8. Dự kiến cấu trúc luận văn
1.3. Sử dụng máy vi tính trong dạy học nhóm
1.3.1. Vai trò của máy vi tính trong dạy học 1.3.1.1. MVT làm phương tiện nghe nhìn
MVT có khả năng lưu trữ thông tin rất lớn. Các văn bản, hình ảnh tĩnh hoặc động, các bảng biểu, các sơ đồ, các đồ thị được số hóa và lưu trên các thiết bị nhớ của MVT như đĩa từ, băng từ hay đĩa CD-ROM. Kho dữ liệu này có thể biểu diễn các mô hình, các hiện tượng, các quá trình vật lý. MVT cung cấp cho HS khả năng truy cập nhanh tới kho dữ liệu này để lấy ra được dữ liệu cần thiết phục vụ dạy và học một cách chính xác và nhanh chóng. Sử dụng các chương trình máy tính HS có thể xem một số lượng lớn tranh ảnh minh họa cho nội dung vật lý cần nghiên cứu.
Nhờ năng lực đồ họa phong phú, khả năng sử dụng các kiểu dữ liệu khác nhau kết hợp với hệ thống đa phương tiện, có thể xây dựng các phim dạy học, phim thí nghiệm trên MVT. Các phim dạy học biểu diễn trực quan các hiện tượng, quá trình
dưới dạng các hình ảnh chuyển động. Các đoạn phim trên MVT nhằm tăng cường khả năng trực quan hóa của MVT.
Nhờ các chương trình mô phỏng, minh họa trên MVT mà HS quan sát được các sự kiện, tạo điều kiện để hiểu rõ bản chất vật lý của các hiện tượng vật lý. Do đó, giúp HS hiểu sâu hơn về bản chất của các quá trình và dặc biệt giúp HS nắm vững các khái niệm có tính trừu tượng.
So với các phương tiện trực quan truyền thông khác đã được sử dụng rộng rãi trong dạy học thì MVT tỏ ra có nhiều ưu điểm hơn nhờ có khả năng phối hợp đồng thời nhiều phương tiện nghe nhìn ( văn bản, đồ họa, âm thanh,..), nhờ khả năng truy cập nhanh, chính xác tới kho dữ liệu, nhờ khả năng lặp tùy ý, khả năng làm chậm dần, nhanh dần, phóng to, thu nhỏ sự vật, hiện tượng vật lý.
1.3.1.2. Lưu trữ, truyền dẫn và xử lý thông tin
MVT có thể lưu trữ thông tin dưới nhiều hình thức khác nhau khi đã được số hóa. Các thông tin được lưu trữ trên các thiết bị nhớ của MVT có thể là các nội dung học tập trong sách giáo khoa, có thể là các tài liệu tham khảo cho cả GV và HS, có thể là cá thông tin làm tăng tính trực quan trong dạy học,.. Khi kết nối MVT vào hệ thống mạng, đặc biệt là vào hệ thống internet thì khả năng tìm kiếm, lưu trữ thông tin trên MVT càng được phát huy mạnh mẽ.
Chức năng truyềng dẫn thông tin của MVT được sử dụng nhiều để thực hiện tương tác giữa GV và HS nhất là trong trường hợp đào tạo từ xa.
1.3.1.3. Hỗ trợ HS trong ôn tập
Ôn tập là khâu quan trọng trong quá trình dạy học. Các phần mềm ôn tập cho một bài, một phần, một chương được cài đặt trên MVT nên HS có thể sử dụng để ôn luyện kiến thức của mình. Trong chương trình ôn tập có thể phối hợp các dạng biểu diễn thông tin phong phú nhằm giúp HS có thể nắm vững kiến thức đã học, phát triển năng lực khái quát hóa, năng lực tổng hợp các vấn đề, sự kiện. HS có thể giải các loại bài tập khác nhau trên MVT thông qua đó mà hiểu sâu sắc hơn các kiến thức đã lĩnh hội được, đặc biệt có thể đưa vào những sự kiện thực tiễn tạo cơ hội cho HS gắn hoạt động học tập trong nhà trường với thực tế ứng dụng trong thực tiễn đời sống xã hội.
Đây là lĩnh vực mà MVT tỏ ra có nhiều thế mạnh và được áp dụng nhiều trong các nhà trường. Bằng hình thức trắc nghiệm khách quan, MVT đưa ra hệ thống các câu hỏi để HS lựa chọn phương án trả lời đúng nhất hoặc cũng có thể soạn câu trả lời của mình trên MVT. MVT thực hiện đánh giá và cho điểm một cách khách quan. MVT cũng không quên đưa ra lời động viên, khích lệ khích lệ khi HS trả lời đúng, hoặc đưa ra những lời nhận xét không quá gay gắt với HS khi làm bài chưa tốt. Kết quả đánh giá được lưu trữ làm cơ sở cho việc cung cấp thông tin hai chiều giữa GV và HS một chách nhanh chóng để làm căn cứ cho việc điều chỉnh hoạt động dạy học.
1.3.1.5. Thiết kế các mô hình vật lý
Hiện nay có rất nhiều phần mềm để hỗ trợ công việc thiết kế trên MVT. Trong trường hợp không tiến hành được các thí nghiệm thực thì GV có thể sử dụng các phần mền thiết kế để thiết kế các sơ đồ thí nghiệm, thực hiện các thí nghiệm ảo trên MVT.
1.3.1.6. Tự động hóa các thí nghiệm vật lý
Việc nghiên cứu, cải tiến các thí nghiệm vật lý là một nhiệm vụ quan trọng của ngành giáo dục, của mỗi nhà trường và mỗi GV. MVT có thể xử lí các tín hiệu điện sau khi đã được số hóa. Theo nguyên tắc này có thể thiết kế các thí nghiệm vật lý có sự trợ giúp của MVT. MVT có thể sử dụng như một dao động kí điện tử để ghi lại các hình ảnh dao động. Thế mạnh của MVT chính là khả năng đo đạc một cách chính xác các đại lượng. Với các thí nghiệm nguy hiểm hoặc các thí nghiệm đắt tiền, hay các thí nghiệm xảy ra quá nhanh hoặc quá chậm thì có thể viết chương trình để làm thí nghiệm ảo trên MVT. Khi sử dụng các thí nghiệm vật lý có sự trợ giúp của MVT cần chú ý giải thích rõ cho HS nguyên tắc của thí nghiệm, hướng HS vào việc nắm vững các hiện tượng vật lý xảy ra trong thí nghiệm.
1.3.1.7. Tổ hợp MVT và các phương tiện dạy học hiện đại
Trao đổi thông tin qua MVT không chỉ thông qua các thiết bị và như bàn phím, con chuột mà còn qua các cổng giao tiếp của MVT. Sử dụng các cổng nối tiếp, song song, các khe cắm chuẩn trên bo mạch chủ của MVT nhờ các mạch giao tiếp có thể ghép nối MVT với các thiết bị ngoại vi để khai thác thế mạnh riêng của mỗi phương tiện, phối hợp các thế mạnh đó trong một hệ thống để khắc phục những mặt hạn chế của mỗi thiết bị.
1.3.2.1. Tạo tình huống có vấn đề khi mở đầu bài học
Hoạt động học của HS sẽ diễn ra một cách tích cực nếu HS được đặt vào tình huống có vấn đề. Có nhiều cách tạo ra tình huống có vấn đề như: bằng một câu hỏi, một câu truyện kể, nhưng có lẽ quan trọng nhất là các thí nghiệm mở đầu, có những thí nghiệm giáo viên có thể tiến hành trực tiếp trên lớp, tuy nhiên có những thí nghiệm chỉ có thể mô phỏng qua máy vi tính. Với những hình ảnh chụp được, những thước phim quay lại và những thí nghiệm ảo thực hiện trên các phần mềm vật lý giáo viên sẽ tạo ra được những tình huống kích thích được tính tò mò và nhu cầu học hỏi ở HS.
Có thể sử dụng các phần mềm hỗ trợ trong DH khi tạo tình huống có vấn đề như: powerpoint, window media hỗ trợ khi chiếu các video clip. Phần mềm crocodile trong việc thiết kế các thí nghiệm mô phỏng, thí nghiệm ảo.
1.3.2.2. Tiểu kết mỗi mục sau mỗi hoạt động nhóm
Sau khi hoàn thành mỗi hoạt động nhóm, HS sẽ lên báo cáo kết quả, trình bày những gì mà nhóm mình thực hiện được. Tuy nhiên, giáo viên sẽ là người nhận xét và rút ra các kết luận cuối cùng. Các kết luận này là nội dung kiến thức cơ bản cần phải đạt được. Để giảm kênh chữ, tăng kênh hình và các mô hình giáo viên có thể sử dụng các hình ảnh để minh họa, các sơ đồ cấu trúc để thấy được sự liên quan giữa các kiến thức. Hơn nữa thông qua máy tính giáo viên có thể chiếu trực tiếp kết quả công việc của mỗi nhóm lên màn hình lớn để các nhóm còn lại nhận xét đánh giá, cho điểm. Với cách làm này HS sẽ phải tích cực hơn trong công việc.
1.3.2.3. Quản lý học sinh trong quá trình làm việc
Trong quá trình học sinh thảo luận, điều mà giáo viên đặc biệt quan tâm là làm thế nào tất cả các HS đều tham gia thảo luận một cách tích cực nhất. Thực tế cho thấy, có những HS là “người hùng” sẽ làm hầu hết công việc của nhóm. Bên cạnh đó có những HS trong nhóm sẽ ỷ lại, tham gia một cách miễn cưởng, thiếu tinh thần trách nhiệm. Để tất cả HS đều có trách nhiệm trong công việc giáo viên có thể chia nhỏ công việc cho mỗi thành viên, chiếu tên các thành viên lên bảng, cho điểm trực tiếp,… bằng cách sử dụng phần mềm mind map.
1.3.2.4. Đo đạc, sử lí số liệu trong các thí nghiệm Vật lí
Thí nghiệm vật lý là phương tiện cho phép tổ chức các hình thức làm việc tập thể khác nhau nhằm bồi dưỡng cho HS thói quen hợp tác trong lao động, trong nghiên cứu khoa học và trung thực khi nhận thức một sự vật hiện tượng.
Đối với các thí nghiệm vật lý thực, nhờ có các phần mềm thích hợp, máy vi tính có thể thu thập số liệu thực nghiệm dưới nhiều dạng khác nhau, có thể ghi lại rất nhiều giá trị đo trong cùng một thời gian ngắn. Những số liệu thu được có thể đồng thời ghi lên file dữ liệu và hiển thị lên màn hình theo đúng ý đồ của giáo viên. Trên cơ sở đó, máy vi tính tiến hành sử lý số liệu theo yêu cầu của việc tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong giờ lên lớp.
Thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo giúp giáo viên và HS tiến hành các thí nghiệm một cách chủ động và rất thuận lợi trong quá trình dạy học. Các thí nghiệm này có thể tiến hành ngay trong giờ học, giờ ngoại khóa hoặc ở nhà… mà không phải vào phòng thí nghiệm. Hơn nữa việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo tỏ ra rất hiệu quả trong điều kiện thiếu trang thiết bị thí nghiệm, các thí nghiệm nguy hiểm như cháy nổ, điện thế cao, phóng xạ….
1.3.2.5. Tạo các trò chơi học tập
Dạy học không chỉ đơn thuần là việc giáo viên truyền đạt kiến thức đến HS, tổ chức cho học sinh các hoạt động để từ đó đi tìm kiếm tri thức. Hình thức vui chơi, giải trí cũng đóng vai trò tích cực trong việc tạo động cơ, nhu cầu, hứng thú học tập cũng như phát triển tư duy. Tổ chức cho HS các trò chơi không chỉ đơn thuần là việc giải trí mà từ đó tạo ra các vấn đề học tập. Sau khi học hết mỗi chương, giáo viên nên sử dụng các phần mềm dạy học để tổ chức các trò chơi.
1.3.3. Qui trình tổ chức hoạt động nhóm trong dạy học với sự hỗ trợ của MVT
Quy trình tổ chức dạy học theo nhóm là tập hợp các giai đoạn, các bước để thực hiện hoạt động dạy của giáo viên và học của học sinh, từ khi bắt đầu đến khi kết thúc hoạt động của họ. Dạy học theo nhóm có thể sử dụng ở nhiều thời điểm khác nhau của tiết học, có thể là một phần của tiết học, có thể cả tiết học hoặc trong vài ba tiết học và sự hỗ trợ của MVT là rất cần thiết trong các bước của tiến trình dạy học.
Căn cứ vào các bước tổ chức dạy học nhóm. Căn cứ vào vai trò của máy vi tính trong việc hỗ trợ dạy học nhóm. Chúng tôi đề xuất quy trình tổ chức hoạt động nhóm với sự hỗ trợ của MVT như sau:
Học sinh làm việc theo nhóm, giáo viên quan sát hoạt động của các nhóm và giúp đỡ khi cần thiết.
VẤN ĐỀ XUẤT PHÁT CẦN TÌM HIỂU, NGHIÊN CỨU
GV giao nhiệm vụ chung cho cả lớp, rồi lần lượt đưa ra các gợi ý dưới dạng các hình ảnh sinh động, hoặc các mô hình,… dưới sự hỗ trợ của MVT. Thảo luận, tổng kết trước lớp.
+ Thảo luận để xác định vấn đề cần nghiên cứu
+ Phân chia nhóm, đề cử nhóm trưởng, phân công địa điểm làm việc cho từng nhóm.
+ Xác định rõ nhiệm vụ và tiến trình hoạt động của mỗi nhóm.
+ Nhóm trưởng nêu lại nhiệm vụ của nhóm và phân công cho từng thành viên trong nhóm.
+ Các cá nhân thực hiện nhiệm vụ được phân công. + Trao đổi thảo luận trong nhóm.
+ Thống nhất, ghi nhận kết quả hoạt động của nhóm và cử người báo cáo kết quả.
+ Các nhóm lần lượt báo cáo kết quả.
+ GV hướng dẫn thảo luận vấn đề, nhận xét bổ sung chỉnh lý và đưa ra kết luận cuối cùng. GV minh họa các hình ảnh, các thí nghiệm, hoặc các ứng dụng của bài học đó trực tiếp trên MVT và hướng dẫn HS quan sát.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Chương này chúng tôi trình bày cơ sở tâm lí học và cơ sở lí luận dạy học trong đó đặc biệt chú ý tới hình thức tổ chức hoạt động nhóm dưới sự hỗ trợ của MVT.
Hoạt động nhóm là một trong những hình thức cộng tác làm việc giữa các thành viên trong nhóm, để cùng nhau giải quyết một số vấn đề nào đó, từ đó tìm ra được hướng giải quyết các vấn đề đã nêu dưới sự định hướng của GV.
Hoạt động nhóm cần phải tuân theo quy trình các bước cụ thể, GV là người tổ chức, hướng dẫn, điều khiển, trọng tài, cố vấn, kết luận kiểm tra; HS hợp tác với bạn bè để tự nghiên cứu, tìm ra vấn đề. Để giải quyết nhiệm vụ đề ra của luận văn chúng tôi chú trọng những vấn đề sau:
- Thiết lập sơ đồ biểu đạt logic của tiến trình nhận thức khoa học đối với tri thức cần dạy đáp ứng được đòi hỏi phương pháp luận của tiến trình khoa học xây dựng tri thức.
- Để phát huy vai trò của học sinh trong việc tự chủ xây dựng kiến thức, đồng thời cho họ làm quen với việc xây dựng bảo vệ cái mới trong nghiên cứu khoa học thì có thể tổ chức hoạt động dạy học theo hướng tổ chức hoạt động nhóm.
Việc sử dụng MVT làm tăng tính trực quan sinh động của giờ học. Sử dụng MVT đúng cách và hợp lí sẽ tiết kiệm được quỹ thời gian ngắn trong tiết học. Đồng thời việc sử dụng những thí nghiệm mô phỏng, thí nghiệm ảo sẽ làm giảm chi phí tốn kém, an toàn với những thí nghiệm nguy hiểm mà lại giúp HS có cái nhìn tổng quan về vấn đề nghiên cứu.
Những vấn đề này sẽ được chúng tôi vận dụng khi thiết kế phương án dạy học hai bài “Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song” và bài “Quy tắc hợp lực song song cùng chiều” trong chương 2.
CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHÓM VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG
CỦA VẬT RẮN” VẬT LÝ 10 CƠ BẢN
2.1. Phân tích cấu trúc, nội dung kiến thức chương “Cân bằng và chuyển độngcủa vật rắn” Vật lý 10 cơ bản của vật rắn” Vật lý 10 cơ bản
2.1.1. So sánh nội dung khoa học và nội dung dạy học của chương
Để dễ dàng xác định nội dung cơ bản của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” chúng tôi đã xây dựng bảng so sánh nội dung khoa học và nội dung dạy học của chương như sau:
TT Đơn vị kiến thức cơ bản
Nội dung khoa học Nội dung dạy học (chương trình chuẩn)
Ghi chú
1 Vật rắn Vật rắn là những vật có kích thước đáng kể và hầu như không bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực.
Vật rắn là những vật có kích thước đáng kể và hầu như không bị biến dạng dưới tác dụng của ngoại lực. 2 Điều kiện cân bằng (ĐKCB) của vật rắn
Điều kiện để vật rắn đứng yên là: 0 0 0 0 x y z F F F F → → = = ⇔ = = ∑ ∑ ∑ ∑ 0 M =
∑uur r ( đối với trục quay