Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và sử dụng sản phẩm số trong dạy học một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực cho học sinh

SÁNG KIẾN

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG “SẢN PHẨM SỐ” TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN ĐIỆN HỌC – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH

MÔN: VẬT LÍ

Lĩnh vực: Phương pháp dạy học

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN

TRƯỜNG THPT ANH SƠN 3

SÁNG KIẾN

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG “SẢN PHẨM SỐ” TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN ĐIỆN HỌC – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH

MÔN: VẬT LÍ

Lĩnh vực: Phương pháp dạy học

Đồng tác giả: Hoàng Anh Tài – Trường THPT Anh Sơn 3.

Nguyễn Công Tú – Trường THPT Anh Sơn 3.

Tổ chuyên môn: Tự nhiên Năm thực hiện: 2022 - 2023 Điện thoại: 0946 990 789; 0914 547 108

Nghệ An, tháng 04 năm 2023

MỤC LỤC PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................... 1

1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................................... 1

2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................................ 2

3. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................................... 2

4. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................................. 2

5. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................................... 2

6. Kế hoạch thực hiện ............................................................................................................... 2

7. Đóng góp của đề tài .............................................................................................................. 3

PHẦN II: NỘI DUNG .............................................................................................................. 3

CHƯƠNG 1: CÁC CƠ SỞ LÝ LUẬN, THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ................................... 3

1.1. Tổng quan những vấn đề nghiên cứu .............................................................................. 3

1.1.1. Khái niệm chuyển đổi số ............................................................................................ 3

1.1.2. Nội dung cơ bản của chuyển đổi số trong giáo dục ................................................. 4

1.1.3. Yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù Môn Vật lí theo chương trình GDPT 2018 5

1.2. Cơ sở lí luận ....................................................................................................................... 6

1.2.1. Tầm quan trọng và lợi ích của chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá ........................................................................................................................................... 6

1.2.2. Sử dụng và phân tích kết quả đánh giá theo đường phát triển năng lực .............. 7

1.3. Cơ sở thực tiễn ................................................................................................................. 10

1.3.1 Thực trạng về chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá môn Vật lí ở trường THPT ...................................................................................................................... 10

1.3.2. Đánh giá thực trạng chuyển đổi số trong dạy học phát triển năng lực cho học sinh ....................................................................................................................................... 11

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG “SẢN PHẨM SỐ” TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN ĐIỆN HỌC – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH .............................................................................................................................. 15

2.1. Phân tích đặc điểm nội dung phần điện học – Vật lí 11 dưới góc độ chuyển đổi số .. 15

2.2. Quy trình thiết kế sản phẩm số cho các hoạt động dạy học ........................................ 15

2.3. Thiết kế sản phẩm số cho hoạt động dạy học một số chủ đề phần “Điện học” – Vật lí 11 .............................................................................................................................................. 16

2.3.1. Thiết kế trò chơi đối kháng trực tuyến cho hoạt động khởi động........................ 16

2.3.2. Thiết kế thí nghiệm ảo trực tuyến cho hoạt động hình thành kiến thức ............. 24

2.3.3. Thiết kế trò chơi trực tuyến cho hoạt động luyện tập, vận dụng ......................... 27

2.4. Giới thiệu một số sản phẩm số thuộc phần điện học – Vật lí 11 đã thiết kế ............... 33

2.5. Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động học chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” sử dụng sảm phẩm số ............................................................................................................. 35

2.6. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của giải pháp thiết kế và sử dụng trò chơi trực tuyến, thí nghiệm ảo trong dạy học ....................................................................................... 42

2.6.1. Mục đích khảo sát ..................................................................................................... 42

2.6.2. Nội dung và phương pháp khảo sát ........................................................................ 42

2.6.3. Đối tượng khảo sát .................................................................................................... 44

2.6.4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp ..................... 44

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ......................................................................... 45

3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ..................................................................................... 45

3.2. Đối tượng và địa bàn thực nghiệm ................................................................................. 46

3.3. Thời gian thực nghiệm .................................................................................................... 46

3.4. Phương pháp thực nghiệm .............................................................................................. 46

3.5. Kết quả thực nghiệm ....................................................................................................... 46

3.6. Phân tích kết quả khảo sát thực nghiệm ....................................................................... 48

3.6.1. Về phía giáo viên ....................................................................................................... 48

3.6.2. Về phía học sinh ........................................................................................................ 48

PHẦN III: KẾT LUẬN .......................................................................................................... 49

1. Kết luận chung .................................................................................................................... 49

2. Một số khuyến nghị ............................................................................................................ 49

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lý do chọn đề tài

“Chương trình Chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030” được phê duyệt tại Quyết định số 749/QĐ-TTg ngày 3/6/2020 của Thủ tướng Chính phủ như sau: “Phát triển nền tảng hỗ trợ dạy và học từ xa, ứng dụng triệt để công nghệ số trong công tác quản lý, giảng dạy và học tập; số hóa tài liệu, giáo trình; xây dựng nền tảng chia sẻ tài nguyên giảng dạy và học tập theo cả hình thức trực tiếp và trực tuyến. Phát triển công nghệ phục vụ giáo dục, hướng tới đào tạo cá thể hóa. 100% các cơ sở giáo dục triển khai công tác dạy và học từ xa, trong đó thử nghiệm chương trình đào tạo cho phép học sinh, sinh viên học trực tuyến tối thiểu 20% nội dung chương trình. Ứng dụng công nghệ số để giao bài tập về nhà và kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh trước khi đến lớp học”. Như vậy, việc chuyển đổi số trong Giáo dục và Đào tạo tập trung vào hai nội dung chính: Chuyển đổi số trong quản lý và chuyển đổi số trong dạy, học, kiểm tra, đánh giá.

Đối với chuyển đổi số trong dạy, học và kiểm tra, đánh giá là số hóa học liệu (sách giáo khoa điện tử, bài giảng điện tử, kho bài giảng e-learning, ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm), thư viện số, phòng thí nghiệm ảo, triển khai hệ thống đào tạo trực tuyến…; chuyển đổi toàn bộ cách thức, phương pháp giảng dạy, kỹ thuật quản lý lớp học, tương tác với người học sang không gian số, khai thác công nghệ thông tin để tổ chức giảng dạy thành công.

Qua thực tế dạy học trong những năm gần đây, tôi nhận thấy việc chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá đã được giáo viên ngày một quan tâm nhiều hơn; tuy nhiên việc vận dụng kĩ năng số của giáo viên còn hạn chế, chỉ mới ở mức độ trình chiếu power point bài giảng, trình chiếu một số thí nghiệm ảo có sẵn…bởi vì tài liệu về nội dung này chưa nhiều, kỹ năng số của giáo viên còn hạn chế; tâm lí giáo viên còn ngại khó, ngại tìm tòi. Về phía học sinh mặc dù các em rất hứng thú khi được sử dụng các thiết bị số và sản phẩm số trong học tập, tuy nhiên các em ít được giáo viên giao nhiệm vụ; kết quả chỉ một số em tiếp cận với chuyển đổi số thông qua mua các gói học tập online, trao đổi học tập qua các ứng dụng số như zalo, messenger, còn lại đa số sử dụng thiết bị số vào những công việc vô bổ như lên mạng xã hội sống ảo, chơi game…Với mong muốn chuyển các trò chơi học tập, thí nghiệm ảo, bài tập kiểm tra đánh giá sang online thay vì sử dụng offline để các sản phẩm số có thể đáp ứng nhiều hình thức và kĩ thuật dạy học mới; đồng thời giúp giáo viên tăng cường kĩ năng số trong dạy học, kiểm tra đánh giá; giúp học sinh khai thác và sử dụng thiết bị số hiệu quả vào học tập, chúng tôi mạnh dạn lựa chọn nội dung: “Thiết kế và sử dụng “sản phẩm số” trong dạy học một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11 nhằm phát triển năng lực cho học sinh” làm đề tài nghiên cứu.

2. Mục đích nghiên cứu

Đề tài nhằm tập trung nghiên cứu, phân tích lí thuyết và thực hành để thiết kế các sản phẩm số cho các chủ đề dạy học một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11. Đề tài cũng giúp giáo viên có thêm tư liệu để phát triển kĩ năng số vào dạy học và kiểm tra, đánh giá nhằm phát triển năng lực cho học sinh và từ đó tạo hứng thú học tập cho học sinh và đạt kết quả tốt cho quá trình học tập.

3. Đối tượng nghiên cứu - Sản phẩm số cho quá trình dạy học và kiểm tra và đánh giá năng lực học sinh qua một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11.

- Các thiết bị số HS được trang bị và các phần mềm để thiết kế sản phẩm số.

- Giáo viên dạy môn vật lí THPT.

- Học sinh lớp 11 THPT.

- Các cá nhân khác quan tâm đến chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá.

4. Phạm vi nghiên cứu - Kiến thức một số chủ đề phần điện học – Vật lí 11.

- Sản phẩm số cho một số chủ đề dạy học phần điện học.

- Phát triển năng lực năng lực số cho giáo viên và học sinh.

5. Phương pháp nghiên cứu - Dùng cơ sở lý luận của chuyển đổi số và phương pháp dạy học và kỹ thuật dạy học tích cực theo định hướng phát triển năng lực.

- Thiết kế sản phẩm số và sử dụng sản phẩm số trong dạy học một số chủ đề phần điện học.

- Khảo sát thực nghiệm kết quả ở đối tượng học sinh cùng với giáo viên dạy môn vật lý 11.

- Đánh giá hiệu quả của đề tài thông qua kết quả thu được từ học sinh, giáo viên dạy vật lý và tiến hành khảo sát, đối chứng kết quả thu được so với kết quả ban đầu.

6. Kế hoạch thực hiện + Ngày (28,29)/08/2022 triển khai phiếu đánh giá thực trạng dạy và học trải nghiệm đối với học sinh lớp 11 và giáo viên dạy vật lý ở 2 trường trung học phổ thông trên địa bàn tỉnh Nghệ An.

+ Ngày 04/09/2022 triển khai đề tài cho những giáo viên có dạy vật lý 11 ở 2 trường THPT

+ Từ 06/09/2022 đến 10/12/2022 giáo viên áp dụng đề tài dạy cho một số lớp 11

+ Từ 12/12/2022 đến 17/12/2022 khảo sát lấy ý kiến giáo viên sau khi đã nghiên cứu và áp dụng đề tài đồng thời khảo sát nhận xét từ học sinh các lớp có giáo viên áp dụng đề tài và các lớp không sử dụng đề tài.

+ Từ 11/01/2023 đến 15/01/2023 tổng hợp thông tin nhận xét từ giáo viên và học sinh để từ đó đánh giá về hiệu quả của đề tài.

7. Đóng góp của đề tài

Thông qua khảo sát nhận thấy những khó khăn mà giáo viên gặp phải trong quá trình chuyển đổi số, đồng thời nhận thấy được sự hứng thú của học sinh trong quá trình được sử dụng thiết bị số và được tiếp cận sản phẩm số trong học tập. Đề tài này hoàn toàn được rút ra từ kinh nghiệm bản thân trong quá trình dạy học, thể hiện được tính mới và đóng góp của đề tài cho bộ môn là:

+ Góp phần tạo hứng thú học tập cho môn vật lí.

+ Tạo ra được một số sản phẩm số cho GV có thể sử dụng linh động theo nhiều hình thức trong quá trình dạy học và kiểm tra, đánh giá.

+ Một số sản phẩm số có thể sử dụng được cho chương trình GDPT mới vào các năm tiếp theo

+ Từng bước chuyển đổi số trong dạy học nhằm đáp ứng được yêu cầu mới của giáo dục trong thời đại công nghệ số.

+ Là tài liệu bổ ích cho giáo viên dạy vật lí trong quá trình dạy học.

PHẦN II: NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: CÁC CƠ SỞ LÝ LUẬN, THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Tổng quan những vấn đề nghiên cứu

1.1.1. Khái niệm chuyển đổi số

Có nhiều định nghĩa khác nhau về chuyển đổi số (Digital transformation) nhưng có thể nói chung đó là chuyển các hoạt động của chúng ta từ thế giới thực sang thế giới ảo ở trên môi trường mạng. Theo đó, mọi người tiếp cận thông tin nhiều hơn, rút ngắn về khoảng cách, thu hẹp về không gian, tiết kiệm về thời gian. Chuyển đổi số là xu thế tất yếu, diễn ra rất nhanh đặc biệt trong bối cảnh của cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 (CMCN 4.0) hiện nay.

Wikipedia lại định nghĩa như sau: “Chuyển đổi số là một quá trình hoàn chỉnh áp dụng số hóa và ứng dụng số hóa nhưng ở một cấp độ cao hơn. Chuyển đổi số mô tả những chuyển đổi vô cùng lớn ở quy mô doanh nghiệp hay thậm chí

là thị trường. Chuyển đổi số là một chuỗi những hoạt động thay đổi về cách thức vận hành và những việc làm cụ thể từ trước đến nay”.

1.1.2. Nội dung cơ bản của chuyển đổi số trong giáo dục

Trong lĩnh vực giáo dục, chuyển đổi số sẽ hỗ trợ đổi mới GD&ĐT theo hướng giảm thuyết giảng và truyền thụ kiến thức sang phát triển năng lực người học, đồng thời tăng khả năng tự học, tạo cơ hội học tập mọi lúc, mọi nơi, cá nhân hóa việc học, góp phần tạo ra xã hội học tập và học tập suốt đời. Sự bùng nổ của nền tảng công nghệ IoT, Big Data, AI, SMAC (mạng xã hội - di động - phân tích dữ liệu lớn - điện toán đám mây) đang hình thành nên hạ tầng giáo dục số. Theo đó, nhiều mô hình giáo dục thông minh đang được phát triển trên nền tảng ứng dụng CNTT; hỗ trợ đắc lực việc cá nhân hóa học tập (mỗi người học một giáo trình và một phương pháp học tập riêng không giống với người khác, việc này do các hệ thống CNTT thực hiện tự động); làm cho việc truy cập kho kiến thức khổng lồ trên môi trường mạng được nhanh chóng, dễ dàng, giúp việc tương tác giữa gia đình, nhà trường, giáo viên, học sinh gần như tức thời.

Chuyển đổi số trong lĩnh vực giáo dục tập trung vào hai nội dung chủ yếu là chuyển đổi số trong quản lý giáo dục và chuyển đổi số trong dạy, học, kiểm tra, đánh giá, nghiên cứu khoa học (NCKH). Trong quản lý giáo dục bao gồm số hóa thông tin quản lý, tạo ra những hệ thống cơ sở dữ liệu (CSDL) lớn liên thông, triển khai các dịch vụ công trực tuyến, ứng dụng các Công nghệ 4.0 (Al, blockchain, phân tích dữ liệu, ..) để quản lý, điều hành, dự báo, hỗ trợ ra quyết định trong ngành GD&ĐT một cách nhanh chóng, chính xác. Trong dạy, học, kiểm tra, đánh giá gồm số hóa học liệu (sách giáo khoa điện tử, bài giảng điện tử, kho bài giảng elearning, ngân hàng câu hỏi trắc nghiệm), thư viện số, phòng thí nghiệm ảo, triển khai hệ thống đào tạo trực tuyến, xây dựng các trường đại học ảo (Cyber University).

Chuyển đổi số đang trở nên phổ biến trong xã hội hiện nay, mô tả việc ứng dụng công nghệ số vào tất cả các lĩnh vực. Trong đó có giáo dục; chúng ta có thể hiểu, chuyển đổi số trong giáo dục là sự thay đổi phương pháp dạy học, áp dụng công nghệ thông tin hiện đại vào dạy và học nhằm đáp ứng nhu cầu học tập của học sinh sinh viên và giáo viên, giúp người dạy và người học phát huy tối đa khả năng tư duy, sáng tạo, chủ động. Việc chuyển đổi số trong giáo dục sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học. Nhờ có các thành tựu công nghệ như loT (Internet Of Things - Internet vạn vật) giúp người quản lí tăng cường quản lý, giám sát hoạt động dạy học và các hoạt động khác của đơn vị. Từ đó có phương pháp hỗ trợ, tư vấn phù hợp đối với học sinh, Công nghệ số cũng giúp chúng ta xây dựng hệ thống quản lý thông tin và hồ sơ giáo dục của giáo viên và học sinh; quản lý và chia sẻ dữ liệu từ nhiều trường học, ghi chép lại lịch sử học tập, bảng điểm của học sinh để đảm bảo thông tin dữ liệu được đồng nhất, minh bạch. Vào các kì tuyển sinh Đại học và Cao đẳng trên cả nước hay nước ngoài, một số trường đã kết nối và nhận dữ liệu về kết quả học tập của học sinh như học bạ điện tử. Hoặc những học 4

sinh chuyển trường cũng có thể chuyển hồ sơ về trường mới theo kênh internet, điều đó tạo điều kiện vơ cùng tiện lợi cho việc tiếp nhận, xử lí hồ sơ của bộ phận văn phòng trong nhà trường. Học sinh và phụ huynh cũng giảm được những thủ tục hành chính mất thời gian, độ chính xác của công việc cao, thời gian làm việc cũng nhanh hơn.

1.1.3. Yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù Môn Vật lí theo chương trình GDPT 2018 Hình thành và phát triển ở học sinh năng lực vật lí, với những biểu hiện cụ thể sau đây:

a) Nhận thức vật lí

Nhận thức được kiến thức, kĩ năng phổ thông cốt lõi về: mô hình hệ vật lí; năng lượng và sóng lực và trường, nhận biết được một số ngành, nghề liên quan đến vật lí; biểu hiện cụ thể là:

- Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí.

- Trình bày được các hiện tượng, quá trình vật lí; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ.

- Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học.

- So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau.

- Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình.

- Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích, đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận.

- Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản thân.

b) Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí

Tìm hiểu được một số hiện tượng, quá trình vật lí đơn giản, gần gũi trong đời sống và trong thế giới tự nhiên theo tiến trình; sử dụng được các chứng cứ khoa học để kiểm tra các dự đoán, lí giải các chứng cứ, rút ra các kết luận, biểu hiện cụ thể là:

- Đề xuất vấn đề liên quan đến vật lí: Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề phân tích được bối cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề đã đề xuất.

- Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: Phân tích vấn đề để nếu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu.

- Lập kế hoạch thực hiện: Xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu, lựa chọn được phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu.

- Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra, đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lý các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản, so sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết.

- Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu, viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu, hợp tác được với đối tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục.

- Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp: Đưa ra được quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu, đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp.

c) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

Vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học trong một số trường hợp đơn giản, bước đầu sử dụng toán học như một ngôn ngữ và công cụ để giải quyết được vấn đề; biểu hiện cụ thể là:

- Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn.

- Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn.

- Thiết kế được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện được một số phương pháp hay biện pháp mới.

- Nêu được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững.

1.2. Cơ sở lí luận

1.2.1. Tầm quan trọng và lợi ích của chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá

Chuyển đổi số trong giáo dục rất quan trọng, nó góp phần tăng tính tương tác, tính thực hành ứng dụng. Trong quá trình dạy học, thực hiện các thí nghiệm, thiết kế các mô hình cho bài học khoa học tự nhiên; đồng thời giúp cho người học có những trải nghiệm đa giác quan, dễ hiểu, dễ nhớ và gây tò mò, hứng thú cho người học, đồng thời tăng tính tương tác, thực hành và ứng dụng kiến thức ngay trong lớp học. Bên cạnh đó, công nghệ hiện đại cũng đem đến không gian và thời gian học linh động, thúc đẩy giáo dục mở - bình đẳng – cá thể hóa và chuyển đổi

số còn giúp cho việc quản lý thời gian và tài nguyên trong giáo dục thuận tiện hơn.

Đối với kiểm tra đánh giá học sinh thì các phần mềm kiểm tra, đánh giá năng lực của học sinh một cách chính xác và nhanh nhất. Sử dụng những đánh giá của người học kết hợp với việc phân tích các dữ liệu, giáo viên có thể áp dụng các thơng tin mà họ có được để tiến hành điều chỉnh các kế hoạch giảng dạy. Học sinh có thể trả lời các câu hỏi của giáo viên thông qua các phần mềm, từ đó việc đánh giá khả năng của học sinh đạt độ chính xác cao hơn.

1.2.2. Sử dụng và phân tích kết quả đánh giá theo đường phát triển năng lực

1.2.2.1. Khái niệm về đường phát triển năng lực

Đường phát triển NL là sự mô tả các mức độ phát triển khác nhau của mỗi NL mà người học cần hoặc đã đạt được. Đường phát triển NL không có sẵn, mà GV cần phải phác họa khi thực hiện đánh giá NLHS. Đường phát triển NL được xem xét dưới hai góc độ:

- Đường phát triển NL là tham chiếu để đánh giá sự phát triển NL cá nhân HS. Trong trường hợp này, GV sử dụng đường phát triển NL như một quy chuẩn để đánh giá sự phát triển NLHS. Với đường phát triển NL này, GV cần căn cứ vào các thành tố của mỗi NL (chung hoặc đặc thù) trong CT GDPT 2018 để phác họa nó với sự mô tả là mũi tên hai chiều với hàm ý, tùy vào đối tượng nhận thức mà sự phát triển NL có thể bổ sung ở cả hai phía.

- Đường phát triển NL là kết quả phát triển NL của mỗi cá nhân HS. Căn cứ vào đường phát triển NL (là tham chiếu), GV xác định đường phát triển NL cho mỗi cá nhân HS để từ đó khẳng định vị trí của HS đang ở đâu trong đường phát triển NL đó.

1.2.2.2. Xác định đường phát triển năng lực đặc thù môn vật lí

Trong dạy học môn Vật lí cấp THPT, NL vật lí được giảng dạy từ lớp 10 đến lớp 12 với các biểu hiện cụ thể của YCCĐ được quy định trong CT GDPT tổng thể năm 2018. Từ các NL này, Nguyễn Văn Biên đã xây dựng đường phát triển NL vật lí cho học sinh THPT theo 3 mức độ phát triển như sau:

Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3 Năng lực

[1.1]. Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm,

I. Nhận thức vật lí [1.5]. Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình.

[1.6]. Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích, đưa ra được những nhận định phê

hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí. phán có liên quan đến chủ đề thảo luận.

[1.3]. Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học. [1.7]. So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau.

[1.2]. Trình bày hiện các được tượng, quá trình vật lí; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ.

I. Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí

[1.7]. Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản thân. [2.1]. Đề xuất vấn đề đơn giản, quen thuộc liên quan đến vật lí: Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề phân tích được bối cảnh để đề xuất được vấn đề nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề đã đề xuất. [2.2]. Nhận ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: Phân tích vấn đề để nếu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu. [2.1]. Đề xuất vấn đề [2.1]. Đề xuất vấn đề phức hợp và mới liên tương tự liên quan đến quan đến vật lí: Nhận vật lí: Nhận ra và đặt ra và đặt được câu hỏi được câu hỏi liên quan liên quan đến vấn đề đến vấn đề phân tích phân tích được bối được bối cảnh để đề cảnh để đề xuất được xuất được vấn đề nhờ vấn đề nhờ kết nối tri kết nối tri thức, kinh thức, kinh nghiệm đã nghiệm đã có và dùng có và dùng ngôn ngữ ngôn ngữ của mình để của mình để biểu đạt biểu đạt vấn đề đã đề vấn đề đã đề xuất. xuất. [2.2]. Đưa ra ra phán [2.2]. Đưa ra ra phán đoán và xây dựng giả đoán và xây dựng giả thuyết: Phân tích vấn thuyết: Phân tích vấn đề để nếu được phán đề để nếu được phán đoán; xây dựng và phát đoán; xây dựng và biểu được giả thuyết phát biểu được giả cần tìm hiểu. thuyết cần tìm hiểu.

[2.3]. Nhận ra các bước thực hiện kế hoạch: nhận ra được khung logic nội dung tìm hiểu, lựa [2.3]. Lập kế hoạch thực hiện: xây dựng khung logic nội dung tìm hiểu, lựa chọn được phương pháp [2.3]. Lập kế hoạch thực hiện tối ưu: xây dựng khung logic nội dung tìm hiểu, lựa chọn được phương

chọn được phương hợp thích pháp thực (quan sát, tra, nghiệm, điều phỏng vấn, tra cứu tư liệu); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu. thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư lập được kế liệu); hoạch triển khai tìm hiểu. pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, tra cứu tư liệu); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu.

[2.4]. Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra, đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lý các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản, so sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết. [2.5]. Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu, viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu, hợp tác được với đối tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm hiểu. [2.4]. Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra, đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lý các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản, so sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết. [2.5]. Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu, viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu, hợp tác được với đối tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ được kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục. [2.4]. Thực hiện kế hoạch: Thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra, đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lý các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản, so sánh được kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết. [2.5]. Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu, viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu, hợp tác được với đối tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực

[2.6]. Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp tương tự: Đưa ra được quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu.

[2.6]. Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp: Đưa ra được quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu, đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng tìm hiểu, kết quả nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp.

[2.6]. Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp mới và sáng tạo: Đưa ra được quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu, đề xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp.

[3.1]. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn tương tự.

[3.1]. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn mới và phức hợp.

[3.1]. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn tương tự và đơn giản.

[3.2]. Giải thích được ảnh hưởng của một vấn đề đơn giản. III. Vận dụng kiến thức và kĩ năng đã học [3.2]. Mô tả được ảnh hưởng của một vấn đề đơn giản. [3.2]. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn mới.

[3.3]. Giải thích được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện được một số phương pháp hay biện pháp tương tự.

[3.3]. Thiết kế được mô hình phức hợp, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện được một số phương pháp hay biện pháp mới. [3.3]. Mô tả được mô hình, lập được kế hoạch, đề xuất và thực hiện được một số phương pháp hay biện pháp tương tự đơn giản.

[3.4]. Giải thích được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững.

[3.4]. Đề xuất được được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững. [3.4]. Mô tả được giải pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững.

1.3. Cơ sở thực tiễn

1.3.1 Thực trạng về chuyển đổi số trong dạy học và kiểm tra, đánh giá môn Vật lí ở trường THPT 1.3.1.1. Về phía giáo viên

Đa số giáo viên dạy bộ môn Vật lí đã nhận thức được sự quan trọng, tính cấp thiết về việc đổi mới phương pháp dạy học phát triển năng lực, ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học và đã áp vào quá trình soạn bài và lên lớp tuy nhiên cơ sở vật chất phục vụ cho việc ứng dụng công nghệ trông tin trong đổi mới phương pháp dạy học ở các trường THPT còn khá hạn chế, thêm vào việc sĩ số học sinh trong một lớp khá đông (khoảng 40 học sinh) với số lượng như vậy, việc áp dụng phương pháp giảng dạy tích cực cũng phần nào bị hạn chế. Với việc sử dụng các phần mềm trình chiếu offline thì giáo viên không thể kiểm soát hoạt động học tập của tất cả HS trong một giờ học, ngoài ra kĩ năng số của giáo viên vẫn còn hạn chế nên dẫn tới tâm lí ngại khó từ giáo viên trong việc áp dụng công nghệ thông tin vào đổi mới phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực nhằm phát triển năng lực cho học sinh.

1.3.1.2. Về phía học sinh

Một bộ phận không nhỏ học sinh chưa xác định rõ mục tiêu học tập, chưa chủ động, chưa tích cực trong việc ứng dụng công nghệ thông tin vào học tập. Đa số các em sử dụng các thiết bị công nghệ thông tin vào các việc vô bổ như lên mạng xã hội sống ảo, chơi điện tử…dẫn đến việc học tập ngày một sa sút. Ngoài ra việc giáo viên vận dụng công nghệ thông tin để tổ chức hoạt động học tập cho các em cũng còn ít, chủ yếu là dùng Microsoft Power Point trình chiếu bài giảng chưa huy động được hết tất cả học sinh tham gia vào hoạt động học. Đặc biệt là môn vật lí với lượng kiến thức nhiều, khó và bài tập tính toán nhiều nên dẫn tới sự hứng thú học tập của bộ môn ngày càng giảm.

1.3.2. Đánh giá thực trạng chuyển đổi số trong dạy học phát triển năng lực cho học sinh

Để có kết luận chính xác về thực trạng nói trên tôi đã tiến hành khảo sát

học sinh lớp 11 và giáo viên các trường THPT trên địa bàn tỉnh Nghệ An.

1.3.2.1. Kết quả khảo sát giáo viên:

Biểu đồ 1: khảo sát nguồn tài liệu số

Biểu đồ 2: Khảo sát cách sử dụng các nền tảng số của giáo viên

Biểu đồ 3: Khảo sát sự hạn chế cách sử dụng nền tảng số offline

Biểu đồ 4: Khảo sát các phần mềm thiết kế sản phẩm số giáo viên sử dụng

1.3.2.2. Kết quả khảo sát học sinh:

Biểu đồ 5: Nhận thức của HS về bộ môn Vật lí

Biểu đồ 6: Mục đích sử dụng thiết bị công nghệ thông tin của học sinh

Biểu đồ 7: Cảm xúc của HS về việc được học trên các nền tảng số

1.3.2.3. Phân tích kết quả khảo sát

Từ biểu đồ 1 ta thấy việc vận dụng chuyển đổi số vào dạy học của giáo viên cũng khá thường xuyên (75%), số giáo viên sử dụng thường xuyên ít hơn (có 25%); qua biểu đồ 2 cho thấy đa số giáo viên đều sử dụng cách trình chiếu các sản phẩm số dang offline cho toàn lớp hoạt động chung (100%), một số giáo viên có cung cấp sản phẩm số cho học sinh thực hiện tại nhà (25%). Biểu đồ 3 cho thấy đa số giáo viên đều nhận ra với cách trình chiếu offline có nhiều hạn chế: Chưa thu hút được toàn bộ học sinh tham gia (75% giáo viên đánh giá), chưa kiểm soát được hoạt động của học sinh (100% giáo viên đánh giá), Chưa linh động trong các hình thức tổ chức hoạt động học (100% giáo viên đánh giá). Tuy nhiên qua Biểu đồ 4 lại cho thấy đa số giáo viên chỉ biết đến là Microsoft Office (100%), các giáo viên chủ yếu sử dụng nhất là Microsoft Power Point để soạn các bài trình chiếu hoặc giao cho học sinh thuyết trình, phương pháp này tuy khá hiệu quả nhưng chưa đáp ứng hết yêu cầu đổi mới về phương pháp và kĩ thuật dạy học; các phần mềm thiết kế elearning để tạo các bài giảng trực tuyến lại ít giáo viên biết đến (chỉ có 12,5% giáo viên biết đến).

Nhìn vào biểu đồ 7 có thể thấy số lượng học sinh rất hứng thú được học tập qua các nền tảng số chiếm phần lớn (71%), số học sinh hứng thú (17%) và không hứng thú chiếm số lượng rất ít (12%). Tuy nhiên kết quả việc khảo sát về mục đích sử dụng các thiết bị công nghệ thông tin cho việc học qua biểu đồ 6 lại thu được kết quả trái ngược: Số học sinh sử dụng các thiết bị số phục vụ việc học tập rất ít, đa số chỉ phục vụ mục đích lên mạng xã hội hoặc chơi game hay cho mục đích khác. Qua đó ta có thể thấy tâm lí học sinh rất hứng thú được học tập qua các thiết bị số, tuy nhiên việc giáo viên tổ chức cho các em sử dụng các thiết bị công nghệ thông tin vào học tập chưa nhiều và phương pháp chưa phù hợp dẫn đến các tiết học môn vật lí chưa gây sự hứng thú cho học sinh, biểu hiện qua biểu đồ 5 số học sinh không thích học môn vật lí còn nhiều (64%), số lượng thích (24%) và rất thích (12%) đa số là những học sinh đã định hướng ngành nghề, khối học cho bản thân.

Như vậy, để giải quyết vấn đề trên, trước hết giáo viên phải tìm tòi các hoạt động dạy học phong phú, đặc biệt là các hoạt động học nên lồng ghép công nghệ thông tin vào các hoạt động học như tạo các game cho trò chơi khởi động, các mô phỏng thí nghiệm online trong hoạt động hình thành kiến thức, các trò chơi học tập trực tuyến trong hoạt động luyện tập, kiểm tra và đánh giá nhằm kích thích sự hứng thú trong quá trình học tập từ đó khơi dậy sự đam mê môn và cải thiện chất lượng học tập của học sinh trong môn học vật lí.

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG “SẢN PHẨM SỐ” TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ PHẦN ĐIỆN HỌC – VẬT LÍ 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH

2.1. Phân tích đặc điểm nội dung phần điện học – Vật lí 11 dưới góc độ chuyển đổi số

Phần điện học thuộc chương trình Vật lí 11, nối tiếp mạch kiến thức điện

học ở chương trình điện học cơ bản ở THCS, gồm 3 chương:

+ Tĩnh điện học

+ Dòng điện không đổi

+ Dòng điện trong các môi trường

Nội dung gồm: 01 thuyết vật lí (Thuyết electron); 03 định luật (định luật Cu - lông, định luật Ôm, định luật Faraday); lí thuyết về điện trường, dòng điện. Kiến thức phần này khá trừu tượng và không mấy gây sự hứng thú cho học sinh trong quá trình học vì vậy để kích thích sự hứng thú cũng như hình thành và phát triển năng lực cho học sinh trong quá trình học thì ứng dụng chuyển đổi số vào quá trình day học là một giải pháp có hiệu quả.

Đối với các định luật thực nghiệm, ngoài định luật Ôm có thể dễ xây dựng từ thực nghiệm thì hai định luật còn lại là định luật Cu-lông và định luật Faraday có thể cho học sinh tự xây dựng từ các thí nghiệm ảo nhằm hình thành một số năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí cho học sinh như: Nêu được giả thuyết, lập được phương án kiểm tra giả thuyết, xử lí số liệu, phát biểu được định luật...

Với lí thuyết mô hình như điện trường hay các kiến thức về dòng điện thì khá trừu tượng, giáo viên có thể sử dụng các sản phẩm số như video, các mô phỏng, các tài liệu đa phương tiện...để tổ chức cho học sinh tự tìm hiểu, xây dựng và hình thành các kiến thức mới.

Ngoài ra, để kích thích sự hứng thú cho học sinh tham gia tích cực vào các chủ đề học tập thì có thể tổ chức cho học sinh tham gia các trò chơi khởi động; giao cho học sinh các trò chơi, bài tập luyện tập thông qua các nền tảng số cho phép giáo viên thiết kế online. Như vậy, với phần điện học – Vật lí 11 chúng ta có thể vận dụng phong phú các kĩ năng, các ứng dụng số vào việc tổ chức dạy học nhằm phát triển các năng lực cho học sinh đáp ứng được các yêu cầu cần đạt của chương trình.

2.2. Quy trình thiết kế sản phẩm số cho các hoạt động dạy học

Căn cứ vào yêu cầu của sản phẩm số cho quá trình tổ chức các hoạt động dạy và học, chúng tôi đề xuất quy trình thiết kế sản phẩm số phù hợp với định hướng đổi mới dạy học như sau

Bước 1: Lựa chọn chủ đề thực hiện

Lựa chọn chủ đề dựa trên nội dung, cấu trúc và yêu cầu cần đạt của chương

trình, các vấn đề có khả năng ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học.

Bước 2: Lên ý tưởng cho thiết kế sản phẩm số

Sau khi lựa chọn chủ đề thì bước tiếp theo là lên ý tưởng cho sản phẩm. Các sản phẩm số sử dụng cho quá trình dạy học phải đảm bảo khai thác hết ưu điểm của việc chuyển đổi số vào quá trình dạy học, phải có tính đa dạng trong việc tổ chức các phương pháp và kĩ thuật dạy học.

Bước 3: Lựa chọn phần mềm thiết kế

Hiện nay có rất nhiều phần mềm phục vụ việc thiết kế sản phẩm số cho giáo viên trong quá trình dạy học. Tuy nhiên để khai thác tối đa các phần mềm này và tạo ra sản phẩm số phù hợp với năng lực của học sinh cũng như lôi cuốn học sinh tham gia vào quá trình học tập thì cần phải nắm được chức năng các phần mềm này, từ đó căn cứ vào ý tưởng thiết kế ở bước 2 để lựa chọn phần mềm phù hợp.

Bước 4: Chuẩn bị cho việc thiết kế

Sau khi lựa chọn được phần mềm, trước khi bắt tay vào thiết kế công việc

tiếp theo là chuẩn bị cho việc thiết kế

+ Các kiến thức, câu hỏi, bài tập liên quan đến sản phẩm số cần thiết kế.

+ Về đồ họa có thể dùng Adobe Photoshop, Microsoft Power Point

+ Kiến thức lập trình nếu sử dụng các phần mềm có lập trình.

Bước 5: Thiết kế sản phẩm số

Qua trình thiết kế các sản phẩm số phải đảm bảo nguyên tắc: Có tính tương tác cao cho người học; có tính khoa học; các chuyển động hay mô phỏng phải tuân theo các quy luật vật lí

Bước 6: Chạy thử test lỗi sản phẩm số và đưa vào dạy học

Sau khi thiết kế xong, bước tiếp theo là chạy thử kiểm tra các tình huống có thể xẩy ra khi học sinh sử dụng sản phẩm số để test các lỗi và hoàn thiện sản phẩm để đưa vào dạy học.

2.3. Thiết kế sản phẩm số cho hoạt động dạy học một số chủ đề phần “Điện học” – Vật lí 11

2.3.1. Thiết kế trò chơi đối kháng trực tuyến cho hoạt động khởi động

Với hình thức khởi động bằng trò chơi, giáo viên thường chọn các trò chơi nhanh như Đuổi hình bắt chữ; Giải ô chữ; Ngôi sao may mắn; Vòng quay kì diệu… Trò chơi giúp cho hoạt động dạy học trở nên sôi nổi, cuốn hút, giúp học sinh rèn luyện sự mạnh dạn, tự tin, khả năng phản xạ nhanh, sự sáng tạo, nâng cao tinh thần đoàn kết và sự tương tác giữa học sinh với học sinh, học sinh với giáo

viên. Tuy nhiên hầu hết các giáo viên nơi chúng tôi tiến hành khảo sát chủ yếu tổ chức khởi động bằng các trò chơi được thiết kế bằng phần mềm Microsoft Power Point. Các trò chơi được thiết kế bằng phần mềm này cách thức tổ chức chưa phong phú và đa dạng, với thời lượng ít cho hoạt động khởi động thì học sinh tham gia mang tính tập thể theo tinh thần xung phong nên số lượng học sinh được tham gia vào trò chơi còn hạn chế. Để khắc phục hạn chế này chúng tôi thiết kế lại các trò chơi này thành những trò chơi đối kháng trực tuyến nhằm giúp cho giáo viên có thể đa dạng hình thức tổ chức: Tổ chức trên lớp theo cả lớp, theo nhóm, theo cá nhân hoặc có thể tổ chức cho học sinh có thể tự khởi động ở nhà để đảm bảo tất cả các học sinh trong lớp đều có thể tham gia vào trò chơi khởi động kiến thức. Trong phạm vi sáng kiến, chúng tôi trình bày một ví dụ cụ thể về trò chơi đối kháng trực tuyến được thiết kế thông qua lập trình kéo thả Scratch – một phần mềm lập trình đơn giản không đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về lập trình cho giáo viên dễ dàng thiết kế.

Ví dụ minh họa thiết kế trò chơi “Trò chơi ô chữ” đối kháng online

Bước 1: Lựa chọn chủ đề thực hiện

Trò chơi “Trò chơi ô chữ” gồm nhiều hàng ngang được che lại, mở mỗi hàng ngang sẽ có một câu hỏi tương tác để mở nó. Như vậy, trò chơi này sẽ phù hợp với các chủ đề có nhiều câu hỏi kiểm tra lại các kiến thức cũ và nội dung bài mới có liên quan tới từ khóa của ô chữ.

Chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” – Chương III – Vật lí 11, chúng tôi nhận thấy có nhiều kiến thức bài cũ, kiến thức liên môn Hóa học cần dùng để liên kết với chủ đề này như: Điều kiện để có dòng điện, thuyết điện li…Mặt khác phần kiến thức mới chúng ta cũng có nhiều từ khóa như “Điện phân”, “Mạ điện”…Vì vậy chúng tôi lựa chọn trò chơi “Trò chơi ô chữ” cho hoạt động khởi động của chủ đề này.

Bước 2: Lên ý tưởng cho thiết kế trò chơi

- Trò chơi gồm 6 hàng ngang. Nhiệm vụ của học sinh là mở các hàng ngang để tìm từ khóa cho ô chữ.

- Mỗi hàng ngang sẽ ứng với một câu hỏi kiểm tra kiến thức cũ, kiến thức liên môn.

- Trò chơi có thể chơi trực tuyến để đảm bảo tất cả các học sinh có thể tham gia vào quá trình khởi động. Có tính chất đối kháng để tăng tính hấp dẫn của trò chơi

- Hệ thống trò chơi sẽ chấm điểm tự động cho đội chơi. Mỗi hàng ngang được hoàn thành được 2 điểm; trả lời từ khóa được 4 điểm; trả lời từ khóa sau khi có hướng dẫn được 3 điểm.

Bước 3: Lựa chọn phần mềm thiết kế

Như đã trình bày ở trên, để trò chơi có thể tổ chức đa dạng bằng nhiều thức cho hoạt động khởi động, chúng tôi lựa chọn những nền tảng thiết kế trực tuyến. Lập trình kéo thả Scratch là một nền tảng lập trình đơn giản chỉ sử dụng cách kéo thả các block theo thuật toán người lập trình đã lập mà không đòi hỏi phải có kiến thức lập trình chuyên sâu, ngoài ra nó cũng có giao diện tiếng Việt sẽ đơn giản cho việc thiết kế của giáo viên. Ở phần thiết kế này chúng tôi chọn lập trình Scratch trực tuyến trên trang https://scratch.mit.edu/

Giao diện lập trình kéo thả Scratch

Bước 4: Chuẩn bị cho việc thiết kế trò chơi

Để thiết kế trước tiên phải chuẩn bị hình ảnh, các nhân vật, các icon…Sau

đây chúng tôi liệt kê một số nhân vật và icon chuẩn bị cho thiết kế trò chơi

6 hàng ngang Các ô che các hàng ngang Nhân vật tương tác Nút trả lời từ khóa Nút mở gợi ý từ khóa

Nút quay về Thăm chọn đội Biến số chấm điểm Biến số rút thăm Nền tổng kết trò chơi

Bước 5: Thiết kế trò chơi trên Schatch (phần code chúng tôi đưa vào phụ lục)

Nội dung Hình ảnh

Bắt thăm đội chơi trước:

+ Có hai lá thăm 1 và 2. Khi bấm chọn thì hệ thống sẽ lấy ngẫu nhiên số từ 1 đến 10.

+ Đội nào có lá thăm với số lớn hơn sẽ được chơi trước.

+ Nếu số trên hai lá thăm bằng nhau thì hệ thống sẽ cho hai đội bốc lại.

Sân khấu chính:

+ Có 6 hàng ngang. Để cho các đội chọn hàng ngang chúng tôi thiết kế 6 nút theo thứ tự 1 đến 6.

+ Đội được chơi trước sẽ chọn hàng ngang để chơi trước vì hệ thống sẽ tự động tính điểm cho đội theo kết quả bốc thăm. Sau đó lượt chơi sẽ xen kẽ nhau.

Hàng ngang số 1:

+ Nội dung câu hỏi như hình bên.

+ Đội được chơi sẽ gõ đáp án của đội vào ô dưới. Nếu đúng đội sẽ được cộng 2 điểm; nếu trả lời sai sẽ chuyển cho đội còn lại, nếu đội còn lại trả lời đúng sẽ lấy được một điểm từ đội đang chơi.

Hàng ngang số 2:

+ Nội dung câu hỏi như hình bên.

+ Đội được chơi sẽ gõ đáp án của đội vào ô dưới.

+ Nếu câu trả lời “có hướng” hệ thống sẽ tính điểm, nếu sai sẽ chuyển đội trả lời. Đội được chuyển trả lời đúng sẽ lấy 1 điểm của đội đang chơi.

Hàng ngang số 3:

+ Nội dung câu hỏi như hình bên.

+ Đội được chơi sẽ gõ đáp án của đội vào ô dưới.

+ Nếu câu trả lời “nhiệt điện” hệ thống sẽ tính điểm, nếu sai sẽ chuyển đội trả lời. Đội được chuyển trả lời đúng sẽ lấy 1 điểm của đội đang chơi.

Hàng ngang số 4:

+ Nội dung câu hỏi như hình bên.

+ Đội được chơi sẽ gõ đáp án của đội vào ô dưới.

trả

+ Nếu lời câu “electron” hệ thống sẽ tính điểm, nếu sai sẽ chuyển đội trả lời. Đội được chuyển trả lời đúng sẽ lấy 1 điểm của đội đang chơi.

Hàng ngang số 5:

+ Nội dung câu hỏi như hình bên.

+ Đội được chơi sẽ gõ đáp án của đội vào ô dưới.

+ Nếu câu trả lời “mạ điện” hệ thống sẽ tính điểm, nếu sai sẽ chuyển đội trả lời. Đội được chuyển trả lời đúng sẽ lấy 1 điểm của đội đang chơi.

Hàng ngang số 6:

+ Nội dung câu hỏi như hình bên.

+ Đội được chơi sẽ gõ đáp án của đội vào ô dưới.

+ Nếu câu trả lời “phân li” hệ thống sẽ tính điểm, nếu sai sẽ chuyển đội trả lời. Đội được chuyển trả lời đúng sẽ lấy 1 điểm của đội đang chơi.

Trả lời từ khóa:

+ Sau khi mở từ một hàng ngang trở lên thì nút “Trả lời từ khóa” sẽ tự động xuất hiện để các đội có thể chọn trả lời từ khóa. Trả lời đúng hệ thống sẽ cộng 4 điểm, trả lời sai thì mất quyền trả lời từ khóa.

Gợi ý từ khóa:

+ Khi tất cả các hàng ngang đều được mở, nếu các đội vẫn chưa tìm ra được từ khóa thì có lựa chọn nhấn nút “gợi ý từ khóa” để chuyển qua phần gợi ý.

+ Giao diện chuyển qua phần gợi ý. Hai đội sẽ tiếp tục bắt thăm đội mở gợi ý. Trả lời đúng được 3 điểm, trả lời sai sẽ chuyển đội trả lời.

Tổng kết trò chơi:

+ Khi hai đội hoàn thành trò chơi sẽ chuyển qua giao diện tổng kết.

+ Phần tổng kết sẽ thông báo tổng điểm của các đội chơi và yêu cầu đặt các câu hỏi cần tìm hiểu liên quan đến từ khóa.

Bước 4: Chạy thử trò chơi, test lỗi và hoàn thiện trò chơi

+ Chạy thử trò chơi để kiểm tra lại xem các lỗi phát sinh trong quá trình chơi

Link trò chơi: https://forkphorus.github.io/app.html?id=765687351

Một số hình ảnh khi chạy thử trò chơi

+ Sau khi chạy thử xong thì thêm chỉ dẫn, chú thích nguồn và bật chế độ chia sẻ để học sinh có thể truy cập thông qua link được chia sẻ

Chuyển qua chế độ chia sẻ để học sinh có thể truy cập và chơi

2.3.2. Thiết kế thí nghiệm ảo trực tuyến cho hoạt động hình thành kiến thức

Thí nghiệm có vai trò rất quan trọng vì chúng không chỉ là phương tiện, công cụ lao động của hoạt động dạy học mà thông qua đó giúp cho quá trình khám phá, lĩnh hội tri thức khoa học của học sinh trở nên sinh động và hiệu quả hơn. Phần điện học tuy các trường được cấp phát thí nghiệm đầy đủ, tuy nhiên tại các trường chúng tôi làm khảo sát thì nhiều bộ thí nghiệm phần này nhiều thiết bị đã hư hỏng dẫn tới không đáp ứng đủ cho quá trình dạy học. Nếu dạy không có thí nghiệm thì việc học của học sinh trở nên thụ động hơn, hạn chế trong việc hình thành năng lực cho học sinh. Để khắc phục chúng tôi đã thiết kế một số thí nghiệm mô phỏng phục vụ cho việc dạy và học. Trong phạm vi sáng kiến chúng tôi chỉ trình bày một ví dụ minh họa thiết kế thí nghiệm ảo bằng nền tảng lập trình kéo thả Scracht.

Ví dụ minh họa thiết kế mô phỏng thí nghiệm “Lực Coulomb” online

Bước 1: Lựa chọn chủ đề thực hiện

Chủ đề đề “Điện tích. Định luật Coulomb. Thuyết electron” có nội dung định luật Coulomb được xây dựng từ thực nghiệm do nhà bác học Coulomb tiến hành từ thí nghiệm cân xoắn. Để phát triển năng lực cho học sinh khi tổ chức cho học sinh hình thành kiến thức này cần cho học sinh xây dựng định luật từ thực nghiệm, tuy nhiên thí nghiệm này không được cấp thiết bị tại các trường chúng tôi khảo sát. Vì vậy chúng tôi lựa chọn chủ đề này để thiết kế mô phỏng thí nghiệm về lực Coulomb.

Bước 2: Lên ý tưởng cho thiết kế thí nghiệm “Lực Coulomb”

- Có hai điện tích giá trị có thể thay đổi; khoảng cách giữa hai điện tích có thể thay đổi bằng cách kéo thả các điện tích.

- Khi bắt đầu đo lực thì cảm biến khoảng cách đo khoảng cách giữa hai điện tích.

= F k

2 .

q q 1 rε

Biến số độ lớn lực sẽ thực hiện tính toán độ lớn lực dựa vào công thức

Véc tơ lực biểu diễn các lực tác dụng lên mỗi điện tích sẽ hiển thị.

- Có tùy biến ba điện môi là: Không khí; nước và dầu hỏa. Học sinh có thể cố định khoảng cách và giá trị điện tích và thay đổi điện môi để xây dựng khái niệm hằng số điện môi.

Bước 3: Lựa chọn phần mềm thiết kế

Phần mềm để xây dựng thí nghiệm ảo có rất nhiều nhưng để đơn giản trong khâu thiết kế và đảm bảo thí nghiệm có thể thực hiện trực tuyến thì chúng tôi tiếp tục lựa chọn thiết kế trên lập trình kéo thả Scratch trên trang web https://scratch.mit.edu/

Bước 4: Chuẩn bị cho việc thiết kế trò chơi

Điện tích q1 Điện tích q2

Biến điện tích Biến độ lớn của lực Biến khoảng cách

Véc tơ lực 1 Véc tơ lực 2 Vẽ giá của lực Nút chọn điện

môi Nút bắt đầu đo lực

Bước 4: Thiết kế thí nghiệm trên Schacht (phần code chúng tôi đưa vào phụ lục)

Nội dung Hình ảnh

Bắt đầu:

+ Có thể thay đổi giá trị của q1 và q2 bằng cách kéo thanh trượt dưới các biến

+ Để thay đổi khoảng cách dùng chuột nhấn giữ một trong hai điện tích và di chuyển đến vị trí bất kì

Đo lực và khoảng cách:

* Nhấn đo lực

+ Biến khoảng cách sẽ đọc kết quả từ cảm biến khoảng cách và hiển thị

+ Biến đo lực: Tính toán độ lớn của lực theo công thức Coulomb

+ Hệ thống sẽ tự biểu diễn lực Cu-lông giữa hai điện tích.

* Cách tổ chức: Cung cấp link thí nghiệm cho các nhóm học sinh, các nhóm thực hiện trên điện thoại hoặc máy tính bảng: Cố định môi trường là chân không, thay đổi khoảng cách và giá trị của q1 và q2 để khảo sát sự phụ thuộc 2q q và r2. của F vào tích

Thay đổi môi trường:

+ Có ba tùy chọn môi trường là: Không khí; nước và dầu hỏa.

+ Cố định q1, q2 và r. Tích chọn các môi trường, tiến hành thí nghiệm trong các điện môi khác nhau để tìm hiểu ý nghĩa vật lí của hằng số điện môi.

Bước 5: Chạy thử thí nghiệm, test lỗi và hoàn thiện trò chơi và bật chế độ công khai

+ Chạy thử thí nghiệm để kiểm tra lại xem các lỗi phát sinh trong quá trình chơi

Link thí nghiệm: https://forkphorus.github.io/app.html?id=763646997

Hình ảnh test thử thí nghiệm

+ Sau khi chạy thử xong thì thêm chỉ dẫn, chú thích nguồn và bật chế độ chia sẻ để học sinh có thể truy cập thông qua link được chia sẻ

Chuyển qua chế độ chia sẻ để học sinh có thể truy cập làm thí nghiệm

2.3.3. Thiết kế trò chơi trực tuyến cho hoạt động luyện tập, vận dụng

Hiện nay có nhiều nền tảng số giúp giáo viên tổ chức hoạt động luyện tập hoặc kiểm tra đánh giá học sinh một các đa dạng và phong phú như Quizizz, Kahoot, Gimkit, Blooket, Quizlet, Wordwall, tuy nhiên các nền tảng số này cung cấp một số mẫu sẵn chưa có các mẫu game truyền thống như: Truy tìm kho báu, vòng quay may mắn, vượt chướng ngại vật…Ngoài ra các nền tảng số này nếu dùng tài khoản miễn phí thì tính năng còn hạn chế. Để khắc phục chúng tôi thiết kế lại một số trò chơi phổ biến mà giáo viên thường sử dụng Power Point tổ chức thường xuyên cho học sinh chơi sang dạng trực tuyến để đa dạng hình thức tổ chức, đồng thời tạo sự hứng thú cho học sinh trong quá trình học tập. Trong phạm vi sáng kiến chúng tôi xin trình bày một ví dụ về game luyện tập trực tuyến

Ví dụ thiết kế game luyện tập “Truy tìm kho báu” trực tuyến

Bước 1: Lựa chọn chủ đề thực hiện

Tất cả các chủ đề phần điện học chương trình vật lí 11 đều có thể thiết kế được game cho hoạt động luyện tập, vận dụng. Trong ví dụ này chúng tôi chọn trò chơi “Truy tìm kho báu” cho chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” để thiết kế trò chơi.

Bước 2: Lên ý tưởng cho trò chơi

- Trò chơi gồm 8 chướng ngại vật. Nhiệm vụ của học sinh là mở các chướng ngại vật này để đi đến đích mở kho báu.

- Mỗi chướng ngại vật mở ra một câu hỏi luyện tập kiến thức dòng điện trong chất điện phân.

- Trò chơi có thể chơi trực tuyến để đảm bảo tất cả các học sinh có thể tham gia vào quá trình luyện tập kiến thức. Có tính chất đối kháng về thời gian để tăng tính hấp dẫn của trò chơi.

- Hệ thống trò chơi sẽ tự động tính thời gian trả lời các câu hỏi. Ở các mốc chướng ngại vật số 3, 6, 8 và đích kho báu hệ thống sẽ tự động phạt tính thêm thời gian cho mỗi lần học sinh trả lời sai để tránh trường hợp dò đáp án mà không vận dụng kiến thức để hoàn thành nội dung câu hỏi.

Bước 3: Lựa chọn phần mềm thiết kế

Như đã trình bày ở trên, để thiết kế trò chơi phổ biến sang dạng trực tuyến và theo ý tưởng của tiến trình dạy học, chúng tôi lựa chọn nền tảng lập trình kéo thả Scratch, đây là một nền tảng lập trình đơn giản chỉ sử dụng cách kéo thả các block theo thuật toán người lập trình đã lập mà không đòi hỏi phải có kiến thức lập trình chuyên sâu, ngoài ra nó cũng có giao diện tiếng Việt sẽ đơn giản cho việc thiết kế của giáo viên. Ở phần thiết kế này chúng tôi chọn lập trình Scratch trực tuyến trên trang https://scratch.mit.edu/

Bước 4: Chuẩn bị cho việc thiết kế trò chơi

Để thiết kế trước tiên phải chuẩn bị hình ảnh, các nhân vật, các icon…Sau đây chúng tôi liệt kê một số nhân vật và icon chuẩn bị cho thiết kế trò chơi

Bản đồ tìm kho báu Hệ thống các câu hỏi Các nút chọn mở câu hỏi Nút chọn mở kho báu Thuyền đưa đến kho báu

Các ổ khóa tương tác Icon cho các câu hỏi Icon cho các câu hỏi Icon cho các câu hỏi Icon cho các câu hỏi

Icon cho các câu hỏi Icon cho các câu hỏi Icon cho các câu hỏi Icon cho các câu hỏi Icon cho các câu hỏi

Icon cho các câu hỏi Icon câu hỏi kéo thả Icon câu hỏi mở kho báu Nút trả lời các câu hỏi Nền tổng kết trò chơi

Bước 5: Thiết kế trò chơi trên Schatch (phần code chúng tôi đưa vào phụ lục)

Hình ảnh Nội dung

Sân khấu chính:

+ Có 8 chướng ngại vật, mỗi chướng ngại vật sẽ có một câu hỏi luyện tập về dòng điện trong chất điện phân.

+ Đích mở kho báu có một câu hỏi luyện tập.

+ Game được thiết kế chỉ cho phép các đội chơi đi theo thứ tự 1,2,3…

Chướng ngại vật thứ 1:

+ Nội dung câu hỏi kéo thả như hình bên. Đội chơi sẽ kéo thả câu trả lời vào các ô chứa ổ khóa.

+ Khi chuyển sang nền câu hỏi, hệ thống sẽ tự động tính thời gian cho tới khi kích vào nút kiểm tra và nhận được thông báo đã trả lời đúng.

Chướng ngại vật thứ 2:

+ Nội dung câu hỏi kéo thả như hình bên. Đội chơi sẽ kéo thả câu trả lời vào các ô chứa từ khóa.

+ Khi chuyển sang nền câu hỏi, hệ thống sẽ tự động tính thời gian cho tới khi kích vào nút kiểm tra và nhận được thông báo đã trả lời đúng.

Chướng ngại vật thứ 3:

+ Nội dung câu hỏi kéo thả như hình bên.