Bài viết sẽ giới thiệu cách thiết kế thí nghiệm ảo sử dụng trong dạy học bài “Âm thanh” môn Khoa học 4 ở Tiểu học và phân tích ưu thế của việc sử dụng thí nghiệm này trong dạy học so với thí nghiệm ảo thông thường.
JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Educational Sci., 2015, Vol 60, No 1, pp 98-102 This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn DOI: 10.18173/2354-1075.2015-0012 THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM ẢO TRONG DẠY HỌC BÀI “ÂM THANH” MÔN KHOA HỌC Ở TIỂU HỌC Nguyễn Thế Lâm1 , Nguyễn Thị Duyên2 Khoa Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Giáo dục Tiểu học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt Việc sử dụng máy tính để tạo sản phẩm phục vụ cho dạy học ngày phổ biến, có thí nghiệm ảo Tuy nhiên thí nghiệm ảo sử dụng cho phù hợp với học cụ thể, với đặc điểm tâm sinh lí học sinh điều kiện môi trường học tập môi trường sống học sinh tiểu học Việt Nam cịn Bài báo giới thiệu cách thiết kế thí nghiệm ảo sử dụng dạy học “Âm thanh” môn Khoa học Tiểu học phân tích ưu việc sử dụng thí nghiệm dạy học so với thí nghiệm ảo thơng thường Trong thí nghiệm ảo thiết kế này, cách xây dựng kịch bản, thiết kế đồ họa thiết kế chuyển động phù hợp với đặc điểm tâm sinh lí mơi trường sống học sinh tiểu học Việt Nam, góp phần nâng cao kết dạy học môn Khoa học Từ khóa: Thí nghiệm ảo, trị chơi, âm thanh, tiểu học Mở đầu Môn Khoa học Lớp gồm nhiều nội dung tìm hiểu tượng Vật lí, Hóa học, Sinh học Kĩ thuật xảy đời sống hàng ngày [5] Việc dạy học nhằm giải thích cho em hiểu, lí giải tượng xảy xung quanh Khi dạy học nội dung này, giáo viên thường sử dụng thí nghiệm đơn giản giúp học sinh quan sát tượng từ rút kết luận khoa học Một vài thập kỉ gần đây, máy tính xuất làm thay đổi sống dạy học ngoại lệ Việc sử dụng máy tính dạy học bắt đầu xuất phát triển như: thiết kế phần mềm dạy học, thiết kế thí nghiệm ảo, thiết kế trang Web với nội dung dạy học, làm cho trình dạy học trở nên hứng thú kèm theo hiệu dạy học cao Song sản phẩm dạy học nói chủ yếu tập trung vào kiến thức bậc học như: Trung học phổ thơng (THPT), Trung học sở (THCS), cịn Tiểu học, sản phẩm không nhiều Một yêu cầu đặt sản phẩm nói ngồi nội dung thể chất khoa học vấn đề phải phù hợp với tâm sinh lí lứa tuổi học sinh hiệu sử dụng cao, phạm vi sử dụng rộng Ngày nay, bắt gặp bắt gặp khơng sản phẩm tin học (các sản phẩm tải từ internet ) ứng dụng cho dạy học Khoa học, song sản phẩm phù hợp với tâm sinh lí học sinh tiểu học Ngồi ra, sản phẩm tin Ngày nhận bài: 10/8/2014 Ngày nhận đăng: 15/1/2015 Liên hệ: Nguyễn Thị Duyên, e-mail: nguyenthiduyen@hpu2.edu.vn 98 Thiết kế thí nghiệm ảo dạy học “Âm thanh” môn Khoa học Tiểu học học ứng dụng dạy học cho học sinh tiểu học từ nước chưa hấp dẫn phù hợp cho việc vận dụng dạy học nước ta thiết kế như: kịch bản, đồ họa, hiệu ứng chuyển động không phù hợp với tâm sinh lí điều kiện tự nhiên kinh tế, xã hội người Việt Nam Từ bất cập kể trên, để có sản phẩm dạy học phản ánh chất vật, tượng khoa học phù hợp với tâm sinh lí học sinh tiểu học Việt Nam có lẽ khơng khác mà thầy cô giáo dạy học trường tiểu học, thầy cô giáo sở đào tạo giáo viên tiêu học, sinh viên tiểu học trường sư phạm phải người thiết kế bắt tay vào cơng việc để có sản phẩm mong muốn Bài viết giới thiệu cách thiết kế sản phẩm thí nghiệm ảo từ công cụ đơn giản Microsoft Power Point mà không cần đến hay ngôn ngữ lập trình phức tạp như: Macromedia Flash, Java C++ Đây phần mềm giáo viên Tiểu học sử dụng rộng rãi công việc giảng dạy hàng ngày Với phần mềm giáo viên tiểu học bắt tay vào thiết kế mà không cần thời gian học ngôn ngữ 2.1 Nội dung nghiên cứu Các bước thiết kế thí nghiệm ảo máy tính Để thiết kế thí nghiệm ảo, khơng thể thiếu bước công việc như: thiết kế kịch bản, thiết kế đồ họa thiết kế chuyển động, sau kiểm tra đánh giá cách sử dụng thử dạy học lấy ý kiến chuyên gia, em học sinh Để cụ thể hóa nội dung này, chúng tơi tiến hành thiết kế trị chơi - thí nghiệm ảo “âm thanh” mơn Khoa học Lớp [1;82] 2.1.1 Thiết kế kịch Để thể xuất âm đời sống hàng ngày, đưa kịch sau: - Phân cảnh 1: Có hai em bé học sinh tiểu học Việt Nam đối tượng tham làm thí nghiệm số học sinh khác quan sát, sợi dây cao su dùng làm vật dao động tạo âm thanh, cau làm đối tượng cố định đầu dây - Phân cảnh 2: Một em học sinh căng sợi dây cao su, em học sinh thứ hai dùng tay bật vào đoạn dây làm sơi dây dao động phát âm Chú ý: phân cảnh hai trình diễn nhiều lần (nếu cần) trình dạy học 2.1.2 Thiết kế đồ họa - Các hình ảnh em học sinh phải học sinh tiểu học Việt Nam (khơng dùng hình ảnh trẻ em, học học sinh tiểu học nước ngoài) Điều có nghĩa hình ảnh em học sinh tiểu học tầm độ tuổi lớp 4, có đặc điểm nước da, mầu tóc, trang phục người Việt Nam Đặc biệt học sinh bật dây, có tay dùng để bật sợi dây thiết kế thành đối tượng đồ họa riêng so với phần thể khác Để cánh tay quay, ta phải chuyển trọng tâm vào đầu tiếp vai cánh tay - Điểm cố định đầu sợi dây cau Về nguyên tắc điểm cố định vật được, nên vật lí thường khơng coi trọng nội dung Chúng ta sử dụng đối tượng khác để thay cau, ví dụ học sinh khác cầm dây với bạn để chơi trò chơi nhảy dây Song chọn cau để thể đặc điểm đặc trưng môi trường sống học tập học sinh tiểu học Việt Nam Vì cau loại đặc thù Việt Nam, loại có nhiều vùng nơng thơn nước ta chí nhắc 99 Nguyễn Thế Lâm, Nguyễn Thị Duyên đến truyện cổ tích Việt Nam Tuy nhiên thay cau tre đối tượng thân thuộc khác với em học sinh tiểu học - Sợi dây cao su loại dây phổ biến với học sinh tiểu học, chí dây cịn dụng cụ để chơi trị nhảy dây học sinh nữ tiểu học Để sợi dây dao động máy tính, thiết kế sợi dây làm hai phần: Phần dây tĩnh đường thẳng (line), phần dây dao động phần đường cong biểu diễn bụng sóng 2.1.3 Thiết kế chuyển động Có nhiều ngơn ngữ máy tính giúp ta thực điều như: Macromedia Flash, Microsoft Power Point Để đơn giản, chọn Microsoft Power Point 2003 phần mềm có Microsoft Office 2003 sử dụng nhiều máy tính cá nhân giáo viên tiểu học Với phần mềm quen thuộc này, bắt tay vào công việc mà không cần cài đặt thêm phầm mềm vào máy, quan trọng thêm thời gian tìm hiểu ngơn ngữ khác, mà điều khó giáo viên tiểu học vốn có thời gian - Động tác bật dây: Để bật dây, cánh tay học sinh cần phải nâng lên cho ngón tay ngang tầm sợi dây bật xuống Như thì, cánh tay học sinh quay quanh tâm (là vai học sinh) góc khoảng 100 sau quay lại khoảng 10◦ sau dừng lại - Dây dao động: Để sợi dây dao động từ trạng thái tĩnh, ta phải Hình Thiết kế thực động tác sau: ban đầu chưa bật dây, ta biểu diễn cánh tay học sinh dây đường thẳng Sau bật dây, ta cho biến đường bật dây dao động thẳng nói (disappear) đồng thời cho đường cong xuất (appear), sau dao động (Swiel) với tốc độ cao (Speed = 0.1) lặp lại khoảng 20 lần (repeat = 20) Hình Thiết kế đường thẳng, đường cong cho sợi dây trạng thái tĩnh trạng thái dao động - Phát âm thanh: Để có âm phát lúc bật sợi dây, ta chuẩn bị sẵn File âm phù hợp thư mục đó, chèn vào thiết kế (Insert/Movies and Sounds/Sound From File ) Chọn thời điểm phát âm thời điểm bật dây Như ta có âm phát theo ý muốn 2.2 Hình Chèn File âm vào Slide thiết kế phát với hiệu ứng chuyển động Vai trị thí nghiệm ảo dạy học “Âm thanh” môn Khoa học lớp Để thấy rõ tính độc đáo thí nghiệm ảo âm thiết kế, so sánh với thí nghiệm ảo khác phản ánh nội dung dạy học âm Hình thí nghiệm ảo tạo âm dùng cho bậc THCS THPT Ở thí nghiệm ảo này, vật cố định sợi dây khơng quan trọng nên cần kí hiệu điểm cố định theo quy ước sách giáo khoa dùng Tác nhân gây dao động vậy, nên cần bàn tay biểu diễn đủ Điều khác biệt với thí nghiệm ảo (Hình 5) thiết kế theo bước yêu cầu nêu phần 100 Thiết kế thí nghiệm ảo dạy học “Âm thanh” mơn Khoa học Tiểu học Hình Một thí nghiệm ảo thông thường dùng cho dạy học nội dung âm Trong thí nghiệm ảo thiết kế hình 5, yếu tố điểm cố định, tác nhân gây dao động thay hình ảnh phù hợp với đặc điểm tâm sinh lí học sinh tiểu học đặc điểm môi trường sống học tập Việt Nam trình bày Thí nghiệm ảo hình thu hút ý em học sinh thầy giáo tiểu học tính thân thuộc gần gũi với học sinh Hơn sau học sử dụng thí nghiệm ảo lớp, học sinh tiểu học dễ dàng vận dụng để thực hành làm thí nghiệm thật Hơn thí nghiệm ảo khác, thí nghiệm ảo chúng tơi thực thực lại nhiều lần (nếu cần) cách sử dụng phím [↑] phím [↓] bàn phím Điều giúp học sinh thực hành để củng cố kiến thức cách dễ dàng mà tiết kiệm thời gian khơng gian lớp Với thí nghiệm ảo thiết kế, chúng tơi sử dụng để hình thành khái niệm âm cho học sinh dạy học “Âm thanh” môn Khoa học Lớp Học sinh thực thao tác với thí nghiệm ảo thiết kế, quan sát trả lời câu hỏi: Âm phát nào? thực hành nhiều lần để củng cố kiến thức học Cuối học giáo viên định hướng cho học sinh thực hành làm thí nghiệm thật với đồ vật, đối tượng sẵn có gia đình địa phương Hình Thí nghiệm ảo dùng cho học: Âm (Khoa học, lớp 4) Kết luận Như với phần mềm Microsoft Power Point 2003, thiết kế thí nghiệm ảo dùng âm nói riêng dạy học nội dung dạy học khác môn khoa học nói chung cho phù hợp khơng với đặc điểm tâm sinh lí học sinh tiểu học, mà cịn phù hợp với đặc điểm môi trường gia đình địa phương học sinh Việt Nam Những thí nghiệm ảo có thể giúp em học sinh tiểu học hứng thú với học hơn, nhờ việc tiếp thu học tốt Hơn nữa, từ thí nghiệm ảo gần gũi với sống giúp em dễ dàng thực hành làm thí nghiệm thật hay chơi trị chơi với dụng cụ, vật dụng tương tự gợi ý thí nghiệm ảo gia đình địa phương Điều cịn làm cho việc học khoa học học sinh trở nên thiết thực giúp cho em trở nên yêu môn học khoa học 101 Nguyễn Thế Lâm, Nguyễn Thị Duyên TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] Bộ GD & ĐT, 2012 SGK Khoa học NXB Giáo dục Bùi Văn Huệ, 1997 Giáo trình Tâm lí học tiểu học NXB Giáo dục Phạm Hưng, Tự học Microsoft Power Point 2003 NXB Văn Hóa Thơng Tin Nguyễn Thị Thấn, 2007 Phương pháp dạy học môn Tự nhiên Xã hội Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Thượng Giao, 2001 Giáo trình Phương pháp dạy học mơn Tự nhiên Xã hội NXB Giáo dục [5] ABSTRACT Designing virtual experiments to be used in teaching the “Sound” chapter in 4th grade science class Computers are increasingly being used in preparing teaching aids, including virtual experiments However, virtual experiments that are appropriate for primary school lessons are rare This article presents instructions on how to design a virtual experiment to be used in a 4th grade science lesson about sound We also analyze its advantage as teaching material compared to other virtual experiments In this experiment, script writing as well as graphics and motional design are well-chosen to suit Vietnamese students’ bio-psychological features and living conditions Keywords: Virtual experiment, sound, primary school 102 .. .Thiết kế thí nghiệm ảo dạy học “Âm thanh” môn Khoa học Tiểu học học ứng dụng dạy học cho học sinh tiểu học từ nước chưa hấp dẫn phù hợp cho việc vận dụng dạy học nước ta thiết kế như:... biệt với thí nghiệm ảo (Hình 5) thiết kế theo bước yêu cầu nêu phần 100 Thiết kế thí nghiệm ảo dạy học “Âm thanh” môn Khoa học Tiểu học Hình Một thí nghiệm ảo thơng thường dùng cho dạy học nội... vào Slide thiết kế phát với hiệu ứng chuyển động Vai trị thí nghiệm ảo dạy học “Âm thanh” môn Khoa học lớp Để thấy rõ tính độc đáo thí nghiệm ảo âm thiết kế, so sánh với thí nghiệm ảo khác phản