Bài giảng và bước đầu xây dựng tài liệu hỗ trợ cho phần quang hình học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
-------------------------------



NGUYỄN THỊ BÉ





THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI GIẢNG VÀ BƯỚC ĐẦU
XÂY DỰNG TÀI LIỆU HỖ TRỢ CHO PHẦN
QUANG HÌNH HỌC


Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học môn Vật lý
Mã số: 60 14 10



LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC




NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. ĐỖ XN HỘI

Thành Phố Hồ Chí Minh - 2008



LỜI CẢM ƠN
Trước hết, cho tôi được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến
TS. Đỗ Xuân Hội. Thầy đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi thực hiện đề tài này.
Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô giáo phản biện đã nhận xét,
góp ý và sửa chữa những thiếu sót để luận văn hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tất cả quý Thầy, Cô giáo đã giảng dạy chúng
tôi trong suốt những năm học dưới mái trường Đại học Sư phạm thân yêu này.

Tôi xin chân thành cảm ơn toàn thể Cán bộ, Giảng viên, công nhân viên ở
phòng Khoa học công nghệ sau đại học đã tạo điều kiện học tập thuận lợi cho
chúng tôi trong suốt những năm qua.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đối với gia đình, bạn bè
và các đồng nghiệp tại trường THPT Nguyễn Thái Bình – Quận Tân Bình – TP.
Hồ Chí Minh, đã động viên và nhiệt tình giúp đỡ tôi
hoàn thành luận văn này.
TÁC GIẢ
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngành giáo dục đào tạo ở nước ta hiện nay đang thực hiện nhiều đổi mới
trong hoạt động dạy và học. Trong đó, tập trung đổi mới về nội dung chương trình
học, sách giáo khoa, đổi mới phương pháp đánh giá và đặt biệt là đổi mới phương
pháp dạy học nhằm khắc phục lối truyền thụ một chiều, học sinh thụ động tiếp th

u
kiến thức. Nghị quyết số 40/2000/QH10 của Quốc hội khóa 10 đã khẳng định “Xây
dựng nội dung chương trình, phương pháp giáo dục, sách giáo khoa phổ thông
nhằm nâng cao giáo dục toàn diện thế hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn
nhân lực phục vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, phù hợp với thực tiễn và
truyền thống Việt Nam, tiếp cận trình độ giáo dục phổ thông ở cá
c nước phát triển
trong khu vực và thế giới”.
Việt Nam đang bước vào thời kì hội nhập, có rất nhiều vấn đề chúng ta phải
đổi mới để có thể hòa nhập với xu hướng quốc tế. Mục tiêu đến năm 2020 Việt
Nam sẽ từ một nước nông nghiệp về cơ bản trở thành một nước công nghiệp và hội
nhập với cộng đồng quốc tế. Nhân tố quyết định thắng lợi của cô
ng cuộc hiện đại
hóa và hội nhập quốc tế là con người và vì thế nguồn nhân lực Việt Nam phải được
phát triển về số lượng và chất lượng trên cơ sở mặt bằng dân trí được nâng cao, có
những phẩm chất và năng lực được hình thành trên một nền tảng kĩ năng kiến thức
chắc chắn. Việc này phải bắt đầu từ giáo dục p
hổ thông.
Để đáp ứng được mục tiêu giáo dục hiện nay, nhiều giáo viên đã tích cực thay
đổi phương pháp giảng dạy, nâng cao tính trực quan trong dạy học nhằm tạo cho
học sinh hứng thú học tập, chủ động, tích cực tiếp thu kiến thức. Trong đó, phải kể
đến việc ứng dụng các thành tựu công nghệ thông tin vào dạy học với sự trợ giúp
của m
áy vi tính. Trong nhiều chỉ thị của Bộ giáo dục và đào tạo đã xác định rõ:
công nghệ thông tin tác động mạnh mẽ, làm thay đổi nội dung, phương pháp và cả
phương thức dạy và học. Vì thế phải đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong
công tác giáo dục và đào tạo ở các cấp học, bậc học và ngành học.
Bên cạnh đó, trong những năm gần đây, việc ứng dụng các thành tựu khoa học
vào giảng dạy diễn ra thật sự sôi nổi. Trong đó, có thể kể đến lĩnh vực tin học đã
thật sự tạo nên nét mới cho giáo dục hiện nay. Những thành tựu trong lĩnh vực công

nghệ thông tin đã hỗ trợ rất nhiều cho người giáo viên trong công việc giảng dạy
của mình. Việc ứng dụng những phần mềm
vào dạy học là một trong những khuynh
hướng hiện nay đã góp phần không nhỏ vào công cuộc đổi mới giáo dục bên cạnh
việc đổi mới nội dung chương trình. Mặt khác, nhiều trường phổ thông hiện nay đã
được trang bị hệ thống máy vi tính và máy chiếu, nên việc sử dụng công nghệ thông
tin vào giảng dạy ở trường phổ thông có nhiều thuận lợi và hiện đang được khuyến
khíc
h. Thêm vào đó, ngày nay internet đã trở nên khá phổ biến, đây sẽ là nguồn tư
liệu vô cùng phong phú giúp cho người giáo viên có thể thiết kế một bài giảng điện
tử sinh động, hấp dẫn.
Trong chương trình vật lý ở đại học cũng như phổ thông, “Quang hình học” là
một phần kiến thức khá quan trọng. Ở cấp phổ thông, trước năm 2007, học sinh
được học phần này ở lớp 12 (từ năm
2007 theo chương trình đối mới của Bộ giáo
dục, phần “Quang hình học” được đưa vào chương trình phân ban lớp 11). Trong
phần “Quang hình học”, có nhiều thí nghiệm được đề nghị thực hiện. Tuy nhiên một
thực tế ở trường phổ thông hiện nay là điều kiện phòng thí nghiệm, các thiết bị thí
nghiệm chưa được trang bị đầy đủ, nên việc thực hiện các thí nghiệm này còn hạn
chế và gặp nhiều khó khăn. Vì thế, trong đề tài này tôi sử dụng phần mềm Fl
ash để
minh họa những thí nghiệm quan trọng mà giáo viên có thể sử dụng để minh họa
cho học sinh, hầu bù đắp phần nào việc thiếu thí nghiệm.
Trên tinh thần đó, trong phạm vi luận văn này, tôi đi tìm hiểu những kiến thức
cơ bản và chuyên sâu thuộc nội dung phần “Quang hình học” trong chương trình
lớp 12. Hiện nay, Power Point và Flash là hai phần mềm đang được sử dụng khá

phổ biến trong việc thiết kế bài giảng điện tử ở trường phổ thông cho hầu hết các
môn học. Riêng đối với môn vật lý, nó có thể giúp người giáo viên thết kế những thí
nghiệm minh họa thay cho thí nghiệm thật mà giáo viên khó có thể thực hiện trên

lớp. Ngoài ra, tôi sưu tập và giới thiệu một vài website tham khảo có nội dung liên
quan đến phần quang hình học.
Tôi hy vọng việc minh họa các thí nghiệm trên máy vi tính thay cho các thí
nghiệm thật mà chúng ta không có điều kiện tiến hành trên lớp sẽ có thể giúp học
sinh dễ tiếp cận vấn đề, tạo được hứng thú học tập từ đó học sinh tiếp thu bài học
một cách tốt hơn, rèn được nhiều kĩ năng cho học sinh hơn và giờ học sẽ trở nê
n
sinh động và hấp dẫn hơn.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Xây dựng một số thí nghiệm sử dụng phần mềm Flash trong phần “Quang
hình học”
- Thiết kế một số bài giảng điện tử trong phần “Quang hình học” sử dụng
phần mềm Power Point và các thí nghiệm đã được xây dựng
- Tìm hiểu nội dung liên quan đến phần “Quang hình học” trên một số
website
- Tóm tắt một số kiến thức cơ bản và chuyên sâu trong phần “Qua
ng hình
học”
- Bước đầu tìm hiểu về sử dụng phương pháp ma trận trong việc giải một số
bài toán về quang hình học.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
 Đối tượng nghiên cứu
- Sử dụng phần mềm Flash để thiết kế một số thí nghiệm minh họa.
- Thiết kế một số thí nghiệm
và bài giảng điện tử trong phần “Quang hình
học” lớp 12 Trung học phổ thông.
 Phạm vi nghiên cứu
Nội dung và phương pháp giảng dạy phần “Quang hình học” trong chương
trình vật lý trung học phổ thông bằng hình thức sử dụng giáo án điện tử
4. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

Với mục tiêu nghiên cứu như trên, tôi xác định nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
như sau:
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc sử dụng phương tiện dạy học nói chung
và việc sử dụng máy vi tính nói riêng trong dạy học vật lý.
- Nghiên cứu về đặc điểm của thí nghiệm và việc sử dụng thí nghiệm trong
dạy học vật lý.
- Nghiên cứu nội dung phần “
Quang hình học” trong chương trình vật lý 12
và một số kiến thức nâng cao có liên quan.
- Nghiên cứu quy trình thiết kế bài giảng điện tử .
- Tìm hiểu một số website có nội dung liên quan đến phần “Quang hình học”.
- Bước đầu tìm hiểu về phương pháp ma trận trong việc giải một số bài toán
quang hình học.
- Tiến hành thiết kế một số thí nghiệm và bài giảng điện tử phần “
Quang hình
học” lớp 12 trung học phổ thông.
- Sử dụng những kết quả nghiên cứu vào thực nghiệm sư phạm, kiểm tra
đánh giá kết quả và rút ra kết luận.
5. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Viêc lựa chọn thí nghiệm để minh họa phù hợp, sử dụng bài giảng điện tử
hợp lí, việc sử dụng phần mềm dạy học với sự hỗ trợ của m
áy vi tính sẽ nâng cao
tính trực quan trong dạy học, từ đó gây được sự chú ý của học sinh vào nội dung
học tập, kích thích hứng thú học tập của học sinh, góp phần nâng cao hiệu quả dạy
và học tập bộ môn vật lý ở phần “Quang hình học”.
6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
 Phương pháp nghiên cứu lí luận
- Nghiên cứu các tài liệu, tạp chí giáo dục về định hướng đổi mới giáo dục ở Việt
Nam
trong giai đoạn hiện nay.

- Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học, các tài liệu bồi dưỡng phương pháp
giảng dạy cho giáo viên trung học phổ thông.
- Nghiên cứu một số tài liệu, giáo trình liên quan đến nội dung phần “Quang hình
học” và quang học ma trận.
- Nghiên cứu các giáo trình, website hướng dẫn sử dụng Flash, Power Point.
- Tìm kiếm một số website có nội dung liên quan đến phần “Quang hình học”
trên mạng internet.
 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Lập quy trình thiết kế các bài giảng điện tử phần “Quang hình học” lớp 12.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại lớp hai lớp 12 trường Tr
ung học phổ thông
Nguyễn Thái Bình –Thành phố Hồ Chí Minh.
- Phân tích kết quả thực nghiệm và rút ra kết luận.
 Phương pháp thu nhận dữ kiện
- Trong khi tiến hành thực nghiệm sư phạm, theo dõi quan sát thái độ, hoạt động
của học sinh nhằm nắm được phản ứng của các em trong việc học tập dưới sự
hỗ trợ của các phương tiện hiện đại.
- Tham khảo ý kiến của đồng nghiệp tr
ong việc xây dựng các bài giảng điện tử và
trong quá trình thực nghiệm sư phạm.
7. NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
- Thiết kế một số bài giảng điện tử phần “Quang hình học”
- Bước đầu xây dựng tài liệu hỗ trợ cho phần “Quang hình học” bao gồm tóm tắt
một số kiến thức cơ bản và nâng cao; sử dụng phương phá
p ma trận trong việc
giải một số bài toán quang hình học, xây dựng một số thí nghiệm minh họa
bằng phần mềm Flash để hỗ trợ cho việc thiết kế bài giảng điện tử.
8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
 Mở đầu
 Chương I: Cơ sở lí luận

 Chương II: Thiết kế một số thí nghiệm minh họa và bài giảng điện tử và
bước đầu xây dựng tài liệu hỗ trợ cho phần “
Quang hình học”
 Chương III: Thực nghiệm sư phạm
 Kết luận
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN
1. 1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng phương tiện dạy học trong dạy học vật lý
1.1.1. Các phương tiện dạy học [1]
1.1.1.1. Các phương tiện dạy học truyền thống
Trong dạy học vật lý, chúng ta thường sử dụng các phương tiện sau:
- Bảng
- Tranh ảnh và các bản vẽ sẵn
- Các tài liệu in: sách giáo khoa, sách bài tập, sách hướng dẫn và cá
c
tài liệu tham khảo khác
- Các mô hình vật chất
- Các thiết bị thí nghiệm dùng để tiến hành các thí nghiệm của giáo
viên và các thí nghiệm của học sinh
- Các vật thật trong đời sống và kỹ thuật
1.1.1.2. Các phương tiện dạy học hiện đại
Bên cạnh những phương tiện dạy học quen thuộc trong dạy học truyền thống,
ngày nay các phương tiện nghe nhìn được khai thác và sử dụng rộng rãi trong
dạy học:
- Phim
học tập: phim đèn chiếu, phim chiếu bóng, phim học tập trên truyền
hình, phim video.
- Các phần mềm máy vi tính được sử dụng để minh họa hay mô phỏng các
hiện tượng, các quá trình vật lý. Trong một số thí nghiệm, máy vi tính
đóng vai trò là máy đo và xử lí kết quả thí nghiệm.
Các phương tiện nghe nhìn được sử dụng trong dạy học với sự hỗ trợ của

máy móc kỹ thuật. Thông tin chứa trong phương tiện này gồm h
ình ảnh và âm
thanh. Chúng tác động đến học sinh qua hình ảnh (hình ảnh tĩnh hoặc động, sơ
đồ, kí hiệu,…) và âm thanh (tiếng nói, nhạc điệu, tiếng động,…).



1.1.2. Các chức năng của phương tiện dạy học
1.1.2.1. Các chức năng của phương tiện dạy học theo quan điểm của lí
luận dạy học
- Sử dụng phương tiện dạy học để tạo động cơ học tập, kích thích hứng thú
nhận thức của học sinh, đặc biệt trong giai đoạn định hướng mục đích
nghiên cứu.
- Sử dụng phương tiện dạy học để hình thà
nh kiến thức và kỹ năng mới.
- Phương tiện dạy học có thể sử dụng một cách đa dạng trong quá trình
cũng cố (ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hóa,…) kiến thức, kỹ năng
của học sinh.
- Phương tiện dạy học được sử dụng để kiểm tra kiến thức, kỹ năng mà học
sinh đã thu đư
ợc.
- Bên cạnh đó, việc sử dụng phương tiện dạy học (thiết bị thí nghiệm, mô
hình, tranh ảnh, video,…) còn mang lại những hiệu quả về mặt xúc cảm
do những đặc điểm bên ngoài (hình ảnh, màu sắc,..) được bố trí đẹp về
mặt thẩm mỹ, cách thức gây tác động đến học sinh.
- Phương tiện dạy học phải được thiết kế và cần được giáo
viên sử dụng
sao cho mang lại tác dụng tốt trong việc điều khiển quá trình nhận thức
của học sinh.
- Nhiều phương tiện dạy học như các mô hình có thể tháo lắp được, máy vi

tính được sử dụng như thiết bị đo và xử lý các kết quả thí nghiệm,.. là
những phương tiện quý báo giúp cho việc hợp lý hóa quá trình lĩnh hội
kiến thức của học sinh.
- Phương tiện dạy học góp phần và
o việc thực hiện một trong những nhiệm
vụ của dạy học vật lý là phát triển tốt nhân cách của từng học sinh.
1.2.2.2. Các chức năng của phương tiện dạy học theo quan điểm của tâm
lý học học tập
Theo quan điểm tâm lí học học tập, hoạt động nhận thức của học sinh có t
hể
diễn ra trên nhiều bình diện khác nhau: bình diện hành động đối tượng – thực tiễn,
bình diện trực quan trực tiếp, bình diện trực quan gián tiếp và bình diện nhận thức
khái niệm – ngôn ngữ. Học sinh chỉ có thể nắm vững sâu sắc, chính xác, bền vững
và vận dụng được các kiến thức, nếu như trong quá trình học tập, hoạt động nhận
thức của học sinh diễn ra trên nhiều bình diện khác nhau.
Việc sử dụng phương tiện dạy học tạo đều kiện rất thuận lợi cho quá trìn
h
nhận thức của học sinh trên tất cả các bình diện khác nhau, đặc biệt trên bình diện
trực quan trực tiếp và bình diện trực quan gián tiếp.

Các bình diện của họat
động nhận thức
Các ví dụ về việc các phương tiện dạy học tạo
điều kiện cho họat động nhận thức của học sinh
Bình diện hành động – đối
tượng – thực tiễn
- Các thí nghiệm của học sinh với các thiết bị
thí nghiệm
Bình diện trực quan trực
tiếp

- Các vật thật, các bức ảnh chụp
- Các thí nghiệm của giáo viên với các thiết bị
thí nghiệm
- Phim học tập
Bình diện trực quan gián
tiếp
- Các thí nghiệm mô hình
- Các phim họat họa
- Các phần mềm MVT mô phỏng các hiện
tượng, quá trình vật lý
- Các mô hình vật chất
- Các hình vẽ, sơ đồ
Bình diện nhận thức khái
niệm – ngôn ngữ
- Sách giáo khoa, sách bài tập, sách tahm khảo
- Các phần mềm máy vi tính dùng cho việc ôn
tập

Như vậy rõ ràng cần phải sử dụng phối hợp các phương tiện dạy học trong
dạy học vật lý để tạo điều kiện cho hoạt động nhận thức của học sinh diễn ra trên
nhiều bình diện khác nhau nhằm nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức của học
sinh.
1.1.3. Một số định hướng chung về phương pháp sử dụng phương tiện
dạy học
Sử dụng phối hợp các phương tiện dạy học trên các bình diện khác nhau của
hoạt động nhận thức ở các khâu của quá trình dạy học.
Gắn việc sử dụng phương tiện dạy học với các hoạt động trí tuệ - thực tiễn
của học sinh, tạo ra các kích thích đa dạng về mặt cơ học, âm học, quang học…

với mối tương quan phù hợp trong quá trình thu nhận và chế biến thông tin của

học sinh, kích thích sự tranh luận tích cực của học sinh đối với đối tượng nhận
thức. Đặt biệt trong việc tổ chức học sinh tiến hành các thí nghiệm ở khâu nghiên
cứu tài liệu mới hoặc trong thực hành, các hoạt động chân tay (vẽ sơ đồ thí
nghiệm, bố trí thí nghiệm, sử dụng các dụng cụ, đo đạc, viết kết quả thí nghiệm…)

cần gắn liền với họat động trí óc (đề xuất giả thuyết, thiết kế phương án thí
nghiệm, so sánh, khái quát hóa, tính toán, mô tả, giả thích kết quả thí nghiệm…).
Việc sử dụng phương tiện dạy học trong quá trình hình thành và vận dụng
kiến thức phải góp phần làm sáng tỏ tính biện chứng giữa cái chung và cái riêng,
cái giống nhau và khác nhau giữa các hiện tượng, quá trình vật lý.
Việc sử dụng phương tiện dạy học góp phần làm tăng tính c
hính xác và tính
hệ thống của các kiến thức mà học sinh lĩnh hội.
1.2. Sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý
1.2.1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý
1.2.1.1. Cơ sở tâm lý học
Phương tiện dạy học là một trong những yếu tố đóng vai trò quan trọng trong
việc nâng c
ao hiệu quả dạy học. Sự tương quan hợp lí giữa lời nói của giáo viên và
phương tiện trực quan sẽ giúp học sinh lĩnh hội tri thức tốt hơn. Để hình thành ở
người học một phương thức tư duy đúng đắn và hệ thống kiến thức bền vững thì
cần phải nâng cao tính tích cực nhận thức ở học sinh. Việc sử dụng máy vi tính
trong dạy học sẽ góp phần đáp ứng được yêu cầu nà
y. Với những hình ảnh sinh
động, sự kết hợp hài hòa giữa màu sắc, âm thanh, văn bản,… sẽ góp phần nâng
cao tính trực quan, từ đó tác động tích cực vào các giác quan của học sinh, tạo cơ
sở cho việc phát triển các năng lực tư duy của học sinh. Như vậy, việc sử dụng
máy vi tính trong dạy học, trước hết gây được sự chú ý của học sinh vào đối tượng
cần nghiên cứu, hình thành sự tò mò khám phá tri thức và thúc đẩy học sinh tham
gia một cách tích cực vào tiến trình dạy học – đây là điều kiện cần thiết để quá

trình lĩnh hội kiến thức đạt hiệu quả cao.
Khi sử dụng m
áy vi tính trong đánh giá kết quả học tập của học sinh luôn
bảo đảm sự công bằng, khách quan nên có thể hình thành ở học sinh những thói
quen tốt: trung thành với bản thân và đánh giá khách quan đối với người khác.
1.2.1.2. Cơ sở lí luận dạy học
Mục tiêu dạy học của Việt Nam trong giai đoạn hiện nay là đào tạo nên
những con người lao động năng động, sáng tạo, luôn đáp ứng kịp thời sự phát triển
của khoa học và công nghệ. Để đáp ứng được yêu cầu đó, đòi hỏi phải có sự cải
tiến, hiện đại hóa về nội dung chương trình,
phương pháp giảng dạy và cả phương
tiện dạy học. Khi máy vi tính được sử dụng trong dạy học như một phương tiện
dạy học hiện đại, người dạy học có cơ hội thuận lợi để sử dụng phương phá
p mô
hình hóa vì máy vi tính có khả năng cho ta xây dựng nên các mô hình tĩnh hoặc
động với chất lượng cao, có thể vận động theo những quy luật khách quan của
hiện tượng mà người lập trình đã đưa vào chương trình.
Với vai trò là một phương tiện dạy học, máy vi tính có thể được sử dụng
trong tất cả các giai đoạn của quá trình dạy học: củng cố trình độ tri thức xuất phá
t
của học sinh, xây dựng tri thức mới, ôn luyện và vận dụng tri thức, tổng kết hệ
thống hóa kiến thức và kiểm tra đánh giá trình độ tri thức, kĩ năng của học sinh.
Điều này chứng tỏ máy vi tính có thể góp phần thực hiện một cách có hiệu quả các
nhiệm vụ của quá trình dạy học.
Theo chủ nghĩa Mac – Lênin, giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh là một
trong những nhiệm vụ hàng đầu m
à giáo dục phải đạt được. Vật lý học là một môn
khoa học có tính thực nghiệm nên có nhiều thế mạnh trong việc giáo dục kỹ thuật
tổng hợp cho học sinh. Một trong những vấn đề cần thực hiện để giải quyết nhiệm
vụ này là lựa chọn tài liệu học tập có giá trị khoa học lớn và có xu hướng thực

tiễn, đặc biệt là về kỹ thuật và công nghệ, lựa chọn những phương pháp, phương
tiện góp phần phát triển những năng lực sáng tạo của học sinh. Như vậy, việc lựa
chọn máy vi tính và các ứng dụng của công nghệ thông tin làm phương tiện dạy
học tạo điều kiện cho các em học sinh làm quen, tìm hiểu nguyên lí của các ứng
dụng trong hệ thống thiết bị điều khiển tự động có trong thực tế sản xuất và góp
phần định hướng nghề nghiệp trong tương lai [2].
1.2.
1.3. Cơ sở thực tiễn
Sử dụng công nghệ thông tin vào dạy học là một trong những hướng nhằm
đổi mới việc dạy và học hiện nay.
Với thực tế phát triển của công nghệ thông tin và kỹ thuật, máy vi tính ngày
càng được sử dụng rất rộng rãi, hầu hết các truờng phổ thông đều đư
ợc trang bị
máy vi tính trong việc quản lí, và là phương tiện dạy học để hỗ trợ giáo viên và
học sinh có thể thực hành trên máy tính.
Bên cạnh đó, trong chương trình của bộ môn Tin học, học sinh được trang
những hiểu biết khá đây đủ về phần cứng, cũng như một số phần mềm thông dụng.
Về phía giáo viên, một số giáo viên có trình độ tin học đủ đáp ứng cho việc sử
dụng m
áy vi tính như một phương tiện dạy học. Mặt khác, không thể không kể đến
những phần mềm phục vụ cho giáo dục ra đời ngày càng nhiều hơn.
Với những điều kiện thuận lợi như thế thì việc sử dụng máy vi tính trong dạy
học có thể áp dụng rộng rãi trong nhà trường là điều hoàn toàn có thể thực hiện
được [7].
1.2.2. Sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý
1.2.
2.1. Sử dụng máy vi tính trong dạy học
Cùng với sự phát triển của khoa học và kỹ thuật, phần cứng của máy tính
ngày càng được nâng cấp và sự ra đời của nhiều phần mềm với tính năng hỗ trợ
ngày càng cao nên máy vi tính đã được sử dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực

của xã hội: nghiên cứu khoa học, kinh tế, quốc phòng,…Đặc biệt trong lĩnh vực
giáo dục, ngày càng có nhiều người nghiên cứu việc sử dụng m
áy vi tính trong dạy
học.
Nhờ có chức năng lưu trữ và hiển thị một lượng thông tin vô cùng lớn dưới
dạng văn bản, hình ảnh và âm thanh nên máy vi tính được sử dụng để hỗ trợ giáo
viên trong việc minh họa các hiện tượng, các quá trình tự nhiên cần nghiên cứu.
Người dạy hoàn toàn có thể chủ động lựa chọn, sắp xếp các thông tin cần truyền
đạt cho học sinh theo một trình tự tùy ý. Một trong những ưu điểm của máy vi tính
so với các phương tiện khác
là các quá trình, hình ảnh, văn bản có thể được phóng
to, thu nhỏ, làm chậm, làm nhanh, dừng lại quá trình đang xảy ra hay chuyển sang
nghiên cứu quá trình khác [1].
Bên cạnh đó, máy vi tính còn được sử dụng trong việc mô phỏng, mô hình
hóa các hiện tượng, các quá trình cần nghiên cứu dưới sự hỗ trợ của nhiều phần
mềm (đồ họa, thiết kế,…) để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình nhận thức của
học sinh. Tương tự vậy, nhờ máy vi tính, ta có thể xâ
y dựng các mô hình về các
đối tượng nghiên cứu giúp cho việc nhận thức đối tượng đó được thuận lợi hơn.
Một thuận lợi khác là ta có thể xây dựng và quan sát mô hình tĩnh hay động dưới
nhiều góc độ khác nhau, trong một không gian hai hay ba chiều, với đủ các màu
sắc trong tự nhiên.
Mặt khác, ngày càng có nhiều chương trình được xây dựng nhằm hỗ trợ cho
việc tự học, tự ôn tập của học sinh, trong đó các yếu tố kích thích hứng thú, phát

huy tính tích cực tự lực cũng như phát triển năng lực trí tuệ của học sinh hết sức
được chú trọng. Việc kiểm tra, đánh giá với sự hỗ trợ của máy vi tính đang được
sử dụng trong lĩnh vực dạy học nhằm bảo đảm được tính khách quan, chính xác
cao. Nhiều phần mềm tự kiểm tra đánh giá có sự tương t
ác nên bảo đảm thực hiện

các mối liên hệ ngược trong quá trình dạy học.
1. 2.2.2. Sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý
Trong nhiều môn học, máy vi tính được sử dụng ở các lĩnh vực: học tập, ôn
tập bằng máy, kiểm tra, đánh giá kết quả bằng máy, xử lý và tính toán các kết quả
bằng máy,… riêng đối với môn vật lý, máy vi tính còn được sử dụng chủ yếu
trong các lĩnh vực qua
n trọng sau:
- Mô phỏng các đối tượng vật lý cần nghiên cứu
- Hỗ trợ trong việc xây dựng các mô hình
- Hỗ trợ các thí nghiệm vật lý
- Hỗ trợ cho việc phân tích băng video ghi các quá trình vật lý thực
Là một thiết bị đa phương tiện, có thể kết nối với các phương tiện hiện đại
khác nên việc sử dụng máy vi tính đặc biệt mang lại hiệu quả cao trong việc thu
thập dữ liệu, xử lý dữ liệu cũng như trình bày kết quả một cách tự động, chính
xác; góp phần giải quyết những khó khăn m
à các phương tiện dạy học khác chưa
giải quyết được.
Sử dụng máy vi tính trong việc mô phỏng các đối tượng nghiên cứu của
vật lý [1]
Mô phỏng các đối tượng nghiên cứu của vật lý nhờ máy vi tính theo quan
điểm của lí luận dạy học là một phương pháp dạy học. Xuất phát từ các tiên đề hay
các kết luận lý thuyết (các phương trình hoặc nguyên lý vật lý) đư
ợc viết dưới
dạng toán học, vận dụng các phương pháp tính toán trên mô hình nhờ máy vi tính
giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Mô phỏng, minh họa một các trực quan và chính xác các hiện tượng, các
quá trình vật lý cần nghiên cứu.
- Mô phỏng các hiện tượng, quá trình vật lý, để qua đó tìm ra các kiến thức
mới bằng con đường nhận thức lý thuyết.
Mô phỏng, minh họa một cách trực quan các hiện tượng, quá trình vật lý

Do
những đặc điểm của khoa học vật lý đòi hỏi việc giảng dạy bộ môn này
trong nhà trường phải dựa vào thí nghiệm giáo khoa. Quan sát là điểm xuất phát
của việc nghiên cứu hiện tượng vật lý, nguồn biểu tượng đầu tiên về hiện tượng
đó. Giáo viên cần tổ chức quan sát trong tiến trình thực hiện thí nghiệm.
Tuy nhiên, trong chương trình vật lý phổ thông có một số quá trình cần nghiên
cứu m
à ta không thể quan sát chúng trong tự nhiên một các dễ dàng như: chuyển
động rơi, chuyển động ném ngang của một vật, dao động điều hòa, dao động điện,
hiện tượng phân rã hạt nhân, phóng xạ,… vì diễn biến của các quá trình này nhanh
quá hoặc chậm quá không thể bằng mắt thường ta xác định được những đại lượng
cần thiết và nhiều thí nghiệm mà ta không thể thực hiện được vì dụng cụ sử sụng
cồng kềnh, phức tạp, đắt tiền, không an toàn. Trong những trường hợp đó, ta hoàn
toàn có thể sử dụng máy vi tính để mô phỏng các quá trình đó, nghĩa là hiển thị
hiện tượng, quá trình nghiên cứu trên màn hình, làm cho quá trình đó diễn ra
nhanh hơn hay chậm đi, có thể dừng lại từng giai đoạn để ta nghiên cứu dễ dàng.
Tuy nhiên, mức độ chính xác của việc mô phỏng còn phụ thuộc vào hai yếu tố:
- Thứ nhất, nó phụ th
uộc vào nhận thức của người nghiên cứu về quy luật
phản ánh hiện tượng, quá trình vật lý. Các quy luật này thường được mô tả
bằng các phương trình, hệ phương trình toán lý.
- Thứ hai, nó phụ thuộc vào khả năng của người lập trình, sử dụng ngôn ngữ
máy tính để phản ánh lại các quy luật đó c
hính xác đến chừng nào trong
phần mềm của máy vi tính.
Mô phỏng các hiện tượng, quá trình để qua đó tìm ra các kiến thức mới
Ngoài khả năng mô phỏng một cách trực quan và chính xác các hiện tượng,
quá trình vật lý, máy vi tính còn có thể tạo điều kiện để đi sâu vào và tìm ra các
mối quan hệ có tính quy luật của các hiện tượng, quá trình vật lý nhờ các chức
năng ưu việt trong việc tính toán và xử lý số liệu của máy vi tính. Vai trò của máy

vi tính ở đây là tạo ra các khả năng rút ngắn thời gian tính toán và tìm ra lời giải
cho các bài toán và nhờ vào các phần mềm được cài đặt sẵn trong máy có thể giúp
giáo viên và học sinh thực hiện nhanh chóng các tính toán lý thuyết. Bên cạnh đó,
máy vi tính có khả năng hiển thị các kết quả tính toán, xử lý số liệu dưới nhiều
dạng trực quan khác nhau, tạo điều kiện cho người học dễ phát hiện ra các mối
quan hệ chứa đựng trong đó.
Các kết quả tìm được trên tính toán lý thuyết này phải k
iểm tra bằng thực
nghiệm như mọi kết luận được suy ra từ con đường lý thuyết khác. Các kết luận đã
được kiểm chứng bằng thí nghiệm sẽ được dùng để tiên đoán các hiện tượng liên
quan [1].


Sử dụng máy vi tính hỗ trợ việc xây dựng các mô hình toán học (đồ thị,
biểu thức, phương trình) của các hiện tượng, quá trình vật lý
Khi nghiên cứu các hiện tượng, quá trình vật lý mới, người ta tiến hành quan
sát, đo đạc, thu thập, phân tích và xử lý số liệu để đi tới nhận thức được các quy
luật chi phối chúng. Trước hết cần thử xem các hiện tượng, quá trình này có tuân
theo những quy luật đã biết hay không. Nếu các hiện tượng, quá trình này không
tuân theo các quy luật đã biết thì nhiệm vụ của người nghiên cứu phải xâ
y dựng
một mô hình toán học mới (đồ thị, biểu thức, phương trình) cho hiện tượng, quá
trình đang nghiên cứu này sao cho có thể giải thích được những kết quả quan sát,
đo đạc đã thu thập được.
Các bước trong việc xây dựng mô hình toán học nhờ máy vi tính:
- Quan sát hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu. Phải quan sát tỉ mỉ, tiến
hành các phép đo, t
hu thập các số liệu, biểu thị số liệu dưới dạng bảng
hay đồ thị.

- Đưa ra giả thuyết về các mối liên hệ có tính quy luật của một số đại lượng
vật lý trong hiện tượng, quá trình đang nghiên cứu.
- Kiểm tra giả thuyết (mô hình toán học). Việc kiểm tra giả thuyết đưa ra là
đúng hay sai là một việc khó khăn.
Sử dụng máy vi tính hỗ trợ các thí nghiệm vật lý
Một trong các ứng dụng đặc trưng của
máy vi tính là hỗ trợ các thí nghiệm
vật lý
Máy vi tính có thể tham gia vào thí nghiệm thực với tư cách là một thiết bị
đo, lưu trữ, xử lí và hiển thị kết quả
- Là thiết bị cập nhật số liệu: số liệu có thể được con người đưa vào từ bàn
phím hoặc qua các thiết bị chuyển đổi nối kết với hệ thống m
áy vi tính,
hoặc qua các file dữ liệu.
- Là một máy đo vạn năng có độ chính xác cao: nhờ có các thiết bị ngoại vi
và các phần mềm hỗ trợ mà máy vi tính có thể thực hiện chức năng của
nhiều thiết bị đo từ cường độ dòng điện, hiệu điện thế, điện trở, nhiệt độ,
thời gian,…
- Là thiết bị lưu trữ và xử lý số liệu với tốc độ nhanh
- Là thiết bị hiển thị kết quả dưới nhiều dạng dữ liệu khác nhau (văn bản,
hình ảnh, âm thanh) với khả năng đồ họa cao.
Sử dụng máy vi tín
h hỗ trợ việc phân tích các băng video ghi các quá
trình vật lý
Việc ghi các quá trình vật lý thực vào băng hình và quay chậm lại tạo điều
kiện hết sức thuận lợi cho việc quan sát đối tượng nghiên cứu. Tuy nhiên việc sử
dụng băng hình này còn khó khăn, thường mất nhiều thời gian trong việc thu thập
số liệu, thực hiện các phép toán trong phân tích và xử lý số liệu cũng như trong
việc trình bày các kết quả đó. Để giải quyết những khó khăn nà
y, người ta đã sử

dụng máy vi tính với các phần mềm tương ứng. Các giai đoạn sử dụng máy vi tính
để hỗ trợ việc sử dụng các băng ghi hình trong nghiên cứu các quá trình vật lý:
- Quan sát quá trình vật lý cần nghiên cứu.
- Xác định tọa độ và thời điểm tương ứng của vật chuyển động
- Lập bảng số liệu về quan hệ giữa tọa độ và thời gian trong chuyển động
- Phân tích, xử lý
số liệu và trình bày kết quả của việc phân tích, xử lý.
1.3. Thí nghiệm trong dạy học vật lý [1]
Thí nghiệm vật lý là một phương pháp nghiên cứu mà trong đó chủ thể tác
động lên đối tượng bằng một loạt các thao tác có chủ định, có hệ thống và theo dõi
sự biến đổi của các đối tượng nhằm tìm hiểu chúng một cách chủ động. Thông qua
sự phân tích các các điều kiện và
kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận được
tri thức mới.
Trong thí nghiệm vật lý, người nghiên cứu chủ động tạo ra những điều kiện
cần thiết để làm cho hiện tượng diễn ra một cách khách quan và thuần khiết, làm
sao cho nó bộc lộ rõ mặt chủ yếu và bản chất. Để nghiên cứu mối quan hệ giữa
các
mặt, các yếu tố của một đối tượng, ta thay đổi các điều kiện tác động, quan sát, đo,
ghi lại các dữ kiện, các kết quả thí nghiệm bằng máy móc, dụng cụ đặc biệt với
mục đích xác định.
1.3.1. Các đặc điểm của thí nghiệm vật lý
Thí nghiệm trong vật lý có một số đặc điểm sau đây:
- Các điều kiện của thí nghiệm phải được lựa chọn và thiết lập có chủ định
sao cho thông qua thí nghiệm có thể trả lời được các câu hỏi đặt ra, có thể
kiểm tra được giả thuyết hoặc các hệ quả suy ra từ một giả thuyết. Mỗi thí
nghiệm có
ba yếu tố cấu thành cần phải xác định rõ:
• Xác định đối tượng và nhiệm vụ thí nghiệm và đối tượng nghiên
cứu.

• Lựa chọn phương pháp nghiên cứu và cách thức để đạt được phương
pháp đó.
• Dùng toán học và suy luận logic để xử lý kết quả thí nghiệm đi đến
những kết luận cần t
hiết.
- Đặc điểm quan trọng nhất của thí nghiệm là phải đảm bảo sự quan sát
được biến đổi của một đại lượng nào đó do sự biến đổi của đại lượng
khác.
- Có thể làm lại các thí nghiệm nhiều lần và bảo đảm kết quả thu được
tương đối giống nhau.
- Một thí nghiệm
bao giờ cũng mang tính chủ quan vì nó phụ thuộc vào
khả năng cảm nhận, năng lực và kiến thức của người thí nghiệm; việc xác
lập mục đích và phương pháp nghiên cứu cũng như các thao tác của
người thí nghiệm.
- Mọi thí nghiệm đều được gắn liền với một hệ thống lý thuyết bởi vì thí
nghiệm bao giờ cũng diễn ra theo một mục đích xác định được xây dựng
trên cơ sở của một hệ thống kiến t
hức nhất định và khi xứ lý kết quả phải
sử dụng lý thuyết bao giờ thí nghiệm cũng được đi trước bằng một hệ
thống lý thuyết, và trong nhiều trường hợp, từ hệ thống lý thuyết người ta
tiên đoán trước một cách chính xác kết quả thực nghiệm. Tuy nhiên cũng
có những trường hợp mà kết quả của nó lại làm tiền đề cho một lý thuyết
mới.
1.3.2. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lý
1.3.2.1 Vai trò trong nhận thức của thí nghiệm vật lý
Thí nghiệm là phương tiện cung cấp các dữ kiện phát hiện vấn đề: Nhiều vấn
đề của việc dạy học vật lý cũng như nhận thức thực tiễn có thể được đặt ra thông
qua những hiện tượng thực thực tiễn hoặc thông qua những kiến thức đã có. Tuy
nhiê

n rất nhiều hiện tượng vật lý không thể diễn ra trực tiếp trong lớp học cũng
như không thể quan sát được trong tự nhiên. Trong trường hợp này thí nghiệm sẽ
làm nỗi rõ những hiện tượng và làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu cho học sinh.
Thí nghiệm cung cấp các dữ kiện cho việc xây dựng các kiến thức vật lý.
Trong rất nhiều phương pháp nghiên cứu và xây dựng kiến thức vật lý, đều phải
có sử dụng đến thí nghiệm vật lý. Ta xét vai trò của thí nghiệm
trong một số
phương pháp xây dựng kiến thức vật lý:
- Trong phương pháp thực nghiệm trước hết ta dự đoán về một thuộc tính, một
mối quan hệ nào đó của đối tượng, sau đó đi xây dựng thí nghiệm để xá
c
nhận dự đoán đó. Các kết quả thí nghiệm sẽ được xử lý và khái quát hóa để
dẫn tới kiến thức vật lý.
- Trong phương pháp suy luận logic, xuất phát từ những kiến thức đã có và
những dữ kiện thu nhận được qua thí nghiệm, qua quan sát mà dùng suy luận
logic để xây dựng một kiến thức mới. Từ đó đi xây dựng một thí nghiệm để
xác nhận kết quả nà
y và khái quát hóa kết quả để hình thành kiến thức mới.
- Trong phương pháp tương tự, giả sử ta có đối tượng A đã được mô tả đầy đủ
bởi những thuộc tính và những quy luật đã biết. Một đối tượng B khác cũng
có một vài thuộc tính tương tự như A, do đó ta có thể suy ra đối tượng B
cũng có những thuộc tính còn lại của A. Từ đó có thể lấy một số phương
phá
p và kết quả nghiên cứu của đối tượng A áp dụng cho đối tượng B để xây
dựng nhựng tri thức mới về B. Để kiểm chứng tính chính xác của những dự
đoán này cần phải xây dựng những thí nghiệm kiểm chứng, sau đó khái quát
hóa thành kiến thức mới.
- Trong phương pháp mô hình, người ta dựa trên một số đặc tính cơ bản của
đối tượng mà xây dựng một mô hình thay thế cho đối tượng (mô hình vật
chất hoặc mô hình kí hiệu). Việc xây dựng mô hình thay thế sẽ dẫn đến

những tri thức mới về đối tượng. Dùng thí nghiệm kiểm tra các kết quả để
khẳng định,
phủ định hoặc hoàn chỉnh.
Các thí nghiệm cung cấp dữ kiện cho việc xác định nhu cầu, nhiệm vụ,
phương hướng phát triển của vật lý. Nhiều kết quả của một thí nghiệm vật lý này
lại dẫn đến nhiều nghiên cứu khác, thậm chí dẫn đến sự ra đời của một ngành học
mới.
1.3.2.2. Vai trò trong lý luận dạy học của thí nghiệm vật lý
Thí nghiệm có
thể được sử dụng ở tất cả các giai đọan khác nhau của quá trình
dạy học:
- Ở giai đoạn định hướng mục đích nghiên cứu: thí nghiệm có thể được sử
dụng để đề xuất vấn đề cần nghiên cứu, đặt biệt có hiệu quả khi sử dụng thí
nghiệm để tạo tình huống có vấn đề. Do kết quả thí nghiệm mâu thuẩn với
với kiến thức, kinh nghiệm có
sẵn hoặc trái ngược với sự chờ đợi của học
sinh nên nó tạo ra nhu cầu, hứng thứ tìm tòi kiến thức mới của học sinh.
- Thí nghiệm có vai trò quan trọng trong giai đoạn hình thành kiến thức mới.
Nó cung cấp một cách hệ thống các dữ liệu thực nghiệm, từ đó khái quát
hóa quy nạp, kiểm tra được tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả logic
rút ra từ giả thuyết đã đề xuất, hình thành kiến t
hức mới. Tuy nhiên, các
thiết bị thí nghiệm ở trường phổ thông không cho phép tiến hành những thí
nghiệm phức tạp với các phép đo đòi hỏi sự chính xác cao cũng như trình
độ toán học của học sinh còn hạn chế, do đó không phải tất cả các kiến thức
đều được xây dựng bằng con đường thực nghiệm. Do đó giá
o viên có thể
đưa ra những kết luận khái quát do các nhà khoa học tìm ra và học sinh phải
thừa nhận. Lúc này, để giảm tính áp đặt, giáo viên có thể tiến hành thí
nghiệm minh họa kiến thức đã đưa ra trong trường hợp cụ thể, đơn giản.

- Thí nghiệm vật lý được sử dụng một cách đa dạng trong quá trình củng cố
kiến thức, kỹ năng của học sinh (ôn tập, đào sâu, mở rộng, hệ thống hóa và
vận dụng). Việc sử dụng các thí nghệim ở giai đoạn này không phải là sự
lặp lại nguyên si các thí nghiệm đã làm mà p
hải có những yêu tố mới nhằm
đào sâu, mở rộng các kiến thức đã biết của học sinh
- Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức và kĩ năng của
học sinh. Thông qua các họat động của học sinh trong quá trình tiến hành
thí nghiệm (như thiết kế phương án thí nghiệm, dự đoán hoặc giải thích
hiện tượng, quá trình vật lý diễn ra trong thí
nghiệm, lựa chọn các công cụ
thí nghiệm, lắp ráp dụng cụ và bố trí thí nghiệm, thu thập và xử lý kết quả
thí nghiệm) học sinh sẽ nắm được không những kiến thức mà còn nhiều kĩ
năng khác nữa.
Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển toàn diện nhân cách
cho học sinh
- Thí nghiệm là phương tiện để nâng cao chất lượng kiến thức và rèn
luyện kĩ năng, kĩ xảo về mặt vật lý cho học sinh. Bởi vì thí nghiệm
luôn có mặt trong các quá trình nghiê
n cứu các hiện tượng , quá trình
vật lý, trong việc xây dựng các khái niệm, đại lượng, các lí thuyết vật
lý, đề cập các ứng dụng trong sản xuất và đời sống. Thí nghiệm vật lý
góp phần vào việc phát hiện và khắc phục sai lầm của học sinh
- Thí nghiệm là phương tiện kích thích những hứng thú học tập vật lý
,
tổ chức quá trình học tập tự lực sáng tạo của học sinh. Khi học sinh
tham gia tiến hành một thí nghiệm thì chúng ta nhận thấy một cách rõ
ràng rằng thí nghiệm là phương tiện hữu hiệu để bồi dưỡng năng lực
sáng tạo cho học sinh trong nhiều giai đoạn: thiết kế phương án, kế
hoạch thí nghiệm, lựa chọn dụng cụ, lắp ráp sơ đồ thí nghiệm, thu

nhận, xử lý, trình bà
y kết quả thí nghiệm, tính toán sai số, xác định
nguyên nhân và tìm cách làm giảm sai số. Quá trình làm việc tự lực
với thí nghiệm của học sinh sẽ gợi lên hứng thú nhận thức, lòng ham
muốn nghiên cứu, tạo đựơc niềm vui của sự thành công khi giải quỵết
được nhiệm vụ.
- Thí nghiệm còn là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc tập thể
khác nhau, bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh. Trong khi
tiến hành thí nghiệm đòi hỏi sự phâ
n công hợp lý, phối hợp làm việc
nhuần nhuyễn giữa các thành viên trong nhóm nên đây là nơi bồi
dưỡng phẩm chất đạo đức, xây dựng các chuẩn mực hành động tập
thể.
Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hóa và trực quan hóa trong dạy học vật lý
- Nhờ có thí nghiệm, ta có thể nghiên cứu các hiện tượng, các quá trình
vật lý trong những điều kiện thuần khiết, có thể tác động các điều
kiện, quan sát, đo đạc một cách dễ dàng hơn để đi tới nhận thức được
nguyên nhâ
n của mỗi hiện tượng và mối quan hệ có tính quy luật của
chúng.
- Thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp học sinh nhanh chóng thu
thập được những thông tin chân thật về các hiện tượng, các quá trình
vật lý.
1.3.2.3. Các loại thí nghiệm trong dạy học vật lý:
Thí nghiệm biểu diễn của giáo viên:
Là các thí nghiệm giáo viên giới th
iệu một cách tương đối nhanh với học
sinh chủ yếu về mặt định tính hiện tượng, quá trình và các qui luật nghiên cứu, cấu
tạo và hoạt động của một vài dụng cụ và thiết bị kĩ thuật, những cái mà học sinh
có thể cảm thụ được bằng mắt và tai.

Thí nghiệm biểu diễn có thể phân thành ba lọai:
- Thí nghiệm mở đầu: nhằm mục đích đề xuất vấn đề nghi
ên cứu
- Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng: nhằm mục đích xây dựng hoặc
chứng minh kiến thức mới
- Thí nghiệm củng cố: cho học sinh vận dụng kiến thức đã học giải thích
dự đoán hiện tượng, qua đó nắm vững kiến thức đã học.
Thí nghiệm do học sinh thực hiện
Thí nghiệm trực diện đồng loạt của học sinh: thí nghiệm do học sinh trực tiếp
tiến hành đồng loạt chủ yếu là kiểm tra tính đúng đắn của các hệ quả, giúp học
sinh hoà
n thiện các kiến thức đã học, rèn luyện kỹ năng và thói quen khi sử dụng
các dụng cụ.
Thí nghiệm thực hành vật lý: cũng được dùng vào mục đích như thí nghiệm
trực diện nhưng mức độ tự lực của học sinh ở đây cao hơn, họ áp dụng kiến thức
vào những điều kiện mới. Tạo khả năng ôn tập kiến t
hức đã học ở mức độ cao
hơn, làm quen với yếu tố tự lực nghiên cứu thực nghiệm.
Các bài toán thực nghiệm: đòi hỏi phải tự lực tìm tòi bằng thực nghiệm
những số liệu khởi đầu để giải quyết về mặt lý thuyết các bài toán đó và kiểm tra
tiếp theo bằng thực nghiệm tính đúng đắn của các kết quả thu được.
Thí nghiệm
quan sát ở nhà: là loại bài tập thực hiện tự lực ở nhà các thí
nghiệm đơn giản nhất.
1.3.3. Những yêu cầu chung đối với việc sử dụng thí nghiệm
Xác định rõ logic của tiến trình dạy học, trong đó việc sử dụng thí nghiệm
phải nhằm giải quyết một nhiệm vụ cụ thể nào đó trong tiến trình dạy học. Phải
làm cho học sinh nắm rõ sự cần thíết và mục đích của thí
nghiệm.
Xác định rõ các dụng cụ thí nghiệm cần sự dụng, cách bố trí sơ đồ thí

nghiệm và cách thức tiến hành thí nghiệm, cách thức thu thập và xử lý kết quả thí
nghiệm.
Giao nhiệm vụ cụ thể cho học sinh sao cho học sinh phải tham gia một cách
tích cực tất cả các giai đoạn của thí nghiệm.
Giáo viên phải làm trước thí nghiệm trước giờ học, bảo đảm
thí nghiệm
thành công.
Việc sử dụng dụng cụ và tiến hành thí nghiệm phải bảo đảm tuân theo các
quy tắc an toàn.
1.3.4. Thí nghiệm ảo trong dạy học vật lý
Thí nghiệm ảo là tập hợp những tài nguyên số đa phương tiện dưới hình thức
đối tượng học tập nhằm mục đích mô phỏng các hiện tượng vật lý, hóa học, sinh
học,… xảy ra trong tự nhiên hay trong phòng thí nghiệm, có đặc điểm là có tính
tương tác cao, giao diện thân thiện với người sử dụng và có thể mô phỏng những
quá trình mà điều kiện tới hạn của nó khó xảy ra trong tự nhiên ha
y khó thu được
trong phòng thí nghiệm. Thí nghiệm ảo giúp giảm thiểu việc học chay, dạy chay
thường gặp do thiếu phương tiện, điều kiện thí nghiệm. Việc sử dụng thí nghiệm
ảo cũng không ngoài mục đích giúp người học chủ động học tập phù hợp với tinh
thần người học là trung tâm của giáo dục hiện đại.
Mỗi thí nghiệm ảo phải có khả năng hoạt động độc lập như một đối tượng
học tập, đư
ợc thiết kế để giải quyết một số mục tiêu hay nhiệm vụ học tập cụ thể.
1.4. Quy trình thiết kế bài giảng điện tử
1.4.1. Bài giảng điện tử - Giáo án điện tử [4]
Với sự hỗ trợ của máy vi tính trong dạy học, người giá
o viên có thể thiết một
giáo án điện tử, đó là toàn bộ kế hoạch hoạt động dạy học của mình một cách chi
tiết, có cấu trúc chặt chẽ, logic, sử dụng các công cụ đa phương tiện (hình ảnh, âm
thanh, phim minh họa,…) để truyền tải kiến thức đến cho người học. Đây là bản

thiết kế bài dạy được thể hiện bằng vật chất trước khi bài học được tiến hành. Khi

lên lớp, giáo viên sẽ thực hiện một bài giảng điện tử mà ở đó toàn bộ kế hoạch
hoạt động đã được chương trình hóa một cách hợp lý, logic và sinh động. Như
vậy, giáo án điện tử là bản thiết kế của bài giảng điện tử, xây dựng giáo án điện tử
hay thiết kế bài giảng điện tử là hai cách gọi khác nhau cho một hoạt động cụ thể
để có được một bài giảng điện tử.
1.4.
2. Quy trình thiết kế bài giảng điện tử
Để thiết kế một bài giảng điện tử, cần phải thực hiện các bước sau:
1.4.2.1. Xác định mục tiêu bài học
Nguyên tắc xác định mục tiêu: