Khai thác và sử dụng phần mềm crocodile physics vào dạy học phần điện học và quang hình học vật lý lớp11 nâng cao trung học phổ thông

-iBộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học vinh

Nguyễn ngọc lê nam

kHAI THáC và sử dụng phần mềm CROCODILE PHYSICS
vào dạy học phần điện học và quang hình học
vật lý lớp 11 nâng cao trung học phổ thông

luận văn thạc sĩ giáo dục học

Vinh. 2007

Bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học vinh

Nguyễn ngọc lê nam


- ii -

kHAI THáC và sử dụng phần mềm CROCODILE PHYSICS
vào dạy học phần điện học và quang hình học
vật lý lớp 11 nâng cao trung học phổ thông
Chuyên ngành: Lý luận và PPDH môn Vật lí
MÃ số: 60. 14. 10

luận văn thạc sĩ giáo dục học
Ngời hớng dẫn khoa học:
Ts. Mai văn trinh

Vinh. 2007

LI CM N
Trong quỏ thc hin luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình
của các thầy giáo, cơ giáo, các đồng nghiệp, bạn bè, người thân. Với những tình
cảm chân thành và trân trọng nhất, tôi xin trân trọng cảm ơn TS. Mai Văn Trinh,
người trực tiếp hướng dẫn tôi thực hiện luận văn này.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, các thầy
cô giáo khoa Vật lý, khoa Đào tạo Sau đại học trường Đại học Vinh, lãnh đạo
trường THPT Hương Sơn và trường THPT Lê Hữu Trác 1 tỉnh Hà Tĩnh đã giúp
đỡ, tạo điều kiện cho tơi trong q trình làm luận văn.
Tôi chân thành biết ơn sâu sắc lãnh đạo, cán bộ, nhân viên Sở GD&ĐT
Hà Tĩnh, đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tơi trong suốt q trình học tập và hoàn
thiện luận văn.


- ii Cuối cùng, tơi bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, bạn bè, đồng
nghiệp đã giúp đỡ, động viên, khuyến khích tơi an tâm học tập và hoàn thành luận
văn này.
Vinh, tháng 12 năm 2007

Nguyễn Ngọc Lê Nam

MỤC LỤC
Trang
Mở đầu...............................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu..................................................................................2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..............................................................2
4. Giả thuyết khoa học...................................................................................3

5. Nhiệm vụ nghiên cứu.................................................................................3
6. Phương pháp nghiên cứu............................................................................3
7. Cấu trúc luận văn.......................................................................................4
8. Đóng góp của luận văn……………………………………………...........4
Chương 1: Phần mềm Crocodile Physics và vấn đề đổi mới phương
pháp dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông....................5


- ii 1.1.

Khả năng hỗ trợ của phần mềm dạy học vật lý đối với vấn đề đổi
mới phương pháp dạy học........................................................................5

1.1.1. Phương pháp dạy học vật lý theo định hướng đổi mới.............................5
1.1.2. Khái niệm phần mềm dạy học vật lý......................................................12
1.1.3. Khả năng hỗ trợ PMDH đối với vấn đề tích cực hóa HĐNT cho HS
..........................................................................................................................15
1.2. Tổng quan về phầm mềm Crocodile Physics..........................................17
1.2.1. Đặc điểm và các chức năng cơ bản của Crocodile Physics...................17
1.2.2. Khởi động Crocodile Physics, thiết kế các mô phỏng...........................19
1.2.3. Khả năng hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics...............................23
1.3.

Khai thác các chức năng của phần mềm Crocodile Physics..................24

1.3.1. Một số thao tác và chỉnh sửa cơ bản trong mô phỏng phần Quang
học và Điện học......................................................................................24
1.3.2. Các bước để thiết kế một thí nghiệm mơ phỏng.....................................33
Kết luận chương 1..................................................................................41

0
Chương 2: Thiết kế bài giảng với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile
Physics........................................................................................43
2.1. Quy trình thiết kế bài dạy học với sự hỗ trợ của phần mềm
Crocodile Physics.....................................................................................43
2.1.1. Xác định mục tiêu của bài dạy học.........................................................43
2.1.2. Lựa chọn kiến thức cơ bản, trọng tâm và sắp xếp theo một cấu trúc
thích hợp..................................................................................................43
2.1.3. Xác định các phương pháp dạy học........................................................44
2.1.4.Chuẩn bị các thí nghiệm mơ phỏng trên phần mềm Crocodile
Physics......................................................................................................44
2.1.5. Xác định hình thức tổ chức các hoạt động học tập cho HS....................45
2.1.6. Xác định hình thức và nội dung củng cố, vận dụng...............................45
2.1.7. Xác định nội dung và phương pháp hướng dẫn về nhà cho HS..................46
2.2.

Thực trạng dạy học phần Điện học và Quang hình học..........................46

2.3.

Một số thí nghiệm...................................................................................49

2.3.1. Điện học..................................................................................................49
2.3.2. Quang hình học.......................................................................................53
2.4.

Thiết kế bài dạy với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics...........55
Kết luận chương 2...................................................................................66

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm sư phạm...............................................68
3.1.

Đối tượng và mục đích thực nghiệm sư phạm........................................68

3.2.

Nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm...................................68

3.3.

Kết quả thực nghiệm sư phạm................................................................70
Kết luận chương 3...................................................................................75

Kết luận............................................................................................................77
Tài liệu tham khảo..........................................................................................80
Phụ lục............................................................................................................P.1


1
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
CNTT

:

Công nghệ thông tin

GD-ĐT
GV
HĐNT

HS
KHKT
MVT

:
:
:
:
:
:

Giáo dục- Đào tạo
Giáo viên
Hoạt động nhận thức
Học sinh
Khoa học kĩ thuật
Máy vi tính

PMDH
PP
PPDH
PTDH
QTDH
SGK
THPT
TNMP
TNSP

:
:

:
:
:
:
:
:
:

Phần mềm dạy học
Phương pháp
Phương pháp dạy học
Phương tiện dạy học
Q trình dạy học
Sách giáo khoa
Trung học phổ thơng
Thí nghiệm mô phỏng
Thực nghiệm sư phạm

TBDH

:

Thiết bị dạy học


2
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ và việc nước ta gia nhập tổ
chức thương mại quốc tế (WTO) đã tác động vào tất cả các lĩnh vực của đời

sống xã hội trong đó có lĩnh vực GD-ĐT. Đứng trước yêu cầu cấp thiết của sự
nghiệp cơng nghiệp hố, hiện đại hố đất nước địi hỏi ngành giáo dục phải “đổi
mới mạnh mẽ phương pháp GD-ĐT, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn
luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học” như nghị quyết TW 2, khoá
VIII đã chỉ rõ.
Để đáp ứng được sự đổi mới của sự nghiệp GD - ĐT, xã hội yêu cầu nhà
trường không ngừng nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện cho học sinh, góp
phần rèn luyện và làm phát triển nhân cách của học sinh.Giáo dục phát triển sẽ
kéo theo sự phát triển của khoa học kỹ thuật. Sự phát triển của khoa học kỹ thuật
đến lượt mình làm lại biến đổi mục tiêu và nội dung của giáo dục, đồng thời tạo
khả năng mới cho việc truyền thụ và lĩnh hội có hiệu quả những nội dung mới
đó.
Đặc điểm nổi bật của cuộc cách mạng KHKT hiện nay là sự phát triển có
tính chất “bùng nổ” của cơng nghệ thơng tin (CNTT). Hiện nay, các nước phát
triển trong khu vực Đông Nam Á và cả thế giới đã tích cực ứng dụng cơng nghệ
thơng tin vào q trình đào tạo ở các cấp học. Các nước trên thế giới đã có nhiều
thành công trong việc ứng dụng công nghệ thông tin để phát triển phương tiện
dạy học bộ mơn, trong đó có mơn Vật lý.
Ở nước ta, từ năm 1990 - 1991 chương trình giáo dục Tin học đã đưa vào
giảng dạy ở các trường phổ thơng. Tính đến cuối năm 2003, đã có 96% các
trường THPT trong tồn quốc kết nối Internet. Nhiều trường phổ thông đã đựơc
trang bị MVT để giảng dạy cho học sinh. Mặc dù hướng nghiên cứu ứng dụng
CNTT làm phương tiện dạy học ở Việt Nam đang còn khá mới mẻ, đang từng
bước được thực hiện nhưng bước đầu cũng đã có những kết quả nhất định. Tại
các Viện nghiên cứu, các trường Đại học, các cơng ty tin học đã hình thành các


3
nhóm nghiên cứu về ứng dụng các sản phẩm CNTT làm phương tiện dạy học.
Một số phần mềm dạy học đã ra đời, phần nào đem lại hiệu quả trong dạy học.

Tuy nhiên, có thể nói rằng các ứng dụng của MVT trong nhà trường ở nước ta
hiện nay quá ít ỏi. Có khơng nhiều những chương trình hoặc các phần mềm có
thể sử dụng rộng rãi phục vụ cho QTDH ở trường phổ thông nhất là các phần
mềm hỗ trợ cho q trình minh hoạ và mơ phỏng các thí nghiệm.
Là giáo viên đang trực tiếp giảng dạy bộ môn Vật lý tại trường THPT tôi
nhận thấy rằng việc tiếp tục nghiên cứu ứng dụng CNTT vào quá trình dạy học
theo hướng hiện đại hoá phương tiện dạy học nhằm đổi mới phương pháp giảng
dạy là một nhiệm vụ cấp thiết, có ý nghĩa thiết thực và khắc phục được những
khó khăn trên, góp phần đổi mới hoạt động dạy học trong nhà trường, tăng tính
trực quan trong dạy học đồng thời nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường
phổ thông.
Xuất phát từ cơ sở lý luận và thực tiễn nói trên, chúng tơi tiến hành nghiên
cứu thử nghiệm đề tài:
Khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics vào dạy học phần
“Điện học” và “Quang hình học” vật lý lớp 11 nâng cao Trung học phổ thơng.
2. Mục đích nghiên cứu
Tiếp tục nghiên cứu, bổ sung và góp phần hồn thiện cơ sở lý luận về ứng



dụng CNTT trong dạy học nói chung và dạy học Vật lý nói riêng theo hướng hiện
đại hố các phương tiện dạy học.
Khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics thiết kế một số mơ hình, thí



nghiệm vật lý hỗ trợ dạy học phần “Điện học” và “Quang hình học ”.
Đề xuất một số tiến trình dạy học sử dụng các thí nghiệm đã thiết kế nhằm góp



phần nâng cao chất lượng dạy học phần “Điện học” và “Quang hình học” lớp 11
nâng cao THPT.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu


Đối tượng:
+ Nội dung, phương pháp giảng dạy Vật lý THPT.


4
+ Phần mềm Crocodile Physics
+ Học sinh lớp 11 THPT.


Phạm vi nghiên cứu:
+ Sử dụng MVT, phần mềm Crocodile Physics trong dạy học Vật lý phần

“Điện học” và “Quang hình học” lớp 11 nâng cao THPT theo hướng hiện đại hoá
phương tiện dạy học.
4. Giả thuyết khoa học
Bằng phần mềm Crocodile Physics có thể thiết kế được các thí nghiệm và
nếu sử dụng chúng một cách hợp lý trong dạy học thì có thể kích thích hứng thú
học tập, tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh do đó góp phần nâng cao
chất lượng dạy học phần “Điện học” và “Quang hình học” lớp 11 nâng cao
THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu


Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng MVT làm PTDH.



Tìm hiểu thực trạng của việc sử dụng MVT và ứng dụng CNTT làm phương

tiện dạy học ở trường phổ thông.


Nghiên cứu sử dụng phần mềm Crocodile Physics để thiết kế một số thí nghiệm

hỗ trợ dạy học phần “Điện học” và “Quang hình học” Vật lý 11 nâng cao THPT.


Đề xuất phương án sử dụng các thí nghiệm đã thiết kế trong việc xây dựng tiến

trình dạy học một số bài cụ thể trong phần “Điện học” và “Quang hình học” ở
lớp 11 nâng cao THPT.


Tiến hành TNSP để đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học mới.

6. Phương pháp nghiên cứu


Phương pháp nghiên cứu lý thuyết:
+ Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học để làm sáng tỏ về mặt lý luận

và các vấn đề có liên quan đến đề tài.
+ Nghiên cứu các văn kiện của Đảng và Nhà nước về GD-ĐT.


Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
+ Điều tra, thu nhập thơng tin tìm hiểu hứng thú của học sinh đối với việc sử


5
dụng MVT nói chung, phần mềm Crocodile Physics nói riêng trong dạy học Vật
lí.
+ Thực nghiệm sư phạm ở trường THPT Hương Sơn và trường THPT Lê
Hữu Trác 1 tỉnh Hà Tĩnh để đánh giá hiệu quả của đề tài trong quá trình dạy học.


Phương pháp thống kê:
+ Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm bằng thống kê toán học.

7. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung chính
của luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: PhÇn mỊm Crocodile Physics và vấn đề đổi mới phơng pháp
dạy học vật lý ở trờng trung học phổ thông
Chng 2: Thiết kế bài giảng với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile
Physics
Chng 3: Thực nghiệm s phạm
8. Những đóng góp của luận văn


Gúp phần làm sáng tỏ những cơ sở lý luận của đổi mới PPDH và vấn đề đổi

mới PPDH với sự hỗ trợ của phần mềm dạy học vật lý.


Hướng dẫn cách khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics để thiết

kế các thí nghiệm mơ phỏng thuộc phần "Điện học" và "Quang hình học" lớp 11
nâng cao .


Thiết kế một số bài dạy học trong phần “Điện học” lớp 11 nâng cao.



Đánh giá khả năng hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics đối với quá trình

dạy học vật lý ở một số trường trên địa bàn tỉnh Hà Tĩnh.


Kết quả nghiên cứu chính của đề tài đã được trình bày trong bài báo đã nhận

đăng ở Tạp chí giáo dục số tháng 12 - 2007.

CHƯƠNG 1


6
PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS VÀ VẤN ĐỀ ĐỔI MỚI
PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
1.1. Khả năng hỗ trợ của phần mềm dạy học vật lý đối với vấn đề đổi mới
phương pháp dạy học
1.1.1. Phương pháp dạy học vật lý theo định hướng đổi mới

Thuật ngữ phương pháp (PP) bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp (methodos) có
nghĩa là con đường để đạt được mục đích. Theo đó, phương pháp dạy học
(PPDH) là con đường để đạt được mục đích dạy học.
Có nhiều định nghĩa khác nhau về PPDH, sau đây là một vài định nghĩa
thường gặp:
Theo Nguyễn Ngọc Quang: “PPDH là cách thức làm việc của thầy và của
trò trong sự phối hợp thống nhất và dưới sự chỉ đạo của thầy, nhằm làm cho trị
tự giác, tích cực, tự lực đạt tới mục đích dạy học”.
Theo Iu.K.Babanski: “PPDH là cách thức tương tác giữa thầy và trò nhằm
giải quyết các nhiệm vụ giáo dưỡng, giáo dục và phát triển trong quá trình dạy
học”.
Theo I.Ia.Lecne: “PPDH là một hệ thống những hành động nhận thức và
thực hành của HS, đảm bảo cho HS lĩnh hội nội dung học vấn”.
Theo I.D.Dverev: “PPDH là cách thức hoạt động tương hỗ giữa thầy và trò
nhằm đạt được mục đích dạy học. Hoạt động này được thể hiện trong việc sử
dụng các nguồn nhận thức, các thủ thuật logic, các dạng hoạt động độc lập của
HS và cách thức điều khiển quá trình nhận thức của thầy giáo”.
Theo Meyer: “PPDH là những hình thức và cách thức, thơng qua đó và bằng
cách đó GV và HS lĩnh hội những hiện thực tự nhiên và xã hội xung quanh trong
những điều kiện học tập cụ thể”.
Ngồi ra cịn có nhiều định nghĩa khác, mặc dù chưa có ý kiến thống nhất
về định nghĩa khái niệm PPDH nhưng nhìn chung, có thể định nghĩa như sau:


7
PPDH là con đường, là cách thức, là hệ thống và trình tự các hoạt động giữa
người dạy và người học, được người dạy sử dụng để tổ chức các hoạt động học tập
và hướng dẫn người học tự lực, chủ động, tích cực đạt được kiến thức; rèn luyện
và phát triển kĩ năng, các năng lực nhận thức cũng như góp phần hình thành các
phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục đặt ra.

Trong QTDH, không thể sử dụng một PP đơn nhất mà thường có sự phối
hợp của một vài PP, trong đó có một PP đóng vai trò chủ đạo.
Việc lựa chọn PP này hay PP khác là việc làm quan trọng của người GV. Nó
quyết định đến hiệu quả của việc dạy học. Khơng có một PPDH nào được coi là
vạn năng.
Bản chất của quá trình dạy học là quá trình tổ chức các hoạt động nhận thức
cho HS [7]. Trong QTDH, có hai hoạt động, hoạt động dạy của thầy và hoạt
động học của trò. GV là chủ thể của hoạt động dạy, HS là chủ thể của hoạt động
học. Người thầy đóng vai trò là người tổ chức, chỉ đạo, hướng dẫn HS tự tìm
kiếm tri thức, dạy HS phương pháp học; tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt
động học, thể chế hóa kiến thức cịn HS ln chủ động, tự giác, tích cực, sáng
tạo để chiếm lĩnh tri thức; ý thức được nhiệm vụ cần giải quyết, tự tìm tịi
nghiên cứu, trao đổi tranh luận trong quá trình giải quyết nhiệm vụ GV giao.
Trong từng đơn vị kiến thức, PPDH phải thể hiện rõ từng hoạt động cụ thể
của GV và HS.
Tư tưởng cơ bản của đổi mới PPDH nói chung cũng như đổi mới PPDH vật
lý nói riêng là phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS; bồi
dưỡng PP tự học; 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 HS; đưa HS vào vị trí chủ
thể của q trình nhận thức.
Việc đổi mới PPDH đòi hỏi phải thực hiện chức năng mới của GV và HS,
khác với kiểu dạy học truyền thống. Điều này phải được thể hiện ở tất cả các
khâu: thiết kế bài học, tiến hành dạy bài học đã thiết kế và kiểm tra đánh giá kết
quả học tập của HS.


8
Đổi mới PPDH theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của HS khơng có
nghĩa là loại bỏ các PPDH hiện có và thay vào đó là các PP hiện đại. Các PPDH
truyền thống, với nét đặc trưng cơ bản là cung cấp những tri thức khoa học dưới

dạng có sẵn cũng có mặt tích cực của nó nếu GV biết tìm cách cải tiến để phát
huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS trong học tập, làm cho HS suy nghĩ
nhiều hơn, làm việc nhiều hơn, thảo luận nhiều hơn so với hiện nay.
Cải tiến nâng cao hiệu quả của các PPDH theo hướng phát huy tính tích cực,
chủ động của HS được thể hiện ở chỗ:


Kích thích óc tị mị, ham hiểu biết của HS bằng cách tạo ra các tình huống có

vấn đề. Đó thường là những câu hỏi thú vị gây hứng thú học tập, tạo nhu cầu
nhận thức và có thể nghiên cứu được đối với HS.


Khơng thuyết trình giảng giải mọi vấn đề mà GV chủ động tạo điều kiện cho

mọi HS động não, tư duy để tích cực tham gia vào quá trình chiếm lĩnh tri thức.
Trong quá trình đàm thoại, GV là người tổ chức sự tìm tịi của HS, còn HS là
người tự lực phát hiện kiến thức mới, có được niềm vui của sự khám phá, kết quả
là HS vừa lĩnh hội thêm kiến thức mới đồng thời biết được cách thức đi đến kiến
thức đó, trưởng thành thêm một bước về trình độ tư duy. Khi đưa ra câu trả lời,
GV cần biết vận dụng các ý kiến của HS để kết luận vấn đề đặt ra, dĩ nhiên là có
bổ sung, chỉnh lí khi cần thiết. Làm được như vậy, HS càng hứng thú, tự tin vì
thấy trong kết luận của thầy có phần đóng góp ý kiến của mình. Dẫn dắt bằng
những câu hỏi như trên rõ ràng mất nhiều thời gian hơn PP thuyết trình giảng giải,
nhưng kiến thức HS lĩnh hội được sẽ chắc chắn hơn nhiều. Dành nhiều thời gian
cho hoạt động độc lập của HS bằng cách tạo ra các cuộc tranh luận, đặt câu hỏi có
nhiều cách trả lời. Đối với loại câu hỏi này, HS phải vận dụng trí nhớ về kiến thức
đã học đồng thời phải tư duy để giải quyết vấn đề. Nó địi hỏi HS động não nhiều
hơn, chủ động và sáng tạo hơn trong học tập. Giao nhiệm vụ học tập ngày càng
nặng dần cho HS, chuyển dần từ dạy học truyền thụ kiến thức (thầy thơng báo trị tiếp nhận, tái hiện) sang dạy học giải quyết vấn đề.



Quan tâm đến PP học của HS, từng bước hình thành năng lực tự học để HS có


9
thể tự bổ sung kiến thức và học thường xuyên suốt đời bằng cách:
+ Coi trọng việc trau dồi kiến thức lẫn bồi dưỡng kĩ năng, đặc biệt là những
kĩ năng quá trình để đạt tới kiến thức.
+ Coi trọng việc truyền thụ các PP nhận thức đặc thù của bộ mơn như
phương pháp thực nghiệm, phương pháp mơ hình,... trong đó các thí nghiệm, mơ
hình vật lý,... khơng chỉ là phương tiện minh họa kiến thức, mà chủ yếu đóng vai
trị cung cấp thơng tin và là phương tiện giải quyết vấn đề đặt ra.
Tự học khơng có nghĩa là không cần sự trợ giúp của GV khi HS gặp khó
khăn, khơng có sự trao đổi tranh luận của HS với nhau. Sự giúp đỡ của GV có
thể là chia nhiệm vụ nhận thức thành những nhiệm vụ bộ phận vừa sức HS, đưa
ra những nhận xét theo kiểu phản biện, nêu những câu hỏi định hướng quá trình
làm việc của HS.
Trong các PP học thì PP tự học được xem là cốt lõi. Nếu rèn luyện cho
người học có được phương pháp, kĩ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho
HS lịng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong con người, kết quả học tập sẽ
được nhân lên gấp bội. Vì vậy, ngày nay người ta nhấn mạnh hoạt động học
trong quá trình dạy học, nỗ lực tạo ra sự chuyển biến từ học tập thụ động sang tự
học chủ động, đặt vấn đề phát triển tự học ngay trong trường phổ thông, không
chỉ tự học ở nhà sau bài lên lớp mà tự học cả trong tiết học có sự hướng dẫn của
GV.


Phối hợp chặt chẽ những nỗ lực cá nhân trong tự học với việc học tập hợp tác

trong nhóm.
Dạy học theo định hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học tập của HS
địi hỏi sự cố gắng trí tuệ của mỗi HS trong quá trình tự lực dành lấy kiến thức
mới. Một trong những hình thức tăng cường hoạt động độc lập của HS trên lớp
là sử dụng phiếu học tập cho từng HS (phiếu giao việc, phiếu hoạt động). Phiếu
học tập được GV thiết kế những công việc độc lập hoặc theo nhóm và được phát
cho cho HS để hoàn thành trong một thời gian ngắn của tiết học. Nó địi hỏi HS
phải vận dụng kiến thức, kĩ năng đã có để lĩnh hội kiến thức mới, tập dượt một


10
kĩ năng, rèn luyện một thao tác tư duy hoặc thăm dị vốn kiến thức đã có của HS
trước một vấn đề đặt ra. Như vậy, nhịp độ và khối lượng công việc làm được tùy
thuộc vào năng lực của HS. Bằng cách này, quá trình học tập của HS từng bước
được cá nhân hố.
Tuy nhiên, trong học tập, khơng phải bất kì một nhiệm vụ học tập nào cũng
có thể được hoàn thành bởi những hoạt động thuần tuý cá nhân. Có những câu
hỏi, những vấn đề được đặt ra khó và phức tạp địi hỏi phải có sự hợp tác giữa
các cá nhân mới có thể hồn thành nhiệm vụ. Theo lý thuyết về vùng phát triển
gần nhất của Vư-gốt-xky, mỗi cá nhân có thể vươn tới những tầm hiểu biết rộng
hơn nhờ sự trao đổi với bạn bè. Thơng qua sự hợp tác tìm tịi, nghiên cứu, thảo
luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến của mỗi cá nhân được điều chỉnh, khẳng
định hay bác bỏ, qua đó người học tự nâng mình lên một trình độ mới. Đó là sự
vận dụng vốn hiểu biết và kinh nghiệm của mỗi cá nhân và của cả lớp. Từ xưa
ơng cha ta đã có câu "Học thầy khơng tày học bạn". Vì vậy, bên cạnh hình thức
học tập cá nhân cần tổ chức cho HS học tập hợp tác trong các nhóm nhỏ.


Đổi mới PPDH phải đi đơi với đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của

HS. Việc kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS phải căn cứ vào mục tiêu của
môn học.
Những kiến thức tái hiện ở trình độ nhận biết, thơng hiểu đã trình bày trong
SGK, những kĩ năng làm lại chỉ được đánh giá ở mức độ thấp hơn. Kiểm tra
khơng những trình độ nắm vững kiến thức và vận dụng kiến thức lí thuyết mà cả
trình độ kĩ năng thực hành thí nghiệm, đánh giá cao khả năng vận dụng kiến
thức và kĩ năng để xử lí và giải quyết sáng tạo những tình huống mới hoặc ít
nhiều thay đổi.
Phối hợp kiểm tra bằng trắc nghiệm tự luận và trắc nghiệm khách quan, tạo
điều kiện để HS tự đánh giá kết quả học tập của mình. Tự đánh giá đúng và điều
chỉnh hoạt động kịp thời là năng lực rất cần cho sự thành đạt trong cuộc sống mà
nhà trường cần phải trang bị cho HS.
Như vậy, vấn đề cụ thể đặt ra là làm thế nào để tổ chức hoạt động học tập


11
cho HS đạt hiệu quả tốt nhất. Tổ chức hoạt động học tập là công việc cần thiết
của người GV bao gồm cách thức tổ chức, điều khiển, chỉ đạo hoạt động học tập
của HS và cách thức hoạt động nhận thức của HS trong sự tương ứng với hoạt
động của GV.
Tổ chức hoạt động nhận thức (HĐNT) bao gồm dự kiến kế hoạch HĐNT và
thực thi kế hoạch đó. Cụ thể là:


Lựa chọn nội dung kiến thức, phương pháp, phương tiện hình thức tổ chức

dạy học để tổ chức cho HS hoạt động. Cần xác định hoạt động trọng tâm (tùy
thuộc mục tiêu đã được lượng hóa của bài học cũng như cơ sở thiết bị dạy học
cho phép), phân bố thời gian hợp lí để điều khiển hoạt động học tập của HS. GV
có thể tổ chức một hay nhiều hoạt động khác nhau đối với một đơn vị kiến thức

để giúp HS chiếm lĩnh tri thức đó một cách tốt nhất. Mỗi hoạt động phải đưa ra
mục tiêu cụ thể, tức là chỉ ra được cái mà HS phải đạt được sau hoạt động đó.
Một số hoạt động thường gặp trong dạy học vật lí là: Tổ chức tình huống học
tập, thu thập thơng tin, xử lí thông tin, thông báo kết quả làm việc, vận dụng, ghi
nhớ kiến thức.


Dự kiến hệ thống câu hỏi hướng dẫn HS hoạt động. Trong mỗi hoạt động, GV

dự kiến hệ thống câu hỏi xen kẽ với những yêu cầu HS hoạt động để hướng dẫn
HS tiếp cận, tự phát hiện và chiếm lĩnh kiến thức mới. Mỗi hoạt động đều nhằm
mục tiêu chiếm lĩnh một kiến thức hay rèn luyện một kĩ năng cụ thể phục vụ cho
việc đạt được mục tiêu chung của bài học. Hệ thống câu hỏi của GV nhằm
hướng dẫn HS tiếp cận, phát hiện và chiếm lĩnh kiến thức trong từng hoạt động
giữ vai trò chỉ đạo, quyết định chất lượng lĩnh hội của lớp học. Muốn vậy, GV
phải:
+ Giảm số câu hỏi có yêu cầu thấp về mặt nhận thức, mang tính chất kiểm
tra, chỉ yêu cầu nhớ lại kiến thức đã biết và trả lời dựa vào trí nhớ, thường chỉ có
một câu hỏi trả lời đúng, ngắn, không cần suy luận. Loại câu hỏi này thường
được dùng khi cần đặt mối liên hệ giữa kiến thức đã học với kiến thức sắp học,
khi HS đang tiến hành, luyện tập hoặc khi củng cố kiến thức vừa mới học.


12
+ Tăng số câu hỏi then chốt nhằm vào những mục đích nhận thức cao hơn,
địi hỏi sự thơng hiểu, phân tích, tổng hợp, khái qt hóa, hệ thống hóa, vận
dụng kiến thức đã học cũng như các câu hỏi mở có nhiều phương án trả lời. Loại
câu hỏi này thường được sử dụng khi HS đang được cuốn hút vào các cuộc thảo
luận tìm tịi, khi họ tham gia giải quyết vấn đề cũng như khi vận dụng các kiến
thức đã học trong tình huống mới.

Tăng cường câu hỏi u cầu nhận thức cao khơng có nghĩa là xem thường
loại câu hỏi kiểm tra sự ghi nhớ vì khơng tích lũy kiến thức, sự kiện đến một
mức độ nhất định nào đó thì khó mà tư duy sáng tạo.


Dự kiến các tình huống và cách giải quyết tình huống có thể xảy ra trong

QTDH.


Tổ chức cho HS hoạt động học tập trên lớp dưới những hình thức học tập

khác nhau như học toàn lớp, học cá nhân, học theo nhóm ngay tại lớp.
Như vậy tổ chức hoạt động học tập nghĩa là GV phải biết lựa chọn nội dung
kiến thức, phương pháp, phương tiện, hình thức tổ chức dạy học, dự kiến hệ
thống câu hỏi hướng dẫn HS hoạt động và tình huống cũng như cách giải quyết
tình huống có thể xảy ra trong QTDH. Đưa ra những hoạt động chủ yếu mà HS
cần thực hiện sau đó điều khiển, hướng dẫn để HS có thể tự lực, sáng tạo chiếm
lĩnh kiến thức. Để cho việc tổ chức hoạt động học tập được thành cơng ở trên
lớp thì GV cần phải chuẩn bị trước kế hoạch hoạt động cũng như thiết kế bài dạy
học chu đáo.
Cốt lõi của đổi mới PPDH là phát huy tính tích cực của HS thông qua các
tác động của GV. Vật lý là một khoa học thực nghiệm, vì vậy theo định hướng
đổi mới PPDH vật lý không những cần phải tăng cường sử dụng các PPDH đặc
trưng của bộ môn như: PP thực nghiệm, PP mơ hình... mà cịn tích cực sử dụng
các PPDH hiện nay được xem là có hiệu quả trong việc đổi mới PPDH như: PP
nêu vấn đề, PP phát triển hệ thống câu hỏi... vận dụng tối đa các PPDH mới đề
cao chủ thể nhận thức của HS như PP nghiên cứu, PP động não, PP thảo luận,
PP tranh luận, PP đóng vai, PP báo cáo... [8].

13
Hiện nay, với sự phát triển của CNTT đã mở ra nhiều triển vọng trong việc
đổi mới PPDH. MVT 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 MVT và phần mềm
dạy học (PMDH), GV có thể tổ chức quá trình học tập của HS theo hướng phát
huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo trong HĐNT của HS [13], [14], [16], [17].
1.1.2. Khái niệm phần mềm dạy học vật lý
Theo từ điển tin học Anh - Việt, Nhà xuất bản Thanh niên 2000: "Phần mềm
(Software): 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".
Phần mềm là một bộ chương trình thực hiện một nhiệm vụ tương đối độc
lập nhằm phục vụ cho một ứng dụng cụ thể như quản lý hoạt động của máy tính
hoặc áp dụng máy tính trong các hoạt động kinh tế, quốc phịng, văn hóa, giáo
dục, giải trí,...
Theo chúng tôi, PMDH là phần mềm được thiết kế nhằm hỗ trợ có hiệu quả
cho q trình dạy của GV và quá trình học của HS bám sát mục tiêu, nội dung
chương trình SGK.
Khơng phải phần mềm nào được đưa vào sử dụng trong dạy học thì được
gọi là PMDH, mà chỉ có thể nói đến việc khai thác những khả năng của phần
mềm để hỗ trợ cho QTDH mà thôi [10], [20].
PMDH là phương tiện dạy học hiện đại có tính năng ưu việt hơn so với các
loại phương tiện thơng dụng, là một chương trình được lập trình sẵn ghi vào các
thiết bị nhớ của máy tính như: đĩa cứng, đĩa mềm, CD-ROM, USB; có thể mang
một lượng thơng tin lớn, chọn lọc ở mức cần và đủ theo nhu cầu của nhiều đối
tượng; là nguồn cung cấp tài liệu phong phú đa dạng, hấp dẫn, gọn nhẹ, dễ bảo
quản, dễ sử dụng. PMDH có thể sử dụng những thành tựu hiện đại của công
nghệ truyền thông đa phương tiện vào QTDH để nâng cao tính trực quan sinh

động, hấp hẫn của tài liệu nghe nhìn.


14
PMDH 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
thơng qua máy vi tính.
Một PMDH vật lý có chất lượng phải đảm bảo những tiêu chuẩn của một
PMDH. Trước hết phải đáp ứng một cách đầy đủ các yêu cầu chính xác khoa
học, sư phạm, về nội dung, hình thức và PP, ngồi ra phần mềm phải có lợi và
phù hợp với nội dung chương trình dạy học.
Nội dung PMDH vật lý phải đảm bảo tính khoa học, tính thực tiễn, tính thiết
thực, tính cập nhật của những kiến thức, kĩ năng theo mức độ quy định trong
chương trình vật lý. PMDH phải tạo điều kiện thuận lợi cho việc đổi mới PPDH,
phát huy tính tích cực chủ động trong HĐNT của từng HS; chú ý đến tính khoa
học về hình thức thao tác. Tính đơn giản, dễ sử dụng là một trong những yếu tố
quan trọng ảnh hưởng đến tâm lí của đơng đảo người dùng.
PMDH góp phần đổi mới nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức dạy
học. 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 PMDH cung cấp thêm
những tài liệu phong phú, đa dạng dùng để tra cứu, tham khảo, đọc thêm, hệ
thống hóa, luyện tập theo các mức độ khác nhau, cung cấp những tài liệu cần thiết
cho mỗi mơn học, thích hợp với nhiều đối tượng HS cùng lứa tuổi.
PMDH phải là một thiết bị dạy học tổng hợp giúp GV, HS làm việc một
cách dễ dàng nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm nhiều thời gian, cơng sức.
PMDH có thể biểu thị thơng tin dưới dạng văn bản, kí hiệu, đồ thị, bản đồ,
hình vẽ, ảnh động, video clip. 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. Với đặc điểm gọn nhẹ của PMDH, mỗi GV hay HS có thể dễ

dàng có trong tay phương tiện để tự mình chủ động thực hiện PPDH tích cực ở
bất cứ nơi nào có máy tính. Ngày nay giao tiếp với cơng nghệ đa phương tiện:


15
âm thanh, hình ảnh, phim, đồ họa và văn bản được kết hợp với nhau thành một
chỉnh thể rất hấp dẫn với HS. PMDH phải đáp ứng yêu cầu để cho GV lựa chọn
các tài liệu trực quan cần cho từng phần của bài học. Nó cho phép GV mơ
phỏng, minh họa nhiều quá trình, hiện tượng trong tự nhiên mà không thể quan
sát trực tiếp được trong điều kiện nhà trường, khơng thể hoặc khó có thể thực
hiện nhờ các phương tiện khác. PMDH có thể sao chép ra đĩa CD hoặc in ra giấy
một cách dễ dàng, ít tốn kém, tiết kiệm thời gian và công sức chuẩn bị. PMDH
có thể giúp HS tự tìm tri thức mới, tự ôn tập, tự luyện tập theo nội dung tùy
chọn, thco các mức độ tùy theo năng lực của HS.
Trong thời đại xã hội phát triển với tốc độ nhanh như hiện nay, 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. PMDH có thể giúp cho việc cá thể hóa cao độ, do
nó có khả năng mơ phỏng kiến thức cần trình bày một cách phù hợp với trình độ
HS.
Ứng dụng cơng nghệ thơng tin nói chung và PMDH nói riêng có thể giúp
đổi mới được nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức dạy học; giúp HS học
ở mọi nơi, học ở mọi lúc, học suốt đời; giúp GV dạy cho mọi người với mọi
trình độ tiếp thu khác nhau.
PMDH có thể được sử dụng ở tất cả các khâu của QTDH. Tuy nhiên, cần
cân nhắc lựa chọn, phối hợp với các phương tiện dạy học khác để sử dụng đúng
lúc, đúng chỗ, đúng cường độ, nhằm đạt hiệu quả dạy học cao, đáp ứng tốt các
yêu cầu về đổi mới mục tiêu, nội dung và PPDH.
PMDH có các chức năng mà các phương tiện dạy học khác khơng có.
PMDH giúp HS tự tìm tri thức mới, tự ơn tập, luyện tập theo nội dung tùy chọn,
theo các mức độ tùy thuộc vào năng lực của HS. Cho phép HS điều khiển máy

tính và khuyến khích HS đưa ra các quyết định phù hợp với yêu cầu học tập của
HS.
1.1.3. Khả năng hỗ trợ của PMDH đối với vấn đề tích cực hóa HĐNT cho học