Hai cách trên Mathematica đều cho kết quả như nhau
1.5. Thực tiễn hoạt động dạy giải bài tập vật lý và việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý ở một số trường THPT ở Hà Nội
1.5.2. Thực tế việc ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý THPT
- Môi trường đa phương tiện kết hợp những hình ảnh vedeo, camera … với âm thanh, văn bản, biểu đồ … được trình bày qua máy tính theo kịch bản vạch sẵn nhằm đạt hiệu quả tối đa qua một quá trình học đa giác quan;
- Kĩ thuật đồ hoạ nâng cao có thể mô phỏng nhiều quá trình, hiện tượng trong tự nhiên, xã hội trong con người mà không thể hoặc không nên để xảy ra trong điều kiện nhà trường;
- Công nghệ tri thức nối tiếp trí thông minh của con người, thực hiện những công việc mang tính trí tuệ cao của các chuyên gia lành nghề trên những lĩnh vực khác nhau;
- Những ngân hàng dữ liệu khổng lồ và đa dạng được kết nối với nhau và với người sử dụng qua những mạng máy tính kể cả Internet … có thể được khai thác để tạo nên những điều kiện cực kì thuận lợi và nhiều khi không thể thiếu để học sinh học tập trong hoạt động và bằng hoạt động tự giác, tích cực và sáng tạo, được thực hiện độc lập hoặc trong giao lưu.
Những thí nghiệm, tài liệu được cung cấp bằng nhiều kênh: kênh hình, kênh chữ, âm thanh sống động làm cho học sinh dễ thấy, dễ tiếp thu và bằng suy luận có lý,
học sinh có thể có những dự đoán về các tính chất, những quy luật mới. Đây là một công dụng lớn của công nghệ thông tin và truyền thông trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học. Có thể khẳng định rằng, môi trường công nghệ thông tin và truyền thông chắc chắn sẽ có tác động tích cực tới sự phát triển trí tuệ của học sinh và điều này làm nảy sinh những lý thuyết học tập mới.
Theo nhận định của một số chuyên gia, thì việc đưa công nghệ thông tin và truyền thông ứng dụng vào lĩnh vực giáo dục và đào tạo bước đầu đã đạt được những kết quả khả quan. Tuy nhiên, những gì đã đạt được vẫn còn hết sức khiêm tốn. Khó khăn, vướng mắc và những thách thức vẫn còn ở phía trước bởi những vấn đề nảy sinh từ thực tiễn.
Tuy máy tính điện tử mang lại rất nhiều thuận lợi cho việc dạy học nhưng trong một mức độ nào đó, thì công cụ hiện đại này cũng không thể hỗ trợ giáo viên hoàn toàn trong các bài giảng của họ. Nó chỉ thực sự hiệu quả đối với một số bài giảng chứ không phải toàn bộ chương trình do nhiều nguyên nhân, mà cụ thể là, với những bài học có nội dung ngắn, không nhiều kiến thức mới, thì việc dạy theo phương pháp truyền thống sẽ thuận lợi hơn cho học sinh, vì giáo viên sẽ ghi tất cả nội dung bài học đó đủ trên một mặt bảng và như vậy sẽ dễ dàng củng cố bài học từ đầu đến cuối mà không cần phải lật lại từng “slide” như khi dạy trên máy tính điện tử. Những mạch kiến thức “vận dụng” đòi hỏi giáo viên phải kết hợp với phấn trắng bảng đen và các phương pháp dạy học truyền thống mới rèn luyện được kĩ năng cho học sinh.
Bên cạnh đó, kiến thức, kỹ năng về công nghệ thông tin ở một số giáo viên vẫn còn hạn chế, chưa đủ vượt ngưỡng để đam mê và sáng tạo, thậm chí còn né tránh. Mặc khác, phương pháp dạy học cũ vẫn còn như một lối mòn khó thay đổi, sự uy quyền, áp đặt vẫn chưa thể xoá được trong một thời gian tới. Việc dạy học tương tác giữa người - máy, dạy theo nhóm, dạy phương pháp tư duy sáng tạo cho học sinh, cũng như dạy học sinh cách biết, cách làm, cách chung sống và cách tự khẳng định mình vẫn còn mới mẻ đối với giáo viên và đòi hỏi giáo viên phải kết hợp hài hòa các phương pháp dạy học đồng thời phát huy ưu điểm của phương pháp dạy học này làm hạn chế những nhược điểm của phương pháp dạy học truyền thống. Điều đó làm cho công nghệ thông tin, dù đã được đưa vào quá trình dạy học, vẫn chưa thể phát huy tính trọn vẹn tích cực và tính hiệu quả của nó.
Việc sử dụng công nghệ thông tin để đổi mới phương pháp dạy học chưa được nghiên cứu kỹ, dẫn đến việc ứng dụng nó không đúng chỗ, không đúng lúc, nhiều khi
lạm dụng nó. Việc đánh giá một tiết dạy có ứng dụng công nghệ thông tin còn lúng túng, chưa xác định hướng ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học. Chính sách, cơ chế quản lý còn nhiều bất cập, chưa tạo được sự đồng bộ trong thực hiện. Các phương tiện, thiết bị phục vụ cho việc đổi mới phương pháp dạy học bằng phương tiện chiếu projector … còn thiếu và chưa đồng bộ và chưa hướng dẫn sử dụng nên chưa triển khai rộng khắp và hiệu quả.
Việc kết nối và sử dụng Internet chưa được thực hiện triệt để và có chiều sâu;
sử dụng không thường xuyên do thiếu kinh phí, do tốc độ đường truyền. Công tác đào tạo, công tác bồi dưỡng, tự bồi dưỡng đội ngũ giáo viên chỉ mới dừng lại ở việc xoá mù tin học nên giáo viên chưa đủ kiến thức, mất nhiều thời gian và công sức để sử dụng công nghệ thông tin trong lớp học một cách có hiệu quả.
Để ứng dụng được CNTT trong dạy học có hiệu quả GV cần phải có được những kỹ năng cơ bản sau:
- Soạn thảo văn bản (MS Word ...): Dùng để soạn giáo án, văn bản…
- Bảng tính điện tử (MS Excel): Dùng để thống kê, tính điểm…
- Trình diễn điện tử (MS PowerPoint, Violet ...): Dùng để soạn và dạy bài giảng điện tử, báo cáo, trình bày một vấn đề nào đó…
- Sử dụng phần mềm Math Type để đánh công thức Vật lý, Toán…
- Sử dụng phần mềm Mathematica, Crocodile Physics và các phần mềm thí nghiệm khác.
- Sử dụng trình duyệt web (Mozilla FireFox, Internet Explorer ...): Dùng để trao đổi và tìm kiếm thông tin trên mạng Internet hoặc mạng nội bộ của cơ quan.
- Sử dụng email: Dùng để trao đổi thư từ với đồng nghiệp, phụ huynh, học sinh...
- Thiết kế trang web, blog cá nhân: Dùng để trao đổi thông tin liên quan đến chuyên môn, giúp HS học tập thông qua mạng, mở rộng không gian giao tiếp giữa thầy-trò, đồng nghiệp...
- Cũng cần phải biết chụp ảnh, quay phim và chuyển tư liệu vào máy tính.
Việc ứng dụng CNTT trong giảng dạy phải luôn hướng vào mục tiêu đào tạo và phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh, phải góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, phát triển tư duy độc lập của học sinh.
Việc đưa CNTT vào giảng dạy phải phù hợp với cơ sở vật chất, đặc điểm và điều kiện của từng đơn vị, đặc biệt chú ý đến việc trang bị phương tiện kỹ thuật đồng
bộ với việc bồi dưỡng, nâng cao trình độ và kỹ năng ứng dụng CNTT của đội ngũ giáo viên. Giữa thiết bị thật và thí nghiệm ảo phải có sự phù hợp nhất định, đặc biệt về yêu cầu sư phạm. Những thiết bị, dụng cụ thí nghiệm căn bản chỉ được hỗ trợ bằng CNTT chứ không thể thay thế hoàn toàn bằng CNTT [27].
Để xác định những đồ dùng dạy học nào nên ứng dụng CNTT, những đồ dùng dạy học nào không nên ứng dụng CNTT, giáo viên cần căn cứ vào: Chủng loại đồ dùng dạy học, tính chất vật lý của chúng (kích thước, hình dạng, cấu tạo…); mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học của môn học, khả năng của phần mềm và các giải pháp CNTT; mục đích áp dụng CNTT; mức độ phù hợp giữa CNTT và thiết bị… [27].
Đối chiếu với thực tiễn hoạt động dạy giải bài tập vật lý và ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý ở trường THPT hiện nay, chúng tôi dự kiến soạn thảo hệ thống bài tập có sử dụng phần mềm toán học Mathematica, dựa trên một số nguyên tắc khi xây dựng hệ thống BTVL:
- Bám sát mục tiêu dạy học
- Đảm bảo phù hợp với trình độ học sinh
- Đảm bảo tính phân hoá khi sử dụng bài tập trong dạy học, phải đi từ dễ, cơ bản sau đó phát triển các bài tập ở mức độ khó tăng dần.
- Lựa chọn bài tập đa dạng, đủ các loại bài tập trong đề tài vật lý đã chọn.
- Mỗi bài tập trong hệ thống là một mắt xích, có thể sự dụng kiến thức ôn tập của bài trước và mở ra hướng phát triển bài tập tiếp theo.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trong chương này chúng tôi đã trình bày một số vấn đề cơ sở lí luận dạy học hiện đại; vai trò, ý nghĩa của CNTT trong dạy học; lý luận về dạy giải BTVL ở trường phổ thông. Đồng thời chúng tôi cũng giới thiệu về phần mềm toán học Mathematica như: môi trường làm việc, sử dụng phần mềm Mathematica. Để giải quyết nhiệm vụ đề ra của luận văn, chúng tôi quan tâm đến các vấn đề nghiên cứu sau :
- Để học sinh hoạt động học tập một cách có hiệu quả, đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức thì đồng thời với việc tổ chức tình huống học tập cho học sinh cần có sự định hướng hành động của học sinh một cách đúng đắn nhất, phù hợp với trình độ của học sinh
- Để phát huy đầy đủ vai trò của học sinh trong sự tự chủ hoạt động xây dựng kiến thức, vai trò của giáo viên trong việc tổ chức tình huống học tập và định hướng tìm tòi xây dựng tri thức của học sinh, đồng thời cho học sinh làm quen với việc xây dựng tri thức của học sinh,đồng thời cho học sinh làm quen với việc xây dựng và bảo vệ cái mới trong nghiên cứu khoa học thì có thể tổ chức hoạt động dạy học cho học sinh theo hướng sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại như các phần mềm dạy học hỗ trợ trong quá tình dạy học
- BTVL không chỉ là một công cụ hữu hiệu để kích thích và duy trì hứng thú học tập của học sinh mà còn giúp học sinh làm quen với các phương pháp nghiên cứu khoa học,rèn được kỹ năng làm bài tập của học sinh. Do đó yếu tố vô cùng quan trọng, cơ sở để giáo viên soạn thảo tiến trình dạy học một tri thức cụ thể là việc soạn thảo được một hệ thống bài tập đối với tri thức cần dạy phù hợp với trình độ học sinh,bám sát nút mục tiêu học.
Tất cả những điều trên sẽ được chúng tôi vận dụng để soạn thảo một hệ thống bài tập và tổ chức hoạt động dạy học nhờ sử dụng phần mềm toán học Mathematica ở một số bài tập vật lý thuộc chương “Dòng điện xoay chiều” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao.