Để chuẩn bị cho việc soạn thảo tiến trỡnh dạy học nhằm mục đớch phỏt triển tư duy vật lớ cho HS miền nỳi khi dạy học một số định luật phần cơ học, chỳng tụi tiến hành điều tra, tỡm hiểu ở cỏc trường để biết cỏc thụng tin sau:
- Về thực trạng cơ sở vật chất của nhà trường, cỏc trang thiết bị thớ nghiệm, cỏc phương tiện CNTT phục vụ cho việc giảng dạy mụn vật lớ.
- Về việc sử dụng thớ nghiệm trong dạy học vật lớ.
- Về việc sử dụng cỏc phương tiện CNTT trong dạy học vật lớ.
- Tỡnh hỡnh dạy và học cỏc định luật vật lớ núi chung và cỏc định luật phần cơ học núi riờng.
- PP học tập của HS và mức độ hứng thỳ của HS khi sử dụng thớ nghiệm thực hay ứng dụng CNTT trong giờ học vật lớ.
1.5.2. Phƣơng phỏp điều tra, tỡm hiểu
- Gặp gỡ và trao đổi trực tiếp với lónh đạo nhà trường, với tổ trưởng chuyờn mụn bộ mụn vật lớ, với cỏc GV giảng dạy vật lớ. Sử dụng phiếu phỏng vấn GV, xem giỏo ỏn dự giờ... - Trao đổi trực tiếp với HS và dựng phiếu phỏng vấn HS, tham khảo kết quả năm học trước của HS và kết quả cỏc bài kiểm tra trong học kỡ I.
- Tham quan phũng thớ nghiệm vật lớ, phũng MVT, phũng chuyờn dựng.
1.5.3. Kết quả điều tra:
Kết quả điều tra GV theo phiếu như sau: - Số trường điều tra : 3 - Số phiếu điều tra : 24 - Số GV được hỏi ý kiến : 24 - Số GV cho biết ý kiến : 24
Kết quả điều tra HS theo phiếu như sau: - Số lớp điều tra : 6 - Số phiếu điều tra : 120 - Số HS được hỏi ý kiến : 120 - Số HS cho biết ý kiến : 120 Kết quả điều tra ban đầu cho thấy:
+ Về cơ sở vật chất, thiết bị dạy học:
- Qua tỡm hiểu ở ba trường chỳng tụi thấy: Cỏc trường đều cú phũng thớ nghiệm vật lớ riờng. Cỏc dụng cụ thớ nghiệm đó được trang bị với cơ số đủ theo lớp. Tuy nhiờn do số lớp học nhiều, nhiều GV cựng giảng dạy một khối lớp, do đú để bố trớ lệch giờ dạy của GV cựng một mụn rất khú, nờn nhiều giờ giảng GV khụng cú phũng thớ nghiệm để giảng dạy, mà một số bài khi dịch chuyển cỏc dụng cụ thớ nghiệm rất phức tạp và ổ điện tại lớp học lại khụng đủ cho yờu cầu của một giờ giảng thực nghiệm nhúm. Cỏc dụng cụ thớ nghiệm tuy được trang bị nhưng khụng được bổ sung thường xuyờn khi cỏc dụng cụ bị hỏng, dẫn đến cũng chưa đỏp ứng được yờu cầu chống dạy chay của GV.
- Cỏc thớ nghiệm phần cơ học, do giắc cắm và cỏc cổng quang điện khụng nhạy nờn hay trục trặc khi làm thớ nghiệm dẫn đến mất thời gian khi dạy học. Một số bài đo cú độ chớnh xỏc khụng cao và thớ nghiệm mất quỏ nhiều thời gian.
- Cỏc trường đó cú cỏc phũng MVT. Tuy nhiờn số lượng mỏy chưa nhiều, một số bị hỏng và cũ nờn tốc độ chạy rất chậm. Hệ thống mỏy tớnh đó kết nối mạng tuy
nhiờn hiệu quả sử dụng chưa cao. Đó trang bị cỏc mỏy chiếu projector tuy nhiờn khụng cú đủ cho tất cả cỏc phũng học.
- Hầu như cỏc PMDH cho bộ mụn đều khụng cú, chỉ cú một số do GV tự tham khảo, cúp nhặt, khụng cú bản quyền nờn việc sử dụng hạn chế và khụng cú được sự hướng dẫn sử dụng đỳng bài bản, quy cỏch dẫn đến cũng khụng mang lại hiệu quả cao. Kết quả điều tra ban đầu về việc sử dụng thớ nghiệm và cỏc phương tiện CNTT trong dạy học vật lớ đối với GV cho những số liệu cụ thể được chỳng tụi tổng hợp lại trong những bảng thống kờ dưới đõy.
Bảng1.2: Việc sử dụng thớ nghiệm trong dạy học vật lớ
STT Thớ nghiệm Số GV làm TN %
1 Sử dụng thớ nghiệm thực 14/24 58 2 Sử dụng thớ nghiệm mụ phỏng trờn MVT 7/24 29
3 Khụng sử dụng 3/24 13
Bảng 1.3: Việc sử dụng CNTT trong dạy học vật lớ
STT Thường xuyờn Thỉnh
thoảng Chưa sử dụng SL % SL % SL % Soạn giỏo ỏn bằng powerpoint 0 0 22 91,6 2 8,4 Sử dụng cỏc PMDH 0 0 10 41,6 14 58,4 Sử dụng cỏc Website 0 0 0 0 24 100 Kết nối mạng Internet 0 0 0 0 24 100
Bảng 1.4: Lớ do GV ớt sử dụng CNTT trong dạy học vật lớ
STT Những lớ do khiến đồng chớ khụng sử dụng CNTT (hoặc khụng thường xuyờn sử dụng) trong dạy học vật lớ
Số GV chọn cõu
trả lời
%
1 Cơ sở vật chất khụng đầy đủ (MVT, PMDH, mỏy chiếu) 24 100 2 Mất nhiều thời gian chuẩn bị 20 83,3 3 Khụng cú khả năng sử dụng MVT 4 16,7 4 Thiếu thời gian giảng dạy 5 20,8 5 Khụng cú phũng học bộ mụn 2 8,3
6 Cỏc lớ do khỏc 0 0
Qua kết quả điều tra như trờn, cựng với sự tỡm hiểu ở một số địa phương khỏc như Tỉnh Tuyờn Quang, Hoà Bỡnh, Bắc Kạn...cũng như cỏc phương tiện thụng tin đại chỳng như bỏo chớ, ti vi...chỳng tụi nhận thấy thực trạng của việc dạy học cỏc định luật vật lớ hay cỏc định luật vật lớ phần cơ học ở cỏc trường THPT miền nỳi như sau:
- Hầu hết cỏc thớ nghiệm khú và mất nhiều thời gian chuẩn bị thỡ GV khụng tiến hành dạy trờn lớp, nếu cú sử dụng thỡ cũng khụng nờu hết được cỏc nội dung cần chứng minh và nhiều khi chỉ dạy ở dạng định tớnh hoặc GV làm và thụng bỏo kết quả. GV tiến hành cỏc TN qua loa, thiếu chuẩn bị chu đỏo. Như vậy, tuy cú tỏc dụng về mặt cung cấp kiến thức cho HS, giỏo dục thế giới quan duy vật biện chứng và quan niệm vụ thần nhưng PP tiến hành thớ nghiệm như vậy ớt cú hiệu quả về phỏt triển tư duy vật lớ cho HS, khụng phỏt triển được khả năng tỡm tũi, khả năng nghiờn cứu khoa học.
- Do đội ngũ GV cũn một số chưa chỳ tõm trong cụng tỏc giảng dạy, chưa chịu khú tỡm tũi, nghiờn cứu tỡm ra PP tiến hành dạy học một cỏch hợp lớ và đạt hiệu quả cao để nõng cao chất lượng dạy học. Năng lực sử dụng thớ nghiệm của GV cũn yếu nhưng khụng được bổ sung, đào tạo, đào tạo lại thường xuyờn để đạt chất lượng cao hơn. - Nhận thức của GV và HS đối với việc ứng dụng CNTT vào dạy học cũn chưa cao nờn đõy là khú khăn tất yếu của quỏ trỡnh phỏt triển.
- Do GV cũn cú thu nhập hạn chế nờn cú GV chưa cú MVT để sử dụng thường xuyờn, đặc biệt là MVT xỏch tay thỡ gần như hầu hết là khụng cú, nờn việc soạn giỏo ỏn điện tử và tăng cường nghiờn cứu cỏc PMDH vào trong giảng dạy lại càng hạn chế. Việc truy cập Internet cũng cũn ớt vỡ GV cú thời gian giảng dạy nhiều, khụng cũn thời gian mấy cho việc mở rộng nghiờn cứu qua mạng.
- Trỡnh độ tin học của GV và HS cũn hạn chế, nờn việc soạn giỏo ỏn khú khăn nhất là việc khai thỏc sử dụng cỏc PMDH lại càng khú.
- Hỡnh thức tổ chức lớp học theo kiểu truyền thống lớp – bài khụng thực sự phự hợp khi đưa CNTT vào dạy học.
Vậy qua nghiờn cứu điều tra chỳng tụi nhận thấy thực trạng dạy học cỏc định luật vật lớ cũng chung như dạy cỏc kiến thức khỏc của bộ mụn. GV cũn sử dụng cỏc thớ nghiệm thực chưa thường xuyờn và chưa hiệu quả để phỏt triển tư duy cho HS. Việc ứng dụng CNTT vào dạy học cũn ớt và thưa. GV chưa thực sự trỏch nhiệm cao trong nghiờn cứu, cải tiến PP để đổi mới PP dạy học toàn diện, HS học năng động, sỏng tạo, tớch cực và hứng thỳ với bộ mụn.
KẾT LUẬN CHƢƠNG I
Từ cỏc nghiờn cứu về lớ luận tư duy vật lớ, phỏt triển tư duy vật lớ, thớ nghiệm và cỏc phương tiện CNTT khi dạy cỏc định luật phần cơ học. Chỳng tụi đó đưa ra cỏc biện phỏp phối hợp sử dụng thớ nghiệm và phương tiện CNTT như đó trỡnh bày ở trờn nhằm phỏt triển tư duy vật lớ cho HS miền nỳi trong dạy học cỏc định luật vật lớ phần cơ học ở lớp 10 (cơ bản) như sau:
* Việc sử dụng thớ nghiệm là rất cần thiết trong dạy học cỏc định luật vật lớ phần cơ học, qua làm thớ nghiệm sẽ giỳp HS phỏt triển tốt năng lực tư duy vật lớ, đảm bảo tớnh khoa học, khỏch quan của kiến thức và HS tin vào kiến thức được truyền đạt.
* Khi thớ nghiệm thực chứng minh được chớnh xỏc kiến thức cần xõy dụng thỡ ta tiến hành thớ nghiệm thực và phải đảm bảo đủ số lượng dụng cụ thớ nghiệm và thời gian thớ nghiệm ngắn, dễ thao tỏc. Khi thớ nghiệm thực khụng đủ để chứng minh hoặc khụng đủ trực quan... thỡ ta phối hợp với sử dụng cỏc phương tiện CNTT. Khi thớ nghiệm thực khụng thể tiến hành trong tiết học thỡ ta mới dựng hoàn toàn bằng CNTT.
* Trong một bài dạy một định luật vật lớ, bao gồm nhiều phần với cỏc mục tiờu kiến thức khỏc nhau, do đú khi ta vận dụng phối hợp sử dụng thớ nghiệm và cỏc phương tiện CNTT thỡ phải kết hợp hài hoà với cỏc phương phỏp dạy học tớch cực và thiết kế phương ỏn dạy học hợp lớ để đảm bảo thời lượng tiết dạy và nõng cao chất lượng dạy học.
Chƣơng II
PHỐI HỢP SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VÀ PHƢƠNG TIỆN CễNG NGHỆ THễNG TIN TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ ĐỊNH LUẬT VẬT LÍ
PHẦN CƠ HỌC (VẬT LÍ 10 – CƠ BẢN)
2.1. VỊ TRÍ VÀ VAI TRề CỦA ĐỊNH LUẬT CƠ HỌC ( VẬT LÍ 10 – CƠ BẢN)
Cỏc định luật cơ học cú một vị trớ và vai trũ rất quan trọng trong hệ thống cỏc định luật vật lớ và hệ thống kiến thức vật lớ. Bởi vỡ cỏc định luật vật lớ núi chung và cỏc định luật phần cơ học núi riờng đều trải qua quỏ trỡnh quan sỏt, phõn tớch cỏc sự kiện, hiện tượng vật lớ, làm cỏc thớ nghiệm... khỏi quỏt để hỡnh thành nờn tớnh quy luật của cỏc hiện tượng cơ học, là cơ sở phỏt triển tư duy vật lớ cho HS. Cỏc định luật cơ học cho phộp chỉ ra cỏc quy luật vận động, phỏt triển và hiểu rừ bản chất, nguyờn nhõn của cỏc hiện tượng và quỏ trỡnh biến đổi của thế giới tự nhiờn về mặt vĩ mụ của cỏc hiện tượng. Đú chớnh là kết quả cao nhất của hoạt động tư duy của con người trong việc tỡm hiểu nhận thức thế giới tự nhiờn.
Cỏc hiện tượng cơ học xung quanh chỳng ta tuy muụn màu muụn vẻ, nhưng chỳng đều tuõn theo cỏc quy luật thụng qua mối quan hệ của cỏc đại lượng vật lớ. Khi HS nắm vững cỏc định luật cơ học, cỏc em sẽ cú sự hiểu, biết phõn tớch được cỏc hiện tượng xảy ra xung quanh bản thõn mỡnh và cú quan niệm đỳng đắn về thế giới vật chất. Như cỏc em sẽ hiểu và giải thớch được hiện tượng tại sao Trỏi Đất lại chuyển động quay xung quanh Mặt Trời, Mặt Trăng lại chuyển động quay xung quanh Trỏi Đất, hay tại sao khi bắn sỳng thỡ sỳng lại giật...
Cỏc định luật cơ học luụn cú tớnh quy luật khỏch quan, nằm ngoài ý muốn chủ quan của con người như khi ta nhảy từ trờn thuyền lờn bờ thỡ khụng muốn thuyền chuyển động ra xa bờ, nhưng theo quy luật của định luật III Niu-tơn và định luật bảo toàn động lượng thỡ thuyền chắc chắn sẽ bị lựi ra xa bờ nếu ta khụng dựng vật nào khỏc tỏc động vào để cản trở chuyển động đú.
Định luật cơ học cú tớnh khỏi quỏt cao, qua đú ta cú thể vận dụng giải thớch được mọi hiện tượng cú liờn quan trong thực tế. Như định luật bảo toàn cơ năng, định luật bảo toàn năng lượng cú thể giải thớch cỏc hiện tượng về mặt năng lượng như chuyển
động của cỏc vật khi rơi tự do, chuyển động đều, chuyển động biến đổi đều, chuyển động của con lắc đơn, chuyển động của con lắc lũ xo, chuyển động của vật trờn mặt phẳng nghiờng khụng cú ma sỏt và cú ma sỏt...
Cỏc định luật cơ học cú tớnh phổ biến rộng cho hàng loạt cỏc hiện tượng và được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khỏc nhau của đời sống, sản xuất. Nú giỳp con người cú thờm sức mạnh nhận thức và cải tạo thế giới tự nhiờn.
Với vị trớ và vai trũ to lớn như nờu trờn của cỏc định luật cơ học. Do đú cỏc định luật cơ học được xõy dựng, định biờn trong chương trỡnh SGK vật lớ THPT ngay từ kiến thức lớp 10, và được giảng dạy trong chương II và chương IV của SGK vật lớ 10 ban cơ bản.
Trong phần cơ học vật lớ 10 cú tỏm định luật được đưa vào giảng dạy đú là: - Định luật I Niu-tơn
- Định luật II Niu-tơn - Định luật III Niu-tơn - Định luật vạn vật hấp dẫn
- Định luật Hỳc
- Định luật bảo toàn động lượng - Định luật bảo toàn cơ năng
- Định luật bảo toàn năng lượng (phần mở rộng)
Cỏc định luật cơ học cú vị trớ và vai trũ rất lớn. Qua cỏc định luật sẽ làm cho chỳng ta hiểu biết sõu sắc hơn về thế giới vạn vật xung quanh như tại sao treo vật vào một sợi dõy vật lại đứng yờn, treo vật vào lũ xo hay dõy cao su thỡ lũ xo và dõy cao xu lại gión ra, tại sao cỏc vật lại rơi xuống đất, quy luật va chạm của cỏc vật sẽ cho ta cú cỏc ứng dụng và kỹ năng khi chơi bi-a, giải thớch được khi quả búng rơi xuống đất rồi nảy lờn và dần dần dừng lại...
Qua cỏc định luật cơ học cũng làm cho chỳng ta ứng dụng để giải thớch cỏc hiện tượng tự nhiờn, vận dụng chế tạo và sử dụng cỏc dụng cụ trong thực tế như tại sao khi đúng đinh cần cú chiếc bỳa to hơn nhiều so với chiếc đinh, khi rốn cỏc vật dụng ta phải cú chiếc đe lớn và nặng, muốn phúng tờn lửa lờn vũ trụ thỡ phải cú nhiờn liệu
2.2. SỰ HỖ TRỢ CỦA CÁC PHƢƠNG TIỆN CễNG NGHỆ THễNG TIN TRONG DẠY HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ HỌC VẬT LÍ
Cỏc PTDH sử dụng trong dạy học vật lớ là rất đa dạng và phong phỳ. Trong số đú cỏc thiết bị thớ nghiệm dựng cho thớ nghiệm của GV và thớ nghiệm của HS cú vai trũ quan trọng hàng đầu và khụng thể thiếu được, vỡ nú thể hiện đặc thự của vật lớ là một mụn khoa học thực nghiệm và sự cần thiết cho HS thấy được cỏc hiện tượng vật lớ trong đời sống và trong kĩ thuật.
Tuy nhiờn, khi dạy học cỏc định luật cơ học, trong một số trường hợp, một số bài dựng thớ nghiệm thực khụng diễn tả hết được bản chất vật lớ của hiện tượng hay cỏc trường hợp cú thể xảy ra. Như khi dạy bài định luật bảo toàn động lượng ta chỉ xột được trường hợp khi va chạm hai vật cựng chiều và chuyển động coi như đều, hay trong bài định luật bảo toàn cơ năng việc làm thớ nghiệm với con lắc lũ xo xảy ra rất nhanh do đú khú đo được kết quả của thớ nghiệm...và việc sử lớ kết quả thớ nghiệm thỡ lõu, hoặc cỏc thớ nghiệm khú thực hiện trờn lớp vỡ mất nhiều thời gian, khụng đủ thời lượng trong một tiết dạy.
Do đú để khắc phục cỏc hạn chế nờu trờn, hiện nay với sự phỏt triển của khoa học kĩ thuật, cỏc PTDH đó được hiện đại hoỏ để nõng cao hiệu quả và chất lượng dạy học, hỗ trợ lao động dạy học của người GV. Trong thực tế dạy học vật lớ hiện nay cú cỏc phương tiện CNTT sau đang được sử dụng tương đối rộng rói:
+ Phim học tập: phim đốn chiếu, phim chiếu búng, phim học tập trờn truyền hỡnh, phim video.
+ Cỏc phần mềm MVT mụ phỏng, minh hoạ cỏc hiện tượng, quỏ trỡnh vật lớ,