SỬ DỤNG PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC PHẦN LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG VẬT LÍ 10 KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LẦM CỦA HỌC SINH

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN XUÂN THIÊN THANH

SỬ DỤNG PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC
PHẦN LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG - VẬT LÍ 10 KHẮC PHỤC
QUAN NIỆM SAI LẦM CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành
Mã số

: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP
DẠY HỌC BỘ MƠN VẬT LÍ
: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ
LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN VĂN BIÊN

Đà Nẵng - Năm 2019


i
LỜI CẢM ƠN
Trong lời đầu tiên của luận văn này tơi muốn dành sự trân trọng nhất để bày tỏ
lịng biết ơn sâu sắc đến PGS. TS. Nguyễn Văn Biên đã ln quan tâm, tận tình hướng
dẫn tơi trong suốt q trình hồn thành luận văn.
Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy giáo, cô giáo trong khoa Vật lí –
Trường ĐHSP - Đại Học Đà Nẵng đã tạo điều kiện giúp tơi trong suốt q trình học

tập và nghiên cứu.
Tôi xin cảm ơn Ban Giám Hiệu, các thầy cơ giáo thuộc tổ Vật lí, HS khối 10 và
đặc biệt là tập thể lớp 10/2 trường THPT Phan Châu Trinh – TP. Đà Nẵng đã tạo điều
kiện, đồng hành và giúp đỡ tơi tận tình trong q trình thực nghiệm luận văn.
Và tơi đặc biệt cảm ơn đến gia đình, những người bạn thân thiết đã ln đồng
hành và động viên tơi trong suốt q trình học tập và nghiên cứu.
Xin trân trọng cám ơn.

Đà Nẵng,tháng 6 năm 2019
Tác giả
Trần Xuân Thiên Thanh


ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và không trùng lặp với các đề tài khác. Tơi cũng xin cam đoan rằng các tài
liệu được trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc.


iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
HS

Học sinh

GV

Giáo viên

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông

DH

Dạy học

PPDH

Phương pháp dạy học

CĐT

Chuyển động thẳng

NXB

Nhà xuất bản

CNTT

Cơng nghệ thơng tin

TN

Thí nghiệm

HĐ

Hoạt động


iv
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 2
3. Giả thuyết nghiên cứu ......................................................................................... 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu .......................................................................................... 2
5. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 3
6. Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................3
7. Cấu trúc luận văn ................................................................................................ 4
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC TÌM TỊI KHÁM
PHÁ VÀ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ THƠNG TIN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
.........................................................................................................................................5
1.1. Phương pháp dạy học tìm tịi khám phá ...................................................................5
1.1.1. Khái niệm về dạy học tìm tịi khám phá ....................................................... 5
1.1.2. Bản chất dạy học tìm tịi khám phá ............................................................... 5
1.1.3. Các mức độ trong dạy học tìm tịi khám phá ...............................................7

1.1.4. Quy trình tổ chức dạy học tìm tịi khám phá .................................................7
1.2. Quan niệm sai lầm của học sinh ...............................................................................9
1.2.1. Khái niệm quan niệm của học sinh ............................................................... 9
1.2.2. Nguồn gốc quan niệm sai lầm của học sinh .................................................9
1.2.3. Vai trò quan niệm của học sinh trong dạy học Vật lí ..................................10
1.2.4. Vai trị của thí nghiệm trong việc khắc phục quan niệm sai lầm của học
sinh.................................................................................................................................10
1.3. Ứng dụng CNTT trong việc dạy học khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh .11
1.3.1. Sự hỗ trợ của phần mềm trong daỵ học Vật lí ............................................11
1.3.2. Sử dụng phần mềm Coach trong việc dạy học khắc phục sai lầm của học
sinh.................................................................................................................................11
1.4. Bài Kiểm tra FCI ....................................................................................................13
1.4.1. Giới thiệu bài FCI ....................................................................................... 13


v
1.4.2. Các phiên bản của bài FCI ..........................................................................13
1.4.3. Một số câu hỏi của bài FCI .........................................................................14
1.4.4. Cấu trúc bài FCI .......................................................................................... 17
1.4.4. Các quan niệm sai lầm cơ bản của cơ học Newton trong bài FCI ..............18
1.4.5. Việc sử dụng FCI trong nghiên cứu và dạy học Vật lí................................ 20
1.4.6. Lý do sử dụng FCI để đánh giá hiệu quả của việc khắc phục những quan
niệm sai lầm của học sinh trong đề tài này....................................................................21
1.5. Cơ sở thực tiễn của đề tài ...................................................................................... 21
1.5.1. Mục đích điều tra ........................................................................................ 21
1.5.2. Đối tượng điều tra ....................................................................................... 22
1.5.3. Phương pháp điều tra ..................................................................................22
1.5.4. Kết quả điều tra ........................................................................................... 22
Kết luận chương 1 .........................................................................................................25
Chương 2. TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM” VÀ

“ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” – VẬT LÍ 10 VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA
PHẦN MỀM COACH .................................................................................................26
2.1. Phân tích nội dung kiến thức các chương “Động học chất điểm” và “Động lực học
chất điểm” ...................................................................................................................... 26
2.2. Một số quan niệm sai lầm thường gặp của học sinh trong phần Động học chất
điểm và Động lực học chất điểm ...................................................................................27
2.3. Tổ chức dạy học chủ đề “Động học chất điểm” và “Động lực học chất điểm” với
sự hỗ trợ của phần mềm Coach ..................................................................................... 31
2.3.1. Xây dựng các nội dung tìm tịi khám phá trong các chủ đề ........................ 31
2.3.2. Xây dựng hoạt động Coach hỗ trợ cho việc dạy học phần Động học chất
điểm và Động lực học chất điểm ...................................................................................33
2.3.3. Thiết kế và xây dựng một số tiến trình dạy học với sự hỡ trợ của phần mềm
Coach để dạy học chủ đề động học chất điểm và động lực học chất điểm ...................41
2.3.3.1. Cấu trúc kế hoạch dạy học .......................................................................41
2.3.3.2. Một số kế hoạch dạy học ví dụ .................................................................42
Kết luận chương 2 .........................................................................................................62
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..................................................................63
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .............................................................................63
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ............................................................................63
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm .......................................................................63
3.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm .............................................................................63
3.5. Tiến hành thực nghiệm ........................................................................................... 64


vi
3.6. Kết quả thực nghiệm............................................................................................... 67
3.6.1. Kết quả định tính .................................................................................................67
3.6.2. Kết quả định lượng .............................................................................................. 87
Kết luận chương 3 .........................................................................................................89
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................... 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 91
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)
PHỤ LỤC


vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Bảng cấu trúc các mức độ tìm tịi ...................................................................7
Bảng 1.2. Các kiến thức về khái niệm lực và chuyển động của Newton được khảo sát
trong bài FCI ..................................................................................................................17
Bảng 1.3. Phân loại những quan niệm sai lầm được khảo sát bởi FCI ......................... 18
Bảng 1.4. Những phương pháp dạy học GV thường sử dụng để tổ chức cho HS ........22
hình thành kiến thức mới ............................................................................................... 22
Bảng 1.5. Ý kiến GV về nguyên nhân ít sử dụng cơng nghệ thơng tin hỡ trợ dạy học
tìm tịi, khám phá ...........................................................................................................23
Bảng 3.1. Kết quả điểm kiểm tra mơn Tốn của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm ...64
Bảng 3.2. Kế hoạch dạy học đối với lớp thực nghiệm ..................................................64
Bảng 3.3. Kết quả điểm TB bài kiểm tra FCI của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm..87
Bảng 3.4. Một số câu hỏi có kết quả khác biệt rõ ràng .................................................88
Bảng 3.5. So sánh tổng thể các nội dung trong FCI ở lớp đối chứng và lớp thực nghiệm
.......................................................................................................................................88


viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1. Sơ đồ kiến thức chủ đề Động học chất điểm .................................................26
Hình 2.2. Sơ đồ kiến thức chủ đề Động lực học chất điểm ...........................................27
Hình 2.3. Hoạt động Coach phân tích chuyển động thẳng đều .................................. 43
Hình 2.4. Hoạt động Coach phân tích chuyển động ném ngang, ném xiên .................49

Hình 2.5. Hoạt động Coach khảo sát lực ma sát ..........................................................56
Hình 3.1. Hướng dẫn HS phân tích một chuyển động thẳng ........................................68
Hình 3.2. HS quay lại thí nghiệm chuyển động thẳng đều ............................................69
Hình 3.3. HS báo cáo kết quả hoạt động của nhóm ......................................................69
Hình 3.4. Kết quả hoạt động phân tích chuyển động thẳng của một nhóm ..................70
Hình 3.5. HS quay lại thí nghiệm chuyển động thẳng biến đổi đều .............................. 72
Hình 3.6. Kết quả của một nhóm phân tích chuyển động thẳng nhanh dần đều ...........72
Hình 3.7. HS quay phim và phân tích chuyển động thẳng chậm dần đều..................... 72
Hình 3.8. Một số hình ảnh của pha đề xuất giải pháp ...................................................75
Hình 3.9. HS thực hiện giải pháp ..................................................................................75
Hình 3.10. Kết quả hoạt động của một số nhóm ........................................................... 76
Hình 3.11. HS thực hiện giải pháp ngồi phạm vi lớp học ...........................................77
Hình 3.12. HS phân tích chuyển động ném ngang ........................................................ 78
Hình 3.13. HS phân tích các chuyển động ném ............................................................ 78
Hình 3.14. GV thiết kế thí nghiệm với phần mềm Coach .............................................80
Hình 3.15. HS thực hiện giải pháp ................................................................................80
Hình 3.16. HS báo cáo kết quả hoạt động của nhóm ....................................................81
Hình 3.17. GV chuẩn bị bộ thí nghiệm kết nối với Coach ............................................82
Hình 3.18. HS thực hiện giải pháp ................................................................................83
Hình 3.19. HS thực hiện giải pháp ................................................................................83
Hình 3.20. HS thực hiện giải pháp ở các góc khác ...................................................... 83
Hình 3.21. Kết quả hoạt động Coach của một nhóm ....................................................84
Hình 3.22. HS thực hiện giải pháp .............................................................................. 85
Hình 3.23. HS thực hiện giải pháp ................................................................................86
Hình 3.24. HS thực hiện giải pháp ở các góc khác ....................................................... 86
Hình 3.25. HS làm bài kiểm tra FCI tại lớp ..................................................................87


ix
TRANG THÔNG TIN LUẬN VĂN THẠC SĨ

SỬ DỤNG PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC PHẦN LỰC VÀ
CHUYỂN ĐỘNG – VẬT LÍ 10 KHẮC PHỤC QUAN NIỆM SAI LẦM CỦA
HỌC SINH
Ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ mơn Vật lí
Họ tên học viên: Trần Xuân Thiên Thanh
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Nguyễn Văn Biên
Cơ sở đào tạo: Trường Đại Học Sư Phạm – Đại Học Đà Nẵng
Tóm tắt:
Tiếp cận với những xu hướng dạy học hiện đại, nghiên cứu và áp dụng các phương pháp dạy học
tích cực đang được quan tâm và đề cập một cách mạnh mẽ trong nhà trường. Bên cạnh đó việc ứng dụng
CNTT nói chung, trong đó với việc sử dụng các phần mềm hỡ trợ dạy học nói riêng như phần mềm Coach
là một môi trường công nghệ thuận lợi tạo điều kiện cho học sinh tích cực chiếm lĩnh kiến thức và qua đó
hiểu một cách sâu sắc các khái niệm.
Trong quá trình thực hiện đề tài, luận văn đã đạt được những kết quả chính sau:
- Làm sáng tỏ, góp phần bổ sung thêm cơ sở lí luận và thực tiễn về phương pháp dạy học tìm tịi
khám phá, các quan niệm sai lầm của học sinh. Nghiên cứu nội dung chương trình và các quan niệm sai
lầm của học sinh thuộc phần lực và chuyển động, cũng như bài kiểm tra FCI.
- Thiết kế và xây dựng các hoạt động Coach, tiến trình dạy học của chương Động học và Động
lực học chất điểm theo phương pháp dạy học tìm tịi khám phá sử dụng phần mềm Coach nhằm khắc phục
quan niệm sai lầm của học sinh.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm, thu thập và xử lí số liệu nhằm đánh giá tính khả thi và hiệu quả
của tác động.
Qua q trình nghiên cứu và phân tích kết quả bài kiểm tra FCI giữa lớp đối chứng và lớp thực
nghiệm, cho thấy việc sử dụng phần mềm Coach trong dạy học đã giúp học sinh hiểu sâu sắc khái niệm và
tránh được một số sai lầm khi học các nội dung về lực và chuyển động.
Từ khóa: Dạy học tìm tịi khám phá, quan niệm sai lầm, lực và chuyển động, Coach CMA, FCI
test.

Xác nhận của giáo viên hướng dẫn

Người thực hiện đề tài

Trần Xuân Thiên Thanh


x
INFORMATION PAGE OF MASTER THESIS
USING COACH IN TEACHING OF FORCE AND MOTION IN GRADE 10 PHYSICS –
OVERCOMING STUDENTS’ MISCONCEPTIONS
Major: Theory and Methods of Teaching Physics
Full name of Master student: XUAN THIEN THANH TRAN
Supervisors: Assoc. Prof. Dr. VAN BIEN NGUYEN
Training institution: The University of Da Nang – University of Science and Education.
Abstract:
Approaches the modern trends in education, research and adoption of constructivist learning
methods are being strong attention in the school. Besides the application of computer technology in
general, the use of teaching software in particular, such as Coach, facilitates effective learning
enviroment for students to actively build their new knowledge and continually refine their
understanding.
The following outcomes have been obtained from this study:
- Clarify and provide additional theoretical and practical basis of exploratory teaching
strategies to get students over the misconceptions for learning. Review the program content and
identify students’ misconceptions of force and movement, as well as the conduct the FCI test.
- Build and incorporate Coach activities in the inquiry-based learning process of the force and
motion to help students overcome misconceptions.
- Conduct pedagogical experiment, collect and analyze data to assess the feasibility and
effectiveness of this intervention. From analyzing the FCI test results between the control class and the
experimental class, it is shown that the use of Coach in instruction has helped students learn correct
concepts of theories and avoid certain misconceptions when grasping new information of force and
movement.

Key words: Inquiry- Based Science Education, Coach, Misconception, Force and motion
conception, FCI test.

Supervior’s confirmation

Student

Tran Xuan Thien Thanh


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong công cuộc xây dựng và đổi mới đất nước như hiện nay, con người khi
được trang bị đầy đủ những kiến thức và kĩ năng cần thiết chính là động lực cơ bản
cho sự phát triển kinh tế - xã hội. Vì vậy Giáo dục – Đào tạo đóng vai trị cốt lõi đối
với mỗi quốc gia và quan trọng hơn nữa giáo dục phải hướng đến có chiến lược phát
triển đúng đắn, hợp quy luật và xu thế thời đại.
Việc xác định đổi mới căn bản, toàn diện GD-ĐT và phát triển nguồn nhân lực
được coi là ưu tiên hàng đầu đối với giáo dục Việt Nam trong giai đoạn hiện nay. Các
yêu cầu cấp thiết về nhiệm vụ cần đổi mới căn bản, toàn diện GD-ĐT cũng được chỉ rõ
trong các Nghị Quyết. Việc Bộ GD&ĐT công bố dự thảo Chương trình giáo dục phổ
thơng tổng thể để tranh thủ sự đóng góp của các nhà khoa học, nhà giáo và các tầng
lớp nhân dân đã cho thấy một quyết tâm không nhỏ trong việc chung tay xây dựng và
đổi mới nền giáo dục theo hướng tiếp cận năng lực, phù hợp với xu thế phát triển
chương trình giáo dục của thế giới và bắt kịp nền giáo dục của các nước tiên tiến.
Chính vì thế, việc đổi mới tư duy giáo dục trong thời đại tri thức nhằm đáp ứng sự thay
đổi của cuộc sống phát triển không ngừng là một tất yếu.
Việc đổi mới phương pháp dạy học trước hết là đáp ứng yêu cầu cần đạt về phẩm
chất, năng lực người học và cuối cùng là vì mục tiêu đáp ứng bối cảnh của thời đại,

nhu cầu phát triển đất nước. Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới
căn bản tồn diện giáo dục và đào tạo đã nêu: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương
pháp dạy và học theo hướng hiện đại phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận
dụng kiến thức, kỹ năng của người học khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi
nhớ máy móc. Tập trung cách dạy học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để
người học tự cập nhật và đổi mới tri thứ, kỹ năng, phát triển năng lực …”.
Tiếp cận những xu hướng dạy học hiện đại nói chung, nghiên cứu và áp dụng các
phương pháp dạy học tích cực nhằm giúp HS tự lĩnh hội được các tri thức và các năng
lực cần thiết nói riêng đang được đề cập đến một cách mạnh mẽ trong nhà trường.
Chính vì vậy dựa trên quan điểm lấy HS là trung tâm, GV hướng dẫn HS tự giải quyết
các vấn đề, tìm kiếm, khám phá các tri thức mới dựa trên những kiến thức và kinh
nghiệm của chính mình đang được chú trọng phát triển.
Bên cạnh đó, sự phát triển khơng ngừng của CNTT đã tạo điều kiện thuận lợi góp
phần cho việc dạy và học tại các trường phổ thông trở nên hiệu quả hơn, ứng dụng
CNTT trở thành xu thế của giáo dục nói chung và trong bộ mơn khoa học nói riêng.
Các phần mềm hỡ trợ cho việc dạy học tỏ ra có ích, khiến cho việc dạy và học trở nên
sinh động, dễ số hóa và thuận tiện trong việc quan sát và phân tích hiện tượng hơn.


2
Một trong những phần mềm hữu ích trong dạy học bộ mơn Vật lí là Coach. Phần mềm
Coach có nhiều tính năng ưu việt như phân tích băng hình, xây dựng mơ hình, thu thập
số liệu thực nghiệm bằng cảm biến ghép nối máy vi tính, nhờ đó giúp hỡ trợ xây dựng
các hoạt động học tập mơn Vật lí nói chung và phần Lực và chuyển động nói riêng một
cách dễ dàng và trực quan hơn, giúp HS có thể tự tìm tịi, khám phá và liên hệ các kiến thức
đã học với các hiện tượng thực tế trong đời sống, và ứng dụng trong kỹ thuật.
Nội dung phần Lực và chuyển động gắn liền với các hiện tượng xảy ra hàng
ngày, dễ quan sát được và xuất phát từ những kinh nghiệm thực tiễn của chính bản
thân mỡi HS tự thu nhận được trong cuộc sống. Tuy nhiên, những hiểu biết vốn có này
vừa có thể giúp ích cho HS trong quá trình tìm kiếm và lĩnh hội các tri thức đúng đắn

nhưng cũng có thể là những quan niệm sai lầm mà cần phải được khắc phục.
Với những lý do trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu “Sử dụng phần mềm Coach
trong dạy học phần lực và chuyển động – Vật lí 10 khắc phục quan niệm sai lầm của
học sinh.”
2. Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng kế hoạch và tổ chức dạy học phần Động học chất điểm và Động lực
học chất điểm Vật lí 10 với sự hỗ trợ của phần mềm Coach nhằm khắc phục những
quan niệm sai lầm của học sinh.
3. Giả thuyết nghiên cứu
Nếu tổ chức dạy học tìm tịi khám phá có sử dụng phần mềm Coach cho chương
động học chất điểm và động lực học chất điểm sẽ khắc phục quan niệm sai lầm của
học sinh về phần cơ học.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các giải pháp, công cụ hiện có giúp nâng cao chất lượng kiến thức
trong khi dạy học và khắc phục quan niệm sai lầm của HS hay gặp phải trong chủ đề
động học, động lực học chất điểm.
- Nghiên cứu lí luận về phương pháp dạy học tìm tịi khám phá: khái niệm, bản
chất và đặc trưng của dạy học tìm tịi khám phá, các mức độ và quy trình tổ chức dạy
học tìm tịi khám phá.
- Nghiên cứu lí luận về các quan niệm sai lầm của học sinh: khái niệm, đặc
điểm, các yếu tố ảnh hưởng, cách phát triển và công cụ đánh giá sự hiểu biết kiến thức
– chất lượng kiến thức;
- Nghiên cứu phân tích chương trình dạy học chủ đề động học chất điểm, động
lực học chất điểm: mục tiêu kiến thức cần đạt, kiến thức đã biết và thời lượng.
- Nghiên cứu các khả năng, chức năng và kĩ thuật sử dụng phần mềm Coach.


3
- Nghiên cứu bài kiểm tra FCI: quá trình xây dựng và phát triển của bài FCI,
tính hợp lệ và độ tin cây của bài FCI, cấu trúc và bản dịch Tiếng Việt của bài FCI, lý

do sử dụng FCI làm công cụ đánh giá việc khắc phục các quan niệm sai lầm của học
sinh trong phần cơ học lớp 10.
- Nghiên cứu thực nghiệm tác động với lớp đối chứng và lớp thực nghiệm: tổ
chức tác động; thu thập và xử lí số liệu trước và sau tác động; đánh giá tính khả thi và
hiệu quả của tác động.
5. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi đề tài gồm những nội dung cụ thể sau:
- Về mục đích tác động: nâng cao hứng thú và chất lượng kiến thức của học sinh
khi học chủ đề động học chất điểm, động lực học chất điểm theo hướng học dựa trên
tìm tịi khám phá.
- Về thiết kế tác động: hoạt động dạy và học với các chủ đề cụ thể: động học chất
điểm, động lực học chất điểm với sự hỗ trợ của phần mềm Coach.
- Phạm vi của luận văn sẽ thực nghiệm các hoạt động dạy học các chủ đề động
học chất điểm và động lực học chất điểm tại trường THPT Phan Châu Trinh – thành
phố Đà Nẵng.
6. Phương pháp nghiên cứu
Trong đề tài sử dụng các phương pháp như sau:
a) Phương pháp khảo sát thực tiễn
- Khảo sát đầu vào của lớp đối chứng và lớp thực nghiệm để chứng tỏ trình độ
của hai lớp là tương đương (khảo sát bằng bài kiểm tra về phần Cơ học đã học ở
THCS hoặc bằng việc sử dụng điểm của môn Toán thi đầu vào lớp 10).
- Nghiên cứu các quá trình, hiện tượng phổ biến liên quan chủ đề động học chất
điểm và động lực học chất điểm.
- Nghiên cứu các quan niệm sai lầm liên quan đến chủ đề động học chất điểm và
động lực học chất điểm mà HS có thể gặp phải.
b) Phương pháp nghiên cứu lí luận
- Tìm kiếm, đọc hiểu các tài liệu lí luận về phương pháp dạy học giải quyết vấn
đề, các quan niệm sai lầm của học sinh.
- Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên và các tài
liệu tham khảo về chủ đề động học chất điểm, động lực học chất điểm để làm rõ: mục

tiêu kiến thức cần đạt, kiến thức đã biết và thời lượng dạy học của chương trình.
- Tìm hiểu các đề tài khoa học, các tài liệu, cơng trình khoa học nghiên cứu về
phần mềm Coach, bài kiểm tra FCI.


4
c) Phương pháp nghiên cứu thiết kết tác động
- Đọc tài liệu về khả năng, chức năng và hướng dẫn kĩ thuật sử dụng phần mềm
Coach và thực hành các thao tác trên phần mềm để từ đó đánh giá được khả năng của
phần mềm.
- Thiết kế và xây dựng quá trình dạy học, các nhiệm vụ học tập theo hướng dạy
học tìm tịi khám phá sử dụng phần mềm Coach, hướng tới mục tiêu khắc phục các
quan niệm sai lầm của HS về động học, động lực học ở trường THPT.
d) Phương pháp đánh giá tác động
- Nghiên cứu thực nghiệm tác động với lớp đối chứng và lớp thực nghiệm:
+ Lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm đều là HS lớp 10 trường THPT
Phan Châu Trinh, mẫu tương đương nhau (có thể sĩ số 40 - 41 HS).
+ Kiểm tra chất lượng đầu vào khi chưa tổ chức tác động: có thể dựa vào điểm
thi mơn Toán thi tuyển vào trường hoặc kết hợp với bài kiểm tra về phần Cơ học đã
học ở THCS.
+ Khi đang tổ chức tác động; thu thập và xử lí số liệu trước, trong và sau tác
động đối với lớp đối chứng và lớp thực nghiệm; ghi chép, chụp ảnh hoặc quay phim lại
quá trình diễn ra trên lớp, quan sát và hỡ trợ HS trong suốt q trình tác động.
+ Sau khi tác động: sử dụng bài kiểm tra FCI cho lớp đối chứng và lớp thực
nghiệm.
- Sử dụng bài kiểm tra FCI để đánh giá hiệu quả của việc khắc phục những quan
niệm sai lầm của HS liên quan đến các chủ đề trên.
- Tiến hành ghi hình và ghi chép lại toàn bộ diễn biến của các tiết học.
- Tiến hành xử lí số liệu, phân tích các dữ liệu ghi hình và kết quả ghi chép từ đó
đánh giá tính khả thi và hiệu quả của tác động sư phạm.

7. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục cấu trúc luận văn
gồm 3 chương:
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học tìm tịi khám phá và ứng dụng
công nghệ thông tin trong dạy học Vật lí
Chương 2. Tổ chức dạy học chương “Động học chất điểm” và “Động lực học
chất điểm” – Vật lí 10 với sự hỗ trợ của phần mềm Coach
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm


5
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY HỌC TÌM TỊI KHÁM
PHÁ VÀ ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ THƠNG TIN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ
1.1. Phương pháp dạy học tìm tịi khám phá
1.1.1. Khái niệm về dạy học tìm tịi khám phá
Theo Từ điển Tiếng Việt, “tìm tịi là bỏ nhiều công phu để thấy ra, nghĩ ra (nói
khái qt). Suy nghĩ, tìm tịi để có sáng kiến” [1, tr 993] “khám phá là tìm ra, phát hiện
ra cái ẩn giấu, bí mật. Khám phá bí mật của tự nhiên” [1, tr 491].
Theo định nghĩa của Hội đồng nghiên cứu quốc gia Hoa Kì, tìm tịi – khám phá
khoa học đề cập đến các cách thức khác nhau trong đó các nhà khoa học nghiên cứu
thế giới tự nhiên và đề xuất các giải thích/ giả thuyết dựa trên những bằng chứng, dữ
liệu thông tin thu được từ các nghiên cứu của họ. Trong học tâp, tìm tịi – khám phá đề
cập đến các hoạt động của người học trong đó họ phát triển kiến thức và hiểu biết về
các vấn đề khoa học, sự hiểu biết về cách thức mà các nhà khoa học nghiên cứu thế
giới tự nhiên.
Dạy học dựa trên tìm tịi – khám phá là phương pháp dạy học lấy người học là
trung tâm, dạy học bắt đầu từ việc đưa ra các câu hỏi có tính gợi mở, vấn đề mâu
thuẫn, từ đó GV hướng dẫn và tổ chức cho HS học tập. Nó tạo điều kiện cho HS bộc lộ
những quan niệm sai lầm vốn có của HS, khuyến khích HS trao đổi, thảo luận với
nhau rồi từ đó HS có thể tự đề xuất các giả thuyết, xây dựng các kế hoạch hoạt động,

tiến hành các thí nghiệm để thu nhập thơng tin tìm kiếm bằng chứng nhằm kiểm chứng
các giả thuyết ban đầu, rút ra các kết luận mang tính khoa học.
Có nhiều quan niệm khác nhau về cách tiếp cận DH theo hướng tìm tịi khám
phá, sau đây xin đề xuất một quan niệm về DH tìm tịi khám phá là:“DH tìm tịi khám
phá là một phương pháp học tập và dạy học ưu tiên các câu hỏi, ý tưởng và phân tích
của HS, nhu cầu học tập xuất phát từ quan điểm của người học và lấy người học làm
trung tâm”. [19]
1.1.2. Bản chất dạy học tìm tịi khám phá
Phương pháp học tập kiến tạo, dựa trên Thuyết Kiến Tạo và Tâm lí học phát
triển là cơ sở lí thuyết hình thành cách tiếp cận phương pháp dạy học tìm tịi khám
phá. Các phương pháp dạy học kiến tạo nói chung đều khuyến khích người học học tập
một cách tích cực và hợp tác, bên cạnh đó họ phải tự xây dựng kiến thức cho mình
thơng qua việc tự làm, tự xây dựng, tự tiếp nhận tri thức dựa trên những thực nghiệm
cá nhân và quá trình này áp dụng trực tiếp vào môi trường học tập của HS.
Dạy học tìm tịi- khám phá tập trung vào người học: kiến thức là mới đối với
HS, thông qua các hoạt động học tập, HS có thể tự điều chỉnh và thay đổi các quan


6
niệm trước đó của mình để hình thành kiến thức mới và khơng phải q trình tìm tịi –
khám phá nào cũng liên quan đến các thử nghiệm thực nghiệm.
Môi trường học tập với nhiều loại tiện ích của CNTT ngày nay cho HS được
khám phá và tìm kiếm thơng tin, tạo ra các liên kết và kiến tạo trí thức.
 Cấu trúc và đặc điểm sư phạm của DH tìm tịi khám phá
- Cấu trúc của DH tìm tịi khám phá [18]
DH tìm tịi khám phá từ quan điểm của HS là học tập dựa trên yêu cầu của bản
thân, tập trung vào việc điều tra một câu hỏi hoặc một vấn đề mở. HS phải lý luận dựa
trên các giả thuyết đề ra và bằng chứng thu thập được để giải quyết vấn đề một cách
sáng tạo, đi đến các kết luận mà HS phải trình bày, thảo luận và bảo vệ.
DH tìm tịi khám phá từ quan điểm của GV là dạy học dựa trên yêu cầu tập

trung vào việc đưa HS vượt ra khỏi sự tò mị nói chung, những mâu thuẫn xuất phát từ
chính hiểu biết của bản thân. GV xây dựng các hoạt động dạy học nhằm khuyến khích
HS đặt câu hỏi và hỡ trợ HS trong suốt quá trình học tập.
- Đặc điểm của DH tìm tịi khám phá: [7], [8], [9]
+ Tính có vấn đề của nội dung học tập: GV nghiên cứu nội dung bài học. tìm
kiếm những yếu tố, nội dung có tính vấn đề, tạo cơ hội cho hoạt động tìm tịi, khám
phá. Tình huống xuất phát, vấn đề cần giải quyết phải có giá trị đối với người học, liên
hệ với các kinh nghiệm và vốn hiểu biết, sự tị mị của người học, thúc đẩy HS có nhu
cầu tìm tịi.
+ HS là chủ thể, chủ động chiếm lĩnh tri thức thơng qua q trình hoạt động đã
được thiết kế. Vì vây, hoạt động tìm tịi trong dạy học tìm tịi, khám phá là vấn đề cốt
lõi, quan trọng.
+ HS trải qua các giai đoạn: tiếp cận vấn đề đặt ra qua tình huống (câu hỏi lớn
của bài học), nêu các giả thuyết, các nhận định lớn của bài học, thu thập thơng tin, xử
lí thơng tin (phân tích, tổng hợp, so sánh, phân loại, trừu tượng hóa, khái qt hóa…),
đưa ra kết luận của riêng mình, thảo luận và đánh giá, nêu lên vấn đề mới, trả lời câu
hỏi ban đầu.. Con đường tìm ra kiến thức của HS cũng lại gần giống với quá trình tìm
ra tri thức mới của các nhà khoa học, nhờ vậy rèn luyện cho HS kĩ năng tìm tịi khám
phá. Cách thức, con đường tìm kiếm tri thức mới dựa trên tri thức cũ, vốn kinh nghiệm
của HS được nhấn mạnh.
+ Kiểm tra, đánh giá: Đánh giá thường xuyên, đánh giá kết thúc tìm tịi. Để đạt
được các mục tiêu học tập tìm tịi, khơng chỉ kết quả mà q trình tìm tịi cũng là điều
quan trọng. “Những gì diễn ra trong q trình học tập cũng quan trọng khơng kém kết
quả học tập”.


7
 Bản chất của DH tìm tịi, khám phá
GV thiết kế một ch̃i các hoạt động tìm tịi tương ứng với nội dung bài học và
hướng dẫn, điều khiển hoạt động của người học theo quy trình và kĩ thuật mà GV thấy

phù hợp với mục tiêu học tập và phù hợp với khả năng của người học. Khi đó, quá
trình học tập của người học trở thành quá trình hoạt động tìm tịi và khám phá tri thức.
1.1.3. Các mức độ trong dạy học tìm tịi khám phá
Có nhiều quan điểm về mức độ dạy học tìm tịi dựa trên tiêu chí phân loại và
phạm vi nghiên cứu khác nhau. Dựa trên mức độ được hướng dẫn của HS, Banchi, R.
Bell đề cập đến 4 mức độ tìm tịi từ thấp lên cao: [17]
- Tìm tịi giới hạn (Limited Inquiry) : Giống với cách làm truyền thống:
HS tuân thủ các hướng dẫn và chắc chắn kết quả của họ khớp với các kết quả đã được
cung cấp sẵn.
- Tìm tịi theo cấu trúc (Structure Inquiry) : Khơng ấn định trước các câu trả lời.
Các kết luận đều phụ thuộc vào việc tìm hiểu của HS.
Tìm tịi giới hạn và tìm tịi theo cấu trúc được xem là các mức độ thấp của tìm
tịi. Những kiểu tìm tịi này quan trọng bởi chúng giúp học sinh từng bước phát triển
khả năng của mình để có thể tiến hành tìm tịi mở hơn.
- Tìm tịi theo hướng dẫn (Guided Inquiry) : Không ấn định trước các phương
pháp: HS phải xác định cách thức để điều tra, giải quyết vấn đề.
- Tìm tịi mở (Open Inquiry) : Khơng có câu hỏi ấn định trước. HS phải đưa ra
và tìm kiếm những câu hỏi của riêng họ.
HS có cơ hội rõ nhất để hành động như các nhà khoa học, đặt ra câu hỏi, thiết kế
và tiến hành điều tra, và báo cáo kết quả của họ. Mức độ này đòi hỏi phải có lập luận
khoa học nhất và nhu cầu nhận thức lớn nhất của học sinh. Với nhiều kinh nghiệm ở ba
mức độ đầu tiên của tìm tịi, học sinh sẽ có thể thực hiện thành cơng tìm tịi mở.
Bảng 1.1. Bảng cấu trúc các mức độ tìm tịi
Mức đợ tìm tòi
Câu hỏi
Quy trình
Giải pháp
Chủ đề
Tìm tịi giới hạn

x

x

Tìm tịi theo cấu trúc

x

x

Tìm tịi theo hướng dẫn

x

Tìm tịi mở

x

x

1.1.4. Quy trình tổ chức dạy học tìm tịi khám phá
 Các giai đoạn của tổ chức dạy học tìm tịi khám phá [10], [16]
Giai đoạn 1: Đặt ra các câu hỏi khoa học.
Các loại câu hỏi thường đặt ra khi đứng trước một quá trình hoặc hiện tượng


8
nghiên cứu đó là “tại sao” hoặc “như thế nào”. Vì vậy khơng chỉ trong nghiên cứu khoa
học mà dạy học tìm tỏi khám phá bao giờ cũng bắt đầu bằng các câu hỏi khoa học.
Giai đoạn 2: Đưa ra giả thuyết/ dự đoán khoa học làm cơ sở cho việc trả lời

câu hỏi.
Trong quá trình thực hiện các hoạt động học tập, HS phân tích các dữ liệu ban
đầu hoặc dựa vào kiến thức vốn có để đưa ra giả thuyết làm cơ sở cho việc trả lời khoa
học, giải thích q trình, hiện tượng khoa học đã quan sát được.
Giai đoạn 3: Tiến hành các thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết.
Các giả thuyết đưa ra (bao gồm cả các hệ quả kéo theo) phải được kiểm chứng
bằng thực nghiệm. HS có thể tự đề xuất và tiến hành thí nghiệm để thu thập dữ liệu,
quan sát hiện tượng nhằm kiểm chứng các giả thuyết đó. Nếu kết quả thu được không
phù hợp với các quan sát, bằng chứng được chỉ ra ở các thí nghiệm mới thì nghĩ là giả
thuyết sai, cần quay lại phân tích quá trình , hiện tượng đang nghiên cứu để đưa ra giả
thuyết khác.
Giai đoạn 4: Rút kết luận.
Khi kết quả kiểm chứng bằng thực nghiệm cho thấy giả thuyết đúng thì HS có
thể rút ra các kết luận khoa học về vấn đề nghiên cứu. Đây là kết quả nghiên cứu.
Giai đoạn 5: Báo cáo và bảo vệ kết quả nghiên cứu.
HS báo cáo kết quả của mình (hoặc nhóm) trước lớp, trả lời những câu hỏi liên
quan đến nội dung nghiên cứu để bảo vệ tính đúng đắn của kết luận khoa học đã rút ra.
 Quy trình tổ chức dạy học tìm tịi khám phá [6]
- Bước 1. Ch̉n bị
+ GV xác định nội dung kiến thức có thể tổ chức cho HS tìm tịi, khám phá.
+ GV xác định những định hướng tìm tịi, khám phá.
- Bước 2. Tổ chức thực hiện
+ GV đưa ra vấn đề và giao nhiệm vụ tìm tịi, khám phá. HS tiếp nhận nhiệm vụ.
+ HS tìm kiếm, khám phá (nếu HS khơng giải quyết được nhiệm vụ, GV gợi ý
hướng dẫn hay nói cách khác HS khám phá dưới sự hướng dẫn và điều khiển của GV).
+ HS báo cáo kết quả trước lớp, có sự chất vấn và thảo luận của cả lớp.
+ Phân tích và đánh giá kết quả (HS tự đánh giá, GV đánh giá).
+ Kết luận về kiến thức mới.
Trong quá trình xây dựng tiến trình dạy học tìm tịi khám phá, nhiệm vụ của
GV và HS có thể mơ tả q trình này bằng sơ đồ sau:

9

GV
xác
định
nội
dung kiến
thức có thể
tìm
tịi,
khám phá.

GV hỡ trợ
HS xác
định các
định hướng
tìm tịi,
khám phá,

GV
giao
nhiệm
vụ
nghiên
cứu.

HS khơng tự
giải quyết được

HS tự
tìm cách
giải
quyết.

Phân
tích,
đánh
giá

Rút ra kết luận
mới
HS báo cáo và
bảo vệ kết quả
nghiên cứu

GV gợi ý,
hướng dẫn
cụ thể.

1.2. Quan niệm sai lầm của học sinh
1.2.1. Khái niệm quan niệm của học sinh
Quan niệm là sự hiểu biết của con người về các sự vật, hiện tượng, khái niệm và
các q trình tự nhiên thơng qua đời sống, sinh hoạt và lao động sản xuất hàng ngày
mà có. Những hiểu biết ban đầu đã trở thành “tài sản riêng” của người học mà họ thu
nhận được trước khi đến lớp. Các quan niệm này được lưu trữ trong tiềm thức, khi gặp
một hoàn cảnh nhất định sẽ có nhu cầu được bộc lộ ra. Quan niệm của mỡi cá nhân có
tính cá biệt cao, mỡi người có một cách nhìn nhận hiện tượng sự việc riêng, mơi
trường sống cũng khác nhau, vốn hiểu biết do tự tìm tịi và ghi nhận cũng khác nhau.

Thơng thường quan niệm của cá nhân được hình thành tự phát và mang yếu tố chủ
quan của mỗi người nên thường thiếu khách quan và không khoa học.
“Quan niệm của HS là những hiểu biết mà học sinh có trước giờ học”.[15]
1.2.2. Nguồn gốc quan niệm sai lầm của học sinh
Quan niệm có sẵn của học sinh được hình thành do những nguyên nhân chủ yếu
sau: [15]
- Thực tiễn trong đời sống hàng ngày: đây là nguồn gốc chủ yếu hình thành quan
niệm của học sinh.
Ví dụ: quan niệm rơi nhanh hay chậm của các vật trong khơng khí (vật nặng rơi
nhanh hơn vật nhẹ).
- Sự khác biệt giữa ngơn ngữ vật lí và ngơn ngữ được sử dụng trong cuộc sống
hàng ngày.
Ví dụ: quan niệm về công sức lao động và công cơ học, quan niệm về vật đứng
yên và chuyển động trong đời thường và trong Vật lí.


10
- Bên cạnh đó các kiến thức HS thu nhận được từ các môn học khác, ở các bài
học, cấp học trước đó cũng là một trong những nguyên nhân dẫn đến những hiểu biết
khơng chính xác về một khái niệm mới.
1.2.3. Vai trò quan niệm của học sinh trong dạy học Vật lí
Những quan niệm đã có sẵn của học sinh đều khơng chính xác so với những kiến
thức khoa học chính thống mà học sinh cần phải học. Tuy nhiên những quan niệm này
lại có đặc điểm là rất bền vững vì được hình thành từ kinh nghiệm thực tiễn của cá
nhân trong thời gian dài. Do đó, đa số quan niệm có sẵn của học sinh thường gây khó
khăn hơn là tạo thuận lợi cho việc dạy và học nói chung và trong mơn Vật lí nói riêng
ở trường phổ thông.
Tuy nhiên các quan niệm sai lầm nếu biết cách tận dụng có thể trở thành một
trong những yếu tố dẫn dắt học sinh vào một vấn đề mâu thuẫn hoặc một vấn đề cần
kiểm nghiệm kiểm chứng trong quá trình hình thành kiến thức khoa học mới. Việc

giúp học sinh phát hiện và sửa chữa các quan niệm sai lầm là việc làm hết sức cần thiết
nhưng phải bắt nguồn từ nhu cầu của chính bản thân học sinh. Nếu giáo viên bác bỏ
các quan niệm của học sinh và áp đặt kiến thức vật lí chính thống thì học sinh có thể
ghi nhớ máy móc, giải bài tập tính tốn theo kiến thức đó nhưng khơng thực sự hiểu và
chấp nhận.
1.2.4. Vai trị của thí nghiệm trong việc khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh
Việc phát hiện và khắc phục quan niệm sai lầm của học sinh ln gắn liền với
việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, nghĩa là ln gắn liền với việc khai
thác và vận dụng các phương pháp dạy học tích cực một cách hiệu quả. HS càng tích
cực trong học tập thì các quan niệm của các em càng có cơ hội để tự bộc lộ. Nhiệm vụ
của GV là cần soạn một tiến trình dạy học kèm theo những phiếu học tập, gắn liền với
các gợi ý và nhiệm vụ cần thực hiện để đảm bảo dẫn dắt HS đi đúng hướng, từ đó phát
hiện rằng các quan niệm cũ vốn tự có của bản thân HS dẫn đến những điều vơ lí khơng
phù hợp với kiến thức khoa học chính thống. Sau khi phát hiện ra những quan niệm
của mình là sai lầm, học sinh tiếp tục thực hiện những nhiệm vụ tiếp theo để hình
thành những quan niệm đúng. Nhờ vậy các em sẽ nhớ lâu hơn và không mắc sai lầm
tương tự như vậy nữa.
Một trong những nhiệm vụ trên phiếu học tập được giao vào từng giai đoạn học
tập của học sinh có thể bằng con đường lập luận lí thuyết hoặc bằng con đường thực
nghiệm. Vì vậy thí nghiệm có vai trò rất quan trọng trong việc kiểm chứng lại lí
thuyết đã được suy luận trước đó hoặc từ thí nghiệm học sinh có thể quan sát hiện
tượng để rút ra được những quan sát, tính chất của sự vật hiện tượng. Nhờ có những
thí nghiệm được tiến hành trực quan, học sinh mới nhận biết được bản thân đang có


11
những quan niệm sai lầm nào, nguyên nhân hình thành quan niệm sai đó từ đâu từ đó
giáo viên giúp đỡ học sinh sửa chữa tận gốc các quan niệm sai lầm đó một cách hiệu
quả nhất.
1.3. Ứng dụng CNTT trong việc dạy học khắc phục quan niệm sai lầm của học

sinh
1.3.1. Sự hỗ trợ của phần mềm trong daỵ học Vật lí
Trong điều kiện nguồn tri thức mở, ngày càng phong phú, đa dạng, GV khơng
cịn độc quyền về nguồn tri thức thì phương pháp tự học ngày càng trở nên quan
trọng. CNTT là phương tiện trong DH, nhờ đó HS được học tập trong một mơi
trường hấp dẫn, đa dạng và có tính trợ giúp cao, chủ động tiếp cận với các nguồn tri
thức khác nhau.
CNTT mở ra triển vọng phát triển mới trong việc đổi mới các phương pháp và
hình thức DH. Những PPDH theo cách tiếp cận kiến tạo, dạy học dự án…ngày càng có
nhiều điều kiện để áp dụng rộng rãi. Các hình thức DH theo nhóm, DH cá nhân có
những đối mới trong mơi trường CNTT. Người học được trang bị môi trường học tập
đa phương tiện, HS tương tác với các môi trường, các nhiệm vụ học tập được đưa ra
phù hợp với các nhân HS. HS được trao nguyền chủ động hơn, việc cá nhân hóa trong
DH được thực hiện triệt để nhờ các thành tựu CNTT. [11]
Theo NewHouse, P.C (2002), CNTT hỗ trợ môi trường học tập, giúp thực hiện
phương châm DH lấy người học làm trung tâm được thể hiện ở các khía cạnh: [12]
HS được tìm tịi khám phá và phát triển kiến thức, hỗ trợ việc học tập tích cực và
đánh giá thực, tích cực tam gia , tương tác của HS bằng sự khuyến khích và thách thức
HS. Cung cấp công cụ để nâng cao chất lượng sản phẩm của HS, hỗ trợ phát triển các
kĩ năng tư duy bậc cao. Tăng cường sự độc lập của HS, gắn việc học với người học.
CNTT đang thực thực góp một phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng
dạy và học. Có nhiều ứng dụng CNTT hỡ trợ trong DH, trong đó đặc biệt phải kể đến
các phần mềm DH, hoặc các phần mềm DH kèm theo các thiết bị ngoại vị như các
cảm biến, bộ thí nghiệm kết nối các cổng điện tử…v.v. Các nhà giáo dục, các chuyên
gia đang cố gắng để CNTT ngày cành có nhiều ứng dụng hơn nữa trong giáo dục nói
chung và trong hỡ trợ các PPDH nói riêng.
1.3.2. Sử dụng phần mềm Coach trong việc dạy học khắc phục sai lầm của học sinh
Cùng với sự phát triển của CNTT thì các phần mềm hố trợ DH xuất hiện càng
nhiều với các tính năng được cải tiến, giao diện thân thiện dễ sử dụng. Hiện nay trên
thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đã có nhiều bộ thí nghiệm ghép nối với máy

vi tính cùng các phần mềm xử lí số liệu. Tại các trường đại học và phổ thông đã bắt
đầu được trang bị một số bộ dụng cụ thiết bị nhằm nghiên cứu sử dụng phục vụ cho


12
việc dạy và học vật lí, ví dụ: phần mềm Tracker, Coach CMA của Hà Lan, bộ thiết bị
cảm biến Addestation Mixer MGA của Singapore, LabQuest của hãng Vernier
(Mĩ)…v.v. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung trình bày các nghiên cứu
liên quan đến phần mềm Coach CMA của Hà Lan.
Trong chương trình Vật lí 10, có những q trình xảy ra q nhanh hoặc trong
một khơng gian quá rộng, khó quan sát và đo đạc bằng các phương tiện, thiết bị thơng
thường trong phịng thí nghiệm [13] (ví dụ như khi khảo sát các chuyển động thẳng
đều, thẳng biến đổi đều, chuyển động rơi tự do, chuyển động ném xiên, khảo sát lực
đàn hồi, lực ma sát hoặc các định luật Newton..v.v). Các khó khăn trên bước đầu có
thể dẫn đến tình trạng truyền thụ lý thuyết sng theo một chiều, có tính áp đặt trong
q trình dạy và học các nội dung kể trên mà không sử dụng đến các thí nghiệm thực
nghiệm. Mặt khác, đối với HS nói chung và HS trung học phổ thơng nói riêng, khi tiếp
cận các nội dung kiến thức cơ học liên quan đến chuyển động và lực đã có ít nhiều
những quan niệm của cá nhân được tích lũy trong đời sống. Chính vì vậy việc chỉ dạy
học một cách áp đặt, ghi nhớ hiện tượng và nội dung kiến thức một cách máy móc
khơng thể khắc phục triệt để các quan niệm sai lầm đó của HS.
Để giải quyết các khó khăn trên thực tế ngồi việc sử dụng các mơ phỏng vật lí
trên máy tính, một số phương pháp khác được sử dụng ở trường phổ thông như:
- Phương pháp chụp ảnh hoạt nghiệm (tuy nhiên trên thực tế các trường phổ
thông không được trang bị thiết bị chụp ảnh hoạt nghiệm).
- Sử dụng các bộ thí nghiệm đệm khơng khí, bộ thí nghiệm khảo sát rơi tự do gắn
với cổng quang điện.
Các bộ thí nghiệm kể trên có những mặt hạn chết như tốn nhiều thời gian thiết kế
và bố trí thí nghiệm, độ chính xác kém và chưa đáp ứng được các yêu cầu trong việc
hỡ trợ xây dựng các tiến trình dạy học mà ở đó HS được thực sự tìm tịi khám phá, tự

tư duy đề xuất và kiểm chứng các giả thuyết đã đặt ra.
Phần mềm Coach là sản phẩm của CMA, cho phép tạo dựng môi trường làm việc
để GV và HS đều có thể sử dụng được. Coach tích hợp với các cơng cụ như: thu thập
dữ liệu, tính tốn các đại lượng trung gian, vẽ các đồ thị thực nghiệm một cách nhanh
chóng, điều khiển, phân tích video dữ liệu, phân tích hình ảnh, mơ hình hóa, đo phổ
kế, xử lý dữ liệu hoặc tự xây dựng hoạt động của riêng cá nhân...v.v. Có thể nói phần
mềm Coach gắn liền với các thiết bị cảm ứng thể giúp hỗ trợ xây dựng các hoạt động tìm
tịi, khám phá của học sinh, giải quyết được các hạn chế cơ bản của thí nghiệm truyền
thống trong các việc thu thập và xử lý số liệu một cách nhanh chóng và chính xác.


13
Để khắc phục được các hạn chế kể trên, phương pháp dạy học theo hướng tìm tịi
khám phá kết hợp với ứng dụng CNTT để phân tích băng hình và xây dựng các thí
nghiệm kèm theo các thiết bị cảm biến và xử lý số liệu bằng phần mềm Coach CMA.
1.4. Bài Kiểm tra FCI
1.4.1. Giới thiệu bài FCI
Từ năm 1980, các nhà nghiên cứu dạy học vật lí đã bắt đầu nghiên cứu kỹ hơn
về cách hiểu của học sinh về các khái niệm vật lí. Các cơng cụ khảo sát như Force
Concept Inventory (FCI), Test of Understanding graphs – Kinematics ( TUG-K),
Mechanics Baseline Test (MBT), … được nghiên cứu xây dựng và phát triển với các
phiên bản được cải tiến khác nhau.
Mục đích của các bài kiểm này dùng để đánh giá sự hiểu biết của HS về các khái
niệm vật lí Newton bằng cách sử dụng ngơn ngữ hàng ngày và các yếu tố gây phân
tâm, đồng thời cũng là công cụ để đánh giá hiệu quả của những phương pháp dạy học
mới. [19], [20]
1.4.2. Các phiên bản của bài FCI
Fore Concept Inventory (FCI) [19]
Bài kiểm tra Foce Concept Inventory (FCI) được thiết kế và phát triển bởi các tác
giả: David Hestenes, Malcolm Wells và Gregg Swackhamer. Bài FCI gốc (của

Hestenes et al.1992) được công bố lần đầu tiên vào năm 1992 chỉ gồm 29 câu trắc
nghiệm với 5 lựa chọn. Bài FCI phiên bản 1992 là bản sửa đổi của một thử nghiệm
trước đó được gọi là Mechanics Diagnostic Test (MDT) (của tác giả Halloun &
Hestenes – năm 1985). Phiên bản FCI mới nhất được phát hành vào năm 1995, được
gọi là v95 có 30 câu trắc nghiệm, mỡi câu có 5 lựa chọn trong đó có một lựa chọn
đúng nhất với quan niệm của cơ học Newton (ví dụ chuyển động thẳng đều, chuyển
động thẳng biến đổi đều, chuyển động tròn, rơi tự do, các định luật của Newton…v.v).
Phiên bản này giảm bớt được sự mơ hồ và khả năng hợp lí của các đáp án nhiễu hơn so
với phiên bản gốc. Từ các cuộc khảo sát bằng câu hỏi mở, các chuyên gia đã thu được
những quan niệm sai lầm phổ biến từ HS và hình thành những phương án nhiễu trong
bài kiểm tra.
Các bài phiên bản khác nhau của FCI được phát triển từ FCI v95 như: [20]
The Gender FCI ( của McCullough & Meltzer, 2001; McCullough, 2011) sử dụng
câu hỏi và các lựa chọn như phiên bản gốc nhưng sử dụng những ngôn ngữ đời thường
hơn nữa, đặt các câu hỏi vào một bối cảnh cụ thể.
The Animated FCI (của Dancy và Beichner, 2006) lấy các câu hỏi của FCI gốc
và hoạt hình hóa các sơ đồ, bài kiểm tra này được sử dụng trên máy tính.


14
The Familiar Context FCI được chuyển thể từ FCI Gender ( của Osborn Popp và
Jane Jackson, 2009) cho HS lớp 9. Bài kiểm tra này gồm nhiều hình minh họa hơn
nhưng vẫn đùng dể kiểm tra các khái niệm cơ học tương tự.
Ngồi ra cịn một biến thể khác ít giống FCI hơn là The Representational Variant
of the FCI lấy 9 câu hỏi từ phiên bản gốc và thiết kế lại chúng bằng cách sử dụng
nhiều cách trình bày khác nhau như bản đồ chuyển động, vecto, đồ họa từ đó đưa ra 27
câu hỏi trắc nghiệm liên quan đến định luật I, II, III Newton và trọng lực.
Mechanics Baseline Test (MBT)
Bài test Mechanics Baseline Test ( MBT) được nghiên cứu và phát triển bởi
David Hestenes và Malcolm Wells. Đây cũng là bài kiểm tra tương tự như bài FCI

nghiên cứu về các quan niệm sai lầm của HS về chủ đề cơ bản trong cơ học Newton.
Bài kiểm tra gồm 26 câu. MBT bao gồm các nội dung trong động học (chuyển động
thẳng và chuyển động cong), các định luật I, II, III Newton; nguyên lý chồng chất, bảo
toàn năng lượng, công, xung lượng – động lượng và các lực phổ biến (trọng lực, lực
ma sát).
MBT kiểm tra các quan niệm sai lầm của HS không những chỉ bằng các câu hỏi
định tính như bài FCI mà cịn có một số câu hỏi định lượng, đòi hỏi học sinh phải giải
các bài tập đơn giản về cơ học.
Tương tự như bài FCI, MBT không chỉ là công cụ đánh giá hiểu biết của HS về
phần kiến thức cơ học, đồng thời cũng có thể dùng để đánh giá hiệu quả tác động của
một phương pháp dạy học tích cực mới đối với HS.
1.4.3. Một số câu hỏi của bài FCI
Câu số 1
Hai viên bi kim loại có cùng kích thước nhưng viên này nặng gấp đôi viên kia. Hai
viên bi được thả từ nóc nhà tại cùng một thời điểm. Thời gian cần thiết để hai viên bi
chạm đất sẽ
a. ngắn hơn một nửa đối với viên bi nặng.
b. ngắng hơn một nửa đối với viên bi nhẹ.
c. tương đương nhau giữa 2 viên bi.
d. ngắn hơn đối với viên bi nặng, nhưng khơng nhất thiết bằng ½ thời gian đối với
viên bi nhẹ.
e. ngắn hơn đối với viên bi nhẹ, nhưng khơng nhất thiết bằng ½ thời gian đối với
viên bi nặng.
Câu số 2
Hai viên bi trong câu 1 lăn khỏi mặt bàn nằm ngang với cùng tốc độ. Trong trường
hợp này thì (Chọn một câu trả lời )