Từ thập niên 60 của thế kỷ XX, MVT đã xâm nhập vào nhà trường ở nhiều quốc gia trên thế giới (Mỹ, Pháp, Đức … vào cuối những năm 70; Liên Xô (cũ), CHDC Đức (cũ) vào đầu những năm 80). Tại một số nước ở Châu Á, MVT cũng được ứng dụng vào giảng dạy trong các nhà trường phổ thông tư rất sớm như Hàn Quốc, Thái Lan, Malaixia, … Việc ứng dụng MVT trong các nhà trường cũng được thực hiện theo nhiều hướng khác nhau, chẳng hạn ở Nhật bản việc ứng dụng MVT được thực hiện theo ba hướng chính: Sử dụng MVT như thiết bị nghe nhìn minh hoạ cho các tài liệu học tập; Dạy học với sự trợ giúp của MVT (CAI - Computer Assisted Instruction); Sử dụng MVT để quản lí hệ thống dạy học (CMI - Computer Managed Instruction) …
Tại Việt Nam, từ năm 1986 các nhà khoa học đã có những nghiên cứu bước đầu để ứng dụng MVT vào dạy học. Các viện nghiên cứu, trường Đại học và nhiều Công ti đã hình thành các nhóm nghiên cứu về việc sử dụng MVT trong dạy học và đã thu được những kết quả bước đầu rất đáng khích lệ, chẳng hạn “Phòng thí nghiệm vật lí ảo” của nhóm nghiên cứu ở Đại học Bách khoa Hà Nội; phần mềm STD dùng cho việc ôn tập, kiểm tra kiến thức của Viện Công nghệ thông tin; …
Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, hầu hết kiến thức vật lí đều gắn với thực tế, nên việc ứng dụng công nghệ thông tin nói chung và MVT nói riêng vào dạy học vật lí là một hướng đi thích hợp và mang tính cấp thiết. Nhờ các chương trình mô phỏng, minh hoạ, MVT làm tăng tính trực quan, kích thích hứng thú học tập và tạo sự chú ý ở mức độ cao đối với học sinh (HS), giúp cho GV giảm thời gian thuyết trình, không mất nhiều thời gian vào việc biểu diễn, thể hiện thông tin trong giờ học. Với các thí nghiệm có tính nguy hiểm đối với con người, hoặc các thí nghiệm có thời gian diễn ra rất nhanh (hoặc rất chậm) thì việc thay thế chúng bằng những thí nghiệm ảo trên MVT là một cách làm tối ưu … Có thể thấy ngay rằng, việc sử dụng MVT với tư cách là một PTDH hiện đại trong dạy học vật lí có rất nhiều ưu điểm nổi trội, nó có thể được ứng dụng trong nhiều giai đoạn của quá trình dạy học, từ việc xây dựng tình huống học tập, nghiên cứu giải quyết vấn đề, xây dựng kiến thức mới đến việc củng cố, vận dụng kiến thức … Tuy nhiên, cũng cần nhận thức rằng, MVT không phải là một PTDH vạn năng, có thể thay thế toàn bộ các PTDH truyền thống khác; MVT dù hiện đại đến đâu, cũng không thể thay thế toàn bộ cho người GV, mà GV luôn là người có vai trò tổ chức, thiết kế quá trình dạy học, là người quyết định lựa chọn phương tiện, lựa chọn thời điểm sử dụng, hình thức sử dụng và phạm vi sử dụng MVT nhằm đạt hiệu quả cao nhất của hoạt động dạy học.
Trong nội dung chuyên đề này, chúng tôi đề cập đến những ưu, nhược điểm của việc sử dụng MVT trong dạy học, phân tích một số chức năng cơ bản của MVT có thể ứng dụng trong dạy học, vai trò hỗ trợ của MVT trong các khâu của quá trình dạy học và một số hình thức sử dụng MVT trong dạy học vật lí.

I. NHỮNG ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA VIỆC SỬ DỤNG MÁY VI TÍNH TRONG DẠY HỌC
1.1 Những ưu điểm
MVT với tư cách là một PTDH hiện đại, sử dụng nó một cách hợp lý trong dạy học có nhiều ưu điểm.
– Nhờ các chương trình mô phỏng và minh họa được cài đặt sẵn, MVT có thể xây dựng nên các mô hình tĩnh hoặc động với chất lượng cao, thể hiện ở độ trung thực của màu sắc, các vận động tuân theo các quy luật khách quan của hiện tượng mà người lập trình đã đưa vào làm tăng tính trực quan trong dạy học, tăng hứng thú học tập và tạo sự chú ý học tập của HS ở mức độ cao. MVT có khả năng lặp lại nhiều lần, thậm chí là vô hạn lần ở cùng một vấn đề, giúp GV và HS có thể nghe lại, xem lại những tình huống, những hiện tượng hoặc những thông tin mà họ chưa kịp nhận biết ở lần quan sát đầu tiên. Điều này rất khó thực hiện ở người GV.
– Giao tiếp giữa người với máy tính trong quá trình dạy học là hoàn toàn chủ động, theo sự điều khiển của GV và HS. Việc sử dụng MVT trong dạy học tạo cơ hội để chương trình hoá không chỉ nội dung tri thức mà cả những con đường nắm vững kiến thức, hoạt động trí tuệ của HS, vì thế có thể điều khiển được quá trình dạy học. GV có thể xây dựng bài giảng bằng cách lắp ráp các môđun có sẵn. Để thực hiện tốt bài giảng theo kiểu này thì đòi hỏi GV phải chuẩn bị bài giảng một cách công phu, theo đó, có thể khẳng định rằng MVT không thể thay thế người GV, mà chính là vai trò của người GV được đề cao và đóng vai trò người tổ chức quá trình học tập. Nhờ có MVT mà hoạt động dạy học của GV có thể được tự động hoá ở mức độ cao.
– Một trong những ưu điểm không thể phủ nhận là việc sử dụng MVT trong dạy học có tác dụng giảm thiểu thời gian cho việc biểu diễn, thể hiện thông tin của GV trong giờ lên lớp. MVT còn cho phép củng cố ngay tức thời và thường xuyên hơn so với dạy học truyền thống, đồng thời việc kế thừa, rút kinh nghiệm, chỉnh sửa, bổ sung bài giảng … từ kết quả của các hoạt động dạy học trước đó là rất thuận lợi và không mất quá nhiều thời gian.
– Việc sử dụng MVT trong dạy học còn có tác dụng rất tốt đối với HS, trong đó cá thể học tập của học sinh ở mức độ cao. HS có thể học tập theo nhịp độ riêng của mình phù hợp với khả năng, đặc điểm tâm lý và điều kiện học tập của từng cá nhân, tạo cơ hội để HS có thể tự học một cách tốt hơn. Với những chương trình đã được cài đặt sẵn (trắc nghiệm, đố vui …) MVT có thể đưa ra lời khen ngợi mỗi khi HS thực hiện tốt một nội dung học tập, và cũng có thể phê phán một cách nhẹ nhàng mỗi khi các em làm không tốt nhiệm vụ của mình. Vì thế HS thấy mình được tôn trọng, được cư xử công bằng và khách quan, giúp các em tự tin hơn vào chính bản thân mình. Thông qua đó cũng rèn luyện cho HS tính độc lập, tự chủ và sáng tạo. Học tập thông qua MVT đòi hỏi HS phải kiên trì, nhẫn nại, cần cù và chăm chỉ, đó cũng là những nét nhân cách cần thiết phải hình thành ở HS.
– Một ưu điểm khác của việc sử dụng MVT trong dạy học là khả năng đánh giá kết quả học tập một cách công bằng, khách quan, điều đó giúp HS đánh giá đúng khả năng học tập của mình. Nhờ có MVT mà kết quả học tập của HS được lưu lại trong các tệp số liệu, giúp GV có thể so sánh, đánh giá, nhận xét quá trình học tập của HS một cách nhanh chóng, chính xác.
– Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng, các thí nghiệm tự động hoá có sự trợ giúp của MVT được thực hiện một cách nhanh chóng với độ chính xác cao; các số liệu thực nghiệm được xử lý, đánh giá và trình bày dưới dạng bảng biểu, đồ thị hay các tệp số liệu, có thể lưu trữ trên các thiết bị nhớ ngoài của MVT, điều đó giúp GV và HS dễ dàng trong việc khảo sát và xử lý thông tin.
– Việc sử dụng MVT trong dạy học cũng làm thay đổi nội dung và phương pháp giảng dạy, các hình thức dạy học cũng từ đó mà được cải tiến, hoàn thiện theo hướng linh hoạt và phong phú hơn. Các phương pháp dạy học tích cực cũng có thể được hoàn thiện, bổ sung và sử dụng rộng rãi hơn khi có MVT, nhất là phương pháp dạy học chương trình hoá; mô hình hoá.
– MVT có một ưu điểm nổi trội khác là khi kết nối vào mạng máy tính, nó tạo điều kiện để tiến hành dạy học từ xa một cách thuận tiện và hiệu quả. GV có thể điều khiển quá trình học tập cùng lúc cho nhiều học sinh ở nhiều địa điểm khác nhau, có thể rất xa nhau về mặt vị trí địa lý. Cũng nhờ hệ thống mạng máy tính mà GV, HS và các nhà quản lý giáo dục có thể cùng tham gia các cuộc thảo luận, có thể chia sẻ thông tin một cách nhanh chóng và thuận lợi nhất. Ngoài ra, thông qua mạng internet, GV có thể cập nhật được những thông tin mới nhất liên quan đến nội dung dạy học để bổ sung, hoàn thiện bài giảng một cách có chất lượng.
1.2 Những hạn chế cần lưu ý khắc phục
Như đã phân tích trên, việc sử dụng MVT trong dạy học có nhiều ưu điểm, tuy vậy nó cũng có những nhược điểm đáng lưu ý
– Thứ nhất, về mặt kích thước, màn hình MVT là khá nhỏ có thể gây khó khăn cho việc quan sát của HS, nhất là đối với các lớp đông HS.
Để khắc phục nhược điểm này, GV có thể thực hiện việc học tập với mạng máy tính, học theo từng nhóm nhỏ để các em dễ quan sát. Một trong những biện pháp khắc phục thường được áp dụng ở nhiều trường học hiện nay là sử dụng thiết bị khuếch đại nối với MVT (Projector), chiếu dữ liệu trên màn hình của MVT lên màn ảnh rộng, nhờ đó những hạn chế về kích thước nhỏ của màn hình sẽ được khắc phục.
– Thứ hai, việc học tập với MVT trong thời gian dài có thể làm hạn chế năng lực giao tiếp xã hội của HS, vì HS chỉ im lặng trước MVT mà không có nhiều điều kiện để trao đổi thông tin bằng lời.
Để khắc phục nhược điểm này, biện pháp tốt nhất là nên tổ chức cho HS học tập theo nhóm, thông qua nhóm học tập để HS có thể trao đổi, thảo luận. GV cũng thường xuyên theo sát các nhóm HS để hướng dẫn, trao đổi vối HS.
– Thứ ba, để sử dụng MVT trong dạy học có hiệu quả, đòi hỏi người GV phải có kiến thức nhất định về tin học. Đây là một trong những khó khăn thuộc về lĩnh vực con người nên không thể giải quyết nhanh một sớm một chiều mà cần phải có thời gian và có những quyết sách từ phía các nhà quản lý giáo dục và sự năng động, tâm huyết của người GV.
Để giải quyết vấn đề này, nên tổ chức các lớp bồi dưỡng kiến thức tin học định kỳ cho GV phổ thông. Trong các trường sư phạm, cần phải đưa vào nội dung chương trình đào tạo những chương trình về tin học ứng dụng, nhất là các chương trình ứng dụng tin học vào phương pháp giảng dạy bộ môn.

II. MỘT SỐ CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÁY VI TÍNH CÓ THỂ ỨNG DỤNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ

2.1 Sử dụng máy vi tính làm phương tiện nghe nhìn và lưu giữ thông tin
Tính năng nổi bật của MVT là khả năng lưu trữ thông tin rất lớn. Các văn bản, hình ảnh tĩnh hoặc động, các bảng biểu, sơ đồ, đồ thị … được lưu trên các thiết bị nhớ của MVT với một số lượng đáng kể. Cùng với những phần mềm được cài sẵn, kho dữ liệu của MVT còn có thể cho phép biểu diễn các mô hình, các hiện tượng, các quá trình vật lí … GV và HS có thể truy cập rất nhanh tới kho dữ liệu này để lấy ra những dữ liệu cần thiết, phục vụ cho việc dạy và học một cách nhanh chóng và chính xác. Không những thế, GV và HS còn có thể đồng thời quan sát cùng một lúc một số lượng lớn các tranh ảnh minh hoạ cho một nội dung kiến thức vật lý cần nghiên cứu.
Nhờ tính năng đồ họa phong phú và khả năng xử lí các kiểu dữ liệu khác nhau của MVT, có thể xây dựng các đoạn phim video clip dạy học, nhằm biểu diễn trực quan các hiện tượng, các quá trình vật lí. Với các chương trình mô phỏng, minh hoạ trên MVT, học sinh có thể quan sát được các sự kiện, từ đó hiểu rõ bản chất vật lý của các hiện tượng, hiểu sâu hơn bản chất của các quá trình …
Như đã phân tích trong phần ưu điểm của MVT, so với các phương tiện trực quan truyền thống khác thì MVT có khả năng phối hợp đồng thời nhiều phương tiện nghe nhìn (văn bản, hình ảnh, âm thanh …) cũng như các khả năng khác như khả năng lặp lại một cách tùy ý, khả năng phóng to, thu nhỏ, chậm dần, nhanh dần các hiện tượng vật lý cần nghiên cứu.
Đặc biệt, khi kết nối MVT vào hệ thống mạng internet thì khả năng tìm kiếm, lưu trữ thông tin càng phát huy mạnh mẽ, khả năng truyền dẫn thông tin của MVT cũng được ứng dụng một cách có hiệu quả, khả năng tương tác hai chiều MVT được vận dụng một cách linh hoạt. Đây chính là thế mạnh của MVT mà các PTDH truyền thống không có được khi sử dụng chúng trong quá trình dạy học.
2.2. Sử dụng máy vi tính để thiết kế và biểu diễn các mô hình, thí nghiệm
Trong những trường hợp không thể thực hiện được các thí nghiệm thực (các thí nghiệm mang tính nguy hiểm, diễn biến của các hiện tượng xảy ra rất nhanh hoặc rất chậm …) ngay trong giờ học thì với MVT, GV có thể sử dụng các phần mềm thiết kế để thiết kế các sơ đồ thí nghiệm, thực hiện các thí nghiệm ảo trên MVT để cho HS quan sát.
Hiện nay, có rất nhiều phần mềm hỗ trợ công việc thiết kế mô hình, thí nghiệm trên MVT, đó là các chương trình CAD (Computer Assisted Design). Chương trình Or CAD hoặc Ar CAD hỗ trợ thiết kế các mạch điện tử; phần mềm Electronics Workbench cho phép lắp đặt các linh kiện, các đồng hồ đo vào mạch điện, khi cho mạch điện hoạt động trì trên màn hình hiển thị đường cong kết quả trên Ossiloscope; chương trình Auto CAD hỗ trợ thiết kế mô hình các chi tiết máy; hoặc Crocodile Physics cho phép thiết kế các thí nghiệm, mô hình trong vật lý …
2.3. Sử dụng máy vi tính để tự động hoá các thí nghiệm vật lí
Trong dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng, việc nghiên cứu, cải tiến các thí nghiệm là một trong những nhiệm vụ quan trọng và phải được thực hiện một cách thường xuyên. Với tính năng có thể xử lí các tín hiệu điện sau khi đã được số hoá của MVT, ta có thể thiết kế các thí nghiệm vật lí nhờ sự trợ giúp của MVT. Trong các thí nghiệm vật lí có sự hỗ trợ của MVT, thì MVT có thể đóng vai trò như một máy đo vạn năng, có thể dùng MVT để đo các đại lượng vật lí, tính toán các đại lượng vật lí liên quan khác thông qua các công thức toán học biểu diễn các định luật vật lí. MVT cũng có thể được sử dụng như một dao động kí điện tử, để ghi lại các hình ảnh dao động.
Một chức năng nổi trội khác của MVT là khả năng đo đạc một cách chính xác các đại lượng, đồng thời lưu trữ các số liệu đo trên đĩa từ của MVT và có thể biểu diễn các kết quả đo dưới dạng bảng biểu, đồ thị. Đặc biệt, MVT có thể được sử dụng để viết các chương trình làm trơn số liệu, xử lí các sai số của phép đo sao cho kết quả thí nghiệm phù hợp tốt nhất với quy luật vật lí. Thông qua các thí nghiệm tự động hoá trên MVT, HS có thể từng bước làm quen với các hệ thống điều khiển tự động đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong đời sống và trong các ngành kĩ thuật.
2.4. Sử dụng máy vi tính để tích hợp với các phương tiện dạy học hiện đại
Một tính năng rất quan trọng mà MVT có được là việc trao đổi thông tin qua MVT không chỉ được thực hiện thông qua các thiết bị đầu vào chuẩn như bàn phím, con chuột … mà còn có thể kết nối thông qua các cổng giao tiếp khác của MVT. Việc sử dụng các cổng nối tiếp, cổng song song, các khe cắm chuẩn trên bo mạch chủ của MVT thông qua các mạch giao tiếp (Interface Card) có thể kết nối MVT với các thiết bị ngoại vi. Việc kết nối MVT với các thiết bị hiện đại khác sẽ nâng cao được khả năng khai thác những thế mạnh riêng của mỗi phương tiện, phối hợp các thế mạnh của mỗi phương tiện riêng rẽ thành một hệ thống hoàn chỉnh, khắc phục tốt những hạn chế của mỗi thiết bị. Chẳng hạn, tổ hợp MVT với Camera thông qua bộ giao tiếp VideoKit cho phép khai thác khả năng quay phim của Camera, kết hợp với khả năng lưu trữ, xử lí hình ảnh, âm thanh của MVT để xây dựng các phim học tập hoặc trao đổi các tệp đồ hoạ trên MVT.
Đặc biệt, trong hệ thống kết nối MVT với các phương tiện hiện đại khác, ta có thể khai thác tối đa khả năng điều khiển, truy cập, chọn lọc, tìm kiếm thông tin một cách nhanh chóng. Các hệ thống ghép nối thường đi kèm với một phần mềm điều khiển tương ứng, các phần mềm này có thể chạy trên môi trường hệ điều hành MS – DOS hoặc hệ điều hành Windows, chúng có thể được xây dựng kèm theo thiết bị ghép nối hoặc có thể do các nhà lập trình tạo nên theo yêu cầu sư phạm của GV.
2.5 Sử dụng máy vi tính kết hợp với Multimedia
Multimedia được hiểu là đa phương tiện, đa môi trường, đa truyền thông, một phương pháp giới thiệu thông tin bằng máy tính, sử dụng nhiều dạng truyền thông tin như văn bản, đồ hoạ và âm thanh... cùng với sự gây ấn tượng bằng tương tác. Công nghệ đa phương tiện, nhờ khả năng nghe - nhìn (Audio-Video) đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong huấn luyện, giáo dục, trò chơi và tiếp thị trong thương mại. Thông tin multimedia là thông tin được truyền đạt bằng các hệ thống truyền đa phương tiện, gọi tắt là thông tin multimedia và nó được thể hiện ở các dạng sau: dạng văn bản (Text); dạng hình họa (Graphics); dạng hoạt ảnh (Animation); dạng ảnh chụp (Image); dạng Video và Audio.
Việc nghiên cứu sử dụng MVT với Multimedia đã cho phép lưu trữ, xử lý, tìm kiếm và trao đổi một lượng lớn thông tin trong một điều kiện thuận lợi. Nó còn cho phép mô phỏng, tái tạo, biểu diễn sự vật, hiện tượng, diễn tiến của các quá trình như là sự tích hợp các chức năng của các phương tiện dạy học cổ truyền khác và là một đặc thù riêng có của MVT. Nó không những cho phép đảm bảo tính chân thực của các đối tượng nghiên cứu trước mắt người học, làm tăng niềm tin vào tri thức, kích thích hứng thú, tạo động cơ học tập trong quá trình dạy học, mà còn có tác dụng giáo dục toàn diện: phát triển tính tự lực sáng tạo, cá biệt hoá cao độ người học, phát triển tư duy logic, tư duy hình tượng, tối ưu hoá quá trình nhận thức và điều khiển quá trình nhận thức, góp phần giáo dục những phẩm chất, thái độ hành vi đạo đức, những phản ứng tích cực trong việc tái tạo và cải tạo thế giới theo hướng có lợi cho con người.
Sự ra đời của Multimedia đã làm thay đổi diện mạo, vai trò của MVT với tư cách là công cụ trong dạy học nói chung và trong dạy học vật lý nói riêng.

III. VAI TRÒ HỖ TRỢ CỦA MÁY VI TÍNH TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC VẬT LÍ

3.1 Vai trò hỗ trợ của máy vi tính đối với các nhiệm vụ dạy học
3.1.1. Truyền thụ tri thức, phát triển tư duy
Trong quá trình dạy học nói chung và dạy học vật lý nói riêng, có thể thấy ngay rằng, việc sử dụng MVT hợp lý sẽ giúp cho quá trình truyền thụ tri thức được thuận lợi và hiệu quả hơn, sự phát triển tư duy của HS cũng tốt hơn. Điều này đạt được là nhờ vào khả năng khai thác và truyền thụ tri thức về các hiện tượng tự nhiên và xã hội của MVT dưới sự điều khiển của GV. MVTcó thể mô phỏng và minh hoạ bằng hình vẽ các hiện tượng và các quá trình tự nhiên và xã hội…
Trong dạy học vật lý, MVT có thể giúp ta tiến hành các thí nghiệm từ đơn giản đến phức tạp và có thể được tiến hành một cách sinh động, đáp ứng mọi yêu cầu của quá trình dạy học. MVT còn có mặt mạnh khác là có thể biểu diễn các hiện tượng và quá trình tự nhiên trong sự phối hợp với màu sắc, âm nhạc hoặc lời giải thích của giáo viên, do đó MVT có sức cuốn hút HS, có khả năng kích thích hứng thú học tập, đặt HS vào vị trí chủ thể của quá trình học tập. Chính vì lý do này mà hiệu quả của bài giảng và chất lượng lĩnh hội tri thức của HS được nâng lên một cách đáng kể.
Việc sử dụng MVT trong dạy học đã tạo ra cho GV có nhiều điều kiện và cơ hội phát triển tư duy cho HS. Với các hình ảnh, mô hình, hình vẽ hoặc các video clip về các hiện tượng và quá trình tự nhiên, xã hội, GV có thể hình thành và rèn luyện cho HS cách quan sát, khả năng mô tả, diễn đạt và óc liên tưởng ... với những thí nghiệm được tiến hành nhờ sự hỗ trợ của MVT, ngoài khả năng phát triển các thao tác tư duy, GV còn có điều kiện để rèn luyện cho HS năng lực phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hoá và trừu tượng hoá.
3.1.2. Rèn luyện kỹ năng thực hành
Trong dạy học ở trường phổ thông, MVT không những được dùng làm phương tiện biểu diễn mà nó còn có thể được dùng làm công cụ thực hành cho HS. Sử dụng MVT để xử lý thông tin, HS được rèn luyện các kỹ năng cơ bản, tư duy thuật toán, kĩ năng lập trình, ... Nhờ đó HS có khả năng thích ứng nhanh chóng với mọi lĩnh vực hoạt động của xã hội có trang bị MVT. Xét về mặt xã hội, việc sử dụng MVT làm PTDH trong nhà trường là một trong những biện pháp tích cực, đáp ứng yêu cầu chuẩn bị nguồn nhân lực có trình độ cho xã hội.
3.1.3. Giáo dục nhân cách người lao động mới
Trong quá trình học tập với công cụ là MVT, HS được rèn luyện tính độc lập, tự chủ và sáng tạo cao độ. MVT không tỏ thái độ phê phán gay gắt trực tiếp học sinh khi trả lời sai, nhưng MVT cũng không bao giờ khoan nhượng đối với những sai sót mắc phải, buộc HS phải bằng mọi cách sửa chữa triệt để những sai sót đó. Chỉ khi nào HS trả lời đúng câu hỏi đặt ra hoặc giải quyết xong nhiệm vụ được giao, MVT mới cho phép tiếp tục nghiên cứu những kiến thức sau đó, điều này khắc phục được tình trạng hổng kiến thức trong HS hiện nay. Ngoài ra, để có thể “hội thoại” đạt kết quả với MVT, HS bắt buộc phải kiên trì, nhẫn nại, cần cù và chăm chỉ.
Việc sử dụng MVT để kiểm tra kiến thức của học sinh luôn bảo đảm được tính chính xác cao, và sự công bằng trong đánh giá. MVT rất "trung thực, không vị nể" khi đánh giá, buộc học sinh phải suy nghĩ, lựa chọn dứt khoát câu trả lời trong một khoảng thời gian đã định. Nhờ đó, tính trung thực của HS cũng được rèn luyện.
Khi HS thực hành với MVT, những chuẩn đạo đức cũng đòi hỏi khắt khe, vì MVT chỉ thực hiện theo câu lệnh đúng, không thể buộc nó làm theo ý người sử dụng. Muốn giao cho máy những câu lệnh đúng thì người sử dụng chỉ có cách là phải kiên trì học tập, nghiêm túc với những quy định đã được thoả thuận trong hệ lệnh, tự tin vào bản thân và trung thực cao độ.
3.2. Vai trò hỗ trợ của máy vi tính trong các giai đoạn của quá trình dạy học
Theo lí luận dạy học hiện đại thì một quá trình dạy học nói chung hay một quá trình dạy học cơ sở (một tiết dạy trên lớp) gồm các giai đoạn: Củng cố trình độ kiến thức xuất phát cho HS; xây dựng kiến thức mới; ôn luyện và vận dụng kiến thức; tổng kết, hệ thống hoá kiến thức; kiểm tra đánh giá trình độ kiến thức và các kĩ năng của HS. Đây vừa là những chức năng lí luận dạy học của quá trình dạy học và đồng thời cũng là những giai đoạn chính của quá trình dạy học. Trong từng giai đoạn khác nhau, MVT có có những vai trò hỗ trợ khác nhau, nhưng tựu trung lại, sự hỗ trợ của MVT trong các giai đoạn của quá trình dạy học là hết sức cần thiết và nhờ có nó mà chất lượng dạy học được nâng cao đáng kể.
3.2.1 Giai đoạn củng cố kiến thức cũ và đặt vấn đề mới
Bất kỳ một tiết học nào, khi muốn dẫn dắt đến vấn đề thì GV phải tìm cách mở đầu bài học hướng HS biết được nội dung chính bài học cần đề cập đến. Cách mở đầu một bài học có thể là một thí nghiệm, có thể là một câu chuyện, cũng có thể là một sự liên hệ của bài học trước…Vấn đề cơ bản là giáo viên phải lôi cuốn được người học ngay từ đầu, tạo ra sự hưng phấn, tính tò mò cho HS ngay ở giây phút đầu tiên của tiết học.
Với việc sử dụng MVT, cách mở đầu bài học đã có những thuận lợi nhất định. Trong giai đoạn này, GV có thể sử dụng MVT hỗ trợ trong việc tóm tắt kiến thức đã học từ các bài trước, đưa ra các hình ảnh, các đoạn phim về các hiện tượng vật lí một cách trực quan và yêu cầu HS giải thích các hiện tượng đó. GV cũng có thể sử dụng MVT hỗ trợ trong việc đưa ra các hiện tượng mới cần nghiên cứu, đặt ra những tình huống có vấn đề đối với HS. Mặc dù trong giai đoạn này, thời gian sử dụng MVT là không nhiều, song hiệu quả lại rất cao vì chỉ với một thời lượng ngắn ngủi, có thể truyền tải được lượng thông tin khá nhiều và hình thức truyền tải thông tin là khá hấp dẫn đối với HS, có thể đặt HS vào một trạng thái tập trung cao độ, chuẩn bị tốt cho các giai đoạn tiếp theo của tiết học.
3.2.2 Giai đoạn xây dựng kiến thức mới
Có thể nói ngay rằng, trong giai đoạn xây dựng kiến thức mới, MVT có vai trò lớn, việc sử dụng MVT hợp lí trong giai đoạn này sẽ mang lại những hiệu quả rất cao. Bằng việc vận dụng những phần mềm mô phỏng hay minh hoạ các hiện tượng, các quá trình vật lí, kết hợp với phương pháp đàm thoại, HS dễ dàng nhận biết, so sánh và phân tích các hiện tượng. Việc tiến hành các thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT sẽ vừa là nguồn cung cấp kiến thức, vừa là phương tiện để cung cấp những kiến thức mới. Thông tin dưới dạng văn bản (kênh chữ), hình ảnh đồ hoạ, phim video (kênh hình) và âm thanh xuất hiện trên màn hình chính là những đối tượng cần tìm hiểu, nghiên cứu mà HS có thể thu nhận, phân tích và xử lí tốt hơn, vì các dữ liệu trên màn hình của MVT hỗ trợ tốt cho các hoạt động quan sát, mô tả của HS, dẫn đến sự hình thành những biểu tượng hay quan niệm mới về vấn đề đang nghiên cứu. Đây cũng là hình thức hữu hiệu, tạo điều kiện để tư duy học sinh phát triển theo hướng khái quát hoá, quy nạp, từ đó xây dựng kiến thức mới một cách chắc chắn.
Ngoài ra, việc mô phỏng, minh hoạ các hiện tượng hay các quá trình vật lí trên màn hình MVT còn làm nổi rõ mối quan hệ giữa các sự kiện đang khảo sát với các sự kiện đã biết, từ đó có thể dẫn dắt tư duy phát triển theo hướng suy lí, diễn dịch để đi đến kiến thức mới.
3.2.3 Giai đoạn ôn luyện và vận dụng kiến thức
Trong tiết học vật lí, thời lượng dành cho việc ôn luyện và vận dụng kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống cho học sinh là khá ít ỏi (chỉ trong khoảng 5 đến 7 phút), với khoảng thời gian này, nếu không có sự hỗ trợ của MVT thì GV khó có thể hoàn thành công việc một cách đầy đủ.
Sự hỗ trợ của MVT trong giai đoạn này là hết sức cần thiết và tỏ ra có hiệu quả. Có thể giao cho HS độc lập sử dụng chương trình ôn tập đã cài sẵn trên MVT. Có thể kết hợp sự biểu diễn của GV với việc giao nhiệm vụ cho HS, yêu cầu HS giải quyết nhiệm vụ để ôn tập và vận dụng kiến thức đã lĩnh hội.
3.2.4 Giai đoạn củng tổng kết, hệ thống hoá kiến thức
Việc sử dụng MVT trong tổng kết và hệ thống hoá tri thức sẽ có nhiều thuận lợi. Có thể sử dụng phần mềm để xây dựng chương trình tổng kết, hệ thống hoá tri thức theo từng môđun. Chương trình có thể điều khiển tiến trình tổng kết, đảm bảo việc hệ thống hoá có tính logic cao về mặt nội dung. Với phần mềm ôn tập thì HS có thể lựa chọn nội dung ôn tập từ hệ thống bảng chọn (menu) của chương trình. HS có thể lặp lại quá trình ôn tập với số lần thích hợp không hạn chế và dễ dàng chuyển đổi giữa các nội dung khác nhau.
3.2.5 Giai đoạn kiểm tra đánh giá trình độ kiến thức và các kĩ năng
Khi sử dụng MVT, nếu chúng ta xây dựng được những chương trình phù hợp thì MVT sẽ là một phương tiện có tác dụng tốt trong việc giám sát chất lượng học tập của HS. Sử dụng MVT làm công tác kiểm tra, đánh giá sẽ giảm đi rất nhiều thời gian nhờ khả năng thống kê và xử lý kết quả nhanh chóng của hệ thống. Ngoài khả năng cho biết nhanh chóng kết quả đánh giá, thì tính khách quan, tính chính xác của các kết quả xử lý bằng MVT, khả năng cho phép thực hiện việc kiểm tra đánh giá trên nhiều nội dung kiến thức bằng các loại câu trắc nghiệm đa dạng khác nhau là một đặc tính riêng của MVT. Biết tận dụng những khả năng này của MVT trong việc kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS, thì GV có thể chủ động củng cố kiến thức cho HS ở bất cứ thời điểm nào trong quá trình dạy học. Điều này có tác dụng tốt trong việc tích cực hoá hoạt động học tập của HS.
Sử dụng MVT trong các giai đoạn của quá trình dạy học như đã phân tích trên chứng tỏ MVT với tư cách là một PTDH hiện đại có thể góp phần vào việc thực hiện một cách có hiệu quả các nhiệm vụ của quá trình dạy học.
Vật lý là môn khoa học thực nghiệm, do đó có nhiều thế mạnh đối với việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho HS. Việc sử dụng MVT làm PTDH hiện đại trong dạy học vật lý tạo điều kiện thuận lợi để giúp HS làm quen, tìm hiểu nguyên lý của các ứng dụng trong các hệ thống thiết bị điều khiển tự động có trong thực tế sản xuất.
Việc sử dụng MVT và các ứng dụng khác của công nghệ thông tin cũng giúp cho HS định hướng lựa chọn nghề nghiệp tương lai của mình. Học tập với MVT sẽ giáo dục cho các em lòng say mê khoa học, hiểu được khả năng sáng tạo vô tận của con người, hình thành ở HS niềm tin vào khả năng lao động, ý nghĩa tốt đẹp của lao động sáng tạo.

IV. MỘT SỐ HÌNH THỨC SỬ DỤNG MÁY VI TÍNH LÀM PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC

4.1. Giáo viên sử dụng MVT làm phương tiện dạy học, truyền thụ tri thức
Hình thức sử dụng MVT kết nối với Projeter phóng đại màn hình với kích thước lớn trong lớp học được sử dụng khá phổ biến trong các trường học hiện nay.
GV sử dụng MVT để biểu diễn thông tin theo một chương trình đã được lập sẵn, còn HS quan sát những diễn biến trên màn hình để thu nhận thông tin và tham gia vào quá trình xử lí thông tin. Theo hình thức này, dưới sự điều khiển của GV, MVT có thể đưa ra các chỉ dẫn, thông báo những kiến thức hỗ trợ dưới dạng văn bản, hình ảnh, âm thanh để giúp HS chủ động, tích cực trong việc tìm tòi tri thức mới dưới sự hướng dẫn của GV. MVT có thể ghép nối với thiết bị điện tử chuyên dụng để thực hiện các thí nghiệm biểu diễn (cả thí nghiệm khảo sát, nghiên cứu lẫn thí nghiệm minh hoạ). Trong quá trình này, HS phải thực hiện các hoạt động tư duy để cùng tham gia xây dựng kiến thức. MVT cũng có thể đóng vai trò của người GV trong một số khâu của quá trình dạy học, chẳng hạn MVT có thể lần lượt đưa ra những hình ảnh minh hoạ hoặc nêu các bài tập để HS giải quyết rồi xử lý kết quả và quyết định hoạt động tiếp theo của quá trình dạy học. Tuy nhiên, xét toàn bộ quá trình thì MVT cũng chỉ là công cụ của người GV chứ không thể thay thế hoàn toàn người GV được.
4.2. Học sinh sử dụng MVT dưới sự hướng dẫn và điều khiển của giáo viên
Trong trường hợp này, HS phải có những kỹ năng nhất định về thực hành, sử dụng MVT. GV giao cho HS những nhiệm vụ cụ thể, hướng dẫn, theo dõi và điều chỉnh việc học tập của HS một cách phù hợp. HS phát huy tính độc lập, sáng tạo để tìm cách thực hiện những nhiệm vụ được giao.
Kết quả làm việc của HS được trình bày trên màn hình, GV theo dõi và uốn nắn những sai lầm mà HS có thể mắc phải. Dưới hình thức, này HS có thể sử sụng MVT quan sát các hiện tượng và làm các thí nghiệm. Tương ứng với mỗi kiểu bài học, GV cần có kế hoạch và phương pháp hướng dẫn HS thích hợp.
Hình thức sử dụng máy này cũng có thể áp dụng cho việc ôn tập, kiểm tra và đánh giá kết quả lĩnh hội kiến thức của HS, trong đó GV có thể kết hợp vận dụng khả năng mô phỏng, minh họa bằng hình vẽ, thực hiện thí nghiệm với sự hỗ trợ của MVT, khả năng hội thoại giữa người và MVT với một hệ thống câu hỏi gợi mở có kèm theo biểu đánh giá tương ứng … tất cả đã được chương trình hoá và tích vào đĩa từ. Dưới sự điều khiển của GV, HS sử dụng bàn phím của MVT để lần lượt nhận các câu hỏi và đưa ra những câu trả lời. MVT sẽ tự động đánh giá chất lượng của các câu trả lời đó bằng điểm số, thậm chí có thể có tính đến cả tốc độ làm bài, để cuối cùng đưa ra kết quả toàn bộ bài ôn tập hoặc bài kiểm tra.
4.3. Học sinh độc lập sử dụng MVT
Hình thức này chỉ sử dụng khi HS đã có khả năng vận hành một cách thành thạo MVT và các chương trình phần mềm tương ứng. HS học tập và nghiên cứu trực tiếp với MVT một cách hoàn toàn độc lập qua những chương trình được soạn thảo sẵn. Đó chính là phương pháp dạy học chương trình hoá. Hình thức này thích hợp cho việc ôn tập các kiến thức đã học, tổng kết một phần hay một chương của sách giáo khoa và cũng có thể được sử dụng để kiểm tra kiến thức của HS dưới dạng trắc nghiệm khách quan.
Với hình thức này, MVT sẽ tạo điều kiện cho việc cá thể hoá cao độ trong học tập. Điều này là rất cần thiết khi trình độ kiến thức và năng lực nhận thức của HS không đồng đều, HS học yếu sử dụng thêm thời gian vào việc củng cố kiến thức cơ sở và nâng cao năng lực nhận thức của mình để theo kịp trình độ chung, còn đối với các HS khá và giỏi có điều kiện để vượt lên, tranh thủ thời gian cho những hoạt động nâng cao trình độ học vấn của họ.
Nhược điểm của hình thức này là ở chỗ không có điều kiện để phát triển ngôn ngữ và kỹ năng giao tiếp xã hội cho HS. Do đó các nhà nghiên cứu giáo dục đã khuyến cáo rằng, chỉ nên áp dụng hình thức sử dụng MVT theo phương pháp dạy học chương trình hoá cho những người lớn tuổi; đối với HS phổ thông cần cân nhắc kỹ và nên phối hợp với các hình thức sử dụng khác.

KẾT LUẬN
Việc sử dụng MVT vào quá trình dạy học là hoàn toàn có cơ sở khoa học và phù hợp với xu thế phát triển của thời đại hiện nay. Nhiều quốc gia trên thế giới đã thành công trong lĩnh vực ứng dụng này. Mặc dầu tiếp nhận tương đối muộn, nhưng các chuyên gia giáo dục đều cho rằng, đây là việc làm tất yếu để nâng cao chất lượng giáo dục, nhất là trong giai đoạn chúng ta đang từng bước đổi mới phương pháp dạy học hiện nay.
MVT và các PTDH hiện đại có sự trợ giúp của MVT góp phần kích thích động cơ học tập tích cực cho HS. Các phần mềm dạy học, các hình ảnh mô phỏng, minh hoạ … giúp tăng cường tính trực quan trong học tập làm cơ sở cho việc phát triển tư duy của HS. Việc học tập với MVT và các phương tiện dạy học hiện đại tạo ra cho HS hứng thú học tập ở mức độ cao, kích thích và luôn duy trì mức độ tập trung cao nhất của HS trong quá trình học tập.
Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ máy tính, đặc biệt là sự ra đời của Multimedia và các thiết bị ngoại vi khác đã tạo ra những điều kiện rất tốt cho việc ứng dụng MVT vào quá trình dạy học. MVT với Multimedia là một phương tiện dạy học có hiệu năng cao. Trong giới hạn không gian của các lớp học truyền thống, MVT với Multimedia được kết nối với nhau thành hệ thống mạng giáo dục đa phương tiện, cùng với các giải pháp kỹ thuật khác, đã tạo ra được một môi trường dạy học khá lý tưởng, một môi trường tương tác mạnh giữa người dạy và người học, với các luồng thông tin thuận nghịch được đảm bảo liên thông ở mức độ cao, phù hợp cho việc vận dụng các phương pháp dạy học hiện đại theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS. Khi MVT với Multimedia được kết nối vào mạng Intranet hay Internet trên một diện rộng, nó sẽ mở ra nhiều cơ hội sử dụng để nâng cao chất lượng hoạt động cho cả người học và người dạy. Sử dụng MVT với Multimedia đã cho phép thực hiện sự đổi mới phương pháp dạy học trên nhiều phương diện. Nội dung dạy học sẽ được truy cập từ nhiều nguồn trong kho tàng tri thức to lớn của nhân loại. Hoạt động dạy và hoạt động học cần phải biến đổi một cách căn bản để phù hợp với phương thức đào tạo mới mà công nghệ đã mang lại.
Khi sử dụng MVT làm phương tiện hỗ trợ dạy học cần lưu ý đến mục đích dạy học và phải xuất phát từ những yêu cầu về mặt sư phạm của quá trình dạy học. GV cần phải được bồi dưỡng, đào tạo để có một số kiến thức cơ bản về tin học, về lý luận của việc ứng dụng công nghệ thông tin nói chung và MVT nói riêng trong dạy học và rèn luyện một số kỹ năng cơ bản cần thiết trong việc sử dụng MVT.
MVT là một phương tiện dạy học hiện đại, tỏ ra có nhiều thế mạnh, có thể được sử dụng ở mọi giai đoạn và thực hiện được các chức năng của quá trình dạy học. Tuy nhiên, MVT không phải là một phương tiện dạy học vạn năng có thể thay thế cho toàn bộ các thiết bị dạy học truyền thống khác và càng không thể thay thế hẳn vai trò của người GV. Ngay cả khi MVT được sử dụng rất rộng rãi trong tất cả các ngành kinh tế và xã hội, thì cuộc sống vẫn đòi hỏi con người những kĩ năng sử dụng các công cụ thông thường. Kỹ năng giao tiếp với MVT vẫn luôn luôn chỉ là một trong những yêu cầu về mặt rèn luyện thực hành đối với HS.
Mặt khác, khi sử dụng MVT làm PTDH, HS không được quan sát các hiện tượng và các quá trình thực, mà họ chỉ được quan sát hình ảnh của các hiện tượng đó khi chúng được mô phỏng trên màn hình. Rõ ràng là về mặt tâm lý, các biểu tượng về một sự vật mà học sinh thu được từ quan sát vật thật và từ việc quan sát hình ảnh của vật thật đó, có sự khác nhau khá xa về chất. Do đó, việc sử dụng MVT phối hợp các PTDH truyền thống như vật thật, mô hình thật, thí nghiệm thật ... là rất cần thiết.
Hiệu quả của quá trình dạy học luôn bắt nguồn từ phía GV, nếu biết vận dụng một cách linh hoạt, đúng mức và phù hợp của MVT và các phương tiện dạy học thì hiệu quả của quá trình dạy học sẽ càng cao.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB ĐHSP, Hà nội.
[2]. Vương Đình Thắng (2003), Nghiên cứu sử dụng máy vi tính với Multimedia thông qua việc xây dựng và khai thác Website dạy học môn Vật Lý lớp 6 ở trường trung học cơ , Luận án Tiến sĩ khoa học giáo dục, Vinh.
[3]. Lê Công Triêm (2002), Sự hỗ trợ của máy vi tính với hệ thống Multimedia trong dạy học, Tạp chí Giáo dục, tháng 3.
[4]. Lê Công Triêm (2005), Sử dụng máy vi tính trong dạy học vật lý. NXB Giáo Dục.
[5]. Mai văn Trinh (2001), Nâng cao hiệu quả dạy học vật lý ở trường trung học phổ thông nhờ việc sử dụng máy vi tính và các phương tiện dạy học hiện đại , Luận án Tiến sĩ khoa học giáo dục, Vinh.
[6]. Phan Gia Anh Vũ (1998), Thí nghiệm vật lý với sự hỗ trợ của máy vi tính. Thông báo KH&GD, ĐHSP Huế tháng 11.

TS. NGUYỄN THANH HẢI

Khoa Cơ Bản - Đại Học Phạm Văn Đồng - Quảng Ngãi