BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ 12

B Ồ I D Ư Ỡ N G N Ă N G L Ự C T H Ự C N G H I Ệ M

vectorstock.com/24597468

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

OF FI

CI

AL

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH

NH ƠN

ĐÀO NGỌC HÀO

BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ 12

QU Y

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

DẠ Y

KÈ

M

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

OF FI

CI

AL

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH

NH ƠN

ĐÀO NGỌC HÀO

BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

QU Y

Chuyên ngành: Lý luận và PPDH bộ môn Vật lí Mã số: : 8 14 01 11

DẠ Y

KÈ

M

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS.TS. HÀ VĂN HÙNG

NGHỆ AN 2019

AL

LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo, cô giáo chuyên ngành Lí luận và

CI

phương pháp dạy học bộ môn vật lý Đại học Vinh giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

OF FI

Trân trọng cảm ơn PGS.TS Hà Văn Hùng hướng dẫn khoa học cho tôi hoàn thành luận văn.

Cảm ơn tập thể trường trung học phổ thông Diễn Châu 4, bạn bè, người thân giúp đỡ tôi trong học tập và hoàn thành luận văn.

NH ƠN

Xin chân thành cảm ơn!

DẠ Y

KÈ

M

QU Y

Nghệ An, tháng 7 năm 2019

Mục lục

AL

Mở đầu ........................................................................................................ 1

Chƣơng 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của việc bồi dƣỡng năng lực thực

CI

nghiệm cho học sinh trong dạy học vật lý ở trƣờng trung học phổ thông.... 5

1.1. Một số định hƣớng cơ bản trong việc đổi mới phƣơng pháp dạy học vật

OF FI

lí ở trƣờng phổ thông ................................................................................... 5 1.1.1. Định hƣớng về phƣơng pháp, hình thức tổ chức dạy học ................. 5 1.1.2. Định hƣớng về thiết bị dạy học ......................................................... 6 1.1.3. Định hƣớng về đánh giá trong dạy học ............................................ 6 1.2. Năng lực, năng lực thực nghiệm .......................................................... 6

NH ƠN

1.2.1. Khái niệm năng lực ........................................................................... 6 1.2.2. Năng lực thực nghiệm ...................................................................... 8 1.2.3. Các yêu cầu bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh ........... 9 1.3. Bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học vật lý .. 9 1.3.1. Bồi dƣỡng cho học sinh các phƣơng pháp nhận thức khoa học ..... 9 1.3.2. Bồi dƣỡng cho học sinh phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật

QU Y

lí .................................................................................................................. 11 1.3.2.1 Các mức độ sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ............................................................................................................. 11 1.3.2.2. Sử dụng phối hợp phƣơng pháp thực nghiệm và các phƣơng pháp nhận thức khoa học trong dạy học vật lí. .................................................... 13

M

1.4. Thực trạng bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy

KÈ

học vật lý ở trƣờng THPT.. ......................................................................... 14 1.5. Biện pháp và quy trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Vật lý .................................................................................... 14

DẠ Y

1.5.1. Biện pháp bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh ............... 14 1.5.2. Quy trình dạy học bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh .. 16 1.5.3. Vận dụng các biện pháp và quy trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học vật lý . ................................................ 19 Kết luận chƣơng 1 ....................................................................................... 20

Chƣơng 2. Bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học

AL

chƣơng “Dao động cơ ” vật lí 12 THPT .................................................... 21

2.1. Phân tích chƣơng trình, nội dung SGK chƣơng “Dao động cơ ” vật lí

CI

12 THPT ...................................................................................................... 21 2.1.1 Mục tiêu............................................................................................. 21

OF FI

2.1.2. Nội dung ............................................................................................ 21 2.1.3. Sơ đồ logic nội dung chƣơng “Dao động cơ ” vật lí 12 THPT......... 23 2.2. Thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung chƣơng “Dao động cơ ” vật lí 12 THPT nhằm bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh ........ 23 2.2.1. Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của việc thiết kế tiến trình dạy

NH ƠN

học ............................................................................................................... 23 2.2.2. Vận dụng các phƣơng pháp dạy học tích cực trong thiết kế tiến trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh ........................................... 25 2.2.3. Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho việc triển khai thực hiện tiến trình dạy học ................................................................................................ 27 2.2.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung cụ thể ........................... 33

QU Y

2.2.4.1. Bài học: Con lắc lò xo .................................................................... 33 2.2.3.2. Bài học: Con lắc đơn ...................................................................... 38 2.2.3.3. Bài học: Dao động tắt dần. Dao động cƣỡng bức ......................... 43 2.2.3.4. Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn ......................................................................................................... 48

M

2.2.3.5. Bài tập: Thí nghiệm dao động cơ ................................................. 53

KÈ

2.3. Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh ................................ 56 2.3.1.Thiết kế bài kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh .. 56 2.3.2. Các phƣơng án sử dụng .................................................................... 60

DẠ Y

Kết luận chƣơng 2 ....................................................................................... 61 Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm ............................................................... 62 3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm..................................................... 62 3.2. Đối tƣợng và nhiệm vụ của thực nghiệm ............................................. 62 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ..................................................... 62

3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm .............................................................. 64

AL

3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học .......................................................... 64 3.4.2. Đánh giá kết quả học tập của học sinh .............................................. 64

CI

3.4.3. Kiểm định giả thuyết thống kê .......................................................... 69 Kết luận chƣơng 3 ....................................................................................... 71

OF FI

Kết luận và kiến nghị .................................................................................. 72

DẠ Y

KÈ

M

QU Y

NH ƠN

Tài liệu tham khảo ....................................................................................... 74

AL

MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

CI

Qua các kì đại hội của Đảng Cộng Sản Việt Nam đều khẳng định giáo

dục là quốc sách hàng đầu.. Và Đảng còn quyết tâm đổi mới toàn diện giáo

OF FI

dục Việt Nam. Mặc dù trong thời gian qua giáo dục đã đạt nhiều thành tựu nhƣng Đất nƣớc đang phát triển, xã hội đã thay đổi làm cho chƣơng trình, nội dung, phƣơng pháp dạy học thể hiện các hạn chế bắt buộc giáo dục Việt Nam phải đổi mới chƣơng trình, nội dung, phƣơng pháp. Đất nƣớc đang trong công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế sâu

NH ƠN

rộng đòi hỏi con ngƣời Việt Nam phải năng động, sáng tạo, có đủ năng lực và phẩm chất để giải quyết tốt các vấn đề của xã hội. Để đáp ứng điều đó giáo dục nƣớc ta phải đổi mới toàn diện kể cả nội dung và phƣơng pháp, đổi mới quan điểm và cách tiếp cận. Giáo dục Việt Nam chuyển từ dạy học theo tiếp cận trang bị kiến thức sang dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực. Mục tiêu dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực, đặt ra vấn

QU Y

đề học sinh cần đƣợc chú trọng phát triển năng lực chuyên môn, năng lực phƣơng pháp, năng lực xã hội, năng lực cá thể. Khi dạy học vật lí ngoài phát triển năng lực chung thì cần phát triển các năng lực đặc thù nhƣ năng lực thực nghiệm. Đặc biệt, trong học vật lí cần phát triễn năng lực đặc thù riêng, ngoài những năng lực chung thì ngƣời học còn phải đƣợc buồi dƣỡng

M

năng lực thực nghiệm. Từ những lý do trên, tôi đã chọn đề tài: Bồi dưỡng

KÈ

năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học chương “Dao động Cơ” Vật lý lớp 12 Trung học phổ thông làm đề tài nghiên cứu.

2. Mục đích nghiên cứu

DẠ Y

Đề xuất các biện pháp và xây dựng quy trình bồi dƣỡng năng lực thực

nghiệm cho học sinh trong dạy học chƣơng “Dao động cơ” Vật lý 12.

-1-

AL

3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tƣợng.

CI

Những yêu cầu và tổ chức, quy trình dạy học nhằm bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học chƣơng “Dao động cơ” Vật lý 12

OF FI

THPT. 3.2. Phạm vi.

Dạy học kiến thức chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12 trung học phổ thông theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho HS .

4. Giả thuyết khoa học

NH ƠN

Nếu đề xuất đƣợc các biện pháp, xây dựng đƣợc quy trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12 và vận dụng vào thực tiễn dạy học thì sẽ bồi dƣỡng đƣợc năng lực thực nghiệm cho học sinh, từ đó góp phần nâng cao hiệu quả học tập vật lý ở trƣờng trung học phổ thông .

5. Nhiệm vụ nghiên cứu

QU Y

5.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12.

5.2. Đề xuất các biện pháp bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12.

5.3. Xây dựng quy trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

M

trong dạy học chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12.

KÈ

5.4. Thiết kế tiến trình dạy học theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm trong chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12, chƣơng trình chuẩn.

5.5. Thực nghiệm sƣ phạm.

DẠ Y

6. Phƣơng pháp nghiên cứu.

6.1. Nghiên cứu lí thuyết.

- Nghiên cứu văn kiện Đảng, chính sách pháp luật Nhà nƣớc, thông tƣ và văn bẳn của Bộ giáo dục.

-2-

- Nghiên cứu tài liệu, sách, báo liên quan đến nội dung đề tài

CI

6.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn.

AL

- Nghiên cứu tài liệu lí luận dạy học vật lí.

- Điều tra thực trạng dạy học của việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho 6.3. Phƣơng pháp thực nghiệm

OF FI

học sinh.

- Chọn hai nhóm lớp thực nghiệm và đối chứng ở lớp 12 trung học phổ thông.

- Kiểm tra, đánh giá kết quả thực nghiệm.

NH ƠN

6.4. Phƣơng pháp thống kê toán học.

Sử dụng công cụ thống kê toán học để xử lí các kết quả nghiên cứu 7. Đóng góp mới của đề tài 7.1. Về mặt lí luận.

Nêu ra khái niệm năng lực thực nghiệm và cấu trúc năng lực thực nghiệm. Đồng thời hệ thống cơ sở lí luận về bồi dƣỡng năng lực thực

QU Y

nghiệm cho học sinh trong dạy học vật lí. Đề xuất 4 biện pháp và xây dựng 7 quy trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học chƣơng “Dao động cơ” Vật lý 12.

7.2. Về mặt thực tiễn.

Xây dựng 7 thí nghiệm, 11 bài tập thí nghiệm chƣơng “Dao động cơ”

M

Vật lý 12. Xây dựng 5 tiến trình dạy học một số nội dung chƣơng “Dao

DẠ Y

KÈ

động cơ” Vật lý 12.

-3-

AL

8. Cấu trúc luận văn.

Luận văn gồm 3 chƣơng:

CI

Chƣơng 1: Bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học vật lí ở trƣờng trung học phổ thông.

OF FI

Chƣơng 2: Dạy học chƣơng “Dao động cơ” vật lí 12 nhằm bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong trung học phổ thông.

DẠ Y

KÈ

M

QU Y

NH ƠN

Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm.

-4-

AL

Chƣơng 1.

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƢỠNG NĂNG

CI

LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

OF FI

1.1. Một số định hƣớng cơ bản trong việc đổi mới phƣơng pháp dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông.

1.1.1. Định hƣớng về phƣơng pháp, hình thức tổ chức dạy học.

Đổi mới phƣơng pháp với mục đích học sinh tích cực, chủ động và sáng tạo trong học tập. Với định hƣớng đó, việc đổi mới phƣơng pháp là

NH ƠN

tăng cƣờng áp dụng các phƣơng pháp dạy học tích cực và hình thức tổ chức dạy học hiện đại. Các phƣơng pháp dạy học tích cực nên đƣợc sử dụng nhƣ phƣơng pháp giải quyết vấn đề, phƣơng pháp bàn tay nặn bột, phƣơng pháp thực nghiệm...; Kết hợp với các kĩ thuật dạy học hiện đại nhƣ các mảnh ghép, khăn trải bàn, thảo luận nhóm...

Dạy học chú trọng phát triển năng lực của ngƣời học, cụ thể là năng lực

QU Y

vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề thực tiễn và năng lực học tập suốt đời. Xu thế đổi mới phƣơng pháp dạy học theo yêu cầu tích cực hóa hoạt động học tập và phát triển năng lực ngƣời học đã tạo ra sự chuyển biến thực sự trong cách dạy và cách học nhƣ: Đa dạng hóa các hoạt động học tập trong và ngoài lớp học, sử dụng các phƣơng pháp và kĩ thuật dạy học

M

tích cực nhằm phát triển các năng lực cá nhân, hình thành cho học sinh

KÈ

phƣơng pháp tự học để có năng lực học tập suốt đời; Kết hợp hợp lí các hoạt động tƣ duy trừu tƣợng và thực hành trực quan, chú ý cho học sinh thực hành, vận dụng kiến thức kĩ năng vào các tình huống thực tiễn, các

DẠ Y

tình huống có tính phức hợp; Dạy học hƣớng tới từng đối tƣợng học sinh, quan tâm đến sự đa dạng trong phong cách học và năng lực của học sinh để sử dụng các hình thức dạy học và phƣơng pháp dạy học cho phù hợp. Đối mới PPDH trƣớc hết cần vận dụng linh hoạt phƣơng pháp dạy học giải -5-

AL

quyết vấn đề;Sử dụng phù hợp các hình thức tổ chức dạy học kiến tạo, dự

án, chủ đề. Để bồi dƣỡng năng lực cho học sinh cần tăng cƣờng các

CI

phƣơng pháp dạy học đặc thù của bộ môn nhƣ phƣơng pháp thực nghiệm,

phƣơng pháp mô hình. Sử dụng kĩ thuật dạy học tích cực công não, khăn 1.1.2. Định hƣớng về thiết bị dạy học

OF FI

trải bàn, tia chớp.

Để đáp ứng yêu cầu của đổi mới giáo dục thì trang thiết bị dạy học cũng phải đƣợc chú trọng. Thiết bị dạy học phù hợp sẽ tạo hứng thú cho ngƣời học, làm cho tiết học sinh động, sôi nổi, học sinh tích cực. Quan tâm

NH ƠN

tới ứng dụng công nghệ thông tin và sử dụng các thiết bị nhƣ bảng điện tử, hệ thống nội mạng, các tài liệu giảng dạy đƣợc nhà nƣớc khuyến khích.

1.1.3. Định hƣớng về đánh giá trong dạy học

Nội dung và hình thức đánh giá đƣợc thay đổi để không chỉ xác định đƣợc trình độ kiến thức, kĩ năng mà còn đánh giá đƣợc khả năng vận dụng phƣơng pháp xử lí, giải quyết vấn đề của học sinh. Sử dụng đa dạng các

QU Y

phƣơng pháp đánh giá, trong đó chú trọng đến phƣơng pháp đánh giá quá trình và tự đánh giá. Đánh giá không chỉ tập trung vào ghi nhớ kiến thức mà quan tâm tới việc học sinh thể hiện năng lực nhƣ thế nào trong giải quyết vấn đề thực tiễn.

1.2. Năng lực, năng lực thực nghiệm

M

1.2.1. Khái niệm năng lực.

KÈ

Theo các quan điểm triết học, năng lực là sự kết hợp các yếu tố kĩ

năng, thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân để đáp ứng có hiệu quả một yêu cầu phức tạp của hoạt động trong bối cảnh nhất định. Nhƣ vậy

DẠ Y

năng lực thể hiện sự vận dụng tổng hợp nhiều yếu tố nhƣ phẩm chất, kiến thức và kĩ năng đƣợc thể hiện thông qua các hoạt động của cá nhân nhằm thực hiện một công việc ,một hoạt động nào đó [2]

-6-

AL

Nhƣ vậy năng lực của ngƣời học có thể xác định là khả năng làm chủ hệ

thống tri thức, kĩ năng, thái độ và kết nối chúng một cách hợp lí nhằm thực

CI

hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho học sinh trong cuộc sống.

OF FI

Đã có nhiều cách xác định cấu trúc chung của năng lực hành động, nhƣng nói chung cấu trúc chung của NLHĐ đƣợc mô tả là sự kết hợp của 4 năng lực thành phần bao gồm năng lực chuyên môn, năng lực về phƣơng pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể của con ngƣời.[ 2 ]

- Năng lực chuyên môn: Đây là năng lực đƣợc hiểu là khả năng thực hiện

NH ƠN

các nhiệm vụ chuyên môn , đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập có phƣơng pháp và chuẩn xác về mặt chuyên môn. Năng lực này đƣợc hình thành qua việc tiếp nhận nội dung chuyên môn và chủ yếu dựa vào khả năng nhận thức và tâm lí vận động của chủ thể .

- Năng lực phƣơng pháp: Thực chất là khả năng hành động có kế hoạch, định hƣớng đƣợc mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề

QU Y

nảy sinh . Nó bao gồm hai yếu tố là năng lực phƣơng pháp chung và năng lực phƣơng pháp chuyên môn. Điểm đặc trƣng trung tâm phƣơng pháp nhận thức chính là những khả năng tiếp nhận, xử lí, đánh giá, truyền thụ , trình bày tri thức ,và nó đƣợc tiếp nhận thông qua khả năng học phƣơng pháp luận, giải quyết vấn đề của chủ thể .

M

- Năng lực xã hội: Năng lực này hình thành qua việc học giao tiếp và là khả

KÈ

năng đạt đƣợc mục đích trong giao tiếp ứng xử xã hội cũng nhƣ trong những nhiệm vụ khác nhau và có sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác trong hoạt động xã hội.

DẠ Y

- Năng lực cá thể: Có thể nói đây là năng lực tự phát triển của chủ thể, là khả năng xác định, đánh giá đƣợc cơ hội phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân, giới hạn của cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các thái độ và hành vi -7-

AL

ứng xử. Năng lực này đƣợc tiếp nhận qua việc học cảm xúc, đạo đức và liên quan đến tƣ duy , hành động tự chịu trách nhiệm của chủ thể . [1]

CI

1.2.2. Năng lực thực nghiệm 1.2.2.1. Khái niệm

OF FI

Năng lực thực nghiệm là khả năng làm chủ hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ nhằm hình thành giả thuyết thực nghiệm, thiết kế phƣơng án thực nghiệm, tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả hay phân tích dữ liệu thực nghiệm.

1.2.2.2 Cấu trúc của năng lực thực nghiệm

NH ƠN

- Đó là tập hợp tất cả những kiến thức vật lí liên quan đến sự Kiến thức vật ,hiện tƣợng cần khảo sát.

- Bao gồm cả những kiến thức về phƣơng pháp nhận thức vật lí.

- Tập hợp tất cả kiến thức về ứng dụng vật lí trong đời sống kĩ thuật và thực tiễn cuộc sống.

QU Y

- Bao gồm kỹ năng quan sát các hiện tƣợng vật lí cần khảo sát.

- Bao gồm kỹ năng sử dụng các dụng cụ thí nghiệm.

Kĩ Năng

- Bao gồm kỹ năng lắp ráp và tiến hành thí nghiệm.

- Bao gồm kỹ năng thu thập, phân tích và xử lí số liệu.

M

- Bao gồm kỹ năng vận dụng kiến thức.

KÈ

- Bao gồm kỹ năng đề xuất phƣơng án thí nghiệm.

- Bao gồm kỹ năng thiết kế, chế tạo thí nghiệm.

- Thể hiện có hứng thú trong hoạt động học tập.

DẠ Y

Thái độ

- Thể hiện tính tích cực, tự lực trong hoạt động học tập.

- Kiên nhẫn, trung thực, tỉ mỉ, hợp tác.

-8-

AL

1.2.3. Các yêu cầu bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh.

Để bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm , cần tạo điều kiện cho học sinh

CI

làm quen với phƣơng pháp thực nghiệm bằng cách cho họ đƣợc trải qua toàn bộ các khâu của phƣơng pháp thực nghiệm . Học sinh phải hiểu đƣợc

OF FI

các giai đoạn chính, đƣợc trực tiếp tham gia và rèn luyện một số thao tác tƣ duy,thực hành vừa sức để có thể vận dụng phƣơng pháp thực nghiệm giải quyết vấn đề nhỏ hợp với năng lực của mình .

Hiện nay, việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm để xây dựng tri thức mới cho học sinh ở các bài học trên lớp gặp nhiều khó khăn. Do đó,cần chú

là:

NH ƠN

ý thực hiện tốt các yêu cầu bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh -Cần tạo điều kiện để học sinh đƣợc chứng kiến tất cả các giai đoạn của phƣơng pháp thực nghiệm và hiểu đƣợc phƣơng pháp thực nghiệm là con đƣờng cơ bản để thiết lập các mối quan hệ, các hiện tƣợng để nhờ đó tìm ra các quy luật vật lí.

QU Y

- Học sinh đƣợc rèn luyện một số kĩ năng cơ bản, cần thiết tối thiểu của phƣơng pháp thực nghiệm nhƣ: Đo lƣờng, quan sát, tiến hành thí nghiệm…

- Học sinh đƣợc trải qua các giai đoạn của phƣơng pháp thực nghiệm và tự lực thực hiện các giai đoạn: Nêu dự đoán khoa học, lập phƣơng án thí luận.

M

nghiệm, lựa chọn dụng cụ, tiến hành thí nghiệm, xử lí số liệu và rút ra kết

KÈ

1.3. Bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học vật lý 1.3.1. Bồi dƣỡng cho học sinh các phƣơng pháp nhận thức khoa học Hệ thống các phƣơng pháp nhận thức khoa học gồm các phƣơng pháp

DẠ Y

nhận thức thực nghiệm và nhận thức lý thuyết. + Các phƣơng pháp nhận thức thực nghiệm: Ngƣời ta dùng các phƣơng pháp tác động trực tiếp vào đối tƣợng có trong thực tiễn để qua đó làm rõ

-9-

AL

bản chất và các quy luật của đối tƣợng.Những phƣơng pháp nhƣ vậy gọi là phƣơng pháp thực nghiệm .

CI

- Phƣơng pháp quan sát khoa học: Ngƣời ta dùng tri giác đối tƣợng một

cách có hệ thống để thu thập thông tin đối tƣợng, phƣơng pháp này gọi là học là quan sát trực tiếp và quan sát gián tiếp.

OF FI

phƣơng pháp quan sát khoa học. Trong thực tiễn có 2 loại quan sát khoa - Phƣơng pháp điều tra: Đây là phƣơng pháp khảo sát một nhóm đối tƣợng trên diện rộng để qua đó phát hiện các quy luật phân bố cũng nhƣ các đặc điểm của đối tƣợng cần nghiên cứu .

NH ƠN

- Phƣơng pháp thực nghiệm khoa học: Ngƣời ta chủ động dùng phƣơng tiện tác động vào đối tƣợng và quá trình diễn biến sự kiện mà đối tƣợng tham gia để định hƣớng sự phát triển của chúng theo mục tiêu dự kiến.

Phƣơng pháp này gọi là phƣơng pháp thực nghiệm khoa học .

- Phƣơng pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm: Nhận thức và xem xét lại, phân tích tổng kết những kinh nghiệm và thành quả thực tiễn trong quá khứ

QU Y

để rút ra kết luận bổ ích cho thực tiễn và khoa học. Phƣơng pháp này gọi là Phƣơng pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm .

- Phƣơng pháp chuyên gia: Ngƣời ta dùng phƣơng pháp này theo cách sử dụng trí tuệ của đội ngũ chuyên gia để xem xét bản chất của đối tƣợng, tìm ra một giải pháp tối ƣu nhằm thực hiện mục đích đề ra .

M

+ Các phƣơng pháp nhận thức lý thuyết: Trong nghiên cứu khoa học, ngƣời

KÈ

ta dùng các phƣơng pháp thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nhận thức các văn bản, tài liệu đã có và bằng các thao tác tƣ duy logic để rút ra kết luận khoa học cần thiết. Đây gọi là phƣơng pháp nhận thức lý thuyết .

DẠ Y

- Phƣơng pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết: Phƣơng pháp này bao gồm hoạt động phân tích là nhận thức các tài liệu, lý luận khác nhau bằng cách phân tích chúng thành từng bộ phận để tìm hiểu sâu sắc về đối tƣợng. Còn

- 10 -

tạo ra một hệ thống lý thuyết mới đầy đủ và sâu sắc về đối tƣợng.

AL

tổng hợp là liên kết từng mặt, từng bộ phận thông tin đã đƣợc phân tích để

CI

- Phƣơng pháp phân loại và hệ thống hóa lý thuyết: Phƣơng pháp đầu tiên mà chúng ta quan tâm là phân loại các tài liệu khoa học theo từng mặt, từng

OF FI

đơn vị, từng vấn đề có cùng dấu hiệu bản chất, cùng một hƣớng phát triển.

Phƣơng pháp thứ hai là hệ thống hóa, có nghĩa là sắp xếp tri thức thành một hệ thống trên cơ sở một mô hình lý thuyết giúp cho sự hiểu biết về đối tƣợng đầy đủ hơn. Cả hai phƣơng pháp này đƣợc phối hợp vận dụng với nhau trong quá trình NCKH.

NH ƠN

- Phƣơng pháp mô hình hóa: Là cách thức nghiên cứu các đối tƣợng bằng các mô hình mô phỏng,tái hiện lại đối tƣợng theo các cơ cấu,nguyên tắc của đối tƣợng.

- Phƣơng pháp giả thuyết: Là cách thức đƣa ra các dự đoán về quy luật của đối tƣợng sau đó đi chứng minh dự đoán đó là đúng.

- Phƣơng pháp lịch sử: Là phƣơng pháp đi tìm nguồn gốc phát sinh, quá

QU Y

trình phát triển của đối tƣợng từ đó rút ra bản chất và quy luật của đối tƣợng

Nhƣ vậy để bồi dƣỡng cho học sinh các phƣơng pháp nhận thức khoa học,giáo viên cần chú ý hình thành và phát triển cho học sinh các phƣơng pháp nhận thức khoa đã trình bày trên đây.

KÈ

vật lí

M

1.3.2. Bồi dƣỡng cho học sinh phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học 1.3.2.1 Các mức độ sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí

DẠ Y

Trên cơ sở phân tích các năng lực thành phần của năng lực thực

nghiệm, ta đƣa ra các mức độ sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí nhƣ sau: + Năng lực phát hiện vấn đề: - 11 -

- Mức 2: Học sinh phát hiện vấn đề khi có gợi ý của giáo viên

CI

- Mức 3: Học sinh tự phát hiện ra vấn đề

AL

- Mức 1: Học sinh nhắc lại đƣợc vấn đề

+ Năng lực đề xuất giả thuyết, dự đoán:

OF FI

- Mức 1: Tiếp nhận ý tƣởng - Mức 2: Giáo viên gợi ý học sinh lựa chọn đƣợc ý tƣởng - Mức 3: Tự lực đề xuất ý tƣởng + Năng lực suy ra hệ quả logic: - Mức 1: Lặp lại đúng suy luận logic đã có

NH ƠN

- Mức 2: Học sinh suy ra đƣợc hệ quả logic dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên.

- Mức 3: Học sinh tự lực suy ra đƣợc hệ quả logic phù hợp. + Năng lực xây dựng phƣơng án thí nghiệm:

- Mức 1: Trình bày đƣợc phƣơng án thí nghiệm mà giáo viên đƣa ra.

giáo viên.

QU Y

- Mức 2: Học sinh nêu đƣợc phƣơng án thí nghiệm dƣới hƣớng dẫn của - Mức 3: Học sinh tự đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm. + Năng lực lựa chọn thiết bị, lắp đặt, sử dụng dụng cụ đo: - Mức 1: Học sinh thực hiện đƣợc theo hƣớng dẫn.

- Mức 2: Học sinh tự thực hiện đƣợc.

M

- Mức 3: Học sinh thao tác linh hoạt và biết khắc phục hƣ hỏng đơn giản.

KÈ

+ Năng lực tiến hành thí nghiệm: - Mức 1: Học sinh tiến hành đƣợc thí nghiệm có hƣớng dẫn của giáo viên ở tất cả các thao tác.

DẠ Y

- Mức 2: Học sinh tiến hành đƣợc thí nghiệm có hƣớng dẫn của giáo viên ở ở một vài thao tác.

- Mức 3: Học sinh tự tiến hành thí nghiệm thành công. + Năng lực thu thập xử lí số liệu: - 12 -

AL

- Mức 1: Học sinh thu thập xử lí đƣợc số liệu có sự hƣớng dẫn của giáo viên.

CI

- Mức 2: Học sinh thu thập xử lí đƣợc số liệu có sự hƣớng dẫn một vài bƣớc của giáo viên.

OF FI

- Mức 3: Học sinh tự thu thập xử lí số liệu. + Năng lực phân tích, đánh giá kết quả và rút ra kết luận:

- Múc 1: Học sinh trình bày lại đƣợc theo trình bày của giáo viên.

- Mức 2: Học sinh trình bày đƣợc theo hƣớng dẫn của giáo viên.

- Mức 3: Học sinh tự hoàn thành.

NH ƠN

1.3.2.2. Sử dụng phối hợp phƣơng pháp thực nghiệm và các phƣơng pháp nhận thức khoa học trong dạy học vật lí.

Trong quá trình dạy học vật lí bằng phƣơng pháp thực nghiệm ta cần phối hợp với các phƣơng pháp nhận thức khoa học khác ở các mức độ khác nhau.

- Giai đoạn đề xuất giả thuyết, dự đoán: Học sinh cần sử dụng phối hợp

QU Y

phƣơng pháp quan sát khoa học và phƣơng pháp giả thuyết khoa học để nêu đƣợc ý tƣởng giải quyết vấn đề và trả lời đƣợc câu hỏi giả định cho vấn đề đặt ra.

- Giai đoạn xây dựng phƣơng án thí nghiệm: Học sinh cần sử dụng phƣơng pháp mô hình hóa để thiết kế sơ đồ thí nghiệm…

M

- Giai đoạn phân tích đánh giá kết quả: Phối hợp phƣơng pháp phân tích

KÈ

tổng kết kinh nghiệm và phƣơng pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết để nhận xét về tính đúng đắn của giả thuyết và rút ra kết luận.

Tóm lại, khi dạy học sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm thì sẽ vận dụng

DẠ Y

tất cả các phƣơng pháp nhận thức khoa học cho học sinh khi học tập một nội dung vật lí. Điều đó sẽ giúp học sinh phát triển năng lực thực nghiệm trong quá trình học tập vật lí.

- 13 -

AL

1.4. Thực trạng bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong

CI

dạy học vật lý ở trƣờng THPT.

Thông qua điều tra ở trƣờng THPT Diễn châu 4 và các trƣờng trong

OF FI

huyện Diễn Châu cho biết thực trạng dạy học vật lý ở trƣờng THPT trong việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh nhƣ sau:

- Đa số giáo viên chƣa chú trọng việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh. Giáo viên ít sử dụng các thí nghiệm trong giờ dạy. Nhiều học sinh chƣa biết sử dụng một số dụng cụ thí nghiệm cơ bản.

NH ƠN

- Vẫn còn trƣờng THPT chƣa có phòng thực hành thí nghiệm riêng. Thiết bị thí nghiệm thiếu và hƣ hỏng nhiều không đƣợc sửa chữa và bổ sung. Thí nghiệm vật lý chỉ để sử dụng biểu diễn là chủ yếu chứ chƣa dùng để nghiên cứu, khảo sát để xây dựng kiến thức.

- Việc kiểm tra đánh giá cũng chƣa quan tâm đến năng lực thực nghiệm của học sinh.

QU Y

1.5. Biện pháp và quy trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Vật lý

1.5.1. Biện pháp bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh Dựa trên khái niệm năng lực thực nghiệm và các yêu cầu bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm để đề xuất những biện pháp bồi dƣỡng năng lực thực

M

nghiệm cho học sinh nhƣ sau:

KÈ

+ Biện pháp 1: Hình thành kiến thức mới cho học sinh theo phƣơng pháp thực nghiệm.

Theo phƣơng pháp này học sinh đóng vai trò nhƣ là nhà khoa học tự

DẠ Y

xây dựng kiến thức mới cho chính mình với sự giúp đỡ của giáo viên, hợp tác với bạn học, tài liệu và các thiết bị thí nghiệm. Khi sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm để hình thành kiến thức mới cho học sinh thì học sinh cần đƣợc tổ chức các hoạt động sau: - 14 -

AL

- Hoạt động 1: Đặt vấn đề - Hoạt động 2: Xây dựng giả thuyết hay dự đoán khoa học

CI

- Hoạt động 3: Suy ra hệ quả logic

- Hoạt động 4: Xây dựng và thực hiện phƣơng án thí nghiệm kiểm tra hệ - Hoạt động 5: Hợp thức hóa kiến thức mới.

- Hoạt động 6: Vận dụng kiến thức.

OF FI

quả logic

Trong quá trình hình thành kiến thức mới bằng phƣơng pháp thực nghiệm các hoạt động đƣợc sử dụng một cách linh hoạt, đan xen và hỗ trợ nghiệm cho học sinh.

NH ƠN

lẫn nhau. Từ những hoạt động đó sẽ hình thành và phát triển năng lực thực + Biện pháp 2: Tăng cƣờng sử dụng bài tập thí nghiệm vật lí.

Bài tập thí nghiệm vật lí là bài tập mà khi giải phải làm thí nghiệm để xác định một đại lƣợng vật lí, hoặc khảo sát sự phụ thuộc của một đại quả lí thuyết.

QU Y

lƣợng vật lí vào các đại lƣợng khác, hoặc kiểm tra tính đúng đắn của kết Bài tập thí nghiệm vật lí đƣợc phân thành hai loại: - Bài tập thí nghiệm định tính: Bài tập thí nghiệm quan sát và giải thích hiện tƣợng. Bài tập thiết kế phƣơng án thí nghiệm.

- Bài tập thí nghiệm định lƣợng: Đo đại lƣợng vật lí, khảo sát sự phụ thuộc

M

của đại lƣợng vật lí này vào đại lƣợng vật lí kia.

KÈ

Khi học sinh giải bài tập thí nghiệm phải trải qua các hoạt động sau: - Hoạt động 1: Tìm hiểu đề bài để biết hiện tƣợng vật lí cần giải quyết.

- Hoạt động 2: Xây dựng phƣơng án, lập luận tính toán.

DẠ Y

- Hoạt động 3: Lập phƣơng án thí nghiệm, chọn dụng cụ.

- Hoạt động 4: Tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu, xử lí kết quả.

- Hoạt động 5: Đánh giá kết quả, hoàn thành bài toán

- 15 -

AL

Với việc sử dụng bài tập thí nghiệm vật lí trong dạy học sẽ góp phần bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh.

CI

+ Biện pháp 3: Tổ chức hoạt động trải nghiệm và nghiên cứu khoa học kĩ thuật có nội dung vật lí.

OF FI

Hoạt động trải nghiệm giúp học sinh vận dụng kiến thức, kĩ năng, thái độ và kinh nghiệm của bản thân vào thực tiễn cuộc sống. Hoạt động này hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh. Hoạt động trải nghiệm nhƣ: Tham quan, câu lạc bộ, trò chơi, cắm trại, thực hành lao động…

NH ƠN

Hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật là khuyến khích học sinh nghiên cứu, sáng tạo khoa học, công nghệ, kĩ thuật và vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết những vấn đề thực tiễn cuộc sống góp phần hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh. + Biện pháp 4: Tổ chức thi, kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh.

QU Y

Khi việc kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm đƣợc xem trọng thì việc dạy và học vật lí sẽ chú trọng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

Đánh giá năng lực thực nghiệm là trong các đề kiểm tra trên lớp, đề thi các câu hỏi yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức, kỹ năng thực nghiệm

M

để giải quyết. Kết quả đánh giá là cơ sở để điều chỉnh cách dạy, cách học

KÈ

nhằm bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh.

1.5.2. Quy trình dạy học bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh Bƣớc 1: Xác định vấn đề nhận thức.

DẠ Y

Mục tiêu: Tạo điều kiện để học sinh xác định đƣợc câu hỏi cần phải trả lời và phát biểu thành lời trong bài học mới .

Biện pháp thực hiện: Trƣớc hết giáo viên nêu thí dụ,nêu bài tập và làm thí nghiệm hoặc kể chuyện một cách tự nhiên, hấp dẫn nhằm tạo đƣợc tình - 16 -

AL

huống lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhận thức. Mục đích cần đạt đƣợc

là học sinh cần phải dự đoán đƣợc diễn biến của hiện tƣợng xảy ra trong

CI

những điều kiện nhất định nào đó . Sau đó, HS xác lập một quan hệ nẩy sinh hoặc tìm nguyên nhân của một hiện tƣợng nào đó theo mục đích quyết đƣợc bằng tƣ duy tái hiện thông thƣờng .

OF FI

nghiên cứu . Giáo viên cần lƣu ý là các yêu cầu này HS không thể giải Bƣớc 2: Xây dựng giả thuyết ( hoặc còn gọi là dự đoán khoa học).

Mục tiêu: Mục tiêu cần đạt đƣợc là giáo viên hƣớng dẫn để học sinh có thể nhƣng chƣa thật chính xác.

NH ƠN

nêu câu trả lời cho câu hỏi đặt ra nhƣng còn mang tính khái quát, giả định, Biện pháp thực hiện : Thông thƣờng giáo viên hƣớng dẫn để học sinh suy nghĩ dựa trên các cơ sở sau :

- Trƣớc hết là dựa vào kinh nghiệm sống - HS sẽ suy luận tƣơng tự - HS sẽ suy luận diễn dịch

QU Y

Bƣớc 3: Suy ra hệ quả logic.

Mục tiêu: Tạo điều kiện cho học sinh nêu ra đƣợc một hệ quả logic có thể kiểm tra bằng thí nghiệm ở lớp .

Biện pháp thực hiện: Sử dụng thủ pháp suy luận logic và suy luận toán học.

Bƣớc 4: Tiến hành thiết lập và thực hiện phƣơng án thí nghiệm kiểm tra hệ

M

quả logic đã suy ra .

KÈ

Mục tiêu:

- Trƣớc hết cần đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm: dụng cụ, cách bố trí thí nghiệm, cách xử lý số liệu thí nghiệm đã thu nhận đƣợc.

DẠ Y

- Tổ chức tiến hành thí nghiệm, thu nhận kết quả, xử lý kết quả, đối chiếu với hệ quả và so sánh , nhận xét.

- Tổ chức đƣa ra kết luận về sự phù hợp hay không phù hợp của hệ quả với thực nghiệm đã tiến hành .

- 17 -

AL

Biện pháp thực hiện : Trong giờ học giáo viên hƣớng dẫn học sinh xây dựng phƣơng án thí nghiệm và dẫn dắt học sinh tự lực tiến hành thí nghiệm

CI

kiểm tra hệ quả logic đã suy ra .

Bƣớc 5: Chiếm lĩnh kiến thức mới.

OF FI

Mục tiêu: Cần tạo điều kiện cho học sinh tự lực rút ra kiến thức mới đồng thời tự truyền đạt đƣợc nội dung kiến thức mới thông qua phát biểu đƣợc định nghĩa, định luật .

Biện pháp thực hiện: Trƣớc hết để học sinh phát biểu và giáo viên sẽ nhận xét, bổ sung và chính xác hóa nội dung kiến thức mới.

NH ƠN

Bƣớc 6: Vận dụng kiến thức.

Mục tiêu: Yêu cầu cần đạt là học sinh phải nắm vững nội dung kiến thức mới ở mức độ phân tích tổng hợp đánh giá và vận dụng đƣợc kiến thức mới Biện pháp thực hiện :

- Tổ chức vận dụng tập dƣợt: Giáo viên cho HS vận dụng để giải thích hiện tƣợng, giải bài tập đơn giản ngay trong bài học kiến thức mới.

QU Y

- Tổ chức vận dụng nâng cao: Áp dụng trong tiết học giải bài tập, tiết học về ứng dụng của định luật mới vào kỹ thuật. Đồng thời giao cho học sinh xác định giới hạn ứng dụng của kiến thức mới.

M

Sơ đồ quy trình PPTN trong dạy học vật lý

KÈ

1. Xác định vấn đề học tập

DẠ Y

7. Áp dụng định luật

2. Nêu dự đoán khoa học

6. Rút ra định luật mới

5. Tiến hành TNKT

- 18 -

3. Suyra hệ quả logic

4. xây dựng phƣơng án TNKT

AL

1.5.3. Vận dụng các biện pháp và quy trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Vật lý.

CI

Trên cơ sở các biện pháp và quy trình bồi dƣỡng phƣơng pháp thực

nghiệm cho học sinh trong dạy học vật lý, vận dụng vào thiết kế và giảng dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh.

OF FI

dạy một số nội dung chƣơng “ Dao động cơ” vật lí 12 THPT nhằm bồi Với biện pháp tăng cƣờng sử dụng thí nghiệm thì học sinh có thể tham gia vào một vài bƣớc trong quy trình để dần phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh. Còn với biện pháp đổi mới kiểm tra đánh giá theo

NH ƠN

hƣớng đánh giá năng lực thì cũng sử dụng các bài tập thí nghiệm để học sinh hoàn thành một khâu hay tất cả các khâu trong quy trình, đặc biệt nên

DẠ Y

KÈ

M

QU Y

sử dụng phần thi thí nghiệm đối với các kì thi học sinh giỏi.

- 19 -

AL

Kết luận chƣơng 1 thực nghiệm cho HS trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT.

CI

Nội dung chƣơng 1 đã trình bày cơ sở lí luận về việc phát triển năng lực

Năng lực thực nghiệm là một trong những năng lực quan trọng cần đƣợc

OF FI

bồi dƣỡng phát triển cho HS trong dạy học vật lý.

Cơ sở lý luận đã xác định đƣợc một số định hƣớng cơ bản trong việc đổi mới phƣơng pháp dạy học vật lí ở trƣờng phổ thông. Hệ thống đƣợc những khái niệm năng lực, năng lực thực nghiệm. Trình bày 4 biện pháp và 7 quy trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh.

NH ƠN

Làm cơ sở để thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung chƣơng “Dao động cơ” vật lớ 12 THPT theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực thực

DẠ Y

KÈ

M

QU Y

nghiệm cho học sinh.

- 20 -

AL

Chƣơng 2

BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

CI

TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “DAO ĐỘNG CƠ’ VẬT LÝ 12

OF FI

2.1. Phân tích chƣơng trình, nội dung SGK chƣơng “Dao động Cơ ” Vật lí 12 THPT 2.1.1 Mục tiêu + Kiến thức

- Học sinh nêu đƣợc các đại lƣợng li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha và

NH ƠN

pha ban đầu của dao động điều hòa.

- Mô tả đƣợc quá trình biến đổi động năng và thế năng của dao động điều hòa.

- Học sinh mô tả đƣợc cấu tạo và hoạt động của con lắc lò xo - Học sinh mô tả đƣợc cấu tạo và hoạt động của con lắc đơn - Sử dụng đƣợc phƣơng pháp giản đồ Fre-nen để biểu diễn và tổng hợp

QU Y

dao động điều hòa.

- Nêu đƣợc các đặc điểm của dao động tắt dần, duy trì và cƣỡng bức.

- Viết đƣợc điều kiện của cộng hƣởng. + Kĩ năng:

- Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức chƣơng dao động cơ để giải các

M

bài tập liên quan.

KÈ

+ Thái độ

- Nghiêm túc trong học tập, trung thực trong làm thí nghiệm.

- Có tinh thần giúp đỡ bạn, biết hợp tác, đam mê tìm hiểu .

DẠ Y

- Có tinh thần bảo vệ đồ dùng thí nghiệm. + Năng lực: - Hình thành năng lực vận dụng hiểu biết vật lí giải quyết vấn đề thực tiễn.

2.1.2. Nội dung - 21 -

Tần số góc

- Li độ: x=Acos(ωt+ ) - Vận tốc: v=x’=-ωAsin(ωt+ ) + Con lắc lò xo - Lực hồi phục: F= - kx m k

- Chu kì: T  2 1 2

1 2

- Cơ năng: W  mv 2  kx2

QU Y

+ Con lắc đơn

NH ƠN

- Gia tốc: a=v’=x”=- ω2Acos(ωt+ )

OF FI

2  2f   T

CI

Tần số

Chu kì

AL

+ Dao động điều hòa

- Lực hồi phục: F  

mg s l

- Chu kì ( biên độ góc nhỏ) T  2

m k

M

- Cơ năng

KÈ

1 W  mv 2  mgl(1  cos ) 2

+ Dao động tắt dần. Dao động cƣỡng bức. Cộng hƣởng

DẠ Y

- Đặc điểm dao động tắt dần có biên độ giảm dần theo thời gian - Đặc điểm dao động duy trì có biên độ không đổi và dao động với tần số riêng.

- Đặc điểm dao động cƣỡng bức có biên độ phụ thuộc vào biên độ lực cƣỡng - 22 -

AL

bức và sự sai lệch tần số lực cƣỡng bức với tần số riêng. đại khi tần số lực cƣỡng bức bằng tần số riêng. + Tổng hợp dao động điều hòa cùng tần số, cùng phƣơng.

OF FI

- Phƣơng pháp giản đồ Fre-nen.

CI

- Hiện tƣợng cộng hƣởng là hiện tƣợng biên độ dao động cƣỡng bức đạt cực

2.1.3. Sơ đồ logic nội dung chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12 THPT Dao động cơ

Con lắc lò xo

Dao động điều hòa

Dao động duy trì

Dao động cƣỡng bức

Con lắc đơn

Tổng hợp dao động

Cộng hƣởng

NH ƠN

Dao động tắt dần

QU Y

2.2. Thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung chƣơng “Dao động cơ” Vật lí 12 THPT nhằm bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh .

2.2.1. Cơ sở lý luận và Cơ sở thực tiễn của việc thiết kế tiến trình dạy học

M

Trong đổi mới phƣơng pháp dạy học thì việc đổi mới cách soạn giáo án

KÈ

cũng rất quan. Quan niệm về giáo án giờ đã có nhiều thay đổi. Soạn giáo án hay còn gọi là thiết kế tiến trình dạy học bây giờ là “kịch bản” về những hoạt động của học sinh dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên. Mục tiêu của giáo

DẠ Y

án phải thể hiện đƣợc những biểu hiện ở học sinh chứng tỏ các em đã có kiến thức, kĩ năng hay năng lực theo yêu cầu của chƣơng trình. Nội dung giáo án thể hiện các hoạt động của học sinh trong tiết học tƣơng ứng với từng đơn vị kiến thức và phân bố thời gian phù hợp cho từng hoạt động.

- 23 -

AL

Việc thiết kế tiến trình dạy học đƣợc tiến hành theo quy trình sau:

- Lƣợc hóa các mục tiêu kiến thức và kĩ năng của bài học: Nêu ra những

CI

biểu hiện cụ thể ở học sinh để căn cứ đánh giá học sinh đã đạt mục tiêu hay chƣa. Trong mục tiêu sử dụng những động từ mô tả những hành động của

OF FI

học sinh nhƣ nêu đƣợc, chỉ ra đƣợc phát biểu đƣợc, giải thích đƣợc, phân biệt đƣợc…

- Bài học đƣợc chia thành các đơn vị kiến thức phù hợp. Các đơn vị kiến thức liên hệ logic với nhau, thể hiện liền mạch của kiến thức.

- Dự kiến các hoạt động của học sinh thích hợp với từng đơn vị kiến thức:

NH ƠN

Tiếp nhận nhiệm vụ học tập, thu thập thông tin, xử lí thông tin, truyền đạt thông tin, hợp thức hóa kết luận, vận dụng.

- Sử dụng hình thức học tập phù với mỗi đơn vị kiến thức: hoạt động cá nhân, hoạt động nhóm, thí nghiệm chứng minh, thí nghiệm đồng loạt…

- Dự kiến hoạt động hƣớng dẫn, trợ giúp của giáo viên tƣơng ứng với mỗi hoạt động của học sinh: Tạo tình huống học tập, tổ chức và hƣớng dẫn hoạt

QU Y

động học sinh, tổ chức học sinh xử lí thông tin, tổ chức học sinh trình bày kết luận, tổ chức hợp thức hóa kiến thức, tổ chức cho học sinh vận dụng.

- Phân bố thời gian phù hợp cho mỗi hoạt động - Chuẩn bị điều kiện cho tiết học: Thí nghiệm, máy chiếu, tranh ảnh…

Trên cơ sở đó áp dụng vào môn vật lí, nhiều giả thuyết đơn giản có thể

M

kiểm tra trực tiếp. Việc học sinh tham gia lập phƣơng án thí nghiệm kiểm

KÈ

tra, lựa chọn dụng cụ, vẽ sơ đồ thí nghiệm có tác dụng lớn trong việc bồi dƣỡng một số thao tác của PPTN. Hiện nay SGK chƣa khai thác vấn đề này, GV đƣợc quyền sáng tạo. Không thể áp đặt thí nghiệm với dụng cụ và

DẠ Y

cách tiến hành mà học sinh không biết tại sao phải làm thí nghiệm, tại sao phải dùng các thiết bị và cách bố trí nhƣ thế này mà không nhƣ thế khác .

Trong điều kiện dạy học hiện nay, tiến hành thí nghiệm trên lớp là rất hiếm hoi, vì vậy cần tăng cƣờng cho học sinh thảo luận các phƣơng án thí - 24 -

AL

nghiệm nhằm kiểm tra giả thuyết hoặc hệ quả logic của nó. Các em trình bày phƣơng án thí nghiệm bằng lời hoặc sơ đồ, bản vẽ. Điều này có tác

CI

dụng lớn trong việc bồi dƣỡng tƣ duy kĩ thuật, góp phần đào tạo những nhà thiết kế trong tƣơng lai.

OF FI

2.2.2. Vận dụng các phƣơng pháp dạy học tích cực trong thiết kế tiến trình dạy học bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh

Để thiết kế tiến trình dạy học nhằm bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh cần sử dụng các phƣơng pháp dạy học tích cực nhƣ: Phƣơng pháp dạy học giải quyết vấn đề, phƣơng pháp bàn tay nặn bột, phƣơng pháp thực

NH ƠN

nghiệm…

-Trong dạy học vật lý, dạy học giải quyết vấn đề sẽ phát huy tính tự chủ, tích cực hoạt động nhận thức của học sinh từ đó giúp học sinh chiếm lĩnh đƣợc các kiến thức khoa học . Học sinh sẽ thu nhận kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc đảm bảo sự phát triển trí tuệ và năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình học tập . Vận dụng phƣơng pháp giải quyết vấn đề

QU Y

trong thiết kế tiến trình dạy học thể hiện trong các hoạt động cụ thể nhƣ sau:

- Làm xuất hiện vấn đề: Bắt đầu từ cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết làm nảy sinh vấn đề.

- Giải quyết vấn đề : Suy đoán , đƣa ra giải pháp giải quyết vấn đề, thực

M

hiện giải pháp.

KÈ

- Kết luận, kiểm tra, đánh giá và vận dụng kết quả . + Phƣơng pháp bàn tay nặn bột : Thực chất là một hình thức dạy học dựa trên sự hƣớng dẫn của giáo viên để học sinh tự tìm ra câu trả lời cho các

DẠ Y

vấn đề đƣợc đặt ra trong cuộc sống . Học sinh sẽ thông qua việc thực hiện thí nghiệm, quan sát nghiên cứu tài liệu hay điều tra để trên cơ sở đó chiếm lĩnh kiến thức. Trong thực tế , khi học sinh đứng trƣớc một sự vật hiện tƣợng có thể đặt ra các câu hỏi, các giả thuyết từ những hiểu biết ban - 25 -

AL

đầu.Giáo viên sẽ hƣớng dẫn học sinh tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu

để kiểm chứng và đƣa ra những kết luận phù hợp thông qua thảo luận

CI

nhóm. Hình thức dạy học này sẽ tạo ra tính tò mò, ham muốn khám phá và

khơi dậy trong HS niềm say mê khoa học. Vận dụng phƣơng pháp bàn tay nhƣ sau: - Trƣớc hết phải tạo ra tình huống xuất phát.

OF FI

nặn bột trong thiết kế tiến trình dạy học thể hiện trong các hoạt động cụ thể

- Làm xuất hiện biểu tƣợng ban đầu của học sinh.

- Dẫn dắt HS đề xuất giả thuyết và phƣơng án kiểm chứng

NH ƠN

- HS nghiên cứu nhằm kiểm chứng các giả thuyết đặt ra.

- Tổ chức kết luận, hợp thức hóa kiến thức

+ Vận dụng phƣơng pháp thực nghiệm trong thiết kế tiến trình dạy học là một hƣớng ƣu tiên. Để thực hiện mỗi giai đoạn của phƣơng pháp thực nghiệm, đòi hỏi phải có suy nghĩ sáng tạo và có kĩ năng, kĩ xảo về nhiều mặt. Vì vậy, tùy theo nội dung của mỗi kiến thức, tùy theo trình độ học

QU Y

sinh, tùy theo điều kiện nhà trƣờng mà vận dụng linh hoạt phƣơng pháp này.Trong quá trình vận dụng cần chú ý vấn đề thời gian cho mỗi bài học cụ thể. Giáo viên cần quan tâm đến khả năng của học sinh có thể thực hiện ở mức độ nào để có thể thành công nhất và chú ý khai thác cách thức rèn luyện khả năng đó cho học sinh ở những mặt hoạt động đó .

M

Tóm lại để thiết kế tiến trình dạy học nhằm mục đích bồi dƣỡng năng

KÈ

lực thực nghiệm cho học sinh cần sử dụng linh hoạt các phƣơng pháp dạy học tích cực. Giáo viên phải xác định học sinh là chủ thể nhận thức và dạy học chỉ đạt hiệu quả thông qua việc tổ chức các hoạt động học tập của học

DẠ Y

sinh. Tổ chức hoạt động dạy học, giáo viên cần chú trọng việc rèn luyện phƣơng pháp tự học cho học sinh hơn là việc truyền thụ kiến thức cho học sinh . Thực hiện giờ lên lớp, giáo viên cần tăng cƣờng tính tự lực của cá nhân học sinh và chú ý phối hợp tƣơng tác giữa giáo viên với học sinh và - 26 -

AL

tƣơng tác các nhóm học sinh. Giáo viên sẽ động viên, khuyến khích đƣợc học sinh nếu khéo léo kết hợp đánh giá của giáo viên và tự đánh giá của

CI

học sinh.

2.2.3. Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho việc triển khai thực hiện 2.2.3.1. Thí nghiệm

OF FI

tiến trình dạy học

Thí Nghiệm 1: Khảo sát những yếu tố ảnh hƣởng đến chu kì con lắc lò xo + Mục đích: Nhận biết dao động của con lắc, tìm hiểm những yếu tố ảnh + Dụng cụ:

NH ƠN

hƣởng đến chu kì dao động của con lắc.

- Ba quả nặng có móc treo: 50g, 100g, 200g.

- Ba lò xo có độ cứng: 20N/m, 40N/m, 80N/m - Đồ hồ bấm giây + Tiến hành thí nghiệm:

- Dùng 1 lò thay đổi các quả nặng.

QU Y

- Dùng một quả nặng thay đổi nhiều lò xo

+ Kết quả: Chu kì dao động của con lắc lò xo phụ thuộc vào độ cứng và khối lƣợng vật nặng.

Thí Nghiệm 2: Khảo sát những yếu tố ảnh hƣởng đến chu kì con lắc đơn + Mục đích: Nhận biết dao động của con đơn, tìm hiểm những yếu tố ảnh

M

hƣởng đến chu kì dao động của con lắc.

KÈ

+ Dụng cụ:

- Ba quả nặng có móc treo: 50g, 100g, 200g.

- Dây mảnh dài 1m

DẠ Y

- Đồ hồ bấm giây + Tiến hành thí nghiệm: - Dùng dây dài 50cm, thay đổi các quả nặng.

- Dùng một quả nặng thay đổi chiều dài dây - 27 -

AL

+ Kết quả: Chu kì dao động của con lắc đơn phụ thuộc vào chiều dài và không phụ thuộc khối lƣợng vật nặng.

CI

Thí Nghiệm 3: Kiểm chứng dao động tắt dần

+ Mục đích: Kiểm chứng dao động tắt dần của con lắc đơn và con lắc lò xo

OF FI

+ Dụng cụ: Con lắc đơn và con lắc lò xo

+ Tiến hành thí nghiệm: Cho con lắc đơn dao động trong không khí. Cho con lắc lò xo dao động trên mặt bàn.

+ Kết quả: Biên độ của các dao động giảm theo thời gian.

Thí nghiệm 4: Khảo sát dao động cƣỡng bức và hiện tƣợng cộng hƣởng

NH ƠN

+ Mục đính: Học sinh quan sát đƣợc dao động cƣỡng bức và hiện tƣợng cộng hƣởng

+ Dụng cụ: Các con lắc đơn có chiều dài khác nhau và con lắc điều khiển + Tiến hành:

- Cho con lắc điều khiển dao động quan sát dao động của các con lắc còn lại.

QU Y

- Điều chỉnh chiều dài con lắc điều khiển và cho con lắc điều khiển dao động quan sát dao động của các con lắc có chiều dài bằng chiều dài con lắc điều khiển.

+ Kết quả: Khi con lắc điều khiển dao động thì các con lắc còn lại dao động theo, con lắc có chiều dài bằng chiều dài con lắc điều khiển dao động với

M

biên độ lớn nhất.

KÈ

Thí nghiệm 5: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

+ Mục đích: khảo sát ảnh hƣởng của chu kì dao động của con lắc đơn phụ

DẠ Y

thuộc vào khối lƣợng, biên độ và chiều dài nhƣ thế nào. Đo gia tốc trọng trƣờng. + Dụng cụ: - Ba quả nặng có móc treo m (50g,100g, 150g).

- 28 -

AL

- Dây dài 1m.

- Giá thí nghiệm.

CI

- Đồng hồ bấm giây.

- Thƣớc 500mm; giấy kẻ ô vuông.

OF FI

+ Tiến hành thí nghiệm:

+ Kết quả: Chu kì dao động con lắc đơn dao động với biên độ nhỏ, tại cùng một nơi, không phụ thuộc vào biên độ và khối lƣợng mà tỉ lệ chiều dài con lắc đơn theo công thức: T  a l .

Thí nghiệm 6: Dùng con lắc lò xo đo khối lƣợng của vật + Dụng cụ: - Lò xo có độ cứng 100N/m.

NH ƠN

+ Mục đích: Đo khối lƣợng của vật bằng phƣơng pháp con lắc lò xo.

- Quả nặng cần đo khối lƣợng, - Đồng hồ bấm giây. + Tiến hành thí nghiệm:

QU Y

- Treo lò xo thẳng đứng lên giá, móc vật nặng cần đo khối lƣợng vào đầu lò xo.

- Kích thích cho vật dao động, đo chu kì. kT 2 4 2

M

- Xác định khối lƣợng m 

KÈ

kT 2 + Kết quả: Đo đƣợc khối lƣợng của vật m  2 4

Thí nghiệm 7: Khảo sát những yếu tố ảnh hƣởng đến biên độ dao động của dao động cƣỡng bức.

DẠ Y

+ Mục đích: Khảo sát những yếu tố ảnh hƣởng đến biên độ dao động của dao động cƣỡng bức. + Dụng cụ: Con lức đơn và con lắc điều khiển + Tiến hành thí nghiệm: - 29 -

AL

- Cho con lắc điều khiển dao động với biên độ 3cm. Quan sát biên độ dao động của con lắc đơn

CI

- Điều chỉnh chiều dài con lắc điều khiển và cho con lắc điều khiển dao động với biên độ 3cm quan sát biên độ dao động của con lắc đơn.

OF FI

- Cố định chiều dài của con lắc điều khiển, cho con lắc điều khiển dao động với biên độ khác nhau quan sát biên độ dao động của con lắc đơn. + Kết quả:

- Biên độ dao động cƣỡng bức phụ thuộc vào biên độ lực cƣỡng bức cƣỡng bức và tần số riêng.

2.2.3.2. Bài tập thí nghiệm.

NH ƠN

- Biên độ dao động cƣỡng bức phụ thuộc vào độ sai lệch của tần số lực

Hoạt động giải bài tập TN rất đa dạng và phong phú. Có thể diễn ra ở trên lớp trong các tiết bài tập để củng cố kiến thức hoặc để mở rộng kiến thức dựa trên những bài tập đã giải của HS hay dựa vào những hiện tƣợng xảy ra quanh ta trong tự nhiên hoặc sử dụng các thiết bị TN có sẵn trong

QU Y

phòng TN để đƣa ra các BTTN. Ngoài ra, ta có thể kết hợp BTTN vào các tiết kiểm tra đánh giá. Đặc biệt trong các buổi ngoại khóa hoặc tham quan dã ngoại sử dụng BTTN sẽ gây hứng thú và vui nhộn cho HS. BTTN đƣợc sử dụng ở giai đoạn hoàn thiện kiến thức, kỹ năng và bồi dƣỡng năng lực tƣ duy sáng tạo cho HS. Đó là những BT mang tính chất

M

tổng hợp. Việc hƣớng dẫn thực tập học sinh giải là rất hạn chế, mà chủ yếu

KÈ

là hoạt động tự lực của học sinh, vì thế mỗi bài tập cần có các câu hỏi định hƣớng để hƣớng dẫn học sinh tự lực giải bài tập.

Bài 1: Từ dụng cụ thí nghiệm gồm: Các quả nặng (50g, 100g, 150g); dây

DẠ Y

mảnh và đồng hồ bấm giây. Hãy làm thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của chu kì con lắc đơn vào khối lƣợng?

Hướng dẫn: Cố định chiều dài của dây treo thay đổi các quả nặng có khối lƣợng - 30 -

AL

khác nhau và đo chu kì và rút ra kết luận.

Bài 2: Từ dụng cụ thí nghiệm gồm: Các quả nặng (50g, 100g, 150g); dây

CI

mảnh và đồng hồ bấm giây. Hãy làm thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của chu kì con lắc đơn vào chiều dài dây treo?

OF FI

Hướng dẫn:

Sử dụng một quả nặng có khối lƣợng 100g, thay đổi chiều dài dây treo và đo chu kì và rút ra kết luận.

Bài 3: Từ dụng cụ thí nghiệm gồm: Các quả nặng (50g, 100g, 150g); dây làm thí nghiệm?

Hướng dẫn:

NH ƠN

mảnh và đồng hồ bấm giây. Hãy làm thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do tại nơi

Sử dụng một quả nặng có khối lƣợng 100g, chiều dài dây treo 50cm và đo chu kì và tính gia tốc rơi tự do.

Bài 4: Từ dụng cụ thí nghiệm gồm: Các quả nặng (50g, 100g, 150g); lò xo có độ cứng (20N/m, 40N/m, 80N/m). Hãy làm thí nghiệm khảo sát sự phụ Hướng dẫn:

QU Y

thuộc của chu kì con lắc lò xo vào khối lƣợng?

Dùng 1 lò thay đổi các quả nặng, đo chu kì và kết luận Bài 5: Từ dụng cụ thí nghiệm gồm: Các quả nặng (50g, 100g, 150g); lò xo có độ cứng (20N/m, 40N/m, 80N/m). Hãy làm thí nghiệm khảo sát sự phụ

M

thuộc của chu kì con lắc lò xo vào khối lƣợng?

KÈ

Hướng dẫn:

Dùng 1 quả nặng, thay đổi các lò xo, đo chu kì và kết luận

Bài 6: Từ dụng cụ thí nghiệm gồm: Các quả nặng (50g, 100g, 150g); lò xo

DẠ Y

có độ cứng (20N/m, 40N/m, 80N/m). Hãy làm thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của chu kì con lắc lò xo vào độ cứng lò xo?

Hướng dẫn: Dùng 1 lò xo, thay đổi các quả nặng, đo chu kì và kết luận - 31 -

AL

Bài 7: Hãy đề xuất các dụng cụ và phƣơng án thí nghiệm kiểm chứng hiện tƣợng cộng hƣởng dao động cơ.

CI

Hướng dẫn:

Dụng cụ: Các con lắc đơn có chiều dài khác nhau và con lắc điều khiển

-

Tiến hành: Cho con lắc điều khiển dao động quan sát dao động của các

OF FI

-

con lắc còn lại. Điều chỉnh chiều dài con lắc điều khiển và cho con lắc điều khiển dao động quan sát dao động của các con lắc có chiều dài bằng chiều dài con lắc điều khiển.

Bài 8: Thực hiện thí nghiệm dao động

NH ƠN

cƣỡng bức nhƣ hình bên. Năm con lắc đơn: (1), (2), (3), (4) Và M (con lắc

(3) (4)

điều khiển) đƣợc treo trên một sợi dây.

Ban đầu hệ đang đứng yên ở vị trí

cân bằng. Kích thích M dao động

(1) (2)

(M)

trong mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng hình vẽ thì các con lắc còn lại

QU Y

dao động theo. Con lắc nào dao động mạnh nhất?

Hướng dẫn: Con lắc (2) có chiều dài bằng chiều dài (M), con lắc (2) cùng tần số (M), Con lắc (2) dao động mạnh nhất.

Bài 9: Cho các dụng cụ lò xo độ cứng đã biết, đồng hồ bấm giây. Hãy nêu phƣơng án thí nghiệm để xác định khối lƣợng vật nặng?

M

Hướng dẫn: Treo lò xo thẳng đứng lên giá, móc vật nặng cần đo khối

KÈ

lƣợng vào đầu lò xo. Kích thích cho vật dao động, đo chu kì. kT 2 Xác định khối lƣợng m  2 4

DẠ Y

Bài 10: Cho các dụng cụ gồm vật năng khối lƣợng m=100g, lò xo có độ cứng dƣới 50N/m, thức đo chiều dài, đồng hồ bấm giây. Hãy đề xuất phƣơng án thí nghiệm để đo gia tốc rơi tự do.

Hướng dẫn: - 32 -

AL

- Treo lò xo thẳng đứng lên giá, móc vật nặng vào đầu lò xo. Kích thích cho vật dao động, đo chu kì.

CI

4 2 m Xác định độ cứng lò xo k  T2 dạng lò xo: l - Xác định gia tốc rơi tự do: g 

kl m

OF FI

- Treo lò xo thẳng đứng lên giá, móc vật nặng vào đầu lò xo. Đo độ biến

Bài 11: Hãy đề xuất dụng cụ và phƣơng án thí nghiệm khảo sát những yếu

NH ƠN

tố ảnh hƣởng đến biên độ dao động cƣỡng bức.

Hướng dẫn:

+ Dụng cụ: Con lắc đơn và con lắc điều khiển + Tiến hành:

- Cho con lắc điều khiển dao động với biên độ 3cm. Quan sát biên độ dao động của con lắc đơn

QU Y

- Điều chỉnh chiều dài con lắc điều khiển và cho con lắc điều khiển dao động với biên độ 3cm quan sát biên độ dao động của con lắc đơn.

- Cố định chiều dài của con lắc điều khiển, cho con lắc điều khiển dao động với biên độ khác nhau quan sát biên độ dao động của con lắc đơn.

2.2.4. Thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung cụ thể

KÈ

M

2.2.4.1. Bài học: Con lắc lò xo BÀI 2. CON LẮC LÒ XO ---------o0o--------

I. MỤC TIÊU BÀI HỌC

DẠ Y

1. Về kiến thức - Học sinh mô tả đƣợc cấu tạo và hoạt động của con lắc lò xo - Nêu đƣợc công thức lực kéo về, chu kì, thế năng, động năng và cơ năng của con lắc lò xo.

- 33 -

AL

- Giải thích tại sao con lắc lò xo dao động điều hòa 2. Về kĩ năng

CI

- Vận dụng công thức lực kéo về, chu kì, thế năng, động năng và cơ năng giải các bài tập

OF FI

3. Năng lực

- Hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

- Bồi dƣỡng năng lực xây dựng phƣơng án thí nghiệm, sử dụng thiết bị thí nghiệm.

1. Giáo viên:

NH ƠN

II. CHUẨN BỊ

+ Chuẩn bị thí nghiệm khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc lò xo: - Ba quả nặng có móc treo: 50g, 100g, 200g.

- Ba lò xo có độ cứng: 20N/m, 40N/m, 80N/m - Đồ hồ bấm giây 2 .Học sinh - Ôn tập bài cũ

QU Y

- Giá treo

III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp

2. Kiểm tra bài cũ (5phút)

M

Viết phƣơng trình dao động điều hòa và giải thích các đại lƣợng trong

KÈ

phƣơng trình.

3. Bài mới

Hoạt động 1(10 phút): Tìm hiểu dao động con lắc lò xo.

DẠ Y

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Nội dung I. Con lắc lò xo

- Hƣớng dẫn học sinh - Học sinh tiến hành thí 1. Thí nghiệm

- 34 -

AL

tiến hành thí nghiệm nghiệm theo 4 nhóm và + Mục đích: Nhận biết dao động của con lắc, tìm hiểm

của chu kì con lắc lò xo

những yếu tố ảnh hƣởng

vào khối lƣợng và khảo

đến chu kì dao động của

sát sự phụ thuộc của chu

con lắc.

cứng lò xo.

Tiến

hành

nghiệm:

OF FI

kì con lắc lò xo vào độ +

CI

khảo sát sự phụ thuộc rút ra nhận xét.

thí + Dụng cụ:

- Ba quả nặng có móc treo:

- Dùng 1 lò thay đổi 50g, 100g, 200g. các quả nặng.

- Ba lò xo có độ cứng:

NH ƠN

- Dùng một quả nặng 20N/m, 40N/m, 80N/m thay đổi nhiều lò xo

- Đồ hồ bấm giây

+ Kết quả: Chu kì dao + Tiến hành thí nghiệm: động của con lắc lò xo - Dùng 1 lò thay đổi các phụ thuộc vào độ cứng quả nặng. và khối lƣợng vật nặng. - Dùng một quả nặng

QU Y

thay đổi nhiều lò xo + Kết quả: Chu kì dao động của con lắc lò xo phụ thuộc vào độ cứng và khối lƣợng vật nặng.

M

2. Kết luận

KÈ

- Cấu tao con lắc lò xo: lò xo ( khối lƣợng nhỏ) và vật nặng khối lƣợng m

DẠ Y

- Vị trí cân bằng: Vị trí vật đứng yên mãi nếu lúc đầu nó đứng yên. Nếu kéo vật

- 35 -

AL

lệch khỏi vị trí cân thì nó sẽ dao động quanh vị trí

CI

cân bằng

OF FI

Hoạt động 2(12 phút): Tìm hiểu dao động con lắc lò xo về mặt động lực học.

- Xét con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng nằm ngang, bỏ - Thảo luận

NH ƠN

qua masat và lực cản.

- Em hãy biểu diễn - Trình bày kết quả các lực tác dụng vào Trong vật?

quá

trình

dao động trọng lực

- Chu kì của con lắc P và phản lực N lò xo xác định nhƣ cân bằng nhau.

Áp dụng định luật

QU Y

thế nào?

II Niuton

M

cân bằng nhau. Áp dụng định luật II Niuton a

k x m

k m

a  2 x

hay x''  2x  0

k m

a   x

hay

- Tần số góc:   - Chu kì:

x  x 0 2

T  2

k m m k

- Lực kéo về: F=ma=-kx

DẠ Y

KÈ

k x m

2

''

trọng lực P và phản lực N

Đặt 2 

a

Đặt 2 

Trong quá trình dao động

- 36 -

AL

Hoạt động 2(10 phút): Tìm hiểu dao động con lắc lò xo về mặt năng lƣợng.

1. Biểu thức động năng động thì cơ năng của đó năng

nao?

1 Wđ  mv 2 2

- Biểu thức thế năng 1 Wt  kx 2 2

- Biểu thức cơ năng

1 2 mv 2

2. Biểu thức thế năng

OF FI

đƣợc xác định nhƣ thế

Wđ 

CI

- Khi con lắc lò xo dao - Biểu thức động

Wt 

1 2 kx 2

3. Biểu thức cơ năng 1 2 1 2 mv  kx 2 2 1 1  W  kA 2  m 2 A 2 2 2 W 

NH ƠN

1 2 1 2 mv  kx 2 2 - Cơ năng con lắc lò xo 1 2 1 2 2  W  kA  m A là đại lƣợng bảo toàn.

2 2 W

- Cơ năng con lắc lò xo là đại lƣợng bảo

QU Y

toàn.

IV. Cũng cố ( 7 phút) Hoạt động GV

Hoạt động HS

Nội dung

KÈ

bài tập.

M

- Yêu cầu học sinh làm - Trả lời phiếu phiếu Phiếu học tập: bài tập

1.

- Yêu cầu về nhà

Khi

tăng

khối

lƣợng của vật lên 4 lần thì tần số dao

DẠ Y

động của con lắc lò xo A. Tăng lên 4 lần.

- 37 -

AL

B. Giảm đi 4 lần.

CI

C. Tăng lên 2 lần

D. Giảm đi 2

OF FI

lần

2. Chon con lắc lò xo gồm lò xo k =100 N/m và vật m = 100g.

NH ƠN

Chu kì dao động của

A. T = 0,1 s B. T = 0,3 C. T = 0,2 s D. T = 0,4 s 3. Cho con lắc lò xo

QU Y

vật động

m=400g. với

chu

Dao kì

T=0,5s. Độ cứng lò xo là

M

A. 0,156N/m B. 64N/m

KÈ

C. 32N/m D. 640N/m

2.2.3.2. Bài học: Con lắc đơn

DẠ Y

con lắc là.

BÀI 3. CON LẮC ĐƠN ---------o0o--------

I. MỤC TIÊU BÀI HỌC - 38 -

AL

1. Về kiến thức - Trình bày đƣợc cấu tạo con lắc đơn - Chu kì, tần số

OF FI

- Giải thích tại sao con lắc đơn dao động điều hòa

CI

- Xác định đƣợc yếu tố ảnh hƣởng chu kì con lắc đơn

2. Về kĩ năng

- Vận dụng công thức lực kéo về, chu kì, thế năng, động năng và cơ năng giải các bài tập

- Sử dụng kiến thức con lắc đơn vào giải bài tập và tình huống thực tế.

NH ƠN

3. Năng lực

- Hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

- Bồi dƣỡng năng lực xây dựng phƣơng án thí nghiệm, sử dụng thiết bị thí nghiệm, thí nghiệm và xử lí số liệu.

II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên

QU Y

- Chuẩn bị thí nghiệm khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn: Dây mảnh dài 1m. Ba quả nặng có móc treo: 50g, 100g, 200g. Đồng hồ bấm dây.

2. Học sinh

- Ôn tập bài trƣớc

M

III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

KÈ

1. Ổn định lớp

2. Kiểm tra bài cũ (5 phút)

- Trình bày cấu tạo con lắc lò xo

DẠ Y

- Giải thích tại sao con lắc lò xo dao động điều hòa 3. Bài mới Hoạt động 1: Con lắc đơn (10 phút)

- 39 -

Hoạt động HS

Nội dung

- Giới thiệu con lắc

I. Con lắc đơn

CI

đơn cho học sinh.

AL

Hoạt động GV

- Hƣớng dẫn học sinh - Học sinh tiến hành

OF FI

tiến hành thí nghiệm thí nghiệm theo 4

khảo sát sự phụ thuộc nhóm và rút ra nhận của chu kì con lắc đơn xét. vào khối lƣợng và

1. Thí nghiệm

khảo sát sự phụ thuộc con đơn

dao động của con lắc,

vào chiều dài.

NH ƠN

của chu kì

+ Mục tiêu: Nhận biết tìm hiểm những yếu tố

- Kết luận

ảnh hƣởng đến chu kì dao động của con lắc.

+

Tiến

hành

nghiệm:

thí + Dụng cụ: Dây mảnh dài 1m. Ba quả nặng có

QU Y

- Cố định chiều dài móc treo: 50g, 100g, dây thay đổi các quả 200g. Đồng hồ bấm dây. nặng.

- Dùng

+ Tiến hành thí nghiệm: một

quả - Cố định chiều dài dây

DẠ Y

KÈ

M

nặng thay đổi chiều thay đổi các quả nặng.

- Dùng một quả nặng

dài dây

+ Kết quả: Chu kì thay đổi chiều dài dây dao động của con lắc + Kết quả: Chu kì dao đơn phụ thuộc vào động của con lắc đơn chiều dài sợi dây mà phụ thuộc vào chiều dài không khối lƣợng vật sợi dây mà không khối nặng.

lƣợng vật nặng.

2. Kết luận: - 40 -

AL

- Con lắc đơn: Dây mảnh và vật nặng.

- Chu kì dao động của

CI

- Ghi chép kết luận

con lắc đơn phụ thuộc

OF FI

vào chiều dài sợi dây mà không khối lƣợng vật nặng.

NH ƠN

Hoạt động 2(12 phút): Tìm hiểu dao động con lắc đơn về mặt động lực học.

- Xét con lắc đơn dao - Quan sát dao động

động với α nhỏ và bỏ của con lắc và mô tả qua

lực

cản

của quỹ đạo chuyển động của vật.

không khí.

- Quan sát và mô tả - Lực căng T và của vật?

QU Y

quỷ đạo chuyển động thành phần Pn luân vuông góc với dây

- Hãy biểu diễn các đƣờng đi nên không - Lực căng T và thành lực tác dụng lên vật?

làm thay đổi tốc độ phần Pn luân vuông góc với dây đƣờng đi nên

xét tác dụng của các - Thành phần Pt

không làm thay đổi tốc

lực?

độ của vật

KÈ

M

- Phân tích và nhận của vật

Pt=-mgsinα

- Viết công thức chu - Xét α nhỏ

- Thành phần Pt

kì của con lắc đơn và Pt=-

Pt=-mgsinα

DẠ Y

nhận xét so với thực mgα P  mg  mg s - Xét α nhỏ t l s nghiệm.

Pt=-mgα Pt  mg  mg g l - Đặt 2  l

- 41 -

l g

2 

g l

- Chu kì

AL

T  2

- Đặt

CI

- Chu kì

l g

OF FI

T  2

Hoạt động 3(10 phút): Tìm hiểu dao động con lắc đơn về mặt năng lƣợng.

- Khi dao động - Biểu thức động năng

1. Động năng:

động năng và thế

1 Wd  mv 2 2

xác định nhƣ thế nào?

- Khi con lắc đơn

1 2 mv 2

- Biểu thức thế năng

2. Thế năng:

Wt  mgl(1  cos )

Wt  mgl(1  cos )

- Biểu thức cơ năng

3. Cơ năng

1 2

NH ƠN

năng con lắc đơn

Wđ 

dao động thì cơ W  mv 2  mgl(1  cos )

W=hằng số.

năng của đó đƣợc

QU Y

xác định nhƣ thế nao?

1 W  mv 2  mgl(1  cos ) 2

VI. Củng cố ( 7 phút) - Dao bài tập

- Trả lời phiếu phiếu 1. Chu kì con lắc đơn đƣợc tính theo biểu

giá

thức

M

- Nhận xét đánh bài tập

DẠ Y

KÈ

- Yêu cầu về nhà

A. T = 2

g l

B. T = 2

l g

1 2

l g

C. T =

- 42 -

1 2

g l

AL

D. T =

CI

2. Con lắc đơn có chiều dài dây treo 1m và dao

OF FI

động biên độ α=50 ở nơi

có

gia

tốc

g=10m/s2.

a. Tính chu kì dao động

NH ƠN

b. Tính cơ năng con lắc.

2.2.3.3 Bài học: Dao động tắt dần. Dao động cƣỡng bức BÀI 4. DAO ĐỘNG TẮT DẦN - DAO ĐỘNG CƢỠNG BỨC. I. MỤC TIÊU 1. Về kiến thức

- Phát biểu đƣợc đặc điểm của dao động tắt dần, duy trì , dao động cƣỡng

QU Y

bức

- Nêu đƣợc hiện tƣợng và điều kiện có cộng hƣởng.

2. Về kĩ năng

- Kĩ năng vận dụng kiến thức dao động tắt dần dao, dao động duy trì, dao sống.

M

động cƣỡng bức và hiện tƣợng cộng hƣởng vào các tình huống của cuộc

KÈ

3. Năng lực

- Hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

- Bồi dƣỡng năng lực xây dựng phƣơng án thí nghiệm, sử dụng thiết bị thí

DẠ Y

nghiệm, thí nghiệm và xử lí số liệu.

II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: + Thí nghiệm 4: Khảo sát dao động cƣỡng bức và hiện tƣợng cộng hƣởng - 43 -

AL

Mục đính: Học sinh quan sát đƣợc dao

-

động cƣỡng bức và hiện tƣợng cộng hƣởng

CI

Dụng cụ: Các con lắc đơn có chiều dài

-

khác nhau và con lắc điều khiển Tiến hành: Cho con lắc điều khiển dao

OF FI

-

động quan sát dao động của các con lắc còn lại. Điều chỉnh chiều dài con lắc điều khiển và cho con lắc điều khiển dao động quan sát dao động của các con lắc có chiều dài bằng chiều dài con lắc điều khiển.

Kết quả: Khi con lắc điều khiển dao động thì các con lắc còn lại dao

-

với biên độ lớn nhất.

2. Học sinh:

NH ƠN

động theo, con lắc có chiều dài bằng chiều dài con lắc điều khiển dao động

- Ôn tập bài con lắc lò xo, con lắc đơn III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 1. Ổn định lớp

QU Y

2. Kiểm tra bài cũ (5phút)

- Nêu điều kiện cơ năng của con lắc lò xo và con lắc đơn bảo toàn.

3. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1(10 phút): Dao động tắt dần Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

I. Dao động tắt dần

M

- Yêu cầu học sinh tiến

Nội dung

KÈ

hành thí nghiệm dao - Nguyên nhân dao - Đặc điểm dao động tắt động của con lắc lò xo động tắt dần là do dần là có biên độ giảm và con lắc đơn?

masat và lực cản làm dần theo thời gian.

DẠ Y

- Nhận xét về quá trình giảm năng lƣợng của - Nguyên nhân dao dao động của các con con lắc.

động tắt dần là do masat

lắc?

và lực cản làm giảm

- 44 -

AL

năng lƣợng của con lắc.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

- Yêu cầu học sinh thảo

OF FI

Hoạt động 2(10 phút): Dao động duy trì

CI

- Ứng dụng: Giảm xóc

Nội dung

II. Dao động duy trì

luận làm thế nào để duy - Thảo luận và trả lời - Đặc điểm dao động lò xo và con lắc đơn?

duy trì là có biên độ

NH ƠN

trì dao động của con lắc câu hỏi

không đổi theo thời gian và dao động với tần số riêng.

Hoạt động 3(10 phút): Dao động cƣỡng bức Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

III. Dao động cƣỡng bức.

QU Y

- Hƣớng dẫn học

Nội dung

sinh tiến hành thí - Học sinh tiến hành nghiệm khảo sát sự thí nghiệm theo 4 phụ thuộc của chu kì nhóm và rút ra nhận

M

con lắc lò xo vào xét. khối lƣợng và khảo sát sự phụ thuộc của

KÈ

Thí nghiệm: Khảo sát những

chu kì con lắc lò xo

yếu tố ảnh hƣởng đến biên độ

DẠ Y

vào độ cứng lò xo.

dao động của dao động cƣỡng bức.

- Nêu đặc điểm của dao

động

+ Mục đích: Khảo sát những

cƣỡng

yếu tố ảnh hƣởng đến biên độ

- 45 -

dao động của dao động +

Tiến hành

thí nghiệm, hổ trợ.

thí cƣỡng bức.

+ Dụng cụ: Con lức đơn và

CI

- Quan sát học sinh nghiệm:

AL

bức?

- Cho con lắc điều con lắc điều khiển

OF FI

khiển dao động với + Tiến hành thí nghiệm:

biên độ 3cm. Quan - Cho con lắc điều khiển dao sát biên độ dao động động với biên độ 3cm. Quan của con lắc đơn

sát biên độ dao động của con

- Điều chỉnh chiều lắc đơn

NH ƠN

dài con lắc điều - Điều chỉnh chiều dài con lắc khiển và cho con lắc điều khiển và cho con lắc điều khiển dao động điều khiển dao động với biên với biên độ 3cm độ 3cm quan sát biên độ dao quan sát biên độ dao động của con lắc đơn. động của con lắc - Cố định chiều dài của con lắc điều khiển, cho con lắc

QU Y

đơn.

- Cố định chiều dài điều khiển dao động với biên của con lắc điều độ khác nhau quan sát biên khiển, cho con lắc độ dao động của con lắc đơn. với biên độ khác - Biên độ dao động cƣỡng nhau quan sát biên bức phụ thuộc vào biên độ độ dao động của con lực cƣỡng bức lắc đơn.

- Biên độ dao động cƣỡng bức phụ thuộc vào độ sai lệch

DẠ Y

KÈ

M

điều khiển dao động + Kết quả:

của tần số lực cƣỡng bức và tần số riêng.

- Đặc điểm của dao động - 46 -

AL

cƣỡng bức là có biên độ không đổi và có tần số là tần

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

OF FI

Hoạt động 4(10 phút): Hiện tƣợng cộng hƣởng

CI

số lực cƣỡng bức.

Nội dung

IV. Hiện tƣợng cộng hƣởng.

- Khi kích thích cho con lắc điều khiển dao động thì con lắc - Khi kích thích cho

NH ƠN

nào dao động mạnh con lắc điều khiển nhất?

dao động thì con lắc có chiều dài bằng

chiều dài con lắc điều khiển dao động mạnh nhất.

- Khi kích thích cho con lắc điều khiển dao động thì con lắc có chiều dài bằng chiều

QU Y

dài con lắc điều khiển dao động mạnh nhất.

- Hiện tƣợng biên độ dao động cƣỡng bức tăng đến giá

M

trị cực đại khi tần số của lực cƣỡng bức bằng tần số riêng

KÈ

của vật dao động.

IV. Cũng cố

Hoạt động HS

- Yêu cầu về nhà

- Trả lời phiếu phiếu 1. Đặc điểm của dao

DẠ Y

Hoạt động GV

bài tập

Nội dung cần đạt động tắt dần:

- 47 -

AL

A. Biên độ không đổi B. Biên độ giảm dần

CI

C. Tần số giảm dần

D. Chu kì giảm dần

OF FI

2. Đặc điểm dao động duy trì

A. Biên độ không đổi B. Biên độ giảm dần C. Chu kì giảm dần

NH ƠN

D. Tần số giảm dần 3. Điều kiện cộng hƣởng A. Biên độ lực cƣỡng bức bằng biên độ dao động riêng B. Tần số lực lực cƣỡng

QU Y

bức bằng tần số dao động riêng C. Không có lực ma sát D. Có lực cản tác dụng

M

vào vật.

KÈ

2.2.3.4. Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

Bài 6. Thực hành:

DẠ Y

KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN

I . MỤC TIÊU 1 . Kiến thức : - 48 -

AL

- Phát biểu đƣợc đặc điểm dao động của con lắc đơn, Nhận biết đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng đến chu kì dao động con lắc.

CI

- Đo gia tốc rơi tự do.

2 . Kĩ năng :

OF FI

- Sử dụng thiết bị thí nghiệm, xử lí số liệu trong thực hành...

3. Năng lực:

- Hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

- Bồi dƣỡng năng lực xây dựng phƣơng án thí nghiệm, sử dụng thiết bị thí II . CHUẨN BỊ 1 . Giáo viên :

NH ƠN

nghiệm, thí nghiệm và xử lí số liệu

- Bộ thí nghiệm thực hành khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn.

2 . Học sinh :

- Giấy ô li, thƣớc kẻ, bút chì để vẽ đồ thị Tiết 1: 1. Ổn định lớp - Điểm danh 2. Bài cũ:

QU Y

II. Tiến trình dạy học

M

- Trình bày cấu tạo, chu kì con lắc đơn.

KÈ

3 . Bài mới

Hoạt động 1(5 phút): Tìm hiểu mục đích Hoạt động GV

Hoạt động HS

DẠ Y

- Yêu cầu học sinh

Nội dung I. Mục đích:

thảo luận về mục đích - Thảo luận tìm hiểu Khảo sát thực nghiệm để của thực hành.

mục đích thực hành.

- 49 -

phát hiện ảnh hƣởng của

độ, khối lƣợng,

AL

biên

chiều dài đối với chu kì

Hoạt động GV

Hoạt động HS

Nội dung

- Yêu cầu học sinh thảo luận và đề xuất - Từ công thức chu kì những

yếu

tố

OF FI

Hoạt động 2(10 phút): Tìm hiểu cơ sở lí thuyết.

CI

dao động.

ảnh nhận thấy chu kì phụ

động của con lắc đơn

và

NH ƠN

hƣởng đến chu kì dao thuộc vào chiều dài - Từ công thức tính cho gia

tốc

trọng kì ta có

- Ngoài những yếu tố trƣờng.

g

chiều dài và gia tốc - Dự đoán biên độ

Để đo gia tốc rơi tự do ta

trọng trƣờng thì còn

yếu tố nào ảnh hƣởng - Từ công thức tính của con lắc đơn?

- Dùng thí nghiệm đo

gia tốc rơi tự thì làm

M KÈ

đo chu kì và chiều dài dây treo

QU Y

đến chu kì dao động cho kì ta có

nhƣ thế nào?

4 2 l T2

g

4 2 l T2

Để đo gia tốc rơi tự do ta đo chu kì và chiều dài dây treo

Hoạt động 3(10 phút): Tìm hiểu dụng cụ và phƣơng án thí nghiệm.

Hoạt động GV

Hoạt động HS

DẠ Y

- Nêu phƣơng án thí - Thảo luận

Nội dung cần đạt - Dụng cụ: Con lắc đơn

nghiệm khảo sát ảnh - Dụng cụ: Con lắc chiều dài thay đổi đƣợc. hƣởng biên độ đến chu đơn chiều dài thay Các quả nặng có khối

- 50 -

đổi đƣợc. Các quả lƣợng

(50g,100g,150g).

nặng có khối lƣợng Thƣớc

đo

chiều

dài.

Đồng hồ đo thời gian.

CI

- Nêu phƣơng án thí (50g,100g,150g).

AL

kì.

nghiệm khảo sát ảnh Thƣớc đo chiều dài. - Phƣơng án thí nghiệm

chu kì?

-

Phƣơng

án

OF FI

hƣởng khối lƣợng đến Đồng hồ đo thời gian. khảo sát ảnh hƣởng biên thí độ đến chu kì: Dùng con

nghiệm khảo sát ảnh lắc đơn có chiều dài 0,5m hƣởng biên độ đến và vật nặng 50g dao động chu kì: Dùng con lắc biên độ khác nhau đo chu

NH ƠN

đơn có chiều dài kì.

0,5m và vật nặng 50g - Phƣơng án thí nghiệm dao động biên độ khảo sát ảnh hƣởng khối khác nhau đo chu kì.

- Nêu phƣơng án thí -

Phƣơng

án

lƣợng đến chu kì: Dùng

thí con lắc đơn có chiều dài

nghiệm khảo sát ảnh nghiệm khảo sát ảnh 0,5m và thay đổi vật

QU Y

hƣởng chiều dài đến hƣởng

khối

lƣợng nặng dao động đo chu kì.

đến chu kì: Dùng con - Phƣơng án thí nghiệm

chu kì?

lắc đơn có chiều dài khảo sát ảnh hƣởng chiều 0,5m và thay đổi vật dài đến chu kì: Dùng con

DẠ Y

KÈ

M

nặng dao động đo chu lắc đơn có vật nặng 100g, thay đổi chiều dài dây

kì.

-

Phƣơng

án

thí dao động đo chu kì.

nghiệm khảo sát ảnh hƣởng chiều dài đến chu kì: Dùng con lắc đơn

có

vật

nặng

100g, thay đổi chiều

- 51 -

AL

dài dây dao động đo

CI

chu kì.

Hoạt động 4(5 Phút): Cũng cố Hoạt động HS

Nội dung cần đạt

- Tổng kết đánh giá

- Rút kinh nghiệm

- Yêu cầu về nhà

OF FI

Hoạt động GV

- Mục tiêu

- Cơ sở lí thuyết

Tiết 2:

NH ƠN

Hoạt động 1(5 phút): Ổn định lớp, kiểm tra bài cũ.

Hoạt động GV

Hoạt động HS

Nội dung

- Kiểm tra sỉ số

- Báo cáo sĩ số

Dụng cụ: Con lắc đơn

- Kiểm tra bài cũ: Để - Trả lời bài cũ:

chiều dài thay đổi đƣợc.

thực hiện thí nghiệm Dụng cụ: Con lắc đơn Các quả nặng có khối ta cần những dụng cụ chiều dài thay đổi lƣợng

- Chia nhóm

QU Y

đƣợc. Các quả nặng Thƣớc

nào?

có

khối

(50g,100g,150g). đo

chiều

dài.

lƣợng Đồng hồ đo thời gian.

(50g,100g,150g).

Thƣớc đo chiều dài.

KÈ

M

Đồng hồ đo thời gian.

- Phân công công việc trong nhóm

Hoạt động 2( 36 phút): Tiến hành thí nghiệm

DẠ Y

Hoạt động GV

Hoạt động HS

Nội dung

- Quán triệt nội quy - Các nhóm nhận - Phƣơng án thí nghiệm phòng thực hành.

dụng cụ thực hành.

- 52 -

khảo sát ảnh hƣởng biên

AL

- Bàn giao dụng cụ thí - Tiến hành thực độ đến chu kì: Dùng con

nghiệm cho các nhóm hành, thu thập và xử lắc đơn có chiều dài 0,5m lí số liệu.

và vật nặng 50g dao động

CI

học sinh

biên độ khác nhau đo chu

học sinh thực hành khi

kì.

OF FI

- Quan sát và hỗ trợ - Báo cáo thực hành cần thiết.

- Phƣơng án thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng khối lƣợng đến chu kì: Dùng con lắc đơn có chiều dài

NH ƠN

0,5m và thay đổi vật nặng dao động đo chu kì.

- Phƣơng án thí nghiệm khảo sát ảnh hƣởng chiều dài đến chu kì: Dùng con lắc đơn có vật nặng 100g,

QU Y

thay đổi chiều dài dây dao động đo chu kì.

Hoạt động 3(5 Phút): Cũng cố Hoạt động GV

M

- Tổng kết đánh giá

Hoạt động HS

Nội dung cần đạt

- Rút kinh nghiệm

- Kết quả thực hành

KÈ

- Yêu cầu về nhà

DẠ Y

2.2.3.5. Bài tập: Thí nghiệm dao động cơ BÀI TẬP THÍ NGHIỆM DAO ĐỘNG CƠ

I . MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Học sinh ôn lại những kiến thức về dao động cơ học.

- 53 -

AL

2.Kĩ năng :

- Vận dụng kiến thức đã học vào thực tế, biết sử dụng các dụng cụ đo, bồi

CI

dƣỡng khả năng tự thiết kế và thao tác thực hành cho HS. 3. Năng lực:

OF FI

- Hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

- Bồi dƣỡng năng lực xây dựng phƣơng án thí nghiệm, sử dụng thiết bị thí nghiệm, thí nghiệm và xử lí số liệu II . CHUẨN BỊ: 1. Giáo viên: Bài tập thí nghiệm:

NH ƠN

Bài 1: Từ dụng cụ thí nghiệm gồm: Các quả nặng (50g, 100g, 150g); dây mảnh và đồng hồ bấm giây. Hãy làm thí nghiệm đo gia tốc rơi tự do tại nơi làm thí nghiệm?

Hướng dẫn:

Sử dụng một quả nặng có khối lƣợng 100g, chiều dài dây treo 50cm và đo chu kì và tính gia tốc rơi tự do.

QU Y

Bài 2: Từ dụng cụ thí nghiệm gồm: Các quả nặng (50g, 100g, 150g); lò xo có độ cứng (20N/m, 40N/m, 80N/m). Hãy làm thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của chu kì con lắc lò xo vào khối lƣợng?

Hướng dẫn:

Dùng 1 lò thay đổi các quả nặng, đo chu kì và kết luận

M

Bài 3: Từ dụng cụ thí nghiệm gồm: Các quả nặng (50g, 100g, 150g); lò xo

KÈ

có độ cứng (20N/m, 40N/m, 80N/m). Hãy làm thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của chu kì con lắc lò xo vào khối lƣợng?

Hướng dẫn:

DẠ Y

Dùng 1 quả nặng, thay đổi các lò xo, đo chu kì và kết luận

Bài 4: Từ dụng cụ thí nghiệm gồm: Các quả nặng (50g, 100g, 150g); lò xo có độ cứng (20N/m, 40N/m, 80N/m). Hãy làm thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc của chu kì con lắc lò xo vào độ cứng lò xo?

- 54 -

Dùng 1 lò xo, thay đổi các quả nặng, đo chu kì và kết luận

AL

Hướng dẫn:

CI

- Thí nghiệm: Con lắc đơn; con lắc lò xo; Dao động cƣỡng bức-cộng hƣởng.

OF FI

2. Học sinh: - Ôn tập chƣơng dao động cơ - Chuẩn bị dụng thí nghiệm.

III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 2. Kiểm tra bài cũ (5 phút)

NH ƠN

1. Ổn định lớp

- Viết các công thức chu kì con lắc đơn, con lắc lò xo.

- Nêu đặc điểm của dao động tắt dần, duy trì.

- Nêu đặc điểm dao động cƣỡng bức và điều kiện cộng hƣởng.

3. Bài mới

Hoạt động 1(35 phút): Làm một số bài tập thí nghiệm về dao động cơ Hoạt động của HS

Nội dung

- Hƣớng dẫn học sinh

- Thảo luận nhóm và

Bài 1: Từ dụng cụ thí

QU Y

Hoạt động của GV

nghiệm gồm: Các quả

nặng có khối lƣợng kết quả

nặng

100g, chiều dài dây

150g); dây mảnh và

treo 50cm và đo chu

đồng hồ bấm giây.

kì.

Làm thí nghiệm đo gia

KÈ

M

- Sử dụng một quả tiến hành đo đƣa ra

- Tiến hành thí

(50g,

100g,

tốc rơi tự do tại nơi làm thí nghiệm?

các quả nặng, đo chu luận: T tỉ lệ với khối

Bài 2: Từ dụng cụ thí

kì và kết luận

nghiệm gồm: Các quả

DẠ Y

- Dùng 1 lò thay đổi nghiệm rút ra kết lƣợng

nặng

- 55 -

(50g,

100g,

AL

150g); lò xo có độ cứng (20N/m, 40N/m,

CI

80N/m). Hãy làm thí nghiệm khảo sát sự

OF FI

phụ thuộc của chu kì con lắc lò xo vào khối lƣợng?

Hoạt động 2(5 Phút): Cũng cố Hoạt động HS

Nội dung cần đạt

NH ƠN

Hoạt động GV

- Tổng kết đánh giá - Các nhóm trình bày - Kết quả thực hành giờ học

kết quả thực hành của

- Yêu cầu về nhà

mình

- Nhận nhiệm vụ bài

QU Y

tập về nhà.

2.3. Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của học sinh 2.3.1.Thiết kế bài kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh.

M

KIỂM TRA HẾT CHƢƠNG DAO ĐỘNG CƠ I .MỤC TIÊU

KÈ

1. Kiến thức:

- Đánh giá kết quả học tập của học sinh chƣơng dao động cơ 2. Kĩ năng, thái độ:

DẠ Y

- Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức giải các bài tập vật lí - Rèn luyện ý thức nghiêm túc, công bằng thi cử , giảm tải tâm lí thi cử 3. Năng lực:

- Hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

- 56 -

AL

- Bồi dƣỡng năng lực xây dựng phƣơng án thí nghiệm, sử dụng thiết bị thí nghiệm, thí nghiệm và xử lí số liệu

CI

II . CHUẨN BỊ 1. Giáo viên

OF FI

- Giáo viên chuẩn bị đề trên máy tính, đảo thành 6 mã đề in cho học sinh kiểm tra.

2. Học sinh

- Nháp , các dụng cụ học tập bút chì để làm bài trên phiếu trả lời trắc nghiệm.

1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra: IV. ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN: ĐỀ:

NH ƠN

III. HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

PHẦN TRẮC NGHIỆM

QU Y

Câu 1: Đồ thị tọa độ thời gian của dao động điều hòa có dạng A. Đƣờng thẳng qua gốc tọa độ.

B. Đoạn thẳng qua gốc tọa độ.

C. một đƣờng tròn.

D. một đƣờng hình sin

M

Câu 2: Chu kì dao động của con lắc lò xo là: l g

.

B.

1 2

l . g

C. 2

g l

.

D.

1 2

g . l

KÈ

A. 2

DẠ Y

Câu 3: Chu kì dao động của con lắc lò xo không phụ thuộc vào A. biên độ dao động.

B. Độ cứng và khối lƣợng.

C. độ cứng của lò xo.

D. khối lƣợng của vật.

- 57 -

hai có phƣơng trình x2=7cos5t(cm). Biên độ dao động tổng hợp là B. 3cm.

C. 10cm.

D. 4cm.

CI

A. 11cm.

AL

Câu 4: Dao đông thứ nhất có phƣơng trình x1=3cos5t(cm) và dao động thứ

Câu 5: Dao động điều hòa có phƣơng trình x=5cosπt (cm). Tốc độ cực đại

A.  cm/s.

B. 5  cm/s.

OF FI

của vật la: C. 5 cm/s.

D.

5



cm/s.

Câu 6: Dao động điều hòa có chu kì 2s và biên độ 4cm. Quãng đƣờng vật đi đƣợc trong 4s là: B. 16 cm.

C. 32 cm.

NH ƠN

A. 64 cm.

D. 8 cm.

Câu 7: Con lắc lò xo dao động điều hòa chu kì 0,1s. Biết độ cứng 40N/m.

Khối lƣợng vật nặng là: A. 12,5 g.

B. 5,0 g.

C. 7,5 g.

D. 10,0 g.

Câu 8: Con lắc đơn dao động có chiều dài 121 cm. Biết gia tốc trọng trƣờng 10m/s2. Chu kì dao động là: A. 0,5 s.

B. 2 s.

C. 1 s.

D. 2,2 s.

QU Y

Câu 9: Dao động cƣỡng bức có biên độ không phụ thuộc vào: A. Biên độ của lực cƣỡng bức.

B. Lực masat

C. Độ lệch giữa tần số lực cƣỡng bức và tần số riêng của hệ

M

D. Pha ban đầu của lực cƣỡng bức.

Câu 10: Một dao động tắt dần có biên độ giảm sau mỗi chu kì là 1%. Sau 3

KÈ

chu kì cơ năng giảm là: A. 3%

B. 5,91%

C. 33%

D. 5,7%

PHẦN TỰ LUẬN

DẠ Y

Câu 1: Dao động điều hòa có phƣơng trình x=4cos(4πt-π/3) (cm). a) Tính chu kì và pha ban đầu. b) Tại vị trí vật có li độ x=2cm. Xác định vận tốc, gia tốc của vật.

- 58 -

AL

c) Tính thời gian ngắn nhất từ lúc bắt đầu dao động đến vị trí x = -2cm

d) Sau thời gian 1,25s kể từ lúc bắt đầu dao động quảng đƣờng vật đi đƣợc

CI

là bao nhiêu.

Câu 2: Hãy đề xuất các dụng cụ và phƣơng án thí nghiệm kiểm chứng hiện

OF FI

tƣợng cộng hƣởng dao động cơ. ĐÁP ÁN Phần trắc nghiệm: ( 5đ) Câu 1: D. một đƣờng hình sin l g

.

NH ƠN

Câu 2: A. 2

Câu 3: A. biên độ dao động.

Câu 4: C. 5cm.

Câu 5. B. 5  cm/s.

Câu 6: C. 32 cm.

Câu 7: D. 10,0 g.

QU Y

Câu 8: D. 2,2 s.

Câu 9: D.Pha ban đầu của lực cƣỡng bức.

Câu 10: B. 5,91%

PHẦN TỰ LUẬN (5đ) Câu 1: ( 3đ)

T

2 2   0,5s  4

KÈ

M

a, Chu kỳ:

 3

Pha ban đầu của dao động:    rad

(0,5đ) (0,5đ) (0,5đ)

Gia tốc khi vật có ly độ x = 2cm:

(0,5đ)

DẠ Y

b, Vận tốc khi vật có ly độ x = 2cm: v  8 3 cm/s a  642cm / s2

c, Thời gian ngắn nhất từ lúc bắt đầu dao động đến vị trí x = -2cm:

- 59 -

AL

t min

    min 3  2  6    0,25s  4

(0,5đ)

động: Nên s=2.4A+2A=10A=40cm

(0,5đ)

OF FI

t=2T+0,25

CI

d, Quảng đƣờng vật đi đƣợc sau thời gian t = 1,25s kể từ lúc bắt đầu dao

Câu 2: (2đ) Dụng cụ: Các con lắc đơn có chiều dài khác nhau và con lắc điều khiển

Tiến hành: Cho con lắc điều khiển dao động quan sát dao động của các con lắc còn lại. Điều chỉnh chiều dài con lắc điều khiển và cho con lắc điều dài con lắc điều khiển.

NH ƠN

khiển dao động quan sát dao động của các con lắc có chiều dài bằng chiều 2.3.2. Các phƣơng án sử dụng.

Căn cứ mục tiêu đánh giá, có hai loại hình đánh giá định hình và đánh giá tổng kết. Căn cứ vào quy mô và cách thức tổ chức đánh giá, có hai hình thức đánh giá là đánh giá chính quy và đánh giá không chính quy. Đánh giá

QU Y

định hình là đánh giá không chính quy, đánh giá tổng kết là đánh giá chính quy.

Trên cơ sở đó tôi thiết kế bài kiểm tra đánh giá học sinh theo phƣơng án đánh giá định hình, làm căn cứ để đánh giá kết quả học tập học sinh

DẠ Y

KÈ

M

trong kết quả thực nghiệm sƣ phạm.

- 60 -

AL

Kết luận chƣơng 2

Vận dụng cơ sở lí luận về việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho HS

CI

trong dạy học vật lí ở trƣờng THPT, để thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung chƣơng “Dao động cơ” vật lí 12 THPT theo hƣớng bồi dƣỡng hành thiết kế tiến trình dạy học cụ thể là: Tiết 1: Con lắc lò xo Tiết 2: Con lắc đơn

OF FI

năng lực thực nghiệm cho học sinh. Trong chƣơng 2 này, chúng tôi đã tiến

Tiết 3: Dao động tắt dần – Dao động cƣỡng bức.

NH ƠN

Tiết 4: Thực hành khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn.

Tiết 5: Bài tập: Thí nghiệm dao động cơ

Các tiến trình dạy học đã bám sát định hƣớng nghiên cứu là: cho HS đƣợc trải qua ,đƣợc chứng kiến các giai đoạn của PPTN Vật lý nhằm bồi dƣỡng các thao tác tƣ duy lý thuyết và thực hành cho HS, bồi dƣỡng cho

QU Y

HS con đƣờng, cách thức tìm kiếm kiến thức theo PPTN Vật lý.

Các hành động HS đƣợc trực tiếp tham gia là: + Nêu dự đoán.

+ Nêu phƣơng án kiểm tra dự đoán + Thực hiện thí nghiệm kiểm tra

M

+ Thu thập, xử lý số liệu thí nghiệm

KÈ

+ Rút ra kết luận + Trình bày, tranh luận, bảo vệ kết quả nghiên cứu của nhóm

Tính khả thi và hiệu quả của các tiến trình dạy học này sẽ đƣợc kiểm tra

DẠ Y

qua thực nghiệm sƣ phạm sẽ trình bày ở chƣơng 3.

- 61 -

AL

Chƣơng 3 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

CI

3.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm

Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành nhằm kiểm tra giả thuyết khoa

OF FI

học của đề tài. Xem xét việc bồi dƣỡng năng lực TN theo tiến trình đã đề xuất có thể góp phần mang lại hiệu quả cho việc phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong học tập chƣơng dao động cơ .

3.2. Đối tƣợng và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm 3.2.1. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm

NH ƠN

Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc thực hiện trên hai lớp 12C3 và 12C5 của trƣờng THPT Diễn Châu 4, trong đó chọn lớp 12C3 làm lớp thực nghiệm, lớp 12C5 làm lớp đối chứng. Cả hai lớp đối chứng và lớp thực nghiệm có kết quả học tập trƣớc thực nghiệm là tƣơng đƣơng nhau, năng lực thực nghiệm nhƣ nhau.

3.2.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm

QU Y

- Tổ chức dạy học một số kiến thức chƣơng “Dao động cơ” vật lí lớp 12 theo thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung cụ thể ở trên: + Lớp TN: GV dạy học có sự hỗ trợ của các bộ dụng cụ thí nghiệm và giáo án đƣợc thiết kế theo quy trình đã đƣợc nêu ra ở chƣơng 2. + Lớp ĐC: Các tiết dạy đƣợc tiến hành nhƣ thông thƣờng.

KÈ

lớp ĐC.

M

- So sánh đối chiếu kết quả học tập và xử lí kết quả thu đƣợc ở lớp TN và 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm

DẠ Y

Tôi sử dụng cách chọn nguyên lớp, và dùng cách chọn ngẫu nhiên để

chọn ra lớp TN và lớp ĐC. Các lớp đƣợc chọn có sĩ số, điều kiện tổ chức dạy học, có trình độ chất lƣợng học tập tƣơng đƣơng nhau. Do đó, kích thƣớc và chất lƣợng của mẫu thỏa mãn yêu cầu của TNSP. Các lớp đƣợc - 62 -

Tên lớp

Sĩ số

Thực Nghiệm

12C3

40

Đối chứng

12C5

39

OF FI

3.3.2. Quan sát giờ học

CI

Nhóm

AL

chọn thuộc khối 12 THPT Diễn Châu 4, Diễn Châu, Nghệ An.

Quá trình theo dõi, quan sát các hoạt động của GV và HS trong các tiết dạy học TN theo các nội dung sau:

– Phân bố thời gian cho các mục của tiết dạy.

– Điều khiển hoạt động của HS trong giờ học. trình học tập.

NH ƠN

– Khả năng vận dụng và phát huy phƣơng tiện dạy học hỗ trợ cho quá – Tính tích cực của HS thông qua không khí lớp học, sự tập trung và nghiêm túc, số lƣợng và chất lƣợng các câu trả lời cũng nhƣ phát biểu xây dựng bài của HS.

– Mức độ đạt đƣợc của các mục tiêu bài dạy thông qua phần kiểm tra bài

QU Y

cũ ở đầu tiết học và phần củng cố, vận dụng sau mỗi tiết học.

3.3.3. Các bài kiểm tra

Sau khi TNSP, mỗi HS ở cả hai nhóm ĐC và TN đƣợc đánh giá bằng một bài kiểm tra nhằm:

- Đánh giá định tính về mức độ lĩnh hội các khái niệm cơ bản, các định

M

luật, các tính chất, bản chất của hiện tƣợng VL.

KÈ

- Đánh giá định lƣợng mức độ lĩnh hội các định luật, các công thức và

các điều kiện xảy ra các hiện tƣợng VL, khả năng áp dụng kiến thức VL vào đời sống hàng ngày.

DẠ Y

- Đánh giá định lƣợng kĩ năng vận dụng kiến thức để giải các bài tập VL

định tính và định lƣợng.

- Đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh.

- Phát hiện những sai lầm phổ biến của HS để kịp thời điều chỉnh.

- 63 -

AL

3.4. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm 3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học

CI

Quan sát quá trình học tập của HS lớp TN theo tiến trình dạy học đã xây dựng, tôi có những nhận xét sau:

OF FI

- Các bài giảng đƣợc soạn thảo phù hợp với trình độ HS, với thời gian và với thực tế dạy học ở trƣờng. Các tình huống học tập và các câu hỏi hƣớng dẫn vừa tầm với HS. HS rất hứng thú, không khí học tập rất sôi nổi trong quá trình học tập với các nhiệm vụ đƣợc giao.

HS rất tích cực tham gia hoạt động nhóm, tranh luận sôi nổi để thực hiện

NH ƠN

các nhiệm vụ đƣợc giao và HS cũng rất tích cực phát biểu trả lời các câu hỏi xây dựng bài học. Thông qua việc thực hiện các nhiệm vụ, HS tự xây dựng các kiến thức và rèn luyện kĩ năng.

- Những kiến thức đƣợc HS tự xây dựng do sự hỗ trợ lẫn nhau của các bạn cùng nhóm hoặc có sự hỗ trợ, gợi ý của GV vì thế HS hiểu và nhớ lâu hơn.

QU Y

- Xây dựng tiến trình dạy học theo định hƣớng bồi dƣỡng NLTN nhằm phát huy tính tích cực, tự lực học tập của HS trong dạy học chƣơng “Các định luật bảo toàn”, thu hút sự chú ý, hứng thú của HS trong học tập. HS luôn tích cực trƣớc những vấn đề, nhiệm vụ mà GV đặt ra, tự chiếm lĩnh kiến thức và phát triển các kĩ năng tƣơng ứng.

M

3.4.2. Đánh giá kết quả học tập của học sinh

KÈ

Sau khi tiến hành cho HS làm hai bài kiểm tra và chấm bài, tôi tiến hành

xử lí các số liệu từ kết quả thu đƣợc bằng phƣơng pháp thống kê toán học

DẠ Y

gồm:

- 64 -

Số học sinh đạt điểm Xi

12C3 ĐC: 12C5

0

1

2

40

0

0

0

39

0

0

0

3

4

5

6

7

0

2

5

9

10

2

3

9

8

11

8

9

10

5

1

1

0

CI

TN:

HS

8

OF FI

Số

Lớp

AL

Bảng 3.1 – Bảng thống kê các điểm số (Xi) của bài kiểm tra

5

NH ƠN

Đồ thị 3.1 – Đồ thị phân bố điểm của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng

10 8

6 4 2 0

QU Y

Số HS đạt điểm Xi

12

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Thực nghiệm

Đối chứng

9

10

Điểm số

M

Để thấy rõ số % HS đạt đƣợc các mức điểm khác nhau chúng tôi đã

, trong đó ni là số HS đạt điểm Xi, n là HS dự kiểm tra.

DẠ Y

ni n

KÈ

lập bảng phân phối tần suất. Trong bảng này tần suất của giá trị Xi là tỷ số

- 65 -

Số % học sinh đạt điểm Xi

Số H

1

2

3

4

5

6

7

12C3

40

0

0

0

0

5

12,5

22,5

25

ĐC: 12C5

39

0

0

0

5,1

7,7

23,1

28,2 20,5 12,8

9

10

20

12,5

2,5

2,6

0

OF FI

TN:

8

CI

0

S

NH ƠN

Lớp

AL

Bảng 3.2: Bảng phân phối tần suất.

Đồ thị 3.2. Phân phối tần suất của lớp TN và lớp ĐC

25 20 15

10 5 0

QU Y

Số % HS đạt điểm Xi

30

1

2

3

Đối chứng

4

5

Điểm số

DẠ Y

KÈ

M

0

Thực nghiệm

- 66 -

6

7

8

9

10

Số % học sinh đạt điểm Xi trở xuống

Số H

1

2

3

4

5

6

7

8

TN: 12C3

40

0

0

0

0

5

17,5

40

65

85

39

0

0

0

5,1

12,8

35,9

ĐC: 12C

10

97,5

100

63,1 83,6 96,4

100

0

NH ƠN

5

9

CI

0

S

OF FI

Lớp

AL

Bảng 3.3. Phân phối tần suất tích luỹ của lớp TN và lớp ĐC

QU Y

Số % HS đạt điểm Xi trở xuống

Đồ thị 3.3. Phân phối tần suất tích luỹ của lớp TN và lớp ĐC

KÈ

M

Điểm số

- Giá trị trung bình cộng:

DẠ Y

X 

1 N

n

fX i 1

i

i

Trong đó X là giá trị trung bình cộng, fi là tần số ứng với điểm số

Xi, N là số HS tham gia các bài kiểm tra.

- 67 -

i 1

i

i 1

- Sai số tiêu chuẩn:

 X



2

N 1

.100%

 N

NH ƠN

m



OF FI

  

- Hệ số biến thiên: C 



ni  X i  X

2

X

N 1

- Độ lệch chuẩn  : n

i

CI

 

- Phƣơng sai  : Đƣợc tính theo công thức:

2

2

2

AL

 f X n

Với các số liệu thu đƣợc từ thực nghiệm chúng tôi tiến hành tính toán các tham số. Kết quả tổng hợp đƣợc trình bày trong bảng 3.6.

Nhóm Tổng HS

X

TN

40

7,1

39

QU Y

Bảng 3.6. Tổng hợp các tham số của hai nhóm TNg và ĐC

12C3 ĐC 12C5

6

2



2,185 1,478

2,714 1,648

C(%)

m

X  X m

20,8

0,234

7,1±0,234

27,5

0,264

6±0,264

Từ bảng tham số thống kê, dựa trên các bảng biểu và đồ thị, chúng tôi rút

M

ra các nhận xét sau:

KÈ

- Điểm trung bình X của lớp TN cao hơn lớp ĐC, độ lệch chuẩn  có giá trị tƣơng ứng nhỏ nên số liệu thu đƣợc ít phân tán. Do đó trị trung bình có độ tin cậy cao.

DẠ Y

- Đƣờng tích luỹ ứng với lớp TN nằm bên phải, phía dƣới đƣờng tích

luỹ ứng với lớp ĐC. Điều này chứng tỏ số lƣợng HS đạt điểm cao của lớp TN nhiều hơn lớp ĐC.

- 68 -

AL

- Đƣờng biểu diễn điểm trung bình mỗi tiêu chí của lớp TN nằm phía

trên đƣờng biểu diễn điểm trung bình mỗi tiêu chí của lớp ĐC. Điều này

CI

cho phép khẳng định rằng các kỹ năng thực nghiệm của HS ở lớp TN đều

tốt hơn so với lớp ĐC, đặc biệt sự khác biệt thể hiện rõ ở kỹ năng vận dụng

OF FI

vào thực tiễn.

Nhƣ vậy, kết quả của việc bồi dƣỡng các kỹ năng của NLTN cho HS trong dạy học chƣơng “Dao động cơ” của các lớp TN cao hơn lớp ĐC. Nghĩa là sau quá trình rèn luyện và đƣợc bồi dƣỡng thì NLTN của HS ở lớp TN tốt hơn so với HS ở nhóm ĐC. Tuy nhiên kết quả trên đây có thể do

NH ƠN

ngẫu nhiên mà có. Vì vậy, để độ tin cậy cao hơn cần tiến hành kiểm định thống kê.

3.4.3. Kiểm định giả thuyết thống kê

- Giả thiết H0: Sự khác nhau giữa giá trị trung bình cộng X1 lớp TN và X 2 của lớp ĐC không có ý nghĩa thống kê. Điều này có nghĩa là những kết

quả thu đƣợc chƣa đủ để kết luận tiến trình dạy học mới tốt hơn cũ, mà có

QU Y

thể là do ngẫu nhiên.

- Giả thiết H1: Sự khác nhau giữa giá trị trung bình cộng X1 của nhóm thực nghiệm và X 2 lớp đối chứng là có ý nghĩa thống kê. Kết luận này có nghĩa là nếu đem áp dụng tiến trình dạy học do chúng tôi soạn thảo

M

sẽ có hiệu quả hơn cách soạn giáo án và dạy theo phƣơng pháp cũ.

KÈ

Để có câu trả lời chúng tôi tiến hành các bƣớc sau: - Tính đại lƣợng kiểm định t theo công thức:

DẠ Y

t

X 2  X1

m  m2 2 1

2



X 2  X1

1 2 N1



2

2

N2

Sau khi tính đƣợc t, ta so sánh giá trị t với giá trị tới hạn t đƣợc tra

trong bảng Student với mức ý nghĩa  và bậc tự do N = N1+ N2 – 2.

- 69 -

Vận dụng cách tính trên đƣợc kết quả nhƣ sau: X 2  X1 m12  m2 2



X 2  X1

1 2 N1



2

2

 3,118

N2

Vậy độ tin cậy t = 3,118.

Ta có N = N1 + N2 -2 = 40 +39 -2 =77.

OF FI

t

CI

- Nếu t  t thì bác bỏ giả thiết H1, chấp nhận giả thiết H0.

AL

- Nếu t  t thì bác bỏ giả thiết H0, chấp nhận giả thiết H1.

Tra bảng phân phối Student với bậc tự do N =77 ta đƣợc 3 giá trị của tα ứng

NH ƠN

với xác suất: t1=2,211 (P=0,985), t2=2,376 (P=0,99), t3=2,641 (P= 0,995).

Nhƣ vậy so sánh với giá trị thực nghiệm rõ ràng t > t  nghĩa là sự sai lệch về điểm số trung bình của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng là đáng tin cậy với xác suất 99,5%.

Qua việc phân tích các số liệu thực nghiệm và kiểm định giả thiết thống kê cho phép kết luận: Tiến trình dạy học theo hƣớng có sử dụng quy

QU Y

trình tổ chức phát triển NLTN cho HS nhƣ đề xuất của đề tài giúp HS phát

DẠ Y

KÈ

M

triển NLTN tốt hơn so với tiến trình dạy học thông thƣờng.

- 70 -

AL

Kết luận chƣơng 3

Qua quá trình thực nghiệm sƣ phạm, bằng việc tổ chức, theo dõi và

CI

phân tích diễn biến các giờ dạy thực nghiệm, kết hợp sự trao đổi với GV và

HS, đặc biệt là việc xử lí kết quả thu đƣợc từ bài kiểm tra năng lực thực

OF FI

nghiệm về mặt định tính và định lƣợng, chúng tôi rút ra một số kết luận sau:

- Với các bài dạy có sử dụng quy trình phát triển NLTN nhƣ luận văn đã đề xuất, HS tham gia tích cực hơn vào các hoạt động, các em tỏ ra hứng thú, tự giác, chủ động trong việc thực hiện các thao tác thực hành nhằm

NH ƠN

hình thành và phát triển các kỹ năng thực nghiệm. Nhờ đó mà NLTN của các em cũng đƣợc nâng cao. Từ chỗ các em chỉ bắt chƣớc, thực hiện theo mẫu, dần dần các em tự lực thực hiện các thao tác một cách linh hoạt, thành thạo chủ động.

- Từ kết quả bài kiểm tra ở các lớp thực nghiệm và đối chứng cũng cho thấy rõ: kỹ năng thực nghiệm của HS ở nhóm thực nghiệm là cao hơn

QU Y

so với HS ở nhóm đối chứng.

Những kết quả trên cho phép khẳng định: Nếu vận dụng các biện pháp và quy trình phát triển NLTN cho HS trong quá trình dạy học vật lí mà đề tài đã đề xuất thì sẽ phát triển đƣợc NLTN cho HS, đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả dạy học vật lí. Điều đó có nghĩa rằng, giả thuyết

M

khoa học mà đề tài đã đặt ra là đúng đắn, và kết quả nghiên cứu của đề tài

KÈ

hoàn toàn có thể vận dụng vào thực tế giảng dạy vật lí ở các trƣờng THPT

DẠ Y

hiện nay.

- 71 -

Những kết quả đã đạt đƣợc

CI

Luận văn đã đạt đƣợc những kết quả cụ thể nhƣ sau:

AL

Kết luận và kiến nghị

Luận văn đã hệ thống đƣợc cơ sở lí luận của việc phát triển NLTN

OF FI

cho HS trong dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thông. Đặc biệt đã trình bày đƣợc cấu trúc năng lực thực nghiệm vật lý của học sinh ; đƣa ra nhóm biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm (có 4 biện pháp) ; quy trình phát triển năng lực thực nghiệm theo 5 bƣớc và 4 nguyên tắc về phát triển NLTN cho học sinh trong quá trình dạy học vật lý

NH ƠN

Luận văn đã nêu lên đƣợc thực trạng về NLTN vật lý của HS và việc dạy học vật lý hƣớng tới phát triển NLTN cho học sinh của GV ở trƣờng THPT.

Phân tích đƣợc nội dung chƣơng trình và sách giáo khoa vật lý 12 THPT chƣơng “Dao động cơ”. Thiết kế đƣợc tiến trình dạy học một số nội dung của chƣơng theo định hƣớng phát triển năng lực thực nghiệm cho học

QU Y

sinh ; hiện thực hóa trong các kế hoạch bài học (giáo án).

Những kết quả nêu trên có thể nói đó là những đóng góp mới về mặt lý luận và thực tiễn của luận văn.

Hạn chế thực hiện đề tài

Kết quả TNSP mang tính thống kê chƣa cao vì mẫu điều tra và TN

M

còn nhỏ. Số lƣợng bài dạy theo hƣớng đề xuất của đề tài còn ít nên chƣa

KÈ

đánh giá hết tính khả thi của đề tài.

Việc phát triển NLTN cho HS trong dạy học vật lí muốn đem lại

hiệu quả cao phải có nhiều công sức, thời gian chuẩn bị của GV và phải

DẠ Y

đƣợc tiến hành trong suốt quá trình dạy học, tuy nhiên thời gian thực nghiệm lại ngắn nên hiệu quả chƣa cao.

Một số kiến nghị

- 72 -

AL

Đối với các cơ quan quản lí giáo dục, cần quan tâm hơn nữa đến việc chỉ đạo kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS dựa vào năng lực, đặc

CI

biệt đối với bộ môn vật lí cần chú trọng nhiều đến NLTN. Cần tăng cƣờng,

đầu tƣ trang thiết bị, dụng cụ TN đầy đủ và chất lƣợng, để tạo điều kiện tốt

OF FI

cho HS và GV trong quá trình dạy học ; Có chính sách khen thƣởng, động viên những GV có thành tích phát triển năng lực học tập môn học cho HS trong nhà trƣờng.

Đối với GV trực tiếp giảng dạy, cần nhận thức đúng đắn tầm quan trọng của việc phát triển NLTN cho HS để tự nâng cao NLTN cho bản thân

NH ƠN

và cũng đầu tƣ nhiều hơn nữa cho công tác phát triển NLTN đối với HS. Đối với HS, cần có ý thức tự rèn luyện các NLTN cho bản thân bằng cách chủ động tham các hoạt động phát triển NLTN ở lớp cũng nhƣ ở nhà.

Hƣớng phát triển mới của đề tài

Mở rộng phạm vi nghiên cứu cho các chƣơng, các phần khác trong

DẠ Y

KÈ

M

QU Y

chƣơng trình vật lí phổ thông.

- 73 -

AL

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2014), Dạy học và kiểm tra đánh giá kết quả

CI

học tập theo định hƣớng phát triển năng lực học sinh, Môn Vật lý cấp Trung học phổ thông, tài liệu tập huấn, Hà Nội.

OF FI

2. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2018), Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể (Dự thảo)

3. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2018), Chƣơng trình giáo dục phổ thông môn Vật lý (Dự thảo) Khoa học tự nhiên (Dự thảo)

NH ƠN

4. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2018), Chƣơng trình giáo dục phổ thông môn 5. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang...(2007), Vật lý 12, Nhà xuất bản giáo dục

6. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang...(2007), Bài tập Vật lý 12, Nhà xuất bản giáo dục

7. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang...(2007), Sách giáo viên

QU Y

Vật lý 12, Nhà xuất bản giáo dục

8. Đảng cộng sản Việt Nam (2013) Văn kiện Hội nghị lần thứ 8 Ban Chấp Hành Trung ƣơng Đảng khóa XI

9. Phạm Thị Phú, Đinh Xuân Khoa (2015), Phƣơng pháp luận nghiên cứu vật lý, Nhà xuất bản đại học vinh.

M

10. Phạm Thị Phú (2010), Bồi dƣỡng phƣơng pháp thực nghiệm cho học

KÈ

sinh trong dạy học cơ học 10, Luận án Tiến sĩ giáo dục, Nhà xuất bản đại học vinh.

11. Các trang Web tham khảo:

DẠ Y

http://123.doc.vn

http://violet.vn http://thuvienvatly.com

- 74 -

Phụ lục 2. Minh chứng thực nghiệm sƣ phạm

DẠ Y

KÈ

M

QU Y

NH ƠN

OF FI

CI

1. Hình ảnh thực nghiệm sƣ phạm

AL

Phụ lục 1. Dữ liệu trực quan số hoá (CD đính kèm luận văn)

i

DẠ Y

KÈ

M

QU Y

NH ƠN

OF FI

CI

AL

2. Bài kiểm tra sau thực nghiệm sƣ phạm

ii

iii

DẠ Y

M

KÈ QU Y NH ƠN

AL

CI

OF FI

iv

DẠ Y

M

KÈ QU Y NH ƠN

AL

CI

OF FI

v

DẠ Y

M

KÈ QU Y NH ƠN

AL

CI

OF FI