Trong dạy học VL, phim học tập được sử dụng bao gồm: Phim đèn chiếu, phim chiếu bĩng (bao gồm phim quay các cảnh thật và phim hoạt hình), phim vơ tuyến truyền hình, phim trên băng video. Các phim học tập nĩi trên thường được sử dụng trong các trường hợp sau:
– Khi nghiên cứu các đề tài khơng thể làm được thí nghiệm, mặc dù các thí nghiệm đĩ là những thí nghiệm rất cơ bản, do thiết bị thí nghiệm cần sử dụng cồng kềnh, phức tạp, đắt tiền, hoặc khơng an tồn đối với GV và HS.
Ví dụ: Thí nghiệm Cavendisơ để xác định hằng số hấp dẫn, thí nghiệm Miliken xác định điện tích nguyên tố hoặc các thí nghiệm về tia X, về phản ứng hạt nhân …
– Khi nghiên cứu các đối tượng, hiện tượng VL khơng thể quan sát, đo đạc trực tiếp được do chúng quá nhỏ hoặc quá to...
Ví dụ: Khi nghiên cứu về cấu trúc vật chất, các đối tượng vi mơ trong trong cơ chế dẫn điện ở các mơi trường khác nhau, người ta thường sử dụng phim đèn chiếu, phim chiếu bĩng để cung cấp cho HS những biểu tượng cĩ tính chất mơ hình về các đối tượng và các quá trình VL này.
– Khi nghiên cứu các quá trình VL diễn ra quá nhanh Ví dụ: Sự biến dạng của hai quả cầu khi va chạm đàn hồi với nhau
– Khi nghiên cứu các quá trình VL diễn ra quá chậm Ví dụ: Hiện tượng khuếch tán diễn ra trong chất rắn.
Trong những trường hợp này, việc sử dụng phim chiếu bĩng, phim vơ tuyến truyền hình hoặc băng video đã quay với tốc độ mong muốn là hợp lí nhất, vì như thế, HS sẽ quan sát được tồn bộ quá trình trong một khoảng thời gian quan sát thích hợp.
– Khi nghiên cứu những hiện tượng diễn ra ở những nơi hoặc những thời điểm khơng thể đến quan sát trực tiếp được.
Ví dụ: Nghiên cứu về sự hình thành dải plasma, động đất, … người ta cĩ thể sử dụng các phim đèn chiếu về các nội dung này.
– Khi nghiên cứu các ứng dụng kĩ thuật của VL như nguyên tắc hoạt động, cấu tạo của các máy đo, các máy phức tạp, dây chuyền sản xuất... ta cũng cĩ thể sử dụng phim đèn chiếu, phim chiếu bĩng, phim vơ tuyến truyền hình, bằng cách đưa thêm dần các chi tiết vào hình vẽ, sẽ chỉ ra được trên phim đèn chiếu, phim chiếu bĩng sự chuyển từ sơ đồ nguyên lí sang thiết kế cụ thể các máy mĩc tương ứng.
– Các loại phim học tập cũng cịn được sử dụng khi trình bày lịch sử phát triển của một vấn đề VL, một phát minh khoa học … Qua việc xem phim, HS thấy được con đường thu nhận các kiến thức trong các bối cảnh xã hội cụ thể và vị trí của các nhà khoa học trong sự phát triển của VL học.
Vậy việc sử dụng phim học tập trong dạy học VL cĩ nhiều lợi ích thiết thức. Phim học tập giúp thu nhận thế giới tự nhiên vào lớp học, xố bỏ những hạn hẹp về mặt khơng gian của lớp học và thời gian của giờ học. Nhờ các cuốn phim được quay trước mà HS quan sát được với tốc độ mong muốn, thậm chí cĩ thể dừng lại các hình ảnh để quan sát kĩ hơn. Nhờ vào khả năng đồ hoạ (như đánh dấu, đĩng khung, tơ màu...) kết hợp hài hồ với tín hiệu âm thanh và sự thuyết minh phim, khơng những tạo được ở HS những biểu tượng tốt hơn về đối tượng nghiên cứu mà cịn làm tăng tính trực quan và hiệu quả xúc cảm của PTDH. Ngồi ra, phim học tập cĩ thể sử dụng được ở tất cả các giai đoạn của quá trình dạy học, ở trong và ngồi lớp học, ở trong và ngồi các giờ học chính khố.
- GV cần căn cứ vào mục đích sử dụng, nội dung cuốn phim để định ra những biện pháp sư phạm thích hợp nhằm làm tăng hiệu quả của cuốn phim đối với quá trình nhận thực của HS.
- GV cần xác định rõ các giai đoạn làm việc chủ yếu đối với phim học tập. Đặt kế hoạch sử dụng phim (sử dụng vào lúc nào, nhằm đạt được mục đích gì trong lí luận dạy học ...) trong kế hoạch dạy học tổng thể một chương, một phần cụ thể. Trước khi sử dụng phim, cần giao cho HS nhiệm vụ ơn tập ở nhà những kiến thức cần thiết để cĩ thể hiểu được nội dung cuốn phim; nêu rõ mục đích sử dụng phim nhằm đặt HS ở tâm thế chờ đợi tích cực, khêu gợi tính tị mị nhận thức. Trước khi chiếu phim, để định hướng sự chú ý cho HS vào những nội dung cơ bản của cuốn phim, GV cần giao cho HS các nhiệm vụ cần hồn thành sau khi xem phim. Trong khi HS xem phim, GV cần quan sát, cĩ thể đưa ra những gợi ý nhỏ để hướng sự chú ý của HS vào những cái cơ bản, cái đặc biệt cĩ trong đoạn phim để HS khơng bị bỏ sĩt những điểm cần thiết. Sau khi xem xong cuốn phim, GV cĩ thể đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phim thơng qua sự trả lời của HS về các câu hỏi đã đặt ra ban đầu. Trong những trường hợp cần thiết, cũng cĩ thể tiến hành những TN của GV hoặc TN của HS trước hoặc ngay sau khi chiếu phim.
+ Sử dụng dao động ký điện tử
- Dao động kí điện tử là một thiết bị đo lường đa chức năng, hiển thị kết quả đo dưới dạng đồ thị trên màn hình và cĩ thể quan sát bằng mắt được. Dao động kí điện tử cĩ thể hỗ trợ nhiều trong các TN nghiên cứu.
Ví dụ: Như dao động điện, dịng điện xoay chiều, dao động và sĩng điện từ.
Ở một số trường phổ thơng hiện nay, hai loại dao động kí được sử dụng phổ biến là loại dao động kí một chùm tia và dao động kí hai chùm tia.
- Dao động kí điện tử được sử dụng khá phổ biến trong dạy học VL. Nhờ cĩ dao động kí điện tử mà ta cĩ thể đo được nhiều đại lượng VL khác nhau như điện trở, điện dung, độ tự cảm, hiệu điện thế, độ lệch pha, tần số, hệ số khuếch đại của một tầng khuếch đại hay một
máy khuếch đại … Kết quả đo từ dao động kí điện tử cĩ tính chính xác cao, cĩ thể đo được các đại lượng VL cĩ độ lớn khá nhỏ. Việc ứng dụng dao động kí điện tử trong dạy học VL khơng những cho phép ta quan sát được các dao động điều hồ, dao động tắt dần, đường đặc trưng vơn-ampe của đèn điện tử, tranzitor … mà cịn giúp ta nghiên cứu được các quá trình điện cĩ tần số từ vài Hz đến hàng triệu Hz.
- Dao động kí điện tử cịn cĩ thể được sử dụng để nghiên cứu các loại dao động khác, khơng phải là dao động điện.
Ví dụ: Như dao động âm, hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ … bằng cách biến đổi chúng thành các dao động điện rồi đưa các tín hiệu dao động điện này vào đầu vào của dao động kí điện tử.
+ Sử dụng máy vi tính và các phần mềm vật lý xây dựng bài giảng điện tử
MVT với tư cách là một PTDH hiện đại, sử dụng nĩ một cách hợp lý trong dạy học cĩ nhiều ưu điểm.
- MVT cĩ thể xây dựng nên các mơ hình tĩnh hoặc động với chất lượng cao, thể hiện ở độ trung thực của màu sắc, các vận động tuân theo các quy luật khách quan của hiện tượng mà người lập trình đã đưa vào 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.
- MVT cĩ khả năng lặp lại nhiều lần, thậm chí là vơ hạn lần ở cùng một vấn đề, giúp GV và HS cĩ thể nghe lại, xem lại những tình huống, những hiện tượng hoặc những thơng tin mà họ chưa kịp nhận biết ở lần quan sát đầu tiên. Điều này rất khĩ thực hiện ở người GV.
- MVT trong dạy học tạo cơ hội để chương trình hố khơng chỉ nội dung tri thức mà cả những con đường nắm vững kiến thức, hoạt động trí tuệ của HS, vì thế cĩ thể điều khiển được quá trình dạy học. GV cĩ thể xây dựng bài giảng bằng cách lắp ráp các mơđun cĩ sẵn.
- MVT trong dạy học cĩ tác dụng giảm thiểu thời gian cho việc biểu diễn, thể hiện thơng tin của GV trong giờ lên lớp. MVT cịn cho phép củng cố ngay tức thời và thường
xuyên hơn so với dạy học truyền thống, đồng thời việc kế thừa, rút kinh nghiệm, chỉnh sửa, bổ sung bài giảng … từ kết quả của các hoạt động dạy học trước đĩ là rất thuận lợi và khơng mất quá nhiều thời gian. Việc sử dụng MVT trong dạy học cịn cĩ tác dụng rất tốt đối với HS, trong đĩ cá thể học tập của học sinh ở mức độ cao. Với những chương trình đã được cài đặt sẵn (trắc nghiệm, đố vui...) MVT cĩ thể đưa ra lời khen ngợi mỗi khi HS thực hiện tốt một nội dung học tập, và cũng cĩ thể phê phán một cách nhẹ nhàng mỗi khi các em làm khơng tốt nhiệm vụ của mình. Vì thế HS thấy mình được tơn trọng, được cư xử cơng bằng và khách quan, giúp các em tự tin hơn vào chính bản thân mình. Thơng qua đĩ cũng rèn luyện cho HS tính độc lập, tự chủ và sáng tạo. Học tập thơng qua MVT địi hỏi HS phải kiên trì, nhẫn nại, cần cù và chăm chỉ, đĩ cũng là những nét nhân cách cần thiết phải hình thành ở HS.
+ Kết hợp thí nghiệm với máy vi tính
- TN với sự hỗ trợ của máy tính thường áp dụng đối với những TN khơng thể tiến hành theo cách thơng thường, nếu cĩ tiến hành được đi nữa cũng mất nhiều thời gian và đây là điều mà khơng thể thực hiện thành cơng trong một tiết học. Trong tổ hợp TN với MVT, các TN vẫn sử dụng thơng thường nhưng việc xử lí số liệu được thực hiện nhanh chĩng bằng MVT với sự hỗ trợ của các phần mềm đã cài đặt trong MVT.
- TN và MVT là sử dụng MVT với chức năng mơ phỏng và minh hoạ, nĩ mơ phỏng các quá trình động
Ví dụ: Như quá trình phân rã hạt nhân...
Các chương trình mơ phỏng thường được xây dựng trên một mơ hình tốn học, một phương trình mơ tả quy luật vận động biến đổi của đối tượng nghiên cứu. Một số quá trình trong thực tế diễn ra quá nhanh hoặc quá chậm do đĩ gây nhiều khĩ khăn cho quá trình quan sát trực tiếp và chỉ cĩ thể khắc phục bằng việc mơ phỏng lại quá trình bởi MVT. Đơi khi cĩ thể là quá trình thực được quay lại trực tiếp, nhưng bằng MVT cĩ thể điều chỉnh tốc độ để quan sát hiện tượng một cách trung thực và rõ ràng. Trong dạy học VL, cĩ nhiều trường hợp cần phải minh hoạ bằng hình vẽ, MVT cĩ thể hồn thành cơng việc một cách nhanh chĩng và đảm bảo sự trực quan.
Ví dụ: Như các bài tốn về mạch điện, mạng tinh thể...
Hầu hết các TN mơ phỏng và minh hoạ bằng MVT đều đạt hiệu quả cao cả về độ chính xác lẫn mức độ thẩm mỹ
- Khi kết hợp MVT với video, camera, cĩ thể tạo nên một hệ thống phương tiện nghe nhìn hiện đại và tỏ ra hữu hiệu trong dạy học VL. Thực tế cho thấy, với sự trợ giúp của MVT trong TN, nhiều vấn đề sẽ được giải quyết với kết quả nhanh chĩng và chính xác mà các TN thơng thường hiện nay chưa thể đạt được