- Cơ sở vật chất, phương tiện dạy học được đầu tư về số lượng cũng như về chất lượng. Các thí nghiệm dạy học của phần Quang học hầu như đều được trang bị ở các trường THCS.
- Nội dung kiến thức phần Quang học rất gần gũi với đời sống làm tăng hứng thú học tập của HS, từ đó làm tăng hiệu quả và chất lượng của quá trình dạy học. Bởi lẽ
HS càng hứng thú học tập bao nhiêu thì việc thu nhận kiến thức của các em càng chủ động tích cực và chắc chắn bấy nhiêu.
2.2.2. Khó khăn
- Đa số các trường đều có phòng thí nghiệm, nhưng chưa có phòng học bộ môn. Phòng thí nghiệm chủ yếu là sửa chữa từ phòng thí nghiệm cũ hoặc cải tạo phòng học thành phòng thí nghiệm. Nên hầu hết các phòng thí nghiệm này đều chưa đủ quy cách theo quy định của một phòng thí nghiệm thực hành.
+ Thiết bị dạy học đưa vềđể phục vụ cho việc dạy học phần Quang học VL lớp 9 THCS còn ít, chất lượng một số thí nghiệm lại chưa tốt. Vì vậy, trong quá trình tổ
chức cho HS chiếm lĩnh kiến thức gặp nhiều khó khăn.
+ Trong một lớp học thường có khoảng 35 - 40 HS, diện tích phòng học tương
đối lớn với cách bố trí bàn học theo chiều dọc. Một số HS ngồi xa bàn GV nên khi sử
dụng thí nghiệm biểu diễn về hiện tượng khúc xạ ánh sáng, và một số thí nghiệm khác chỉ một số HS gần thí nghiệm mới quan sát được, còn lại các em ở xa không thể quan sát rõ được hiện tượng xảy ra.
+ Trong bài thấu kính phân kì, thấu kính hội tụ, ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ; ảnh của một vật tạo bởi thấu kính phân kì; mắt; mắt cận và mắt lão đa số
GV khi dạy bài này đều dùng hình vẽ, kết hợp với đàm thoại để giải thích và hình thành tri thức mới cho HS vì vậy HS rất thụđộng trong việc tiếp nhận tri thức mới.
+ Trong bài kính lúp; ánh sáng trắng và ánh sáng màu; sự phân tích ánh sáng trắng; sự trộn các ánh sáng màu... dụng cụ thí nghiệm hầu hết ở các trường đều chưa
đáp ứng được và nếu có thì các thiết bị còn mang tính chất mô hình, rất khó cho việc HS quan sát và thực hành.
45
- Cơ sở vật chất tuy đã được đầu tư và phát triển nhưng chưa tạo ra được môi trường giáo dục thuận lợi cho HS trong quá trình tự lực hoạt động. HS còn gặp khó khăn trong việc khai thác và sử dụng thông tin, hình ảnh, thí nghiệm mô phỏng, videoclip… trong quá trình tự lực hoạt động giải quyết nhiệm vụ nhận thức.
Những phân tích trên cho thấy rằng việc sử dụng ứng dụng CNTT hỗ trợ trong dạy học phần Quang học là hết sức cần thiết. Với sự hỗ trợ của CNTT, HS sẽ ghi chú nội dung bài học một cách nhanh chóng, từđó tăng khả năng hiểu bài, ghi nhớ của HS trong dạy học, HS phát huy tối đa tiềm năng trí tuệ, đưa ra các lập luận chứng minh cho những ý tưởng, giải pháp được vạch ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ nhận thức của mình.
Như vậy, sử dụng CNTT hỗ trợ tổ chức hoạt động nhận thức sẽ phát huy tính tích cực chủ động, năng lực tư duy sáng tạo của HS trong dạy học phần Quang học nói riêng và dạy học VL nói chung.
2.3. XÂY DỰNG CÁC ỨNG DỤNG CNTT TRONG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC DTVĐ PHẦN QUANG HỌC VẬT LÍ 9 THCS
2.3.1. Nguyên tắc xây dựng
Hệ thống tư liệu về CNTT hỗ trợ trong dạy học rất phong phú và đa dạng, vì nó nằm trong kho tư liệu khổng lồ của nhân loại - đó là Internet. Do đó, khi sưu tầm và sử
dụng hệ thống các tư liệu về CNTT hỗ trợ cho tổ chức hoạt động dạy học DTVĐ, muốn mang lại hiệu quả cao, cần đảm bảo các nguyên tắc sau:
Nguyên tắc 1: Phải đảm bảo mục tiêu dạy học
Sử dụng các tư liệu CNTT phải phù hợp với nội dung chương trình, sách giáo khoa, đảm bảo chuẩn kiến thức, kỹ năng của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo.
Nguyên tắc 2: Phải đảm bảo nội dung dạy học
Các tư liệu về CNTT hỗ trợ trong dạy học phải đúng với bản chất vật lí của sự
vật, hiện tượng, bảo đảm tính đúng đắn, khoa học, không được xa rời thực tế. Do đó, các tư liệu cần thể hiện đúng trọng tâm nội dung kiến thức dạy học, tránh rườm rà, khó quan sát, gây nhiễu cho HS trong việc rút ra kết luận về hiện tượng VL.
46
Nguyên tắc 3: Phải đảm bảo tính sư phạm
Sử dụng các tư liệu về CNTT phải tuân theo những nguyên tắc sư phạm, không
được đi ngược lại mục tiêu giáo dục, không sử dụng các tư liệu nguy hiểm, gây tổn hại, ảnh hưởng đến quá trình học tập của HS.
Nguyên tắc 4: Phải đảm bảo tính trực quan và thẩm mỹ
Các tư liệu về CNTT sẽ tác động đến các giác quan của người học, trong đó trước hết là tác động đến thị giác. Mặt khác, quan sát các tư liệu sẽ giúp HS bước đầu rút ra những kết luận riêng về sự vật, hiện tượng liên quan.
Nguyên tắc 5: Phải đảm bảo tính hiệu quả và hữu dụng
Các tư liệu về CNTT không nên quá phức tạp, yêu cầu quá cao đối với người học. Các tư liệu hỗ trợ càng dễ thao tác, cho kết quả càng nhanh, dễ quan sát và rõ ràng thì tính khả thi càng cao, từ đó mới có thể được ứng dụng rộng rãi trong quá trình dạy học. Các tư liệu phải có khả năng tương thích cao với nhiều hệ điều hành của máy tính, trao đổi và truyền tải dễ dàng qua Internet.
Bên cạnh các nguyên tắc trên, khi xây dựng hệ thống tư liệu về CNTT hỗ trợ dạy học DTVĐ, GV cần xác định rõ CNTT sẽ hỗ trợ gì cho từng giai đoạn của tiến trình dạy học DTVĐ.
Ở giai đoạn đề xuất vấn đề học tập thì các vấn đềđưa ra có thể là một hiện tượng, một quá trình trong tự nhiên hay một tình huống có thực trong đời sống. Vì vậy, ở giai
đoạn này, GV cần nắm bắt, tìm hiểu và sưu tầm những hình ảnh, đoạn phim, thí nghiệm… thật sự cần thiết và hữu dụng cho việc đề xuất vấn đề, tránh tìm kiếm tràn lan, không trọng tâm và không mấy liên quan khiến HS mất tập trung.
Giai đoạn GQVĐ là giai đoạn mà các nhóm HS tích cực thảo luận, tổng hợp ý tưởng để GQVĐ. Những đoạn phim về thí nghiệm thật, thí nghiệm ảo hoặc thí nghiệm mô phỏng… sẽ giúp ích cho HS trong quá trình GQVĐ. GV phải biết lựa chọn những
đoạn phim thí nghiệm phù hợp theo từng chủ đề để dễ dàng trong việc tổ chức hoạt
động dạy học DTVĐ.
Giai đoạn hoàn tất là giai đoạn HS báo cáo kết quả thảo luận, GV đánh giá làm sáng tỏ và tổng hợp kiến thức mới; sau đó thì GV củng cố và vận dụng kiến thức mới
để giải thích các hiện tượng, quá trình VL tự nhiên hay vận dụng để giải các bài tập liên quan. Ở giai đoạn này, GV cần tìm kiếm, sưu tầm những đoạn phim thí nghiệm thật, thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng hỗ trợ làm rõ vấn đề. Ngoài ra, GV cũng
47
phải tìm kiếm những hình ảnh, đoạn phim, các sơ đồ tư duy hỗ trợ củng cố kiến thức mới và các bài tập liên quan đến kiến thức vừa học hỗ trợ củng cố kiến thức và vận dụng vào thực tiễn.
Sau khi sưu tầm, GV cần tổng hợp, sắp xếp lại hệ thống tư liệu hỗ trợ theo từng chủđề, thuận lợi cho việc chọn lựa các tư liệu để soạn thảo bài giảng điện tử một cách dễ dàng.
2.3.2. Quy trình xây dựng
Trên cơ sở những nguyên tắc trên, chúng tôi đề xuất quy trình sưu tầm, xây dựng hệ thống tư liệu về CNTT hỗ trợ dạy học phần Quang học VL 9 THCS trong tổ
chức hoạt động dạy học DTVĐ như sau:
Bước 1: Nghiên cứu nội dung bài học
Dựa vào chương trình, nội dung kiến thức bài học được quy định trong chuẩn kiến thức kỹ năng và sách giáo khoa, đặc điểm của hình thức dạy học để xác định nội dung kiến thức có thể sử dụng CNTT hỗ trợ trong tổ chức hoạt động dạy học DTVĐ.
Nghiên cứu nội dung bài học. Xác định nội dung kiến thức có thể sử dụng CNTT hỗ trợ
Lựa chọn tư liệu cần tìm
Tìm kiếm tư liệu
(Sử dụng công cụ tìm kiếm trên Internet)
Chọn lọc, chỉnh sửa tư liệu (nếu cần) Phân loại và lưu trữ dữ liệu
48
Bước 2: Lựa chọn tư liệu cần tìm
Việc lựa chọn tư liệu phù hợp cho dạy học phần Quang học phải căn cứ vào mục tiêu, nội dung của bài học cũng như phải căn cứ vào từng giai đoạn của tiến trình tổ
chức hoạt động dạy học DTVĐ.
Như vậy, trước khi lựa chọn được tư liệu phù hợp thì GV phải nghiên cứu kỹ nội dung bài dạy để xác định mục tiêu, phân tích nội dung và xác định từng giai đoạn của tiến trình dạy bài học đó để tổ chức hoạt động dạy học DTVĐ. Từđó xác định được tư
liệu cần thiết (Ví dụ như tư liệu hình ảnh, đoạn phim, thí nghiệm thật, thí nghiệm mô phỏng, sơ đồ tư duy…).
Bước 3: Tìm kiếm tư liệu
Trên cơ sở xác định mục tiêu nội dung kiến thức bài học, lựa chọn tư liệu các ứng dụng của CNT trong tổ chức hoạt động dạy học DTVĐ, thì tư liệu cần tìm có thểđược khai thác từ một số nguồn sau:
Khai thác từ Internet
Với khả năng tương tác và cập nhật cao, internet đã tác động mạnh mẽđến giáo dục nói chung và Vật lý nói riêng. Internet là nguồn cung cấp thông tin, kiến thức phong phú. Với sự ra đời của các công cụ dò tìm đã tạo điều kiện cho người sử dụng Internet có thể tìm kiếm thông tin nhanh nhất. Có thể truy cập vào các website vật lý
để tìm kiếm và download các thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng, phim thí nghiệm để
phục vụ mục đích giảng dạy. Sau đây một số website có thể tìm tư liệu để thiết kế bài giảng vật lý: Website “thuvienvatly.com” ; “thuvienviolet”; “vat ly & ban tre”...
Đối với các thí nghiệm được khai thác trên mạng Internet GV cần lưu ý rằng khi tìm nội dung cần thiết trên mạng thường chúng ta cần lưu lại hoặc tải về máy tính cá nhân để mở trực tuyến.
Khai thác từ các phần mềm
Từ các phần mềm VL, GV có thể sao chép hoặc cài đặt để khai thác các thí nghiệm có sẵn làm nguồn tài liệu phục vụ cho công tác giảng dạy.
49
Hiện nay đã có rất nhiều phần mềm dạy học VL. Trong phần Quang hình học có các phần mềm như: phần mềm Macromedia Flash, Crocodile physics, Phenopt, Optics Mar Sothink SWS Decompilet… (thí nghiệm mô phỏng, thí nghiệm ảo,...).
Khai thác từ các nguồn khác
Ngoài các nguồn khai thác trên, GV có thể khai thác từ các nguồn khác như từ
nguồn tài liệu của các đề tài nghiên cứu khoa học, luận văn Thạc sĩ, các đề tài sáng kiến kinh nghiệm của GV... Ngoài ra, GV có thể khai thác các tư liệu này thông qua việc trao đổi chia sẽ tài liệu với bạn bè, đồng nghiệp.
Bước 4: Chọn lọc, chỉnh sửa, phân loại và lưu trữ các tư liệu
Sau khi khai thác, tìm kiếm xong tư liệu thì cần phải tiến hành chọn lọc, phân loại, chạy thử và tiến hành chỉnh sửa (nếu cần) sao cho phù hợp, đảm bảo với mục tiêu, nội dung bài học, tính khoa học, tính sư phạm để đáp ứng với yêu cầu và điều kiện sử dụng.
Để chỉnh sửa các thí nghiệm, các hình ảnh... đã khai thác ta cần biết chúng được thiết kế từ phần mềm nào. Và sau đó, dùng chính phần mềm đó để chỉnh sửa hoặc các phần mềm hỗ trợ khác. Nếu đã đảm bảo thì ta sắp xếp và lưu trữ dữ liệu thành hệ thống theo từng chủđề, từng phần. 2.4. HỆ THỐNG TƯ LIỆU HỖ TRỢ TỔ CHỨC DẠY HỌC DTVĐ VỀ CNTT PHẦN QUANG HỌC VẬT LÍ 9 THCS 2.4.1. Tư liệu hình ảnh Trong dạy học DTVĐ với sự hỗ trợ của CNTT phần Quang học VL 9 THCS thì việc sử dụng các hình ảnh để minh họa cho các khái niệm, hiện tượng, các quá trình tự nhiên, các ứng dụng của kiến thức,… là rất quan trọng. Bởi vì chúng là công cụ rất hữu hiệu, giúp GV có thể trực quan hóa trong việc giảng dạy, đồng thời giúp HS có thể
vận dụng tối đa các giác quan còn lại trong việc học tập. Các hình ảnh có khả năng cung cấp đầy đủ hơn các thông tin trình bày về một vấn đề nào đó, giảm tính trừu tượng của kiến thức, hỗ trợ và phát huy mọi giác quan của HS, tăng độ tin cậy và khắc sâu kiến thức hơn.
50
Tư liệu hình ảnh được xây dựng cho việc tổ chức các hoạt động dạy học phần Quang học VL 9 THCS với sự hỗ trợ của CNTT bao gồm hình ảnh minh họa cho các hiện tượng quang học: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng, thấu kính, mắt, máy ảnh, ánh sáng trắng và ánh sáng màu, sự trộn các ánh sang màu…
Hình 2.2. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng từ không khí vào nước
2.4.2. Tư liệu phim
Để tổ chức các hoạt động dạy học DTVĐ phần Quang học với sự hỗ trợ của CNTT thì việc minh họa của các hình ảnh thôi vẫn chưa đủ mà phải cần đến cái gì đó có thể gây được ấn tượng sâu sắc trong nhận thức của HS hơn. Việc khai thác và sử
dụng các đoạn phim có thể giúp HS hứng thú hơn với môn học, nội dung mà các em quan sát được rất chân thực, không mơ hồ, suy diễn. Nhờđó, khả năng ghi nhớ và nắm bắt kiến thức của HS nhanh hơn, kiến thức được khắc sâu trong trí nhớ của HS hơn.
Tư liệu đoạn phim được xây dựng cho việc tổ chức các hoạt động dạy học DTVĐ
phần Quang học với sự hỗ trợ của CNTT bao gồm đoạn phim thí nghiệm thật, thí nghiệm ảo minh họa cho hiện tượng quang học, hiện tượng khúc xạ ánh sáng; sự điều tiết của mắt, các đoạn phim về tác dụng của ánh sáng.
51
Hình 2.3. Hình ảnh đoạn phim thí nghiệm mô phỏng về sựđiều tiết của mắt
2.4.3. Tưliệu sơđồ tư duy
Trong tiến trình tổ chức các hoạt động dạy học DTVĐ với sự hỗ trợ của CNTT sơ đồ tư duy được sử dụng trong giai đoạn củng cố, hệ thống nội dung kiến thức trọng tâm của bài học. Sơ đồ tư duy là phương pháp kết nối mang tính đồ họa có tác dụng lưu giữ, sắp xếp và xác lập ưu tiên đối với mỗi loại thông tin bằng cách sử dụng từ hay hình ảnh then chốt (từ khóa) hoặc gợi nhớ nhằm “bật lên” những kí ức cụ thể và phát sinh mới. Mỗi chi tiết gợi nhớ trong sơ đồ tư duy là chìa khóa khai mở các sự kiện, ý tưởng và thông tin, đồng thời khơi nguồn tiềm năng của bộ não kì diệu.
Ý tưởng trung tâm sẽ được đặt ở giữa sơ đồ tư duy và được nối với các nhánh tượng trưng cho các ý chính ở xung quanh. Các nhánh chính sẽđược phát triển thành các nhánh nhỏ hơn nữa nhằm nghiên cứu vấn đềở mức độ sâu hơn nữa. Quá trình này cứ thế tiếp tục làm cho sơ đồ tư duy có thể bao quát được các ý tưởng trên một phạm vi sâu rộng mà một bản liệt kê các ý tưởng thông thường không thể làm được.
52
Hình 2.4. Sơđồ tư duy hệ thống nội dung kiến thức bài thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì
Hình 2.5. Sơđồ tư duy phần I “Hiện tượng khúc xạ ánh sáng”
Với sự hỗ trợ của sơ đồ tư duy, phần tổng kết kiến thức bài học trở nên súc tích, nhẹ nhàng, hiệu quả và tiết kiệm thời gian hơn; đồng thời có thể giúp HS ghi nhớ kiến thức và thuộc bài nhanh ngay tại lớp.