Đề tài Ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý ở THCS

§Ò Tµi: øng dông c«ng nghÖ th«ng tin trong d¹y häc vËt lý ë THCS ----------------------- I. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay khối lượng tri thức khoa học trên thế giới khám phá ra ngày càng tăng như vũ bão, nên chúng ta không thể hy vọng rằng trong thời gian nhất định ở trường phổ thông mà có thể cung cấp cho học sinh với một kho tàng trí thức khổng lồ mà loài người đã tích luỹ được. Vì vậy nhiệm vụ của người giáo viên ngày nay không những phải cung cấp cho học sinh một vốn tri thức cơ bản mà điều quan trọng là còn phải trang bị cho học sinh khả năng tự làm việc, tự nghiên cứu để tìm hiểu và tự nắm bắt thêm tri thức. Trong những năm qua sự phát triển trí tuệ của học sinh ngày càng mạnh mẽ, nhu cầu học tập các môn học ngày nhiều trong đó kiến thức bộ môn trong nhà trường cũng không ngừng bổ sung, đi sâu và mở rộng. Bởi vậy khi Công nghệ thông tin phát triển thì việc ứng dụng Công nghệ thông tin vào tất cả các lĩnh vực là một điều tất yếu và cần thiết. Trong giáo dục, tôi lấy một ví dụ minh họa như 2 trường tôi đã công tác. Trong 6 năm giảng dạy tôi thấy so với nhu cầu thực tiễn hiện nay, việc ứng dụng Công nghệ thông tin vào trường học còn rất hạn chế. Chúng ta không thể phủ nhận những thành quả to lớn mà Công nghệ thông tin đã mang lại, nó giúp cho việc giảng dạy của Giáo viên, quản lí của Hiệu trưởng (nói riêng) đạt hiệu quả cao. Với giáo viên dạy môn vật lý như tôi, Công nghệ thông tin có tác động mạnh mẽ, nó có thể làm thay đổi toàn bộ phương pháp dạy và học. Môn vật lý là môn học trực quan, kiến thức hình thành cho học sinh thông qua các hiện tượng, từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng. Do đó các thí nghiệm (TN) và các phương tiện nghe nhìn (PTNN) có vai trò rất quan trọng trong dạy học Vật lí. TN là nguồn cung cấp thông tin chính xác, tin cậy, dễ hiểu, TN là phương tiện tốt nhất để kiểm tra tính đúng đắn của kiến thức Vật lí, TN có tác động mạnh đến các giác quan của học sinh trong dạy học, TN là phương tiện rèn luyện sự khéo léo cho học sinh, TN góp phần đánh giá năng lực nhận thức và làm phát triển khả năng tư duy và TN giúp củng cố vận dụng kiến thức vững chắc. Phương tiện nghe nhìn cũng có vai trò quan trọng, nên giáo viên cần quan tâm sử dụng chúng trong dạy học vật lí. Mỗi loại PTNN có chức năng khác nhau, người GV cần khai thác các tiềm năng vốn có trong việc chuyển tải tri thức của các loại PTNN khác nhau. Có như thế, PTNN mới hỗ trợ có hiệu quả cho hoạt động của thầy và trò trên giờ lên lớp. Để nâng cao hiệu quả sử dụng TN trong dạy học Vật lí, ngoài các biện pháp thông thường mang tính đơn lẻ, người GV cần sử dụng phối hợp TN với các PTNN khác như phối hợp TN với tranh ảnh, sử dụng TN phối hợp với các video clips, sử dụng phối hợp TN với camera, webcam, sử dụng phối hợp TN với thí nghiệm ảo, thí nghiệm mô phỏng trên máy vi tính và cuối cùng là sử dụng phối hợp TN với các phần mềm dạy học. Tùy thuộc vào nội dung của từng bài học, vào các thiết bị TN cần được sử dụng, vào điều kiện cơ sở vật chất  và phương pháp dạy học để chọn lựa sự phối hợp có hiệu quả. Kết quả điều tra cho thấy để sử dụng TN dạy học có hiệu quả cao giáo viên cần phải sử dụng phối hợp với các PTNN khác như tranh, ảnh, mô hình mà đặc biệt là cần có sự phối hợp với các phương tiện nghe nhìn khác, trong đó, máy vi tính đóng vai trò rất quan trọng. Điều kiện cần phải được sử dụng phối hợp khi những TN chỉ thực hiện được trong phòng tối, những TN nguy hiểm, những TN khó xác định nguyên nhân từ kết quả thu được... Tiến trình dạy học được thiết kế theo kiểu sử dụng phối hợp TN với các PTNN  một cách đa dạng được GV hoan nghênh và có tính khả thi cao, phù hợp với thực tế các trường trung học cơ sở hiện nay. Các bài thiết kế bảo đảm mục tiêu dạy học, bảo đảm thời gian của tiết học, hoạt động dạy học được tổ chức phù hợp với học sinh THCS. Vậy để nâng cao chất lượng dạy và học thì cần phải kết hợp tối ưu các phương pháp dạy học, phát huy hiệu quả của ứng dụng CNTT vào giảng dạy nhằm mục đích giúp học sinh học tập và lĩnh hội kiến thức kiến thức một cách chủ động, sáng tạo. II.Gi¶I quyÕt vÊn ®Ò 1. C¬ së lý luËn . Ngµy nay, ViÖt Nam chóng ta trªn con ®­êng ®æi míi nÒn c«ng nghiÖp hãa hiÖn ®¹i hãa ®Êt n­íc. Thùc hiÖn môc tiªu “N©ng cao d©n trÝ ®µo t¹o nh©n lùc, båi d­ìng nh©n tµi”. Muèn thùc hiÖn ®­îc môc tiªu nµy th× ®Êt n­íc ph¶i ®ßi hái ®«ng ®¶o nh÷ng ng­êi cã tr×nh ®é v¨n hãa vµ tr×nh ®é tay nghÒ cao, ®µo t¹o nh÷ng con ng­êi lao ®éng cã trÝ tuÖ, n¨ng ®éng, s¸ng t¹o, ®¸p øng nh÷ng ®ßi hái trong c«ng cuéc x©y dùng vµ b¶o vÖ ®Êt n­íc thêi kú ®æi míi. lµm cho nÒn gi¸o dôc ë nhµ tr­êng ®­îc ®iÒu chØnh mét c¸ch thÝch hîp, dÉn ®Õn sù thay ®æi vÒ néi dung vµ ph­¬ng ph¸p d¹y häc. Sù bïng næ c«ng nghÖ th«ng tin (CNTT) nãi riªng vµ khoa häc c«ng nghÖ nãi chung ®ang t¸c ®éng m¹nh mÏ vµo sù ph¸t triÓn cña tÊt c¶ c¸c ngµnh trong ®êi sèng x· héi. NÕu muèn viÖc d¹y häc theo kÞp cuéc sèng, mçi mét gi¸o viªn (GV) nhÊt thiÕt ph¶i c¶i c¸ch ph­¬ng ph¸p d¹y häc theo h­íng øng dông c«ng nghÖ th«ng tin vµ c¸c trang thiÕt bÞ d¹y häc hiÖn ®¹i vµ ph¸t huy m¹nh mÏ t­ duy s¸ng t¹o, kÜ n¨ng thùc hµnh, høng thó häc tËp cña häc sinh (HS) ®Ó n©ng cao chÊt l­îng d¹y vµ häc. 2. C¬ së thùc tiÔn. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y, víi sù ph¸t triÓn ngµnh c«ng nghÖ th«ng tin, d¹y häc víi sù trî gióp cña m¸y tÝnh, d¹y häc ®a ph­¬ng tiÖn (Multimedia) ra ®êi th× M¸y vi tÝnh sö dông trong d¹y häc lµ c«ng cô hç trî tÝch cùc cña qu¸ tr×nh d¹y häc. øng dông CNTT vµ truyÒn th«ng lµ mét xu h­íng hiÖn ®¹i hãa qu¸ tr×nh d¹y vµ häc. Nh»m gióp HS tham gia häc tËp mét c¸ch chñ ®éng, tÝch cùc vµ s¸ng t¹o t¨ng c­êng tÝnh trùc quan, gãp phÇn n©ng cao chÊt l­îng lÜnh héi vµ n¾m v÷ng kiÕn thøc, ph¸t triÓn n¨ng lùc t­ duy ®éc lËp s¸ng t¹o cña HS víi c¸ch “Suy nghÜ nhiÒu h¬n, lµm viÖc nhiÒu h¬n, th¶o luËn nhiÒu h¬n” ®Ó ®¹t kÕt qu¶ cao trong mét tiÕt d¹y. Th«ng qua m¸y vi tÝnh GV cã thÓ thùc hiÖn c¸c thÝ nghiÖm (TN) m« pháng, h×nh ¶nh ®éng, ¶nh tØnh, ©m thanh Nh­ vËy HS båi d­ìng vµ ph¸t triÓn ®­îc n¨ng lùc thùc nghiÖm, n¨ng lùc HS ho¹t ®éng tù lùc, s¸ng t¹o béc lé ®­îc kh¶ n¨ng së tr­êng, së thÝch vÒ m«n vËt lý. N©ng cao chÊt l­îng häc tËp, t¨ng c­êng høng thó, g¾n häc víi hµnh, lý luËn víi thùc tiÔn, kÝch thÝch tÝnh tÝch cùc, tù lùc trÝ th«ng minh, tµi s¸ng t¹o th¸o v¸t cña tõng nhãm vµ c¸ nh©n HS. §©y còng lµ biÖn ph¸p ®Ó ph¸t hiÖn ®óng nh÷ng HS kh¸ giái vÒ bé m«n vËt lý. XuÊt ph¸t tõ nh÷ng vÊn ®Ò thùc tÕ trªn th× viÖc vËn dông ph­¬ng ph¸p d¹y häc cïng víi viÖc lµm thÝ nghiÖm, øng dông CNTT ®Ó truyÒn thô cho häc sinh nh÷ng kiÕn thøc vÒ c¸c hiÖn t­îng vËt lý lµ rÊt quan träng vµ cÇn thiÕt. III-Thùc tr¹ng vµ c¸c gi¶i ph¸p. 1. Thùc tr¹ng cña viÖc øng dông CNTT trong d¹y häc vËt lý ë THCS hiÖn nay: a. Thùc tr¹ng vµ t×nh h×nh. Qua nhiÒu n¨m gi¶ng d¹y theo néi dung ch­¬ng tr×nh vµ s¸ch gi¸o khoa míi cña bé m«n vËt lý khi ch­a ¸p dông øng dông CNTT trong d¹y häc t«i nhËn thÊy r»ng: Sù høng thó häc tËp cña HS trong qu¸ tr×nh häc tËp ®¹t kÕt qu¶ ch­a cao, c¸c em HS cßn ch­a ph¸t huy tinh thÇn vµ th¸i ®é khi häc m«n vËt lý. §Æc biÖt lµ c¸c TN thùc hµnh cña HS. Mét sè GV vËt lý hiÖn nay ch­a cã kinh nghiÖm sö dông CNTT trong d¹y häc vËt lý ®Æc biÖt lµ c¸ch truy cËp vµo m¹ng INTERNET ®Ó lÊy th«ng tin phôc vô cho viÖc d¹y vµ häc. Mét sè HS yÕu kÐm ngµy cµng cã th¸i ®é nhµm ch¸n khi häc m«n vËt lý, ®ã lµ c¸c thao t¸c, kÜ n¨ng thùc hµnh TN kh«ng cã vµ kh«ng hiÓu bµi ngay trong tiÕt häc. KÕt qu¶ kh¶o s¸t 33 em häc sinh ë c¸c khèi líp n¨m häc 2010 - 2011 vÒ møc ®é høng thó vµ kÕt qu¶ häc tËp bé m«n vËt lý khi ch­a ¸p dông CNTT trong d¹y häc vËt lý víi chÊt l­îng nh­ sau: Møc ®é høng thó. Líp Tæng sè HS Th¸i §é Høng thó B×nh th­êng Kh«ng høng thó 61 33 10 15 8 71 33 10 17 6 81 33 8 15 10 - ChÊt l­îng häc tËp. Líp Tæng sè HS Giái Kh¸ TB×nh YÕu KÐm SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) SL TL(%) 61 33 4 12% 10 30% 15 46% 4 12% 71 33 5 15% 12 37% 13 39% 3 9% 81 33 4 12% 9 27% 15 46% 5 15% b. Nguyªn nh©n dÉn ®Õn kÕt qu¶ häc tËp cña HS khi häc bé m«n vËt lý. * §èi víi Häc sinh. Ngay tõ ®Çu cÊp THCS Häc sinh ®· tiÕp cËn mét m«n khoa häc mµ ë tiÓu häc c¸c em míi ®­îc häc nh÷ng kiÕn thøc vËt lý ë m«n Tù nhiªn vµ X· héi ch­a cã høng thó häc tËp m«n vËt lý. B­íc ®Çu ®· cã mét sù chuyÓn ®æi vÒ ph­¬ng ph¸p häc tËp. Ch­a cã kÜ n¨ng thùc hµnh, c¸ch l¾p r¸p c¸c dông cô thÝ nghiÖm TN m«n vËt lý vµ kÜ n¨ng quan s¸t, nghe, nh×n, kh«ng ®óng, häc kh«ng ®i ®«i víi hµnh. Cho nªn c¸c em ch­a tiÕp cËn ®­îc ph­¬ng ph¸p häc, c¸ch häc mét c¸ch tèt nhÊt. Qua t×m hiÓu nguyªn nh©n th× thÊy c¸i chÝnh lµ do c¸c em ch­a n¾m ch¾c ®­îc kiÕn thøc hoÆc quªn kiÕn thøc mét phÇn do gi¸o viªn ch­a cã ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y thÝch hîp. * §èi víi Gi¸o viªn. Gi¸o viªn ch­a cã ph­¬ng ph¸p gi¶ng d¹y thÝch hîp, ch­a ph©n lo¹i ®­îc tõng ®èi t­îng HS trong líp häc. NhiÒu khi do ng¹i t×m tßi, l¾p r¸p c¸c dông cô thÝ nghiÖm, do thiÕu dông cô thÝ nghiÖm. PhÇn n÷a lµ do ph¶i ®Çu t­ thêi gian ®Ó nghiªn cøu bµi vµ lµm thÝ nghiÖm cho nªn th­êng gi¸o viªn d¹y chay b»ng c¸ch m« t¶, thuyÕt tr×nh thÝ nghiÖm. Do ®ã viÖc häc cña häc sinh cßn thiÕu thùc hµnh mµ ®Æc tr­ng cña bé m«n VËt lý rÊt cÇn cã thùc tÕ, tõ thùc tÕ míi cã thÓ rót ra ®­îc nh÷ng kÕt luËn c¬ b¶n. Cã thùc hµnh th× kiÕn thøc míi kh¾c s©u, dÔ nhí, nhí l©u vµ nhÊt lµ t¹o cho häc sinh cã lßng say mª, høng thó häc tËp, nghiªn cøu. §ång thêi hiÖn nay mét sè tr­êng ch­a cã ®ñ ph­¬ng tiÖn kÜ thuËt dïng trong d¹y häc cho nªn GV ch­a n¾m v÷ng c«ng dông, c¸c tÝnh n¨ng ho¹t ®éng, c¸ch sö dông vµ b¶o vÖ nh­: m¸y chiÕu qua ®Çu, m¸y chiÕu ®a ph­¬ng tiÖn. §Æc biÖt lµ mét sè gi¸o viªn ch­a biÕt so¹n gi¸o ¸n ®iÖn tö b»ng phÇn mÒm PowerPoin, Violet vµ khai th¸c m¹ng th«ng tin trªn Internet. Mét sè gi¸o viªn cßn nÆng vÒ “Ph­¬ng ph¸p d¹y häc truyÒn thèng” ch­a nhuÇn nhuyÔn, thÊm nhuÇn víi “Ph­¬ng ph¸p d¹y häc hiÖn ®¹i”. Kh«ng trang bÞ ®Çy ®ñ vµ ®ång bé ph­¬ng tiÖn kÜ thuËt vµ øng dông CNTT trong d¹y häc cho HS vµ ®ång thêi ch­a nghiªn cøu kÜ bµi d¹y khi ®Õn líp. 2. Tổng quan về ứng dụng CNTT và truyền thông trong dạy học vật lí Ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông là một xu hướng hiện đại hoá quá trình dạy và học. Phần trình bày dưới đây đưa ra một số hình thức ứng dụng CNTT và truyền thông để nâng cao hiệu quả giảng dạy bộ môn Vật lí. a. Sử dụng PowerPoint làm phương tiện trình diễn bài giảng. PowerPoint là một phương tiện trình diễn sinh động bài giảng thông qua màu sắc của văn bản, sự phong phú của hình ảnh, các dạng đồ thị và những đoạn âm thanh, video minh hoạ ... Bài giảng sử dụng PowerPoint trình diễn là công cụ hữu hiệu để đặt vấn đề cho bài giảng, phân tích những hiện tượng Vật lí khó diễn tả bằng lời, đưa ra những câu hỏi tình huống cho bài giảng, những câu hỏi có kèm hình ảnh hay đồ thị giúp học sinh dễ nắm bắt vấn đề, đưa thêm những thông tin mà giáo viên cần truyền đạt để củng cố kiến thức cho học sinh, tổ chức các hình thức học tập mới... Hình ảnh được trình chiếu trên PowerPoint khác với một tranh tĩnh, bên cạnh sự phong phú của những lựa chọn phù hợp, còn có thể mô tả chi tiết và đưa ra lần lượt những chỉ dẫn cần thiết minh hoạ cho bài giảng. + - Nguån ®iÖn + - Cuén d©y L¸ thÐp ®µn Håi MiÕng s¾t TiÕp ®iÓm Chu«ng Chèt kÑp Cấu tạo của chuông điện Hình ảnh động mô tả sự điều tiết của mắt Sử dụng PowerPoint để mô phỏng quá trình Vật lí mà tranh ảnh thường không thể diễn tả được bản chất của hiện tượng. Ví dụ về sự điều tiết của mắt, có thể thiết kế để quan sát được sự thay đổi đồng thời vị trí của vật khi tiến dần tới mắt người quan sát với sự thay đổi độ tụ của thuỷ tinh thể để ảnh của vật vẫn hiện trên võng mạc. Sử dụng PowerPoint để mô phỏng hoạt động của các thiết bị máy móc như rơ le điện từ, các kỳ hoạt động của động cơ nhiệt, hoạt động của loa điện, của băng kép trong bàn là điện, hiện tượng trộn màu... Phạm vi ứng dụng hình thức này khá phong phú và hiệu quả phụ thuộc nhiều vào kịch bản của giáo viên cho đoạn bài giảng. Hình ảnh động mô tả hoạt động đông cơ 4 kỳ Một trong những ưu điểm của PowerPoint là có thể đưa vào những đoạn video, ảnh flash dùng mô tả hiện tượng Vật lí mà không thể hoặc khó thực hiện thí nghiệm trên lớp như hiện tượng nhật thực, nguyệt thực, chuyển động Browno, tương tác của các vật mang điện, hiện tượng sét, sự dịch chuyển của ảnh qua thấu kính... Đoạn video về hiện tượng nhật thực Trong các tiết thực hành Vật lí, giáo viên có thể sử dụng những trang trình diễn để mô tả các bước thực hành cho học sinh, những lưu ý khi tiến hành thí nghiệm, cách xử lý số liệu đo và đặt câu hỏi cho học sinh về nội dung bài thí nghiệm... Đặt câu hỏi nêu vấn đề cho bài giảng, hay những câu hỏi tình huống để hình thành kiến thức thì sự kết hợp của kênh chữ, hình ảnh và âm thanh trên trang trình diễn sẽ tập trung được sự chú ý của học sinh hơn. Trò chơi ô chữ thường được đưa ra sau mỗi chương ở sách giáo khoa Vật lí THCS nhằm hệ thống kiến thức theo hình thức mới. Kỹ thuật tạo và điều khiển sự hiển thị của các ô chữ này không khó lắm. Trong tài liệu này đã đưa ra cách tạo lập để giáo viên có thể áp dụng hình thức này vào các tổ chức hoạt động dạy học khác. Chú ý: Sử dụng bài giảng thiết kế trên PowerPoint nâng cao được hiệu quả giờ dạy. Sự hỗ trợ của hình ảnh và âm thanh và nghệ thuật giảng dạy của người thày làm bài giảng sinh động hơn. Tuy nhiên, khi thiết kế bài giảng điện tử cũng cần lưu ý một số điểm sau đây: Không nên quan niệm trong tiết dạy sử dụng giáo án điện tử là không cần sử dụng bảng, phấn. Những phần trình chiếu chỉ là phương tiện hỗ trợ giáo viên điều khiển tiến trình dạy học trên lớp có hiệu quả hơn, phần ghi bảng của thày luôn giúp học sinh hệ thống được kiến thức bài giảng. Cần bố cục mỗi trang trình diễn hợp lý về cỡ chữ, màu chữ, màu nền. Thông thường với phòng học sáng thì nên dùng nền sáng và chữ màu tối. Không nên lạm dụng các hiệu ứng hiển thị, điều này gây mất tập trung của học sinh vào nội dung bài giảng. Diễn giảng không nên nhanh quá, khi đưa ra các tình huống trên máy chiếu cần có đủ thời gian để học sinh suy nghĩ Không nên thay thế trình diễn thí nghiệm ảo thay thế thí nghiệm học sinh phải tiến hành trên lớp để hình thành kiến thức. Vật lí học là bộ môn khoa học thực nghiệm, hình thành phương pháp thực nghiệm, rèn luyện những kỹ năng thực hành cho học sinh là một trong những mục tiêu của môn học. b. Sử dụng các phần mềm dạy học khác. Hiện nay, cùng với sự phát triển ứng dụng của CNTT, những sản phẩm phần mềm phục vụ cho quá trình dạy và học đã xuất hiện khá phong phú. Mỗi sản phẩm đều có một đặc trưng riêng, phục vụ cho mục tiêu xác định, và cũng không có một sản phẩm nào vạn năng thay thế được các sản phẩm khác. Mỗi giáo viên có thể tham khảo các phần mềm và lựa chọn phần mềm nào có thể dùng đưa vào bài giảng trên lớp, phần mềm nào dùng hướng dẫn học sinh tự học để củng cố kiến thức. Một số phần mềm dạy học Vật lí thường dùng cho khối THCS có thể download miễn phí trên mạng: web cung cấp những hướng dẫn về các thí nghiệm biểu diễn (demonstration) cho môn Vật lí Trang web giới thiệu sản phẩm: mô phỏng các hiện tượng Điện, Quang hình và Quang lý, Chuyển động cơ học... có tiện ích thú vị là nó cho phép thiết kế và lắp ghép các dụng cụ điện thành mạch điện, các dụng cụ quang học thành hệ quang học... qua đó biểu diễn luôn hoạt động của hệ, rất thích hợp cho trình diễn trên lớp và giúp học sinh tự học. Trang web cung cấp phần mềm và hướng dẫn xây dựng bài giảng dưới dạng website. Thực hành lắp mạch điện mắc song song bằng phần mềm Crocodile khi công tắc đóng, đèn tương ứng sẽ sáng Geometer's Sketchpad là phần mềm có thể download từ website www.edu.net.vn dùng để mô phỏng hình học trong toán học như: vẽ các khối hình học, mô phỏng quĩ tích, mô phỏng các phép biến đổi hình học ... và được ứng dụng khá hiệu quả trong Vật lí để thiết kế các bài giảng Quang hình như hiện tượng phản xạ, khúc xạ, gương, thấu kính ... Khi di chuyển vật hoặc thay đổi tiêu cự của thấu kính, vị trí và kích thước của ảnh sẽ thay đổi theo c. Khai thác thông tin trên Internet làm tư liệu phục vụ giảng dạy. Một trong các điều kiện quan trọng nhất để tăng cường hiệu quả giáo dục và chất lượng giảng dạy nói chung và môn Vật lí nói riêng là tìm kiếm nguồn tư liệu phong phú và phù hợp để bổ sung những nội dung được quy định trong chương trình và sách giáo khoa. Internet – Nguồn tư liệu vô tận cho các bài giảng sẽ giúp giáo viên và học sinh đáp ứng được yêu cầu đó. Dễ dàng tìm kiếm được những tư liệu Vật lí cần thiết trên Internet Những tư liệu được lựa chọn sẽ làm cho bài giảng trở nên phong phú, sống động, hấp dẫn hơn, học sinh sẽ tiếp thu bài giảng một cách tự nhiên hơn. Internet là một thành tựu có tính đột phá của nhân loại cuối thế kỷ XX mà lịch sử sẽ ghi nhận có vai trò tương đương với việc phát minh ra lửa, máy hơi nước, điện năng hay năng lượng hạt nhân, là một công cụ vô cùng hiệu quả cho việc khai thác tư liệu phục vụ cho các bài giảng. Tuy nhiên, để hiểu và sử dụng Internet một cách có hiệu quả nhất, người giáo viên Vật lí phải làm việc gì và cần có yêu cầu gì? Chúng ta cần trả lời được các câu hỏi sau: Tại sao Internet lại là công cụ hiệu quả cho việc khai thác tư liệu phục vụ cho bài giảng? Nên tập trung khai thác những loại tư liệu nào xung quanh nội dung của bài giảng cho phù hợp? Với câu hỏi thứ nhất, chúng ta dễ dàng thấy được Internet là nguồn tư liệu vô tận cho các bài giảng. Những số liệu, báo cáo thống kê cho thấy cho đến cuối thế kỷ XX, Internet đã trở thành kho thông tin khổng lồ và phong phú nhất trong lịch sử nhân loại với hàng trăm triệu websites liên quan đến mọi lĩnh vực, ngõ ngách của đời sống xã hội. Có nhà nghiên cứu đã từng khẳng định rằng xét về khối lượng, thông tin trên Internet đã vượt qua rất xa so với tổng khối lượng thông tin được in thành sách của loài người kể từ khi phát minh ra chữ viết cho đến năm 1990. Khối lượng đó lại được tăng lên với tốc độ chóng mặt hàng năm. Với câu hỏi thứ 2, lựa chọn tư liệu như thế nào cho phù hợp với nội dung bài giảng? Nhiều giáo viên có kinh nghiệm trong khai thác Internet phục vụ công tác giảng dạy của mình đã chỉ ra rằng: Khi tìm kiếm, lựa chọn tư liệu cho bài học điều quan trọng nhất là tính phù hợp. Tư liệu phù hợp là tư liệu liên quan đến nội dung bài giảng; có nội dung, hình thức đa dạng (thông tin, hình ảnh, video...) và được chọn lọc; lượng thông tin bổ sung vừa đủ không ít quá, cũng không nhiều quá làm loãng nội dung. Về nội dung, tư liệu phải liên quan đến nội dung bài giảng một cách trực tiếp hoặc gián tiếp nhằm định hướng tư duy cho học sinh Về hình thức, nếu đã có một tư liệu là văn bản hay kiến thức thì tư liệu khác nên được cung cấp dưới dạng ảnh. Vì tư liệu là thông tin bổ sung nên những tư liệu ảnh là rất thích hợp vì nó thường mới (chưa được biết trước), truyền đạt nhanh thông qua việc quan sát chứ không phải đọc hay giảng phù hợp với mục đích là tư liệu bổ sung. Về dung lượng, hiển nhiên thông tin và tư liệu chỉ được chiếm một tỷ lệ vừa đủ cả về thông tin và thời gian cung cấp thông tin. Tư liệu không thể lấn át nội dung chính của bài giảng mà nó bổ sung, làm cho kiến thức được cung cấp được hấp thụ dễ dàng và toàn diện hơn. Một số yêu cầu và điều kiện để khai thác Internet Là một công cụ rất hiệu quả và một kho thông tin vô tận, nhưng Internet cũng đòi hỏi giáo viên phải được trang bị những kiến thức, kỹ năng và những điều kiện nhất định. Điều cần thiết đầu tiên là tiếng Anh. Tuy các nội dung tiếng Việt đang phát triển với tốc độ rất nhanh nhưng nguồn thông tin lớn nhất và phong phú nhất trên Internet là bằng tiếng Anh. Nếu không có ngoại ngữ, giáo viên bị hạn chế khá nhiều. Thứ hai, những hiểu biết cơ bản dù chỉ ở mức đại cương như truy cập vào Internet thế nào? làm thế nào để sử dụng những công cụ tra cứu tìm kiếm như Google, Yahoo, Altavista, hay kỹ năng chọn lọc những từ khóa tìm kiếm (keywords) phù hợp với mục đích tra .... sẽ giúp ích rất nhiều cho việc tìm kiếm tư liệu. Ngoài những thông tin có thể tìm kiếm trực tiếp trên website, việc liên lạc trực tiếp bằng thư tín điện tử (e-mail) với các cá nhân, cơ sở nghiên cứu có thể tìm thấy trên Internet hay giữa các đồng nghiệp với nhau có thể giúp cung cấp những tư liệu chuyên môn quý. Điểm cuối cùng cũng rất quan trọng đó là muốn khai thác Internet thì cần phải truy cập được vào Internet bằng cách nào đó. Vấn đề này đã trở nên dễ dàng hơn với các điểm truy cập Internet được mở ở nhiều nơi trong đó có các nhà trường. d. Ghép nối thí nghiệm Vật lí với máy tính. Việc sử áp dụng máy tính vào kỹ thuật đo lường và điều khiển là một hướng của sự phát triển công nghệ thông tin. Các thiết bị đo lường và điều khiển có khả năng xử lý với độ chính xác cao, thời gian thu thập ngắn, hơn nữa có thể tự động hoá việc thu thập số liệu và xử lý kết quả đo kể cả lập bảng thống kê cũng như in ra kết quả. Phần viết dưới đây đưa ra một thí nghiệm tiêu biểu của chương trình Vật lí THCS có ghép nối với máy tính: nghiên cứu chuyển động trên máy Atút. C¶m biÕn quang häc M¹ch ghÐp nèi CPU Mµn h×nh S¬ ®å khèi m¹ch thiÕt kÕ Sơ đồ khối thí nghiệm Máy Atút Bảng mạch thiết kế với mục đích tự động hoá đo thời gian xảy ra trong một quá trình Vật lí. Sơ đồ thiết kế mạch gồm 4 mạch điện chuyển tín hiệu quang thành tín hiệu điện và được ghép nối với cổng máy in, và một mạch điều khiển nam châm điện. Hoạt động của mạch: Mỗi khi có vật chắn sáng qua các cảm biên quang điện, tín hiệu điện tương ứng được chuyển vào máy tính, máy tính sẽ ghi lại thời điểm đó theo thời gian hệ thống. Tuỳ theo các bài thí nghiệm, chương trình sẽ hiển thị kết quả thời gian vật chắn sáng qua một cảm biến hay thời gian vật di chuyển từ cảm biến này sang cảm biến khác. Trong mạch điện của bài thí nghiệm có gắn 4 cảm biến dùng đo các khoảng thời gian vật đi qua hai cảm biến liên tiếp. Những ưu điểm: Trong thí nghiệm đã tự động đo thời gian chuyển động của các quãng đường khác nhau của cùng một chuyển động, do đó số liệu nhận được chính xác và phù hợp với dự đoán hơn. Thời gian thu thập số liệu trong thí nghiệm ngắn hơn so với các thiết bị cũ nên có thể tiến hành nhiều lần trong một tiết dạy. Thiết bị còn có thể dùng nghiên cứu các định luật chuyển động trong chương trình Vật lí THPT. (Màn hình hiển thị kết quả thí nghiệm) Một bài thí nghiệm với máy Atut e. Xây dựng thư viện điện tử Vật lí ở trường THCS. Đối với giáo viên THCS, tạo một thư viện điện tử để lưu trữ các thông tin phục vụ trong công tác giảng dạy có một ý nghĩa thiết thực. Việc ứng dụng những thành tựu của CNTT để lập thư viện lưu trữ các thông tin, tư liệu ảnh, video, một số đoạn bài soạn mẫu phục vụ cho việc soạn, giảng bằng giáo án điện tử, các đề kiểm tra dùng kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh, các nội dung phục vụ ngoại khoá Vật lí...sẽ nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học. Trong phần sau sẽ trình bày một mô hình tổ chức lưu trữ các thông tin tạo thư viện Vật lí với những nội dung là các hình ảnh, file video được khai thác từ Internet, các giáo án điện tử thi dạy giỏi của giáo viên, các đề thi dùng kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh THCS do Bộ ban hành, do một số tỉnh đề nghị... Với thư viện này, giáo viên có sẵn một số tư liệu để có thể xây dựng giáo án điện tử riêng của mình, tham khảo một số bài giảng điện tử của đồng nghiệp, hiểu biết thêm về những cơ sở lý luận của kiểm tra đánh giá và có thể biên soạn nội dung bài kiểm tra cho học sinh trên cơ sở những bài mẫu. Để phát huy hiệu quả của thư viện Vật lí riêng của mỗi trường, đòi hỏi có sự cập nhật thường xuyên và có sự trao đổi giữa các giáo viên. Dưới đây là các thư mục và một số nội dung tham khảo. Cấu trúc cây thư mục Thư viện Vật lí Thư mục Hình ảnh dùng cho dạy học Vật lí được phân loại:Tranh ảnh Vật lí lớp 6, Tranh ảnh Vật lí lớp 7, Tranh ảnh Vật lí lớp 8, Tranh ảnh Vật lí lớp 9, Ảnh các nhà bác học Vật lí, Ảnh thiên văn dạy Vật lí ...Trong đó còn lưu trữ các ảnh động phục vụ dạy các bài: Nhật thực, nguyệt thực, sự nhiễm điện, động cơ nhiệt ... Thư mục Video gồm một số đoạn phim quay ở phòng thí nghiệm hay download trên Internet những hiện tượng Vật lí khó tiến hành được trên lớp: sự phóng điện, hiện tượng Nhật thực, Nguyệt thực... Thư mục Giáo án điện tử gồm một số đoạn trong các bài giảng: từ phổ, đường sức từ , mắt, mắt cận và mắt lão, công thức tính nhiệt lượng... Thư mục Đề kiểm tra lưu trữ các bài kiểm tra mẫu trong chương trình Vật lí THCS, gồm nội dung kiểm tra theo chuẩn kiến thức, ma trận đề và nội dung đề thi kèm đáp án và biểu điểm. Thư mục Ngoại khoá lưu trữ các website có nội dung khám phá thế giới Vật lí, các bài soạn trên eXe giúp học sinh tự học... Thư mục Các phần mềm Vật lí có các phần mềm Sketpad dùng thiết kế các bài giảng quang hình, Phần mềm Crocodile mô phỏng các hiện tượng cơ, điện, quang, phần mềm eXe dùng thiết kế các webside hướng dẫn học sinh tự học, phần mềm Microsoft Gif Animator tạo hoạt ảnh ... Chúng tôi đưa ra mô hình và một số nội dung trong các thư mục minh hoạ có trên đĩa CD, mong sự bổ sung của các bạn đồng nghiệp để tư liệu ngày càng phong phú. 3. BiÖn ph¸p thùc hiÖn: Qu¸ tr×nh d¹y häc lµ mét qu¸ tr×nh c«ng nghÖ chång chËp lªn nha