mở đầu: Loại thí nghiệm này tiến hành ngay từ đầu giờ nghiên cứu lý thuyết mới nhằm tạo ra tình huống có vấn đề thúc đẩy mâu thuẫn giữa trình độ kiến thức đã có và nhu cầu hiểu biết hiện tƣợng mới, kích thích tính tò mò, gây hứng thú học tập cho học sinh. + Thí nghiệm nghiên cứu hiện tƣợng, quá trình Vật lý: Là loại thí nghiệm đƣợc dùng để hình thành kiến thức mới, nhằm đƣa ra mối quan hệ bản chất giữa các hiện tƣợng. Tuỳ theo mục đích nghiên cứu mà ngƣời ta có thể phân thành hai loại: thí nghiệm nghiên cứu khảo sát và thí nghịêm minh hoạ. Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát đƣợc tiến hành nhằm đi đến một luận đề khái quát, một định luật hay một quy tắc trên cơ sở khái quát những kết quả rút ra từ thực nghiệm tức là theo con đƣờng quy nạp.
Thí nghiệm minh hoạ là thí nghiệm đƣợc tiến hành theo con đƣờng diễn dịch, tức là sau khi giáo viên đã hƣớng dẫn học sinh đƣa ra kết luận, định luật, quy tắc bằng cách suy luận lý thuyết, sau đó dùng thí nghiệm kiểm chứng lại những nhận định ấy. Thí nghiệm loại này khi thí nghiệm nghiên cứu khảo sát khó thực hiện do phức tạp, mất nhiều thời gian, số liệu không đầy đủ, chính xác. + Thí nghiệm củng cố: Đƣợc thực hiện ở cuối tiết học có thể đào sâu kiến thức cho học sinh, giúp học sinh nhớ chính xác, chắc chắn bài giảng, rèn 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com luyện kỹ năng cho học sinh. Đồng thời thông qua đó giáo viên kiểm tra đƣợc mức độ tiếp thu bài giảng của học sinh.
- Thí nghiệm thực tập về Vật lý Thí nghiệm thực tập về Vật lý là loại thí nghiệm do chính học sinh thực hiện ở mức độ độc lập tích cực khác nhau dƣới sự hƣớng dẫn chỉ đạo của giáo viên. Thí nghiệm thực tập về Vật lý gồm các loại sau: + Thí nghiệm trực diện: Là loại thí nghiệm mà dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên trong quá trình nghiên cứu tài liệu mới, mỗi học sinh tiến hành những quan điểm ngắn, những thí nghiệm mà trên cơ sở đó rút ra kết luận hoặc minh hoạ lý thuyết. + Thí nghiệm thực hành Vật lý: Là loại thí nghiệm đƣợc tiến hành sau khi học xong một chƣơng, một phần của chƣơng trình. Thí nghiệm thực hành thƣờng có nội dung phong phú có thể định tính hay định lƣợng song chủ yếu là kiểm nghiệm các định luật, các quy tắc Vật lý hoặc đo các đại lƣợng Vật lý.
+ Thí nghiệm và quan sát Vật lý ở nhà: Đây là hình thức thí nghiệm tổng hợp đƣợc tiến hành ngoài lớp học do học sinh độc lập tiến hành không có sự kiểm soát của giáo viên, là một dạng hoạt động tự lực của học sinh, có tính độc lập và sáng tạo cao. Tóm lại, trong hệ thống thí nghiệm trên đây ta thấy dù thực hiện dƣới hình thức nào, phƣơng pháp nào thì thí nghiệm Vật lý cũng đóng một vai trò to lớn trong quá trình dạy và học Vật lý. Một số yêu cầu quan trọng đối với thí nghiệm Vật lý trong việc hỗ trợ tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực của học sinh THPT - Thí nghiệm phải trình bày quá trình, hiện tƣợng Vật lý cần nghiên cứu xảy ra một cách ổn định (thí nghiệm phải thành công ngay và xảy ra nhƣ nhau trong các điều kiện giống nhau…) và chính xác. Nếu không học sinh sẽ mất niềm tin về khoa học Vật lý.
19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Trong thí nghiệm phải cho phép (tạo điều kiện) cho ngƣời nghiên cứu (học sinh .) quan sát, thu thập đầy đủ các thông tin cần thiết về quá trình, hiện tƣợng Vật lý cần nghiên cứu để có thể hỗ trợ việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh. Giáo viên có thể phải hƣớng dẫn học sinh cách thu thập thông tin vì các em còn ít kinh nghiệm và kiến thức đang có của các em chƣa tự tin vào mình lắm. Sử dụng thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông 1. Thí nghiệm ảo Thí nghiệm ảo dựa vào một số phần mềm dạy học vì thế ngƣời giáo viên có thể căn cứ vào các loại thí nghiệm và kiến thức về phần mềm của mình dể lựa chọn môi trƣờng làm việc phục vụ mục đích của mình, môi trƣờng ở đây chính là các phần mềm dạy học (PMDH).
Khái niệm phần mềm dạy học Phần mềm dạy học (PMDH) là phƣơng tiện chứa chƣơng trình để ra lệnh cho máy tính thực hiện các yêu cầu về nội dung và phƣơng pháp dạy học theo các mục tiêu đã định. Khác với các phƣơng tiện dạy học khác, PMDH là một dạng vật chất đặc biệt [3], là các câu lệnh chứa thông tin, dữ liệu để hƣớng dẫn máy vi tính thực hiện các thao tác xử lý theo một thuật toán xác định từ trƣớc. Các PMDH đƣợc lƣu trữ trong các thiết bị nhớ ngoài của máy vi tính nhƣ trong các đĩa cứng, đĩa mềm, đĩa CD. PMDH rất gọn nhẹ, rất dễ nhân bản với số lƣợng lớn, không cồng kềnh, 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 tƣơng ứng để phục vụ cho dạy và học môn đó, do vậy có các PMDH bộ môn. Tuỳ thuộc vào hình thức sử dụng và chức năng sƣ phạm mà phần mềm đảm nhận có thể phân chia các PMDH thành các loại khác nhau. Trong dạy học Vật lý có thể phân chia các PMDH thành các nhóm sau: - Phần mềm mô phỏng, minh họa: thƣờng gọi là phần mềm mô phỏng. 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Phần mềm xử lý các số liệu thực nghiệm dùng hỗ trợ cho các thí nghiệm Vật lý: thƣờng gọi là phần mềm hỗ trợ thí nghiệm Vật lý.
- Phần mềm ôn tập, tổng kết, hệ thống hoá kiến thức của từng phần, từng chƣơng trong sách giáo khoa. - Phần mềm kiểm tra, đánh giá kiến thức của học sinh. Các PMDH có thể đƣợc sử dụng ở mọi chức năng lý luận dạy học của quá trình dạy học. Có thể sử dụng phần mềm trong các giai đoạn sau: + Nêu vấn đề nghiên cứu, gợi động cơ học tập tích cực cho học sinh, củng cố trình độ kiến thức và kỹ năng xuất phát.
+ Trình bày nội dung mới. + Ôn tập các nội dung đã học. + Luyện tập, củng cố kỹ năng, rèn luyện kỹ xảo cho học sinh. + Kiểm tra kiến thức học sinh.
Những yêu cầu chung đối với phần mềm dạy học Đối tƣợng sử dụng các PMDH chính là giáo viên và học sinh, do vậy để PMDH phát huy đƣợc hiệu quả nó phải đảm bảo những yêu cầu nhất định sau[8]: Yêu cầu về mặt sư phạm - Các thông tin mà PMDH đề cập đến phải phù hợp với nội dung dạy học mà phần mềm dạy học đó đảm nhận. Phần mềm phải có phần giới thiệu để chỉ ra cho ngƣời dùng biết phạm vi sử dụng của nó. Cụ thể là: phần mềm dùng để dạy chƣơng nào, bài nào trong chƣơng trình Vật lý; phần mềm đƣợc sử dụng vào giai đoạn nào của quá trình dạy học, đƣợc sử dụng để nêu vấn đề nghiên cứu, để cung cấp tri thức mới, để ôn tập tổng kết hay dùng để kiểm tra kiến thức học sinh. Các thông tin chứa đựng trong chƣơng trình phải phù hợp với nội dung trong sách giáo khoa Vật lý.
21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Nội dung dạy học chứa đựng trong chƣơng trình phải bảo đảm tính chính xác khoa học. Các văn bản, biểu đồ, đồ thị phải chính xác. Văn phong trình bày phải rõ ràng, trong sáng, cô đọng, dễ hiểu. - Các PMDH phải giúp tăng cƣờng tính trực quan.
Nội dung trình bày trên màn hình máy vi tính phải rõ ràng, lƣợng thông tin trình bày phải vừa đủ, không đƣa ra quá nhiều văn bản dài dòng hay các hình vẽ, sơ đồ quá phức tạp dễ gây nhiễu đối với ngƣời học. Cần sử dụng khéo léo các màu sắc, kích thƣớc hình vẽ, kích cỡ của văn bản để định hƣớng và điều khiển đƣợc sự quan sát chú ý của học sinh. - Các PMDH phải phù hợp với chức năng dạy học mà nó đảm nhận. Tốt nhất là với mỗi phần mềm dạy học nên có phần hƣớng dẫn, gợi ý cách thức sử dụng vào dạy học để giáo viên và học sinh dễ sử dụng.
Có thể xây dựng các PMDH phục vụ cho từng chức năng dạy học riêng rẽ. - Các PMDH phải phù hợp với trình độ tin học của giáo viên và học sinh. Thông thƣờng các giáo viên Vật lý sử dụng máy vi tính để làm công cụ, phƣơng tiện trong khi giảng dạy, còn học sinh thì đƣợc học một số kiến thức nhất định về tin học cho nên họ không phải là những ngƣời thật giỏi về tin học. Để cho PMDH dễ sử dụng thì cần khai thác tối đa các khả năng giao tiếp ngƣời - máy thông qua bàn phím (keyboard), chuột (mouse), phím nóng (hotkey), biểu tƣợng (icon), bảng chọn (menu).
- Tăng cƣờng đƣợc khả năng tự học của học sinh. Trong một chừng mực nhất định thì các PMDH có thể đóng vai trò là ngƣời thầy giáo để hƣớng dẫn học sinh học tập. Các PMDH có thể dùng để cho học sinh tự học tập ở nhà hoặc học tập không có sự hƣớng dẫn trực tiếp của giáo viên. Một PMDH tốt nếu nhƣ nó chứa đựng các nội dung, các yếu tố kích thích đƣợc khả năng tự học của học sinh.
- Các PMDH phải phù hợp với tâm sinh lý lứa tuổi học sinh, bảo đảm vệ sinh học đƣờng. Muốn vậy cần phải chú ý đến cƣờng độ của ánh sáng trên 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com màn hình, đến mầu sắc thể hiện cũng nhƣ âm thanh mà phần mềm mang lại cho ngƣời sử dụng. - Đặc biệt, PMDH phải đƣợc xây dựng sao cho hỗ trợ quá trình tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh theo lí luận dạy học hiện đại. Các yêu cầu về kỹ thuật - Trƣớc hết là các yêu cầu về mặt lựa chọn công cụ.
Một PMDH là sản phẩm của sự phối hợp khả năng lập trình tốt của nhà tin học với những kiến thức về mặt sƣ phạm của ngƣời giáo viên Vật lý. Nếu ngƣời giáo viên Vật lý có khả năng lập trình trên máy vi tính để viết nên các PMDH thì tốt nhất.