Sử dụng thí nghiệm ảo nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức trong dạy học chương “cảm ứng điện từ”

SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG VÀ THÍ NGHIỆM ẢO

vectorstock.com/28062424

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học chương “cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT WORD VERSION | 2022 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Thế kỉ XXI, thế giới bước vào thời kì khoa học công nghệ hậu công nghiệp, thời kì kinh tế tri thức, thương mại điện tử, chính phủ điện tử… Xã hội loài người phát triển vượt bậc bằng tư duy sáng tạo, tài năng, chất xám của con người. Trong khi đó, Việt Nam vẫn là một nước đang phát triển với nền kinh tế nông nghiệp. Để có thể bắt nhịp sự phát triển chung của thế giới, nhân tố quyết định thắng lợi của công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế là con người, là nguồn nhân lực. Đó là những con người năng động, sáng tạo, biết học hỏi và áp dụng sáng tạo tinh hoa văn hóa nhân loại, biết tìm ra lối đi riêng phù hợp hoàn cảnh cụ thể của dân tộc; đó phải là những con người sản phẩm của nền giáo dục mới.

Trước những yêu cầu của thời đại đòi hỏi ngành giáo dục phải thực hiện đổi mới chương trình giáo dục phổ thông một cách đồng bộ từ mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện đến cách thức đánh giá kết quả dạy học, trong đó khâu đột phá là đổi mới phương pháp dạy học. Nhà trường phổ thông không chỉ trang bị cho học sinh những kiến thức, kĩ năng loài người đã tích lũy được mà còn phải bồi dưỡng cho học sinh năng lực sáng tạo ra tri thức mới, cách giải quyết vấn đề mới trong học tập.

Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI đã khẳng định "Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó, đổi mới cơ chế quản lý giáo dục, phát triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý giáo dục là khâu then chốt" và "Giáo dục và đào tạo có sứ mệnh nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, góp phần quan trọng xây dựng đất nước, xây dựng nền văn hóa và con người Việt Nam".

Mục tiêu phát triển giáo dục là: “Đến năm 2020, nền giáo dục nước ta được đổi mới căn bản và toàn diện theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế; chất lượng giáo dục được nâng cao một cách toàn diện, gồm: giáo dục đạo đức, kỹ năng sống, năng lực sáng tạo, năng lực thực hành, năng lực ngoại ngữ và tin học; đáp ứng nhu cầu nhân lực, nhất là nhân lực chất lượng cao phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và xây dựng nền kinh tế tri thức; đảm bảo công bằng xã hội trong giáo dục i

và cơ hội học tập suốt đời cho mỗi người dân, từng bước hình thành xã hội học tập” [19].

Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc lồng ghép các thí nghiệm vào trong các bài học Vật lí là một biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, góp phần tích cực trong hoạt động truyền đạt kiến thức cho học sinh.

Qua thực tế dạy học chương “Cảm ứng điện từ”, chúng tôi nhận thấy đây là một chương có nội dung kiến thức phong phú, được xây dựng bằng thực nghiệm và gắn liện với thực tiễn, nhưng tương đối trừu tượng đối với học sinh, vì vậy cũng gây nhiều khó khăn cho cho việc dạy và học. Tuy nhiên đây là một nội dung khá quan trọng, tạo cơ sở cho các em tiếp thu những kiến thức về dòng điện xoay chiều sau này.

Việc ứng dụng công nghệ thông tin nói chung và máy vi tính nói riêng vào dạy học Vật lý là một hướng đi thích hợp và mang tính cấp thiết. Máy vi tính với những thế mạnh về lưu trữ, xử lý và trình bày thông tin một cách linh hoạt cho phép xây dựng những thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo. Những thí nghiệm này nếu được sử dụng một cách linh hoạt trong quá trình dạy học sẽ làm tăng tính trực quan, kích thích hứng thú học tập và sự chú ý ở mức độ cao đối với học sinh, giúp cho giáo viên giảm thời gian thuyết trình, không mất nhiều thời gian vào việc biểu diễn và thể hiện thông tin trong giờ học. Với các thí nghiệm có tính nguy hiểm đối với con người hoặc các thí nghiệm có thời gian diễn ra rất nhanh (hay rất chậm) và các thí nghiệm có tính trừu tượng thì việc thay thế chúng bằng những thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trên máy vi tính là một cách tối ưu. Có thể thấy rằng, viếc sử dụng máy vi tính với tư cách là một phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học Vật lý có rất nhiều ưu điểm nổi trội, nó có thể được ứng dụng trong nhiều giai đoạn của quá trình dạy học, từ việc xây dựng tình huống học tập, nghiên cứu giải quyết vấn đề, xây dựng kiến thức mới đến việc củng cố và vận dụng kiến thức … Tuy nhiên, cũng cần nhận thức rằng, máy vi tính không phải là một phương tiện dạy học vạn năng có thể thay thế toàn bộ các phương tiện dạy học truyền thống khác. Giáo viên phải là người có vai trò tổ chức, thiết kế quá trình dạy học, là người quyết định lựa chọn phương tiện, lựa chọng thời điểm sử dụng, hình thức sử dụng và phạm vi sử dụng máy vi tính nhằm đạt được hiệu quả cao nhất của hoạt động dạy học.

Xuất phát từ cơ sở lý luận nêu trên và với mong muốn góp phần vào việc ii

nghiên cứu nâng cao chất lượng, hiệu quả trong dạy và học Vật lý, tôi nghiên cứu thử nghiệm đề tài: “Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học chương “cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT ”.

2. Mục đích nghiên cứu Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lý nhằm kích thích hứng thú và phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức của học sinh từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường phổ thông.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu: Quá trình dạy và học Vật lý chương trình THPT Thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lý.

Hoạt động dạy học Vật lý 11 THPT hiện nay có sự hỗ trợ của thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo.

3.3. Phạm vi nghiên cứu: Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” lớp 11 THPT. 4. Giả thuyết khoa học Nếu sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo một cách hợp lý trong dạy học sẽ có thể kích thích sự hứng thú, phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức cho học sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường phổ thông.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.

5.2. Nghiên cứu nội dung các kiến thức dạy học chương "Cảm ứng điện từ" Vật lí 11 THPT. 5.3. Sưu tầm, xây dựng một số thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo hỗ trợ dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT. 5.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” nhằm phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức của học sinh.

5.6 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của đề tài, rút ra những kết luận về hiệu quả của đề tài.

iii

6. Phương pháp nghiên cứu 6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.

Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến hướng phát triển của đề tài.

Nghiên cứu phân phối chương trình, sách giáo khoa, sách giáo viên, chuẩn kiến thức kĩ năng Vật lý 11 THPT. 6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.

Tiến hành giảng dạy để đánh giá giả thuyết của đề tài 6.3. Phương pháp thống kê toán học.

7. Đóng góp của đề tài 7.1. Về lý luận Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.

7.2. Về thực tiễn Sưu tầm và xây dựng một số thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo hỗ trợ dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT. Thiết kế một số tiến trinh sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT. 8. Cấu trúc luận văn Mở đầu Chương 1. Cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiêm ảo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.

Chương 2. Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo vào dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

iv

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Chữ viết đầy đủ

CNTT

Công nghệ thông tin

DH

Dạy học

DHVL

Dạy học Vật lý

ĐC

Đối chứng

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

PPDH

Phương pháp dạy học

PTDH

Phương tiện dạy học

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thí nghiệm

TNA

Thí nghiệm ảo

TNMP

Thí nghiệm mô phỏng

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

VL

Vật lý

v

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động.................................................

2

Hình 1.2 Sự tương tác trong hệ dạy học ....................................................

4

Hình 1.3: Cấu trúc của hoạt động học cùng với các yếu tố hợp thành cơ bản...........................................................................................................

11

Hình 1.4: Các thủ tục tiến hành TNA........................................................

24

Hình 1.5...................................................................................................

28

Hình 1.6...................................................................................................

29

Hình 1.7...................................................................................................

30

Hình 1.8...................................................................................................

30

Hình 1.9...................................................................................................

31

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc logic nội dung..................................................

36

Hình 2.2: Sơ đồ biểu đạt logic của quá trình nhận thức khao học chương “Cảm ứng điện từ”......................................................................................

37

Hình 2.3...................................................................................................

38

Hình 2.4...................................................................................................

38

Hình 2.5...................................................................................................

39

Hình 2.6: Di chuyển nam châm hoặc vòng dây........................................

39

Hình 2.7: Đóng ngắt khóa K......................................................................

39

Hình 2.8: Thay đổi diện tích vòng dây......................................................

40

Hình 2.9: Khung dây quay trong từ trường..............................................

40

Hình 2.10: Các thí nghiệm dùng để cùng cố.............................................

40

Hình 2.11: Các video clip.........................................................................

41

Hình 2.12: Video clip thí nghiệm dòng điện Fu-cô..................................

42

vi

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 – Bảng hoạch định các hoạt động của giáo viên và học sinh.......

9

Bảng 1.2: So sánh phương pháp dạy học tích cực và phương pháp dạy học truyền thống.........................................................................................

17

Bảng 1.3 – Bảng so sánh các đặc điểm của thí nghiệm thực và mô phỏng bằng máy vi tính..............................................................................

23

Bảng 3.1......................................................................................................

55

Bảng 3.2. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra......................

57

Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất.............................................................

57

Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất lũy tích................................................

58

Bảng 3.5. Bảng phân loại theo học lực.......................................................

59

Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các tham số........................................................

60

vii

DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ VÀ BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1. Phân phối tần suất hai nhóm.................................................

57

Đồ thị 3.1. Phân phối tần suất hai nhóm...................................................

58

Đồ thị 3.2. Phân phối tần suất lũy tích......................................................

58

Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất lũy tích....................................................

59

Biểu đồ 3.3. Phân loại học lực của hai nhóm ............................................

59

viii

MỤC LỤC MỞ ĐẦU .............................................................................................................. i

1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................. i 2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................... iii 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ iii 4. Giả thuyết khoa học ...................................................................................... iii 5. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................... iii 6. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. iv 7. Đóng góp của đề tài ...................................................................................... iv 8. Cấu trúc luận văn .......................................................................................... iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... v DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH .............................................................................. vi DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... vii DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ VÀ BIỂU ĐỒ ............................................................. viii

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG VÀ THÍ NGHIÊM ẢO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG ............... 1

1.1 Bản chất của sự học và chức năng của sự dạy ............................................ 1 1.1.1 Bản chất của sự học .................................................................................. 1 1.1.2 Bản chất của sự dạy học ........................................................................... 3 1.1.3 Hệ tương tác dạy học................................................................................ 4 1.2. Những định hướng cơ bản trong việc đổi mới phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông [3], [4] ................................................................................ 5 1.2.1. Sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống theo tinh thần phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh .............................................. 5 1.2.2. Chuyển từ phương pháp nặng về sự diễn giảng của giáo viên sang phương pháp nặng về tổ chức cho học sinh hoạt động để tự chiếm lĩnh kiến thức và kĩ năng .................................................................................................. 5 1.2.3. Tăng cường học tập cá nhân, phối hợp một cách hài hòa với học tập hợp tác ...................................................................................................................... 6 9

1.2.4. Coi trọng việc bồi dưỡng phương pháp tự học........................................ 7 1.2.5. Coi trọng việc rèn luyện kĩ năng ngang tầm với truyền thụ kiến thức. Đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh .................................. 7 1.2.6. Tăng cường sử dụng thiết bị dạy học, chú trọng các thí nghiệm, ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lí................................................. 8 1.2.7. Đổi mới cách soạn giáo án ...................................................................... 9 1.3 Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh....................................... 10 1.3.1 Tính tích cực hoạt động nhận thức là gì ? .............................................. 10 1.3.2 Những biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh ...... 12 1.3.3 Phân loại tính tích cực hoạt động nhận thức .......................................... 13 1.3.4 Các nguyên nhân của tính tích cực hoạt động nhận thức ....................... 13 1.3.5 Những nhân tố ảnh hưởng đến tính tích cực nhận thức ......................... 14 1.3.6 Biện pháp chung phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh .................................................................................................................. 15 1.3.7 Các bước thiết kế tiến trình hoạt động dạy học kiến thức theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh .................... 17 1.4.1. Thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo................................................ 19 1.4.1.1.Thí nghiệm mô phỏng [15], [26], [28], [24] ........................................ 19 1.4.1.2. Thí nghiệm ảo [26], [28], [24]............................................................ 23 1.4.2. Các đặc điểm của thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo [18], [24] ... 25 1.4.3. Nguyên tắc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí [26], [28].......................................................................................... 26 1.4.4. Khả năng sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí [17], [26], [28] ................................................................................. 27 1.4.4.1. Nêu sự kiện khởi đầu, đưa ra tình huống có vấn đề, hình thành nhu cầu nhận thức tri thức mới cho người học ............................................... 28 1.4.4.2. Giới thiệu chức năng, cách thức sử dụng các linh kiện, thiết bị thí nghiệm . 28 1.4.4.3. Góp phần hình thành và rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm cho học sinh .................................................................................................................. 29 1.4.4.4. Hỗ trợ thí nghiệm thực ....................................................................... 30 10

1.4.4.5. Mở rộng và khắc sâu kiến thức .......................................................... 31 Kết luận chương 1 ........................................................................................... 31 Chương 2. SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG VÀ THÍ NGHIỆM ẢO VÀO DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11 THPT .................................... 33

2.1 Phân tích đặc điểm kiến thức chương “Cảm ứng từ” ............................... 33 2.1.1 Chương trình lớp 9 ................................................................................. 33 2.1.2 Chương trình lớp 11 – Ban cơ bản ......................................................... 35 2.2. Các thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo ............................................. 38 2.2.1. Phòng thí nghiệm Fa-ra-day .................................................................. 38 2.2.2. Phần mềm MPTN cảm ứng điện từ ....................................................... 39 2.3. Thiết kế tiến trình dạy học các bài học cụ thể ......................................... 42 2.3.1. Bài 23: Từ thông – Cảm ứng điện từ (Tiết 1)........................................ 42 2.3.2. Bài 23: Từ thông – Cảm ứng điện từ (Tiết 2)........................................ 45 2.3.3. Bài 24: Suất điện động cảm ứng ........................................................... 49 Kết luận chương 2 ........................................................................................... 52 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................. 54 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .................................... 54 3.1.1. Mục đích................................................................................................ 54 3.1.2. Nhiệm vụ ............................................................................................... 54 3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm [8] ................................................... 55 3.2.1. Chọn mẫu thực nghiệm ......................................................................... 55 3.2.2. Quan sát giờ học .................................................................................... 55 3.2.3. Các bài kiểm tra..................................................................................... 56 3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................................. 56 3.3.1. Kết quả định tính ................................................................................... 56 3.3.2. Kết quả định lượng ................................................................................ 57 3.3.3. Kiểm định giả thuyết thống kê [6] ........................................................ 61 Kết luận chương 3 ........................................................................................................... 62 KẾT LUẬN ........................................................................................................ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 67 11

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG VÀ THÍ NGHIÊM ẢO TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1 Bản chất của sự học và chức năng của sự dạy 1.1.1 Bản chất của sự học Quan tâm và nghiên cứu đến đổi mới quá trình DH là phải quan tâm đến bản thân hoạt động học. Nền GD hiện đại trên thế giới tiến vào thế kỷ 21, tiến vào nền văn minh trí tuệ “Đặt việc học, người học vào trung tâm của nền GD”.

Mục tiêu của DH là nhằm trang bị cho HS những kiến thức phổ thông, hiện đại phù hợp với trình độ, với đặc điểm lứa tuổi để HS có thể sử dụng kiến thức đó một cách tốt nhất trong học tập cũng như trong cuộc sống sau này. Muốn vậy HS phải tự lực tìm tòi, xây dựng kiến thức mới dưới sự hướng dẫn của GV. Vì vậy không thể quan niệm sự hình thành kiến thức (sự học) của HS chỉ đơn giản là sự in vào đầu óc HS những câu chữ, xem như những cái đã có sẵn, tồn tại độc lập đối với HS. Theo quan điểm tâm lý học tư duy thì sự học là sự phát triển về thể chất về cấu trúc hành động, cùng một biểu hiện hành vi bên ngoài giống nhau nhưng cái chất lượng của sự học vấn có thể khác nhau tuỳ thuộc vào sự phát triển của các cấu trúc của các hành động của chủ thể. Ở đây hành vi được xem như biểu hiện ra bên ngoài của kết quả hành động, còn cách thức để đạt tới kết quả đó được xem như cấu trúc bên trong của hành động học.

Theo quan điểm hiện đại thì sự học phải là quá trình hình thành và phát triển các dạng thức và hành động xác định của người học, đó là sự thích ứng của chủ thể với tình huống học tập thích đáng thông qua sự đồng hoá (hiểu được, làm được) và sự điều tiết (có sự biến đổi của bản thân, tạo được cái mới với chủ thể) nhờ đó người học phát triển năng lực thể chất, tinh thần và nhân cách.

Việc học tập của mỗi HS là một hoạt động đặc thù của con người, nó có cấu trúc bao gồm các thành tố có quan hệ và tác động đến nhau: Một bên là động cơ, mục đích, phương tiện bên kia là hoạt động, hành động, thao tác.

1

N.Lêochiep đã mô tả cấu trúc tâm lý của hoạt động (hình1.1) Chủ thể

Đối tượng

Hoạt động

Động cơ

Hành động

Mục đích

Thao tác

Điều kiện, phương tiện

Hình 1.1: Cấu trúc tâm lý của hoạt động [10] Có thể phân tích cấu trúc của hoạt động học sau: Chủ thể hoạt động là HS được xác định khi chỉ ra đối tượng tương ứng (môn học, bài học…). Khi HS say mê hướng vào đối tượng nhằm TC hoạt động chiếm lĩnh lấy đối tượng thì mới thực sự trở thành chủ thể của hoạt động học. Động cơ học tập được quyết định cơ bản bởi nội dung đối tượng. Động cơ là sự say mê TC hướng vào chiếm lĩnh đối tượng. Nhu cầu gặp đối tượng tạo nên sự say mê TC. Sự lĩnh hội nội dung đối tượng làm phong phú, phát triển chủ thể, càng kích thích nó hứng thú TC hơn trong tìm tòi học tập. Trong thực tế, những động cơ ngoài đối tượng cũng có vai trò rất to lớn kích thích TTC hoạt động của HS. Nhưng động cơ đích thực có tính cơ bản, bền vững, tạo nên sự phát triển trong DH là động cơ đối tượng.

Hoạt động học của chủ thể tồn tại tương ứng với động cơ thúc đẩy hoạt động.

Hoạt động học được cụ thể thành những hành động, mỗi hành động đều phải tiến hành nhờ các thao tác để thực hiện nhiệm vụ cụ thể.

Mỗi nhiệm vụ lại xác định rõ mục đích và những điều kiện, phương tiện để thực hiện nhiệm vụ đó.

2

Như vậy sự học nói chung và sự thích ứng của người học với những tình huống thích đáng làm nảy sinh và phát triển ở người học những dạng thức hoạt động xác định, phát triển ở những người học những năng lực, thể chất, tinh thần và nhân cách cá nhân. Nói riêng sự học có chất lượng một tri thức khoa học phải là sự thích ứng của người học với những tình huống học tập thích đáng. Chính quá trình thích ứng này là hoạt động của người học xây dựng nên tri thức mới với tính cách là phương tiện tối ưu giải quyết tình huống mới. Đồng thời đó là quá trình góp phần làm phát triển các năng lực nhận thức, thực tiễn và nhân cách của người học [21].

1.1.2 Bản chất của sự dạy học Quá trình học tập của HS là quá trình nhận thức thế giới thông qua nhận thức các tri thức khoa học. Việc DH của mỗi GV là hoạt động đặc thù của con người. Trong hoạt động dạy học GV phải thực sự là chủ thể của hoạt động dạy, muốn vậy phải TC sự say mê vào đối tượng (HS - mục tiêu, nội dung môn học, HS và PP chuyển nội dung môn học thành tri thức, kỹ năng, kỹ xảo…ở HS) tìm tòi suy nghĩ sáng tạo để thực hiện những nhiệm vụ DH của mình để đạt hiệu quả tối ưu.

Theo quan điểm về hoạt động có ý thức của A.N Lêônchiepv phải xuất phát từ nhu cầu khách quan và khả năng chủ quan, lựa chọn một đối tượng làm mục đích của hoạt động có ý thức của con người mới thực hiện được. Vì thế GV phải thực hiện nhiệm vụ của mình là chuyển giao nhiệm vụ khách quan thành động cơ học tập của HS [10].

Theo A.M.Machíukin thì DH là phải làm cho người học phát triển được trí tuệ, động cơ học tập và hứng thú nhận thức. Do vậy sự DH là sự tổ chức, định hướng việc xây dựng, chiếm lĩnh tri thức hình thành và phát triển nhân cách. DH phải luôn tạo ra sự “mất cân bằng” về mặt tâm lý tạo ra xung đột xã hội- nhận thức trong bản thân HS nhằm thiết lập sự “cân bằng” mới trong quá trình học tập [11].

Theo giáo sư Phạm Hữu Tòng: Nếu học là hành động của chủ thể HS thích ứng với tình huống do vậy do vậy dạy phải là dạy hành động (hành động 3

chiếm lĩnh kiến thức và hành động vận dụng kiến thức).Trong dạy học GV cần tổ chức các tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của HS qua đó HS chiếm lĩnh được kiến thức đồng thời phát triển trí tuệ và nhân cách của mình [21].

1.1.3 Hệ tương tác dạy học Quá trình DH các tri thức thuộc môn khoa học cụ thể được hiểu là quá trình hoạt động của GV và của HS trong sự thống nhất biện chứng của ba thành phần trong hệ DH bao gồm GV, HS, tư liệu hoạt động DH. Có thể mô tả hệ tương tác DH bằng sơ đồ hình 1.2. Định hướng Liên hệ ngược Giáo viên

Học sinh Thích ứng Tư liệu hoạt động DH (môi trường)

Tổ chức

Cung cấp tư liệu tạo tình huống

Hình 1.2 Sự tương tác trong hệ dạy học [23] Theo sơ đồ này, hành động của GV tới HS là sự định hướng của GV đối với sự tương tác trao đổi giữa HS với nhau qua đó còn định hướng cả sự cung cấp những thông tin cần thiết cho tổ chức và định hướng của GV đối với hành động học của HS. Hành động của HS đối với tư liệu hoạt động DH là sự thích ứng của HS với tình huống học tập đồng thời là hành động chiếm lĩnh, xây dựng trí thức cho bản thân mình và sự tương tác đó của HS đối với tư liệu đem lại cho GV những thông tin liên hệ ngược lại cần thiết cho sự chỉ đạo của GV đối với HS. Tương tác trực tiếp giữa các HS với nhau và giữa HS với GV là sự trao đổi tranh luận giữa các cá nhân HS tranh thủ sự hỗ trợ của xã hội từ phía GV và tập thể HS trong quá trình chiếm lĩnh, xây dựng tri thức cho mình và do đó đồng thời năng lực trí tuệ và nhân cách của họ từng bước phát triển.

4

1.2. Những định hướng cơ bản trong việc đổi mới phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông [3], [4] 1.2.1. Sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống theo tinh thần phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh Trong việc đổi mới PPDH, ta không phủ nhận vai trò của các PPDH truyền thống. Ở một mức độ nào đó, ta phải xem xét các phương pháp này theo quan điểm mới, theo hướng tích cực hóa hoạt động học tập của HS. Muốn vậy, GV phải kích thích được óc tò mò khoa học, ham hiểu biết của HS bằng cách tạo ra những 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. Hệ thống các PPDH truyền thống được phân thành các nhóm phương pháp như nhóm các phương pháp dùng lời, nhóm các phương pháp trực quan, nhóm các phương pháp thực hành. Trong dạy học truyền thống, GV thường hay sử dụng kết hợp nhiều PPDH thuộc các nhóm khác nhau một cách linh hoạt.

Như vậy, đổi mới PPDH không phải là phủ định hoàn toàn các PPDH truyền thống mà sử dụng chúng theo tinh thần mới như phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học.

1.2.2. Chuyển từ phương pháp nặng về sự diễn giảng của giáo viên sang phương pháp nặng về tổ chức cho học sinh hoạt động để tự chiếm lĩnh kiến thức và kĩ năng Theo PPDH truyền thống, GV là người truyền thụ kiến thức, còn HS là người tiếp thu kiến thức. Ở đây, GV chủ yếu sử dụng phương pháp giảng giải kết hợp minh họa, việc sử dụng thiết bị dạy học hạn chế dẫn đến tình trạng dạy theo kiểu “thầy đọc – trò chép”. Theo phương pháp mới, GV giao cho HS đọc, nghiền ngẫm SGK, rồi sau đó đặt câu hỏi để kiểm tra sự lĩnh hội kiến thức của các em. Thông qua cách trả lời, trình bày, báo cáo mà HS được rèn luyện những kĩ năng và tố chất cần thiết cho mình.

Theo quan niệm mới về dạy học, vai trò chủ yếu của GV là tổ chức, 5

hướng dẫn, điều khiển hoạt động học tập của HS, giúp HS đạt được mục tiêu của bài học. GV không thuyết trình, giảng giải mọi vấn đề mà chủ động tạo điều kiện rèn luyện óc độc lập suy nghĩ và tư duy sáng tạo cho HS. Việc đổi mới PPDH của GV đòi hỏi HS phải đổi mới phương pháp học tập. Đây là một tất yếu đòi hỏi người học phải nỗ lực, chủ động, sáng tạo trong các hoạt động nhận thức của mình. Như vậy, trọng tâm của tiết dạy phải đặt vào hoạt động của HS trong tiết dạy đó.

Phối hợp các hình thức tổ chức hoạt động học tập ngoài lớp học để tạo điều kiện cho việc rèn luyện những hoạt động học tập đa dạng của HS, cần phối hợp nhiều hình thức tổ chức học tập ngoài lớp học, trong đó chuyển dần từ dạy học truyền thụ kiến thức sang dạy học giải quyết vấn đề như: – Tổ chức và hướng dẫn cho HS tự học môn VL ở nhà, làm thí nghiệm thực hành, lấy số liệu thống kê, nghiên cứu học tập, ngoại khóa...

– Tổ chức các nhóm nghiên cứu nhỏ, thi nhóm các nhà nghiên cứu trẻ. Đề tài nghiên cứu có thể rất đa dạng như làm một thí nghiệm nào đó về VL, tìm hiểu một ứng dụng nào đó của VL trong thực tế hoặc cấu tạo và hoạt động của một thiết bị kĩ thuật nào đó...

1.2.3. Tăng cường học tập cá nhân, phối hợp một cách hài hòa với học tập hợp tác Các hình thức tổ chức học tập cá nhân, theo nhóm và theo lớp là các hình thức vẫn được áp dụng theo PPDH truyền thống. Theo PPDH mới, hình thức học tập cá nhân vẫn là hình thức học tập cơ bản, có hiệu quả nhưng HS phải có tinh thần học tập một cách tự giác, chủ động. Học tập hợp tác là hình thức học tập bổ trợ có tác dụng rèn luyện người học tinh thần hợp tác lao động, chia sẻ kinh nghiệm, học hỏi lẫn nhau, ý thức trách nhiệm với công việc chung. Phối hợp chặt chẽ những nỗ lực cá nhân trong tự học với việc học tập hợp tác trong nhóm. Một trong những hình thức tăng cường hoạt động của HS trên lớp là sử dụng phiếu học tập cho HS. Trong học tập, không phải bất kì một nhiệm vụ học tập nào cũng có thể được hoàn thành bởi những hoạt động thuần túy cá nhân. Có những câu 6

hỏi, những vấn đề được đặt ra khó và phức tạp, đòi hỏi có sự hợp tác giữa các cá nhân mới có thể hoàn thành nhiệm vụ. Theo lí thuyết về vùng phát triển gần nhất của Vư-gốt-sky, mỗi cá nhân có thể vươn tới những tầm hiểu biết rộng hơn nhờ sự trao đổi với bạn bè. Thông qua sự hợp tác tìm tòi, 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 nâng mình lên một trình độ mới.

Như vậy, hình thức học tập cá nhân vẫn là hình thức hoạt động chủ yếu giúp HS phát triển các năng lực. Hoạt động nhóm suy cho cùng cũng nhằm giúp cá nhân chủ động, tích cực tham gia vào quá trình nhận thức của mình.

1.2.4. Coi trọng việc bồi dưỡng phương pháp tự học Trong xã hội hiện đại, sự bùng nổ thông tin đòi hỏi mỗi cá nhân phải nỗ lực học tập biết cách cập nhật thông tin. GV cần phải quan tâm đến phương pháp học của HS, từng bước hình thành năng lực tự học để các em có thể tự bổ sung kiến thức và học thường xuyên suốt đời, bằng cách: – Coi trọng việc trao dồi kiến thức lẫn việc bồi dưỡng kĩ năng, đặc biệt là những kĩ năng quá trình để đạt tới kiến thức.

– Coi trọng việc truyền thụ các phương pháp nhận thức đặc thù của bộ môn như PPTN, phương pháp mô hình... Trong đó các thí nghiệm, mô hình VL không chỉ là phương tiện minh họa kiến thức, mà chủ yếu đóng vai trò cung cấp thông tin và là phương tiện giải quyết vấn đề đặt ra.

Việc tự học của HS là hoạt động rất cần thiết. Ở đây, người GV cần phải bồi dưỡng cho HS khả năng thu thập thông tin, huấn luyện cho HS cách nắm bắt nội dung chính của tài liệu học tập đồng thời giao bài tập về nhà cho HS, có thể tính toán cân đối giữa nội dung học tập trên lớp và nội dung cần tìm hiểu ở nhà.

1.2.5. Coi trọng việc rèn luyện kĩ năng ngang tầm với truyền thụ kiến thức. Đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh Việc rèn luyện kĩ năng là một trong những yêu cầu rất quan trọng trong việc hình thành nhân cách HS. Hiện nay, rất ít GV chú ý đến lĩnh vực này 7

cho HS. Trên lớp GV cố gắng truyền đạt kiến thức mà không chú ý đến rèn luyện tư duy, rèn luyện kĩ năng cho HS. Đổi mới PPDH cũng như kiểm tra, đánh giá coi trọng những kĩ năng, năng lực thực hành của HS. Như vậy, người GV phải bồi dưỡng cho HS kĩ năng sống cần thiết bên cạnh truyền thụ kiến thức. Đổi mới PPDH phải đi đôi với đổi mới 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. Kiểm tra không những trình độ nắm vững kiến thức và vận dụng kiến thức lí thuyết mà cả kĩ năng thực hành thí nghiệm, đánh giá cao khả năng vận dụng kiến thức và kĩ năng 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.

1.2.6. Tăng cường sử dụng thiết bị dạy học, chú trọng các thí nghiệm, ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lí Trong PPDH mới đòi hỏi người GV phải tăng cường khai thác và sử dụng thành thạo các thí nghiệm sau đây: – Thí nghiệm cho HS làm trên lớp dưới hình thức cá nhân hay theo nhóm.

– Thí nghiệm do GV với một nhóm HS làm biểu diễn trên lớp.

– Thí nghiệm do HS làm trong phòng thí nghiệm.

Những năm gần đây, CNTT trong các nhà trường đã được quan tâm.

Mục tiêu của việc học tin học trong nhà trường, mối quan hệ giữa tin học với tư cách là một môn học với việc ứng dụng CNTT trong dạy học đã dần dần được xác định rõ ràng qua các cấp học. Cán bộ quản lí giáo dục và GV đã từng bước nhận thức đầy đủ vai trò của CNTT trong dạy học. CNTT được chú trọng ở tất cả các bộ môn để góp phần thực hiện đổi mới PPDH. Việc sử dụng CNTT trong dạy học sẽ góp phần đổi mới PPDH trên các mặt như thực hiện học tập trong hoạt động và bằng hoạt động, tăng cường tự học trong quá trình dạy học, sử dụng luân chuyển những hình thức dạy học đa 8

dạng, hình thành và sử dụng công nghệ dạy học và đổi mới kiểm tra đánh giá.

1.2.7. Đổi mới cách soạn giáo án – Lượng hoá các mục tiêu kiến thức và kĩ năng của bài học.

– Chia bài học thành một số nội dung riêng biệt hoặc tổ chức bài học thành một chủ đề học tập.

– Chuẩn bị các thiết bị thí nghiệm, các PTDH cần thiết.

– Hoạch định các hoạt động học của HS và các hoạt động dạy tương ứng của GV trong tiết học. Ví dụ: Bảng 1.1 – Bảng hoạch định các hoạt động của giáo viên và học sinh Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

– Tạo tình huống học tập, giao – Tiếp nhận nhiệm vụ học tập nhiệm vụ học tập cho HS. – Tổ chức, hướng dẫn hoạt động – Thu thập thông tin cho HS + Giảng sơ lược nội dung (nếu cần). + Nghe GV giảng. + Giới thiệu và hướng dẫn cách

+ Tìm thông tin trong SGK và các tài

tham khảo tài liệu, làm thí nghiệm,

liệu khác, làm thí nghiệm, quan sát

lấy kết quả thí nghiệm.

hiện tượng, lấy kết quả thí nghiệm.

– Tổ chức cho HS xử lí thông tin – Xử lí thông tin và báo cáo kết quả và báo cáo kết quả + Tổ chức cho HS thảo luận + Tranh luận với bạn bè trong nhóm nhóm để nhận xét kết quả, đưa để rút ra nhận xét, kết luận từ những ra kết luận và hướng dẫn HS điều tìm hiểu được. Lập bảng, vẽ đồ cách lập bảng, vẽ đồ thị, rút ra kết thị, nhận xét kết quả. luận từ đồ thị. + Đánh giá nhận xét, kết luận của

+ Báo cáo kết quả trước lớp và trả lời

HS, tổ chức hợp thức hoá kiến thức. các câu hỏi của GV. – Củng cố bài.

– Ghi nhận những kết luận cuối cùng.

– Cho bài tập vận dụng.

– Làm bài tập vận dụng.

9

1.3 Tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh 1.3.1 Tính tích cực hoạt động nhận thức là gì ?

TTC nhận thức trong hoạt động là một tập hợp các hoạt động nhằm làm chuyển biến vị trí của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp thu tri thức sang chủ thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập [29].

TTC, nét tính cách rất quan trọng trong nhân cách thể hiện ở năng lực làm thay đổi thực tiễn, theo nhu cầu, mục đích của mình trong hoạt động sản xuất, học tập, sáng tạo, đấu tranh,…

TTC cần phải được định hướng đúng đắn, phải nhằm phục vụ cho những mục đích tốt đẹp, cao cả, thì hoạt động của con người mới có giá trị đích thực, mới đem lại lợi ích cho bản thân và xã hội. Nét tính cách này cần được GD ngay từ bé bằng cách tạo ra những tình huống để trẻ em tự tìm cách thỏa mãn đòi hỏi, đôi khi người lớn có thể mách bảo, nhưng tránh lối làm thay khiến tạo dần cho trẻ tính ỷ lại, thụ động, chờ đợi. Kết quả của mỗi lần tự làm như vậy sẽ động viên trẻ hăng hái tự lập giải quyết các nhu cầu của mình và dần dần chủ động tham gia vào công việc chung của gia đình, tập thể. Để duy trì liên tục TTC cần có sự theo dõi và đánh giá của người lớn và tập thể, kể cả khi việc làm thành công cũng như khi khó khăn, trở ngại.

TTC nhận thức là trạng thái hoạt động nhận thức. Hạt nhân cơ bản của TTC nhận thức là hoạt động tư duy của cá nhân được tạo nên do thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng. Nhu cầu nhận thức cái mới, nhu cầu vươn lên một trình độ cao hơn là nguồn gốc TTC hoạt động nhận thức của HS. TC là một biểu hiện của ý thức khi đã có ý thức thì HS sẽ TC, chủ động và sáng tạo trong mọi tình huống. Trong học tập TTC nhận thức của HS đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức [29].

Tính “TC nhận thức” của HS theo Tiến sĩ I.F. Kharlamop (Liên Xô cũ ) có thể được định nghĩa như sau: Nói chung, TTC là trạng thái hoạt động của các chủ thể, nghĩa là của người hành động. Vậy TTC nhận thức là trạng thái hoạt động của HS, đặc 10

trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức.

Kết quả của việc học chỉ thực sự có được khi HS tích cực và chủ động tham gia vào quá trình DH. Cấu trúc của hoạt động học cùng với các yếu tố hợp thành cơ bản của nó có thể biểu diễn theo sơ đồ hình 1.3.

Nguồn kiến thức

Hoạt động nhận thức

Kết quả của hoạt động nhận thức

Lời nói sinh động của GV;

Thái độ đối với việc học tập: nhu cầu, kiến thức, hướng tâm lí, tinh thần trách nhiệm…

Sự chú ý có chủ định, sự cần mẫn, tính ham hiểu biết, lòng say mê học tập.

Thực hiện công tác thực hành và làm TN; SGK; Tài liệu khoa học; Hoạt động thực tiễn.

Hành động trí tuệ: a) “Lĩnh hội” tài liệu. b) Thông hiểu tài liệu. c) Ghi nhớ kiến thức. d) Luyện tập vận dụng kiến thức vào thực tiễn. e) Ôn tập, khái quát hoá và hệ thống hoá tài liệu đã học. g) Tự kiểm tra.

Biểu tượng.

Thông hiểu.

Nắm vững sự kiện, khái niệm.

Hình thành kĩ năng, kĩ xảo.

Hệ thống kiến thức và đào sâu kiến thức.

Phát hiện mức độ nắm vững kiến thức.

Sự phát triển chung của HS, hình thành quan điểm và niềm tin, phát triển năng khiếu và thiên tư Hình 1.3: Cấu trúc của hoạt động học cùng với các yếu tố hợp thành cơ bản.

11

Trong quá trình DH, khối lượng kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo của HS tăng lên, tầm hiểu biết được mở rộng, quan điểm và niềm tin chính trị được hình thành. Khía cạnh đặc biệt quan trọng của sự phát triển là sự biến đổi về chất của bản thân hoạt động nhận thức và tư duy nói chung. Chỉ trong quá trình học tập TC, HS mới rèn được kĩ năng kiến thức, sự say mê học tập, và cả sự hoàn thiện những năng lực nhận thức chung và riêng. Tất cả những cái đó dẫn tới việc hoàn thiện nhân cách nói chung, và làm phong phú thêm những nhu cầu nhân thức và tinh thần.

Như vậy, việc học cần dựa trên nền tảng của hoạt động nhận thức TC của HS và đòi hỏi HS phải có thái độ và tinh thần TC như vậy.

1.3.2 Những biểu hiện của tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh HS là chủ thể của quá trình học tập, chỉ thực sự đạt kết quả cao nếu HS là người có ý thức chủ động TC và sáng tạo. TTC ở đây là thái độ của HS muốn nắm vững kiến thức, hiểu sâu sắc nội dung học tập bằng mọi cách và cố gắng để vận dụng những hiểu biết ấy vào cuộc sống.

TTC hoạt động nhận thức của HS được biểu hiện qua các dấu hiệu sau: - Có chú ý học tập không?

- Có hăng hái tham gia vào mọi hình thức hoạt động học tập hay không (thể hiện ở việc hăng hái phát biểu ý kiến, ghi chép...)?

- Có hoàn thành những nhiệm vụ được giao không?

- Có ghi nhớ tốt những điều đã được học không?

- Có hiểu bài học không?

- Có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không?

- Có vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tiễn không?

- Tốc độ học tập có nhanh không?

- Có hứng thú trong học tập hay chỉ vì một ngoại lực nào đó mà phải học?

- Có quyết tâm, có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?

- Có sáng tạo trong học tập không?

Về mức độ TC của HS trong quá trình học tập có thể không giống nhau, có một số dấu hiệu sau đây: 12

- Tự giác học tập hay bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài (gia đình, bạn bè, xã hội).

- Thực hiện yêu cầu của thày giáo theo yêu cầu tối thiểu hay tối đa?

- TC nhất thời hay thường xuyên liên tục?

- TC tăng lên hay giảm dần?

- Có kiên trì vượt khó hay không?

Ngoài những biểu hiện nói trên mà GV dễ nhận thấy còn có những biểu về mặt xúc cảm, 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 hay cho một bài tập khó…Những dấu hiệu này khó biểu hiện và khác nhau ở từng cá thể HS, bộc lộ rõ ở HS các lớp dưới, kín đáo ở HS các lớp trên.

1.3.3 Phân loại tính tích cực hoạt động nhận thức Tùy theo việc huy động và mức độ huy động các chức năng tâm lý mà người ta phân ra 3 loại TTC: - TTC tái hiện: Chủ yếu dựa vào trí nhớ và tư duy tái hiện.

- TTC tìm tòi: Đặc trưng bằng sự bình phẩm, phê phán, tìm cách độc lập giải quyết vấn đề, TC về mặt nhận thức, óc sáng tạo, lòng khao khát hiểu biết, hứng thú học tập.

- TTC sáng tạo: Là cấp độ cao nhất của TTC, đặc trưng bằng sự khẳng định con đường riêng của mình, không giống như con đường mà mọi người đã thừa nhận, đã trở thành chuẩn mực, để đạt được mục đích. Dĩ nhiên mức độ sáng tạo của HS là có hạn nhưng đó là mầm mống để phát triển trí sáng tạo về sau này [29].

1.3.4 Các nguyên nhân của tính tích cực hoạt động nhận thức TTC hoạt động nhận thức của HS nảy sinh trong quá trình học tập. Có nhiều nguyên nhân phát sinh trong lúc học tập, có nhiều nguyên nhân được hình thành từ quá khứ, thậm chí từ lịch sử lâu dài của nhân cách. Nhìn chung, TTC phụ thuộc vào các yếu tố sau: hứng thú, nhu cầu, động cơ, năng lực, ý chí, sức khỏe, môi trường. Trong các nhân tố trên, hiện nay việc TC hóa hoạt 13

động nhận thức của HS chủ yếu là tập chung vào hình thành và phát triển hứng thú nhận thức của HS vì: - Nó có thể hình thành ở HS một cách nhanh chóng và bất cứ lúc nào trong quá trình DH. - Có thể gây hứng thú đối với HS ở mọi lứa tuổi.

- Điều quan trọng hơn cả là nó nằm trong tầm tay của người GV. Người GV có thể điều khiển hứng thú của HS qua các yếu tố của quá trình DH như: Nội dung, PP, phương tiện, hình thức tổ chức; qua các bước lên lớp: mở bài, củng cố, vận dụng, kiểm tra kiến thức; qua các mối quan hệ thầy trò… Đối với HS, hứng thú là yếu tố có ý nghĩa to lớn không chỉ trong quá trình học tập mà cả đối với sự phát triển toàn diện, sự hình thành nhân cách.

Có hứng thú học tập làm cho học tập trở thành nguồn vui, hứng thú là yếu tố dẫn tới tự giác. Hứng thú và tự giác là những yếu tố tâm lý đảm bảo TTC, độc lập sáng tạo, ngược lại với phong cách học tập TC và độc lập sáng tạo có ảnh hưởng tới sự phát triển hứng thú và tự giác.

1.3.5 Những nhân tố ảnh hưởng đến tính tích cực nhận thức Nhìn chung TTC nhận thức phụ thuộc vào những nhân tố sau đây: * Bản thân HS - Đặc điểm hoạt động trí tuệ (tái hiện, sáng tạo...).

- Năng lực (hệ thống tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm hoạt động sáng tạo, sự trải nghiệm cuộc sống...).

Tình trạng sức khỏe.

- Trạng thái tâm lí (hứng thú, xúc cảm, chú ý, nhu cầu, động cơ, ý chí...).

- Điều kiện vật chất, tinh thần (thời gian, tiền của, không khí đạo đức).

- Môi trường tự nhiên, xã hội. * Nhà trường: - Chất lượng quá trình DH - GD (nội dung, PP, phương tiện, hình thức kiểm tra đánh giá...).

- Quan hệ thày trò.

- Không khí đạo đức nhà trường.

14

* Gia đình - Quan tâm, động viên.

- Tạo điều kiện về cuộc sống - Tạo môi trường học tập. * Xã hội - Động viên, khen thưởng.

- Xây dựng tốt quan hệ con người với con người.

1.3.6 Biện pháp chung phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh Phát huy TTC hoạt động nhận thức của HS cần phải chú ý đến tính chất độc đáo riêng của quá trình nhận thức ở HS và đặc điểm tâm lý ở lứa tuổi này.

Các biện pháp nâng cao TTC nhận thức của HS trong giờ lên lớp có thể tóm tắt như sau: - Nói lên ý nghĩa lí thuyết và thực tiễn, tầm quan trọng của vấn đề nghiên cứu.

- 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. - Phải dùng các PP đa dạng: nêu vấn đề, TN, thực hành, so sánh, tổ chức thảo luận, sêmina và phối hợp chúng với nhau.

- 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.

- Sử dụng các phương tiện DH hiện đại.

- Sử dụng các hình thức tổ chức DH khác nhau: cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, làm việc trong vườn trường, phòng TN. - Luyện tập, vận dụng kiến thức vào thực tiễn trong các tình huống mới.

- Thường xuyên kiểm tra đánh giá, khen thưởng và kỉ luật kịp thời, đúng mức.

- Kích thích TTC qua thái độ, cách ứng xử giữa GV và HS. - Phát triển kinh nghiệm sống của HS trong học tập qua các phương tiện 15

thông tin đại chúng và các hoạt động xã hội.

- Tạo không khí đạo đức lành mạnh trong lớp, trong trường, tôn vinh sự học nói chung và biểu dương những HS có thành tích học tập tốt.

- Có sự động viên, khen thưởng từ phía gia đình và xã hội. * Một vài đặc điểm về tính tích cực của HS - TTC của HS có mặt tự phát và mặt tự giác: + Mặt tự phát: là những yếu tố tiềm ẩn, bẩm sinh thể hiện ở tính tò mò, hiếu kì, hiếu động, linh hoạt và sôi nổi trong hành vi mà trẻ đều có ở những mức độ khác nhau. Cần coi trọng những yếu tố tự phát này, nuôi dưỡng, phát triển chúng trong DH. + Mặt tự giác: là trạng thái tâm lí có mục đích và đối tượng rõ rệt, do đó có hoạt động để chiếm lĩnh đối tượng đó. TTC tự giác thể hiện ở óc quan sát, tình phê phán trong tư duy, trí tò mò khoa học.

- TTC nhận thức phát sinh không chỉ từ nhu cầu nhận thức mà còn từ nhu cầu sinh học, nhu cầu đạo đức thẩm mỹ, nhu cầu giao lưu văn hóa... Hạt nhân cơ bản của TTC nhận thức là hoạt động tư duy của cá nhân được tạo nên do sự thúc đẩy của hệ thống nhu cầu đa dạng.

- TTC nhận thức và TTC học tập có liên quan chặt chẽ với nhau nhưng không phải là một. Có một số trường hợp, TTC học tập thể hiện ở hành động bên ngoài, mà không phải là TTC trong tư duy. Đó là những điều cần lưu ý khi đánh giá TTC nhận thức của HS. Gần đây, một số nhà lí luận cho rằng: với những HS khá, giỏi, thông minh... việc sử dụng giáo cụ trực quan, PPDH nêu vấn đề đôi khi như là một vật cản, làm chậm quá trình tư duy vốn diễn ra rất nhanh và diễn ra qua trực giác của các em này.

DH tích cực có thể xem là một trong những đặc điểm quan trọng nhất của nhà trường hiện đại và có thể lấy đó phân biệt với nhà trường truyền thống.

Sau đây là bảng so sánh một vài nét về hai phương pháp dạy học của hai nhà trường đó.

16

Bảng 1.2: So sánh phương pháp dạy học tích cực và phương pháp dạy học truyền thống.

Tiêu chí

DH truyền thống

DH tích cực

1

Cung cấp sự kiện, nhớ tốt, học thuộc lòng.

2

GV là nguồn kiến thức duy nhất.

3

HS làm việc một mình.

4

Dạy thành từng bài riêng biệt.

5

Coi trọng trí nhớ.

6

Ghi chép tóm tắt.

7

Chỉ dừng lại ở câu hỏi, bài tập.

8

Không gắn lí thuyết với thực hành.

9

Dùng thời gian học tập để nắm kiến thức do thày giáo truyền thụ.

10

Nguồn kiến thức hạn hẹp.

Cung cấp kiến thức cơ bản có chọn lọc.

Ngoài kiến thức học được ở lớp, còn có nhiều nguồn kiến thức khác: bạn bè, phương tiện thông tin đại chúng...

Tự học, kết hợp với nhóm, tổ và sự giúp đỡ của thày giáo.

Hệ thống bài học.

Coi trọng độ sâu của kiến thức, không chỉ nhớ mà còn suy nghĩ, đặt ra nhiều vấn đề mới.

Làm sơ đồ, MH, làm bộc lộ cấu trúc bài học, giúp HS dễ nhớ và vận dụng.

Thực hành nêu ý kiến riêng.

Lí thuyết kết hợp với thực hành, vận dụng kiến thức vào cuộc sống.

Cổ vũ cho HS tìm tòi bổ sung kiến thức từ việc nghiên cứu lí luận và từ những bài học kinh nghiệm rút ra từ thực tiễn.

Nguồn kiến thức rộng lớn.

1.3.7 Các bước thiết kế tiến trình hoạt động dạy học kiến thức theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh Để việc DH đạt hiệu quả cao thì trước hết người GV phải tìm hiểu logic khoa học, yêu cầu của chu trình, cấu trúc nội dung kiến thức trong tài liệu giáo khoa, điều kiện vật chất, thời gian, trình độ phát triển và đặc điểm của HS lớp học. Đó chính là cơ sở cần thiết để người GV xác định phương án tổ chức, chỉ đạo định hướng học tập trong mỗi tiết học cụ thể. Điều đó được thể hiện lần lượt bằng các hoạt động dưới đây của người 17

GV khi thiết kế tiến trình hoạt động DH một kiến thức cụ thể: a. Xác định mục tiêu yêu cầu của tiết học. Để xác định được phương án tổ chức, chỉ đạo, định hướng hoạt động học tập của HS trong mỗi tiết học cụ thể, nghĩa là xác định lôgic của quá trình DH khi soạn bài người GV phải suy nghĩ trả lời được các câu hỏi sau: - HS cần lĩnh hội các kiến thức kĩ năng gì?

- Con đường để HS chiếm lĩnh được kiến thức, kỹ năng đó như thế nào để đảm bảo cho HS chiếm lĩnh được kiến thức, kỹ năng đó một cách sâu sắc, vững chắc, đồng thời đạt được hiệu quả GD? - Kết quả sau khi học mà HS cần thể hiện ra được là gì?

Câu trả lời các câu hỏi trên chính là mục tiêu của tiết học cần đạt được. b. Xác định cấu trúc nội dung và xây dựng kiến thức.

Việc phân tích cấu trúc nội dung kiến thức vật lí cần dạy đòi hỏi người GV phải trả lời được câu hỏi sau: - Kiến thức cần dạy bao gồm các thành tố nội dung nào?

- Trình tự lôgíc của các thành tố nội dung đó như thế nào?

Việc lập sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức đòi hỏi phải trả lời được các câu hỏi: - Vấn đề đặt ra như thế nào?

- Câu trả lời tương ứng với mỗi câu hỏi đã đặt ra như thế nào?

- Tiến trình hành động để xây dựng được mỗi thành tố nội dung kiến thức và toàn bộ chính thể kiến thức là như thế nào? c. Xác định tiến trình hoạt động DH cụ thể.

Việc xác định PPDH cụ thể một kiến thức vật lí nào đó đòi hỏi GV suy nghĩ, tìm cách giải đáp tốt nhất cho các câu hỏi sau: - Kiểm tra, ôn tập hay bổ xung thêm cái gì và như thế nào, để đảm bảo cho HS có trình độ tri thức xuất phát cần thiết?

- Làm thế nào để giác ngộ vấn đề, định hướng mục tiêu hoạt động học?

- Làm thế nào để lôi cuốn HS tham gia giải quyết vấn đề, kiểm tra, 18

định hướng hành động nhận thức cụ thể của HS như thế nào?

- Tổng kết và kiểm tra tri thức như thế nào?

Việc xác định tiến trình hoạt động DH cụ thể còn đòi hỏi GV xác định rõ nguồn truyền đạt thông tin (lời nói, bảng, sách, TN, đồ dùng trực quan, các phần mềm DH…); mức độ độc lập của HS trong quá trình học tập, chiếm lĩnh tri thức (GV trình diễn hay đòi hỏi HS hành động đáp ứng yêu cầu đặt ra; đòi hỏi HS thu nhận tái tạo theo cái có sẵn; hay đòi hỏi HS phải tham gia tìm tòi, phát hiện, giải quyết vấn đề); định rõ trình tự lôgíc của các hành động dạy và học (bao gồm cả cách sử dụng phương tiện DH, tiến hành TN, trình bày bảng…) [30].

1.4.1. Thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo 1.4.1.1.Thí nghiệm mô phỏng [15], [26], [28], [24] a) Khái niệm mô phỏng Khi nói đến mô phỏng các nhà giáo dục nước ngoài đều đề cập tới mô phỏng bằng máy tính. Rất khó để có thể đưa ra một định nghĩa chính xác mô phỏng là gì để mọi người đều thống nhất.

– Waldrop (1992) quan niệm rằng mô phỏng là hình thái thứ ba của khoa học giữa lý thuyết và thực nghiệm.

– Arthur (1992) cho rằng ngày nay có ba cách thức để tiến vào khoa học đó là lý thuyết toán học, thực nghiệm và mô phỏng trên máy tính.

– Theo Simmson và Thompson (1994) mô phỏng là sự trình bày một cách ngắn gọn, đơn giản những yếu tố mấu chốt, cơ bản nhất của một sự kiện, sự vật, hoặc hiện tượng. Mô phỏng là sự bắt chước các sự vật hoặc hiện tượng thực. Việc mô phỏng đòi hỏi sự tái hiện gần như chính xác những đặc tính hoặc những quy luật cơ bản nhất của hệ thống VL đã được lựa chọn hoặc thu gọn lại. Việc mô phỏng phải dựa trên những mô hình toán học đã được xác định. Với cách hiểu về mô phỏng như trên thì ta có thể hiểu TNMP là việc trình bày những yếu tố cơ bản nhất của một TNVL tuân theo những quy luật VL có thể được biểu diễn bằng những mô hình toán học xác định. TNMP trên máy tính cho phép người dùng tương tác với thí nghiệm 19

bằng cách thay đổi các thông số đầu vào của thí nghiệm nhờ các công cụ nhập liệu được thiết kế bởi nhà lập trình.

– Theo tác giả Lê Công Triêm và Trần Huy Hoàng, mô phỏng là một đối tượng hoặc hệ thống các đối tượng được tạo ra trên máy vi tính mang đầy đủ các thuộc tính của một đối tượng hay hệ thống đối tượng thực mà khi thao tác lên các đối tượng đó thì sẽ làm xuất hiện các thuộc tính bên trong từng đối tượng hay mối quan hệ giữa các đối tượng đó. Nhờ đó mà người nghiên cứu hiểu được đối tượng riêng lẻ hoặc hệ thống đối tượng cần nghiên cứu.

TNMP được hiểu là các thí nghiệm được xây dựng từ các dụng cụ và đối tượng mô phỏng trên cơ sở các đối tượng thực. Khi tiến hành thí nghiệm trên các đối tượng mô phỏng đó sẽ thu được kết quả phù hợp với các quy luật như trong thí nghiệm thực. Do vậy, khi tiến hành thí nghiệm này HS sẽ dễ dàng khám phá được những thuộc tính hay các mối quan hệ giữa các đối tượng. b) Phân loại mô phỏng Alessi và Trollip (1991) phân mô phỏng thành 4 loại chính như sau: – Mô phỏng VL (Physical simulations): Những mô phỏng loại này tạo điều kiện cho người học điều khiển các sự vật, hiện tượng trên màn hình.

– Mô phỏng quá trình (Process simulations): mô phỏng các quá trình diễn ra quá nhanh hay quá chậm không thể quan sát một cách liên tục và tự nhiên được.

– Mô phỏng tiến trình (Procedural simulations): Những mô phỏng loại này hướng dẫn các bước một cách liên tục, phù hợp để thực hiện một tiến trình cụ thể.

– Mô phỏng tình huống (Situational simulations): Những mô phỏng loại này đưa ra cho người học những tình huống khác nhau và yêu cầu người học thực hiện những hoạt động để giải quyết những tình huống này. Với những mô phỏng này, người học có thể làm các thí nghiệm hoặc thiết kế các mô hình.

20

Năm 1988, Collis đưa ra hệ thống phân loại khác gồm 8 loại như sau: – Trực quan hoá một hệ thống hoặc quá trình với nội dung được mặc định trước; – Trực quan hoá một hệ thống hoặc đối tượng với nội dung được quyết định bởi sự lựa chọn của người học từ một điểm xuất phát đầu tiên được mặc định trước; – Mô phỏng các bước trong một quy trình hoặc thí nghiệm mà vốn dĩ không thể làm được nếu không có các thiết bị chuyên dùng đặc biệt; – Thử nghiệm hiệu ứng của một hoặc một số giá trị của biến số trong một công thức cố định; – Thử nghiệm hiệu ứng của một hoặc một số giá trị của biến số trong một hệ thống phức tạp; – Cơ hội nhập vai vào môi trường mô phỏng trong đó các quyết định và hệ quả của nó được quy định trước; – Cơ hội nhập vai nhưng độ thích hợp của quyết định được đánh giá từ bên ngoài, tức là từ người học; – Cơ hội xây dựng các khuôn mẫu tình huống và các hệ thống tưởng tượng.

Cho dù phân loại như thế nào đi nữa thì mô phỏng đều có các đặc trưng là tạo cái nhìn tổng quan về kiến thức, tiếp cận với vấn đề thực tế, tạo ngữ cảnh, thay đổi các biến số và tuân theo các quy luật tương tác. Việc sử dụng các mô phỏng trong dạy học có những ưu điểm nổi bật là đông đảo HS có thể dễ dàng tham gia, giá thành hạ, độ an toàn cao, dễ dàng chuyển giao, làm giảm các rủi ro và căng thẳng, khuyến khích tinh thần xã hội hoá và hợp tác, điều chỉnh việc học thực tế hơn để đạt hiệu quả học tập cao nhất và biến điều không thể thành có thể.

Theo tác giả Phạm Xuân Quế và Phạm Minh Vĩ, trong DHVL mô phỏng nhờ máy vi tính có thể phân loại như sau: Từ các tiên đề hay các mô hình (các phương trình hay các nguyên lí VL) được viết dưới dạng toán học một cách định lượng hoặc từ các mối quan hệ có tính chất định tính giữa 21

các đại lượng VL thuộc đối tượng nghiên cứu. Tùy theo cơ sở xuất phát khác nhau mà mô phỏng sẽ khác nhau. Nếu xuất phát từ các tiên đề hay các mô hình được viết dưới dạng toán học một cách định lượng thì việc mô phỏng sẽ cho kết quả hoàn toàn định lượng. Nếu xuất phát từ các mối quan hệ có tính chất định tính thì kết quả chỉ mang ý nghĩa định tính.

Loại mô phỏng xuất phát từ các tiên đề hay các mô hình được viết dưới dạng toán học thông qua vận dụng các phương pháp tính toán trên mô hình nhờ máy vi tính được gọi là mô phỏng định lượng hay mô phỏng chính xác. Trong loại mô phỏng này, các đối tượng được mô phỏng tuân theo đúng các phương trình, nguyên lí VL. Dựa trên các mối quan hệ định tính của các đại lượng VL. Các mối quan hệ này được mô phỏng nhờ các phần mềm gọi là mô phỏng định tính hay mô phỏng không chính xác. Loại mô phỏng không chính xác này được sử dụng trong các trường hợp: – Không cần thiết phải mô phỏng chính xác; – Việc mô phỏng chính xác không cho phép với các lí do như không biết được mối quan hệ định lượng giữa các đại lượng VL cần mô phỏng hoặc có biết được thì việc lập trình mô phỏng cũng hết sức khó khăn, mất nhiều thời gian.

Như vậy, ta có hai loại mô phỏng: mô phỏng định lượng (hay mô phỏng chính xác) và mô phỏng định tính (hay mô phỏng không chính xác).

Trong DHVL, các chương trình mô phỏng định lượng được gọi là phần mềm mô phỏng định lượng, các chương trình máy tính mô phỏng định tính được gọi là phần mềm mô phỏng định tính.

Phần mềm mô phỏng định lượng có thể sử dụng nhằm hai mục đích: – Minh họa các hiện tượng, quá trình, trạng thái VL… của đối tượng nghiên cứu không thể quan sát hay khó tưởng tượng một cách trực quan để HS hình dung đúng hiện tượng VL cần nghiên cứu; – Mô phỏng các hiện tượng, quá trình, trạng thái VL… của đối tượng nghiên cứu trong phạm vi mà phương pháp nghiên cứu lí thuyết hay phương 22

pháp nghiên cứu thực nghiệm chưa thể nghiên cứu được để dự đoán các hiện tượng, quá trình, trạng thái VL mới.

Phần mềm mô phỏng định tính trong DHVL chỉ nhằm mục đích minh họa các hiện tượng, quá trình, trạng thái VL của đối tượng nghiên cứu không thể quan sát hay khó tưởng tượng một cách trực quan, qua đó giúp HS hình dung đúng hiện tượng, quá trình, mối quan hệ VL cần nghiên cứu.

Mô phỏng bằng máy vi tính đôi khi được gọi là “thí nghiệm trên máy vi tính” vì nó có nhiều điểm chung với thí nghiệm thực. Điều đó được chỉ ra ở bảng so sánh: Bảng 1.3 – Bảng so sánh các đặc điểm của thí nghiệm thực và mô phỏng bằng máy vi tính Thí nghiệm thực

Mô phỏng bằng máy vi tính

- Nghiên cứu trên vật gốc (về quá trình,

- Nghiên cứu trên mô hình (về quá

hiện tượng)

trình, hiện tượng)

- Công cụ nghiên cứu là thiết bị thí

- Công cụ nghiên cứu là máy vi tính,

nghiệm, dụng cụ đo

chương trình phần mềm

- Các thao tác nghiên cứu: Thay đổi giá

- Các thao tác nghiên cứu: Thay đổi giá

trị các đại lượng để đo các đại lượng

trị các biến số để tính toán giá trị các

khác trong thí nghiệm, thu thập dữ liệu

biến số khác (thuộc mô hình) nhờ phần mềm, thu thập dữ liệu

- Phân tích, xử lí dữ liệu để đưa ra dự

- Phân tích, xử lí dữ liệu để đưa ra dự

đoán khoa học hay kiểm chứng một giả

đoán khoa học hay minh họa, mô phỏng

thuyết

một mối quan hệ, quy luật

1.4.1.2. Thí nghiệm ảo [26], [28], [24] TNA là tập hợp các tài nguyên số đa phương tiện dưới hình thức đối tượng học tập, nhằm mục đích mô phỏng các hiện tượng VL, hóa học, sinh học… xảy ra trong tự nhiên hay trong phòng thí nghiệm, có đặc điểm là có tính năng tương tác cao, giao diện thân thiện với người sử dụng và có thể mô phỏng những quá trình, điều kiện tới hạn khó xảy ra trong tự nhiện hay khó thu được trong phòng thí nghiệm. Theo Ruwei Yun và các cộng sự thì 23

“thí nghiệm ảo” là một dạng mô phỏng ba chiều của thí nghiệm thực bằng máy tính.

Theo tác giả Lê Công Triêm và Trần Huy Hoàng, TNA là TNVL tồn tại thực trong môi trường ảo do máy vi tính tạo ra.

TNA cung cấp hầu hết các chức năng có thể tìm thấy trong thí nghiệm thực. Dưới đây là mô hình các thủ tục tiến hành TNA. Mở phòng thí nghiệm ảo

Mối liên hệ giữa các đối tượng

Công tác chuẩn bị cho thí nghiệm ảo

Mô phỏng

Tương tác

Phòng thí nghiệm ảo

Các thiết bị, phương tiện hỗ trợ

Các đối tượng, thiết bị ảo dùng trong thí nghiệm Tiến hành thí nghiệm ảo

Theo dõi – Điều khiển

Trợ giúp

Xử lý kết quả, kết luận rút ra từ thí nghiệm ảo

Thiết bị, phần mềm xử lý, trình bày kết quả thí nghiệm

Hình 1.4: Các thủ tục tiến hành TNA. – Phòng thí nghiệm ảo: cung cấp các linh kiện, thiết bị TNA để người dùng có thể sử dụng để lắp ráp, thiết kế, xây dựng thí nghiệm.

– Các thiết bị hỗ trợ: có thể dưới dạng văn bản, hình ảnh, Video clip… nhằm giúp người dùng hiểu rõ về mục đích thí nghiệm, cơ sở VL, những thông tin cơ bản về thí nghiệm để dễ dàng sử dụng.

– Các đối tượng, thiết bị ảo: cung cấp các đối tượng, thiết bị có các thuộc tính, chức năng cần cho TNA sẽ tiến hành.

– Mối liên hệ giữa các đối tượng: là mối liên hệ bên trong của các đối tượng ảo.

24

– Các mô phỏng: mô phỏng các thao tác, sự tương tác qua lại giữa các đối tượng, giữa các đối tượng và kết quả thí nghiệm trong thế giới thực.

– Tương tác: chấp nhận những thao tác của người dùng, gửi lại cho họ kết quả mô phỏng về kết quả thí nghiệm.

– Theo dõi - Điều khiển: theo dõi, ghi nhận các bước thao tác của người dùng, các thông số của thí nghiệm để có kết quả xử lý cuối cùng.

– Trợ giúp: cung cấp cho người dùng những hướng dẫn cần thiết khi tiến hành thí nghiệm.

1.4.2. Các đặc điểm của thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo [18], [24] – Có khả năng nén dãn về thời gian. Trong thí nghiệm thực, có các quá trình phải cần hàng chục phút mới thể hiện rõ (nóng chảy, đông đặc…) nhưng trong TNA có thể chỉ cần vài chục giây. Ngược lại, có hiện tượng chỉ diễn ra trong vài phần của giây (nổ) nhưng trong TNA lại có thể chậm lại tới hàng phút, dễ dàng quan sát.

– TNMP và TNA giúp GV và HS tiến hành các thí nghiệm một cách chủ động và rất tiện lợi trong quá trình tự học của HS vì không phải vào phòng thí nghiệm. Các thí nghiệm có thể thực hiện ngay trên lớp học, trong giờ học ngoại khóa hoặc ở nhà… Bất cứ nơi nào có thể đặt máy vi tính là ở đó có thể làm TNMP và TNA. Đặc điểm này thúc đẩy việc tự học của GV và HS ở trường và ở nhà, qua đó kiến thức và nhất là năng lực tự học được nâng lên, hạn chế lối dạy nhồi nhét và lối học thụ động.

– TNMP và TNA góp phần giúp HS phát triển tư duy sáng tạo. Một số TNA giúp HS có thể lắp ráp theo ý tưởng của mình, đề ra các phương án khác nhau hoặc tiến hành nhiều lần với cùng một thí nghiệm. Từ đó HS có thể rút ra được những kết quả cần thiết, hoàn thiện tư duy, kịp thời điều chỉnh được các quan niệm sai lệch. TNMP và TNA có tính trực quan, dễ quan sát nên hiệu quả sư phạm cao.

– Để thực hiện thí nghiệm, GV và HS không mất nhiều thời gian chuẩn bị như khi thực hiện các thí nghiệm thực ở phòng thí nghiệm. Tất cả các thí nghiệm đều đảm bảo thành công ngay, đảm bảo lượng kiến thức mà 25

HS tiếp thu và tiến độ thực hiện chương trình. Tính thân thiện của các TNMP và TNA được thiết kế ngày càng phù hợp với người sử dụng.

– Việc sử dụng TNMP và TNA tỏ ra rất có hiệu quả trong các điều kiện thiếu trang thiết bị thí nghiệm; các thiết bị thí nghiệm đắt tiền, dễ hỏng, các thiết bị nguy hiểm như điện thế cao, phóng xạ…; các thí nghiệm mà rất khó thực hiện thành công. Khâu bảo quản thiết bị TNMP và TNA là không cần đặt ra vì nó không có thực.

– Đối với GV, TNMP và TNA có thể sử dụng trong các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học. Trong đó TNMP có tác dụng tạo ra các tình huống có vấn đề. Đối với HS, TNMP tạo được hứng thú trong quá trình học tập. Qua thí nghiệm, HS quan sát được các hiện tượng VL thỏa mãn nhu cầu tìm hiểu của các em.

1.4.3. Nguyên tắc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí [26], [28] – Nguyên tắc 1: Về sự kết hợp giữa nội dung thí nghiệm hiển thị và kịch bản sư phạm Nội dung bài giảng, nội dung thực sự của thí nghiệm phải là sự kết hợp giữa nội dung thí nghiệm nhằm cung cấp thông tin và kịch bản sư phạm đã xây dựng nhằm biến nội dung thông tin thành kiến thức. Do đó, một thí nghiệm hay, đẹp đến mấy nhưng nó có hợp lý hay không, có biến được lượng thông tin thành kiến thức hay không là ở kịch bản sư phạm của GV. – Nguyên tắc 2: Tập trung làm rõ, hướng dẫn cho học sinh quan sát hiện tượng chính Các thí nghiệm muốn thu được nhiều số liệu, muốn dễ điều khiển, muốn đẹp thì đa số đều chứa các liên kết, các bộ phận phức tạp. Vì vậy GV phải làm rõ chủ đích của từng bước thí nghiệm, làm rõ trọng tâm của thí nghiệm đó và đồng thời, qua đó hướng dẫn HS quan sát đúng theo mục đích giáo dục của thí nghịêm.

– Nguyên tắc 3: Tạo cơ hội cho học sinh tương tác với tài liệu, với thí nghiệm 26

Một sự nguy hiểm là đôi khi GV không kiểm soát được thí nghiệm và đồng thời cũng làm cho HS tiếp nhận một cách thụ động, bỏ mất cơ hội tương tác giữa HS –GV và HS – thí nghiệm. Đây là một tai hại cho quá trình giảng dạy. Do đó GV cũng như người thiết kế các TNA cần nghiên cứu tìm ra hướng khắc phục. Có thể khắc phục theo các hướng sau: + Thiết kế thí nghiệm và kịch bản sư phạm làm sao để người học cùng với GV tham gia vào xây dựng mô hình, nguyên tắc thí nghiệm. + GV khuyến khích HS tham gia vào thí nghiệm bằng các câu hỏi hây các cuộc thảo luận về hiện tượng thí nghiệm, cải tiến thí nghiệm hay hơn, chính xác hơn.

– Nguyên tắc 4: Sự hòa hợp giữa ảo và thực TNA là ảo chứ không thực, không thể thay thế được kinh nghiệm thực tiễn, do đó không nên tuyệt đối hóa TNA. Thí nghiệm thực và ảo đều có mặt mạnh, mặt yếu khác nhau, hai loại hình này hỗ trợ cho nhau rất hiệu quả nhưng không thể thay thế hoàn toàn cho nhau được. Tùy điều kiện thực tế nên sử dụng loại nào, mức độ ra sao để có hiệu quả sử dụng cao nhất.

1.4.4. Khả năng sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí [17], [26], [28] Các TNMP và TNA có thể được sử dụng ở nhiều giai đoạn khác nhau của tiến trình DHVL với các mục tiêu cụ thể nhằm đạt được kết quả cao nhất của bài dạy học. Qua thực tiễn sử dụng các mô phỏng và các TNA chúng tôi thấy rằng các TNMP và TNA không thể thay thay thế hoàn toàn cho thí nghiệm thực. Tuy nhiên, nếu sử dụng hợp lý chúng thì sẽ khai thác được những thế mạnh của các thí nghiệm này mà các thí nghiệm thực rất khó hoặc đôi khi không thể thực hiện được. Một số khả năng sử dụng chúng trong DHVL ở trường THPT như sau: – Nêu sự kiện khởi đầu, đưa ra tình huống có vấn đề, hình thành nhu cầu nhận thức tri thức mới cho người học; – Giới thiệu chức năng, cách thức sử dụng các linh kiện, thiết bị thí nghiệm; 27

– Hình thành và rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm cho HS; – Hỗ trợ thí nghiệm thực; – Mở rộng và khắc sâu kiến thức.

1.4.4.1. Nêu sự kiện khởi đầu, đưa ra tình huống có vấn đề, hình thành nhu cầu nhận thức tri thức mới cho người học Để mở đầu cho việc giảng dạy kiến thức mới, GV có thể sử dụng TNA để đưa ra một tình huống có vấn đề. Cùng với các câu hỏi định hướng học tập, GV kích thích hứng thú học tập của HS, từ đó làm xuất hiện nhu cầu nhận thức ở HS. Ví dụ: Khi dạy bài định luật bảo toàn cơ năng, GV có thể trình bày TNMP dao động của con lắc đơn và yêu cầu HS nhận xét trong quá trình chuyển động của con lắc đơn, động năng và thế năng thay đổi như thế nào?

Giữa chúng có mối liên hệ gì mối nhau? Từ đó sẽ làm xuất hiện tình huống có vấn đề cần giải quyết đối với HS.

Hình 1.5 1.4.4.2. Giới thiệu chức năng, cách thức sử dụng các linh kiện, thiết bị thí nghiệm Nhờ các thiết bị trình chiếu, GV có thể sử dụng các linh kiện ảo để giới thiệu cho HS các linh kiện thí nghiệm, các chi tiết kỹ thuật. Trong nhiều trường hợp việc sử dụng các linh kiện, thiết bị ảo như là một giải pháp tối ưu nhất. Thế mạnh của các đối tượng ảo chính là tính tương tác. GV có thể giới thiệu về đối tượng không những ở trạng thái tĩnh mà cả ở trạng thái động nhờ tính tương tác khi thay đổi các điều kiện của thí nghiệm, các thông số kỹ thuật của đối tượng.

28

Ví dụ: Sử dụng các TNA để minh họa sự điều tiết của mắt, các tật của mắt và cách khắc phục; sự tạo ảnh qua kính kúp, kính hiển, kính thiên văn…

Hình 1.6 1.4.4.3. Góp phần hình thành và rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm cho học sinh Hình thành và rèn luyện kĩ năng thiết kế thí nghiệm cho HS là một trong những mục tiêu quan trọng của DHVL. Trong thực tế dạy học thì phần lớn GV chưa chú trọng đến mục tiêu này. Một trong những nguyên nhân đó là sự thiếu thốn về cơ sở vật chất thiết bị thí nghiệm, khó khăn trong việc tổ chức lớp học cũng như hạn chế về thời gian. Những phương án thí nghiệm mà HS đưa ra thông thường không đúng ngay hoặc chưa tối ưu, thậm chí còn dẫn đến sai hỏng thiết bị hoặc gây ra sự cố nguy hiểm. Trong tình huống này thì các TNMP và TNA thật sự phát huy thế mạnh. Ví dụ: Khi giảng dạy về định luật Ohm trong toàn mạch GV có thể sử dụng Crocodile Physics để hướng dẫn HS thiết kế mạch điện để từ đó có thể làm thí nghiệm thực ở dạng thí nghiệm chứng minh để hình thành định luật từ TN. Thiết kế phương án thí nghiệm trong môi trường TNA HS có thể dễ dàng lựa chọn các linh kiện như bộ nguồn, điện trở, bóng đèn, các đồng hồ đo, các dây nối. HS có thể lắp ráp các linh kiện thành mạch điện, rồi tiến hành TNA. Hơn thế nữa khi làm TNMP thay đổi nguồn điện đến một giá trị xác định nào đó thì bóng đèn sẽ bị cháy. Tình huống này giúp HS đề phòng và tránh khi làm thí nghiệm thực.

29

Hình 1.7 1.4.4.4. Hỗ trợ thí nghiệm thực Trong trường hợp có thể làm thí nghiệm thực thì các TNMP và TNA cũng có thể được sử dụng để trực quan hoá thí nghiệm thực, khắc sâu những chi tiết, những sự kiện quan trọng của thí nghiệm thực. Trong nhiều trường hợp, sau khi thực hiện thí nghiệm thực GV có thể thực hiện TNMP và TNA với các thông số đầu vào khác nhau để củng cố thêm những kết luận rút ra từ thí nghiệm thực. Trong tình huống này, thế mạnh của TNMP và TNA về khả năng lưu trữ, xử lý số liệu nhanh và chính xác, trình bày kết quả một cách tính trực quan được chú trọng khai thác.

Ví dụ: TNMP dao động của con lắc lò xo. TNMP này hỗ trợ tốt cho thí nghiệm thực nhờ tính trực quan và dễ dàng thay đổi các thông số của thí nghiệm.

30

Hình 1.8 1.4.4.5. Mở rộng và khắc sâu kiến thức Các TNA còn được sử dụng khi củng cố bài học nhằm mở rộng và khắc sâu kiến thức mà HS đã tham gia xây dựng và lĩnh hội được. Ở khâu này thì các TNA tỏ ra có ưu thế so với các thí nghiệm thực ở chỗ có thể tiến hành nhiều lần thí nghiệm với các thông số khác nhau nhưng không mất nhiều thời gian. Khi sử dụng TNA để củng cố, khắc sâu kiến thức cần chú ý cho HS thực hiện thí nghiệm khi cố định một số đại lượng và cho các đại lượng khác biến thiên để làm nổi bật sự phụ thuộc giữa các đại lượng VL. Ví dụ: Khi dạy bài lực đàn hồi, GV có thể sử dụng thí nghệm ảo sau để cho HS thấy được ý nghĩa của hệ số đàn hồi k

Hình 1.9 Kết luận chương 1 Trong chương này chúng tôi đã nghiên cứu, cơ sở lí luận về bản chất của sự học, chức năng của sự dạy, mối quan hệ giữa dạy và học; Lý luận về phát huy TTC hoạt động nhận thức của HS và cơ sở lý luận về vận dụng TNMP và TNA vào dạy học Vật lý. Chúng tôi thấy rằng: Trong học tập, TTC nhận thức của HS đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức. Để phát huy TTC, tự chủ của HS, GV cần quan tâm đến việc dạy HS phương 31

pháp tự học, các kiến thức PP như PP thực nghiệm, PP mô hình, PP qui nạp và diễn dịch, thực hiện các thao tác trí tuệ; cần tổ chức cho HS chủ động tham gia các hoạt động học tập. Các hoạt động học tập phải được điều khiển bởi GV, HS không thụ động mà cần tự lực lĩnh hội nội dung học tập và phát triển tính tự lực, sáng tạo. Đồng thời khẳng định, “PPDH tích cực” không phải là một PPDH cụ thể mà bao gồm hệ thống những PP và thủ thuật nhằm kích thích TTC học tập.

Ngày nay, công nghệ thông tin phát triển mạnh mẽ tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên nghiên cứu thiết kế các bài dạy học với sự hỗ trợ của máy vi tính. Trong dạy học Vật lý, máy tính mô phỏng, minh họa các hiện tượng Vật lý một cách trực quan và chính xác, máy vi tính còn có thể tạo điều kiện cho người nghiên cứu tìm ra kiến thức. Thông qua việc xây dựng các TNMP và TNA, GV có thể kích thích hứng thú, tính tích cực học tập của HS. Các TNMP và TNA có thể ứng dụng trong các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học.

32

Chương 2 SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM MÔ PHỎNG VÀ THÍ NGHIỆM ẢO VÀO DẠY HỌC CHƯƠNG “CẢM ỨNG ĐIỆN TỪ” VẬT LÝ 11 THPT

2.1 Phân tích đặc điểm kiến thức chương “Cảm ứng từ” 2.1.1 Chương trình lớp 9 HS được học về hiện tượng cảm ứng điện từ sau khi đã tìm hiểu về từ trường của NC vĩnh cửu, NC điện, biết dòng điện sinh ra từ trường. Những nội dung cơ bản liên quan đến hiện tượng cảm ứng điện từ được phân bố trong bốn bài học trong 4 tiết thuộc chương “Điện từ” đó là: Bài 31: Hiện tượng cảm ứng điện từ.

Bài 32: Điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Bài 33. Dòng điện xoay chiều.

Bài 34: Máy phát điện xoay chiều.

Chương trình học đảm bảo cho HS đạt được những mục tiêu về kiến thức và kỹ năng sau: - Làm được TN dùng NC vĩnh cửu hoặc NC điện để tạo ra dòng điện cảm ứng.

- Mô tả được cách làm xuất hiện dòng điện cảm ứng trong cuộn dây dẫn kín bằng NC vĩnh cửu hoặc NC điện.

- Sử dụng đúng hai thuật ngữ mới là dòng điện cảm ứng và hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Xác định được có sự biến thiên (tăng hay giảm) của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của dây dẫn kín khi làm TN với NC vĩnh cửu hoặc NC điện.

- Dựa trên quan sát TN, xác lập được mối quan hệ giữa sự xuất hiện dòng điện cảm ứng và sự biến thiên của số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây dẫn kín.

- Phát biểu được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng.

- Vận dụng được điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng để giải thích dự đoán những trường hợp cụ thể trong đó xuất hiện hay không xuất hiện dòng điện cảm ứng.

33

- Nêu được sự phụ thuộc của chiều dòng điện cảm ứng vào sự biến thiên của số đường sức từ qua tiết diện S của cuộn dây.

- Phát biểu được đặc điểm của dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều luân phiên thay đổi.

- Bố trí được TN tạo ra dòng điện xoay chiều trong cuộn dây dẫn kín theo hai cách, cho NC quay hoặc cho cuộn dây quay.

- Dựa vào quan sát TN để rút ra điều kiện chung làm xuất hiện dòng điện cảm ứng xoay chiều.

- Nhận biết được hai bộ phận chính của máy phát điện xoay chiều. chỉ ra được rôto và stato của mỗi máy.

- Trình bày được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều.

- Nêu được cách làm cho máy phát điện liên tục.

Nội dung kiến thức được xây dựng theo logic là ở bài đầu tiên mới chỉ yêu cầu HS quan sát kỹ lưỡng, mô tả chính xác tỉ mỉ hiện tượng: Trong trường hợp nào thì một NC vĩnh cửu hay NC điện có thể tạo ra dòng điện. Đó mới là những nhận xét ban đầu, dấu hiệu bên ngoài của hiện tượng. Đến bài sau mới phân tích, so sánh chúng để rút ra kết luận chung về nguyên nhân, bản chất của hiện tượng. Trong bài thứ hai về điều kiện xuất hiện dòng điện cảm ứng do HS chưa biết khái niệm “Từ thông” và “Suất điện động” nên SGK mới chỉ đưa ra kết luận chung cho trường hợp riêng chỉ ra trong bài là “dòng điện cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây dẫn kín khi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S của cuộn dây biến thiên” bằng TN đưa NC vào hay kéo NC ra khỏi một cuộn dây dẫn kín. Bài tiếp theo đưa ra khái niệm dòng điện xoay chiều và HS tìm hiểu hai cách tạo ra dòng điện xoay chiều là do NC quay trước một cuộn dây và cuộn dây quay trong từ trường, những cách này đều dựa trên nguyên tắc là thay đổi số đường sức từ xuyên qua tiết diện S. Bài cuối là loại bài ứng dụng kĩ thuật của vật lí học.

Vì HS thiếu kiến thức về sự phụ thuộc của suất điện động cảm ứng vào số vòng dây và tốc độ biến thiên từ thông nên HS không đề xuất mẫu thiết kế máy phát điện xoay chiều mà tham gia hoạt động tìm hiểu các bộ phận 34

chính của máy phát điện xoay chiều thông qua MH, rồi dựa vào nguyên tắc tạo ra dòng điện cảm ứng xoay chiều để giải thích tại sao máy quay lại cho dòng điện xoay chiều. Sau đó GV giới thiệu thêm một số đặc điểm của máy phát điện trong kĩ thuật và trong sản xuất.

Cuối chương “Điện từ” HS được học về máy biến thế với tính năng làm tăng hay giảm hiệu điện thế xoay chiều. Tính chất này được thiết lập bằng TN chứ không phải suy ra từ hiện tượng cảm ứng điện từ vì HS chưa được cung cấp đủ kiến thức.

2.1.2 Chương trình lớp 11 – Ban cơ bản Dựa trên cơ sở là những kiến thức tương ứng đã học ở chương trình lớp 9, SGK đem lại sự nghiên cứu chuyên sâu hơn về hiện tượng cảm ứng điện từ và các định luật liên quan đến hiện tượng này. Có thể nói sự biến thiên từ thông như một nguyên nhân gây ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín nhưng đúng hơn chỉ nên coi sự biến thiên từ thông là dấu hiệu chứng tỏ có sự xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch. Còn việc giải thích nguyên nhân sâu xa thì phức tạp hơn nhiều. HS không chỉ biết dòng điện cảm ứng có chiều thay đổi mà HS còn biết sự thay đổi chiều này phụ thuộc vào sự biến thiên (tăng hay giảm) của từ thông qua mạch và định luật Len xơ giúp phát hiện chiều dòng điện cảm ứng. Do HS đã biết mỗi khi trong một mạch kín có dòng điện thì phải có suất điện động sinh ra dòng điện ấy nên có thể suy luận dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín phải được gây ra bởi suất điện động gọi là suất điện động cảm ứng. Suất điện động cảm ứng tỉ lệ với độ biến thiên từ thông.

Khi từ thông qua tiết diện S của mạch điện kín biến thiên thì trong cuộn dây xuất hiện một dòng điện cảm ứng. Như vậy suất điện động xuất hiện trong mạch kín có tác dụng như một nguồn điện. Nếu mạch kín thì trong mạch sẽ xuất hiện dòng điện cảm ứng. Nếu mạch hở thì ở hai đầu cuộn dây sẽ xuất hiện hiệu điện thế giống như hai cực của một quả pin.

SGK giới hạn việc nghiên cứu hiện tượng cảm ứng điện từ trong phạm vi lý thuyết là chủ yếu nên chỉ đề cập đến một ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ là dòng Fu-cô. Hai ứng dụng quan trọng của hiện tượng cảm ứng 35

điện từ là máy phát điện và máy biến thế sẽ được khảo sát ở chương trình lớp 12 vì liên quan đến một hiện tượng vật lí là dao động.

Qua hiện tượng tự cảm HS được làm quen khái niệm độ tự cảm là một đại lượng đặc trưng cho các dòng điện biến thiên. Độ tự cảm của một đoạn mạch điện phụ thuộc vào dạng hình học của mạch.

Cơ bản nội dung của chương “Cảm ứng điện từ” được thể hiện qua các sơ đồ cấu trúc Logic sau: Từ thông

Hiện tượng cảm ứng điên từ

Dòng điện Fu-cô

Hiện tượng tự cảm

Khái niệm dòng điện Fu-cô

Tác dụng của dòng điện Fu-cô

Khái niệm hiện tượng tự cảm

Khái niệm dòng điện cảm ứng Chiều dòng điện cảm ứng, đinh luật Lenxơ

Khái niệm suất điện động cảm ứng Biểu thức suất điện động cảm ứng trong mạch kín

Năng lượng từ trường

Hình 2.1: Sơ đồ cấu trúc logic nội dung

36

Suất điện động tự cảm

Trên cơ sở TN về sự xuất hiện dòng điện trong mạch kín khi số đường sức từ qua mạch biến đổi đưa ra khái niệm từ thông.

Từ TN và khái niệm từ thông giải thích hiện tượng cảm ứng điện từ, khái niệm dòng điện cảm ứng, suất điện động cảm ứng.

Phân tích kết quả TN tìm ra quy tắc xác định chiều dòng điện cảm ứng trong mạch điện kín (Định luật Lenxơ).

Từ TN dòng điện cảm ứng xuất hiện khi khối vật dẫn chuyển động trong từ trường đưa ra khái niệm dòng điện Fu-cô.

Từ TN dòng điện cảm ứng xuất hiện do chính sự biến đổi dòng điện trong mạch đó gây ra giải thích hiện tượng tự cảm.

Suất điện động cảm ứng phụ thuộc vào tốc độ biến thiên của từ thông qua mạch (Định luật Fa-rađây).

Giải thích sự xuất hiện dòng điện Fu-cô đưa ra khái niệm lực hãm điện từ.

Từ định luật Fara-đây, định luật Len-xơ tìm ra mối quan hệ giữa hai định luật đó.

Tìm hiểu tính chất và công dụng của dòng điện Fu-cô.

Giải thích tác dụng có lợi, có hại của dòng điện Fu-cô trong một số thiết bị, máy móc.

Từ biểu thức định nghĩa từ thông, sự phụ thuộc của B vào i tìm được sự phụ thuộc của Φ vào i.

Từ đó có khái niệm độ tự cảm.

Từ biểu thức suất điện động cảm ứng và biểu thức Φ = Li tìm biểu thức suất điện động tự cảm.

Năng lượng từ trường

Hình 2.2: Sơ đồ biểu đạt logic của quá trình nhận thức khao học chương “Cảm ứng điện từ”

37

2.2. Các thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo 2.2.1. Phòng thí nghiệm Fa-ra-day Trong “phòng thí nghiệm Fa-ra-day" có cung cấp cho chúng ta các mô phỏng minh họa một cách trực quan các thí nghiệm được sử dụng trong chương “Cảm ứng điện từ”.

- Mô phỏng hiện tượng cảm ứng điện từ xẩy ra khi di chuyển nam châm hoặc vòng dây

Hình 2.3.

- Mô phỏng hiện tượng cảm ứng điện từ xẩy ra khi di chuyển vòng dây, di chuyển nam châm điện hay thay đổi từ trường của nam châm điện

Hình 2.4 - Mô phỏng hiện tượng cảm ứng điện từ xẩy ra khi làm thay đổi góc α được tạo bởi vectơ pháp tuyến n và vectơ B 38

Hình 2.5 2.2.2. Phần mềm MPTN cảm ứng điện từ Phần mềm này cung cấp mô phỏng và các video clip các thí nghiệm thuộc chương “cảm ứng điện từ”

Hình 2.6: Di chuyển nam châm hoặc vòng dây

Hình 2.7: Đóng ngắt khóa K

39

Hình 2.8: Thay đổi diện tích vòng dây

Hình 2.9: Khung dây quay trong từ trường

Hình 2.10: Các thí nghiệm dùng để cùng cố

40

Hình 2.11: Các video clip

41

Hình 2.12: Video clip thí nghiệm dòng điện Fu-cô 2.3. Thiết kế tiến trình dạy học các bài học cụ thể 2.3.1. Bài 23: Từ thông – Cảm ứng điện từ (Tiết 1) I. MỤC TIÊU 1. Mục tiêu về kiến thức - Viết được biểu thức định nghĩa từ thông qua một mặt có diện tích S và các cách làm cho từ thông biến thiên.

- Hiểu được hiện tượng cảm ứng điện từ.

2. Mục tiêu về kỹ năng - Quan sát hiện tượng cảm ứng điện từ, thu thập thông tin, phân tích hiện tượng và rút ra các kết luận cần thiết.

- Biết vận dụng hiện tượng cảm ứng điện từ và công thức tính từ thông để giải được các bài tập đơn giản.

3. Mục tiêu thái độ - Hứng thú học môn Vật lí, yêu quý môn học.

- Tích cực trong hoạt động lĩnh hội kiến thức - Trung thực, khách quan, tính kiên trì.

II. CHUẨN BỊ * Giáo viên - Phần mềm mô phỏng về hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Chuẩn bị những thiết bị thí nghiệm, các TNMP và TNA - Phiếu học tập.

42

+ Nội dung Câu 1: Trong trường hợp nào trong vòng dây kín xuất hiện dòng điện cảm ứng?

A. Chuyển động trong từ trường đều theo phương vuông góc với đường sức từ.

B. Chuyển động ra khỏi từ trường đều theo phương vuông góc với đường sức từ.

C. Chuyển động trong từ trường đều theo phương trùng với đường sức từ D. Chuyển động đi vào từ trường đều theo phương song song với đường sức từ.

Câu 2: Đặt một cuộn dây kín vuông góc với các đường cảm ứng từ trong từ trường đều, dùng tay bóp méo cuộn dây. Hỏi trong thời gian cuộn dây bị bóp méo có xuất hiện dòng điện cảm ứng không? Giải thích?

Câu 3: Một khung dây dẫn kín đặt song song với các đường cảm ứng từ trong từ trường đều thì có từ thông qua khung dây đó không ?

Giải thích tại sao?

Câu 4: Cho hai cuộn dây: Một cuộn dây để hở, một cuộn dây được nối kín mạch điện (hình vẽ). Nếu hai NC cùng rơi qua hai cuộn dây tại thời điểm ban đầu, thì kết quả sẽ như thế nào ?

A. NC đi qua mạch kín chậm hơn.

B. NC đi qua mạch hở chậm hơn.

C. NC đi qua hai mạch như nhau.

D. NC đi qua mạch kín nhanh hơn. * Học sinh - Ôn lại hiện tượng cảm ứng điện từ ở trung học cơ sở.

- Ôn lai các kiến thức về từ trường, đường cảm ứng từ đã học ở chương trước.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1: Tìm hiểu từ thông.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học Nội dung cơ bản sinh I. Từ thông Giới thiệu khái niệm từ Ghi nhận khái niệm. 1. Định nghĩa thông.

Cho biết khi nào thì Từ thông qua một diện tích từ thông có giá trị S đặt trong từ trường đều: dương, âm hoặc Φ = BScosα bằng 0. (α là góc giữa pháp tuyến 43

→

→

n và B )

2. Đơn vị từ thông Ghi nhận đơn vị từ Trong hệ SI đơn vị từ thông. thông là vêbe (Wb).

Giới thiệu đơn vị từ Thay đổi B ,S, c 1Wb = 1T.1m2. thông. α = 90 0 , (cosα = 0) Nếu các cách cơ bản làm thì Φ = 0. từ thông biến thiên? α nhọn, (cosα > 0) Sự phụ thuộc của Φ vào thì Φ > 0. α? α tù, (cosα <0) thì Φ < 0. α = 0 (cosα = 1) thì Φ = BS. Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hoạt động của Hoạt động của giáo viên Nội dung cơ bản học sinh II. Hiện tượng cảm ứng Giới thiệu các thí nghiệm. HS Quan sát điện từ Giải thích sự biến 1. Thí nghiệm thiên của từ thông a) Thí nghiệm 1 trong thí nghiệm 1. Cho nam châm dịch chuyển lại gần vòng dây kín Giải thích sự biến (C) ta thấy trong mạch kín Yêu cầu học sinh nhận thiên của từ thông (C) xuất hiện dòng điện. xét sự biến thiện của từ trong thí nghiệm 2. b) Thí nghiệm 2 thông qua (C) trong từng Cho nam châm dịch Giải thích sự biến chuyển ra xa mạch kín (C) thí nghiệm. thiên của từ thông ta thấy trong mạch kín (C) Giới thiệu thí nghiệm trong thí nghiệm 3. xuất hiện dòng điện ngược chiều với thí nghiệm 1.

Thực hiện C2. c) Thí nghiệm 3 Giữ cho nam châm đứng yên và dịch chuyển mạch kín (C) ta cũng thu được kết Nhận xét chung quả tương tự. cho tất cả các thí d) Thí nghiệm 4 Yêu cầu học sinh rút ra nghiệm.

Khi thay đổi cường độ nhận xét chung. dòng điện trong nam châm điện thì trong mạch kín (C) Kêt luận về thời cũng xuất hiện dòng điện. gian tồn tại của 2. Kết luận Tiến hành các thí nghiệm hiện tương cảm a) Các thí nghiệm trên đều để cho học sinh thấy thời ứng điện từ. có đặc điểm chung là từ 44

gian tồn tại của hiện tương cảm ứng điện từ.

Rút ra kết luận.

Yêu cầu học sinh rút ra kết luận chung từ các thí nghiệm.

Hoạt động 3: Củng cố Giải thích hiện tượng:

GV nhận xét Phát phiếu học tập

thông qua mạch kín (C) biến thiên. b) Kết quả của thí nghiệm chứng tỏ rằng: + Mỗi khi từ thông qua mạch kín biến thiên thì trong mạch kín xuất hiện một dòng điện gọi là dòng điện cảm ứng. Hiện tượng xuất hiện dòng điện cảm ứng trong mạch kín thi từ thông qua mạch gọi là hiện tượng cảm ứng điện từ. + Hiện tượng cảm ứng điện từ chỉ tồn tại trong khoảng thời gian từ thông qua mạch kín biến thiên.

HS quan sát hiện tượng và thích

Hoàn thành phiếu học tâp.

2.3.2. Bài 23: Từ thông – Cảm ứng điện từ (Tiết 2) I. MỤC TIÊU 1. Mục tiêu về kiến thức - Phát biểu được nội dung của định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng và áp dụng được cho trường hợp từ thông qua (C) biến thiên do chuyển động.

- Hiểu được bản chất dòng điện Fu-cô, tính chất và công dụng của dòng điện Fu-cô.

2. Mục tiêu về kỹ năng - Biết vận dụng định luật Len-xơ để xác định chiều dòng điện cảm ứng trong các trường hợp khác.

45

3. Mục tiêu thái độ - Hứng thú học môn Vật lí, yêu quý môn học.

- Phát huy được tính tích cực trong hoat động nhân thức II. CHUẨN BỊ * Giáo viên - Phần mềm mô phỏng về hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Chuẩn bị những thiết bị thí nghiệm, các TNMP và TNA - Phiếu học tập. + Nội dung Câu 1: Dòng điện cảm ứng trong mạch kín có chiều A. sao cho từ trường cảm ứng có chiều chống lại sự biến thiên từ thông ban đầu qua mạch.

B. hoàn toàn ngẫu nhiên.

C. sao cho từ trường cảm ứng luôn cùng chiều với từ trường ngoài.

D. sao cho từ trường cảm ứng luôn ngược chiều với từ trường ngoài.

Câu 2: Dòng điện Fu-cô không xuất hiện trong trường hợp nào sau đây ?

A. Khối đồng chuyển động trong từ trường đều cắt các đường sức từ.

B. Lá nhôm dao động trong từ trường.

C. Khối thủy ngân nằm trong từ trường biến thiên.

D. Khối lưu huỳnh nằm trong từ trường biến thiên.

Câu 3: Chọn câu đúng.

A. Để giảm dòng Fu-cô, lõi của biến thế thường được dùng thép đúc thành khối.

B. Để giảm dòng Fu-cô, lõi của biến thế thường được xếp bởi các lá thép dính liền nhau.

C. Để giảm dòng Fu-cô, lõi của biến thế thường phủ bởi một lớp sơn cách điện.

D. Để giảm dòng Fu-cô, lõi của biến thế thường được xếp bởi các lá thép silic cách điện với nhau nhưng được ép chặt. * Học sinh 46

- Ôn lại các khái niệm: + Từ thông + Hiện tượng cảm ứng điện từ Hoạt động1: Tìm hiểu định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Phân biệt từ trường Giới thiệu từ trường ban đầu và từ trường cảm ứng.. ban đầu và từ trường Tiến hành thí nghiệm cảm ứng.

Khi B Ban đầu tăng

HS quan sát và trả lời câu hỏi

(giảm) thì B C có chiều như thế nào?

Nêu nội dung định luật Hãy phát biểu nội dung của định luật Len-xơ.

Quan sát và trả lời câu Nêu ra các TN củng cố hỏi cso trong TN

Nội dung cơ bản III. Định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng Dòng điện cảm ứng xuất hiện trong mạch kín có chiều sao cho từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại sự biến thiên của từ thông ban đầu qua mạch kín.

Khi từ thông qua mạch kín biến thiên do kết quả của một chuyển động nào đó thì từ trường cảm ứng có tác dụng chống lại chuyển động nói trên.

Hoạt động 2: Tìm hiểu dòng điện Fu-cô.

Hoạt động của giáo viên Giới thiệu cho HS video clip về dong điện Fu-cô

Yêu cầu học sinh giải thích kết quả các thí nghiệm.

Nhận xét các câu trả lời của

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

IV. Dòng điện Fu-cô Ghi nhận khái niệm.

Khi một khối kim loại chuyển động trong từ trường hoặc đặt trong từ trường biến thiên thì trong khối kim loại xuất hiện dòng điện cảm ứng.

Những dòng điện cảm ứng Giải thích kết quả các đó được gọi là dòng điện thí nghiệm.

Fu-cô.

3. Giải thích 47

học sinh.

Từ TN trên ta thấy dòng Fucô có những tính chất gì?

Tìm hiểu về tính chất Từ những tính chất đó yêu của dòng Fu-cô. cầu học sinh nêu ứng dụng.

Yêu cầu học sinh nêu cách Nêu ứng dụng. tôi kim loại.

Nêu cách tôi kim loại.

Ngoài những ứng dụng đó thì dòng Fu-cô có hại hay Nêu về tác hại của không? dòng Fu-cô Cách làm giảm dòng Fu- Nêu cách làm giảm cô? dòng Fu-cô

Khi khối kim loại chuyển động trong từ trường thì trong thể tích của chúng xuất hiện dòng điện cảm ứng – những dòng điện Fu-cô. Theo định luật Lenxơ, những dòng điện cảm ứng này luôn có tác dụng chống lại sự chuyển dời, vì vậy khi chuyển động trong từ trường, trên khối kim loại xuất hiện những lực từ có tác dụng cản trở chuyển động của chúng, những lực ấy gọi là lực hãm điện từ.

4. Tính chất và công dụng của dòng Fu-cô + Tính chất gây ra lực hãm điện từ của dòng Fu-cô được ứng dụng trong các bộ phanh điện từ của những ôtô hạng nặng. + Hiệu ứng tỏa nhiệt Jun – Len-xơ của dòng Fu-cô được ứng dụng trong các lò cảm ứng để nung nóng kim loại.

Dòng Fu-cô cũng được ứng dụng trong một số lò tôi kim loại. + Trong nhiều trường hợp dòng điện Fu-cô gây nên những tổn hao năng lượng vô ích. Để giảm tác dụng của dòng Fu-cô, người ta tìm cách tăng điện trở của khối kim loại

Hoạt động 3: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của giáo viên Phát phiếu học tập cho HS Yêu cầu học sinh về nhà trả lời các câu hỏi và làm các bài tập trang 147, 148 sgk các bài ập 23.1, 23.6, 23.10 sbt.

48

Hoạt động của học sinh Hoàn thành phiếu học tâp.

2.3.3. Bài 24: Suất điện động cảm ứng I. MỤC TIÊU 1. Mục tiêu về kiến thức - Phát biểu được định nghĩa suất điện động cảm ứng trong mạch kín.

- Hiểu và phát biểu được định Fa-ra-đây. Viết được biểu thức tính suất điện động cảm ứng.

- Nêu được mối quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len- xơ .

- Chỉ ra được bản chất của hiện tượng cảm ứng điện từ là sự chuyển hoá từ cơ năng sang điện năng.

2. Mục tiêu về kỹ năng Biết vận dụng các công thức đã học để tính được suất điện động cảm ứng trong một số trường hợp đơn giản.

3. Mục tiêu thái độ - Hứng thú học môn Vật lí, yêu quý môn học.

- Phát huy được tính tích cực, tự lực của học sinh II. CHUẨN BỊ * Giáo viên - Phần mềm mô phỏng về hiện tượng cảm ứng điện từ.

- Chuẩn bị những thiết bị thí nghiệm, các TNMP và TNA - Phiếu học tập. + Nội dung Câu 1: Hãy chọn cụm từ để mô tả đại lượng:

∆Φ ∆t

A. Lượng từ thông đi qua diện tích S.

B. Tốc độ biến thiên của từ thông.

C. Suất điện động cảm ứng.

D. Độ thay đổi của từ thông.

Câu 2: Khi cho NC chuyển động qua một mạch kín, trong mạch xuất hiện dòng điện cảm ứng. Điện năng của dòng điện được chuyển hóa từ: A. Hóa năng

B. Cơ năng

C. Quang năng

D.Nhiệt năng

Câu 3: Một khung day hình vuông cạnh 20cm nằm toàn bộ trong một từ 49

trường đều và vuông góc với các đường sức từ. Trong thời gian 1/5s, cảm ứng từ của từ trường giảm từ 1,2 T về 0. Suất điện động cảm ứng của khung day trong thời gian có độ lớn là: A. 240 mV

B. 240 V

C. 2,4 V

D.1,2V

Câu 4: Một khung day hình vuông cạnh 20 cm nằm toàn bộ trong một từ trường đều mà các đường sức từ vuông góc với mặt phẳng vòng dây. Trong khi cảm ứng từ tăng từ 0,1 T đến 1,1 T thì trong khung day có một suất điện động không đổi với độ lớn là 0,2 V. Thời gian duy trì suất điện động đó là: A. 0,2 s B. 0,2 π s * Học sinh

C. 4 s

D. Chưa đủ dữ kiện để xác định.

- Ôn lại các khái niệm: + Từ thông. + Hiện tượng cảm ứng điện từ. + Định luật Len-xơ về chiều dòng điện cảm ứng. + Khái niệm về suất điện động cảm ứng của một nguồn điện.

III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ: Phát biểu các định nghĩa: dòng điện cảm ứng, hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hoạt động 2: Tìm hiểu suất điện động cảm ứng trong mạch kín.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản I. Suất điện động cảm ứng trong mạch kín

Yêu cầu học sinh thực hiện Thực hiện C1.

C1.

Ghi nhận khái niệm.

Giới thiệu định nghĩa suất điện động cảm ứng, Giới thiệu biểu thức xác Ghi nhận biểu thức định suất điện động cảm xác định suất điện ứng. động cảm ứng..

Làm thí nghiệm bằng cách di chuyển nam châm (hoặc vòng dây) với các vận tốc Nhận xét về sự phụ khác nhau thuộc của dòng điện cảm ứng (suất điện đọng cảm ướng) vào 50

1. Định nghĩa Suất điện động cảm ứng là suất điện động sinh ra dòng điện cảm ứng trong mạch kín.

2. Định luật Fa-ra-đây Suất điện động cảm ứng: eC = -

∆Φ ∆t

Nếu chỉ xét về độ lớn của eC thì: |eC| = |

∆Φ | ∆t

tốc độ di chuyển của Độ lớn của suất điện NC (khung dây) động cảm ứng xuất hiện trong mạch kín tỉ lệ với tốc độ biến thiên từ thông Phát biểu định luật qua mạch kín đó.

Hãy phát biểu định luật Fa- Thực hiện C2. ra-day?

Yêu cầu học sinh thực hiện C2.

Hoạt động 3: Tìm hiểu quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ.

Hoạt động của giáo viên

Hướng dẫn cho học sinh định hướng cho (C) để xác định chiều pháp tuyến dương từ đó tính từ thông qua mạch.

Yêu cầu học sinh xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong (C) khi Φ tăng và khi Φ giảm.

Hoạt động của học sinh Nắm được cách định hướng cho (C) để xác định chiều dương của pháp tuyến.

Nội dung cơ bản II. Quan hệ giữa suất điện động cảm ứng và định luật Len-xơ Chọn chiều dương cho mạch kín (C) để chọn chiều dương của pháp tuyến từ đó tính từ thông qua mạch kín.

Suất điện động cảm

Xác định chiều của dòng điện cảm ứng xuất hiện trong (C) khi ứng: e = - ∆Φ .

C ∆t Φ tăng và khi Φ giảm.

Nếu Φ tăng (∆Φ > 0) thì eC < 0: chiều của suất điện động cảm ứng (chiều của dòng điện cảm ứng) ngược chiều với chiều dương của mạch.

Nếu Φ giảm (∆Φ < 0) Yêu cầu học sinh thực Thực hiện C3. thì eC > 0: chiều của suất hiện C3. điện động cảm ứng cùng chiều với chiều dương của mạch.

51

Hoạt động 4: Tìm hiểu sự chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng cảm ứng điện từ.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Nội dung cơ bản

III. Chuyển hóa năng lượng trong hiện tượng Hiện tương cảm ứng điện Khi có sự biến thiên cảm ứng điện từ từ xuất hiện khi nào? từ thông Hiện tượng cảm ứng điện Cách làm biến thiên từ từ trong trường hợp này là thông?

Thay đổi B , S, α quá trình chuyển hóa cơ bằng cách di chuyển năng thành điện năng. (quay) NC, khung day Nêu bản chất của hiện Hãy nêu bản chất cảu hiện tượng cảm ứng điện từ. tượng cảm ứng điện từ?

Biết cách lí giải các định luật cảm ứng điện từ bằng định luật bảo Hiện tượng cảm ứng điện từ là cơ sở cho phương thức toàn năng lượng. sản xuất điện năng phổ biến. (mô hình máy phát điện)

Hoạt động 5: Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.

Hoạt động của học sinh Hoạt động của giáo viên Phát phiếu học tập Hoàn thành phiếu học tập Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài Ghi các bài tập về nhà. tập trang 152 sgk.

Kết luận chương 2 Trên cơ sở lí luận được trình bày ở chương 1, chúng tôi kết luận, khi lựa chọn những PPDH cũng như các TNMP và TNA có nhiều khả năng hơn trong việc rèn luyên TTC cho HS trong mỗi giờ học, GV cần nắm được đặc điểm của HS, phương tiện DH và nội dung, mục đích giờ học. Vật lí là một ngành khoa học TN nghiên cứu các quy luật, các tính chất chung nhất của cấu trúc, sự tương tác và chuyển động của vật chất. Nhận thức vật lí bắt đầu từ sự quan sát các hiện tượng vật lí, phân tích, tìm ra mối liên hệ giữa mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lí, 52

dự đoán các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn. Do vậy, khi sử dụng TNMP và TNA một cách phù hợp sẽ tạo điều kiện thuận lợi để GV tổ chức cho HS tích cực tham gia hoạt động nhân thức trong giờ học vật lí. Chúng tôi đã vận dụng các PTDH này theo hướng rèn luyện TTC nhận thức cho HS để xây dựng 3 giáo án trong chương "Cảm ứng điện từ" của lớp 11- Ban cơ bản.

Trong mỗi bài học chúng tôi đều tổ chức các tình huống học tập kết hợp giữa TNMP và TNA một cách hợp lý để đưa HS vào hoạt động nhằm phát huy TTC của HS.

53

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 3.1.1. Mục đích Mục đích của TNSP là kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài luận văn đã đặt ra: Nếu sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo một cách hợp lý trong dạy học sẽ có thể kích thích sự hứng thú, phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức cho học sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường phổ thông.

Như vậy, kết quả TNSP sẽ trả lời các câu hỏi sau: – Với sự hỗ trợ của TNMP và TNA trong tiến trình dạy có phát huy được tính tích cực học tập của HS trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT hay không?

– Chất lượng nắm vững kiến thức Vật lý của HS trong học tập với sự hỗ trợ của TNMP và TNA có cao hơn so với cách học thông thường hay không?

– Các bài giảng với các nhiệm vụ học tập được soạn thảo có phù hợp với trình độ HS và thực tế giảng dạy ở trường THPT hiện nay hay không?

Từ kết quả thực nghiệm thu nhận được, GV sẽ tìm ra những thiếu sót nhằm chỉnh lí, bổ sung kịp thời, giúp đề tài hoàn thiện hơn, góp phần vào việc nâng cao chất lượng dạy học và đổi mới PPDH ở các trường THPT hiện nay.

3.1.2. Nhiệm vụ Trong quá trình TNSP chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau: - Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS với sự hỗ trợ của TNMP và TNA trong một số bài học của chương “Cảm ứng điện từ” cho các lớp đối chứng và lớp thực nghiệm.

54

- Với các lớp thực nghiệm: Sử dụng bài giảng với sự hỗ trợ của TNMP và TNA kết hợp với phương pháp dạy học truyền thống như: phấn trắng, bảng đen,...

- Với các lớp đối chứng: Sử dụng phương pháp dạy học truyền thống, các tiết dạy được tiến hành theo đúng tiến độ như phân phối chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo.

- So sánh, đối chiếu kết quả học tập và xử lý kết quả thu được của các lớp thực nghiệm và các lớp đối chứng.

3.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm [8] 3.2.1. Chọn mẫu thực nghiệm Mẫu thực nghiệm được chọn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả TNSP. Ở đây chúng tôi chỉ sử dụng 4 lớp của khối 11 (chọn nguyên cả lớp) và dùng cách ngẫu nhiên để chọn ra khối TN và ĐC. Các lớp được chọn có sĩ số, điều kiện tổ chức dạy học, có trình độ chất lượng học tập tương đương nhau. Do đó, kích thước và chất lượng của mẫu thỏa mãn yêu cầu của TNSP. Các lớp được chọn thuộc khối 11 Trường THPT Nghi Xuân, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh. Kết quả các lớp được chọn vào nhóm TN và ĐC như sau: Bảng 3.1 Nhóm

Tên lớp

Sĩ số

11I

42

11K

45

Thực nghiệm Tổng cộng Đối chứng

87 11G

41

11H

44

Tổng cộng

85

3.2.2. Quan sát giờ học Quá trình theo dõi, quan sát các hoạt động của GV và HS trong các tiết dạy học TN theo các nội dung sau: – Phân bố thời gian cho các mục của tiết dạy.

55

– Điều khiển hoạt động của HS trong giờ học.

– Khả năng vận dụng và phát huy phương tiện dạy học hỗ trợ cho quá trình dạy học.

– Tính tích cực của HS thông qua không khí lớp học, sự tập trung và nghiêm túc, số lượng và chất lượng các câu trả lời cũng như phát biểu xây dựng bài của HS. – Mức độ đạt được của các mục tiêu bài dạy thông qua phần kiểm tra bài cũ ở đầu tiết học và phần củng cố, vận dụng sau mỗi tiết học.

3.2.3. Các bài kiểm tra Sau khi TNSP, mỗi HS ở cả hai nhóm ĐC và TN được đánh giá bằng một bài kiểm tra tổng hợp nhằm : – Đánh giá định tính về mức độ lĩnh hội các khái niệm cơ bản, các định luật, các tính chất, bản chất của hiện tượng VL. – Đánh giá định lượng mức độ lĩnh hội các định luật, các công thức và các điều kiện xảy ra các hiện tượng VL, khả năng áp dụng kiến thức VL vào đời sống hàng ngày.

– Đánh giá định lượng kĩ năng vận dụng kiến thức để giải các bài tập VL định tính và định lượng.

3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm 3.3.1. Kết quả định tính Qua quan sát giờ học ở các lớp thực nghiệm và các lớp đối chứng được tiến hành theo tiến trình đã được xây dựng, chúng tôi rút ra được một số nhận xét sau: Đối với các lớp đối chứng, mặc dù dạy theo chương trình SGK mới cách dạy có đổi mới nhưng chưa thấy có chuyển biến rõ rệt, trong giờ dạy vẫn chủ yếu là GV diễn giảng, HS tập trung yên lặng lắng nghe và ghi chép. Tuy HS cũng có trả lời các câu hỏi của GV đặt ra nhưng chưa thể hiện rõ sự hứng thú và tự giác. Đối với các lớp thực nghiệm, các thí nghiệm trong SGK được thực hiện thông qua các TNMP và TNA. Các hoạt động của GV và HS diễn ra trong giờ 56

học thật sự chủ động và tích cực. Giờ học đã rút ngắn được thời gian diễn giảng của GV và tăng cường các hoạt động của HS. Với các thí nghiệm và các câu hỏi gợi ý, HS hứng thú và tự giác trong các hoạt động học tập, HS rất tập trung theo dõi quá trình định hướng của GV, nhiệt tình trong việc phát biểu xây dựng bài, các câu trả lời của HS đưa ra có chất lượng hơn so với lớp đối chứng. Đặc biệt, trong quá trình kiểm tra bài cũ và củng cố vận dụng, HS rất tích cực, hào hứng và sôi nổi trả lời. Nội dung kiến thức củng cố vận dụng nhiều nhưng lại không làm mất nhiều thời gian của GV và HS. Như vậy, giờ dạy ở lớp thực nghiệm có sự hỗ trợ của TNMP và TNA đã góp phần phát huy được tính tích cực và chủ động trong quá trình học tập của HS. 3.3.2. Kết quả định lượng Qua bài kiểm tra đánh giá, chúng tôi đã tiến hành thống kê, tính toán và thu được các bảng số liệu sau: Bảng 3.2. Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra Điểm số (Xi) Nhóm

Số HS 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ĐC

85

1

3

7

15

12

19

13

9

5

1

TN

87

0

0

0

2

8

22

25

16

10

4

8

9

10

5.9

1.2

25.3 28.7 18.4 11.5

4.6

Bảng 3.3. Bảng phân phối tần suất Số % HS đạt điểm Xi

Tổng số Nhóm

HS

1

2

3

ĐC

85

1.2

3.5

8.2

TN

87

0

0

0

4

5

6

7

17.6 14.1 22.4 15.3 10.6 2.3

57

9.2

Biểu đồ 3.1. Phân phối tần suất hai nhóm Số %HS đạt điểm Xi 30.0 25.0 20.0 ĐC

15.0

TN 10.0 5.0 0.0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Đồ thị 3.1. Phân phối tần suất hai nhóm S ố % H S đạt đi ểm Xi

35.0

30.0

25.0

20.0 ĐC TN

15.0

10.0

5.0

0.0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Bảng 3.4. Bảng phân phối tần suất lũy tích

Nhóm

Số % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

ĐC

1.2

4.7

12.9

30.6

44.7

67.1

82.4

92.9

98.8

100

TN

0.0

0.0

0.0

2.3

11.5

36.8

65.5

83.9

95.4

100

58

Đồ thị 3.2. Phân phối tần suất lũy tích Số % học sinh đạt điểm Xi trở xuống

120.0 100.0 80.0 ĐC 60.0 TN 40.0 20.0 0.0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Biểu đồ 3.2. Phân phối tần suất lũy tích Số % HS đạt điểm Xi trở xuống 100.0 90.0 80.0 70.0 60.0 50.0 40.0 30.0 20.0 10.0 0.0

ĐC TN

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Bảng 3.5. Bảng phân loại theo học lực Số % HS

Tổng Nhóm

ĐC TN

số

Kém

Yếu

TB

Khá

Giỏi

HS

(0-2)

(3-4)

(5-6)

(7-8)

(9-10)

85 87

4.7 0

25.9 2.3

36.5 34.5

25.9 47.1

7.1 16.1

Biểu đồ 3.3. Phân loại học lực của hai nhóm

59

Số % HS 50.0 40.0 30.0 ĐC TN

20.0 10.0 0.0 Kém

Yếu

TB

Khá

Giỏi

Các tham số cụ thể Để so sánh và đánh giá mức độ tiếp thu kiến thức của HS ở lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, cần tính: - Số trung bình cộng làm tham số đặc trưng cho sự tập trung của số liệu, được tính theo công thức: X = 

ni X i n

Với ni là số HS đạt điểm Xi, Xi là điểm số, n là số HS dự kiểm tra.

- Phương sai: S

2

 n (X = i

- Độ lệch chuẩn: S =

i

−X

2

)

n −1

 n (X i

i

−X

n −1

2

)

, S cho biết độ phân tán quanh giá

trị X , S càng bé chứng tỏ số liệu càng ít phân tán.

- Hệ số biến thiên: V =

S 100(%), V cho phép so sánh mức độ phân X

tán của các số liệu.

- Sai số tiêu chuẩn: m =

S . n

60

Bảng 3.6. Bảng tổng hợp các tham số Nhóm

Số HS

X

S2

S

ĐC

85

5,65

3,66

1,91

33,86 0,023 5,65 ± 0,023

TN

87

6,63

2,1

1,44

21,75 0,017 6,63 ± 0,017

V(%)

m

X= X ±m

Dựa vào các thông số tính toán ở trên, từ bảng phân loại theo học lực (bảng 3.5), bảng tổng hợp các thông số đặc trưng (bảng 3.6) và đồ thị đường luỹ tích (đồ thị 3.2), chúng tôi rút ra được các nhận xét sau: - Điểm trung bình X của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC, độ lệch chuẩn S có giá trị tương ứng nhỏ nên số liệu thu được ít phân tán, do đó trị trung bình có độ tin cậy cao. STN < SĐC và VTN < VĐC chứng tỏ độ phân tán ở nhóm TN giảm so với nhóm ĐC (Bảng 3.6).

Tỉ lệ HS đạt loại yếu, kém của nhóm TN giảm rất nhiều so với các nhóm ĐC. Ngược lại, tỷ lệ HS đoạt loại khá, giỏi của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC (Bảng 3.5).

- Đường tích luỹ ứng với nhóm TN nằm bên phải, phía dưới đường tích luỹ ứng với nhóm ĐC. Như vậy kết quả học tập của nhón TN cao hơn kết quả học tập của nhóm ĐC. Tuy nhiên kết quả trên đây có thể do ngẫu nhiên mà có. Vì vậy, để có độ tin cậy cao hơn chúng ta cần kiểm định thông kê.

3.3.3. Kiểm định giả thuyết thống kê [6] Giả thuyết H0: sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là không có ý nghĩa thống kê (Hai PPDH cho kết quả ngẫu nhiên không thực chất).

Giả thuyết H1: Sự khác nhau giữa X TN và X ĐC là có ý nghĩa thống kê (Tổ chức HĐNT với sự hỗ trợ của phần mềm IP thực sự tốt hơn tổ chức HĐNT thông thường).

Tính đại lượng kiểm định t theo công thức: t=

X TN − X ĐC Sp

nTN .nĐC nTN + nĐC

61

(1)

Với S p =

2 2 (nTN − 1) S TN + (n ĐC − 1) S ĐC nTN + n ĐC − 2

(2)

Sau khi tính được t, ta so sánh nó với giá trị tới hạn tα được tra trong bảng Student ứng với mức ý nghĩa α và bậc tự do f = nTN + nĐC − 2 - Nếu t ≥ tα thì bác bỏ giả thuyết H0, chấp nhận giả thuyết H1.

- Nếu t ≤ tα thì bác bỏ giả thuyết H1, chấp nhận giả thuyết H0.

Vận dụng các công thức (1) và (2) tính toán ta được Sp = 1,69 và t = 3,8.

Tra bảng phân phối Student với mức ý nghĩa α = 0,05 và bậc tự do f = nTN + nĐC - 2 = 87 + 85 - 2 = 170, ta có: tα = 1,97. Như vậy rõ ràng t > tα Do đó ta có thể kết luận: bác bỏ giả thuyết H0, chấp nhận giả thuyết H1, HS nhóm thực nghiệm nắm vững kiến thức đã được truyền thụ hơn so với HS nhóm đối chứng. Vậy điểm trung bình của nhóm thực nghiệm lớn hơn điểm trung bình của nhóm đối chứng với mức ý nghĩa 0,05.

Như vậy việc dạy học vật lý có sử dụng phần mềm IP đạt hiệu quả cao hơn so với dạy học thông thường.

Kết luận chương 3 Qua quá trình TNSP, với sự phân tích và xử lí, các kết quả nhận được về mặt định tính và định lượng, chúng tôi đã có cơ sở để khẳng định giả thuyết ban đầu đưa ra về tính hiệu quả của đề tài. Cụ thể, thông qua các kết quả thu được từ các tiết TNSP thuộc chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT chúng tôi có được những kết luận sau: - Việc sử dụng TNMP và TNA trong dạy học vật lý với tư cách là một phương tiện hỗ trợ cho QTDH đã tạo điều kiện giúp giảm thời gian truyền giảng, thời gian lắp đặt dụng cụ cũng như việc tiến hành lặp lại một số thí nghiệm trong giờ dạy của GV, tăng thời gian trao đổi giữa thầy và trò... thông qua các TNMP và TNA, GV chủ động và sáng tạo hơn trong việc tổ chức hoạt động học tập. Trong giờ dạy, việc sử dụng cũng như các thao tác xử lí của GV đối với các TNMP và TNA diễn ra dễ dàng và khá suôn sẻ.

- Việc dạy các bài dạy học có sự hỗ trợ của TNMP và TNA đã tích cực hóa được HĐNT của HS, khơi dậy lòng ham hiểu biết của các em, thực sự 62

góp phần đổi mới PPDH vật lý ở trường phổ thông. Các bài dạy học được thiết kế với các TNMP và TNA phù hợp khả năng tiếp thu của HS, các nội dung kiến thức trở nên gần gũi, dễ hiểu, dễ nhớ, thời gian tiến hành bài dạy học cũng không vượt quá giới hạn cho phép. Nhờ đó đã góp phần vào việc nâng cao chất lượng học tập của HS. - Theo kết quả thống kê và phân tích số liệu điều tra thu được cho thấy chất lượng học tập cả HS được nâng cao. Cụ thể điểm trung bình của nhóm TN cao hơn điểm trung bình của nhóm ĐC, tỉ lệ HS đạt loại yếu, kém của nhóm TN giảm rất nhiều so với nhóm ĐC, ngược lại tỉ lệ HS đạt loại khá, giỏi của nhóm TN cao hơn nhóm ĐC. Các đường tích lũy của lớp TN nằm ở bên phải và phía dưới các đường tích lũy của lớp ĐC, điều này chứng tỏ chất lượng học tập của nhóm TN tốt hơn nhóm ĐC. - Sau khi kiểm định giả thuyết thống kê, có thể kết luận được HS ở nhóm TN nắm vững kiến thức đã được truyền thụ hơn so với HS ở nhóm ĐC. Như vậy, việc sử dụng TNMP và TNA vào trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” đã thực sự mang lại hiệu quả cao.

63

KẾT LUẬN Rèn luyện TTC hoạt động nhận thức cho HS trong giờ học vật lí luôn là một biện pháp quan trọng trong việc nâng cao chất lượng DH vật lí. TTC nhận thức của HS trong giờ học được đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức. Để phát huy TTC của HS, GV cần hướng dẫn học sinh PP tự học, PP nhận thức như: PP thực nghiệm, PP mô hình, PP qui nạp và diễn dịch, thực hiện các thao tác trí tuệ; cần tổ chức cho HS chủ động tham gia các hoạt động nhận thức trong học tập. GV cần hướng dẫn hoạt động học tập của HS để HS không thụ động mà cần tự lực chiếm lĩnh tri thức và phát triển tính tự lực, rèn luyện TTC hoạt động nhận thức cho HS trong giờ học vật lí luôn là một biện pháp quan trọng trong việc nâng cao chất lượng DH vật lí. TTC nhận thức của HS trong giờ học được đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức. Để phát huy TTC của HS, GV cần hướng dẫn học sinh PP tự học, PP nhận thức như: PP thực nghiệm, PP mô hình, PP qui nạp và diễn dịch, thực hiện các thao tác trí tuệ; cần tổ chức cho HS chủ động tham gia các hoạt động nhận thức trong học tập. GV cần hướng dẫn hoạt động học tập của HS để HS không thụ động mà cần tự lực chiếm lĩnh tri thức và phát triển tính tự lực, sáng tạo. “PPDH tích cực” không phải là một PPDH cụ thể mà bao gồm hệ thống những PP và thủ thuật nhằm kích thích TTC học tập. Chúng ta cần vận dụng tinh thần này vào các PPDH truyền thống như : Vấn đáp, nêu vấn đề, TN, thảo luận nhóm v.v. Đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ và kết quả nghiên cứu trong quá trình thực hiện đề tài: “sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học chương “cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT ”, chúng tôi đạt được những kết quả sau: – Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận của việc sử dụng TNMP và TNA trong DHVL ở trường phổ thông nhằm phát huy tính tích cực học tập của HS. Với sự hỗ trợ của TNMP và TNA một cách phù hợp trong các tiến trình dạy 64

học thì sẽ phát huy được tích tính cực tự lực học tập của HS trong dạy học chương “cảm ứng điện từ”, đồng thời sẽ nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng những kĩ năng tương ứng cho HS. – Chúng tôi đã xây dựng 3 giáo án trong chương "Cảm ứng điện từ" của lớp 11 Cơ bản theo hướng rèn luyện TTC nhận thức cho HS thông với sự hỗ trợ của TNMP và TNA. – Tiến hành TNSP ở trường THPT Nghi Xuân, Huyện Nghi Xuân, Tỉnh Hà Tĩnh. TNSP đã chứng minh được sự đúng đắn của giả thuyết khoa học đặt ra. Như vậy, với sự hỗ trợ của TNMP và TNA trong tiến trình dạy học chương “Cảm ứng điện từ” một cách phù hợp thì sẽ phát huy được tính tích cực, tự lực học tập của HS. Các bài soạn thảo với các nhiệm vụ học tập phù hợp với trình độ HS, với thực tế giảng dạy ở trường THPT. g tạo. “PPDH tích cực” không phải là một PPDH cụ thể mà bao gồm hệ thống những PP và thủ thuật nhằm kích thích TTC học tập. Chúng ta cần vận dụng tinh thần này vào các PPDH truyền thống như : Vấn đáp, nêu vấn đề, TN, thảo luận nhóm v.v. Đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ và kết quả nghiên cứu trong quá trình thực hiện đề tài: “sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học chương “cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT ”, chúng tôi đạt được những kết quả sau: – Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận của việc sử dụng TNMP và TNA trong DHVL ở trường phổ thông nhằm phát huy tính tích cực học tập của HS. Với sự hỗ trợ của TNMP và TNA một cách phù hợp trong các tiến trình dạy học thì sẽ phát huy được tích tính cực tự lực học tập của HS trong dạy học chương “cảm ứng điện từ”, đồng thời sẽ nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng những kĩ năng tương ứng cho HS. – Chúng tôi đã xây dựng 3 giáo án trong chương "Cảm ứng điện từ" của lớp 11 Cơ bản theo hướng rèn luyện TTC nhận thức cho HS thông với sự hỗ trợ của TNMP và TNA. – Tiến hành TNSP ở trường THPT Nghi Xuân, Huyện Nghi Xuân, 65

Tỉnh Hà Tĩnh. TNSP đã chứng minh được sự đúng đắn của giả thuyết khoa học đặt ra. Như vậy, với sự hỗ trợ của TNMP và TNA trong tiến trình dạy học chương “Cảm ứng điện từ” một cách phù hợp thì sẽ phát huy được tính tích cực, tự lực học tập của HS. Các bài soạn thảo với các nhiệm vụ học tập phù hợp với trình độ HS, với thực tế giảng dạy ở trường THPT.

66

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lương Duyên Bình (Tỏng chủ biên), Vũ Quang (Chủ biên), Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2007), Vật lý 11 THPT, NXB giáo dục.

[2]. Lương Duyên Bình (Tỏng chủ biên), Vũ Quang (Chủ biên), Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoàn Duy Hinh (2007), Vật lý 11 THPT– Sách giáo viên, NXB giáo dục.

[3]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006), Tài liệu bồi dưỡng giáo viên thực hiện chương trình, sách giáo khoa lớp 10 trung học phổ thông môn vật lí, NXB Giáo dục.

[4]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2007), Những vấn đề chung về đổi mới giáo dục trung học phổ thông môn vật lí, NXB Giáo dục.

[5]. Huỳnh Trọng Dương (2005). “Phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh phổ thông trong dạy học Vật lí”. Tạp chí Giáo dục, (128), tr. 32-33.

[6]. Hoàng Chúng (1982), Phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục, NXB Giáo dục.

[7]. Hà Văn Hùng (2007). Phương pháp sử dụng các phương tiện thí nghiệm trong dạy học Vật lý. Đại Học Vinh.

[8]. Nguyễn Mạnh Hùng (2008), Bài giảng chuyên đề phương pháp nghiên cứu khoa học dạy học vật lý, Trường ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh.

[9]. Hoàng Thị Lan Hương (2009). Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học một số kiến thức thuộc chương “cảm ứng điện từ” (sách giáo khoa vật lý lớp 11 ban cơ bản) nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ của học sinh trong giờ học, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, DDH Thái Nguyên [10]. L Leonchiep A.N (1998), Hoạt động-Ý thức-Nhân cách, NXB giáo dục.

[11]. Machíukin A.M (1972), Các tình huống có vấn đề trong tư duy và trong dạy học, Thư viện ĐHSP Hà Nội dịch theo bản tiếng Nga. [12]. Ngô Diệu Nga, Thiết kế bài giảng Vật lí 11 theo hướng tích cực hoá 67

hoạt động nhận thức của học sinh, NXB Giáo dục, 2007.

[13]. Phạm Thị Phú (2007). Chuyển hóa phương pháp nhận thức Vật lý thành phương pháp dạy học Vật lý. Đại học Vinh.

[14]. Phạm Xuân Quế (2007), Ứng dụng công nghệ thông tin trong tổ chức hoạt động nhận thức vật lí tích cực, tự chủ và sáng tạo, NXB ĐHSP, Hà Nội.

[15]. Phạm Xuân Quế, Phạm Minh Vĩ (2007), Nghiên cứu phân loại phần mềm mô phỏng trong dạy học vật lí, Tạp chí Giáo dục số 161.

[16]. Phạm Xuân Quế, Nguyễn Quang Vinh, Phạm Tuấn Tài, Phần mềm mô phỏng về hiện tượng cảm ứng điện từ, Thí nghiệm ảo vật lí.

[17]. Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2003), Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học Sư phạm.

[18]. Phạm Đình Thiết (2008), Hướng dẫn sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy và học vật lí 11, NXB Giáo dục.

[19]. Thủ tướng Chính phủ (2012), Chiến lược phát triển giáo dục 2011 – 2020, Quyết định số 711/QĐ-TTg, Hà Nội.

[20]. Nguyễn Đình Thước (2011). Phương pháp luận nghiên cứu khoa học dạy học Vật lý. Đại học Vinh.

[21]. Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học Vật lí ở trường trung học, NXB giáo dục.

[22]. Phạm Hữu Tòng (2005), Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh theo định hướng phát triển năng lực tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề và tư duy khoa học, Bài giảng chuyên đề cao học, ĐHSP Hà Nội.

[23]. Phạm Hữu Tòng (1996), Nâng cao chất lượng, hiệu quả đào tạo khoa học và trí tuệ trên cơ sở đổi mới cơ chế vận hành quá trình dạy học, Hội nghị khoa học toàn quốc về dạy học vật lí và đào tạo giáo viên vật lí, Hà Nội.

[24]. Lê Công Triêm, Trần Huy Hoàng (2006), Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lí 10, Dự án phát triển giáo dục THPT – Trường ĐHSP Huế.

[25]. Mai Văn Trinh (2001). Nâng cao hiệu quả dạy học Vật lí ở trường phổ 68

thông nhờ việc sử dụng máy vi tính và các phương tiện dạy học hiện đại.

Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Đại học Vinh.

[26]. Mai Văn Trinh (2008), Bài giảng chuyên đề tin học trong dạy học vật lí, Trường ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh.

[27]. Lê Công Triêm, Nguyễn Đức Vũ (2004). Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục. NXB Đại học Sư phạm Hà Nội.

[28]. Mai Văn Trinh, Nguyễn Ngọc Lê Nam (2008), Mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông, Tạp chí Giáo dục số 189.

[29]. Thái Duy Tuyên (1999), Những vấn đề cơ bản của giáo dục học hiện đại, NXB giáo dục.

[30]. Dương Quốc Việt (2010), Vận dụng phương pháp thực nghiệm vào dạy học chương "động lực học chất điểm" và chương "các định luật bảo toàn" vật lí lớp 10 với sự hỗ trợ của thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo, luận văn thạc sĩ giáo dục học, ĐHSP TP.Hồ Chí Minh [31]40. Lê Thị Xuân (2006), Thiết kế phương án dạy học phát huy tính tích cực hoạt động của học sinh khi tham gia giải quyết vấn đề nhằm chiếm lĩnh một số kiến thức thuộc chương “Tĩnh học vật rắn”, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, ĐHSP Hà Nội.

Các địa chỉ Website [32]. http://bipbee.com/home [33]. http://phet.colorado.edu/vi/ [34]. http://thuvienluanvan.com/ [35]. http://thuvienvatly.com/home/ [36]. http://www.upscale.utoronto.ca/GeneralInterest/Harrison/Flash/ [37]. http://violet.vn/main/ [38]. http://vuihocly.wordpress.com/phong-thi-nghiem/dien-tu/ [39]. http://www.walter-fendt.de/ph14vn/

69