SỬ DỤNG PHẦN MỀM VẬT LÝ TRONG GIẢNG DẠY - MỘT TRONG NHỮNG BIỆN PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ TIẾT DẠY VẬT LÝ ThS Nguyễn Thị Thanh Tâm Trường CĐSP Quảng Nam Sử dụng phần mềm vật lý giảng dạy biện pháp nhằm nâng cao hiệu tiết dạy vật lý Trong báo này, xin đề cập đến việc khai thác phần mềm liên quan đến chuyên ngành vật lý trường Cao đẳng - Đại học, đề xuất cách thức sử dụng chúng theo hướng phát huy tính tích cực người học đưa ví dụ minh họa cho việc kết hợp sử dụng phần mềm vật lý với phương tiện dạy học đại máy vi tính projector tiết học lớp I/ MỞ ĐẦU: Hiện nay, khoa học công nghệ giới phát triển vũ bão, nhiều phần mềm xây dựng hoàn mỹ, đa dạng, phong phú chất lượng cao Đặc biệt ngành nghiên cứu khoa học tự nhiên Vật lý, hóa học, sinh học , nội dung nghiên cứu tượng, qui luật tự nhiên, trình thí nghiệm phức tạp đóng gói phần mềm đưa lên mạng Internet, lưu trữ đĩa CD hay thiết bị tin học khác.Việc xây dựng sử dụng phần mềm chuyên môn hỗ trợ trình giảng dạy nước giới quan tâm, thực Ở Việt Nam năm gần việc phát triển công nghệ thông tin trọng, nhiều phần mềm chuyên môn phục vụ giảng dạy bậc trung học, tiểu học, mầm non xây dựng Tuy vậy, việc xây dựng phần mềm chuyên môn phục vụ giảng dạy bậc Đại học - Cao đẳng ít, chưa đầy đủ chưa đảm bảo chất lượng cao; chủ yếu dùng môn phương pháp giảng dạy, tư liệu ghi lại tiết dạy mẫu bậc học phổ thông Đối với chuyên ngành vật lý, khoa học thực nghiệm, muốn sinh viên hiểu sâu sắc định luật, chất tượng, cần phải trình chiếu phần mềm xây dựng công phu qua thí nghiệm ảo Các nhà nghiên cứu khoa học, giảng viên vật lý không chuyên lĩnh vực tin học có điều kiện chuyên sâu để xây dựng phần mềm có chất lượng Từ thực trạng trên, giảng viên cần biết khai thác phần mềm chuyên môn xây dựng nước nước ta thông qua mạng Internet, đĩa CD… kết hợp sử dụng chúng với phương tiện dạy học đại máy vi tính projector vào trình dạy học nhằm giúp sinh viên phát huy tính tích cực học tập, tự chiếm lĩnh kiến thức tổ chức, điều khiển giảng viên, góp phần đổi phương pháp dạy học theo hướng đại Đó vấn đề cấp bách nay, nhằm thực cho mục tiêu lớn ngành giáo dục nước ta nâng cao chất lượng giảng dạy II/ NỘI DUNG: Khai thác phần mềm chuyên môn liên quan đến chuyên ngành vật lý trường Cao đẳng - Đại học: Để phát huy có hiệu sử dụng phương tiện dạy học, việc khai thác phần mềm dạy học điều cần thiết Hiện nguồn thông tin mạng Internet nhiều phong phú, biết khai thác chúng phương tiện thuộc công nghệ hỗ trợ dạy học có hiệu điều kiện nước ta Nhưng việc khai thác thông tin mạng Internet thường gặp khó khăn truy cập phần mềm chuyên môn phù hợp muốn download phải trả tiền qua mạng Ngoài ra, chuyên ngành vật lý cần phần mềm có đoạn video mô thí nghiệm, tượng, định luật mà hầu xây dựng khó tìm ta chưa biết rõ địa chúng Riêng đĩa CD chứa sẵn phần mềm chuyên môn lượng thông tin video mô đóng gói cách khoa học phục vụ tốt cho công tác giảng dạy Mỗi phần mềm đĩa CD có nhiều nội dung cung cấp thông tin, hệ thống hóa kiến thức, củng cố, kiểm tra, đánh giá kiến thức, mô phỏng, thư giãn trí tuệ…do tính phong phú động Đĩa CD chứa sẵn phần mềm chuyên môn hỗ trợ dạy học linh động, có hiệu cao điều kiện chúng ta, giảng viên vật lý không chuyên lĩnh vực tin học trường Cao đẳng – Đại học chưa thể soạn lập trình mô nhờ máy tính (computational simulation) để mô tả định luật hay xây dựng thí nghiệm ảo Tuy nhiên, muốn mua chương trình phần mềm đĩa CD có sẵn cần phải chịu khó đến Software để tìm kiếm, đặt hàng, người cần đến, phiên tiếng nước ngoài, chịu khó mua Sử dụng phần mềm vật lý theo hướng phát huy tính tích cực người học: 2.1 Tác dụng sử dụng phần mềm vật lý vào trình dạy học: Chúng ta sử dụng phần mềm vật lý vào trình dạy học để minh họa kiến thức, khai thác kiến thức, thảo luận hay dùng cho buổi xêmina trình tự học sinh viên Khi sử dụng phần mềm vật lý vào trình dạy học có tác dụng như: - Kiến thức mô tả nhiều hình thức phong phú, kèm theo hình ảnh động có lồng ghép âm gây hứng thú tiết học, hình thành động học tập - Quá trình thiết lập kiến thức xây dựng chặt chẽ, xác, mô sinh động giúp người học tin tưởng vào kết định luật phát minh, xác hóa khái niệm - Người học tập trung ý hơn, tham gia vào học cách tích cực, nhanh chóng nắm bắt nội dung học, ghi nhớ tốt rèn luyện khả quan sát , khắc sâu, nhớ lâu - Gắn liền lý thuyết với thực tiễn - Tạo niềm say mê nghiên cứu, tìm tòi, tự học góp phần biến trình đào tạo thành trình tự đào tạo 2.2 Cách thức sử dụng phần mềm vật lý vào trình dạy học: - Những tư liệu khai thác từ phần mềm giảng viên lựa chọn, hệ thống thành sưu tập, để sử dụng hỗ trợ cho giảng lớp - Bài giảng đại có khuynh hướng sử dụng ngày nhiều phương tiện công nghệ thông tin làm tăng sức hấp dẫn hiệu Muốn vậy, trước hết nên xây dựng giảng phần mềm Microsoft PowerPoint kết hợp với việc bố trí hợp lý việc sử dụng phần mềm thu thập - PowerPoint phần mềm dùng để thiết kế slides cho overhead trình diễn trực tiếp projector Phần mềm PowerPoint có ưu điểm là, dễ sử dụng giáo viên không chuyên lĩnh vực tin học; phạm vi ứng dụng rộng; trình chiếu lượng hóa kiến thức slide kèm theo hình ảnh, âm kỹ xảo biểu diễn; có khả kết nối với chương trình ứng dụng khác đưa vào đoạn video…của phần mềm chuyên môn, giúp giảng viên trình diễn giảng cách liên tục, không bị ngắt chuyển từ chương trình sang chương trình khác - Để sử dụng hiệu phần mềm chuyên môn nói chung phần mềm vật lý nói riêng cần có thiết bị hỗ trợ cho việc trình diễn máy chiếu projector nối với máy vi tính ảnh (có thể dùng tường thay ảnh) 2.3 Nguyên tắc sử dụng phần mềm vật lý vào tiết dạy học lớp: - Sử dụng chỗ: Bố trí hợp lý thiết bị để trình chiếu, giúp cho sinh viên dễ dàng quan sát vị trí ngồi lớp - Sử dụng lúc: Trình chiếu vào lúc cần thiết, lúc sinh viên mong muốn quan sát nhất; xuất vào lúc nội dung phương pháp giảng dạy cần đến - Sử dụng mức độ vừa phải hợp lý: Việc trình chiếu không nên kéo dài thời gian mức cần thiết; xếp nội dung trình diễn phải phù hợp; thời gian trình chiếu cho nội dung cần hợp lý; không nên lặp lại nội dung nhiều lần tiết giảng 2.4 Phân loại phần mềm vật lý: Dựa theo nội dung phần mềm mà phân phần mềm vật lý thành loại: - Phần mềm dùng để minh họa nội dung giảng: Nội dung phần mềm thể kiến thức xây dựng trọn vẹn đoạn video phù hợp dùng để minh họa cho nội dung học Giảng viên sau giảng xong phần lý thuyết, trình chiếu nội dung phần mềm để lớp quan sát; giảng viên dựa vào phần mềm trình chiếu để giải thích-minh họa kiến thức giảng giải; sinh viên quan sát ý lắng nghe Việc minh họa hình ảnh sinh động phần mềm giúp người học hiểu hơn, tạo hứng thú học tập, kích thích tính tích cực họ - Phần mềm dùng để khai thác kiến thức: Nội dung phần mềm sử dụng để đặt vấn đề, gợi mở vấn đề, huy động tham gia sinh viên vào nội dung học, tạo điều kiện để sinh viên tự chiếm lĩnh kiến thức Giảng viên đóng vai trò người tổ chức, điều khiển, đánh giá hoạt động sinh viên Giảng viên tiến hành theo trình tự: trước hết trình chiếu tài liệu hình ảnh hay đoạn video…, nêu câu hỏi định hướng cho sinh viên quan sát; tiếp đến cho sinh viên tự suy nghĩ thảo luận với thành viên khác để đưa câu trả lời rút kết luận Có thể kết hợp sử dụng phần mềm dùng để khai thác kiến thức với phương pháp giải vấn đề Phương pháp giải vấn đề phương pháp dạy học tích cực, thực theo bước sau: + Xác định vấn đề: Giảng viên tạo tình có vấn đề, đặt câu hỏi như: Tại xảy tượng đó? làm tận dụng tượng để phục vụ người? tượng hay sai? + Giải vấn đề: Sinh viên tự giải vấn đề tổ chức, điều khiển giảng viên như: * Thu thập phân tích, tổng hợp thông tin: Cần xác định phạm vi vấn đề sở phân loại loại hình khác vấn đề, xác định loại hình chọn * Tự tìm giải pháp: Những hướng giải vấn đề thường bắt đầu hình thành xử lý thông tin dạng ý tưởng nảy sinh để giải vấn đề * Giáo viên nhận xét, bổ sung kiến thức, khái quát lại vấn đề kết luận cuối Với cách sử dụng phần mềm để khai thác kiến thức trên, tính tích cực học tập sinh viên phát huy cao, họ chủ thể trình tiếp nhận tri thức: tự tiến hành hành động học tập để rút nội dung học, người học hứng thú học tập hơn, hiểu ghi nhớ nội dung học lâu Ví dụ minh họa việc kết hợp sử dụng phần mềm vật lý với phương tiện dạy học đại máy vi tính projector tiết học lớp: 3.1 Ví dụ việc sử dụng phần mềm vật lý dùng để minh họa cho nội dung giảng lớp: Trong ví dụ này, đề cập đến giai đoạn như, chuẩn bị giảng hoạt động lớp 3.1.1 Chuẩn bị giảng: 3.1.1.1 Chuẩn bị giảng viên - Tiết trước giảng viên chia nhóm nêu hệ thống câu hỏi liên quan đến giảng cho sinh viên nghiên cứu trước (khuyến khích lên mạng để nghiên cứu sưu tầm hình ảnh liên quan) Khuyến khích sinh viên soạn câu trả lời phần mềm Powerpoint Nên giới thiệu số địa mạng để sinh viên lấy thông tin Ví dụ: Đối với “ Đèn ống huỳnh quang” môn Kỹ thuật điện chương trình Cao đẳng sư phạm ngành Lý-Kỹ thuật Tiết trước giảng viên nêu hệ thống câu hỏi sau: Để hiểu rõ vấn đề liên quan “Đèn ống huỳnh quang”, tìm hiểu vấn đề đây: 1) Hiện tượng huỳnh quang gì? 2) Trình bày cấu tạo đèn ống huỳnh quang 3) Vẽ sơ đồ nêu tên phần tử mạch điện đèn ống huỳnh quang 4) Trình bày nguyên lý hoạt động mạch điện đèn ống huỳnh quang 5) So sánh ưu nhược điểm đèn sợi đốt đèn huỳnh quang 6) Trình bày cách khắc phục tính nhấp nháy đèn huỳnh quang - Giảng viên nghiên cứu giáo trình, sách tham khảo khai thác phần mềm liên quan đến mạch điện đèn ống huỳnh quang; ra, cần quan tâm đến sách giáo khoa THCS nội dung liên quan để sâu sát với ngành nghề - Giảng viên soạn giảng chương trình PowerPoint sử dụng phần mềm vật lý có nội dung liên quan, thực theo trình tự: + Dữ liệu hóa thông tin kiến thức vào slide + Phân loại kiến thức dạng văn bản, đồ họa, ảnh tĩnh, video, âm + Tiến hành lựa chọn tư liệu, từ phần mềm khai thác được, cần dùng giảng để đặt liên kết (hyperlink) + Xử lí tư liệu thu để nâng cao chất lượng hình ảnh, âm + Sắp xếp bố trí tư liệu cho phù hợp giảng + Chạy thử chương trình, sửa chữa hoàn thiện - Khi giảng dạy phải có máy chiếu projector nối với máy vi tính ảnh Có thể sử dụng thêm máy chiếu vật thể (nếu có) 3.1.1.2 Chuẩn bị sinh viên: Tự nghiên cứu, đọc giáo trình, sách tham khảo, lên mạng sinh hoạt nhóm để trả lời câu hỏi Có thể soạn báo cáo phần mềm PowerPoint … 3.1.2 Các hoạt động lớp: Ở nêu số hoạt động liên quan đến nội dung giảng sau: Thời Nội dung Hoạt động giảng viên Hoạt động Ghi gian hoạt động sinh viên (phút) -Kiểm tra - Tổ chức, quan sát, theo Đại diện kết tự dõi, ghi chép nhận xét… nhóm báo cáo học kết tự nghiên sinh viên cứu.(6 nhóm) nội dung 10 -Thảo luận - Điều khiển, quan sát, theo Sinh viên góp lớp dõi, ghi chép nhận xét… ý, bổ sung nội sinh viên - Điều chỉnh để thảo luận dung báo cáo 18 nội dung Giảng viên giảng giải nội dung hướng nhóm - Giáo viên kết hợp việc chiếu trình tự nội dung kiến thức thiết kế slide máy chiếu projector nội dung phần mềm vật lý, đồng thời giảng giải giải đáp thắc mắc sinh viên Sinh viên quan sát, lắng nghe, tự điều chỉnh suy nghĩ chưa để hiểu rõ vấn đề mà mơ hồ khắc sâu kiến thức -Củng cố - Tổ chức làm tập trắc Sinh viên giơ kiến thức nghiệm nhằm củng cố tay trả lời khắc sâu kiến thức học việc sử dụng phần mềm PowerPoint máy chiếu projector - Cho kết sau sinh viên trả lời - Một số hình ảnh video phần mềm vật lý sử dụng giảng “ Đèn ống huỳnh quang” môn Kỹ thuật điện chương trình Cao đẳng sư phạm ngành Lý-Kỹ thuật Stacte - Hyperlink phần mềm: “Vật lý giới quanh ta”có đoạn video “Nguyên lý hoạt động mạch điện đèn ống huỳnh quang”: \ \ \Program Files\Active Software group\Vat Li va The Gioi quanh Ta\physics.exe 3.2 Ví dụ việc sử dụng phần mềm vật lý dùng để khai thác kiến thức tiết học lớp: Phần chuẩn bị giảng tương tự ví dụ trên, phần này, đề cập hoạt động lớp học: Thời Nội dung gian hoạt động (phút) -Xác định vấn đề, tạo tình có vấn đề Hoạt động giảng viên Hoạt động Ghi sinh viên - Tổ chức làm tập trắc Sinh viên giơ nghiệm chương trình tay trả lời PowerPoint, sử dụng máy vi tính kết nối với máy chiếu projector để thực hiện, nhằm giới thiệu gợi mở vấn đề, tạo tình có vấn đề, giúp học sinh thấy rõ mục tiêu học - Thu thập - Giáo viên kết hợp trình xử lý chiếu phần mềm vật lý liên thông tin quan với nội dung kiến thức thiết kế slide máy chiếu Projector, đồng thời giảng viên nêu hệ thống câu hỏi dẫn dắt sinh viên quan sát 15 - Thảo luận lớp sinh viên nội dung Sinh viên quan sát, suy nghĩ để trả lời câu hỏi; phân tích, xử lý, hệ thống hóa hình ảnh để giải vấn cách xác - Điều khiển, quan sát, theo Sinh viên thảo dõi, ghi chép nhận xét… luận, trả lời - Điều chỉnh để thảo luận câu hỏi trả lời hướng 15 Giảng viên hệ thống hóa kiến thức xác - Giáo viên kết hợp trình chiếu lại phần mềm vật lý chiếu với giảng giải giải đáp thắc mắc sinh viên Sinh viên quan sát, lắng nghe, tự điều chỉnh suy nghĩ chưa mình, để hiểu rõ vấn đề mà mơ hồ khắc sâu kiến thức - Một số hình ảnh video phần mềm vật lý sử dụng học “Khái niệm đường cảm ứng từ từ thông” môn Điện học chương trình Cao đẳng sư phạm ngành Vật lý, sau: - Hyperlink phần mềm vật lý: “A-level physic” có đoạn video hình ảnh từ trường hình thành khái niệm từ thông F:\Autorun.exe III/ KẾT LUẬN: Ứng dụng công nghệ thông tin việc khai thác, sử dụng phần mềm chuyên môn hỗ trợ dạy học vấn đề cần quan tâm, nói biện pháp cần nhân rộng giai đoạn nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy, góp phần đổi phương pháp dạy học theo hướng đại Đặc biệt chuyên ngành vật lý bậc Đại học – Cao đẳng, khoa học thực nghiệm với đăc điểm mang tính tổng hợp, tính ứng dụng, vừa có tính cụ thể vừa có tính trừu tượng Do đó, phần mềm vật lý công cụ hữu hiệu để giúp người học chuyên ngành vật lý hiểu sâu sắc chất phức tạp Mỗi giảng viên cần biết khai thác phần mềm chuyên môn xây dựng nước nước ta thông qua mạng Internet, đĩa CD…, kết hợp sử dụng chúng chương trình PowerPoint với thiết bị dạy học đại máy vi tính, máy chiếu projector vào trình dạy học Bên cạnh việc khai thác, sử dụng phần mềm vật lý có sẵn, giảng viên vật lý trường Đại học – Cao đẳng cần tiếp tục sử dụng phần mềm công cụ, phần mềm Macromedia Flash MX để xây dựng thí nghiệm ảo, mô phỏng…nội dung kiến thức chương trình dạy học mà phụ trách nhằm tiếp tục góp phần nâng cao chất lượng dạy học bậc Đại học – Cao đẳng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] Trần Bá Hoành, Lý luận dạy học tích cực, Hà Nội, 2003 Nguyễn Đình Tê, Đồ họa multimedia văn phòng với Microsoft Powerpoint 2000, NXB Giáo dục, 2000 [3] Lê Trọng Tường, Đổi phương pháp giảng dạy môn học nhằm nâng cao tình chủ động học tập sinh viên cao đẳng sư phạm, Hà Nội, 2003 [4] Lê Chấn Hùng - Lê Trọng Tường, Vật lý nguyên tử hạt nhân, Hà Nội, NXBGD, 1999 [5] Trần Minh Sơ - Nguyễn Cao Đằng, Kỹ thuật điện II, Hà Nội, NXBĐHSP, 2005 10 SUMMARY USING PHYSICS SOFTWARE IN TEACHING – ONE OF THE METHODS WHICH HEPLS TO ENHANCE THE EFFECTIVENESS OF A PHYSICS LECTURES NGUYEN THI THANH TAM Using physic software in teaching is one of the methods which helps to enhance the effectiveness of a physics lectures In this article, we would like to mention the development of the software related to physics at college and university, offering some procedures to use it in terms of enhancing learners’ activeness and providing some examples for the combination of the physics software and modern teaching facilities such as computers and projectors in organising classroom activities 11 12 ... hợp lý; không nên lặp lại nội dung nhiều lần tiết giảng 2.4 Phân loại phần mềm vật lý: Dựa theo nội dung phần mềm mà phân phần mềm vật lý thành loại: - Phần mềm dùng để minh họa nội dung giảng: ... việc kết hợp sử dụng phần mềm vật lý với phương tiện dạy học đại máy vi tính projector tiết học lớp: 3.1 Ví dụ việc sử dụng phần mềm vật lý dùng để minh họa cho nội dung giảng lớp: Trong ví dụ... theo hướng phát huy tính tích cực người học: 2.1 Tác dụng sử dụng phần mềm vật lý vào trình dạy học: Chúng ta sử dụng phần mềm vật lý vào trình dạy học để minh họa kiến thức, khai thác kiến thức,