Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học các kiến thức về sóng cơ (vật lý 12) theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thuộc Trung tâm Giáo dục thường xuyên miền núi

046 Chương II: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ SÓNG CƠ VẬT LÍ 12 THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THUỘC TRUNG TÂM GDTX MIỀN NÚI BẰNG CÁCH PHỐI HỢ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊN MIỀN NÚI

Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÍ

Mã số: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS-TS Nguyễn Văn Khải

Thái Nguyên, năm 2014

LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn phòng đào tạo Sau Đại Học, Ban chủ nhiệm khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, các thầy cô giáo đã trực tiếp giảng dạy và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian học tập ở trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên

Tác giả luận văn xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Khải, người đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Tác giả xin được cảm ơn các thầy cô giáo trong hội đồng duyệt và chấm luận văn cao học Vật lí K20, đã quan tâm và chỉ bảo để tác giả hoàn thiện tốt luận văn của mình

Tác giả xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo trung tâm GDTX-HNDN Hồ Tùng Mậu huyện Lục Yên, các thầy cô giáo đã tạo điều kiện và cộng tác cùng tác giả trong thời gian dạy thực nghiệm đề tài

Thái nguyên, tháng 4 năm 2014

Tác giả

Mông Thanh Dũng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả luận văn

Mông Thanh Dũng

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 001

Chương I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 006

1.1 Tổng quan về vấn đề cần nghiên cứu 006

1.2 Hoạt động nhận thức và các vấn đề tích cực hóa HĐNT 007

1.2.1 Tích cực hóa HĐNT và các biểu hiện của tính tích cực nhận thức 010

1.2.2 Tính tích cực với vấn đề chất lượng học tập 012

1.2.3 Các biện pháp phát huy hoạt động nhận thức của học sinh 013

1.3 Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí 016

1.3.1 Thí nghiệm vật lí 016

1.3.1.1 Khái niệm về thí nghiệm Vật lí 016

1.3.1.2 Các vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí 017

1.3.1.3 Sự cần thiết của thí nghiệm trong dạy học Vật lí 019

1.3.1.4 Những khó khăn và hạn chế khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí 021

1.3.2 Các phương tiện công nghệ thông tin 022

1.3.2.1 Phương tiện dạy học 022

1.3.2.2 Phương tiện công nghệ thông tin 025

1.3.2.3 Ưu và nhược điểm của phương tiện công nghệ thông tin 026

1.3.2.4 Các phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí 027

1.3.3 Biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí 032

1.3.3.1 Căn cứ lí luận và thực tiễn lựa chọn phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học 032

1.3.3.2 Các biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí 037

1.4 Tìm hiểu thực trạng dạy học các kiến thức về “sóng cơ” (Vật lí 12) ở một số

Trung tâm GDTX khu vực miền núi 038

1.4.1 Mục đích điều tra 038

1.4.2 Phương pháp điều tra 039

1.4.3 Kết quả điều tra 040

KẾT LUẬN CHƯƠNG I 046

Chương II: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC VỀ SÓNG CƠ (VẬT LÍ 12) THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HOÁ HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THUỘC TRUNG TÂM GDTX MIỀN NÚI BẰNG CÁCH PHỐI HỢP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ PHƯƠNG TIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 047

2.1 Phân tích cấu trúc nội dung chương “Sóng cơ và Sóng âm” 047

2.1.1 Cấu trúc chương trình chương “Sóng cơ và Sóng âm ” 047

2.1.2 Cấu trúc nội dung chương “Sóng cơ và Sóng âm” 047

2.1.3 Mục đích yêu cầu theo chuẩn kiến thức, kĩ năng chương “Sóng cơ và Sóng âm” (Vật lí 12) 048

2.2 Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin để tổ chức dạy học một số kiến thức về “Sóng cơ”(Vật lí 12) 054

2.3 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về “Sóng cơ” trong chương trình (Vật lí 12) 058

2.3.1 Thiết kế tiến trình dạy học bài: “Sóng cơ, sự truyền sóng cơ” 058

2.3.2 Thiết kế tiến trình dạy học bài: “Giao thoa sóng” 068

2.3.3 Thiết kế tiến trình dạy học bài: “Sóng dừng” 080

KẾT LUẬN CHƯƠNG II 090

Chương III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 091

3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 091

3.1.1 Mụcđích của thực nghiệm sư phạm 091

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 091

3.2 Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm 091

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 091

3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 092

3.3 Cách đánh giá, xếp loại 093

3.3.1 Phương pháp đánh giá quá trình và đánh giá kết quả TN sư phạm 093

3.3.2 Cách đánh giá, xếp loại kết quả thực nghiệm sư phạm 095

3.4 Các tham số đặc trưng cho thực nghiệm sư phạm theo phương pháp thống kê trong khoa học giáo dục 096

3.5 Thực nghiệm sư phạm, kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm 098

3.5.1 Thực nghiệm sư phạm 098

3.5.2 Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm 099

KẾT LUẬN CHƯƠNG III 115

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116

TÀI LIỆU THAM KHẢO 118

PHỤ LỤC 122

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Phương pháp PP

Dạy học DH Giáo viên GV Học sinh HS Thực nghiệm TN Đối chứng ĐC

Máy vi tính MVT Sách giáo khoa SGK Tính tích cực TTC Hoạt động nhận thức HĐNT Phần mềm dạy học PMDH Phương tiện dạy học PTDH Phương pháp dạy học PPDH

Công nghệ thông tin CNTT Giáo dục thường xuyên GDTX Tính tích cực nhận thức TTCNT Trung tâm giáo dục thường xuyên TTGDTX Phương tiện công nghệ thông tin PTCNTT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Khả năng của các PPDH trong thực hiện các mục tiêu dạy học 032

Bảng 1.2: Kết quả học tập của 6 lớp 11 năm học 2012-2013 040

Bảng 1.3: Kết quả học tập môn Vật lí của 6 lớp 11 năm học 2012-2013 041

Bảng 1.4: Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí 042

Bảng 1.5: Lí do GV ít khi sử dụng thí trong dạy học Vật lí 043

Bảng 1.6: Việc sử dụng CNTT trong dạy học Vật lí 043

Bảng 1.7: Lí do GV ít khi ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lí 044

Bảng 3.3: Lịch giảng dạy tại các lớp thực nghiệm 099

Bảng 3.4: Kết quả quan sát các biểu hiện của tính tích cực 101

Bảng 3.5: Phân bố tần số điểm kiểm tra lần 1 101

Bảng 3.6: Xếp loại điểm kiểm tra lần 1 102

Bảng 3.7: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 1 103

Bảng 3.8: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 1 104

Bảng 3.9: Các tham số đặc trưngcho bảng phân bố điểm kiểm tra lần 1 105

Bảng 3.10: Phân bố tần số điểm kiểm tra lần 2 106

Bảng 3.11: Xếp loại điểm kiểm tra lần 2 106

Bảng 3.12: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 2 107

Bảng 3.13: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 2 108

Bảng 3.14: Các tham số đặc trưngcho bảng phân bố điểm kiểm tra lần 2 109

Bảng 3.15: Phân bố tần số điểm kiểm tra lần 3 110

Bảng 3.16: Xếp loại điểm kiểm tra lần 3 110

Bảng 3.17: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 3 111

Bảng 3.18: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 3 111

Bảng 3.19: Các tham số đặc trưngcho bảng phân bố điểm kiểm tra lần 3 112

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ-HÌNH ẢNH

Biểu đồ 3.1: Xếp loại điểm kiểm tra lần 1 102

Biểu đồ 3.2: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 1 103

Biểu đồ 3.3: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 1 104

Biểu đồ 3.4: Xếp loại điểm kiểm tra lần 2 106

Biểu đồ 3.5: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 2 107

Biểu đồ 3.6: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 2 108

Biểu đồ 3.7: Xếp loại điểm kiểm tra lần 3 110

Biểu đồ 3.8: Phân bố tần suất điểm kiểm tra lần 3 111

Biểu đồ 3.9: Phân bố tần suất lũy tích điểm kiểm tra lần 3 112

Một số hình ảnh thực nghiệm của đề tài

MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài:

Trong quá trình dạy học thì phương pháp dạy học (PPDH) là một trong những yếu

tố rất quan trọng để dẫn đến sự thành công trong mỗi tiết dạy trên lớp Cùng một vấn đề nghiên cứu nhưng có thu hút được sự chú ý và tạo hứng thú học tập cho học sinh hay không? Có thể để lại những dấu ấn sâu sắc về kiến thức đã học trong trí nhớ của học sinh hay không?… Phần lớn là phụ thuộc vào PPDH của người giáo viên

Những vấn đề chung về đổi mới PPDH: Luật giáo dục năm 2005, Điều 28 có ghi

“phương pháp dạy học phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Vậy làm thế

nào để khắc phục lối dạy học truyền thống truyền thụ kiến thức theo một chiều (thầy đọc – trò chép) nhằm phát huy tốt năng lực tự học, học tập suốt đời, tăng cường học tập cá thể phối hợp với hợp tác trong dạy và học Vật lí, điều đó không hề đơn giản Cần phải thực hiện phối hợp có hiệu quả giữa các PPDH hiện đại với việc khai thác các yếu tố tích cực của PPDH truyền thống; Tăng cường sử dụng các dụng cụ thí nghiệm và đặc biệt chú trọng vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin (CNTT) trong dạy học Vật lí

Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm, phương pháp thực nghiệm là phương pháp nghiên cứu đặc thù của Vật lí Đổi mới PPDH Vật lí cần chú trọng hơn nữa vào việc tổ chức các hoạt động nhận thức cho học sinh theo phương pháp thực nghiệm Các phương tiện dạy học (PTDH) như (thí nghiệm, phần mềm mô phỏng thí nghiệm Vật lí, phần mềm phân tích băng hình,…) có vai trò hết sức quan trọng trong việc làm rõ các sự vật, hiện tượng Vật lí, quá trình Vật lí, để tạo hứng thú học tập, kích thích hoạt động nhận thức của HS trong quá trình hình thành và lĩnh hội kiến thức mới (khái niệm Vật lí, định luật Vật lí,…) Thực tế do hạn chế về thiết bị cũng như năng lực thực nghiệm của một số giáo viên chưa thực sự tốt nên đã ảnh hưởng không ít đến hoạt động nhận thức

của HS trong một số bài dạy, điều đó có thể là một trong những nguyên nhân dẫn đến việc nắm những kiến thức Vật lí cơ bản của học sinh còn hời hợt, không sâu sắc, không bền vững và ít có sự vận dụng

Qua thực tiễn giảng dạy, trao đổi và tìm hiểu đặc điểm tâm sinh lý cũng như vấn

đề dạy học Vật lí trong các Trung tâm GDTX tôi nhận thấy sự nhận thức của đại đa số các em còn chậm, chưa thực sự húng thú trong học tập, thụ động trong việc tiếp thu kiến thức mới

Xuất phát từ các lí do nêu trên và cùng với mong muốn nâng cao hiệu quả của dạy học Vật lí trong các Trung tâm GDTX hiện nay, nhằm góp phần thực hiện tốt mục tiêu

đổi mới PPDH Vật lí nên tôi đã chọn đề tài “Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương

tiện công nghệ thông tin trong dạy học các kiến thức về sóng cơ (Vật lí 12) theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh thuộc Trung tâm giáo dục thường xuyên miền núi”

II Mục đích nghiên cứu:

Nghiên cứu phối hợp thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh thuộcTrung tâm giáo dục thường xuyên (TTGDTX) miền núi

III Giả thuyết khoa học:

Nếu thiết kế tốt phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí thì sẽ phát huy được tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh thuộc trung tâm GDTX miền núi

IV Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Nghiên cứu các quan điểm hiện đại về dạy học, những định hướng cơ bản của việc đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc xây dựng tiến trình dạy học, định hướng của giáo viên trong hoạt động dạy học nhằm tích cực hoá hoạt nhận thức của học sinh

- Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí

- Nghiên cứu các nội dung các kiến thức về sóng cơ và tìm hiểu những khó khăn gặp phải khi giảng dạy về vấn đề này

- Điều tra thực trạng dạy học Vật lí với việc sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin

- Đề xuất phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin khi giảng dạy một số kiến thức về sóng cơ (Vật lí 12) trong các Trung tâm GDTX miền núi

- Soạn một số giáo án theo hướng của đề tài và tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trung tâm GDTX-HNDN Hồ Tùng Mậu huyện LụcYên,Yên Bái

V Khách thể và đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu

1 Khách thể: Hoạt động dạy học Vật lí ở Trung tâm giáo dục thường xuyên

miền núi

2 Đối tượng: Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin

trong dạy học các kiến thức về sóng cơ (Vật lí 12)

3 Phạm vi nghiên cứu:

- Các kiến thức về sóng cơ (Vật lí 12)

- Ứng dụng của đề tài vào giảng dạy tại trung tâm GDTX-HNDN Hồ Tùng Mậu huyện LụcYên,Yên Bái

VI Phương pháp nghiên cứu

1 Nghiên cứu lí luận:

- Nghiên cứu luật giáo dục, các chỉ thị của Ban chấp hành Trung ương Đảng, của

Bộ giáo dục và đào tạo về những định hướng cơ bản của việc đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay

- Nghiên cứu các tài liệu về lí luận dạy học, tài liệu bồi dưỡng và đổi mới phương pháp dạy học trong giai đoạn hiện nay

- Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn về sử dụng thiết bị thí nghiệm, ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí

- Nghiên cứu tài liệu Vật lí học, chương trình và nội dung sách giáo khoa Vật lí

12, các bài giảng và tư liệu trên internet về kiến thức sóng cơ

2 Điều tra quan sát và tổng kết kinh nghiệm:

- Tổng kết kinh nghiệm bản thân từ thực tế giảng dạy tại Trung tâm GDTX miền núi, trao đổi với các đồng nghiệp có nhiều kinh nghiệm trong giảng dạy

- Phỏng vấn GV và HS của một số Trung tâm GDTX miền núi để nắm bắt vấn đề

sử dụng thí nghiệm và CNTT trong hoạt động dạy và học; đánh giá sự hứng thú học tập

và khả năng ghi nhớ kiến thức đạt được trong những giờ học có sử dụng thí nghiệm và CNTT

- Từ việc thống kê và phân tích những khó khăn, hạn chế sẽ đề xuất phương án khắc phục

VII Đóng góp của đề tài

1 Phương diện lí luận:

Nghiên cứu, vận dụng lí luận về phát huy tính tích cực nhận thức của HS để thiết

kế và xây dựng tiến trình dạy học các kiến thức về sóng cơ cho HS thuộc trung tâm

GDTX miền núi

2 Phương diện thực tiễn:

- Đã xây dựng được phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin để kích thích hứng thú học tập và tích cực hoá hoạt động nhận thức của

học sinh thuộc Trung tâm GDTX miền núi trong dạy học các kiến thức về sóng cơ (Vật

-Phần nội dung gồm 3 chương:

+ Chương I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh thuộc Trung tâm giáo dục thường xuyên miền núi bằng cách phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin

+ Chương III: Thực nghiệm sư phạm

- Phần kết luận và kiến nghị

-Danh mục các tài liệu tham khảo, phụ lục

Tuy nhiên trong dạy học thì không có một phương pháp nào được xem là tối ưu

và thích hợp cho việc giải quyết mọi nhiệm vụ dạy học Vì vậy các nhà nghiên cứu và các thầy cô tâm huyết với nghề luôn đi tìm tòi, lựa chọn và phối hợp sử dụng các PPDH Vật lí sao cho phù hợp với mục tiêu từng bài học và trong đó nét nổi bật của đổi mới PPDH hiện nay là áp dụng những thành tựu khoa học kĩ thuật và công nghệ hiện đại vào quá trình dạy học, nhằm thực hiện mục tiêu giáo dục với hiệu quả cao Đáp ứng được yêu cầu định hướng giáo dục mà Bộ giáo dục và đào tạo đã nêu trong các chủ đề năm

học là: năm học 2008-2009 “Năm học đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin, đổi mới

quản lí tài chính và triển khai phong trào xây dựng trường học thân thiện, học sinh tích cực”, năm học 2009-2010 với chủ đề là “Đổi mới quản lí và nâng cao chất lượng giáo dục”.Trong đó một trong những nhiệm vụ trọng tâm của giáo dục là “Tiếp tục đổi mới nội dung, phương pháp giáo dục, đẩy mạnh ứng dụng CNTT phục vụ đổi mới phương pháp dạy và học”, trong đó việc ứng dụng CNTT phải thực hiện hợp lí

Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, các khái niệm hay định luật Vật lí đều được rút ra từ thực nghiệm, vì vậy trong quá trình dạy một khái niệm hay một định luật Vật lí nào đó thì thí nghiệm đóng vai trò hết sức quan trọng Ngược lại khi người học vận dụng các cơ sở lý thuyết đã có để đưa ra một giả thuyết nào đócũng cần phải sử dụng thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết đã đưa ra, qua đó học sinh càng tin tưởng vào những kiến thức mà mình được truyền đạt

Tuy nhiên trong quá trình giảng dạy, có những thí nghiệm đòi hỏi phải có độ chính xác cao, thiết bị thí nghiệm phức tạp, mất thời gian,…mà người giáo viên không thể thực hiện được trong giờ học Ngày nay với sự phát triển như vũ bão của các phương tiện công nghệ thông tin và sự rađời của nhiều phần mềm dạy học (PMDH) đã khắc phục được rất nhiều những khó khăn, hạn chế đó

Thực tế hiện nay, vấn đềsử dụng phương tiện CNTT, các PMDH và các phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học Vật lí đã được trình bày trong nhiều công trình

nghiên cứu của các tác giả như Phạm Xuân Quế, Mai Văn Trinh, Nguyễn Xuân

Thành,… Nhưng việc vận dụng và khai thác ở các trường học thì rất khác nhau tùy theo

điều kiện cơ sở vật chất và trình độ của giáo viên

Việc phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện CNTT cũng đã được tác giả

Chu Thị Hồng Lâm khai thác và sử dụng có hiệu quả trong dạy học một số định luật Vật

lí phần “Cơ học” (Vật lí 10) nhằm phát triển tư duy cho học sinh miền núi; Tác giả

Vương Thị Kim Yến đã khai thác và sử dụng có hiệu quả phần mềm phân tích băng

video nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS thông qua việc giảng dạy một số

kiến thức về “Động học” hoặc tác giả Lê Thị Bạch với đề tài phối hợp các phương pháp

và phương tiện dạy học nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh THPT miền núi khi dạy chương “Dòng điện trong các môi trường” (Vật lí 11),…Các công trình kể trên đã thu được những thành công nhất định trong việc phát huy tính tích cực của HS trong các giờ học có sử dụng thí nghiệm biểu diễn hoặc sử dụng máy vi tính và các PMDH

Thực tiễn dạy học trong các Trung tâm GDTX miền núi đòi hỏi phải có cách tổ chức dạy học riêng,thích hợp với đối tượng học sinh Bởi chất lượng đầu vào của HS rất thấp, điều kiện học tập trong các trung tâm GDTX miền núi thực sự còn nhiều khó khăn

Tuy nhiên, để phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học các kiến thức về sóng cơ theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của

học sinh thuộc trung tâm GDTX miền núi thì chưa có công trình nào nghiên cứu cụ thể,

vì vậy tôi quyết định triển khai nghiên cứu vấn đề này

1.2 Hoạt động nhận thức và các vấn đề tích cực hóa hoạt động nhận thức

* Nhận thức:

- Theo Tâm lí học hiện đại: Trong việc nhận thức thế giới, con người có thể trải qua những cấp độ nhận thức khác nhau từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp Mức

độ nhận thức thấp là nhận thức cảm tính bao gồm cảm giác và tri giác Nhờ có cảm giác

và tri giác mà con người thiết lập được mốiquan hệ trực tiếp giữa nhận thức của con người với thế giới bên ngoài Mức độ nhận thức cao là nhận thức lí tính (tư duy), trong

đó có những thuộc tính bên trong của sự vật hiện tượng, những mối quan hệ có tính quy luật được phản ánh vào óc con người Dựa trên những dữ kiện thu được con người thực hiện các thao tác phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát,…rút ra những tính chất chủ yếu của hiện tượng và xây dựng thành khái niệm

- Lịch sử Vật lí học cho thấy rằng: Quá trình nhận thức Vật lí không phải luôn diễn ra suôn sẻ, thuận lợi mà luôn có những mâu thuẫn, những sự đấu tranh quyết liệt giữa những tư tưởng, những quan điểm, những PP cũ và mới, nhờ đó mà các nhà khoa học xây dựng được những khái niệm những định luật, những mô hình, những lí thuyết Vật lí phản ánh ngày càng chính xác hơn các hiện tượng Vật lí, bao quát hơn các lĩnh

vực khác nhau của Vật lí học [30]

* Hoạt động nhận thức(HĐNT):

- Quá trình học tập là hoạt động nhiều mặt của HS, trong quá trình này HS phải thực hiện nhiều thao tác trí tuệ và chân tay, áp dụng nhiều phép suy luận lôgíc Trong quá trình DH có hai hoạt động đồng thời xảy ra đó là hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS,hai hoạt động này đều nhằm mục đích là làm cho mỗi cá nhân lĩnh hội được kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, những năng lực phẩm chất đạo đức có liên quan đến

môn học cụ thể[31]

- Theo lý thuyết hoạt động của Vưgốtxki khởi xướng và A.N Lêonchiep phát triển là: Bằng hoạt động và thông qua hoạt động, mỗi người tự sinh thành ra mình, tạo dựng và phát triển nhân cách của mình Vận dụng vào DH, việc học tập của HS có bản chất là hoạt động, bằng hoạt động, thông qua hoạt động của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ

- Hoạt động học tập Vật lí thực chất là hoạt động nhận thức Vật lí, người thầy cần nắm được quy luật chung của quá trình nhận thức khoa học lôgíc hình thành các kiến thức Vật lí, những hành động thường gặp trong quá trình nhận thức Vật lí, những PP nhận thức Vật lí phổ biến để hoạch định những hành động thao tác cần thiết của HS trong quá trình chiếm lĩnh một kiến thức hay một kĩ năng xác định Tức là cần nắm được những biện pháp để động viên khuyến khích HS tích cực, tự lực thực hiện các hành động

đó, đánh giá kết quả hành động [30]

- Nhận thức Vật lí là nhận thức chân lí khách quan V.I Lênin đã chỉ rõ quyluật

chung nhất của HĐNT là: “từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy

trừu tượng đến thực tiễn, đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lí, của sự nhận thức hiện thực khách quan”

- Quá trình nhận thức Vật lí thường được phân chia làm hai trình độ: Nhận thức

cảm tính và nhận thức lí tính [30]

+ Trình độ nhận thức cảm tính là quá trình phản ánh thực tiễn dướidạng cảm giác, tri giác và biểu tượng Nhờcảm giác và tri giác mà thiết lậpđược mối liên hệtrực tiếp giữa nhận thức của con người với thếgiới bên ngoài.Trong các biểu tượng đã xuất hiện các yếu tốcủa khái quát hóa nhưng sự hiểu biết cũng còn là trực quan và cụ thể

+ Trình độ nhận thức lí tính còn gọi là trình độ lôgíc (tư duy) Tư duy làsự nhận thức khái quát và gián tiếp của con nguời những sự vật và hiện tượngcủa thực tế khách quan trong những tính chất, những mối liên hệ bản chất củachúng Ở trìnhđộ nhận thức này HS khái quát hoá các dữ liệu mà họ đã tiếp thu một cách cảm tính bằng cách hệ thống hoá chúng, đi đến thiết lập mốiquan hệ giữa chúng, đi đến hiểu được mối quan hệ

bản chất các hiện tượng nghiên cứu, thiết lập các định luật, các thuyết, rút ra những hệ quả của những thuyết đó có thể kiểm tra được bằng thực nghiệm Trong quá trình hình thành khái niệm, những suy luận, phân tích, tổng hợp, quy nạp và diễn dịch luônđược sử dụng, giữa chúng có mối quan hệ hữu cơ Trong bước đầu học tập Vật lí HS đi từ những kiến thức cảm tính cụ thể của các sự kiện, bằng phép quy nạp đi đến nhận thức những quy luật của tự nhiên, tức là đi từ cụ thể đến trừu tượng

- Trong quá trình HĐNT Vật lí, muốn cho hoạt động đạt kết quả, HS cầnphải rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hiện các thao tác chân tay như tác độngvào đối tượng (làm thí nghiệm), bố trí các phép đo, sửdụng cácdụng cụđo, sửdụngcác mô hình, hình vẽ, biểu đồ và các thao tác tư duy như so sánh, khái quáthóa, định nghĩa, hệ thống hóa Đồng thời HS cũng phải biết sử dụng các PP suy luận như quy nạp, diễn dịch, phân tích và tổng hợp

1.2.1 Tích cực hoá hoạt động nhận thức và các biểu hiện của tínhtích cực nhận thức

* Tích cực hóa hoạt động nhận thức

- Tích cực hóa là một tập hợp các hoạt động nhằm làm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học

sinh là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của người thầy trong quá trình dạy học[35]

Học tập là một quá trình của nhận thức, thực hiện dưới sự chỉ đạo, tổ chức hướng dẫn của GV, vì vậy tính tích cực (TTC) học tập có liên quan chặt chẽ với TTCNT

- TTCNT là trạng thái hoạt động nhận thức của HS được đặc trưng ở khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức.Khác với quá trình nhận thức trong nghiên cứu khoa học, quá trình nhận thức trong học tập không nhằm phát hiện những điều loài người chưa biết về bản chất, quy luật của các hiện tượng khách quan mà nhằm lĩnh hội những tri thức loài người đã tích luỹ được Con người chỉ thực sự nắm vững cái mà chính mình đã giành được bằng hoạt động của bản thân HS sẽ

thông hiểu và ghi nhớ những gì đã trải qua hoạt động nhận thức tích cực của mình, trong

đó các em đã phải có những cố gắng trí tuệđến việc học tập tích cực sẽ mang tính nghiên

cứu khoa học và người học cũng tìm ra các kiến thức mới cho nhân loại [2]

- TTCNT vừa là mục đích hoạt động vừa là kết quả của hoạt động Có thể nói TTCNT là phẩm chất hoạt động của cá nhân TTCNT vận dụng đối với HS đòi hỏi phải

có những nhân tố, tính lựa chọn, thái độ đối với đối tượng nhận thức, đề ra cho mình mục đích nhiệm vụ cần phải giải quyết sau khi đã lựa chọn đối tượng, cải tạo đối tượng trong hoạt động sau này nhằm giải quyết vấn đề Hoạt động màthiếu những nhân tố này thì không thể nói là tích cực nhận thức Tuỳ theo những mức độ khác nhau của TTC có

thể phân ra làm ba loại TTC [9]:

+ TTC tái hiện: Là dựa vào trí nhớ và tư duy tái hiện

+ TTC tìm tòi: Được đặc trưng bằng sự phê bình, tìm tòi tích cực về mặt nhận thức, óc sáng kiến, lòng khao khát hiểu biết, hứng thú học tập

+ TTC sáng tạo: Là mức độ cao nhất của TTCNT, đặc trưng bằng những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh, bằng sự khẳng định con đường riêng của mình không giống con đường mà mọi người đã thừa nhận, đã trở thành chuẩn hoá để đạt được mục đích

- TTC của HS có mặt tự giác và mặt tự phát [35]:

+ Mặt tự phát của TTC là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở tính tò mò, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà trẻ đều có trong mức độ khác nhau Cần coi trọng những yếu tố tự phát này, cần nuôi dưỡng và phát triển chúng trong DH

+ Mặt tự giác của TTC tức là trạng thái tâm lí có mục đích, có đối tượng rõ ràng thể hiện ở quan sát, phê phán, trí tò mò khoa học…

- TTCNT phát sinh không chỉ từ nhu cầu nhận thức mà cả từ nhu cầu sinh học, đạo đức thẩm mỹ, giao lưu văn hoá Hạt nhân cơ bản của TTCNT là hoạt động tư duy của các cá nhân được tạo nên do sự thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng TTCNT và tính tích cực học tập có liên quan chặt chẽ với nhau nhưng chúng không đồng nhất với nhau

 Những biểu hiện củatính tích cực nhận thức (TTCNT)

- Để giúp người thầy phát hiện được HS có tích cực hay không cần dựa vào một

số dấu hiệu sau [35]:

+ Các em có tập trung chú ý không?

+ Có hăng hái tham gia vào mọi hình thức hoạt động học tập không?(thể hiện ở giơ tay phát biểu ý kiến, ghi chép, thái độ học tập,…)

+ Có hoàn thành nhiệm vụ được giao không?

+ Có ghi nhớ tốt những điều đã học không?

+ Có hiểu bài không?Có trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng của mình không?

+ Có vận dụng được những kiến thức đã học vào thực tiễn không?

+ Có đọc thêm, làm thêm các bài tập khác không, tốc độ học tập có nhanh không? + Có hứng thú trong học tập không hay vì một điều kiện nào đó mà phải học? + Có quyết tâm, có ý chí vượt khó trong học tập không?

+ Có sáng tạo trong học tập không?

- Về mức độ TTCNT của HS có thể dựa vào một số dấu hiệu[35]:

+ Có tự giác trong học tập không hay bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài như(gia đình, bạn bè, xã hội,… )

+ Thực hiện nhiệm vụ của thầy giáo theo yêu cầu tối thiểu hay tối đa

+ Tích cực nhất thời hay thường xuyên, liên tục

+ Tích cực ngày càng tăng hay giảm dần

+ Có kiên trì vượt khó hay không

1.2.2 Tính tích cực nhận thức với vấn đề chất lƣợng học tập

- Trong quá trình DH, hoạt động chính của GV là điều khiển định hướng, tổ chức hoạt động học tập cho HS, hoạt động chính của HS là tích cực, tự lực, chủ động tìm tòi tri thức Tuy nhiên chất lượng thu lượm được kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, sự phát triển nhận thức phụ thuộc vào mức độ tích cực của HS trong quá trình học tập

- Việc đổi mới PP giảng dạy, tăng cường sử dụng thí nghiệm và ứng dụng CNTT trong giảng dạy của GV trong các Trung tâm GDTX đã được triển khai và thực hiện từ lâu, song do nhiều yếu tố tác động nênGV giảng dạy chỉ tập trung vào việc thông báo, cung cấp kiến thức một cách định sẵn, hoặc chỉ dạy phục vụ thi cử, chưa chú ý đến việc phát triển TTCNT của HS Cách dạy này sẽ làm cho HS tiếp thu bài một cách thụ động, không hứng thú, tự giác Kiến thức thu được chỉ là ghi nhớ, bắt chước khi cần là tái hiện một cách máy móc dập khuôn, không biến thành giá trị riêng của bản thân, không phát triển được năng lực nhận thức mà còn làm cho HS có tính ỷ lại, chờ đợi, nhụt trí, không kiên trì cố gắng trong học tập Do vậy sẽ ảnh hưởng đến chất lượng DH nói riêng và chấtlượng giáo dục nói chung, nhất là kết quả học tập của HS thuộc Trung tâm GDTX miền núi

- Nếu hoạt động nhận thức của HS dưới sự định hướng tổ chức của GV một cách phù hợp thì không những HS tích cực tự giác, đề xuất và giải quyết vấn đề mà còn phát huy được hết khả năng kiến thức vốn có của bản thân, vận dụng được kiến thức vào cuộc sống, biết phân tích so sánh và rút ra kết luận chính xác Khi đó không những HS thu được kết quả cao trong học tập mà GV còn thực hiện tốt việc giảng dạy và đáp ứng được mục tiêu dạy học đề ra

- Như vậy có thể nói TTCNT là nhân tố cần thiết trong quá trình hoạt động học tập của HS, có vai trò quan trọng trong việc tiếp thu kiến thức, hình thành kĩ năng, kĩ xảo, phát triển tư duy, năng lực sáng tạo trong học tập của HS

1.2.3 Các biện pháp phát huy hoạt động nhận thức của học sinh

- Dạy học là hoạt động đã có từrất lâu đời, từ thời cổđại các nhà sưphạm tiền bối như Khổng tử, Aritxtôt,… đã nêu lên tầm quan trọng to lớn củaviệc DH Đó là, DH

phải phát huy được TTC, chủ động, tự giác của HS trong quá trình học tập [35]

- Song thực tế giảng dạy và kết quả các nghiên cứu thực nghiệm cho thấy[2]:

Để phát huy TTCNT của HS trong học tập, người GV phải biết kíchthích và phát triển hứng thú nhận thức của HS bởi những động cơ xuất phát từchính bản thân hoạt động

học tập, bởi vì qua quá trình nắm vững kiến thứckhông phải là tự phát mà là hoàn toàn tự giác Đây là quá trình có mục đích rõràng, có kế hoạch tổ chức chặt chẽ trong đó

HS phát huy đến mức tối đa TTC, sáng tạo dưới sự tổ chức điều khiển của GV,và nhiệm

vụ của GV là:

+ Phát huy tối đa hoạt động tư duy tích cực của HS

+ Tiến hành DH ởmức độthích hợp với trình độ phát triển của HS Nếu nội dung quá dễ sẽ gây nhàm chán cho HS, không phát huy được mặttích cực của HS, nếu nội dung quá khó cũng không phát huy được TTC vàcòn làm cho HS phó mặc cho đến đâu thì đến Do vậy cần biết dẫn dắt HS luôn phát hiện thấy cái mới, nhu cầu cần thiết phải giành lấy, cảm thấy bảnthân từng ngày được trưởng thành thêm

+ Tạo không khí thuận lợi cho lớp học, làm cho HS thích được đến lớp, yêu môn học, chờđợi giờ học Đồng thời phải tạo ra môi trường giao tiếpthuận lợi giữa GV và

HS, giữa HS và HS, chiếm được lòng tin yêu từHS CóPP tổ chức điều khiển lớp học hợp lí và gây được hứng thú học tập tạo điềukiện để HS phát huy hết khả năng của mình

+ Ứng dụng kiến thức vào thực tiễn, tạo niềm tin vào khoa học cho HS, kích thích

óc sáng tạo của HS trong học tập

- Tuy nhiên để phát huy được TTC trong học tập thì HS cần phải cónhững điều

kiện [2], [23]:

+ Có phương tiện vật chất kĩ thuật tối thiểu cho học tập

+ Có kiến thức, kĩ năng cơ bản, biết cách khắc phục khó khăn và cóniềm tin vào năng lực bản thân

+ Phải ý thức được nhiệm vụ cũng như mục đích học tập của bản thân tạo được hứng thú nhận thức cá nhân

+ Phải biết tiến hành các thao tác tư duy: Phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tượng hoá,…và các suy luận lôgíc (Quy nạp, diễn dịch,…) để rút ra kết luận

+ Biết tự kiểm tra đánh giá kết quả học tập từ đó tự điều chỉnh quá trình họctập cho phù hợp

+ Được học trong môi trường sư phạm thuận lợi

- Qua đây ta nhận thấy tính tích cực nhận thức của HS có liên quan đến các yếu tố kích thích bên trong của quá trình học tập đó là : Nhu cầu, hứng thú, động cơ Như vậy

GV phải làm thế nào để HS thấy có nhu cầu, hứng thú, động cơ, ý chí, sức khỏe, môi

trường trong học tập [35]:

+Nhu cầu: Theo tâm lí học thì nhu cầu là cái kích thích bên trong đầutiên của bất

cứ mọi hoạt động Nhu cầu là sự đòi hỏi tất yếu mà con người cầnthấy được thoả mãn đểtồn tại và phát triển Nhu cầu bao giờ cũng có đốitượng, khi nào nhu cầu gặp đối tượng thì lúc đó nhu cầu trở thành động cơthúc đẩy con người hoạt động Vì vậy vai trò của người GV là phải khéo léo tạo nên mâu thuẫn giữa cái đã biếtvà cái chưa biết, tạonên những tình huống có vấn đề, kích thích sự tò mò củaHS từ đó sẽ nảy sinh nhu cầu nắm vững kiến thức

+Hứng thú: Là sự phản ánh thái độ của chủ thể đối với thực tiễn khách quan

Hứng thú là yếu tố dẫn đến sự tự giác, tự lực, tích cực Hứng thú và tự giác là những yếu

tố tâm lí đảm bảo TTC, độc lập, sáng tạo trong học tập Cho nên vai trò GV ở đây là phải kích thích được hứng thú của HS, phải để HS độclập, tìm tòi giải quyết vấn đề GV chỉ là người thiết kế, tổ chức, định hướngcho hoạt động của HS

+Động cơ: Theo tâm lí học và giáo dục học thì động cơ là cái thúc đẩycon người

hoạt động đạt mục đích, là cái làm nảy sinh TTC của chủ thể vàquyết định tính chất tâm

lí của việc làm Vì động cơ thúc đẩy mà con người ta quyết tâm hành động

- Động cơ học tập là những sựvật, hiện tượng trở thành cái kích thích, thúc đẩy TTC học tập của HS nhằm đạt kết quả nhận thức Các nhà nghiên cứu khoa học đã phân chia động cơ học tập thành hai loại: Động cơ bên trong vàđộng cơ bên ngoài:

+ Động cơ bên trong xuất hiện do những yếu tố kích thích xuất phát từmục đích học tập, sự hứng thú, lòng ham muốn lĩnh hội kiến thức, kĩ năng,…

+ Động cơ bên ngoài (động cơ quan hệ xã hội) xuất hiện do những yếutố kích thích bên ngoài tác động như: Động viên, khen thưởng, thi đua, yêu cầu của GV, nhà trường, của gia đình, của xã hội

=> Vai trò của người GV trong quá trình DH phải biết kết hợp động cơ bên ngoài phù hợp, kích thích làm nảy sinh nhu cầu bên trong của HS trong họctập Đến lúc nào đó

HS hiểu rằng học tập là nhu cầu không thể thiếu trong cuộc sống và lúc đó HS sẽ tự giác, tích cực trong học tập

Vì vậy trong việc phát huy TTCNT của HS thì vai trò, nhiệm vụ của GV vô cùng quan trọng GV là người điều khiển quá trình dạy và học, DH là phải làm cho HS dần

dần tự học, tự nghiên cứu Trong quá trình DH, GV phải xác định được “dạy cái gì, dạy

như thế nào?”, dạy học phải sao cho HS nắm được những tri thức, kĩ năng một cách

hoàn toàn tự giác, tích cực, hứng thú và sáng tạo Bởi lẽ khi DH, GV không chỉ chú ý đến việc truyền thụ kiến thức mà còn phải dạy cho HS tự tìm ra kiến thức và chỉ đạo tư tưởng, ý chí, tình cảm của HS đối với quá trình nhận thức Đó mới là cách DH nhằm phát huy TTCNT của HS

1.3 Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí

1.3.1 Thí nghiệm vật lí

1.3.1.1 Khái niệm về thí nghiệm Vật lí.[10], [17],[32]

- Trong Vật lí học, thí nghiệm vừa là nguồn kiến thức và là một phương pháp

nghiên cứu Thí nghiệm Vật lí trong trường phổ thông (còn gọi là thí nghiệm giáo khoa

hay thí nghiệm học tập) là sự phản ánh phương pháp nghiên cứu khoa học trong việc

nghiên cứu các hiện tượng Vật lí, vì vậy chúng mang những yếu tố cơ bản của thí nghiệm khoa học Vật lí Nhờ các thí nghiệm Vật lí, HS có được những quan niệm cơ bản

về PP thực nghiệm khoa học

- Thí nghiệm Vật lí học tập được hiểu là sự tái tạo nhờ các dụng cụ đặc biệt, các hiện tượng Vật lí trên lớp học, trong những điều kiện thuận tiện nhất để nghiên cứu

chúng Vì vậy, thí nghiệm Vật lí đồng thời là nguồn kiến thức, PPDH và là một dạng trực quan Mọi người đều thừa nhận việc hình thành các kiến thức Vật lí ở trường phổ thông cần phải dựa trên thí nghiệm Các giai đoạn cơ bản hình thành các khái niệm Vật lí như quan sát hiện tượng, thiết lập mối liên hệ của một hiện tượng với các hiện tượng khác dựa vào các đặc trưng cho hiện tượng, cần thiết sử dụng các thí nghiệm Vật lí Phương pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông sẽ bao gồm biểu diễn các thí nghiệm trên lớp học, trình bày một vài thí nghiệm khó nhờ các phương tiện như phim, ảnh, đèn chiếu, video, tổ chức cho HS trực tiếp tiến hành các thí nghiệm,

Thí nghiệm Vật lí là phương tiện thông tin học tập, đồng thời là phương tiện trực quan chính được sử dụng khi dạy học Vật lí Các thí nghiệm Vật lí cho phép hình thành

ở HS những biểu tượng cụ thể, phản ánh đúng đắn trong ý thức của HS các hiện tượng, quá trình và các định luật liên kết chúng

- Theo lí luận dạy học và một số tài liệu về thực nghiệm khác, khái niệm về thí nghiệm Vật lí có nội dung như sau: Thí nghiệm là một PP dạy học Vật lí Đó là cách thức, là biện pháp tổ chức các hoạt động dạy - học của người GV thể hiện qua sự cộng tác giữa thầy và trò trong quá trình dạy học nhằm đạt được hiệu quả cao nhất trong việc truyền thụ, lĩnh hội tri thức Vật lí và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành

- Thí nghiệm Vật lí nếu được tổ chức đúng sẽ là một phương tiện giáo dục các phẩm chất cá nhân cho HS, như tính kiên trì đạt được mục đích đặt ra, tính thận trọng trong việc thu nhập các sự kiện vào trong công việc sau này Phát triển ở HS các kĩ năng quan sát, khả năng tư duy Vật lí nhạy bén và tách ra trong các hiện tượng được nghiên cứu những dấu hiệu bản chất,

1.3.1.2 Các vai trò của thí nghiệm trong dạy học Vật lí.[10], [24]

Các hiện tượng Vật lí xảy ra trong tự nhiên là vô cùng phong phú và phức tạp, không thể phân biệt được ảnh hưởng của tính chất này với tính chất khác như thế nào Trong khi các hiện tượng Vật lí xảy ra trong những điều kiện được tạo ra bởi con người, người ta tìm cách loại ra những yếu tố phụ ảnh hưởng đến hiện tượng Người ta cho thí

nghiệm xảy ra trong những điều kiện đơn giản nhất, do đó làm cho các điều kiện tự nhiên xảy ra rõ ràng nhất, ít chịu ảnh hưởng của yếu tố phụ, làm nổi bật các khía cạnh nghiên cứu Nhờ đó HS dễ dàng nhận ra các dấu hiệu đặc trưng, dấu hiệu bản chất của sự vật và hiện tượng, để từ đó rút ra kết luận

-Thí nghiệm Vật lí có thể sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học: Đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, hình thành kiến thức, kĩ năng mới, củng cố

kiến thức, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS

- Thí nghiệm Vật lí là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện cho HS:

Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí góp phần quan trọng vào việc phát triển nhân cách toàn diện của HS được thể hiện ở các mặt như sau:

+ Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho HS:

Thí nghiệm luôn được sử dụng trong các quá trình nghiên cứu các hiện tượng, quá trình Vật lí, hình thành các khái niệm, các định luật Vật lí, xây dựng các thuyết Vật

lí, đề cập các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của những kiến thức đã học, vì vậy nó

là phương tiện góp phần nâng cao chất lượng kiến thức của HS

Thí nghiệm còn tạo ra cho HS những khả năng làm quen và thực hiện các thao tác tư duy như phân tích và tổng hợp, con đường quy nạp và diễn dịch, sự so sánh và phép tương tự Thí nghiệm có khả năng giúp cho HS tư duy theo con đường duy vật biện chứng

Thí nghiệm là một bộ phận của các PP nhận thức Vật lí, nên trong mối quan hệ với các quá trình thí nghiệm, HS sẽ được làm quen và vận dụng có ý thức các PP nhận thức này Qua thí nghiệm còn rèn luyện cho HS phương pháp làm việc và tư duy khoa học

Trong các thí nghiệm do chính mình tiến hành, HS được rèn luyện các kĩ năng,

kĩ xảo: Sử dụng các dụng cụ đo, đọc và lắp ráp thí nghiệm, được rèn luyện thói quen

làm việc khoa học của người tiến hành thí nghiệm, rèn luyện cho HS tính tỉ mỉ, trung thực, thận trọng, kiên trì, chính xác, tính kế hoạch, đó là những phẩm chất của con người làm việc khoa học và sáng tạo

Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập Vật lí, tổ chức quá trình học tập tích cực, tự lực và sáng tạo của HS

Trong quá trình thí nghiệm, HS phải tiến hành các hoạt động trí tuệ - thực tiễn: Thiết kế phương án thí nghiệm, vẽ sơ đồ thí nghiệm, lập bảng giá trị đo, lựa chọn dụng

cụ, bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, thu nhận và xử lí kết quả, Chính vì vậy, thí nghiệm là phương tiện hữu hiệu để bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS

Trong quá trình thí nghiệm, việc bồi dưỡng các năng lực thực nghiệm phải được gắn kết với việc bồi dưỡng các yếu tố của năng lực hoạt động trí tuệ như: Đề xuất giả thuyết, phân tích, mô tả hiện tượng, khái quát hoá thành những kết luận tổng quát nhờ phép quy nạp, đối chiếu các kết luận này với giả thuyết (hay hệ quả) đề xuất, giải thích,

so sánh các hiện tượng của quá trình Vật lí, các ứng dụng trong sản xuất và đời sống của kiến thức đã học

+Thí nghiệm là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của HS:

Các thí nghiệm do các nhóm HS tiến hành đòi hỏi sự phân công và phối hợp

những công việc tự lực của HS trong tập thể

Trong mối liên hệ với quá trình tự lực xây dựng kiến thức ở các thí nghiệm, HS thu nhận được những quan điểm quan trọng của thế giới quan duy vật, đặc biệt là vai trò của thực tiễn trong việc nhận thức thế giới, có niềm tin dựa trên cơ sở vốn hiểu biết của mình về tính nhận thức được thế giới và sự tồn tại khách quan của các mối liên hệ có tính quy luật trong tự nhiên

- Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hoá các sự vật, hiện tượng và trực quan trong dạy học Vật lí:

+Trong tự nhiên và trong kĩ thuật, rất ít các hiện tượng, quá trình Vật lí xảy ra dưới dạng thuần khiết Chính nhờ các thí nghiệm ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, quá trình xảy ra trong những điều kiện có thể khống chế được và có thể quan sát đo đạc đơn giản hơn, dễ dàng hơn để đi tới nhận biết được nguyên nhân của mỗi hiện tượng và mối quan hệ có tính quy luật giữa chúng

+Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp HS nhanh chóng tiếp thu được những thông tin chân thực về các hiện tượng, quá trình Vật lí Đặc biệt trong việc nghiên cứu các lĩnh vực của Vật lí, mà ở đó các đối tượng cần nghiên cứu không thể tri giác trực tiếp bằng các giác quan của con người, thì việc sử dụng trong dạy họcVật lí các thí nghiệm

mô hình (các thí nghiệm được tiến hành trên những mô hìnhvật chất thay thế cho đối tượng gốc cần nghiên cứu) để trực quan hoá các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu không thể thiếu được

1.3.1.3 Sự cần thiết của thí nghiệm trong dạy học Vật lí.[24]

- Khả năng thích ứng của HS đối với tình huống học tập là rất khác nhau Cách hiểu của HS về một sự vật, hiện tượng là rất phong phú, đa dạng, sống động, có thể khác

xa với những điều mà ta tưởng, nếu chỉ suy diễn từ những quan niệm sẵn có Và do đó nếu chỉ đơn thuần dựa trên sự phân tích suy diễn lí thuyết thì những nội dung dạy học và

PP sư phạm đề ra có thể sẽ mang nặng tính chất áp đặt, duy ý chí, kém hiệu quả

- Sự phân tích trên cho thấy PP nghiên cứu hoạt động dạy học cần bảo đảm mối liên hệ biện chứng giữa nghiên cứu lí thuyết và nghiên cứu thực nghiệm Có thể diễn đạt

khái quát định hướng PP nghiên cứu này theo sơ đồ sau[24]: “Vấn đề nghiên

cứuNghiên cứu lí thuyết và nghiên cứu thực nghiệm thăm dò, phát hiện Đề xuất kết luận khoa học Nghiên cứu thực nghiệm kiểm tra Đánh giá kết quả, kết luận”

Hình 1.1

- Định hướng này coi trọng việc nghiên cứu hoạt động của HS thông qua dạy học thực nghiệm Thực nghiệm ở đây không chỉ là sự áp đặt những giải pháp đã đề ra bằng suy diễn, để chứng tỏ trên thực tế giá trị của những giải pháp đó, mà trước hết thực nghiệm là cơ sở đem lại những thông tin bổ sung cần thiết cho sự phát hiện, xác định vấn

đề nghiên cứu, hoàn thiện giả thuyết và xây dựng kết luận khoa học.Tiếp theo, nhờ thực nghiệm để kiểm tra giả thuyết và kết luận khoa học Khi nghiên cứu triển khai thì thực nghiệm nhằm khẳng định và áp dụng trong thực tế những kết luận khoa học đã xây dựng được

- Khoa học luận hiện đại đã đưa ra một quan điểm mới về quá trình giảng dạy các khoa học Nếu như chủ nghĩa quy nạp trong dạy học tìm cách tổ chức các thí nghiệm để chứng tỏ sự hiển nhiên của các định luật thì lí luận dạy học hiện đại đòi hỏi việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí phải quán triệt luận điểm cơ bản sau đây: Vật lí cần được học tập với đặc điểm là một khoa học mô hình hoá Những khái niệm được nghiên cứu trong Vật lí học được nghiên cứu từ hoạt động mô hình hoá Quan sát và thí nghiệm được thực hiện trong quá trình xây dựng tri thức khoa học theo các pha: “Đề xuất vấn đề

Suy đoán giải pháp Khảo sát lí thuyết hoặc thí nghiệm Kiểm tra vận dụng kết quả (xem xét tính có thể chấp nhận được của các kết quả tìm được trên cơ sở vận dụng chúng

để giải thích, tiên đoán các sự kiện và xem xét sự phù hợp giữa lí thuyết và thực nghiệm)” (chứ không phải là đơn thuần theo con đường trực quan cảm tính, quy nạp chủ nghĩa)

- Thực nghiệm trong quá trình xây dựng tri thức như trên thể hiện mối liên hệ biệnchứng giữa hành động lí thuyết và hành động thí nghiệm, giữa suy diễn và quy nạp, giữa tư duy logic và tư duy trực giác Xét trên bình diện khoa học, quan sát và thí nghiệm chỉ có nghĩa trong mối liên hệ với lí thuyết Chính lí thuyết đã cho phép tổ chức quan sát và thí nghiệm Nhưng chính nhờ quan sát và thí nghiệm mới có cơ sở đảm bảo tính hợp thức (tính có thể chấp nhận được) của lí thuyết và là cơ sở cho sự phát triển của các thuyết khoa học mới, một khi các thuyết cũ không còn phù hợp với thực nghiệm

Trong dạy học, nếu tri thức khoa học được xây dựng như đã nêu trên sẽ hình thành ở HS một cách hiểu không cứng nhắc, luôn luôn kiểm tra, tìm tòi phát triển tri thức, xây dựng tri thức ngày một sâu sắc hơn, mô hình sau khái quát hơn mô hình trước

1.3.1.4 Những khó khăn và hạn chế khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí.[11], [27]

- Khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí, còn gặp phải những khó khăn và hạn chế:

+ Những hiện tượng Vật lí diễn ra ở những nơi, những thời điểm không thể quan sát trực tiếp được cũng như không thể tiến hành thí nghiệm được trong điều kiện bình thường

+ Khi tiến hành khảo sát một số quá trình mà hiện tượng Vật lí diễn ra nhanh thì rất khó quan sát

+Khi nghiên cứu một số đối tượng, hiện tượng Vật lí không thể quan sát được, không thể đo đạc được số liệu trực tiếp do chúng quá nhỏ hoặc quá to

+ Do một số thí nghiệm chưa chứng minh được hết các trường hợp của định luật vận dụng, độ chính xác của các số liệu đo được không cao

+ Do có những thí nghiệm đòi hỏi quá nhiều thời gian chuẩn bị và tiến hành hoặc những thí nghiệm với thiết bị phức tạp đắt tiền khi vận dụng cần phải có những thao tác

kĩ thuật cao, do đó không đủ thời gian để tiến hành trong một giờ dạy lí thuyết

+Thí nghiệm thực hiện với thao tác khó và độ chính xác không cao và có thể không đo được chính xác về mặt định lượng

+ Một số thí nghiệm ta không thể loại bỏ hết được các yếu tố tác động khách quan bên ngoài để làm nổi bật bản chất sự vật hiện tượng cần khảo sát

+ Một số thí nghiệm quá phức tạp, đồ dùng không đồng bộ mà thí nghiệm yêu cầu diễn ra trong thời gian có hạn và đòi hỏi kết thúc cùng một lúc

+ Nhiều thí nghiệm chỉ định tính nên không sử dụng để xây dựng thí nghiệm nghiên cứu

- Vì những hạn chế nêu trên ta thấy trong nhiều trường hợp, nếu chỉ sử dụng đơn thuần các phương tiện dạy học truyền thống thì việc yêu cầu cao về tính tích cực nhận thức, tính tự lực của HS khi tham gia vào việc phát hiện vấn đề cần giải quyết và giải quyết các vấn đề học tập sẽ bị hạn chế, do đó GV cần phải sử dụng các phương tiện CNTT để hỗ trợ

- Tuy nhiên trong quá trình dạy học, tùy theo từng nội dung cụ thể của từng bài dạy mà GV có thể sử dụng phối hợp các phương tiện CNTT hoặc sử dụng các phần mềm dạy học đồng thời với thí nghiệm

1.3.2 Các phương tiện CNTT

1.3.2.1 Phương tiện dạy học.[17]

- Phương tiện dạy học (còn gọi là đồ dùng, thiết bị dạy học) là các vật thể hoặc tập hợp các vật thể mà GV và HS sử dụng trong quá trình dạy học để nâng cao hiệu quả của quá trình này

- Các PTDH theo nghĩa rộng có thể bao gồm: Các thiết bị dạy học, phòng dạy học, phòng thí nghiệm, bàn ghế, các phương tiện kĩ thuật,…

a Vị trí của các phương tiện trong quá trình dạy học

- Trong mọi hoạt động của con người, ba phạm trù: Nội dung, PP, phương tiện luôn luôn gắn bó chặt chẽ với nhau Mỗi nội dung đòi hỏi PP, phương tiện tương ứng Ngược lại, sự cải tiến và sáng tạo những phương tiện dạy học làm nảy sinh những nội dung và PP mới có chất lượng cao hơn

- Trong dạy học, mối quan hệ giữa nội dung, PP, phương tiện cũng không nằm ngoài quy luật chung đó Có thể thấy rằng, sự phát triển của PTDH cũng phải trải qua các thời kì thủ công nghiệp, cơ khí, tự động như các công cụ lao động khác Sự thay đổi

về số lượng và chất lượng của thiết bị dạy học đã làm thay đổi vị trí của chúng trong quá trình dạy học

- Hiện nay, với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật, vai trò của thiết bị dạy học ngày càng mở rộng Các thiết bị dạy học hiện đại đã cho phép đưa vào quá trình dạy học những nội dung diễn cảm và hứng thú, làm thay đổi PP và hình thức tổ chức dạy học, tạo

ra trong quá trình dạy học một nhịp độ, phong cách và trạng thái tâm lí mới [15]

b Các chức năng của phương tiện dạy học

Theo quan điểm lí luận dạy học, các PTDH có các chức năng sau:

- Sử dụng PTDH để tạo động cơ học tập, kích thích hứng thú nhận thức của HSđặc biệt trong giai đoạn định hướng mục đích nghiên cứu

- Sử dụng PTDH để hình thành kiến thức, kĩ năng mới

- PTDH có thể được sử dụng để củng cố kiến thức, kĩ năng của HS (ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hoá)

- Sử dụng PTDH để kiểm tra kiến thức, kĩ năng mà HS đã thu được

- PTDH góp phần phát triển năng lực nhận thức của HS

- Việc sử dụng PTDH đem lại hiệu quả xúc cảm, thẩm mỹ cho HS

- Hiệu quả của việc điều khiển quá trình nhận thức của HS sẽ được nâng cao

- PTDH góp phần thực hiện một trong các nội dung dạy học Vật lí là phát triển tối

ưu nhân cách của từng HS[15]

Theo quan điểm tâm lí học học tập, hoạt động nhận thức của HS trong quátrình học tập có thể diễn ra trên các bình diện khác nhau: Bình diện hành động đối tượng-thực tiễn;Bình diện trực quan trực tiếp; Bình diện trực quan gián tiếp và bình diện nhận thức khái niệm ngôn ngữ, trong đó vai trò của ngôn ngữ tăng dần và vai trò của trực quan giảm dần

- Bình diện hành động đối tượng-thực tiễn: Ví dụ sử dụng các thiết bị thí nghiệm dùng cho thí nghiệm của HS

- Bình diện trực quan trực tiếp: Ví dụ như việc sử dụng các vật thật, ảnh chụp, các thiết bị dùng cho thí nghiệm của GV, phim học tập quay các cảnh thật

- Bình diện trực quan gián tiếp: Khi sử dụng các thí nghiệm mô hình, các phim hoạt hình, các phần mềm, MVT mô phỏng các hiện tượng, quá trình Vật lí, các mô hình vật chất, các hình vẽ, sơ đồ

- Bình diện nhận thức khái niệm- ngôn ngữ: Các PTDH như SGK, sách bài tập, sách tham khảo, các phần mềm MVT dùng cho ôn tập,… tạo điều kiện cho HS hoạt động nhận thức trên cơ sở các khái niệm, các kết luận khái quát, tức là hoạt động trên bình diện khái niệm-ngôn ngữ

c Các loại phương tiện dạy học

 Các phương tiện dạy học truyền thống:

- Các vật thật trong đời sống kĩ thuật

- Các thiết bị thí nghiệm dùng để tiến hành các thí nghiệm của GV và các thí nghiệm của HS

d Một số yêu cầu chung khi sử dụng phương tiện trong quá trình DH

Để việc sử dụng các thiết bị có hiệu quả, phải thoả mãn một số yêu cầu chung sau:

- Phải xác định rõ nhiệm vụ của thiết bị trên bài học Điều này phải bắt đầu từ sự phân tích nội dung và PP dạy học, trên cơ sở đó lựa chọn thiết bị và xác định PPsử dụng thích hợp

- Xác định vị trí của thiết bị Thiết bị có thể sử dụng ở các bước khác nhau của quá trình dạy học nhằm tạo ra mâu thuẫn, kích thích, hứng thú của HS, minh họanhững vấn đề phức tạp, củng cố, vận dụng kiến thức,…

- Thiết bị phải góp phần tích cực hoá quá trình nhận thức và phát triển năng lực sáng tạo của HS Điều đó có thể thực hiện qua việc sử dụng các thiết bị dạy học theo tinh thần dạy học nêu vấn đề, tăng cường các dạng thực hành khác nhau, đặc biệt là thực hành đồng loạt

- Sử dụng phối hợp các dạng thiết bị với nhau để phát huy ưu điểm đặc thù của mỗi loại

- Thiết bị phải được trình bày dưới dạng động, có lượng thông tin và thời gian hợp lí

1.3.2.2 Phương tiện công nghệ thông tin.[1]

- Công nghệ thông tin, viết tắt CNTT, (tiếng Anh: Information Technology hay

là IT) là ngành ứng dụng công nghệ quản lý và xử lý thông tin

- CNTT là ngành sử dụng máy tính và phần mềm máy tính để chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, xử lý, truyền, và thu thập thông tin Ở Việt Nam: Khái niệm CNTT được hiểu và

định nghĩa trong nghị quyết Chính phủ 49/CP kí ngày 04/08/1993: Công nghệ thông tin

là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại - chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội

- Trong hệ thống giáo dục Tây phương, CNTT đã được chính thức tích hợp vào chương trình học phổ thông Người ta đã nhanh chóng nhận ra rằng nội dung về CNTT

đã có ích cho tất cả các môn học khác Với sự ra đời của Internet mà các kết nối băng tần rộng tới tấtcả các trường học, áp dụng của kiến thức, kĩ năng và hiểu biết về CNTT trong các môn học đã trở thành hiện thực

1.3.2.3 Ưu điểm và nhược điểm của phương tiện CNTT.[11]

+ Khả năng giải quyết trong một khối thống nhất các quá trình thông tin, giao lưu

và điều khiển trong dạy học: Với một chương trình phù hợp, máy tình có thể điều khiển được HĐNT của HS trong việc cung cấp thông tin, thu nhận thông tin ngược,xử lí thông tin và đưa ra các giải pháp cần thiết giúp HĐNT của HS đạt kết quả cao

+Tính lặp lại trong DH: Máy tính có thể lưu trữ một thông tin nào đó, cung cấp và lặp lại nó cho HS đến mức đạt được mục đích sư phạm cần thiết Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc cá thể hóa trong quá trình DH

+ Khả năng mô hình hóa các đối tượng: Đây chính là khả năng lớn nhất của máy tính Nó có thể mô hình hóa các đối tượng, xây dựng các phương án khác nhau, so sánh chúng từ đó tìm ra phương án tối ưu

+ Khả năng lưu trữ và khai thác thông tin

- Ứng dụng CNTT trong DH có thể hỗ trợ cho nhiều hình thức DH khác nhau như: Dạy học giáp mặt, DH từ xa, DH trực tuyến,…đáp ứng được nhu cầu học tập ngày càng cao của các thành phần khác nhau trong xã hội

- Ứng dụng CNTT trong DH dẫn đến việc giao cho máy tính thực hiện một số chức năng của người thầy giáo ở những khâu khác nhau của quá trình DH Nhờ đó, có

thể xây dựng những chương trình dạy học mà ở đó máy tính thay thế một số công việc của người GV Cách dạy này đã thể hiện nhiều ưu điểm về mặt sư phạm như khuyến khích sự làm việc độc lập của HS, đảm bảo mối liên hệ ngược và cá biệt

- Sử dụng CNTT đòi hỏi HS phải tham gia tích cực, tốc độ nhanh, nên những HS

ở mức trung bình, yếu có thể không theo kịp

- Khi thực hiện các thí nghiệm, thực hành ảo sẽ có những hạn chế nhất định: + Khó hình thành kĩ năng thao tác chân tay

+ Nếu không được thiết kế tốt sẽ có sự sai khác lớn về giao diện so với bài thí nghiệm và thực hành thực

+ Không thể thay thế hoàn toàn bài thí nghiệm, thực hành thực

+ Ở mức độ đơn giản thì thí nghiệm, thực hành ảo không thể phản ánh hết các biến cố so với thực tế

+ Sự cảm nhận về trực giác không tồn tại trong thí nghiệm, thực hành ảo

1.3.2.4 Các phương tiện công nghệ thông tin dùng trong dạy học Vật lí

a Máy vi tính (MVT)

MVT là một phương tiện kĩ thuật có nhiều điểm mạnh để hỗ trợ cho hầu hết các ngành kinh tế quốc dân, cho mọi lĩnh vực sản xuất, dịch vụ, văn hoá, nghệ thuật, khoa học Đặc biệt trong giáo dục một số ưu điểm nổi bật đã và đang được khai thác như:

- MVT là thiết bị tạo nên, lưu trữ và hiển thị một khối lượng thông tin vô cùng lớn dưới dạng văn bản, hình ảnh, âm thanh nên MVT được sử dụng để hỗ trợ GVtrong quá trình minh hoạ các hiện tượng, quá trình tự nhiên cần nghiên cứu Tất cả những văn bản, hình ảnh hay âm thanh có thể được chọn lọc, sắp xếp trong MVT và được trình bày

nhanh chóng với chất lượng cao theo một trình tự bất kì trong giờhọc MVT thể hiện tính

ưu việt của nó hơn hẳn các PTDH khác còn ở chỗ: Ngay tức khắc, theo ý muốn củaGV,

nó có thể phóng to, thu nhỏ, làm chậm, làm nhanh, dừng lại quá trình đang xảy ra hay chuyển sang nghiên cứu quá trình khác

- MVT còn sử dụng trong việc mô phỏng, mô hình hoá các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu Nhờ MVT và các phần mềm, ta có thể xây dựng và quan sát mô hình tĩnh hay mô hình động ở các góc độ khác nhau, trong không gian 1, 2 hay 3 chiều, với

đủ loại màu sắc khác nhau có trong tự nhiên

- MVT được kết nối với mạng Internet và được sử dụng như một PTDH trên mạng Internet

- MVT với năng lực đồ họa phong phú, sống động, phản ánh trung thành các màu sắc tự nhiên từ đó tạo điều kiện mô phỏng nhiều quá trình, hiện tượng trong tự nhiên, xã hội và trong con người đặc biệt là những quá trình không thể hoặc khó có thể xảy ra thật

vì sự hạn chế của không gian, thời gian và sự nguy hiểm

- MVT có khả năng tính toán, xử lí cực kì nhanh một khối lượng thông tin vô cùng lớn với độ chính xác cực kì cao

- MVT có thể biến đổi cực kì nhanh chóng, chính xác các dữ liệu đã thu nhập được, cho ra các kết quả được hiển thị dưới dạng chuẩn như bảng biểu, biểu đồ, đồ thị tạo điều kiện cho việc nghiên cứu mà các phương tiện khác không thực hiện được

- MVT còn có thể ghép nối các thiết bị nghiên cứu khác để tạo thành một hệ thiết

bị mới có chất lượng cao hơn hẳn thiết bị cũ

- Nhờ phần mềm thông qua MVT có thể điều khiển hoàn toàn tự động các quá

trình theo chương trình cài đặt sẵn[28]

b Phần mềm dạy học (PMDH)

Các phần mềm ứng dụng chuyên dùng cho việc dạy và học bằng MVT gọi là PMDH

- PMDH là phương tiện chứa chương trình ra lệnh cho MVT thực hiện các yêu cầu về nội dung và PP dạy học theo các mục tiêu đã định

- PMDH là một dạng PTDH chỉ mới xuất hiện từ khi MVT ra đời Khác với các PTDH khác, PMDH là một dạng vật chất đặc biệt, là các câu lệnh chứa thông tin dữ liệu

để hướng dẫn MVT thực hiện các thao tác xử lí theo một thuật toán xác định trước

- Các PMDH được lưu trữ trong các thiết bị như trong các đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa

CD PMDH rất gọn nhẹ, dễ bảo quản, dễ vận chuyển, dễ sử dụng, sinh động và hấp dẫn Tuỳ thuộc vào từng môn học cụ thể mà xây dựng các PMDH tương ứng để phục vụ cho dạy và học bộ môn đó, do vậy có các PMDH bộ môn

- Các PMDH có thể được sử dụng ở mọi chức năng lí luận dạy học của quá trình dạy học Có thể sử dụng PMDH để:

+ Nêu vấn đề nghiên cứu, gợi động cơ học tập tích cực cho HS củng cố trình độ kiến thức và kĩ năng xuất phát

+ Trình bày nội dung mới

+ Ôn tập các nội dung đã học

+ Luyện tập, củng cố kĩ năng, rèn luyện kĩ xảo cho HS

 Vai trò của PMDH trong dạy học Vật lí:

- PMDH làm tăng tính trực quan trong dạy học, tăng hứng thú học tập và tạo sự chú ý học tập của HS ở mức độ cao

- PMDH là thiết bị hỗ trợ DH đạt hiệu quả cao trong hầu hết các môn học

- Mô phỏng các đối tượng, các thí nghiệm Vật lí và trình bày chúng dưới dạng động

- Khi dạy học bằng các PMDH thì HS được quan sát, so sánh các đối tượng trên màn hình, giúp HS chuyển hoá cái cụ thể sang cái trừu tượng, từ trừu tượng lại đến cái

cụ thể ở mức độ cao hơn

Mặt khác các công trình nghiên cứu của Treichler (1967) về tác động của các giác quan đối với khả năng tiếp thu và ghi nhớ kiến thức của HS đã rút ra kết luận:

Học tập với PMDH sẽ góp phần phát triển khả năng lĩnh hội, ghi nhớ kiến thức của HS một cách chắc chắn Việc sử dụng các PMDH đáp ứng được những đòi hỏi của khoa học Vật lí, theo đúng logic của tiến trình nhận thức khoa học khi xây dựng một kiến thức Vật lí cụ thể Phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS trong học tập, nâng cao hiệu quả dạy học

c Phim học tập

 Các loại phim học tập được sử dụng trong dạy học Vật lí:

- Phim đèn chiếu: Chiếu các phim dương bản về đối tượng của Vật lí học, các phép đo trong Vật lí, các ứng dụng của Vật lí,…

- Phim chiếu bóng quay các cảnh thật hoặc phim hoạt hình; Phim truyền hình; Phim trên băng video, đĩa VCD, DVD, …

Các trường hợp sử dụng phim học tập trong dạy học Vật lí:

- Giới thiệu các thí nghiệm mà không thể tiến hành trong điều kiện lớp học