Đề tài Ứng dụng Physics 2.1(Part II) trong dạy học Vật Lí

Người thực hiện: Lê Thái Trung - giáo viên Tổ Vật Lí- Công nghệ, trường THPT Phạm Phú Thứ. Đề tài: Ứng dụng Physics 2.1(Part II) trong dạy học Vật Lí. A.ĐẶT VẤN ĐỀ I. Lý do chọn đề tài 1. Thực trạng. a, Giáo dục. - Theo tinh thần công văn số: 9584/BGDĐT-CNTT V/v Hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ năm học 2007 – 2008 về CNTT của Bộ GD&ĐT, năm học 2008-2009 là “Năm học Công nghệ thông tin”. - Việc ứng dụng CNTT trong dạy học là một điều hết sức cần thiết và là một xu hướng không thể cưỡng lại khi muốn đổi mới phương pháp dạy học “quan niệm lấy người học làm trung tâm” . b, Bộ môn. - Phòng bộ môn chưa có hoặc đã có thì việc sắp xếp, quản lí và bảo quản các trang thiết bị - đồ đùng dạy học chưa hợp lí và khoa học. - Có những thí nghiệm biểu diễn, chứng minh về chất lượng và số lượng chưa đủ để đảm bảo tốt(thời lượng, hiệu quả…) trong quá trình dạy học. - Có những thí nghiệm khó thực hiện thành công vì nhiều điều kiện như do thời tiết quá nóng, quá lạnh, ẩm; thiết kế dụng cụ khá phức tạp, nặng, cồng kềnh, hoặc quá nhỏ khó quan sát; nguồn điện không ổn định; hiện tượng không rõ rệt; độ chính xác chưa cao... - Có các hiện tượng Vật Lí trừu tượng, chưa thể thực hiện thí nghiệm để quan sát thấy, ví dụ như: đường sức điện, chuyển động điện tích trong điện trường(từ trường), mẫu nguyên tử Bohr... - Có những bộ thí nghiệm khá đắt tiền, ví dụ như bộ thí nghiệm về “Quang hình học” Vật Lí 11 trên 26 triệu đồng... 2. Giải pháp. Năm học 2006 – 2007 , tôi đã nghiên cứu và ứng dụng Physics 2.1(Part II) kết hợp PowerPoint(với đồ dùng dạy học kèm theo: máy vi tính, màn hình 53in) trong dạy học Vật Lí lớp 11, 12 chương trình CCGD. Năm học 2007 – 2008, tôi tiếp tục thực hiện ở lớp 11(chương trình chuẩn) và lớp 12(CCGD) với laptop, máy chiếu Projector. Việc thiết kế, sử dụng các thí nghiệm ảo, chứng minh, mô phỏng các hiện tượng Vật Lí đã và đang đem lại hiệu quả cao trong dạy học Vật Lí. Với phương pháp thay thế các thí nghiệm thật(không kể bài thực hành) sẽ giảm được nhiều chi phí trong việc mua trang thiết bị dạy học. Vì vậy, trong năm học 2006 - 2007, tôi đã mạnh dạn viết sáng kiến kinh nghiệm với đề tài: “Ứng dụng Physics 2.1(Part II) trong dạy học Vật Lí”. II. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 1. Mục tiêu. - Tạo niềm tin, đam mê, hứng thú với Vật Lí cho học sinh. - Nâng cao chất lượng bộ môn. 2. Nhiệm vụ. - Nghiên cứu và đề xuất các phương pháp sử dụng, thiết kế các thí nghiệm ảo biểu diễn, chứng minh, mô phỏng các hiện tượng Vật Lí lớp 11, 12 bằng phần mềm Physics 2.1(Part II). - Khảo sát tính khả thi và hiệu quả của quá trình dạy học Vật Lí có sử dụng Physics 2.1(Part II). . III. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1. Khách thể. Học sinh với bộ môn Vật Lí 2. Đối tượng. - Phần mềm Physics 2.1(Part II). - Tính khả thi và hiệu quả. 3. Phạm vi nghiên cứu. Chương trình Vật Lí lớp 11 và 12. 4. Giả thuyết khoa học. Trong tương lai, nhà trường THPT sẽ xây dựng dựa trên mô hình lớp học TLC(Teaching And Learning With Computer), chương trình dạy học theo dự án. Phần mềm Physics 2.1(Part II) là rất cần thiết và không thể thiếu trong quá trình dạy học Vật Lí trong đó. 5. Phương pháp nghiên cứu. - Phương pháp nghiên cứu lý luận: Thu thập những thông tin lý luận ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học Vật Lí trên các tập san giáo dục, các bài tham luận ở các diễn đàn Vật Lí trên các Website (Internet). - Phương pháp quan sát: Quan sát các hoạt động của học sinh trong các tiết Vật Lí. - Phương pháp điều tra: Trò chuyện, trao đổi với học sinh. - Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: + Tham khảo những bản báo cáo , tổng kết hàng năm của nhà trường. + Tham khảo kinh nghiệm của các trường bạn. + Tham khảo những kinh nghiệm của các giáo viên khác trong trường mình. - Phương pháp thử nghiệm: Áp dụng dạy học Vật Lí cho học sinh ở lớp 11, 12 trường THPT Phạm Phú Thứ - Đà Nẵng từ năm 2006 - 2008. 6. Thời gian thực hiện. - Bắt đầu : 01/10/2007 - Kết thúc : 15/01/2008 B. NỘI DUNG I. Tổng quan về Physics 2.1(Part II) 1. Thông tin về nhóm tác giả, chương trình. 2. Download và cài đặt. - Vào website hoặc để tải chương trình hoặc mua đĩa “Các thí nghiệm chứng minh Cơ, nhiệt, điện, quang ở THPT” tại 147. Hoàng Diệu- TP Đà Nẵng(0511-3582217) - Thuộc dạng “tự chạy”, chạy một trong những file sau: 3. Giao diện. 4. Chức năng - nội dung. Đây là một phần mềm vi tính thiết kế các thí nghiệm ảo biểu diễn, chứng minh, mô phỏng các hiện tượng Vật Lí về điện, từ trường, quang học và vật lí hiện đại. Có thể nghiệm lại được một số bài toán. 5. Ưu điểm. - Không cần cài đặt phức tạp, có thể chạy ngay trên đĩa CDR hoặccó thể chép vào bất cứ ổ đĩa cứng nào trên máy vi tính để sử dụng. - Tính linh động, với dung luợng 280MB nên có thể lưu trữ trên ổ cứng di động. - Hoạt động tốt trên các hệ điều hành từ Windows 98 đến Windows XP với cấu hình máy vi tính không cao. - “Nhẹ”, chiếm ít bộ nhớ Ram - tài nguyên hệ thống máy tính. - Giá rẻ, chỉ khoảng 7000đồng/1CDR. - Nội dung phong phú, đa dạng, dễ hiểu, dễ nhớ lâu. - Trực quan, sinh động, đẹp, chính xác. - Dễ dàng thao tác sử dụng. II. Một số bài dạy học minh hoạ tiêu biểu * Vì không có nhiều thời gian để viết, tôi (theo quan điểm cá nhân) chỉ xin nêu ra đơn cử một số vấn đề khó giải quyết trong quá trình dạy học liên quan. Các bài dạy khác thao tác tương tự. Điện trường. Bài 3. Điện trường. Đường sức điện. Cường độ điện trường. SGK 11(chương trình chuẩn) trang 15. - Vấn đề đặt ra: + Hình 3.8,9 SGK/19 hình dạng đường sức điện trong trường hợp 2 điện tích cùng độ lớn. Thế thì nếu hai điện tích khác độ lớn sẽ có hình dạng như thế nào? Khoảng cách 2 điện tích ảnh hưởng đến hình dạng đường sức điện ra sao? + Đường sức điện của một điện tích khi khác nhau về độ lớn thì khác nhau? + Các đặc điểm của đường sức điện? + Học sinh “nghi ngờ” công thức(3.2), (3.3) SGK/17, (3.4)SGK/18. - Giải quyết vấn đề: Kích đôi chuột trái vào biểu tượng đã hiện màu xanh đậm sau: + Nghiệm lại công thức theo cách sau: ++ Ví dụ: Tính cường độ điện trường do điện tích q = 1,6.10-19C gây ra tại điểm cách nó đoạn r = 5.10-11m. ++ Giải : . ++ Minh hoạ: + Minh hoạ bằng lý thuyết: Từ trường. Bài 19. Từ trường. SGK 11(chương trình chuẩn) trang 118 + Bài 20, 21. - Vấn đề đặt ra: Thí nghiệm từ phổ khó thấy, khó thực hiện khi thời tiết ẩm, mạt sắt bị oxy hoá, mất khá nhiều thời gian(nếu thực hiện thành công). Tính chất đường sức từ? + Khi I thay đổi B như thế nào? Hình ảnh đường sức từ khác nhau ra sao? + Chỉ nêu công thức thì mang tính áp đặt HS. Công thức (21.1)SGK/130; (21.2a),(21.3b)SGK/131 đúng? Trường hợp áp dụng? - Giải quyết vấn đề: Kích đôi chuột trái vào biểu tượng sau: + Đối với dòng điện thẳng: + Đối với dòng điện tròn: + Ống dây: Quang hình học. Nội dung này có phần trùng lặp ở lớp 12(Chương trình CCGG) và lớp 11(tạm gọi là chương trình mới). - Vấn đề đặt ra: Những khó khăn trong quá trình dạy học thông thường là thí nghiệm khó thực hiện thành công, tia sáng khó thấy, đồ dùng đắt tiền, dễ vỡ, kồng kềnh, nặng... - Giải quyết vấn đề: + Vẽ hình minh hoạ trên bảng(hoặc vẽ sẵn trên bảng phụ) : trực quan, HS dễ dàng tiếp thu nội dung bài học. Nhưng việc này mắc nhược điểm là độ chính xác không cao và mất nhiều thời gian. + Minh hoạ bằng Physics 2.1(Part II): ưu điểm vượt trội. ++ Hiện tượng phản xạ, khúc xạ ánh sáng, phản xạ toàn phần. ++ Gương cầu lõm, gương cầu lồi. ++ Thấu kính phân kì, thấu kính hội tụ. Sự tạo ảnh bởi thấu kính phân kì, hội tụ. Nếu di chuyển vật thì ảnh sẽ như thế nào? Nghiệm lại công thức thấu kính. Kiểm tra đáp án bài toán. ++ Mắt, sự điều tiết của mắt. Các tật của mắt và cách sửa. Vật lí hiện đại. Nội dung này thuộc lớp 12(Chương trình CCGG) - Vấn đề đặt ra: Những khó khăn trong quá trình dạy học thông thường là thí nghiệm khó thực hiện thành công hoặc không có. - Giải quyết vấn đề: ++ Thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Young. Hệ vân giao thoa thay đổi như thế nào khi ta thay đổi khoảng cách giữa hai khe và từ hai khe đến màn? Nghiệm lại (lưu ý: ở đây d- tương ứng với a, L- D, Dl- i) ++ Thí nghiệm về hiện tượng quang điện. Ba định luật quang điện. ++ Mẫu nguyên tử Borh…. Các bài minh hoạ trên, là một số ít các bài dạy học từ ứng dụng Physics 2.1(Part II), nếu có gì thiếu xót hay khó hiểu, hãy liên hệ tác giả bài viết (0935548607) để được chia sẻ tất cả... Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo quan tâm! III. Kết quả Khả thi, hiệu quả: vận dụng dạy học linh động(có thể kết hợp soạn giảng trên PowerPoint ở lớp, thực hành thí nghiệm ở phòng bộ môn); tạo niềm tin và sự hứng thú, đam mê học môn Vật Lí hơn ở học sinh; sau những tiết dạy đó, tỉ lệ học sinh hiểu bài và thuộc bài cũ tăng lên so với dạy tiết thông thường khác; học sinh có thể giải được nhiều dạng các bài tập định tính và định lượng nhanh và chính xác hơn. Tiết kiệm thời gian: thời gian chuẩn bị, kết nối Laptop- Projector, khởi động máy, dựng màn chiếu và chạy chương trình chiếm bình quân khoảng 5 phút. Thay thế tốt được một số thí nghiệm đắt tiền khác, chi phí đầu tư giảm mà hiệu quả cao. C. KẾT LUẬN Những tiết dạy học có ứng dụng CNTT, với nhiều minh họa đẹp, sinh động và đúng, đã làm cho học sinh hứng thú, say mê học tập. Cùng một thời lượng như nhau nhưng số lượng kiến thức và kỹ năng các em tiếp thu được lại nhiều hơn, cụ thể và sâu sắc. Số lượng bài tập, kĩ năng thực hành của các em cũng được rèn luyện nhiều hơn, thành thục hơn. Hầu như tất cả các giờ học được dạy theo phương pháp này không có một học sinh nào tỏ ra chán nản, lười biếng học tập hoặc học với tâm trạng đối phó, thụ động, mà ngược lại các em đều rất thích thú. Rõ ràng học tập đối với các em đã trở thành một niềm vui lớn. Tuy nhiên, hiệu quả của việc dạy học có ứng dụng CNTT của quý thầy cô giáo sẽ phụ thuộc vào 2 yếu tố chính: khả năng hiểu biết CNTT và vận dụng đúng đắn CNTT vào quá trình giảng dạy. Những kiến nghị - đề xuất. * Đối với nhà trường: - Xây dựng phòng bộ môn đúng mục đích sử dụng. - Lập kế hoạch bảo dưỡng trang thiết bị trong thời gian nghỉ hè. * Đối với Sở GD-ĐT: - Đầu tư các thí nghiệm Vật lý đầy đủ, kịp thời và rẻ tiền. - Tổ chức các buổi hội thảo - sinh hoạt chuyên đề về “ứng dụng CNTT trong dạy học Vật lí” để cho giáo nhiều trường có dịp trao đổi để rút kinh nghiệm. Đà Nẵng, ngày 15 tháng 01 năm 2008 Giáo viên Lê Thái Trung MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG A.ĐẶT VẤN ĐỀ 01 I. Lý do chọn đề tài 02 II. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 02 III. Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 02 B. NỘI DUNG 04 I. Tổng quan về Physics 2.1(Part II) 04 II. Một số bài dạy minh hoạ 07 III. Kết quả 16 C. KẾT LUẬN 17 Mục lục 18