.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

NGUYỄN VĂN TUẤN

XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM
VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH
TRONG DẠY HỌC "GIA TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG"VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO
CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

HÀ NỘI, 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

NGUYỄN VĂN TUẤN

XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM
VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH
TRONG DẠY HỌC "GIA TỐC CỦA CHUYỂN ĐỘNG THẲNG"VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO
CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành : Lí luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn “Xây dựng các video thí nghiệm và sử dụng
chúng với phần mềm Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” –
Vật lí 10 nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh ” hoàn thành là
kết quả nghiên cứu nỗ lực của chính bản thân tôi và chưa được công bố trong
bất cứ một công trình nghiên cứu nào của người khác. Trong quá trình thực
hiện luận văn, tôi đã thực hiện nghiêm túc các quy tắc đạo đức nghiên cứu;
các kết quả trong luận văn là kết quả nghiên cứu, khảo sát riêng của cá nhân
tôi; tất cả các tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn
tường minh, theo đúng quy định.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính trung thực của các số liệu và
các nội dung khác trong luận văn của mình.

Yên Lạc, tháng 9 năm 2017
Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Tuấn


CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Chữ viết tắt

Nội dung

CNTT

Công nghệ thông tin


Trường hợp

VĐ

Vấn đề

SLLT

Suy luận lí thuyết


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài ......................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ..............................................................................2
3. Giả thuyết khoa học của đề tài ................................................................................2
4. Đối tượng nghiên cứu của để tài .............................................................................2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ..............................................................................2
6. Phương pháp nghiên cứu của đề tài ........................................................................3
7. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................3
8. Đóng góp của đề tài.................................................................................................4
9. Cấu trúc của luận văn ..............................................................................................4
CHƢƠNG 1. CỞ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG VIDEO
THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO
CỦA HỌC SINH .......................................................................................................5
1.1. Tổ chức dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh
trong dạy học vật lí ......................................................................................................5
1.1.1. Tính tích cực của học sinh trong học tập vật lí .................................................5
1.1.2. Tính sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí ................................................6
1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong vật lí ..............................................................7

2.5.2. Tiến trình dạy học cụ thể .................................................................................33
2.6. Kết luận chương 2 ..............................................................................................39
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..........................................................40
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .............................................40
3.2. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm .................................................................40
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ...................................................................40
3.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ........................................................................41
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .............................................................42


3.5.1. Diễn biến quá trình thực nghiệm sư phạm ......................................................42
3.5.2. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm .........................................49
3.6. Kết luận chương 3 .............................................................................................55
KẾT LUẬN ..............................................................................................................57
1. Các kết quả của luận văn .......................................................................................57
2. Hướng phát triển của luận văn ..............................................................................57
3. Một số đề xuất, kiến nghị ......................................................................................58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................59
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Kết quả đánh giá tính tích cực và tính sáng tạo của HS nhóm TNSP
theo từng tiêu chí trong quá trình TNSP một số kiến thức về “Gia tốc
của chuyển động thẳng” – Vật lí 10..........................................................50
Bảng 3.2. Bảng thống kê kết quả điều tra thông tin phản hồi của HS
sau giờ học ................................................................................................54


DANH MỤC CÁC HÌNH

TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 300 .......29
Hình 2.14. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc
nghiêng của máng 300 ...............................................................................29
Hình 2.15. Các tọa độ - thời gian thực nghiệm của viên bi sau khi phân tích video
TN nhờ phần mềm Coach trong trường hợp góc nghiêng của máng 400 .......30
Hình 2.16. Đồ thị (x,t) của viên bi sau khi Fit hàm chuẩn trong trường hợp góc
nghiêng của máng 400 ...............................................................................30
Hình 3.1. GV hướng dẫn HS đề xuất giả thuyết so sánh sự biến đổi nhanh
hay chậm vận tốc của các vật chuyển động thẳng ....................................44
Hình 3.2. HS thảo luận nhóm tìm đại lượng đặc trưng cho sự biến đổi
nhanh hay chậm vận tốc của vật chuyển động thẳng ................................45
Hình 3.3. HS trình bày phương án thí nghiệm ..........................................................46
Hình 3.4. Các nhóm HS tiến hành thực hành với phần mềm Coach ........................47
Hình 3.5. GV hướng dẫn HS tiến hành thực hành với phần mềm Coach.................48


1

MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Ngày nay trong bối cảnh khoa học công nghệ đang phát triển mạnh mẽ,
nhằm đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và phát triển kinh tế đất nước
thời kỳ hội nhập trong những năm qua Bộ Giáo dục và đào tạo đã có nhiều
chủ trương biện pháp nhằm đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục đào tạo.
Dưới ánh sáng của Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban chấp hành Trung ương
khóa XI (Nghị quyết 29-NQ/TW), cùng nhiều văn bản khác ngành Giáo dục
đang có những bước chuyển mình rõ nét.
Thực hiện chủ trương trên, đội ngũ cán bộ giáo viên đang thực hiện việc
đổi mới rất mạnh mẽ về nội dung và phương pháp dạy học. Trong đó việc ứng
dụng công nghệ thông tin trong quá trình giảng dạy là một giải pháp hiệu quả

- Việc sử dụng phần mềm Coach trong dạy học “Gia tốc của chuyển
động thẳng” – Vật lí 10 theo định hướng dạy học giải quyết vấn đề.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
Để hoàn thành các nội dung nghiên cứu đề tài, tôi xác định các nhiệm
vụ sau:
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận dạy học giải quyết vấn đề để phát huy tính
tích cực, sáng tạo của học sinh và việc sử dụng phần mềm nhất là sử dụng
phần mềm phân tích video trong dạy học vật lí.
- Nghiên cứu thực tiễn sử dụng phần mềm phân tích video trong dạy
học vật lí ở phổ thông.


3

- Nghiên cứu nội dung kiến thức, kĩ năng, các thí nghiệm cần tiến hành
trong dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10 theo dạy học giải
quyết vấn đề.
- Nghiên cứu việc sử dụng phần mềm Coach về mặt kĩ thuật và về mặt
dạy học.
- Xây dựng các video thí nghiệm về “Gia tốc của chuyển động thẳng” Vật li 10.
- Soạn thảo tiến trình dạy học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí
10 trong đó có sử dụng phần mềm Coach để phân tích các video thí nghiệm
đã tiến hành ở trên theo dạy học giải quyết vấn đề.
- Xây dựng công cụ đánh giá tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy
học “Gia tốc của chuyển động thẳng” - Vật lí 10.
- Thực nghiệm sư phạm tiến trình dạy học đã soạn thảo.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài
Để hoàn thành các nội dung nghiên cứu đề tài, tôi lựa chọn sử dụng
phối hợp các phương pháp sau:

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.


5

CHƢƠNG 1
CỞ SỞ LÍ LUẬN VỀ XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG VIDEO
THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO
CỦA HỌC SINH
1.1. Tổ chức dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học
sinh trong dạy học vật lí
1.1.1. Tính tích cực của học sinh trong học tập vật lí
1.1.1.1. Khái niệm về tính tích cực
Khi đánh giá hiệu quả của một giờ dạy thì tính tích cực của HS trong
quá trình học tập là một tiêu chí vô cùng quan trọng. Học sinh càng tích cực
thì chứng tỏ các em hứng thú với nội dung bài học. Đây cũng là cơ sở để các
em tiếp nhận kiến thức một cách chủ động và có chất lượng.
Có rất nhiều quan niệm khác nhau về tính tích cực trong quá trình nhận
thức nhưng tựu trung lại tính tích cực nhận thức được hiểu là khái niệm biểu
thị sự nỗ lực của chủ thể khi tương tác với đối tượng trong quá trình học tập,
nghiên cứu nhằm đạt được mục đích đề ra là chiếm lĩnh thông tin để làm thay
đổi và phát triển năng lực con người[10].
1.1.1.2. Biểu hiện của tính tích cực trong học tập
Để nhận diện được HS có tích cực trong quá trình học tập hay không
giáo viên có thể quan sát những biểu hiện của các em trong giờ học. Thông
thường những HS tích cực thường rất chú ý vào bài học, hăng hái phát biểu
xây dựng bài và tham gia các hoạt động học tập do giáo viên triển khai.
Những HS này sẽ hoàn thành nhiệm vụ một cách nhanh chóng. Và rất nhiều
em trong số đó có thể tái hiện lại kiến thức đã học bằng ngôn ngữ riêng của
mình, thậm chí còn biết liên hệ với những vấn đề khác có liên quan.


7

Quan sát những biểu hiện của người học trong quá trình học tập, giáo
viên có thể phát hiện ra được những HS có năng lực sáng tạo. Đó thường là
những HS phát hiện ra được cấu trúc, kết cấu của đối tượng đang nghiên cứu,
hoặc chức năng mới ở những đối tượng quen biết, đưa ra được phương án giải
quyết trước vấn đề đặt ra, thậm chí có thể đề xuất ý kiến riêng hoặc một giải
pháp mới mà không sợ khác với ý kiến của giáo viên hay các thành viên khác.
Những HS này sẽ biết cách điều chỉnh những sai lầm gặp phải và vận dụng
được kiến thức đã học để giải quyết những tình huống trong thực tế cuộc sống
hàng ngày.
1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong vật lí
Quá trình nhận thức của con người sẽ nảy sinh khi gặp phải một mâu
thuẫn tư duy. Làm thế nào để giải quyết được vấn đề với vốn kiến thức kỹ
năng kinh nghiệm hiện có. Trong trường hợp này muốn hoàn thành nhiệm vụ
buộc chúng ta phải tìm tòi học hỏi. Và kết quả thu nhận được đó là vốn kiến
thức kỹ năng mới sẽ được hình thành. Trên cơ sở quy luật nhận thức này,
phương pháp dạy học GQVĐ được hình thành.
Dạy học GQVĐ là một quan điểm dạy học nhằm phát triển năng lực tư
duy sáng tạo, năng lực GQVĐ của HS. HS được đặt trong một tình huống có
VĐ, thông qua việc GQVĐ đó giúp HS lĩnh hội tri thức, kĩ năng và phương
pháp nhận thức mới.
- Khái niệm VĐ: Dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ trong quá
trình học tập mà muốn giải quyết được vấn đề đó học sinh không chỉ cần kiến
thức kinh nghiệm sẵn có, mà phải tìm tòi sáng tạo những kiến thức mới, cách
làm mới. Tức là vấn đề đó luôn phải chứa đựng một câu hỏi về một cái mới
chưa biết chứ không phải là câu hỏi tái hiện lại những kiến thức đã có.



3.1. GQVĐ nhờ suy luận lí thuyết trong đó có suy luận toán học
- Suy đoán giải pháp GQVĐ:
- Thực hiện giải pháp đã suy đoán để tìm được kết quả

3.2. Kiểm nghiệm kết quả đã tìm được từ suy luận lí thuyết nhờ thí nghiệm
- Xác định nội dung cần kiểm nghiệm nhờ TN.
- Thiết kế phương án TN để kiểm nghiệm kết quả đã thu được từ suy luận lí
thuyết hoặc hệ quả của nó
- Thực hiện TN: Lập kế hoạch TN, lắp ráp, bố trí, và tiến hành TN, thu thập
và xử lí các dữ liệu TN để đi tới kết quả.

4. Rút ra kết luận
- Đối chiếu kết quả TN với kết quả đã rút ra từ suy luận lí thuyết. Có 2 khả
năng xảy ra:
* Nếu kết quả TN phù hợp với kết quả đã tìm được nhờ suy luận lí thuyết thì
kết quả này trở thành kiến thức mới.
* Nếu kết quả TN không phù hợp với kết quả đã tìm được từ suy luận lí
thuyết thì cần kiểm tra lại quá trình TN và quá trình suy luận từ các kiến thức
đã biết.
Hình 1.1. Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường lí
thuyết của kiểu dạy học GQVĐ
- Như vậy chúng ta thấy ở giai đoạn 1, tính tích cực nhận thức và tính
sáng tạo của HS được phát triển nếu HS tự phát hiện được VĐ cần giải quyết.


10

Ở giai đoạn 3, thông qua việc HS suy đoán giải pháp GQVĐ, thiết kế phương
án thí nghiệm để kiểm nghiệm kết quả đã thu được nhờ suy luận lí thuyết
hoặc hệ quả của nó năng lực sáng tạo của HS được phát triển một cách tối đa.


4. Rút ra kết luận
Đối chiếu kết quả TN với giả thuyết (hệ quả) đã đề xuất. Xuất hiện 2
khả năng xảy ra:
- Nếu kết quả TN phù hợp với giả thuyết (hệ quả) đã đề xuất thì giả
thuyết trở thành kiến thức mới.
- Nếu kết quả TN không phù hợp với giả thuyết (hệ quả) đã đề xuất thì
cần kiểm tra lại quá trình TN và quá trình suy luận từ giả thuyết ra hệ quả.
Nếu quá trình TN và quá trình suy luận không mắc sai lầm thì kết quả TN
đòi hỏi phải đề xuất giả thuyết mới, rồi lại kiểm tra tính đúng đắn của nó.
Quá trình này có thể tiếp diễn nhiều lần, cho tới khi xây dựng được kiến
thức mới.
Hình 1.2. Sơ đồ khái quát tiến trình xây dựng kiến thức theo con đường thực
nghiệm của kiểu dạy học GQVĐ
Từ sơ đồ trên, ta thấy:


12

- Tính tích cực nhận thức và tính sáng tạo của HS được phát triển thông
qua các hoạt động: phát hiện VĐ cần giải quyết, đề xuất giả thuyết, kiểm tra
tính đúng đắn của giả thuyết nhờ TN.
- Đứng trước VĐ cần giải quyết, HS dựa vào kinh nghiệm, sự tương tự,
mối liên hệ nhân quả, phép ngoại suy, ... để đề xuất giả thuyết. Tuy nhiên,
theo tôi tùy vào khả năng của HS và độ khó của vấn đề cần giải quyết rất có
thể HS sẽ cần đến sự hỗ trợ của GV hoặc các nhóm khác để giúp HS có thể đề
xuất được giả thuyết.
1.2. Xây dựng video thí nghiệm trong dạy học vật lí
Hiện nay ở các trường THPT hầu hết đã được trang bị phòng học bộ
môn, các thiết bị thí nghiệm để hỗ trợ GV và HS. Tuy nhiên nếu chỉ dùng TN

giả (giáo viên và nhà phát triển tài liệu giáo dục) có thể sửa đổi chúng cho
phù hợp với nhu cầu giáo dục của họ. Tất cả các sửa đổi phải được thực hiện
trong chế độ tác giả của Coach.

Hình 1.3. Giao diện phần mềm Coach
Ưu điểm của phần mềm Coach là dễ sử dụng, nhiều chức năng(mô
hình, đo lường và điều khiển, phân tích video, TN ghép nối máy tính). Chức
năng phân tích video cho phép học sinh dễ dàng thu thập được số liệu đo vị trí


14

tọa độ của vật chuyển động theo thời gian, từ đó cũng nhờ phần mềm Coach
học sinh dễ dàng xác định được các đồ thị tọa độ - thời gian, đồ thị vận tốc thời gian, đồ thị gia tốc - thời gian và rút ra các đặc điểm của chuyển động
của vật.
Sau đây là một số hình ảnh giao diện của phần mềm:

Hình 1.4. Biểu tượng Coach ngoài màn hình sau khi được cài đặt