- 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.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- 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] a. Ƣu điểm:
- Việc ứng dụng CNTT trong DH sẽ khiến MVT trở thành một công cụ hỗ trợ đắc lực cho quá trình DH, cụ thể là:
+ Khả năng biểu diễn thông tin: Máy tính cung cấp thông tin dưới dạng văn bản, đồ thị, hình ảnh, âm thanh,…
+ 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
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
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.
b. Nhƣợc điểm:
- Đối với người GV khi sử dụng phương tiện CNTT, việc soạn bài, chuẩn bị bài giảng trước khi lên lớp mất rất nhiều thời gian, công sức.
- HS dễ bị phân tán tư tưởng nếu không có sự định hướng hợp lí vào đối tượng chính cần quan sát.
- 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
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
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.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- 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:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Vị giác quyết định 1 %
Xúc giác quyết định 1,5 %
Khứu giác quyết định 3,5 %
Thính giác quyết định 11 %
Thị giác quyết định 83 %
Đồng thời Treichler cũng chỉ ra ảnh hưởng của các hoạt động cá nhân đối với việc ghi nhớ của HS như sau:
Thông qua đọc 10 %
Thông qua nghe 20 %
Thông qua nhìn 30 %
Thông qua nghe và nhìn 50 %
Thông qua nói và nhìn 70 %
Thông qua nhìn và làm 90 %
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:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Khi đối tượng quan sát có kích thước rất nhỏ, khó quan sát, hoặc quá lớn, hoặc hiện tượng diễn ra ở những nơi, vào thời điểm không quan sát trực tiếp được như nhà máy điện, các thiên thể, …
- Các quá trình Vật lí diễn ra quá nhanh hoặc rất chậm. - Khi nghiên cứu các ứng dụng của Vật lí.
- Khi trình bày lịch sử phát triển của một vấn đề Vật lí, một phát minh khoa học, kĩ thuật, …
Lợi ích của việc sử dụng phim học tập trong dạy học Vật lí:
- Phim học tập giúp thu nhận thế giới tự nhiên vào lớp học, xóa bỏ những hạn hẹp không gian của lớp học và thời gian hạn chế của tiết học.
- Cho phép quan sát với tốc độ mong muốn hoặc có thể dừng hình ảnh, nhờ vậy có thể quan sát được rõ ràng các quá trình, hiện tượng Vật lí, làm cho HS có biểu tượng đúng đắn về chúng.
- Làm tăng tính trực quan và hiệu quả cảm xúc khi tri giác các đối tượng và hiện tượng Vật lí do các phim học tập có sự kết hợp hài hòa kĩ thuật âm thanh và hình ảnh,…
- Phim học tập có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn của quá trình dạy học, ở trong lớp học, ngoài lớp học, trong và ngoài giờ học chính khoá.
Phương pháp sử dụng đoạn phim học tập trong dạy học Vật lí:
- Đặt kế hoạch sử dụng phim trong kế hoạch tổng thể của một chương, một phần cụ thể kế hoạch dạy học.
- Xác định công việc chuẩn bị với HS trước khi sử dụng phim.
- Trong khi xem phim, GV cần quan sát, đưa ra các gợi ý nhằm hướng sự chú ý của HS vào cái cơ bản, cái đặc biệt.
- Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phim học tập.
d. Internet.
- Internet là một hệ thống thông tin toàn cầu có thể được truy nhập công cộng gồm các mạng máy tính được liên kết với nhau[1].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Sau gần 2 thập niên du nhập vào Việt Nam, internet ngày nay đã phát triển sâu rộng đến mọi ngóc ngách, mọi gia đình, mọi trường học. Với sự phổ biến của internet, phương thức học tập đã có những thay đổi về căn bản.
- Học sinh ngày nay không còn sợ thiếu tài liệu, tư liệu phục vụ cho việc mở mang kiến thức, bởi tất cả đều có thể tìm được trong kho tư liệu khổng lồ trên internet. Nhưng để sử dụng chúng một cách hiệu quả, học sinh cần chọn lọc, tổng hợp và kết nối thành những bài học phù hợp cho mình.
- Internet giúp cho học sinh có cơ hội tương tác nhiều hơn với giáo viên và bạn học khác thông qua công cụ đơn giản như diễn đàn, thư điện tử, hội thoại trực tuyến... Các lớp học online ngày càng trở nên phổ biến, đặc biệt là với môn ngoại ngữ và khoa học tự nhiên. Đó là một phương thức học rất hiệu quả, bởi có thể học mọi lúc, mọi nơi và sự tương tác xảy ra tức thì.
1.3.3. Biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và phƣơng tiện công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí. thông tin trong dạy học Vật lí.
1.3.3.1. Căn cứ lí luận và thực tiễn lựa chọn phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện CNTT trong dạy học. [12], [24] phương tiện CNTT trong dạy học. [12], [24]
- Trong khi xây dựng kế hoạch và tiến hành dạy học thì người GV luôn phải đối diện với câu hỏi như “Làm thế nào để lựa chọn PPDH cho phù hợp và có hiệu quả?”Các nhà lí luận dạy học đều đưa ra lời khuyên“Mỗi PPDH đều cóưu và nhược điểm riêng của nó, không có PPDH nào được xem là vạn năng, để khắc phục những hạn chế và phát huy ưu điểm của mỗi phương pháp ta cần phối hợp sử dụng các PPDH khác nhau”. Để lựa chọn và phối hợp các PPDHphù hợp với mỗi bài dạy, mỗi hoạt động dạy học, chúng ta cần quan tâm mối quanhệ của nó với các yếu tố liên quan, đó là mục tiêu dạy học, nội dung dạy học, điều kiện giảng dạy và học tập, nhu cầu, hứng thú, thói quen học tập của HS, năng lực, sở trường, kinh nghiệm sư phạm của GV.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
+ Chọn những PPDH có khả năng cao nhất đối với việc thực hiện mục tiêu dạy học: Mỗi một PPDH có những điểm mạnh hay yếu nhất định. Tuy nhiên khi xem xét thực hiện một mục tiêu dạy học thì có một số PPDH có khả năng cao hơn các PPDH khác.
Bảng trình bày kết quả nghiên cứu về khả năng của các PPDH trong việc thực hiện các mục tiêu dạy học.[12]
Bảng 1.1: Khả năng của các PPDH trong thực hiện các mục tiêu dạy học
Các phạm trù mục tiêu Các phƣơng pháp dạy học Thuyết trình Thảo luận Học Cá nhân Học tương tác, học trong hành động I. Lĩnh vực nhận thức 1. Biết B C A B 2. Hiểu B B A B 3. Vận dụng C A A B 4. Phân tích C A A B 5. Tổng hợp C A A B 6. Đánh giá D A C B II. Lĩnh vực tình cảm 1. Tiếp nhận B A A A 2. Phản ứng D A B A 3. Đánh giá B A D A 4. Sắp xếp, tổ chức giá trị B B D A 5. Trở thành tính cách D B D A III. Lĩnh vực tâm vận
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
1. Tự thực hiện phối hợp các động tác D D A C 2. Phối hợp thành thục các động tác D D A C