SKKN Thiết kế, xây dựng một số video thí nghiệm vật lí lớp 10 và sử dụng phần mềm coach 7 phân tích để xử lý nhanh kết quả

Phần 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
– Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, các kiến thức Vật lí, quan điểm Vật lí thay đổi không ngừng, ngày càng có nhiều ứng dụng thực tiễn cao trong cuộc sống và khoa học. Tuy nhiên, việc thực hiện công tác giảng dạy Vật lí ở các trường phố thông còn nhiều hạn chế. Kiến thức được giảng dạy mới chi dừnng lại ở các nguyên lí sách vở, nặng tính hàn lâm, liên hệ Vật lí với thực tiễn rất ít. Khi giảng dạy, các thầy cô thuờng có xu hướng toán học hóa vật lí mà thiếu tính liên hệ thực tiễn, thiếu trực quan bằng hình ảnh, videọ, mô hình, vật thật… do đó học sinh không có hứng thú nhiều với môn học. Cơ sở vật chất, thiết bị phục vụ dạy và học ở các trường phổ thông còn thiếu thốn, giáo viên còn chưa thực sự linh động, sáng tạo trong dạy học dẫn đến thực tế hiện nay việc dạy “chay” còn phổ biến, chưa đáp ứng được học đi đôi với hành, lý thuyết gắn liền với thực tiễn.
– Đặc biệt, các thầy cô trong quá trình giảng dạy phần nhiều chỉ tập trung vào kiến thức mà không chú trọng đến phát triển nǎng lực học sinh. Vì vậy, việc nghiên cứu các phương pháp dạy học mới để phát triển năng lực học sinh, góp phần nâng cao chất luợng giảng dạy là thực sự cần thiết.
– Thí nghiệm Vật lí tạo ra trực quan sinh động, góp phần làm đơn giản hoá các hiện tượng và quá trình Vật lí, làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu giúp cho học sinh dễ quan sát, theo dõi và tiếp thu bài học. Việc thực hiện các thí nghiệm trực tiếp trên lớp mất rất nhiều thời gian chuẩn bị, tiến hành thí nghiệm có thể thất bại mất rất nhiều thời gian hiệu chỉnh, các thiết bị thí nghiệm tương đối nhỏ nên các em ngồi xa quan sát không rõ. Dụng cụ thí nghiệm ở một số bài học tương đối cồng kềnh, dễ hư hỏng khi vận chuyển và có rất nhiều thiết bị thí nghiệm đã bị hư hỏng. Đế đảm bảo được hiệu quả cao nhất trong quá trình giảng dạy của giáo viên và học tập của học sinh thì cần phải có thêm những video thí nghiệm hỗ trợ tiết học để học sinh có thế xử lý nhanh kết quả mà không cần sử dụng số liệu mà sách giáo khoa cung cấp. Việc thiết kế xây dựng một số video thí nghiệm Vật lí và sử dụng phần mềm Coach7 để phân tích để học sinh xử lý nhanh kết quả nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học Vật lí lớp 10 theo chương trình 2018 ở trường THPT Yên Thành 3, đã được thực hiện và thu được những kết quả nhất định. Xuất phát từ những cơ sở trên, tôi chọn đề tài “ Thiết kế, xây dựng một số video thí nghiệm Vật lí lớp 10 và sử dụng phần mềm Coach 7 phân tích để xử lý nhanh kết quả ”.
II – TÍNH MỚI VÀ ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
– Phần mềm Coach 7 là một phần mềm do công ty sách thiết bị trường học phát hành được sử dụng cho các môn học Lí, Hóa, Sinh theo chương trình SGK 2018. Đây là một phần mềm có rất nhiều ứng dụng để giáo viên khai thác. Đǎc biệt có ứng dụng phân tích video trong đó có phép đo thời gian có sai số là 0,01s. Trong chương trình Vật lí lớp 10 theo chương trình 2018 ở chương Động học và

chương Động lực học có một số bài học có sử dụng phép đo thời gian để học sinh xử lý kết qua thí nghiệm. Ngoài ra phần mềm này còn có chức năng phân tích video vẽ đồ thị khớp hàm với những video thí nghiệm được quay thực.
– Tập cho học sinh làm quen với phương pháp học tập mới, học đi đôi với hành, phát triển phẩm chất năng lực, chủ động chiếm lĩnh tri thức, phát huy tính hứng thú học tập của học sinh. Biết liên hệ các kiến thức được học với thực tiễn, kích thích sự tò mò khám phá tri thức, ham hiểu biết, ham chế tạo các sản phẩm khoa học có ích từ những vật dụng đơn giản của cuộc sống.
– Những video được các em quay từ thí nghiệm thực tế và xử lý trên Coach7 tác động mạnh vào giác quan của học sinh nâng cao tính trực quan trong giờ học, tạo cơ sở cho việc phát triến các năng lực tư duy của học sinh như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa… góp phần hình thành kỹ năng, kỹ xảo, phẩm chất, nǎng lực cho học sinh.
– Việc học tập Vật lí kết hợp với các video thí nghiệm và phân tích video sẽ tǎng khả nǎng ghi nhớ bài học của học sinh, học sinh sẽ biết vận dụng những kiến thức tiếp thu được để giải thích được các hiện tượng thực tế.
III – MỤC ÐÍCH, NHIỆM VỤ CUA ÐỀ TÀI
– Xây dựng hệ thống video thí nghiệm phục vụ quá trình day học theo định huớng phát triển năng lực trong chương trình Vật lí lớp 10 – THPT.
– Việc thiết kế xây dựng một số video thí nghiệm Vật lí và sử dụng phần mềm Coach7 phân tích để học sinh xử lý nhanh kết quả nhằm nâng cao chất luợng và hiệu quả dạy học Vật lí lớp 10 theo chương trình 2018.
IV – PHẠM VI NGHIỆN CỨU
– Ðề tài đã tổ chức thực nghiệm ở đơn vị công tác trường THPT Yên Thành 3.
– Đề tài có khả năng ứng dụng rộng rãi và phù hợp ở nhiều trường THPT trên địa bàn tỉnh Nghệ An. Đặc biệt là các trường THPT mà thiết bị thí nghiệm chưa đảm bảo theo chương trình 2018 và trang thiết bị thí nghiệm bị hư hỏng.
V – THỜI GIAN NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
– Các giải pháp trong sáng kiến được thực nghiệm trong nǎm học 2022- 2023.
– Ðia điểm: Tại trường THPT Yên Thành 3
VI -PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
– Kết hợp nhiều phương pháp: Nghiên cúu lý thuyết, nghiên cứu từ thực tiễn dạy học, phân tích, tổng hợp, điều tra, thực nghiệm, thể nghiệm đề tài vào thực tiễn và tiếp tục bổ sung hoàn thiện.

Phần 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I – CƠ SỞ LÝ LUẬN
1. Đặc điểm của môn học Vật lí theo chương trình giáo dục phổ thông
2018
Vât lí học là ngành khoa học nghiên cứu các dạng vận động đơn giản, tổng
quát nhất của vật chất và tương tác giữa chúng.
Ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp (cấp trung học phổ thông), Vật lí là môn học thuộc nhóm môn Khoa học tự nhiên, được lựa chọn theo nguyện vọng và định hướng nghề nghiêp của học sinh. Những học sinh có định hướng nghề nghiệp cần vận dụng nhiều kiến thức, kĩ năng Vật lí được học thêm các chuyên đề học tập. Môn Vật lí giúp học sinh tiếp tục phát triển các phẩm chất, nǎng lực đã được định hình trong giai đoạn giáo dục cơ bản, tạo điều kiện để học sinh. bước đầu nhận biết đúng nǎng lực, sở trường của bản thân, có thái độ tích cực đối với môn học. Trên cơ sở nội dung nền tảng đã trang bị cho học sinh ở giai đoạn giáo dục cơ bản, Chương trình môn Vật lí lựa chọn phát triển những vấn đề cốt lõi thiết thực nhất, đồng thời chú trọng đến các vấn đề mang tính ứng dung cao là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật, khoa học và công nghệ.
Thí nghiệm, thực hành đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong viêc hình thành khái niệm, quy luật, định luật Vật lí. Vì vậy, Chương trình môn Vật lí chú trọng rèn luyện cho học sinh khả năng tìm hiểu các thuộc tính của đối tượng Vật lí thông qua các nội dung thí nghiệm, thực hành duới các góc độ khác nhau.
Chương trình môn Vật lí coi trọng việc rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng đòi hỏi của cuộc sống; vừa bảo đảm phát triển năng lực Vật lí – biểu hiện của năng lực khoa học tự nhiên, vừa đáp ứng yêu cầu định huớng nghề nghiệp của học sinh.
Thông qua Chương trình môn Vật lí, học sinh hình thành và phát triển được thế giới quan khoa học; rèn luyện được sự tự tin, trung thực, khách quan; cảm nhận được vẻ đẹp của thiên nhiên; yêu thiên nhiên, tự hào về thiên nhiên của quê hương, đất nước; tôn trọng các quy luật của thiên nhiên, trân trọng, giữ gìn và bảo vệ thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triên bền vững; đồng thời hình thành và phát triển được các năng lực tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo.
2. Quan điểm xây dựng chương trình của môn học Vật lí theo chương trình giáo dục phổ thông 2018
Chương trình môn Vật lí quán triệt đầy đủ các quy định cơ bản đuợc nêu trong Chương trình tổng thể, về quan điêm, mục tiêu, yêu cầu cần đạt, kế hoạch giáo dục, nội dung giáo dục, phương pháp giáo dục và đánh giá kết quả, điều kiện thực hiện và phát triển chương trình; định hướng xây dựng chương trình các môn học và hoạt động giáo dục; đồng thời nhấn mạnh một số quan điểm sau:
– Chương trình môn Vật lí một mặt kế thừa và phát huy ưu điểm của chương trình hiện hành và mặt khác, tiếp thu kinh nghiệm xây dựng chương trình môn học của các nước có nền giáo dục tiên tiến trên thế giới, đồng thời tiếp cận những thành tựu của khoa học giáo dục và khoa học Vật lí phù hợp với trình độ nhận thức và tâm, sinh lí lứa tuổi của học sinh, có tính đến điền kiên kinh tế và xã hội Việt Nam.
– Chương trình môn Vật lí chú trọng bản chất, ý nghĩa Vật lí của các đối tượng, để cao tính thực tiễn; tránh khuynh hướng thiên về toán học; tạo điều kiện để giáo viên giúp học sinh phát triền tư duy khoa học dưới góc độ Vât lí, khơi gợi sự ham thích ở học sinh, tăng cường khả năng vận dụng kiến thức, kĩ nǎng Vật lí trong thực tiễn. Các chủ đề đuợc thiết kế, sắp xếp từ trực quan dến trừu tượng, từ đơn giản đến phức tạp, từ hệ được xem như một hạt đến nhiều hạt; bước đầu tiếp cận với một số nội dung hiện đại mang tính thiết thực, cốt lõi.
– Chương trình môn Vật lí được xây dựng theo hướng mở, thể hiện ở việc không quy định chi tiết về nội dung dạy học mà chỉ quy định những yêu cầu học sinh cần đạt; chỉ đưa ra các định nghĩa cụ thể cho các khái niệm trong trường hợp có những cách hiểu khác nhau. Căn cứ vào các yêu cầu cần đạt, các tác giả sách giáo khoa chủ động, sáng tạo trong việc triển khai các nội dung dạy học cụ thể theo yêu câu phát triển chương trình. Trên cơ sở bám sát mục tiêu và đáp ứng yêu cầu cần đạt của Chương trình môn Vật lí, giáo viên có thể lựa chọn, sử dụng một hay kết hợp nhiều sách giáo khoa, nhiều nguồn tư liệu khác nhau để dạy học.Trong một lớp, thứ tự dạy học các chủ đề (bao gồm các chủ đề bắt buộc và các chuyên đề tự chọn) là không cố định “cứng”, các tác giả sách giáo khoa, giáo viên có thể sáng tạo một cách hợp lí, sao cho không làm mất logic hình thành kiến thức, kĩ năng và không hạn chế cơ hội hình thành và phát triển phẩm chất, nǎng lực của học sinh. Thứ tự dạy học các chủ đề được thực hiện sao cho chủ đề mô tả hiện tượng Vật lí được thực hiện trước để cung cấp bức tranh toàn cảnh về hiện tượng, sau đó đến chủ đề giải thích và nghiên cứu hiện tượng để cung cấp cơ sở Vật lí sâu hơn, rồi đến chủ đề ứng dụng của hiện tượng đó trong khoa học hoặc thực tiễn.
– Các phương pháp giáo dục của môn Vật lí góp phần phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của người học, nhằm hình thành, phát triển năng lực Vật lí cũng như góp phần hình thành, phát triển các phẩm chất và nǎng lực chung đuợc quy định trong chương trình tổng thể.
3. Mục tiêu của môn học Vật lí theo chương trình giáo dục phổ thông 2018
– Cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác, giúp học sinh hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung được quy định trong Chương trình tổng thể.
– Giúp học sinh hình thành, phát triển nǎng lực Vật lí, với các biểu hiện sau:
+ Có được những kiến thức, kĩ năng phổ thông cốt lõi về: mô hình hệ vật lí; nǎng lượng và sóng; lực và trường
+ Vận dụng được một số kĩ nǎng tiến trình khoa học để khám phá, giải quyết vấn đề dưới góc độ vật lí
+ Vận dụng được một số kiến thức, kĩ nǎng trong thực tiễn, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội và bảo vệ môi trường
+ Nhận biết được năng lực, sở trường của bản thân, định hướng được nghề nghiệp và có kế hoạch học tập, rèn luyện đáp ứng yêu cầu của định hướng nghề nghiệp.
4. Yêu cầu cần đạt của môn học Vật lí theo chương trình giáo dục phổ thông 2018
4.1. Yêu cầu cần đạt về phẫm chất và năng lực chung
Môn Vật lí góp phần thực hiên các yêu cầu cần đạt về phẩm chất chủ yếu và nǎng lực chung theo các mức độ phù hợp với môn học, cấp học đã đuợc quy định trong Chương trình tổng thể.
4.2. Yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù
Môn Vật lí hình thành và phát triển ở học sinh nǎng lực Vật lí, với những biểu hiện cụ thể sau đây:
4.2.1. Nhận thức Vật lí
Nhận thức được kiến thức, kĩ nǎng 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 hiên tượng, quá trình Vật lí; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình Vật lí bằng các hình thúc 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 vǎn 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.
4.2.2. Tìm hiểu thế giới tự nhiên duới góc độ Vật lí
Tìm hiểu được một số hiện tượng, quá trình Vật lí đơn giản, gần gũi trong đời sông và trong thế giới tự nhiên theo tiến trình; sử dụng được các chứng cứ khoa hoc để kiểm tra các dự doán, lí giải các chứng cứ, rút ra các kết luận; biểu hiên 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 đề 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 giải thuyết: Phần tích vấn đề để nêu 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 qủa tổng quan, thực nghiệm, điều tra; đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ kiệu 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 bảng để biểu đạt được quá trình và kết quả tìm hiểu; viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; hợp tác đucợ 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 các 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.
4.2.3. Vận dụng kiến thực, 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 nhữ và công cự giải quyết được vấn đề; biểu hiện cụ thể là:
– Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn.
– Đánh giá, phản biệt 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 đề bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững.
Trong Chương trình môn Vật lí, mỗi thành tố của các năng lực chung cũng như năng lực đặc thù nói trên được đưa vào từng chủ đề, từng mạch nội dung dạy học, dưới dạng các yêu cầu cần đạt, với các mức độ khác nhau
5. Tầm quan trọng của khả năng đề xuất phương án thí nghiệm và các kỹ năng thực hành trong dạy học Vật lí theo chương trình 2018
Thí nghiệm, thực hành đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc hình thành khái niệm, quy luật, định luật vật lý. Vì vậy, bên cạnh việc sử dụng các mô hình Vật lí và Toán học, chương trình chú trọng đến việc hình thành năng lực tìm tòi khám phá các thuộc tính của sự vật hiện tượng vật lý thông qua các nội dung thí nghiệm, thực hành dưới các góc độ khác nhau.
Chương trình coi trọng việc rèn luyện cho học sinh kỹ năng vận dụng tri thức vật lý vào việc tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng đòi hỏi của cuộc sống; vừa đảm phát triển năng lực trên nền tảng những năng lực chung và năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên đã hình thành ở giai đoạn giáo dục cơ bản, vừa đáp ứng yêu cầu định hướng vào một số ngành nghề cụ thể.
Cùng với các nội dung giáo dục cốt lõi có thời lượng 70 tiết/năm học, những học sinh có định hướng nghề nghiệp cần vận dụng nhiều tri thức vật lý được học thêm 35 tiết chuyên đề/ năm học. Trong các chuyên đề này; một số có tác dụng mở rộng, nâng cao kiến thức và năng lực đáp ứng yêu cầu phân hóa ở cấp THPT; một số nhằm tăng cường hoạt động thực hành, vận dụng thực tế, giúp học sinh phát triển tình yêu, sự say mê, ham thích tìm hiểu khoa học, định hướng nghề nghiệp.
Các hình thức tổ chức dạy học được thực hiện đa dạng và linh hoạt; kết hợp các hình thức học cá nhân, học nhóm, học ở lớp, học theo dự án học tập, tự học,… Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học vật lí.
Để thực hiện mục tiêu phát triển các năng lực thành phần của năng lực vật lí, chương trình tạo điều kiện để giáo viên có thể lựa chọn các phương pháp giáo dục phù hợp, có ưu thế đối với việc phát triển từng năng lực thành phần cụ thể.
Trong nội dung, hình thức và phương pháp kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực học sinh, chương trình môn Vật lí tạo điều kiện để chú trọng tập trung đánh giá các thành phần của năng lực Vật lí. Bên cạnh đánh giá kiến thức, coi trọng đánh giá khả năng đề xuất các phương án thí nghiệm và các kĩ năng thực hành Vật lí. Chương trình quan tâm đến việc sử dụng cách đánh giá qua các sản phẩm thực hành của học sinh (ví dụ sản phẩm của các dự án học tập) cũng như các đánh giá mang tính tích hợp (ví dụ STEM).
Chương trình môn Vật lí có cấu trúc nội dung cũng như yêu cầu cần đạt về cơ bản là giống nhau cho tất cả các vùng, miền. Tuy vậy, trong quá trình thực hiện những kĩ năng cơ bản trong tìm tòi, khám phá đối tượng Vật lí, giáo viên có thể chủ động tổ chức cho học sinh hoạt động trải nghiệm và thực hành một số nội dung mang sắc thái riêng của địa phương mình.
Việc hình thành khái niệm, quy luật, định luật Vật lí không thể thiếu các thí nghiệm, thực hành. Một phần không nhỏ năng lực Vật lí của học sinh được hình thành thông qua các nội dung thí nghiệm, thực hành. Do đó, để đạt mục tiêu phát triển năng lực học sinh, chương trình sẽ đưa ra các yêu cầu tối thiểu về thiết bị thí nghiệm, thực hành. Ở những nơi có điều kiện, các địa phương các cơ sở giáo dục có thể phát triển thêm các nội dung phù hợp.
6. Thiết bị công nghệ
Thiết bị công nghệ hỗ trợ hoạt động dạy học và giáo dục hiện nay khá đa dạng và phong phú. Nghị quyết số 52-NQ/TW của Bộ chính trị, ngày 27/9/2019 về một số chủ trương, chính sách chủ động tham gia cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã định hướng là “thực hiện đổi mới nội dung và chương trình giáo dục, đào tạo theo hướng phát triển năng lực tiếp cận, tư duy sáng tạo và khả năng thích ứng với môi trường công nghệ liên tục thay đổi và phát triển; đưa vào chương trình giáo dục phổ thông nội dung kỹ năng số” và “đổi mới cách dạy và học trên cơ sở áp dụng công nghệ số”. Theo các Thông tư số 16/2019/TT-BGDĐT ngày 4/9/2019 và Thông tư số 44/2020/TT-BGDĐT ngày 03/11/2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo quy định về danh mục thiết bị dạy học tối thiểu, thiết bị CNTT dùng chung cho cho trường phổ thông có thể kể đến như: máy chiếu đa năng và màn chiếu; máy chiếu vật thể; tivi; máy vi tính (để bàn hoặc xách tay); thiết bị âm thanh; radio-cassette; máy in laser; máy ảnh kỹ thuật số. Thông tư số 14/2020/TT-BGDĐT ngày 26/05/2020 của Bộ GD&ĐT quy định phòng bộ môn của cơ sở giáo dục phổ thông, có phòng bộ môn Vật lí đối với cấp THPT được “khuyến khích trang bị các thiết bị khác nhằm đáp ứng yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học, ứng dụng các công nghệ mới, nâng cao kỹ năng thí nghiệm, thực hành của học sinh; hỗ trợ chuyên đề dạy học, nghiên cứu khoa học và định hướng giáo dục nghề nghiệp trong cơ sở giáo dục phổ thông” để thực hiện “để tổ chức các hoạt động giáo dục định hướng nghề nghiệp, nghiên cứu khoa học, thực hiện giáo dục STEM”. Ngoài ra một loại thiết bị quan trọng hiện nay mà rất nhiều muốn học cần dùng đến là thiết bị kết nối mạng và đường truyền internet.
Học liệu số dưới dạng video ghi lại các hiện tượng Vật lí trong tự nhiên, về các thí nghiệm Vật lí để hỗ trợ cho giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học.
7. Tổng quan về phần mềm coach 7
7.1. Thông tin về phần mềm
– Coach7 là tên gọi của một phần mềm hỗ trợ dạy học các môn khoa học tự nhiên Toán, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ. Coach được phát triển bởi các nhà khoa học hợp tác với công ty CMA-Hà Lan phát triển bởi các nhà khoa học giáo dục và cộng đồng giáo viên của các nước có sử dụng nền tảng công nghệ này. Coach tích hợp các công cụ ICT, giống như các công nghệ được các nhà khoa học chuyên nghiệp sử dụng và tạo điều kiện cho các phương pháp dạy học dựa trên tìm tòi khám phá.
– Phần mềm không chỉ hỗ trợ các công việc mô hình hóa (modeling) mà còn hỗ trợ học sinh xây dựng kiến thức và kiểm tra tính đúng đắn của mô hình đúng theo chu kỳ nhận thức khoa học tự nhiên. Ngoài ra, Coach tương thích với kết nối một hệ thống các thiết bị cảm biến và các thiết bị đáp ứng khác.
7.2. Download và cài đặt
– Download tại địa chỉ: http://sachthietbigiaoduc.vn/gioi-thieu-thiet-bi/san- pham/-/DEVICE/5001?phan-mem-coach-7.html?
– Cài đặt phần mềm Coach và cài Key bản quyền miễn phí

7.3. Giao diện

7.4. Chức năng và nội dung

– Thu thập dữ liệu chất lượng cao, xây dựng và sử dụng mô hình, sử dụng mô hình và trực quan hóa, so sánh kết quả từ thí nghiệm và mô hình, học sinh có thể tích cực tham gia vào các hoạt động học tập thực.
– Coach7 có thể hỗ trợ học sinh tạo ra những hồ sơ học tập điện tử, hỗ trợ trình bày và lưu trữ cả những hình ảnh-video chụp từ các sản phẩm học tập.
– Lưu lại các mô hình xây dựng và toàn bộ kết quả thí nghiệm tiến hành.
-Thu thập dữ liệu; Xử lý số liệu; Phân tích hình ảnh và video; Mô hình hóa; Mô phỏng động và lập trình điều khiển với Coach7.
7.5 Ưu điểm
Ưu điểm của phần mềm Coach là dễ sử dụng, nhiều chức năng (mô hình, đo lường và điều khiển, phân tích video, thí nghiệm ghép nối máy tính). Chức năng phân tích video cho phép học sinh dễ dàng thu thập được số liệu đó vị trí tọa độ của vật chuyển động theo thời gian, từ đó cũng nhờ phần mềm Coach7 học sinh dễ dàng xác định được các đồ thị tọa độ – thời gian, đồ thị vận tốc – thời gian, đồ thị gia tốc – thời gian và rút ra các đặc điểm của chuyển động của vật.
Phần mềm Coach7 làm một môi trường học tập và soạn thảo đa năng cho khoa học, toán học và công nghệ kết hợp các công cụ cần thiết cho:
– Thu thập dữ liệu, hệ thống kiểm soát, chụp video, đo hình ảnh và video clip, mô hình hệ hống năng động, xử lý và phân tích dữ liệu, tạo báo cáo học sinh.
II – THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ
1. Thực trạng về cơ sở vật chất và thiết bị thí nghiệm ở trường THPT
Trong những năm gần đây, được sự quan tâm đầu tư cơ sở vật chất của ngành, địa phương, phụ huynh thông qua công tác xã hội hóa giáo dục, trường THPT Yên Thành 3 đã tập trung đầu tư được một số phương tiện giảng dạy như máy chiếu, ti vi kết nối mạng, dụng cụ thí nghiệm,… Tuy nhiên, vì có nhiều lý do khách quan (như cơ sở vật chất không đầy đủ, đồng bộ), cũng như chủ quan (ý thức của cả giáo viên và học sinh) nên mức độ sử dụng ti vi, máy chiếu để giảng dạy, trình chiếu các video thí nghiệm dạy học còn rất nhiều hạn chế. Trong các bài học có mục thí nghiệm, tranh ảnh, biểu đồ, đồ thị,… thông thường giáo viên hay yêu cầu học sinh sử dụng số liệu áo sẵn, quan sát tranh ảnh trong sách giáo khoa hoặc đưa ra kết quả thí nghiệm luôn và yêu cầu học sinh học thuộc. Điều này tạo ra sự nhàm chán trong các tiết học, không xây dựng được lòng đam mê khoa học, chưa khơi dậy được mong muốn khám phá, tìm tòi,… của các em học sinh.
Tại đơn vị công tác, thiết bị dạy học được trang bị theo từng năm tương đối đầy đủ theo Bộ Giáo Dục và Đào tạo quy định. Đây là điều kiện hết sức thuận lợi cho quá trình dạy học đặc biệt là đổi mới phương pháp dạy của giáo viên và đổi mới cách học chủ động và tích cực của học sinh góp phần vào quá trình nâng cao chất lượng dạy và học. Phát huy bề dày thành tích của nhà trường đội ngũ thầy cô giáo và học sinh quyết tâm, phấn đấu thi đua dạy tốt và học tốt đưa chất lượng nhà trường ngày một đi lên.
Cơ sở vật chất thiết bị thi nghiệm còn thiếu so với yêu cầu sách giáo khoa trung học phổ thông 2018. Thiết bị thí nghiệm còn sử dụng được ở phòng thực hành rất ít và đa số thiếu tính khoa học, chính xác, đồng hồ đo thời gian và các thiết bị khác phục vụ cho dạy học các bài thực hành thí nghiệm theo chương trình Vật lí lớp 10 chưa bảo đảm vì hỏng hóc và chưa bổ sung kịp thời.
Việc đầu tư công tác tự làm thiết bị dạy học còn hạn chế, chất lượng chưa đạt tính sư phạm (thẩm mĩ, tính chính xác,…).
Thiết bị được cung cấp nhiều nhưng không đồng bộ, các thiết bị thí nghiệm chất lượng không cao, bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển, bảo quản. Bên cạnh đó không có các thiết bị dự trữ để thay thế khi bị hỏng, thất lạc. Vì thế bên cạnh các ưu điểm truyền thống như trực quan, học sinh dễ dàng tiếp nhận thông tin thì vẫn cong những bất cập như: mất thời gian chuẩn bị, kết quả thu được không phải lúc nào cũng chính xác tuyết đối. Ngoài ra đối với các thí nghiệm diễn ra rất nhanh hoặc rất chậm sẽ gây khó khăn trong việc quan sát cũng như xử lý số liệu. Chính vì

vậy việc sử dụng các video quay trước các thí nghiệm truyền thống với các phần mềm phân tích video và xử lí kết quả thí nghiệm là vô cùng cần thiết.
2. Thực trạng về giảng dạy thí nghiệm Vật lí ở trường THPT
Trong quá trình giảng dạy, các trang thiết bị dạy học đa phần chỉ được sử dụng trong các tiết thao giảng, dự giờ, thi giáo viên giỏi các cấp… còn trong các tiết dạy thông thường rất ít khi sử dụng. Các video thí nghiệm trên mạng cũng tương đối nhiều, phong phú nhưng cũng có những hạn chế nhất định như trang bị thí nghiệm quá hiện đại mà học sinh, giáo viên chưa tiếp cận được, phụ đề và lời nói của người làm thí nghiệm bằng tiếng Anh, chứa nhiều nội dung quảng cáo không phù hợp khi giảng dạy, không khớp với nội dung và tiến trình bài giảng của giáo viên. Mặt khác việc giáo viên giảng dạy trực tiếp bằng các vật dụng quen thuộc minh họa, kiểm chứng hiện tượng Vật lí… sẽ tạo ra sự gần gũi, dễ hiểu của các kiến thức Vật lí mà các em lĩnh hội, đưa Vật lí gần hơn với cuộc sống.
Về nhận thức của giáo viên
Tiến hành khảo sát một số giáo viên Vật Lí trên địa bàn tỉnh Nghệ An và hơn160 học sinh tại trường THPT tại đơn vị, tôi thu được những kết quả như sau:
Tiêu chí Mức độ Kết quả
1. Thầy cô đánh giá dạy học thí nghiệm có vai trò như thế nào?
Rất quan trọng.

2. Theo thầy (cô), mục đích của việc tổ chức dạy học thí nghiệm có ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy thí nghiệm môn Vật lí là gì? Giúp học sinh được phát huy vai trò chủ thể, tính tích cực, chủ động, tự giác và sáng tạo của bản
thân.3. Theo thầy (cô) trong dạy học môn Vật lí 10 THPT, tổ chức dạy học thí nghiệm có ứng dụng công nghệ thông tin là… Phù hợp với nội dung, mục tiêu của chương trình giáo dục 2018.

4. Thầy (cô) đánh giá mức độ ứng dụng công nghệ thông tin của mình vào dạy học thí nghiệm như thế nào?
Thỉnh thoảng.
5. Thầy (cô) có muốn nâng cao mức độ ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học dạy học thí nghiệm không?
Có
6. Thầy (cô) đã sử dụng phần mềm croad 7 để tổ chức dạy thí nghiệm chưa? Chưa sử dụng 100%
Như vậy, kĩ năng sử dụng thiết bị dạy học nhất là có ứng dụng công nghệ thông tin của giáo viên còn lúng túng, chưa thuần thục do thời gian chuẩn bị sử dụng thử ít.
Nhận thức của một bộ phận giáo viên về việc quản lí sử dụng phần mềm để giảng dạy là rất quan trọng và phù hợp với chương trình phổ thông 2018 nhưng đa số vẫn chưa sử dụng và hiểu rõ về phần mềm này.
Về nhận thức của học sinh
Có thể nhận thấy học sinh rất thích thú khi tham gia các hoạt động thí nghiệm các ứng dụng công nghệ thông tin, nhất là các ứng dụng mới xuất hiện. Các em không chỉ được cung cấp kiến thức mà còn được thể hiện năng khiếu bản thân, được trực tiếp thực hành các ứng dụng công nghệ thông tin mới. Từ những học sinh năng động cho đến học sinh trầm tính hay học sinh ít tập trung thì cũng đều có hứng thú nhất định với công nghệ và mong muốn được thí nghiệm để tạo ra các sản phẩm phục vụ cho quá trình học tập.
Bảng 2. Kết quả điều tra học sinh

Tiêu chí Mức độ Kết quả
1. Em đánh giá mức độ tổ chức dạy học thí nghiệm trong môn Vật lí ở trường mình như thế nào?
Ít sử dụng.
97%
2. Em đánh giá mức độ ứng dụng công nghệ thông tin của thầy (cô) vào dạy học thí nghiệm như thế nào?
Thỉnh thoảng

92%
3. Khi tham gia hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong môn Vật Lí, em mong muốn điều gì? Nhớ kiến thức lâu hơn
95%
4. Em có thích các tiết học Vật Lí thí nghiệm không?
Rất thích
95%
5. Em có thích GV sử dụng thí nghiệm mô phỏng quá trình giảng dạy không?
Rất thích
100%
Như vậy, đối với các nội dung kiến thức Vật lí là chuyên ngành khoa học thực nghiệm với nhiều nội dung khá trừu tượng đã khiến cho học sinh gặp khó khăn trong việc tiếp nhận kiến thức, cũng như giáo viên khó diễn tả được hết được hiện tượng Vật lí chỉ bằng các suy luận lí thuyết. Nên rất cần có sự quan sát, phân tích hiện tượng một cách trực quan thông qua thí nghiệm. Do đó nếu chỉ thông qua phần mềm Microsoft office PowerPoint để trình chiếu các slide nội dung bài giảng và chèn thêm tranh ảnh, các đoạn phim về thí nghiệm minh họa thì cũng chưa đủ. Còn có thể sử dụng các phần mềm khác để tạo ra các thí nghiệm ảo mà trên thực tế nó khó thực hiện trong phòng thí nghiệm thực, hoặc có nhưng chưa phân tích được hết quá trình xảy ra bên trong hiện tượng. Nếu sử dụng được các thí nghiệm ảo này tích hợp vào các giáo án điện tử phục vụ cho việc giảng dạy môn Vật lí sẽ đem lại hiệu quả cao hơn rất nhiều.
3. Vấn đề đặt ra và phương pháp giải quyết
Việc xây dụng các video thí nghiệm bổ trợ cho các tiết dạy là cực kì cần thiết, mang lại hiệu quả cao trong các tiết học, góp phần quan trọng trong việc phát triển phẩm chất, năng lực học sinh.
Hiện nay có rất nhiều các phần mêm phân tích video đc ứng dụng trong dạy học nói chung và dạy học môn Vật lí nói riêng như: DIVA, Videopoint, Tracker,… Các phần mềm này có cơ chế chung là sử dụng máy quay để ghi hình trực tiếp các hiện tượng Vật lí rồi thông qua môi trường máy tính cùng với sự hỗ trợ của các phần mềm này mà nghiên cứu viên có thể thu thập được số liệu, tính toán, trình bày số liệu dưới dạng bảng khác nhau, từ đó có thể vẽ và điều chỉnh các đồ thị hàm chuẩn sao cho các đồ thị hàm chuẩn này trùng khít với đồ thị thực nghiệm. Sau khi nghiên cứu thì tôi thấy phần mềm Coach7 có nhiều ưu điểm hơn, phục vụ tốt cho việc nghiên cứu.
Coach7 là phần mềm ứng dụng được trong nhiều lĩnh vực khoa học: Toán học, Vật lí, Hóa học và kết hợp với nhiều công cụ cần thiết. Coach còn là phần mềm duy nhất tích hợp các công cụ, cho phép:
– Thu thập dữ liệu, các phép đo trong và ngoại tuyến.
– Dựa vào các video dữ liệu để thực hiện các phép đo kĩ thuật và hình ảnh, bao gồm chụp và chỉnh sửa các video clip.
– Lập mô hình; tạo mới và sử dụng các mô hình số.
– Kiểm soát, tạo ra các chương trình để kiểm soát các thiết bị truyền động khá nhau và các hệ thống tự động.
– Hoạt ảnh: Tạo ra các hình ảnh hóa để hiểu rõ hơn về ý nghĩa của dữ liệu.
– Xử lí các dữ liệu đã thu thập.
Sở dĩ tôi lựa chọn phần mềm Coach7 vì phần mềm này có những ưu điểm:
– Phần mềm Coach7 cài đặt dễ dàng, có hướng dẫn sử dụng chi tiết và có chữa sẵn một số video mẫu để phân tích chúng. Đồng thời, phần mềm Coach7 cũng cho phép dùng các video do người sử dụng xây dựng để phân tích.
– Phần mềm Coach7 thao tác khá dễ dàng, có thể lựa chọn các đồ thị mong muốn, có thể khớp hàm để rút ra kết luận về đại lượng cần khảo sát.
Từ đó xây dựng được các đồ thị tương ứng và rút ra đặc điểm của chuyển động cần khảo sát.
4. Quy trình thiết kế xây dựng video thí nghiệm
Để xây dựng được video thí nghiệm phù hợp, sử dụng với phần mềm Coach7 thì cần tiền hành như sau:
– Bước 1: Tiến hành kiểm kê, đánh giá, sàng lọc, các dụng cụ thí nghiệm trong kho Vật lý của trường, kiểm tra những dụng cụ này còn dung được, những dụng cụ nào hư hỏng.
– Bước 2: Dựa vào chương trình sách giáo khoa lớp 10 theo chương trình 2018 tiết dạy có sử dụng thí nghiệm, đánh giá, lựa chọn lên kế hoạch và làm các video thí nghiệm bổ trợ cho bài học.
– Bước 3: Chuẩn bị các dụng cụ thí nghiệm, điện thoại quay phim, xây dựng quy trình làm thí nghiệm, lắp ráp dụng cụ, hiệu chỉnh ánh sáng, tiến hành làm thử, cải tiến chất lượng thí nghiệm…
– Bước 4: Tiến hành quay video thí nghiệm, xử lý hậu kì thí nghiệm, chỉnh sửa video về ánh sáng, cắt giảm thời gian không cần thiết trong video… bằn phần mềm Camtasia Studio.
– Bước 5: Biên tập video:
5. Quy trình phân tích video bằng phần mềm Coach7
Bước 1: Mở ứng dụng Coach7.
Bước 2: Chọn cấp độ người dùng Giáo viên, nhập mật khẩu: 0000 Bước 3: Chọn phân tích video.