Luận văn Phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện công nghệ thông tin trong dạy học một số định luật vật lí phần cơ học (Vật lí 10 - Cơ bản) nhằm phát triển tư duy vật lí cho học sinh miền núi

tắt CNTT, (tiếng Anh: Information Technology hay là IT) là ngành ứng dụng công nghệ quản lý và xử lý thông tin. CNTT là ngành sử dụng máy tính và phần mềm máy tính để chuyển đổi, lưu trữ, bảo vệ, xử lý, truyền, và thu thập thông tin. Ở Việt Nam: Khái niệm CNTT được hiểu và định nghĩa trong nghị quyết Chính phủ 49/CP kí ngày 04/08/1993: Công nghệ thông tin là tập hợp các phương pháp khoa học, các phương tiện và công cụ kĩ thuật hiện đại - chủ yếu là kĩ thuật máy tính và viễn thông - nhằm tổ chức khai thác và sử dụng có hiệu quả các nguồn tài nguyên thông tin rất phong phú và tiềm năng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người và xã hội. Trong hệ thống giáo dục Tây phương, CNTT đã được chính thức tích hợp vào chương trình học phổ thông. Người ta đã nhanh chóng nhận ra rằng nội dung về CNTT đã có ích cho tất cả các môn học khác. Với sự ra đời của Internet mà các kết nối băng tần rộng tới tất cả các trường học, áp dụng của kiến thức, kỹ năng và hiểu biết về CNTT trong các môn học đã trở thành hiện thực. 1.4.2.3. Các phƣơng tiện công nghệ thông tin dùng trong dạy học vật lí a. Phim học tập * Các loại phim học tập được sử dụng trong dạy học vật lí: - Phim đèn chiếu: Chiếu các phim dương bản về đối tượng của vật lí học, các phép đo trong vật lí, các ứng dụng của vật lí… Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 49 - Phim chiếu bóng quay các cảnh thật hoặc phim hoạt hình. - Phim truyền hình - Phim trên băng video, đĩa VCD, DVD, … * Các trường hợp sử dụng phim học tập trong dạy học vật lí: - Giới thiệu các thí nghiệm cơ bản mà không thể tiến hành trong điều kiện lớp học. - Khi đối tượng quan sát có kích thước rất nhỏ, khó quan sát, hoặc quá lớn, hoặc hiện tượng diễn ra ở những nơi, vào thời điểm không quan sát trực tiếp được như nhà máy điện, các thiên thể, … - Các quá trình vật lí diễn ra quá nhanh hoặc rất chậm, ví dụ như sự rơi tự do, hiện tượng khuếch tán, sự va chạm giữa các vật… - Khi nghiên cứu các ứng dụng của vật lí. - Khi trình bày lịch sử phát triển của một vấn đề vật lí, một phát minh khoa học, kĩ thuật, … * Lợi ích của việc sử dụng phim học tập trong dạy học vật lí: - Phim học tập giúp thu nhận thế giới tự nhiên vào lớp học, xoá bỏ những hạn hẹp không gian của lớp học và thời gian hạn chế của tiết học. - Cho phép quan sát với tốc độ mong muốn hoặc có thể dừng hình ảnh, nhờ vậy có thể quan sát được rõ ràng các quá trình, hiện tượng vật lí, làm cho HS có biểu tượng đúng đắn về chúng. - Làm tăng tính trực quan và hiệu quả cảm xúc khi tri giác các đối tượng và hiện tượng vật lí do các phim học tập có sự kết hợp hài hoà kĩ thuật âm thanh và hình ảnh… - Phim học tập có thể được sử dụng ở tất cả các giai đoạn của quá trình dạy học, ở trong lớp học, ngoài lớp học, trong và ngoài giờ học chính khoá. * Phương pháp sử dụng đoạn phim học tập trong dạy học vật lí: Các giai đoạn chủ yếu làm việc của GV với phim học tập - Đặt kế hoạch sử dụng phim trong kế hoạch tổng thể của một chương, một phần cụ thể kế hoạch dạy học. - Xác định công việc chuẩn bị với HS trước khi sử dụng phim. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 50 - Trong khi xem phim, GV cần quan sát, đưa ra các gợi ý nhằm hướng sự chú ý của HS vào cái cơ bản, cái đặc biệt. - Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng phim học tập. b. Máy vi tính MVT là một phương tiện kĩ thuật có nhiều điểm mạnh để hỗ trợ cho hầu hết các ngành kinh tế quốc dân, cho mọi lĩnh vực sản xuất, dịch vụ, văn hoá, nghệ thuật, khoa học. Đặc biệt trong giáo dục một số ưu điểm nổi bật đã và đang được khai thác như: - MVT là thiết bị tạo nên, lưu trữ và hiển thị một khối lượng thông tin vô cùng lớn dưới dạng văn bản, hình ảnh, âm thanh nên MVT được sử dụng để hỗ trợ GV trong quá trình minh hoạ các hiện tượng, quá trình tự nhiên cần nghiên cứu. Tất cả những văn bản, hình ảnh hay âm thanh có thể được chọn lọc, sắp xếp trong MVT và được trình bày nhanh chóng với chất lượng cao theo một trình tự bất kì trong giờ học. MVT thể hiện tính ưu việt của nó hơn hẳn các PTDH khác còn ở chỗ: ngay tức khắc, theo ý muốn của GV, nó có thể phóng to, thu nhỏ, làm chậm, làm nhanh, dừng lại quá trình đang xảy ra hay chuyển sang nghiên cứu quá trình khác. - MVT còn sử dụng trong việc mô phỏng, mô hình hoá các hiện tượng, quá trình cần nghiên cứu. Nhờ MVT và các phần mềm, ta có thể xây dựng và quan sát mô hình tĩnh hay mô hình động ở các góc độ khác nhau, trong không gian 1, 2 hay 3 chiều, với đủ loại màu sắc khác nhau có trong tự nhiên. - MVT được kết nối với mạng Internet và được sử dụng như một PTDH trên mạng Internet. - MVT với năng lực đồ hoạ phong phú, sống động, phản ánh trung thành các màu sắc tự nhiên từ đó tạo điều kiện mô phỏng nhiều quá trình, hiện tượng trong tự nhiên, xã hội và trong con người đặc biệt là những quá trình không thể hoặc khó có thể xảy ra thật vì sự hạn chế của không gian, thời gian và sự nguy hiểm. - MVT có khả năng tính toán, xử lí cực kì nhanh một khối lượng thông tin vô cùng lớn với độ chính xác cực kì cao. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 51 - MVT có thể biến đổi cực kì nhanh chóng, chính xác các dữ liệu đã thu nhập được, cho ra các kết quả được hiển thị dưới dạng chuẩn như bảng biểu, biểu đồ, đồ thị tạo điều kiện cho việc nghiên cứu mà các phương tiện khác không thực hiện được. - MVT còn có thể ghép nối các thiết bị nghiên cứu khác để tạo thành một hệ thiết bị mới có chất lượng cao hơn hẳn thiết bị cũ. - Nhờ phần mềm thông qua MVT có thể điều khiển hoàn toàn tự động các quá trình theo chương trình cài đặt sẵn.  22 c. Phần mềm dạy học: Các phần mềm ứng dụng chuyên dùng cho việc dạy và học bằng MVT gọi là PMDH. Vậy “PMDH” là phương tiện chứa chương trình ra lệnh cho MVT thực hiện các yêu cầu về nội dung và PP dạy học theo các mục tiêu đã định. - PMDH là một dạng PTDH chỉ mới xuất hiện từ khi MVT ra đời. Khác với các PTDH khác, PMDH là một dạng vật chất đặc biệt – là các câu lệnh chứa thông tin dữ liệu để hướng dẫn MVT thực hiện các thao tác xử lí theo một thuật toán xác định trước. - Các PMDH được lưu trữ trong các thiết bị như trong các đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD. PMDH rất gọn nhẹ, dễ bảo quản, dễ vận chuyển, dễ sử dụng, sinh động và hấp dẫn. Tuỳ thuộc vào từng môn học cụ thể mà xây dựng các PMDH tương ứng để phục vụ cho dạy và học bộ môn đó, do vậy có các PMDH bộ môn. - Các PMDH có thể được sử dụng ở mọi chức năng lí luận dạy học của quá trình dạy học. Có thể sử dụng PMDH để: + Nêu vấn đề nghiên cứu, gợi động cơ học tập tích cực cho HS củng cố trình độ kiến thức và kĩ năng xuất phát. + Trình bày nội dung mới. + Ôn tập các nội dung đã học. + Luyện tập, củng cố kĩ năng, rèn luyện kĩ xảo cho HS. * Vai trò của PMDH trong dạy học vật lí. - PMDH làm tăng tính trực quan trong dạy học, tăng hứng thú học tập và tạo sự chú ý học tập của HS ở mức độ cao. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 52 - PMDH là thiết bị hỗ trợ dạy học đạt hiệu quả cao trong hầu hết các môn học. - Mô phỏng các đối tượng, các thí nghiệm vật lí và trình bày chúng dưới dạng động. - Khi dạy học bằng các PMDH thì HS được quan sát, so sánh các đối tượng trên màn hình, giúp HS chuyển hoá cái cụ thể sang cái trừu tượng, từ trừu tượng lại đến cái cụ thể ở mức độ cao hơn. Mặt khác các công trình nghiên cứu của Treichler (1967) về tác động của các giác quan đối với khả năng tiếp thu và ghi nhớ kiến thức của HS đã rút ra kết luận: Vị giác quyết định : 1% Xúc giác quyết định : 1,5% Khứu giác quyết định : 3,5% Thính giác quyết định:11% Thị giác quyết định : 83% Ông cũng chỉ ra ảnh hưởng của các hoạt động cá nhân đối với việc ghi nhớ của HS như sau: 10% Thông qua đọc. 20% Thông qua nghe. 30% Thông qua nhìn. 50% Thông qua nghe và nhìn. 70% Thông qua nói và nhìn. 90% Thông qua nhìn và làm. Học tập với PMDH sẽ góp phần phát triển khả năng lĩnh hội, ghi nhớ kiến thức của HS một cách chắc chắn. Việc sử dụng các PMDH đáp ứng được những đòi hỏi của khoa học vật lí, theo đúng logic của tiến trình nhận thức khoa học khi xây dựng một kiến thức vật lí cụ thể. Phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS trong học tập, nâng cao hiệu quả dạy học. 1.4.2.4. Ƣu điểm và nhƣợc điểm của phƣơng tiện công nghệ thông tin a. Ưu điểm: - Truyền thụ cho HS khối lượng kiến thức lớn, chính xác và diễn cảm trong thời gian tương đối ngắn. - Giảng dạy cho một số lớn HS mà không đòi hỏi nhiều GV. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 53 - Tăng cường tính trực quan của quá trình dạy học. - Các máy dạy học cho phép giải phóng người thầy khỏi những công việc, sự vụ đơn thuần để họ có thể tham gia các hoạt động sáng tạo. - PTDH hỗ trợ tích cực cho việc kiểm tra, đánh giá của GV đối với HS và tự kiểm tra, đánh giá của HS. b. Nhược điểm: - Đối với người GV khi sử dụng phương tiện CNTT, việc soạn bài, chuẩn bị bài giảng trước khi lên lớp mất rất nhiều thời gian, công sức. - HS dễ bị phân tán tư tưởng nếu không có sự định hướng hợp lí vào đối tượng chính cần quan sát. - Sử dụng CNTT đòi hỏi HS phải tham gia tích cực, tốc độ nhanh, nên những HS ở mức trung bình, yếu có thể không theo kịp. 1.4.3. Biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và phƣơng tiện công nghệ thông tin trong dạy học các định luật vật lí. 1.4.3.1. Các căn cứ lí luận và thực tiễn lựa chọn phối hợp sử dụng thí nghiệm và phƣơng tiện công nghệ thông tin trong dạy học. [9] Trong thực tế lập kế hoạch và tiến hành dạy học, người thầy giáo luôn phải đối diện với câu hỏi: Làm thế nào để lựa chọn PPDH cho phù hợp và có hiệu quả? Các nhà lí luận dạy học đều đưa ra lời khuyên: Mỗi PPDH đều có giá trị riêng, không có PPDH vạn năng, cần phối hợp sử dụng các PP. Để lựa chọn và phối hợp các PPDH phù hợp với mỗi bài dạy, mỗi hoạt động dạy học, chúng ta cần quan tâm mối quan hệ của nó với các yếu tố liên quan, đó là mục tiêu dạy học, nội dung dạy học, điều kiện giảng dạy và học tập, nhu cầu, hứng thú, thói quen học tập của HS, năng lực, sở trường, kinh nghiệm sư phạm của GV. Dưới đây là mấy cơ sở căn bản cần quan tâm khi lựa chọn PPDH: + Chọn những PPDH có khả năng cao nhất đối với việc thực hiện mục tiêu dạy học Mỗi một PPDH có những điểm mạnh hay yếu nhất định. Tuy nhiên khi xem xét thực hiện một mục tiêu dạy học thì có một số PPDH có khả năng cao hơn các PPDH Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 54 khác. Bảng dưới đây là kết quả nghiên cứu về khả năng của các PPDH trong việc thực hiện các mục tiêu dạy học.  9 Bảng 1.1: Khả năng của các PPDH trong thực hiện các mục tiêu dạy học Từ bảng phân loại trên, ta nhận thấy vai trò tích cực của PPDH hợp tác theo nhóm, thảo luận, học trong hành động sẽ phát triển khả năng tư duy cho HS tốt hơn trong học tập nhằm thực hiện mục tiêu dạy học hiện nay. Một kết quả nghiên cứu khác cũng cho thấy sự hạn chế của các PP dùng lời nói và đồng thời khuyến khích tổ chức các hoạt động tự lập của HS, phối hợp các PP nhằm huy động đồng thời nhiều giác quan của HS tham gia vào quá trình tri giác các đối tượng lĩnh hội.  9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 55 . Hình 1.4 + Lựa chọn các PPDH tương thích với nội dung Giữa nội dung và PPDH có mối quan hệ tác động lẫn nhau, trong nhiều trường hợp quy định lẫn nhau. Ở bình diện kĩ thuật dạy học, PPDH cần tương thích với nội dung dạy học. Mỗi nội dung dạy học đều liên hệ mật thiết với những hoạt động nhất định. + Lựa chọn PPDH cần chú ý tới hứng thú, thói quen của HS, kinh nghiệm của GV - Cần chuẩn đoán nhu cầu, hứng thú của HS khi lựa chọn các PPDH. Đối với việc trình bày thông tin, cần ưu tiên lựa chọn các PP sử dụng các phương tiện nghe nhìn, sử dụng truyền thông đa phương tiện càng tốt. Đối với hoạt động phân tích và xử lí thông tin cần tổ chức các hoạt động tự phát hiện, phối hợp với làm việc theo nhóm, phát huy càng tối đa tính tích cực, sáng tạo của HS càng tốt. - Chú ý thay đổi PPDH và hình thức tổ chức dạy học tránh nhàm chán, gây hứng thú cho HS. - Ưu tiên lựa chọn các PPDH mà HS, GV đã thành thạo. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 56 + Lựa chọn PPDH phù hợp với điều kiện dạy học - Ở đây đề cập đến PPDH diễn ra trong mối quan hệ với các điều kiện vật chất, đặc biệt là thiết bị dạy học. Đương nhiên là cần phải lựa chọn PPDH phù hợp với điều kiện của nhà trường, của phòng thí nghiệm, của tình trạng đang có. - Trong khuôn khổ điều kiện cho phép, cần chọn thứ tự ưu tiên tốt nhất. - Các thiết bị dạy học hiện đại không luôn đồng nghĩa với các thiết bị dạy học đắt tiền. Tính hiện đại của thiết bị đại học thể hiện ở việc sử dụng các thiết bị sao cho đạt yêu cầu cao nhất trong việc thực hiện các mục tiêu dạy học, thể hiện rõ tư tưởng sư phạm hiện đại. * Vậy, qua các cơ sở căn bản trên về cách lựa chọn PPDH, tôi đã lựa chọn PPDH thích hợp cho từng phần kiến thức, từng bài cụ thể và có kết hợp sử dụng thí nghiệm với phương tiện CNTT. Cụ thể biện pháp áp dụng khi dạy học các định luật phần cơ học như sau: a/ Sử dụng thí nghiệm khi: + Thiết bị thí nghiệm có trong bộ dụng cụ thí nghiệm biểu diễn hoặc thực hành được trang bị cho chương trình cơ bản. + Thiết bị thí nghiệm đủ về số lượng và chất lượng để dạy học và áp dụng PPDH thích hợp của GV. + Dùng thí nghiệm khi cách sử dụng dễ dàng, các số liệu thu được đảm bảo tính chính xác cao và chứng minh hiệu quả kiến thức cần giảng dạy. + Dùng thí nghiệm khi thời gian tiến hành thí nghiệm đảm bảo cho thời lượng để dạy học phần kiến thức đó trong giờ học. + Thí nghiệm đảm bảo thành công ngay khi tiến hành. b/ Sử dụng phối hợp phương tiện CNTT với thí nghiệm khi: + Khi thí nghiệm không quan sát rõ về mặt hình ảnh như khảo sát về mặt năng lượng của con lắc lò xo thì ta dùng kết hợp với mô hình động của thí nghiệm hoặc dùng với PMDH để khảo sát. + Khi thí nghiệm diễn ra quá nhanh không thể quan sát rõ thì ta cũng dùng đồng thời với mô hình động để quan sát rõ cơ chế của hiện tượng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 57 + Khi giới thiệu các hiện tượng và ứng dụng của định luật trong thực tế, kỹ thuật. + Khi sử lí các kết quả thí nghiệm mất quá nhiều thời gian thì ta dùng MVT để sử tính toán. + Khi muốn mô phỏng một quá trình thí nghiệm cho diễn ra chậm và phóng to, thu nhỏ thí nghiệm. + Khi muốn chứng minh hiện tượng mà không quan sát được bằng mắt thường. c/ Chỉ dùng phương tiện CNTT khi: + Không thể tiến hành thí nghiệm vì không có đủ dụng cụ. + Thời gian tiến hành thí nghiệm quá dài không đủ thời lượng cho phép. + Kết quả đo không chính xác, không đảm bảo tính chứng minh cao. + Không đủ dụng cụ thí nghiệm để tổ chức theo PPDH của GV. + Thí nghiệm không thể thực hiện trong điều kiện lớp học, phòng chuyên dùng được trang bị. + Thí nghiệm chỉ đo được 1 số liệu trong một lần thí nghiệm nhưng yêu cầu cần đo được đồng thời nhiều số liệu trong một lần tiến hành khi đó ta cần dùng các PMDH để hỗ trợ. d/ Vai trò của thí nghiệm và các phương tiện CNTT trong việc thực hiện PPDH đã nêu: Thí nghiệm và các phương tiện CNTT sẽ phát huy được các PPDH tích cực. Vì qua bảng 1.1 thì PPDH thuyết trình rất hạn chế, còn PP thảo luận nhóm, học cá nhân, học tương tác trong hành động sẽ phát huy cao hơn để đạt các mục tiêu dạy học. Khi sử dụng thí nghiệm và phương tiện CNTT có vai trò rất lớn để chúng ta thực hiện các PP dạy học tích cực như: + Học sinh được quan sát trực tiếp, trực diện các hiện tượng để biết quy luật. + HS được học tập theo nhóm do đó thảo luận với nhau nhiều hơn. + HS được trực tiếp làm thí nghiệm nên cá nhân có điều kiện để phát triển tư duy, độc lập suy nghĩ, hoạt động sôi nổi, tích cực hơn và luôn có sự trao đổi, tương tác lẫn nhau. + Phát huy được hết các năng lực tư duy của HS (óc phán đoán, phân tích, đo đạc, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá), để tiến hành thí nghiệm, sử dụng các phương tiện CNTT trong nghiên cứu nội dung kiến thức bài học. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 58 1.4.3.2. Các biện pháp phối hợp sử dụng thí nghiệm và các phƣơng tiện CNTT trong dạy học vật lí Để có thể phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện CNTT trong dạy học vật lí, GV nên thực hiện đồng bộ những biện pháp sau đây: * Biện pháp 1: Nghiên cứu kĩ các nội dung kiến thức cần truyền tải trong giờ học, phân tích các hiện tượng vật lí xảy ra để thấy rõ cơ chế của hiện tượng. Qua đó GV phải định hướng được cần các phương tiện dạy học nào trong bài, cách sử dụng các phương tiện đó như thế nào trong từng phần xây dựng kiến thức của bài. * Biện pháp 2: Nắm ưu, nhược điểm của từng bộ dụng cụ thí nghiệm trước khi dạy bài học đó và xem nó mang lại hiệu quả thế nào. Nếu thí nghiệm thực mà mang lại hiệu quả cao ta sẽ tiến hành làm thí nghiệm thực trong bài giảng. Lựa chọn các thí nghiệm dễ có, dễ sử dụng, làm thí nghiệm thành công và có tính trực quan, đủ thời lượng giảng dạy cho phần kiến thức đó đạt hiệu quả giáo dục cao. * Biện pháp 3:. Nếu khi có một số phần kiến thức trong bài mà không thể chứng minh được bằng thí nghiệm thực, hay các thí nghiệm không thể diễn ra chậm cho HS dễ quan sát, các thí nghiệm không thể tiến hành tại lớp học, do thí nghiệm có độ chính xác không cao.. hay khi ta cần giới thiệu các ứng dụng của kiến thức trong đời sống và kỹ thuật. Thì GV phải sử dụng với sự hỗ trợ của các phương tiện CNTT như dùng PMDH, các thí nghiệm ảo, các băng học tập, thiết kế các hình ảnh động minh hoạ để khắc phục các hạn chế không làm được của thí nghiệm thực. Như sử dụng các chức năng của phương tiện CNTT để trực quan hoá các thí nghiệm khó quan sát, khó thành công, không có dụng cụ thí nghiệm sẵn có và thời gian tiến hành thí nghiệm mất nhiều. * Biện pháp 4: Lập sơ đồ xây dựng tiến trình dạy học của bài để có PPDH thích hợp cho bài. Khi sử dụng kết hợp thí nghiệm và các phương tiện CNTT thì GV phải tổ chức PP học tập thật sự linh hoạt để có đủ thời gian cho một tiết dạy khi ta vận dụng thực hiện cả thí nghiệm và phương tiện CNTT trong một bài giảng. Mỗi đối tượng HS cần có sự điều chỉnh PPDH khác nhau và mức độ đòi hỏi tư duy khác nhau. Do vậy khi thiết kế phương án dạy học, cần chuẩn bị hệ thống câu hỏi, hình Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 59 ảnh mô phỏng, minh hoạ theo cấp độ yêu cầu đối với tư duy. Các thí nghiệm GV nên chuẩn bị chu đáo trước giờ học, tiến hành đo thử để nắm được tính chính xác của dụng cụ đo. Các phương tiện CNTT cần chuẩn bị trước, chạy thử và hướng dẫn HS cách sử dụng nếu có các PMDH. Trên đây là những biện pháp cơ bản mà chúng tôi vận dụng để phối hợp sử dụng thí nghiệm và phương tiện CNTT trong giảng dạy Vật lí nhằm phát triển tư duy vật lí cho học sinh THPT miền núi. 1.5. NGHIÊN CỨU THỰC TRẠNG DẠY HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT VẬT LÍ Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi tiến hành điều tra, khảo sát thực trạng giảng dạy và học tập đối với GV vật lí và HS ở lớp 10 THPT thuộc 3 trường trên địa bàn Tỉnh Thái Nguyên đó là: Trường Văn Hoá I - Bộ công an Trường Vùng cao Việt Bắc Trường THPT Định Hoá 1.5.1. Mục đích điều tra Để chuẩn bị cho việc soạn thảo tiến trình dạy học nhằm mục đích phát triển tư duy vật lí cho HS miền núi khi dạy học một số định luật phần cơ học, chúng tôi tiến hành điều tra, tìm hiểu ở các trường để biết các thông tin sau: - Về thực trạng cơ sở vật chất của nhà trường, các trang thiết bị thí nghiệm, các phương tiện CNTT phục vụ cho việc giảng dạy môn vật lí. - Về việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí. - Về việc sử dụng các phương tiện CNTT trong dạy học vật lí. - Tình hình dạy và học các định luật vật lí nói chung và các định luật phần cơ học nói riêng. - PP học tập của HS và mức độ hứng thú của HS khi sử dụng thí nghiệm thực hay ứng dụng CNTT trong giờ học vật lí. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 60 1.5.2. Phƣơng pháp điều tra, tìm hiểu - Gặp gỡ và trao đổi trực tiếp với lãnh đạo nhà trường, với tổ trưởng chuyên môn bộ môn vật lí, với các GV giảng dạy vật lí. Sử dụng phiếu phỏng vấn GV, xem giáo án dự giờ... - Trao đổi trực tiếp với HS và dùng phiếu phỏng vấn HS, tham khảo kết quả năm học trước của HS và kết quả các bài kiểm tra trong học kì I. - Tham quan phòng thí nghiệm vật lí, phòng MVT, phòng chuyên dùng. 1.5.3. Kết quả điều tra: Kết quả điều tra GV theo phiếu như sau: - Số trường điều tra : 3 - Số phiếu điều tra : 24 - Số GV được hỏi ý kiến : 24 - Số GV cho biết ý kiến : 24 Kết quả điều tra HS theo phiếu như sau: - Số lớp điều tra : 6 - Số phiếu điều tra : 120 - Số HS được hỏi ý kiến : 120 - Số HS cho biết ý kiến : 120 Kết quả điều tra ban đầu cho thấy: + Về cơ sở vật chất, thiết bị dạy học: - Qua tìm hiểu ở ba trường chúng tôi thấy: Các trường đều có phòng thí nghiệm vật lí riêng. Các dụng cụ thí nghiệm đã được trang bị với cơ số đủ theo lớp. Tuy nhiên do số lớp học nhiều, nhiều GV cùng giảng dạy một khối lớp, do đó để bố trí lệch giờ dạy của GV cùng một môn rất khó, nên nhiều giờ giảng GV không có phòng thí nghiệm để giảng dạy, mà một số bài khi dịch chuyển các dụng cụ thí nghiệm rất phức tạp và ổ điện tại lớp học lại không đủ cho yêu cầu của một giờ giảng thực nghiệm nhóm. Các dụng cụ thí nghiệm tuy được trang bị nhưng không được bổ sung thường xuyên khi các dụng cụ bị hỏng, dẫn đến cũng chưa đáp ứng được yêu cầu chống dạy chay của GV. - Các thí nghiệm phần cơ học, do giắc cắm và các cổng quang điện không nhạy nên hay trục trặc khi làm thí nghiệm dẫn đến mất thời gian khi dạy học. Một số bài đo có độ chính xác không cao và thí nghiệm mất quá nhiều thời gian. - Các trường đã có các phòng MVT. Tuy nhiên số lượng máy chưa nhiều, một số bị hỏng và cũ nên tốc độ chạy rất chậm. Hệ thống máy tính đã kết nối mạng tuy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 61 nhiên hiệu quả sử dụng chưa cao. Đã trang bị các máy chiếu projector tuy nhiên không có đủ cho tất cả các phòng học. - Hầu như các PMDH cho bộ môn đều không có, chỉ có một số do GV tự tham khảo, cóp nhặt, không có bản quyền nên việc sử dụng hạn chế và không có được sự hướng dẫn sử dụng đúng bài bản, quy cách dẫn đến cũng không mang lại hiệu quả cao. Kết quả điều tra ban đầu về việc sử dụng thí nghiệm và các phương tiện CNTT trong dạy học vật lí đối với GV cho những số liệu cụ thể được chúng tôi tổng hợp lại trong những bảng thống kê dưới đây. Bảng1.2: Việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí STT Thí nghiệm Số GV làm TN % 1 Sử dụng thí nghiệm thực 14/24 58 2 Sử dụng thí nghiệm mô phỏng trên MVT 7/24 29 3 Không sử dụng 3/24 13 Bảng 1.3: Việc sử dụng CNTT trong dạy học vật lí STT Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa sử dụng SL % SL % SL % Soạn giáo án bằng powerpoint 0 0 22 91,6 2 8,4 Sử dụng các PMDH 0 0 10 41,6 14 58,4 Sử dụng các Website 0 0 0 0 24 100 Kết nối mạng Internet 0 0 0 0 24 100 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu - Đại học Thái Nguyên 62 Bảng 1.4: Lí do GV ít sử dụng CNTT trong dạy học vật lí STT Những lí do khiến đồng chí không sử dụng CNTT (hoặc không thường xuyên sử dụng) trong dạy học vật lí Số GV chọn câu trả lời % 1 Cơ sở vật chất không đầy đủ (MVT, PMDH, máy chiếu) 24 100 2 Mất nhiều thời gian chuẩn bị 20 83,3 3 Không có khả năng sử dụng MVT 4 16,7 4 Thiếu thời gian giảng dạy 5 20,8 5 Không có phòng học bộ môn 2 8,3 6 Các lí do khác 0 0 Qua kết quả điều tra như trên, cùng với sự tìm hiểu ở một số địa phương khác như Tỉnh Tuyên Quang, Hoà Bình, Bắc Kạn...cũng như các phương tiện thông tin đại chúng như báo chí, ti vi...chúng tôi nhận thấy thực trạng của việc dạy học các định luật vật lí hay các định luật vật lí phần cơ học ở các trường THPT miền núi như sau: - Hầu hết các thí nghiệm khó và mất nhiều thời gian chuẩn bị thì GV không tiến hành dạy trên lớp, nếu có sử dụng thì cũng không nêu hết được các nội dung cần chứng minh và nhiều khi chỉ dạy ở dạng định tính hoặc GV làm và thông báo kết quả. GV tiến hành các TN qua loa, thiếu chuẩn bị chu đáo. Như vậy, tuy có tác dụng về mặt cung cấp kiến thức cho HS, giáo dục thế giới quan duy vật biện chứng và quan niệm vô thần nhưng PP tiến hành thí nghiệm như vậy ít có hiệu quả về phát triển tư duy vật lí cho HS, không phát triển được khả năng tìm tòi, khả năng nghiên cứu khoa học. - Do đội ngũ GV còn một số chưa chú tâm trong công tác giảng dạy, chưa chịu khó tìm tòi, nghiên cứu tìm ra PP tiến hành dạy học một cách hợp lí và đạt hiệu quả cao để nâng cao chất lượng dạy học. Năng lực sử dụng thí nghiệm của GV còn yếu nhưng không được bổ sung, đào tạo, đào tạo lại thường xuyên để đạt chất