sử dụng may vi tính trong dạy học vật lí

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ  - TIỂU LUẬN HỌC PHẦN: SỬ DỤNG MÁY TÍNH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG PHẦN MỀM VIRTUAL PHYSICS TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Giảng viên hướng dẫn: Nhóm thực hiện: PGS.TS.Lê Công Triêm Nguyễn Thị Nụ Bounnau Pathumma Lê Chiêu Phước Lớp: LL&PPDH BM Vật lý K24 Huế, tháng năm 2016 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Vật lí môn khoa học thực nghiệm, việc lồng ghép thí nghiệm vào học vật lí biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực hoạt động truyền đạt kiến thức cho học sinh Hiện nay, để có tất dụng cụ thí nghiệm hoàn chỉnh yêu cầu khó sở vật chất trường phổ thông Bên cạnh đó, khối lượng kiến thức học tăng lên, hầu hết có thí nghiệm Vì việc sử dụng thí nghiệm ảo dạy học vật lí giải pháp quan trọng giảng dạy, giúp học sinh tiếp thu kiến thức nhanh chóng, sâu sắc Đồng thời tạo hứng thú học tập cho học sinh Qua nghiên cứu, thấy phần mềm thí Virtual Physics mô tượng vật lí, xem phần mềm hỗ trợ đắc lực cho môn vật lí có thí nghiệm mà đời không thực thiếu điều kiện kỹ thuật Phần mềm Virtual Physics bao gồm 13 lĩnh vực hữu ích bao gồm: Diffraction - Nhiễu xạ, tán xạ; Dynamics - Động lực học; Electrostatics - Tĩnh điện; Gravity - Lực hút, lực hấp dẫn, trọng lực; Kepler - Định luật Kepler; Kinematics - Chuyển động học; Kirchhoff Định luật Kirchhoff; Optics - Quang học; Oscillations - Dao động; Projectiles Thermodynamics - Nhiệt động lực; Vectors – Vectơ; Waves – Sóng Virtual Physics phần mềm hữu ích dành cho giáo viên, giúp giáo viên làm thí nghiệm vật lí dễ dàng mà không lo gặp phải cố, rủi ro, hình ảnh chân thực, rõ ràng giúp học sinh dễ dàng quan sát vật, tượng Chính lý nêu trên, mà nhóm chọn đề tài : “Sử dụng phần mềm Virtual Physics dạy học vật lí” để nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Trên sở nghiên cứu chương trình Vật lí phổ thông, nghiên cứu cách sử dụng phần mềm Virtual Physics để vận dụng soạn giảng thử nghiệm số dạy vật lí có sủ dụng phần mềm Virtual Physics Đối tượng nghiên cứu Phần mềm Virtual Physics dạy học vật lí Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận đổi PPDH - Nghiên cứu chương trình vật lí phổ thông, đặc biệt chương trình vật lí nằm 13 lĩnh vực sử dụng phần mềm Virtual Physics - Nghiên cứu cách sử dụng phần mềm Virtual Physics - Thiết kế số giáo án có sử dụng phần mềm Virtual Physics dạy học vật lí Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tài liệu - Phương pháp thực nghiệm sư phạm Giả thuyết khoa học Nếu ứng dụng phần mềm Virtual Physics vào giảng dạy vật lí THPT cách thích hợp linh hoạt góp phần đổi phương pháp dạy học, phát triển lực sáng tạo theo hướng tích cực hóa hoạt động học sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học NỘI DUNG CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM VIRTUAL PHYSICS TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Vấn đề đổi phương pháp dạy học Đổi PPDH vấn đề quan trọng tiến trình đổi giáo dục, sở định hướng cho việc thực đổi PPDH nêu rõ số Nghị Trung ương, Luật Giáo dục, Chiến lược phát triển giáo dục,… - Nghị Trung ương ( khóa VIII) nêu rõ: “ Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh…” - Điều 24 Luật Giáo dục quy định: “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú hoạt động cho học sinh” - Chiến lược phát triển giáo dục 2001–2010 (Ban hành kèm theo Quyết định số 201/2001/QĐ – TTg ngày 28/12/2001 Thủ tướng Chính phủ) ghi rõ: “Đổi đại hóa phương pháp giáo dục Chuyển từ việc truyền thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò ghi sang hướng dẫn người học chủ động trình tiếp cận tri thức; dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin cách có hệ thống có tư phân tích, tổng hợp; phát triển lực cá nhân; tăng cường tính chủ động, tính tự chủ học sinh…” Trong giải pháp phát triển giáo dục giai đoạn 2011–2020 khẳng định: “Tiếp tục đổi phương pháp dạy học đánh giá kết học tập, rèn luyện theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo lực tự học người học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học…” Mục đích đổi PPDH nhằm nâng cao chất lượng dạy học trung học phổ thông Cụ thể làm cho HS tiếp thu tốt hơn, nắm kiến thức vững hơn, vận dụng kiến thức vào thực tế hiệu hơn; kĩ thực hành trí tuệ hình thành phát triển cao hơn; phẩm chất giá trị quan trọng HS hình thành, củng cố phát triển cách mạnh mẽ bền vững Theo định hướng Bộ Giáo dục Đào tạo tích cực hóa hoạt động học tập nhằm phát huy tính chủ động sáng tạo HS hạt nhân đổi PPDH Trong đó, GV tổ chức hoạt động nhận thức cho HS, HS tích cực hoạt động nhận thức, tích cực cách chủ động trình phát hiện, tìm hiểu giải nhiệm vụ nhận thức hướng dẫn giáo viên Theo ý kiến nhiều nhà nghiên cứu giáo dục nay, việc đổi PPDH cần phải diễn theo hướng phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo HS, đưa HS vào vị trí chủ thể nhận thức Nhiệm vụ GV trình dạy học là: - Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động HS; - Bồi dưỡng phương pháp tự học cho HS; - Rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS; - Tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS Trong tiết học nhiệm vụ GV làm cho HS hoạt động nhiều hơn, thực hành nhiều hơn, thảo luận nhiều suy nghĩ nhiều 1.2 Vai trò – chức thí nghiệm dạy học Vật lí Việc sử dụng thí nghiệm dạy học vật lý biện pháp quan trọng giúp nâng cao chất lượng dạy học, góp phần tích cực hoá hoạt động nhận thức học sinh Thông qua thí nghiệm, tạo tác động có chủ định, có hệ thống người vào đối tượng thực khách quan, qua học sinh thu nhận tri thức mới, giúp học sinh rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, đặc biệt kĩ năng, kĩ xảo thực hành, củng cố niềm tin khoa học nhằm hình thành giới quan vật biện chứng 1.2.1 Vai trò thí nghiệm Vật Lý - Thí nghiệm sử dụng giai đoạn khác tiến trình dạy học từ khâu đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải vấn đề, hình thành kiến thức, kĩ mới, củng cố kiến thức kiểm tra đánh giá kiến thức kĩ năng, kĩ xảo học sinh - Thí nghiệm góp phần vào việc phát triển toàn diện học sinh Thông qua tiến hành thí nghiệm, học sinh hiểu chất tượng, định luật, trình vật lý khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn học sinh linh hoạt hiệu Thí nghiệm tạo môi trường hội để học sinh quan sát đưa dự đoán, ý tưởng mới, nhờ hoạt động nhận thức HS tích cực tư em phát triển - Thí nghiệm phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh Thông qua việc tiến hành thí nghiệm, học sinh có hội việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS Thí nghiệm điều kiện để HS rèn luyện phẩm chất người lao động mới, như: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực - Thí nghiệm phương tiện kích thích hứng thú học tập, tính tò mò, ham hiểu biết học sinh, làm cho em tích cực sáng tạo trình nhận thức, khơi dậy em nhu cầu khám phá điều mới, điều bí ẩn cao hình thành nên ý tưởng cho thí nghiệm Đó tác động bản, giúp cho trình hoạt động nhận thức họ tích cực - Thí nghiệm vật lý phương tiện tổ chức hình thức làm việc độc lập tập thể qua góp phần bồi dưỡng phẩm chất đạo đức học sinh, phát huy vai trò cá nhân tính cộng đồng trách nhiệm công việc em - Thí nghiệm vật lí góp phần làm đơn giản hoá tượng trình vật lí, tạo trực quan sinh động nhằm hỗ trợ cho tư trừu tượng, giúp cho học sinh tư đối tượng cụ thể, tượng trình diễn trước mắt họ Các tượng tự nhiên xẩy vô phức tạp, có mối quan hệ đan xen với nhau, lúc phân biệt tính chất đặc trưng tượng riêng lẻ, lúc phân biệt ảnh hưởng tính chất lên tính chất khác Thí nghiệm vật lý góp phần làm bật khía cạnh cần nghiên cứu tượng trình, giúp học sinh dễ quan sát, dễ theo dõi dễ tiếp thu 1.2.2 Chức thí nghiệm dạy học Vật lí - Trong hoạt động dạy học, thí nghiệm phương tiện hoạt động nhận thức học sinh, giúp học sinh tìm kiếm thu nhận kiến thức khoa học cần thiết Thí nghiệm sử dụng công cụ phân tích thực khách quan, giúp học sinh thu nhận tri thức đối tượng, trả lời câu hỏi tượng xảy đối tượng… ví dụ thí nghiệm khuyếch tán chất lỏng qua màng bán thấm, giúp học sinh hiểu rõ chất tượng thẩm thấu, thấy rõ phụ thuộc tượng vào chênh lệch nồng độ chất hòa tan, từ tự hình thành khái niệm vật lý (Áp suất thẩm thấu)… - Thí nghiệm phương tiện kiểm tra tính đắn tri thức, “hòn đá thử vàng”, nói cách khác, TNVL có chức kiểm tra tính đắn tri thức TNVL góp phần tích cực vào hoạt động nhận thức HS, kiểm chứng đắn suy luận kiến thức mà Họ thu nhận - Thí nghiệm sử dụng với tư cách phương tiện thử nghiệm cho việc vận dụng tri thức vào thực tiễn Trong dạy học vật lý, thí nghiệm có vai trò lớn việc tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh, chĩ góc độ cung cấp kiến thức, rèn luyện kỹ năng, thao tác, tác động đến giác quan , mà giúp HS củng cố vận dụng kiến thức cách vững - Các kiến thức vật lý giảng dạy lớp cần phải khắc sâu tiềm thức học sinh, vậy, Họ phải thường xuyên củng cố vận dụng kiến thức học vào thực tế sống, vấn đề thực tốt biết vận dụng thí nghiệm để giải quyết, từ xoá bỏ dần lối học vẹt, lí thuyết không gắn với thực tế - Thí nghiệm phận phương pháp nhận thức Thí nghiệm làm xuất vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đắn giả thuyết, giúp thu thập thông tin đối tượng gốc làm sở cho việc xây dựng mô hình, qua để kiểm tra tính đắn mô hình xây dựng giới hạn áp dụng nó… 1.3 Tại nên sử dụng thí nghiệm ảo dạy học vật lí - Thí nghiệm ảo thực chiếu lớn nên tất học sinh lớp nhìn rõ tất thực đó, đồng thời giáo viên chỉnh kích cỡ dụng cụ đủ lớn để lớp quan sát rõ rang, kể em ngồi cuối lớp - Thí nghiệm hoàn toàn an toàn, không lo cháy nổ dự định, có nhầm lẫn tượng xảy mô hình cháy nổ máy vi tính - Có trình thực tế không quan sát mắt thường thí nghiệm ảo máy vi tính mô trình cách xác trực quan - Thí nghiệm ảo lập trình sẵn nên gần tất thí nghiệm chuẩn xác, thực thí nghiệm đem lại kết mong đợi Với thí nghiệm mà dụng cụ cồng kềnh việc chuẩn bị chuyển thí nghiệm từ lớp học sang lớp học khác khó khăn thời gian Còn với thí nghiệm ảo dụng cụ có sẵn máy vi tính, giáo viên cẩn lần thực đưa phần mềm thiết kế thí nghiệm vào máy tính, lần sau hoàn toàn yên tâm dụng cụ thí nghiệm 1.4 Giới thiệu phần mềm Virtual Physics Virtual Physics mô tượng vật lý, xem phần mềm hỗ trợ đắc lực cho môn vật lý Những tính Virtual Physics: - Mô thí nghiệm vật lý - Bao gồm 13 chủ đề liên quan - Giúp ích nhiều cho giáo viên công tác giảng dạy Phần mềm Virtual Physics bao gồm 13 lĩnh vực hữu ích bao gồm: Diffraction - Nhiễu xạ, tán xạ; Dynamics - Động lực học; Electrostatics - Tĩnh điện; Gravity - Lực hút, lực hấp dẫn, trọng lực; Kepler - Định luật Kepler; Kinematics - Chuyển động học; Kirchhoff - Định luật Kirchhoff; Optics - Quang học; Oscillations - Dao động; Projectiles Thermodynamics - Nhiệt động lực; Vectors – Vectơ; Waves – Sóng Bước 1: Tải cài đặt ứng dụng Tải: Virtual Physics Sau tải xong bạn tiến hành cài đặt phần mềm tiện ích khác Bước 2: Sử dụng Virtual Physics Virtual Physics bao gồm 13 lĩnh vực hữu ích cho bạn bao gồm : Để mô tượng, làm thí nghiệm lĩnh vực bạn cần chọn lĩnh vực, sau lựa chọn thông số cần thiết quan sát tượng Một số hình ảnh phần mềm tiện ích: 10 11 1.5 Hướng dẫn cách sử dụng chức phần mềm Virtual Physics 1.6 Một số thí nghiệm mô sử dụng phần mềm Virtual Physics 12 CHƯƠNG II THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI GIẢNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM VIRTUAL PHYSICS TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 13 14 KẾT LUẬNTÀI LIỆU THAM KHẢO Trang web http://thuthuat.taimienphi.vn/thi-nghiem-cac-hientuong-vat-ly-voi-virtual-physics-3070n.aspx 15 [...]...11 1.5 Hướng dẫn cách sử dụng các chức năng của phần mềm Virtual Physics 1.6 Một số thí nghiệm mô phỏng sử dụng phần mềm Virtual Physics 12 CHƯƠNG II THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI GIẢNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM VIRTUAL PHYSICS TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 13 14 KẾT LUẬNTÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Trang web http://thuthuat.taimienphi.vn/thi-nghiem-cac-hientuong-vat-ly-voi-virtual-physics-3070n.aspx 2 15 ... chương trình vật lí nằm 13 lĩnh vực sử dụng phần mềm Virtual Physics - Nghiên cứu cách sử dụng phần mềm Virtual Physics - Thiết kế số giáo án có sử dụng phần mềm Virtual Physics dạy học vật lí Phương... cách sử dụng chức phần mềm Virtual Physics 1.6 Một số thí nghiệm mô sử dụng phần mềm Virtual Physics 12 CHƯƠNG II THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI GIẢNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM VIRTUAL PHYSICS TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ... góp phần nâng cao chất lượng dạy học NỘI DUNG CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VI C SỬ DỤNG PHẦN MỀM VIRTUAL PHYSICS TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Vấn đề đổi phương pháp dạy học Đổi PPDH vấn đề quan trọng