Đa phương tiện trong dạy học
vật lý
Trong khuôn khổ chương trình “Đa phương tiện trong dạy học vật lý”
do Hội Vật lý châu Âu bảo trợ (1), Leopold Mathelitsch cùng các cộng sự đã
tiến hành khảo sát tình hình ứng dụng đa phương tiện trong dạy học vật lý
trên thế giới và công bố kết quả khảo sát tập trung vào các phần mềm miễn
phí trong Tạp chí quốc tế về dạy học vật lý số tháng 4 năm 2009 (2). Những
thông tin trong báo cáo này rất hữu ích cho những người dạy và học Vật lý ở
nước ta.
Nội dung báo cáobao gồm các vấn đề chính sau đây:
1. Mô phỏng
Số lượng khổng lồ các phần mềm mô phỏng cho thấy rằng nhiều nhà vật lý
thích viếtcác chương trìnhcủa riêng họ và nghĩ rằngchươngtrìnhcủahọ cóthể có
ích cho người khác. Hệ quả là có nhiều phần mềm mô phỏng về cùng một chủ đề,
thể hiện nội dung tương tự. Rất khó khăn và tốn nhiều thời gian để một người sử
dụng có thể lựa ra được các phần mềm mô phỏng tuyệt với từ rất nhiều các phần
mềm tầm thường. Tình trạng được cải thiện khi các tập hợp các phần mềm mô
phỏng được công bố. Chẳng hạn, công việc tiên phong đã được thực hiện bởi F.K.
Hwang (3). Nhưng trong nhiều trường hợp công việc này được thực hiện bởi các
nhómnhà vật lýhoặc thậm chí các trường đại học, thường đượctàitrợ bởi các quỹ
quốc gia. Có thể chỉ ra một số ví dụ ở Mỹ: MUPPET/CUPLE/CUPS (4), CPU (5),
PhET (6).
Việc sử dụng mô phỏng trong giảng dạy vật lý ở tất cả các cấp được đẩy
mạnh đáng kể nhờ sự phát minh ra các ứng dụng kí sinh (applet) Java có dung
lượngbé, linhhoạt. Trong lĩnhvựcvậtlýcácchương trìnhvàphần mềm mô phỏng
nhỏ này có tên gọi đặc biệt là Physlets”, từ đóng góp ban đầu của W. Christian và
cộng sự (7). Chúng ta đã thấy rằng các nhà vật lý thích viết các chương trình của
riêng họ, song việc viết chương trình cũng có ý nghĩa giáo dục đối với sinh viên.
Trong cả hai trường hợp, trung tâm của sự chú ý phảilàvấn đề vật lý còn việclập
trình đồ hoạ hoặc yếu tố tương tác là một gánh nặng không mong muốn. Nhằm
giúp những người không phải là chuyên gia xây dựng các phần mềm mô phỏng
và quansát thí nghiệm tương ứng với kết quả của nó.
Cómộtgiảiphápcôngphuhơn, đượcgọilàCác phòng thí nghiệmđiềukhiển
từ xa (Romotely Controlled Labs – RCL). Thí nghiệm được bố trí trong phòng thí
nghiệm. Người dùng, ngồi trước máy vi tính được đặt cách xa vị trí bố trí thí
nghiệm, cóthể điềuchỉnh cácthôngsố banđầuvàkhởiđộngthínghiệm.Video ghi
lại thínghiệm vàngười dùng có ngay phản hổibằngcách quansátvideo cũng như
có đượckết quả thí nghiệm đượcchuyển vàomáy vi tính.
Một khía cạnh khác của đa phương tiện là chúng ta có thể tiến hành các thí
nghiệmdưới dạng mạnglưới toàncầu.Có thể chỉ ra một vídụ:H-J.Jodlvà cáccộng
sự ở Kaiserslautern bố trí một số con lắc dao động tại Aden, Naples,
Kaiserslautern, Hermannsburg và Riga (12). Bằng cách so sánh sự phụ thuộc của
chu kỳ vào thời gian, có thể rút ra sự phụ thuộc củagiatốc trọng trường vào vị trí
địa lý.
Chúng ta có thể thấy rằng hạn chế của ISE và RCL là thiếu vắng hoàn toàn
phần thực hànhcủa thí nghiệm.
3. Đánh giá
Như đã nói ở trên, một số lượng lớn tài liệu đa phương tiện có sẵn trên thị
trường. Chúng ta không thể hy vọng rằng từng người dùng có đủ thời gian và nỗ
lực để tìmkiếm và đánh giá một cách có hiệu quả các tàinguyên này. Bởi vậy một
cách tiếp cận kết hợp và có hệ thống là cần thiết. Cần phải thu thập các tài liệu có
sẵn, thiếp lập các tiêu chí đánh giá, các tài liệu phải trải qua một sự đánh giá dựa
theo các tiêu chí này và các tài liệu có chất lượng cần phải được giới thiệu và phổ
biến.
Trong những năm qua, công việc nói trên đã được thực hiện bởi một nỗ lực
chung của hai nhóm. Trong khuôn khổ mạng lưới giảng dạy vật lý châu Âu, một
nhóm có tên gọi “Đa phương tiện trong dạy và học Vật lý” (MPTL) đã được hình
thành khoảng 15 năm trước (1). Trong các hội thảo hàng năm, nhóm này đã
khuyến khích việc sản xuất, giới thiệu và phổ biến các sản phẩm đa phương tiện.
“Tài nguyên giáodụcđa phương tiệnchohọcvàdạy trựctuyến”(MERLOT) làmột
consortium vàcáctrường đạihọcMỹ và Canađa cómụctiêunâng caohiệuquả của
kiếnthức vật lý cơ bản.
- Đề xuất về cách sử dụng tài liệu tronggiảngdạy /học tập là rất hiếm.
- Hầuhết sản phẩm khôngđề cậpđến phương pháp giảng dạy.
4. Kết luận
Chất lượng củacáctàiliệuđa phương tiện trợ giúp cho việc giảng dạy vật lý
đã được cải thiện đáng kể trong những năm qua cả về hình thức và nội dung.
Trong nhiều trường hợp, việc kiểm nghiệm thực tế ở phạm vi rộng đã được tiến
hànhtrước khiphát hànhcácchương trìnhmới.Việcđánhgiá vàgiớithiệubởi các
nhóm độc lập làm cho việc tìm kiếm và lựa chọn một sản phẩm mong muốn trở
nên thuận tiện. Điểm yếu đang tồn tại đó là mối liên hệ với các vấn đề sư phạm và
phương pháp. Cần có thêm nhiều nỗ lực trong việc khảo sát tương tác của sinh
viên với các công cụ đa phương tiện cụ thể, đặc biệt là những yếu tố giúp cho sinh
viên hiểu bài tốt hơn.