sử dụng thí nghiệm mô phỏng vật lý trong dạy học chương cảm ứng điện từ lớp 11 thpt nhằm tổ chức hoạt động học tập tích cực cho học sinh trường văn hóa i - bộ công an

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM



TRIỆU QUANG MINH





Sử dụng thí nghiệm mô phỏng vật lý trong dạy học chương “Cảm ứng
điện từ” lớp 11 THPT nhằm tổ chức hoạt động học tập tích cực cho học
sinh trường Văn hóa I - Bộ Công an

Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học Vật lí
Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:TS. BÙI VĂN THIỆN

THÁI NGUYÊN - 2013

MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
Đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) trong những năm gần đây đã trở thành vấn
đề cấp thiết đang được các cấp, các ngành quan tâm. Sự phát triển giáo dục đòi hỏi phải
đổi mới việc giáo dục, đào tạo thế hệ trẻ một cách toàn diện, theo kịp thực tế phát triển của
sản xuất và đời sống trong xã hội. Tại nghị quyết TW khoá VII đã ghi rõ “Cần đổi mới
phương pháp dạy và học ở tất cả các cấp học và bậc học. Kết hợp tốt việc học với hành,
học tập với lao động sản xuất, thực nghiệm và nghiên cứu khoa học, gắn nhà trường với xã
hội. Áp dụng phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy
sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”.
Vậy, làm thế nào để hình thành và phát triển năng lực tự học và sáng tạo cho học
sinh (HS)? Vấn đề này đã được nhiều nhà giáo dục trên thế giới đề cập đến từ rất lâu.
Trong quá trình tìm tòi phương pháp nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho HS, nhiều nhà
sư phạm đã khẳng định: muốn phát huy tính tích cực cho HSthì tốt hơn hết là phải tổ chức
cho HShoạt động học tập theo con đường sáng tạo của các nhà khoa học. Phải tạo các điều
kiện cho HStự học và sáng tạo. Một trong những điều kiện giúp HShọc tập tích cực là sử
dụng các thí nghiệm mô phỏng (TNMP).
Ưu điểm của việc sử dụng TNMP là giáo viên (GV) có thể giúp HS hiểu rõ đối
tượng nghiên cứu, vì TNMP sinh động, dễ gây ấn tượng và thích thú cho HS, có thể kích
thích sự tìm tòi, say mê nghiên cứu để suy luận ra kiến thức vật lý mới, từ đó có thể phát
triển được năng lực sáng tạo cho HS.
Trong chương trình Vật lý 11 THPT, chương “Cảm ứng điện từ” được cho là
khó, có nhiều kiến thức rất trừu tượng. Nếu như chỉ dạy theo phương pháp truyền thống
thì HS rất khó tiếp thu được nhiều kiến thức. Với đối tượng HS tại trường Văn hóa I - Bộ
Công an là con em dân tộc các tỉnh miền núi, điều kiện học tập của các em không được
đầy đủ, việc tiếp cận với các môn Khoa học tự nhiên, đặc biệt là môn Vật lý mang tính
thực nghiệm cao còn nhiều hạn chế. Vì vậy, việc sử dụng các TNMP trong dạy học

chương này sẽ có rất nhiều tác dụng trong việc tạo điều kiện cho HS hoạt động học tập
tích cực.
Với những lý do trên, chúng tôi đã chọn vấn đề: “Sử dụng thí nghiệm mô phỏng
vật lý trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” lớp 11 THPT nhằm tổ chức hoạt động
học tập tích cực cho học sinh trường Văn hóa I - Bộ Công an” làm đề tài nghiên cứu của
mình.
II. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu phối hợp sử dụng thí nghiệm thật và TNMP trong dạy học chương
“Cảm ứng điện từ” (Vật lí 11 - Cơ bản), nhằm tổ chức hoạt động học tập tích cực cho học
sinh trường Văn hóa I - Bộ Công an (VHI - BCA).
III. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
Khách thể: Hoạt động dạy học ở trường VHI - BCA.
Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu phối hợp sử dụng thí nghiệm thật và TNMP
khi dạy học chương “Cảm ứng điện từ” (Vật lí 11 - Cơ bản) cho HS trường VHI - BCA.
IV. Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế tốt phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm thật và TNMP trong dạy
học chương “Cảm ứng điện từ” thì sẽ tổ chức được hoạt động học tập tích cực cho HS
trườngVHI - BCA.
V. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau:
Nghiên cứu lí luận về hoạt động học tập tích cực của HS.
Nghiên cứu lí luận về phát triển tư duy Vật lí cho HStheo quan điểm hiện đại.
Nghiên cứu lí luận và thực tiễn về sử dụng TNMP trong dạy học Vật lí.
Điều tra thực trạng dạy học chương “Cảm ứng điện từ” ở trường Văn hóa I -
Bộ Công an.
Đề xuất phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm thật với TNMP khi dạy học
chương “Cảm ứng điện từ” (Vật lí 11 - Cơ bản), nhằm tổ chức hoạt động học tập tích cực,
phát triển năng lực tư duy đối với môn vật lí cho HS trường Văn hóa I - Bộ Công an.
Soạn một số giáo án theo hướng của đề tài.
Thực nghiệm sư phạm.

VI. Giới hạn của đề tài
Nghiên cứu việc phối hợp sử dụng thí nghiệm và TNMP nhằm tổ chức hoạt động
học tập tích cực cho HS trường VHI - BCA.
VII. Phƣơng pháp nghiên cứu
a) Phương pháp nghiên cứu lí luận
Tham khảo sách báo, tạp chí chuyên ngành về vấn đề phát triển tư duy vật lí và các
phương pháp dạy học tích cực.
Tham khảo tài liệu về hiện tượng cảm ứng điện từ.
Tham khảo tài liệu về TNMP phần cảm ứng điện từ.
b) Phương pháp tổng kết kinh nghiệm, điều tra quan sát
Tổng kết kinh nghiệm qua những năm trực tiếp giảng dạy, qua dự giờ, trao đổi kinh
nghiệm với một số GVở trường VHI - BCA.
Phỏng vấn GV và HS để nắm tình hình dạy và học chương “Cảm ứng điện từ” (Vật
lí 11 - cơ bản) và phối hợp sử dụng thí nghiệm thật với TNMP ở trường VHI - BCA.
Qua đó thống kê những khó khăn và nhược điểm, hạn chế, từ đó đề xuất phương án
khắc phục tích cực.
c. Phương pháp thực nghiệm
Làm thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra.
Ứng dụng phương pháp thống kê toán học xử lý và phân tích các số liệu thực
nghiệm.
VIII. Những đóng góp của luận văn
Xây dựng phương án phối hợp sử dụng thí nghiệm thật và TNMP trong dạy học
chương “Cảm ứng điện từ” (Vật lí 11 - Cơ bản), nhằm tổ chức hoạt động học tập tích cực
đối với môn Vật lí cho HS trường VHI - BCA.
Vận dụng cơ sở lý luận, luận văn đã thiết kế và thực nghiệm (TN) tiến trình dạy
học hai bài cụ thể thực hiện mục đích đề tài đặt ra.
IX. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm phần mở đầu và phần nội dung.Trong đó phần nội dung gồm 3
chương cụ thể như sau:
Chương I: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.

Chương II: Phối hợp sử dụng thí nghiệm thật và TNMP trong dạy học chương
“Cảm ứng điện từ” (Vật lý 11 - Cơ bản).
Chương III: Thực nghiệm sư phạm
Phần kết luận và kiến nghị, danh mục các tài liệu tham khảo, phần phụ lục.


CHƢƠNG I
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. HOẠT ĐỘNG HỌC
1.1.1. Khái niệm hoạt động học
Khi nói đến hoạt động học cần làm rõ khái niệm học và khái niệm hoạt động học.
Trong cuộc sống đời thường con người luôn luôn có quá trình tiếp thu, tích luỹ những kinh
nghiệm sống, trên cơ sở đó tạo nên những tri thức tiền khoa học, làm cơ sở tiếp thu những
khái niệm khoa học trong nhà trường. Trên thực tế, chỉ có phương thức đặc thù (phương
thức nhà trường) mới có khả năng tổ chức để cá nhân tiến hành hoạt động đặc biệt đó là
hoạt động học, qua đó hình thành ở cá nhân những tri thức khoa học, năng lực mới phù
hợp với đòi hỏi của thực tiễn.Trong tâm lý học sư phạm, hoạt động học là khái niệm chính
được dùng để chỉ hoạt động học diễn theo phương thức đặc thù, nhằm chiếm lĩnh tri thức,
kĩ năng, kĩ xảo.
1.1.2. Tính tích cực trong hoạt động học tập
1.1.2.1. Tính tích cực
Là khái niệm biểu thị sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng. Tính tích
cực cũng là khái niệm biểu thị cường độ vận động của chủ thể khi thực hiện một nhiệm vụ,
giải quyết một vấn đề nào đấy. Là một phẩm chất rất quan trọng của con người được hình
thành từ rất nhiều lĩnh vực, nhiều nhân tố, có quan hệ với rất nhiều phẩm chất khác nhau
của nhân cách và với môi trường, điều kiện mà chủ thể hoạt động và tồn tại.
1.1.2.2. Tính tích cực của học sinh
Tính tích cực của học sinh (HS) đã được các tác giả trong và ngoài nước nghiên
cứu trên nhiều góc độ khác nhau. Theo Aristova thì có tính tích cực trong nhận thức, học
tập chính là có thái độ cải tạo sự vật, hiện tượng trong thế giới khách quan. Chính thái độ

mong muốn cải tạo thế giới này mới giúp con người không ngừng học tập để chinh phục
thiên nhiên, đưa xã hội ngày càng phát triển. Vì vậy, tính tích cực học tập của HS là một
yêu cầu rất quan trọng bên cạnh việc dạy học tích cực của giáo viên (GV) trong thời đại
hiện nay. Aristova cho rằng tính tích cực học tập được chia ra làm hai dạng: Tích cực học
tập bên trong và tích cực học tập bên ngoài.
Tính tích cực bên trong: Được thể hiện ở sự căng thẳng về trí lực, những hành động
và thao tác nhận thức từ cảm giác, tri giác đến tư duy, tưởng tượng. Đồng thời còn thể hiện
ở nhu cầu bền vững đối với đối tượng nhận thức, ở thái độ học tập ra quyết định trong
những tình huống có vấn đề, tìm kiếm con đường, phương tiện để giải quyết vấn đề, sự độc
đáo trong giải quyết vấn đề.
Tính tích cực học tập bên ngoài: Được thể hiện ở đặc điểm hành vi như: nhịp độ,
cường độ học tập cao, người học rất năng động, luôn hành động và hoàn thành những công
việc được giao với sự chú ý cao độ.
Cụ thể là người HS thể hiện tính tích cực của mình như sau:
- Xác định rõ mục đích học tập, các yêu cầu của hoạt động này, nắm vững biện
pháp để đạt được mục đích đó.
- HS phải tự giác, chủ động, độc lập trong học tập, có nhu cầu nhận thức cao. Nghĩa
là HS phải luôn thực hiện tốt nhiệm vụ học tập của mình, hăng hái tìm đọc thêm các tài
liệu, vui vẻ tham gia các hoạt động nội, ngoại khóa để phục vụ việc học tập của mình. Chỉ
tìm đến sự giúp đỡ của GV khi thực sự bế tắc.
- Có động cơ học tập đúng đắn: học để chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng, kĩ xảo và hoàn
thiện nhân cách theo yêu cầu xã hội.
- Chăm chú nghe giảng, hăng hái phát biểu xây dựng bài; đào sâu suy nghĩ, đặt ra
những câu hỏi, lật lại vấn đề nếu chưa thấy hài lòng với những kiến thức GV truyền đạt để
xem GV dạy có đúng không, sách viết có đúng không.Nghĩa là luôn luôn có óc hoài nghi
khoa học, thích tìm hiểu, khám phá, không thụ động chấp nhận một cách máy móc những
gì thầy cô dạy. Bởi “hỏi một câu chỉ dốt trong chốc lát, nhưng nếu không hỏi sẽ dốt suốt
đời” (ngạn ngữ phương Tây).
- HS còn phải biết lập ra kế hoạch học tập phù hợp: phải đặt cho mình một chương
trình làm việc từng ngày, từng tuần, tháng, năm. Có những hình thức tự học phù hợp

(ngoài yêu cầu tự học của GV), tích cực tham gia các hoạt động học tập tích cực.
- Có ý chí vượt qua những khó khăn bên ngoài và khó khăn bên trong. Biết chủ
động tìm ra cái mới, thiết lập mối quan hệ giữa tri thức cũ và tri thức mới bằng cách: lập đề
cương, hệ thống hóa kiến thức, tóm tắt Để từ đó có thể dễ dàng vận dụng một cách linh
hoạt trong việc giải quyết các tình huống, nhiệm vụ lý luận, thực tiễn trong học tập cũng
như cuộc sống hằng ngày.
- Bên cạnh đó, một điều quan trọng là HS phải luôn tự kiểm tra đánh giá việc học
của mình để có hướng phấn đấu và rèn luyện.
1.2. PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC
1.2.1. Khái niệm phƣơng pháp dạy học
Córất nhiều định nghĩa khác nhau về PPDH
PPDHlà cách thức tươngtácgiữaGVvàHSnhằm giảiquyếtcácnhiệmvụ giáo
dưỡng
,
giáo dục và phát triển trong quátrìnhdạy học (Iu.K.Babanski1983).
PPDHlà cáchthức tươnghỗgiữathầyvàtrònhằmđạt đượcmụcđíchdạy học. Hoạt
độngnày đượcthểhiệntrongviệcsửdụngcácnguồnnhậnthức,cácthủthuật lôgic,cácdạnghoạt
độngđộclậpcủaHSvàcáchthứcđiềukhiểnquátrìnhnhận thức của GV (I.D. Dverev - 1980).
PPDH là một hệ thốngnhữnghành động có mục đíchcủa GVnhằmtổ chức hoạt
độngnhậnthứcvàthựchànhcủaHS, đảm bảochoHSlĩnh hộinộidunghọc vấn. (I.Ia -Lecne -
1981).
PPDHbaogồm PP dạy và PP học.
PPdạylà cáchthức GVchuyểngiaotrithức,tổchức,kiểmtra(KT)hoạt động nhận thức
củaHS nhằmđạt đượccácnhiệmvụ dạy học.
PPhọclà cáchthứclàm việccủaHS:Tiếpthu,tựtổchức, tựthiếtkếvàthi công quátrình
học tậpnhằmđạt đượccácnhiệmvụ học tập.
MặcdùcórấtnhiềunhữngýkiếnvềđịnhnghĩakháiniệmPPDH,songcác tác giảđều thừa
nhận rằng PPDHcó những dấu hiệuđặc trưngsau:
- Phản ánh sự vậnđộng củanội dung đã đượcnhà trườngquy định.
- PhảnánhsựvậnđộngcủaquátrìnhnhậnthứccủaHSnhằm đạt đượcmục đích đề ra.

- Phản ánh cách thức trao đổithông tingiữaGVvà HS.
- Phản ánh cách thức điều khiển hoạt động nhận thức: Kích thích và xây dựng động cơ,
tổ chức hoạt động nhận thức, kiểm tra và đánh giá kết quả hoạt động[5], [21].
1.2.2. Phƣơng pháp dạy học tích cực
PPDHtích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở nhiều nước để chỉ những
phương pháp giáo dục, dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của
người học."Tích cực" trong PPDH được dùng với nghĩa là hoạt động, chủ động, trái nghĩa
với không hoạt động, thụ động chứ không dùng theo nghĩa trái với tiêu cực.
PPDH tích cực hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của
người học, nghĩa là tập trung vào phát huy tính tích cực của người học chứ không phải là tập
trung vào phát huy tính tích cực của người dạy, tuy nhiên để dạy học theo phương pháp tích
cực thì GV phải nỗ lực nhiều so với dạy theo phương pháp thụ động.
Muốn đổi mới cách học phải đổi mới cách dạy. Cách dạy chỉ đạo cách học, nhưng
ngược lại thói quen học tập của trò cũng ảnh hưởng tới cách dạy của thầy. Chẳng hạn, có
trường hợp học sinh đòi hỏi cách dạy tích cực hoạt động nhưng GV chưa đáp ứng được,
hoặc có trường hợp GV hăng hái áp dụng PPDH tích cực nhưng không thành công vì HS
chưa thích ứng, vẫn quen với lối học tập thụ động. Vì vậy, GV phải kiên trì dùng cách dạy
hoạt động để dần dần xây dựng cho HS phương pháp học tập chủ động một cách vừa sức, từ
thấp lên cao. Trong đổi mới PPDH phải có sự hợp tác cả của thầy và trò, sự phối hợp nhịp
nhàng hoạt động dạy với hoạt động học thì mới thành công. Như vậy, việc dùng thuật ngữ
"Dạy và học tích cực" là để phân biệt với "Dạy và học thụ động".
Từ thập kỉ cuối cùng của thế kỷ XX, các tài liệu giáo dục ở nước ngoài và trong
nước, một số văn bản của Bộ Giáo dục và Đào tạo thường nói tới việc cần thiết phải
chuyển dạy học lấy GV làm trung tâm sang dạy học lấy HS làm trung tâm.
Dạy học lấy HS làm trung tâm còn có một số thuật ngữ tương đương như: dạy học
tập trung vào người học, dạy học căn cứ vào người học, dạy học hướng vào người học…
Các thuật ngữ này có chung một nội hàm là nhấn mạnh hoạt động học và vai trò của HS
trong qúa trình dạy học, khác với cách tiếp cận truyền thống lâu nay là nhấn mạnh hoạt
động dạy và vai trò của GV.
Lịch sử phát triển giáo dục cho thấy, trong nhà trường một thầy dạy cho một lớp đông

học trò, cùng lứa tuổi và trình độ tương đối đồng đều thì GV khó có điều kiện chăm lo cho
từng HS nên đã hình thành kiểu dạy "Thông báo - đồng loạt". GV quan tâm trước hết đến việc
hoàn thành trách nhiệm của mình là truyền đạt cho hết nội dung quy định trong chương trình
và sách giáo khoa (SGK), cố gắng làm cho mọi HS hiểu và nhớ những điều GV giảng. Cách
dạy này là cách học tập thụ động, thiên về ghi nhớ, làm cho HS ít chịu suy nghĩ, cho nên đã
hạn chế chất lượng, hiệu quả dạy và học, không đáp ứng yêu cầu phát triển năng động của xã
hội hiện đại. Để khắc phục tình trạng này, các nhà sư phạm kêu gọi phải phát huy tính tích cực
chủ động của HS, thực hiện "dạy học phân hóa" quan tâm đến nhu cầu, khả năng của mỗi cá
nhân học sinh trong tập thể lớp. PPDH tích cực, dạy học lấy HS làm trung tâm ra đời từ bối
cảnh đó.
Trên thực tế, trong qúa trình dạy học người học vừa là đối tượng của hoạt động
dạy, lại vừa là chủ thể của hoạt động học. Thông qua hoạt động học, dưới sự chỉ đạo
của thầy, người học phải tích cực chủ động cải biến chính mình về kiến thức, kĩ năng,
thái độ, hoàn thiện nhân cách, không ai làm thay cho mình được. Vì vậy, nếu người
học không tự giác chủ động, không chịu học, không có phương pháp học tốt thì hiệu
quả của việc dạy sẽ rất hạn chế.
Như vậy, khi đã coi trọng vị trí hoạt động và vai trò của người học thì đương nhiên
phải phát huy tính tích cực chủ động của người học. Tuy nhiên, dạy học lấy HS làm trung
tâm không phải là một PPDH cụ thể. Đó là một tư tưởng, quan điểm giáo dục, một cách
tiếp cận quá trình dạy học chi phối tất cả qúa trình dạy học về mục tiêu, nội dung, phương
pháp, phương tiện, tổ chức, đánh giá… chứ không phải chỉ liên quan đến PPDH.
1.3. ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA HỌC SINH TRƢỜNG VĂN HÓA I - BỘ CÔNG
AN
1.3.1. Đặc điểm chung của học sinh trƣờng Văn hóa I - Bộ Công an
Trường Văn hóa I - Bộ Công an (VHI - BCA) có 100% HSlà người dân tộc ít
người, ngôn ngữ giao tiếp hằng ngày trong cuộc sống trước khi xuống trường thường dùng
tiếng của dân tộc mình. Vì thế khi tập trung đến trường học tập nội trú, vốn tiếng Việt của
các em còn hạn chế.
Các em là HS miền núi, ít được hoạt động giao tiếp, ít được tiếp xúc với các loại máy
móc hiện đại, cũng như các ứng dụng khoa học tiên tiến (vì chủ yếu các em sống ở trong các

làng bản ít người, địa hình không thuận lợi).
Các kiến thức, thông tin về khoa học kĩ thuật, về hiểu biết xã hội còn ít. Chủ yếu
các thông tin thu được từ các kênh thông tin đại chúng như qua phát thanh, truyền hình do
nhà trường tổ chức [11], [12].
1.3.2. Đặc điểm tƣ duy của học sinh trƣờng Văn hóa I - Bộ Công an
Khả năng phân tích, tổng hợp và khái quát còn phát triển chậm, điểm yếu cơ bản là
thiếu toàn diện khi các em phân tích, tổng hợp, khái quát.
Là HS miền núi ở các vùng đặc biệt khó khăn, do đó HS trường VHI - BCA
có sự lĩnh hội tri thức chỉ đạt tới mức gần trung bình. Thực tế trong việc học các môn
Toán, Lí, Hoá và khái niệm khoa học, các em thường cho rằng “khó hiểu”. Điều này cho
thấy rõ hơn việc HS hiểu và nắm vững khái niệm có sự phụ thuộc vào vốn kinh nghiệm sẵn
có của các em.
Từ sự phân tích đặc điểm nhận thức của HS miền núi qua các kết quả nghiên cứu
của một số nhà khoa học đã cho thấy: Khả năng tư duy kinh nghiệm của HS miền núi đạt
mức cao so với trình độ chung của lứa tuổi. Khả năng tư duy lý luận còn thấp so với yêu
cầu; trình độ các thao tác tư duy, khả năng phân tích, tổng hợp, khái quát nhiều khi thiếu
toàn diện, hệ thống. Tri thức, thói quen được hình thành bằng con đường kinh nghiệm ảnh
hưởng đến quá trình tiến hành các thao tác trí tuệ của HS miền núi. Đồng thời những đặc
điểm của quá trình nhận thức của HS miền núi chi phối mạnh mẽ các thuộc tính tâm lí khác
như: Khả năng ghi nhớ có chủ định chậm được hình thành, khả năng tự điều chỉnh ghi nhớ
có ý thức của HS còn yếu. Do kinh nghiệm nghèo nàn, nên tưởng tượng của HS miền núi
còn mờ nhạt, thiếu sinh động (thể hiện rõ nhất trong các bài văn). Đặc biệt sự tác động qua
lại giữa quá trình nhận thức và sự phát triển ngôn ngữ của HS miền núi có một điểm hết
sức cần lưu ý: Ngôn ngữ phát triển thì quá trình nhận thức cũng phát triển và nó làm cho
vốn ngôn ngữ càng phong phú thêm. Song đối với HS miền núi lại gặp khó khăn. Như vậy
ở một góc độ nhất định do HS miền núi phần đa là HS dân tộc thiểu số, nên khi ở gia đình
các em thường sử dụng tiếng mẹ đẻ là tiếng dân tộc mình, khi đi học quá trình nhận thức,
tiếp thu tri thức lại diễn ra bằng ngôn ngữ tiếng Việt. Như vậy ở một góc độ nhất định, sự
giao thoa ngôn ngữ gây khó khăn cho hoạt động nhận thức khi mà công cụ tư duy bị hạn
chế.

Nhìn chung, chất lượng học tập của HS miền núi còn thấp, tỉ lệ ra lớp thấp; điều
kiện học tập của HS miền núi còn khó khăn, giáo dục miền núi còn nhiều vấn đề phải giải
quyết đòi hỏi các giải pháp đồng bộ. Nhiệm vụ giáo dục, dạy học ở miền núi hiện nay yêu
cầu phải có cách làm phù hợp, đặc biệt quá trình đổi mới chương trình giáo dục phổ thông
đang diễn ra đòi hỏi phải có định hướng và giải pháp cụ thể để giáo dục miền núi hoà nhập
với mặt bằng chung của cả nước về chất lượng giáo dục[11], [12]
.1.3.3. Đặc điểm nhận thức của học sinh trƣờng Văn hóa I - Bộ Công an
Trước hết, chúng ta đi tìm hiểu đặc điểm nhận thức của học sinh dân tộc nội trú
(DTNT):
Theo X.M. Aruchiunhian: Đặc trưng tâm lý dân tộc là những sắc thái dân tộc độc
đáo của tình cảm và xúc cảm, là cách nghĩ và hành động, là những nét tâm lí bền vững của
thói quen, là truyền thống được hình thành dưới ảnh hưởng những điều kiện của đời sống
vật chất, những đặc điểm của con đường phát triển lịch sử của dân tộc nhất định và được
biểu hiện trong đặc trưng văn hoá và sinh hoạt của dân tộc đó. Điều này có nghĩa là mỗi
dân tộc có một đặc điểm tâm lí riêng, mang tính chất xã hội, lịch sử.
Đặc điểm quá trình nhận thức của HS dân tộc, miền núi: bao gồm những yếu tố đã
ổn định và những yếu tố mới hình thành và phát triển trong quá trình dạy học và giáo dục.
Các nét tâm lí như ý chí rèn luyện, óc quan sát, trí nhớ, tính kiên trì, tính kỷ luật của HS
miền núi không cao. Việc học chưa được coi trọng vì thiếu động cơ thúc đẩy, quá trình
chuyển hoá nhiệm vụ học tập, yêu cầu học tập diễn ra chậm chạp.
Một trong những điều kiện quan trọng để trẻ em phát triển ngôn ngữ (với tư cách là
phương tiện, công cụ của tư duy), là sự phụ thuộc vào sự phong phú của thế giới đồ vật và
môi trường giao tiếp. Do vậy đối với HS miền núi có vốn từ hạn chế, khả năng sử dụng
tiếng việt còn thấp. Do sống từ nhỏ trong không gian rộng, tiếp xúc nhiều với thiên nhiên
nên nhận thức cảm tính của HS miền núi phát triển khá tốt. Cảm giác, tri giác của các em
có những nét độc đáo tuy nhiên còn thiếu toàn diện, cảm tính, mơ hồ không thấy được bản
chất của sự vật, hiện tượng. Quá trình tri giác thường gắn với hành động trực tiếp, sờ mó,
gắn với màu sắc hấp dẫn của sự vật đã tạo ra hưng phấn xúc cảm ở HS. Đối tượng tri giác
của HS miền núi là các vật gần gũi như cây cối, động vật, thiên nhiên Do vậy, tổ chức
hình thức học tập với các em phải đa dạng, phong phú, tăng cường cách dạy học trực

quan sẽ làm tăng hiểu biết cho HS, uốn nắn lệch lạc, tạo ra PP nhận thức cảm tính tích
cực, làm tiền đề cho nhận thức ở mức độ chính xác hơn, cao hơn.
Trạng thái chú ý của HS miền núi không bền khi giao tiếp, khi giao lưu, đặc biệt
trong các giờ học chính khoá, các em rất hay quên và có sự “chú ý giả tạo” xuất hiện trong
giờ học đối với HS. Đó là sự chú ý có tính chất hình thức, tuân theo kỷ luật, nhưng thực
chất HS không tập trung tư tưởng cũng không biểu hiện chán nản, phảm ứng hoặc hưng
phấn. Do vậy giờ học cần được tổ chức linh hoạt, có sự tham gia tích cực của HS, tăng
cường dạy học có trọng tâm, trọng điểm.
Đặc điểm nổi bật trong tư duy của một số HS miền núi là thói quen lao động trí óc
chưa bền, ngại suy nghĩ, ngại động não. Trong học tập nhiều em không biết lật đi lật lại
vấn đề, phát hiện thắc mắc, suy nghĩ thiếu sâu sắc về vấn đề học tập. Nhiều em không hiểu
bài nhưng không biết mình không hiểu ở chỗ nào. Các em có thói quen suy nghĩ một chiều,
dễ thừa nhận những điều người khác nói. Khi nêu kết luận hay hiện tượng HS miền núi ít
đi sâu tìm hiểu nguyên nhân, ý nghĩa hoặc những diễn biến và hậu quả của các sự vật, hiện
tượng đó. Trong phạm vi bài trắc nghiệm có thể thấy tư duy của HS miền núi còn kém
nhanh nhạy và linh hoạt, khả năng thay đổi giải pháp chậm, nhiều khi máy móc, dập
khuôn. Có thể sống trong điều kiện tự cấp, tự túc, cuộc sống ít va chạm, ít phức tạp, ít giao
tiếp nên HS miền núi thường thoả mãn với những cái có sẵn, ít động não đổi mới, khả năng
độc lập tư duy và óc phê phán còn hạn chế; khả năng tư duy trực quan - hình ảnh của HS
miền núi tốt hơn khả năng tư duy trừu tượng - logic. Những vấn đề đòi hỏi phải suy nghĩ
trừu tượng và phức tạp, các em gặp khó khăn một phần do vốn ngôn ngữ phổ thông bị hạn
chế[11], [12].
Từ lý luận trên và từ thực tiễn giảng dạy tại trường, chúng tôi có thể tóm tắt được
đặc điểm nhận thức của học sinh trường VHI - BCA như sau:
Các nét tâm lí như ý chí rèn luyện, óc quan sát, trí nhớ, tính kiên trì, tính kỷ luật
của HS miền núi không cao.
Quá trình chuyển hoá nhiệm vụ học tập diễn ra chậm chạp.
Cảm giác, tri giác của các em có những nét độc đáo tuy nhiên còn thiếu toàn diện,
cảm tính, mơ hồ.
Thói quen lao động trí óc chưa bền, ngại suy nghĩ, ngại động não.

1.4. Các biện pháp phát huy tính tích cực trong hoạt động học tập của học sinh
trƣờng Văn hóa I - Bộ Công an
1.4.1. Phát triển tính sáng tạo trong hoạt động tƣ duy của học sinh trƣờng Văn
hóa I - Bộ Công an
Phát triển tư duy là bồi dưỡng cho HS cách suy nghĩ, phong cách làm việc, học tập
khoa học, rèn luyện các thao tác tư duy logic, tư duy biện chứng, rèn luyện các kĩ năng,
phát triển ở họ tư duy khoa học, tư duy Vật lí và năng lực vận dụng kiến thức vào các tình
huống khác nhau.
Trong dạy học Vật lí, một mặt HS phải quan sát thực tiễn, tìm hiểu các sự kiện, mặt
khác phải thực hiện các phép suy luận thông qua việc phân tích, quan sát, so sánh, tổng
hợp và khái quát hoá các hiện tượng, các đối tượng Vật lí mà rút ra mối quan hệ phổ biến
khách quan, nhờ thế mà “khám phá” ra chân lí mới. Do đó trong dạy học Vật lí GV cần tổ
chức tốt quá trình bồi dưỡng và phát triển tư duy cho các em, tức là cần rèn luyện các thao
tác tư duy cơ bản trong quá trình nhận thức Vật lí.
* Rèn luyện các thao tác tƣ duy logic hình thức
- Thao tác phân tích: Là thao tác dùng trí óc chia nhỏ đối tượng thành các bộ phận
để nghiên cứu, chia cái toàn thể ra thành từng phần hoặc tách ra từng thuộc tính, từng khía
cạnh riêng biệt để nghiên cứu. Thao tác này được sử dụng phổ biến để tìm hiểu các hiện
tượng Vật lí, kết quả thí nghiệm, các bài toán, làm rõ ý nghĩa Vật lí của biểu thức, phương
trình Vật lí…
- Thao tác tổng hợp: Là thao tác dùng trí óc liên hợp các bộ phận của hiện tượng
hay vật thể, các dấu hiệu hay thuộc tính của chúng lại để tìm ra cái chung; xác lập được
mối quan hệ giữa chúng với nhau. Việc suy nghĩ về cách giải thích hiện tượng, tiến hành
thí nghiệm, trình tự cho việc giải bài toán… là tiến hành thực hiện thao tác tổng hợp.
- Thao tác so sánh: Là thao thác dùng trí óc tìm ra các dấu hiệu thuộc tính giống
nhau hoặc khác nhau của các sự vật, hiện tượng, các quá trình. Thao tác so sánh được sử
dụng trong hình thành các giả thuyết khoa học, quá trình khái quát hóa các sự kiện, hiện
tượng, trong ôn tập, hệ thống hóa kiến thức Vật lí… Nó giúp khắc sâu, hiểu rõ kiến thức
toàn diện và tổng quát hơn.
- Thao tác hệ thống hóa: Là thao tác dùng trí óc tập hợp, liệt kê sắp xếp các yếu tố

kiến thức kỹ năng, tiến hành phân tích, so sánh, tổng hợp các yếu tố, từ đó hệ thống hóa
kiến thức, kỹ năng. Việc hệ thống hóa được tiến hành thường xuyên trong tất cả các bài
học Vật lí, nó là cơ sở cho việc nghiên cứu tài liệu mới, giải bài tập, tiến hành thí nghiệm
thực hành…
- Thao tác trừu tượng hóa: Là thao tác dùng trí óc phân biệt những tính chất căn
bản của một nhóm các sự vật, hiện tượng, loại bỏ những thuộc tính phụ và khái quát những
tính chất căn bản ấy bằng sự trừu tượng khoa học, biểu hiện trong những khái niệm và
phạm trù khoa học; trừu tượng hóa được sử dụng phổ biến khi nghiên cứu khái niệm, định
luật, thuyết Vật lí, các tư tưởng Vật lí.
* Rèn luyện các thao tác tƣ duy logic biện chứng
- Các hiện tượng và quá trình Vật lí cần được khảo sát phù hợp với sự phát triển
biện chứng, điều đó có nghĩa là khi nghiên cứu và giảng dạy kiến thức Vật lí cần phân tích
toàn diện, sắp xếp chúng trong mối liên hệ tương hỗ, trong sự phát triển lịch sử, thống nhất
và mâu thuẫn nội tại của chúng.
- Rèn luyện tư duy logic biện chứng chính là bồi dưỡng PP tư duy căn cứ vào
những đặc thù của từng đối tượng, sử dụng phép biện chứng, tính quy luật để xem xét
các đối tượng. Nói cách khác là rèn luyện cách suy nghĩ có cơ sở khoa học, phản ánh
hiện thực trong sự vận động và phát triển không ngừng của chúng.
- Vì vậy, cần cho HS nghiên cứu các sự vật và hiện tượng từ nhiều mặt khác nhau,
trong mối liên hệ phụ thuộc, tính quy luật, tính chuyển hóa và bảo toàn giữa chúng… Chỉ
rõ cho HS thấy sự nhận thức khoa học bắt đầu từ sự nghiên cứu cái riêng, rồi nâng lên cái
đặc thù và sau nữa là đến cái phổ biến. Song người ta có thể sử dụng cái chung để giải
thích và dự đoán cái riêng, đồng thời cái chung cũng tồn tại trong cái riêng.
- Trong dạy học Vật lí, cần rèn luyện cho HS tư duy Vật lí, tư duy khoa học kỹ
thuật, PP suy luận logic chặt chẽ hệ thống, nhất quán và có căn cứ đầy đủ. Chú ý đến cấu
trúc logic, tiến trình của bài học, đặc điểm đối tượng của HS nhằm phát huy tối đa tính chủ
động tích cực học tập của họ. Đó là những yếu tố đảm bảo cho việc phát triển tư duy và
năng lực sáng tạo của HS
* Rèn luyện ngôn ngữ Vật lí cho học sinh
Ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tư duy. Mỗi khái niệm Vật lí được biểu đạt

bằng một từ, một định nghĩa, định luật Vật lí được phát biểu bằng một mệnh đề, mỗi suy
luận bao gồm nhiều phán đoán liên tiếp.
Tuy kiến thức Vật lí rất đa dạng nhưng những cách phát biểu các định nghĩa, qui
tắc, định luật Vật lí cũng có những hình thức chung nhất định, GV có thể chú ý rèn luyện
cho HS quen dần. Cụ thể như: Để mô tả một hiện tượng, cần những thuật ngữ diễn tả
những dấu hiệu đặc trưng cho loại hiện tượng đó. Ví dụ: mô tả chuyển động cơ học, cần
đến các thuật ngữ để chỉ quĩ đạo (thẳng, cong, tròn…), chỉ sự nhanh hay chậm của chuyển
động (vận tốc)…Định nghĩa một đại lượng Vật lí thường có hai phần: Một phần nêu lên
đặc điểm định tính và một phần nêu lên đặc điểm định lượng; một định luật Vật lí thường
nêu lên mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng hoặc nêu lên những điều kiện để cho một
hiện tượng có thể xảy ra.
Trong Vật lí học, nhiều khi vẫn dùng các từ ngữ như trong ngôn ngữ hàng ngày nhưng
có một nội dung phong phú và chính xác hơn. Mỗi khi gặp một thuật ngữ mới diễn tả một khái
niệm mới cần giải thích rõ cho HS và yêu cầu họ tập sử dụng nó một cách chính xác, thành thạo
thay cho ngôn ngữ hàng ngày.
Để cho HS có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với tốc độ
ngày càng nhanh thì GV phải luôn luôn có kế hoạch rèn luyện cho HS. Chính trong quá
trình tái tạo các khái niệm, phát hiện các định luật Vật lí, HS phải thực hiện các thao tác.
Những thao tác tư duy lại diễn ra trong đầu HS, cho nên GV không thể quan sát được mà
uốn nắn trực tiếp. Mặt khác HS cũng không thể quan sát được hành động trí tuệ của GV
mà bắt trước. Bởi vậy GV có thể sử dụng những cơ sở định hướng sau đây để giúp HS có
thể tự lực thực hiện những thao tác tư duy đó.
a. GV tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn hành động, nhận thức xuất
hiện những tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tư duy mới có thể giải quyết
được vấn đề và hoàn thành được nhiệm vụ học tập.
b. GV đưa ra những câu hỏi để định hướng cho HS tìm những thao tác tư duy hay
PP suy luận hành động trí tuệ thích hợp.
c. GV phân tích câu trả lời của HS, chỉ ra chỗ sai của họ trong khi thực hiện các
thao tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa.
d. GV giúp HS khái quát hoá kinh nghiệm thực hiện các suy luận logíc dưới dạng

những quy tắc đơn giản [7].
1.4.2. Phát triển tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh trƣờng
Văn hóa I - Bộ Công an
Các biện pháp nâng cao tính tích cực nhận thức của học sinh được phán ánh trong
các công trình xưa và nay có thể được tóm tắt như sau:
- Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu.
- Nội dung dạy học phải mới, những cái mới ở đây không phải quá xa lạ với HS,
cái mới phải liên hệ và phát triển cái cũ. Kiến thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh
hoạt, với suy nghĩ hàng ngày, thoả mãn nhu cầu nhận thức của các em.
- Phải dùng các phương pháp đa dạng: nêu vấn đề, thí nghiệm, thực hành, so sánh,
làm việc độc lập và phối hợp chúng với nhau. Kiến thức phải được trình bày trong dạng
động, phát triển và mâu thuẫn với nhau. Những vấn đề quan trọng, các hiện tượng then
chốt có lúc diễn ra đột ngột bất ngờ.
- Sử dụng các phương tiện dạy học, dụng cụ trực quan có tác dụng tốt trong việc
khuyến khích hứng thú của HS.
- Sử dụng các hình thức dạy học khác nhau, cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan,
làm việc trong vườn trường, trong phòng thí nghiệm…
- GV, bạn bè động viên, khen thưởng khi có thành tích học tập tốt.
- Luyện tập dưới các hình thức khác, vận dụng kiến thức vào thực tiễn vào các tình
huống mới.
- Kích thích tính tích cực qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS.
- Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập.
1.5. Phƣơng pháp thực nghiệm với sự hỗ trợ của thí nghiệm mô phỏng
1.5.1. Thí nghiệm mô phỏng
1.5.1.1. Khái niệm mô phỏng
Khi nói đến mô phỏng, các nhà giáo dục nước ngoài đều đề cập tới mô phỏng bằng
máy tính. Rất khó để có thể đưa ra một định nghĩa chính xác mô phỏng là gì để mọi người
đều thống nhất.
Waldrop (1992) quan niệm rằng mô phỏng là hình thái thứ ba của khoa học giữa lý
thuyết và thực nghiệm.

Arthur (1992) cho rằng ngày nay có ba cách thức để tiến vào khoa học đó là lý
thuyết toán học, thực nghiệm và mô phỏng trên máy tính.
Theo Simmson và Thompson (1994) mô phỏng là sự trình bày một cách ngắn gọn,
đơn giản những yếu tố mấu chốt, cơ bản nhất của một sự kiện, sự vật, hoặc hiện tượng.
Mô phỏng là sự bắt chước các sự vật hoặc hiện tượng thực. Việc mô phỏng đòi hỏi sự tái
hiện gần như chính xác những đặc tính hoặc những quy luật cơ bản nhất của hệ thống Vật
lí đã được lựa chọn hoặc thu gọn lại. Việc mô phỏng phải dựa trên những mô hình toán
học đã được xác định. Với cách hiểu về mô phỏng như trên thì ta có thể hiểu TNMP là
việc trình bày những yếu tố cơ bản nhất của một thí nghiệm Vật lí tuân theo những quy
luật Vật lí có thể được biểu diễn bằng những mô hình toán học xác định. TNMP trên máy
tính cho phép người dùng tương tác với thí nghiệm bằng cách thay đổi các thông số đầu
vào của thí nghiệm nhờ các công cụ nhập liệu được thiết kế bởi nhà lập trình.
Theo tác giả Lê Công Triêm và Trần Huy Hoàng, mô phỏng là một đối tượng hoặc
hệ thống các đối tượng được tạo ra trên máy vi tính mang đầy đủ các thuộc tính của một
đối tượng hay hệ thống đối tượng thực mà khi thao tác lên các đối tượng đó thì sẽ làm
xuất hiện các thuộc tính bên trong từng đối tượng hay mối quan hệ giữa các đối tượng đó.
Nhờ đó mà người nghiên cứu hiểu được đối tượng riêng lẻ hoặc hệ thống đối tượng cần
nghiên cứu.
TNMP được hiểu là các thí nghiệm được xây dựng từ các dụng cụ và đối tượng mô
phỏng trên cơ sở các đối tượng thực. Khi tiến hành thí nghiệm trên các đối tượng mô phỏng đó
sẽ thu được kết quả phù hợp với các quy luật như trong thí nghiệm thực. Do vậy, khi tiến hành
thí nghiệm này HS sẽ dễ dàng khám phá được những thuộc tính hay các mối quan hệ giữa các
đối tượng
1.5.1.2. Phân loại mô phỏng
Alessi và Trollip (1991) phân mô phỏng thành 4 loại chính như sau:
- Mô phỏng Vật lí (Physical simulations): Những mô phỏng loại này tạo điều kiện
cho người học điều khiển các sự vật, hiện tượng trên màn hình.
- Mô phỏng quá trình (Process simulations): mô phỏng các quá trình diễn ra quá
nhanh hay quá chậm không thể quan sát một cách liên tục và tự nhiên được.
- Mô phỏng tiến trình (Procedural simulations): Những mô phỏng loại này hướng

dẫn các bước một cách liên tục, phù hợp để thực hiện một tiến trình cụ thể.
- Mô phỏng tình huống (Situational simulations): Những mô phỏng loại này đưa ra
cho người học những tình huống khác nhau và yêu cầu người học thực hiện những hoạt
động để giải quyết những tình huống này. Với những mô phỏng này, người học có thể làm
các thí nghiệm hoặc thiết kế các mô hình.
Năm 1988, Collis đưa ra hệ thống phân loại khác gồm 8 loại như sau:
- Trực quan hoá một hệ thống hoặc quá trình với nội dung được mặc định trước;
- Trực quan hoá một hệ thống hoặc đối tượng với nội dung được quyết định bởi sự
lựa chọn của người học từ một điểm xuất phát đầu tiên được mặc định trước;
- Mô phỏng các bước trong một quy trình hoặc thí nghiệm mà vốn dĩ không thểlàm
được nếu không có các thiết bị chuyên dùng đặc biệt;
- Thử nghiệm hiệu ứng của một hoặc một số giá trị của biến số trong một công
thức cố định;
- Thử nghiệm hiệu ứng của một hoặc một số giá trị của biến số trong một hệ thống
phức tạp;
- Cơ hội nhập vai vào môi trường mô phỏng trong đó các quyết định và hệ quảcủa
nó được quy định trước;
- Cơ hội nhập vai nhưng độ thích hợp của quyết định được đánh giá từ bên ngoài,
tức là từ người học;
- Cơ hội xây dựng các khuôn mẫu tình huống và các hệ thống tưởng tượng.
Mô phỏng đều có các đặc trưng là tạo cái nhìn tổng quan về kiến thức, tiếp cận với
vấn đề thực tế, tạo ngữ cảnh, thay đổi các biến số và tuân theo các quy luật tương tác.
Việc sử dụng các mô phỏng trong dạy học có những ưu điểm nổi bật là đông đảo HS có
thể dễ dàng tham gia, giá thành hạ, độ an toàn cao, dễ dàng chuyển giao, làm giảm các rủi
ro và căng thẳng, khuyến khích tinh thần xã hội hoá và hợp tác, điều chỉnh việc học thực
tế hơn để đạt hiệu quả học tập cao nhất và biến điều không thể thành có thể.
Theo tác giả Phạm Xuân Quế và Phạm Minh Vĩ, trong dạy học Vật lí mô phỏng
nhờ máy vi tính có thể phân loại như sau: Từ các tiên đề hay các mô hình (các phương
trình hay các nguyên lí Vật lí) được viết dưới dạng toán học một cách định lượng hoặc từ
các mối quan hệ có tính chất định tính giữa các đại lượng Vật lí thuộc đối tượng nghiên

cứu. Tùy theo cơ sở xuất phát khác nhau mà mô phỏng sẽ khác nhau. Nếu xuất phát từ các
tiên đề hay các mô hình được viết dưới dạng toán học một cách định lượng thì việc mô
phỏng sẽ cho kết quả hoàn toàn định lượng. Nếu xuất phát từ các mối quan hệ có tính chất
định tính thì kết quả chỉ mang ý nghĩa định tính.
Loại mô phỏng xuất phát từ các tiên đề hay các mô hình được viết dưới dạng toán
học thông qua vận dụng các phương pháp tính toán trên mô hình nhờ máy vi tính được gọi
là mô phỏng định lượng hay mô phỏng chính xác. Trong loại mô phỏng này, các đối tượng
được mô phỏng tuân theo đúng các phương trình, nguyên lí Vật lí.
Dựa trên các mối quan hệ định tính của các đại lượng Vật lí. Các mối quan hệ này
được mô phỏng nhờ các phần mềm gọi là mô phỏng định tính hay mô phỏng không chính
xác. Loại mô phỏng không chính xác này được sử dụng trong các trường hợp:
- Không cần thiết phải mô phỏng chính xác;
- Việc mô phỏng chính xác không cho phép với các lí do như không biết được mối
quan hệ định lượng giữa các đại lượng VL cần mô phỏng hoặc có biết được thì việc lập
trình mô phỏng cũng hết sức khó khăn, mất nhiều thời gian.
Như vậy, ta có hai loại mô phỏng: mô phỏng định lượng (hay mô phỏng chính
xác) và mô phỏng định tính (hay mô phỏng không chính xác). Trong dạy học Vật lí, các
chương trình mô phỏng định lượng được gọi là phần mềm mô phỏng định lượng, các
chương trình máy tính mô phỏng định tính được gọi là phần mềm mô phỏng định tính.
Phần mềm mô phỏng định lượng có thể sử dụng nhằm hai mục đích:
- Minh họa các hiện tượng, quá trình, trạng thái Vật lí… của đối tượng nghiên cứu
không thể quan sát hay khó tưởng tượng một cách trực quan để HS hình dung đúng hiện
tượng Vật lí cần nghiên cứu;
- Mô phỏng các hiện tượng, quá trình, trạng thái Vật lí… của đối tượng nghiên cứu
trong phạm vi mà phương pháp nghiên cứu lí thuyết hay phương pháp nghiên cứu thực
nghiệm chưa thể nghiên cứu được để dự đoán các hiện tượng, quá trình, trạng thái Vật lí
mới.
Phần mềm mô phỏng định tính trong dạy học Vật lí chỉ nhằm mục đích minh họa
các hiện tượng, quá trình, trạng thái Vật lí của đối tượng nghiên cứu không thể quan sát
hay khó tưởng tượng một cách trực quan, qua đó giúp HS hình dung đúng hiện tượng, quá

trình, mối quan hệ Vật lí cần nghiên cứu[13], [19], [20], [22].
Mô phỏng bằng máy vi tính đôi khi được gọi là “thí nghiệm trên máy vi tính” vì
nó có nhiều điểm chung với thí nghiệm thực. Điều đó được chỉ ra ở bảng so sánh:


Thí nghiệm thực
Mô phỏng bằng máy vi tính
- Nghiên cứu trên vật gốc (về quá trình,
hiện tượng).
- Công cụ nghiên cứu là thiết bị thí
nghiệm, dụng cụ đo.
- Các thao tác nghiên cứu: Thay đổi giá trị
các đại lượng để đo các đại lượng khác
trong thí nghiệm, thu thập dữ liệu.
- Phân tích, xử lí dữ liệu để đưa ra dự đoán
khoa học hay kiểm chứng một giả thuyết.
- Nghiên cứu trên mô hình (về quá
trình, hiện tượng).
- Công cụ nghiên cứu là máy vi tính,
chương trình phần mềm.
- Các thao tác nghiên cứu: Thay đổi giá trị
các biến số để tính toán giá trị các biến số
khác (thuộc mô hình) nhờ phần mềm, thu
thập dữ liệu.
- Phân tích, xử lí dữ liệu để đưa ra dự đoán
khoa học hay minh họa, mô phỏng một
mối quan hệ, quy luật.

Với các chức năng ưu việt của nó, phần mềm mô phỏng trên máy vi tính có khả
năng mô phỏng trực quan và chính xác bằng các mô hình mô tả các hiện tượng hay quá

trình vật lí trong tự nhiên. Tuy nhiên việc mô phỏng chính xác đến đâu còn phụ thuộc vào
hai yếu tố:
- Trước hết là phụ thuộc vào mức độ nhận thức của người nghiên cứu về qui luật
phản ánh hiện tượng, quá trình vật lí. Các qui luật này thường được mô tả bằng các phương
trình, hệ phương trình Toán- Lý.
- Sau đó phụ thuộc vào khả năng của người lập trình, sử dụng ngôn ngữ máy tính
để phản ánh lại các qui luật đó chính xác đến chừng nào.
Điều quan trọng trong việc sử dụng máy vi tính trong dạy học Vật lí để mô phỏng
các hiện tượng, quá trình vật lí là các nhà lí luận dạy học, các GV phải có được ý tưởng rõ
rệt.Cần nêu rõ mục đích sử dụng TNMP bằng máy vi tính để làm gì? Để mô phỏng một hiện
tượng như thế nào? Khi sử dụng TNMP để mô tả hiện tượng đó thì sẽ thu được kết quả như
thế nào so với khi không sử dụng TNMP? TNMP đặc biệt có ưu điểm trong những trường
hợp thí nghiệm thật không thể thực hiện được hoặc rất khó thực hiện.
Bảng1.1.Bảngsosánhcácđặcđiểmcủa
thínghiệmthựcvàmôphỏngbằngmáy vi tính
Ví dụ như, khi nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ (trong SGK lớp 11 hiện
hành), nếu chỉ quan sát thí nghiệm về chuyển động tương đối giữa nam châm và ống dây
hay thí nghiệm thay đổi cường độ dòng điện ở ống dây lồng trong cuộn dây có nối với điện
kế thì học sinh rất khó có thể đưa ra dự đoán đúng về nguyên nhân xuất hiện dòng điện
cảm ứng. Để hỗ trợ cho việc đưa ra dự đoán đúng, có thể mô phỏng quá trình diễn ra trong
thí nghiệm, trong đó vẽ các đường cảm ứng từ của các nam châm (vĩnh cửu hay điện) như
Hì́ nh 1.1 dưới đây. Đối với học sinh yếu kém, ta có thể mô phỏng thêm cả số lượng đường
cảm ứng từ xuyên qua mặt cắt ống dây ứng với từng thời điểm trong thí nghiệm [14].


1.5.2. Các đặc điểm của thí nghiệm mô phỏng
TNMP giúp GV và HS tiến hành các thí nghiệm một cách chủ động và rất tiện lợi
trong quá trình tự học của HS vì không phải vào phòng thí nghiệm. Các thí nghiệm có thể
thực hiện ngay trên lớp học, trong giờ học ngoại khóa hoặc ở nhà… Bất cứ nơi nào có thể
đặt máy vi tính là ở đó có thể làm TNMP. Đặc điểm này thúc đẩy việc tự học của GV và

HS ở trường và ở nhà, qua đó kiến thức và nhất là năng lực tự học được nâng lên, hạn chế
lối dạy nhồi nhét và lối học thụ động.
TNMP góp phần giúp HS phát triển tư duy sáng tạo. Từ đó HS có thể rút ra được
những kết quả cần thiết, hoàn thiện tư duy, kịp thời điều chỉnh được các quan niệm sai
lệch. TNMP có tính trực quan, dễ quan sát nên hiệu quả sư phạm cao.
Để thực hiện thí nghiệm, GV và HS không mất nhiều thời gian chuẩn bị như khi
thực hiện các thí nghiệm thực ở phòng thí nghiệm. Tất cả các thí nghiệm đều đảm bảo
thành công ngay, đảm bảo lượng kiến thức mà HS tiếp thu và tiến độ thực hiện chương
trình. Tính thân thiện của các TNMP được thiết kế ngày càng phù hợp với người sử dụng.
Hình 1.1. Thí nghiệm mô phỏng sự thay đổi
của số đường cảm ứng từ đi qua ống dây nhờ máy vi tính
Việc sử dụng TNMP tỏ ra rất có hiệu quả trong các điều kiện thiếu trang thiết bị
thí nghiệm; các thiết bị thí nghiệm đắt tiền, dễ hỏng, các thiết bị nguy hiểm như điện thế
cao, phóng xạ…; các thí nghiệm mà rất khó thực hiện thành công. Khâu bảo quản thiết bị
TNMP là không cần đặt ra vì nó không có thực.
Đối với GV, TNMP có thể sử dụng trong các giai đoạn khác nhau của quá trình
dạy học. TNMP có tác dụng tạo ra các tình huống có vấn đề. Đối với HS, TNMP tạo được
hứng thú trong quá trình học tập. Qua thí nghiệm, HS quan sát được các hiện tượng VL
thỏa mãn nhu cầu tìm hiểu của các em.
1.5.3. Khả năng sử dụng thí nghiệm mô phỏng trong dạy học Vật lí
Các TNMP có thể được sử dụng ở nhiều giai đoạn khác nhau của tiến trình DHVL
với các mục tiêu cụ thể nhằm đạt được kết quả cao nhất của bài dạy học. Qua thực tiễn sử
dụng các mô phỏng chúng tôi thấy rằng các TNMP không thể thay thay thế hoàn toàn cho
thí nghiệm thực. Tuy nhiên, nếu sử dụng hợp lý chúng thì sẽ khai thác được những thế
mạnh của các thí nghiệm này mà các thí nghiệm thực rất khó hoặc đôi khi không thể thực
hiện được. Một số khả năng sử dụng chúng trong DHVL ở trường THPT như sau:
- Nêu sự kiện khởi đầu, đưa ra tình huống có vấn đề, hình thành nhu cầu nhận thức
tri thức mới cho người học;
- Giới thiệu chức năng, cách thức sử dụng các linh kiện, thiết bị thínghiệm;
- Hình thành và rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm choHS;

- Hỗ trợ thí nghiệm thực;
- Mở rộng và khắc sâu kiến thức.
*Hỗ trợ thí nghiệm thật:
Trong trường hợp có thể làm thí nghiệm thực thì các TNMP cũng có thể được sử
dụng để trực quan hoá thí nghiệm thực, khắc sâu những chi tiết, những sự kiện quan
trọng của thí nghiệm thực. Trong nhiều trường hợp, sau khi thực hiện thí nghiệm thực
GV có thể thực hiện TNMP với các thông số đầu vào khác nhau để củng cố thêm những
kết luận rút ra từ thí nghiệm thực. Trong tình huốngnày, thế mạnh của TNMP về khả
năng lưu trữ, xử lý số liệu nhanh và chính xác, trình bày kết quả có tính trực quan được
chú trọng khai thác[16].
1.5.4. Khả năng ứng dụng thí nghiệm mô phỏng vào các giaiđoạn của phƣơng
pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí
Phương pháp thực nghiệm (PPTN) trong dạy học Vật lí bao gồm 5 giai đoạn:
- Làm nảy sinh vấn đề cần giải đáp, câu hỏi cần trả lời.
- Đề xuất giả thuyết.
- Từ giả thuyết, dùng suy luận logic để rút ra hệ quả có thể kiểm tra được bằng thí
nghiệm.
- Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để kiểm tra hệ quả đã rút ra. Nếu
kết quả thí nghiệm phù hợp với hệ quả đã rút ra thì giả thuyết là chân thực, nếu không phù
hợp thì phải đề xuất giả thuyết mới.
- Ứng dụng kiến thức.
Như vậy, thí nghiệm đóng vai trò quan trọng ở giai đoạn đầu và giai đoạn cuối của
PPTN, ngoài ra ta có thể sử dụng thí nghiệm ở giai đoạn củng cố kiến thức. Ở giai đoạn
đầu, đa số các thông tin về đối tượng cần nghiên cứu thường được thu nhận trong các thí
nghiệm. Đặc biệt ở giai đoạn cuối của PPTN, việc kiểm tra tính đúng đắn của hệ quả phải
thông qua việc xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm để nghiên cứu một hiện
tượng.
Vì vậy ở giai đoạn định hướng mục đích nghiên cứu, có thể sử dụng TNMP để đề
xuất vấn đề cần nghiên cứu, để tạo tình huống có vấn đề. Do kết quả của thí nghiệm có thể
mâu thuẫn với kiến thức đã biết, với kinh nghiệm sẵn có hoặc trái ngược với sự chờ đợi

của HS nên nó tạo ra nhu cầu, hứng thú tìm tòi kiến thức mới của HS. Khi nhận thức của
các em trở thành nhu cầu thì trong ý thức mới xuất hiện động cơ thúc đẩy HS hành động.
Nghĩa là HS tích cực, tự lực, sáng tạo và phát hiện vấn đề về những đặc điểm, tính chất
hay mối quan hệ mới đáng chú ý cần phải nghiên cứu.
Trong giai đoạn hình thành kiến thức mới, có thể sử dụng TNMP kiểm tra tính
đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả logic rút ra từ giả thuyết đã đề xuất. Đôi khi các
phương án thí nghiệm do HS đề xuất thường không phù hợp với điều kiện thực tiễn đặc
biệt là các dụng cụ thí nghiệm, các mô hình hiện có trong phòng thí nghiệm của nhà
trường. GV có thể xây dựng các TNMP hay các mô hình trên máy vi tính, từ đó giúp HS
tiến hành các phương án thí nghiệm ngay trênlớp. HS sẽ cảm thấy hứng thú, tích cực, tự
lực trong học tập. Các kiến thức và kĩ năng HS thu được sẽ sâu sắc, vững chắc hơn, năng
lực sáng tạo được phát triển tốt hơn[16].
1.6. Phƣơng pháp soạn thảo tiến trình dạy học một kiến thức Vật lí cụ thể
theo phƣơng pháp thực nghiệm
Phương pháp soạn thảo tiến trình dạy học một kiến thức Vật lí cụ thể theo PPTN
được chia thành các bước cụ thể như sau:
1. Xác định một mục tiêu dạy học của một kiến thứcVật lí
2. Lập sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức Vật lí cụ thể
Để thiết kế phương án dạy học một kiến thức cụ thể thì trước hết phải phân tích
cấu trúc nội dung, tìm hiểu xem có thể chia nội dung kiến thức của bài học thành những
đơn vị kiến thức nào? Mỗi đơn vị kiến thức sẽ được xây dựng tiến trình nhận thức như thế
nào? Lập sơ đồ tiến trình xây dựng mỗi đơn vị kiến thức.
3. Lựa chọn các phương tiện và đồ dùng dạy học
Để dạy học theo tiến trình nhận thức khoa học thì vai trò của thiết bị dạy học rất
quan trọng. Các thiết bị dạy học chủ yếu là các thiết bị thí nghiệm. Trong tiến trình xây
dựng kiến thức cần những dụng cụ thí nghiệm gì? Một số trường hợp dụng cụ và phương
án thí nghiệm khó có điều kiện thực hiện thì cần sự hỗ trợ của các trang thiết bị khác như
tranh vẽ, phần mềm mô phỏng, thí nghiệm ảo…
4. Những chuẩn bị phương tiện dạy học của giáo viên và học sinh
a) Sự chuẩn bị của giáo viên

Sau khi đã xác định được những PTDH cần thiết. GV cần chuẩn bị những bộ dụng
cụ đó đảm bảo yêu cầu. Ngoài dụng cụ thí nghiệm GV còn chuẩn bị đầy đủ phiếu học tập
cho HS.
b) Sự chuẩn bị của học sinh
Với sự hướng dẫn của GV phải tích cực chuẩn bị những dụng cụ theo yêu cầu của
GV. HS cần ôn tập lại những kiến thức cũ có liên quan đến vấn đề sắp học.
5. Xây dựng các câu hỏi đề xuất vấn đề và kết luận tương ứng
Xuất phát từ kiến thức cần dạy GV phải xây dựng các câu hỏi để đề xuất các câu
hỏi gợi ý, hướng dẫn, nêu và giải quyết vấn đề.
GV dự đoán những câu trả lời hoặc câu hỏi của HS có thể có, từ đó đưa ra những
câu hỏi mang tính hướng dẫn tiếp theo.
GV cần phải soạn sẵn những kết luận tương ứng cho mỗi vấn đề đã đưa ra.
6. Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học cụ thể
Đây chính là việc soạn thảo một giáo án chi tiết dựa trên sơ đồ tiến trình dạy học
từng đơn vị kiến thức đã lặp. Giáo án chi tiết này phải thể hiện được ý định của GV trong
tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động của HS một cách chi tiết, từng bước cụ thể[18].

KẾT LUẬN CHƢƠNG I
Từ các nghiên cứu về tính tích cực trong hoạt động học tập của HS, những giải
pháp để tổ chức hoạt động học tập tích cực cho học sinh, các TNMP, các phương tiện
CNTT khi dạy chương “Cảm ứng điện từ”. Chúng tôi đã đưa ra các biện pháp phối hợp sử
dụng thí nghiệm và TNMP như đã trình bày ở trên nhằm tổ chức hoạt động học tập tích
cực cho HS trường Văn hóa I - Bộ Công an trong dạy học các chương “Cảm ứng điện
từ”(Vật lí 11 - Cơ bản) như sau:
- Việc sử dụng thí nghiệm là rất cần thiết trong dạy học chương “Cảm ứng điện
từ”(Vật lí 11 - Cơ bản), qua làm thí nghiệm sẽ giúp HS phát triển tốt năng lực tư duy vật lí,
đảm bảo tính khoa học, khách quan của kiến thức và HS tin vào kiến thức được truyền đạt.
- Trong trường hợp đủ điều kiện làm thí nghiệm thực và thí nghiệm thực hoàn toàn
đảm bảo chứng minh được kiến thức cần xây dựng trong bài thì ta tiến hành thí nghiệm thực và
phải đảm bảo đủ số lượng dụng cụ thí nghiệm và thời gian thí nghiệm ngắn, dễ thao tác. Khi

không đủ điều kiện làm thí nghiệm thực hoặc thí nghiệm thực không đủ để chứng minh kiến
thức cần xây dựng thì ta phối hợp sử dụng với TNMP. Khi thí nghiệm thực không thể tiến
hành trong tiết học thì ta mới dùng hoàn toàn bằng các TNMP.
- Trong một bài dạy học Vật lí, bao gồm nhiều phần với các mục tiêu kiến thức khác
nhau, do đó khi ta vận dụng phối hợp sử dụng thí nghiệm với các TNMP thì phải kết hợp hài hoà
với các phương pháp dạy học tích cực và thiết kế phương án dạy học hợp lí để đảm bảo thời
lượng tiết dạy và nâng cao chất lượng dạy và học.









CHƢƠNG
II

VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM
VỚI SỰ HỖ TRỢ
CỦA
THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG VÀO DẠY
HỌC
CHƢƠNG
“CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÍ
11 CƠ BẢN

2.1. Thực trạng khi dạy học chƣơng “Cảm ứng điện từ”
2.1.1. Mục đích điều tra

Những khó khăn của GV và HS trong quá trình dạy học là một trong những cơ sở
để soạn thảo tiến trình dạy học nhằm tổ chức hoạt động học tập tích cực, phát huy tính tích
cực, tự lực, bồi dưỡng PPTN cho HS. Vì vậy, chúng tôi đã tiến hành tìm hiểu và thu thập
một số thông tin về thực tế dạy học chương “Cảm ứng điện từ” ở trường Văn hóa I - Bộ
Công An nhằm tìm ra những khó khăn của GV và học sinh trong quá trình dạy học
chương này, từ đó đưa ra được hướng giải quyết vấn đề, thiết lập các phương án dạy học
sao cho phù hợp với đối tượng học sinh với mục đích tạo hoạt động học tập tích cực cho
học sinh.Dựa vào suy luận trên, chúng tôi tiến hành điều tra một số thông tin cần thiết về
tình hình dạy và học môn Vật lí ở trường Văn hóa I - Bộ Công an. Cụ thể như sau:
2.1.2. Phƣơng pháp điều tra
Để đạt được mục đích điều tra nêu trên và tìm hiểu những khó khăn, thuận lợi khi
dạy học chương “Cảm ứng điện từ”, chúng tôi đã tiến hành các công việc sau:
- Điều tra giáo viên: dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp, dự giờ, tham khảo giáo
án. Chúng tôi tiến hành điều tra 5 giáo viên dạy vật lí của trường Văn hóa I - Bộ Công an.
+ Tổng số phiếu phát ra: 05
+ Tổng số phiếu thu được: 05
- Điều tra học sinh: Chúng tôi đã dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp. Chúng tôi
tiến hành điều tra 100 HS của trường Văn hóa I - Bộ Công an.
+ Tổng số phiếu phát ra: 100
+ Tổng số phiếu thu được: 100
2.1.3. Kết quả điều tra
* Tình hình học tập môn Vật lí ở trường Văn hóa I - Bộ Công an
- Kết quả học tập học kì I môn Vật lí lớp 11 ở trường Văn hóa I - Bộ Công an
+ Khá, giỏi chiếm: 7,04%
+ Trung bình chiếm: 84,44%