mềm Vật lý ảo.
Hiện nay, với sự phỏt triển vượt trội và nhanh chúng của cụng nghệ thụng tin nờn trong giỏo dục đũi hỏi cần phải làm nhiều thớ nghiệm, trỏnh hiện tượng học chay, mà Vật lý là một bộ mụn điển hỡnh.Tuy nhiờn, trong thực tế giỏo dục THPT hiện nay vẫn cũn nhiều bất cập. Hỡnh thức giảng dạy qua thực nghiệm cũn gặp nhiều hạn chế. Vậy nguyờn nhõn là do đõu và cần phải cú những biện phỏp gỡ để khắc phục và mở rộng việc dạy học bằng thớ nghiệm một cỏch đạt hiệu quả?
Dạy học thớ nghiệm Vật lý cú vai trũ:
- Thớ nghiệm là cơ sở xõy dựng, chứng minh kiến thức như nhà bỏc học Clot Becna đó núi “ khụng bao giờ làm thớ nghiệm để xỏc định ý niệm mà chỉ để kiểm tra ý niệm”.
- Bồi dưỡng cho học sinh phương phỏp nghiờn cứu Vật lý, rốn luyện kĩ năng, kĩ xảo, sử dụng cỏc dụng cụ đo và cỏc dụng cụ thiết bị khỏc.
- Thớ nghiệm bồi dưỡng cho học sinh kiến thức, kĩ năng, kĩ thuật tổng hợp. - Thớ nghiệm sử dụng phương tiện để đề xuất vấn đề, để cho học sinh vận dụng, củng cố kiến thức, để kiểm tra kiến thức lý thuyết Vật lý đó học của học sinh.
- Thớ nghiệm giỳp bồi dưỡng một số đức tớnh tốt cho học sinh như tớnh chớnh xỏc, tớnh trung thực, tớnh cẩn thận và tớnh kiờn trỡ.[6, tr.111]
Hỡnh thức dạy học thớ nghiệm cú 3 bước:
Bước 1: Giỏo viờn làm thớ nghiệm để học sinh quan sỏt từ đú rỳt ra kết luận về kiến thức. Yờu cầu đối với thớ nghiệm do Giỏo viờn làm như sau:
- Cần đảm bảo cho học sinh nhận thấy được sự cần thiết tiến hành thớ nghiệm, mục đớch thớ nghiệm, phương ỏn thớ nghiệm và tham gia vào quỏ trỡnh quan sỏt thớ nghiệm và phõn tớch kết quả.
29
- Cần tạo điều kiện để cỏc phần căn bản, cỏc chi tiết quan trọng của dụng cụ thiết bị đều được học sinh cả lớp nhỡn rừ. Đảm bảo cho học sinh cả lớp đều quan sỏt rừ hiện tượng biểu diễn.
- Thớ nghiệm phải gắn gọn, dễ hiểu.
Vớ dụ: sử dụng dụng cụ thớ nghiệm về sự rơi tự do, định luật Bụi- lơ- mari-ốt,….
Bước 2: Thớ nghiệm trực diện của học sinh: một số học sinh làm thớ nghiệm theo
sự hướng dẫn của GV trong khoảng thời gian ngắn. vớ dụ: cỏc thớ nghiệm về sự rơi của cỏc vật trong khụng khớ, hoặc đọc ỏp suất trờn dụng cụ khi thay đổi thể tớch của xilanh trong thớ nghiệm về định luật Bụi- lơ- mari-ốt,….
Bước 3: Thớ nghiệm thực hành của học sinh: thực hiện khi học sinh đó cú kiến thức lớ thuyết và những kĩ năng thớ nghiệm ban đầu qua thớ nghiệm trực diện. Để làm thớ nghiệm thực nghiệm cần thời gian ớt nhất là một tiết và đảm bảo hầu hết học sinh được tham gia quan sỏt. Mục đớch của thớ nghiệm thực hành là kiểm tra lại kiến thức đó học. Vớ dụ thớ nghiệm thực hành khảo sỏt sự rơi tự do và xỏc định gia tốc rơi tự do. Yờu cầu qua thớ nghiệm học sinh chứng minh được rằng sự rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều,… và tớnh toỏn xỏc định được giỏ trị của gia tốc g = 9,8 – 10.
Dạy học thớ nghiệm phải đảm bảo được cỏc yờu cầu sau:
- Vừa sức: Thớ nghiệm phự hợp với trỡnh độ nhận thức của học sinh, liờn quan đến những nội dung kiến thức được quy định trong chương trỡnh học tập.
- Rừ ràng: Cỏc dụng cụ và cỏc chất tham gia thớ nghiệm phải đủ lớn, đủ lượng để học sinh cú thể thấy rừ diễn biến của thớ nghiệm.
- Truyền cảm và thuyết phục: Học sinh phải thấy rừ mục đớch thớ nghiệm và cỏc bước tiến hành, cỏc suy lý dẫn tới kết luận phải chặt chẽ, lụ gich, khờu gợi lũng ham mờ khoa học.
- An toàn: Thớ nghiệm phải đảm bảo an toàn cho học sinh và giỏo viờn.
- Thớ nghiệm phải là phương tiện để học sinh tự khỏm phỏ ra kiến thức: Cần phải tăng cường sử dụng thớ nghiệm như một phương tiện để học sinh tự khỏm phỏ ra kiến thức mới chứ khụng đơn thuần chỉ là phương tiện minh họa cho kiến thức đó cho sẵn. [6, tr.113]
30
Để phương phỏp dạy học thớ nghiệm đạt hiệu quả cao đũi hỏi sự nỗ lực cố gắng hết mỡnh của học sinh, sự nhiệt tỡnh, học hỏi nghiờn cứu nõng cao trỡnh độ chuyờn mụn của giỏo viờn. Sự kết hợp giữa giỏo viờn và học sinh chắc chắn sẽ tạo ra những giờ học đầy thỳ vị và hiệu quả. Gống như nhà bỏc học Pỏp- lốp đó núi: “ Trong khi nghiờn cứu, thớ nghiệm và quan sỏt chỳng ta khụng nờn bao giờ cũng nhỡn sự việc một cỏch hời hợt. Đừng biến mỡnh thành người lưu trữ sự kiện mà hóy đi sõu vào bớ mật nguồn gốc của chỳng và hóy kiờn nhẫn tỡm ra qui luật chi phối chỳng”. [6, tr.117]
Phần Cơ học theo chương trỡnh Vật lý 10 là nội dung mở đầu cho chương trỡnh Vật lý THPT. Nội dung chương đúng vai trũ là nền tảng cho cỏc nội dung Vật lý sau đú. Phần Cơ học chủ yếu nghiờn cứu về cỏc chuyển động, mụ tả và tỏi hiện những qui luật chuyển động của vật chất trong tự nhiờn. Trong phần cơ học chỳng ta trỡnh bày về nội dung 3 định luật Newton và cỏc định luật bảo toàn. Cú thể núi đõy được coi là cỏc định luật cơ bản của khoa học thực nghiệm. Nú là cơ sở chứng minh sự vận động phỏt triển của mọi vật chất trong tự nhiờn và cũng là cơ sở để giải thớch cho cỏc qui luật vận động và biến đổi của vạn vật trong giới tự nhiờn.
Trong quỏ trỡnh dạy học để tỏi hiện và mụ tả được cỏc chuyển động trong tự nhiờn trong quỏ trỡnh nhận thức của học sinh, giỏo viờn thường mụ tả lại chuyển động trong trớ nhớ của học sinh đó quan sỏt ngoài thực tế chứ khụng tỏi hiện trực tiếp trong bài giảng nờn khú cho học sinh. Vỡ cú những hiện tượng học sinh đó được nhỡn thấy nhưng cũng cú những hiện tượng học sinh chưa hề được quan sỏt hay đó quan sỏt nhưng khụng tỏi hiện được đầy đủ trong trớ nhớ. Do vậy một giải phỏp đặt ra là phải dạy học bằng thớ nghiệm nhằm tỏi hiện một cỏch sinh động nội dung bài giảng, bỏm sỏt nội dung kiến thức, hỗ trợ việc giảng dạy mụ tả của học sinh đồng thời cũng giỳp học sinh hứng thỳ hơn và tiếp thu bài giảng nhanh chúng sõu sắc, nhẹ nhàng và bớt căng thẳng vỡ phải mường tượng lại trong bộ nóo. Dạy học bằng thớ nghiệm phần Cơ học sẽ giỳp học sinh phỏt huy được tớnh tự giỏc học tập, tớch cực tiến hành thớ nghiệm khỏm phỏ hiện tượng, quan sỏt và từ kết quả thớ nghiệm sẽ tự rỳt ra được kiến thức bài học. Với cỏch dạy học này, học sinh sẽ nắm vững kiến thức và khắc sõu được kiến thức, khụng cũn là học chay, học vẹt nữa. Tuy nhiờn, để tiến hành được tất cả cỏc thớ nghiệm Cơ học thỡ đối với điều kiện cơ
31
sở vật chất và điều kiện thời gian nhà trường THPT hiện nay là rất khú. Vỡ vậy, để hỗ trợ cho quỏ trỡnh dạy học thớ nghiệm Cơ học một giải phỏp đặt ra là giỏo viờn và học sinh cú thể dựa trờn đà phỏt triển mạnh mẽ của ngành cụng nghệ thụng tin, sử dụng cỏc phần mềm thớ nghiệm Vật lý ảo để thay cho việc tiến hành thớ nghiệm thật. Việc làm này một mặt giỳp giỏo viờn và học sinh tiết kiệm được thời gian chuẩn bị dụng cụ thớ nghiệm, lắp rỏp và tiến hành thớ, đú là chưa kể đến những rủi ro như sai số, dụng cụ hỏng,… một mặt giỳp giỏo viờn và học sinh nõng cao được trỡnh độ bản thõn, tiếp cận với cụng nghệ thụng tin hũa nhập với sự phỏt triển của xó hội thời cụng nghệ mà hiệu quả lại như nhau cú khi cũn đạt cao hơn. Vỡ khi học sinh đó thành thạo phần mềm thỡ học sinh cú thể tự học ở nhà, tự thiết kế cỏc thớ nghiệm khỏc, khỏm phỏ và mở rộng kiến thức bài học. Đồng thời cũng giỳp học sinh làm bài tập dễ dàng hơn, vỡ cỏc hiện tượng nờu ra trong bài tập khụng cũn trừu tượng đối với học sinh nữa khi trong tay học sinh đó cú cỏc thớ nghiệm mụ phỏng hiện tượng đú.
Tớnh tớch cực của học sinh khi được lĩnh hội bài học bằng dạy học thớ nghiệm thụng qua sử dụng phần mềm Vật lý ảo sẽ giỳp học sinh nõng cao khả năng tự học, hứng thỳ và chỳ ý vào bài giảng, khả năng tập trung cũng cao hơn. Với cỏc thớ nghiệm mụ phỏng học sinh sẽ nõng cao được khả năng tự học, phỏt huy được tớnh tự giỏc, tớch cực, chủ động trong quỏ trỡnh tiếp cận, lĩnh hội kiến thức.
32 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Kết luận chƣơng 1
Trờn đõy, chỳng tụi đó trỡnh bày cơ sở lý luận của đề tài luận văn. Những vấn đề trỡnh bày cú thể túm tắt thành những luận điểm chớnh sau:
Học chớnh là hành động của người học thớch ứng với tỡnh huống, qua đú người học chiếm lĩnh kinh nghiệm xó hội - lịch sử một cỏch chủ động, tớch cực, biến những kiến thức đú thành năng lực thể chất và năng lực tinh thần của cỏ nhõn. Dạy học là dạy học sinh giải quyết được vấn đề do nhiệm vụ học tập đề ra.
Vai trũ của giỏo viờn trong quỏ trỡnh dạy học là tổ chức tỡnh huống học tập cú vấn đề mà học sinh cú nhu cầu hứng thỳ và thấy mỡnh cú khả năng giải quyết vấn đề đú. Từ đú nõng cao được tớnh tớch cực chủ động trong quỏ trỡnh nhận thức. Học sinh là trung tõm của quỏ trỡnh dạy học, giỏo viờn chỉ là người hướng dẫn; cú như vậy học sinh mới phỏt huy được tớnh tớch cực trong quỏ trỡnh nhận thức, chủ động chiếm lĩnh kiến thức một cỏch sõu sắc và nõng cao hiệu quả học tập.
Để phương phỏp dạy học thớ nghiệm đạt hiệu quả cao đũi hỏi sự nỗ lực cố gắng hết mỡnh của học sinh, sự nhiệt tỡnh, học hỏi nghiờn cứu nõng cao trỡnh độ chuyờn mụn của giỏo viờn. Sự kết hợp giữa giỏo viờn và học sinh chắc chắn sẽ tạo ra những giờ học đầy thỳ vị và hiệu quả
Sự nghiệp giỏo dục yờu cầu phải đổi mới phương phỏp dạy và học. Cựng với sự phỏt triển của cụng nghệ thụng tin như hiện nay, thỡ việc ỏp dụng cụng nghệ thụng tin vào quỏ trỡnh dạy học là vụ cựng quan trọng nhằm thực hiện được mục tiờu giỏo dục là phỏt huy tớnh tớch cực, chủ động sỏng tạo của người học trong quỏ trỡnh nhận thức và lĩnh hội kiến thức. Với sự phỏt triển của cụng nghệ phần mềm dạy học đa dạng, phong phỳ và hiện đại như hiện nay thỡ việc sử dụng cỏc phần mềm cú sẵn sẽ là cụng cụ hỗ trợ việc dạy học tốt tạo điều kiện thuận lợi trong việc dạy học, đặc biệt là dạy học thớ nghiệm trong bộ mụn Vật lý THPT. Một trong những phần mềm đang được quan tõm hiện nay là phần mềm thớ nghiệm ảo Crocodile Physics.
33
CHƢƠNG 2
Mễ PHỎNG CÁC THÍ NGHIỆM PHẦN CƠ HỌC CHƢƠNG TRèNH VẬT Lí LỚP 10 VỚI PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS
2.6. Khảo sỏt thực trạng dạy học phần cơ học ở trƣờng trung học phổ thụng.
Để chuẩn bị cho việc xõy dựng và sử dụng cỏc thớ nghiệm ảo trong quỏ trỡnh dạy học thớ nghiệm phần Cơ học nhằm tăng tớnh tớch cực trong hoạt động nhận thức của học sinh, chỳng tụi tiến hành tỡm hiểu tỡnh hỡnh dạy và học một số bài giảng phần Cơ học-Vật lý 10 cú sử dụng một số thớ nghiệm ảo bằng phần mềm Crocodile Physics với sự hỗ trợ của mỏy tớnh tại trường THPT Bến Tắm (Hải Dương) với mục đớch tỡm ra ưu nhược điểm của thực trạng của việc dạy va học phần kiến thức này, đồng thời tỡm ra thực trạng của việc ứng dụng cụng nghệ thụng tin hỗ trợ quỏ trỡnh dạy và học.
2.6.1. Nội dung khảo sỏt
Để thực hiện được đề tài nghiờn cứu tại trường thực nghiệm, chỳng tụi tiến hành tỡm hiểu những nội dung sau:
- Thực trạng thiết bị, cơ sở vật chất và phong trào chung của trường trong việc sử dụng thiết bị thớ nghiệm, phũng thớ nghiệm và phũng mỏy tớnh.
- Tỡnh hỡnh dạy: Tỡm hiểu cỏc phương phỏp dạy học chủ yếu mà giỏo viờn sử dụng và việc sử dụng cỏc phương tiện dạy học khi dạy phần Cơ học.
- Tỡnh hỡnh học tập của học sinh: tỡm hiểu tỡnh hỡnh học tập ở trờn lớp và ở nhà; những khú khăn, sai lầm phổ biến của học sinh trong quỏ trỡnh học tập kiến thức phần Cơ học.
- Tỡm hiểu thực trạng của việc ứng dụng tin học vào dạy và học cỏc mụn học tại trường.
- Tỡm hiểu khả năng sử dụng mỏy tớnh, mỏy chiếu, truy cập internet của giỏo viờn và học sinh trong trường.
2.6.2. Phương phỏp khảo sỏt
Để tỡm hiểu những nội dung trờn chỳng tụi tiến hành điều tra thụng qua những phương phỏp sau:
- Gặp gỡ lónh đạo nhà trường, tham quan phũng thớ nghiệm, phũng mỏy tớnh của nhà trường.
34
- Dự giờ, gặp và trao đổi với tổ bộ mụn và giỏo viờn bộ mụn bằng phiếu hỏi. - Quan sỏt học sinh trờn lớp và gặp gỡ, trao đổi với một số học sinh bằng phiếu hỏi.
- Tổng kết, phõn tớch số liệu trong sổ đăng kớ dạy học bằng mỏy chiếu, thiết bị dạy học.
2.6.3. Kết quả khảo sỏt
Qua quỏ trỡnh tỡm hiểu, điều tra chỳng tụi rỳt ra được một số kết quả sau: - Trường THPT Bến Tắm (Hải Dương) là một trường cụng lập mới được thành lập năm 2007, cú cơ sở vật chất tương đối đầy đủ. Đội ngũ giỏo viờn giảng dạy cú nhiều kinh nghiệm, kết hợp với đội ngũ giỏo viờn trẻ nhiệt tỡnh, năng động và chuyờn mụn cao.
- Hệ thống phũng thớ nghiệm được trang bị tương đối đầy đủ, khang trang và hiện đại.
+ Phũng thớ nghiệm Vật lý: gồm 2 phũng: phũng thiết bị, đồ dựng và phũng thực hành rộng, thiết kế theo chuẩn quốc gia và rộng rói tạo khụng gian học tập tốt. Hàng năm phũng được kiểm định và bổ sung cung cấp đầy đủ trang thiết bị, dụng cụ thớ nghiệm mới. Tuy nhiờn, thiết bị dụng cụ thớ nghiệm chưa được bảo quản tốt vỡ chưa cú nhõn viờn kĩ thuật chuyờn mụn đảm nhiệm vỡ vậy dụng cụ hỏng nhiều, độ chớnh xỏc thấp.
+ Phũng mỏy thực hành mỏy tớnh: gồm một phũng rộng cú 24 mỏy tớnh dành cho học sinh và 6 phũng tổ chuyờn mụn đều cú mỏy tớnh + mỏy in; tất cả đều được nối mạng.
+ Phũng mỏy chiếu: gồm cú 3 phũng, mỗi phũng được trang bị một mỏy chiếu, một màn hỡnh rộng, bảng di động, một bộ mỏy tớnh và hệ thống bàn ghế hiện đại đạt phũng chuẩn quốc gia. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Về hoạt động dạy của giỏo viờn: qua tỡm hiểu cho kết quả:
+ Hầu hết cỏc giỏo viờn đều cú sử dụng mỏy chiếu và kĩ thuật mỏy tớnh cơ bản trong việc dạy học, đặc biệt là giỏo viờn ở bộ mụn Vật lý, Sinh học và Húa học. Nhưng đối với nội dung kiến thức phần Cơ học chương trỡnh Vật lý 10 thỡ hầu hết cỏc giỏo viờn dạy theo phương phỏp thuyết trỡnh, giỏo viờn thường nờu vấn đề sau đú thuyết trỡnh theo trỡnh tự nội dung sỏch giỏo khoa cho nờn học sinh thường bị
35
thụ động chỉ biết những gỡ giỏo viờn nờu ra. Trong khi đú, nội dung kiến thức phần Cơ học là nội dung mở đầu cho chương trỡnh Vật lý THPT, là cơ sở, là nền tảng của cỏc nội dung tiếp theo; mà kiến thức phần này chủ yếu được xõy dựng từ cỏc thớ nghiệm.
+ Vỡ vậy, giảng dạy bộ mụn Vật lý cần phải cú thớ nghiệm à rốn luyện cho học