạng chuyển động để tạo mô phỏng; Bước 7: Xác định thuật tốn cho thí nghiệm ảo viết chương trình phần mềm; Bước 8: Chạy thử, chỉnh sửa, hoàn thiện, viết hướng dẫn sử dụng nghiệm thu Sau có thí nghiệm ảo hồn chỉnh (có thể giáo viên tạo phần mềm download từ internet); thực thí nghiệm ảo lớp tiến hành theo bước sau: - Giới thiệu mục đích thí nghiệm - Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm (giáo viên giới thiệu dụng cụ thật giới thiệu hình ảnh hình) 18 - Giới thiệu bước tiến hành thí nghiệm (giáo viên hướng dẫn cho học sinh bước tiến hành thí nghiệm dụng cụ thật, việc giới thiệu dụng cụ thật học sinh khó quan sát giáo viên nên hướng dẫn thí nghiệm ảo đề cập trên) - Sử dụng phần mềm để thực thí nghiệm ảo - Yêu cầu học sinh quan sát, ghi lại kết quả, nhận xét rút kết luận 2.3 Kết Đối với học sinh: - Việc sử dụng kết hợp thí nghiệm ảo dạy học Vật lí làm bật tính thực nghiệm mơn học, giúp học sinh nhanh chóng nắm vững kiến thức - Tạo hứng thú học tập cho học sinh, linh động cho việc tiếp thu kiến thức, đem lại hiệu sư phạm cao - Dạy học có sử dụng thí nghiệm ảo mang lại tính sinh động hấp dẫn trình dạy học giáo viên học sinh, giúp học sinh nhớ kiến thức lâu bền - Kết thí nghiệm có độ xác cao, học sinh quan sát tượng rõ ràng,… nên có tính thuyết phục cao đồi với học sinh, kiến thức học sinh chiếm lĩnh từ kết thí nghiệm - Trong nhận thức học sinh có tiến rõ rệt Các em dễ dàng việc quan sát từ đến nhận biết cách xác tượng Vật lý Không thế, chất tượng Vật lý trừu tượng, quy luật Vật lý, định luật Vật lý em nắm bắt cách cụ thể Các em sai áp dụng định luật Vật lý tượng vào tập Vật lý từ đến phức tạp - Kết học tập tiến qua kiểm tra thường xuyên Cụ thể vào HK II năm học 2021 – 2022, điểm kiểm tra thường xuyên sau: Lớp Sĩ số điểm - điểm - 10 điểm SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ 9A1 25 16 64 % 16 % 20 % 9A2 22 13 59,1 % 9,1 % 31,8 % Đối với giáo viên: Trong q trình áp dụng đề tài, thân tơi đạt kết sau: - Bước đầu đảm bảo tiết học thí nghiệm, khắc phục hư hỏng đồ dùng dạy học giải việc thiếu số thiết bị dạy học học - Cảm thấy thoải mái tự tin gây lịng tin học sinh qua thí nghiệm Vật lý hút em học Vật lý 19 - Trong việc giảng dạy, giáo viên diễn đạt cách rõ ràng tượng Vật lý, phần kiến thức Vật lý từ trực quan đến trừu tượng mà trước giáo viên thường gặp khó khăn diễn đạt cho học sinh - Trong việc dạy thực hành thí nghiệm, với thí nghiệm khơng thể tiến hành phịng thí nghiệm lý đó, giáo viên giúp học sinh tiến hành thí nghiệm ảo phần mềm - Hầu hết thí nghiệm ảo có tính xác cao, gần tuyệt đối, đáp ứng phần lớn mục tiêu tiết học, học phương pháp giảng dạy giáo viên - Bên cạnh việc sử dụng thí nghiệm ảo vào dạy học vật lí giúp cho giáo viên học sinh tiếp cận phương pháp dạy học mới, khơng cịn bị động q trình giảng dạy, nâng cao hiệu giảng dạy 2.4 Các học kinh nghiệm Các học chung: - GV phải có nhiệt tình, nhiệt huyết với nghề, với trị - Ln ln phải kích thích tính tích cực, tự lực, mạnh dạn tư HS học có hiệu - Để thực điều giáo viên cần tự bồi dưỡng nâng cao kiến thức môn, thường xuyên trao đổi, rút kinh nghiệm với đồng nghiệp dự tiết dạy có thí nghiệm ảo - Giáo viên cần tâm huyết, nghiên cứu kỹ tài liệu, cách sử dụng phần mềm tạo thí nghiệm ảo, luyện tập tạo thí nghiệm ảo, từ rút kinh nghiệm cho thân Các học riêng: - Khi giảng dạy GV cần giải thích rõ với HS thí nghiệm ảo mơ tả lại thí nghiệm thực tế làm, kết thí nghiệm kết thí nghiệm thực Bởi khơng thể lấy kết thí nghiệm ảo để kết luận đưa kiến thức - Trước cho HS quan sát thí nghiệm ảo, GV cần phải nêu rõ ràng mục đích thí nghiệm, nội dung nhiệm vụ học sinh phải làm sau quan sát thí nghiệm ảo - Chúng ta nên sử dụng thí nghiệm ảo việc tiến hành thí nghiệm thực tế gặp khó khăn khơng thể tiến hành được, tượng đó, khơng cho phép học sinh quan sát trực quan Tránh trình diễn nhiều, làm tập trung học sinh, gây nhiễu tạo thành phản tác dụng dạy học 20