Khóa luận tốt nghiệp Vật lý: Thiết kế một số thí nghiệm cơ học dùng cảm biến chuyển động để hỗ trợ quá trình dạy học các chương "Động học chất điểm" và "các định luật bảo toàn" - Vật lý 10 THPT

Đóng góp của để tài...2-52- 2s 9E 223C EEEsrrrvsree xiii Chương 1: Cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm có kết nối với MVT trong day học vật ly để tạo sự hứng thú và phát huy tính t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA VAT LÝ

Trương Hồng Ngọc

|

| THIET KE MOT SO THÍ NGHIỆM CƠ HỌC

| DUNG CẢM BIEN CHUYEN ĐỘNG DE HO TRỢ

QUÁ TRINH DAY HỌC CÁC CHƯƠNG "ĐỘNG HỌC

| CHAT DIEM” VÀ "CAC ĐỊNH LUẬT BẢO TOAN"

LỜI CẢM ƠN

Trong quả trình thực hiện vả hoàn thành luận văn nảy, tôi đã nhận được sự

quan tâm và giúp 40 rất lớn từ quý thầy cỏ, đồng nghiệp vả gia đình Tôi xin được bảy tỏ lòng biết on chân thành của minh đền:

Thay ThS Phan Minh Tién — người trực tiếp hướng dan vẻ mặt chuyên môn,

đã rất tận tim chỉ dạy, truyền đạt kinh nghiệm vả giúp đờ tôi vượt qua những khỏ

khăn trong suốt quá trình thực hiện luận van.

Khoa vật lý và trường THTH — Đại học Sư phạm TP.HCM tạo mọi điều kiện

thuận lợi về cơ sở vật chất để tôi hoàn thành luận văn này.

Quy thay cô phản biện và hội đồng chấm luận văn đã đọc và có những nhậnxét cũng như những góp ý quỷ giá về luận văn

Cuối cùng, tôi xin bày tó lòng biết on đối với gia đình, bạn bè đã động viên,

giúp 40 tôi hoàn thành luận văn.

Thành phố Hé Chi Minh, tháng 4 năm 2014

Trương Hồng Ngọc

NGỘ SAD acces SSIs EE EEE IRE xi

(ec en, xi

M Miaccileh maith | cit ssiissccccccattia irre nce ai eeicaiinaeions: xii

II Nhiệm vụ nghiên cứu 2© 22222S 22 21 21.11471210 xi

IV: HH CN coveeoeaoeeeoeeeeeeneveeeesoosee xiii

Võ -Pivamemmngy pills magi lien cli iscsi isis ieee cases saasncidinaccneak xiii

VI Đóng góp của để tài 2-(52- 2s 9E 223C EEEsrrrvsree xiii

Chương 1: Cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm có kết nối với MVT trong

day học vật ly để tạo sự hứng thú và phát huy tính tích cực trong học tập của HS I

1.2 Những định hướng chung trong việc đối mới phương pháp dạy học vật

lý 8 tường đổ ĐỒNG xác 2ác000 CS L0 pve Nach x6 4

1.2.1 Mục tiêu giáo dục môn học vật lý ở Việt Nam hiện nay 4

!22 Những khó khăn gặp phải trong quá trình đổi mới PPDH vật lý

THPT 5

1.2.3 Những định hướng đổi mới PPDH vật lý THPT T

1.3 Tổ chức day học để phát huy tính tích cực của HS trong học tập vật lý.

H

1.3.1 Tinh tích cực trong học tập 2S ĂSccsccseeeerx 1

1.3.2 Một vải đặc điểm vẻ tinh tích cực của HS 12 1.3.3 Những nhân tổ ảnh hưởng đến tính tích cực 12 1.3.4 Những biểu hiện của tinh tich cực 5552555555260 13

1.3.5 Những biện pháp phát huy tinh tích cực nhận thức của HS 14

1.4 Thí nghiệm va vai trò của thi nghiệm trong dạy học vật lý nhằm phat

by Dinh ĐÓ CC CA ESS sn ans exnesocness)ienaneoum wap connmnonserannneorwslnyes umannenans Sennnnanem ens 15

UMN TDnh nh <¿:<cct226aiCCGuioiEZ2Gi0ngiaetoasaesii 15

1.4.2, Đặc điểm của thí nghiệm vật lỷ +555-ocs-ccsee l§

1.4.3 Vai trò của thí nghiệm vật lý trong việc phát huy tính tích cực của JSC | Ủng ssaaa 16

1.5 Sử đụng MVT hỗ trợ thi nghiệm vật lỷ .-55555-55 572 18

1.6 So sánh thí nghiệm được tiến hành với các thiết bị truyền thống và thi

nghiệm được tiến hành với các thiết bị ghép nối với MVT 21

1.7 Vai trò của để thị trong day học vật lý -. .55555<5562 24

L8; ERE ais Zlkaskeeeieeseeaoeeiiaesennneocneosoosnneo 25

Chương 2: Xây dựng một số thí nghiệm cơ học dùng cảm biến chuyển động và

thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Động học chất điểm” va

"Các định luật bảo toản” lớp 10 THPT 2+ +SEEECEA2.21EEE2922222224 27

2.1 Nội dung kiến thức phần cơ học chương trình vật lý THPT 27

2.2 Thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm va day hoc phần cơ học ở trường

THỂ oss ces eee snes eee ree einen 27

B71, ¡ ˆ |) MNNnnnaaaaraaaagas 21 BFS ERGs LG Go cieeoaConsacsscii022566)xs82x60iexesa 28

2.3 Xây dựng bộ thí nghiệm cơ học dùng cảm biến chuyển động 30

2.3.1 Giới thiệu về cảm biến chuyển động của Vemier 30

2.3.2 Giới thiệu về phản mém Logger Pro 3.50 322.3.3, Ưu điểm bộ thí nghiệm cơ học ding cảm biển chuyên động 33

3.4 Thiết kể tiến trình dạy học một số kién thức chương "Động học chat

điều =VậIE, 1B THẾ Tác: ect eats naan 2066661012203

2.4.1, Phân tích nội dung kiến thức chương "'Động học chat điểm" 35

2.4.2 Một số thí nghiệm về chuyên động của một vật được xây dựng với sự

hỗ trợ của cảm biến chuyên động Đ-2-2252252S2Sxecercrrcrrrere 412.5 Thiết kế tiến trình day học một số kiến thức chương “Các định luật bao

toản"- vat lý 10 THPT NEASNV00000900/0000000010/1002/70000)0200/400910702000/00051 59

2.5.1 Phan tích nội dung chương “Cae định luật bảo toản” $9

2.5.2 Thi nghiệm đà xảy dựng trong chương “Các định luật bao toàn” 64

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIEM SU PHẠM - 55- 5546655 106

3.1 Mục dich, đối tượng, phương pháp va nội dung thực hiện 106

3.1.2 Đếi tượng thực nghiệm — 106

3.1.3 Phương pháp thực nghiệm G2522 -cccee 106 3.2 Đánh giá kết quá thực nghiệm sư phạm -22- 5s ca 107

3.2.3 Ý kiến của GV bộ môn (s0 mm 11533: K& Điện cha Bis ies ccna Sassi aaa ie aan Nae 116

DANH MỤC CAC BANG

Bang 2.1 Bang sổ liệu khảo sát các thi nghiệm va chạm mềm của xe động lực 66

Bang 2.2 Bang so liêu khảo sảt-xác thi nghiệm va chạm giữa một xe dang chuyên

động tới nội xe dang đứng \én - —- SẶ— 4H 58156146 Bees 69

Bang 2.3 Bang sé liệu khảo sát các thi nghiệm va cham dan hỏi giữa hai xe động

OT (6 ENẼ BH Ki.KBKcmK —.-s-_ -._ 72

Bang 2.4 Bảng sé liệu so sánh gia trị thẻ năng của 3 thi nghiệm trên tai cùng mội

` a ee 716 Bang 2.5 Bang sé liệu khảo sát các dang nang lượng doi với vat rơi tự do 78

Hinh 2.6 Bang sở liệu các dang năng lượng khi khảo sat dao động của con lắc đơn

Bang 3.7 Bang sỏ liệu thu thận được bhi khảo sat các thi nghiệm khác nhau 83

Bang 3.1 Bang thông kẻ tan sé bai kiểm tra của HS hai lop thực nghiệm 113

Bảng 3.2 Bang thong kẻ tin suất bai kiểm tra của HS hai lớp thực nghiém 114

|| |, ằ———ằĂằ==Ặ————————-' 31

Hình 2.5 Thanh công cy trong phan mềm Logger Pro 3.5.0 - 32Hình 2.6 Đỗ thị biểu diễn hai trục tọa độ 2 s- tecS+zcCCveEkdcczkzcvvere 32 Hình 2.7 Phân tích video va tích hợp vẽ để thị chuyển động của quá bóng rổ 33

Hinh: Xã: GII MDiN:(0G623040622222200202))6/2002661/21áG0120000G0160Asgdi 34

Hình 2.9 Motion DeteCtOr -22 222 ©2SC2342EEE2317CEEEEEEEE222177224817772222227E 34

Hình 2.10 Dé thị vị tri theo thời gian khi vật chuyển động ngược chiều dương 39Hình 2.11 Đồ thị vị trí theo thời gian khi vật -2 2-22 cczzcccvzrrei 39Hình 2.12 Đồ thị vận tốc theo thời gian :ssecceresesssnersneesorsseessnneerseesnecneneennes 39Hình 2.13 Dd thị vận tốc theo thời gian trong chuyển động nhanh dan đều: v.a>0

Hình 2.19 Sơ đồ bé trí TN chuyển động thing đều của xe động lực 4]

Hình 2.20 Thi nghiệm tích hợp phân tích đỏ thị chuyển động thăng đều của xe

HN ear OO vu i0 44vceaesaeraadeeosee=eee 43

Hình 2.22 Kết quả phan tích 46 thị dùng Intergal để xác định vị trí của vật 44

Hình 2.23 Đỏ thị vị trí, vận tốc theo thời gian của TN khảo sát chuyển động thẳng

đê 30, 920G⁄02360162X2Á0uxxá1404di(036G440423/00G31A2040A6G6i 44Hình 2.24 Sơ đề bế tri TN về chuyển động biến đổi đều của xe động lye 45Hình 2.25 TN vẻ chuyển động biến đổi đều của xe động lực 46

Hình 2.26 Đỏ thị vị trí, vận tốc, gia tốc theo thời gian của TN về chuyên động biến

Hình 2.27 Cửa số Curve Fi(, 2-2-2 S E9 2121710321 731113xcerxeree 4?

Hình 2.28 Dé thị vị tr, vận tốc, gia tốc theo thời gian của chuyển động thing 48

Hình 2.31 Đề thị vị trí, vận tốc, gia tốc theo thời gian của TN rơi tự đo 50

Hình 2.30 Thí nghiệm rơi tự do tích hợp video trong phan mềm Logger Pro 50

Hình 2.32 Kết quả phân tích đồ thị gia tốc rơi tự do se cseei 51Hình 2.33 Kết qua phân tích đồ thị vj tri, vận tốc, gia tốc rơi tự do của một vật 52

Hình 2.34 Bài toán đặt vận đề .222 S2 T9 0112110110012, 52

Hình 2.35 Đỏ thị tương ứng với bảng số liệu Match Data trong thi nghiệm 1 53

Hình 2.36 Thí nghiệm thực tương ứng với 46 thị đã xây dựng tích hợp video trong

phần niêm Logmen ĨNG:22254:<2G2200C6Ccc0 K6 CC0010G20086236010G66s8 54Hình 2.37 Đồ thị tương ứng với bảng số liệu Match Data trong thí nghiệm 2 55

Hình 2.38 Thi nghiệm thực tương ứng với đồ thị đã xây dựng tích hợp video 56

Hình 2.39 Dé thị tương ứng với bảng số liệu Match Data trong thí nghiệm 3 S7 Hình 2.40 Thí nghiệm thực tương ứng với đỗ thị đã xây dựng tích hợp video S8

Hình 2.41 Sơ đổ TN va chạm mềm giữa hai xe động lực 64

Hình 2.42 Thi nghiệm va chạm mềm giữa hai xe động lực tích hợp với phan mềm L0 86g©Y PO 3:50 260220202222 Eas iii (646636604)10468646390496dces4 s84/04a60 400146 65 Hình 2.43 Dé thị TN va chạm mềm giữa hai xe động lực cùng khối lượng 66

Hình 2.44 Sơ đỏ TN va chạm giữa hai xe: một xe đang chuyển động đến va cham với một xe đang đứng YEN cc0vssssseveeererssenssnessrsarrpavereessrsersnenseacsntseeeesantstentensnaes 67 Hình 2.45 Thí nghiệm va cham gia một xe dang chuyến động với một xe dang đứng yên củng khối lượng tịch hợp cùng phan mềm Logger Pro 3.5.0 68

Hình 2.46 Đỏ thị TN va chạm giữa hai xe động lực cùng khếi lượng 68

Hình 2.47 So 46 TN va chạm dan hỏi giữa hai xe động lực 70

Hình 2.48 Thi nghiệm va chạm dan hỏi giữa hai xe ban đầu đứng yên cùng khối lượng tích hợp cùng phan mềm Logger Pro Ó ìsneeevee 71 Hình 2.49 Dé thị TN va chạm đàn hỏi giữa hai xe động lực ban đầu đứng yên cùng KỆ Bi Ga basse Neekin el (G0564 x&scei 71 Hình 2.50 Sơ đề bó trí thí nghiệm bài thé năng - 5555550 73 Hình 2.51 Cửa sd phần mém Calculated Column Options vẻ thiết lập ham thé năng ————2+2 cú dGdaGgzgscuœay 73 Hình 2.52 Đỗ thị TN khi chon gốc thé năng tại vị tri cách cảm biến một đoạn h. TS S VU 1ï a se 14 Hình 2.54 Dò thị TN khi chọn gốc thế năng tại vị trí thả vật 15

Hình 2.53 Dé thị TN khi chọn gốc thé năng tại mặt đắt 75

Hình 2.55 Sơ đỏ TN khảo sát các dang năng lượng trong rơi tự do 76

Hình 2.56 Cửa số Calculated Column Options về thiết kế ham thé năng 77

Hình 2.57 Cửa số Calculated Column Options vẻ thiết kể ham động năng và cơ

DĐ (0006001016026 1ï0GGG060(((0060001/24GGGXSNIiSEGGGtiGGS:i(GS20ïitcszzoai 77

Hình 2.58 Đỏ thị TN khảo sát các dang năng lượng của vật roi tự do 78Hình 2.59 Sơ để TN khảo sat các dang năng lượng của con lắc đơn 79Hình 2.60 TN khảo sát năng lượng của con lắc đơn tích hợp với phan mềm Logger

ĐIDS:562G0016A%500y%À140000i0G6000Gt Hang wgawsu 80

Hình 2.61 Dé thị các dang năng lượng theo thời gian của con lắc đơn 80Hình 2.63 Thi nghiệm khảo sát các dạng năng lượng của con lắc lò xo treo thẳng

MO DAU

1 —_ Lido chọn đề tài

Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm nên nếu không có sự trải nghiệm

trong thực tế thì sự lĩnh hội tri thức không thé sau sắc được “Trim nghe khôngbằng một thấy, trăm thấy không bằng một lam”, sự hiểu biết thế giới vật lý không

thé đạt được đơn thuần bằng suy luận logic Bên cạnh đỏ, cần có sự kết hợp nhuan

nhuyễn giữa quan sát, thí nghiệm vả suy luận lí thuyết để đạt được sự thống nhất

giữa lí luận và thực tiển Vì vậy, việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý đóng

một vai (rd rất quan trọng vả góp phan hoàn thiện những phẩm chất và năng lực của

học sinh Théng qua thí nghiệm học sinh có thể hiểu sâu hơn bản chat vật ly của

một hiện tượng, định luật, quá trình do đó khả năng vận dụng kiến thức vào thực

tiễn của học sinh sẽ linh hoạt va hiệu quả hơn Tuy nhiên, việc sử đụng thí nghiệmtrong dạy học vật lý ở trường phé thông gặp nhiều khó khăn trong việc tổ chức hoạt

động nhận thức của học sinh như: tốn nhiễu thời gian thu thập và xử ly số liệu, độ chính xác kém, khi biểu diễn trên lớp không đảm bảo cho tit cả học sinh đều quan

sát được thí nghiệm, các bộ thí nghiệm thường cồng kểnh nên hạn chế trong việc

thiết kế các hoạt động học tập cho học sinh tham gia làm thí nghiệm Day chính là

những vấn để đòi hỏi người giáo viên vặt lý phải tìm hiểu, cải tiến, nâng cao chấtlượng của các thí nghiệm va sử dụng hiệu quả các thí nghiệm vào trong day học đểđáp img kịp thời với xu hướng đổi mới giáo dục: “Học đi đôi với hành, giảm tải lí

thuyét, tăng cường thực hành và các ứng dựng thực té”

Cùng với sự phát triển của khoa học - công nghệ, việc sử dụng thí nghiệm vớicác thiết bị cảm biến được kết nối với máy tính ngày cảng được ứng dụng rộng rãi.Với sự hỗ trợ của phần mẻm xử lý trên máy tính, các thí nghiệm nảy có những ưuđiểm nổi bật như sau: thu thập số liệu dễ dang, xử lí nhanh, có các công cụ hỗ trợtính toán và biểu điển kết quả từ phan mềm, trình điển ngay trên lớp va thông qua

máy chiếu, tat cả học sinh có thé theo dai kết quả thí nghiệm Với một số thiết bị hỗ

trợ, ta có thể xây đựng nhiều thi nghiệm, thiết kế nhiều hoạt động dạy học kích

thịch học sinh tham gia lam thí nghiệm, vận dụng kiến thức dé giải quyết các van đẻ

ma giáo viên đưa ra, qua 46 học sinh sé dễ dang lĩnh hội kiến thức

Cơ học là phản kiến thức nên tảng quan trọng học sinh được học dau tiên ở

trường phỏ thỏng Các chuyển động cơ học gắn liên với cuộc sống và ta có thẻ bắtgap chuyển động cơ học ở bắt cử dau Néu HS không hiểu tốt các kiến thức ở phân

nay thi sẽ ảnh hướng đến kết qua học tập ở phản sau Vi vậy dé học sinh hiểu rò

được các chuyên động cơ học thi việc thực hiện thí nghiệm kháo sat la rat can thiết.

Tuy nhiên việc thực hiện thí nghiệm còn rất hạn chế, chủ yếu mang tỉnh chat định tinh, Va một trong những thiết bi hiện đạt được sử dụng trong nghiên cửu các chuyên động cơ học cua vật chính là cam biến chuyên động Su dụng cảm biến nay

ta có thé thu thập được sé liệu một cách chính xác vả nhanh chóng khí khao sát

chuyên động cơ học cua vật Ngoài ra, các dit liệu đã thu thập được sé được xử li

bang phan mém Logger Pro 3.5.0.

Với những lí do trên thi em đã lựa chon dé tải “Thiết kế một số thi nghiệm corhọc dùng cảm biến chuyển động để hỗ trợ quá trình dạy học các chương

"Động học chất điểm *và "Các định luật bao toàn"-Vật lý 10 THPT".

ll Maye đích nghiên cứu

Thiết kể một số thí nghiệm cơ học va soạn thao tiến trình dạy học các bài củachương “Động học chất điểm” va “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 ban cơ bảntrong đỏ cỏ sử dụng các thí nghiệm đã xảy dựng với sự hỗ trợ của cảm hiển chuyểnđộng va phan mém Logger Pro 3.5.0.

Ill, Nhiém vụ nghiên cứu

~ Nghién cửu cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm cỏ kết nổi với may vi

tính trong day học vật lý để phát huy tinh tích cực trong học tập của HS.

~ Tim hiểu thực tế việc sử dung thi nghiệm vật lý trong phan cơ học của qua

trình dạy học ớ các trưởng phd thông nhằm phát hiện những khó khăn vàcách khắc phục

~ Tim hiểu các đặc điểm của cam biến chuyển động, bộ ghép nói và phản mềm

xử ly dữ liệu Logger Pro 3.5.0.

— Thiết kể các thi nghiệm cơ học trong chương "Động học chất điểm” và “Cac

định luật bảo toàn” với sự hỗ trợ của cảm biển chuyển động và phan mềm

Logger Pro 3.5.0.

~ Thiết kế tiến trình day học các kiến thức của chương “Cac định luật bảo

toàn" vật lý 10 trung học phô thông có sử dụng các thí nghiệm đã xây dựng.

— Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của tiến trình dạy

học đã thiết kể va phân tích các ưu nhược điểm của các thí nghiệm đã xảy

dựng.

IV Đối tượng nghiên cứu

~ _ Nội dung va phương pháp dạy học phan cơ học trong chương trình vật ly pho

thông.

~_ Cảm biển chuyển động để thiết kế các thí nghiệm cơ học trong phan “Động

học chất điểm" và "Các định luật bảo toàn" trong chương trình vật lý phổ

thông.

Vv — Phương pháp nghiên cứu

~ Nghiên cứu lí luận: nghiên cứu lí luận day học, cơ sở lí luận về đổi mới

phương pháp dạy học có sử dụng thí nghiệm, các tài liệu, sách, báo, các văn

kiện, nghị quyết của trung ương đảng vẻ lĩnh vực giáo đục.

— Nghiên cứu thực tiễn: nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về thiết kế các thí

nghiệm ding cảm biến

— Thực nghiệm sư phạm: tô chức day học, ghi chép, chụp ảnh, khảo sát kết quả

học tập, rút kinh nghiệm giờ dạy, phân tích diễn biến quá trình thực nghiệm

- Thống kẻ toán học: tổng hợp, phân tích vả xử li số liệu trong quá trinh thực

nghiệm.

VI Đóng góp của đề tài

Kết quả nghiên cứu của dé tải sẽ là nguồn tư liệu day học bỏ sung cho chương

"Động học chất điểm" va “Các định luật bảo toàn" Đồng thời, đây sẽ là cơ sở cho

các để tải nghiên cửu xây dựng và sử dụng hiệu quả các thí nghiệm kết nối với

MVT trong dạy va học vật lý trong tương lai.

Chương 1: Cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm có kết nối với MVT trong dạy học vật lý dé tạo sự hứng thú và phát huy tính tích cực trong học tập

của HS.

I.! Tống quan đề tài

Vật lý là mén khoa học thực nghiệm, do 46 để hình thành quan niệm đúng din về

thé giới vật chất cho HS khi day học thì việc tiến hảnh thí nghiệm rất quan trong, đặc biệt là các thí nghiệm minh họa kiểm chứng các định luật vật lý; vì hau hết các

định luật được xảy dựng tử thực nghiệm hay khi chúng được chứng mình từ lí

thuyết nhưng chúng vẫn phải dam bao tính đúng dan khi ta dùng thi nghiệm dé

kiểm nghiệm Vì vậy các định luật vật lý luôn dam bảo tính chan lí và HS sẽ tin tưởng vào những kiến thức được truyền dat Tuy nhiên cùng có nhiều thí nghiệm

khỏ lam, mat nhiều thời gian, không thé thực hiện được trong điểu kiện lớp học,

trong một tiết day vả khi thí nghiệm thi kết quả thu được có độ chính xác chưa cao

do phương tiện chưa đảm bao hoặc các yếu tỏ bên ngoài ma ta chưa loại bỏ hét.

Ngảy nay cùng với sự phát triển như vũ bảo của khoa học ki thuật, sự bing nổ

về công nghệ thông tin mà các phương tiện day học cũng đã được hiện đại hóa đẻ nang cao hiệu quả va chất lượng day học, hỗ trợ hoạt động day học của GV va đáp ứng yêu cẩu định hướng giáo dục ma bộ giáo dục dao tạo đã nêu ra trong những năm học gan đây:

+ 2008-2009: “Năm học đây mạnh ứng dụng công nghệ thông tin, đổi mới

quản lí tài chính vả triển khai phong trào xây dựng trường học thân thiện,

học sinh tích cực".

+ 2009-2010: “Tích cực đổi mới phương pháp day học, đôi mới kiểm tra, đánh

gia, thi; chủ trọng ứng dụng công nghệ thông tin trong day học va quản

lí "12].

+ Theo Quyết định số 698/OD-TTg ngày 01/6/2009 của Thủ tướng Chính phủ

da nêu: “Day mạnh việc ứng dụng CNTT trong trưởng phé thông nhằm đổi

mới phương pháp day và học theo hướng giao viên tự tích hợp CNTT vào

từng môn học thay vì học trong món tin học Giáo viền các bộ môn chủ động

tự soạn và tự chọn tài liệu và phan mém (ma nguồn mở) dé giảng day ứng

dụng CNTT”

Tóm lại, một trong những nhiệm vụ trọng tâm của giáo đục hiện nay la:

"Tiếp tục đổi mới nội dung, phương pháp giáo dục, đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin phục vụ đổi mới phương pháp dạy và học”.

Bên cạnh đó, việc sử dụng các phương tiện va phan mềm trong day học vật lý

đã được một số tác giả trình bảy trong các công trình nghiên cứu của mình:

+ Phạm Xuân Qué (9/1999) sử dụng MVT hỗ trợ TN trong day học vật lý ở

phé thông, tạp chí nghiên cứu khoa học.

Nguyễn Văn Biển (2010), thiết kế chế tạo thiết bị danh dau vị tri của vậtchuyển động bằng đèn Led để sử dụng trong day học phẩn cơ học, tạp chi

nghiên cứu khoa học.

Nguyễn Xuân Thành (2007), mô phỏng thí nghiệm trên máy tính để sử dụngphối hợp với thí nghiệm thật trong day học vật lý ở trường phổ thông, tạp chi

nghiên cứu khoa học.

Mai Văn Trinh (2001), nâng cao hiệu quả dạy học vật lý ở trường THPT nhờ

việc sử dụng MVT và phương tiện dạy học hiện đại, luận án tiến sĩ giáo dục

Vinh.

Phạm Xuân Qué (4/2002), đổi mới nội dung và phương pháp day học vat lý

phổ thông với sự hỗ trợ của MVT và phần mềm day học, tạp chi giáo dục số

21.

Tran Huy Hoàng (12/2005) sử dụng MVT hỗ trg Định luật bảo toàn động

lượng, tạp chỉ giáo dục số 127.

Lê Hoàng Anh Linh (2013), thiết kế bộ thí nghiệm cơ học dùng cảm biến

Sonar và sử dụng trong dạy học chương “Cac định luật bảo toàn" lớp 10

THPT.

Qua việc tìm hiểu các tài liệu trên, tác giá nhận thấy việc nghiên cứu sử đụngthi nghiệm kết noi với MVT vả các phần mém day hỗ trợ đã thu hút được sựquan tâm của các nhà nghiên cứu, nhất là trong những năm gắn đây Hau hết,

trong các nghiên cửu trên, các tác giả tự xây dựng phần mềm để mô phỏng

các thi nghiệm thật hé trợ cho việc day học hay xảy dựng dung cụ thi nghiệm

dé xác định vị trí va vận tốc của vật Tuy nhiên trong các nghiên cứu trên vẫn

còn những hạn chế về mặt chương trình, công cụ hỗ trợ tính toán.

+ Tác giả Nguyễn Văn Biển đã xây dựng được thiết bị đánh dấu vị trí của vật

bằng đèn Led sử dung trong day phan cơ học lớp 10 Thiết kế của tác giả cónhiều ưu điểm va ta có thể nhờ thiết bị nảy để xác định được tinh chấtchuyển động của vật bằng cách cho thiết bị đánh dấu gắn trên vật, dùng máy

ảnh chụp lại và phân tích thì sẽ biết được tính chất chuyển động của vật Tuy

nhiên ta vẫn phải mat thời gian để tinh toán để biết được vị trí và vận tốc của

vật va chi áp đụng được với chuyển động đơn giản.

+ Tac giả Nguyễn Xuân Thanh đã mô phỏng các thi nghiệm thật và hỗ trợ việc

vẽ 46 thị thực nghiệm so với 46 thị chuẩn đẻ rút ra kết luận cho bài học Tuynhiên phần mềm vẽ 46 thị ta điều chỉnh các thông số để vẽ ra đồ thị chử

không vẽ được trực tiếp từ thí nghiệm.

+ Tác giả Lê Hoàng Anh Linh đã thiết kế một số thí nghiệm cơ học dựa trên

cảm biến chuyển động và hoạt động đạy học phát huy tính sáng tạo của HS

Tuy nhiên các nghiên cửu sử đụng dụng cụ hiện đại với những ưu điểm vượttrội hỗ trợ việc đo, hiển thị số liệu như cảm biến vẫn hạn chế trong dạy học ở Việt Nam Mặc dù hiện nay trên thế giới người ta sử dụng chúng khá nhiềutrong day học Hiện nay, có nhiều loại cảm biến khác nhau sẽ hỗ trợ việc đo đạc

các đại lượng vật lý như: cảm biển nhiệt, cảm biến quang, cảm biến lực, cảm

biến chuyển động của các hằng khác nhau trên thế giới: Cassy, Comex,

Cobra, Vernier (CHLB Đức), Pasco (Mỹ), Addestation (Singapore), Trong

phạm vi nghiên cứu để tai này, tác giả sẽ sử dung cảm biến chuyển động củahãng Vernier và phần mềm hỗ trợ Logger Pro 3.5.0 để xây dựng các thí nghiệm

cơ học trong chương “Déng học chất điểm” và chương “Các định luật bảo toàn”

để phát triển kỹ năng đọc 44 thị và phát huy tính tích cực cho HS trong quá trình

học tập.

1.2 Những định hướng chung trong việc đối mới phương pháp dey học vật

lý ở trường phổ thông

1.2.1 Mục tiêu giáo đục môn học vật lý ở Việt Nam hiện nay

Mục tiêu giáo đục là hệ thống những chuẩn mực của mẫu hình nhân cách canhình thành ở một đổi tượng người được giáo dục nhất định Dé chính là một hệ thống cụ thể các yêu cầu xã hội trong mỗi thời đại, trong từng giai đoạn xác định

đối với nhân cách một loại đổi tượng giáo dục Mục tiêu dạy học thay đổi theo từng

giai đoạn của lịch sử phát triển xã hội nên mục tiêu giáo đục của nha trưởng va mục

tiêu của hoạt động dạy học vat lý cũng phải bám sát vả có những điều chỉnh, sửa đôi

thích hợp.

Mục tiêu dạy học môn vật lý THPT ở Việt Nam hiện nay được cụ thể hỏa

như sau:

d4 Mục tiêu kiến thức

Đạt được một hệ thống kiến thức vật lý phd thông cơ bản và phù hợp với quan

điểm hiện đại, bao gồm:

- _ Các khái niệm về sự vật, hiện tượng va quá trình vật lý thường gặp trong đời

sống và sản xuất.

- _ Các đại lượng, các định luật và nguyên lí vật lý cơ ban,

- _ Nội dung chính của một số thuyết vật lý quan trọng nhất.

- _ Những ứng dụng phé biến của vật lý trong đời sống và trong sản xuất

- Cac phương pháp chung của nhận thức khoa học va những phương pháp đặc

thù của vật lý, trước hết là phương pháp thực nghiệm và phương pháp mô

hình.

+ Myc tiêu kỹ năng

Biết quan sát các hiện tượng và các quá trình vật lý trong tự nhiên, trong đời

sống hằng ngày hoặc trong các thí nghiệm; biết diéu tra, sưu tâm, tra cứu tài

liệu từ các nguồn khác nhau dé thu thập thông tin can thiết cho việc học tập

môn vật lý.

- Sử dụng được các đụng cụ đo phỏ biến của vật lý, có kỹ năng lắp ráp và tiến

hành các thí nghiệm vật lý đơn giản.

- Biết phản tích, tổng hợp và xử lí các thông tin thu được dé rút ra kết luận, đẻ

ra các dự đoán đơn giản về các mối quan hệ hay về bản chất của các hiện tượng hoặc quá trình vật lý, cũng như dé xuat phương án thí nghiệm dé kiểm tra dự đoán đã đề ra.

- Vận dụng được kiến thức để mô tả vả giải thích các hiện tượng vả quá trình

vật lý, giải các bài tập vật ly và gidi quyết các vấn để đơn gián trong sản xuất

và đời sống ở mức phỏ thông.

- Sir dụng được các thuật ngữ vật ly, các bảng biểu, đỏ thị dé trình bày rd rằng,

chính xác những hiểu biết, cũng như những kết quả thu được qua thu thập và

xử lí thông tin.

+ Mục tiêu thái độ

- _ Có hứng thi học vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học; tran trọng đối với những

đóng góp của vật lý học cho sự tiến bộ của xã hội và đối với công lao của

nhà khoa học.

- _ Có thái độ khách quan, trung thực; có tác phong tỉ mi, cẩn thận, chính xác và

có tinh than hợp tác trong việc học tập môn vật lý, cũng như trong việc ápdụng các hiểu biết đã đạt được

- _ Cỏ ý thức vận dụng những hiểu biết vật lý vào đời sống nhằm cải thiện điều

kiện sống, học tập cũng như báo vệ và giữ gìn môi trường sống tự nhiên.

1.2.2 Những khó khăn gặp phải trong quá trình đổi mới PPDH vật ly THPT

Để thực hiện được mục tiêu đổi mới giáo dục cẳn phải giải quyết đồng bộ rấtnhiều mặt Riêng về mặt phương pháp giáo dục, những định hướng đổi mới PPGD

đã được dé cập trong các nghị quyết TW4 khóa VII (1/1993), hội nghị lan thứ hai,ban chấp hành Trung ương dang khóa VIII (12/1996), trong luật giáo dục

(12/1998), nghị quyết quốc hội khóa X (12/2000), văn kiện đại hội đảng toàn quốc lan thử IX (4/2001), X (4/2006), luật giáo dục 2005, báo cáo chính trị của ban TW

Đảng khóa X tại đại hội đại biểu toàn quốc lan thứ 9 của Đảng và trong các chi thị

và quyết định của bộ GD va đảo tạo Tinh than cơ bản của việc đổi mới nay lả:

phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS trong học tập.

Tuy nhiên việc đổi mới phương pháp day học hiện nay đối với bậc THPT nóichung va vật lý học nói riêng vẫn chưa cỏ bước chuyến minh đáng kế nao Nguyên nhân của tình trạng này thông qua việc tim hiểu cá nhân thi như sau:

+ Người đạy cho rằng cử đạy theo PP cũ thì cũng có thể truyền tải hết kiến

thức sách giáo khoa cho HS và chỉ cần dạy đảm bảo được tỉ lệ đậu tốt nghiệp

va dai học cao thi việc dạy học đã có được kết qua tốt Tuy nhiên bên cạnh

việc truyền thụ kiến thức lí thuyết thì việc rèn luyện kỹ năng và vận dụng

kiến thức vào thực thé cho HS bị bỏ quên và từ đó ta thấy người dạy chưathấy được sự cấp thiết của việc đổi mới PPDH

Bên cạnh đó cũng tn tại một số quan niệm chưa đúng vẻ việc đổi mớiPPDH Đổi mới PP ở đây chi là việc sử dụng thêm máy tính, máy chiếu vào

trong giờ dạy Vô hình chuyển từ phương pháp "đọc chép” sang “chiếu

chép” Một số người dạy vẫn chưa thấy được sự khác biệt căn bản của mục

tiêu ma chúng ta đang kì vọng hiện nay và mục tiêu dạy học trước đây.

Ngoài ra còn thói quen trong dạy và học Đối với GV: có thói quen dạy nghethuyết giảng, đọc, nói Người GV vô tình không nhận ra học đang áp đặt kiến

thức cho HS Đối với HS: đã quen với việc “biết thì thưa thốt, không biết thì

dựa cột mà nghe” HS rất thụ động

Một khó khăn nữa là khối lượng kiến thức của chương trình khá lớn trongkhi thời lượng dành cho mỗi tiết học lại hạn chế Bên cạnh đó là cách đánh

giá kết quả học tập của HS chỉ chú trọng vào việc xem HS có nắm được các

kiến thức sách vở, có giải được các bai toán vật lý hay không? V6 tình khiếncho môn học vật lý chăng khác gì học toán Học sinh học vật lý nhưng vẫn chưa hiểu bản chất vật lý trong mỗi hiện tượng.

Si số HS của một lớp học khá đông, có lớp lên đến 40, 50 HS một lớp Với

lớp đông như vậy thì việc quản lí trật tự của lớp trong một tiết học 1a đã khó

khăn huếng chỉ tổ chức cho HS hoạt động học tập để chiếm lĩnh kiến thức

Trên đây là một số nguyên nhần ảnh hưởng đến tiến trình đổi mới PPDH ở bậc THPT nói chung va PPDH vật lý nói riêng Có thé còn có nhiều nguyên nhân khác mả ta chưa nêu lên được Tuy nhiên việc đổi mới còn nhiều khó khăn

và việc khắc phục khó khăn không hẻ để đàng nhưng chúng ta vẫn phải tìm cách

đổi mới PPDH.

1.2.3 Những định hướng đổi mới PPDH vật lý THPT

Căn cứ vào Luật giáo dục của nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, ban

hành năm 2005, điều 28 yêu cầu về nội dung và phương pháp giáo dục phô thông:

"Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tỉnh tích cực, tự giác chủ động,

sảng tao của HS, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, món học; bồi dường năng lực tự học, khả năng làm việc nhóm, rèn luyện kp năng và ứng dụng kiến thức vào

thực tiễn; tác động đến tình cam, đem lại niềm vui, hing thú cho HS” ta cần đỗi mới

PPDH như sau [1]:

1 Sử dụng phương pháp dạy học truyền thống theo tinh thin phát huy tính tích

cực chủ động và sang tạo của HS,

~ Trong việc đổi mới PPDH ta không phủ định vai trò của các PP truyền thống,

tuy nhiên ta sẽ đổi mới theo tinh than mới GV phải lựa chọn PPDH sao chophù hợp hợp nhất với kiến thức tương ứng dé có thé phát huy tết nhất tính

tích cực, chủ động, sáng tạo của HS.

Chuyển từ phương pháp nặng về diễn giảng sang nặng về tổ chức hoạt động

để HS tự chiếm lĩnh tri thức.

Theo quan niệm cũ thì GV là người truyền thụ kiến thức còn HS là người

tiếp thu kiến thức PPDH phổ biến hiện nay là PP giảng giải, minh hoa.Trong nhiều trường hợp do những khó khăn vẻ việc tổ chức TN khâu minh

họa này được bỏ qua Có thể thay thế việc bỏ qua các minh họa bằng cách

cho HS đọc sách giáo khoa Sau đó GV đặt ra các câu hỏi kiểm tra để HS trảlời Thông qua đó kiểm tra sự lĩnh hội của HS vả rén luyện kỹ năng đọc sách

cho HS.

Theo quan niệm mới, vai trò chính yếu của GV la tô chức và hướng dẫn hoạtđộng của HS, sao cho HS có thé tự chiếm lĩnh kiến thức và kỳ năng mới Ta

có thé hiểu diễn viên chính của lớp học là HS, GV chi là đạo diễn Chinhđiều nay sẽ làm cho HS phải chủ động lam việc nhiều hơn để thu thập kiếnthức và sẽ làm thay đổi cách học của HS

Tăng cường học tập cá nhân, phổi hợp hải hòa với học tập hợp tác.

Trong dạy học hiện nay có các hình thức tổ chức học tập như: cá nhắn, theo

nhóm vả theo lớp Hình thức học tập ca nhân được xem Ia hình thức học tập

cơ bản, các hình thức khác sẽ hỗ trợ va đóng vai trò quan trọng, không những góp phan làm cho việc học cá nhân có hiệu quả hơn mà còn có tác dụng rènluyện cho HS tinh thắn hợp tác trong học tập, thái độ chia sẻ kinh nghiệm vàhọc hói nhau, ỷ thức trách nhiệm với công việc chung Tuy nhiên để đạt

được như vậy thì GV phải tim cách kích thích hứng thú học tập, lam cho mỗi

HS tự giác, chủ động Nếu không sẽ dẫn đến tình trạng hoạt động nhóm tràn

lan, hình thức, lăng phí thời gian và không có hiệu quả.

Coi trọng việc bồi đường phương pháp tự học.

Một đặc điểm của xã hội hiện nay là sự bùng nỗ thông tin Những ứng dụng

kĩ thuật hiện đại của ngày hôm nay sẽ trở nên lạc hậu trong một tương lai

không xa Vì những hiểu biết của ta rất mau chóng trở nên lạc hậu nên mỗi

người trong XH phải biết cách cập nhật thông tin Một trong những cách đó

là HS phải biết tự học

Mặc dù là học trên lớp hay học ở nhà thì mỗi HS phải thực sự động não để

tiếp thu những điều cần học Vì vậy trong những hoạt động cá nhân của tiếthọc GV phải có chiến lược bồi dưỡng phương pháp tự học cho HS Việc rénluyện cho HS khả nang tự học còn là một biện pháp giúp ta giải quyết khókhăn lớn vẻ một bên yêu cầu cao vẻ việc boi dưỡng kiến thức, kỹ năng và

một bên là sự hạn hep thời gian ca mỗi môn học.

GV phải tính toán cân đối giữa nội dung day học trên lớp và nội dung dành

cho HS ở nhà, có như vậy thì chúng ta mới có thể thực hiện đổi mới PPGD.

5Š Coi trọng việc rèn luyện kỹ năng ngang tắm với việc truyền thụ kiến thức.

Đôi mới cách kiểm tra đánh giá kết qua học tập của HS.

~ Những kiến thức vả kỹ năng cản thiết cho cuộc sống va lao động của con

người trong xã hội hiện nay tăng lén một cách nhanh chỏng Những kiến

thức vả kỹ năng được đưa vào chương trình phỏ thông tuy đã được chọn lọc

cẩn thận nhưng không tránh khỏi một số sẽ trở thành lạc hậu và một số sẽ

thiếu hụt so với yêu cầu trong cuộc sống Thực tế đó đặt ra cho chúng ta

nhiệm vụ phải bồi dưỡng cho HS những kỳ năng sống can thiết bên cạnh

việc truyền thụ kiến thức Trong số các kỹ năng cần rẻn luyện cho HS người

ta đặc biệt chú ý đến kỹ năng thực hiện tién trình khoa học Đó là kỹ năngthu thập thông tin, xử li vả truyén đạt thông tin.

6 Tăng cường sử dụng các thiết bị dạy học, chú trọng thi nghiệm, ứng dụng

công nghệ thông tin trong day học vật lý

~_ Vật lý học, đặc biệt vật lý phổ thông, là môn khoa học thực nghiệm Các

khái niệm, định luật vật lý đều gắn với thực tế Trong chương trình vật ly phổ

thông, nhiều khái niệm vật ly được hình thành bằng con đường thực nghiệm Thông qua thí nghiệm ta có thể xây dựng được những biểu tượng cụ thế vẻ

sự vật, hiện tượng mà đôi khi dùng lời thì khó để mô tả đẩy đủ được Trong

thực hành, không những các kỹ năng như quan sát, sử dụng dụng cụ thí

nghiệm, lắp rap thí nghiệm, vẽ đổ thị, xác định sai số được rèn luyện mà cả

óc suy đoán, tư duy lí luận nhất là tư duy vật lý cũng phát triển mạnh.

~ So với chương trình cũ nội dung thí nghiệm vật lý hau như không có gì mới,

tuy nhiên sự đổi mới thể hiện ở cách ta cho HS làm thí nghiệm Phải cho HS đến với thi nghiệm một cách chủ động vả tạo cho HS cơ hội phát huy những

sắng tạo trong thực hảnh Muến thể không thể cho HS lảm thí nghiệm theo kiểu chỉ đâu làm đấy máy móc mô tả hiện tượng đã xảy ra quá rõ rang Cần

cho HS nắm được mục đích thí nghiệm, xây đựng phương án thực hành,

tham gia làm thí nghiệm, xử lí kết quả và thảo luận rút ra kết luận cân thiết.

7 Đổi mới cách soạn giáo án

- Giáo án được coi là kịch bản

động của GV trên lớp.

| Mục dich, yêu câu

- Nêu những mức độ kiến thức, kỹ năng

cân truyền cho HS

Nội dung giáo an

- Nêu kế hoạch (tiến trinh) lên lớp của

bộ giáo đục ban hành.

Nội dung giáo án

- Hoạch định kế hoạch hoạt động của HStrong tiết học, gồm:

- Tổ chức nội dung thành cách đơn vịkiến thức

- Mục tiêu các đơn vị kiến thức và hình

thức hoạt động học tập thích hợp.

- Phân bổ thời gian

- Tiên lượng những hỗ trợ can thiết của

GV.

- Các câu hỏi chính.

- Bài tập.

- Những điều kiện can chuẩn bị

Tóm lại, căn cử vào mục tiêu giáo dục, những định hướng đổi mới PPDH đã

phân tích ở trên thi ta thấy đôi mới PPDH can thiết có sự tác động từ bén ngoải vàonhận thức, tinh cảm, ý chí của HS để tạo điểu kiện kích thích HS tham gia hoạt

động học tập Sy tác động của các yếu tổ bên ngoài phái kích thích vao tinh tích cực

bên trong của HS, có như vậy HS mới có thể cỏ thải độ tích cực đối với quá trìnhnhận thức và tác động vào kết quá học tập của HS Vì thế GV với vai trò tổ chức,

điều khiển cân tìm phương pháp thích hợp để phát huy tính tích cực của HS là mộtnhiệm vụ quan trong dé nâng cao hiệu quả của việc day học vật lý.

1-3 Tổ chức dạy học để phát huy tính tích cực của HS trong học tập vật lý.

1.3.1 Tính tích cực trong học tập

Theo chủ nghĩa duy vật lịch sử, tinh tích cực là một phẩm chất vốn có cua con

người trong đời sống xã hội, là một thuộc tính của nhân cách, nó liên quan phụ

thuộc vảo các thuộc tinh khả đặc biệt như thái độ, nhu cẳu, động cơ của chủ thể Tỉnh tích cực luôn gắn với hoạt động của chủ thể nào đó Nó nằm trong hoạt động.

biểu hiện qua hành động vả ảnh hưởng lớn đến kết quả hoạt động

Tính tích cực nằm trong các hoạt động ma học tập là hoạt động chủ đạo của lứa

tuổi đi học Tính tích cực trong hoạt động học tập là tính tích cực nhận thức, đặc

trưng ở khát vọng hiểu biết, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình chiếm

lĩnh tri thức.

— Theo G.S Hà Thế Ngữ, tính tích cực hoạt động nhận thức của HS là sự ý

thức nhiệm vụ học tập từng bộ môn, từng bải nói riêng thông qua việc HS

hãng say học tập, từ đó ra sức hoàn thành nhiệm vụ học tập, tự mình khắc

phục khó khăn để nắm trí thức, kỹ năng mới và nắm tài liệu một cách tự giác

đưới sự hướng dẫn của GV [I I]

— Theo P.N Erdowniev “một sự nhận thức được lam cho dé dàng đi và được

thực hiện dưới dang chỉ đạo của GVˆ{13] Vì vậy nói đến sự tích cực học tập

thực chất là nói đến tích cực hoạt động nhận thức

~ Theo 1.U.C Babanxki, tích cực trong học tập là “sy phản ánh vai trỏ tích cực

của cả nhân HS trong quả trình học, nhẫn mạnh rằng HS là chủ thẻ của quá

trình học chứ không phải đối tượng thụ động Tinh tích cực của HS không

phải chỉ tập trung vào việc ghi chép, ghi nhớ đơn giản hay thé hiện sự chú ÿ

mà còn hưởng dan HS tự lĩnh hội tri thức, tự nghiên cứu, tự nút ra kết luận

va tự khải quát sao cho dé hiểu nhằm tiếp thu kiến thức mới {1 1].

~ Vậy ta có thẻ hiểu tính tích cực trong học tập là sự tự giác, ý thức trong việc

học được thể hiện qua khát vọng hang say học tập và tự khắc phục khó khăntrong tư đuy Kết quả học tập của HS phụ thuộc nhiều vào tinh tích cực củahoạt động nhận thức Vì vậy, để phát huy tính tích cực của HS, GV cân thayđổi phương pháp dạy giúp HS tìm thấy sy say mẽ, hứng thủ trong học tập vật

lý.

1.3.2 Một vài đặc điểm về tính tích cực của HS

~ Tinh tích cực của HS có mặt tự phát và tự giác [12]:

+ Mặt tự phát là những yếu tế tìm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở tính tò mò, hiểu

động, hiểu ki, linh hoạt và sôi nỏi trong hành vi mà trẻ đều cỏ ở mức độ khác

nhau Can coi trọng yếu tế tự phát nay, nuối đường va phát triển chủng trong

dạy học.

+ Mặt tự giác là trạng thái tâm lí có mục đích và đếi tượng rõ rệt, do đó có hoạt

động chiếm lĩnh đối tượng đó Tính tích cực, tự giác thể hiện ở óc quan sát,

tính phê phán trong tư duy, trí tò md khoa học.

~_ Tính tích cực nhận thức phát sinh không chỉ từ nhu cầu nhận thức mà còn từ

nhu cầu sinh học, đạo đức, thẩm mi, giao lưu văn hóa, Hạt nhân cơ bản

của tính tích cực nhận thức là hoạt động tư duy của cá nhân được tạo nên do

sự thúc đẩy của hệ thống nhu cau đa dạng

~ Tinh tích cực nhận thức va tinh tích cực học tập có liên quan chặt chẽ với

nhau nhưng không phải lả một Có một số trường hợp, tính tích cực học tậpthể hiện ở bên ngoải mà không phải là tính tích cực trong tư duy.

1.3.3 Những nhân tố ảnh hưởng đến tính tích cực

Nhin chung tỉnh tích cực phụ thuộc vào những nhân tô: hứng thú, nhu cau, động

cơ, năng lực, ý chí, tính cách Không thé tách rời tính tích cực với những nhu cầutrên Trong đó nhu cầu, động cơ, hứng thú ảnh hưởng lớn đến tính tích cực {5}.

13

Vẻ nhu câu: Theo tâm lí hoc, sy phản ánh thé giới khách quan dudi lăng kính

chủ quan của chủ thé phụ thuộc vào các thuộc tính của nhân cách, trước hết

là vé mặt tinh cảm Đi với những sự vật có liên quan đến nhu cau, sở thích

thi chủ thé sẽ hình thảnh niềm tin, ý chí hành động Đây là nguồn động lực

kích thích con người có những hành động tích cực, giúp họ vượt qua khó

khăn để hoàn thành mục tiêu để ra Khi đã hình thành niềm tin thì cũng là lúc

chủ thể xác định động cơ thúc đẩy hoạt động

Động cơ, hứng thủ là yếu tế quan trong dé hình thành tính tích cực cho HS.Việc học tập nhất định phải có mục đích và động cơ đúng đắn nhưng nếu

không có hứng thú thi động cơ dé dàng dập tắt vì nhiều lí đo như nội dung

bài học không thu hút, GV sử dụng phương pháp giảng dạy chưa thích hợp.

Khi HS hứng thủ học tập thi con đường nhận thức sẽ thuận lợi va hiệu quả

hơn Hứng thú làm nảy sinh khát vọng hoạt động, lam tăng sự tập trung chú

ý, sự đam mé hình thành ở HS y chí khắc phục khó khăn, vươn lên không

ngừng trong học tập Vì vậy việc tạo ra sự hứng thú cho HS trong học tập là một nhiệm vụ đặc biệt quan trong của GV, GV có thé điều khiển hứng thủ

của HS qua các yếu tế của quá trình dạy học, các bước lén lớp, phương pháp

dạy học phù hợp.

Những biểu hiện của tính tích cực

Sự hang hái (6, tr17]:

Hang hái tham gia mọi hình thức của hoạt động học tập thé hiện ở chỗ giơ

tay phát biểu ý kiến, xung phong lên bảng Tích cực tìm kiếm, xử lí thông

tin va vận dụng để giải quyết các nhiệm vụ học tập, thực tiễn trong cuộc

sống Sự hãng hải còn thể hiện ở óc quan sát, tinh phê phan trong tư duy, sự

sáng tạo trong học tập

Khi xem xét sự hăng hái clin chú ý đến mặt tự phát của tính tích cực là những

yếu tổ bam sinh thể hiện trí tò mò, hiểu kì, hiểu động, linh hoạt và sôi nỗi

trong hành vi ở mức độ khác nhau Có những HS hăng hải là đo tò mò chử

không phải có động cơ thực sự.

14

Sự tự giác |6, tr18]: dau hiệu cơ bản nhất của tinh tích cực thể hiện ở việc quan tâm tới mén học, tự giác học tập không can ai nhắc nhở, không bị ép

buộc bởi các tác động bên ngoải.

Sự chú ý trong học tập [7, tr 17]: thẻ hiện ở việc HS chú ý nghe giảng, học

va làm bài, hửng thủ trong học tập Tính tích cực cao sẽ kéo dải thời gian tập

trung chú ý học tập.

Sự quyết tâm trong học tập |7, trl6|: tính tích cực trong học tập thé hiện ở

việc HS quyết tâm, né lực vượt qua mọi khó khăn trong học tập Dé xác địnhmức độ quyết tâm cao hay thắp người ta thường trả lời các câu hỏi: tinh tích

cực thưởng xuyên hay liên tục, tăng hay giảm, có kiên trì vượt khó không?

Kết quả học tập [7, tr 16}: tính tích cực thé hiện trong hoạt động tri tuệ va

kết quả học tập: HS có nhớ tốt những điều đã học không? Có hiểu bài

không? Có trình bảy lại nội dung bai học theo ngén ngữ riêng hay không? Có

vận dụng kiến thức đã học vào thực tiển không? Tốc độ học tập có nhanh

không?

Những biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của HS

Những biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của HS như sau [6]:

Đưa nội dung bài học vào đời sống thực tế để HS nhìn thấy lợi ích của việchọc, cái hay, cái đẹp của kiến thức.

Nội dung day học phái mới nhưng không quá xa lạ với HS Cái mới phải liên

hệ, phát triển từ cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai Kiến thứcphải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hằng ngảy, thỏa mãnnhu cầu nhận thức của HS

GV nên sử dụng phương pháp day học đa dạng: nêu van đẻ, thi nghiệm, thực

hành, tổ chức thảo luận, làm việc độc lập và phối hợp chúng với nhau.

GV cẩn sử dụng phương tiện day học khác nhau như: mô hình, sơ đỏ,multimedia đặc biệt là thí nghiệm nhằm kích thích sự hứng thú học tập của

HS.

GV sứ dụng những hình thức tổ chức hoc tập khác nhau như: cá nhân, day

học theo nhóm, tập thẻ, làm thí nghiệm, thực hành trong phòng thí nghiệm nhằm tránh sự nhằm chán cho người học.

Thí nghiệm và vai trò cia thí nghiệm trong day học vật lý nhằm phát

huy tính tích cực của HS.

Dịnh nghĩa

Khi bản vé “thi nghiệm” nói chung và “thi nghiệm vật lý” nói riêng, cudn đại

từ điển tiếng Việt định nghĩa: “Thi nghiệm là làm thử theo những điều kiện, nguyên tắc đã được xác định đẻ nghiên cứu, chứng minh ” [14].

Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm định nghĩa: “Thí nghiệm vật lý là sự tác

động có chủ định, có hệ thông của con người vào trong đổi tượng của hiện

thực khách quan Thông qua sự phân tích các diéu kiện mà trong đó đã diễn

ra sự tác động và các kết qua của sự tác động, ta có thé thu nhận được tri

thức mởi "8.

1.4.2 Đặc điểm của thí nghiệm vật lý

— Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ

định sao cho thông qua thí nghiệm, có thể trả lời câu hỏi đặt ra, có thể

kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết Mỗi thí nghiệm

có ba yếu tố cấu thành cần được xác định rd: đối tượng cn nghiên cứu,

phương tiện gay tác động lên đối tượng can nghiên cứu và phương tiện

quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động

~ Các điều kiện của thí nghiệm có thé lam biến đổi để ta có thể nghiên cứu

sự phụ thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác được giữ

không đôi.

~_ Các điều kiện của thi nghiệm phải được không chế, kiểm soát ding như

dự định nhờ sử dụng các thiết bị thí nghiệm có độ chính xác ở mức độcần thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tế đối tượng cần nghiên

cứu, lim giảm tối đa sự anh hưởng của nhiễu (nghĩa là lam giảm tối đamột số diéu kiện để không làm xuất hiện các tính chất, các mối quan hệ

không được quan tâm).

— Đặc điểm quan trọng nhất của TN là tính có thé quan sat được các biển

đổi của đại lượng nao đó do sự biến đổi của đại lượng khác Điều nay đạtđược nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của các phương tiện

quan sát, đo đạc.

— Có thé lặp lại được thí nghiệm Điểu này có nghĩa lả: với các thiết bị thí

nghiệm, các điểu kiện thí nghiệm như nhau thi khi bố wi lại hệ thínghiệm, tién hành lại thí nghiệm, hiện tượng, quá trinh vật lý phải dién ratrong thí nghiệm giống như ở các thí nghiệm lần trước.

1.4.3 Vai trò của thí nghiệm vật lý trong việc phát huy tính tích cực của HS

trong học tập vật lýCác nghiên cửu cho thấy tỉ lệ lưu giữ thông tin (số kiến thức còn đọng lại) khi

đọc là 10%, nghe là 20%, nhìn người khác làm là 30%, nhìn và nghe là 50%, tự

mình nói là 70%, tự mình làm là 90% [3] Vì vậy việc tổ chức hướng dẫn HS thực

hiện thí nghiệm vật lý đóng vai trò to lớn trong việc phát huy tính tích cực của HS

cụ thể như sau:

— Thi nghiệm vật lý tạo sự tò mò, ham hiểu biết [16, tr 40-41]

Một trong những ưu điểm nổi bật của thí nghiệm là có thể gây tò mò ham hiểu

biết của HS Khi tham gia một thí nghiệm vật lý là một cách để giúp HS trải nghiệm

thực tế, khi thực hiện thí nghiệm sẽ xuất hiện những van để mới mẻ, bat ngờ gay

tò mỏ, ngạc nhiên va do đó kích thích hứng thú học tập làm cho HS tích cực tham

gia các hoạt động học tập Tuy nhiên không phải tất cả những thí nghiệm vật lý đều

có thé gây hứng thú cho HS mà chủ những thí nghiệm vật lý liên quan đến kiến thức

mà HS đã biết, cái có nghĩa, cái nằm trong năng lực nhận thức của HS Thông qua

các thi nghiệm vật lý HS sẽ hăng hai ty minh thực hiện các hoạt động tim kiếm và

thu thập kiến thức cho mình Trong quá trình thực hiện thí nghiệm vật lý, HS sẽ

phải lập phương án thi nghiệm, dự đoán các quá trình điển ra của kết quả hay hiệntượng của thí nghiệm Nếu kết quả đúng như dự đoán của HS làm cho HS tin tưởng

sự phủ hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm Nếu thi nghiệm vật lý không diễn ra như

dự doan, các hiện tượng mới lạ sẻ gây hứng thủ, ngạc nhiên, thu hút các em đi tìm

câu trả lời Chính vì điều này sẽ kích thích trí tưởng tượng của HS, thúc day các em

phái tích cực suy nghĩ điều vừa xảy ra và xa hơn nữa là liên hệ trong tự nhiên Từ

đó tạo cho HS nhu cau giải thích, nhu cẩu học tập và nhu cầu tìm tòi khám phá

~ Thí nghiệm vật lý làm bộc lộ quan niệm sai lầm của HS

+ _ Các hiện tượng vật lý trong thé giới xung quanh hết sức phong phú đa dạng

tuy nhiên do chịu sự ảnh hưởng bởi nhiều yếu tế gay nhiễu nên làm cho HS

khó nhận thức rd rang hoặc cỏ những nhận thức sai lệch.

Vi dụ: Sự rơi tự do cia một vật; đa số các em khi chưa học đều cho rằng vật

nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ.

+ Ta thấy, các nhận thức sai lệch nảy thường được hinh thành một cách tự phát

trong quá trình giao lưu vả tự động khắc sâu vào vốn hiểu biết của HS nên

các quan niệm này có tính bén vững Hiểu được các quan niệm sai lệch và

nguyên nhân gây ra nó là nhiệm vụ của GV trong việc hình thành quan niệm

khoa học đứng đắn cho HS Thí nghiệm và các phương tiện trực quan có vai

trò không thế thay thế được trong việc phát hiện và khắc phục quan niệm sai

lệch của HS Khi thực hiện thí nghiệm vật lý sẽ có những hiện tượng không

đúng với suy nghĩ thường ngày của HS, tạo tình huống có vấn đẻ trong tư

duy Sự bắt thường nảy trong thí nghiệm vật lý kích thích HS tim cách li giải

và từ đó thay đổi quan niệm sai lim một cách sấu sắc

~ Thí nghiệm vật lý trong việc rèn luyện các thao tác tư duy cho HS

+ Để thực hiện thí nghiệm vật lý HS phải trải qua các bước: phan tích, xây

dựng phương án thí nghiệm, rút ra kết luận, khái quát kết quả nên năng lực tư

duy phát triển, phát huy được tính tích cực, tự lực và hiệu qua day học được

nâng cao,

+ TN vật ly la phương tiện tốt để vận dụng kiến thức đã học vảo thực tế cho

HS vala phương tiện giúp HS rèn luyện tư đuy, hình thành kién thức mới nảy

sinh trong quá trinh lam TN.

~ Thí nghiệm vật lý là phương tiện giúp HS tiếp cận phương pháp thực

nghiệm Thực nghiệm lả phương pháp đặc trưng của vật lý học Học vật lý

mà không thực hành thì giống như học bơi chỉ bằng cách nhìn người khác

bơi mà không bao giờ xuống nước Khi làm thi nghiệm VL HS được quan sắt

hiện tượng, xác định ban chat, tiếp xúc, sử dụng, thiết kế, chế tạo các dụng

đơn giản, tạo điểu kiện để HS tham gia vào thao tác phục vụ cho hoạt động

học.

— Thí nghiệm vật lý tạo điều kiện để phát triển tình cảm trí tuệ cho HS

+ Thi nghiệm VL thường dn chứa trong đó những bắt ngờ gây ra cho HS mà

trong quá trình nhận thức, tình cảm ngạc nhiên mang tinh chất vui sướng, 46

là điều bao giờ cũng đi kèm theo bắt cứ hoạt động hiệu quả nảo Những cái

mdi lạ, khác với suy nghĩ thông thường của HS có chứa các nghịch li, day là

tác nhân kích thích mạnh mẽ đến nhu cầu đòi hỏi phải giải thích những mâu

thuẫn trong kiến thức làm xuất hiện động cơ va hứng thú học tập hình thanh

một cách tự nhiên Việc xây đựng các phương án thí nghiệm là điều kiện để

xây dựng tinh cảm dự đoán vì việc dy đoán kích thích óc tưởng tượng, năng

lực phát hiện vấn để và óc sáng tạo của HS Các dự đoán của HS nếu đúng

nó gây được tinh cảm, niềm tin nơi các em, làm cho các em tin tưởng vào

chính mình, khả năng con người vào quá trình nhận thức thế giới Nếu dựđoán không chỉnh xác sẽ nảy sinh tình huồng đòi hỏi HS kiểm tra lại các luận

điểm, giả thuyết, các bước xây dựng phương án, các kết quả em nghỉ ngờ Sự

năng động, tích cực được hình thành vả óc sáng tạo được kích thích.

1.S Sử dụng MVT hỗ trợ thí nghiệm vật lý

Trong các TN vật lý sử dụng vào dạy học ở trường phỏ thông, MVT được chủ ý

đến với tư cách là một công cụ sư phạm, hon là một thiết bị đa năng có tốc độ xử lí

cao Điều đó có nghĩa là MVT được sử dụng trong hệ thống TN vật lý với nhiều

mục đích day học khác nhau Việc sử dụng MVT cỏ khi chi là một công cụ đơn

thuần để đo thời gian, quãng đường, vận tốc, gia tốc, nhiệt độ, điện trở, hiệu điện

thé , tức là đo một đại lượng nao 46 Tuy nhiên đối với các nha sư phạm, thi MVT

có thé hỗ trợ TN các mặt sau {4, tr 22-23];

~_ Thu thập và lưu trữ sé liệu: MVT cỏ thé thu thập số liệu thực nghiệm dưới

nhiều dang khác nhau, có thể ghi lại rat nhiều giá trị đo cùng một thời gianngắn, các phép đo được tién hành tự động ở những nơi, những lúc ma conngười khỏng thể trực tiếp quan sát, đo đạc được Những số liệu thu được ghi

vào MVT thành các file dữ liệu sẽ được sử dụng lại khi can,

~ Xử lí số liệu: Các phần mềm chuyên dụng có khả năng xử lí các số liệu đã đo

được trong TN theo nhiễu cách khác nhau như nội suy, ngoại suy các giá trịcần tim hoặc đưa ra các phương trình đặc trưng của đường biểu diễn sé liệu,tính giá trị sai số

~ Biểu diễn sé liệu: nhờ khả năng dé họa linh hoạt, MVT có thể biểu diễn số

liệu đưới nhiều dạng khác nhau như đồng hỗ hiện số thời gian, đồng hd đo

độ dài, đo cường độ dòng điện, đo nhiệt độ, đo vận tốc, đo gia tốc biểudiễn 44 thị hay biểu 44 thời gian thực (là những biểu đồ được vẽ gần nhưđồng thời với phép đo số liệu) Một số phần mém có thé biểu diễn số liệudưới dạng các phân tử đổ họa như vectơ vận tốc, vectơ gia tốc, vectơ lực các hình phẳng, hình khối và thậm chí cả những hình ảnh chuyển động

Ngoài ra, việc sử dụng kết hợp TN với bai giảng điện tử, MVT sẽ giúp cho GV

trong việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS.

Như vậy, MVT không chi hồ ug TN mà còn hỗ trợ cho GV và HS trong quá

trình hoạt động nhận thức.

Tùy thuộc vào mục tiêu, nội dung day học cụ thé, phương pháp va hình thức tổ

chức day học của giáo viên mả MVT có thể được sử dụng để hỗ trợ các TN vật lý

theo 4 hình thức sau:

~ Sử đụng MVT hỗ trợ các TN thực trong việc tiến hành TN va tổ chức hoạt

động nhận thức.

— Sử dụng TN ảo trong dạy học vật lý.

- Sử đụng TN mỏ phóng trong dạy hoc vat lý.

— Sử dụng MVT trực quan hóa các TN vật lý truyền thống, khỏ quan sat

Đắi với các TN vật lý thực, sự hd trợ của MVT nhờ có các phản mém thích

hợp nhận tin hiệu thông qua bộ giao điện chuyển đổi (Interface) được nổi với bộcảm biển (Sensor).

Nhờ đó mà MVT có thể thu thập số liệu trong TN dưới nhiều dạng khác

nhau, có thể ghi lại rất nhiều giá trị đo cùng một thời gian ngắn Những số liệu thu

được có thể đồng thời ghi lên file dữ liệu và hiển thị lên màn hình theo đúng ý đồ

của GV, Trên cơ sở đó, MVT tiến hành xử lí số liệu theo yêu cầu của việc tổ chức

hoạt động nhận thức cho HS trong giờ lên lớp.

Trong cơ học, các thiết bị cảm biến (sensor), thông qua giao diện máy tính,

có thể đo được vận tốc, gia tốc, vị trí theo các phương pháp khác nhau Khi đó,MVT vừa làm nhiệm vụ của một máy đo vạn năng, vừa tiến hành thu thập, xử lí lưutrữ hoặc hiển thị lên màn hình (số liệu, bảng số liệu, đỏ thị, hình ảnh ) với tốc độ

xử lí nhanh va cho kết quả đúng thực tế của TN theo yêu cẳu

Như vậy, không những khắc phục được những hạn chế của phương tiện dạyhọc truyền thống, MVT còn có khả năng xử lí và trình diễn các hiện tượng, quá

trình mà tưởng chừng không thé thực hiện được Điều đó chắc chin sẽ lôi cuốn HS

vào tiết học, đồng thời tạo niém tin khoa học cần thiết cho các em

1.6 So sánh thí nghiệm được tiến hành với các thiết bị truyền thống và thí

nghiệm được tiến hành với các thiết bị ghép nối với MVT.

Việc sử dụng các thí nghiệm vật lý với các thiết bị truyền thống và việc sử dụng các thí nghiệm vật lý ghép nối với MVT cùng có chung tiễn trình như sau [16];

+ Tiến hành thí nghiệm để quan sat được (bằng mắt hay bằng các phương tiện

hỗ trợ) hiện tượng, quá trình vật ly cẳn nghiên cứu

+ Thu thập, xử lí sế liệu đo được (thông qua tính toán, đối chiếu, so sánh ) va

trình bảy kết quả xử lí Từ các kết quả xử lí đó, tim ra (trong thí nghiệm khảo

sát) hay chứng tỏ (trong thí nghiệm minh hoạ) sự tỏn tại các mỗi quan hệ có

tinh qui luật trong hiện tượng, quá trinh đang nghiên cứu.

- Cùng có một tiến trình như nhau, song trong thi nghiệm được hỗ trợ bằng

MVT có nhiều công việc được hoàn toàn tự động theo một chương trình đã định sẵn mả không cần sự can thiệp của con người.

Vị dụ:

+ Khâu tiến hành TN, để hiện tượng thí nghiệm xảy ra chuẩn, đúng theo y

muốn của người nghiên cứu, có phần mềm vả thiết bị hỗ trợ thực hiện điều

đó Phan mềm và các thiết bị này thường được sử dụng trong các thí nghiệm

can tạo ra các hiện tượng quá trình phức tạp.

+ Khâu thu thập số liệu đo là khâu hết sức quan trọng trong thực nghiệm

Thường thì, ở các thí nghiệm không ghép nối MVT, trong quá trình quan sát

ta đã phải đo, đếm hay đánh dấu sẵn rồi Trong mỗi lần thí nghiệm thườngphải đo từ 2 đại lượng trở lên vả lại phải đo nhiễu giá trị khác nhau Rồi cùngmột TN lại phải tiến hành nhiều lan, đo nhiều lần Nói chung, thời gian vàcông sức thu thập sé liệu là rất đáng kể va ở nhiều TN công việc nảy là khó

khăn đối với GV va HS Song ở các TN được hé trợ của MVT các số liệu đã

được tự động thu thập nhờ bộ cảm biến rồi truyền đến bộ ghép tương thíchđưa vào MVT Do được tự động hoá hoản toan nén việc thu thập số liệu đonày ở TN ghép ndi với MVT xảy ra cực kì nhanh, trong vài chục giây, ta cóthể có ngay các số liệu đỏ trên màn hình MVT Trên các số liệu đó, cũng nhờ

MVT và phần mềm ta có thé phan tích xư li xế liệu (theo các chương trình

do phan mềm định san) Y định phan tích, xu lì so liệu như thé nao là hoãn

toàn do người nghiên cứu (giao viên hay hoe sinh) đất ra Con các phep tinh

toán cụ the như: công, trừ, nhân chia, bình phương, khát can việt ham toản

học lip các biểu bang, về các đỏ thị vẻ các môi quan he giữa các đại lượng

dang nghiên cửu đều do MVT thực hiện

Các kết qua tinh toán, cúc bang biểu cũng như các đỏ thị nảy cũng được hiển

thị ngay trên màn hình MVT Quá trình tinh toán lập hiệu bang hay vẻ đỏ thì

nảy MVT chi lam trong trong vai chục giầy tới một vai phot Kết qua hiện thi

trên man hình là hoàn toàn chính xác và rất khoa học, đẹp để C on trong TN

không được hỗ trợ bảng MVT việc lp biểu bang tinh toán hay vẽ do thi trang quá th xu lí xẻ liệu một cách “thú công” thường chiếm rất nhiều thai

gian va nhiều khi công rất khó khăn.

Lẻ thu thập các thong xó về chuyên động của đổi tượng do, như ta biết ơ day

có một hộ phan dam nhiệm, gor là bộ cam bién Hộ phận nay lắm nhiệm vụ

ghi và lưu trừ các tín hiệu (đưới dang điện) về các vị trí của val và thin điểm

tương ứng với các vi trí đỏ Các tin hiểu điện nảy từ bộ cam hiển được truyền

theo đây dan đến thiết bị phép tương thích (Interface) Tại thiết bi phép

tương thích nay, các tín hiệu do sẽ được số hoá dé đưa vào MVT Tại MYT,

ta chì can ra lệnh “lưu trừ” lá các tin hiệu số nay được lưu trữ vào bộ nhớ cua

MVT Bay giờ, ta có thé chọn các phương an xứ lí các tin hiểu xẻ theo ý

muốn, vi dự như: lập bang vẻ quang đường và thời gian (s 0) về vận tóc và

thin giản (v, t), vẻ gia tốc vá thon gian (a, 0 Qua bang này ta có thé xác định ngay được vận tốc, gia tốc cua vat tại lửng thời điểm, Hơn nữa, phan

mém trong may tỉnh cho phép ta từ các số liệu thu được vẻ các đề thị (s, 1),

đỏ thị (v tì để thị (a t) Mỗi một công việc nay chi mắt có độ var gidy, cho

ngay kết qua trên man hình Việc hiển thị các kết qua trên man hình cũng rất

tũ rang, khoa học va tiện lor với các mau sắc lam nói bat những dấu hiệu cắn

quan tam

+ Ta có thé cho hiển thị bat ki đỗ thị nao trong các đỏ thị trên lên man hình.

sau đỏ có thé phóng to, thu nhỏ lại được Hơn nữa, cùng một lúc có thẻ hiện

thị nhiều dé thị bén cạnh nhau trên man hình, Dé tất ca học sinh trong lớp cóthé quan sát được, ta cỏ thé dùng các thiết bị chiều tat cả những gì có trênman hình MVT lên man màu trắng hay đưa hình anh ở may tính lên Tivi có

màn anh rộng.

Tử việc so sánh trên, cho ta thấy TN được hỗ trợ bằng MVT có một số ưu

điểm saul I8]:

+ (C6 tinh trực quan cao hơn trong việc trình bảy sé liệu đo, hiến thị kết qua (vi

dụ như các kết quả đo hiển thị trên man hình bing số có kèm theo đơn vị do,bang sẻ liệu va đỏ thị được đưa ra rd rang, với mọi mau sắc thích hợp )

+ Tiết kiệm rất nhiều thời gian đo thu thập cũng như xử lí số liệu hoàn toàn tự

động.

+ Cho phép thu thập nhiều bộ dữ liệu thực nghiệm trong thời gian rất ngắn (đó

là một yêu cảu quan trọng trong nghiên cửu thực nghiệm).

+ Độ chính xác cao của các số liệu đo cũng như kết quả tính toán cuối củng do

sử dụng các thiết bị hiện đại và phương pháp tính hiện đại (vi dụ trong các

phép đo thời gian, độ dài, độ chỉnh xác đến 0,001 s; 0,001 m, còn tinh vậntốc chính xác đến 0,001 m/s (chính xác đến 1 phan nghin đơn vị)

+ Tiết kiệm thời gian lắp dat TN (vì nói chung các thiết bị vi tính vả các TN

ghép nói với chúng có it chỉ tiết hơn)

+ Để có thẻ sử dụng được các TN có ghép nổi với thiết bị vi tinh thì không đòi

hỏi ở người sử dụng biết kiến thức đặc biệt vẻ ki thuật vi tính vả không can

biết vẻ ngôn ngừ lập trình.

Mặc đủ TN được ghép nói với MVT có nhiều ưu điểm, song hiện nay ở nước

ta chu yếu mới sử dung trong các trưởng đại học, còn chưa được sử dung ở

da số các trưởng phê thông do còn cỏ một số khé khăn sau:

+ Người sử dụng cần có thời gian lắm quen MVT (chủ yếu lả làm quen với

việc mo một chương trình ứng dung đã được cải đặt trong may va lam quen

24

với ban phim) mặc dù hiện nay MVT không đắt tiên lim (tất cả các trườngphỏ thông THCS va THPT ở thành phố đều có nhiều), song đắt tién là cácthiết bị khác như các bộ cảm biến, các thiết bị ghép tương thích vả thiết bị

TN tương ứng Song điểm hết sức quan trọng là ở chỗ trong dạy học VL phỏthông còn chưa nhiều các nghiên cứu vẻ lí luận cũng như thực tién vẻ vấn đẻnay để có những đánh giá đúng mức va đưa ra các kinh nghiệm cụ thể trong việc sử dụng TN có hỗ trợ của MVT kết hợp với các phương tiện dạy học khác khi day học từng phan, từng chương va timg bài cụ thể trong chươngtrình vật lý phổ thông Dé việc sử dụng các thiết bị vi tính ghép nối với các

TN một mặt phát huy được tinh ưu việt của MVT như kê trên, mặt khác đảmbảo rẻn luyện các kỳ năng vả phương pháp đo lường cơ bản đối với các đạilượng cơ bản của vật lý trong điều kiện hiện nay, một trong các vấn đẻ đặt ra

đổi với các nha nghiền cứu cũng như giáo viên là từng bước nghiên cứu về

việc sử dụng phối hợp hai loại TN để đạt được hiệu quả dạy học cao nhất.

Vi các tính năng ưu việt của việc sử dụng TN ghép nếi với các thiết bị vi

tính, vì thực tế trên thế giới hiện nay, các thiết bị TN nghiên cửu (không chi

riêng trong vật lý mà còn trong tất cá các ngành khoa học) đều ghép nối vớithiết bị vi tính, cho nên trong nhà trường phd thông can từng bước tạo điều

kiện cho HS - những người chủ tương lai của đất nước trong thời ky côngnghiệp hoá và hiện đại hoá — lam quen din với các TN có ghép ni với các

thiết bị vi tính bên cạnh các TN với các thiết bị đo vả cách xử lí số liệu

truyền thống.

Vai trò của đồ thị trong đạy học vật lý

Trong mọi lĩnh vực của đời sống, khoa học cũng như x4 hội, để thể hiệntường minh một vấn để liên quan tới số liệu cụ thể, chúng ta không thể

không dùng đến một công cụ đặc biệt đó là đỏ thị

Đỏ thị là một hình thức để biểu đạt mdi quan hệ giữa hai đại lượng vật lý,

tương đương với cách biểu đạt bằng lời hay công thức, nd có ưu điểm lả thê

hiện một cách trực quan vả nhìn tổng quan được dé dang hơn vì nhiễu khi

nha vẽ được chính xác đỏ thị biểu diễn các số liêu thực nghiêm ma ta có thé

tim được định luật vật ly mới hay đơn giản đổi với một bải tập néu piải bằngphương pháp đại sé thì rất phức tạp nhưng nếu giải bằng phương pháp đỏ thithì có thé nhanh chóng tim ra lời giái Do đó các bài tập luyện tập sir đụng đỏ thị hoặc xảy dựng đỏ thị ngảy cảng có vị trí quan trong trong day học vat lý.

~_ Hiện nay, ta có thé sử dụng tỉnh huỗng học tập dùng đỏ thị trong vật lý để

nâng cao kỹ năng cho HS theo ba mức độ sau.

+ Mite độ 1: là loại tinh huồng học tập chỉ yêu cau người học biết đọc, biết

khai thác dé thị da cho Ở dang nay có tác dụng rèn luyện kỹ năng đọc dé thị.+ Mức độ 2: rèn luyện kỹ năng về đỏ thị theo dit kiện đã cho, biết cách chọn hệ

trục tọa độ ti lệ xích thích hợp va về tới mức chính xác cản thiết Có tác

dụng rèn luyện kỳ năng vẽ 46 thị.

+ Mức độ 3: thường là loại tổng hợp của hai loại wén dé rèn luyện kỳ năng đọc.

Về dé thị và lâm hiểu rồ mỗi quan hệ ham số giữa các đại lượng có mỏ tả

trên đỗ thi Rẻn luyện kỹ năng tổng hợp giữa đọc, vẽ vả xứ lí để thị.

~ Tóm lại, qua phan trình bảy trên ta thấy được tắm quan trọng của đỏ thị trong

dạy học vat lý Tuy nhiên trong quá trình học tập món vật lý, để thị it được

quan tim đúng và đủ Dé có thẻ thấy được tiện tích của 46 thị, trong nội dung nghiên cứu của khóa luận, chúng ta sẽ nhờ sự hỗ trợ của phản mềm Logger Pro 3.5.0 va cảm biến để thiết ké các tinh huông học tập kết hợp ca

việc dùng TN va đỗ thị trong hai chương “Động học chất điểm" va “Các

định luật bao toàn" để phát huy tính tích eye của HS.

1.8 Kết luận chương |

Trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học nhằm nang cao chat lượng hiệu

qua day học va phát huy tính tích cực của HS thi việc sử dụng phương tiện day học

đặc biệt là việc sử dụng TN trong đạy học vật lý rất quan trọng TN vật lý được sử

dụng ở hau hết các giai đoạn khác nhau của quá trình day học, góp phan rén luyện

thao tác tư duy, tạo điều kiện tiếp cận phương pháp thực nghiệm, xây dựng tinh cảm

trí tuệ cho HS Do đó việc xây dựng các TN vật lý có kết quả nhanh chóng và chính

xác là điêu cần thiết trong quá trình day học vật lý nhất là trong thởi đại ngảy nay

Những cơ sở lí luận nghiên cứu trén sẽ được cụ thé hóa trong việc vận dụng thiết

kế bộ TN cơ học dùng cảm biến chuyển động và sử dụng vào việc thiết kế một số

tiễn trình day học trong hai chương “Động học chất điểm” và “Các định luật bảo

toản”.

Chương 2: Xây dựng một số thí nghiệm cơ học dùng cảm biến chuyến động

và thiết kế tiến trình day học một số kiến thức chương “Động học chất điểm"

và “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT

2.1 Nội dung kiến thức phần cơ học chương trình vật lý THPT

Cơ học là một phan của vật lý học nghiên cứu hiện tượng chuyển động cơ họccủa các vật Chuyển động cơ học của vật thé la sự thay đổi vị tri của nỏ trong không

gian đối với các vat thé khác theo thời gian Cơ học phái trả lời được các van đẻ liênquan đến chuyển động của các vật Như vậy nhiệm vụ quan trọng nhất của cơ học lả

xác định vị tri của vật ở những thời điểm khác nhau trong không gian Muốn làm

được diéu đỏ cin phải biết những trạng thái ban đầu của vật, những yếu tổ anh

hưởng đến chuyên động của vật vả định luật chi phối chuyển động

Nội dung cơ học ở chương trình vật lý phổ thông ban cơ bản được phan bố như

sau:

Lớp 10: Động học chất điểm, động lực học chất điểm, cần bằng vả chuyển

động của vật rắn, các định luật bảo toàn

Lớp 12: Dao động và sóng cơ học.

2.2, Thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm và dạy học phần cơ học ở trường

THPT

2.2.1 Thuận lợi

~ Cùng với sự đổi mới giáo dục ma nội dung là sự đổi mới phương pháp dạy học

nên hiện nay nhiều trường phổ thông đã được đầu tư trang bị khá đầy du về cơ

sở vật chất, trang thiết bị, đảm bảo GV có thể thực hiện TN

~ Hau hết GV ý thức được việc đổi mới phương pháp day học là yêu cầu cần thiết

trong giai đoạn hiện nay.

~ Các cấp quản li giáo dục có nhiều quan tâm đến hoạt động nâng cao chat lượng

day học dưới nhiều hình thức phong phủ, đa dạng: sáng kiến kinh nghiệm, thi

GV day giỏi vật lý, thi lam 46 dùng dạy học, thi và tuyển chọn các gido án điện

tử Các hoạt động nảy mang lại cho GV cơ hội rất lớn để học hỏi, trao đổi

kinh nghiệm vả bồi đường kiến thức