XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC "GIA TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG" VẬT LÍ 10

SỬ DỤNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM DẠY HỌC VẬT LÝ

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC "GIA TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG" VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH WORD VERSION | 2019 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

.

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

NGUYỄN VĂN TUẤN

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI, 2017

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

NGUYỄN VĂN TUẤN

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

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Anh Thuấn

HÀ NỘI, 2017

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ rất lớn từ quý thầy cô, đồng nghiệp và gia đình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình đến: Thầy giáo, TS. Nguyễn Anh Thuấn - người trực tiếp hướng dẫn về mặt chuyên môn, đã rất tận tình chỉ dẫn, định hướng và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Quý thầy cô trong khoa Vật lí trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Phòng Sau Đại học, quý thầy cô đã tận tình giảng dạy, chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình học tập tại trường và nghiên cứu hoàn thành luận văn này.

Ban giám hiệu, các thầy cô và các em học sinh lớp 10A1 trường Trung học phổ thông Đồng Đậu - Huyện Yên Lạc - Tỉnh Vĩnh Phúc đã tạo điều kiện thuận lợi, đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn.

Quý Thầy cô phản biện và hội đồng chấm luận văn đã đọc và có những nhận xét, góp ý quý giá về luận văn.

Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã dành tình cảm, động viên và giúp đỡ tôi trong thời gian dài học tập, nghiên cứu, thực nghiệm và hoàn thành luận văn này.

Yên Lạc, tháng 9 năm 2017 Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Tuấn

LỜI CAM ĐOAN

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

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính trung thực của các số liệu và các nội dung khác trong luận văn của mình.

Yên Lạc, tháng 9 năm 2017 Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Tuấn

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Chữ viết tắt

Nội dung

CNTT

Công nghệ thông tin

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

HĐ

Hoạt động

TN

Thí nghiệm

THPT

Trung học phổ thông

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

TH

Trường hợp

VĐ

Vấn đề

SLLT

Suy luận lí thuyết

MỤC LỤC MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 1. Lí do chọn đề tài ......................................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ..............................................................................2 3. Giả thuyết khoa học của đề tài ................................................................................2 4. Đối tượng nghiên cứu của để tài .............................................................................2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ..............................................................................2 6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài ........................................................................3 7. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................3 8. Đóng góp của đề tài.................................................................................................4 9. Cấu trúc của luận văn ..............................................................................................4 CHƢƠNG 1. CỞ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG VIDEO THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH .......................................................................................................5 1.1. Tổ chức dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí ......................................................................................................5 1.1.1. Tính tích cực của học sinh trong học tập vật lí .................................................5 1.1.2. Tính sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí ................................................6 1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong vật lí ..............................................................7 1.1.4. Dạy học GQVĐ theo con đường lí thuyết và thực nghiệm ...............................8 1.2. Xây dựng video thí nghiệm trong dạy học vật lí ................................................12 1.3. Kết luận chương 1 ..............................................................................................16 CHƢƠNG 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC “GIA TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG” – VẬT LÍ 10 ..............17 2.1. Mục tiêu kiến thức, kĩ năng trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” Vật lí 10 .....................................................................................................................17 2.1.1. Mục tiêu kiến thức ...........................................................................................17 2.1.2. Mục tiêu kĩ năng ..............................................................................................17

2.2. Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 ..................................................................................................................18 2.3. Xây dựng các video thí nghiệm trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 ..................................................................................................................18 2.3.1. Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh chạy thẳng trên sân trường ..........................................................................................................18 2.3.2. Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh đi xe điện thẳng trên sân trường ................................................................................................19 2.3.3. Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của viên bi trên máng nghiêng ....21 2.3.4. Biên tập, xử lí các video thí nghiệm đã xây dựng ...........................................22 2.4. Sử dụng phần mềm Coach để phân tích các video thí nghiệm đã xây dựng .....23 2.4.1. Phân tích video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh chạy thẳng trên sân trường .......................................................................................23 2.4.2. Phân tích video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh đi xe điện thẳng trên sân trường ...............................................................................24 2.4.3. Phân tích video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của viên bi chuyển động thẳng trên máng nghiêng .................................................................................25 2.5. Soạn thảo tiến trình dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 .......31 2.5.1. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 ..................................................................................................................31 2.5.2. Tiến trình dạy học cụ thể .................................................................................33 2.6. Kết luận chương 2 ..............................................................................................39 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..........................................................40 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .............................................40 3.2. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm .................................................................40 3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ...................................................................40 3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ........................................................................41 3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .............................................................42

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

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

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

Hình 2.13. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 300 .......29 Hình 2.14. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc nghiêng của máng 300 ...............................................................................29 Hình 2.15. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 400 .......30 Hình 2.16. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc nghiêng của máng 400 ...............................................................................30 Hình 3.1. GV hướng dẫn HS đề xuất giả thuyết so sánh sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng ....................................44 Hình 3.2. HS thảo luận nhóm tìm đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của vật chuyển động thẳng ................................45 Hình 3.3. HS trình bày phương án thí nghiệm ..........................................................46 Hình 3.4. Các nhóm HS tiến hành thực hành với phần mềm Coach ........................47 Hình 3.5. GV hướng dẫn HS tiến hành thực hành với phần mềm Coach.................48

1

MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Ngày nay trong bối cảnh khoa học công nghệ đang phát triển mạnh mẽ, nhằm đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và phát triển kinh tế đất nước thời kỳ hội nhập trong những năm qua Bộ Giáo dục và đào tạo đã có nhiều chủ trương biện pháp nhằm đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục đào tạo.

Dưới ánh sáng của Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban chấp hành Trung ương khóa XI (Nghị quyết 29-NQ/TW), cùng nhiều văn bản khác ngành Giáo dục đang có những bước chuyển mình rõ nét.

Thực hiện chủ trương trên, đội ngũ cán bộ giáo viên đang thực hiện việc đổi mới rất mạnh mẽ về nội dung và phương pháp dạy học. Trong đó việc ứng dụng công nghệ thông tin trong quá trình giảng dạy là một giải pháp hiệu quả nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của người học.

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

Với mong muốn đóng góp một phần nhỏ trong việc đổi mới phương pháp dạy và học nhằm nâng cao chất lượng dạy và học ở cấp THPT, chúng tôi chọn đề tài: “Xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng chúng với phần mềm

2

Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.

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

3. Giả thuyết khoa học của đề tài Nếu xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng chúng phần với mềm Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 theo dạy học giải quyết vấn đề thì sẽ phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.

4. Đối tƣợng nghiên cứu của để tài - Hoạt động dạy và học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10.

- Việc sử dụng phần mềm Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài Để hoàn thành các nội dung nghiên cứu đề tài, tôi xác định các nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu cơ sở lí luận về tính tích cực, sáng tạo của học sinh.

- Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học giải quyết vấn đề để phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh và việc sử dụng phần mềm nhất là sử dụng phần mềm phân tích video trong dạy học vật lí.

- Nghiên cứu thực tiễn sử dụng phần mềm phân tích video trong dạy học vật lí ở phổ thông.

3

- Nghiên cứu nội dung kiến thức, kĩ năng, các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 theo dạy học giải quyết vấn đề.

- Nghiên cứu việc sử dụng phần mềm Coach về mặt kĩ thuật và về mặt dạy học.

- Xây dựng các video thí nghiệm về “Gia tốc của chuyển động thẳng” Vật li 10.

- Soạn thảo tiến trình dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 trong đó có sử dụng phần mềm Coach để phân tích các video thí nghiệm đã tiến hành ở trên theo dạy học giải quyết vấn đề.

- Xây dựng công cụ đánh giá tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10.

- Thực nghiệm sư phạm tiến trình dạy học đã soạn thảo.

6. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài Để hoàn thành các nội dung nghiên cứu đề tài, tôi lựa chọn sử dụng phối hợp các phương pháp sau: - Phương pháp nghiên cứu lí luận tìm hiểu nghiên cứu các tài liệu, sách báo liên quan nhằm xác định cơ sở lý luận của đề tài.

- Phương pháp điều tra khảo sát thực trạng sử dụng phiếu hỏi học sinh và giáo viên để điều tra về tình hình dạy học vật lí nói chung và dạy học bài “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 nói riêng.

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra.

- Phương pháp thống kê toán học để xử lí, phân tích các số liệu thực nghiệm.

7. Phạm vi nghiên cứu

4

- Sử dụng phần mềm phân tích video Coach trong dạy học vật lí.

- Phạm vi kiến thức về “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10.

- Phạm vi thực nghiệm sư phạm trường THPT Đồng Đậu.

8. Đóng góp của đề tài - Xây dựng được 3 video thí nghiệm về “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10, với các dụng cụ TN đã chế tạo.

- Soạn thảo được tiến trình dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” Vật lí 10 có sử dụng các video thí nghiệm đã xây dựng với phần mềm Coach theo dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.

9. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục luận văn gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận của về xây dựng và sử dụng video thí nghiệm nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.

Chương 2: xây dựng và sử dụng video thí nghiệm trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.

5

CHƢƠNG 1 CỞ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG VIDEO THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 1.1. Tổ chức dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí 1.1.1. Tính tích cực của học sinh trong học tập vật lí 1.1.1.1. Khái niệm về tính tích cực Khi đánh giá hiệu quả của một giờ dạy thì tính tích cực của HS trong quá trình học tập là một tiêu chí vô cùng quan trọng. Học sinh càng tích cực thì chứng tỏ các em hứng thú với nội dung bài học. Đây cũng là cơ sở để các em tiếp nhận kiến thức một cách chủ động và có chất lượng.

Có rất nhiều quan niệm khác nhau về tính tích cực trong quá trình nhận thức nhưng tựu trung lại tính tích cực nhận thức được hiểu là khái niệm biểu thị sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng trong quá trình học tập, nghiên cứu nhằm đạt được mục đích đề ra là chiếm lĩnh thông tin để làm thay đổi và phát triển năng lực con người[10].

1.1.1.2. Biểu hiện của tính tích cực trong học tập Để nhận diện được HS có tích cực trong quá trình học tập hay không giáo viên có thể quan sát những biểu hiện của các em trong giờ học. Thông thường những HS tích cực thường rất chú ý vào bài học, hăng hái phát biểu xây dựng bài và tham gia các hoạt động học tập do giáo viên triển khai.

Những HS này sẽ hoàn thành nhiệm vụ một cách nhanh chóng. Và rất nhiều em trong số đó có thể tái hiện lại kiến thức đã học bằng ngôn ngữ riêng của mình, thậm chí còn biết liên hệ với những vấn đề khác có liên quan.

6

Giáo viên muốn phát hiện được mức độ tích cực của học sinh cần dựa vào một số dấu hiệu sau đây [10]: + Tự giác học tập hay bị bắt buộc bởi những tác động bên ngoài(gia đình, bạn bè, xã hội...)? + Thực hiện nhiệm vụ của giáo viên ở mức độ tối thiểu hay tối đa? + Tích cực nhất thời hay thường xuyên? + Có kiên trì vượt khó hay không?

1.1.2. Tính sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí 1.1.2.1. Khái niệm về tính sáng tạo Sáng tạo là một phẩm chất đặc biệt chỉ có ở bộ não của con người. Nhờ có năng lực này mà nhân loại luôn tìm được ra những giải pháp mới, có giá trị giúp giải quyết một khó khăn, bế tắc nhất định.

Tuy nhiên sự sáng tạo luôn phải được dựa trên một nền tảng nhất định. Đó là những kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể. Thông thường kiến thức càng sâu rộng, kỹ năng càng thành thạo thì khả năng sáng tạo càng có cơ hội phát triển. Vì vậy, không thể rèn luyện năng lực sáng tạo tách rời với việc học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó.

Hoạt động sáng tạo của nhà khoa học là tìm ra những phát minh mà nhân loại chưa một ai biết, còn hoạt động sáng tạo đối với học sinh mang ý nghĩa là một hoạt động tập dượt sáng tạo, sáng tạo lại. Điều quan trọng cần đạt được không phải là những sản phẩm sáng tạo mà là khả năng sáng tạo của họ. Kiến thức học sinh sáng tạo ra sau này sẽ quên đi vì không được dùng đến, còn năng lực sáng tạo của họ thì sẽ luôn được sử dụng trong hoạt động thực tiễn sau này [18].

1.1.2.2. Biểu hiện của tính sáng tạo trong học tập

7

Quan sát những biểu hiện của người học trong quá trình học tập, giáo viên có thể phát hiện ra được những HS có năng lực sáng tạo. Đó thường là những HS phát hiện ra được cấu trúc, kết cấu của đối tượng đang nghiên cứu, hoặc chức năng mới ở những đối tượng quen biết, đưa ra được phương án giải quyết trước vấn đề đặt ra, thậm chí có thể đề xuất ý kiến riêng hoặc một giải pháp mới mà không sợ khác với ý kiến của giáo viên hay các thành viên khác.

Những HS này sẽ biết cách điều chỉnh những sai lầm gặp phải và vận dụng được kiến thức đã học để giải quyết những tình huống trong thực tế cuộc sống hàng ngày.

1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong vật lí Quá trình nhận thức của con người sẽ nảy sinh khi gặp phải một mâu thuẫn tư duy. Làm thế nào để giải quyết được vấn đề với vốn kiến thức kỹ năng kinh nghiệm hiện có. Trong trường hợp này muốn hoàn thành nhiệm vụ buộc chúng ta phải tìm tòi học hỏi. Và kết quả thu nhận được đó là vốn kiến thức kỹ năng mới sẽ được hình thành. Trên cơ sở quy luật nhận thức này, phương pháp dạy học GQVĐ được hình thành.

Dạy học GQVĐ là một quan điểm dạy học nhằm phát triển năng lực tư duy sáng tạo, năng lực GQVĐ của HS. HS được đặt trong một tình huống có VĐ, thông qua việc GQVĐ đó giúp HS lĩnh hội tri thức, kĩ năng và phương pháp nhận thức mới.

- Khái niệm VĐ: Dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ trong quá trình học tập mà muốn giải quyết được vấn đề đó học sinh không chỉ cần kiến thức kinh nghiệm sẵn có, mà phải tìm tòi sáng tạo những kiến thức mới, cách làm mới. Tức là vấn đề đó luôn phải chứa đựng một câu hỏi về một cái mới chưa biết chứ không phải là câu hỏi tái hiện lại những kiến thức đã có.

8

- Khái niệm tình huống có VĐ: Tình huống có VĐ là tình huống mà khi HS tham gia giải quyết sẽ gặp phải một số khó khăn. Tình huống này phải kích thích được sự tò mò hứng thú và khơi gợi được quyết tâm chinh phục của HS. Do đó khi đặt tình huống giáo viên phải bảo đảm sao cho HS ý thức được VĐ, mong muốn GQVĐ đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thể giải quyết được, do đó bắt tay vào việc GQVĐ đó.

Tóm lại, theo V.Ôkôn thì dạy học GQVĐ là toàn bộ các hành động như tổ chức các tình huống có VĐ, biểu đạt các VĐ, chú ý giúp đỡ cho HS những điều cần thiết để HS GQVĐ, kiểm tra các cách giải quyết đó và cuối cùng lãnh đạo quá trình hệ thống hóa và củng cố các kiến thức đã tiếp thu được.

Dạy học GQVĐ có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của HS, giúp HS chiếm lĩnh được các kiến thức khoa học một cách sâu sắc, vững chắc, đồng thời bảo đảm sự phát triển trí tuệ trong quá trình học tập [10].

1.1.4. Dạy học GQVĐ theo con đường lí thuyết và thực nghiệm 1.1.4.1. Dạy học giải quyết vấn đề theo con đường lí thuyết Tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lí thuyết của kiểu dạy học giải quyết vấn đề được thể hiện qua sơ đồ sau: 1. Làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, thí nghiệm, bài tập, truyện kể lịch sử...

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

3. Giải quyết vấn đề

9

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

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

4. Rút ra kết luận - Đối chiếu kết quả TN với kết quả đã rút ra từ suy luận lí thuyết. Có 2 khả năng xảy ra: * Nếu kết quả TN phù hợp với kết quả đã tìm được nhờ suy luận lí thuyết thì kết quả này trở thành kiến thức mới. * Nếu kết quả TN không phù hợp với kết quả đã tìm được từ suy luận lí thuyết thì cần kiểm tra lại quá trình TN và quá trình suy luận từ các kiến thức đã biết.

Hình 1.1. Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lí thuyết của kiểu dạy học GQVĐ - Như vậy chúng ta thấy ở giai đoạn 1, tính tích cực nhận thức và tính sáng tạo của HS được phát triển nếu HS tự phát hiện được VĐ cần giải quyết.

10

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

- Để GQVĐ, HS phải lựa chọn trong vốn kiến thức của mình những kiến thức cần vận dụng, hay những cách làm mới để tìm ra được câu trả lời.

Qua đó, không những tính tích cực nhận thức mà cả tính sáng tạo của HS cũng được phát triển.

- Ngoài ra việc kiểm nghiệm kiến thức đã tìm ra từ suy luận lí thuyết nhờ TN không những giúp HS tin tưởng vào tính chân thực của kiến thức, mà còn phát triển tính tích cực và tính sáng tạo của HS thông qua các hoạt động như: suy luận logic từ kết quả ra hệ quả kiểm nghiệm được nhờ TN, thiết kế phương án TN để kiểm nghiệm kết quả đã thu được từ suy luận lí thuyết hoặc hệ quả của nó.

1.1.4.2. Sơ đồ dạy học giải quyết vấn đề theo con đường thực nghiệm Tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường thực nghiệm của kiểu dạy học GQVĐ được thể hiện qua sơ đồ dưới đây: 1. Làm nảy sinh VĐ cần giải quyết từ tình huống (điều kiện) xuất phát: từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, TN, bài tập, truyện kể lịch sử...

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

3. Giải quyết VĐ 3.1 Đề xuất giả thuyết

11

3.2. Kiểm tra tính đúng đắn của giải thuyết nhờ TN - Xác định nội dung cần kiểm tra nhờ TN. - Thiết kế phương án TN để kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết hoặc hệ quả của nó.

- Thực hiện TN: Lập kế hoạch TN, lắp ráp, bố trí và tiến hành TN, thu thập và xử lí các dữ liệu TN để đi tới kết quả.

4. Rút ra kết luận Đối chiếu kết quả TN với giả thuyết (hệ quả) đã đề xuất. Xuất hiện 2 khả năng xảy ra: - Nếu kết quả TN phù hợp với giả thuyết (hệ quả) đã đề xuất thì giả thuyết trở thành kiến thức mới.

- Nếu kết quả TN không phù hợp với giả thuyết (hệ quả) đã đề xuất thì cần kiểm tra lại quá trình TN và quá trình suy luận từ giả thuyết ra hệ quả.

Nếu quá trình TN và quá trình suy luận không mắc sai lầm thì kết quả TN đòi hỏi phải đề xuất giả thuyết mới, rồi lại kiểm tra tính đúng đắn của nó.

Quá trình này có thể tiếp diễn nhiều lần, cho tới khi xây dựng được kiến thức mới.

Hình 1.2. Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường thực nghiệm của kiểu dạy học GQVĐ Từ sơ đồ trên, ta thấy:

12

- Tính tích cực nhận thức và tính sáng tạo của HS được phát triển thông qua các hoạt động: phát hiện VĐ cần giải quyết, đề xuất giả thuyết, kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết nhờ TN. - Đứng trước VĐ cần giải quyết, HS dựa vào kinh nghiệm, sự tương tự, mối liên hệ nhân quả, phép ngoại suy, ... để đề xuất giả thuyết. Tuy nhiên, theo tôi tùy vào khả năng của HS và độ khó của vấn đề cần giải quyết rất có thể HS sẽ cần đến sự hỗ trợ của GV hoặc các nhóm khác để giúp HS có thể đề xuất được giả thuyết.

1.2. Xây dựng video thí nghiệm trong dạy học vật lí Hiện nay ở các trường THPT hầu hết đã được trang bị phòng học bộ môn, các thiết bị thí nghiệm để hỗ trợ GV và HS. Tuy nhiên nếu chỉ dùng TN truyền thống thì sẽ mất nhiều thời gian để bố trí tiến hành thí nghiệm và xử lí các số liệu. Mặt khác, có những quá trình vật lí diễn ra quá nhanh hoặc rất chậm ta không thể quan sát kĩ trực tiếp bằng mắt thường, hoặc không đủ thời gian theo dõi cũng như xử lí số liệu. Chính bởi vậy việc phối hợp sử dụng TN truyền thống với việc ghi hình lại quá trình TN rồi dùng phần mềm phân tích video để phân tích và xử lí kết quả thí nghiệm là vô cùng cần thiết.

Hiện nay, trên thế giới có nhiều phần mềm phân tích video ứng dụng trong dạy học Vật lí như: Videopoint, Coach, Tracker, Galileo, DIVA,... Được dùng để ghi hình các hiện tượng vật lí, thông qua môi trường máy tính, với sự hỗ trợ của phần mềm máy tính người học có thể thu thập số liệu, tính toán, trình bày bảng số liệu dưới các dạng khác nhau, vẽ và điều chỉnh các đồ thị hàm chuẩn sao cho các đồ thị hàm chuẩn này trùng khít với đồ thị thực nghiệm. Trong số đó phần mềm Coach bộc lộ nhiều ưu điểm.

Phần mềm Coach là một môi trường học tập và soạn thảo đa năng cho khoa học, toán học và công nghệ kết hợp các công cụ cần thiết cho:

13

- Thu thập dữ liệu.

- Hệ thống kiểm soát.

- Chụp video.

- Đo hình ảnh và video clip.

- Mô hình hệ thống năng động.

- Xử lý và phân tích dữ liệu.

- Tạo báo cáo học sinh.

Coach được phân phối với nhiều hoạt động khác nhau (Program Files \ CMA \ Coach6 \ Full \ CMA Coach Projects). Chúng phục vụ như những ý tưởng thiết thực của việc sử dụng Coach và minh hoạ các tính năng của chương trình. Các hoạt động của Coach có thể được sử dụng không thay đổi hoặc tác giả (giáo viên và nhà phát triển tài liệu giáo dục) có thể sửa đổi chúng cho phù hợp với nhu cầu giáo dục của họ. Tất cả các sửa đổi phải được thực hiện trong chế độ tác giả của Coach.

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

14

tọa độ của vật chuyển động theo thời gian, từ đó cũng nhờ phần mềm Coach học sinh dễ dàng xác định được các đồ thị tọa độ - thời gian, đồ thị vận tốc thời gian, đồ thị gia tốc - thời gian và rút ra các đặc điểm của chuyển động của vật.

Sau đây là một số hình ảnh giao diện của phần mềm:

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

15

Hình 1.5. Kết quả thu thập số liệu tọa độ - thời gian của vật chyển động trên máng nghiêng

Hình 1.6. Đồ thị (x,t) của vật chuyển động trên máng nghiêng

16

1.3. Kết luận chƣơng 1 Để thực hiện được mục tiêu phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS trong dạy học vật lí thì cần có các phương tiện dạy học tương ứng, đồng thời phải sử dụng hiệu quả các phương tiện dạy học này. Đặc biệt là sử dụng hiệu quả phần mềm dạy học trong từng giai đoạn của tiến trình dạy học GQVĐ. Giờ học có phần mềm dạy học sẽ thu hút được sự quan tâm, hứng thú của HS, qua đó rèn luyện được các kĩ năng thực hành và bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho HS. Thực hiện được điều này đòi hỏi GV phải đầu tư thời gian và công sức nhiều hơn. Bên cạnh đó, phần mềm dạy học phải đảm bảo những yêu cầu nhất định về phần mềm dạy học phổ thông, đặc biệt yếu tố quyết định đến thành công của buổi học là chất lượng của phần mềm dạy học, do đó đây cũng là vấn đề GV quan tâm nhất.

Các luận điểm trên sẽ được tôi vận dụng để sử dụng phần mềm Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 và soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng phần mềm này theo kiểu dạy học GQVĐ. Các biểu hiện của tính tích cực, sáng tạo sẽ được tôi sử dụng để thiết kế công cụ đánh giá tính tích cực, sáng tạo của HS trong thực nghiệm sư phạm.

17

CHƢƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC “GIA TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG” – VẬT LÍ 10 2.1. Mục tiêu kiến thức, kĩ năng trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 2.1.1. Mục tiêu kiến thức Các mục tiêu theo chuẩn kiến thức, kĩ năng: - Nắm được khái niệm vận tốc tức thời về mặt ý nghĩa của khái niệm, công thức tính, đơn vị đo.

- Nắm được khái niệm gia tốc của chuyển động thẳng về mặt ý nghĩa của khái niệm, công thức tính, đơn vị đo.

- Viết được công thức tính gia tốc trong chuyển động thẳng và đặc điểm gia tốc của các chuyển động thẳng biến đổi đều. Nêu được ý nghĩa vật lí của các đại lượng trong công thức đó.

2.1.2. Mục tiêu kĩ năng Các mục tiêu theo chuẩn kiến thức, kĩ năng: - Vẽ được vec tơ vận tốc tức thời, gia tốc trong chuyển động thẳng và tính được độ lớn của các đại lượng đó.

- Giải được bài toán đơn giản về chuyển động thẳng. Viết được biểu thức vận tốc tức thời, gia tốc từ đồ thị vận tốc – thời gian, gia tốc – thời gian và ngược lại.

Theo chúng tôi, để dạy học nội dung này nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS cần bổ sung mục tiêu sau đây: - HS dự đoán được giả thuyết.

- HS đề xuất được giả thuyết.

18

- HS thiết kế được phương án TN. - HS bố trí và tiến hành TN. 2.2. Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 - Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh chạy thẳng trên sân trường.

- Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh đi xe máy điện thẳng trên sân trường.

- Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của viên bi chuyển động thẳng trên máng nghiêng.

2.3. Xây dựng các video thí nghiệm trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 Trong các trường THPT hiện nay các thiết bị TN thường dùng trong dạy học khảo sát chuyển động thẳng của các vật gồm: Bộ TN cần rung, bộ thí nghiệm đệm không khí, bộ thí nghiệm máng nghiêng.... Nhưng ở các trường THPT chưa có các video TN để có thể sử dụng với phần mềm phân tích video trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10. Vì vậy, chúng tôi đã xây dựng các video TN về gia tốc của chuyển động thẳng cụ thể như sau: 2.3.1. Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh chạy thẳng trên sân trường Mục đích: khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh chạy thẳng trên sân trường Bố trí thí nghiệm: TN được bố trí như trong hình 2.1

19

1

2

3

Hình 2.1. Ảnh chụp của HS bắt đầu chạy trên sân trường - Kẻ vạch xuất phát (3) và đường chạy của học sinh là đường thẳng (2) - Dán các mảnh giấy hình chữ nhật cách nhau 1m lên đường chạy.

- Học sinh (1) chuẩn bị chạy ở vạch xuất phát.

- Máy quay phải được đặt vuông góc với mặt phẳng chuyển động của HS chạy thẳng.

Tiến hành thí nghiệm và ghi hình.

- Bật máy quay để ghi hình.

- Học sinh chạy thẳng trên một đoạn thước thẳng.

2.3.2. Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh đi xe điện thẳng trên sân trường

20

Mục đích: khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh đi xe đạp điện trên sân trường.

Bố trí thí nghiệm: TN được bố trí như trong hình 2.2.

1

3

2

Hình 2.2. Hình ảnh của học sinh đi xe đạp điện trên sân trường - Kẻ vạch xuất phát (3) và đường đi của học sinh là đường thẳng (2).

- Dán các mảnh giấy hình chữ nhật cách nhau 1m lên đường đi.

- Học sinh đi xe đạp điện (1) chuẩn bị đi ở vạch xuất phát.

- Máy quay phải được đặt vuông góc với mặt phẳng chuyển động của HS đi xe đạp điện.

Tiến hành thí nghiệm và ghi hình.

- Bật máy quay để ghi hình.

- Học sinh chạy xe điện thẳng trên một đoạn thước thẳng.

21

2.3.3. Video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của viên bi trên máng nghiêng Mục đích: khảo sát sự biến đổi vận tốc của viên bi chuyển động trên máng nghiêng.

Bố trí thí nghiệm: TN được bố trí như trong hình 2.3.

1

3

1

5

2

4

Hình 2.3. Hình ảnh của viên bi chuyển động trên máng nghiêng - Lắp máng nhôm (3) lên giá đỡ (2).

- Điều chỉnh độ nghiêng của máng bằng quả rọi (4) trên thước chia độ (5) gắn trên máng nghiêng.

- Đặt viên bi (1) trên máng nhôm (3) nhẵn nằm nghiêng, ma sát giữa máng nhôm với viên bi không đáng kể.

- Máy quay phải đặt vuông góc với mặt phẳng chuyển động của viên bi.

22

Tiến hành thí nghiệm và ghi hình.

- Bật máy quay để bắt đầu tiến hành ghi hình.

- Thả viên bi để nó chuyển động thẳng dọc theo máng nghiêng.

2.3.4. Biên tập, xử lí các video thí nghiệm đã xây dựng Sau khi ghi hình được các video thí nghiệm, chúng tôi tiến hành biên tập và xử lí video thí nghiệm thông qua phần mềm Wondershare Filmora.

Hình 2.4. Giao diện của phần mềm Wondershare Filmora Sử dụng phần mềm Wondershare Filmora, tôi tiến hành biên tập, xử lí video với các thao tác sau: - Cắt lấy đoạn video cần khảo sát cho phù hợp với yêu cầu video thí nghiệm.

- Tách âm thanh ra khỏi đoạn video vì trong Coach không sử dụng đến âm thanh.

23

- Xuất bản đoạn video sang dạng file WMV với khung hình 320×240 để tối ưu cho việc xử lí bởi phần mềm Coach.

2.4. Sử dụng phần mềm Coach để phân tích các video thí nghiệm đã xây dựng Sau khi biên tập, xử lí được các video TN, tôi tiến hành sử dụng phần mềm Coach để chạy video, thu thập số liệu và xử lí số liệu cụ thể như sau: 2.4.1. Phân tích video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh chạy thẳng trên sân trường Kết qủa thu thập số liệu thực nghiệm tọa độ - thời gian của học sinh chạy thẳng trên sân trường như hình 2.5.

Hình 2.5. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của học sinh chạy thẳng trên sân trường sau khi phân tích video TN nhờ phần mềm Coach Kết quả khớp hàm lí thuyết (x-t) với các tọa độ thực nghiệm đã thu thập như hình 2.6. Phương trình chuyển động của HS chạy có dạng Parabol: x= 0,49t2 + 4,23t – 0,60.

24

Hình 2.6. Đồ thị (x,t) của học sinh chạy thẳng sau khi Fit hàm chuẩn 2.4.2. Phân tích video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của một học sinh đi xe điện thẳng trên sân trường Kết qủa thu thập số liệu thực nghiệm tọa độ - thời gian của học sinh đi xe đạp điện thẳng trên sân trường như hình 2.7.

25

Hình 2.7. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của học sinh đi xe điện thẳng sau khi phân tích video TN nhờ phần mềm Coach Kết quả khớp hàm lí thuyết (x-t) với các tọa độ thực nghiệm đã thu thập như hình 2.8. Phương trình chuyển động của HS đi xe đạp điện có dạng Parabol: x= 0,63t2 + 2,02t – 0,22.

Hình 2.8. Đồ thị (x,t) của học sinh đi xe điện sau khi Fit hàm chuẩn 2.4.3. Phân tích video thí nghiệm khảo sát sự biến đổi vận tốc của viên bi chuyển động thẳng trên máng nghiêng - Trường hợp góc nghiêng của máng 100: Kết qủa thu thập số liệu thực nghiệm tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động trên máng nghiêng như hình 2.9.

26

Hình 2.9. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 100 Kết quả khớp hàm lí thuyết (x-t) với các tọa độ thực nghiệm đã thu thập như hình 2.10. Phương trình chuyển động của viên bi có dạng Parabol: x= 0,30t2 - 0,60t + 0,35.

Hình 2.10. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc nghiêng của máng 100

27

- Trường hợp góc nghiêng của máng 200: Kết qủa thu thập số liệu thực nghiệm tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động trên máng nghiêng như hình 2.11.

Hình 2.11. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 200 Kết quả khớp hàm lí thuyết (x-t) với các tọa độ thực nghiệm đã thu thập như hình 2.12. Phương trình chuyển động của viên bi có dạng Parabol: x= 1,00t2 - 3,28t + 2,74.

28

Hình 2.12. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc nghiêng của máng 200 - Trường hợp góc nghiêng của máng 300: Kết qủa thu thập số liệu thực nghiệm tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động trên máng nghiêng như hình 2.13.

29

Hình 2.13. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 300 Kết quả khớp hàm lí thuyết (x-t) với các tọa độ thực nghiệm đã thu thập như hình 2.14. Phương trình chuyển động của viên bi có dạng Parabol: x= 1,41t2 - 5,65t + 5,74.

Hình 2.14. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc nghiêng của máng 300

- Trường hợp góc nghiêng của máng 400: Kết qủa thu thập số liệu thực nghiệm tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động trên máng nghiêng như hình 2.15.

30

Hình 2.15. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 400 Kết quả khớp hàm lí thuyết (x-t) với các tọa độ thực nghiệm đã thu thập như hình 2.16. Phương trình chuyển động của viên bi có dạng Parabol: x= 2,73t2 – 0,44t 0,04.

Hình 2.16. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc nghiêng của máng 400

31

2.5. Soạn thảo tiến trình dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 Sau đây tôi sẽ sử dụng các video thí nghiệm đã xây dựng ở trên trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 theo kiểu dạy học giải quyết vấn đề.

2.5.1. Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 Làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu - Chuyển động của các vật trong cuộc sống đều là những chuyển động có vận tốc biến đổi theo thời gian.

- Vận tốc của các vật khác nhau, sự biến đổi của vận tốc cũng khác nhau.

- Hãy so sánh sự tăng tốc của 2 vật chuyển động thẳng trong các trường hợp: + Trường hợp 1: Vật 1: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 5(m/s) đến 10(m/s).

Vật 2: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 15(m/s) đến 20(m/s). + Trường hợp 2: Vật 1: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 5(m/s) đến 10(m/s).

Vật 2: Trong 5(s), vật tăng tốc từ 15(m/s) đến 20(m/s). + Trường hợp 3: Vật 1: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 5(m/s) đến 10(m/s).

Vật 2: Trong 5(s), vật tăng tốc từ 18(m/s) đến 20(m/s).

32

Phát biểu VĐ cần giải quyết Vậy đại lượng nào đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của vật chuyển động thẳng và được xác định bằng công thức nào?

Giải quyết vấn đề Giải quyết vấn đề bằng suy luận lí thuyết - Cách 1: So sánh sự tăng tốc của các vật chuyển động thẳng trong 1s.

Xét tỉ số v ? t

- Cách 2: So sánh khoảng thời gian của các vật chuyển động thẳng tăng tốc được 1m/s. Xét tỉ số t ? v

Kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết - Xác định nội dung kiểm nghiệm: So sánh sự tăng tốc của các vật chuyển động thẳng trong 1s. Xét tỉ số v ? t

- Thiết kế phương án thí nghiệm: Quan sát video HS chạy và HS đi xe đạp điện cùng xuất sau một thời gian ngắn(1s) thì thấy HS đi xe đạp điện vượt lên trước HS chạy.

Dùng phần mềm phân tích video Coach để phân tích video chuyển động của học sinh chạy và video của học sinh đi xe đạp điện để tính v t

của mỗi chuyển động.

- Tiến hành thí nghiệm: Bố trí thí nghiệm về học sinh chạy thẳng, học sinh đi xe máy điện thẳng trên sân trường và viên bi lăn trên máng

33

nghiêng, tiến hành TN, quay video và dựa vào phần mềm phân tích video Coach phân tích kết quả, vẽ ra dạng đồ thị tọa độ - thời gian, đồ thị vận tốc - thời gian và dựa vào đồ thị vận tốc - thời gian tính gia tốc của các vật chuyển động thẳng từ đó vẽ lại đồ thị gia tốc – thời gian, tính gia tốc của các vật bằng phần mềm Coach.

Rút ra kết luận Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của vật chuyển động thẳng và được xác định bằng công thức a  v . t

2.5.2. Tiến trình dạy học cụ thể Hoạt động 1: Làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu tìm đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng trong thực tế đời sống.

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Chuyển động của các vật trong

- Thảo luận nhóm?

thực tế đời sống đều là những

- Trả lời: Vận tốc của các vật khác

chuyển động thẳng có vận tốc biến

nhau, sự biến đổi của vận tốc cũng

đổi theo thời gian. Quan sát chuyển động của các vật, các em có nhận xét

khác nhau.

gì về vận tốc của chúng?

- Hãy so sánh sự tăng tốc của 2 vật - Thảo luận nhóm và trả lời: chuyển động thẳng trong các trường hợp sau:

+ Trường hợp 1: Vật 1 và vật 2 tăng

+ Trường hợp 1:

tốc bằng nhau vì trong cùng 10s thì

34

Vật 1: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 2 vật đều tăng tốc được 5m/s.

5(m/s) đến 10(m/s).

Vật 2: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 15(m/s) đến 20(m/s).

+ Trường hợp 2: Vật 2 tăng tốc

+ Trường hợp 2:

nhanh hơn vật 1 vì 2 vật đều tăng

Vật 1: Trong 10(s), vật tăng tốc từ tốc được 5m/s nhưng thời gian tăng 5(m/s) đến 10(m/s).

tốc của vật 2 ít hơn vật 1.

Vật 2: Trong 5(s), vật tăng tốc từ 15(m/s) đến 20(m/s). + Trường hợp 3:

+ Trường hợp 3: Không trả lời được hoặc trả lời đúng nhưng không giải thích được.

Vật 1: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 5(m/s) đến 10(m/s).

Vật 2: Trong 5(s), vật tăng tốc từ 18(m/s) đến 20(m/s).

Hoạt động 2: Phát biểu vấn đề cần giải quyết Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Vậy đại lượng nào đặc trưng cho - Thảo luận nhóm? sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc - Tiếp nhận vấn đề nghiên cứu. của vật chuyển động thẳng và được xác định bằng công thức nào?

Hoạt động 3: Giải quyết vấn đề tìm đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của vật chuyển động thẳng trong thực tế đời sống và được xác định bằng công thức nào?

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

35

- Nêu câu hỏi về giải pháp giải quyết - Thảo luận chung và đề xuất giải vấn đề:

pháp:

- Có những cách nào để so sánh sự - Cách 1: So sánh sự tăng tốc của tăng tốc nhanh hay chậm của các vật các vật chuyển động thẳng trong 1s. chuyển động thẳng?

- Cách 2: So sánh khoảng thời gian của các vật chuyển động thẳng tăng tốc được 1m/s.

- Cách 3: So sánh quãng đường của các vật chuyển động thẳng trong 1s.

- Cách 4: So sánh khoảng thời gian các vật chuyển động thẳng trong 1m.

- Nhận và thực hiện nhiệm vụ theo giải pháp đã đề xuất.

Vật 1: a1 

v1 v1  v01  t1 t1  t 01

- Gợi ý: Nên so sánh độ tăng tốc của

M01(t01, v01)

các vật chuyển động thẳng trong một

t1

đơn vị thời gian 1s.

Vật 2: a 2 

M1(t1, v1)

v2 v2  v02  t 2 t 2  t 02

M02(t02, v02)

M2(t2, v2)

t 2

Với: + v1, v01 vận tốc của vật 1 ở thời

36

điểm t1, t01. v1 độ tăng tốc của vật 1 trong khoảng thời gian t1 - Nêu yêu cầu tổng kết các kết quả + v2, v02 vận tốc của vật 1 ở thời thu được rồi khái quát hóa kết quả:

điểm t2, t02. v2 độ tăng tốc của vật

Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho 1 trong khoảng thời gian t 2 sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc - Nếu a2 > a1 vật 2 tăng tốc nhanh của vật chuyển động thẳng và được hơn vật 1 và ngược lại. xác định bằng công thức a  v t

- Đại diện các HS trình bày các kết quả.

- Ghi nhận kết quả.

Hoạt động 4: Kiểm nghiệm bằng thực nghiệm gia tốc của các vật chuyển động thẳng trong thực tế đời sống và công thức xác định gia tốc Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Nêu ra yêu cầu kiểm nghiệm đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi - Tiếp nhận vấn đề cần nghiên cứu. nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng trong thực tế và công thức xác định: - Làm thế nào để có thể kiểm nghiệm được sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng bằng TN?

- Thực hiện thảo luận chung cả lớp và đưa ra nhận xét: quay lại các thí nghiệm của các vật chuyển động thẳng rồi xử lí video và sử dụng phần mềm phân tích video Coach để phân tích chuyển động của các vật,

37

- Nêu câu hỏi: Đề xuất phương án TN vẽ đồ thị, tính toán sự biến đổi vận để kiểm nghiệm sự biến đổi nhanh tốc của các vật trên phần mềm. hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng?

- Đề ra phương án thí nghiệm đối với các chuyển động thẳng của các vật để quay lại video. Kết quả thảo luận được ghi lại trên bảng của lớp: + Cần một học sinh chạy thẳng trên sân trường, một học sinh đi xe máy điện thẳng, một viên bi lăn trên máng nghiêng. + Một máy quay có chân đế. Để chứng tỏ đồ thị x- t thu được có dạng đường Parabol, đồ thị v-t có

- Hướng dẫn HS thực thi các thí nghiệm

dạng thẳng, thực hiện khớp hàm dựa vào đồ thị vừa thu được bằng phần mềm Coach.

+ Giới thiệu các TBTN, máy quay và nêu chức năng, cách sử dụng cũng như những chú ý trong quá trình tiến hành TN.  GV giới thiệu thêm về cách tiến hành thí nghiệm với các vật

- Quan sát, tìm hiểu các TBTN. - Nghe giới thiệu rồi tiến hành TN - Chia và nhận nhóm theo phân công thực hiện nhiệm vụ:

chuyển động phải trên một đoạn thẳng và các chuyển động phải nhanh dần.

+ Nhóm 1: tiến hành thí nghiệm và ghi lại kết quả với một bạn học sinh chạy thẳng trên sân trường.

38

 Giới thiệu cách đặt máy quay sao + Nhóm 2: tiến hành thí nghiệm và cho hình ảnh các chuyển động ghi lại kết quả với một bạn học sinh thu được vuông góc với ống đi xe máy điện thẳng trên sân kính máy quay.

trường.

 Chú ý thời gian quay của 1 video + Nhóm 3: tiến hành thí nghiệm và trong khoảng từ 10-4s.

ghi lại kết quả với viên bi lăn trên

0 0 + Yêu cầu chia lớp thành 4 nhóm với máng nghiêng các góc 10 , 20 .

mức độ nhận thức của các thành viên + Nhóm 4: tiến hành thí nghiệm và trong nhóm so với nhóm khác là ghi lại kết quả với viên bi lăn trên 0 0 tương đương. Các nhóm thực hiện máng nghiêng các góc 30 , 40 .

nhiệm vụ kiểm nghiệm ứng với một chuyển động thẳng nhanh dần cụ thể. + Yêu cầu tiến hành theo các phương án đã đề xuất (làm việc theo nhóm).

Yêu cầu HS tiến hành kiểm nghiệm đại - Thực hiện việc đo các thông số lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh của các vật chuyển động thẳng, cử hay chậm vận tốc của các vật chuyển người tính toán, xử lí số liệu. động thẳng trong thực tế và công thức xác định theo các cách đã nêu.

- Yêu cầu HS chuẩn bị báo cáo.

Hoạt động 5: Kết luận về gia tốc các vật chuyển động thẳng Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

- Yêu cầu các nhóm HS tập hợp các - Các nhóm tổng kết, cử đại diện kết quả để báo cáo trước lớp.

trình bày kết quả trên bảng.

- Khái quát hóa kiến thức: Gia tốc là - Ghi các kết luận khái quát và ghi

39

đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nhận kiến thức vào vở. nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng và được xác định bằng công thức a  v . t

2.6. Kết luận chƣơng 2 So với các phần mềm phân tích video khác, Coach bộc lộ nhiều ưu điểm và có thể được sử dụng rộng rãi trong nhiều tình huống dạy học. Việc ứng dụng phần mềm này trong dạy học Vật lí tuy còn gặp phải một số khó khăn nhưng bước đầu đã đem lại kết quả khả quan.Trong khuôn khổ của luận văn tôi đã xây dựng và đề xuất được phương pháp sử dụng phần mềm Coach theo tiến trình khoa học xây dựng một số kiến thức “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 cụ thể ở các giai đoạn: làm nảy sinh vấn đề, phát biểu vấn đề cần giải quyết, giải quyết vấn đề, rút ra kết luận dựa trên hướng dạy học GQVĐ. Qua quá trình triển khai thực tế cho thấy cách làm này đã phát huy được tính tích cực, sáng tạo của HS, góp phần thực hiện chủ trương đổi mới nội dung, phương pháp dạy học của toàn ngành Giáo dục.

Với điều kiện về cơ sở vật chất hiện tại, hầu hết các nhà trường THPT hiện nay đều có thể áp dụng được phương pháp này. Tuy nhiên để đạt hiệu quả cao thì GV phải được bồi dưỡng, tập huấn về phương pháp sử dụng phần mềm phân tích video Coach.

40

CHƢƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm Thực nghiệm sư phạm nhằm mục đích kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học, cụ thể: - Đánh giá được tính khả thi của tiến trình dạy học đã xây dựng, qua thực nghiệm để sửa đổi, bổ sung hoàn thiện tiến trình đã thiết kế.

- Đánh giá khả năng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong học tập của tiến trình dạy học đã xây dựng.

- Đánh giá ưu, nhược điểm của thiết bị thí nghiệm đã chế tạo để từ đó chỉnh sửa, hoàn thiện sản phẩm phục vụ cho công tác giảng dạy.

Nhiệm vụ của TNSP là tổ chức dạy học kiến thức “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 theo như tiến trình đã xây dựng.

3.2. Đối tƣợng của thực nghiệm sƣ phạm Đối tượng thực nghiệm sư phạm là học sinh lớp 10A1 trường THPT Đồng Đậu - Yên Lạc - Vĩnh Phúc. Đây là lớp đại trà, có trình độ tương đương nhau. HS ít có cơ hội được quan sát và sử dụng TN đặc biệt là phần mềm phân tích video TN. Tuy nhiên, đa số các em đều nhận thức khá và có ý thức học.

3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm - Điều tra trước và sau thực nghiệm sư phạm trong phạm vi lớp tham gia thực nghiệm.

- Theo dõi, quan sát trực tiếp GV và HS trong các giờ dạy TNSP.

41

- Phân tích qua băng ghi hình các giờ dạy TNSP. - Phân tích và đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học đã thiết kế, ưu, nhược điểm của việc sử dụng phần mềm Coach vào bài học để tiếp tục điều chỉnh, bố sung, hoàn thiện.

3.4. Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm Quá trình thực nghiệm sư phạm của tôi tiến hành qua các bước sau: - Điều tra thu thập thông tin trước khi thực nghiệm.

- Phổ biến kế hoạch, chia nhóm và phân công nhiệm vụ cho HS. - Tập huấn cho HS về phần mềm Coach để HS làm quen và biết cách sử dụng phần mềm vào bài học.

- Cho HS tiến hành thí nghiệm và quay lại các video thí nghiệm.

- Hướng dẫn HS cách biên tập để được video phù hợp với phần mềm và bài học.

- Tổ chức giờ dạy thực nghiệm sư phạm theo tiến trình đã soạn sẵn.

- Trong quá trình tiến hành TNSP, chúng tôi đã thực hiện việc ghi hình ảnh giờ dạy để làm tư liệu phân tích.

- Sau khi kết thúc TNSP, GV phỏng vấn HS để thu thập thông tin phản hồi từ người học.

Khó khăn khi tiến hành thực nghiệm sư phạm Trong quá trình TNSP có một số khó khăn, thuận lợi khi sử dụng phần mềm của GV và HS sau giờ dạy.

- HS mới được tiếp xúc với phần mềm Coach qua các buổi tập huấn và cụ thể trong các giờ thực nghiệm nên còn chưa tự tin, lúng túng, một số chưa bắt kịp tiến độ.

42

- Số lượng HS trong một nhóm còn khá đông, HS còn rụt rè trao đổi, tranh luận.

- HS mới từ THCS lên THPT ít được tiếp xúc với các thiết bị thí nghiệm và phần mềm tin học nên quá trình cho HS tiến hành thí nghiệm và quay lại video, sử lí kết quả thí nghiệm qua phần mềm còn mất nhiều thời gian.

- GV thực nghiệm đề tài tiếp xúc lớp thực nghiệm thời gian còn ngắn nên chưa nắm được nhiều tình hình học tập của lớp, đặc điểm tâm sinh lí và điểm mạnh, điểm yếu của từng học sinh.

3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm 3.5.1. Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm Căn cứ vào việc dạy học thực tế trên lớp chúng tôi phân tích diễn theo từng hoạt động cụ thể từ đó có những điều chỉnh phù hợp để xây dựng tiến trình dạy học trở nên hiệu quả hơn. Cụ thể như sau: HĐ 1: Đặt vấn đề.

GV: Chuyển động của các vật trong thực tế đời sống đều là những chuyển động thẳng có vận tốc biến đổi theo thời gian. Quan sát chuyển động thẳng của các vật, em có nhận xét gì về vận tốc của chúng?

HS: Vận tốc của các vật khác nhau, sự biến đổi của vận tốc cũng khác nhau.

GV: Hãy so sánh sự tăng tốc của 2 vật chuyển động thẳng trong các trường hợp: + Trường hợp 1: Vật 1: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 5(m/s) đến 10(m/s).

Vật 2: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 15(m/s) đến 20(m/s).

43

+ Trường hợp 2: Vật 1: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 5(m/s) đến 10(m/s).

Vật 2: Trong 5(s), vật tăng tốc từ 15(m/s) đến 20(m/s). + Trường hợp 3: Vật 1: Trong 10(s), vật tăng tốc từ 5(m/s) đến 10(m/s).

Vật 2: Trong 5(s), vật tăng tốc từ 18(m/s) đến 20(m/s).

HS: Thảo luận nhóm và trả lời: + Trường hợp 1: Vật 1 và vật 2 tăng tốc bằng nhau. + Trường hợp 2: Vật 2 tăng tốc nhanh hơn vật 1. + Trường hợp 3: Không trả lời được hoặc trả lời đúng nhưng không giải thích được.

HĐ 2: Đề xuất giả thuyết GV: Có những cách nào có thể so sánh sự tăng tốc nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng?

- Ý kiến thứ nhất: So sánh sự tăng tốc của các vật chuyển động thẳng trong 1s.

- Ý kiến thứ 2: So sánh khoảng thời gian của các vật chuyển động thẳng tăng tốc được 1m/s.

- Ý kiến thứ 3: So sánh quãng đường của các vật chuyển động thẳng trong 1s.

- Ý kiến thứ 4: So sánh khoảng thời gian các vật chuyển động thẳng trong 1m.

44

- Cuối cùng, GV phân tích và cho HS chọn ra cách so sánh đơn giản nhất đó là so sánh sự tăng tốc của các vật chuyển động thẳng trong 1s. Ở hoạt động đề xuất giả thuyết, đa số các em đều đưa ra được cách so sánh dựa vào kinh nghiệm cuộc sống và toán học. Các em rất hứng thú, tích cực phát biểu trong học.

Hình 3.1. GV hướng dẫn HS đề xuất giả thuyết so sánh sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng HĐ 3: Giải quyết vấn đề bằng suy luận lí thuyết.

GV hướng dẫn đề xuất VĐ1: Bằng kinh nghiệm cuộc sống và toán học hãy so sánh sự tăng tốc nhanh hay chậm của 2 vật chuyển động thẳng trong 1s?

HS tích cực thảo luận nhóm. Học sinh dựa vào phân tích của GV tìm gia công thức tính gia tốc của 2 vật chuyển động thẳng và đưa ra kết luận về độ lớn gia tốc của 2 vật từ đó biết được vật nào tăng tốc nhanh hay chậm so với vật kia trong 1s.

45

Hình 3.2. HS thảo luận nhóm tìm đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của vật chuyển động thẳng GV hướng dẫn đề xuất VĐ2: Vận dụng kiến thức gia tốc ở trên đưa ra những kết luận về gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều?

HS tiếp tục thảo luận nhóm và đưa ra kết luận về gia tốc của chuyển động biến đổi đều, từ đó kết luận tổng quát gia tốc của chuyển động thẳng.

HĐ 4: Kiểm nghiệm bằng phần mềm Coach gia tốc của chuyển động thẳng.

GV gợi ý việc sử dụng phần mềm Coach để kiểm nghiệm gia tốc của chuyển động thẳng.

HS tích cực hưởng ứng phương pháp, trình bày cách tiến hành và tiến hành thực hành đo các giá trị cần thiết.

46

Hình 3.3. HS trình bày phương án thí nghiệm Tiến hành thực hành kiểm nghiệm GV quan sát ý thức chuẩn bị của các nhóm: Máy tính đã cài phần mềm Coach.

Nếu các nhóm đã chuẩn bị đầy đủ.

- GV hướng dẫn HS thực hiện xử lí video TN dựa vào phần mềm Coach.

- Các nhóm copy video TN từ máy tính của GV và tiến hành thực hành trên máy tính.

Nhóm 1: xử lí video thí nghiệm và ghi lại kết quả với một bạn học sinh chạy thẳng trên sân trường.

Nhóm 2: xử lí video thí nghiệm và ghi lại kết quả với một bạn học sinh đi xe đạp điện thẳng trên sân trường.

47

Nhóm 3: xử lí video thí nghiệm và ghi lại kết quả với viên bi lăn trên máng nghiêng các góc 100, 200.

Nhóm 4: xử lí video thí nghiệm và ghi lại kết quả với viên bi lăn trên máng nghiêng các góc 300, 400.

Hình 3.4. Các nhóm HS tiến hành thực hành với phần mềm Coach Với lần đầu được xử lí video TN với phần mềm phân tích video Coach nên HS còn nhiều bỡ ngỡ trong việc thực hành, xử lí video TN, khớp hàm chuẩn, vẽ đồ thị, xuất bảng dữ liệu ..... GV dạy phải hướng dẫn các em từng bước làm cho các nhóm học sinh. Mặc dù vậy, các em rất hăng hái tham gia hoạt động nhóm. Hầu hết các thành viên trong các nhóm đều rất tích cực tranh luận, nêu nhận xét riêng của bản thân mình.

48

Hình 3.5. GV hướng dẫn HS tiến hành thực hành với phần mềm Coach - Khoảng 7 phút HS đại diện các nhóm lên trình bày.

- Hầu hết các nhóm đều biết vẽ đồ thị và xuất bảng số liệu (x-t), đồ thị và xuất bảng số liệu(v-t) bằng phần mềm Coach. Tính được gia tốc a từ đồ thị (vt). Rồi rút ra kết luận cho giả thuyết của nhóm mình.

- GV coppy và lưu lại kết quả của các nhóm thực hành.

Cuối cùng, GV đưa ra kết luận chính thức.

- GV So sánh với kết quả các nhóm, có lời nhận xét hầu hết các em đều đã biết xử lí video TN, các em đã dần làm quen với cách sử dụng phần mềm Coach. Các em đã thấy được ưu, nhược điểm của phần mềm Coach. Đặc biệt các em đã rất hứng thú, tích cực hoạt động với cách làm này. * Kết luận:

49

Gia tốc là đại lượng đặc trưng cho sự biến thiên nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng và được xác định bằng công thức a  v t

HĐ vận dụng kiến thức GV giao một số bài tập về gia tốc của chuyển động thẳng biến đổi đều cho HS để kiểm tra việc nắm kiến thức và vận dụng kiến thức của các em như thế nào.

Các nhóm vận dụng kiến thức đã học tiến hành giải quyết bài tập sau đó 1 bạn lên bảng trình bày.

GV nhận xét cách giải bài tập sau đó củng cố kiến thức.

3.5.2. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm Để xác định mức chất lượng cho mỗi tiêu chí, tôi mô tả mức độ tốt nhất, mức độ trung bình và mức độ kém nhất của chất lượng. Sắp xếp các mức chất lượng theo chiều giảm dần và cho điểm đánh giá. Có 04 mức độ đánh giá tương ứng với 04 mức điểm (mức 1: điểm 3; mức 2: điểm 2; mức 3: điểm 1; mức 4: điểm 0).

Tính tích cực: - Mức 1 (3 điểm): HS chủ động nhận nhiệm vụ, chủ động tham gia thảo luận, chủ động thực hiện nhiệm vụ và đạt được kết quả trong thời gian ít hơn hoặc bằng thời gian quy định - Mức 2 (2 điểm): HS nhận nhiệm vụ, tham gia thảo luận, thực hiện nhiệm vụ khi có yêu cầu bắt buộc, thúc dục từ GV và đạt kết quả trong thời gian quy định - Mức 3 (1 điểm): HS nhận nhiệm vụ, tham gia thảo luận, thực hiện nhiệm vụ khhi có yêu cầu bắt buộc từ GV nhưng vẫn không có câu trả lời chính xác, tuy nhiên trình bày lại được kết quả là do người khác tìm ra.

50

- Mức 4 (0 điểm): HS không nhân nhiệm vụ, không thực hiện nhiệm vụ và không có kết quả.

Tính sáng tạo: - Mức 1 (3điểm): HS đề xuất được giả thuyết có căn cứ hoặc đề xuất được một hoặc nhiều hơn một phương án thí nghiệm có tính khả thi.

- Mức 2 (2điểm): HS đề xuất được hơn một phương án thí nghiệm - Mức 3 (1điểm): HS đề xuất được 1 phương án thí nghiệm - Mức 4 (0điểm): HS không đề xuất được giả thuyết hoặc phương án thi nghiệm.

Sau khi tiến hành giảng dạy, kết quả đánh giá tính tích cực và tính sáng tạo của HS theo từng tiêu chí trong quá trình TNSP được trình bày ở các bảng thống kê dưới đây: Bảng 3.1. Kết quả đánh giá tính tích cực và tính sáng tạo của HS nhóm TNSP theo từng tiêu chí trong quá trình TNSP một số kiến thức về “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10.

Mục Số

Tiêu chí đánh giá

TT

Số HS đạt mức

tiêu đánh

1

2

3

4

giá Phát hiện được vấn đề cần nghiên cứu 1

các vật chuyển động thẳng trong thực tế

4

12 4

0

ST

3

10 6

1

TC

5

9

5

1

ST

4

8

6

2

đời sống vận tốc của các vật khác nhau, sự biến đổi của vận tốc cũng khác nhau.

Phát biểu vấn đề cần nghiên cứu tìm

2

TC

đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của vật chuyển động

51

thẳng và công thức xác định? Đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề để trả lời câu hỏi: 3

TC

6

7

6

1

ST

5

7

6

1

TC

5

9

4

2

ST

5

7

6

2

TC

5

8

4

3

ST

4

8

6

2

Rút ra được kết luận về gia tốc của

TC

7

8

5

0

chuyển động thẳng và công thức xác định.

ST

6

8

5

1

Vận dụng kiến thức nào đã biết để tìm ra đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng và công thức xác định?

Từ phần mềm Coach đã được huấn luyện, đề xuất và thiết kế được phương án

4

kiểm nghiệm kết quả có được từ SLLT dựa vào phần mềm Coach.

Kiểm nghiệm được kết quả có được từ SLLT dựa vào phần mềm Coach. Cụ thể: biết sử dụng phần mềm Coach để khảo

5

sát đồ thị tọa độ - thời gian, vận tốc – thời gian, gia tốc – thời gian và khớp hàm chuẩn kiểm nghiệm công thức tính gia tốc dựa trên đồ thị vận tốc - thời gian.

6

Từ kết quả thống kê tính tích cực, tính sáng tạo của HS trong quá trình TNSP, chúng tôi nhận thấy tính tích cực, tính sáng tạo của HS trong quá trình nhận thức kiến thức vật lí “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 bước đầu được phát hiện và có cơ hội phát triển. Cụ thể như sau: tính trung bình tỉ lệ HS chủ động nhận nhiệm vụ, chủ động tham gia thảo luận, thực hiện nhiệm

52

vụ và đạt được kết quả trong thời gian ít hơn hoặc bằng thời gian quy định (đạt mức 1) chiếm 24,1%. Số HS đạt mức 2 tức là số HS nhận nhiệm vụ tham gia thảo luận, thực hiện nhiệm vụ khi có yêu cầu thúc dục từ GV và đạt kết quả trong thời gian quy định chiếm tỷ lệ khoảng 44,1%. Như vậy tổng số HS đạt mức 1 và 2 trung bình luôn đạt trên 65%. Tỷ lệ HS đạt mức 4 tức là không nhận nhiệm vụ, không thực hiện nhiệm vụ và không có kết quả chỉ là xấp xỉ 6,7%. Như vậy có thể thấy đa số HS đã tích cực tham gia hoạt động học tập do GV tổ chức và đã hoàn thành nhiệm vụ của mình. Điều đó cho thấy kết quả khả quan của việc ứng dụng video thí nghiệm với phần mềm Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 nói riêng và trong dạy học Vật lí nói chung.

Sau khi tiến hành dạy học xong bài “Gia tốc của chuyển động thẳng” Vật lí 10, chúng tôi dựa trên các video đã ghi hình lại tiết học và kết hợp với sự quan sát của GV ngồi dự giờ trong quá trình dạy học, đối chiếu với các tiêu chí đánh giá, thu thập số liệu và phân tích đã thu được kết quả như sau: Đánh giá tính tích cực của HS. Quan sát trong quá trình thực nghiệm kết hợp với theo dõi qua băng ghi hình có thể nhận thấy GV đã lôi cuốn được HS tham gia hoạt động nhận thức một cách tự nhiên, chủ động và tích cực.

- Ở hoạt động 1: Đặt vấn đề, khi GV yêu cầu HS hãy so sánh sự tăng tốc của 2 vật chuyển động thẳng trong 4 trường hợp, đã có 75% đến 85% học sinh tham gia giơ tay phát biểu ý kiến. Trong đó có 4 HS phát hiện được ra sự biến thiên vận tốc của các vật khác nhau ngay từ lần đầu tiên GV nêu câu hỏi.

- Ở hoạt động 2: Đề xuất giả thuyết. Khi GV nêu câu hỏi “Có những cách nào có thể so sánh một cách định lượng sự tăng tốc nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng?”, hầu hết các em đều đưa ra được giả

53

thuyết dựa vào kinh nghiệm cuộc sống và toán học. Các em đều tích cực phát biểu và rất hứng thú với việc học.

- Xuyên suốt trong quá trình học HS hoạt động nhóm một cách sôi nổi, nhanh nhẹn, hăng hái, tinh thần đoàn kết để giải quyết nhiệm vụ học tập. Mỗi học sinh mỗi nhóm đều đưa ra ý kiến riêng của mình trong mỗi vấn đề cần giải quyết.

- Khả năng hoàn thành nhiệm vụ của HS thay đổi theo chiều hướng tích cực. Từ chỗ các em phải có sự chỉ bảo, hướng dẫn chi tiết của GV thậm chí đôi khi phải thúc giục đến việc GV chỉ đưa ra nhiệm vụ và hỗ trợ HS khi cần thiết.

- HS ghi nhớ tốt những điều đã học, có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng và vận dụng được những kiến thức vào thực tiễn.

- Ở hoạt động 4: Kiểm nghiệm bằng phần mềm Coach gia tốc của chuyển động thẳng. Sau khi HS thực hành xử lí video với phần mềm Coach, các nhóm cử đại diện lên trình bày. Đại diện của cả 4 nhóm đều đã rất tự tin thuyết trình và bảo vệ kết quả hoạt động nhóm trước lớp.

- Sau khi nghe các nhóm báo cáo kết quả, HS đã rất sôi nổi thảo luận, đưa ra nhận xét góp ý cho nhóm bạn. Trong đó 1 HS nhóm 4 đã góp ý cho sản phẩm của nhóm 1, chỉ ra được đồ thị tọa độ thời gian không phải là đường parabol.

- Sau tiết học, GV đã gặp gỡ và trao đổi với HS về tiết học, kết quả thu được qua các phiếu điều tra như sau:

54

Bảng 3.2. Bảng thống kê kết quả điều tra thông tin phản hồi của HS sau giờ học Trả lời của các HS Nội dung điều tra

Có

Bình

Không

thường Em thấy giờ học có thú vị không?

18

2

0

Em có hứng thú với bài học không?

15

4

1

Em thấy giờ học có bị nhàm chán không?

0

7

13

Em thấy không khí lớp học có sôi nổi không?

14

5

1

Như vậy, với phương pháp mới, đa số các em HS đều cảm thấy giờ học thú vị và hứng thú với bài học. HS không còn cảm thấy giờ học nhàm chán và 14/20 HS đều thừa nhận không khí lớp học thực sự sôi nổi, cuốn hút.

Như vậy, việc dạy học theo tiến trình đã thiết kế đã thực sự biến HS từ chỗ bị động thành người làm chủ các tình huống trên lớp, khơi dậy sự hứng thú, phát huy tính tích cực chủ động của HS, biến những kiến thức Vật lí khô khan trở nên sinh động, gần gũi với thực tế cuộc sống hàng ngày, góp phần làm cho các em yêu thích môn học nhiều hơn. Đánh giá tính sáng tạo của HS Trong quá trình học tập, HS được hoạt động phỏng theo con đường nhận thức của các nhà khoa học: Đề xuất giả thuyết, dự đoán giải pháp, đề xuất phương án TN, phân tích kết quả TN, dự đoán quy luật đồ thị... và các em đã đáp ứng tương đối tốt các hoạt động này. Chứng tỏ HS đã được trải nghiệm thực sự hoạt động nhận thức và bước đầu được luyện tập tư duy sáng tạo thông qua học tập theo tiến trình dạy học kể trên.

- Ở hoạt động 2: Đề xuất giả thuyết. Khi GV nêu câu hỏi: Có những cách nào có thể so sánh một cách định lượng sự tăng tốc nhanh hay chậm vận tốc

55

của các vật chuyển động thẳng? HS đã chủ động đưa ra được các giải pháp so sánh trong 4 trường hợp. Trong đó có 2 HS nhóm 2 và nhóm 3 đã đưa ra phương án so sánh sự biến thiên vận tốc trong 1 đơn vị thời gian với cách làm đơn giản và chính xác nhất.

- Ở hoạt động 4: Kiểm tính đúng đắn của giả thuyết. HS nhóm 1 đề xuất được giải pháp kiểm nghiệm gia tốc của các vật chuyển động thẳng. HS nhóm 3 thiết kế được phương án TN và dự kiến tiến hành TN - Trong việc xử lí số liệu với phần mềm Coach tuy bước đầu có hơi lúng túng nhưng sau đó dưới sự hướng dẫn của G, HS đã sử dụng thành thạo hơn.

- Ở phần vận dụng HS sáng tạo trong việc giải quyết các bài tập vận dụng mà GV giao cho.

Như vậy với việc sử dụng phần mềm Coach trong dạy học bài “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10 nói riêng và trong dạy học Vật lí nói chung bước đầu đã đem lại hiệu quả trong việc phát huy tính sáng tạo của HS, góp phần giúp các em liên hệ kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống, đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học theo đúng chủ trương của ngành Giáo dục trong thời kỳ mới.

3.6. Kết luận chƣơng 3 Thông qua việc quan sát giờ học, theo dõi qua băng ghi hình, thăm dò ý kiến HS sau giờ học cũng như việc lấy ý kiến nhận xét của GV, xử lý kết quả thực nghiệm có thể khẳng định việc sử dụng video thí nghiệm với phần mềm Coach trong dạy học kiến thức “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 đã thu được kết quả khả quan. Giờ học trở nên sinh động, hấp dẫn, HS được trải nghiệm những tính năng mới của phần mềm. Qua đó HS được hoạt động, có cơ hội rèn luyện khả năng tư duy sáng tạo, việc tiếp nhận kiến thức trở nên tự nhiên

56

và dễ dàng hơn. Đó là những việc làm thiết thực góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS. Cụ thể: - Tiến trình dạy học gia tốc của chuyển động thẳng - Vật lí 10 về cơ bản là khả thi, phù hợp với thực tế các ở các nhà trường. Trong quá trình tổ chức giờ học GV đã thu hút, lôi cuốn được HS vào hoạt động GQVĐ, giải quyết được hầu hết các nhiệm vụ nhận thức đặt ra, có những nhiều ý tưởng sáng tạo mới.

- HS có nhiều biến chuyển tích cực từ chỗ còn rụt rè, bỡ ngỡ với việc thảo luận, xây dựng giả thuyết, làm TN để kiểm tra giả thuyết đã nhanh chóng thích nghi chủ động, tích cực, sáng tạo giải quyết các nhiệm vụ. Không những thế HS còn tự tin trao đổi bảo vệ ý kiến và kết quả của mình trước tập thể lớp.

- Bước đầu HS đã được hoạt động theo con đường nhận thức của các nhà khoa học: Đề xuất giả thuyết, dự đoán giải pháp GQVĐ, đề xuất phương án thí nghiệm, phân tích kết quả thực nghiệm, dự đoán quy luật các đồ thị, tính toán và xử lí các bảng số liệu,... Nhìn chung các em đã thực hiện tương đối tốt hoạt động này. Trên cơ sở đó có thể khẳng định các em HS đã phát huy tính tích cực, sáng tạo trong hoạt động học tập, lĩnh hội kiến thức.

Bên cạnh những kết quả đáng ghi nhận nói trên, tiến trình dạy học thiết kế ở trên còn bộc lộ một số hạn chế như sau: - Mất nhiều thời gian cho việc thảo luận tìm phương án thiết kế vì các em chưa được làm quen với phương pháp học này.

- Các phân tích sau quá trình thực nghiệm phần lớn là các phân tích định tính và việc đánh giá chất lượng kiến thức mà HS lĩnh hội được chưa cụ thể vì mới chỉ thông qua một số bài tập cơ bản. Do đó để kết luận được chính xác cần soạn thảo một hệ thống bài tập phù hợp và cần có thời gian kiểm tra lâu dài.

57

KẾT LUẬN 1. Các kết quả của luận văn Trải qua quá trình nghiên cứu và thực nghiệm, đề tài của tôi đã đạt được một số kết quả như sau: - Lựa chọn được cơ sở lí luận về tổ chức dạy học GQVĐ theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS và việc xây dựng, sử dụng video TN trong dạy học vật lí một cách có hệ thống, làm cơ sở định hướng cho việc sử dụng các phương tiện dạy học và thiết kế các tiến trình dạy học.

- Xây dựng được 3 video thí nghiệm về “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10, với các dụng cụ TN đã chế tạo.

- Soạn thảo được tiến trình dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” Vật lí 10 có sử dụng các video thí nghiệm đã xây dựng với phần mềm Coach theo dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm thành công ở lớp 10A1 trường THPT Đồng Đậu. Bước đầu đã cho kết quả khả quan, phát huy được tính tích cực, tính sáng tạo của HS trong quá trình học tập. Khẳng định được tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học đã thiết kế, đồng thời đánh giá được các ưu điểm của thiết bị thí nghiệm mới chế tạo.

2. Hƣớng phát triển của luận văn Tuy đạt được một số kết quả nghiên cứu cơ bản, song tôi nhận thấy cần tiếp tục phát triển, hoàn thiện đề tài luận văn. Một số nhiệm vụ nghiên cứu tiếp theo được đặt ra là: - Phân tích, sửa đổi, bổ sung tiến trình dạy học đã thiết kế và thực nghiệm sư phạm trên phạm vi rộng hơn, với phương pháp hoàn thiện hơn để đánh giá được cả mặt định tính và mặt định lượng hiệu quả của tiến trình dạy học.

58

- Xây dựng các video TN để sử dụng trong dạy học các nội dung khác trong chương trình vật lí THPT. 3. Một số đề xuất, kiến nghị - Về lí luận có sự nghiên cứu cụ thể về sử dụng các tài liệu bổ trợ, các phần mềm dạy học Vật lí trong quá trình GQVĐ học tập của HS. - Về mặt thực tiễn: + GV cần chịu khó tìm tòi, lựa chọn các nội dung kiến thức phù hợp trong chương trình Vật lí cấp THPT để tổ chức hoạt động dạy học theo kiểu GQVĐ để phát huy tính tích cực, sáng tạo của HS. + Thiết bị thí nghiệm hiện nay ở trường phổ thông còn trang bị thiếu thốn hoặc không đảm bảo độ chính xác, còn lạc hậu chưa đáp ứng được yêu cầu đổi mới giáo dục đặc biệt là quá trình dạy học theo kiểu GQVĐ. Qua quá trình nghiên cứu và thực nghiệm, tôi nhận thấy hoàn toàn có thể sử dụng các video TN với phần mềm Coach để thay thế và bổ sung cho các thiết bị TN ở trường THPT.

59

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 . Bộ Giáo dục và Đào tạo, Chuẩn kiến thức, kĩ năng môn vật lí 10, NXB Giáo dục, Hà Nội.

2 . Bộ Giáo dục và Đào tạo, Danh mục thiết bị dạy học tối thiểu cấp THPT – môn Vật lí (Kèm theo thông tư số 01/2010/TT-BGDĐT ngày 18/01/2010 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo).

3 . Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (Chủ biên), Nguyễn Thượng Chung, Tô Giang, Trần Chí Minh, Ngô Quốc Quýnh (2008), Sách giáo khoa Vật lí 10, NXB Giáo dục, Hà Nội.

4 . Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (Chủ biên), Nguyễn Thượng Chung, Tô Giang, Trần Chí Minh, Ngô Quốc Quýnh (2008), Sách GV Vật lí 10, NXB Giáo dục, Hà Nội.

5 . Nguyễn Thị Thu Hường (2016), Sử dụng phần mềm Tracker trong dạy học các định luật Niu tơn – Vật lí 10, Luận văn Thạc sĩ Đại học Sư phạm Hà Nội 2.

6 . Nguyễn Thị Thu Hà (2016), Xây dựng và sử dụng thí nghiệm tương tác trên màn hình nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh trong dạy học một số kiến thức về chuyển động cơ của chất điểm (Vật lí 10), Luận án Tiến sĩ Đại học Sư phạm Hà Nội.

7 . TS.Trần Huy Hoàng, Ứng dụng tin học trong dạy học vật lý, nhà xuất bản Giáo dục Hà Nội.

8 . Nguyễn Ngọc Hưng (2012), “Tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí”, Bài giảng chuyên đề cho học viên cao học lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí, ĐHSP Hà Nội, Hà Nội.

60

9. Nguyễn Ngọc Hưng (chủ biên), Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Anh Thuấn (2014), Chuyên đề hướng dẫn sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông chuyên, NXB ĐHSP, Hà Nội.

10. Ban Hoàng Minh (2015), Xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm kết nối với máy vi tính trong dạy học về dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn – Vật lí 12, Luận văn Thạc sĩ Đại học Sư phạm Hà Nội.

11. Phạm Xuân Quế (2007), Sử dụng máy tính trong dạy học vật lí, NXB ĐHSP Hà Nội, Hà Nội.

12. Phạm Xuân Quế (2007), Ứng dụng công nghệ thông tin trong tổ chức hoạt động nhận thức vật lý tích cực, tự chủ và sáng tạo, NXB Đại học sư phạm.

13. Phạm Xuân Quế, Nguyễn Thành Chung, “Thiết kế, chế tạo bộ TN ghép nối với máy vi tính và phần mềm hỗ trợ khảo sát dao động điều hòa (vật lí 12)”, Tạp chí Giáo dục, số 135/2006.

14. Dương Xuân Quý, “Chế tạo và sử dụng thiết bị con lắc đơn trong dạy học dao động cơ (vật lí 12 trung học phổ thông)”, Tạp chí Giáo dục số 2007, kì 1-2/2009.

15. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB ĐHSP Hà Nội, Hà Nội.

16. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1998), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí, NXB ĐHQG, Hà Nội.

17. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1998), “Hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí”, Tạp chí Giáo dục, số 1/2008.

61

18. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thông, Nxb ĐHSP Hà Nội, Hà Nội.

19. Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học vật lí ở trường trung học, NXB Giáo dục, Hà Nội.

20. Phạm Hữu Tòng (2005), Dạy học vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, NXB ĐHSP Hà Nội, Hà Nội.

21. Phạm Hữu Tòng (1996), Hình thành kiến thức, kỹ năng, phát triển trí tuệ và năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí, NXB Giáo dục, Hà Nội.

22. Phạm Hữu Tòng (2009), Bài giảng chuyên đề - Tổ chức hoạt động nhận thức trong dạy học vật lí, ĐHSP Hà Nội.

23. Đỗ Hương Trà (2012), Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, NXB ĐHSP, Hà Nội.

24. Thái Duy Tuyên (1991), Những vấn đề cơ bản giáo dục hiện đại, NXB Giáo dục, Hà Nội.

25. Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới, NXB Giáo dục, Hà Nội.

26. Lê Thị Sản (2016), Sử dụng phần mềm Tracker trong dạy học dao động cơ – Vật lí 12, Luận văn Thạc sĩ Đại học Sư phạm Hà Nội 2.

27. “Nghị quyết hội nghị lần thứ 4 Ban chấp hành TW Đảng khóa VII (1993)”, Báo nhân dân ngày 15/2/1993.

28. “Nghị quyết hội nghị lần thứ 2 Ban chấp hành TW Đảng khóa VIII (1997)”, Báo nhân dân ngày 4/2/1997.

62

29. Trang web: http://physlets.org/tracker/ 30. Trang web: http://apcentral.collegeboard.com/apc/members/courses/teachers_corner/4840 2.ht

PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1 PHIẾU ĐIỀU TRA GIÁO VIÊN VỀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM KIẾN THỨC GIA TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG – VẬT LÍ 10

Quý thầy cô vui lòng cho biết ý kiến của bản thân về các vấn đề sau đây bằng cách đánh dấu V vào ô

mà thầy cô đồng ý hoặc viết thêm ý kiến khác

của mình vào những câu hỏi dưới đây.

Họ và tên GV:...................................................................................................... Đơn vị công tác: ………………………………………………………………

Số năm quý thầy (cô) trực tiếp giảng dạy Vật lí ở trường phổ thông: ……...

Số năm quý thầy (cô) được phân công giảng dạy chương trình Vật lí 10: ... (Điều tra 20 GV) Câu 1: Quý thầy(cô) thường sử dụng phương pháp dạy học nào sau đây khi dạy học thí nghiệm? o Đàm thoại

07/20

o Thông báo

12/20

o Thuyết trình

09/20

o Phương pháp dạy học nêu vấn đề

03/20

o Phương pháp dạy học thực nghiệm 01/20 o Phương pháp khác:…………………………………………

Câu 2: Quý thầy (cô) có thường tự thiết kế các thí nghiệm vật lí để phục vụ cho công tác giảng dạy của mình không?

o Thường xuyên. o Đôi khi.

0/20 02/20

o Chưa bao giờ. 18/20 Câu 3: Quý thầy (cô) thường gặp những khó khăn gì khi dạy thí nghiệm vật lí 10? o Không có hoặc thiếu dụng cụ thí nghiệm trực quan.

15/20

o Kiến thức xây dựng theo SGK đôi chỗ lủng củng, khó truyền đạt. 02/20 o Số tiết vận dụng kiến thức để giải bài tập còn ít. 06/20 o Kiến thức phần này không có nhiều ứng dụng trong thực tế. 03/20 o Nội dung kiến thức có nhiều ứng dụng trong thực tế nhưng số giờ học nội khóa lại rất hạn chế nên sự liên hệ thực tế với nội dung bài học bị hạn chế.

08/20 o Khó khăn khác:………………………………………………..........

Câu 4: Theo quý thầy (cô), có biện pháp nào giúp khắc phục được khó khăn đã nêu ở trên không? o Giảm bớt nội dung kiến thức. 04/20 o Tăng thời gian rèn luyện kỹ năng (giải bài tập, kỹ năng thực hành…) cho HS. 14/20 o Phụ đạo cho HS yếu kém. 04/20 O Tổ chức hoạt động ngoại khóa dưới nhiều hình thức. 05/20 o Biện pháp khác: ……………………………………………………

Câu 5: Khi tổ chức hoạt động dạy học kiến thức “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10, quý thầy (cô) thường sử dụng thí nghiệm hay phương tiện nào? o Thí nghiệm truyền thống 04/20 o Thí nghiệm ảo 03/20

o Phần mềm mô phỏng 0/20 o Thí nghiệm ghép nối máy tính 0/20 o Không sử dụng thí nghiệm hay phương tiện nào cả 08/20 Câu 6: Những lí do khiến quý thầy (cô) ngại làm thí nghiệm khi dạy học kiến thức “Gia tốc của chuyển động thẳng” – Vật lí 10? o Các thí nghiệm phức tạp, khó thực hiện 14/20 o Không có đủ thiết bị thí nghiệm 02/20 o Không đủ thời gian 13/20 o HS không hứng thú với việc làm TN 02/20 o Thiết bị thí nghiệm chất lượng kém không tiến hành được thí nghiệm 05/20 o Các lí do khác:……………………………………………………….

Câu 7: Thầy cô thường sử dụng thí nghiệm về kiến thức “Gia tốc của chuyển động thẳng” ở giai đoạn nào? o Đặt vấn đề vào bài mới 17/20 o Thực nghiệm 01/20 o Kiểm tra đề xuất giả thuyết 02/20 o Ý kiến khác:…………………

Câu 8: Theo quý thầy cô, chỗ khó nhất khi tiến hành thí nghiệm về “Gia tốc của chuyển động thẳng” là gì? o Quá trình diễn ra quá nhanh 11/20 o Đọc giá trị tức thời của vận tốc 20/20 o Kĩ thuật đánh dấu thước để xác định tọa độ của vật chuyển động thẳng 07/20 o Đo thời gian chuyển động của vật 15/20 o Ý kiến khác: ……………………………………………………..

Câu 9: Thầy cô thường cho HS hoạt động nhóm ở các giai đoạn nào trong bài? o Tham gia xây dựng giả thuyết 02/20 o Tiến hành thí nghiệm 20/20 o Thiết kế phương án thí nghiệm kiểm chứng 06/20 o Quan sát thí nghiệm và giải thích hiện tượng 0/20 o Rút ra kết luận 0/20 Câu 10: Theo kinh nghiệm của thầy (cô), học sinh thường gặp những khó khăn và sai lầm gì khi học kiến thức “Gia tốc của chuyển động thẳng”? ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. .............................................................................................................................

Chân thành cảm ơn quý thầy cô!

PHỤ LỤC 2 PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH VỀ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Các em hãy trả lời các câu hỏi sau bằng cách đánh dấu V vào ô

mà

em đồng ý hoặc viết thêm ý kiến khác của mình vào những câu hỏi dưới đây.

Họ và tên học sinh (không bắt buộc): ...............................................................

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

(Khảo sát 40 HS lớp 10A1 Trường THPT Đồng Đậu ) Câu 1: Em đánh giá như thế nào về việc học tập môn vật lí ở trường phổ thông hiện nay? o Đơn giản, dễ tiếp thu. 04/40 o Vừa sức, hấp dẫn. 03/40 o Chương trình tẻ nhạt và không bổ ích. 02/40 o Kiến thức khó và yêu cầu cầu của GV quá cao, vượt quá khả năng của em. 05/40 o Hay, bổ ít cho cuộc sống hiện tại và các định hướng, dự định tương lai của em. 12/40 o Nội dung bổ ích có nhiều liên hệ cuộc sống nhưng lượng kiến thức nhiều nên GV dạy nhanh khiến em không tiếp thu kịp. 23/40 o Ý kiến khác: ……………………………………………………….

Câu 2: Em thích hoạt động học tập nào khi học môn vật lí? o Học lí thuyết, nghe GV giảng bài. 13/40 o

Làm và sửa bài tập tính toán. 05/40

o

Trả lời các câu hỏi định tính, giải thích. 12/40

o

Làm kiểm tra. 04/40

o

Xem GV biễu diễn thí nghiệm. 16/40

o

Tự tiến hành thí nghiệm kiểm chứng lại các định luật vật lí, làm

thí nghiệm ở bài thực hành. 19/40 o

Hoạt động theo nhóm để triển khai và tìm hiểu một vấn đề vật lí.

o

Tham gia hoạt động ngoại khóa vật lí. 19/40

22/40 Ý kiến khác: …………………………………………………………...

Câu 3: Thí nghiệm Vật lí giúp em o Nhớ kiến thức lâu hơn 24/40 o Phức tạp, mất thời gian 21/40 o Biết áp dụng kiến thức Vật lí vào cuộc sống 18/40 o Biết cách sử dụng các dụng cụ thí nghiệm 09/40 o Ý kiến khác: .............................................................................................

Câu 4: Em có thích các tiết học Vật lí có thí nghiệm không? o Rất thích 08/40 o Thích 15/40 o Bình thường12/40 o Không thích 06/40 Câu 5: Khi tự mình làm thí nghiệm Vật lí em thường gặp khó khăn gì? o Không biết chọn dụng cụ nào 12/40 o Kết quả thí nghiệm thường sai số lớn mà không biết nguyên nhân 07/40 o Không biết thứ tự các bước tiến hành 05/40 o Tất cả khó khăn trên 33/40 Câu 6: Biện pháp mà thầy cô thường yêu cầu các em khi học thí nghiệm Vật lí. o Quan sát giáo viên làm thí nghiệm 25/40

o Các nhóm tự làm thí nghiệm và báo cáo kết quả 14/40 o Đề xuất phương án thí nghiệm và làm theo nhóm 24/40 o Tự đọc SGK và tìm hiểu thí nghiệm 06/40 Câu 7: Đối với các tiết học có thí nghiệm Vật lí các em thích như thế nào? o Thầy cô làm thí nghiệm các em quan sát 12/40 o Các em tự làm thí nghiệm sẵn có 0/40 o Các em đề xuất phương án thí nghiệm dưới sự định hướng của thầy cô 29/40 o Thích thí nghiệm hiện đại với máy tính hỗ trợ 36/40

PHỤ LỤC 3 HƢỚNG DẪN CÀI ĐẶT VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM COACH

1. Cài đặt phần mềm kết Coach - Cai phan mem Coach: chay file Coach-6.72.exe 2. Tiến hành phân tích video - Chạy chương trình phần mềm - Nhập mật khẩu “0000”

Hình P3.1. Giao diện của phần mềm Coach - Các thao tác phân tích video: Bước 1: Mở phim: Click vào open để chọn video cần phân tích Bước 2: Chọn ảnh đầu cuối: kéo chuột vào start frame và end frame để chọn điểm đầu và điểm cuối của đoạn video cần phân tích.

Bước 3: Chọn gốc tọa độ: Click chuột vào Change scale để gắn thước, hệ tọa độ cho vật cần khảo sát.

Bước 4: Chọn khung hình bắt vật chuyển động: Nhấn chuột phải chọn Point Tracking, điều chỉnh khung hình cho phù hợp để bắt được vật trên đoạn đường mà ta cần khảo sát.

Bước 5: Đánh dấu vị trí vật ở từng khung hình: Nhấn chuột vào Start để bắt đầu khảo sát chuyển động của vật.

- Kết quả thu được là bảng số liệu và đồ thị của vật (x,t).

- So sánh với các đường line mẫu: Nhấn chuột phải vào khung hình đồ thị > chọn Process/ Analyze, hiện ra một khung hình mới. Chọn Function Fit > chọn Function type> chọn hàm tương ứng rồi chọn Esimate> click Ok. Bước 6: Tạo đồ thị và bảng số liệu (v,t): Nhấn chuột phải vào khung hình đồ thị>chọn Process/Analyze, hiện ra một khung hình mới. Chọn Derivative > chọn column> chọn Fit of P1X> click star> click new diagram> click ok> click chuột phải vào Empty.

Bước 7: Tạo đồ thị và bảng số liệu (a,t): Nhấn chuột phải vào khung hình đồ thị>chọn Process/Analyze, hiện ra một khung hình mới. Chọn Derivative > chọn column>click star> click new diagram> click ok> click chuột phải vào Empty.

PHỤ LỤC 4 PHIẾU ĐÁNH GIÁ TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 1. Các tiêu chí đánh giá tính tích cực STT

NỘI DUNG

KẾT QUẢ Đ

KĐ

KTL

Các em có tham gia vào các hoạt 1

động học tập (thể hiện ở hành động giơ tay phát biểu ý kiến, thảo luận nhóm, ghi chép...)?

Việc thực hiện các nhiệm vụ do GV

2

giao trong quá trình học tập (làm thí nghiệm, làm bài tập vận dụng gia tốc của chuyển động thẳng...) Ý thức kiên trì, chịu khó, tỉ mỉ và

3

cẩn thận làm kỹ các thí nghiệm của phần xây dựng nội dung kiến thức gia tốc của chuyển động thẳng Tích cực trong việc thảo luận với các

4

bạn để xây dựng phương án thí nghiệm và làm thí nghiệm 2. Các tiêu chí đánh giá tính sáng tạo

STT

NỘI DUNG

KẾT QUẢ Đ

KĐ

KTL

Đề xuất được phương án tìm đại 1

lượng đặc trưng cho sự biến đổi nhanh hay chậm vận tốc của vật chuyển động thẳng. Đề xuất được các phương án so sánh

2

sự biến thiên nhanh hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng

3

Đề xuất được phương án TN kiểm tra giả thuyết Đề xuất được phương án TN kiểm

4

tra giả thuyết với các dụng cụ TN cụ thể Vận dụng được kiến thức và kỹ năng về gia tốc của chuyển động thẳng để

5

giải quyết các nhiệm vụ học tập như bài tập sáng tạo, bài tập có nội dung thực tiễn.

Ghi chú: Đ

: Đúng

KĐ : Không đúng KTL : Không trả lời