XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ẢO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605 TRONG CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 CƠ BẢN THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH - Full 10 điểm

UBND TỈNH QUẢNG NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM

KHOA LÝ – HÓA – SINH
----------

TRƯƠNG THỊ MẬN

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG
MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ẢO VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605

TRONG CHƯƠNG “SĨNG ÁNH SÁNG”
VẬT LÍ 12 CƠ BẢN THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HĨA

HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Quảng Nam, tháng 5 năm 2015

UBND TỈNH QUẢNG NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM

KHOA LÝ – HÓA – SINH
----------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Tên đề tài:
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG

MỘT SỐ THÍ NGHIỆM ẢO VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605

TRONG CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG”
VẬT LÍ 12 CƠ BẢN THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HĨA

HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH

Sinh viên thực hiện
TRƯƠNG THỊ MẬN
MSSV: 2111010224
CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠM VẬT LÝ
KHÓA: 2011 – 2015

Cán bộ hướng dẫn
TS. HUỲNH TRỌNG DƯƠNG

MSCB: ………………….

Quảng Nam, tháng 5 năm 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu
và kết quả, nghiên cứu nêu trong khóa luận là trung thực, được các đồng tác giả
cho phép sử dụng và chưa từng công bố trong bất kì cơng trình nghiên cứu nào
khác.

Người thực hiện

Trương Thị Mận

i

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo,
q thầy cơ giáo khoa Lý- Hóa- Sinh trường Đại học Quảng Nam đã tạo mọi
điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập.

Đặc biệt tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành và sâu sắc đến TS. Huỳnh
Trọng Dương, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tơi trong q trình thực
hiện khóa luận.

Xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Ban giám hiệu và q thầy cơ
trường THPT Nguyễn Huệ đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian thực
nghiệm sư phạm.

Cuối cùng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đã giúp đỡ và động
viên tôi trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài.

Người thực hiện

Trương Thị Mận

ii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

CNTT Công nghệ thông tin

ĐC Đối chứng

GV Giáo viên

HĐNT Hoạt động nhận thức

HS Học sinh

PPDH Phương pháp dạy học

SGK Sách giáo khoa

THPT Trung học phổ thông

TN Thí nghiệm

TNg Thực nghiệm

iii

DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ, BẢNG

1. Danh mục các hình
Hình 3.1.Chuẩn bị cơng cụ thí nghiệm tán sắc ánh sáng ..................................... 35
Hình 3.2. Thiết lập cơng cụ thành bộ thí nghiệm tán sắc ánh sáng ..................... 36
Hình 3.3.Thí nghiệm tán sắc ánh sáng ................................................................. 36
Hình 3.4. Chuẩn bị cơng cụ thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc............................. 38

Hình 3.5. Thiết lập cơng cụ thành bộ thí nghiệm ánh sáng đơn sắc .................... 38
Hình 3.6. Thí nghiệm ánh sáng đơn sắc............................................................... 39
Hình 3.7. Sự thay đổi các thơng số thí nghiệm bước sóng ánh sáng và màu sắc ....... 40
Hình 3.8.Thí nghiệm bước sóng ánh sáng và màu sắc......................................... 40
Hình 3.9. Chuẩn bị cơng cụ thí nghiệm tổng hợp ánh sáng màu ......................... 41
Hình 3.10. Thiết lập cộng cụ thành bộ thí nghiệm tổng hợp ánh sáng màu ........ 42
Hình 3.11. Thí nghiệm tổng hợp ánh sáng màu ................................................... 42
2. Danh mục các biểu đồ
Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân điểm của hai nhóm ĐC và TNg ................................ 54
Biểu đồ 3.2. Biểu đồ phân loại theo điểm kiểm tra của hai nhóm ĐC và TNg ... 55
Biểu đồ 3.3. Biểu đồ phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TNg .................... 55
Biểu đồ 3.4.Biểu đồ phân phối tần số lũy tích của hai nhóm ĐC và TNg........... 56
3. Danh mục các bảng
Bảng 1.1. Thực trạng cơ sở vật chất..................................................................... 30
Bảng 3.1.Mẫu thực nghiệm .................................................................................. 52
Bảng 3.2.Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra hai nhóm ĐC và TNg ........... 54
Bảng 3.3. Bảng phân loại theo điểm kiểm tra học sinh hai nhóm ĐC và TNg.... 54
Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất của hai nhóm ĐC và TNg ............................ 56
Bảng 3.5.Bảng phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm ĐC và TNg ................ 56
Bảng 3.6.Bảng tổng hợp các thông số của hai nhóm ĐC và TNg ....................... 57

iv

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................ iii
DANH MỤC CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ, BẢNG................................................... iv
MỤC LỤC............................................................................................................. v

Phần 1: MỞ ĐẦU ................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài .............................................................................................. 1
2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.................................................................. 2
4. Phương pháp nghiên cứu................................................................................. 3
4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ................................................................. 3
4.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn ................................................................. 3
4.3. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm............................................. 3
4.4. Phương pháp thống kê toán học ..................................................................... 3
5. Lịch sử nghiên cứu ........................................................................................... 3
6. Đóng góp của đề tài .......................................................................................... 4
7. Cấu trúc đề tài .................................................................................................. 4
Phần 2: NỘI DUNG ............................................................................................. 5
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM
TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HĨA HOẠT
ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH, TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM
CROCODILE PHYSICS 605.............................................................................. 5
1.1. TÍCH CỰC HĨA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH.............. 5
1.1.1. Khái niệm tích cực hóa .............................................................................. 5
1.1.2. Những biểu hiện tính tích cực nhận thức................................................. 6
1.1.3. Những biện pháp phát huy hoạt động nhận thức của học sinh ............. 6
1.2. THÍ NGHIỆM VẬT LÍ ................................................................................... 8
1.2.1. Khái niệm và đặc điểm thí nghiệm vật lí ................................................. 8
1.2.1.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí ....................................................................... 8
1.2.1.2. Đặc điểm của thí nghiệm vật lí ................................................................. 8
1.2.2. Chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí ...................................... 9

v

1.2.2.1. Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học ........ 9

1.2.2.2. Chức năng của thí nghiệm theo quan điểm lí luận nhận thức ................ 11
1.2.3. Phân loại thí nghiệm vật lí....................................................................... 12
1.2.3.1.Thí nghiệm biểu diễn ................................................................................ 12
1.2.3.2. Thí nghiệm học sinh ................................................................................ 14
1.3. TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605.................. 14
1.3.1. Đặc điểm và các chức năng cơ bản của phần mềm Crocodile Physics
605 ........................................................................................................................ 14
1.3.2. Cài đặt phần mềm Crocodile Physics 605.............................................. 15
1.3.3. Chạy chương trình phần mềm Crocodile Physics 605.......................... 15
1.3.4. Khởi động Crocodile Physics 605 và màn hình giao diện .................... 16
1.3.4. 1. Khởi động chương trình ......................................................................... 16
1.3.4.2. Màn hình giao diện ................................................................................. 17
1.3.5. Giới thiệu tổng quan các thành phần chính .......................................... 17
1.3.5.1. Side Pane................................................................................................. 17
1.3.5.2. Các menu của phần mềm Crocodia Physic 605 .................................... 18
1.3.5.3. Khung làm việc........................................................................................ 19
1.3.6. Các thao tác chung cơ bản trong chương trình..................................... 20
1.3.7. Các kho dụng cụ thí nghiệm.................................................................... 23
1.4. KHẢNĂNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VỚISỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN
MỀMTRONG HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH........................ 24
1.4.1. Một số vấn đề cịn tồn tại của việc sử dụng thí nghiệm trên các thiết bị
phịng thí nghiệm................................................................................................ 24
1.4.2. Điểm mạnh của thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí .............................. 25
1.4.3. Quy trình thiết kế một thí nghiệm ảo ..................................................... 25
1.5.NGUN TẮC TẠO VÀ SỬ DỤNG MỘT THÍ NGHIỆM ẢO TRONG
VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT .................................................. 27
1.6. THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE
PHYSICS 605 TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG ................................ 28
1.6.1. Thực trạng của việc sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 ......... 28
1.6.1.1. Thuận lợi ................................................................................................. 29

1.6.1.2. Khó khăn ................................................................................................. 29
1.6.2. Khái quát về điều tra khảo sát thực tế ................................................... 29

vi

1.6.2.1. Mục đích và nội dung điều tra ................................................................ 29
1.6.2.2. Đối tượng và phương pháp điều tra........................................................ 29
1.6.2.3. Kết quả điều tra khảo sát ........................................................................ 30
1.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1............................................................................ 31
Chương 2: KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605 TRONG CHƯƠNG
“SÓNG ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 CƠ BẢN .................................................... 32
2.1. ĐẶC ĐIỂM CHƯƠNG “SĨNG ÁNH SÁNG” TRONG CHƯƠNG TRÌNH
VẬT LÍ 12 CƠ BẢN THPT................................................................................. 32
2.1.1. Cấu trúc chương....................................................................................... 32
2.1.2. Chuẩn kiến thức, kĩ năng ........................................................................ 33
2.1.3. Những khó khăn gặp phải trong q trình dạy và học kiến thức
chương “Sóng ánh sáng” chương trình vật lí 12 cơ bản................................. 33
2.1.3.1. Những thuận lợi ...................................................................................... 33
2.1.3.2. Những khó khăn ...................................................................................... 34
2.2. XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM ẢO VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM
CROCODLIE PHYSICS 605 TRONG CHƯƠNG “SĨNG ÁNH SÁNG” VẬT
LÍ 12 CƠ BẢN ..................................................................................................... 34
2.2.1. Thí nghiệm 1: Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng của Niu-Tơn (1672)... 34
2.2.1.1. Mô tả thí nghiệm ..................................................................................... 34
2.2.1.2. Mục đích, yêu cầu của thí nghiệm: ......................................................... 34
2.2.1.3. Thiết lập thí nghiệm trên phần mềm ....................................................... 34
2.2.2. Thí nghiệm 2: Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-Tơn............ 37
2.2.2.1. Mơ tả thí nghiệm ..................................................................................... 37
2.2.2.2. Mục đích, yêu cầu của thí nghiệm: ......................................................... 37

2.2.2.3. Thiết lập thí nghiệm trên phần mềm: ...................................................... 37
2.2.3.Thí nghiệm 3: Thí nghiệm về bước sóng ánh sáng và màu sắc............. 39
2.2.3.1. Mơ tả thí nghiệm ..................................................................................... 39
2.2.3.2. Mục đích, yêu cầu của thí nghiệm: ......................................................... 39
2.2.3.3. Thiết lập thí nghiệm trên phần mềm: ...................................................... 39
2.2.4. Thí nghiệm 4: Thí nghiệm tổng hợp ánh sáng màu .............................. 41
2.2.4.1. Mô tả thí nghiệm ..................................................................................... 41
2.2.4.2. Mục đích, yêu cầu của thí nghiệm: ......................................................... 41

vii

2.2.4.3. Thiết lập thí nghiệm trên phần mềm ....................................................... 41
2.3. ĐƯA CÁC THÍ NGHIỆM ẢO ĐÃ THIẾT KẾ VÀO SLIDE BÀI GIẢNG
TRONG POWER POINT .................................................................................... 43
2.4. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH BÀI DẠY TRONG CHƯƠNG “SĨNG ÁNH
SÁNG” CĨ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM
CROCODILE PHYSICS 605 .............................................................................. 44
2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.............................................................................. 50
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ......................................................... 51
3.1. MỤC ĐÍCH THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM................................................... 51
3.2. NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM................................................... 51
3.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM..................... 51
3.4. PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM........................................... 51
3.4.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm............................................................ 51
3.4.2. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ............................................................ 52
3.4.2.1. Quan sát giờ học ..................................................................................... 52
3.4.2.2. Kiểm tra đánh giá.................................................................................... 52
3.5. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NHIỆM SƯ PHẠM ................................... 53
3.5.1. Đánh giá định tính.................................................................................... 53
3.5.2. Đánh giá định lượng................................................................................. 53

3.5.3. Các tham số sử dụng để thống kê ........................................................... 56
3.5.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................ 57
3.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3.............................................................................. 58
Phần 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 59
1. Những kết quả đạt được ................................................................................ 59
2. Một số kiến nghị ............................................................................................. 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 61
PHỤ LỤC

viii

Phần 1: MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Giáo dục là nhân tố quyết định đến sự phát triển nhanh và bền vững của

mỗi quốc gia. Phát triển giáo dục đào tạo là quốc sách hàng đầu, là nền tảng,
động lực phát triển kinh tế xã hội trong giai đoạn đẩy mạnh cơng nghiệp hóa -
hiện đại hóa. Để đáp ứng con người và nguồn nhân lực bắt kịp xu thế phát triển
và hội nhập quốc tế nhiều nước trên thế giới đã và đang quan tâm đến vấn đề đổi
mới giáo dục. Hiện nay, Việt Nam đang phấn đấu tiến đến xây dựng một nền
kinh tế tri thức, một nền kinh tế tri thức đòi hỏi nền giáo dục phải là nền giáo dục
tiên tiến. Trong nền giáo dục đó thì phương pháp dạy học phải phát huy được
tính tích cực, chủ động đối với người học để đào tạo ra những người lao động có
khả năng sáng tạo, thích ứng với sự thay đổi nhanh của môi trường sống. Do vậy
đổi mới nội dung và phương pháp dạy học là vấn đề mang tính thời sự.

Ngày nay, công nghệ thông tin và truyền thơng ngày càng thâm nhập sâu
rộng, có tác động mạnh mẽ đến giáo dục. Nghiên cứu ứng dụng CNTT trong dạy
học đang diễn ra vô cùng sôi động và đạt được nhiều kết quả có ý nghĩa về mặt lí

luận và thực tiễn. Trong dạy học vật lí, xu hướng khai thác và ứng dụng CNTT
được nhiều nhà Khoa học và đông đảo GV quan tâm. Việc khai thác và sử dụng
hợp lí nguồn tư liệu này vào dạy học có thể góp phần nâng cao chất lượng dạy
học vật lí ở trường THPT. Vì vậy, việc nghiên cứu sử dụng thí nghiệm với sự hỗ
trợ của phần mềm trong dạy học vật lí là là một hướng lớn của ứng dụng CNTT
trong dạy học vật lí.

Thực tế, cho thấy việc sử dụng các phần mềm thí nghiệm có khả năng
thiết lập được hầu hết các thí nghiệm vật lí trong trường phổ thơng hiện nay.Với
khả năng hỗ trợ thí nghiệm bằng phần mềm rất rộng, nó tạo ra khơng gian cho
các thí nghiệm ảo, thí nghiệm mơ phỏng lưu trữ và trình chiếu các đoạn phim thí
nghiệm, hỗ trợ thí nghiệm góp phần quan trọng trong giảng dạy, giúp học sinh có
thể tiếp thu kiến thức nhanh chóng, sâu sắc, tạo hứng thú học tập cho học sinh.
Nghiên cứu, tìm hiểu chúng tơi nhận thấy phần mềm Crocodile Physics 605 là
một trong số những phần mềm tốt hiện nay. Nó có khả năng cung cấp một số chủ

1

đề có sẵn theo chương trình và có thể tạo ra các chủ đề mới theo từng nội dung
thí nghiệm trong chương trình vật lí phổ thơng.

Phần “Sóng ánh sáng” thuộc chương trình Vật lí phổ thơng có nhiều hiện
tượng hấp dẫn nhưng kiến thức khá trừu tượng đối với học sinh phổ thơng. Do
đó, việc giảng dạy trong chương này gặp phải một số khó khăn. Sử dụng thí
nghiệm với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile physics 605 khi dạy học phần này
có thể giải quyết những khó khăn đó và mang lại hiệu quả sư phạm cao.

Xuất phát từ những lí do nêu trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Xây
dựng và sử dụng một số thí nghiệm ảo với sự hỗ trợ của phần mềm
Crocodile Physics 605 trong chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 cơ bản theo

hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh”trong bài khóa luận tốt
nghiệp của mình.
2. Mục tiêu của đề tài

- Hệ thống hóa cơ sở lí luận của việc sử dụng phần mềm Crocodile
physics 605 để hỗ trợ thí nghiệm.

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tích cực hóa hoạt đơng nhận thức của học
sinh với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile physics 605 trong thí nghiệm.

- Xây dựng và khai thác một số thí nghiệm trong chương sóng ánh sáng
với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile physics 605 .

- Nghiên cứu phần mềm Crocodile physics 605.
- Thiết kế tiến trình dạy học một số bài chương “Sóng ánh sáng” có sử
dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile physics 605.
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết và rút ra các kết luận cần
thiết.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Hoạt động dạy học chương “Sóng ánh sáng” với việc sử dụng thí nghiệm
có sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics 605 theo hướng tích cực hóa hoạt
động nhận thức của học sinh.
- Giới hạn: Chương “Sóng ánh sáng” trong chương trình vật lí 12 cơ bản.

2

- Phạm vi: Thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Nguyễn Huệ, huyện
Núi Thành, tỉnh Quảng Nam.
4. Phương pháp nghiên cứu
4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Nghiên cứu văn kiện của Đảng, các chính sách của nhà nước, các chỉ thị
của Bộ giáo dục và Đào tạo về đổi mới giáo dục phổ thông.

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tâm lý và giáo dục học, lí luận dạy học theo
hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh.

- Nghiên cứu nội dung, chương trình SGK vật lí 12 cơ bản
4.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Nghiên cứu sử dụng phần mềm Crocodile Physics 605 nhằm đánh giá sự
hỗ trợ của phần mềm này trong quá trình dạy học vật lí ở trường THPT.
4.3. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm sư phạm

Tiến hành giảng dạy tiết học có sử dụng các sản phẩm được thiết kế bởi
phần mềm Crocodile Physics 605, quan sát, kiểm tra, đánh giá hoạt động của học
sinh khi học các giờ này.
4.4. Phương pháp thống kê toán học

Dựa vào số liệu thu thập được dùng phương pháp thống kê thơng dụng để
phân tích, xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm.
5. Lịch sử nghiên cứu

Liên quan đến vấn đề xây dựng và sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của
phần mềm trong dạy học có rất nhiều cơng trình nghiên cứu ở các cấp độ khác
nhau:

- Tiến sĩ Huỳnh Trọng Dương, Nghiên cứu xây dựng và sử dụng thí
nghiệm theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học
vật lý ở trường trung học cơ sở, luận án tiến sĩ giáo dục học Đại học Huế (2007).

- Nguyễn Hoài Ân, Tổ chức dạy học theo chủ đề phần “Từ vi mô đến vĩ
mô” chương trình nâng cao vật lí 12 với sự hỗ trợ của blog.

- Phạm Thị Minh Hiếu, Tổ chức dạy học chương Sóng cơ và chương Từ
vi mơ đến vĩ mơ vật lí 12 với sự hỗ trợ của các phần mềm dạy học (2013).

3

- Hồ Thị Thanh Tâm, Xây dựng và sử dụng một số thí nghiệm với sự hỗ
trợ của phần mềm Crocodile Physics 605 trong tổ chức hoạt động nhận thức cho
học sinh khi dạy học phần “Quang hình học” ( 2014).

Với đề tài của mình, tơi sẽ thừa kế những cơ sở lí luận của các cơng trình
nghiên cứu trước đây và chú trọng nghiên cứu phần mềm Crocodile Physics 605
để xây dựng và sử dụng thí nghiệm ảo theo hướng tăng tính trực quan và tích cực
hóa HĐNT của học sinh trong dạy học chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 cơ bản.
6. Đóng góp của đề tài

- Xây dựng một số thí nghiệm vật lí ảo hỗ trợ q trình dạy và học thí
nghiệm chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 cơ bản.

- Kết quả nghiên cứu sẽ là bằng chứng về việc có thể xây dựng, sử dụng
thí nghiệm ảo hỗ trợ q trình dạy và học thí nghiệm.
7. Cấu trúc đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận, phụ lục và tài liệu tham khảo khóa luận gồm
có 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận của việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí

theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, tổng quan về phần
mềm Crocodile Physics 605.

Chương 2: Khai thác và sử dụng thí nghiệm ảo với sự hỗ trợ của phần
mềm Crocodile Physics 605 trong chương “Sóng ánh sáng” vật lí 12 cơ bản.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

4

Phần 2: NỘI DUNG
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM

TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HĨA
HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH, TỔNG QUAN VỀ

PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS 605
1.1. TÍCH CỰC HĨA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH
1.1.1. Khái niệm tích cực hóa

Theo Thái Duy Tuyên: "Tích cực hóa là tập hợp các hoạt động nhằm
chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp
nhận tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập" [5].

Tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS là một trong những nhiệm vụ
của GV trong nhà trường và cũng là một trong những biện pháp nâng cao chất
lượng dạy học.Tuy không phải là vấn đề mới, nhưng trong xu đổi mới dạy học
hiện nay thì việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS là một vấn đề đặt biệt
quan tâm. Nhiều nhà khoa học trên thế giới đang hướng tới việc tìm kiếm con
đường tối ưu nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, nhiều cơng trình

luận án tiến sĩ cũng đã và đang đề cập đến vấn đề này. Tất cả đều hướng tới việc
thay đổi vai trò người dạy và người học nhằm nâng cao hiệu quả quá trình dạy
học nhằm đáp ứng được yêu cầu dạy học trong giai đoạn phát triển mới. Trong
đó HS chuyển từ vai trị là người thụ nhận thơng tin sang vai trị chủ động, tích
cực tham gia tìm kiếm kiến thức. Cịn GV chuyển từ người truyền thơng tin sang
vai trị người tổ chức hướng dẫn, giúp đỡ để HS tự khám phá kiến thức mới.

Q trình tích cự hóa hoạt động nhận thức của HS sẽ góp phần làm cho
mối quan hệ giữa dạy và học, giữa thầy và trị ngày càng gắn bó và hiệu quả hơn.
Tích cực hóa vừa là biện pháp thực hiện nhiệm vụ dạy học, đồng thời nó góp
phần rèn luyện cho HS những phẩm chất của người lao động mới: tự chủ, năng
động, sáng tạo. Đó là một trong những mục tiêu mà ngành giáo dục hướng tới[5].

5

1.1.2. Những biểu hiện tính tích cực nhận thức
Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh là một hiện tượng sư

phạm biểu hiện ở sự cố gắng hết sức cao về nhiều mặt trong hoạt động nhận thức
của trẻ nói chung. Tính tích cực hoạt động học tập là sự phát triển ở mức độ cao
hơn trong tư duy, địi hỏi một q trình hoạt động "bên trong" hết sức căng thẳng
với một nghị lực cao của bản thân, nhằm đạt được mục đích là giải quyết vấn đề
cụ thể nêu ra[9].

Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh thể hiện ở những
hoạt động trí tuệ là tập trung suy nghĩ để trả lời câu hỏi nêu ra, kiên trì tìm cho
được lời giải hay của một bài tốn khó cũng như hoạt động chân tay là say sưa
lắp ráp tiến hành thí nghiệm. Trong học tập hai hình thức biểu hiện này thường đi
kèm nhau tuy có lúc biểu hiện riêng lẻ. Các dấu hiệu về tính tích cực trong hoạt
động nhận thức của học sinh thường được biểu hiện:

- Học sinh khao khát tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của GV, bổ
sung các câu trả lời của bạn và thích được phát biểu ý kiến của mình trước vấn đề
nêu ra.

- Học sinh hay thắc mắc và địi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề các em
chưa rõ.

- Học sinh chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã có để
nhận thức các vấn đề mới.

- Học sinh mong muốn được đóng góp với thầy, với bạn những thông tin
mới nhận từ các nguồn kiến thức khác nhau có thể vượt ra ngồi phạm vi bài học,
môn học [3].
1.1.3. Những biện pháp phát huy hoạt động nhận thức của học sinh

Để tích cực hóa HĐNT của HS, ngồi việc tạo ra khơng khí học tập thật
tốt, về mặt phương pháp dạy học, GV cần phải có những biện pháp sau:

- Trong quá trình dạy học GV cần phối hợp tốt các PPDH theo hướng tích
cực hóa HĐNT của HS: Thực tiễn, có nhiều phương pháp dạy học khác nhau
phương pháp dạy học trực quan, phương pháp nêu và giải quyết vấn đề, phương
pháp thực nghiệm, phương pháp thuyết trình... Trong q trình dạy học để kích

6

thích được sự hứng thú của HS, phát huy tính tích cực, tính tự lực sáng tạo của
HS, GV cần phải lựa chọn, tìm tịi những phương pháp dạy học phù hợp với nội
dung bài học, đặc điểm của đối tượng, điều kiện vật chất.

- Khởi động tư duy, tạo hứng thú học tập cho HS: Tính tích cực của q
trình nhận thức của HS phụ thuộc rất lớn vào hứng thú học tập của HS. Những
HS có động cơ, hứng thú học học tập cao sẽ biểu hiện ở sự khao khát đối với tri
thức, ở nhu cầu và mong muốn hiểu rộng hơn, muốn tự khám phá ra nhiều điều
mới mẻ đối với bản thân. Do đó, cần phải chú ý đến việc tạo tình huống có vần
đề để khởi động tư duy, tạo hứng thú học tập cho HS. Những vấn đề cần nhận
thức trong tình huống đặt vấn đề cần được bộc lộ bất ngờ nhằm gây sự xung đột
tâm lý của HS từ đó gây ra sự tị mị, kích thích tính hiếu kì của HS. GV có thể sử
dụng các phương pháp khác nhau để đặt vấn đề vào bài mới: sử dụng TN biểu
diễn, kể chuyện lịch sử vật lí, bài tập, câu hỏi, ...

- Tạo và duy trì khơng khí hoạt động sơi nổi trong nhằm tạo ra môi
trường thuận lợi cho việc học tập và phát triển của HS. Trong mơi trường đó HS
dễ bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn sàng tham gia tích cực vào q trình
dạy học, vì khi đó tâm lý HS rất thoải mái.

- Liên hệ với thực tiễn để giúp HS vận dụng những kiến thức lĩnh hội
được vào thực tiễn ứng dụng khoa học kỹ thuật nhằm tạo cho HS những am hiểu
về kỹ thuật giúp HS thấy được ý nghĩa vai trị của mơn học trong thực tiễn, kích
thích được động cơ hứng thú học tập.

- Kết hợp sử dụng các thiết bị dạy học và các phương tiện kỹ thuật dạy
học hiện đại: Việc sử dụng các thiết bị dạy học, phương tiện kỹ thuật hiện đại sẽ
góp phần nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học, tạo trực quan sinh động cho
HS, kích thích hứng thú của HS, tích cực hóa HĐNT của HS.

- Thường xuyên tổ chức cho HS luyện tập dưới nhiều hình thức khác
nhau, góp phần củng cố kiến thức cho HS, tăng cường vận dụng các kiến thức đã
học vào các tình huống nhận thức mới.

- Từng bước đổi mới phương thức kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của
HS: Có nhiều cách để tiến hành kiểm tra, đánh giá nhưng phải làm sao để kết quả

7

học tập của HS thể hiện rõ tính tồn diện, thống nhất, hệ thống và khoa học. Việc
kiểm tra, đánh giá không chỉ dừng lại ở việc kiểm tra, đánh giá về mặt lý thuyết
mà nội dung kiểm tra cần có sự phân phối hợp lý cả về mặt lý thuyết và kỹ năng
thực hành. Hình thức kiểm tra cũng cần có một tiêu chuẩn thống nhất để đánh giá
chất lượng tri thức của từng môn học một cách khoa học. Cùng với những nỗ lực
đổi mới phương pháp dạy học, xu hướng sử dụng phiếu học tập với các bài tập
trắc nghiệm để kiểm tra một số kiến thức trong từng buổi học, kiểm tra một số kĩ
năng thực hành như sử dụng các dụng cụ thí nghiệm, kĩ năng làm thí nghiệm, kĩ
năng thu thập và xử lí thơng tin… đang là một hướng đi tốt, có tác động không
nhỏ đến ý thức học tập của HS. Đây cũng có thể coi là một trong những biện
pháp thúc đẩy việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh [3].
1.2. THÍ NGHIỆM VẬT LÍ
1.2.1. Khái niệm và đặc điểm thí nghiệm vật lí
1.2.1.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí

"Thí nghiệm vật lý là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người
vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thơng qua sự phân tích các điều
kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và các kết quả của sự tác động, ta có thể
thu được tri thức mới" [6]
1.2.1.2. Đặc điểm của thí nghiệm vật lí

Các điều kiện của TN phải được lựa chọn và được thiết lập có chủ định
sao cho thơng qua TN, có thể trả lời được câu hỏi đặt ra, có thể kiểm tra được giả
thuyết hoặc hệ quả suy ra từ giả thuyết. Mỗi TN có ba yếu tố cấu thành cần được
xác định rõ: đối tượng cần nghiên cứu, phương thức gây tác động lên đối tượng

cần nghiên cứu và phương thức quan sát, đo đạc để thu nhận các kết quả của sự
tác động.

Các điều kiện của TN có thể biến đổi được để ta có thể nghiên cứu sự phụ
thuộc giữa hai đại lượng, trong khi các đại lượng khác được giữ không đổi.

Các điều kiện TN phải được khống chế, kiểm soát đúng như dự định nhờ
sử dụng các thiết bị TN có độ chính xác ở mức độ cần thiết, nhờ sự phân tích
thường xuyên các yếu tố của đối tượng cần nghiên cứu,hạn chế tối đa các nhiễu.

8

Đặc điểm quan trọng nhất là tính có thể quan sát được các biến đổi của đại
lượng nào đó, do sự biến đổi của đại lượng khác. Điều này đạt được nhờ các giác
quan của con người và sự hỗ trợ của phương thức quan sát, đo đạc.

Có thể lặp lại được TN. Với các thiết bị TN, các điều kiện TN như nhau
thì khi bố trí lại TN, tiến hành lại TN, các q trình vật lí phải diễn ra trong TN
giống như các TN trước đó.
1.2.2. Chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí
1.2.2.1. Các chức năng của thí nghiệm theo quan điểm của lí luận dạy học

Trong dạyhọc vật lí, thí nghiệm đóng vai trị cực kì quan trọng, dưới quan
điểm lí luận dạy học vai trị đó được thể hiện những mặt sau:

- Thí nghiệm có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau của
tiến trình dạy học

Thí nghiệm vật lí có thể được sử dụng trong tất cả các giai đoạn khác nhau
của tiến trình dạy học như đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải quyết vấn đề ( hình

thành kiến thức, kĩ năng mới…), củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến
thức kĩ năng, kĩ xảo của HS [6].

- Thí nghiệm góp phần vào việc phát triển tồn diện HS
Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học góp phần quan trọng vào việc hoàn
thiện những phẩm chất và năng lực của HS, đưa đén sự phát triển toàn diện cho
người học. Trước hết thí nghiệm là phương tiện nhằm góp phần nâng cao chất
lượng kiến thức và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vật lí cho HS. Nhờ thí nghiệm HS
có thể hiểu sâu hơn bản chất vật lí của các hiện tượng, định luật, quá trình…
được nghiên cứu và do đó có khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS
sẽ linh hoạt và hiệu hơn.
Truyền thụ cho HS những kiến thức phổ thông cơ bản là một trong những
nhiệm vụ quan trọng của hoạt động dạy học. Để làm được điều đó, GV cần nhận
thức rõ việc xây dựng cho HS một tiềm lực, một bản lĩnh, thể hiện trong cách suy
nghĩ, thao tác tư duy và làm việc để họ tiếp cận với các vấn đề của thực tiễn.
Thơng qua thí nghiệm, bản thân HS phải tư duy cao mới có thể khám phá ra được
những điều cần nghiên cứu. Thực tế cho thấy, trong dạy học vật lí, đối với các

9

bài giảng có sử dụng thí nghiệm, thì HS lĩnh hội kiến thức rộng hơn và nhanh
hơn, HS quan sát và đưa ra những dự đoán, những ý tưởng mới, nhờ đó hoạt
động nhận thức của HS sẽ được tích cực và tư duy của các em sẽ được phát triển
tốt hơn[6].

- Thí nghiệm là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ
thuật tổng hợp cho học sinh

Thông qua việc tiến hành thí nghiệm, HS có cơ hội trong việc rèn luyện kĩ
năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp

cho HS. Thí nghiệm còn là điều kiện để HS rèn luyện những phẩm chất của
người lao động mới, như: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực… Xét trên
phương diện thao tác kĩ thuật, chúng ta khơng thể phủ nhận vai trị của thí
nghiệm đối với việc rèn luyện sự khéo léo tay chân của HS.

Hoạt động dạy học không chỉ dừng lại ở chỗ truyền thụ cho HS những
kiến thức phổ thông cơ bản đơn thuần mà điều không kém phần quan trọng ở đây
là làm thế nào phải tạo điều kiện cho HS tiếp cận với hoạt động thực tiễn bằng
những thao tác của chính bản thân họ.Trong dạy học vật lí, đối với những bài
giảng có thí nghiệm thì GV cần phải biết hướng HS vào việc cho họ tự tiến hành
thí nghiệm, có như vậy kiến thức các em thu nhận được sự vững vàng hơn, rèn
luyện được cho các em sự khéo léo chân tay, khả năng quan sát tinh tế, tỉ mỉ hơn
và chính xác hơn. Có như thế, khả năng hoạt động thực tiễn của HS sữ được nâng
cao.

- Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập của học sinh
Thí nghiệm là phương tiện gây hứng thú, là yếu tố kích thích tính tị mị,
ham hiểu biết của HS học tập, nhờ đó làm cho các em tích cực và sáng tạo hơn
trong quá trình nhận thức.
Chính nhờ thí nghiệm và thơng qua thí nghiệm mà ở đó HS tự tay tiến
hành các TN, các em sẽ thực hiện các thao tác TN một cách thuần thục, khơi dậy
ở các em sự say sưa, tò mò để khám phá ra những điều mới, những điều bí ẩn từ
TN và cao hơn là hình thành nên những TN mới. Đó chính là những tác động cơ
bản, giúp cho quá trình hoạt động nhận thức của HS được tích cực hơn.

10