Xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng chúng với phần mềm coach trong dạy học gia tốc của chuyển động thẳng vật lí 10 nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

NGUYỄN VĂN TUẤN

XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM
VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH
TRONG DẠY HỌC "GIA TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG"VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO
CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI, 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

NGUYỄN VĂN TUẤN

XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM
VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH
TRONG DẠY HỌC "GIA TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG"VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO
CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành : Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Anh Thuấn

HÀ NỘI, 2017


LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được
sự quan tâm và giúp đỡ rất lớn từ quý thầy cô, đồng nghiệp và gia đình. Tôi
xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình đến:
Thầy giáo, TS. Nguyễn Anh Thuấn - người trực tiếp hướng dẫn về mặt
chuyên môn, đã rất tận tình chỉ dẫn, định hướng và giúp đỡ tôi trong suốt quá
trình thực hiện luận văn.
Quý thầy cô trong khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Phòng
Sau Đại học, quý thầy cô đã tận tình giảng dạy, chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình
học tập tại trường và nghiên cứu hoàn thành luận văn này.
Ban giám hiệu, các thầy cô và các em học sinh lớp 10A1 trường Trung
học phổ thông Đồng Đậu - Huyện Yên Lạc - Tỉnh Vĩnh Phúc đã tạo điều kiện
thuận lợi, đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.
Quý Thầy cô phản biện và hội đồng chấm luận văn đã đọc và có những
nhận xét, góp ý quý giá về luận văn.
Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình, người thân, bạn bè,
đồng nghiệp đã dành tình cảm, động viên và giúp đỡ tôi trong thời gian dài
học tập, nghiên cứu, thực nghiệm và hoàn thành luận văn này.
Yên Lạc, tháng 9 năm 2017
Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Tuấn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn “Xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng
chúng với phần mềm Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” –
Vật lí 10 nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh ” hoàn thành là
kết quả nghiên cứu nỗ lực của chính bản thân tôi và chưa được công bố trong
bất cứ một công trình nghiên cứu nào của người khác. Trong quá trình thực
hiện luận văn, tôi đã thực hiện nghiêm túc các quy tắc đạo đức nghiên cứu;
các kết quả trong luận văn là kết quả nghiên cứu, khảo sát riêng của cá nhân
tôi; tất cả các tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn
tường minh, theo đúng quy định.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính trung thực của các số liệu và
các nội dung khác trong luận văn của mình.

Yên Lạc, tháng 9 năm 2017
Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Tuấn


CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Chữ viết tắt

Nội dung

CNTT

Công nghệ thông tin

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

HĐ

Hoạt động

TN

Thí nghiệm

THPT

Trung học phổ thông

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

TH

Trường hợp

VĐ

Vấn đề

SLLT

Suy luận lí thuyết


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài ......................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ..............................................................................2
3. Giả thuyết khoa học của đề tài ................................................................................2
4. Đối tượng nghiên cứu của để tài .............................................................................2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ..............................................................................2
6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài ........................................................................3
7. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................3
8. Đóng góp của đề tài.................................................................................................4
9. Cấu trúc của luận văn ..............................................................................................4
CHƢƠNG 1. CỞ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG VIDEO
THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO
CỦA HỌC SINH .......................................................................................................5
1.1. Tổ chức dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh
trong dạy học vật lí ......................................................................................................5
1.1.1. Tính tích cực của học sinh trong học tập vật lí .................................................5
1.1.2. Tính sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí ................................................6
1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong vật lí ..............................................................7

1.1.4. Dạy học GQVĐ theo con đường lí thuyết và thực nghiệm ...............................8
1.2. Xây dựng video thí nghiệm trong dạy học vật lí ................................................12
1.3. Kết luận chương 1 ..............................................................................................16
CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM TRONG
DẠY HỌC “GIA TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG” – VẬT LÍ 10 ..............17
2.1. Mục tiêu kiến thức, kĩ năng trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” Vật lí 10 .....................................................................................................................17
2.1.1. Mục tiêu kiến thức ...........................................................................................17
2.1.2. Mục tiêu kĩ năng ..............................................................................................17


2.2. Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng”
– Vật lí 10 ..................................................................................................................18
2.3. Xây dựng các video thí nghiệm trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng”
– Vật lí 10 ..................................................................................................................18
2.3.1. Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh chạy thẳng
trên sân trường ..........................................................................................................18
2.3.2. Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh đi xe điện
thẳng trên sân trường ................................................................................................19
2.3.3. Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của viên bi trên máng nghiêng ....21
2.3.4. Biên tập, xử lí các video thí nghiệm đã xây dựng ...........................................22
2.4. Sử dụng phần mềm Coach để phân tích các video thí nghiệm đã xây dựng .....23
2.4.1. Phân tích video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh
chạy thẳng trên sân trường .......................................................................................23
2.4.2. Phân tích video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh
đi xe điện thẳng trên sân trường ...............................................................................24
2.4.3. Phân tích video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của viên bi chuyển
động thẳng trên máng nghiêng .................................................................................25
2.5. Soạn thảo tiến trình dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 .......31
2.5.1. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức “Gia tốc của chuyển động thẳng”
– Vật lí 10 ..................................................................................................................31

2.5.2. Tiến trình dạy học cụ thể .................................................................................33
2.6. Kết luận chương 2 ..............................................................................................39
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..........................................................40
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .............................................40
3.2. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm .................................................................40
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ...................................................................40
3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ........................................................................41
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .............................................................42


3.5.1. Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm ......................................................42
3.5.2. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .........................................49
3.6. Kết luận chương 3 .............................................................................................55
KẾT LUẬN ..............................................................................................................57
1. Các kết quả của luận văn .......................................................................................57
2. Hướng phát triển của luận văn ..............................................................................57
3. Một số đề xuất, kiến nghị ......................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................59
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả đánh giá tính tích cực và tính sáng tạo của HS nhóm TNSP
theo từng tiêu chí trong quá trình TNSP một số kiến thức về “Gia tốc
của chuyển động thẳng” – Vật lí 10..........................................................50
Bảng 3.2. Bảng thống kê kết quả điều tra thông tin phản hồi của HS
sau giờ học ................................................................................................54


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lí thuyết
của kiểu dạy học GQVĐ .............................................................................9
Hình 1.2. Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường thực
nghiệm của kiểu dạy học GQVĐ ..............................................................11
Hình 1.3. Giao diện phần mềm Coach ......................................................................13
Hình 1.4. Biểu tượng Coach ngoài màn hình sau khi được cài đặt ..........................14
Hình 1.5. Kết quả thu thập số liệu tọa độ - thời gian của vật chyển động
trên máng nghiêng .....................................................................................15
Hình 1.6. Đồ thị (x,t) của vật chuyển động trên máng nghiêng ...............................15
Hình 2.1. Ảnh chụp của HS bắt đầu chạy trên sân trường........................................19
Hình 2.2. Hình ảnh của học sinh đi xe đạp điện trên sân trường ..............................20
Hình 2.3. Hình ảnh của viên bi chuyển động trên máng nghiêng ............................21
Hình 2.4. Giao diện của phần mềm Wondershare Filmora ......................................22
Hình 2.5. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của học sinh chạy thẳng trên sân
trường sau khi phân tích video TN nhờ phần mềm Coach .......................23
Hình 2.6. Đồ thị (x,t) của học sinh chạy thẳng sau khi Fit hàm chuẩn .....................24
Hình 2.7. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của học sinh đi xe điện thẳng
sau khi phân tích video TN nhờ phần mềm Coach ...................................25
Hình 2.8. Đồ thị (x,t) của học sinh đi xe điện sau khi Fit hàm chuẩn ......................25
Hình 2.9. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video
TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 100 .....26
Hình 2.10. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc
nghiêng của máng 100 ...............................................................................26
Hình 2.11. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video
TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 200 .....27
Hình 2.12. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc
nghiêng của máng 200 ...............................................................................28


Hình 2.13. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video

TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 300 .......29
Hình 2.14. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc
nghiêng của máng 300 ...............................................................................29
Hình 2.15. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video
TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 400 .......30
Hình 2.16. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc
nghiêng của máng 400 ...............................................................................30
Hình 3.1. GV hướng dẫn HS đề xuất giả thuyết so sánh sự biến đổi nhanh
hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng ....................................44
Hình 3.2. HS thảo luận nhóm tìm đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi
nhanh hay chậm vận tốc của vật chuyển động thẳng ................................45
Hình 3.3. HS trình bày phương án thí nghiệm ..........................................................46
Hình 3.4. Các nhóm HS tiến hành thực hành với phần mềm Coach ........................47
Hình 3.5. GV hướng dẫn HS tiến hành thực hành với phần mềm Coach.................48


1

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay trong bối cảnh khoa học công nghệ đang phát triển mạnh mẽ,
nhằm đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và phát triển kinh tế đất nước
thời kỳ hội nhập trong những năm qua Bộ Giáo dục và đào tạo đã có nhiều
chủ trương biện pháp nhằm đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục đào tạo.
Dưới ánh sáng của Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban chấp hành Trung ương
khóa XI (Nghị quyết 29-NQ/TW), cùng nhiều văn bản khác ngành Giáo dục
đang có những bước chuyển mình rõ nét.
Thực hiện chủ trương trên, đội ngũ cán bộ giáo viên đang thực hiện việc
đổi mới rất mạnh mẽ về nội dung và phương pháp dạy học. Trong đó việc ứng
dụng công nghệ thông tin trong quá trình giảng dạy là một giải pháp hiệu quả

nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của người học.
Vật lí là một môn học gắn liền với thực tế đời sống. Cho nên việc dạy
học Vật lí cần làm cho học sinh có ý thức và biết cách vận dụng các kiến thức
khoa học vào thực tiễn đời sống. Việc sử dụng các phần mềm dạy học nhằm
tạo ra các thí nghiệm ảo, mô phỏng, phân tích các hiện tượng vật lí khó quan
sát như: quá trình vi mô, quá trình vĩ mô, quá trình quá nhanh, quá trình quá
chậm, từ đó giúp học sinh có thể tự mình phát hiện và giải quyết được các vấn
đề dưới sự giúp đỡ của giáo viên. Hiện nay có rất nhiều các phần mềm có tính
năng nói trên, tuy nhiên để lựa chọn và sử dụng các phần mềm này sao cho
hiệu quả, phát huy được tối đa tính tích cực, tính sáng tạo của học sinh là vấn
đề cần được quan tâm nghiên cứu nhiều hơn nữa.
Với mong muốn đóng góp một phần nhỏ trong việc đổi mới phương
pháp dạy và học nhằm nâng cao chất lượng dạy và học ở cấp THPT, chúng tôi
chọn đề tài: “Xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng chúng với phần mềm


2

Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 nhằm phát
huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng chúng với phần mềm Coach
trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 theo định hướng
dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
3. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếu xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng chúng phần với mềm
Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 theo dạy
học giải quyết vấn đề thì sẽ phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
4. Đối tƣợng nghiên cứu của để tài
- Hoạt động dạy và học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10.

- Việc sử dụng phần mềm Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển
động thẳng” – Vật lí 10 theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
Để hoàn thành các nội dung nghiên cứu đề tài, tôi xác định các nhiệm
vụ sau:
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học giải quyết vấn đề để phát huy tính
tích cực, sáng tạo của học sinh và việc sử dụng phần mềm nhất là sử dụng
phần mềm phân tích video trong dạy học vật lí.
- Nghiên cứu thực tiễn sử dụng phần mềm phân tích video trong dạy
học vật lí ở phổ thông.


3

- Nghiên cứu nội dung kiến thức, kĩ năng, các thí nghiệm cần tiến hành
trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 theo dạy học giải
quyết vấn đề.
- Nghiên cứu việc sử dụng phần mềm Coach về mặt kĩ thuật và về mặt
dạy học.
- Xây dựng các video thí nghiệm về “Gia tốc của chuyển động thẳng” Vật li 10.
- Soạn thảo tiến trình dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí
10 trong đó có sử dụng phần mềm Coach để phân tích các video thí nghiệm
đã tiến hành ở trên theo dạy học giải quyết vấn đề.
- Xây dựng công cụ đánh giá tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy
học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10.
- Thực nghiệm sư phạm tiến trình dạy học đã soạn thảo.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài
Để hoàn thành các nội dung nghiên cứu đề tài, tôi lựa chọn sử dụng
phối hợp các phương pháp sau:

- Phương pháp nghiên cứu lí luận tìm hiểu nghiên cứu các tài liệu, sách
báo liên quan nhằm xác định cơ sở lý luận của đề tài.
- Phương pháp điều tra khảo sát thực trạng sử dụng phiếu hỏi học sinh
và giáo viên để điều tra về tình hình dạy học vật lí nói chung và dạy học bài
“Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 nói riêng.
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học đã đề
ra.
- Phương pháp thống kê toán học để xử lí, phân tích các số liệu thực
nghiệm.
7. Phạm vi nghiên cứu


4

- Sử dụng phần mềm phân tích video Coach trong dạy học vật lí.
- Phạm vi kiến thức về “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10.
- Phạm vi thực nghiệm sư phạm trường THPT Đồng Đậu.
8. Đóng góp của đề tài
- Xây dựng được 3 video thí nghiệm về “Gia tốc của chuyển động thẳng”
- Vật lí 10, với các dụng cụ TN đã chế tạo.
- Soạn thảo được tiến trình dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” Vật lí 10 có sử dụng các video thí nghiệm đã xây dựng với phần mềm Coach
theo dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học
sinh.
9. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục luận văn
gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận của về xây dựng và sử dụng video thí nghiệm
nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
Chương 2: xây dựng và sử dụng video thí nghiệm trong dạy học “Gia
tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.


5

CHƢƠNG 1
CỞ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG VIDEO
THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO
CỦA HỌC SINH
1.1. Tổ chức dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học
sinh trong dạy học vật lí
1.1.1. Tính tích cực của học sinh trong học tập vật lí
1.1.1.1. Khái niệm về tính tích cực
Khi đánh giá hiệu quả của một giờ dạy thì tính tích cực của HS trong
quá trình học tập là một tiêu chí vô cùng quan trọng. Học sinh càng tích cực
thì chứng tỏ các em hứng thú với nội dung bài học. Đây cũng là cơ sở để các
em tiếp nhận kiến thức một cách chủ động và có chất lượng.
Có rất nhiều quan niệm khác nhau về tính tích cực trong quá trình nhận
thức nhưng tựu trung lại tính tích cực nhận thức được hiểu là khái niệm biểu
thị sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng trong quá trình học tập,
nghiên cứu nhằm đạt được mục đích đề ra là chiếm lĩnh thông tin để làm thay
đổi và phát triển năng lực con người[10].
1.1.1.2. Biểu hiện của tính tích cực trong học tập
Để nhận diện được HS có tích cực trong quá trình học tập hay không
giáo viên có thể quan sát những biểu hiện của các em trong giờ học. Thông
thường những HS tích cực thường rất chú ý vào bài học, hăng hái phát biểu
xây dựng bài và tham gia các hoạt động học tập do giáo viên triển khai.
Những HS này sẽ hoàn thành nhiệm vụ một cách nhanh chóng. Và rất nhiều
em trong số đó có thể tái hiện lại kiến thức đã học bằng ngôn ngữ riêng của
mình, thậm chí còn biết liên hệ với những vấn đề khác có liên quan.

6

Giáo viên muốn phát hiện được mức độ tích cực của học sinh cần dựa
vào một số dấu hiệu sau đây [10]:
+ Tự giác học tập hay bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài(gia
đình, bạn bè, xã hội...)?
+ Thực hiện nhiệm vụ của giáo viên ở mức độ tối thiểu hay tối đa?
+ Tích cực nhất thời hay thường xuyên?
+ Có kiên trì vượt khó hay không?
1.1.2. Tính sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí
1.1.2.1. Khái niệm về tính sáng tạo
Sáng tạo là một phẩm chất đặc biệt chỉ có ở bộ não của con người. Nhờ
có năng lực này mà nhân loại luôn tìm được ra những giải pháp mới, có giá trị
giúp giải quyết một khó khăn, bế tắc nhất định.
Tuy nhiên sự sáng tạo luôn phải được dựa trên một nền tảng nhất định.
Đó là những kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể. Thông thường kiến
thức càng sâu rộng, kỹ năng càng thành thạo thì khả năng sáng tạo càng có cơ
hội phát triển. Vì vậy, không thể rèn luyện năng lực sáng tạo tách rời với việc
học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó.
Hoạt động sáng tạo của nhà khoa học là tìm ra những phát minh mà
nhân loại chưa một ai biết, còn hoạt động sáng tạo đối với học sinh mang ý
nghĩa là một hoạt động tập dượt sáng tạo, sáng tạo lại. Điều quan trọng cần
đạt được không phải là những sản phẩm sáng tạo mà là khả năng sáng tạo của
họ. Kiến thức học sinh sáng tạo ra sau này sẽ quên đi vì không được dùng
đến, còn năng lực sáng tạo của họ thì sẽ luôn được sử dụng trong hoạt động
thực tiễn sau này [18].
1.1.2.2. Biểu hiện của tính sáng tạo trong học tập

7

Quan sát những biểu hiện của người học trong quá trình học tập, giáo
viên có thể phát hiện ra được những HS có năng lực sáng tạo. Đó thường là
những HS phát hiện ra được cấu trúc, kết cấu của đối tượng đang nghiên cứu,
hoặc chức năng mới ở những đối tượng quen biết, đưa ra được phương án giải
quyết trước vấn đề đặt ra, thậm chí có thể đề xuất ý kiến riêng hoặc một giải
pháp mới mà không sợ khác với ý kiến của giáo viên hay các thành viên khác.
Những HS này sẽ biết cách điều chỉnh những sai lầm gặp phải và vận dụng
được kiến thức đã học để giải quyết những tình huống trong thực tế cuộc sống
hàng ngày.
1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong vật lí
Quá trình nhận thức của con người sẽ nảy sinh khi gặp phải một mâu
thuẫn tư duy. Làm thế nào để giải quyết được vấn đề với vốn kiến thức kỹ
năng kinh nghiệm hiện có. Trong trường hợp này muốn hoàn thành nhiệm vụ
buộc chúng ta phải tìm tòi học hỏi. Và kết quả thu nhận được đó là vốn kiến
thức kỹ năng mới sẽ được hình thành. Trên cơ sở quy luật nhận thức này,
phương pháp dạy học GQVĐ được hình thành.
Dạy học GQVĐ là một quan điểm dạy học nhằm phát triển năng lực tư
duy sáng tạo, năng lực GQVĐ của HS. HS được đặt trong một tình huống có
VĐ, thông qua việc GQVĐ đó giúp HS lĩnh hội tri thức, kĩ năng và phương
pháp nhận thức mới.
- Khái niệm VĐ: Dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ trong quá
trình học tập mà muốn giải quyết được vấn đề đó học sinh không chỉ cần kiến
thức kinh nghiệm sẵn có, mà phải tìm tòi sáng tạo những kiến thức mới, cách
làm mới. Tức là vấn đề đó luôn phải chứa đựng một câu hỏi về một cái mới
chưa biết chứ không phải là câu hỏi tái hiện lại những kiến thức đã có.

8

- Khái niệm tình huống có VĐ: Tình huống có VĐ là tình huống mà khi
HS tham gia giải quyết sẽ gặp phải một số khó khăn. Tình huống này phải
kích thích được sự tò mò hứng thú và khơi gợi được quyết tâm chinh phục
của HS. Do đó khi đặt tình huống giáo viên phải bảo đảm sao cho HS ý thức
được VĐ, mong muốn GQVĐ đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi
vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc GQVĐ đó.
Tóm lại, theo V.Ôkôn thì dạy học GQVĐ là toàn bộ các hành động như
tổ chức các tình huống có VĐ, biểu đạt các VĐ, chú ý giúp đỡ cho HS những
điều cần thiết để HS GQVĐ, kiểm tra các cách giải quyết đó và cuối cùng
lãnh đạo quá trình hệ thống hóa và củng cố các kiến thức đã tiếp thu được.
Dạy học GQVĐ có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực
của HS, giúp HS chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học một cách sâu sắc,
vững chắc, đồng thời bảo đảm sự phát triển trí tuệ trong quá trình học tập
[10].
1.1.4. Dạy học GQVĐ theo con đường lí thuyết và thực nghiệm
1.1.4.1. Dạy học giải quyết vấn đề theo con đường lí thuyết
Tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lí thuyết của kiểu dạy
học giải quyết vấn đề được thể hiện qua sơ đồ sau:
1. Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ
kiến thức cũ, kinh nghiệm, thí nghiệm, bài tập, truyện kể lịch sử...

2. Phát biểu vấn đề cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

3. Giải quyết vấn đề


9

3.1. GQVĐ nhờ suy luận lí thuyết trong đó có suy luận toán học
- Suy đoán giải pháp GQVĐ:
- Thực hiện giải pháp đã suy đoán để tìm được kết quả

3.2. Kiểm nghiệm kết quả đã tìm được từ suy luận lí thuyết nhờ thí nghiệm
- Xác định nội dung cần kiểm nghiệm nhờ TN.
- Thiết kế phương án TN để kiểm nghiệm kết quả đã thu được từ suy luận lí
thuyết hoặc hệ quả của nó
- Thực hiện TN: Lập kế hoạch TN, lắp ráp, bố trí, và tiến hành TN, thu thập
và xử lí các dữ liệu TN để đi tới kết quả.

4. Rút ra kết luận
- Đối chiếu kết quả TN với kết quả đã rút ra từ suy luận lí thuyết. Có 2 khả
năng xảy ra:
* Nếu kết quả TN phù hợp với kết quả đã tìm được nhờ suy luận lí thuyết thì
kết quả này trở thành kiến thức mới.
* Nếu kết quả TN không phù hợp với kết quả đã tìm được từ suy luận lí
thuyết thì cần kiểm tra lại quá trình TN và quá trình suy luận từ các kiến thức
đã biết.
Hình 1.1. Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lí
thuyết của kiểu dạy học GQVĐ
- Như vậy chúng ta thấy ở giai đoạn 1, tính tích cực nhận thức và tính
sáng tạo của HS được phát triển nếu HS tự phát hiện được VĐ cần giải quyết.


10

Ở giai đoạn 3, thông qua việc HS suy đoán giải pháp GQVĐ, thiết kế phương
án thí nghiệm để kiểm nghiệm kết quả đã thu được nhờ suy luận lí thuyết
hoặc hệ quả của nó năng lực sáng tạo của HS được phát triển một cách tối đa.

- Để GQVĐ, HS phải lựa chọn trong vốn kiến thức của mình những
kiến thức cần vận dụng, hay những cách làm mới để tìm ra được câu trả lời.
Qua đó, không những tính tích cực nhận thức mà cả tính sáng tạo của HS
cũng được phát triển.
- Ngoài ra việc kiểm nghiệm kiến thức đã tìm ra từ suy luận lí thuyết
nhờ TN không những giúp HS tin tưởng vào tính chân thực của kiến thức, mà
còn phát triển tính tích cực và tính sáng tạo của HS thông qua các hoạt động
như: suy luận logic từ kết quả ra hệ quả kiểm nghiệm được nhờ TN, thiết kế
phương án TN để kiểm nghiệm kết quả đã thu được từ suy luận lí thuyết hoặc
hệ quả của nó.
1.1.4.2. Sơ đồ dạy học giải quyết vấn đề theo con đường thực nghiệm
Tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường thực nghiệm của kiểu
dạy học GQVĐ được thể hiện qua sơ đồ dưới đây:
1. Làm nảy sinh VĐ cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ
kiến thức cũ, kinh nghiệm, TN, bài tập, truyện kể lịch sử...

2. Phát biểu VĐ cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)

3. Giải quyết VĐ
3.1 Đề xuất giả thuyết


11

3.2. Kiểm tra tính đúng đắn của giải thuyết nhờ TN
- Xác định nội dung cần kiểm tra nhờ TN.
- Thiết kế phương án TN để kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết hoặc
hệ quả của nó.
- Thực hiện TN: Lập kế hoạch TN, lắp ráp, bố trí và tiến hành TN, thu
thập và xử lí các dữ liệu TN để đi tới kết quả.

4. Rút ra kết luận
Đối chiếu kết quả TN với giả thuyết (hệ quả) đã đề xuất. Xuất hiện 2
khả năng xảy ra:
- Nếu kết quả TN phù hợp với giả thuyết (hệ quả) đã đề xuất thì giả
thuyết trở thành kiến thức mới.
- Nếu kết quả TN không phù hợp với giả thuyết (hệ quả) đã đề xuất thì
cần kiểm tra lại quá trình TN và quá trình suy luận từ giả thuyết ra hệ quả.
Nếu quá trình TN và quá trình suy luận không mắc sai lầm thì kết quả TN
đòi hỏi phải đề xuất giả thuyết mới, rồi lại kiểm tra tính đúng đắn của nó.
Quá trình này có thể tiếp diễn nhiều lần, cho tới khi xây dựng được kiến
thức mới.
Hình 1.2. Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường thực
nghiệm của kiểu dạy học GQVĐ
Từ sơ đồ trên, ta thấy:


12

- Tính tích cực nhận thức và tính sáng tạo của HS được phát triển thông
qua các hoạt động: phát hiện VĐ cần giải quyết, đề xuất giả thuyết, kiểm tra
tính đúng đắn của giả thuyết nhờ TN.
- Đứng trước VĐ cần giải quyết, HS dựa vào kinh nghiệm, sự tương tự,
mối liên hệ nhân quả, phép ngoại suy, ... để đề xuất giả thuyết. Tuy nhiên,
theo tôi tùy vào khả năng của HS và độ khó của vấn đề cần giải quyết rất có
thể HS sẽ cần đến sự hỗ trợ của GV hoặc các nhóm khác để giúp HS có thể đề
xuất được giả thuyết.
1.2. Xây dựng video thí nghiệm trong dạy học vật lí
Hiện nay ở các trường THPT hầu hết đã được trang bị phòng học bộ
môn, các thiết bị thí nghiệm để hỗ trợ GV và HS. Tuy nhiên nếu chỉ dùng TN

truyền thống thì sẽ mất nhiều thời gian để bố trí tiến hành thí nghiệm và xử lí
các số liệu. Mặt khác, có những quá trình vật lí diễn ra quá nhanh hoặc rất
chậm ta không thể quan sát kĩ trực tiếp bằng mắt thường, hoặc không đủ thời
gian theo dõi cũng như xử lí số liệu. Chính bởi vậy việc phối hợp sử dụng TN
truyền thống với việc ghi hình lại quá trình TN rồi dùng phần mềm phân tích
video để phân tích và xử lí kết quả thí nghiệm là vô cùng cần thiết.
Hiện nay, trên thế giới có nhiều phần mềm phân tích video ứng dụng
trong dạy học Vật lí như: Videopoint, Coach, Tracker, Galileo, DIVA,...
Được dùng để ghi hình các hiện tượng vật lí, thông qua môi trường máy tính,
với sự hỗ trợ của phần mềm máy tính người học có thể thu thập số liệu, tính
toán, trình bày bảng số liệu dưới các dạng khác nhau, vẽ và điều chỉnh các đồ
thị hàm chuẩn sao cho các đồ thị hàm chuẩn này trùng khít với đồ thị thực
nghiệm. Trong số đó phần mềm Coach bộc lộ nhiều ưu điểm.
Phần mềm Coach là một môi trường học tập và soạn thảo đa năng cho
khoa học, toán học và công nghệ kết hợp các công cụ cần thiết cho:


13

- Thu thập dữ liệu.
- Hệ thống kiểm soát.
- Chụp video.
- Đo hình ảnh và video clip.
- Mô hình hệ thống năng động.
- Xử lý và phân tích dữ liệu.
- Tạo báo cáo học sinh.
Coach được phân phối với nhiều hoạt động khác nhau (Program Files \ CMA
\ Coach6 \ Full \ CMA Coach Projects). Chúng phục vụ như những ý tưởng
thiết thực của việc sử dụng Coach và minh hoạ các tính năng của chương
trình. Các hoạt động của Coach có thể được sử dụng không thay đổi hoặc tác

giả (giáo viên và nhà phát triển tài liệu giáo dục) có thể sửa đổi chúng cho
phù hợp với nhu cầu giáo dục của họ. Tất cả các sửa đổi phải được thực hiện
trong chế độ tác giả của Coach.

Hình 1.3. Giao diện phần mềm Coach
Ưu điểm của phần mềm Coach là dễ sử dụng, nhiều chức năng(mô
hình, đo lường và điều khiển, phân tích video, TN ghép nối máy tính). Chức
năng phân tích video cho phép học sinh dễ dàng thu thập được số liệu đo vị trí


14

tọa độ của vật chuyển động theo thời gian, từ đó cũng nhờ phần mềm Coach
học sinh dễ dàng xác định được các đồ thị tọa độ - thời gian, đồ thị vận tốc thời gian, đồ thị gia tốc - thời gian và rút ra các đặc điểm của chuyển động
của vật.
Sau đây là một số hình ảnh giao diện của phần mềm:

Hình 1.4. Biểu tượng Coach ngoài màn hình sau khi được cài đặt