Luận Văn sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh tron

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Thế kỉ XXI, thế giới bước vào thời kì khoa học công nghệ hậu công nghiệp, thời kì kinh tế tri thức, thương mại điện tử, chính phủ điện tử Xã hội loài người phát triển vượt bậc bằng tư duy sáng tạo, tài năng, chất xám của con người. Trong khi đó, Việt Nam vẫn là một nước đang phát triển với nền kinh tế nông nghiệp. Để có thể bắt nhịp sự phát triển chung của thế giới, nhân tố quyết định thắng lợi của công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế là con người, là nguồn nhân lực. Đó là những con người năng động, sáng tạo, biết học hỏi và áp dụng sáng tạo tinh hoa văn hóa nhân loại, biết tìm ra lối đi riêng phù hợp hoàn cảnh cụ thể của dân tộc; đó phải là những con người sản phẩm của nền giáo dục mới.
Trước những yêu cầu của thời đại đòi hỏi ngành giáo dục phải thực hiện đổi mới chương trình giáo dục phổ thông một cách đồng bộ từ mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện đến cách thức đánh giá kết quả dạy học, trong đó khâu đột phá là đổi mới phương pháp dạy học. Nhà trường phổ thông không chỉ trang bị cho học sinh những kiến thức, kĩ năng loài người đã tích lũy được mà còn phải bồi dưỡng cho học sinh năng lực sáng tạo ra tri thức mới, cách giải quyết vấn đề mới trong học tập.
Nghị quyết Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI đã khẳng định "Đổi mới căn bản, toàn diện nền giáo dục Việt Nam theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế, trong đó, đổi mới cơ chế quản lý giáo dục, phát triển đội ngũ giáo viên và cán bộ quản lý giáo dục là khâu then chốt" và "Giáo dục và đào tạo có sứ mệnh nâng cao dân trí, phát triển nguồn nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, góp phần quan trọng xây dựng đất nước, xây dựng nền văn hóa và con người Việt Nam".
Mục tiêu phát triển giáo dục là: “Đến năm 2020, nền giáo dục nước ta được đổi mới căn bản và toàn diện theo hướng chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa, dân chủ hóa và hội nhập quốc tế; chất lượng giáo dục được nâng cao một cách toàn diện, gồm: giáo dục đạo đức, kỹ năng sống, năng lực sáng tạo, năng lực thực hành, năng lực ngoại ngữ và tin học; đáp ứng nhu cầu nhân lực, nhất là nhân lực chất lượng cao phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước và xây dựng nền kinh tế tri thức; đảm bảo công bằng xã hội trong giáo dục và cơ hội học tập suốt đời cho mỗi người dân, từng bước hình thành xã hội học tập” [19].
Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc lồng ghép các thí nghiệm vào trong các bài học Vật lí là một biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, góp phần tích cực trong hoạt động truyền đạt kiến thức cho học sinh.
Qua thực tế dạy học chương “Cảm ứng điện từ”, chúng tôi nhận thấy đây là một chương có nội dung kiến thức phong phú, được xây dựng bằng thực nghiệm và gắn liện với thực tiễn, nhưng tương đối trừu tượng đối với học sinh, vì vậy cũng gây nhiều khó khăn cho cho việc dạy và học. Tuy nhiên đây là một nội dung khá quan trọng, tạo cơ sở cho các em tiếp thu những kiến thức về dòng điện xoay chiều sau này.
Việc ứng dụng công nghệ thông tin nói chung và máy vi tính nói riêng vào dạy học Vật lý là một hướng đi thích hợp và mang tính cấp thiết. Máy vi tính với những thế mạnh về lưu trữ, xử lý và trình bày thông tin một cách linh hoạt cho phép xây dựng những thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo. Những thí nghiệm này nếu được sử dụng một cách linh hoạt trong quá trình dạy học sẽ làm tăng tính trực quan, kích thích hứng thú học tập và sự chú ý ở mức độ cao đối với học sinh, giúp cho giáo viên giảm thời gian thuyết trình, không mất nhiều thời gian vào việc biểu diễn và thể hiện thông tin trong giờ học. Với các thí nghiệm có tính nguy hiểm đối với con người hoặc các thí nghiệm có thời gian diễn ra rất nhanh (hay rất chậm) và các thí nghiệm có tính trừu tượng thì việc thay thế chúng bằng những thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trên máy vi tính là một cách tối ưu. Có thể thấy rằng, viếc sử dụng máy vi tính với tư cách là một phương tiện dạy học hiện đại trong dạy học Vật lý có rất nhiều ưu điểm nổi trội, nó có thể được ứng dụng trong nhiều giai đoạn của quá trình dạy học, từ việc xây dựng tình huống học tập, nghiên cứu giải quyết vấn đề, xây dựng kiến thức mới đến việc củng cố và vận dụng kiến thức Tuy nhiên, cũng cần nhận thức rằng, máy vi tính không phải là một phương tiện dạy học vạn năng có thể thay thế toàn bộ các phương tiện dạy học truyền thống khác. Giáo viên phải là người có vai trò tổ chức, thiết kế quá trình dạy học, là người quyết định lựa chọn phương tiện, lựa chọng thời điểm sử dụng, hình thức sử dụng và phạm vi sử dụng máy vi tính nhằm đạt được hiệu quả cao nhất của hoạt động dạy học.
Xuất phát từ cơ sở lý luận nêu trên và với mong muốn góp phần vào việc nghiên cứu nâng cao chất lượng, hiệu quả trong dạy và học Vật lý, tôi nghiên cứu thử nghiệm đề tài: “sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học chương “cảm ứng điện từ” vật lí 11 THPT ”.
2. Mục đích nghiên cứu
Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lý nhằm kích thích hứng thú và phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức của học sinh từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường phổ thông.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu:
Quá trình dạy và học Vật lý chương trình THPT
Thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học vật lý.
Hoạt động dạy học Vật lý 11 THPT hiện nay có sự hỗ trợ của thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo.
3.3. Phạm vi nghiên cứu:
Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” lớp 11 THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo một cách hợp lý trong dạy học sẽ có thể kích thích sự hứng thú, phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức cho học sinh, từ đó nâng cao chất lượng dạy học Vật lý ở trường phổ thông.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.
5.2. Nghiên cứu nội dung các kiến thức dạy học chương "Cảm ứng điện từ" Vật lí 11 THPT.
5.3. Sưu tầm, xây dựng một số thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo hỗ trợ dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT.
5.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Cảm ứng điện từ” nhằm phát huy tính tích cực, tự lực trong hoạt động nhận thức của học sinh.
5.6 Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của đề tài, rút ra những kết luận về hiệu quả của đề tài.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến hướng phát triển của đề tài.
Nghiên cứu phân phối chương trình, sách giáo khoa, sách giáo viên, chuẩn kiến thức kĩ năng Vật lý 11 THPT.
6.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
Tiến hành giảng dạy để đánh giá giả thuyết của đề tài
6.3. Phương pháp thống kê toán học.
7. Đóng góp của đề tài
7.1. Về lý luận
Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.
7.2. Về thực tiễn
Sưu tầm và xây dựng một số thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo hỗ trợ dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT.
Thiết kế một số tiến trinh sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo trong dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT.
8. Cấu trúc luận văn

Mở đầu
Chương 1. Cơ sở lý luận của việc sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiêm ảo trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.

Chương 2. Sử dụng thí nghiệm mô phỏng và thí nghiệm ảo vào dạy học chương “Cảm ứng điện từ” Vật lý 11 THPT
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm