Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng các thí nghiệm về Dao động cơ có kết nối với điện thoại thông minh nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông
1.4.4. Điều tra về việc sử dụng công nghệ số trong dạy học phần dao động cơ chương trình Vật lí THPT
Kết quả điều tra thực tế tại các phòng thí nghiệm của các trường cho thấy hầu hết các trường THPT đã được trang bị bộ thí nghiệm thực hành dao động cơ, là bộ thí nghiệm được cung cấp bởi công ty thiết bị trường học, có thể thực hiện được các thí nghiệm về dao động cơ của con lắc lò xo, con lắc đơn, thí nghiệm về dao động tắt dần và cộng hưởng dao động. Tuy nhiên, kết quả khảo sát qua câu 1, phiếu khảo sát số 2 (Ở trường của các thầy/cô, liên quan đến chương “Dao động cơ” đã có sẵn những bộ thiết bị giúp thực hiện các TN nào dưới đây?) lại cho kết quả như sau:
Thí nghiệm con lắc lò xo 15 75%
Thí nghiệm con lắc đơn 20 100%
Thí nghiệm dao động tắt dần 7 35%
Thí nghiệm cộng hưởng dao động 7 35%
Có thể thấy, có sự không đồng đều trong kết quả khảo sát. Câu trả lời “có” cao nhất ở thí nghiệm con lắc đơn (100%) và khá thấp ở thí nghiệm dao động tắt dần (35%) và cộng hưởng dao động (35%). Chúng tôi cho rằng, nguyên nhân là do nhiều GV thường sử dụng TN con lắc đơn, nhất là trong bài thực hành và rất ít sử dụng TN ở các bài dao động tắt dần, cộng hưởng dao động hoặc có thể do nhiều GV chưa biết bộ thí nghiệm tại trường mình lại có thể làm được các TN dao động tắt dần, cộng hưởng dao động.
Quan sát thêm kết quả điều tra câu hỏi số 2, phiếu số 2 (Với các TN đã sẵn có thầy/cô vui lòng đánh giá các TBTN có đáp ứng được yêu cầu dạy học chương “Dao động cơ” không?) Và kết quả điều tra câu hỏi số 4 trong phiếu số 3 (Trong quá trình tổ chức dạy học chương “Dao động cơ”, thầy/cô có sử dụng TN hỗ trợ dạy học những bài nào?). Cũng như kết quả điều tra HS câu hỏi số 2, phiếu số 4 (Trong quá trình học chương “Dao động cơ”, GV của bạn có thường xuyên sử dụng TN hay không?) là ở mức độ ít khi. Chúng ta có thể thấy rằng kết luận các trường THPT đã được trang bị thiết bị TN nhưng GV chưa thường xuyên sử dụng thí nghiệm trong dạy học chương
“Dao động cơ”, nhất là các thí nghiệm dao động tắt dần và cộng hưởng dao động là kết luận hoàn toàn có cơ sở.
Về TNKN công nghệ số như TNKNMT, TNKNĐTTM, kết quả điều tra thực tế tại các trường THP cho phép chúng tôi nhận định là hầu như chưa có trường THPT nào có thiết bị TNTN này. Kết quả khảo sát câu 3 và câu số 4 của phiếu khảo sát số 2 cho thấy điều này khi có tới 100% GV/cán bộ phòng TN trả lời là chưa có thiết bị TNKNĐTTM ở trường và 100% trả lời là chưa có thiết bị TNKNĐTTM liên quan đến chương “Dao động cơ”.
Từ những kết quả khảo sát đó, chúng tôi cho rằng: Thực trạng tại các trường THPT hiện nay hầu hết đã được trang bị các thiết bị TN truyền thống nhưng chưa vẫn chưa được trang bị thiết bị TNKN công nghệ số như TNKNMT, TNKNĐTTM. Các
TN truyền thống đáp ứng được các TN con lắc đơn và con lắc lò xo ở mức độ thể hiện được trực quan dao động, tuy nhiên chưa nói được bản chất dao động điều hòa, đồng thời chưa thể hiện tốt các TN dao động tắt dần, TN cộng hưởng dao động cơ.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Với mục đích nghiên cứu của chương là xây dựng cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng các thí nghiệm về dao động cơ có kết nối điện thoại thông minh nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, chúng tôi tiến hành nghiên cứu các vấn đề sau:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc tổ chức hoạt động dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh. Tập trung phân tích năng lực thực nghiệm là gì? Các cách tổ chức dạy học như thế nào để đáp ứng nhu cầu bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh?
- Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc xây dựng sử dụng TNKNĐTTM trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của HS, tập trung là rõ khái niệm TNKNĐTTM, các thành tố của một TNKNĐTTM, các ưu nhược điểm của TNKNĐTTM và những yêu cầu của TNKNĐTTM trong dạy học nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS.
Kết quả nghiên cứu được trình bày trong chương này cho phép chúng tôi đưa ra được các kết luận sau:
Một là, việc bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của HS là một hoạt động cần thực hiện thường xuyên, được hình thành và duy trì từ bản thân HS, từ quá trình học và chịu sự ảnh hưởng tác động trong quá trình dạy học của GV.
Hai là, các thí nghiệm kết nối điện thoại thông minh – được hiểu là các bộ thí nghiệm trong đó số liệu thí nghiệm được thu thập bởi các cảm biến, kết nối lên điện thoại thông minh nhờ các bộ kết nối và được xử lí bởi các phần mềm, ứng dụng trên điện thoại – thể hiện nhiều ưu điểm trong việc tìm hiểu bản chất vật lí, nhất là các hiện tượng vật lí xảy ra nhanh, khó quan sát
Ba là, để có thể tổ chức dạy học vật lí với TNKNĐTTM nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của HS thì các TNKNĐTTM cần đảm bảo các yêu cầu về thiết bị, về khả năng hỗ trợ bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh và cả về khả năng triển khai trong điều kiện thực tiễn. Việc xác định những yêu cầu cụ thể này làm cơ sở để chúng tôi lựa chọn hoặc xây dựng mới các TNKNĐTTM trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm cho HS.
Bốn là, tại các trường THPT hiện nay hầu hết đã được trang bị các thiết bị TN truyền thống nhưng chưa vẫn chưa được trang bị thiết bị TNKN công nghệ số như TNKNMT, TNKNĐTTM. Các TN truyền thống đáp ứng được các TN con lắc đơn và con lắc lò xo ở mức độ thể hiện được trực quan dao động, tuy nhiên chưa nói được bản chất dao động điều hòa, đồng thời chưa thể hiện tốt các TN dao động tắt dần, TN cộng hưởng dao động cơ.
Dựa vào những kết luận trên, chúng tôi sẽ tiến hành xây dựng và sử dụng các thí nghiệm về dao động cơ có kết nối điện thoại thông minh nhằm bồi dưỡng năng lực thực nghiệm của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. Quá trình xây dựng và sử dụng sẽ được trình bày chi tiết ở chương 2.