ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý ở THCS I. Lý do chọn đề tài 1. Cơ sở lý luận . Ngày nay, Việt Nam chúng ta trên con đờng đổi mới nền công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nớc. Thực hiện mục tiêu Nâng cao dân trí đào tạo nhân lực, bồi dỡng nhân tài. Muốn thực hiện đợc mục tiêu này thì đất nớc phải đòi hỏi đông đảo những ngời có trình độ văn hóa và trình độ tay nghề cao, đào tạo những con ngời lao động có trí tuệ, năng động, sáng tạo, đáp ứng những đòi hỏi trong công cuộc xây dựng và bảo vệ đất nớc thời kỳ đổi mới. làm cho nền giáo dục ở nhà trờng đợc điều chỉnh một cách thích hợp, dẫn đến sự thay đổi về nội dung và phơng pháp dạy học. Sự bùng nổ công nghệ thông tin (CNTT) nói riêng và khoa học công nghệ nói chung đang tác động mạnh mẽ vào sự phát triển của tất cả các ngành trong đời sống xã hội. Nên việc dạy học muốn hay không củng cần phải thay đổi để theo kịp cuộc sống hiện đại. Vì vậy mỗi một giáo viên (GV) nhất thiết phải đổi mới phơng pháp dạy học để đáp ứng yêu cầu dạy học hiện đại theo hớng ứng dụng công nghệ thông tin và các trang thiết bị dạy học hiện đại để phát huy mạnh mẽ t duy sáng tạo, kĩ năng thực hành, hứng thú học tập của học sinh (HS) để nâng cao chất lợng dạy và học 2. Cơ sở thực tiễn. Trong những năm gần đây, với sự phát triển ngành công nghệ thông tin, dạy học với sự trợ giúp của máy tính, dạy học đa phơng tiện (Multimedia) ra đời thì máy vi tính sử dụng trong dạy học là công cụ hỗ trợ tích cực của quá trình dạy học. ứng dụng CNTT vào phơng pháp dạy học truyền thông là một xu hớng hiện đại hóa quá trình dạy và học. Nhằm giúp HS tham gia học tập một cách chủ động, tích cực và sáng tạo tăng cờng tính trực quan, góp phần nâng cao chất l- ợng lĩnh hội và nắm vững kiến thức, phát triển năng lực t duy độc lập sáng tạo của HS với cách Suy nghĩ nhiều hơn, làm việc nhiều hơn, thảo luận nhiều hơn để đạt kết quả cao trong một tiết dạy. Thông qua máy vi tính GV có thể thực hiện các thí nghiệm (TN) mô phỏng, hình ảnh động, ảnh tỉnh, âm thanh Nh vậy HS bồi dỡng và phát triển đợc năng lực thực nghiệm, năng lực HS hoạt động tự lực, sáng tạo bộc lộ đợc khả năng sở trờng, sở thích về môn vật lý. Nâng cao chất lợng học tập, tăng cờng hứng thú, gắn học với hành, lý luận với thực tiễn, kích thích tính tích cực, phát huy trí thông minh, oc tài sáng tạo tháo vát của từng nhóm và cá nhân HS. Đây cũng là biện pháp để phát hiện đúng những HS khá giỏi về bộ môn vật lý. Xuất phát từ những vấn đề thực tế trên thì việc vận dụng phơng pháp dạy học cùng với việc làm thí nghiệm, ứng dụng CNTT để truyền thụ cho học sinh những kiến thức về các hiện tợng vật lý là rất quan trọng và cần thiết. II-Thực trạng và các giải pháp. 1. Thực trạng của việc ƯDCNTT trong dạy học vật lý ở THCS hiện nay. a. Thực trạng và tình hình. Qua nhiều năm giảng dạy theo nội dung chơng trình và sách giáo khoa mới của bộ môn vật lý khi cha áp dụng ứng dụng CNTT trong dạy học tôi nhận thấy rằng: Sự hứng thú học tập của HS trong quá trình học tập đạt kết quả cha cao, các em HS còn cha phát huy tinh thần và thái độ khi học môn vật lý. Đặc biệt là các TN thực hành của HS. Một số GV vật lý hiện nay cha có kinh nghiệm sử dụng CNTT trong dạy học vật lý đặc biệt là cách truy cập vào mạng INTERNET để lấy thông tin phục vụ cho việc dạy và học. Một số HS yếu kém ngày càng có thái độ nhàm 1 chán khi học môn vật lý, đó là là các thao tác, kĩ năng thực hành TN không có và không hiểu bài ngay trong tiết học. Kết quả khảo sát các em học sinh ở các khối lớp học kì năm học - về mức độ hứng thú và kết quả học tập bộ môn vật lý khi cha áp dụng CNTT trong dạy học vật lý với chất lợng nh sau: - Mức độ hứng thú. Lớp Tổng số HS Thái Độ Hứng thú Bình thờng Không hứng thú - Chất lợng học tập. Lớp Tổng số HS Giỏi Khá TBình Yếu Kém SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) b. Nguyên nhân dẫn đến kết quả học tập của HS khi học bộ môn vật lý. * Đối với Học sinh. Ngay từ đầu cấp THCS Học sinh đã tiếp cận một môn khoa học mà ở tiểu học các em mới đợc học những kiến thức vật lý ở môn Tự nhiên và Xã hội ch- a có hứng thú học tập môn vật lý. Bớc đầu đã có một sự chuyển đổi về phơng pháp học tập. Cha có kĩ năng thực hành, cách lắp ráp các dụng cụ thí nghiệm TN môn vật lý và kĩ năng quan sát, nghe, nhìn, không đúng, học không đi đôi với hành. Cho nên các em cha tiếp cận đợc phơng pháp học, cách học một cách tốt nhất. Qua tìm hiểu nguyên nhân thì thấy cái chính là do các em cha nắm chắc đợc kiến thức hoặc quên kiến thức một phần do giáo viên cha có phơng pháp giảng dạy thích hợp. * Đối với Giáo viên. Giáo viên cha có phơng pháp giảng dạy thích hợp, cha phân loại đợc từng đối tợng HS trong lớp học. Nhiều khi do ngại tìm tòi, lắp ráp các dụng cụ thí nghiệm, do thiếu dụng cụ thí nghiệm. Phần nữa là do phải đầu t thời gian để nghiên cứu bài và làm thí nghiệm cho nên thờng giáo viên dạy chay bằng cách mô tả, thuyết trình thí nghiệm. Do đó việc học của học sinh còn thiếu thực hành mà đặc trng của bộ môn Vật lý rất cần có thực tế, từ thực tế mới có thể rút ra đợc những kết luận cơ bản. Có thực hành thì kiến thức mới khắc sâu, dễ nhớ, nhớ lâu và nhất là tạo cho học sinh có lòng say mê, hứng thú học tập, nghiên cứu. Đồng thời hiện nay một số trờng cha có đủ phơng tiện kĩ thuật dùng trong dạy học cho nên GV cha nắm vững công dụng, các tính năng hoạt động, cách sử dụng và bảo vệ nh: máy chiếu qua đầu, máy chiếu đa phơng tiện. Đặc biệt là một số giáo viên cha biết soạn giáo án điện tử bằng phần mềm PowerPoin, Violet và khai thác mạng thông tin trên Internet. Một số giáo viên còn nặng về Phơng pháp dạy học truyền thống cha nhuần nhuyễn thấm nhuần với Phơng pháp dạy học hiện đại. Không trang bị đầy đủ và đồng bộ phơng tiện kĩ thuật và ứng dụng CNTT trong dạy học cho HS và đồng thời cha nghiên cứu kĩ bài dạy khi đến lớp. 2.Biện pháp thực hiện: Quá trình dạy học là một quá trình công nghệ chồng chập lên nhau vì vậy làm sao cho công nghệ dạy học của GV hoàn toàn phục tùng nhiệm vụ và đảm bảo tổ chức hợp lý nhất công nghệ học của HS. Sự kết hợp hài hòa luôn là nhiệm vụ của các GV khi dạy cần nắm đợc và kết hợp giữa: (Mục đích - nội dung - phơng pháp). 2 Để góp phần nâng cao năng lực chuyên môn, nghiệp vụ và khả năng ứng dụng CNTT trong dạy học vật lý cho GV. Thì trớc hết mỗi một GV cần phải nắm đợc kiến thức cơ bản về một số phơng tiện, thiết bị dạy học ở THCS nh: Máy chiếu qua đầu (Overhead), máy chiếu đa năng (Projecter); biết sử dụng một số phần mềm ứng dụng cơ bản trong bài giảng điện tử và sử dụng thành thạo phần mềm soạn thảo văn bản (Word), phần mềm trình diễn (PowerPoint) trong thiết kế bài giảng vật lý. Khai thác đợc các hiệu ứng trong PowerPoint để mô tả các hiện tợng, tạo trò chơi học tập, kiểm tra đánh giá trong các bài giảng điện tử. Ngoài ra còn có một số phần mềm hỗ trợ khác nh: Phần mềm Violet, Khai thác thông tin vật lý trên Internet về nội dung kế hoạch, giáo án điện tử, các đồ thị, phần mềm giảng dạy và nghiên cứu khoa học của GV vật lý. Mỗi GV có thể xây dựng trang Web vật lý đơn giản dùng để hớng dẫn HS tự học, tự ôn tập theo nội dung hỡng dẫn của thầy trên phần mềm Elearning XHTML Editor (eXe). Ngoài việc sử dụng những phơng tiện kĩ thuật trong quá trình dạy học. HS tự xây dựng đợc những cấu trúc trí tuệ riêng cho mình về những tài liệu học tập, tự lựa chọn những thông tin phù hợp, giải thích đợc những hiện tợng Vật lý cơ bản để tìm ra đợc những quy luật, khái niệm, định luật vật lý dựa trên cơ sở thực tế của TN. a. Thành lập tổ nhóm học tập vật lý cho HS. - Chia lớp thành 6 nhóm (mỗi nhóm từ 5 - 6 HS) - Các tiêu chí khi chia tổ hoặc nhóm : + Đồng đều về nam và nữ + Đồng đều về bàn học + Trong nhóm xen lẫn những em HS khá, giỏi, trung bình, yếu và kém. b. Sử dụng máy chiếu qua đầu (Overhead) trong dạy học vật lý . Máy chiếu qua đầu còn gọi là máy chiếu tấm trong (Overhea) là thiết bị sử dụng phóng to để chiếu văn bản và hình ảnh tỉnh có trên phim nhựa trong lên màn hình phục vụ dạy và học nh: + Sử dụng Overhead để trình chiếu các sơ đồ mạch điện và hình ảnh tỉnh trong quá trình làm TN vật lý. Thông qua sơ đồ hoặc hình ảnh tỉnh HS có thể tự học và thực hành theo nhóm một cách tích cực. + Sử dụng Overhead để trình chiếu các bài tập của các nhóm HS. Thông qua màn chiếu mà HS thấy kết quả học tập của các nhóm một cách rõ rệt . c. Sử dụng máy chiếu hình đa phơng tiện (Projecter) trong dạy học vật lý . Máy chiếu đa phơng tiện là máy chiếu kết nối với máy tính, đầu video, máy tính vật thể để phóng to hình động hoặc tĩnh với ảnh màu đen trắng dùng để chiếu, phóng sơ đồ hình mẫu, vật thể, các động tác, cảnh quan chuẩn thích hợp cho quá trình dạy học hiện đại của môn vật lý bằng các công cụ và phần mềm dới đây: - Máy tính và bài giảng điện tử: + Sử dụng máy tính để xây dựng bài giảng điện tử . Dùng máy tính để tham gia vào các TN thực với t cách là một thiết bị đo, lu trử, xử lý và hiện thị kết quả dới nhiều dạng dữ liệu khác nhau nh: Hình ảnh, âm thanh với khả năng đồ họa u việt của nó. Dùng máy tính để mô phỏng các TN trong TN vật lý. Các TN vật lý (từ đơn giản đến phức tạp) về nguyên tắc đều có thể mô phỏng đợc trên máy tính. Chính nhờ các TN mô phỏng mà HS quan sát và lắp ráp TN một cách tờng minh. VD: TN mắc mạch điện nối tiếp và mạch điện song song. 3 - Sử dụng bài giảng điện tử để tổ chức hoạt động dạy học . + Bài giảng điện tử là hình thức tổ chức bài dạy lên lớp mà ở đó toàn bộ kế hoạch hoạt động dạy học (của thầy và trò) đợc chơng trình hóa bằng một phần mềm do giáo viên điều khiển thông qua một môi trờng đa phơng tiện, đa truyền thông do hệ thống máy tính tạo ra. Các thông tin đợc biểu diễn dới nhiều dạng khác nhau nh : Văn bản (text) đồ họa (graphics) hìng ảnh (ani mation) ảnh chụp (image), âm thanh (Audio) phim video (videoclip) , biểu bản ( Table) hay biểu đồ (chart) + Bài giảng điện tử sẻ làm cho tiết học trở nên sôi động và hấp dẫn hơn, HS trở nên hứng thú học tập và chú ý đến bài giảng, làm việc một cách tích cực và sáng tạo trong các TN biểu diễn để tìm ra đợc những hiện tợng, quy luật, khái niệm, định luật vật lý ở bài học. + Giáo viên có thể thiết kế bài giảng điện tử qua các bớc sau: Xác định mục tiêu bài học. Xây dựng cấu trúc lôgic nội dung và tiến trình tổ chức dạy học. Hệ thống hóa từng đơn vị kiến thức. Xây dựng th viện t liệu. Lựa chọn ngôn ngữ hoặc các phần mềm trình diễn để xây dựng tiến trình dạy học thông qua các hoạt động cụ thể. Chạy thử chơng trình, sửa chữa và hoàn thiện . - Sử dụng các phần mềm hỗ trợ bài giảng điện tử trong dạy học vật lý . + Sử dụng phần mềm Microsoft Powerpoint trong thiết kế bài giảng điện tử. Yêu cầu: Mỗi giáo viên phải có những kĩ năng cơ bản trong việc sử dụng Powerpoint để thiết kế bài giảng vật lý, biết đợc cách sử dụng các hiệu ứng của Powerpoint để mô tả một số hiện tợng TN tạo trò chơi học tập, kiểm tra, đánh gía bài giảng vật lý. + Sử dụng Powerpoint giáo viên có thể kiểm tra nhiều dạng trắc nghiệm hay trò chơi cho HS trong một tiết học. Dạng bài tập trắc nghiệm: Câu hỏi lựa chọn (một hay nhiều lựa chọn) và bài tập điền vào ô trống.vv. Trò chơi: Ô chữ hoặc ghép hình .vv. + Khai thác và sử dụng các hiệu ứng Powerpoint để mô tả các hiện tợng vật lý, TN vật lý và tạo trò chơi học tập trong bài giảng điện tử. Bằng cách soạn thảo bài trình bày bằng các Slides có sẵn hay dựa vào các hiệu ứng để hoàn chỉnh bài trình bày của GV nh: Tạo hiệu ứng đồng thời cho các đối tợng. 4 T¹o hiÖu øng lùa chän c¸c ®èi tîng. T¹o hiÖu øng lùa chän cho c¸c ®èi tîng theo thêi gian ®Þnh s¼n. 5 Lập trình tạo trò chơi ô chữ. +Khai thác Internet phục vụ dạy học vật lý. Internet là một công cụ rất hiệu quả và là một kho tàng thông tin vô tận, vì vậy đòi hỏi giáo viên phải đợc trang bị những kiến thức, kĩ năng và những điều kiện nhất định để khai thác thông tin dới dạng Text, hình ảnh, video và các fileđể phục vụ cho dạy học vật lý thông qua các Websites tìm kiếm, đồng thời khai thác thông tin từ một số Websites vật lý bằng tiếng Việt và tiếng anh . Nhờ vậy mà giáo viên nâng cao đợc trình độ chuyên môn và nghiệp vụ, đồng thời dễ dàng trao đổi thông tin, giải đáp thắc mắc giữa thầy và trò trong một số bài tập vật lý. + Ngoài ra GV còn có thể sử dụng phần mềm exe để thiết kế nội dung học tập vật lý. Phần mềm này yêu cầu GV phải nắm đợc các thao tác cơ bản trong sử dụng phần mềm exe để thiết kế các nội dung học tập và trao đổi thông tin với HS. - Cách thức tổ chức khi ứng dụng CNTT trong dạy học vật lý . + Hoạt động dạy học chủ yếu của thầy và trò trong suốt thời gian tiết học là: Hoạt động của thầy: * Thuyết trình những lúc cần thiết * đặt câu hỏi cho HS để giúp họ lần lợt khám phá vấn đề (có hớng dẫn khi cần). * Viết nội dung bài học lên bảng . * Kiểm soát và điều khiển HS tiến hành TN vật lý của cả lớp và hoạt động nhận thức của cả lớp. Hoạt động của HS: * Chú ý lắng nghe khi giáo viên thuyết trình, đặt câu hỏi hớng dẫn. * Tích cực, chủ động, tự lực tham gia thực hành TN và quá trình tìm kiếm tri thức mới . 6 * Ghi chép bài vào vở . + Đó chính là sự chồng chập giữa 2 công nghệ trong quá trình tổ chức dạy và học. Là giai đoạn chủ chốt của tiến trình dạy học mà hoạt động của giáo viên phải đảm bảo: * Giáo viên chỉ là ngời tổ chức, chỉ đạo, hớng dẫn quá trình nhận thức của HS. * Nghệ thuật của việc tổ chức chỉ đạo và hớng dẫn ở đây thể hiện qua hệ thống câu hỏi mà giáo viên đặt ra cho HS. * Phát huy đến mức cao nhất tính tích cực, tự lực chủ động sáng tạo của HS, giáo viên không đợc làm thay bất kỳ một việc nào nếu HS có thể làm đợc. 3 . Kết quả đạt đ ợc: Qua nghiên cứu tìm hiểu về phơng tiện kỷ thuật và ứng dụng CNTT tìm kiếm thông tin trên Internet vào dạy học. Tôi đã vận dụng đợc một số biện pháp trên vào quá trình dạy học môn vật lý, tôi thấy rằng nếu nh trớc đây bộ môn vật lý rất xa vời và nhàm chán đối với HS, nhng khi sử dụng CNTT vào dạy học thì kết quả học tập của HS tiến bộ một cách rõ rệt. GV và HS sử dụng đợc thành thạo máy vi tính đồng thời trao đổi thông tin với nhau qua Internet. HS giải toán ngay trên Internet. Giáo viên giảm nhẹ đợc phần nào trong quá trình dạy học và HS làm việc một cách tích cực và hứng thú kết quả đạt đợc của HS đã khảo sát đen cuối HKII nh sau: - Mức độ hứng thú. Lớp Tổng số HS Thái Độ Hứng thú Bình thờng Không hứng thú - Chất lợng học tập. Lớp Tổng số HS Giỏi Khá TBình Yếu Kém SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) - Với những kết quả đã đạt đợc nh trên, tuy nhiên cha phải là kết quả đạt đợc tối đa mà còn phải tuỳ thuộc vào trình độ nhận thức, ý thức học tập của mỗi HS để GV cảm thấy nhẹ nhàng và thoải mái khi dạy học có sử dụng ứng dụng CNTT trong một tiết học. III. Kết luận - Môn vật lý là môn khoa học thực nghiệm, nên yêu cầu giáo viên cần phải nghiên cứu kĩ bài và phân tích tính s phạm của bài dạy, xác định trọng tâm kiến thức, kĩ năng của bài học khi ứng dụng CNTT vào giảng dạy. - ứng dụng CNTT trong quá trình dạy học tạo điều kiện thuận lợi để học sinh tự đổi mới phơng pháp học tập, tự chủ hành động xây dựng kiến thức, đồng thời phát huy đợc vai trò tơng tác của tập thể lớp đối với quá trình nhận thức của mỗi HS. Song để thực sự sử dụng một phơng tiện dạy học đa tác dụng thì đòi hỏi GV phải tự rèn luyện, tự học nhiều hơn, phải sử dụng thành thạo máy vi tính, nâng cao kĩ năng về soạn giảng giáo án điện tử và các kĩ năng s phạm. - Khi tiếp xúc với TN đã giúp HS có lòng say mê nghiên cứu tìm hiểu, ham học hỏi, yêu thích môn học, từ đó giúp các em phát triển t duy trí tuệ, óc sáng tạo trong học tập. 7 - Qua thực tế TN học sinh ghi nhớ kiến thức một cách sâu hơn, liên hệ và giải quyết một số hiện tợng trong thực tế đợc dễ đàng và chính xác hơn. - Thông qua Internet giáo viên và HS có thể trao đổi, giải đáp những thắc mắc của bài học bằng các trang web và mail dễ dàng và thuận tiện. 2- Bài học kinh nghiệm. - Đối với giáo viên: + GV Chuẩn bị tốt các đồ dùng TN và làm TN trớc khi đến lớp, cần chú ý đến sự phát triển kiến thức, bồi dỡng HS khá giỏi, năng khiếu bộ môn, dự kiến những sai lầm của HS (nếu có) và cách khắc phục. + Qua thí nghiệm rèn luyện cho các em kĩ năng sử dụng các dụng cụ, lắp ráp thí nghiệm thành thạo hơn. + Định hớng thiết kế hoặc thiết kế bài giảng điện tử một cách lôgic và thiết thực. Không làm phân tán sự chú ý của HS và giàn trải kiến thức . + Bố trí TN vật lý theo một quy trình nhất định, xác định đợc hệ thống việc làm và cách thao tác của HS khi làm TN các tình huống khác có thể xảy ra trong quá trình dạy học. + Sử dụng phần mềm hỗ trợ dạy học với máy tính cần phải lu ý và biết cách khắc phục các trợ ngại kỷ thuật do hệ thống thiết bị gây nên. GV phải sử dụng một cách có hiệu quả các phơng tiện dạy và học, là ngời biết sáng tạo vận dụng những khả năng mà phơng tiện đã mang lại cho quá trình dạy học. - Đối với học sinh: + Rèn luyện cho học sinh thói quen làm việc tự lực. + Phát huy tính độc lập của học sinh trong học tập. + Giúp các em nắm vững tri thức kĩ năng, kĩ xảo. + Chuẩn bị tốt cho việc tiếp thu kiến thức mới. Để áp dụng đợc phơng pháp này giáo viên phải thực sự say mê nghề, đầu t thời gian thích đáng. Hơn nữa đối tợng học sinh đang ở tuổi tò mò nên phải thật cẩn thận đối với những thí nghiệm (nh về điện, lửa ) và phải thận trọng, thao tác chính xác để học sinh học tập. 8 . ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý ở THCS I. Lý do chọn đề tài 1. Cơ sở lý luận . Ngày nay, Việt Nam chúng ta trên con đờng đổi. cần thiết. II-Thực trạng và các giải pháp. 1. Thực trạng của việc ƯDCNTT trong dạy học vật lý ở THCS hiện nay. a. Thực trạng và tình hình. Qua nhiều năm giảng dạy theo nội dung chơng trình và. nhân dẫn đến kết quả học tập của HS khi học bộ môn vật lý. * Đối với Học sinh. Ngay từ đầu cấp THCS Học sinh đã tiếp cận một môn khoa học mà ở tiểu học các em mới đợc học những kiến thức vật