KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS VÀ OPTICS MINI TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC”

KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM DẠY HỌC

vectorstock.com/10212086

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS VÀ OPTICS MINI TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” – VẬT LÍ 11 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH WORD VERSION | 2021 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

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ═══¤۞¤═══

NGUYỄN THỊ THUÝ AN

KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS VÀ OPTICS MINI TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” – VẬT LÍ 11 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng – Năm 2020

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ═══¤۞¤═══

NGUYỄN THỊ THUÝ AN

KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS VÀ OPTICS MINI TRONG DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” – VẬT LÍ 11 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

Ngành: Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí Mã số: 8.14.01.11

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ THANH HUY

Đà Nẵng – Năm 2020

III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

STT

Viết tắt

Viết đầy đủ

1

NLTH

Năng lực tự học

2

GV

Giáo viên

3

HS

Học sinh

4

THPT

Trung học phổ thông

5

THCS

Trung học cơ sở

6

CP

Crocodile Physics

7

DH

Dạy học

8

PPDH

Phƣơng pháp dạy học

9

KNTH

Kĩ năng tự học

10

SGK

Sách giáo khoa

11

TKHT

Thấu kính hội tụ

12

TKPK

Thấu kính phân kì

13

TNg

Thực nghiệm

14

PHT

Phiếu học tập

15

CNTT

Công nghệ thông tin

IV MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. I LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... II DANH MỤC BẢNG ..........................................................................................................IX DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ .................................................................................. XII MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1 1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................................ 1 2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu .................................................................................. 2 3. Mục tiêu nghiên cứu...................................................................................................... 3 4. Nhiệm vụ nghiên cứu .................................................................................................... 3 5. Giả thuyết khoa học ...................................................................................................... 4 6. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu .............................................................. 4 7. Phƣơng pháp nghiên cứu............................................................................................... 4 7.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận ............................................................................. 4 7.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn ......................................................................... 5 7.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ....................................................................... 5 8. Kết quả đạt đƣợc ........................................................................................................... 5 9. Cấu trúc của luận văn .................................................................................................... 5 NỘI DUNG........................................................................................................................... 7 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS VÀ OPTICS MINI TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH ...................... 7 1.1. Tổng quan về năng lực của học sinh .......................................................................... 7 1.1.1. Khái niệm năng lực .............................................................................................. 7 1.1.2. Năng lực chung .................................................................................................... 8 1.1.3. Năng lực chuyên biệt ........................................................................................... 9 1.2. Năng lực tự học của học sinh ................................................................................... 10 1.2.1. Khái niệm năng lực tự học ................................................................................. 10 1.2.2. Biểu hiện của năng lực tự học ........................................................................... 11 1.2.3. Các biện pháp nâng cao năng lực tự học ........................................................... 13 1.3. Năng lực tự học trong dạy học vật lí ........................................................................ 15 1.3.1. Các giai đoạn dạy học phát triển năng lực tự học.............................................. 16 1.3.2. Các thành tố của năng lực tự học ....................................................................... 17 1.4. Giới thiệu phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini......................................... 19 1.4.1. Phần mềm Crocodile Physics ............................................................................ 19 1.4.2. Phần mềm Optics Mini ...................................................................................... 25 1.5. Biện pháp sử dụng phần mềm mô phỏng phát triển năng lực tự học của học sinh . 29 1.6. Thực trạng sử dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học vật lí phát triển năng lực tự học của học sinh .............................................................................................................. 33 1.7. Quy trình tổ chức dạy học phát triển năng lực tự học của học sinh với sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng ....................................................................................................... 37 1.7.1. Quy trình thiết kế bài dạy học theo hƣớng phát triển năng lực tự học cho HS với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini ................................. 37

V 1.7.2. Tiến trình dạy học theo hƣớng phát triển năng lực tự học cho HS với sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng ............................................................................................. 39 1.8. Tiêu chí đánh giá năng lực tự học thông qua sử dụng phần mềm dạy học vật lí..... 40 1.8.1. Một số công cụ đánh giá .................................................................................... 40 1.8.1.1. Thang đo năng lực .......................................................................................... 40 1.8.1.2. Các bài tập ...................................................................................................... 41 1.8.2. Một số phƣơng pháp đánh giá năng lực ............................................................ 41 1.8.3. Thiết kế thang đánh giá năng lực tự học của học sinh....................................... 43 1.9. Các chỉ số hành vi của năng lực tự học .................................................................... 44 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ................................................................................................... 49 CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH LỚP 11 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS VÀ OPTICS MINI .............. 51 2.1 Mục tiêu dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 ................................................. 51 2.1.1. Cấu trúc nội dung phần “Quang hình học” Vật lí 11......................................... 51 2.1.2. Đặc điểm kiến thức phần “Quang hình học” – Vật lí 11 ................................... 52 2.1.3. Một số thuận lợi và khó khăn trong việc dạy học phát triển năng lực tự học của học sinh qua dạy học phần “Quang hình học” – Vật lí 11........................................... 52 2.1.3. Phân tích cấu trúc nội dung của phần “Quang hình học” Vật lí 11 có thể phát triển năng lực tự học của học sinh ............................................................................... 54 2.2. Thiết kế mô phỏng một số thí nghiệm phần Quang hình học với phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini ................................................................................... 55 2.2.1. Ý tƣởng sƣ phạm ............................................................................................... 55 2.2.2. Các bƣớc thiết kế thí nghiệm mô phỏng trên phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini .................................................................................................................. 56 2.2.3. Các thí nghiệm trong phần “Quang hình học” đƣợc thiết kế bằng phần mềm mô phỏng ........................................................................................................................... 56 2.2.4. Thiết kế các thí nghiệm theo hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh trong phần “Quang hình học” vật lí 11 ........................................................................ 57 2.3.5. Tổ chức dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini theo hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh ..................................................................................................................................... 66 KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ................................................................................................... 95 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ....................................................................... 97 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm ................................................... 97 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm .................................................................. 97 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................ 97 3.2. Đối tƣợng, nội dung của thực nghiệm sƣ phạm ....................................................... 98 3.2.1. Đối tƣợng của thực nghiệm sƣ phạm ................................................................. 98 3.2.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm......................................................................... 98 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................... 98 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm ...................................................................................... 98 3.3.2. Phƣơng pháp tiến hành ...................................................................................... 99

VI 3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm ................................................................. 100 3.4.1. Đánh giá định tính ........................................................................................... 100 3.4.2. Đánh giá định lƣợng ........................................................................................ 102 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ................................................................................................. 115 1. Những kết quả đạt đƣợc của đề tài ............................................................................ 116 3. Kiến nghị ................................................................................................................... 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 118 PHỤ LỤC ........................................................................................................................ PL1 PHỤ LỤC 1 ..................................................................................................................... PL2 PHỤ LỤC 2 ..................................................................................................................... PL4 PHỤ LỤC 3 ................................................................................................................... PL10 PHỤ LỤC 4 ................................................................................................................... PL14 PHỤ LỤC 5 ................................................................................................................... PL19

IX

DANH MỤC BẢNG Số hiệu

Tên bảng

bảng

Trang

1.1

Các giai đoạn của quá trình phát triển năng lực tự học

17

1.2

Các thành tố của năng lực tự học

17

1.3

Những việc HS thƣờng làm trong thời gian rảnh

33

1.4

Lƣợng thời gian học sinh dành cho quá trình tự học

35

1.5

Sử dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học Vật lí

36

1.6

Các chỉ số hành vi và đánh giá chất lƣợng của năng lực tự học

44

2.1

2.2

Các TN phần “Quang hình học” đƣợc thiết kế bằng phần mềm mô phỏng Các TN đƣợc thiết kế trong phần “Quang hình học” góp phần đánh giá NLTH của HS

56

57

3.1

Bảng số liệu HS đƣợc chọn làm mẫu TNSP

98

3.2

Bảng thống kê mức độ phát triển NLTH của HS lớp TN lần 1 và lần 2

102

3.3

Bảng thống kê điểm của 12 học sinh lớp TN lần 1 và lần 2

103

3.4

Bảng thống kê kết quả bài kiểm tra của HS ở tiết TNg lần 1

113

3.5

Bảng thống kê kết quả bài kiểm tra của HS ở tiết TNg lần 2

113

3.6

Kết quả kiểm tra của HS đƣợc xếp theo thang điểm lần TNg 1

113

3.7

Kết quả kiểm tra của HS đƣợc xếp theo thang điểm lần TNg 2

114

X DANH MỤC HÌNH Số hiệu

Tên hình

hình

Trang

1.1

Một số hình ảnh, hoạt cảnh của phần mềm Crocodile Physics

19

1.2

Biểu tƣợng của phần mềm Crocodile Physics

20

1.3

Giao diện phần mềm Crocodile Physics

20

1.4

Các biểu tƣợng của file

21

1.5

Các biểu tƣợng làm việc của Edit

21

1.6

Các biểu tƣợng làm việc của View

21

1.7

Các biểu tƣợng làm việc của Scenes

22

1.8

Các biểu tƣợng làm việc của Help

22

1.9

Nơi thiết kế thí nghiệm của phần mềm

23

1.10

Danh sách các công cụ hỗ trợ

23

1.11

Nơi chứa các thí nghiệm mô phỏng đã đƣợc tạo sẵn

24

1.12

Giao diện phần mềm Optics Mini

26

1.13

Thanh chứa các dụng cụ quang học

26

1.14

Thanh công cụ

26

1.15

Cách tạo bài toán

26

1.16

Cách tạo bài giải cho bài toán

28

XI 2.1

Giao diện không gian thiết kế thí nghiệm của phần mềm CP

63

2.2

Sự tạo ảnh của vật qua TKHT

64

2.3

Thí nghiệm với TKHT của phần mềm OM

65

2.4

Bài toán đƣợc thiết kế từ phần mềm OM

65

2.5

Bài giải đƣợc thiết kế từ phần mềm

66

XII DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ ĐỒ THỊ SƠ ĐỒ Số hiệu sơ

Tên sơ đồ

Trang

đồ 1.1

Các biểu hiện của năng lực tự học

11

1.2

Các biểu hiện của ngƣời có năng lực tự học

12

1.3

Các bƣớc thiết kế thang đo năng lực

39

1.4

Các bƣớc của tiến trình dạy học theo hƣớng phát triển NLTH

43

của HS 2.1

Cấu trúc nội dung phần “Quang hình học”

51

ĐỒ THỊ Số hiệu

Tên đồ thị

Trang

3.1

Kết quả đánh giá NLTH của cá nhân HS qua 2 lần thực nghiệm

111

3.2

So sánh thang điểm của TNg lần 1 và lần 2

114

đồ thị

1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Tại kỳ họp thứ 7, Quốc hội khóa XIV của nƣớc Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam đã sửa đổi Luật Giáo dục 2019, trong đó nhấn mạnh “Chƣơng trình giáo dục thể hiện mục tiêu giáo dục; quy định chuẩn kiến thức, kỹ năng, yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực của ngƣời học”, các yêu cầu về nội dung giáo dục: “phải bảo đảm tính phổ thông, cơ bản, toàn diện, hƣớng nghiệp và có hệ thống”, yêu cầu về phƣơng pháp giáo dục phổ thông: “phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh phù hợp với đặc trƣng từng môn học, lớp học và đặc điểm đối tƣợng học sinh; bồi dƣỡng phƣơng pháp tự học, hứng thú học tập, kỹ năng hợp tác, khả năng tƣ duy độc lập; phát triển toàn diện phẩm chất và năng lực của ngƣời học; tăng cƣờng ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông vào quá trình giáo dục”. Kỳ họp cũng định hƣớng phát triển giáo dục là quốc sách hàng đầu nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dƣỡng nhân tài. Phát triển giáo dục phải gắn với nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, tiến bộ khoa học. Đặc biệt là phải tiếp cận với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ thông tin (CNTT). Mỗi giáo viên và học sinh phải biết vận dụng các phần mềm hiện đại vào trong quá trình giảng dạy để nâng cao chất lƣợng học tập và phát huy đƣợc tính tích cực trong quá trình nhận thức của học sinh. Do đó, giáo viên cần tích cực đổi mới phƣơng pháp dạy học. Thực hiện việc nghiên cứu đổi mới phƣơng pháp dạy học nói chung và đối với môn Vật lí nói riêng nhằm tăng tính tích cực trong quá trình nhận thức của học sinh trong quá trình học là một nhiệm vụ không hề đơn giản. Một trong những định hƣớng đổi mới phƣơng pháp giáo dục đƣợc thực hiện theo định hƣớng tăng cƣờng sử dụng các phƣơng tiện dạy học, thiết bị dạy học và ứng dụng CNTT. Đặc biệt là việc sử dụng các phần mềm hiện đại của ngành CNTT trong quá trình dạy học, giúp cho quá trình truyền đạt của giáo viên dễ hiểu hơn còn học sinh lĩnh hội kiến thức sâu sắc và tích cực hơn trong quá trình nhận thức kiến thức mới.

Trong thời gian qua, việc ứng dụng CNTT vào giảng dạy đã trở nên phổ biến và đạt đƣợc những hiệu quả nhất định. Coi sự đóng góp, hỗ trợ của công nghệ thông tin trong dạy học là cần thiết. Trong nhà trƣờng nhiều bộ môn đã sử dụng, khai thác có hiệu

2 quả các bài giảng điện tử và các phần mềm hỗ trợ. Quá trình giảng dạy bộ môn vật lí còn gặp nhiều khó khăn do có rất nhiều hiện tƣợng vật lí khó gây bất lợi trong quá trình dạy học. Để khắc phục những khó khăn đó, những năm gần đây bộ môn này đã sử dụng rất nhiều thành tựu khoa học công nghệ vào giảng dạy. Đây là vấn đề mang tính cấp thiết, ứng dụng công nghệ thông tin vào quá trình giảng dạy cũng nhƣ học tập càng ngày đƣợc quan tâm nhiều hơn nhằm nâng cao chất lƣợng dạy học. Hiện tại, một số các phần mềm đƣợc ứng dụng trong dạy học vật lí nhƣ: Crocodile Physics, Electronics Workbench, Physics Simulations, Working Model, Solid work, Optics Mini,…

Có rất nhiều nghiên cứu đã khai thác một số phần mềm và sử dụng trong dạy học vật lí nhƣ các đề “Sử dụng phần mềm Crocodile Physics trong dạy học thí nghiệm phần Cơ học chƣơng trình Vật lí lớp 10 nhằm tăng tính tích cực trong quá trình nhận thức của học sinh” của học viên Phùng Thị Hƣơng [5]… Tuy nhiên, việc sử dụng các thí nghiệm mô phỏng trong dạy học môn vật lí ở THPT còn chƣa rộng rãi do vấn đề khai thác các phần mềm thí nghiệm cũng nhƣ kết hợp vào giảng dạy còn gặp nhiều khó khăn, đa số các đề tài chỉ áp dụng một phần mềm và thiết kế đƣợc các thí nghiệm mô phỏng trong giới hạn của phần mềm đó. Mỗi phần mềm có những ƣu điểm và nhƣợc điểm riêng đối với từng phần của môn vật lí nhƣ phần mềm Optics Mini chỉ dành cho phần Quang hình học, Working Model chỉ dành cho phần Cơ học, Crocodile Physics dành cho cả phần Cơ học, Quang hình học và Điện học. Do đó, trong mỗi phần của môn vật lí, ta có thể khai thác và sử dụng kết hợp hai hay nhiều phần mềm để thiết kế các bài giảng nhằm phát huy các năng lực của học sinh.

Chính vì những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài “Khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong dạy học phần “Quang hình học” – Vật lí 11 theo hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh” để nghiên cứu.

2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Trong thời gian qua, đã có nhiều công trình nghiên cứu về ứng dụng của phần mềm Crocodile Physics. Ví dụ nhƣ:

3 + Đề tài luận văn thạc sĩ “Sử dụng phần mềm Crocodile Physics trong dạy học thí nghiệm phần Cơ học chƣơng trình Vật lí lớp 10 nhằm tăng tính tích cực trong quá trình nhận thức của học sinh” của học viên Phùng Thị Hƣơng [5]. + Đề tài luận văn thạc sĩ “ Phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chƣơng “Mắt. Các dụng cụ quang” Vật lí 11 cơ bản với sự hỗ trợ của website” của học viên Nguyễn Thị Bích Phƣợng [8]. + Đề tài luận văn thạc sĩ “Sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hƣớng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học một số kiến thức Vật lí 12” của học viên Nguyễn Tiến Đính [4].

Các công trình nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở nghiên cứu cách sử dụng các phần mềm, thiết kế các thí nghiệm mô phỏng và áp dụng trong giảng dạy một cách truyền thống mà chƣa phát huy đƣợc các năng lực của học sinh hoặc phát triển năng lực tự học của học sinh nhƣng lại chƣa có sử hỗ trợ của phần mềm thí nghiệm mô phỏng. Qua thực tế cho thấy phần mềm còn có khả năng đáp ứng đầy đủ các tín năng cần thiết của trong dạy học vật lí để phát triển năng lực cho học sinh giúp cho học sinh dễ dàng tiếp thu các định luật, tính chất vật lí mà các để tài trƣớc đây chƣa nghiên cứu.

3. Mục tiêu nghiên cứu Đề xuất đƣợc quy trình, biện pháp tổ chức dạy học phát triển năng lực tự học cho học sinh thông qua việc sử dụng phần mềm Crocodile Physics, Optics Mini và vận dụng đƣợc vào tổ chức dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu đề ra ở trên, nhiệm vụ nghiên cứu cần phải thực hiện gồm: - Khai thác các phần mềm thí nghiệm đã có.

- Nghiên cứu cơ sở lí luận: tài liệu tham khảo, luận văn, luận án,… để đề xuất đƣợc quy trình, biện pháp tổ chức dạy học trong từng giai đoạn.

4 - Khảo sát thực trạng về việc dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực khi chƣa sử dụng phần mềm và khi đã sử dụng phần mềm trên.

- Nghiên cứu sử dụng phần Crocodile Physics và Optics Mini trong dạy học vật lí.

- Thiết kế các thí nghiệm, bài tập trong phần “Quang hình học” Vật lí 11 có sử dụng hai phần mềm trên.

- Thiết kế tiến trình dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh trong phần “Quang hình học” Vật lí 11 có sử dụng hai phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini.

- Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá năng lực tự học của học sinh trong dạy học vật lí 11.

5. Giả thuyết khoa học Nếu đề xuất đƣợc quy trình, biện pháp tổ chức dạy học thông qua việc sử dụng phần mềm Crocodile Physics, Optics Mini và vận dụng đƣợc vào tổ chức dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 thì sẽ phát triển đƣợc năng lực tự học của học sinh và góp phần nâng cao kết quả học tập của học sinh.

6. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: hiệu quả của việc tổ chức dạy học theo hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh với việc sử dụng phần mềm Crocodies Physics và Optics Mini trong phần “Quang hình học” Vật lí 11.

- Phạm vi nghiên cứu: phát triển năng lực tự học phần “Quang hình học” Vật lí 11 cơ bản cho học sinh trƣờng THPT Ông Ích Khiêm, thành phố Đà Nẵng, năm học 2019 – 2020.

7. Phƣơng pháp nghiên cứu 7.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu chƣơng trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên và những tài liệu có liên quan để xác định kiến thức, kĩ năng, thái độ mà học sinh cần nắm vững.

5 - Nghiên cứu mục tiêu chung trong giáo dục, mục tiêu giáo dục của môn vật lí ở trƣờng phổ thông hiện nay.

- Nghiên cứu tài liệu liên quan đến các năng lực của học sinh đặc biệt là năng lực tự học.

- Nghiên cứu tài liệu về phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini sử dụng trong dạy học Vật lí.

7.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra thông qua đàm thoại với giáo viên, học sinh để biết đƣợc thực trạng sử dụng phần mềm dạy học hiện đại trong bộ môn vật lí ở trƣờng THPT. - Điều tra thông qua phiếu thăm dò ý kiến để biết đƣợc sự quan tâm đến việc góp phần phát triển năng lực của học sinh thông qua các thí nghiệm mô phỏng vật lí.

7.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm Tiến hành dạy tiết mẫu theo tiến trình dạy học đã soạn thảo có sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini.

8. Kết quả đạt đƣợc - Hệ thống hóa đƣợc các vấn đề lí luận về việc tổ chức dạy học sử dụng phần mềm Crocodile physics và Optics Mini phát triển năng lực tự học của học sinh.

- Thiết kế các tiến trình dạy học một số kiến thức trong phần “Quang hình học” Vật lí 11 có sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini theo hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh.

9. Cấu trúc của luận văn Cấu trúc luận văn gồm: PHẦN 1. MỞ ĐẦU PHẦN 2. NỘI DUNG

6 Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong dạy học vật lí hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh Chƣơng 2. Xây dựng và tổ chức dạy học phần “Quang hình học” theo hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh lớp 11 THPT với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini.

Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm PHẦN 3. KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC

7 NỘI DUNG CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS VÀ OPTICS MINI TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH

1.1. Tổng quan về năng lực của học sinh 1.1.1. Khái niệm năng lực Năng lực là một phạm trù từng đƣợc bàn đến trong mọi lĩnh vực của cuộc sống xã hội. Đã có nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực. Đứng về góc độ tâm lý học, năng lực trở thành đối tƣợng nghiên cứu chuyên sâu từ thế kỷ XIX, trong các công trình thực nghiệm của F.Ganton năng lực có những biểu hiện nhƣ tính nhạy bén, chắc chắn, sâu sắc và dễ dàng trong quá trình lĩnh hội một hoạt động mới nào đó. Ngƣời có năng lực là ngƣời đạt hiệu suất và chất lƣợng hoạt động cao trong các hoàn cảnh khách quan và chủ quan nhƣ nhau. Năng lực gắn bó chặt chẽ với tính định hƣớng chung của nhân cách.

Từ điển tâm lý học đƣa ra khái niệm, năng lực là tập hợp các tính chất hay phẩm chất của tâm lý cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong tạo thuận lợi cho việc thực hiện tốt một dạng hoạt động nhất định.

Trong các giáo trình tâm lý học các tác giả cũng đã đƣa ra khá nhiều quan niệm về năng lực. Trong đó đa số đều quan niệm năng lực là tổ hợp các thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định, đảm bảo cho hoạt động có kết quả tốt. Năng lực vừa là tiền đề vừa là kết quả của hoạt động, năng lực vừa là điều kiện cho hoạt động đạt kết quả nhƣng đồng thời năng lực cũng phát triển ngay trong chính hoạt động ấy. Theo quan điểm của Tâm lý học Mác xít, năng lực của con ngƣời luôn gắn liền với hoạt động của chính họ.

Nhƣ vậy, khi nói đến năng lực thì không phải là một thuộc tính tâm lý duy nhất nào đó (ví dụ nhƣ khả năng tri giác, trí nhớ…) mà là sự tổng hợp các thuộc tính tâm lý cá

8 nhân (sự tổng hợp này không phải phép cộng của các thuộc tính mà là sự thống nhất hữu cơ, giữa các thuộc tính tâm lý này diễn ra mối quan hệ tƣơng tác qua lại theo một hệ thống nhất định và trong đó một thuộc tính nổi lên với tƣ cách chủ đạo và những thuộc tính khác giữ vai trò phụ thuộc) đáp ứng đƣợc những yêu cầu hoạt động và đảm bảo hoạt động đó đạt đƣợc kết quả mong muốn.

Tóm lại, năng lực có thể định nghĩa nhƣ sau: “Năng lực là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí… năng lực của cá nhân được đánh giá qua phương thức và khả năng hoạt động của cá nhân đó khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống” [13].

Nhƣ vậy, năng lực không mang tính chung chung mà khi nói đến năng lực, bao giờ ngƣời ta cũng nói về một lĩnh vực cụ thể nào đó nhƣ năng lực toán học của hoạt động học tập hay nghiên cứu toán học, năng lực hoạt động chính trị của hoạt động chính trị, năng lực dạy học của hoạt động giảng dạy… Năng lực của học sinh là một cấu trúc động, có tính mở, đa thành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong nó không chỉ là kiến thức, kỹ năng mà cả niềm tin, giá trị, trách nhiệm xã hội… thể hiện ở tính sẵn sàng hành động của các em trong môi trƣờng học tập phổ thông và những điều kiện thực tế đang thay đổi của xã hội.

1.1.2. Năng lực chung Tâm lý học chia năng lực thành các dạng khác nhau nhƣ năng lực chung và năng lực chuyên môn.

Năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi, làm nền tảng cho mọi hoạt động của con ngƣời trong cuộc sống và lao động nghề nghiệp nhƣng năng lực nhận thức, năng lƣc trí tuệ, năng lực về ngôn ngữ và tính toán, năng lực giao tiếp, năng lực vận động,… Các năng lực này đƣợc hình thành và phát triển dựa trên bản năng di truyền của con ngƣời, quá trình giáo dục và trải nghiệm trong cuộc sống; đáp ứng yêu cầu của nhiều loại hình hoạt động khác nhau.

9 Năng lực chung là năng lực cần thiết cho nhiều ngành hoạt động khác nhau nhƣ năng lực phán xét tƣ duy lao động, năng lực khái quát hoá, năng lực lát tập, năng lực tƣởng tƣởng.

Qua nghiên cứu, tham khảo kinh nghiệm của các nƣớc phát triển, đối chiếu với yêu cầu và điều kiện giáo dục trong nƣớc những năm sắp tới, các nhà khoa học giáo dục Việt Nam đã đề xuất định hƣớng chuẩn đầu ra về phẩm chất và năng lực của chƣơng trình giáo dục trung học phổ thông những năm sắp tới, đồng thời phân chia năng lực thành các loại khác nhau: - Năng lực tự chủ và tự học - Năng lực giao tiếp và hợp tác - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 1.1.3. Năng lực chuyên biệt Năng lực chuyên biệt là năng lực đƣợc hình thành và phát triển trên cơ sở của năng lực chung theo định hƣớng chuyên sâu, riêng biệt trong các loại hình hoạt động, công việc hoặc tình huống, môi trƣờng đặc thù, cần thiết cho những hoạt động chuyên biệt, đáp ứng yêu cầu hạn hẹp hơn của một hoạt động nhƣ toán học, âm nhạc, mỹ thuật, thể thao,…

Năng lực chuyên biệt vừa là mực tiêu, vừa là “đơn vị thao tác” trong các hoạt động dạy học, giáo dục góp phần hình thành và phát triển năng lực chung.

Năng lực chuyên môn là năng lực đặc trƣng trong lĩnh vực nhất định của xã hội nhƣ năng lực tổ chức, năng lực âm nhạc, năng lực kinh doanh, hội hoạ, toán học... Năng lực chung và năng lực chuyên môn có quan hệ qua lại hữu cơ với nhau, năng lực chung là cơ sở của năng lực chuyên luôn, nếu chúng càng phát triển thì càng dễ thành đạt đƣợc năng lực chuyên môn. Ngƣợc lại, sự phát triển của năng lực chuyên môn trong những điều kiện nhất định lại có ảnh hƣởng đối với sự phát triển của năng lực chung. Trong thực tế mọi hoạt động có kết quả và hiệu quả cao thì mỗi ngƣời đều phải cớ năng lực chung phát triển ở trình độ cần thiết và có một vài năng lực chuyên môn tƣơng ứng với lĩnh vực công việc của mình. Những năng lực cơ bản này không phải là bẩn sinh, mà nó phải đƣợc giáo dục phát triển và bồi dƣỡng ở con ngƣời. Năng lực của một ngƣời phối hợp trong

10 mọi hoạt động là nhờ khả năng tự điều khiển, tự quản lý, tự điều chỉnh ở lỗi cá nhân đƣợc hình thành trong quá trình sống và giáo dục của mỗi ngƣời.

1.2. Năng lực tự học của học sinh 1.2.1. Khái niệm năng lực tự học Trong quá trình nghiên cứu về năng lực tự học của học sinh các tác giả nhƣ: Linda Leach, Guglielmino, Candy, Taylor, Nguyễn Cảnh Toàn, Thái Duy Tuyên, Trịnh Quốc Lập, Trần Bá Hoành… đã đƣa ra các định nghĩa về khái niệm năng lực tự học. Nhìn chung, các tác giả đều thống nhất rằng năng lực tự học không chỉ dừng ở mức độ chủ động thu nhận kiến thức, có thái độ và kỹ năng phù hợp mà còn nhấn mạnh vào khả năng vận dụng thực tế. Năng lực tự hoc là khả năng và kỹ xảo học đƣợc của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định. Năng lực tự học có đƣợc không phải dựa hoàn toàn vào chƣơng trình giáo dục môn học mà nó đƣợc hình thành từ nhiều lĩnh vực học tập và sự phát triển tự nhiên về mặt xã hội của con ngƣời. Để chứng minh ngƣời học có năng lực tự học ở mức độ nào đó, phải tạo cơ hội để họ đƣợc hoạt động nhằm giải quyết vấn đề, tình huống trong bối cảnh mang tính thực tiễn. Khi đó ngƣời học vừa phải vận dụng kiến thức, kĩ năng học đƣợc ở nhà trƣờng, vừa phải dùng những kinh nghiệm của bản thân thu đƣợc từ trải nghiệm bên ngoài nhà trƣờng (gia đình, cộng đồng, xã hội) để hoàn thành nhiệm vụ thì năng lực tự học của ngƣời học đƣợc bộc lộ ra ngoài. Ngƣời nghiên cứu sẽ đánh giá đƣợc khả năng nhận thức, kĩ năng thực hiện và những giá trị tình cảm của ngƣời học. Định nghĩa về tự học cũng đƣợc thay đổi theo thời gian tùy thuộc vào bối cảnh nghiên cứu và trọng tâm nghiên cứu của từng tác giả.

Nhƣng định nghĩa về tự học (self- directed learning) của Malcolm Shepherd Knowles đƣợc sử dụng nhiều hơn cả trong các nghiên cứu về giáo dục học, đó là “Tự học là một quá trình mà ngƣời học tự thực hiện các hoạt động học tập, có thể cần hoặc không cần sự hỗ trợ của ngƣời khác, dự đoán đƣợc nhu cầu học tập của bản thân, xác định đƣợc mục tiêu học tập, phát hiện ra nguồn tài liệu, con ngƣời giúp ích đƣợc cho quá trình học tập, biết lựa chọn và thực hiện chiến lƣợc học tập và đánh giá đƣợc kết quả thực hiện”.

11 1.2.2. Biểu hiện của năng lực tự học Năng lực tự học là một khái niệm trừu tƣợng và bị chi phối bởi rất nhiều yếu tố.

Trong nghiên cứu khoa học, để xác định đƣợc sự thay đổi các yếu tố của năng lực tự học sau một quá trình học tập, các nhà nghiên cứu đã tập trung mô phỏng, xác định những dấu hiệu của năng lực tự học đƣợc bộc lộ ra ngoài. Đều này đã đƣợc thể hiện trong một số nghiên cứu dƣới đây: Candy đã liệt kê 12 biểu hiện của ngƣời có năng lực tự học. Ông chia thành 2 nhóm để xác định nhóm yếu tố nào sẽ chịu tác động mạnh từ môi trƣờng học tập. Hai nhóm đó đƣợc thể hiện rõ ở sơ đồ dƣới đây: NĂNG LỰC TỰ HỌC

PHƢƠNG PHÁP

TÍNH CÁCH

1. Có kĩ năng tìm kiếm và thu hồi thông tin

1. Tính kỉ luật 2. Tƣ duy phân tích 3. Có khả năng tự điều chỉnh 4. Ham hiểu biết 5. Linh hoạt

6. Có năng lực giao tiếp xã hội 7. Mạo hiểm, sáng tạo 8.Tự tin, tích cực 9. Có khả năng tự học.

Sơ đồ 1.1. Các biểu hiện của năng lực tự học

2. Có kiến thức để thực hiện các hoạt động học tập 3. Có năng lực đánh giá, kĩ năng xử lí thông tin và giải quyết vấn đề.

12 Nhóm đặc biệt bên ngoài: chính là phƣơng pháp học nó chứa đựng các kỹ năng học tập cần phải có của ngƣời học, chủ yếu đƣợc hình thành và phát triển trong quá trình học, do đó phƣơng pháp dạy của giáo viên sẽ có tác động rất lớn đến phƣơng pháp học của học trò, tạo điều kiện để hình thành, phát triển và duy trì năng lực tự học.

Nhóm đặc điểm bên trong (tính cách) đƣợc hình thành và phát triển chủ yếu thông qua các hoạt động sống, trải nghiệm của bản thân và bị chi phối bới yếu tố tâm lý. Chính vì điều đó mà giáo viên nên tạo môi trƣờng để học sinh đƣợc thử nghiệm và kiểm chứng bản thân, đôi khi chỉ cần phản ứng đúng sai trong nhận thức hoặc nhận đƣợc lời động viên, khích lệ cũng tạo ra đƣợc động lực để ngƣời học phấn đấu, cố gắng tự học.

Tác giả Taylor khi nghiên cứu về vấn đề tự học của học sinh trong trƣờng phổ thông đã xác định năng lực tự học có những biểu hiện sau: NGƢỜI CÓ NĂNG LỰC TỰ HỌC

THÁI ĐỘ

KĨ NĂNG

TÍNH CÁCH

1. Chịu trách nhiệm với việc học của bản than

1. Có động cơ học tập

2. Dám đối mặt với những thách thức

3. Độc lập

3. Mong muốn đƣợc thay đổi

5. Tự tin

4. Mong muốn đƣợc học.

7. Thích học

2. Chủ động thể hiện kết quả học tập

4. Có tinh kỉ luật

6. Hoạt động có mục đích

1. Có kĩ năng thực hiện các hoạt động của học tập 2. có kĩ năng quản lí thời gian học tập 3. Lập kế hoạch.

8. Tò mò ở mực độ cao 9. Kiên nhẫn.

Sơ đồ 1.2. Các biểu hiện của người có năng lực tự học

13 Taylor đã xác nhận ngƣời tự học là ngƣời có động cơ học tập và bền bỉ, có tính độc lập, kỉ luật, tự tin và biết định hƣớng mục tiêu, có kỹ năng hoạt động phù hợp [13]. Thông qua mô hình trên tác giả đã phân tích ra có ba yếu tố cơ bản của ngƣời tự học, đó là thái độ, tính cách và kỹ năng. Có thể nhận thấy, sự phân định đó để nhằm xác định rõ ràng những biểu hiện tƣ duy của bản thân và khả năng hoạt động trong thực tế chứ không đơn thuần chỉ đề cập đến khía cạnh tâm lí của ngƣời học.

Năng lực tự học cũng là một khả năng, một phẩm chất “vốn có” của mỗi cá nhân.

Tuy nhiên nó luôn luôn biến đổi tùy thuộc vào hoạt động của cá nhân trong môi trƣờng văn hóa – xã hội. năng lực tự học là khả năng bẩm sinh của mỗi ngƣời nhƣng phải đƣợc đào tạo, rèn luyện trong hoạt động thực tiễn thì nó mới bộc lộ đƣợc những ƣu điểm giúp cho cá nhân phát triển, nếu không sẽ mãi là khả năng tiềm ẩn. Thời gian mỗi chúng ta ngồi trên ghế nhà trƣờng là rất ngắn ngủi so với cuộc đời vì vậy tự học và năng lực tự học của học sinh sẽ là nền tảng cơ bản đóng vai trò quyết định đến sự thành công của các em trên con đƣờng phía trƣớc và đó cũng chính là nền tảng để các em tự học suốt đời.

1.2.3. Các biện pháp nâng cao năng lực tự học Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy rằng khi con ngƣời lớn dần lên, họ có một mong muốn là tăng quyền tự chủ. Nên khi dạy học mà chú ý đến NLTH có thể là một cách để khai thác, rèn luyện những mong muốn tự nhiên đó, giúp ngƣời học đạt đƣợc một kinh nghiệm học tập có ý nghĩa và sẽ kéo dài đến tuổi trƣởng thành giúp họ thành công trong cuộc sống. GV có thể can thiệp vào hoạt động học tập của HS để nâng cao NLTH cho các em. Qua quá trình nghiên cứu từ thực tế và các nguồn tài liệu, chúng tôi đã đƣa ra đƣợc một số biện pháp nâng cao năng lực tự học của học sinh, bao gồm: 1.2.3.1. Tác động vào tâm lí lứa tuổi Nắm bắt tâm lí HS ở lứa tuổi THPT, đây là lứa tuổi đã lớn, HS cần đƣợc tôn trọng quan điểm và ý kiến của các em.

- Trong quá trình HS tự học, GV cần tác động vào tâm lí lứa tuổi các em theo các cách thức sau:

14 + GV nên khoan dung, khích lệ kịp thời về sự không chắc chắn trong những kết luận của HS, câu trả lời không toàn vẹn, thậm chí ngay cả khi các em phạm sai lầm, làm nhƣ vậy sẽ duy trì sự quan tâm của HS, khuyến khích các em biết chấp nhận rủi ro, tận dụng những điểm mạnh, thay vì cứ để ý đến điểm yếu, giúp HS vƣợt qua thất vọng, tự ti và cuối cùng là phá vỡ các rào cản, mạnh dạn, tự tin để đạt đƣợc mục tiêu ban đầu. + GV nên ủng hộ ngƣời học khám phá những ý tƣởng mới đƣợc nảy sinh trong các cuộc thảo luận ở lớp, trƣờng để phát huy tính tò mò, sáng tạo của ngƣời học. + Cho phép HS theo đuổi lợi ích cá nhân vì sự đam mê một vấn đề học tập nào đó mà không có sự đe dọa của đánh giá chính thức để quá trình học tập trở nên có ý nghĩa, tạo điều kiện để tƣ duy phân tích đạt đến chiều sâu.

- Biện pháp tác động vào tâm lí lứa tuổi giúp cho HS mạnh dạn bày tỏ suy ghĩ, quan điểm của bản thân, HS tự tin trong quá trình tự học.

1.2.3.2. Môi trƣờng học tập Là nơi HS thực hiện các hoạt động học tập, thời gian và không gian không bị bó hẹp và lớp học chỉ là một trong nhiều nơi diễn ra hoạt động học tập nhƣng môi trƣờng đó phải thân thiện, an toàn, đủ nguồn tài liệu để HS tự do lựa chọn thời điểm học tập, cách học phù hợp với bản thân.

- Môi trƣờng học tập có thể do GV yêu cầu hoặc HS tự chọn sao cho HS thoải mái nhất nhƣ: + Tự học trên lớp: trong phòng học, … + Tự học ở nhà: thƣ viện, quán cà phê, nhà sách hoặc tại nhà, … + Tƣ học với bạn bè, học nhóm.

- Môi trƣờng học tập không chỉ tạo cho HS cảm giác thoải mái, phát huy NLTH mà còn giúp HS tìm kiếm đƣợc kiến thức từ nhiều nguồn tài liệu khac nhau, học hỏi thêm nhiều kinh nghiệm.

15 1.2.3.3. Phƣơng pháp dạy học của GV Là phƣơng pháp dạy học GV sử dụng trong từng bài học, phù hợp với nội dung của bài, phù hợp với đối tƣợng HS và qua bài học phát huy đƣợc NLTH của HS. - Giáo viên có thể sử dụng nhiều phƣơng pháp dạy học tích cực nhƣ: dạy học giải quyết vấn đề, dạy học dự án…để phát triển và rèn luyện NLTH. Nhƣng cần phải chú ý đến các hoạt động cụ thể sau: + Khuyến khích HS tham gia vào các cuộc thảo luận có chủ đề định hƣớng giáo dục để HS nhận ra khả năng của bản thân, rèn luyện tƣ duy phản biện. + Tăng cƣờng tổ chức hoạt động học tập theo nhóm để rèn luyện kĩ năng giao tiếp xã hội, kĩ năng tự điều chỉnh bản thân của HS. + GV nên xây dựng các chủ đề học tập phong phú gần với cuộc sống thực và vừa sức với ngƣời học để HS tự do lựa chọn theo thế mạnh của bản thân. Trao quyền quyết định thực hiện các hoạt động học tập cho HS ngay từ ban đầu. + GV có thể tổ chức các hoạt động học tập thông qua một bộ câu hỏi đƣợc thiết kế chu đáo và thông báo trƣớc với HS để các em chủ động định hƣớng các hoạt động học tập của mình nhƣ lập kế hoạch, thu thập và xử lí số liệu, huy động các bên có liên quan…, dự đoán các kĩ năng học tập cần đƣợc triển khai. + Xây dựng thói quen tự giám sát bằng cách khuyến khích HS suy nghĩ về những gì đã làm và cố gắng làm để sửa đổi nếu nhƣ chƣa thành công, sau đó là lƣu giữ thành quả học tập một cách có chủ đích. + GV là ngƣời giám sát, hỗ trợ các em trong các hoạt động học tập, tạo nên cầu nối để HS có thể liên lạc kịp thời qua email, facebook, điện thoại hoặc gặp trực tiếp.

- GV là ngƣời có tác động rất lớn đến sự phát triển NLTH của HS, do đó GV cần phải không ngừng theo dõi từng đối tƣợng HS, tìm tòi học hỏi để tiếp cận nhiều phƣơng pháp dạy học mới.

1.3. Năng lực tự học trong dạy học vật lí Phát triển NLTH của HS trong dạy học Vật lí là dựa trên kiến thức, kỹ năng mà HS đã đƣợc học và hình thành từ đó phát triển lên mức cao hơn. Đối với HS THPT, kỹ năng

16 tự học đã đƣợc hình thành từ các tiểu học, THCS nhƣ cách đọc tài liệu; ghi chép, thu thập, xử lý và truyền đạt thông tin;… để giải quyết một vấn đề. Trên cơ sở HS đã biết thì đòi hỏi ngƣời dạy phải hƣớng dẫn để phát triển các kỹ năng đó ở mức độ thuần thục. Một số kĩ năng cần phát triển cho HS nhƣ: - Kỹ năng thu thập thông tin (kiến thức vật lí) từ quan sát thực tế, từ thí nghiệm: điều tra, sƣu tầm tài liệu, khai thác mạng internet… Với sự bùng nổ thông tin nhƣ ngày nay, việc thu thập thông tin cần có sự chọn lọc cao thì mới mang lại hiểu quả cho việc tự học.

- Kỹ năng lƣu trữ, sắp xếp thông tin (kiến thức vật lí) thu thập đƣợc đóng vai trò quan trọng trọng việc liên kết các thông tin, hỗ trợ cho việc xử lý, truyền đạt cũng nhƣ vận dụng thông tin đƣợc dễ dàng hơn.

- Kỹ năng xử lý thông tin nhƣ: ngƣời học thực hiện các thao tác tƣ duy nhƣ so sánh, phân tích, tổng hợp,… để từ đó xây dựng biểu đồ; vẽ đồ thị; rút ra kết luận bằng suy luận quy nạp, khái quát hóa các thông tin (kiến thức vật lí ) thu thập đƣợc - Kỹ năng truyền đạt thông tin nhƣ: sau khi xử lý các kiến thức Vật lí thì HS trình bày dƣới dạng thuyết trình, thảo luận khoa học, viết báo cáo,… việc rèn luyện tốt kỹ năng này sẽ tạo đƣợc sự tự tin cho HS. - Kỹ năng tự kiểm tra, đánh giá: kỹ năng này sẽ thực hiện chức năng hỗ trợ là chuẩn đoán, điều chỉnh cho những kỹ năng trƣớc đó, từ đó sẽ giúp cho quá trình tự học của HS trở nên hiệu quả hơn - Kỹ năng thực hành vật lí: rèn luyện cho HS khả năng sử dụng phần mềm mô phỏng Crocodile Physics và Optics Mini đơn giản, thay đổi các thông số để giải quyết các vấn đề cần nghiên cứu.

1.3.1. Các giai đoạn dạy học phát triển năng lực tự học NLTH của học sinh đƣợc phát triển qua cả một quá trình học tập. Qua nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy, trong quá trình tự học, học sinh trải qua 3 giai đoạn, đƣợc mô tả ở bảng dƣới đây:

17 Bảng 1.1. Các giai đoạn của quá trình phát triển năng lực tự học Giai đoạn tự học

Mô tả HS tự chuẩn bị bài mới trƣớc khi đến lớp bao gồm: chuẩn bị thí nghiệm từ phần mềm mô phỏng hoặc tìm hiểu trƣớc thí nghiệm,

1. Trƣớc khi đến

đọc bài trƣớc mới, tự tìm hiểu những kiến thức mới từ các nguồn

lớp

tài liệu khác nhau, đặt ra các câu hỏi đối với những kiến thức không biết, …

HS tự tiến hành đƣợc các thí nghiệm hoặc trình bày đƣợc thí nghiệm, trả lời đƣợc kiến thức cũ, đặt ra những câu hỏi đối với giáo

2. Trên lớp học

viên về kiến thức mới, tích cực làm việc nhóm (nếu có), …

HS tự hoàn thành các nhiệm vụ đƣợc giao về nhà, có nhu cầu tìm

3. Sau khi về nhà

hiểu kiến thức mở rộng từ các nguồn tài liệu khác nhau, …

1.3.2. Các thành tố của năng lực tự học Năng lực tự học đƣợc thể hiện qua việc chủ thể tự xác định đúng đắn động cơ học tập, có khả năng tự quản lý việc học, có thái độ tích cực trong các hoạt động, điều chỉnh hoạt động học tập và đánh giá kết quả học tập của chính mình có thể độc lập làm việc hoặc làm việc hợp tác với ngƣời khác. NLTH tồn tại và phát triển thông qua hoạt động tƣ học. NLTH có thể phát triển đƣợc và mỗi cá nhân khác nhau có NLTH khác nhau. Căn cứ vào các giai đoạn của tự học [bảng 1.1], NLTH cơ bản gồm 4 thành tố đƣợc mô tả trong bảng 1.2 dƣới đây: Bảng 1.2. Các thành tố của năng lực tự học Giai đoạn

Các thành tố

tự học

của NLTH thí

HS cài đặt phần mềm Crocodile Physics và

nghiệm từ phần

Optics Mini trên máy tính, tìm hiểu các thao tác

mềm mô phỏng

trên các phần mềm, chuẩn bị đƣợc dụng cụ cho thí

Chuẩn Trƣớc khi đến lớp

Mô tả

bị

nghiệm từ phần mềm và thực hiện đƣợc thí nghiệm

18 từ các phần mềm.

Tìm

hiểu

bài

mới

HS đọc trƣớc bài mới, thấy đƣợc kiến thức cũ trong bài mới, tìm hiểu kiến thức mới từ sách giáo khoa, sách tham khảo, internet,…

Đặt ra câu hỏi về

Sau khi tìm hiểu từ các nguồn tài liệu khác nhau những vẫn không trả lời đƣợc kiến thức mới, HS

kiến thức mới

ghi lại kiến thức cần giải đáp vào giấy để hỏi GV khi học trên lớp. lại

Trong một số bài học mới có liên quan đến kiến

đƣợc kiến thức

thức cũ, nếu HS đã tìm hiểu ở nhà thì sẽ nhắc lại

cũ

đƣợc kiến thức cũ lien quan đến bài mà GV yêu

HS

nhắc

cầu trả lời.

Tiến

hành

thí

HS quan sát thí nghiệm của giáo viên hoặc tiến

nghiệm từ phần

hành thí nghiệm do GV yêu cầu, tích cực làm việc

mềm mô phỏng

nhóm để thảo luận các yêu cầu của GV về thí nghiệm trên phần mềm, HS hứng thú với thí nghiệm đƣợc thực hiện bằng phần mềm mô phỏng.

Trên lớp học

Đặt ra những câu

Từ những câu hỏi thắc mắc HS đã chuẩn bị ở nhà

hỏi đối với GV

khi đọc bài mới, HS đặt ra những câu hói thắc mắc

về kiến thức mới

đó với GV để đƣợc giải đáp. Từ đó HS nhận đƣợc kiến thức mới cho bản thân.

HS tích cực làm việc nhóm

Khi đƣợc GV giao nhiệm vụ, HS tổ chức làm việc nhóm, thực hiện các nhiệm vụ đƣợc giao. HS tự giác phân chia công việc các thành viên trong nhóm, tìm tài liệu từ các nguồn khác nhau để thực hiện các nhiệm vụ đặt ra.

Sau khi về nhà

Lập kế hoạch tự

- HS phải biết cách lập kế hoạch TH khoa học, vừa

học

sức và khả thi: Lên danh mục các nội dung cần

19 thực hiện và thứ tự thực hiện các nội dung đó để đi đến kết quả cuối cùng là hoàn thành nhiệm vụ mà GV đã giao. Ngoài ra, HS có thể lên kế hoạch học tập theo đôi bạn, theo nhóm để trao đổi kiến thức và mở rộng phƣơng thức học tập.

- HS tổng hợp các kiến thức đã hoàn thành trƣớc khi đến lớp.

Tìm hiểu kiến

HS lựa chọn tài liệu thích hợp để giải quyết các

thức mở rộng từ

kiến thức vật lí nhƣ: làm bài tập vận dụng, bài thực

các

hành, thí nghiệm, thực nghiệm, báo cáo, thuyết

nguồn

liệu khác nhau

tài

trình,… giúp tri thức có đƣợc không dễ quên mà bền vững, thƣờng xuyên đƣợc bổ sung, mở rộng.

1.4. Giới thiệu phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini 1.4.1. Phần mềm Crocodile Physics 1.4.1.1. Giới thiệu Crocodile Physics là phần mềm thí nghiệm mô phỏng vật lí về phần cơ, quang, nhiệt điện đƣợc áp dụng cho các trƣờng phổ thông. Hiện tại, CP phiên bản mới nhất là 605.CP một phần mềm đang đƣợc ứng dụng rộng khắp ở các nƣớc có nền giáo dục tiên tiến nhƣ Mỹ, Anh. Có thể đƣa các hình ảnh đƣợc ghi lại sẵn từ ngoài chƣơng trình, hay sắp xếp các dụng cụ thí nghiệm trong một hoạt cảnh giống nhƣ không gian của một phòng thí nghiệm.

Hình 1.1. Một số hình ảnh, hoạt cảnh của phần mềm

20 1.4.1.2. Hƣớng dẫn cài đặt phần mềm

Hình 1.2. Biểu tượng của phần mềm Khi vào chƣơng trình lần đầu tiên bạn sẽ đƣợc yêu cầu nhập tên đăng kí và mã sử dụng.

Trong Trieuphu.txt có: + Tên đăng kí: Trieu Phu + Mã sử dụng: CP000SS-605-ATVTL + Chọn next – > ok 1.4.1.3. Hƣớng dẫn cách sử dụng phần mềm - Giao diện phần mềm Giao diện phần chính của CP đƣợc chia thành 2 phần: scene và Side pane. Scene (phần bên phải) là nơi thiết kế và thực thi quá trình thí nghiệm. Side pane (phần bên trái: Contents, Part library, Properties) là phần chứa các công cụ hỗ trợ và thí nghiệm mẫu.

Hình 1.3. Giao diện phần mềm Crocodile Physics

21 1.4.1.4. Các biểu tƣợng của file

Hình 1.4. Các biểu tượng của file - Các biểu tƣợng làm việc của EDIT (lựa chọn nhanh)

Hình 1.5. Các biểu tượng làm việc của Edit 1.4.1.5. Các biểu tƣợng làm việc của View – scenes (cách thể hiện)

Hình 1.6. Các biểu tượng làm việc của View

22 - Các tùy chọn Scenes

Hình 1.7. Các biểu tượng làm việc của Scenes - Các tùy chọn trợ giúp

Hình 1.8. Các biểu tượng làm việc của Help - Part library Đây là thƣ viện các dụng cụ thí nghiệm vật lí ảo đã đƣợc sắp xếp thành từng phần Điện – Quang học – Chuyển động và động lực học – Sóng – Công cụ hỗ trợ. Để thí nghiệm trở nên chuyên nghiệp thì phải kết hợp sử dụng các dụng cụ này kết hợp các dụng cụ hỗ trợ thí nghiệm trong folder Presentation của phần này.

23

Hình 1.9. Nơi thiết kế các thí nghiệm - Công cụ hỗ trợ

Hình 1.10. Danh sách các công cụ hỗ trợ 1.4.1.6. Tính năng nổi trội của phần mềm Crocodile Physics - Khả năng mở rộng không gian thí nghiệm + Tính năng mới Crocodile Physics 605 so với các phiên bản trƣớc đó là giao diện thiết kế và thực hiện thí nghiệm có thể chuyển ra toàn bộ màn hình.

24 + Bổ sung phần “Getting Start” trong folder “Content” giúp cho ngƣời sử dụng học một số bƣớc cơ bản nhât để có thể thiết kế và sử dụng phần mềm này.

- Contents + Đây là một số phần và modun xây dựng sẵn phù hợp với các chủ đề trong chƣơng trình giảng dạy tại trƣờng phổ thông. + Trong các chủ đề này chúng ta có thể chạy trực tiếp hoặc thay đổi các dụng cụ thí nghiệm, điều kiện, thông số của thí nghiệm để có thể thực hiện đƣợc các thí nghiệm theo từng nội dung của bài học.

Hình 1.12. Nơi chứa các thí nghiệm mô phỏng đã được tạo sẵn 1.4.1.7. Tính hiệu quả của việc sử dụng phần mềm Crocodile Physics trong thiết kế bài giảng - Giao diện bài giảng lạ mắt, đẹp nhƣng không gây sự phân tâm chú ý .

- Dụng cụ thí nghiệm đầy đủ, sinh động, trực quan, chính xác, dễ thao tác và dễ thay đổi thuộc tính của dụng cụ nên mang lại hiệu quả sƣ phạm cao. Thực hiện đƣợc một số thí nghiệm mà thí nghiệm thực hiện không đƣợc hoặc không hiệu quả bằng: thấy đƣợc ảnh của vật trƣớc mắt, trong không gian cũng nhƣ tính mờ, tỏ của ảnh; hay hình thành kỹ năng thực hành Vật lí cho học sinh thông qua việc thực hiện theo các hƣớng dẫn thí nghiệm kèm theo ở mỗi bài thí nghiệm.

25 - Có hỗ trợ công cụ soạn thảo văn bản, hình ảnh tạo thuận lợi cho thiết kế bài giảng.

1.4.2. Phần mềm Optics Mini 1.4.2.1. Giới thiệu Optics Mini là phần mềm trợ giúp cho công tác dạy và học môn Quang hình trong Vật lí.

Optics Mini đƣợc phát triển theo hƣớng mới, trực quan và sinh động hơn.

- Các tính năng và đặc điểm chính: + Mô phỏng các thí nghiệm quang học. + Tự động phát sinh bài toán từ các thao tác trực quan. + Giải đƣợc hầu hết các dạng toán quang hình cơ bản. + Lƣu trữ kết quả làm việc với dung lƣợng nhỏ. + Kết xuất rõ ràng, chuẩn xác, giao diện đơn giản, dễ sử dụng. + Cho phép tuỳ ý tạo ra các mô hình, bài toán theo lý thuyết quang hình.

1.4.2.2. Hƣớng dẫn cài đặt phần mềm - Vào ổ đĩa chứa phần mềm chƣơng trình, chọn biểu tƣợng nhƣ trong hình minh họa dƣới đây:

- Kích đôi chuột trái vào biểu tƣợng trong hình, và chƣơng trình sẽ hiện cho chúng ta một cửa sổ cài đặt chƣơng trình. Sau đó, cứ liên tục kích vào next, cho đến khi xuất hiện finish thì chúng ta đã cài đặt đƣợc phần mềm có biểu tƣợng sau:

26 1.4.2.3. Hƣớng dẫn sử dụng phần mềm - Giao diện phần mềm

Hình 1.13. Giao diện phần mềm Optics Mini - Các loại dụng cụ quang học Trên thanh công cụ của giao diện phần mềm, ở hàng thứ 3 chứa các dụng cụ quang học bao gồm vật sáng, điểm sáng, gƣơng phẳng, gƣơng cầu lồi, gƣơng cầu lõm, lƣỡng chất phẳng, bản mặt song song, lăng kính, thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì,…và một số thao tác về thí nghiệm. Để chọn dụng cụ quang học làm thí nghiệm, ta kích chuột vào dụng cụ rồi đƣa đến màn hình, sau đó kích chuột lần nữa để thả dụng cụ đó vào.

Hình 1.14. Thanh chứa các dụng cụ quang học + Chọn giải quyết – bài toán hoặc lời giải thì giao diện màn hình hiện ra nhƣ sau: + Khi chọn các bài toán và các lời giải chúng ta có thể copy và dán vào bản word và sử dụng chúng cho các mục đích khác theo từng yêu cầu.

- Thanh công cụ: Trên thanh công cụ chứa các thao tác thực hiện thí nghiệm, lƣu và tạo tập tin mới, thay đổi các đặc tính của dụng cụ hoặc môi trƣờng thực hiện thí nghiệm, tạo bài toán và giải quyết bài toán,…

Hình 1.15. Thanh công cụ

27 - Bài toán Sau khi bố trí các dụng cụ để cung cấp dữ liệu vào, muốn phát sinh bào toán cần thực hiện 1 trong 3 cách: - Nháy thực đơn Giải quyết -> bài toán - Nháy nút

trên Toolbar chuẩn.

Optics sẽ phân tích dữ liệu vào và hiển thị cửa sổ bài toán. Có thể sửa đổi hoặc thêm bớt nội dung bài toán cho phù hợp bằng cách chọn trang tab Người sử dụng Nút Copy dùng để sao chép toàn bộ nội dung của bài toán tự động phát sinh vào phần ngƣời sử dụng, nội dung đƣợc lƣu trữ khi đóng cửa sổ bằng nút Chấp nhận.

Hình 1.16. Cách tạo bài toán - Lời giải: Sau khi bài toán đã đƣợc mô tả, để phát sinh lời giải cần thực hiện 1 trong 3 bƣớc sau: - Nháy thực đơn Giải quyết -> Lời giải - Bấm phím F6 - Nháy nút

trên Toolbar chuẩn.

Optics sẽ phân tích dữ liệu vào và hiển thị cửa sổ lời giải:

28

Hình 1.17. Cách tạo bài giải cho bài toán Ta có thể thay đổi nội dung hoặc lƣu trữ lại nhƣ cách ở trên.

Ghi chú: Để lƣu các phần ghi chú cho mỗi bài toán, thực hiện 1 trong 2 cách sau: - Nháy thực đơn Giải quyết -> Ghi chú - Nháy nút

trên Toolbar

1.4.2.4. Tính hiệu quả của việc sử dụng phần mềm Optics Mini trong dạy học vật lí - Phần mềm Optics Mini hỗ trợ tiếng Việt nên giáo viên dễ dàng trong việc thiết kế các thí nghiệm.

- Các thí nghiệm đƣợc thiết kế bởi phần mềm này tƣơng đối đơn giản, phần mềm còn tự phát sinh bài tập và lời giải nên giúp giáo viên tiết kiệm thời gian chuẩn bị.

- GV chỉ cần chuẩn bị một lần nhƣng có thể dạy nhiều lần và nhiều lớp khác nhau mà không cần quá nhiều thời gian. GV có thể điều chỉnh số liệu hoặc chuyển động của các vật một cách nhanh chóng và dễ dàng.

- GV không còn vất vả trong khâu chuẩn bị hoặc bƣng bê các dụng cụ, thí nghiệm thiết bị.

- Dựa vào các hình vẽ và lời giải trên phần mềm, GV có thể kiểm tra kết quả của HS nhƣ vẽ đƣờng đi của tia sáng, vẽ ảnh của vật và tính toán,…

29 1.5. Biện pháp sử dụng phần mềm mô phỏng phát triển năng lực tự học của học sinh Trong quá trình dạy học, GV nên coi trọng việc rèn luyện kỹ năng, thái độ cho HS nhất là KNTH ngang tầm với việc truyền thụ kiến thức cho HS. Nếu nhƣ trong trƣờng, GV chỉ dạy những nguyên tắc đại cƣơng cho HS, thì khi vào đời các em sẽ không đáp ứng đƣợc những tình huống phức tạp và đa dạng. Thực tế đó, đặt ra cho GV nhiệm vụ phải rèn luyện cho HS những kĩ năng tự học bên cạnh việc truyền thụ kiến thức, để các em có cơ hội tự hoàn thiện bản thân mình nhằm đáp ứng những yêu cầu của thực tiễn.

1.5.1. Hƣớng dẫn cho HS nghiên cứu tài liệu về phần mềm mô phỏng a) Nội dụng: Phần mềm CP và OM là phần mềm đã đƣợc xây dựng nhằm hỗ trợ cho quá trình tự học, từ tìm tòi của HS và thay thế đƣợc các TN thực khó thực hiện thành công. Với máy tính hoặc điện thoại thông minh có kết nối Internet có thể đáp ứng đƣợc yêu cầu tự tìm tòi thông tin vì đây là nguồn tài nguyên thông tin vô tận. Trong khi đó, nếu GV biết cách khai thác thông tin qua mạng Internet thì bài học trên lớp sẽ đạt hiệu quả cao hơn. b) Cách thực hiện: - Đọc thông tin trên mạng để cài đặt phần mềm trên máy tính; - Tìm hiểu tài liệu trên mạng về các thao tác thực hiện TN sẵn có, thay đổi thông số vật lí tùy ý. Các tƣ liệu đó chủ yếu gồm các hình ảnh, video cài đặt và sử dụng phần mềm CP và OM, video minh họa các quá trình vật lí bằng phần mềm CP và OM,…; - Tìm kiếm tài liệu để nghiên cứu các chức năng cơ bản từ đó có thể thiết lập một TN đơn giản. c) Hiệu quả: Phần mềm CP và OM làm cho các thí nghiệm quang hình trở nên sống động hơn, dễ quan sát hơn… Vì mang tính trực quan nên chúng có thể kích thích sự đam mê, hứng thú học tập, đồng thời hỗ trợ rất tốt cho hoạt động nhận thức của HS. 1.5.2. Hƣớng dẫn cho HS kỹ năng thu thập thông tin với sự hỗ trợ phần mềm CP và OM a) Nội dung: Ƣu điểm của phần mềm CP và OM là khả năng lặp lại các thao tác tùy ý. Từ đó, HS có thể xem lại nhiều lần để thu thập thêm thông tin cần thiết mà HS

30 chƣa kịp quan sát để giải quyết nhiệm vụ học tập, góp phần quyết định kết quả cần nghiên cứu. b) Cách thực hiện: - Thu thập thông tin từ quan sát thực tế, TN, internet…: lựa chọn các thông tin liên quan, thấy đƣợc mối liên hệ giữa chúng với sự hỗ trợ của phần mềm CP và OM. - Tiến hành ý tƣởng: HS sẽ tự mình thay đổi các đại lƣợng, thông số trên phần mềm theo suy nghĩ sau đó chọn lọc và ghi lại thông tin kiến thức liên quan từ phần mềm. c) Hiệu quả: Phần mềm CP và OM có thể hỗ trợ cho HS về những việc cần làm để thu thập thông tin một cách khả quan nhất mà các em có thể.

1.5.3. Hƣớng dẫn HS kỹ năng xử lý thông tin (phân tích, so sánh, tổng hợp) với sự hỗ trợ của phần mềm CP và OM. a) Nội dung: Phần mềm CP và OM hỗ trợ giúp GV chuẩn bị thí nghiệm khó thực hiện bằng thí nghiệm thật, tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và không gian để GV có nhiều cơ hội trao đổi với HS. Khi HS đã ý thức đƣợc vấn đề, phần mềm CP và OM có nhiệm vụ hỗ trợ cho việc phát triển NLTH của HS. Vì quá trình tự học không chỉ là thu nhận tri thức mà cần biết biến những tri thức này thành tri thức của riêng bản thân ngƣời học. Từ đó, kỹ năng xử lý thông tin sẽ đƣợc hình thành và phát triển . b) Cách thực hiện: - HS phân tích những thông tin thu thập đƣợc và sắp xếp thông tin phù hợp với từng loại kiến thức cũng nhƣ phù hợp với mục đích nghiên cứu [14]; - Khả năng lập luận, đƣa ra giả thuyết; - Lập phƣơng án TN, lựa chọn dụng cụ TN để kiểm tra giả thuyết, quan sát đo lƣờng, tiến hành xử lý số liệu, vẽ đồ thị, đƣa ra nhận xét,…; - HS so sánh, đối chiếu, tổng hợp và rút ra kết luận. c) Hiệu quả: CP VÀ OM hỗ trợ việc xử lý thông tin nhanh chóng và chính xác của HS. 1.5.4. Tổ chức cho học sinh cách truyền đạt thông tin với sự hỗ trợ phần mềm CP và OM.

31 a) Nội dung: Ngƣời có năng lực truyền đạt thông tin tốt là ngƣời có khả năng trình bày thông tin đầy đủ, rõ ràng, logic và có tính thuyết phục cao; để làm đƣợc điều này thì ngƣời đó phải nhớ đƣợc tất cả thông tin theo một hệ thống logic. Kết hợp giữa máy chiếu và phần mềm CP và OM có thể giúp HS nhớ nội dung trình bày một cách logic . b) Cách thực hiện: GV có thể tổ chức cho HS tập truyền đạt thông tin nhƣ yêu cầu HS báo cáo kết quả làm việc nhóm, nêu tóm tắt nội dung bài học dựa trên phần mềm CP và OM kết hợp với mấy chiếu nhƣ sau: - Đọc thông tin từ phần mềm nhƣ hƣớng dẫn; - Hình thành sự liên kết giữa các chi tiết cần trình bày trong đầu, sắp xếp thứ tự trình bày của các chi tiết này; - Từ các dụng cụ, cách bố trí, tiến hành TN trong phần mềm CP và OM diễn đạt thành lời nội dung đó; - Tùy theo thời gian trình bày và yêu cầu mà trình bày phần nào; - Khi trình bày cần nhấn mạnh những nội dung quan trọng. c) Hiệu quả: Trong quá trình tự học, HS phải tự mình tìm ra kiến thức và cũng có thể tạo ra sản phẩm từ phần mềm. Sản phẩm của ngƣời học ban đầu có thể chƣa chính xác, sau khi trao đổi, hợp tác với các bạn, GV và với kết luận cuối cùng của GV thì sản phẩm đó mới đƣợc diễn đạt một cách thực sự khách quan, khoa học.

1.5.5. Hƣớng dẫn học sinh tự kiểm tra, đánh giá và tự đánh giá với sự hỗ trợ CP và OM a) Nội dung: Kiểm tra, đánh giá là khâu cuối cùng và là khâu quan trọng để đánh giá kết quả tự học của HS. Để HS có thể tự đánh giá NLTH của HS và từ đó HS tự điều chỉnh cách học và tự đổi mới phƣơng pháp học của HS đạt hiệu quả cao hơn. Trong quá trình dạy học vật lí, phần mềm hỗ trợ đƣợc coi là công cụ để HS có thể rèn luyện khả năng tự đánh giá cho ngƣời học. Nhờ vào khả năng xử lý thông tin từ phần mềm CP và OM trong quá trình học kết hợp với việc đánh giá thông qua trả lời câu hỏi, nhận xét về bài làm hoặc qua phân tích, đánh giá của GV, qua phiếu học tập, qua trao đổi thảo luận nhóm,… Sau khi tiến hành đánh giá HS cần đƣa kết luận về mức độ thành công cũng nhƣ độ tin cậy của giải pháp và từ đó tự điều chỉnh lại phƣơng pháp TH.

32 b) Cách thực hiện: - Tự thực hiện các hoạt động cá nhân, bài kiểm tra; - Đối chiếu các ý kiến của các bạn với kết quả của bản thân sau đó đối chiếu kết luận của GV có thể thông qua sự hỗ trợ từ phần mềm CP và OM; - Dựa vào kết luận của GV tự điều chỉnh sửa chữa, hoàn thiện kết quả của đã tìm đƣợc và tự thay đổi thông số trên phần mềm CP và OM để hiểu sâu hơn về kiến thức; - Đánh giá giải quyết vấn đề của GV, của bạn bè và của mình từ đó chọn cách giải quyết tốt nhất; - Tự rút kinh nghiệm về phƣơng pháp học tập của mình, từ đó luôn luôn tự điều chỉnh, hoàn thiện để ngày càng tiến bộ; - Phát hiện ra những chỗ thiếu hụt về kiến thức, những sai lầm trong nhận thức… để từ đó tìm cách bổ sung, khắc phục. c) Hiệu quả: Việc này có thể giúp HS thấy đƣợc sai lầm, thiếu sót để có những biện pháp điều chỉnh cho phù hợp góp phần phát triển NLTH của HS, qua đó nâng cao đƣợc kết quả học tập.

1.5.6. Hƣớng dẫn HS thực hiện công việc đƣợc giao với sự hỗ trợ phần mềm CP và OM a) Nội dung: Đây là kiểu tự học có sự hƣớng dẫn của thầy cô nhƣng không trực tiếp.

Vật lí học là môn học có kiến thức liên quan chặt chẽ với khoa học kỹ thuật và đời sống. Vì vậy, nếu HS chỉ dành thời gian trên lớp thì không đủ để các em hiểu sâu đƣợc kiến thức, sẽ không vận dụng chúng một cách hiệu quả để giải quyết đƣợc những vấn đề mà thực tiễn đặt ra. Do đó, GV cần phải tổ chức cho HS tự học ở nhà. Nhiệm vụ ở nhà của HS không chỉ giải quyết bài tập liên quan vừa đƣợc học trên lớp mà còn phải chuẩn bị trƣớc nội dung kiến thức, cũng nhƣ chuẩn bị nội dung kiến thức và công việc cho bài học sau. Sự chuẩn bị này giúp cho việc tiếp thu kiến thức của HS nhanh chóng hơn. b) Cách thực hiện: - Lập kế hoạch tự học cụ thể theo mẫu GV hoặc HS có thể tự lập mẫu riêng;

33 - Tìm kiếm tài liệu: HS có thể tự tìm tài liệu hoặc GV có thể cung cấp nguồn tài liệu cho HS tham khảo; - Trao đổi thắc mắc với bạn bè, GV thông qua internet để cùng nhau giải quyết, khắc phục khó khăn; - HS gửi lại kết quả cho GV thông qua mail chung và GV có thể hỗ trợ kết quả cho HS bằng phần mềm CP và OM. c) Hiệu quả: giúp HS hiểu sâu đƣợc kiến thức, vận dụng chúng một cách hiệu quả.

1.6. Thực trạng sử dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học vật lí phát triển năng lực tự học của học sinh Tự học trong nhà trƣờng THPT trên thực tế vẫn còn là một vấn đề chƣa đƣợc thực hiện một cách thƣờng xuyên và phổ biến, mặc dù giáo dục hiện đại đã đƣợc đề cập đến từ lâu nay. Không thể phủ nhận trong trƣờng THPT vẫn có những học sinh say mê học hỏi và luôn có ý thức tự học nhƣng chƣa nhiều. Trong xu thế xã hội ngày càng phát triển, vấn đề tự học trong nhà trƣờng lại càng đƣợc quan tâm hơn bao giờ hết. Tự học cần phải trở thành một trong những kỹ năng quan trọng số một của giáo dục, năng lực trong mỗi cá nhân HS. Bản thân ngƣời học cần phải làm quen với vấn đề tự học, hình thành một năng lực tự học để sau này có điều kiện học tiếp nữa hay không vẫn có thể tự học hỏi để trau dồi tri thức và thích nghi với thời đại. Cho nên, vấn đề tự học của HS THPT là một vấn đề cần thiết mang tính chiến lƣợc. Để khảo sát thực trạng tự học của học sinh trƣờng THPT, chúng tôi đã tiến hành điều tra gồm 40 HS lớp 11 ở Trƣờng THPT Ông Ích Khiêm nhƣ bảng dƣới: Bảng 1.3. Những việc HS thường làm trong thời gian rảnh Mức độ

Rất thƣờng

STT Nội dung

xuyên

Thƣờng

Thỉnh

xuyên

thoảng

45%

32,5%

Rất ít khi

Không bao giờ

Làm bài tập về 1

nhà, hoàn thành nhiệm vụ đƣợc

25%

17.5%

5%

34 giao Chuẩn bị bài mới, 2

tìm hiểu những kiến thức liên quan

7,5%

12,5%

37,5%

17,5%

25%

5%

12,5%

25%

35%

22,5%

7,5%

5%

20%

35%

37,5%

25%

47%

10%

3%

0%

5%

17,5%

47,5%

25%

5%

15%

12,5%

22,5%

42,5%

7,5%

12,5%

25%

40%

10%

12,5%

đến bài mới 3

Đọc sách, đọc tài liệu tham khảo Tìm hiểu thông tin trên internet về

4

những vấn đề thắc mắc liên quan đến bài học Xem tivi, nghe nhạc, lƣớt wed

5

(facebook, zalo,…), chơi game,…

Gặp gỡ bạn bè,

6

ngƣời thân, hẹn hò,…

7 8 9

Ngủ Chơi thể thao, tập thể dục, …

Khác

Từ bảng 1.3 (Những việc HS thƣờng làm trong thời gian rảnh), chúng tôi thấy đƣợc phần lớn HS dành thời gian rảnh để giải trí (xem tivi, nghe nhạc, lƣớt wed, chơi game,…), cũng có nhiều HS làm bài tập về nhà và hoàn thành nhiệm vụ đƣợc giao. Tuy nhiên, việc tìm hiểu bài mới trƣớc khi đến lớp và tìm hiểu kiến thức từ các nguồn tài liệu

35 khác nhau còn ít, vẫn có nhiều HS không bao giờ thực hiện. Từ đó cho thấy, việc tự học của HS còn chƣa chủ động và đa dạng.

Nhƣ vậy, cần có sự cân đối giữa hoạt động học tập và giải trí mà một trong những cách nhƣ thế là tìm ra một phƣơng pháp học phù hợp với bản thân, phù hợp khả năng, phù hợp với xu thế hiện tại.

Bảng 1.4. Lượng thời gian học sinh dành cho quá trình tự học Khoảng thời gian

Ý kiến của HS Số HS

%

Chỉ học khi có sự nhắc nhở của phụ huynh

4

10%

Khoảng 1 giờ/ngày

8

20%

Từ 1h đến 2h mỗi ngày

15

37,5%

Từ 2h đến 3h mỗi ngày

9

22,5%

Từ 3h đến 4h mỗi ngày

3

7,5%

Trên 4h mỗi ngày

1

2,5%

Từ bảng khảo sát 1.4 (Lƣợng thời gian học sinh dành cho quá trình tự học), chúng tôi thấy đƣợc số đông HS dành thời gian cho việc tự học từ 1h đến 2h mỗi ngày, rất ít HS dành trên 3h cho việc tự học và còn một số HS chỉ học khi có sự nhắc nhở của phụ huynh.

Từ đó cho thấy, năng lực tự học của các em HS còn hạn chế, chƣa phát huy nhiều.

Qua quá trình khảo sát, chúng tôi thấy đƣợc nguồn tài liệu các em dành cho tự học môn Vật lí đa số là sách giáo khoa, sách tham khảo; một phần có thêm tìm hiểu qua internet; còn về sử dụng phần mềm mô phỏng trong học tập môn Vật lí thì rất hiếm, chỉ có ở vài học sinh trong lớp đội tuyển học sinh giỏi của trƣờng.

Nhƣ vậy, việc đƣa các phần mềm mô phỏng vào trong dạy học vật lí và quá trình tự học của học sinh là điều rất cần thiết.

Tiếp tục, chúng tôi tiến hành khảo sát 15 giáo viên về việc sử dụng phần mềm mô phỏng Vật lí phát triển năng lực tự học của học sinh (Bảng 1.5).

36 Bảng 1.5. Sử dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học Vật lí

Sử dụng thí nghiệm thật

Rất thƣờng

Thƣờng

Thỉnh

xuyên

xuyên

thoảng

80%

20%

0%

0%

0%

0%

0%

6%

13%

81%

0%

6%

6%

6%

82%

0%

0%

6%

0%

94%

Rất hiếm

Không bao giờ

Sử dụng thí nghiêm

mô

phỏng

thay

cho

thí

nghiệm thật Sử dụng thí nghiệm

mô

phỏng

đối

với

những

bài

học

không

sử đƣợc

dụng thí

nghiệm

thật Sử dụng thí nghiệm

mô

phỏng

để

phát

triển

năng lực tự học của hs Qua khảo sát đối với GV, chúng tôi thấy đƣợc việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng vào dạy học Vật lí để phát triển năng lực tự học của học sinh hầu nhƣ không có, cụ thể là: chỉ có 6-13% GV sử dụng thí nghiệm mô phỏng thay cho thí nghiệm thật, những bài

37 không sử dụng đƣợc thí nghiệm thật và sử dụng thí nghiệm mô phỏng để phát triển năng lực tự học của HS chỉ có 6% GV áp dụng.

Vì vậy, để góp phần phát triển năng lực tự học của HS thì GV cần phải tích cực sử dụng phần mềm mô phỏng vào trong dạy học Vật lí, đặc biệt là đối với các bài học không thể sử dụng đƣợc thí nghiệm thật.

1.7. Quy trình tổ chức dạy học phát triển năng lực tự học của học sinh với sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng 1.7.1. Quy trình thiết kế bài dạy học theo hƣớng phát triển năng lực tự học cho HS với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini Bước 1: Xác định mục tiêu của bài dạy học Xác định mục tiêu của bài học về kiến thức, kỹ năng, thái độ từ sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo.

Khi soạn bài, GV phải suy nghĩ trả lời các câu hỏi sau: - Cần cho HS lĩnh hội kiến thức, kỹ năng, thái độ gì?

- Con đƣờng dẫn tới sự chiếm lĩnh đƣợc kiến thức, kỹ năng, thái độ đó nhƣ thế nào?

- Kết quả sau khi học mà HS cần thể hiện đƣợc là gì?

Bước 2: Xác định kiến thức cơ bản, trọng tâm của bài học và sơ đồ logic hình thành kiến thức Kiến thức cơ bản, nội dung trọng tâm của bài học là những kiến thức trong sách giáo khoa phù hợp với yêu cầu của chƣơng trình, thời gian của tiết học… Khi chọn lựa kiến thức cơ bản cần tham khảo nội dung chƣơng trình giảm tải của Bộ giáo dục và Đào tạo.

Bước 3: Xác định sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong bài học.

GV lựa chọn thí nghiệm trong phần mềm đã xây dựng để hỗ trợ cho phù hợp, sao cho phần mềm có thể phát huy tối đa chức năng hỗ trợ dạy học, đồng thời định hƣớng

38 cho hoạt động xây dựng thƣ viện thí nghiệm mô phỏng. Việc lựa chọn thí nghiệm cần dựa trên nguyên tắc mang lại hiệu quả cao và trả lời các câu hỏi sau: - Phối hợp phần mềm với hình thức tổ chức DH sẽ giúp GV giải quyết đƣợc vấn đề gì?

- HS phát triển đƣợc năng lực nào thông qua bài học có sử dụng phần mềm mô phỏng?

Bước 4: Xác định các hoạt động chủ yếu trong tiến trình dạy học Việc xác định (hay lựa chọn) các PPDH có một vị trí quan trọng trong thiết kế tiến trình dạy học, vì nó quyết định đến việc thực hiện mục tiêu dạy học và kết quả học tập.

Mỗi PPDH đều có tác dụng tích cực đối với một số mặt học tập của HS, giúp HS hiểu kiến thức và phát triển một số khía cạnh nào đó của kỹ năng, thái độ. Tùy vào mỗi bài học mà GV lựa chọn PPDH khác nhau hoặc có thể sử dụng đồng thời nhiều PPDH trong một bài học để giúp HS phát huy đƣợc năng lực của bản thân.

Khi lựa chọn các PPDH và kĩ thuật dạy học có sử dụng phần mềm mô phỏng Crocodile Physics và Optics Mini trong quá trình dạy học, GV cần chú ý đến phát triển các năng lực của HS đặt biệt là NLTH. Bước 5: Tiến hành soạn thảo tiến trình dạy học Tiến trình dạy học gồm rất nhiều hoạt động, sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong từng hoạt động cụ thể là khác nhau. Trong quá trình này, phải dự kiến đƣợc các khả năng của HS, lƣờng trƣớc khó khăn trong quá trình xây dựng thƣ viện phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini để có những hƣớng dẫn, giúp đỡ khi cần thiết.

Bước 6: Xác định hình thức và nội dung củng cố, vận dụng GV hệ thống hóa, củng cố kiến thức cũng nhƣ chuẩn bị bài tập dƣới nhiều hình thức khác nhau và giao cho HS vận dụng kiến thức mới để giải quyết vấn đề đặt ra. Để vận dụng kiến thức đã học, GV có thể đặt câu hỏi nhỏ để HS tự lực tiến hành từ đó đánh giá đƣợc mức độ hiểu bài của các em. Ngoài ra, GV có thể trực quan hóa các thí nghiệm mô phỏng có liên quan mật thiết với bài học để HS quan sát và vận dụng đồng thời rèn luyện kỹ năng thực hành của HS.

39 GV giao nhiệm vụ về nhà cho HS làm, hƣớng dẫn cho HS chuẩn bị trƣớc nội dung kiến thức, cũng nhƣ chuẩn bị một số công việc cho bài học sau nhƣ tự thiết kế một số thí nghiệm từ phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini. Yêu cầu HS về nhà nghiên cứu, tự tìm hiểu những kiến thức liên quan, sau đó đề xuất các phƣơng án giải quyết. HS tự học ở nhà theo yêu cầu của GV và tham khảo thêm trên mạng.

Bước 7: Rút kinh nghiệm Trong quá trình dạy học, GV phát hiện ra những chỗ cần phải cải thiện hoặc sửa chữa trong giáo án thì ghi vào đây để lấy kinh nghiệm cho giáo án bài sau.

1.7.2. Tiến trình dạy học theo hƣớng phát triển năng lực tự học cho HS với sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng Tiến trình dạy học theo hƣớng phát triển NLTH của HS với sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng đƣợc thực hiện qua các bƣớc sau:

Sơ đồ 1.3. Các bước của tiến trình dạy học theo hướng phát triển NLTH của HS

40 - Giai đoạn 1: Trƣớc khi lên lớp GV giao nhiệm vụ cho HS, cụ thể nhƣ: + GV chia sẻ phần mềm cho HS và yêu cầu HS cài đặt phần mềm ở nhà; + Yêu cầu HS đọc trƣớc bài mới, tìm ra các kiến thức mới, liệt kê ra những thắc mắc trong bài học mới này; + Yêu cầu HS chuẩn bị các TN có trong bài học bằng phần mềm mô phỏng; + Hoàn thành các phiếu học tập mà GV đƣa ra; - Giai đoạn 2: Trên lớp học + GV kiểm tra kết quả tự học ở nhà của HS; Ở giai đoạn này, GV có thể vận dụng các phƣơng pháp, kĩ thuật dạy học vào trong quá trình dạy học để phát huy tốt năng lực tự học của HS. GV tổ chức cho HS làm việc cá nhân, nhóm trong đó có yêu cầu sử dụng các phần mềm mô phỏng để thiết kế các TN. Sau khi làm việc cá nhân, nhóm theo sự phân công của GV, HS trình bày kết quả tự học của mình để đƣa ra kiến thức cho bài học.

GV đánh giá quá trình tự học của HS ngay trong tiết học.

- Giai đoạn 3: Về nhà GV yêu cầu HS lập kế hoạch tự học ở nhà, giao nhiệm vụ cho HS về nhà cụ thể nhƣ: làm bài tập về nhà, chuẩn bị trƣớc bài mới,…

1.8. Tiêu chí đánh giá năng lực tự học thông qua sử dụng phần mềm dạy học vật lí 1.8.1. Một số công cụ đánh giá 1.8.1.1. Thang đo năng lực Rubrics là một bảng mô tả chi tiết, rõ ràng, có hệ thống các tiêu chí, các mức độ mà HS nên làm hoặc cần phải làm để đạt mục đích cuối cùng của nhiệm vụ học tập nhƣ thuyết trình, làm việc nhóm, bài tập, bài kiểm tra,.. để có thể nhận một điểm số hoặc nhận xét tƣơng ứng. Rubrics đƣợc xem là một công cụ hữu hiệu trong việc thiết lập mối liên hệ giữa đánh giá, phản hồi và quá trình dạy học.

41 Một khi những tiêu chí đƣợc mô tả chính xác, rubrics có khả năng sử dụng nhƣ một công cụ đo lƣờng công bằng, đáng tin cậy, khoa học. Tuy nhiên, độ tin cậy và tính hợp lệ của công cụ này phụ thuộc rất nhiều vào việc GV phải xây dựng thang đánh giá nhƣ thế nào để xác định các tiêu chí quan trọng và sau đó phân biệt giữa các mức thực hiện một cách khoa học và hợp lý.

1.8.1.2. Các bài tập Xét thấy bài tập có nhiều hình thức khác nhau, chẳng hạn nhƣ: bài tập miệng, bài tập viết, bài tập ngắn hạn hay dài hạn, bài tập theo nhóm hay cá nhân, bài tập trắc nghiệm đóng hay tự luận mở. Bài tập có thể đƣa ra dƣới hình thức một nhiệm vụ, một đề nghị, một yêu cầu hay một câu hỏi. Để đánh giá năng lực trong dạy học vật lí, các bài tập vật lí lại càng là công cụ hỗ trợ đắc lực cho GV và cũng là phƣơng tiện để HS phát triển, bộc lộ năng lực của mình.

1.8.2. Một số phƣơng pháp đánh giá năng lực 1.8.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu sản phẩm của HS Phƣơng pháp nghiên cứu sản phẩm với đối tƣợng nghiên cứu (học sinh, giáo viên, cán bộ giáo dục) trong hoạt động giáo dục tạo ra những sản phẩm cho việc dạy (giáo án, cách thức tổ chức dạy học, kiểm tra đánh giá,…), sản phẩm của việc học (năng lực tiếp thu kiến thức, kết quả bài kiểm tra,…) qua các sản phẩm đó thu thập thông tin khoa học bằng cách tìm hiểu, phân tích sản phẩm của hoạt động giáo dục để có những quyết định điều chỉnh tác động trong giáo dục nhằm nâng cao kết quả học tập và hiệu quả giáo dục.

Các sản phẩm của HS ở đây có thể là: (1) Bài kiểm tra viết tại lớp; (2) Bài tập về nhà; (3) Báo cáo thí nghiệm, thực hành,…

Nghiên cứu sản phẩm của HS giúp GV có đƣợc thông tin về năng lực của HS hàm chứa trong các kiến thức, kỹ năng,… mà HS thể hiện qua sản phẩm. Từ đó, GV có thể phân tích thông tin này đối chiếu với các tiêu chí đánh giá để quyết định cho điểm, nhận xét,…

42 1.8.2.2. Phƣơng pháp đặt câu hỏi trực tiếp Đặt câu hỏi trực tiếp (vấn đáp) là phƣơng pháp GV đặt câu hỏi cho HS trả lời, HS đặt câu hỏi cho GV hoặc cho bạn cùng lớp trong tiến trình dạy và học, nhằm rút ra những kết luận, những kiến thức mới mà HS cần lĩnh hội hoặc củng cố, tổng kết, đào sâu, mở rộng kiến thức đã học. GV dựa vào các câu trả lời của HS, câu hỏi, cách đặt câu hỏi của HS để tìm hiểu, thu thập các thông tin để đánh giá mức độ hiểu bài, mức độ đạt đƣợc của năng lực cần đo ở HS. 1.8.2.3. Phƣơng pháp quan sát Quan sát đề cập đến việc theo dõi hoặc lắng nghe HS thực hiện các hoạt động hoặc nhận xét một sản phẩm do HS làm ra…GV quan sát HS là một hành động diễn ra tự nhiên, xuyên suốt trong quá trình dạy học.

Các hình thức quan sát bao gồm: quan sát chính thức và quan sát ngẫu nhiên; quan sát số đông và quan sát cá nhân; quan sát thời điểm và quan sát quá trình.

Khi quan sát đòi hỏi GV phải luôn chú tâm, theo dõi HS nhằm thu lƣợm đƣợc thông tin đầy đủ nhất sau đó GV sẽ sáng lọc thông tin cần thiết cho việc đánh giá năng lực của HS phù hợp với các tiêu chí đƣa ra.

1.8.2.4. Phƣơng pháp tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng Tự đánh giá: là quá trình HS đánh giá học tập, các hoạt động học tập, kết quả học tập của bản thân mình. Đồng thời nó cũng cung cấp thông tin phản hồi có ý nghĩa cho GV về nhu cầu học tập của HS. Đánh giá đồng đẳng: là quá trình HS đánh giá sản phẩm, công việc của các bạn cùng học, nhằm cung cấp các thông tin phản hồi để cùng học hỏi và hỗ trợ lẫn nhau. HS phải nắm rõ những nội dung, những tiêu chí về công việc hoặc sản phẩm mà mình sẽ đánh giá của bạn học. HS quan sát các bạn học trong quá trình học tập nên thông tin các em có về hoạt động của nhau thƣờng chi tiết, cụ thể hơn thông tin mà thầy cô thu đƣợc.

Các tiêu chí tự đánh giá tốt nhất nên đƣợc xác định, thống nhất giữa GV và HS với nhau.

43 1.8.3. Thiết kế thang đánh giá năng lực tự học của học sinh 1.8.3.1. Quy trình thiết kế Quy trình thiết kế thang đo năng lực gồm các bƣớc sau: 1. Xác định nội hàm năng lực cần đo 2. Xác định các thành tố của năng lực cần đo 3. Xây dựng các chỉ số hành vi của mỗi thành tố năng lực 4. Xây dựng các tiêu chí tƣơng ứng với mỗi chỉ số hành vi 5. Gán điểm và quy ƣớc sử dụng thang đo Sơ đồ 1.4. Các bước thiết kế thang đo năng lực 1.8.3.2. Quy ƣớc sử dụng thang đo Nếu nhiều câu hỏi đƣợc đƣa ra để đo cùng một chỉ số hành vi thì điểm tính cho chỉ số hành vi đó bằng trung bình cộng y của tất cả các điểm đạt đƣợc ở câu hỏi đo hành vi đó (lấy tròn đến chữ số thập phân thứ nhất). Dựa vào Thông tƣ 58/2011/TT-BGDĐT “Quy chế đánh giá, xếp loại học lực của học sinh trung học cở sở và học sinh trung học phổ thông” của Bộ giáo dục và đào tạo [60], chúng tôi đã đƣa ra quy ƣớc sử dụng thang đo năng lực nhƣ sau: - Nếu

và không có chỉ số nào đạt dƣới 8 điểm thì đạt mức TỐT. và không có câu hỏi nào đạt dƣới 6.5 điểm hoặc

- Nếu

mà có

ít nhất một chỉ số đạt dƣới 8 điểm thì đạt mức KHÁ.

- Nếu

hoặc nếu

thì đạt mức TRUNG BÌNH.

mà có ít nhất một chỉ số đạt dƣới 6.5 điểm

44 - Nếu

hoặc nếu

mà có ít nhất một chỉ số đạt dƣới 5 điểm thì

đạt mức YẾU. thì HS không thể hiện năng lực tự học ở chỉ số này.

- Nếu

Ví dụ: Chỉ số hành vi TN2 đƣợc đo 3 lần ở ba câu hỏi khác nhau với các mức điểm đạt đƣợc là 7, 8 và 9 thì điểm tính cho chỉ số hành vi này là: (7+8+9):3=8: Chỉ số hành vi này đạt mức Khá (vì có 1 điểm dƣới 8).

1.9. Các chỉ số hành vi của năng lực tự học Dựa vào các thành tố năng lực tự học [Bảng 1.2] và quy ƣớc sử dụng thang đo [Mục 1.8.3.3], chúng tôi đã tiến thành lập bảng các chỉ số hành vi để theo dõi HS trong quá trình tự học và đánh giá HS trong bảng dƣới đây: Bảng 1.6. Các chỉ số hành vi và đánh giá chất lượng của năng lực tự học Các thành tố

Mức độ

Các chỉ số hành vi

Giai đoạn 1. Trƣớc khi đến lớp CB1. Cài đặt phần CB1.1. Cài đặt phần mềm dƣới mềm

Crocodile sự hƣớng dẫn của GV.

Physics và Optics CB1.2. Tự cài đặt phần mềm do Mini trên máy tính

Gv yêu cầu.nhờ làm việc nhóm.

CB1.3. Tự cài đặt phần mềm.

CB. Chuẩn bị thí nghiệm từ phần mềm mô phỏng

CB2.

Chuẩn

bị CB2.1. Tự chuẩn bị dƣới sự

đƣợc dụng cụ cho hƣớng dẫn của GV thí nghiệm từ phần CB2.2. Tự tìm hiểu cách sử dụng mềm.

từ các nguồn tài liệu.

CB2.3. Tự mày mò để chuẩn bị các dụng cụ TN.

CB3. Tìm hiểu các CB3.1. Tự tìm hiểu do yêu cầu thao tác trên các của GV phần mềm.

CB3.2. Tự tìm hiểu từ các nguồn

Điểm

45 tài liệu, thông tin.

CB3.3. Tự mày mò tìm hiểu các thao tác.

CB4.

Thực

hiện CB4.1. HS lắp ráp đƣợc TN đơn

đƣợc thí nghiệm từ giản các phần mềm.

CB4.2. HS lắp HS lắp ráp đƣợc TN tƣơng đối hoàn chỉnh CB4.3. HS lắp ráp đƣợc chi tiết các TN, chạy đƣợc TN từ phần mềm mô phỏng.

TH1. HS đọc trƣớc TH1.1. HS đọc kiến thức trong SGK dƣới sự yêu cầu của GV.

bài mới.

TH1.2. HS tự đọc nhận biết kiến thức trong SGK TH1.3. HS HS tự đọc để nhân biết và thông hiểu kiến thức trong SGK và nhiều nguồn tài liệu khác nhau.

TH. Tìm hiểu bài mới

TH2. Thấy đƣợc TH2.1. HS nhận biết đƣợc kiến kiến thức cũ trong thức cũ trong bài mới.

TH2.2. HS nhận biết đƣợc kiến

bài mới.

thức cũ và mối liến hệ giữa kiến thức cũ và mới.

TH2.3. HS ghi chép kiến thức cũ và mới theo hệ thống.

TH3.

Tìm

hiểu TH3.1. Tìm hiểu do GV yêu cầu.

kiến thức mới từ TH3.2. Hs tự tìm hiểu do có nhu sách giáo khoa, cầu.

46 sách

tham khảo, TH3.3. HS tự tìm hiểu do thích

internet,…

thú.

CH1. Đặt ra câu CH1.1. HS ghi lại những thắc hỏi về kiến thức mắc sau khi GV yêu cầu ở trên mới

lớp.

CH1.2. HS ghi lại những thắc mắc về kiến thức trong bài học.

CH. Đặt ra

CH1.3. HS ghi lại những thắc

câu hỏi về

mắc thực tế liên quan đến bài

kiến thức

học.

mới

CH2.

Nhận

biết CH2.1. HS đọc sách và nhận biết

đƣợc kiến thức mới đƣợc kiến thức mới trong SGK. cho bản thân.

CH2.2. HS gạch chân những kiến thức mới trong SGK. CH2.3. HS ghi lại những kiến thức mới.

Giai đoạn 2. Trên lớp học

NL. Nhắc lại đƣợc NL1. HS nhắc lại các kiến thức NL. HS

kiến thức cũ liên nhận biết của bài cũ

nhắc lại

quan đến bài.

đƣợc kiến

NL2. HS nhắc lại kiến thức ở mức độ thông hiểu

thức cũ

NL3. HS nhắc lại kiến thức cũ ở mức độ vận dụng

TN. Tiến

TN1. Quan sát thí TN1.1. HS tích cực quan sát thí

hành thí

nghiệm của giáo nghiệm của GV (bạn).

nghiệm từ

viên (bạn)

TN1.2. HS chỉ ra đƣợc các hiện

phần mềm

tƣợng trong thí nghiệm

mô phỏng

TN1.3. HS quan sát và chỉ ra

47 đƣợc các hiện tƣợng Vật lí trong thí nghiệm TN2. Tiến hành thí TN2.1. HS tiến hành TN dƣới sự nghiệm bằng phần hƣớng dẫn của GV mềm mô phỏng.

TN2.2. HS tự bố trí đƣợc TN TN2.3. HS tự bố trí và tiến hành TN.

KT1. Đặt ra những KT1.1. HS đặt ra những câu hỏi câu hói thắc mắc ở mức độ nhận biết KT1.2. HS đặt ra những câu hỏi

với GV.

ở mức độ thông hiểu KT1.2. HS đặt ra những câu hỏi

KT. Đặt ra những câu hỏi đối với GV về kiến thức mới

ở mức độ vận dụng.

KT2.

Ghi

chép KT2.1. HS tự ghi chép kiến thức

kiến thức mới cho GV yêu cầu bản thân.

KT2.2. HS ghi chép kiến thức GV yêu cầu và những kiến thức GV mở rộng, không ghi trên bảng KT2.3. HS ghi chép những kiến thức mà GV dạy trên lớp.

TC1. Tự phân chia TC1.1. GV yêu cầu HS phần chia nhiệm vụ của các nhóm và nhiệm vụ giữa các thành TC. HS tích cực làm việc nhóm

thành viên.

viên TC1.2. HS chủ động phân chia nhóm, nhiệm vụ giữa các thành viên TC1.3. HS chủ động phân chia

48 nhiệm vụ và HS thực hiện các nhiệm vụ nhanh chóng.

TC2. Tự thực hiện TC2.1. HS thực hiện các nhiệm các nhiệm vụ đƣợc vụ khi đƣợc sự nhắc nhở, hƣớng giao.

dẫn của GV TC2.2. Hs thực hiện nhiệm vụ khi có sự giúp đỡ của bạn bè TC2.3. HS tự thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập.

TC3. Tự trình bày TC3.1. GV hƣớng dẫn HS trình kiến thức mà GV bày kiến thức đã giao.

TC3.2. HS trình bày kiến thức khi đƣợc sự giúp đỡ của các thành viên trong nhóm TC3.3. HS tự tin tự trình bày lƣu loác kiến thức Giai đoạn 3. Về nhà

KH1. Tự lập kế KH1.1. GV gợi ý HS lập kế hoạch tự học

hoạch tự học ở nhà KH1.2. HS tự lập kế hoạch tự học KH1.3. HS lập kế hoạc tự học và

KH. Lập kế

hòa thành nhiệm vụ đƣợc giao.

hoạch tự học

KH2. Tự tổng hợp KH2.1. HS tự tổng hợp kiến thức các kiến thức đã do GV yêu cầu hoàn thành trƣớc KH2.2. HS tự tổng hợp kiến thức khi đến lớp.

KH2.3. Tự tổng hợp kiến thức và sắp xếp có hệ thống

49 MR. Tìm

MR. Tự tìm kiếm MR1. HS tìm kiến thức do yêu

hiểu kiến

kiến thức từ các cầu của GV

thức mở

nguồn tài liệu khác MR2. HS tự tìm kiến thức do nhu

rộng từ các

nhau.

cầu của bản thân.

nguồn tài

MR3. HS từ tìm kiếm thông tin

liệu khác

và tìm kiến thức và ghi nhớ bằng

nhau

các cách khác nhau.

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 Trong chƣơng này, chúng tôi đã tập trung nghiên cứu, trình bày một cách có hệ thống những cơ sở lý luận và thực tiễn của việc dạy học phát triển năng lực tự học của HS trong dạy học có sử dụng phần mềm thí nghiệm mô phỏng. Cụ thể là: - Trình bày đƣợc khái niệm, biểu hiện, đặc điểm, biện pháp nâng cao và dạy học theo hƣớng phát triển năng lực tự học của HS. - Giới thiệu và hƣớng dẫn cách sử dụng hai phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini để tạo nên các thí nghiệm và bài tập vât lí phục vụ cho quá trình dạy học của GV và HS. - Khảo sát thực trạng sử dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học vật lí phát triển năng lực tự học của HS để từ đó đƣa ra đƣợc quy trình tổ chức dạy học và biện pháp sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong dạy học để phát triển năng lực tự học của HS. - Để đánh giá năng lực tự học của HS khi dạy học vật lí có sử dụng phần mềm mô phỏng, chúng tôi đã xây dựng đƣợc các tiêu chí đánh giá năng lực tự học, cụ thể là: công cụ đánh giá, phƣơng pháp đánh giá, phƣơng pháp tự đánh giá và đánh giá đồng đẳng. Từ đó, chúng tôi tiến hành thiết kế thang đánh giá năng lực tự học của HS. Qua việc nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn trên đây, chúng tôi nhận thấy việc dạy học theo hƣớng phát triển NLTH của HS với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile

50 Physics và Optics Mini là việc làm có cơ sở khoa học và thật sự cần thiết trong quá trình đổi mới PPDH. Trên cơ sở nghiên cứu cơ sở lý luận, ở chƣơng 2 chúng tôi sẽ tiến hành thiết kế tiến trình dạy học một số bài thuộc phần “Quang hình học” vật lí 11 theo hƣớng phát triển NLTH của HS với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini.

51 CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN “QUANG HÌNH HỌC” HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH LỚP 11 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA PHẦN MỀM CROCODILE PHYSICS VÀ OPTICS MINI 2.1 Mục tiêu dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 2.1.1. Cấu trúc nội dung phần “Quang hình học” Vật lí 11 Sau đây là sơ đồ cấu trúc nội dung phần “Quang hình học” – Vật lí 11:

Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung phần “Quang hình học” “Quang hình học” là phần đầu tiên và quan trọng của phần quang trong vật lí THPT. Với các nội dung kiến thức trong phần này, HS giải thích đƣợc một số hiện tƣợng về ánh sáng trong thực tế, giải đƣợc các bài tập về thấu kính và làm quen đƣợc các dụng cụ quang hình.

52 2.1.2. Đặc điểm kiến thức phần “Quang hình học” – Vật lí 11 Quang là một trong các phần Cơ, Quang, Nhiệt, Điện của chƣơng trình vật lí THPT nên “Quang hình học” là một phần rất quan trọng của vật lí. Ở kiến thức Vật lí 11, phần này tập trung nghiên cứu về khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần, các dụng cụ quang học liên quan đến khúc xạ ánh sáng và bài toán về ánh sáng qua các dụng cụ quang học đó.

2.1.3. Một số thuận lợi và khó khăn trong việc dạy học phát triển năng lực tự học của học sinh qua dạy học phần “Quang hình học” – Vật lí 11 Từ thực tiễn dạy học và quá trình nghiên cứu, tôi nhận thấy có một số thuận lợi và khó khăn khi dạy học phát triển năng lực tự học của học sinh trong phần “Quang hình học” – Vật lí 11, nhƣ sau: 2.1.3.1. Thuận lợi của phần mềm mô phỏng trong dạy học VL đối với tiết học - Thí nghiệm mô phỏng hoàn toàn an toàn, không lo cháy nổ hoặc hƣ hỏng thiết bị.

- Có những quá trình trong thực tế không thể quan sát bằng mắt thƣờng hoặc không thể thực hiện đƣợc nhƣng thí nghiệm mô phỏng trên máy tính có thể mô phỏng thí nghiệm một cách chính xác và trực quan.

- Thí nghiệm mô phỏng, hình vẽ và bài tập do đã đƣợc lập trình sẵn nên hầu nhƣ tất cả đều chuẩn xác, đem lại kết quả nhƣ mong muốn.

- Ngoài thiết kế các thí nghiệm, đặc biệt phần mềm Optics Mini còn giúp hỗ trợ các hình vẽ, bài tập và lời giải cho bài tập quang hình.

- Thí nghiệm mô phỏng, hình vẽ sinh động, bài tập đa dạng giúp cho tiết học thêm hấp dẫn hơn.

2.1.3.2. Thuận lợi của phần mềm mô phỏng trong dạy học VL đối với học sinh - Thí nghiệm là phƣơng tiện để học sinh thu nhận tri thức, kiểm tra tính đúng đắn của tri thức và là phƣơng tiện để vận dụng tri thức đó vào thực tiễn. Thí nghiệm là một bộ phận của các phƣơng pháp nhận thức vật lí và có thể đƣợc sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác

53 nhau của quá trình dạy học. Thí nghiệm góp phần phát triển toàn diện nhân cách của học sinh, đơn giản và trực quan các hiện tƣợng trong dạy học vật lí.

- Thí nghiệm mô phỏng đƣợc thực hiện trên một màn chiếu lớn nên tất cả học sinh trong lớp có thể nhìn rõ tất cả những gì hiện trên đó, đồng thời giáo viên có thể điều chỉnh kích thƣớc của dụng cụ đủ lớn để cả lớp quan sát rõ ràng, kể cả các em ngồi ở cuối lớp.

- Kết quả thí nghiệm cũng nhƣ bài tập do phần mềm đƣa ra hoàn toàn chính xác nên giúp học sinh tin tƣởng hơn vào kết quả.

2.1.3.3. Thuận lợi của phần mềm mô phỏng trong phát triển năng lực tự học của học sinh - Ở phần mềm thí nghiệm ô phỏng, HS có thể tự học tìm hiểu các dụng cụ quang học, đƣờng truyền của tia sáng đi qua các dụng cụ đó dù chƣa có sự giảng dạy của GV. - Ở nhà, HS có thể tự thiết lập thí nghiệm từ phần mềm mô phỏng, từ đó tìm đƣợc kiến thức bài học trƣớc khi đến lớp.

- Ở phần mềm Optics Mini, HS có thể tự kiểm tra đánh giá đƣợc kết quả từ bài tập định tính cũng nhƣ định lƣợng của thấu kính, lăng kính, khúc xạ ánh sáng trong vật lí 11.

- Thí nghiệm mô phỏng thay thế cho các thiết bị hƣ hỏng hoặc không có ở một số trƣờng THPT hiện nay.

2.1.3.4. Khó khăn - Nhiều HS không có máy tính nên việc sử dụng phần mềm mô phỏng để tự học còn gặp nhiều khó khăn.

- Phần mềm Crocodile Physics sử dụng tiếng anh nên gây khó khăn cho HS khi sử dụng.

- Thời gian dạy học còn hạn chế nên trong quá trình tự họ HS không phát huy hết NLTH của bản thân và GV không đủ thời gian để đƣa phần mềm tiếp cận tối đa với HS trong nhiều khía cạnh của bài học.

54 - HS quen với cách học truyền thống, nên việc tổ chức dạy học để phát huy NLTH cho HS còn gặp nhiều khó khăn.

- Sĩ số của lớp học đông nên việc đánh giá NLTH của các em qua quá trình tự học ở nhà cũng nhƣ trên lớp chƣa chính xác từng em.

2.1.3. Phân tích cấu trúc nội dung của phần “Quang hình học” Vật lí 11 có thể phát triển năng lực tự học của học sinh Cấu trúc nội dung phần “Quang hình học” vật lí 11, đƣợc xây dựng dựa trên nguyên tắc tính kế thừa những kiến thức mà HS đã đƣợc học ở THCS, đồng thời bổ sung, mở rộng và nâng cao những kiến thức ấy bằng cách tìm hiểu sâu hơn những khái niệm, hiện tƣợng, định luật cũng nhƣ những ứng dụng của nó trong cuộc sống và khoa học kĩ thuật, xét nhiều về mặt định lƣợng: dùng kết quả thí nghiệm để xây dựng kiến thức cho một định luật (ĐL khúc xạ ánh sáng),…

Kiến thức đƣợc nhắc đầu tiên là ôn lại hiện tƣợng khúc xạ và một phần của định luật khúc xạ ánh sáng mà HS đã đƣợc học ở THCS. Tuy nhiên, vật lí 11 đã mở rộng thêm định luật khúc xạ bằng cách dựa trên kết quả thí nghiệm để tìm ra mối liện hệ giữa giữa góc khúc xạ và góc tới, cụ thể là: sini/sinr=hằng số.

Trong đó, hằng số (n) gọi là chiết suất tỉ đối của môi trƣờng khúc xạ so với môi trƣờng tới; từ đó suy ra chiết suất tuyệt đối của một môi trƣờng; cuối cùng là nhận xét về chiết suất tuyệt đối của các môi trƣờng trong suốt khác.

Với kiến thức về tính thuận nghịch của truyền ánh sáng, thì đây là kiến thức mà HS đƣợc nghe đến lần đầu tiên.

Hiện tƣợng phản xạ toàn phần là kiến thức mới đối với HS, HS sẽ đƣợc tìm hiểu về khái niệm, điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần. Từ đó, HS đƣợc biết về ứng dụng của hiện tƣợng phản xạ toàn phần trong đời sống và thực tiễn.

Thấu kính mỏng trong phần này là kế thừa ở kiến thức THCS và đƣợc nâng lên một trình độ cao hơn, có tính định lƣợng cụ thể hơn (công thức xác định vị trí vật và ảnh, công thức xác định số phóng đại,..)

55 Từ những hiểu biết về thấu kính (cách một tia sáng truyền qua nó, vị trí và tính chất của ảnh tạo thành,…), HS sẽ đƣợc tìm hiểu thêm về các dụng cụ đƣợc ứng dụng từ thấu kính.

Mắt là một quang học hết sức phức tạp và tinh vi, hai bộ phận đƣợc xem là quan trọng nhất là thủy tinh thể (giống nhƣ thấu kính hội tụ) và màng lƣới (giống nhƣ màn hứng ảnh).

Một ứng dụng đơn giản nhất của thấu kính là chế tạo kính lúp dùng quan sát các vật nhỏ. Ở phần này, HS sẽ đƣợc học về cấu tạo, cách quan sát một vật nhỏ qua kính lúp và ý nghĩa của số ghi trên vành kính lúp.

Phức tạp hơn và cũng bổ trợ tốt hơn cho mắt khi quan sát các vật rất nhỏ hoặc ở rất xa đó là kính hiển vi và kính thiên văn. Đó là những kiến thức cuối cùng trong vật lí 11 mà HS sẽ đƣợc tiếp nhận.

2.2. Thiết kế mô phỏng một số thí nghiệm phần Quang hình học với phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini 2.2.1. Ý tƣởng sƣ phạm - Vận dụng lí luận phƣơng pháp dạy học tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS vào các bài của phần “Quang hình học” với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini. + Thu hút sự chú ý, tập trung của HS, phát triển đƣợc NLTH trong quá trình nhận thức của HS. Đồng thời tạo cho HS sự say mê, hứng thú tìm tòi, nghiên cứu và tự giác hơn trong quá trình tự học ở nhà thông qua khai thác các thí nghiệm bằng phần mềm mô phỏng. + Tổ chức thảo luận nhóm dƣới sự hƣớng dẫn của GV giúp HS tự rút ra kết luận và lĩnh hội đƣợc kiến thức cơ bản thông qua thí nghiệm trên phần mềm. + HS có thể tự đánh giá và cùng GV đánh giá với sự trợ giúp của phần mềm.

- Thông qua việc sử dụng hỗ trợ từ phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini để dạy học kiến thức phần “Quang hình học” sẽ phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận

56 thức, tự chiếm lĩnh kiến thức và tự giác học tập ở nhà từ đó giúp HS hiểu sâu hơn. Việc lựa chọn PPDH dựa trên cơ sở: + Nội dung kiến thức; + Vốn kiến thức, kinh nghiệm và trình độ tƣ duy của HS.; + Khả năng ứng dụng công nghệ thông tin vào việc dạy học; + Tình trạng cơ sở vật chất.

Qua khảo sát, chúng tôi thấy với sự phát triển của công nghệ thông tin thì phần mềm hỗ trợ nhƣ Crocodile Physics và Optics Mini vào dạy học phần “Quang hình học” ở trƣờng THPT là không quá phức tạp. Ngoài ra, việc sử dụng phần mềm mô phỏng hỗ trợ dạy học thí nghiệm sẽ mang lại nhiều lợi ích cho GV và HS nhƣ đã nêu ở mục 2.1.3.

2.2.2. Các bƣớc thiết kế thí nghiệm mô phỏng trên phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini Qua quá trình nghiên cứu, tôi đã đƣa ra đƣợc các bƣớc thiết kế một thí nghiệm quang hình trong phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini theo các bƣớc nhƣ sau: - Bƣớc 1: Tạo các dụng cụ cần có trong thí nghiệm - Bƣớc 2: Thiết lập đặc tính của từng dụng cụ - Bƣớc 3: Bố trí và lắp ráp các dụng cụ cho thí nghiệm - Bƣớc 4: Trình diễn thí nghiệm.

2.2.3. Các thí nghiệm trong phần “Quang hình học” đƣợc thiết kế bằng phần mềm mô phỏng Bảng 2.1. Các TN phần “Quang hình học” được thiết kế bằng phần mềm mô phỏng STT

1 2

Bài học Khúc xạ ánh sáng Phản xạ toàn

Thí nghiệm TN1 TN2

Tên thí nghiệm

Phần mềm

Định luật khúc xạ ánh Crocodile sáng

Physics

Phản xạ toàn phần

Crocodile

Thành tố năng lực TN+TC

NL+TN+TC

57 phần

Physics TN3

Lăng kính 3

Thí nghiệm tán sắc Crocodile ánh sáng trắng

Physics

Đƣờng truyền của tia Crocodile TN4

CB+NL+TN+TC

TN+TC

sáng đơn sắc qua lăng Physics kính

TN5 Thấu kính 4

mỏng

TN6

TN7

TN8 5

Khảo

sát

TKHT, Crocodile

TKPK

Physics

Khảo sát sự tạo ảnh Crocodile bởi TKHT, TKPK

CB+TN+TC+KH

Mini

Sự tạo ảnh của mắt Crocodile thƣờng

CB+TN+TC

Physics

Giải bài tập TKHT, Optics TKPK

CB+TN+TC

TN+TC

Physics

Mắt Sự tạo ảnh của mắt Crocodile TN9

TN+TC

cận, viễn và khắc Physics phục tật của mắt

2.2.4. Thiết kế các thí nghiệm theo hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh trong phần “Quang hình học” vật lí 11 2.2.4.1. Các thí nghiệm đƣợc thiết kế trong phần “Quang hình học” góp phần đánh NLTH của HS Bảng 2.2. Các TN được thiết kế trong phần “Quang hình học” góp phần đánh giá NTLH của HS

STT

Tên thí nghiệm

Thí nghiệm mô phỏng

58 Định luật khúc xạ ánh sáng

TN1

Phản xạ toàn phần

TN2

Thí nghiệm tán sắc ánh sáng trắng TN3

59 Đƣờng truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính TN4

Khảo sát TKHT, TKPK

TN5

60

Khảo sát sự tạo ảnh bởi TKHT, TKPK

TN6

61 Giải bài tập TKHT, TKPK

TN7

Sự tạo ảnh của mắt thƣờng

TN8

62 Sự tạo ảnh của mắt cận, viễn và khắc phục tật của mắt

TN9

2.2.4.2. Thí nghiệm với thấu kính mỏng từ phần mềm Crocodile Physics Từ thí nghiệm với thấu kính mỏng, HS biết đƣợc quang tâm, tiêu điểm của thấu kính, đặc điểm của chùm tia sáng và các tia sáng đặc biệt sau khi đi qua thấu kính hội tụ, phân kì. HS quan sát và nhận xét đƣợc ảnh của vật tạo bởi thấu kính hội tụ và phân kì khi vật ở các vị trí khác nhau. Thí nghiệm này đƣợc xây dựng theo các bƣớc sau: - Bƣớc 1: Tạo các dụng cụ cần có trong thí nghiệm Tạo không gian để thiết kế thí nghiệm: Từ giao diện của Crocodile Physics, kích chọn Parts Library => Optics => Optical Space. Giao diện hiện ra nhƣ sau:

63

Hình 2.1. Giao diện không gian thiết kế thí nghiệm Để đổi màu của không gian thiết kế thí nghiệm, ta kích chuột vào không gian, xuất hiện Properties bên trái, chọn Background, trong ô Colour chọn màu trắng.

Tạo dụng cụ thí nghiệm (Thấu kính, vật sáng, màn hứng) + Tạo thấu kính: Trong phần Optics, chọn Lenses => Kích chuột trái vào Convex lene (Thấu kính hội tụ) và kéo rê đến không gian vừa tạo sau đó thả chuột. + Tạo vật sáng: Trong phần Optics, chọn Ray Diagrams => Kích chuột trái vào Near Object Marker (Vật ở gần) và kéo rê đến không gian vừa tạo sau đó thả chuột.

Ta di chuyển vật để thu đƣợc các ảnh khác nhau. + Tạo màn hứng: Trong phần Optics, chọn Ray Diagrams => Kích chuột trái vào Screen (màn) và kéo rê đến vị trí tạo ảnh vừa tạo sau đó thả chuột. Nếu màn hứng đƣợc ảnh thì đó là ảnh thật, còn không hứng đƣợc thì đó là ảnh ảo.

Ngoài ra, chúng ta có thể tiến hành thí nghiệm về khảo sát đƣờng truyền của tia sáng bằng cách thực hiện tƣơng tự nhƣ trên. Chọn Light Sources => chọn Ray box.

- Bƣớc 2: Thiết lập đặc tính của từng dụng cụ Kích chuột trái chọn dụng cụ, chúng ta có thể thay đổi thuộc tính của dụng cụ trong bảng Properties bên trái màn hình.

- Bƣớc 3: Bố trí và lắp ráp các dụng cụ của thí nghiệm

64

Hình 2.2. Sự tạo ảnh của vật qua TKHT - Bƣớc 4: Trình diễn thí nghiệm. Đối với thí nghiệm về đƣờng truyền của tia sáng qua quang tâm, tiêu điểm của thấu kính, đƣờng truyền của 3 tia sáng đặt biệt nhƣ đã bố trí ở bƣớc 3, ta tiến hành di chuyển tia sáng qua quang tâm, song song với trục chính, qua tiêu điểm vật để thấy đƣờng truyền. Đối với thí nghiệm sự tạo ảnh của một vật qua thấu kính hội tụ, ta di chuyển vật trong các khoảng d<f, d=f, f<d<2f và d>2f đồng thời di chuyển màn để hứng ảnh để thấy đƣợc tính chất của ảnh.

Thực hiện tƣơng tự đối với thấu kính phân kì.

2.2.4.3. Xây dựng bài tập của thấu kính mỏng từ phần mềm Optics Mini Bài tập đƣợc xây dựng từ phần mềm Optics Mini tạo ra đƣợc các bài tập linh động từ hình vẽ, sau đó xây dung đƣợc lời giải cho bài tập đã đƣa ra để giúp kiểm tra lại kết quả học tập của HS một cách chính xác.

- Bƣớc 1: Tạo các dụng cụ cần có trong bài tập Trên thanh công cụ của giao diện, kích chọn biểu tƣợng của TKHT sau đó đƣa chuột vào màn hình và thả.

Trên thanh công cụ kích chuột trái chọn biểu tƣợng vật sáng AB, đƣa đến màn hình và thả. Ta đƣợc hình ảnh sau:

65

Hình 2.3. Thí nghiệm với TKHT của phần mềm OM - Bƣớc 2: Thiết lập đặc tính của từng dụng cụ Để thay đổi tiêu cự của thấu kính, ta kích chuột phải vào thấu kính rồi chọn Thuộc tính => trong bảng thuộc tính, ta thay đổi tiêu cự trong ô có chữ f theo mong muốn. Để thay đổi khỏang cách từ vật đến thấu kính, ta kích chuột phải vào vật xuất hiện mũi tên rồi đƣa đến thấu kính, kích chuột vao thấu kính, xuất hiện bảng khoảng cách và ta chọn số liệu theo ý muốn.

Trong bài tập này, ta thiết lập tiêu cự của thấu kính là f=10cm và vị trí của vật là 20cm.

- Bƣớc 3: Chuẩn bị bài toán và lời giải cho bài toán Để xây dựng bài toán. Trên thanh Menu chọn Giải quyết => chọn Bài toán (chú ý phải cài đặt chế độ soạn thảo về TCVN3(ABC)). Trên màn hình hiển thị bảng sau:

Hình 2.4. Bài toán được thiết kế từ phần mềm OM

66 Nếu ngƣời ra dạy ra đề muốn chỉnh sửa câu hỏi thì chọn Người sử dụng và chỉnh sửa trên phần đó. Để xây dựng bài giải trên phần mềm, Trên thanh Menu chọn Tiện ích => Tùy chọn => Thao tác. Trong bảng thao tác, ta kích chọn ô tự động vẽ lại, lúc này trên màn hình sẽ xuất hiện ảnh. Sau đó, trên thanh Menu chọn Giải quyết => chọn Lời giải. Trên màn hình hiểu thị kết quả sau đây:

Hình 2.5. Bài giải được thiết kế từ phần mềm - Bƣớc 4: Trình diễn bài toán.

2.3.5. Tổ chức dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini theo hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh LĂNG KÍNH (Thời lƣợng dự kiến: 1 tiết) I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT - Thực hiện thí nghiệm đƣờng truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính.

- Thực hiện thí nghiệm tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng qua lăng kính.

II. MỤC TIÊU DẠY HỌC 1. Năng lực vật lí a) Nhận thức kiến thức vật lí a.1) Nêu đƣợc cấu tạo của lăng kính a.2) Trình bày đƣợc hai công dụng của lăng kính:

67 + Tán sắn chùm ánh sáng trắng. + Làm chùm sáng đơn sắc lệch về đáy. a.3) Thực hiện đƣợc các thí nghiệm của lăng kính về tán sắn ánh sáng và đƣờng truyền của tia sáng sau khi qua lăng kính. a.4) Nêu đƣợc các ứng dụng của lăng kính trong đời sống và kĩ thuật. b) Tìm tòi và khám phá thế giới tự nhiên dƣới góc độ vật lí b.1) Phân biệt đƣợc ánh sáng đơn sắc và ánh sáng trắng. b.2) Đƣa ra các dự đoán về đƣờng truyền của tia sáng đơn sắc và hiện tƣợng khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính. b.3) Nhận biết đƣợc các hiện tƣợng thực tế liên quan đến tán sắc ánh sáng. b.4) Có sự thích thú khi tự tìm hiểu các thí nghiệm vật lí bằng phần mềm mô phỏng. b.5) Tiến hành làm việc nhóm để đƣa ra đƣợc kiến thức của bài học. b.6) Trình bày kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày kết quả trƣớc lớp. c) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học c.1) Giải thích đƣợc một số hiện tƣợng thực tế liên quan đến tán sắc ánh sáng. c.2) Giải thích đƣợc nguyên tắc hoạt động của một số bộ phận tỏng máy quang phổ lăng kính, lăng kính phản xạ toàn phần.

2. Năng lực tự học CB1. Cài đặt đƣợc phần mềm Crcodile Physics.

CB3. Tìm hiểu đƣợc các thao tác trên phần mềm.

TN1. Quan sát thí nghiệm của GV. TN2. Thực hiện đƣợc thí nghiệm bằng phần mềm mô phỏng thông qua việc đọc trƣớc phiếu học tập.

TC2. Làm việc nhóm, thực hiện các nhiệm vụ đƣợc giao.

KT2. Ghi chép đƣợc kiến thức mới về tán sắc ánh sáng và đƣờng truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính.

68 3. Năng lực giao tiếp và hợp tác Biết cách làm việc nhóm để thực hiện các nhiệm vụ học tập ở lớp và ở nhà do GV giao thể hiện ở việc: thảo luận nhóm, tự do thể hiện ý kiến của mình về bài học, phối hợp với nhau để hoàn thành tốt nhiệm vụ đƣợc giao.

4. Phẩm chất 4.1) Rèn luyện tinh thần hợp tác và thói quen tự học trong học tập.

4.2) Rèn luyện tính tự giác và tinh thần trách nhiệm trong quy trình làm việc nhóm.

Bƣớc 2: Hình thức, phƣơng pháp, kĩ thuật tổ chức dạy học - Hình thức: cá nhân, nhóm.

- Phƣơng pháp dạy học: nhóm - Kĩ thuật dạy học: khăn trải bàn.

III. CHUẨN BỊ 1. Về thiết bị thí nghiệm - Máy tính xách tay.

- Bộ thí nghiệm tán sắc ánh sáng, khảo sát đƣờng truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính.

- Các phiếu học tập.

- Giấy A0, bút lông, nam châm.

2. Về phƣơng tiện và kĩ thuật dạy học chính - Làm việc nhóm.

IV. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC Hoạt động 1: Dẫn dắt vào bài mới Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Thành tố NLTH

GV cho HS quan sát hình ảnh - HS thảo luận và trả lời: từ hai TC của cầu vồng, yêu cầu HS thảo luận hình ảnh trên thấy đƣợc ánh sáng

69 cặp đôi cùng bàn và cho biết các em của cầu vồng đều có đặc điểm là thấy đặc điểm gì từ hai hình ảnh dãy màu từ đỏ tới tím. trên?

Hiện tƣợng các em quan sát đƣợc TL: Hiện tƣợng tán sắc ánh sáng.

NL

liên quan đến hiện tƣợng ánh sáng nào đã học ở THCS? Giới thiệu bài mới: dụng cụ quang HS lắng nghe. học có tác dụng tán sắc ánh sáng là lăng kính. Bài học hôm nay sẽ cùng tìm hiểu.

Hoạt động 2: Cấu tạo của lăng kính Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Năng lực tự học

Yêu cầu HS làm việc cá HS đọc SGK và hoàn thành phiếu học TC2 nhân để thực hiện phiếu học tập. tập số 1.

Nhận biết đƣợc lăng kính trong số các dụng cụ quang học.

Giải thích dựa vào khái niệm trong sgk

TC2

HS quan sát lăng kính và trình bày cấu TN1 tạo của lăng kính: vật liệu nhựa hoặc

70 thủy tinh, hình dạng là lăng trụ tam giác, gồm các bộ phận cạnh, đáy, hai mặt bên.

HS vẽ hình kí hiệu của lăng kính lên TC3 bảng và chỉ ra các phƣơng diện quang học: góc chiết quang A và chiết suất n của lăng kính.

GV nhận xét và rút ra kiến HS ghi kiến thức vào vở.

KT2

thức của bài học.

Hoạt động 3: Khảo sát đường truyền của tia sáng qua lăng kính Hoạt động của

Hoạt động của HS

GV

Thành tố năng lực tự học

GV chia lớp thành HS phân chia nhiệm vụ của các thành viên TC1 4 nhóm: - Nhóm 1: thực hiện phiếu học tập số 1 - Nhóm 2: thực hiện phiếu học tập số 2 - Nhóm 3: thực hiện phiếu hoc tập số 3.

- Nhóm 4: thực hiện phiếu học tập số 4.

trong nhóm

71 GV theo dõi quá Các thành viên thực hiện nhiệm vụ đƣợc giao trình

làm

TC2

việc

nhóm của các em học sinh HS đại diện nhóm trình bày sản phẩm của TC3 nhóm Nhóm 1: - Để khảo sát tác dụng tán sắc ánh sáng của lăng kính, ta cần sử dụng phần mềm Crocodiles Physics.

- Cần có các dụng cụ: lăng kính, nguồn sáng trắng.

- Thực hiện thí nghiệm bằng phần mềm mô phỏng trên máy tính.

- Nhận xét: sau khi qua khỏi lăng kính ánh sáng tạo thành nhiều chùm sáng màu khác nhau biến thiên liên tục từ đỏ tới tím. Đây là hiện tƣợng tán sắc ánh sáng.

Nhóm 2: Để thực hiện thí nghiệm khảo sát đƣờng truyền của tia sáng qua lăng kính thì cần

72 lăng kính, nguồn sáng đơn sắc.

- Thực hiện thí nghiệm thực.

- Nhận xét: tia sáng sau khi qua khỏi lăng kính không thay đổi màu và bị lệch về phía đáy của lăng kính.

Nhóm 3: tƣơng tự nhóm 2 nhƣng thực hiện thí nghiệm bằng phần mềm mô phỏng.

Nhóm 4: - Điểm giống nhau: ánh sáng qua lăng kính và ánh sáng của cầu vồng đều là 1 dải màu từ đỏ tới tím.

- Nguồn sáng đều là ánh sáng trắng (as mặt trời) - Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng, hiện tƣợng ánh áng ở cầu vồng là hiện tƣợng tán sác ánh sáng.

HS đƣa ra các thắc mắc của bản thân: Thế nào KT1 là ánh sáng trắng, ánh sáng đơn sắc.

GV yêu cầu hs tìm - Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng chỉ có 1 màu và hiểu và trả lời

không bị tán sắc khi qua lăng kính.

- Ánh sáng trắng là tập hợp vô số ánh sáng đơn

73 sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím và bị tán sắc khi qua lăng kính.

GV yêu cầu các Hs tự ghi kiến thức bài học vào vở

KT2

thành viên còn lại nhận xét, sau đó GV nhận xét và đƣa ra kiến thức của bài học, dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng để hƣớng dẫn hs vẽ hình đƣờng đi của tia sáng sau khi qua lăng kính.

Hoạt động 4: Tìm hiểu về công dụng của lăng kính Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Năng lực tự học

GV yêu cầu hs tìm hiểu và cho biết các - HS trả lời: lăng kính là bộ TC3 công dụng của lăng kính

phận trong máy quang phổ, lăng kính phản xạ toàn phần.

Kể tên các thiết bị có sử dụng lăng kính - Tên một số thiết bị có chứa TC3 trong đời sống.

lăng kính: máy quang phổ, máy ảnh, ống nhòm,…

Cho HS quan sát hình ảnh về máy quang HS chỉ ra lăng kính trong hình TC2 phổ, yêu cầu HS chỉ ra đâu là lăng kính, ảnh trên, làm nhiệm vụ tán sắc

74 và nhiệm vụ của lăng kính.

ánh sáng.

GV hs thực hiện thí nghiệm với lăng kính Hs lên bảng thực hiện thí phản xạ toàn phần bằng thực nghiệm.

TN

nghiệm

Hoạt động 5: Củng cố và giao nhiệm vụ về nhà Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Năng lực tự học

Gv củng cố lại kiến thức bài lăng kính:

HS ghi nhận

- Khái niệm lăng kính - Tán sắc ánh sáng của lăng kính - Đƣờng truyền của tia sáng khi qua lăng kính - Một số ứng dụng của lăng kính.

GV giao nhiệm vụ về nhà:

HS ghi nhiệm vụ về nhà

KH

75 1. Tất cả các nhóm tìm hiểu phần mềm Crocodiles Physic và Optics Mini.

2. Tìm hiểu các dụng cụ trong 2 phần mềm: thấu kính mỏng, vật sáng, nguồn sáng.

3. Khảo sát TKHT và TKPK bằng phần mềm mô phỏng: quang tâm, trục chính, tiêu điểm, tiêu diện, độ tụ.

4. Khảo sát sự tạo ảnh của vật qua thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì.

V. RÚT KINH NGHIỆM THẤU KÍNH MỎNG (Thời lƣợng dự kiến: 2 tiết) I. YÊU CẦU CẦN ĐẠT - Thực hiện thí nghiệm khảo sát TKHT, TKPK. - Thực hiện thí nghiệm sự tạo ảnh bởi TKHT, TKPK. - Giải đƣợc bài toán liên quan đến TKHT, TKPK. II. MỤC TIÊU DẠY HỌC 1. Năng lực vật lí a) Nhận thức kiến thức vật lí a.1) Định nghĩa đƣợc thấu kính, nhận biết đƣợc hai loại thấu kính. a.2) Thực hiện đƣợc thí nghiệm khảo sát TKHT và TKPK. + Nhận biết đƣợc quang tâm, tiêu điểm (ảnh, vật), tiêu diện (ảnh, vật), tiêu cự. + Khảo sát đƣợc đặc điểm của các tia sáng truyền qua quang tâm, tiêu điểm và song song với trục chính của hia loại thấu kính.

76 + Biết đƣợc công thức tính độ tụ của thấu kính và xét dâu của tiêu cự, độ tụ đối với hai loại thấu kính. a.3) Thực hiện đƣợc thí nghiệm sự tạo ảnh bởi TKHT và TKPK. + Thực hiện đƣợc thí nghiệm với các vị trí khác nhau của vật từ đó nhận xét đƣợc tính chất của ảnh. + Nêu đƣợc cách dựng ảnh của một vật tạo bởi thấu kính. a.4) Nhận biết đƣợc các công thức của thấu kính. + Xét dấu đƣợc các đại lƣợng trong các công thức. + Vận dụng các công thức để giải các bài tập về thấu kính. b) Tìm tòi và khám phá thế giới tự nhiên dƣới góc độ vật lí b.1) Nhận biết đƣợc TKHT, TKPK trong đời sống và công dụng của chúng. b.2) Đƣa ra các dự đoán về sự tạo ảnh bởi TKHT và TKPK ở các vị trí khác nhau của vật. b.3) Có sự thích thú khi tự tìm hiểu các thí nghiệm vật lí bằng phần mềm mô phỏng. b.4) Tiến hành làm việc nhóm để đƣa ra đƣợc kiến thức của bài học. b.5) Trình bày kết quả làm việc nhóm trên phiếu học tập, trình bày kết quả trƣớc lớp. c) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học c.1) Vẽ đƣợc ảnh của vật qua TKHT và TKPK. c.2) Vận dụng đƣợc các công thức thấu kính để giải các bài toán liên quan.

2. Năng lực tự học 2.1) Tự phân chia các công việc để hoàn thành nhiệm vụ của nhóm.

2.2) Làm việc nhóm để tìm ra đƣợc kiến thức của bài học, trình bày đƣợc kết quả kiến thức của mình.

2.3) Tự học ở nhà để hoàn thành các nhiệm vụ đƣợc giao trƣớc khi lên lớp. + Tự cài đặt phần mềm. + Hoàn thành các phiếu học tập ở nhà.

3. Năng lực giao tiếp và hợp tác

77 3.1) Đàm thoại với GV để trả lời các câu hỏi do GV đƣa ra.

3.2) Làm việc nhóm, tự do đƣa ra ý kiến của cá nhân để hoàn thành các nhiệm vụ của nhóm.

3.3) Mạnh dạn đƣa ra ý kiến của bản thân, tự tin trình bày kiến thức của nhóm trƣớc lớp.

4. Phẩm chất 4.1) Rèn luyện tinh thần hợp tác và thói quen tự học trong học tập.

4.2) Rèn luyện tính tự giác và tinh thần trách nhiệm trong quy trình làm việc nhóm.

III. CHUẨN BỊ 1. Về hình thức phƣơng pháp và kĩ thuật dạy học chính - Hình thức: cá nhân, nhóm.

- Dạy học theo trạm, làm việc nhóm.

- Kĩ thuật: WHL, Khăn trải bàn.

2. Giáo viên và học sinh Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Giới thiệu về phần mềm thí nghiệm mô phỏng Hs quan sát

NLTH TN1

Crocodile Physics và Optics Mini Gv yêu cầu HS chuẩn bị thí nghiệm về đƣờng Hs chuẩn bị ở nhà

CB1+CB2+

truyền của tia sáng qua thấu kính và sự tạo ảnh

CB3+CB4

của vật qua TKHT và TKPK. Gv chia nhóm, yêu cầu HS về chuẩn bị giấy Hs chuẩn bị ở nhà A0, bút lông cho bài mới Gv chia lớp thành 4 nhóm, yêu cầu các nhóm Hs làm việc nhóm để TH3 chuẩn bị các nội dung sau:

chuẩn bị bài mới theo

- Nhóm 1: Khảo sát TKHT

yêu cầu của GV.

- Nhóm 2: Khảo sát TKPK

78 (Quang tâm, tiêu điểm vật, tiêu điểm ảnh, tiêu diện ảnh, tiêu diện vật, GV chuẩn bị tờ giấy A0 và bút lông, phiếu học tập.

IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Tiết 1. Khảo sát TKHT, TKPK, Sự tạo ảnh bởi TKHT và TKPK. 4.1. Xác định chuỗi các hoạt động dạy học và mạch phát triển nội dung Thành

Hoạt động

Nội dung hoạt động (Thời gian)

tố NL Phƣơng pháp, kĩ thuật tổ chức

hình

Căn cứ

(cách thức tổ chức)

thành

đánh giá

và phát triển

1. Kiểm Hoạt động 1. Đàm thoại

Câu trả lời

tra hoạt Thu các PHT ở

trên

động

nhà, dựa vào

PHT

học tập các PHT kiểm

nhà.

ở

các ở

nhà tra kiến thức

của HS

các em HS tại lớp.

(5 phút) Hoạt

2. Hình thành kiến

động Kĩ thuật KWL

- Câu trả

2.1. Tìm hiểu Thông báo, đàm thoại thấu kính, phân

lời cảu HS

loại thấu kính.

- Câu trả

(5 phút)

lời

thức

trên bảng.

trƣớc

79 lớp. động Hình thức nhóm:

Hoạt

Sản phẩm

2.2. Khảo sát Nhóm 1: Khảo sát TKHT bằng phần TKHT, TKPK. mềm mô phỏng.

học

tập

(Trả

lời

(15 phút)

Nhóm 2: Khảo sát TKPK bằng phần

trong các

mềm mô phỏng.

phiếu học

Nhóm 3: Khảo sát sự tạo ảnh bởi

tập).

TKHT. Nhóm 4: Khảo sát sự tạo ảnh bởi TKPK. (Sử dụng phiếu học tập 1, 2, 3, 4) (Có thể dùng kĩ thuật khăn trải bàn) động - Các nhóm lần lƣợt gắn các phiếu trả -

Hoạt

2.2. Báo cáo, lời lên bảng.

trình

Bài Kết trình

quả bày

thảo luận, đƣa - Mỗi nhóm cử 1 đại diện trình bày bày của trƣớc lớp. ra kiến thức về bằng PHT và 1 đại diện trình bay các khảo sát và sự bằng máy tính. nhóm. tạo

ảnh

TKHT

bởi - Các nhóm khác nhận xét. và - GV nhận xét và đƣa ra kiến thức

TKPK.

mới.

(10 phút) 3. Củng Hoạt động 3. Làm việc cá nhân+nhóm. cố

Bài

làm

Bài tập vẽ hình

của

cá

sự tạo ảnh, xác

nhân,

định loại thấu

nhóm.

kính,

quang

tâm, tiệu điểm.

80 Tính độ tụ.

(10 phút) 4. Dặn Hoạt động 4. Kĩ thuật bản đồ tƣ duy

Hình ảnh

dò, giao Củng cố, nhận

sơ đồ tƣ

nhiệm vụ

xét bài học.

về

nhà

4.2. Tổ chức các hoạt động dạy học cụ thể 4.2.1. Hoạt động 1. Kiểm tra hoạt động học tập ở nhà của HS (5 phút)  Mục tiêu hoạt động: - Kiểm tra kết quả tự học ở nhà của HS. - Đánh giá đƣợc NLTH ở nhà của HS.

duy nhóm

của

81  Cách thức tổ chức: Hoạt động của GV - GV thu PHT đã phát cho HS ở tiết trƣớc.

Hoạt động của HS - HS nộp các PHT ở nhà cho GV.

- Dựa vào PHT, GV có thể kiểm tra tính - Trả lời các câu hỏi hoặc làm các thao tác trung thực của của HS bằng các câu hỏi theo yêu cầu của GV. hoặc theo dõi quá trình học tập.

- Đánh giá NLTH của HS trƣớc khi lên lớp thông qua các PHT ở nhà.

4.2.2. Hoạt động 2.1: Tìm hiểu thấu kính, phân loại thấu kính. (5 phút) Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Sử dụng kĩ thuật dạy học KWL trên tờ giấy A0 đã chuẩn bị dán lên bảng: trong đó nội dung chính là “Thấu kính mỏng” - Ở phần K: yêu cầu hs ghi lên giấy những - Ở phần K: thấu kính NL kiến thức đã biết về thấu kính.

gồm có hai loại là TKHT

và

TKPK;

TKHT có rìa mỏng, biến đổi chùm sáng song song thành chùm hội tụ; TKPK có rìa dày, biến đổi chùm song song thành chùm phân kì, …

- Ở phần W: yêu cầu hs ghi lên giấy những - Ở phần W: khảo sát về TH1 kiến thức cần học trong bài này.

quang tâm, tiêu cự, tiêu

NLTH

82 diện của 2 thấu kính, tiêu cự, độ tụ, đƣờng truyền của 3 tia sáng đặc biệt, khảo sát ảnh của vật tạo bởi TKHT và TKPK ứng với các vị trí khác nhau, các công thức của thấu kính, một số công dụng của thấu kính.

- Ở phần L: yêu cầu hs ghi lên giấy những - Ở phần L: giải các CH1 kiến thức các em thắc mắc, mong muốn dạng bài tập của thấu đƣợc biết từ bài học này.

kính, tiêu điểm chính khác với tiêu điểm phụ ntn, các công thức thấu kính áp dụng nhƣ nhau cho cả 2 loại thấu kính hay không?

- GV nhận xét các câu trả lời của HS. - Đặt ra câu hỏi: + Thấu kính mỏng là gì” + Phân loại thấu kính mỏng? Nêu đặc điểm của mỗi loại? + Dựa vào hình ảnh cho biết đâu là TKPK, TKHT? (PHT ở nhà)

83 Hoạt động 2: Khảo sát thấu kính hội tụ Hoạt đông của HS

Hoạt

Thành tố

động của

năng lực tự

GV

học

Nhƣ đã

GV Các nhóm tự phân chia nhiệm vụ của các thành viên trong TC1+TC2 phân nhóm

chia ở tiết trƣớc, nội dung khảo sát TKHT thuộc

về

nhóm

1

(quang tâm,

trục

chính, tiêu điểm, tiêu diện, tiêu cự, độ tụ) Các nhóm cử đại diện lần lƣợt lên trình bày sản phẩm của TC3+TN2 nhóm mình: - Nhóm 1: Dùng thí nghiệm trên phần mềm Crocodile Physics để đƣa ra kiến thức.

84 + Quang tâm O là điểm chính giữa của thấu kính,

mọi tia sáng đi qua quang tâm O đều truyền thẳng; đƣờng thẳng đi qua O và vuông góc với thấu kính là trục chính của TK (vẽ hình).

+ Chùm tia tới song song cho chùm tia hội tụ tại tiêu điểm ảnh chính F’ trên trục chính, đối diện với F’ qua O là tiêu điểm vật chính F (vẽ hình lê bảng) + Tiêu diện ảnh, tiêu diện vật, tiêu điểm ảnh chính, tiêu điểm ảnh phụ (vẽ hình). + Tiêu cự: f=OF. + Độ tụ: D=1/f (dp).

1 HS trình bày sản phẩm của nhóm bằng giấy A0 trên bảng.

GV hợp

tổng HS tự ghi kiến thức vào vở của mình

KT2

lại

kiến thức Hoạt động 4: Khảo sát sự tạo ảnh của vật qua thấu kính hội tụ Hoạt động

Hoạt đông của HS

Thành tố

85 năng lực

của GV

tự học Nhƣ GV đã Các nhóm tự phân chia nhiệm vụ của các thành viên trong TC1+TC2 phân chia ở nhóm và tiến hành làm việc nhóm. tiết trƣớc, nội dung sát

khảo sự

tạo

ảnh của vật qua thuộc

TKHT về

nhóm 2 (đặc điểm của 3 tia sáng đặt biệt,

cách

dựng ảnh của vật qua thấu kính,

tính

chất của ảnh trong

các

trƣờng

hợp

khác nhau).

Nhóm 2: 1 HS dùng phần mềm Crocodiles Physic thực hiện TC3 thí nghiệm để chỉ ra đặc điểm của 3 tia sáng đặc biệt, 1 HS khác đƣa ra kiến thức trên giấy A0.

86

+ Tia tới song song với trục chính thì tia ló đi qua tiêu điểm ảnh chính.

+ Tia tới đi qua quang tâm O thì tia ló truyền thẳng.

+ Tia tới đi qua tiêu điểm vật chính thí tia ló song song với trục chính.

- Cách dựng ảnh của một vật qua TKHT: sử dụng 2 trong 3 tia đặc biệt.

- Các trƣờng hợp tạo ảnh của thấu kính:

87

+ d<f: ảnh ảo (không hứng đƣợc trên màn), cùng chiều và cao hơn vật.

+ f<d<2f: ảnh thật (hứng đƣợc trên màn), ngƣợc chiều và cao hơn vật.

88

+ d>2f: ảnh thật, ngƣợc chiều và bé hơn vật.

GV nhận xét HS tự ghi kiến thức vào vở

KT2

và rút ra kiến thức Hoạt động 5: Khảo sát thấu kính phân kì Hoạt đông của HS

Hoạt

Thành tố

động của

năng lực tự

GV

học

Nhƣ đã

GV Các nhóm tự phân chia nhiệm vụ của các thành viên trong TC1+TC2 phân nhóm

chia ở tiết trƣớc, nội dung khảo sát TKPK thuộc

về

nhóm

3

(quang tâm,

trục

chính, tiêu điểm, tiêu diện, tiêu

89 cự, độ tụ) Các nhóm cử đại diện lần lƣợt lên trình bày sản phẩm của TC3+TN2 nhóm mình: - Nhóm 3: Dùng thí nghiệm trên phần mềm Crocodile Physics để đƣa ra kiến thức.

+ Quang tâm O là điểm chính giữa của thấu kính,

mọi tia sáng đi qua quang tâm O đều truyền thẳng; đƣờng thẳng đi qua O và vuông góc với thấu kính là trục chính của TK (vẽ hình).

+ Chùm tia tới song song cho chùm tia ló phân kì cắt nhau tại tiêu điểm ảnh chính F’ trên trục chính (trƣớc thấu kính), đối diện với F’ qua O là tiêu điểm vật chính F (vẽ hình lê bảng)

90 + Tiêu diện ảnh, tiêu diện vật, tiêu điểm ảnh chính, tiêu điểm ảnh phụ (vẽ hình). + Tiêu cự: f= - OF. + Độ tụ: D=1/f (dp).

1 HS trình bày sản phẩm của nhóm bằng giấy A0 trên bảng.

GV

tổng HS tự ghi kiến thức vào vở của mình

hợp

KT2

lại

kiến thức Hoạt động 6: Khảo sát sự tạo ảnh qua thấu kính phân kì Hoạt động

Hoạt đông của HS

Thành tố năng lực

của GV

tự học Nhƣ GV đã Các nhóm tự phân chia nhiệm vụ của các thành viên trong TC1+TC2 phân chia ở nhóm và tiến hành làm việc nhóm. tiết trƣớc, nội dung sát

khảo sự

tạo

ảnh của vật qua thuộc

TKPK về

nhóm 4 (đặc điểm của 3 tia sáng đặt biệt,

cách

dựng ảnh của vật qua thấu kính,

tính

91 chất của ảnh trong

các

trƣờng

hợp

khác nhau).

Nhóm 4: 1 HS dùng phần mềm Crocodiles Physic thực hiện TC3 thí nghiệm để chỉ ra đặc điểm của 3 tia sáng đặc biệt, 1 HS khác đƣa ra kiến thức trên giấy A0.

+ Tia tới song song với trục chính thì tia ló có đƣờng kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh chính.

+ Tia tới đi qua quang tâm O thì tia ló truyền thẳng.

+ Tia tới có đƣờng kéo dài đi qua tiêu điểm vật chính thí tia ló song song với trục chính.

92 - Cách dựng ảnh của một vật qua TKPK: sử dụng 2 trong 3 tia đặc biệt.

- Các trƣờng hợp tạo ảnh của thấu kính:

dù di chuyển ở vị trí nào thì cũng thu đƣợc ảnh ảo (không hứng đƣợc trên màn, cùng chiều và bé hơn vật).

GV nhận xét HS tự ghi kiến thức vào vở

KT2

và rút ra kiến thức Tiết 2. Khảo sát các công thức của thấu kính, giải bài tập TKHT và TKPK. Hoạt động 7: Các công thức thấu kính, giải bài tập thấu kính hội tụ đơn giản Hoạt động của HS

Hoạt

Thành tố

động

năng lực

của GV

tự học

GV phân Nhóm 1: Khảo sát công thức TKHT và giải bài tập (PHT số 5) chia

Nhóm 2: Khảo sát công thức TKPK và giải bài tập (PHT số 6)

nhiệm

Nhóm 3+4: giải bài tập.

vụ các

của

HS tự phân chia nhiệm vụ các thành viên trong nhóm và tiến hành làm việc nhóm.

TC1+TC2

93 nhóm.

Nhƣ

đã

phân chia, GV phát cho cả

lớp

phiếu học tập, yêu cầu các nhóm thực hiện và trình bày sản phẩm trƣớc lớp. Đại diện nhóm 1 trình bày sản phẩm của nhóm bằng giấy A0 trên TC3 bảng: - Các công thức của thấu kính.

- Tên và đơn vị các đại lƣợng.

- Xét dấu các đại lƣợng.

- Kết quả bài toán: giải dựa vào các công thức thấu kính, sau đó HS kiểm chứng bằng phần mềm Optics Mini.

- HS giải bài tập: + Vị trí của ảnh: d’=40cm + Số phóng đại: k=-1

94 + Chiều cao ảnh: A’B’=5cm => Tính chất của ảnh: ảnh thật (d’>0), cao bằng vật (|k=1) và ngƣợc chiều so với vật (k<0) - Kiểm chứng bằng phần mềm Optics Mini: Hình vẽ.

Bài giải:

GV nhận HS ghi kiến thức vào vở xét

và

rút

ra

kiến thức Hoạt động 8: Giải bài tập thấu kính phân kì (tƣơng tự hoạt động 7)

KT

95 Hoạt động 9: Củng cố và về nhà Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Thành tố NLTH

GV củng cố kiến thức (Sử HS lắng nghe dụng sơ đồ tƣ duy) GV phát đề kiểm tra 15p để HS thực hiện nhiệm vụ

TC2

củng cố kiến thức của HS (nếu không đủ thời gian có thể kiểm tra vào tiết sau).

GV giao nhiệm vụ về nhà: HS lên kế hoạch tự học: làm việc cá nhân TH1 phiếu học tập số 4

hoặc làm việc nhóm ở nhà HS tự giải các bài tập số 1 và 2

TH2

HS tự tìm hiểu thêm kiến thức để giải bài MR tập số 3 và 4.

V. RÚT KINH NGHIỆM

KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 Vận dụng những cơ sở lí luận ở chƣơng một, ở chƣơng hai chúng tôi đã thực hiện đƣợc các công việc sau: - Nghiên cứu các đặc điểm của phần “Quang hình học” – Vật lí 11, bao gồm: + Tìm hiểu mục tiêu dạy học của chƣơng’ + Tìm hiểu cấu trúc nội dung và logic hình thành kiến thức của chƣơng. + Một số thuận lợi và khó khăn trong việc dạy học phát triển NLTH của HS qua dạy học phần “Quang hình học” – Vật lí 11.

96 - Tìm hiểu thuận lợi và khó khăn của việc áp dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học phát triển NLTH của HS. - Phân tích nội dung kiến thức của các chƣơng có thể phát triển NLTH của học sinh.

- Từ các cơ sở trên, chúng tôi đã lên ý tƣởng sƣ phạm, các bƣớc thiết kế thí nghiệm. Từ đó, chúng tôi đã tiến hành thiết kế một số thí nghiệm phần “Quang hình học” với phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini.

- Dựa trên một số thí nghiệm đã đƣợc thiết kế, chúng tôi đã xây dựng tiến trình dạy học bài “Lăng kính” và “Thấu kính mỏng” của phần “Quang hình học” với tổng thời lƣợng là 3 tiết.

Trên cơ sở những công việc đã thực hiện ở trên, chúng tôi tiến hành TNSP trên các đối tƣợng HS cụ thể theo kế hoạch đã đề ra, tổ chức dạy học và đánh giá sự phát triển NLTH của HS qua các tiến trình dạy học đã thiết kế nhằm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học và rút ra đƣợc kết luận của luận văn này.

97 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm Mục đích của TNSP là kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài nêu ra: “Nếu đề xuất đƣợc quy trình, biện pháp tổ chức dạy học thông qua việc sử dụng phần mềm Crocodile Physics, Optics Mini và vận dụng đƣợc vào tổ chức dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 thì sẽ góp phần phát triển đƣợc năng lực tự học của học sinh”.

Kết quả TNSP sẽ trả lời các câu hỏi sau: 1. Phƣơng pháp và hình thức tổ chức dạy học có sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong dạy học phần “Quang hình học” Vật lí 11 mà đề tài đƣa ra có góp phần phát triển năng lực tự học cho HS hay không?

2. Quy trình tổ chức dạy học có sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong phần “Quang hình học” theo hƣớng phát triển năng lực tự học của HS theo các bƣớc mà đề tài đã đề xuất có phù hợp với thực tế giảng dạy ở trƣờng THPT hiện nay hay không?

Trả lời đƣợc các câu hỏi trên sẽ tìm ra những thiếu sót của đề tài để kịp thời điều chỉnh và bổ sung sao cho hoàn thiện.

3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 1. Chọn đối tƣợng tiến hành TNSP: đối tƣợng TNSP là HS khối 11 tại trƣờng THPT Ông Ích Khiêm, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng.

2. Tổ chức dạy học một số bài trong phần “Quang hình học” – Vật lí 11 cơ bản THPT. Lớp thực nghiệm đƣợc áp dụng quy trình dạy học theo hƣớng hát triển NLTH có sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong dạy học cho HS mà đề tài đã đề xuất.

3. Quan sát HS làm việc trong các tiết học kết hợp với lấy ý kiến của HS.

98 4. Tiến hành đánh giá kết quả tự học của HS thông qua các phiếu học tập và quan sát trong quá trình học tập trên lớp.

5. Thu thập số liệu, xử lí kết quả thực nghiệm để đánh giá hiệu quả vấn đề nghiên cứu.

3.2. Đối tƣợng, nội dung của thực nghiệm sƣ phạm 3.2.1. Đối tƣợng của thực nghiệm sƣ phạm Quá trình thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành tại lớp 11/9, trƣờng THPT Ông Ích Khiêm, huyện Hòa Vang, thành phố Đà Nẵng.

3.2.2. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm Ở lớp học, Gv dạy theo giáo án thực nghiệm đã soạn, thực hiện đúng quy trình tổ chức dạy học có sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini theo hƣớng phát triển NLTH cho HS mà đề tài đã xây dựng. Các bài giảng tiến hành thực nghiệm thuộc phần “Quang hình học” Vật lí 11 là bài: Thấu kính mỏng (2 tiết) 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm GV tiến hành TNg lần 1 và lần 2 ở cùng một lớp 11/9 với giáo án đã soạn [2.3.5.1].

Bài giảng đƣợc chọn để thực nghiệm là “Thấu kính mỏng” (2 tiết). Sĩ số HS trong 2 tiết TNg đƣợc thống kê trong Bảng 3.1 dƣới đây: Bảng 3.1. Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu TNSP Lớp thực nghiệm lần 1

Lớp thực nghiệm lần 2

Lớp

Sĩ số

Lớp

Sĩ số

11/9

40

11/9

40

99 3.3.2. Phƣơng pháp tiến hành 3.3.2.1. Quan sát, tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau Tất cả các giờ học ở các lớp thực nghiệm và đối chứng đều đƣợc quan sát và ghi chép các hoạt động của GV và HS theo các nội dung sau: Hoạt động của GV - Tiến hành các bƣớc lên lớp, quá trình tổ chức dạy học, điều khiển các hoạt động học tập của HS; - Quan sát hoạt động của HS trong các hoạt động tự học và GV ghi chép lại để góp phần cho việc đánh giá HS. - Sử dụng hiệu quả việc khai thác các phần mềm thí nghiệm mô phỏng vào dạy học nhằm phát triển NLTH của HS. Hoạt động của HS - Chuẩn bị tốt nhiệm vụ mà GV đã giao về nhà; - Tích cực, hứng thú học tập thông qua không khí học tập của lớp học, thái độ học tập, hoạt động xây dựng bài học mới, sự tập trung và nghiêm túc, sự hợp tác và chia sẽ trong quá trình học tập, hoạt động nhóm; - Khả năng thực hiện các thành tố và chỉ số của NLTH thông qua việc giải quyết các vấn đề đặt ra trong quá trình xây dựng kiến thức mới cũng nhƣ trong quá trình thực hiện nhiệm vụ về nhà; - Mức độ đạt đƣợc các mục tiêu của bài dạy và khả năng vận dụng các thành tố và chỉ số hành vi của NLTH đã đƣợc học của HS thông qua kết quả trả lời các câu hỏi hoạt động nhóm và sản phẩm làm đƣợc.

Sau mỗi tiết học, GV và HS trao đổi với nhau, lắng nghe ý kiến của HS để rút ra kinh nghiệm cho các tiết học khác cũng nhƣ cho đề tài nghiên cứu.

100 3.3.2.2. Kiểm tra, đánh giá Sau khi TNSP, tiến trình kiểm tra đánh giá mỗi HS ở cả hai nhóm TNg lần 1 và lần 2 theo cùng một quy trình và tiêu chí đánh giá nhằm: - Đánh giá định tính về mức độ lĩnh hội các khái niệm cơ bản, các định luật, các tính chất, cơ bản của hiện tƣợng vật lí.

- Đánh giá định lƣợng mức độ lĩnh hội các loại lực, các công thức. Khả năng áp dụng kiến thức VL vào đời sống hằng ngày.

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

Kết quả của việc quan sát, thăm dò cũng nhƣ kết quả của bài kiểm tra sẽ làm căn cứ để đánh giá tính khả thi của giả thuyết khoa học đã đƣa ra. Qua đó lập bảng biểu để so sánh và rút ra kết luận của thực nghiệm sƣ phạm.

3.4. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm 3.4.1. Đánh giá định tính Qua quan sát các giờ học ở các lớp TNg lần 1 và lần 2, chúng tôi nhận thấy: - GV tổ chức dạy học theo đúng quy trình sử dụng thí nghiệm mô phỏng trong dạy học nhằm phát triển NLTH cho HS. GV đóng vai trò là ngƣời tổ chức, hƣớng dẫn HS tự tìm tòi và phát hiện kiến thức. Chú trọng phát triển khả năng giải quyết vấn đề, khả năng làm việc nhóm, khả năng tự học, …

- Các bài giảng đƣợc soạn thảo phù hợp với trình độ HS, thời gian và thực tế dạy học ở trƣờng. Các tình huống học tập và các câu hỏi hƣớng dẫn vừa tầm với HS, HS rất hứng thú, trong quá trình học tập không khí lớp học rất sôi nổi, HS tích cực thực hiện các nhiệm vụ đƣợc giao.

- Nhờ sử dụng các TN mô phỏng, HS sẽ tiếp cận hơn với công nghệ thông tin, tìm hiểu các phần mềm dạy học vật lí giúp HS có tinh thần trách nhiệm, thái độ tích cực và hứng thú trong học tập. HS tự tin trình bày các sản phẩm do mình làm ra, chủ động trao đổi ý kiến với thầy cô và bạn bè, tự giác bộc lộ năng lực cá nhân và sự hiểu biết của bản

101 thân qua đó giúp HS tự xây dựng các kiến thức và rèn luyện các kĩ năng đặt biệt là NLTH. - Những kiến thức HS xây dựng đƣợc sự hỗ trợ lẫn nhau của các bạn cùng nhóm hoặc có sự hỗ trợ, gợi ý của GV vì thế HS hiểu và nhớ lâu hơn cũng nhƣ có cái nhìn tổng quát và sâu sắc hơn đối với mỗi đơn vị kiến thức mà GV đƣa ra. a. Đối với lớp thực nghiệm lần 1: Trong quá trình DH: GV phân công nhiệm vụ và giảng dạy theo đúng tiến trình đã soạn trong giáo án. HS tích cực, chủ động tham gia các hoạt động mà GV tổ chức, thực hiện các nhiệm vụ theo đúng hƣớng dẫn của GV tuy nhiên lần đầu học tập sử dụng các phần mềm thí nghiệm mô phỏng trên máy tính nên HS còn lúng túng và cần nhiều sự trợ giúp của GV. Trong các hoạt động nhóm, HS tƣơng tác và giúp đỡ lẫn nhau để tìm ra kiến thức mới cho bài học. b. Đối với lớp thực nghiệm lần 2: - GV tổ chức các hoạt động dạy học tiến trình đã soạn thảo theo hƣớng phát triển NLTH của HS. - HS đã làm quen với thí nghiệm mô phỏng ở tiết trƣớc nên ở tiết này, HS đã mạnh dạn hơn, tích cực tham gia làm việc nhóm, thực hiện các thí nghiệm mà không cần nhiều sự trợ giúp của GV. - HS tự tin trình bày kết quả làm việc nhóm một cách lƣu loát.

- HS phát triển tốt NLTH của mình.

102 3.4.2. Đánh giá định lƣợng Để đánh giá một cách định lƣợng chất lƣợng nắm kiến thức và sự phát triển NLTH của HS, chúng tôi đã sử dụng điểm số của bài kiểm tra và tiến hành xử lí các số liệu từ kết quả thu đƣợc bằng phƣơng pháp thống kê toán học gồm: 3.4.2.1. Đánh giá sự phát triển NL của HS bằng Rubric Trong quá trinh dạy học, chúng tôi đã tiến hành đánh giá 12 học sinh ở lớp 11/9. Tiến hành đánh giá sự phát triển các NL của HS theo các tiêu chí đƣợc trình bày ở mục 1.9 của luận văn. Thống kế điểm số, mức độ đạt đƣợc các NL đƣợc thể hiện ở các bảng 3.2, 3.3 và đồ thị 3.1, 3.2.

Bảng 3.2. Bảng thống kê mức độ phát triển NLTH của 12 học sinh lớp TN lần 1 và lần 2 Mức độ của các chỉ số hành vi STT

Tên HS

CB1

CB3

CB4

TH1

TH2

TN1

TN2

KT2

TC1

TC2

TC3

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

1)

Châu

1

1

1

3

1

1

1

3

1

1

3

3

1

3

1

2

1

3

1

3

1

3

2)

Hằng

1

2

1

3

1

2

1

3

1

1

2

3

1

2

1

1

1

3

1

2

1

3

3)

Tân

1

2

1

1

1

1

1

1

1

1

3

1

1

2

1

1

1

3

1

3

1

1

4)

Hƣng

1

3

1

3

1

1

1

3

1

2

1

3

1

3

1

1

1

3

1

3

1

3

5)

Nhân

0

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

0

1

103 6)

Phi

1

7)

Rin

1

8)

Sƣơng

9)

1

1

1

1

1

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

1

2

1

1

1

1

1

1

2

3

1

2

1

2

1

2

1

1

1

1

1

3

1

3

1

2

1

3

1

1

3

3

1

3

1

3

1

3

1

3

1

3

Thắng

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

2

1

2

0

1

10)

Trang

1

1

1

3

1

1

1

3

1

2

2

2

1

3

1

3

1

3

1

2

1

3

11)

Tùng

1

1

1

3

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

12)

Vi

1

1

1

1

1

1

2

1

1

1

2

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

Bảng 3.3. Bảng thống kê điểm của 12 học sinh lớp TN lần 1 và lần 2 Mức độ của các chỉ số hành vi STT

Tên HS

CB1

CB3

CB4

TH1

TH2

TN1

TN2

KT2

TC1

TC2

TC3

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

l1

l2

1)

Châu

6

8

6

9

4

6

6

8

3

6

9

10

6

9

6

7

6

10

5

9

3

8

2)

Hằng

5

7

5

8

4

7

7

8

1

3

7

9

5

7

5

6

6

9

4

7

2

7

3)

Tân

5

7

4

5

3

5

4

6

1

5

8

6

4

7

5

6

5

8

6

9

2

6

104 4)

Hƣng

6

8

5

8

3

5

5

8

2

7

6

8

5

8

6

6

6

9

4

8

6

9

5)

Nhân

0

4

1

5

1

3

0

1

0

4

4

4

1

4

2

5

4

5

3

7

0

3

6)

Phi

2

4

5

2

4

0

2

0

2

3

5

4

6

5

6

4

6

2

5

2

6

7)

Rin

5

7

6

7

3

6

2

5

1

3

7

9

4

7

6

7

4

7

3

6

1

6

8)

Sƣơng

6

8

5

9

4

7

7

8

4

6

8

9

6

9

4

8

5

9

6

9

3

9

9)

Thắng

5

6

4

5

4

6

2

1

0

2

3

6

3

4

3

5

4

7

5

7

0

5

10)

Trang

4

6

6

8

3

5

6

8

3

7

7

7

4

8

5

8

6

10

4

7

4

9

11)

Tùng

3

4

5

8

2

3

3

5

1

4

3

4

3

6

4

5

4

6

2

5

1

5

12)

Vi

5

3

5

3

6

4

7

1

5

6

7

3

5

4

6

5

6

4

6

2

6

4

7

109

110

111

Đồ thị 3.1: Kết quả đánh giá NLTH của cá nhân HS qua 2 lần thực nghiệm Nhận xét đánh giá về cá nhân: - Trên đây là đồ thị đánh giá kết quả học tập của 12 HS của lớp 11/9, các em HS này có mức học từ yếu đến giỏi trong lớp.

Trong số 12 HS đƣợc lựa chọn để đánh giá thì: + Châu, Hƣng, Sƣơng và Trang là 4 HS giỏi của lớp, đƣợc chia đều ở 4 nhóm, các em có kết quả học tập cao trong môn Vật lí; trong giờ học các em tích cực phát biểu xây dựng bài và hoàn thành tốt các nhiệm vụ đƣợc giao. Tuy nhiên, đối với các tiết học theo kiểu

112 truyền thống, năng lực tự học của các em chƣa đƣợc phát huy, các em còn thụ động và phụ thuộc nhiều vào giáo viên. + Hằng, Tân, Rin, Vi là những HS có học lực khá của lớp. Trong quá trình học môn vật lí, các em thƣờng xuyên phát biểu xây dựng bài. Ở các tiết học theo kiểu truyền thống, các em chƣa phát huy đƣợc tinh thần tự học, có em bài cũ về nhà chƣa tốt, chƣa học hỏi đƣợc những bạn học giỏi trong lớp. + Phi, Thắng và Tùng là những em có học lực trung bình của lớp. Trong quá trình học tập môn vật lí, các em còn thiếu tập trung, hay bị GV nhắc nhở. Ở các tiết học theo kiểu truyền thống, các em chƣa tích cực xây dựng bài, GV không thấy đƣợc năng lực tự học của các em. + Em Nhân là HS có học lực yếu của lớp. Trong giờ học, em thƣờng xuyên bị GV nhắc nhở vì lí do làm việc riêng, mất trật tự; rất hiếm khi em phát biểu xây dựng bài học.

Trong các tiết học truyền thống, hầu nhƣ em không trả lời đƣợc các câu hỏi do GV đặt ra. Ở tiết thực nghiệm lần 1, các HS còn lung túng khi lần đầu làm quen với thí nghiệm mô phỏng, thiết các các thí nghiệm từ máy tính. Tuy nhiên, hầu hết các em rất hứng thú quan sát GV hƣớng dẫn làm thí nghiệm. Ở đây, các chỉ số hành vi CB1, CB3, CB4, TN2, TC1, TC2, TC3 cần phải có GV hƣớng dẫn thì các em mới làm đƣợc nên chỉ đạt mức 1, tuy nhiên ở CB1 HS Nhân không thực hiện đƣợc mà làm việc riêng nên chỉ ở mức 0, ở chỉ số TC3 có HS Nhân và Thắng ở mức 0. Ở các chỉ số hành vi TH1, TH2, KT2 thì đa số HS cần đƣợc GV nhắc nhở, gợi ý mới làm đƣợc nên chỉ đạt mức 1, tuy nhiên HS Nhân và Phi chỉ ở mức 0 do không thực hiện các yêu cầu mà GV đƣa ra ở chỉ số TH1 và TH2. Ở chỉ số hành vi TN1, HS Châu, Tân và Sƣơng đã thực hiện tốt việc quan sát các thí nghiệm của GV và nêu ra đƣợc các hiện tƣợng vậy lí quan sát đƣợc nên đạt mức 3, HS Hằng, Rin và Trang quan sát đƣợc các thí nghiệm và nêu đƣợc các hiện tƣợng nhƣng chƣa gắn liền với các kiến thức vật lí nên đạt đƣợc mức 2.

3.4.2.2. Đánh giá sự phát triển NL của HS bằng bài kiểm tra Cuối mỗi tiết học, GV cho HS cả lớp làm bài kiểm tra theo các mức độ khác nhau (Nhận biết, thông hiểu, vận dụng thấp, vận dụng cao) để đánh giá xem việc sử dụng phần

113 mềm mô phỏng vào quá trình dạy học theo hƣớng phát triển NLTH của HS có giúp cho HS nắm vững đƣợc kiến thức của bài học hay không? Sau khi tiến hành kiểm tra, GV đã thống kê điểm của HS qua 2 lần TNg ở bảng 3.4 và 3.5 dƣới đây: Bảng 3.4. Bảng thống kê kết quả bài kiểm tra của HS ở tiết TNg lần 1 Điểm Số lƣợng HS Tỉ lệ (%)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

1

0

5

7

4

10

9

2

1

1

0,0

2,5

0,0

12,5

17,5

10,0

25,0

22,5

5,0

2,5

2,5

Bảng 3.5. Bảng thống kê kết quả bài kiểm tra của HS ở tiết TNg lần 2 Điểm Số lƣợng HS Tỉ lệ (%)

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

0

0

1

3

5

4

8

11

5

1

2

0,0

0,0

2,5

7,5

12,5

10,0

20,0

27,5

12,5

2,5

5,0

Từ 2 bảng số liệu trên, chúng tôi đã tiến hành thiết lập bảng số liệu về số lƣợng và tỉ lệ HS đạt mức điểm Giỏi, Khá, Trung bình, Yếu theo thông tƣ 58 của Bộ giáo dục và Đào tạo về quy chế xếp loại học lực của HS. Kết quả của 2 lần TNg đƣợc thể hiện ở bảng 3.6 và 3.7, sự thay đổi đƣợc thể hiện ở đồ thị 3.2 dƣới đây: Bảng 3.6. Kết quả kiểm tra của HS được xếp theo thang điểm lần TNg 1 Thang điểm Số lƣợng HS

Kém

Yếu

Trung bình

Khá

(điểm<3,5) (3,5 điểm<5,0) (5,0 điểm<6,5) (6,5 điểm<8,0) 6

7

14

9

Giỏi (8,0 điểm)

4

114 Bảng 3.7. Kết quả kiểm tra của HS được xếp theo thang điểm lần TNg 2 Yếu

Kém

Thang điểm

Trung bình

Khá

Giỏi

(điểm<3,5) (3,5 điểm<5,0) (5,0 điểm<6,5) (6,5 điểm<8,0)

Số lƣợng HS Tỉ lệ (%)

(8,0 điểm)

4

5

12

11

8

10,0

12,5

30,0

27,5

20,0

40% 35% 35% 30% 30%

28% 25%

25% 20%

20%

18%

TNg lần 1 TNg lần 2

15% 15%

13% 10%

10%

10% 5% 0% Điểm Kém

Điểm Yếu

Điểm T.bình

Điểm Khá

Điểm Giỏi

Đồ thị 3.2. So sánh thang điểm của TNg lần 1 và lần 2 Từ đồ thị 3.2, ta thấy qua 2 lần TNg tỉ lệ HS có điểm kém, yếu và trung bình giảm xuống (cụ thể là giảm 5%). Trong khi đó, tỉ lệ HS đạt điểm khá và giỏi tăng lên đáng kể. Đáng chú ý nhất là tỉ lệ HS đạt điểm giỏi tăng 10% (từ 10% - 20%). Điều đó chứng tỏ, dạy học dƣới sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng theo hƣớng phát triển NLTH của HS không chỉ giúp HS phát triển NLTH còn giúp HS tiếp nhận kiến thức và vận dụng kiến thức tốt hơn.

115 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 Qua quá trình TNSP, từ đó phân tích và xử lí các kết quả thu đƣợc, luận văn đã khẳng định giả thuyết khoa học đã đƣa ra ở chƣơng 1 là đúng đắn. Cụ thể: - Hầu hết HS đều rất thích thú với việc sử dụng phần mềm mô phỏng vào dạy học vật lí. Việc xây dựng các thí nghiệm giúp cho HS tìm hiểu hơn về công nghệ thông tin.

Hơn nữa, HS đã thể hiện đƣợc năng lực tự học của mình, đặc biệt là các HS trung bình, yếu đã không còn thụ động, lƣời biếng trong các tiết học nhƣ trƣớc. Các HS khá, giỏi rất chủ động và hăng say thực hiện các nhiệm vụ trong các tiết học thực nghiệm.

- Đối với GV, với sự hỗ trợ của phần mềm mô phỏng, GV chủ động, linh hoạt hơn trong việc chuẩn bị các thí nghiệm. Trong quá trình dạy học, có thể phân chia nhiệm vụ cho các nhóm từ đó kích thích khả năng tự học của các em, giúp các em làm chủ đƣợc tiết học tạo không khí học tập sôi nổi. HS tích cực tham gia phát biểu xây dựng bài, hứng thú với các nhiệm vụ đặt ra giúp cho GV đỡ vất vả hơn trong việc xây dựng kiến thức mới cho HS. - Các thí nghiệm mô phỏng đã góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học. Việc dạy học sử dụng các thí nghiệm mô phỏng đã tạo ra môi trƣờng dạy – học có sự tƣơng tác tích cực giữa GV và HS, góp phần khắc phục đƣợc tình trạng lƣời biếng, thụ động của HS đồng thời phát huy hơn nữa năng lực tự học của HS. - Chúng tôi đã tiến hành đánh giá định lƣợng theo các mức năng lực, cụ thể là: Dựa vào đồ thị có thể thấy đƣợc hầu hết các các mức độ của các thành tố năng lực tự học đều tăng qua lần thực nghiệm thứ 2, đặc biệt số HS đạt mức cao tăng nhiều. Qua đó cho thấy, dạy học vật lí với sự hỗ trợ của phần mềm thí nghiệm mô phỏng đã góp phần rất lớn cho việc dạy học theo hƣớng phát triển năng lực của HS, trong đó có năng lực tự học.

Nhƣ vậy, việc tổ chức dạy học sử dụng phần mềm thí nghiệm mô phỏng góp phần phát triển năng lực tự học của HS đã mang lại hiệu quả cao trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT. Điều này có nghĩa là giả thuyết khoa học mà đề tài đặt ra là đúng đắn, kết quả nghiên cứu của đề tài có thể hoàn toàn vận dụng vào thực tế giảng dạy vật lí ở các trƣờng THPT hiện nay.

116 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Những kết quả đạt đƣợc của đề tài Đối chiếu với mục tiêu, nhiệm vụ và kết quả nghiên cứu trong quá trình thực hiện đề tài “Khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong dạy học phần “Quang hình học” – Vật lí 11 theo hƣớng phát triển năng lực tự học của học sinh” luận văn đã đạt đƣợc những kết quả sau: Thứ nhất, luận văn góp phần làm sáng tỏ thêm cơ sở lí luận phát triển NLTH cho HS với sự hỗ trợ của phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT, cụ thể là: - Làm rõ đƣợc các khái niệm năng lực, năng lực chung, năng lực chuyên biệt, năng lực tự học, các biểu hiện, giai đoạn, thành tố của NLTH; - Làm rõ đƣợc các khái niệm, cách cài đặt, hƣớng dẫn sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini để thiết kế các thí nghiệm trong dạy học vật lí; - Xây dựng đƣợc thang đo đánh giá năng lực tự học cho HS. Thứ hai, trên cơ sở phân tích cấu trúc nội dung, đặc điểm kiến thức phần “Quang hình học” vật lí 11 tôi đã đề xuất quy trình thiết kế bài dạy, thiết kế đƣợc các thí nghiệm từ hai phần mềm thí nghiệm trên và xây dựng các tiến trình dạy học theo hƣớng phát triển NLTH của HS với sự hỗ trợ của các thí nghiệm mô phỏng. Từ đó, tôi đã thiết kế hoàn chỉnh hai giáo án (3 tiết) của phần “Quang hình học” theo tiến trình đã đề xuất.

Thứ ba, thông qua quá trình TNSP tôi đã đánh giá đƣợc sự phát triển NLTH của HS khi áp dụng tiến trình dạy học nhƣ trên. Đồng thời, tôi đã kiểm tra đƣợc tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài đã đặt ra. Các số liệu thu đƣợc là hoàn toàn trung thực và chính xác.

2. Hạn chế của đề tài Bên cạnh những việc đạt đƣợc của đề tài ở trên, chúng tôi còn có một số hạn chế khi thực hiện đề tài nhƣ sau: - Việc thiết kế tiến trình dạy học theo định hƣớng đề ra còn hạn chế (chỉ thiết kế đƣợc 2 tiến trình dạy học dành cho 2 bài trong 3 tiết).

117 - Phạm vi TNSP còn hạn hẹp khi chỉ tiến hành trên một nhóm đối tƣợng là 40 HS của lớp 11/9 trƣờng THPT Ông Ích Khiêm. Trong đó chúng tôi chỉ tập trung quan sát, đánh giá sự phát triển NLTH của 12 HS trong lớp.

- Công cụ đánh giá NLTH của HS còn đơn giản (sử dụng bảng Rubric đánh giá các hành vi của NLTH, bài kiểm tra, phiếu học tập).

- Trong quá trình TNSP, việc quan sát, đánh giá HS chƣa hoàn toàn chính xác tuyệt đối.

- Số lần thực nghiệm chƣa nhiều (2 lần) nên chƣa phát huy đƣợc hết NLTH của HS. Những hạn chế trên cũng chính là những gợi ý để tác giả tiếp tục nghiên cứu đề tài sâu hơn, mở rộng hơn.

3. Kiến nghị Kết quả nghiên cứu cho thấy khi khai thác và sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini trong dạy học phần “Quang hình học” – Vật lí 11 đã góp phần phát triển NLTH của HS. Do đó, chúng tôi kiến nghị: - Cần mở rộng phạm vi TNSP các tiến trình dạy học đã thiết kế ở nhiều lớp, trƣờng hơn nữa.

- Cần phổ biến, tập huấn việc sử dụng phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini cũng nhƣ việc dạy học theo hƣớng phát triển NLTH của HS cho nhiều GV THPT cũng nhƣ khuyến khích họ tích cực sử dụng trong dạy học vật lí.

- Cần mở rộng khai thác, thiết kế thêm TN ở các phần, chƣơng khác nhau của chƣơng trình vật lí phổ thông; đồng thời xây dựng nhiều tiến trình dạy học ở các kiến thức thuộc các phần, chƣơng ấy nhằm phát triển NLTH của HS. - Ngoài đánh giá bằng bài kiểm tra nhƣ hiện nay, cần xây dựng bộ công cụ dùng để kiểm tra, đánh giá NLTH của HS một cách tổng quát, đa dạng và chính xác hơn.

118 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Bộ giáo dục và Đào tạo, Sách giáo khoa Vật lí 11 cơ bản.

[2] Bộ giáo dục và đào tạo (2018), Chương trình giáo dục tổng thể, Hà Nội.

[3] Bộ giáo dục và đào tạo (2011), Thông tư 58/2011/TT-BGDĐT “Quy chế đánh giá, xếp loại học lực của học sinh trung học cở sở và học sinh trung học phổ thông”.

[4] Nguyễn Tiến Đính (2012), Sử dụng phần mềm mô phỏng thí nghiệm theo hướng tích cực hóa quá trình nhận thức của học sinh trong dạy học một số kiến thức Vật lí 12, Luận văn thác sĩ Sƣ phạm vật lí, Hà Nội.

[5] Phùng Thị Hƣơng (2013), Sử dụng phần mềm Crocodile Physics trong dạy học thí nghiệm phần Cơ học chương trình Vật lí lớp 10 nhằm tăng tính tích cực trong quá trình nhận thức của học sinh, Luận văn thạc sĩ Sƣ phạm vật lí, Hà Nội.

[6] Khoa học giáo dục (2018), Năng lực và năng lực tự học của học sinh là gì?

[7] Tạ Văn Minh, Sử dụng sơ đồ tư duy trong dạy học chương “chất khí” Vật lí 10 nâng cao trung học phổ thông theo định hướng phát triển năng lực tự học của học sinh”, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại học Sƣ phạm, Huế.

[8] Nguyễn Thị Bích Phƣợng (2012), Phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học chương “Mắt. Các dụng cụ quang” Vật lí 11 cơ bản với sự hỗ trợ của website, Luận văn thạc sĩ Sƣ phạm vật lí, Nghệ An. [9] Mai Xuân Tấn (2019), Tổ chức dạy học chương “Chất khí” – Vật lí 10 với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại học Sƣ phạm, ĐH Đà Nẵng.

[10] Đinh Thị Nhƣ Thủy (2014), Các năng lực chung cốt lõi và năng lực chuyên biệt trong dạy học, Huế.

[11] Nguyễn Cảnh Toàn (2001), Quá trình dạy học – tự học, Nhà xuất bản giáo dục, Hà Nội.

[12] Đỗ Hƣơng Trà (chủ biên), Dạy học phát triển năng lực môn Vật lí trung học phổ thông.

119 [13] Nguyễn Văn Biên (2016), Đề xuất khung năng lực và định hướng dạy học môn Vật lí ở trường phổ thông, Tạp chí khoa học trƣờng ĐHSP Hà Nội.

Tiếng anh [14] Taylor, B. (1995), Seft-directed Learning: Revisting an idea most appropriare for middle school students, ERIC Document No.ED395287.

Wedsite [15] https://ditiep.com/nang-luc-va-nang-luc-tu-hoc-cua-hoc-sinh-la-gi/

PL1

PHỤ LỤC

PL2 PHỤ LỤC 1 PHIẾU HỌC TẬP BÀI “LĂNG KÍNH” PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 1. Đọc SGK sau đó quan sát một số dụng quang học và cho biết đâu là lăng kính? Vì sao? ……………………………………………………………………………………………

2. Cho biết lăng kính có cấu tạo nhƣ thế nào? (chất liệu, hình dạng, các bộ phận, …) ……………………………………………………………………………………………

3. Vẽ hình chỉ ra các phƣơng diện quang học của lăng kính? ……………………………………………………………………………………………

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 1. Để khảo sát tác dụng tán sắc ánh sáng của lăng kính bằng thí nghiệm mô phỏng, chúng ta sử dụng phần mềm thí nghiệm nào? ……………………………………………………………………………………………

2. Để thực hiện thí nghiệm tán sắc ánh sáng cần có những dụng cụ nào? ……………………………………………………………………………………………

3. Hãy thực hiện thí nghiệm khảo sát sự tán sắc của ánh sáng của lăng kính? ……………………………………………………………………………………………

4. Nhận xét đặc điểm của ánh sáng sau khi qua khỏi lăng kính? ……………………………………………………………………………………………

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 1. Để thực hiện thí nghiệm khảo sát đƣờng truyền của tia sáng qua lăng kính, chúng ta cần có những dụng cụ nào? ……………………………………………………………………………………………

PL3 2. Hãy thực hiện thí nghiệm khảo sát đƣờng truyền của tia sáng qua lăng kính? ……………………………………………………………………………………………

3. Hãy nhận xét đƣờng truyền của tia sáng đơn sắc sau khi qua lăng kính? ……………………………………………………………………………………………

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 1. Để thực hiện thí nghiệm khảo sát đƣờng truyền của tia sáng qua lăng kính bằng phần mềm mô phỏng, chúng ta cần có những dụng cụ nào? ……………………………………………………………………………………………

2. Hãy thực hiện thí nghiệm khảo sát đƣờng truyền của tia sáng qua lăng kính bằng phần mềm mô phỏng? ……………………………………………………………………………………………

3. Hãy nhận xét đƣờng truyền của tia sáng đơn sắc sau khi qua lăng kính? ……………………………………………………………………………………………

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5 1. Nêu điểm giống nhau của ánh sáng qua lăng kính (ở thí nghiệm tán sắc ánh sáng của lăng kính) với ánh sáng của đĩa CD và cầu vồng? ……………………………………………………………………………………………

2. Nguồn sáng của thí nghiệm ở lăng kính, đĩa CD, cầu vồng là gì? ……………………………………………………………………………………………

3. Rút ra kết luận gì về ánh sáng mặt trời? Hiện tƣợng ánh sáng ở đĩa CD và cầu vồng chúng ta thấy trong thực tế là hiện tƣợng vật lí nào? ……………………………………………………………………………………………

PL4 PHỤ LỤC 2 PHIẾU HỌC TẬP BÀI “THẤU KÍNH MỎNG” (TIẾT 1) PHIẾU HỌC TẬP Ở NHÀ Bài. THẤU KÍNH MỎNG (Tiết 1) 1. Dựa vào những hình ảnh dƣới đây, em cho biết thấu kính gồm mấy loại, đó là loại nào?

Ghi tên của loại thấu kính vào bên dƣới hình vẽ và nêu đặc điểm của mỗi loại?

............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

2. Nhớ lại kiến thức THCS (Vật lí 9), các em hãy ghi ra dƣới đây những kiến thức các em đã đƣợc học hoặc đã biết về thấu kính? ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

3. Em đã cài đặt phần mềm Crocodile Physics và Optics Mini vào máy tính của mình chƣa? Nếu chƣa thì hãy cài đặt và trả lời các câu hỏi bên dƣới? (Em tự tìm hiểu hay nhờ sự giúp đỡ của ngƣời khác?) ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

PL5 4. Em đã tìm hiểu đƣợc các dụng cụ nào trên 2 phần mềm trên? Kể tên các dụng cụ? (Em tự tìm hiểu hay nhờ sự giúp đỡ của ngƣời khác?) ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

5. Em đã thiết kế đƣợc thí nghiệm nào cho bài thấu kính? Hãy kể tên? (Em tự tìm hiểu hay nhờ sự giúp đỡ của ngƣời khác?) ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 (KHẢO SÁT TKHT) Theo em, phần mềm nào dùng để khảo sát thấu kính hội tụ? ............................................................................................................................................

Sử dụng phần mềm mô phỏng để thực hiện các yêu cầu dƣới đây: 1. Đặc điểm của tia sáng qua quang tâm của thấu kính? ............................................................................................................................................

2. Chùm tia tới song song đến thấu kính thì chùm tia ló có đặc điểm gì? ............................................................................................................................................

3. Chỉ ra tiêu quang tâm, điểm vật, tiêu điểm ảnh chính của thấu kính?(Vẽ hình) ............................................................................................................................................

4. Vẽ hình và chỉ ra trục phụ, tiêu điểm vật, tiêu điểm ảnh phụ, tiêu diện vật, tiêu diện ảnh của thấu kính? ............................................................................................................................................

5. Viết công thức tính độ tụ của thấu kính?

PL6 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 (KHẢO SÁT TKPK) Theo em, phần mềm nào dùng để khảo sát thấu kính phân kì? ............................................................................................................................................

Sử dụng phần mềm mô phỏng để thực hiện các yêu cầu dƣới đây: 1. Đặc điểm của tia sáng qua quang tâm của thấu kính? ............................................................................................................................................

2. Chùm tia tới song song đến thấu kính thì chùm tia ló có đặc điểm gì? ............................................................................................................................................

3. Chỉ ra tiêu quang tâm, điểm vật, tiêu điểm ảnh chính của thấu kính?(Vẽ hình) ............................................................................................................................................

4. Vẽ hình và chỉ ra trục phụ, tiêu điểm vật, tiêu điểm ảnh phụ, tiêu diện vật, tiêu diện ảnh của thấu kính? ............................................................................................................................................

5. Viết công thức tính độ tụ của thấu kính? ............................................................................................................................................

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 (SỰ TẠO ẢNH BỞI TKHT) 1. Nêu đặc điểm của 3 tia sáng đặc biệt: - Tia tới qua quang tâm O thì tia ló ....................................................................................

- Tia tới song song trục chính thì tia ló...............................................................................

- Tia tới có đƣờng kéo dài đi qua tiêu điểm ảnh thì tia ló ..................................................

Sử dụng phần mềm mô phỏng thực hiện yêu cầu dƣới đây: 1. Dựng ảnh của vật qua trong trƣờng hợp d<f và nêu tính chất của ảnh (thật hay ảo, độ cao so với vật, chiều so với vật)?

PL7 ............................................................................................................................................

2. Tƣơng tự với trƣờng hợp f<d<2f? ............................................................................................................................................

3. Tƣơng tự với trƣờng hợp d>2f? ............................................................................................................................................

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 (SỰ TẠO ẢNH BỞI TKPK) 1. Nêu đặc điểm của 3 tia sáng đặc biệt: - Tia tới qua quang tâm O thì tia ló ....................................................................................

- Tia tới song song trục chính thì tia ló...............................................................................

- Tia tới đi qua tiêu điểm ảnh thì tia ló ...............................................................................

Sử dụng phần mềm mô phỏng thực hiện yêu cầu dƣới đây: 1. Dựng ảnh của vật qua trong trƣờng hợp d<f và nêu tính chất của ảnh (thật hay ảo, độ cao so với vật, chiều so với vật)? ............................................................................................................................................

2. Tƣơng tự với trƣờng hợp f<d<2f? ............................................................................................................................................

3. Tƣơng tự với trƣờng hợp d>2f? ............................................................................................................................................

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5 1. Hãy trình bày các công thức của thấu kính (Vị trí của ảnh, số phóng đại, chiều cao của ảnh)?

PL8 ………………………………………………………………………………………………

2. Nêu tên và đơn vị các đại lƣợng trong công thức? Xét dấu các đại lƣợng đó? ………………………………………………………………………………………………

3. Dùng các công thức của thấu kính giải bài tập sau: Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm. Đặt vật sáng AB phẳng, mỏng cao 5cm trƣớc thấu kính và cách thấu kính 40cm.

Xác định vị trí của ảnh, số phóng đại và chiều cao của ảnh? Vẽ hình sự tạo ảnh của vật (đúng tỉ lệ)? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

4. Dùng phần mềm Optics Mini kiểm chứng kết quả của bài tập trên? ………………………………………………………………………………………………

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 6 1. Hãy trình bày các công thức của thấu kính (Vị trí của ảnh, số phóng đại, chiều cao của ảnh)? ………………………………………………………………………………………………

2. Nêu tên và đơn vị các đại lƣợng trong công thức? Xét dấu các đại lƣợng đó? ………………………………………………………………………………………………

3. Dùng các công thức của thấu kính giải bài tập sau: Cho thấu kính phân kì có tiêu cự 20cm. Đặt vật sáng AB phẳng, mỏng cao 5cm trƣớc thấu kính và cách thấu kính 40cm.

Xác định vị trí của ảnh, số phóng đại và chiều cao của ảnh? Vẽ hình sự tạo ảnh của vật (đúng tỉ lệ)? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

PL9 4. Dùng phần mềm Optics Mini kiểm chứng kết quả của bài tập trên? ………………………………………………………………………………………………

PHIẾU HỌC TẬP 7 1. Vẽ ảnh của điểm sáng S trong các trƣờng hợp sau:

S

F

O

F

S

O

S

O

F

3. Một vật sáng AB cao 10cm đặt trƣớc thấu kính L có tiêu cự f và cách thấu kính 50cm.

Xác định vị trí của ảnh, số phóng đại, chiều cao của ảnh, tính chất của ảnh (ảo hay thật, cùng chiều hay ngƣợc chiều, cao hay thấp hơn vật). Nếu: a) Thấu kính hội tụ có tiêu cự f=30cm. b) Thấu kính phân kì có tiêu cự f=-40cm.

3. Một vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính của thấu kính phân kỳ có tiêu cự bằng 12cm, cho ảnh cao bằng nửa vật. Tìm vị trí của vật và ảnh.

PL10 PHỤ LỤC 3 KIỂM TRA 15 PHÚT BÀI THẤU KÍNH MỎNG (TIẾT 1) Họ và tên: ...........................................................

Lớp: ....................................................................

I. TRẮC NGHIỆM (2,5 điểm) Câu 1. Chọn đáp án đúng. Thấu kính là một khối chất trong suốt đƣợc giới hạn bởi A. hai mặt cầu lồi.

B. hai mặt phẳng.

C. hai mặt cầu lõm.

D. hai mặt cầu hoặc một mặt cầu, một mặt phẳng.

Câu 2. Trong các nhận định sau, nhận định không đúng về chùm sáng qua thấu kính hội tụ khi đặt trong không khí là: A. Chùm sáng tới song song, chùm sáng ló hội tụ; B. Chùm sáng tới hội tụ, chùm sáng ló hội tụ; C. Chùm sáng tới qua tiêu điểm vật, chùm sáng ló song song với nhau; D. Chùm sáng tới thấu kính không thể cho chùm sáng phân kì.

Câu 3. Nhận định nào sau đây là đúng về tiêu điểm chính của thấu kính?

A. Tiêu điểm ảnh chính của thấu kính hội tụ nằm trƣớc kính; B. Tiêu điểm vật chính của thấu kính hội tụ nằm sau thấu kính; C. Tiêu điểm ảnh chính của thấu kính phân kì nằm trƣớc thấu kính; D. Tiêu điểm vật chính của thấu kính phân kì nằm trƣớc thấu kính.

Câu 4. Qua thấu kính hội tụ, nếu vật thật cho ảnh ảo thì vật phải nằm trƣớng kính một khoảng A. lớn hơn 2f.

B. bằng 2f.

PL11 C. từ f đến 2f.

D. từ 0 đến f.

Câu 5. Chọn đáp án sai. Qua thấu kính phân kì, vật thật thì ảnh luôn cho ảnh A. Cùng chiều với vật.

B. nhỏ hơn vật.

C. Sau thấu kính.

D. ảo.

II. TỰ LUẬN (7,5 điểm) (Học sinh làm trên đề) Câu 1. Một thấu kính có tiêu cự f=20cm. Cho biết đây là thấu kính gì? Giải thích? Tính độ tụ của thấu kính?

Câu 2. Vẽ ảnh của vật qua thấu kính trong các trƣờng hợp sau: A B

A B F

O

Hình 2.1

O

Hình 2.2

F

PL12 KIỂM TRA 15 PHÚT BÀI THẤU KÍNH MỎNG (Tiết 2) Họ và tên: ...........................................................

Lớp: ....................................................................

I. TRẮC NGHIỆM (2,5 điểm) Câu 1. Chọn đáp án sai. Qua thấu kính phân kì, vật thật thì ảnh luôn cho ảnh A. Cùng chiều với vật.

B. nhỏ hơn vật.

C. Sau thấu kính.

D. ảo.

Câu 2. Qua thấu kính, nếu vật thật cho ảnh cùng chiều thì thấu kính A. chỉ là thấu kính phân kì.

B. chỉ là thấu kính hội tụ.

C. không tồn tại.

D. có thể là thấu kính hội tụ hoặc

phân kì đều đƣợc.

Câu 3. Nếu d’ là vị trí của ảnh so với thấu kính thì đáp án nào sau đây là đúng: A. Thấu kính hội tụ luôn cho d’>0

B. Thấu kính phân kì luôn cho

d’<0 C. Thấu kính hội tụ luôn cho d’<0

D. Thấu kính phân kì cho d’>0

hoặc d’<0 Câu 4. Biểu thức số phóng đại của thấu kính là: A.

B.

C.

Câu 5. Qua một thấu kính, ảnh thu đƣợc có số phóng đại k>0 thì: A. ảnh cùng chiều với vật.

B. ảnh lớn hơn vật.

B. ảnh ngƣợc chiều với vật.

D. ảnh bé hơn vật.

II. TỰ LUẬN (7,5 điểm) (Học sinh làm trên đề)

D.

PL13 Câu 1. Cho thấu kính hội tụ có tiêu cự 20cm. Đặt vật sáng AB phẳng, mỏng trƣớc thấu kính và cách thấu kính 40cm (nhƣ hình vẽ). a) Xác định vị trí của vật?

A B F

O

b) Tính số phóng đại của ảnh? c) Nhận xét tính chất của ảnh (thật hay ảo, cùng chiều hay ngƣợc chiều, cao hay thấp hơn vật).

PL14 PHỤ LỤC 4 PHIẾU KHẢO SÁT Về tình hình sử dụng sử dụng phần mềm mô phỏng trong dạy học vật lí ở trường THPT hiện nay (Dành cho giáo viên) Kính chào các quý thầy/ cô thân mến, Thầy/cô vui lòng đọc rõ nội dung từng câu hỏi dƣới đây và trả lời theo ý kiến của mình.

(Phiếu khảo sát phục vụ nghiên cứu khoa học, không có mục đích đánh giá giáo viên, rát mong các thầy/cô hợp tác và trả lời trung thực).

PHẦN A. THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ và tên giáo viên: .............................................

Cơ quan công tác: ...............................................

Tổ chuyên môn: ...................................................

Chức vụ: .............................................................

PHẦN B. NỘI DUNG KHẢO SÁT Thầy/ cô hãy cho biết ý kiến của mình qua các câu hỏi sau: Câu 1. Thầy/ cô có sử dụng thí nghiệm thật không? ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên Câu 2. Thầy/ cô có sử dụng thí nghiệm mô phỏng thay cho thí nghiệm thật hay không? ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên

PL15 Câu 3. Thầy/ cô có sử dụng thí nghiệm mô phỏng đối với những bài không sử dụng đƣợc thí nghiệm thật hay không? ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên Câu 4. Thầy/ cô có sử dụng thí nghiệm mô phỏng để hỗ trợ dạy học phát triển năng lực tự học của học sinh hay không? ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên Câu 5. Thầy/ cô hãy cho ý kiến của mình về việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng vào trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT? ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

Cảm ơn quý thầy/ cô đã giúp đỡ để chúng tôi hoàn thành việc khảo sát.

PL16 PHIẾU KHẢO SÁT Về tình hình tự học của học sinh ở trường THPT hiện nay (Dành cho học sinh) Kính chào các em học sinh thân mến, Các em vui lòng đọc rõ nội dung từng câu hỏi dƣới đây và trả lời theo ý kiến của mình.

(Phiếu khảo sát phục vụ nghiên cứu khoa học, không có mục đích đánh giá học sinh, rát mong các em hợp tác và trả lời trung thực).

PHẦN A. THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ và tên học sinh: .............................................

Lớp:......................................................................

Trƣờng: ...............................................................

Quận (huyện): .....................................................

Thành phố (tỉnh): ................................................

PHẦN B. NỘI DUNG KHẢO SÁT Em hãy cho biết ý kiến của mình qua các câu hỏi sau: Câu 1. Vào thời gian rảnh rỗi, các em thƣờng làm gì?

1.1. Làm bài tập về nhà, hoàn thành nhiệm vụ đƣợc giao. ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên 1.2. Chuẩn bị bài mới, tìm hiểu những kiến thức liên quan đến bài mới. ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên 1.3. Đọc sách, đọc tài liệu tham khảo.

PL17 ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng Thƣờng xuyên ất thƣờng xuyên 1.4. Tìm hiểu thông tin trên internet về những vấn đề thắc mắc liên quan đến bài học. ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên 1.5. Xem tivi, nghe nhạc, lƣớt wed (fb, zalo,…), chơi game,… ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên 1.6. Gặp gỡ bạn bè, ngƣời thân, hẹn hò,… ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên 1.7. Ngủ ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên

PL18 1.8. Chơi thể thao, tập thể dục, … ờ ất hiếm khi ỉnh thoảng ờng xuyên ất thƣờng xuyên 1.9 Khác: ............................................................................................................................

Câu 2. Em thƣờng dành thời gian cho việc tự học mỗi ngày là bao lâu? ỉ khi có sự nhắc nhỏ của phụ huynh. ảng 1 giờ/ ngày. ừ 1-2 giờ/ ngày. ừ 2-3 giờ/ ngày. ừ 3-4 giờ/ ngày. ờ mỗi ngày.

Câu 3. Em có suy nghĩ gì về sự cần thiết của việc tự học của học sinh hiện nay? ............................................................................................................................................ ............................................................................................................................................

Cảm ơn em đã giúp đỡ để chúng tôi hoàn thành việc khảo sát.

PL19 PHỤ LỤC 5 MỘT SỐ HÌNH ẢNH CỦA THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

Lớp chia làm 4 nhóm

Các nhóm cài đặt phần mềm mô phỏng

PL20

Các nhóm sử dụng phần mềm mô phỏng

Các nhóm hoàn thành phiếu học tập

PL21

Các nhóm trình bày kết quả học tập