Sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thứccủa học sinh trong dạy học một số kiến thức vật lý 11, THPT

MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa...........................................................................................................i
Lời cam đoan..........................................................................................................ii
Lời cảm ơn.............................................................................................................iii
Mục lục....................................................................................................................1
Danh mục các chữ viết tắt.......................................................................................4
Danh mục các bảng, biểu........................................................................................5
MỤC LỤC................................................................................................................1
Trang........................................................................................................................5
MỞ ĐẦU..................................................................................................................6
1. Lý do chọn đề tài..................................................................................................6
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu...................................................................................9
3. Mục tiêu của đề tài.............................................................................................10
4. Giả thuyết khoa học...........................................................................................10
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài........................................................................10
6. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................10
7. Phạm vi nghiên cứu............................................................................................11
8. Phương pháp nghiên cứu đề tài..........................................................................11
9. Cấu trúc luận văn...............................................................................................11
Phần mở đầu..........................................................................................................11
NỘI DUNG............................................................................................................12
Chương 1................................................................................................................12
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM
DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC
CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ..................................................12
1.1. Cơ sở lí luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong
dạy học vật lý..........................................................................................................12
1.1.1. Quan niệm về tính tích cực nhận thức.........................................................12
1.1.2. Hoạt động nhận thức của HS trong dạy học môn vật lý.............................13
1.1.3. Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh trong môn vật lý.............15

1


1.1.4. Biểu hiện và mức độ tính tích cực hoạt động nhận thức.............................16
1.1.4.1. Dấu hiệu biểu hiện tính tích cực học tập..................................................17
1.1.4.2. Mức độ biểu hiện tính tích cực học tập....................................................17
1.1.5. Biện pháp phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức vật lí của học
sinh..........................................................................................................................18
1.1.5.1. Những nhân tố ảnh hưởng đến TTC nhận thức........................................18
1.1.5.2. Các định hướng nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh...19
1.1.5.3. Các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh...............20
1.2. Những vấn đề chung về việc sử dụng phần mềm dạy học trong vật lý.........21
1.2.1. Khái niệm phần mềm dạy học.....................................................................21
1.2.2. Phân loại phần mềm dạy học.......................................................................22
1.2.2.1. Đặc điểm của phần mềm dạy học.............................................................22
1.2.2.2. Các loại phần mềm dạy học......................................................................22
1.2.3. Vai trò của phần mềm trong dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động
nhận thức của HS....................................................................................................22
1.2.4. Những khả năng sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học vật lý............25
1.2.4.1. Sử dụng phần mềm để trình bày kiến thức vật lý.....................................25
1.2.4.2. Sử dụng phối hợp thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm thật trong dạy học
vật lí........................................................................................................................27
1.2.4.3. Thiết kế và xây dựng các thí nghiệm mô phỏng, thí nghiệm ảo..............29
1.2.4.4. Máy vi tính hỗ trợ các thí nghiệm vật lí thực ghép nối với máy vi tính. .30
1.2.4.5. Sử dụng MVT hỗ trợ việc phân tích băng video ghi các quá trình vật lý
thực.........................................................................................................................32
1.3. Tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học vật lý........................................34
1.3.1. Các khó khăn thường gặp phải trong quá trình dạy học và khả năng hỗ trợ
của MVT trong việc giải quyết khó khăn này........................................................34
1.3.2. Tiến trình tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh kết hợp với PMDH.36

1.3.3. Yêu cầu sư phạm đối với phần mềm dạy học trong dạy học vật lý............39
1.4. Kết luận chương 1...........................................................................................40
Chương 2................................................................................................................41

2


PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH
CỰC HÓA QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH
TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ...............................................................................41
2.1. Phân tích nội dung một số kiến thức vật lý 11 (chủ yếu là phần Quang hình
học Vật lý 11 nâng cao)..........................................................................................41
2.2. Thực trạng của việc sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học vật lí ở
trường THPT...........................................................................................................43
2.2.1. Khái quát về điều tra khảo sát thực tế..........................................................43
2.2.2. Kết quả điều tra, khảo sát.............................................................................44
2.3. Khai thác các PMDH sử dụng dạy một số kiến thức vật lý 11 nâng cao.......46
2.3.1. Khai thác phần mềm thí nghiệm ảo môn vật lý 11......................................46
2.3.2. Khai thác phần mềm Crocodile Physic........................................................49
2.4. Phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa quá trình
nhận thức của học sinh...........................................................................................50
2.4.1. Yêu cầu chung khi sử dụng phần mềm dạy học..........................................50
2.4.2. Sử dụng phần mềm dạy học trong pha đề xuất vấn đề................................51
2.4.3. Sử dụng phần mềm dạy học trong pha giải quyết vấn đề...........................52
2.4.4. Sử dụng phần mềm dạy học trong pha kiểm tra, vận dụng kết quả............53
2.5. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức thuộc Vật lý lớp 11 NC...........54
2.5.1. Bài “Thấu kính mỏng (tiết 2)”.....................................................................54
2.5.1.2. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức bài học.............................................54
I. MỤC TIÊU................................................................................................55
2.5. Kết luận chương 2...........................................................................................63

Chương 3................................................................................................................65
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.................................................................................65
3.1. Mục đích, nội dung thực nghiệm sư phạm (TNSP).......................................65
3.1.1. Mục đích TNSP............................................................................................65
3.1.2. Nhiệm vụ của TNSP....................................................................................65
3.1.3. Thực nghiệm sư phạm..................................................................................66
3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm...............................................................66
3.2.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm.................................................................66
3.2.2. Quan sát........................................................................................................66
3


3.2.3. Kiểm tra........................................................................................................67
3.3. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm.........................................................67
3.3.1. Đánh giá định tính........................................................................................67
3.3.2. Đánh giá định lượng.....................................................................................69
3.3.3. Kiểm định giả thuyết thống kê.....................................................................74
3.4. Kết luận chương 3...........................................................................................75
KẾT LUẬN............................................................................................................77
Một số kiến nghị.....................................................................................................78

BẢNG GHI CHÚ CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Chữ viết tắt
CNTT
ĐC

Viết đầy đủ
Công nghệ thông tin
Đối chứng

4


GV
HS
MVT

Giáo viên
Học sinh
Máy vi tính

NXB
PMDH
QTDH
SGK
THPT
TN
TNA
TNMP
TNg
TNSP
TTC

Nhà xuất bản
Phần mềm dạy học
Quá trình dạy học
Sách giáo khoa
Trung học phổ thông
Thí nghiệm

Thí nghiệm ảo
Thí nghiệm mô phỏng
Thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm
Tính tích cực

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ, BẢNG BIỂU, ĐỒ THỊ
Trang
Bảng 2.1: Thực trạng cơ sở vật chất..........................................................................43
Bảng 2.2: Thực trạng sử dụng PMDH......................................................................44
Bảng 2.3: Tính cấp thiết của việc sử dụng PMDH...................................................45
Bảng 3.1: Các mẫu TNg sư phạm được chọn...........................................................68
Bảng 3.2: Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra.....................................71
Bảng 3.3: Bảng phân phối tần suất của hai nhóm.....................................................72
Bảng 3.4: Bảng phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm.......................................73
Bảng 3.5: Bảng phân loại theo học lực của hai nhóm..............................................75
Bảng 3.6: Bảng tổng hợp các tham số của hai nhóm................................................76
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ phân bố điểm của hai nhóm ĐC và TNg................................72
Biểu đồ 3.2: Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích của hai nhóm...............................74
Biểu đồ 3.3: Biểu đồ phân loại theo học lực của hai nhóm......................................75
5


Đồ thị 3.1: Đồ thị phân phối tần suất........................................................................73
Đồ thị 3.2: Đồ thị phân phối tần suất lũy tích...........................................................74
Hình 1.1: Giáo án điện tử được xây dựng trên phần mềm Fronpage.......................25
Hình 1.2: Nội dung bài học.......................................................................................26
Hình 1.3: Phòng thí nghiệm mô phỏng.....................................................................27
Hình 1.4: Thí nghiệm trên đệm không khí................................................................28
Hình 1.5: Ảnh của vật khi qua thấu kính hội............................................................29

Hình 1.6: Video thí nghiệm dòng điện cảm ứng......................................................30
Hình 1.7: Mô phỏng điều kiện xuất hiện và tồn tại dòng cảm ứng..........................30
Hình 1.8: Thí nghiệm đo từ trường Trái Đất............................................................30
Hình 1.9: Phần mềm phân tích số liệu......................................................................33
Hình 1.10: Chu trình sáng tạo khoa học...................................................................34
Hình 1.11: Tiến trình dạy học kiến thức vật lí có sử dụng PMDH..........................37
Hình 2.1: Giao diện của chương trình thí nghiệm ảo...............................................46
Hình 2.2: Thí nghiệm ảnh của vật qua thấu kính phân kỳ........................................47
Hình 2.3: Giao diện của phầm mềm Crocodile Phisycs...........................................48
Hình 2.4: Giao diện làm việc của Crocodile Physics...............................................49
Hình 2.5: Thí nghiệm mô phỏng với phần mềm Crocodile Physics........................49
Hình 2.6: Mô hình mắt cận thị..................................................................................51
Hình 2.7: Ảnh của vật qua thấu kính hội..................................................................52
Hình 2.8: Phần mềm trắc nghiệm..............................................................................52
Sơ đồ 1.1: Sự biểu hiện và cấp độ của tính tích cực học tập....................................17
Sơ đồ 1.2: Các nhân tố ảnh hưởng đến TTC nhận thức của HS..............................18

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Thế giới ngày nay, khoa học công nghệ phát triển như vũ bão, đặc biệt là công
nghệ thông tin. Tri thức đã trở thành tư liệu sản xuất quan trọng và đóng vai trò
tiên quyết đối với sự thành công trong tăng trưởng và phát triển kinh tế-xã hội. Để
theo kịp sự phát triển của khoa học và nền kinh tế thế giới, ngành giáo dục phải có
sự đổi mới toàn diện và đồng bộ nhằm đào tạo ra những con người mới có trình độ
văn hóa cao, ham học hỏi, tự tin, năng động, sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi,
biết sử dụng những phương tiện mới và hiện đại, có phương pháp tự lực chiếm lĩnh
tri thức, có ý thức vươn lên làm chủ khoa học công nghệ.

6

Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ X xác định: "...đẩy mạnh công
nghiệp hóa, hiện đại hóa và phát triển kinh tế tri thức, đưa nước ta cơ bản trở
thành một nước công nghiệp theo hướng hiện đại vào năm 2020..." [8].
Trong các nguồn lực để phát triển đất nước nhanh, hiệu quả, bền vững, đúng định
hướng thì nguồn lực con người là yếu tố cơ bản. Muốn xây dựng nguồn lực con
người, phải đẩy mạnh đồng bộ giáo dục đào tạo, khoa học công nghệ và xây dựng
nền văn hóa tiên tiến, đậm đà bản sắc dân tộc.
Muốn phát triển được giáo dục, một trong những vấn đề cấp thiết có tính chiến
lược là đổi mới phương pháp giáo dục. Phương pháp giáo dục được quy định trong
Luật Giáo dục nước Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam tại mục 2 Điều 4 ghi rõ:
“Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động tư duy sáng
tạo của người học, bồi dưỡng năng lực tự học, lòng say mê học tập và ý chí vươn
lên” [20].
Trước bối cảnh đó, đổi mới phương pháp dạy học là cần thiết. Nghị quyết hội
nghị lần 2 Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa VIII chỉ rõ: "Đổi mới mạnh mẽ
phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện
thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp
tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học..." [7].
Tại điều 28 của Luật giáo dục được Quốc hội khóa XI, Kỳ họp thứ 7 thông qua
ngày 14 tháng 6 năm 2005 quy định:“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát
huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm
của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo
nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm,
đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh" [20].
Chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010 đã nêu: "Đổi mới và hiện đại hóa
phương pháp giáo dục. Chuyển từ việc truyền thụ tri thức thụ động, thầy giảng, trò
ghi sang hướng dẫn người học chủ động tư duy trong quá trinh tiếp cận tri thức;
dạy cho người học phương pháp tự học, tự thu nhận thông tin một cách có hệ thống
và có tư duy phân tích, tổng hợp, phát triển năng lực của mỗi cá nhân; tăng cường

tính chủ động, tính tự chủ của học sinh, sinh viên trong quá trình học tập..." [6].

7


Nhận thức được tầm quan trọng của CNTT đối với đổi mới giáo dục, trong Chỉ
thị số 29/2001/CT-BGD&ĐT, Bộ trưởng Bộ giáo dục và Đào tạo đã chỉ rõ: “Ứng
dụng và phát triển công nghệ thông tin trong giáo dục và đào tạo sẽ tạo ra một
bước chuyển biến cơ bản trong quá trình đổi mới nội dung, chương trình, phương
pháp giảng dạy, học tập và quản lý giáo dục" [2].
Hiện nay, sự phát triển của CNTT đã mở ra triển vọng to lớn trong việc đổi mới
phương pháp dạy học. Hầu hết các trường đều được trang bị máy vi tính, phòng học
CNTT, kết nối Internet… Máy vi tính được sử dụng trong dạy học để hỗ trợ được
các nhiệm vụ cơ bản của QTDH và nhất là hỗ trợ đắc lực cho việc dạy và học
chương trình mới theo hướng tích cực hóa người học. Với sự trợ giúp của máy vi
tính và phần mềm dạy học, GV có thể tổ chức quá trình học tập của HS theo hướng
phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh
[2], [6], [26].
Với đặc thù của Vật lý học là môn khoa học thực nghiệm nên trong quá trình
hình thành những kiến thức mới cho HS đòi hỏi GV và HS phải tiến hành các TN.
Từ đó tạo niềm tin, phát triển tư duy và góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho
HS. Thế nhưng việc tiến hành thí nghiệm vật lý hiện nay vẫn gặp một số khó khăn
nhất định. Xét về mặt khách quan, các khó khăn gặp phải khi tiến hành các thí
nghiệm là do một vài thí nghiệm cần thực hiện với nhiều thao tác phức tạp; một vài
thí nghiệm khác thì có mức độ nguy hiểm cao hoặc không thể thực hiện được trong
điều kiện bình thường; ở một số trường còn thiếu hoặc thậm chí chưa có các phòng
học bộ môn hoặc phòng thí nghiệm thực hành, những nơi đã có phòng thí nghiệm
thực hành thì thiếu cán bộ chuyên trách; diện tích phòng học nhỏ và bố trí bàn ghế
cũng như thiết bị ở bên trong không thuận lợi cho việc sử dụng thí nghiệm trên lớp,
… Xét về mặt chủ quan, một số GV cho rằng việc chuẩn bị dụng cụ phục vụ thí

nghiệm tốn thời gian và khi sử dụng thí nghiệm trong giờ học cũng mất thời gian
giảng bài; một vài GV ngại khai thác, sử dụng thí nghiệm vì các dụng cụ thí nghiệm
mới đưa vào sử dụng trong lúc đó nhiều GV chưa được tiếp cận tài liệu hướng dẫn,
…
Với những lí do nêu trên, chúng tôi chọn đề tài:

8


“Sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức
của học sinh trong dạy học một số kiến thức vật lý 11, THPT”.
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Nghiên cứu, khai thác và sử dụng phần mềm trong dạy học đã có nhiều tác giả
nghiên cứu như "Khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics trong dạy học
vật lý ở trường trung học phổ thông" (Lê Thị Ngọc Thủy, 2005), "Khai thác và sử
dụng phần mềm Working Model trong dạy học vật lý ở trường trung học phổ
thông" (Huỳnh Thị Đức Hạnh, 2006), "Nghiên cứu khai thác Working Model thiết
kế dạy cơ học vật lý 10 trung học phổ thông" của Hoàng Trọng Phú [17].
Tác giả Hoàng Trọng Phú là người đầu tiên nghiên cứu khai thác Working
Model vào dạy học. Tuy nhiên, tác giả chỉ giới hạn phạm vi ở phần cơ học 10 và
chưa đưa ra một hướng dẫn cụ thể, chi tiết cần thiết cho người lần đầu tiên thiết kế
mô phỏng với Working Model. Các TNMP được thiết kế còn đơn giản, chưa khai
thác hết những tính năng của phần mềm Working Model. Với trình độ tin học và
tiếng Anh hạn chế, nhiều GV còn rất ngần ngại trong việc khai thác và sử dụng
phần mềm Working Model để phục vụ dạy học. Mặt khác, phần mềm Working
Model là sản phẩm nhằm hướng đến đối tượng sử dụng là sinh viên các ngành thiết
kế kết cấu. Do vậy, trong thực tế, việc khai thác và sử dụng phần mềm này vào dạy
học vật lý nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS chưa phát triển hết khả
năng vốn có của nó.
Luận án tiến sĩ của nhiều tác giả đã nghiên cứu việc ứng dụng công nghệ thông

tin vào trong dạy học vật lý như: “Nghiên cứu, xây dựng và sử dụng phần mềm dạy
học cho chương trình động học và động lực học lớp 10 phổ thông” của Phan Gia
Anh Vũ [26]; “Xây dựng phần mềm phân tích video và tổ chức hoạt nhận thức của
học sinh trong dạy học các quá trình cơ học biến đổi nhanh theo quan điểm lí luận
dạy học hiện đại” của Nguyễn Xuân Thành [25]; “Nghiên cứu sử dụng máy vi tính
với multimedia thông qua việc xây dựng và khai thác website dạy học môn vật lý
lớp 6 ở trường trung học cơ sở” của Vương Đình Thắng [34]. Luận văn thạc sĩ của
các tác giả Nguyễn Trúc Anh, Nguyễn Văn Cần, Nguyễn Thị Ánh Hà, Hoàng Trọng
Phú tập trung vào việc thiết kế bài dạy học, xây dựng bài giảng điện tử, sử dụng các
phần mềm để xây dựng mô hình thí nghiệm phục vụ cho dạy học vật lý… [17].

9


Trong dạy học vật lý ở trường phổ thông, hầu hết các kiến thức vật lý được rút ra
từ những quan sát và thí nghiệm. Vì vậy, thí nghiệm là một phương tiện rất quan
trọng, có tác dụng to lớn trong việc nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, rèn
luyện kĩ năng, kĩ xảo của HS. Trong những năm gần đây, bên cạnh những công
trình nghiên cứu về việc sử dụng các thí nghiệm vào dạy học có hiệu quả, còn có
nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng MVT vào dạy học vật lý và đã thu hút sự
quan tâm của nhiều nhà giáo dục.
Tóm lại, hiện nay phần mềm dạy học rất da dạng và phong phú được GV chú ý
quan tâm trong dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh.
3. Mục tiêu của đề tài
- Xây dựng quy trình, phương pháp, kỹ thuật sử dụng phần mềm dạy học theo
hướng tích cực hoá quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học một số kiến
thức vật lý 11, THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của
học sinh vào dạy học một số kiến thức vật lý 11 THPT một cách hợp lý thì sẽ góp

phần làm đổi mới phương pháp dạy học, từ đó nâng cao chất lượng dạy - học ở
trường trung học phổ thông.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu lý luận về tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong
dạy học vật lý.
- Nghiên cứu một số phần mềm dạy học.
- Khai thác và nghiên cứu khả năng hỗ trợ của PMDH trong việc tổ chức quá
trình nhận thức của HS.
- Nghiên cứu mục tiêu, nội dung, chương trình và sách giáo khoa vật lý THPT.
- Thiết kế các bài dạy học vật lý có vận dụng phần mềm thí nghiệm ảo.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của việc vận dụng
phần mềm thí nghiệm ảo theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh
trong dạy học vật lý, rút ra các kết luận cần thiết.
6. Đối tượng nghiên cứu
Quá trình dạy học vật lý ở trường phổ thông có sử dụng phần mềm dạy học
10


7. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài chỉ tập trung khai thác và sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực
hóa quá trình nhận thức của học sinh để thiết kế một số bài dạy học trong phần
Quang hình học Vật lý 11, THPT.
Phần thực nghiệm sư phạm sẽ được tiến hành ở một số trường THPT Tp.Đà
Nẵng
8. Phương pháp nghiên cứu đề tài
Để hoàn thành tốt các nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài, chúng tôi sử dụng các
phương pháp sau đây:
* Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
Nghiên cứu các tài liệu, sách báo liên quan đến đề tài nghiên cứu nhằm xác định
cơ sở lý luận của đề tài.

* Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Điều tra giáo dục: Phỏng vấn gián tiếp bằng phiếu hỏi và tọa đàm trực tiếp
với các đối tượng là giáo viên, cán bộ quản lý giáo dục, học sinh về thực trạng dạy
học vật lý ở trường phổ thông.
- Quan sát sư phạm: Dự giờ của giáo viên vật lý
* Thực nghiệm sư phạm
Tiến hành dạy một số tiết học có sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích
hóa hoạt động nhận thức của học sinh; quan sát, kiểm tra đánh giá hoạt động
của HS khi học các giờ học này, sau đó so sánh với các lớp đối chứng; kết hợp
với việc trao đổi ý kiến của GV về các bài học có sử dụng phần mền thí nghiệm
ảo này.
* Thống kê toán học
Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm,
so sánh kết quả học tập của hai nhóm thực nghiệm và đối chứng, từ đó rút ra nhận
xét nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài.
9. Cấu trúc luận văn
Phần mở đầu
Phần nội dung

11


Chương 1: Cơ sở lý luận và thực trạng của việc sử dụng phần mềm dạy học
theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý.
Chương 2: Phương pháp sử dụng phần mềm dạy học theo hướng tích cực
hóa hoạt quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học một số kiến thức vật lý 11
nâng cao THPT.
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Phần kết luận
Tài liệu tham khảo

Phụ lục

NỘI DUNG
Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TRẠNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM
DẠY HỌC THEO HƯỚNG TÍCH CỰC HÓA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC
CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ
1.1. Cơ sở lí luận của việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong
dạy học vật lý
1.1.1. Quan niệm về tính tích cực nhận thức
Tính tích cực nhận thức là khái niệm biểu thị sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác
với đối tượng [31].
Theo Kharlamov: Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc
trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm
vững kiến thức [14]. Tính tích cực nhận thức biểu hiện ở chổ huy động mức độ cao
các chức năng tâm lý, đặc biệt là chức năng tư duy. Còn V.Ôkôn quan niệm tính

12


tích cực là lòng mong muốn không chủ định và gây nên những biểu hiện bên ngoài
hoặc bên trong của sự hoạt động.
Có tác giả quan niệm rằng tính tích cực nhận thức là thái độ cải tạo của chủ thể
đối với khách thể thông qua sự huy động ở mức độ cao các chức năng tâm lý nhằm
giải quyết những vấn đề học tập nhận thức.
Như vậy, tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người; là sự nỗ lực cao
của hoạt động trí tuệ, sự huy động ở mức độ cao của ý chí nhằm tìm tòi, khám phá,
chủ động cải biến môi trường tự nhiên để phục vụ cho con người.
Tóm lại, Tính tích cực nhận thức là một phẩm chất rất quan trọng của con người,
được hình thành từ rất nhiều lĩnh vực, nhiều nhân tố, có quan hệ rất nhiều phẩm

chất khác của nhân cách và với môi trường, điều kiện mà chủ thể hoạt động và tồn
tại. Là một trong những vấn đề quan trọng nhất của giáo dục học hiện đại.
1.1.2. Hoạt động nhận thức của HS trong dạy học môn vật lý
Nhận thức vật lý là nhận thức chân lý khách quan. Quá trình nhận thức vật lý bao
gồm các giai đoạn điển hình:
Thực tiễn → Vấn đề → Giả thuyết → Hệ quả → Định luật → Lý thuyết → Thực tiễn.
Do đó, con đường đi tìm những tính chất và quy luật vận động của sự vật, hiện
tượng vật lý trong tự nhiên là lấy thực tiễn làm chân lý, không phụ thuộc vào ý
muốn của con người. Vì vậy trong dạy học vật lý phải làm thế nào để HS không
những chiếm lĩnh, vận dụng được tri thức mà còn tin tưởng vững chắc rằng: mọi
hiện tượng trong tự nhiên đều diễn ra theo quy luật của tự nhiên, có tính khách
quan, có hệ thống chặt chẽ mà con người có thể nhận thức được ngày càng sâu sắc
và chính xác hơn [12].
Hoạt động nhận thức vật lý của HS phổ thông khác hẳn với hoạt động nhận thức
của nhà khoa học [31]. Những định luật vật lý, kỹ năng tiến hành thí nghiệm vật
lý… đều là những điều đã biết. Dưới sự hướng dẫn của GV, HS tái tạo lại chúng
trong một thời gian ngắn của tiết học để biến thành vốn riêng của mình, chứ không
đem lại điều gì mới mẻ cho kho tàng kiến thức vật lý. Nhưng với bản thân HS, qua
hoạt động tái tạo kiến thức đó mà trưởng thành lên.

13


Theo quan điểm dạy học hiện nay, dạy vật lý là tổ chức, hướng dẫn HS thực hiện
các hành động nhận thức vật lý để họ tự giác lĩnh hội tri thức, rèn luyện kỹ năng
nhằm tạo ra sự biến đổi và phát triển ở chính người học [27].
Đối với HS THPT, những hành động được dùng phổ biến trong quá trình nhận
thức vật lý là:
- Quan sát hiện tượng tự nhiên, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng bên ngoài
của sự vật, hiện tượng vật lý;

- Phân tích một hiện tượng phức tạp ra thành những hiện tượng đơn giản;
- Xác định những giai đoạn diễn biến của hiện tượng;
- Bố trí, tiến hành một thí nghiệm để tạo ra hiện tượng tự nhiên trong những
điều kiện xác định nhằm làm bộc lộ những mối quan hệ, những thuộc tính của sự
vật, hiện tượng;
- Đo một đại lượng vật lý;
- Ghi chép những thông tin thu thập được từ quan sát, thí nghiệm;
- Tìm các dấu hiệu giống nhau của các sự vật, hiện tượng;
- Tìm tính chất chung của nhiều sự vật, hiện tượng cùng loại;
- Tìm mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật, hiện tượng vật lý;
- Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng;
- Mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát được dưới dạng những khái
niệm, những mô hình lý tưởng để sử dụng chúng làm công cụ của tư duy;
- Lập đồ thị biểu diễn sự biến thiên của một đại lượng vật lý;
- Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lý, biểu diễn bằng công cụ
toán học;
- Đề xuất dự đoán;
- Giải thích một hiện tượng thực tế;
- Xây dựng một giả thuyết;
- Từ giả thuyết, suy ra một hệ quả;
- Lập phương án thí nghiệm để kiểm tra một giả thuyết (hệ quả);
- Đánh giá kết quả thu được từ thí nghiệm;

14


- Khái quát hóa kết quả, rút ra tính chất, quy luật hình thành các khái niệm,
định luật và thuyết vật lý;
- Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của khái niệm, định luật vật lý;
- Diễn đạt bằng lời những kết quả thu được qua hành động;

- Tìm phương pháp chung để giải quyết vấn đề.
Nhận thức vật lý là một vấn đề khó đối với HS THPT. Để khai thác tính hấp
dẫn của bộ môn vật lý, GV phải dẫn dắt HS từng bước chiếm lĩnh kiến thức vật lý
và tập vận dụng sáng tạo kiến thức đó vào việc giải quyết những vấn đề do thực tiễn
đặt ra qua những hành động chủ yếu trong dạy học vật lý đó là [20]:
- Xây dựng tình huống có vấn đề;
- Xây dựng cấu trúc nội dung bài học thích hợp;
- Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện một số thao tác cơ bản, một số hành
động nhận thức phổ biến;
- Hướng dẫn, tạo điều kiện để HS phát biểu, trao đổi, tranh luận về các kết quả
hành động của mình, động viên khuyến khích kịp thời;
- Lựa chọn và cung cấp cho HS những phương tiện, công cụ nhất thiết để thực
hiện hành động;
- Cho HS làm quen với các phương pháp nhận thức vật lý.
Như vậy, khi nắm được các hành động chính trong hoạt động nhận thức vật lý
của HS và nhờ đó xác định những hành động chính trong hoạt động dạy học vật lý,
GV biết phải lựa chọn kiến thức, phương tiện nào và vận dụng như thế nào để các
hành động ấy ngày càng thành thạo và chính xác.
1.1.3. Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh trong môn vật lý
Tính tích cực hoạt động nhận thức là tính tích cực chủ yếu được xét trong quá
trình nhận thức của HS trong học tập [31].
Điều đáng chú ý là: Mục đích giáo dục ngày nay ở nước ta và trên thế giới không
chỉ dùng lại ở việc truyền thụ cho học sinh những kiến thức, kỹ năng loài người đã
tích lũy được trước đây, mà còn đặc biệt quan tâm đến việc bồi dưỡng cho họ năng
lực sáng tạo ra những tri thức mới, giải quyết những vấn đề mới phù hợp với hoàn
cảnh của đất nước, của mỗi dân tộc [27].
15


Hoạt động học tập dựa trên sự hứng thú thì người HS không chỉ nắm vững được

nội dung rộng lớn và sâu sắc mà còn tạo nên thái độ của cá nhân đối với học tập,
như là một hoạt động dễ chịu và vui sướng.
Tính tích cực nhận thức trong học tập liên quan với động cơ học tập. Động cơ
đúng tạo ra hứng thú. Hứng thú là tiền đề của tự giác. Hứng thú và tự giác là hai yếu
tố tâm lý tạo nên tính tích cực. Tính tích cực sản sinh nếp tư duy độc lập. Suy nghĩ
độc lập là mầm mống của sáng tạo. Ngược lại, phong cách học tập tích cực, sáng
tạo sẽ phát triển tự giác, hứng thú và bồi dưỡng động cơ học tập [16],[12].
Những biện pháp kích thích hứng thú học tập của HS có thể là:
- Tạo điều kiện để HS củng cố lòng tin vào sức mình: GV kịp thời biểu dương
khi HS trả lời đúng hoặc thể hiện sự cố gắng, cho HS những bài tập tự chọn kết hợp
với những bài tập bắt buộc để các em phát triển khả năng tự học của mình.
- Đảm bảo tính hấp dẫn trong học tập bằng cách cải tiến những phương tiện,
PPDH. Sử dụng những PPDH phù hợp, tối ưu, kết hợp truyền thống và hiện đại.
- Tăng cường tính vấn đề trong dạy học bằng hệ thống câu hỏi nêu vấn đề,
kích thích óc tư duy, sáng tạo của HS trong quá trình học tập.
- Thu hút HS vào những công việc tự chọn, vào công tác ngoại khóa, ...
- Sử dụng sự hỗ trợ của CNTT trong DH cũng là một biện pháp hữu hiệu
nhằm kích thích hứng thú của các em trong học tập.
Vận dụng vào dạy học, việc học tập của HS có bản chất hoạt động: Bằng hoạt
động và thông qua hoạt động của bản thân HS mà chiếm lĩnh kiến thức, hình thành
và phát triển năng lực trí tuệ cũng như quan điểm đạo đức, thái độ.
1.1.4. Biểu hiện và mức độ tính tích cực hoạt động nhận thức.
Đối với HS tính tích cực được biểu hiện trong các hoạt động, đặc biệt là những hoạt
động trong bản thân các em và thường biểu hiện qua các hành vi bên ngoài [29].

16


1.1.4.1. Dấu hiệu biểu hiện tính tích cực học tập
Tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS thể hiện ở những hoạt động

trí tuệ hoặc hoạt động cơ bắp. Có trường hợp tính tích cực học tập biểu hiện ở
những hoạt động cơ bắp nhưng quan trọng là sự biểu hiện những hoạt động trí
tuệ. Hai hình thức này thường đi liền với nhau, song hoạt động hăng hái về cơ
bắp mà đầu óc không suy nghĩ thì chưa phải là hoạt động tích cực học tập [20].
Theo G.I. Sukina (1979) có thể nêu ra các dấu hiệu của tính tích cực học tập như
sau:
- HS khao khát, tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của GV, bổ sung các
câu trả lời của bạn, thích được phát biểu ý kiến của mình về vấn đề nêu ra...
- HS hay thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề mà GV trình bày
chưa đủ rõ.
- HS chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã học để nhận
thức các vấn đề mới.
- HS mong muốn được đóng góp với thầy, với bạn những thông tin mới lấy từ
những nguồn khác nhau, có khi vượt ra ngoài phạm vi bài học, môn học.
- Ngoài những biểu hiện nói trên mà GV dễ nhận thấy còn có những biểu hiện
về mặt cảm xúc, khó nhận thấy hơn, như thờ ơ hay hào hứng, phớt lờ hay ngạc
nhiên, hoan hỉ hay buồn chán trước một nội dung nào đó của bài học hoặc khi tìm ra
lời giải thích hay cho một bài tập khó...
Những dấu hiệu này biểu hiện khác nhau ở từng cá thể học sinh, bộc lộ rõ ở
những học sinh các lớp dưới, kín đáo ở học sinh các lớp trên. G.I. Sukina còn phân
biệt những biểu hiện của tính tích cực học tập về mặt ý chí:
- Tập trung chú ý vào vấn đề đang học.
- Kiên trì làm xong các bài tập.
- Không nản trước các tình huống khó khăn.
- Thái độ phản ứng khi chuông báo hết tiết học: tiếc rẽ, cố làm cho xong,
hoặc vội gấp sách vở, chờ được lệnh ra chơi.
1.1.4.2. Mức độ biểu hiện tính tích cực học tập
G.I. Sukina phân biệt ba cấp độ biểu hiện tính tích cực học tập, từ thấp đến cao:
17

- Bắt chước, sao chép: Xuất hiện do tác động kích thích bên ngoài. Kinh nghiệm
hoạt động của bản thân học sinh được tích luỹ dần thông qua việc tích cực bắt
chước hoạt động của giáo viên và bạn bè. Trong hành động bắt chước cũng phải có
sự cố gắng của thần kinh và cơ bắp.
- Tìm tòi, thực hiện: HS tìm cách độc lập, tự lực giải quyết bài tập nêu ra, mò
mẫm những cách giải khác nhau để tìm cho được lời giải hợp lý nhất. Ở mức độ này
tính độc lập cao hơn mức trên, học sinh tiếp cận nhiệm vụ và tự tìm cho mình
phương tiện thực hiện.
- Sáng tạo: HS nghĩ cách giải mới, độc đáo, đề xuất những giải pháp có hiệu
quả, có sáng kiến lắp đặt những thí nghiệm để chứng minh bài học. Dĩ nhiên, mức
độ sáng tạo của học sinh là có hạn nhưng đó là mầm mống để phát triển trí sáng tạo
về sau này. Đây là biểu hiện tính tích cực cao nhất [16], [22].
Tính tích cực
nhận thức học
tập
Biểu hiện
- Khao khát học
- Hay nêu thắc mắc
- Chủ động vận dụng
- Tập trung chú ý
- Kiên trì

Cấp độ
- Bắt chước
- Tìm tòi
- Sáng tạo

Sơ đồ 1.1: Sự biểu hiện và cấp độ của tính tích cực học tập
Tóm lại, tính tích cực nhận thức của học sinh là trạng thái hoạt động thể hiện

khát vọng cao trong học tập, sự cố gắng về trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình
nắm vững kiến thức.
1.1.5. Biện pháp phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức vật lí của
học sinh
1.1.5.1. Những nhân tố ảnh hưởng đến TTC nhận thức
Nhìn chung TTC nhận thức phụ thuộc vào những nhân tố sau đây [31]:
1. Bản thân HS: Đặc điểm hoạt động trí tuệ (tái hiện, sáng tạo...); năng lực HS
(hệ thống tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm hoạt động sáng tạo, sự trải nghiệm cuộc

18


sống...); tình trạng sức khỏe; trạng thái tâm lí (hứng thú, xúc cảm, chú ý, nhu cầu,
động cơ, ý chí...); phẩm chất (các giá trị dạo đức, thẫm mĩ, tinh thần trách nhiệm...).
2. Môi trường giáo dục: Đặc điểm hoạt động trí tuệ (tái hiện, sáng tạo...); chất
lượng quá trình dạy học – giáo dục (nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức
kiểm tra đánh giá...); quan hệ thầy trò; không khí học tập...
3. Điều kiện cơ sở vật chất, tinh thần (thời gian, tiền của, không khí đạo đức...).
Có thể tóm tắt qua sơ đồ sau:
Môi trường giáo dục

Cơ sở vật chất

- Cảm giác, tri giác.
Tính tích cực

- Tư duy

nhận thức

-

Tưởng

tượng

- Ngôn ngữ
Trí

Tri

Phẩm

Nhu cầu

Ý

Sức

tuệ

thức

chất

động cơ

chí

khỏe

Kinh nghiệm

Xúc cảm

Sơ đồ 1.2: Các nhân tố ảnh hưởng đến TTC nhận thức của HS
1.1.5.2. Các định hướng nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh
Trong quá trình dạy học, để tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thì
quá trình dạy học đó diễn biến sao cho:
- Học sinh được đặt ở vị trí chủ thể, tự giác, tích cực, sáng tạo trong hoạt động
nhận thức của bản thân.
- GV đóng vai trò là người đạo diễn, định hướng trong họat động dạy học.
- Quá trình dạy học phải tự nghiên cứu những quan niệm kiến thức sẵn có của
người học, khai thác những thuận lợi đồng thời nghiên cứu kỹ những chướng ngại
có khả năng xuất hiện trong quá trình dạy học.
19


- Mục đích của dạy học không chỉ dừng lại cung cấp tri thức, rèn luyện kỹ năng,
kỹ xảo mà phải dạy cho học sinh cách học, cách tự học, tự họat động nhằm thức đáp
ứng các nhu cầu của bản thân và xã hội.
1.1.5.3. Các biện pháp tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh
Trên cơ sở các định hướng nêu trên, những biện pháp tích cực hóa hoạt động
nhận thức của HS được xác định là [9], [31]:
1. Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu.
2. Nội dung DH phải mới, nhưng không quá xa lạ với HS mà cái mới phải liên
hệ, phát triển cái cũ và có khả năng áp dụng trong tương lai. Kiến thức phải có tính
thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa mãn nhu cầu nhận thức
của HS.
3. Phải dùng các phương pháp đa dạng và phối hợp nhuần nhuyễn: nêu vấn đề, thí

nghiệm, thực hành, so sánh, tổ chức thảo luận, sêmina và phối hợp chúng với nhau.
4. Kiến thức phải được trình bày trong dạng động, phát triển và mâu thuẫn với
nhau, tập trung vào những vấn đề then chốt, có lúc diễn ra một cách đột ngột, bất ngờ.
5. Sử dụng các phương tiện DH hiện đại thích hợp, có hiệu quả. Với bộ môn Vật
lý, nếu khai thác và sử dụng hiệu quả các thí nghiệm Vật lý sẽ thể hiện rõ nét đặc
thù của bộ môn và tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS rất tốt.
6. Sử dụng các hình thức tổ chức DH khác nhau: Cá nhân, nhóm, tập thể, tham
quan, làm việc trong vườn trường, phòng thí nghiệm.
7. Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới.
8. Thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời, đúng mức.
9. Kích thích TTC qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS, nêu cao tinh thần
trách nhiệm, ý thức tự giác.
10. Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phương tiện thông
tin đại chúng và các hoạt động xã hội.
11. Tạo không khí học tập thoải mái, môi trường lành mạnh trong lớp, trong
trường, tôn vinh sự học nói chung và biểu dương những HS có thành tích học tập
tốt. Chúng ta không thể tích cực hoá trong khi học sinh vẫn mang tâm lý lo sợ, khi
các em không có động cơ và hứng thú học tập và đặt biệt là thiếu không khí dạy

20


học. Trong môi trường đó học sinh dễ dàng bộc lộ những hiểu biết của mình và sẵn
sàng tham gia tích cực vào quá trình dạy học, vì khi đó tâm lý các em rất thoải mái.
12. Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội.
1.2. Những vấn đề chung về việc sử dụng phần mềm dạy học trong vật lý
1.2.1. Khái niệm phần mềm dạy học
Theo từ điển tin học Anh - Việt, nhà xuất bản thanh niên 2000: “Phần mềm Sofware là các chương trình hay thủ tục chương trình, chẳng hạn như một ứng
dụng, tập tin, hệ thống, chương trình điều khiển thiết bị…, cung cấp các chỉ thị
chương trình cho máy tính”.

PMDH là một trong những chương trình ứng dụng được xây dựng nhằm hỗ trợ
cho GV và HS trong QTDH [26].
PMDH là phần mềm phục vụ cho việc áp dụng MVT vào dạy học bằng cách ra
lệnh cho máy tính thực hiện các yêu cầu về nội dung và PPDH theo các mục tiêu đã
định. PMDH là phần mềm được thiết kế nhằm hỗ trợ có hiệu quả việc dạy và học
của GV, HS trong việc bám sát mục tiêu, nội dung, chương trình sách giáo khoa.
PMDH môn vật lý là một PMDH được các chuyên gia tin học viết dựa trên cơ
sở các kiến thức vật lý, các hiểu biết hợp lý đã được các nhà sư phạm, nhà vật lý
soạn sẵn, có thể được GV và HS dùng vào việc dạy và học các kiến thức vật lý
thông qua MVT [26].
Như vậy, PMDH là sản phẩm được kết tinh từ hai chuyên gia: sư phạm và tin
học, nó luôn chứa những tri thức của khoa học giáo dục và các sản phẩm của
CNTT. Không phải bất cứ một phần mềm nào hễ được sử dụng vào dạy học thì
được gọi là PMDH, mà chỉ có thể nói đến việc khai thác những khả năng của nó để
hỗ trợ cho QTDH mà thôi [26].
PMDH là phần mềm được thiết kế nhằm hỗ trợ có hiệu quả việc dạy và học của
GV và HS bám sát mục tiêu, nội dung chương trình SGK. Một PMDH có chất
lượng nếu nó đảm bảo được những tiêu chuẩn sư phạm của một phương tiện dạy
học, tính hiệu quả của việc sử dụng, có khả năng góp phần đổi mới PPDH, phải
phát huy tính chủ động trong hoạt động nhận thức của từng HS.

21


1.2.2. Phân loại phần mềm dạy học
1.2.2.1. Đặc điểm của phần mềm dạy học
PMDH là phương tiện dạy học hiện đại có nhiều tính năng ưu việt so với các
loại hình thiết bị dạy học truyền thống. Đó là một chương trình được lập trình sẵn
ghi vào đĩa mềm; có thể mang một lượng thông tin lớn, chọn lọc ở mức cần và đủ
theo nhu cầu của nhiều đối tượng; là nguồn cung cấp tư liệu phong phú đa dạng,

hấp dẫn, gọn nhẹ, dễ bảo quản, dễ sử dụng; có thể sử dụng thành tựu hiện đại của
công nghệ truyền thông đa phương tiện vào QTDH để nâng cao tính trực quan, sinh
động, hấp dẫn của tài liệu nghe nhìn [26].
1.2.2.2. Các loại phần mềm dạy học
Hiện nay trên thế giới có nhiều PMDH đa dạng, phổ biến là các dạng sau: phần
mềm trò chơi học tập; PMDH công cụ; phần mềm mô phỏng các hiện tượng, đối
tượng, quá trình; phần mềm hệ thống lưu trữ và tìm kiếm thông tin tham khảo; phần
mềm gia sư, ôn tập, kiểm tra…[31]. Nhưng nhìn chung có ba loại PMDH sau:
- PMDH được xây dựng dựa trên đối tượng sử dụng.
- PMDH được xây dựng dựa trên nội dung các môn học.
- PMDH được xây dựng dựa trên mục đích lí luận dạy học.
1.2.3. Vai trò của phần mềm trong dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động
nhận thức của HS
Một số hiện tượng xảy ra quá nhanh, hoặc quá chậm, gây khó khăn cho việc
quan sát hiện tượng. Một số TN lại quá nguy hiểm nên không thể tiến hành được
trong giờ dạy lên lớp… Chính vì vậy, việc áp dụng thành trựu của công nghệ thông
tin để khắc phục những khó khăn này là rất cần thiết [12]. Một trong những biện
pháp đó là chúng ta khai thác và sử dụng các PMDH, các PMDH này chắc chắn sẽ
mang lại hiệu quả cao khi sử dụng để hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức cho
HS trong dạy học vật lý.
PMDH có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy
học: đề xuất vấn đề nghiên cứu, hình thành kiến thức, kỹ năng mới, củng cố kiến
thức, kỹ năng đã thu được và kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS.
- Ở giai đoạn định hướng mục đích nghiên cứu, PMDH được sử dụng để đề
xuất vấn đề cần nghiên cứu. Đặc biệt có hiệu quả là việc sử dụng PMDH để tạo
22


tình huống có vấn đề. Kết quả của việc sử dụng PMDH trong giai đoạn này
thường mâu thuẩn với kiến thức, kinh nghiệm có sẳn của HS, do đó tạo nhu cầu

hứng thú tìm tòi kiến thức mới của HS.
- Trong giai đoạn hình thành kiến thức mới, PMDH sẽ cung cấp một cách có
hệ thống các cứ liệu thực nghiệm, để 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 thức mới.
- Trong giai đoạn củng cố kiến thức, kỹ năng của HS PMDH có vai trò
không những kiểm tra kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo mà còn đánh giá khả năng tự
lực, sáng tạo của HS trong quá trình học.
Các hiện tượng, quá trình vật lý diễn ra trong tự nhiên vô cùng phức tạp, có
mối đan xen chằng chịt lẫn nhau. Do đó, không thể cùng một lúc phân biệt
được những tính chất đặc trưng của từng hiện tượng riêng lẻ. Nhưng nhờ
PMDH mà ta có thể làm đơn giản hóa các hiện tượng, kiểm soát được các quá
trình, làm nổi bật các khía cạnh của hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu,
chúng giúp cho HS hiểu về các hiện tượng, quá trình này.
Trong quá trình nghiên cứu, nhiều PMDH chuyên biệt cho bộ môn ra đời, góp
phần đổi mới nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức dạy học. PMDH là thiết
bị dạy học tổng hợp cho phép lựa chọn để đạt hiệu quả cao trong mọi khâu của
QTDH, giúp cho GV, HS làm việc một cách dễ dàng nhanh chóng, hiệu quả, tiết
kiệm nhiều thời gian công sức [12], [22], [31].
+ Về đổi mới nội dung dạy học
PMDH có khả năng trình bày một cách trực quan, tinh giản, dễ hiểu, giúp HS
dễ dàng nắm được nội dung của chương trình. Mặt khác nó có khả năng cung cấp
thêm những tài liệu phong phú, đa dạng dùng để tra cứu, tham khảo, đọc thêm, hệ
thống hoá, luyện tập các mức độ khác nhau. PMDH dễ dàng cung cấp những tài liệu
cần thiết cho mỗi môn học, thích hợp với nhiều đối tượng HS cùng lứa tuổi [12].
+ Về đổi mới PPDH
PMDH có thể biểu thị thông tin dưới dạng văn bản, kí hiệu, đồ thị, bản đồ, hình
vẽ. Các tài liệu liên quan trong phần mềm được lựa chọn, thiết kế theo cách phối
hợp tối ưu nhằm tận dụng được thế mạnh của từng loại trong dạy học.

23


PMDH với tư cách là một người đồng hành trong mọi hoạt động dạy học có vai
trò trợ giúp hay khuyến khích HS học tập một cách thoải mái, hứng thú và hợp lí
nhất. Sự hỗ trợ của PMDH là một hợp tác giống như chuyển giao hay trao đổi thông
tin nhằm tạo mọi điều kiện thuận lợi cho HS.
Đối với GV, PMDH hỗ trợ cho quá trình tổ chức hoạt động học tập cho HS
trong vấn đề mô phỏng, minh hoạ cho các thí nghiệm, các kiến thức cũng như sự
vật hiện tượng mà HS không thể quan sát trực tiếp được trong điều kiện nhà trường,
không thể hoặc khó có thể thực hiện nhờ các phương tiện khác. PMDH giúp đỡ cho
một số bước trong PPDH thực nghiệm, PPDH nêu vấn đề (tạo tình huống có vấn
đề)… Hỗ trợ cho quá trình thí nghiệm, ôn tập, kiểm tra kiến thức, đánh giá kết quả
học tập của HS. Một số PMDH còn giúp tạo ra một phương pháp học tập trong môi
trường học tập mới bao gồm các đối tượng chỉ tồn tại trên máy tính và tuân theo các
quy luật mà lí thuyết và thế giới thực tương ứng đã khẳng định. Hỗ trợ cho định
hướng soạn giáo án theo định hướng đổi mới cũng như thực hiện việc tổ chức các
hoạt động học tập cho HS, giúp tiết kiệm được thời gian trên lớp, dành nhiều cơ hội
cho việc trao đổi giữa GV và HS. Hỗ trợ cho quá trình tích cực hoá hoạt động nhận
thức cho HS như tạo không khí lớp học vui vẻ, thoải mái… Hình thành động cơ,
hứng thú học tập cho HS, kích thích được óc tò mò, ham hiểu biết của HS đối với
sự vật hiện tượng.
Đối với HS, PMDH có thể giúp HS tự tìm tri thức mới, tự ôn tập, củng cố, đào
sâu kiến thức, tự luyện tập theo nội dung tùy chọn, theo các mức độ tùy theo năng
lực của HS. Hỗ trợ cho HS trong quá trình tự kiểm tra kiến thức và đánh giá kết quả
học tập của bản thân. Ngoài ra PMDH còn có khả năng hỗ trợ trong việc tạo hứng
thú và động cơ học tập lành mạnh, giúp tự phát triển khả năng tư duy và tưởng
tượng, rèn luyện và phát triển khả năng lập luận chặt chẽ, có căn cứ khoa học cho
HS [34].
Tóm lại, PMDH với tư cách là một phương tiện dạy học có những khả năng hỗ

trợ rất đa dạng và phong phú đối với vấn đề đổi mới PPDH hiện nay, góp phần phát
huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong học tập.
+ Về đổi mới hình thức tổ chức dạy học

24


Trong thời đại xã hội phát triển với tốc độ nhanh như hiện nay, với sự hỗ trợ của
CNTT nói chung và PMDH nói riêng, việc dạy học không chỉ hạn chế trong giờ học
tại trường dưới sự hướng dẫn trực tiếp của GV mà HS có thể tự học tại nhà, học ở
mọi lúc, mọi nơi. PMDH có thể giúp cho việc cá thể hoá cao độ do nó có khả năng
mô phỏng kiến thức cần trình bày một cách phù hợp với trình độ của HS [34].
Khi có sự trợ giúp của MVT và PMDH, HS có thể thao tác với PMDH để qua đó
tự tìm tòi, phát hiện và hình thành kiến thức mới cho bản thân hoặc qua đó HS tự
củng cố, kiểm tra lại kiến thức đã học. Không những vậy, nhờ mạng Lan, Internet
HS có thể học từ xa, trao đổi, thảo luận về nội dung và phương pháp học tập để chủ
động chiếm lĩnh tri thức mới.
1.2.4. Những khả năng sử dụng phần mềm dạy học trong dạy học vật lý
Lí luận và thực tiễn đã chứng minh rằng sử dụng PMDH trong quá trình dạy-học
theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của HS sẽ đem lại hiệu quả sư phạm cao.
PMDH giúp GV tiến hành dạy học một cách chủ động và rất tiện lợi trong quá
trình tự học của HS vì việc sử dụng các PMDH này ít phụ thuộc vào không gian có
thể tiến hành ở lớp, ở nhà miễn ở đó có MVT.
Trong tự nhiên, không phải các quá trình, các hiện tượng xảy ra cũng dễ quan sát.
Một số hiện tượng, quá trình xảy ra quá nhanh hoặc quá chậm khó có thể tái tạo
bằng những thiết bị TN thực hoặc tái tạo được nhưng HS không kịp quan sát hiện
tượng xảy ra. Ví dụ như dao động điều hòa của con lắc lò xo, sự nảy mầm của hạt,
sự biến dạng của vật rắn khi va chạm đàn hồi, sự tạo ảnh của vật qua thấu kính...
Với khả năng “nén”, “dãn” thời gian các PMDH sẽ giúp HS dễ dàng quan sát và
làm quen với các hiện tượng trên.

Với khả năng đồ họa cao, phần mềm có thể mô phỏng cơ chế của quá trình vi mô
và vĩ mô mà không có một thiết bị TN thật nào có thể làm được.
Việc sử dụng PMDH còn tỏ ra rất có hiệu quả trong các điều kiện thiếu trang
thiết bị TN; các thiết bị đắt tiền dễ hỏng; các thiết bị nguy hiểm như cháy nổ, điện
thế cao; các TN rất khó thực hiện thành công ngay…
1.2.4.1. Sử dụng phần mềm để trình bày kiến thức vật lý
Xây dựng giáo án điện tử bằng phần mềm Powerpoint, Fronpage, eXe. Đồng
thời phối hợp với các thiết bị hiện đại khác như máy chiếu đa năng, camera, băng
đĩa hình... để trình bày các kiến thức trong môn học vật lí [12], [26], [31].
25