.

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

HOÀNG THU HUYỀN

XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM
VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH
XÂY DẠY
DỰNG
CÁC
VIDEO
THÍ - VẬT
NGHIỆM
TRONG
HỌC "CHUYỂN
ĐỘNG NÉM"
LÍ 10
VÀ

SỬ
DỤNG HUYVỚI
PHẦNCỰC,MỀM
COACH
NHẰM
PHÁT
TÍNH TÍCH


HOÀNG THU HUYỀN

XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM
VÀ SỬ DỤNG CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH
TRONG DẠY HỌC "CHUYỂN ĐỘNG NÉM" - 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
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Anh Thuấn

HÀ NỘI - 2017


LỜI CẢM ƠN
Tôixin cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến TS. Nguyễn Anh Thuấn,
ngƣời thầy đã trực tiếp hƣớng dẫn khoa học, chỉ bảo tận tình và tạo điều kiện
tốt nhất giúp tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn.
Tôi xin đƣợc gửi lời cảm ơn đến Th.s Nguyễn Anh Dũng, học viên
Nguyễn Văn Tuấn đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình nghiên cứu và hoàn
thiện nội dung này.
Tôi xin chân thành cảm ơn đến Ban giám hiệu, các thầy cô và các em
học sinh lớp 10A trƣờng THPT Lạc Long Quân, huyện Sóc Sơn, TP Hà Nội
đã giúp đỡ, tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành luận văn này.

8. Cấu trúc của luận văn .................................................................................... 5
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ
DỤNGVIDEO THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC,
SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH ......................................................................... 6
1.1. Tổ chức dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh
trong dạy học vật lí ............................................................................................ 6
1.1.1. Tính tích cực của học sinh trong học tập vật lí ....................................... 6
1.1.1.1. Khái niệm về tính tích cực trong học tập ............................................. 6
1.1.1.2. Biểu hiện của tính tích cực trong học tập vật lí ................................... 7
1.1.1.3. Các biện pháp phát huy tính tích cựccủa học sinh ............................... 8
1.1.2. Tính sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí....................................... 9
1.1.2.1. Khái niệm về tính sáng tạo ................................................................... 9
1.1.2.2. Biểu hiện của tính sáng tạo trong học tập .......................................... 10
1.1.2.3. Các biện pháp phát huy tính sáng tạo ................................................ 11
1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí..................................... 12
1.1.3.1. Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề ................................................. 12
1.1.3.2. Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề ..................................... 12


1.2. Xây dựng và sử dụng video thí nghiệm với phần mềm Coach trong dạy
học vật lí .......................................................................................................... 13
1.2.1. Xây dựng video thí nghiệm để sử dụng với phần mềm Coach ............. 16
1.2.2. Phân tích các video thí nghiệm bởi phần mềm Coach .......................... 16
1.2.3. Sử dụng các video thí nghiệm đã xây dựng với phần mềm Coach trong
dạy học vật lí ................................................................................................... 17
1.3. Kết luận chƣơng 1 .................................................................................... 19
CHƢƠNG 2 XÂY DỰNG CÁC VIDEO THÍ NGHIỆM VÀ SỬ DỤNG
CHÚNG VỚI PHẦN MỀM COACH TRONG DẠY HỌC“CHUYỂN ĐỘNG
NÉM” – VẬT LÍ 10 ........................................................................................ 21
2.1. Mục tiêu kiến thức, kĩ năng trong dạy học “chuyển độngném” - Vật lý 10

3.2. Đối tƣợngthực nghiệm sƣ phạm............................................................... 47
3.3. Nội dung củathực nghiệm sƣ phạm ......................................................... 47
3.4. Tiến hànhthực nghiệm sƣ phạm ............................................................... 48
3.5. Tiêu chí đánh giá tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong thực nghiệm
sƣ phạm ........................................................................................................... 53
3.6. Đánh giá tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong thực nghiệm sƣ phạm ... 55
3.7. Kết luận chƣơng 3 .................................................................................... 58
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 61
PHỤ LỤC


CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Chữ viết tắt

Nội dung

CNTT

Công nghệ thông tin

GQVĐ

Giải quyết vấn đề

GV

Giáo viên


Hình 2.5. Thí nghiệm sự bằng nhau của thời gian chuyển động ném
ngang và thời gian rơi tự do ............................................................ 28
Hình 2.6: Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang
sau khi phân tích video thí nghiệm bởi phần mềm Coach .............. 30
Hình 2.7. Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang
khảo sát sự tỉ lệ của tầm xa và vận tốc v sau khi phân tích
video thí nghiệm bởi phần mềm Coach .......................................... 31
Hình 2.8. Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang
khảo sát sự tỉ lệ của tầm xa và vận tốc 2v sau khi phân tích
video thí nghiệm bởi phần mềm Coach .......................................... 31
Hình 2.9. Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang
khảo sát sự tỉ lệ của tầm xa và độ cao h sau khi phân tích video
thí nghiệm bởi phần mềm Coach .................................................... 32
Hình 2.10. Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang
khảo sát sự tỉ lệ của tầm xa và độ cao2h sau khi phân tích
video thí nghiệm bởi phần mềm Coach .......................................... 32
Hình 2.11. Hai viên bi chạm mặt bàn cùng một thời điểm ............................. 33


Hình 2.12.Đồ thị tọa độ - thời gian của viên bi chuyển động ném ngang
khảo sát thời gian rơi của một viên bi rơi tự do và một viên bi
chuyển động ném ngang sau khi phân tích video thí nghiệm
bởi phần mềm Coach ...................................................................... 34
Hình 3.1. GV tiến hành TN khảo sát quỹ đạo chuyển động của vật ném
ngang ............................................................................................... 50
Hình 3.2. HS thảo luận đề xuất việc phân tích chuyển động cong thành
hai chuyển động thành phần ........................................................... 51
Hình 3.3. GV hƣớng dẫn HS phân tích các video với phần mềm Coach
để kiểm nghiệm tầm xa vật ném ngang tỉ lệ với vận tốc ban
đầu của vật. ..................................................................................... 52

vật, hiện tƣợng, thí nghiệm,…có vai trò quan trọng trong việc đổi mới phƣơng


2

pháp tổ chức dạy học ở trƣờng phổ thông. Đây là vấn đề vẫn còn rất mới mẻ,
nên cần đƣợc sự quan tâm, chú ý nghiên cứu chuyên sâu hơn nữa.
Từ trƣớc đến nay vật lí luôn gắn liền với đời sống, kĩ thuật nên việc
giảng dạy bộ môn vật lí ở trƣờng phổ thông thƣờng gắn liền với thực tiễn
nhằm vận dụng các kiến thức vật lívào đời sống hàng ngày. Để góp phần cho
những thí nghiệm đó thêm phần trực quan, sinh động thì cần cho học sinh
quan sát, thực hành thí nghiệm. Tuy nhiên, với điều kiện thực tế ở trƣờng phổ
thông thì việc tiến hành thí nghiệm còn rất khó khăn do không đủ dụng cụ thí
nghiệm, không đủ thời gian tiến hành nên hiện nay phần mềm Coach có thể
trở thành trợ thủ đắc lực cho ngƣời giáo viên trong việc mô phỏng thí nghiệm
giúp học sinh quan sát ngay trên lớp.
Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: “Xây dựng các video thí nghiệm và
sử dụngchúng với phần mềm phân tích video (Coach) trong dạy học“Chuyển
động ném” – Vật lí 10 nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh”làm
đề tài nghiên cứucủa mình.
2.Mục đích nghiên cứu của đề tài
Xây dựng đƣợc các video thínghiệmđáp ứng đƣợc các yêu cầu về mặt
kĩ thuật, về mặt sƣ phạmvà sử dụng chúng với phần mềm Coach trong dạy
học “Chuyển động ném” – Vật lí 10 theo dạy học giải quyết vấn đềnhằm phát
huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh.
3. Giả thuyết khoa học của đề tài
Nếuxâydựngđƣợcvideothí nghiệm đáp ứng đƣợc các yêu cầu về mặt kĩ
thuật, về mặt sƣ phạm và sử dụng chúng với phần mềm Coach trong dạy học
“Chuyển động ném” – Vật lí 10 theo dạy học giải quyết vấn đềthì sẽ phát
huyđƣợc tính tích cực, sáng tạo của học sinh.

+ Nghiên cứu cơ sở lý luận tâm lý học, giáo dục học và lí luận DH bộ
môn vật lí, các tài liệu về tích cực hóa hoạt động nhận thức, sáng tạo trong
DH môn vật lí.


4

+ Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, chính sách của Nhà nƣớc cùng
với các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo về vấn đề đổi mới phƣơng pháp
DH hiện nay ở trƣờng phổ thông.
+ Nghiên cứu mục tiêu, nội dung và nhiệm vụ DH của bộ môn vật lí ở
trƣờng THPT hiện nay.
- Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn
+ Phƣơng pháp điều tra: Tìm hiểu thực trạng của việc phát huy tính tích
cực nhận thức cho HS với sự hỗ trợ của phần mềm phân tích video trong dạy
học vật lí hiện nay ở trƣờng THPT thông qua phiếu điều tra.
+ Phƣơng pháp quan sát: Quan sát để thu thập thông tin về sự tích cực,
sáng tạo của học sinh trong giờ học và trong các hoạt động.
- Phƣơng pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm
+Tiến hành xây dựng TN về chuyển động ném trong phòng TN
+ Tiến hành quay video về các thí nghiệm đã làm.
- Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
+Tiến hành thực nghiệm có đối chứng theo kế hoạch. Phân tích các kết
quả thu đƣợc trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm, đối chiếu với mục đích
nghiên cứu và rút ra kết luận của đề tài.
- Phƣơng pháp thống kê toán học
+ Sử dụng phƣơng pháp thống kê mô tả để xử lí kết quả thực nghiệm sƣ
phạm và kết quả điều tra, từ đó rút ra những kết luận về sự khác nhau trong
kết quả học tập của hai nhóm đối chứng và thực nghiệm.
7. Đóng góp của đề tài

CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
VÀ SỬ DỤNGVIDEO 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 trong học tập
Tích cực là một khái niệm khá phức tạp nên có nhiều quan điểm bàn về
vấn đề này.
Trong từ điển tiếng Việt: Tính tích cực đƣợc hiểu theo hai nghĩa: Một
là chủ động hƣớng hoạt động nhằm tạo ra những thay đổi, phát triển (tƣ tƣởng
tích cực, phƣơng pháp tích cực). Hai là hăng hái, năng nổ với công việc (tích
cực học tập, tích cực làm việc).
Theo Đỗ Hƣơng Trà thì tính tích cực nhận thức là trạng tháihoạt động
của HS, đặc trƣng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong
quá trình học tập. Tính tích cực nhận thức đƣợc biểu thị qua sự nỗ lực của chủ
thể khi tƣơng tác với đối tƣợng để giải quyết nhiệm vụ hay vấn đề nào đó[19].
Theo chủ nghĩa duy vật lịch sử, tính tích cực là một phẩm chất vốn có
của con ngƣời trong đời sống xã hội, là một thuộc tính của nhân cách, nó liên
quan phụ thuộc vào các thuộc tính khá đặc biệt nhƣ thái độ, nhu cầu và động
cơ của chủ thể. Tính tích cực luôn gắn với hoạt động của chủ thể nào đó. Nó
nằm trong hoạt động, biểu hiện qua hành động và ảnh hƣởng lớn đến kết quả
lao động.
Theo Ôkôn thì tính tích cực là lòng ham muốn hành động đƣợc nảy
sinh do các động lực thúc đẩy hoạt động, do các quyết định dứt khoát và do ý
chí của học sinh.


7

8

- Sự quyết tâm trong học tập
+ Tính tích cực trong học tập thể hiện trong việc HS có quyết tâm nỗ
lực vƣợt qua mọi khó khăn trong học tập không. Để xác định mức độ quyết
tâm cao hay thấp ngƣời ta dựa vào việc trả lời các câu hỏi: Tích cực nhất thời
hay thƣờng xuyên, liên tục? Tính tích cực ngày càng tăng hay giảm dần? Có
kiên trì vƣợt khó không?
- Kết quả học tập
+ Tính tích cực thể hiện trong các hoạt động trí tuệ và kết quả học tập:
HS có nhớ tốt những điều đã học không? Có hiểu bài học không? Có thể trình
bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không? Có vận dụng đƣợc các
kiến thức đã học vào thực tiễn không? Tốc độ học tập có nhanh không?
1.1.1.3. Các biện pháp phát huy tính tích cựccủa học sinh
Thông qua nghiên cứu, các biện pháp nhằm nâng cao tính tích cực nhận
thức của HS trong giờ lên lớp đƣợc phản ánh và tổng hợp, có thể tóm tắt nhƣ sau:
- Đƣa nội dung bài học vào đời sống thực tế để HS nhìn thấy lợi ích của
việc học, thấy cái hay, cái đẹp của kiến thức.
- Nội dung dạy học phải mới, nhƣng không quá xa lạ với HS. Cái mới
phải liên hệ, phát triển từ cái cũ và có khả năng áp dụng trong tƣơng lai. Kiến
thức phải có tính thực tiễn, gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ hàng ngày, thỏa
mãn nhu cầu nhận thức của HS.
- GV nên sử dụng các phƣơng pháp dạy học đa dạng: nêu vấn đề, thí
nghiệm, thựchành, so sánh, tổ chức thảo luận, làm việc độc lập và phối hợp
chúng với nhau.
Thiết kế mỗi bài học,mỗi sự kiện thành một tình huống để HS tham gia
giải quyết, không biến bài học lý thuyết thành một chuỗi câu thuyết giảng,
trừu tƣợng.
- GV cần sử dụng các phƣơng tiện dạy học: mô hình, sơ đồ, thí nghiệm,
multimedia… nhằm kích thích hứng thú học tập của HS.

Bách khoa toàn thƣ Liên Xô, tập 42, trang 54).


10

Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng sáng tạo ra những giá trị mới
về vật chất và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng
thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới.
Trong khoa học kỹ thuật, khi xem xét những phát kiến, phát minh,
ngƣời ta dựa theo tiêu chuẩn sau đây:
Đƣợc thừa nhận là một phát kiến, nếu nó là một sự xác lập những quy
luật, những thuộc tính, những hiện tƣợng chƣa biết trƣớc đây, tồn tại một cách
khách quan của thế giới vật chất. Đƣợc thừa nhận là một phát minh, nếu đó là
một cách giải quyết mới mẻ một nhiệm vụ trong bất kỳ lĩnh vực nào của kinh
tế quốc dân, văn hóa, y tế hay quốc phòng mang lại một hiệu quả tích cực.
Trong nghiên cứu vật lí, quá trình sáng tạo diễn ra theo chu trình gồm
bốn giai đoạn nhƣ ta đã biết, trong đó khó khăn nhất, đòi hỏi sự sáng tạo cao
nhất là giai đoạn từ những sự kiện thực nghiệm khởi đầu đề xuất mô hình giả
thuyết và giai đoạn đƣa ra phƣơng án thực nghiệm để kiểm tra hệ quả suy ra
từ mô hình giả thuyết. Trong hai giai đoạn này, không có con đƣờng suy luận
logic mà phải chủ yếu dựa vào trực giác [14].
1.1.2.2. Biểu hiện của tính sáng tạo trong học tập
Giáo viên có thể phát hiện ra các biểu hiện năng lực sáng tạo của học
sinh bằng cách quan sát, theo dõi quá trình học tập. Mà những biểu hiện của
năng lực sáng tạo thƣờng là:
- Với cùng một hiện tƣợng, HS có thể đƣa ra nhiều câu hỏi khác nhau.
- Hình thành đƣợc ý tƣởng mới dựa trên các nguồn thông tin đã có.
- Có khả năng tƣ duy, khái quát hóa các công việc để trở thành tiến
trình khi thực hiện một nhiệm vụ học tập nào đó. Biết điều chỉnh, vận dụng
các kiến thức đã biết vào tình huống tƣơng tự.

hệ quả để kiểm tra. Nghĩa là từ mô hình giả thuyết, phải đƣa ra hệ quả có thể
kiểm tra đƣợc bằng thí nghiệm. Vấn đề đòi hỏi sáng tạo ở đây là đề xuất đƣợc
phƣơng án kiểm tra hệ quả đã rút ra đƣợc. Để có thể đề ra đƣợc một phƣơng


12

án thí nghiệm kiểm tra, không những phải huy động những kiến thức vật lí đã
có mà còn cả những hiểu biết đã có trong đời sống hàng ngày cũng nhƣ trong
các môn học khác.
1.1.3. Dạy học giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí
1.1.3.1. Khái niệm dạy học giải quyết vấn đề
Có nhiều quan niệm cũng nhƣ tên gọi khác nhau đối với dạy học giải quyết
vấn đề nhƣ: dạy học nêu vấn đề, dạy học nhận biết và giải quyết vấn đềv.v.
Một số tác giả đã đƣa ra khái niệm vềphƣơng pháp DHGQVĐ:
Theo Đỗ Hƣơng Trà, “Dạy học đặt và giải quyết vấn đề là sự lĩnh hội
tri thức diễn ra thông qua việc tổ chức cho học sinh hoạt động đặt và giải
quyết các vấn đề. Sau khi giải quyết vấn đề HS sẽ thu đƣợc kiến thức mới, kĩ
năng mới, hoặc thái độ tích cực” [19].
Theo Zinaiđa Iacốplépna Rez thì: “Dạy học nêu vấn đề là một hệ thống
các tình huống có vấn đề liên kết với nhau và phức tạp dần lên mà qua giải
quyết các tình huống đó học sinh với sự giúp đỡ và chỉ đạo của thầy giáo sẽ
nắm đƣợc nội dung của môn học, cách thức học môn đó, và phát triển cho
mình những đức tính cần thiết để sáng tạo trong khoa học và trong cuộc sống”.
Mục tiêu cơ bản của dạy học giải quyết vấn đềlà GV đƣa ra tình huống
có vấn đề, yêu cầu HS độc lập giải quyết nhằm rèn luyện năng lực giải quyết
vấn đề. Thông qua đó mà HS lĩnh hội đƣợc tri thức (tất nhiên trong đó cần
bao gồm khả năng nhận biết, phát hiện vấn đề). DH GQVĐ không phải là một
PPDH cụ thể mà là một quan điểm dạy học.
1.1.3.2. Các giai đoạn của dạy học giải quyết vấn đề

đƣợc không phải lúc nào cũng chính xác tuyệt đối. Ngoài ra, đối với các thí
nghiệm diễn ra rất nhanh hoặc rất chậm sẽ gây khó khăn trong việc quan sát


14

cũng nhƣ xử lí số liệu. Chính vì vậy, việc phối hợp sử dụng các video quay
trƣớc các thí nghiệm truyền thống với các phần mềm phân tích video và xử lí
kết quả thí nghiệm là vô cùng cần thiết.
Hiện nay hầu hết các giáo viên đang sử dụng phƣơng tiện công nghệ
thông tin trong dạy học là soạn giáo án giảng dạy điện tử bằng phần mềm tin
học Microsoft office PowerPointđãkhắc phục đƣợc nhiều bất cập trong quá trình
giảng dạy của giáo viên. Có thể đƣa vào nhiều thông tin liên quan đến bài
giảng kết hợp giữa chèn vào một số hình ảnh, màu sắc, âm thanh, video thực
tế phù hợp với môn học tạo nên sự đa dạng và phong phú trong bài giảng của
giáo viên, kích thích sự tiếp nhận bài giảng và tƣ duy tích cực của học sinh.
Riêng đối với các nội dung kiến thức vật lí là chuyên ngành khoa học
thực nghiệm với nhiều nội dung khá trừu tƣợng học sinh rất khó khăn trong
việc tiếp nhận kiến thức, cũng nhƣ là giáo viên khó diễn tả hết đƣợc hiện
tƣợng vật lý chỉ bằng các suy luận lý thuyết. Nên rất cần có sự quan sát, phân
tích hiện tƣợng một cách trực quan thông qua thí nghiệm. Do đó nếu chỉ
thông qua phần mềm Microsoft office PowerPoint để trình chiếu các slide nội
dung bài giảng và chèn thêm tranh ảnh, các đoạn phim về thí nghiệm minh
họa thì cũng chƣa đủ. Còn có thể sử dụng các phần mềm khác để tạo ra các thí
nghiệm ảo mà trên thực tế nó khó thực hiện trong phòng thí nghiệm thực,
hoặc có nhƣng chƣa phân tích đƣợc hết quá trình xảy ra bên trong hiện tƣợng.
Nếu sử dụng đƣợc các thí nghiệm ảo này tích hợp vào các giáo án điện tử
phục vụ cho việc giảng dạy môn vật lý sẽ đem lại hiệu quả cao hơn rất nhiều.
Hiện nay có rất nhiều các phần mềm phân tích video đƣợc ứng dụng
trong dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng nhƣ: DIVA, Videopoint,