Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương mắt và các dụng cụ quang học (vật lý 11 – cơ bản) theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức

Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) MỤC LỤC Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTVH CNTT GDTX GV HS KHV KTV MVT NXB PMDH Bổ túc văn hoá Công nghệ thông tin Giáo dục thường xuyên Giáo viên Học sinh Kính hiển vi Kính thiên văn Máy vi tính Nhà xuất bản Phần mềm dạy học PPDH PTDH SGK THPT TKHT TKPK Phương pháp dạy học Phương tiện dạy học Sách giáo khoa Trung học phổ thông Thấu kính hội tụ Thấu kính phân kỳ Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN 1 Lời giới thiệu Hiện nay công nghệ thông tin đang phát triển nhanh chưa từng có, những ứng dụng của nó đã mang đến nhiều thành tựu to lớn có tính chất cách mạng trên nhiều lĩnh vực, trong đó có giáo dục và đào tạo Chính vì vậy, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào giáo dục - đào tạo đã trở thành nhiệm vụ ưu tiên phát triển hàng đầu của nhiều quốc gia trên thế giới Những thành tựu của công nghệ thông tin hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực khoa học, đời sống và xã hội Trong nhiều Hội nghị của BCH TW Đảng cộng sản Việt Nam đều nêu ra “Nhiệm vụ và mục tiêu cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng những con người có ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi ” Bên cạnh đó, việc dạy học của chúng ta đã và đang từng bước có những đổi mới đáng kể về nội dung, hình thức, cách thức tổ chức và phương pháp Quá trình dạy học cần phải phù hợp với tiến trình nhận thức khoa học, HS có thể tham gia vào hoạt động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề Cùng với đó là việc nghiên cứu sử dụng các PTDH nhằm hỗ trợ hoạt động của giáo viên và HS trong từng bài cụ thể Vai trò của các PTDH truyền thống còn nhiều hạn chế, chưa đáp ứng được yêu cầu đặt ra Các phần mềm hỗ trợ trong quá trình dạy học đã khắc phục được phần nào các hạn chế đó Cùng với sự đổi mới của các trường THPT trong cả nước, khối BTVH cũng đã có những đổi mới về SGK và các phương pháp dạy học Tuy nhiên, PTDH còn thiếu thốn rất nhiều, nhất là các thiết bị có ứng dụng CNTT và PMDH trong giảng dạy các môn nói chung và môn vật lý nói riêng Đặc điểm của HS các Trung tâm GDTX: HS thuộc nhiều lứa tuổi khác nhau, đa số trượt các trường THPT, ham chơi, lười học, nhận thức chậm, mặt bằng kiến thức không đồng đều Đa số HS có học lực và hạnh kiểm trung bình Việc dạy học lại thường mang tính chất “thông báo, tái hiện”, ít sử dụng thí nghiệm, “dạy chay”, chưa có phòng học bộ môn Một số thí nghiệm mang tính trực quan chưa cao, cụ thể là chương “Mắt và các dụng cụ quang học” (SGK vật lý 11 – Ban cơ bản) là chương có kiến thức rất quan trọng và liên hệ nhiều đến thực tiễn HS Khi học chương này HS gặp nhiều khó khăn đó là: khó quan sát được đường truyền của tia sáng bằng mắt qua các dụng cụ quang học, chủ yếu HS dựa vào hình vẽ, các hiện tượng, quá trình quang học xảy ra rất Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 1 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) nhanh dẫn đến quá trình tiếp thu kiến thức không thuyết phục Việc sử dụng các thí nghiệm truyền thống là rất khó thành công, nhất là trong phạm vi giờ học, nên để tiến hành tất cả các thí nghiệm như trong giáo án đã đưa ra thì điều đó càng không khả thi trong giờ học Nhằm giúp học sinh lĩnh hội tri thức một cách có căn cứ khoa học, phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức, phân phối thời gian hợp lí trong các tiết học thì việc sử dụng MVT và PMDH là rất cần thiết Với những lí do trên, chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11 – Cơ bản) theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức” 2 Tên sáng kiến: Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11 – Cơ bản) theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức 3 Tác giả sáng kiến: - Họ và tên: NGUYỄN VĂN VIỆT - Địa chỉ: Trung tâm GDNN – GDTX Yên Lạc, Yên Lạc, Vĩnh Phúc - Số điện thoại: 0987.817.717 E-mail: nvviet.vinhphuc@moet.edu.vn 4 Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Tác giả sáng kiến đồng thời là chủ đầu tư tạo ra sáng kiến 5 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS trong tiến trình dạy - học chương “Mắt và các dụng cụ quang học” theo chương trình vật lý 11 chương trình GDTX cấp THPT ở các Trung tâm GDTX, GDNN - GDTX 6 Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu tiên: - Thời gian áp dụng lần đầu tiên: Từ tháng 01/2019 đến tháng 4/2020 - Địa điểm: Trung tâm GDNN – GDTX Yên Lạc 7 Mô tả sáng kiến: 7.1 Cơ sở lí luận về phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học có sử dụng phần mềm: 7.1.1 Hoạt động nhận thức và hoạt động dạy học phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh Nhận thức là một quá trình ở con người, quá trình này thường gắn với mục đích nhất định nên nhận thức của con người là một hoạt động Đặc trưng nổi bật nhất của hoạt động nhận thức là phản ánh hiện thực khách quan Hoạt động này bao gồm nhiều quá trình khác nhau, thể hiện những mức độ phản ánh hiện thực khác nhau (cảm giác, tri giác, tưởng tượng, tư duy ) và mang lại những sản phẩm khác nhau về hoạt động khách quan (hình ảnh, hình tượng, biểu tượng, khái niệm) Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 2 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) Tính tích cực nhận thức trong hoạt động 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 thu tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động nhận thức Hạt nhân cơ bản của tính tích cực nhận thức là hoạt động tư duy của cá nhân được tạo nên do thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng Nhu cầu nhận thức cái mới, nhu cầu vươn lên một trình độ cao hơn là nguồn gốc tính tích cực hoạt động nhận thức của HS Tích cực là một biểu hiện của ý thức, khi đã có ý thức thì HS sẽ tích cực, chủ động và sáng tạo trong mọi tình huống Trong học tập, tính tích cực nhận thức của HS đặc trưng bởi khát vọng, nghị lực trong học tập HS là chủ thể của quá trình học tập, việc học tập chỉ thực sự đạt kết quả cao nếu HS là người có ý thức chủ động tích cực và sáng tạo Tính tích cực ở đây là thái độ của HS muốn nắm vững kiến thức, hiểu sâu sắc nội dung học tập bằng mọi cách và cố gắng để vận dụng những hiểu biết ấy vào cuộc sống Tính tích cực hoạt động nhận thức của HS biểu hiện qua các dấu hiệu sau: - HS khao khát tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của GV, bổ xung các câu trả lời của bạn, thích được phát biểu ý kiến của mình về vấn đề nêu ra - HS hay nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề GV trình bày chưa đủ rõ - HS chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã học để nhận thức các vấn đề mới - HS mong muốn được đóng góp với thầy, với bạn những thông tin mới lấy từ những nguồn khác nhau, có khi vượt ra ngoài phạm vi bài học, môn học Phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS Bổ túc THPT cần phải chú ý đến đặc điểm tâm lý của lứa tuổi này là: giàu mơ ước, giàu nhiệt huyết, vì vậy thường đi đôi với sự ham hiểu biết, thích khám phá, chinh phục những điều mới mẻ Ở giai đoạn này, hoạt động học tập có tính chất quyết định xu hướng nghề nghiệp của các em, vì vậy thái độ của các em đối với việc học tập cũng khác với các giai đoạn trước Càng về cuối cấp thái độ của HS đối với các môn học càng trở nên có tính lựa chọn hơn, ở các em hình thành hứng thú học tập gắn liền với mục đích và khuynh hướng nghề nghiệp Ngoài ra còn một số ít HS đã nhiều tuổi nên động cơ học tập chưa cao Cơ sở khoa học của việc thiết kế hoạt động dạy học kiến thức vật lý theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS: Để việc dạy học môn vật lý đạt hiệu quả cao thì trước hết người GV phải tìm hiểu lôgic khoa học, yêu cầu của chương trình, cấu trúc nội dung kiến thức trong tài liệu giáo khoa, điều kiện vật chất, thời gian, trình độ phát triển và đặc điểm của HS lớp học Đó chính là cơ sở cần thiết để người GV xác định phương án tổ chức, chỉ đạo định hướng học tập trong mỗi tiết học cụ thể Điều đó được Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 3 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) thể hiện lần lượt bằng các hoạt động dưới đây của người GV khi thiết kế tiến trình hoạt động dạy học một kiến thức cụ thể: - Xác định mục tiêu yêu cầu của tiết học - Xác định cấu trúc nội dung và tiến trình xây dựng kiến thức - Xác định tiến trình hoạt động dạy học cụ thể 7.1.2 Vai trò của thí nghiệm vật lý trong tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được tri thức mới Thí nghiệm vật lý được dùng để dạy học trong trường THPT có 2 loại: thí nghiệm biểu diễn (thí nghiệm do giáo viên tiến hành là chính, tuy nhiên có thể có sự hỗ trợ của học sinh) và thí nghiệm thực tập (thí nghiệm do học sinh tự tiến hành dưới sự hướng dẫn của GV) - Thí nghiệm biểu diễn được GV tiến hành ở trên lớp, trong các giờ học, nghiên cứu kiến thức mới và có thể ở các giờ học củng cố kiến thức của học sinh Thí nghiệm biểu diễn có các loại sau: thí nghiệm mở đầu, thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng (Thí nghiệm khảo sát), thí nghiệm minh họa (kiểm chứng), thí nghiệm củng cố - Thí nghiệm thực tập của học sinh do học sinh tự tiến hành trên lớp (trong phòng thí nghiệm), ngoài lớp, ngoài nhà trường hoặc ở nhà với các mức độ tự lực khác nhau, thí nghiệm thực tập được chia làm 3 loại: thí nghiệm trực diện, thí nghiệm thực hành, thí nghiệm và quan sát vật lý ở nhà Các loại thí nghiệm vật lý mà tôi trình bày ở trên nằm ở 3 pha của tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức theo hướng tích cực, tự lực sáng tạo của học sinh Ở pha thứ nhất thí nghiệm chủ yếu được dùng để tạo tình huống có vấn đề, tạo được nhu cầu hứng thú học tập của học sinh, lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhận thức, do đó thường ngắn gọn, có hiệu lực ngay mà không quá phức tạp, nên ở pha này giáo viên thường dùng thí nghiệm mở đầu hay học sinh tiến hành thí nghiệm trong thời gian rất ngắn Ở pha thứ 2: thí nghiệm được dùng là thí nghiệm nghiên cứu bao gồm cả 2 loại thí nghiệm (thí nghiệm nghiên cứu khảo sát và thí nghiệm nghiên cứu kiểm chứng) Ở pha thứ 3: thí nghiệm được dùng để củng cố, nhằm giúp học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải thích, dự đoán hiện tượng, qua đó nắm vững kiến thức đã học hoặc có thể dùng thí nghiệm quan sát ở nhà Các đặc điểm của thí nghiệm vật lý: Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 4 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và thiết lập có chủ định, sao cho thông qua thí nghiệm có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra được giả thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thiết Mỗi thí nghiệm có 3 yếu tố cấu thành cần được xác định rõ: đối tượng cần nghiên cứu, phương tiện gây tác động lên đối tượng cần nghiên cứu và phương tiện quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự tác động Các điều kiện của thí nghiệm có thể làm biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ thuộc giữa 2 đại lượng, trong khi các đại lượng khác giữ không đổi Các điều kiện của thí nghiệm phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ sử dụng các thiết bị có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu, làm giảm tối đa ảnh hưởng của các nhiễu Đặc điểm đặc biệt quan trọng của thí nghiệm là tính có thể quan sát được các biến đổi của đại lượng nào đó do sự biến đổi của đại lượng khác Điều này đạt được nhờ các giác quan của con người và sự hỗ trợ của các phương tiện quan sát, đo đạc Có thể lặp lại thí nghiệm tức là với các thiết bị thí nghiệm, các điều kiện thí nghiệm như nhau, khi bố trí lại hệ thí nghiệm, tiến hành lại thí nghiệm thì hiện tượng, quá trình vật lý phải diễn ra trong thí nghiệm giống như ở các lần thí nghiệm trước đó Thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo: Trong dạy học vật lý, mô phỏng nhờ máy vi tính có thể xuất phát từ hai cơ sở khác nhau: hoặc từ các tiên đề hay các mô hình (các phương trình hay các nguyên lí của vật lý) được viết dưới dạng toán học (một cách định lượng) hoặc từ các mối quan hệ có tính chất định tính giữa các đại lượng vật lý thuộc đối tượng nghiên cứu Tùy theo cơ sở xuất phát khác nhau mà kết quả mô phỏng sẽ khác nhau Nếu xuất phát từ các tiên đề hay các mô hình được viết dưới dạng toán học (một cách định lượng) thì việc mô phỏng sẽ cho kết quả hoàn toàn định lượng Loại mô phỏng xuất phát từ các tiên đề hay các mô hình (các phương trình hay các nguyên lí… vật lý) được viết dưới dạng toán học, thông qua vận dụng các phương pháp tính toán trên mô hình nhờ máy vi tính được gọi là mô phỏng định lượng hay mô phỏng chính xác Thí nghiệm mô phỏng bằng máy vi tính có nhiều điểm chung với thí nghiệm thật Điều đó được chỉ ra ở bảng so sánh sau: Thí nghiệm thật Mô phỏng bằng máy vi tính Nghiên cứu trên vật gốc Nghiên cứu trên mô hình (quá trình, hiện tượng) (về quá trình, hiện tượng) Công cụ nghiên cứu là thiết Công cụ nghiên cứu là máy vi tính, Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 5 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) bị thí nghiệm, dụng cụ đo chương trình phần mềm Các thao tác nghiên cứu: Các thao tác nghiên cứu: thay đổi thay đổi giá trị các đại lượng để đo giá trị các biến số để tính toán giá trị các giá trị các đại lượng khác trong thí biến số khác (thuộc mô hình) nhờ phần nghiệm - thu thập dữ liệu mềm - thu thập dữ liệu Phân tích, xử lí dữ liệu để Phân tích, xử lí dữ liệu để đưa ra đưa ra dự đoán khoa học hay kiểm dự đoán khoa học hay minh hoạ, mô chứng một giả thuyết phỏng một mối quan hệ, qui luật Như vậy, các thí nghiệm thuộc loại mô phỏng này xét về nguồn gốc, được xây dựng không xuất phát từ các dữ liệu gốc của các quá trình và hiện tượng xảy ra thật trong tự nhiên Thực tiễn việc phát triển và sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lý: Tại các nước phát triển việc sử dụng máy vi tính và phần mềm hỗ trợ dạy học được thực hiện từ rất sớm Hiện nay đã rất có nhiều công ty nổi tiếng trên thế giới về lĩnh vực sản xuất các phần mềm dạy học như PHYWE, ELWE, LEYBOLD (CHLB Đức), hãng PASCO (Mỹ) Các sản phẩm này đã được cung cấp tới nhiều nước trên thế giới, đó là các thiết bị thí nghiệm ghép nối với máy vi tính Ở Việt Nam, những thành tựu của sự nghiệp đổi mới trong hơn một thập niên qua đã tạo tiền đề cho việc ứng dụng các thành tựu của CNTT vào nhà trường Phần mềm dạy học đã được đưa vào giảng dạy trong nhà trường với nhiều mức độ khác nhau và nhiều đề tài như phần mềm phân tích Video, phần mềm Quang hình học đã được xây dựng Hiện nay ở một số trường đại học sư phạm, cao đẳng sư phạm, trong chương trình đào tạo, sinh viên vật lý đã được học nhiều học phần về tin học cũng như các môn ứng dụng CNTT để làm phương tiện dạy học vật lý Các yêu cầu của một bài thí nghiệm thực hành vật lý ảo: Trước hết, thí nghiệm ảo thuộc loại phần mềm dạy học nên phải đáp ứng các yêu cầu của một phần mềm dạy học nói chung Thứ hai, bài Thí nghiệm vật lý ảo (TNVL ảo) phải đáp ứng đầy đủ những mục tiêu và nội dung của một bài thí nghiệm vật lý Thứ ba, với đặc trưng là một bài thí nghiệm vật lý ảo nên trong bài thí nghiệm, những yêu cầu đối với một thí nghiệm ảo phải thể hiện rõ và đặc biệt phải đảm bảo tính thật và tính tương tác Thứ tư, phương pháp và hình thức tổ chức một bài thí nghiệm ảo dù là GV (giáo viên) trình diễn hay hướng dẫn HS (học sinh) tự làm các thí nghiệm ảo theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của HS thì người GV phải thực hiện 3 công việc Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 6 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) 7.1.3 Phần mềm dạy học - Yêu cầu chung đối với phần mềm dạy học Phần mềm dạy học (PMDH) là phương tiện chứa chương trình để ra lệnh cho máy tính thực hiện các yêu cầu về nội dung và phương pháp dạy học theo các mục tiêu đã định Khác với các phương tiện dạy học khác, PMDH là một dạng vật chất đặc biệt, là các câu lệnh chứa thông tin, dữ liệu để hướng dẫn máy vi tính thực hiện các thao tác xử lý theo một thuật toán xác định từ trước Các PMDH được lưu trữ trong các thiết bị nhớ ngoài của máy vi tính như trong các đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD PMDH rất gọn nhẹ, rất dễ nhân bản với số lượng lớn, không cồng kềnh, 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 môn đó Trong dạy học vật lý có thể phân chia các PMDH thành các nhóm sau: - Phần mềm mô phỏng, minh họa: thường gọi là phần mềm mô phỏng - Phần mềm xử lý các số liệu thực nghiệm dùng hỗ trợ cho các thí nghiệm vật lý: thường gọi là phần mềm hỗ trợ thí nghiệm vật lý - Phần mềm ôn tập, tổng kết, hệ thống hoá kiến thức của từng phần, từng chương trong sách giáo khoa - Phần mềm kiểm tra, đánh giá kiến thức của học sinh Phần mềm dạy học (PMDH) thuộc một trong các thiết bị dùng để dạy học, vì vậy một phần mềm dạy học bất kỳ đều phải đáp ứng được các yêu cầu của một thiết bị dạy học Đối tượng sử dụng các PMDH chính là giáo viên và học sinh, do vậy để PMDH phát huy được hiệu quả, nó phải đảm bảo những yêu cầu nhất định sau: Tính khoa học; Tính sư phạm và thẩm mỹ; Tính kỹ thuật; Tính kinh tế Ngày nay, MVT là một công cụ hết sức quan trọng trong mọi lĩnh vực của đời sống như: kinh tế, chính trị, nghiên cứu khoa học, giáo dục đào tạo, vui chơi giải trí, Trong nhà trường cũng vậy, MVT là công cụ hữu hiệu để quản lý hồ sơ, hỗ trợ việc tổng kết, đánh giá, xếp loại HV, hỗ trợ dạy học, Cụ thể trong dạy học, máy tính ngày càng thể hiển rõ rệt vai trò của nó Bên cạnh những ứng dụng thường thấy trong dạy học các môn học nói chung như: Trình diễn bài giảng, kiểm tra đánh giá bằng MVT, xử lí và tính toán các kết quả bằng MVT, thì trong dạy học vật lý MVT còn được ứng dụng trong các lĩnh vực quan trọng sau: * Mô phỏng các đối tượng vật lý cần nghiên cứu * Hỗ trợ cho việc xây dựng mô hình * Hỗ trợ các thí nghiệm vật lý * Hỗ trợ cho việc phân tích băng video ghi các quá trình vật lý thực Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 7 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) Mô phỏng các đối tượng vật lý nhờ MVT theo quan điểm của lý luận dạy học hiện đại là một PPDH Xuất phát từ các tiên đề hay các kết luận lý thuyết (các phương trình toán học, các nguyên lý vật lý) được viết dưới dạng toán học, các hiện tượng vật lý, thông qua vận dụng các phương pháp tính toán trên mô hình nhờ MVT để giải quyết chủ yếu các nhiệm vụ sau: * Mô phỏng, minh hoạ một cách trực quan và chính xác các hiện tượng, quá trình vật lý cần nghiên cứu * Mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lý để qua đó tìm ra các kiến thức mới (mối quan hệ mới, quy luật mới, ) bằng con đường nhận thức lý thuyết Khi nghiên cứu các hiện tượng, quá trình vật lý mới, người ta thường tiến hành quan sát, đo đạc, thu thập phân tích, xử lý số liệu để đi tới nhận thức được các quy luật chi phối chúng Trong quá trình này, việc đưa ra các dự đoán về quy luật phụ thuộc giữa các đại lượng và kiểm tra các dự đoán đó là hết sức cần thiết, từ đó có thể đưa ra các phương trình toán học để mô tả quá trình, hiện tượng đó Như vậy với sự hỗ trợ của MVTvà phần mềm MVT thích hợp trong quá trình tổ chức hoạt động nhận thức của HV đã giúp HS kiểm tra được các giả thuyết của mình, xây dựng được các mô hình và tìm ra quy luật phụ thuộc giữa các đại lượng, giúp HS nắm vững kiến thức và phát triển tư duy 7 1.4 Thực trạng của việc sử dụng CNTT trong dạy học vật lý ở Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc Ngày nay trong sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật trên toàn thế giới Việc ứng dụng CNTT trong dạy học là rất cần thiết Ứng dụng CNTT trong dạy học góp phần nâng cao chất lượng và hiệu quả của quá trình dạy học, nó có nhiều ưu điểm và thuận lợi hơn so với những PTDH truyền thống Tuy nhiên, cũng có những bất cập và một số hạn chế và khó khăn cần phải khắc phục Tôi tiến hành khảo sát, điều tra thực trạng việc sử dụng CNTT trong dạy học vật lý, việc giảng dạy và học tập đối với GV dạy vật lý và HS ở lớp 11 Trung tâm GDTX Yên Lạc Tôi tiến hành điều tra tìm hiểu để biết một số thông tin sau: - Thực trạng cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ cho việc giảng dạy và học tập bộ môn vật lý - Việc xây dựng hệ thống thông tin, sử dụng CNTT trong dạy học vật lý - Việc sử dụng các PPDH, cách thức kiểm tra đánh giá, cách soạn giáo án, mức độ và cách sử dụng thiết bị, thí nghiệm trong giờ học vật lý Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 8 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) O O 1 2 Hình 2.5: Hệ thấu kính hội tụ (L1) và thấu kính phân kỳ (L2) Kết luận: KTV gồm TKHT và TKPK có cùng trục chính, vật kính có tiêu cự f1 dài, cho ảnh thật A'1B'1 tại tiêu diện ảnh của vật kính, thị kính là một thấu kính phân kỳ có tiêu cự f2 ngắn cho ảnh ảo cuối cùng A'2B'2 c) Thảo luận lựa chọn phương án tối ưu: GV: Chúng ta có hai phương án thiết kế dụng cụ quang học để bổ trợ cho mắt khi quan sát các vật ở xa Để lựa chọn được phương án thích hợp, ta cần biết tiêu chuẩn của một KTV tốt gồm: + Kính phải tạo được ảnh thật A' 1B'1 của vật ở xa tại vị trí gần mắt Quan ảnh thật này dưới góc trông lớn hơn nhiều lần so với góc trông trực tiếp vật + Đường kính của vật kính càng lớn, càng dễ tập trung được cường độ sáng chiếu tới, chất lượng các thấu kính tốt để thu ảnh được rõ nét và đạt yêu cầu cao về mặt kỹ thuật + Dễ chế tạo, bảo quản và sử dụng Bây giờ ta đi phân tích tìm ra ưu, nhược điểm trong các phương án vừa nêu *Phương án 1: KTV là hệ hai thấu kính hội tụ GV: Với hệ hai kính như trên có ưu, nhược điểm gì? (gợi ý cho HS một số ưu nhược điểm; cùng HS đưa ra) HS: - Ưu điểm: Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 26 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) + Do khoảng cách O1O2 lớn (ống kính dài) rất thích hợp cho việc quan sát di chuyển tương đối của các thiên thể ở rất xa, vì khi đó góc quay của ống kính nhỏ + Vật kính có tiêu cự dài nên cho ảnh thật A'1B'1 có kích thước lớn + L1, L2 là thuỷ tinh nên ít bị ố bẩn - Nhược điểm: + ảnh mờ không nét vì cường độ ánh sáng chiếu tới yếu, ảnh A' 2B'2 ngược chiều với vật + Do thấu kính làm bằng thuỷ tinh có khối lượng lớn nên dễ vỡ, khi gặp nhiệt độ cao bị dãn nở gây khó khăn khi vận chuyển và bảo quản + Việc gia công chế tạo thấu kính đòi hỏi công nghệ cao * Phương án 2: KTV có vật kính là thấu kính hội tụ – thị kính là TKPY GV: yêu cầu HS nêu lên ưu nhược của phương án này? HS : - Ưu điểm: Vật kính là TKHT có tiêu cự dài tạo ra ảnh thật A' 1B'1 lớn và khi đó sử dụng thị kính quan sát ảnh thật này dưới góc trông lớn - Nhược điểm: + Khó xác định ảnh của của vật ảo qua TKPK + Chất lượng hình ảnh kém nét vì cường độ ánh chiếu tới yếu + Chỉ quan sát được các vật không xa lắm GV: KTV được cấu tạo như hai phương án trên gọi là KTV khúc xạ phương án 2 là cấu tạo của ống nhòm GV: Như vậy, hai phương án HS đưa ra đều đảm bảo tạo ra được ảnh thật A'1B'1 và dùng thị kính để quan sát ảnh thật dưới góc trông lớn hơn trông trực tiếp vật Nhưng một nhược điểm chúng ta cần lưu ý đó là: ảnh mờ và ngược chiều với vật Vì vây, trong thực tế để hội tụ (tập trung) cường độ ánh sáng chiếu tới người ta thay vật kính bằng một gương Parabol gọi là KTV phản xạ KTV phản xạ có nhiều ưu điểm hơn KTV khúc xạ, một trong những ưu điểm đó là: để có thể quan sát được các ngôi sao ở rất xa, người ta tăng đường kính của gương nhằm làm cho gương thu được nhiều tia sáng từ các ngôi sao ở xa ấy GV: Trong thực tế ở các KTV phản xạ, các tia sau khi phản xạ tại gương lõm, sẽ đi tới và được phản xạ, đổi hướng tại một gương khác để đi đến thị kính d) Hoàn thiện và bổ sung chi tiết: GV: KTV thiết kế như hai phương án trên đều được + KTV dùng TKHT để nhận ánh sáng từ vật chiếu đến và một kính lúp gọi là KTV khúc xạ (thường dùng) + KTV dùng một gương Parabol để nhận ánh sáng từ vật chiếu đến và một kính lúp gọi là KTV phản xạ (không nghiên cứu) Hoạt động 3: Tìm hiểu cách ngắm chừng qua KTV, xây dựng công thức số bội giác (15phút) 2 Cách ngắm chừng và Số bội giác của KTV: Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 27 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) GV: KTV ngắm chừng ở vô cực có điều gì đặc biệt? HS: Điều chỉnh khoảng cách O1O2 để cho ảnh A'2B'2 ở vô cực - A'1B'1 ở tiêu diện ảnh của vật kính L 1 cũng là tiêu diện vật của thị kính L 2 ' tức là F1 F2 - Khoảng cách 2 kính O1O2 = f1 + f2 GV : Một KTV khúc xạ có vật kính tiêu cự f1 và thị kính tiêu cự f2 Hãy tính số bội giác của kính trong trường hợp ngắm chừng ở vô cực?  tan  HS: Theo định nghĩa: G     0 tan  0 Từ hình vẽ ta có: G  tan  0  A'1 B'1 A'1 B'1 ; tan   f1 f2 Do đó: A'1 B'1 f f 1  1 f2 A'1 B'1 f 2 GV: Từ công thức trên ta có thể suy ra muốn chế tạo KTV khúc xạ có độ bội giác lớn thì hai thấu kính phải có tiêu cự như thế nào? HS: Vật kính L1 phải có tiêu cự f1 dài còn thị kính L2 có tiêu cự f2 ngắn GV: - Còn nhiều loại KTV khác mà ta không xét ở đây - Nêu một số loại dụng cụ có nguyên tắc cấu tạo giống KTV? HS: ống nhòm quân sự, ống nhòm trắc địa Hoạt động 4: Củng cố và dặn dò (5phút) GV: - KTV có cấu tạo gồm : + Vật kính là một TKHT có tiêu cự dài f2 f1 B ( ) A ( ) F2 0 A' F'1 O  O B' 1 1 L 1 B 2 ( ) 2 L Hình 2.6: Đường KTV ngắm chừng 1 truyền của chùm tia sáng qua 2 ở vô cực + Thị kính là một kính lúp có tiêu cự ngắn Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 28 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) Hai kính được lắp cùng trục ở hai đầu của một ống hình trụ, khoảng cách chúng có thể thay đổi được - Tác dụng : Làm tăng góc trông ảnh của các vật ở xa f G  1 - Số bội giác: f2 * Bài tập áp dụng: - Bài tập 7 (tr216 – SGK), 34.5; 34.6; 34.7 (SBT) - Bài tập về nhà: Vẽ sự tạo ảnh qua KTV khi ngắm chừng ở vô cực IV Rút kinh nghiệm V Bổ sung Như vậy: Dựa trên cơ sở nghiên cứu lý luận và tìm hiểu thực trạng dạy học một số kiến thức trong chương “Mắt và các dụng cụ quang học”, ở các Trung tâm GDTX tỉnh Vĩnh Phúc Chúng tôi nhận thấy rằng quá trình dạy học các nội dung kiến thức còn nhiều vấn đề tồn tại cần giải quyết, cách dạy, cách học cần được đổi mới Việc sử dụng các PTDH trong qua trình tổ chức hoạt động nhận thức của HS trong dạy học các kiến thức này còn nhiều hạn chế Ngoài các PTDH truyền thống để quá trình dạy học đạt hiệu quả cần có những phương pháp, phương tiện mới, hiện đại nhằm giải quyết những khó khăn, sai lầm mà GV và HS gặp phải trong dạy và học Xuất phát từ những thực tế trên, chúng tôi đã xây dựng tiến trình dạy học theo hướng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức cho HS Bổ túc văn hoá THPT, có sử dụng PMDH khi giảng dạy bài: 1.Kính hiển vi 2.Kính thiên văn Với sự hỗ trợ của phần mềm vào tiến trình dạy học các bài trên làm cho bài học mang tính trực quan, sinh động Phần mềm tập trung vào mô phỏng các quá trình vật lý, những dấu hiệu vật lý không quan sát được, làm nổi bật dấu hiệu bản chất nhằm hỗ trợ cho HS có thể tri giác một cách trực quan, giải quyết những khó khăn, nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, phát triển trí tuệ của HS Tạo điều kiện để quá trình dạy học theo quan điểm của lý luận dạy học hiện đại đạt kết quả cao Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 29 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1.Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm nhằm mục đích kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài đã nêu ra: - Kiểm nghiệm tính khả thi của tiến trình dạy học hai bài thuộc chương “Mắt và các dụng cụ quang học”, nhằm phát huy tính tích cực của HS Bổ túc văn hoá THPT có sự hỗ trợ của PMDH - Đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học có sử dụng PMDH để nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, phát triển trí tuệ của HS 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - Chọn cơ sở thực nghiệm - Chọn lớp thực nghiệm - Chọn kiến thức soạn giáo án thực nghiệm - Chuẩn bị các điều kiện cần thiết để thực nghiệm sư phạm - Tổ chức, triển khai dạy các bài thực nghiệm đã chuẩn bị - Đánh giá phương pháp dạy học đã lựa chọn theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS Bổ túc văn hoá THPT 3.2 Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm - HS lớp 11A1 tại Trung tâm GDTX Yên Lạc tỉnh Vĩnh Phúc - Thời gian thực nghiệm: Học kỳ II năm học 2013 – 2014 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Tôi lựa chọn 2 nhóm có trình độ tương đương nhau (nhóm ĐC và nhóm TN) Tiến hành dạy song song hai nhóm trong cùng một thời gian, cùng một nội dung theo đúng phân phối chương trình - Ở nhóm TN: Chúng tôi tiến hành tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học một số kiến thức theo quan điểm của lý luận dạy học hiện đại có sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng, do chính tác giả dạy có sự tham gia dự giờ của ban Giám đốc trung tâm, GV dạy vật lý, tổ KHTN Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 30 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) - Ở nhóm ĐC: Quá trình dạy diễn ra bình thường, sử dụng phương pháp dạy học truyền thống Do tác giả giảng dạy có sự tham gia dự giờ của đồng nghiệp Từ đó, rút kinh nghiệm điều chỉnh cho phù hợp với thực tế 3.3 Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Chọn nhóm thực nghiệm (TN) và đối chứng(ĐC): Tôi tiến hành lựa chọn 2 nhóm làm thực nghiệm có đặc điểm, số lượng và chất lượng học tập tương đương nhau Nhóm thực nghiệm (TN) : 14 HS Nhóm đối chứng (ĐC) : 14 HS Bảng 3.1: Đặc điểm, số lượng, chất lượng học tập của HS hai lớp năm học 2013-2014 Giới tính Khá, giỏi Trung bình Yếu kém Lớp Sĩ số Nam Nữ SL % SL & SL % TN 14 7 7 3 21,4 10 78,53 1 0,07 ĐC 14 8 6 3 21,4 9 78,46 2 0,14 3.3.2 Tiến trình làm thực nghiệm: Sau khi xem xét nội dung, phân phối chương trình vật lý lớp 11 Bổ túc THPT; kết hợp với thời gian dạy chương trình và thống nhất với GV dự giờ Tôi đã chọn hai bài chương VII (SGK vật lý 11 – ban cơ bản) để tiến hành thực nghiệm: Bài 1: Kính hiển vi Bài 2: Kính thiên văn 3.4 Cơ sở đánh giá kết quả thực nghiệm Lựa chọn các đại lượng cho thực nghiệm sư phạm như mục đích của đề tài Tôi sử dụng PPDH nhằm phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS Bổ túc văn hoá THPT: cho HS tham gia xây dựng kiến thức, đưa ra các phương án thiết kế, thảo luận nhóm GV sử dụng PMDH để mô phỏng ý tưởng thiết kế của HS, thực hiện các yêu cầu cần thiết để HS tự lực chiếm lĩnh và nắm vững kiến thức, có hứng thú học tập vật lý 3.5 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 3.5.1 Kết quả thực nghiệm sư phạm * Thái độ, tình cảm, tác phong của học sinh: - Tôi đánh giá các kết quả này bằng việc dùng phiếu điều tra, quan sát diễn biến học tập của HS qua giờ học trên lớp và chuẩn bị bài mới + Mức độ hứng thú: có hứng thú với tiết dạy theo phương pháp này không? không khí học tập thoải mái không?thích học kiến thức này không? + Mức độ tích cực: có nhiệt tình tham gia vào hoạt động chiếm lĩnh không? có hăng say phát biểu xây dựng bài không? + Thái độ tác phong: có nghiêm túc trong giờ học không? Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 31 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) * Chất lượng nắm vững kiến thức, kỹ năng và phương pháp nhận thức vật lý của HS: Thông qua việc đọc, chấm bài và kết quả điểm kiểm tra ở nhóm TN và nhóm ĐC, chúng tôi đã sơ bộ rút ra một số nhận xét sau: - Điểm số của nhóm TN nhiều điểm cao hơn, ít điểm thấp, điểm trung bình cao, chủ yếu HS có điểm từ trung bình trở lên Nhóm ĐC có điểm trung bình thấp hơn nhóm TN, điểm cao ít, chủ yếu HS có điểm ở mức trung bình - Tổng kết và phân tích số liệu: Sau mỗi bài dạy tôi đều cho HS của hai lớp kiểm tra trắc nghiệm, tiến hành chấm bài và xử lý kết quả thu được theo phương pháp thống kê toán học 3.6 Kết quả và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm Bài 1: Kính hiển vi Bảng 3.2: Bảng thống kê kết quả kiểm tra Điểm Nhóm Sĩ số TN ĐC 14 14 Lớp TN ĐC Sĩ số 14 14 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 0 1 1 2 2 4 3 1 0 0 0 1 1 2 2 3 2 2 1 0 0 Bảng 3.3: Bảng xếp loại kết quả kiểm tra Kém Yếu TB Khá 0÷2 3÷4 5÷6 7÷8 Điểm TB 5,43 4,71 Giỏi 9 ÷ 10 SL % SL % SL % SL % SL % 1 2 7,1 14,3 3 4 21,4 28,6 6 5 42,9 35,7 4 3 28,6 21,4 0 0 0 0 Hình 3.1: Biểu đồ xếp loại học tập Bài 2: Kính thiên văn: Bảng 3.4: Bảng thống kê kết quả kiểm tra Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 32 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) Điểm Sĩ số Lớp Lớp TN ĐC 4 5 6 7 8 9 10 Điểm TB TN 14 0 0 0 1 2 ĐC 14 0 0 0 2 2 Bảng 3.5: Bảng xếp loại kiểm tra 3 4 4 3 3 2 1 1 0 0 5,64 5,29 Sĩ số 14 14 0 Kém 0÷2 SL 0 0 % 0 0 1 2 3 Yếu 3÷4 SL 3 4 % 21,4 28,9 TB 5÷6 SL 7 7 % 49,7 49,7 Khá 7÷8 SL 4 3 % 28,9 21,4 0 0 Giỏi 9 ÷ 10 SL % Hình 3.2: Biểu đồ xếp loại học tập Qua kết quả phân tích hai bài KTV và KHV bằng định tính và định lượng, chúng tôi thấy rằng kết quả học tập của HS ở lớp thực nghiệm khá hơn lớp đối chứng Điều đó chứng tỏ chất lượng nắm kiến thức của học sinh ở lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng Qua đó có thể khẳng định rằng những học sinh được học theo tiến trình mà chúng tôi thiết kế, sử dụng PMDH trong giảng dạy có khả năng tiếp thu kiến thức tốt hơn Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 33 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 Do điều kiện nên việc thực nghiệm trong một số tiết còn ít, đối tượng HS thực nghiệm còn hẹp, chưa đủ để khẳng định giá trị phổ biến của phương pháp do chúng tôi đã nêu ra trên đây Tuy nhiên, với kết quả thực nghiệm thu được bước đầu đã chứng tỏ: nếu giảng dạy các bài học ứng dụng kỹ thuật của vật lý, cụ thể các bài trong chương “Mắt và Các dụng cụ quang học”, có sử dụng PMDH sẽ tạo động cơ học tập tích cực, gây hứng thú, kích thích tính tò mò, óc sáng tạo và lòng ham muốn hiểu biết của HS Vận dụng các kiến thức đã học đề xuất các phương án thiết kế các ứng dụng kỹ thuật, trao đổi, thảo luận, dùng phần mềm “Crocodile Physics 605” để mô phỏng ý tưởng thiết kế của HS dưới sự hướng dẫn của GV, những phương án nêu ra sẽ có tác dụng tạo hứng thú, lôi cuốn HS tự tham gia giải quyết các vấn đề học tập, tạo điều kiện tốt cho HS phát triển khả năng sáng tạo về vật lý – kỹ thuật Đây là công việc có thể thực hiện được, phù hợp với trình độ của HS hiện nay Việc tổ chức cho HS được tham gia đề xuất, thảo luận, lựa chọn phương án khả thi nhất với sự hỗ trợ của phần mềm “Crocodile Physics 605” HS giải quyết được một số vấn đề khó trong học tập mà dùng mô hình, hình vẽ thì khó đem lại thành công trong phạm vi giờ học Qua đó giúp HS cảm thấy hào hứng, tự tin, đem lại kết quả học tập cao hơn Sử dụng phần mềm mô phỏng để đưa ra các phương án mất rất ít thời gian Do vậy, giờ học diễn ra không bị thiếu thời gian mà vẫn đảm bảo trình tự các bước dạy học trong giáo án Thời gian - điều mà các GV dạy phần học này luôn lo lắng Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 34 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Hiện nay, Đổi mới PPDH là vấn đề rất được quan tâm, có nhiều các công trình nghiên cứu về đổi mới PPDH vật lý Ngày càng có nhiều phương pháp mới được đưa vào thực tế ở các trường phổ thông và các Trung tâm GDTX nhằm nâng cao chất lượng dạy và học Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này, tôi giải quyết được một số vấn đề sau: - Phân tích cơ sở lý luận của việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh - Nghiên cứu lý luận dạy học hiện đại về việc phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của HS trong dạy học vật lý - Nghiên cứu việc sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 - Thiết kế tiến trình dạy học hai bài thuộc chương “Mắt và các dụng cụ quang học” với việc sử dụng PMDH nhằm nâng cao tính tích cực, tự lực, sáng tạo trong quá trình dạy và học - Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các tiến trình dạy học đã đưa ra Trên cơ sở nghiên cứu cơ sở lý luận của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy học vật lý Tôi đã làm sáng tỏ lý luận của việc tổ chức quá trình dạy học vật lý nói chung và dạy học các ứng dụng kỹ thuật của vật lý nói riêng Từ đó nêu rõ được vai trò, bản chất của việc nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật, hướng sử dụng PMDH trong dạy học vật lý Đổi mới và hiện đại hoá PPDH truyền thống nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học Quá trình tổ chức cho HS học tập theo hướng tăng cường tính tích cực, tự lực giải quyết vấn đề thông qua hình thức đề xuất, thảo luận lựa chọn phương án thiết kế dụng cụ quang học với sự hỗ trợ của phần mềm “Crocodile Physics 605”, tuy mang lại hiệu quả nhưng đòi hỏi GV phải chuẩn bị bài mất nhiều thời gian, phòng học phải được trang bị máy chiếu Hiệu quả của việc tổ chức dạy học theo cách này phụ thuộc vào trình độ tư duy, năng lực sư phạm và trình độ chuyên môn về vật lý của người GV 2 Những kiến nghị : Qua qua trình nghiên cứu đề tài tôi có kiến nghị: - Để tăng cường hiệu quả của phương pháp tổ chức dạy học theo hướng tích cực, tự chủ, sáng tạo thì cần được tổ chức thực hiện một cách có hệ thống từ các cấp học dưới, từ các phần học trước đó nhằm tạo cho học sinh thói quen làm việc tự lực, tự giác hơn trong học tập - Tăng cường trang bị đồ dùng, PTDH cho các Trung tâm một cách đầy đủ, đồng bộ để phục vụ cho giảng dạy của GV và học tập của HS Các Trung Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 35 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) tâm GDTX cần phải xây dựng phòng học bộ môn, có cán bộ chuyên trách phòng thí nghiệm - Cần quán triệt và tăng cường thông tin tuyên truyền để cán bộ lãnh đạo, GV và HS các Trung tâm có nhận thức đúng về việc xây dựng, sử dụng và khai thác có hiệu quả hệ thống CNTT, ứng dụng PMDH vào giảng dạy - Đưa vào chương trình đào tạo GV dạy Vật lý một số nội dung có liên quan đến CNTT Mở các lớp tập huấn, bồi dưỡng chương trình tin học cho GV, tiếp cận các PMDH, có cơ hội khai thác CNTT và PMDH, nghiên cứu ứng dụng CNTT Về nội dung kiến thức ở trong chương “Mắt và Các dụng cụ quang học” Theo điều tra, thăm dò cho thấy hầu hết GV cho rằng cần phải giảm khối lượng kiến thức thì mới đủ thời gian dành cho việc tổ chức hoạt động nhận thức ở HS Nhưng qua đề tài nghiên cứu này tôi nhận thấy nếu sử dụng PPDH như chúng tôi đã nêu thì vẫn đảm bảo tốt thời gian giờ dạy và tổ chức hoạt động nhận thức của HS Hơn nữa dùng phần mềm “Crocodile Physics 605” làm cho HS thấy hứng thú hơn, tích cực hơn trong giờ học, hiệu quả của quá trình dạy học cũng tăng lên Tôi hy vọng rằng đề tài góp phần nhỏ bé vào việc đổi mới phương pháp dạy học ở các Trung tâm GDTX nhất là việc ứng dụng các kỹ thuật hiện đại hiện nay vào quá trình dạy học Các kết quả thực nghiệm sư phạm và các kết luận rút ra từ đề tài đã chứng tỏ tính khả thi của các phương án dạy học đã được thiết kế VIII NHỮNG THÔNG TIN CẦN ĐƯỢC BẢO MẬT: Không IX CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Sáng kiến được áp dụng trong điều kiện nhà trường cần đảm bảo các yếu tố sau: - Tập thể Chi bộ, Ban giám đốc, các tổ chức đoàn thể quan tâm, ủng hộ, tạo điều kiện thuận lợi - Bản thân các giáo viên phải nêu cao tinh thần tự bồi dưỡng, không ngừng học hỏi, trau dồi kinh nghiệm để nâng cao chất lượng X ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH THU ĐƯỢC DO ÁP DỤNG SÁNG KIẾN * Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tác giả Đề tài đang được áp dụng tại đơn vị và đã thu được một số lợi ích như sau: - Nâng cao nhận thức của giáo viên về đường lối chính sách của Đảng và pháp luật của nhà nước; thực hiện đúng hiến pháp và pháp luật; nội quy, quy định của ngành và của đơn vị - Giáo viên thường xuyên, tích cực, chủ động bồi dưỡng chuyên môn, nghiệp vụ sư phạm; bồi dưỡng việc khai thác, ứng dụng CNTT vào giảng dạy; Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 36 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) quản lý học viên; sử dụng hệ thống thông tin quản lý giáo dục; quản lý lớp chủ nhiệm, trao đổi thông tin hai chiều giữa giáo viên và học sinh - Nâng cao trình độ chuyên môn của giáo viên; giáo viên mạnh dạn tham các lớp bồi dưỡng, đào tạo sau đại học, tham gia các cuộc thi như: Thiết kế bài giảng e-learning, sáng tạo trên nền CNTT, giáo viên giỏi các cấp - Tạo động lực để giáo viên gắn bó với nghề, với môi trường GDTX - Tạo hứng thú học tập cho học sinh, sôi nổi phát biểu xây dựng bài * Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tổ chức, cá nhân - Góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực, nâng cao chất lượng giờ dạy ở các Trung tâm GDTX&DN - Góp phần đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá, phát huy tính tích cực của học sinh - Giúp giáo viên tự giác bồi dưỡng nâng cao chuyên môn nghiệp vụ XI DANH SÁCH NHỮNG TỔ CHỨC/CÁ NHÂN ĐÃ ÁP DỤNG THỬ HOẶC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN LẦN ĐẦU TT 1 Tên tổ chức/cá nhân Nguyễn Văn Việt Phạm vi/Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Phó Giám đốc – Phụ trách Công tác quản lý tại các chuyên môn, Trung tâmTrung tâm GDTX, GDNN GDNN – GDTX Yên Lạc - GDTX, các trường THPT Yên Lạc, ngày tháng năm 2019 Thủ trưởng đơn vị Địa chỉ Yên Lạc, ngày tháng 5 năm 2020 Tác giả sáng kiến Nguyễn Văn Việt TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (Chủ biên), Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2007), Vật lí 11, NXB Giáo dục, Hà Nội [2] Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (Chủ biên), Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2007), Vật lí 11sách giáo viên, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 37 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) [3] Lương Duyên Bình, Vũ Quang (đồng Chủ biên), Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2007), Bài tập Vật lí 11, NXB Giáo dục, Hà Nội [4] PGS.TS Nguyễn Ngọc Hưng, PGS TS Phạm Xuân Quế, TS Nguyễn Xuân Thành (2006), Sử dụng thí nghiệm mô phỏng trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, Giáo trình điện tử, Đại học sư phạm Hà Nội [5] PGS.TS Nguyễn Ngọc Hưng, PGS TS Phạm Xuân Quế, TS Nguyễn Xuân Thành (2006), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông Giáo trình điện tử, Đại học sư phạm Hà Nội [6] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Nguyễn Phúc Thuần (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Trần Trác (2007), Vật lí 11 nâng cao, NXB Giáo dục, Hà Nội [7] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Nguyễn Phúc Thuần (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Phạm Đình Thiết, Nguyễn Trần Trác (2007), Vật lí 11 nâng cao-sách giáo viên, NXB Giáo dục, Hà Nội [8] Vũ Quang (đồng Chủ biên), Nguyễn Phúc Thuần (đồng Chủ biên), Lương Duyên Bình, Nguyễn Hải Châu, Nguyễn Xuân Chi, Đào Duy Hinh, Vũ Thanh Khiết, Phạm Xuân Quế, Nguyễn Trọng Sửu, Nguyễn Xuân Thành, Phạm Đình Khiết, Bùi Gia Thịnh (2007), Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương trình, sách giáo khoa lớp 11, NXB Giáo dục, Hà Nội [9] PGS TS Phạm Xuân Quế (2000), “Máy vi tính hỗ trợ trong việc xây dựng các mô hình trong dạy học vật lí”, Nghiên cứu Giáo dục, (số 4,9,11) [10] PGS TS Phạm Xuân Quế (2002), “Đổi mới nội dung và phương pháp dạy học vật lí phổ thông với sự hỗ trợ của máy vi tính và phần mềm dạy học”, Tạp chí Giáo dục, (số 4), tr.31-33 [11] PGS TS Phạm Xuân Quế (2004), Sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lí, Bài giảng cao học - Đại học Sư phạm Hà Nội [12] PGS TS Phạm Xuân Quế (2004), “Xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học”, Tạp chí Giáo dục, (số 83) [13] PGS TS Phạm Xuân Quế, TS Nguyễn Xuân Thành (2006), Các ứng dụng cơ bản của máy vi tính trong dạy học vật lí, Giáo trình điện tử, Đại học sư phạm Hà Nội [14] Trần Đức Vượng (2005), Một số vấn đề lí luận dạy học hiện đại, giáo trình đào tạo cao học, Hà Nội [15] Các địa chỉ web tham khảo: http://www.crocodile-clips.com/phys.htm http://pvt.110mb.com/CP605Keygen.zip http://luyenkim.net/download/soft/CP_605.exe Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 38 Sử dụng phần mềm mô phỏng khi dạy một số bài chương Mắt và các dụng cụ quang học (Vật lý 11- Cơ bản) http://schoolnet.vn/index.php [16] Các phần mềm tham khảo: Quang hình học - Mô phỏng và thiết kế Cơ sở của quang học-PhenOpt; Crocodile Physics Nguyễn Văn Việt – Phó Giám đốc Trung tâm GDNN - GDTX Yên Lạc 39 ... tính tích cực hoạt động nhận thức? ?? Tên sáng kiến: Sử dụng phần mềm mô dạy số chương Mắt dụng cụ quang học (Vật lý 11 – Cơ bản) theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức Tác giả sáng... tiết học việc sử dụng MVT PMDH cần thiết Với lí trên, lựa chọn nghiên cứu đề tài: ? ?Sử dụng phần mềm mô dạy số chương Mắt dụng cụ quang học (Vật lý 11 – Cơ bản) theo hướng phát huy tính tích cực hoạt. .. tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh dạy học có sử dụng phần mềm: 7.1.1 Hoạt động nhận thức hoạt động dạy học phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh Nhận thức trình người, trình