BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI LÊ THỊ THU SẢN SỬ DỤNG PHẦN MỀM TRACKER TRONG DẠY HỌC "DAO ĐỘNG CƠ" - VẬT LÍ 12 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỘI, 2016 LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng Sau đại học, Khoa Vật lí trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội Tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Anh Thuấn Thầy tận tình hƣớng dẫn suốt trình nghiên cứu để hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô em học sinh lớp 12A4 trƣờng Trung học phổ thông Nguyễn Văn Cừ - Phù Khê - Từ Sơn – Bắc Ninh tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ hoàn thành luận văn Cuối cùng, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình, ngƣời thân, bạn bè, đồng nghiệp dành tình cảm, động viên giúp đỡ thời gian dài học tập, nghiên cứu, thực nghiệm hoàn thành luận văn Bắc Ninh, tháng năm 2016 Tác giả luận văn Lê Thị Thu Sản LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan r ng số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi c ng xin cam đoan r ng giúp đỡ cho việc thực luận văn đƣợc cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Bắc Ninh, tháng năm 2016 Tác giả luận văn Lê Thị Thu Sản MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Giả thuyết khoa học Đối tƣợng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài Phạm vi nghiên cứu Cấu trúc luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ DỤNG PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VIDEO THEO HƢỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1.Dạy học giải vấn đề dạy học Vật lí 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Các giai đoạn tiến trình xây dựng kiến thức vật lí theo kiểu dạy học giải vấn đề 1.1.3 Sơ đồ dạy học GQVĐ theo đƣờng lí thuyết thực nghiệm 10 1.2 Phát huy tính tích cực, tính sáng tạo học sinh dạy học Vật lí 14 1.2.1 Phát huy tính tích cực học sinh dạy học Vật lí 14 1.2.2 Phát huy tính sáng tạo học sinh dạy học Vật lí 17 1.3 Sử dụng phần mềm dạy học Vật lí 19 1.3.1 Sử dụng phần mềm dạy học Vật lí 19 1.3.2 Sử dụng phần mềm Tracker dạy học Vật lí 21 CHƢƠNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM TRACKER TRONG DẠY HỌC "DAO ĐỘNG CƠ" – VẬT LÍ 12 27 2.1 Mục tiêu kiến thức, kĩ dạy học “Dao động cơ” – vật lí 12 27 2.1.1 Mục tiêu kiến thức 27 2.1.2 Mục tiêu kĩ 27 2.2 Các thí nghiệm cần tiến hành dạy học “Dao động cơ” – vật lí 12 28 2.3 Xây dựng video thí nghiệm cần tiến hành 29 2.3.1 TN1: kiểm nghiệm phƣơng trình dao động lắc lò xo n m ngang 29 2.3.2 TN2+TN5: kiểm nghiệm phƣơng trình dao động chu kì dao động lắc lò xo thẳng đứng 31 2.3.3 TN3+ TN6: kiểm nghiệm phƣơng trình dao động chu kì dao động lắc đơn 32 2.3.4 TN4: kiểm nghiệm phƣơng trình dao động lắc vật lí 34 2.4 Biên tập video thí nghiệm 36 2.5 Sử dụng phần mềm Tracker để phân tích video thí nghiệm xây dựng 37 2.5.1 TN1: kiểm nghiệm phƣơng trình dao động lắc lò xo n m ngang 37 2.5.2 TN2: kiểm nghiệm phƣơng trình dao động lắc lò xo thẳng đứng 39 2.5.3.TN3: kiểm nghiệm phƣơng trình dao động lắc đơn 40 2.5.4 TN4: kiểm nghiệm phƣơng trình dao động lắc vật lí 41 2.5.5 TN5: kiểm nghiệm biểu thức tính chu kì dao động lắc lò xo 42 2.5.6 TN6: kiểm nghiệm biểu thức tính chu kì dao động lắc đơn .43 2.5.7 TN7: khảo sát dao động lắc lò xo gặp vật cản 43 2.6 Xây dựng tiến trình dạy học 46 2.6.1 Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức quy luật dao động điều hòa lắc đơn 46 2.6.2 Xây dựng tiến trình dạy học kiến thức chu kì dao động điều hòa lắc đơn 52 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 58 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 58 3.2 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 58 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 58 3.4 Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 59 3.4.1 Chuẩn bị thực nghiệm sƣ phạm 59 3.4.2.Khó khăn tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 59 3.5 Tiêu chí đánh giá tính tích cực, sáng tạo HS 60 3.5.1 Các tiêu chí đánh giá ứng với mục đích đánh giá 60 3.5.2 Xác định mức độ cho tiêu chí đánh giá 61 3.5.3 Xây dựng Phiếu đánh giá điểm 62 3.6 Phân tích, đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 66 3.6.1 Diễn biến trình thực nghiệm sƣ phạm 66 3.6.2 Phân tích,đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 71 3.7 Đánh giá thực nghiệm sƣ phạm 74 3.7.1 Đánh giá tính tích cực HS 74 3.7.2.Đánh giá tính sáng tạo HS 74 KẾT LUẬN 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nội dung GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh PPDH Phƣơng pháp dạy học TBTN Thiết bị thí nghiệm THTN Thực hành thí nghiệm THPT Trung học phổ thông TN Thí nghiệm TNSP Thực nghiệm sƣ phạm SLLT Suy luận lí thuyết VĐ Vấn đề MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong thông báo kết luận Bộ trị tiếp tục thực Nghị TW (khóa VIII), phƣơng hƣớng phát triển giáo dục đến năm 2020, ngày 15 tháng năm 2009 c ng rõ: “Tiếp tục đổi phƣơng pháp dạy học, khắc phục lối truyền thụ chiều Phƣơng pháp dạy học tích cực, sáng tạo hợp tác, giảm thời gian giảng giải lý thuyết, tăng thời gian tự học, tự tìm hiểu cho học sinh, sinh viên; gắn bó chặt chẽ học lý thuyết thực hành, đào tạo gắn với nghiên cứu khoa học, sản xuất đời sống.” Trong Luật giáo dục (2005) c ng rõ :”Phƣơng pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh” Thực đạo ngành Giáo dục thực việc đổi mạnh mẽ nội dung PPDH cấp trung học phổ thông Quá trình đổi đƣợc tiến hành rộng khắp nƣớc từ năm học 2006-2007, đến năm học 2015-2016 bƣớc sang năm thu trình đổi giáo dục THPT Đổi PPDH theo hƣớng phát huy tính tích cực , phát triển lực sáng tạo học sinh nhiệm vụ quan trọng nh m rèn luyện cho học sinh lực tƣ duy, lực nhận thức, giải vấn đề Vì vậy, trình dạy học phải trình tổ chức hoạt động nhận thức tự chủ, sáng tạo học sinh Để phát huy đƣợc tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo học sinh cần nhiều yếu tố, đố có yếu tố quan trọng sử dụng phƣơng tiện dạy học phù hợp với đặc trƣng môn học, dặc điểm đối tƣợng học sinh, điều kiện lớp học Đối với môn học Vật lí có nhiều phƣơng pháp, phƣơng tiện dạy học phát huy tính tích cực, sáng tạo học sinh Trong kể đến việc sử dụng phần mềm dạy học nh m tạo thí nghiệm ảo, mô phỏng, phân tích tƣợng Vật lý khó quan sát nhƣ: trình vi mô, trình vĩ mô, trình nhanh, trình chậm, từ học sinh tự phát giải đƣợc vấn đề dƣới tổ chức, định hƣớng hành động giáo viên Tuy nhiên, việc sử dụng phần mềm nhƣ phát huy tính tích cực, sáng tạo học sinh vấn đề cần đƣợc quan tâm nghiên cứu Trong nhà trƣờng phổ thông môn vật lí gắn liền với đời sống nên việc dạy học Vật lí cần làm cho học sinh có ý thức biết cách vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn đời sống, “Dao động cơ”- vật lí 12 có nhiều tƣợng liên quan tới thực tiễn Vì việc lựa chọn “Dao động cơ” sử dụng phần mềm dạy học nh m phát huy tính tích cực, phát triển lực học sinh Trong chƣơng trình vật lí 12 THPT nay, kiến thức “Dao động cơ” kiến thức khó, học sinh hoàn toàn tìm hiểu giải vấn đề cách chủ động em đƣợc quan sát tƣợng dao động điều hòa, khảo sát biến thiên li độ dao động từ tìm quy luật Vật lí tƣợng khảo sát Tuy nhiên, việc tiến hành thí nghiệm dao động điều hòa khảo sát tƣợng Vật lí chƣơng khó khăn điều kiện nghiệm trƣờng phổ thông chƣa đủ đáp ứng yêu cầu Vì việc sử dụng phần mềm dạy học “dao động cơ” hoàn toàn phù hợp Hiện nay, c ng có nhiều tác giả nghiên cứu xây dựng phần mềm dạy học nhƣng việc lựa chọn phần mềm dạy học nhƣ cho phù hợp sử dụng phần mềm dạy học nhƣ để phát huy đƣợc tính tích cực, sáng tạo học sinh dạy học “Dao động cơ” chƣa đƣợc quan tâm, nghiên cứu cách đầy đủ Với lí với mong muốn đóng góp phần nhỏ rong việc đổi PPDH nh m nâng cao chất lƣợng dạy học trƣờng THPT, chọn đề tài: “Sử dụng phần mềm Tracker dạy học “ Dao động cơ”- vật lí 12” Mục đích nghiên cứu Xây dựng video thí nghiệm sử dụng phần mềm Tracker với video ta xây dựng dạy học Các định luật Niu-tơn – Vật lí 10 nh m phát huy tính tích cực, sáng tạo học sinh Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng video thí nghiệm sử dụng phần mềm Tracker với video thí nghiệm xây dựng dạy học Các định luật Niu-tơn – Vật lí 10 theo dạy học giải vấn đề phát huy tính tích cực, sáng tạo học sinh Đối tƣợng nghiên cứu - Hoạt động dạy học “Dao động cơ”- vật lí 12 - Sử dụng phần mềm phân tích Video dạy học “Dao động cơ” theo quan điểm dạy học giải vấn đề Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Để hoàn thành nội dung nghiên cứu đề tài, xác định nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu sở lí luận việc sử dụng phần mềm, sử dụng phần mềm phân tích video dạy học vật lí - Nghiên cứu sở lí luận dạy học giải vấn đề - Nghiên cứu thực tiễn việc sử dụng phần mềm dạy học vật lí trƣờng phổ thông - Nghiên cứu nội dung, kiến thức, kĩ năng, thí nghiệm cần tiến hành dạy học dao động theo dạy học giải vấn đề - Xác định thí nghiệm cần tiến hành - Nghiên cứu việc sử dụng phần mềm phân tích Video (Tracker Vieo Analysis) mặt kĩ thuật mặt dạy học 76 KẾT LUẬN CHƢƠNG Qua trình TNSP, sở việc quan sát học, lấy ý kiến nhận xét GV HS với việc xử lí kết thực nghiệm mặt định lƣợng cho phép khẳng định việc dạy học sử dụng phần mềm phân tích video Tracker theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng tạo HS dạy học kiến thức Dao động làm cho trình dạy học trở nên sinh động, HS rèn luyện đƣợc khả sáng tạo, tiếp thu kiến thức cách dễ dàng chủ động.Góp phần đổi phƣơng pháp dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng tạo HS Cụ thể: - Tiến trình dạy học Dao động khả thi, phù hợp với thực tế dạy học (đặc điểm kiến thức, thời gian, nhận thức HS, trang thiết bị, ) nhà trƣờng phổ thông Trong trình tổ chức tiết dạy HS thực bị lôi vào hoạt động GQVĐ, đáp ứng đƣợc hầu hết nhiệm vụ nhận thức đặt ra, có ý tƣởng sáng tạo - Đƣợc học tập theo tiến trình dạy học GQVĐ, HS từ chỗ bỡ ngỡ (do GV vận dụng phƣơng pháp này) với việc thảo luận, suy nghĩ để xây dựng phƣơng án kiểm tra giả thuyết, bỡ ngỡ với việc làm TN để kiểm tra giả thuyết rụt rè việc hoạt động nhóm, rụt rè phát biểu ý kiến nhanh chóng thích nghi với phƣơng pháp, hình thức dạy học Qua học sinh chủ động, tích cực, sáng tạo giải nhiệm vụ nhận thức đặt tự tin trao đổi bảo vệ ý kiến kết - Trong tiến trình dạy học đƣợc thiết kế, học sinh đƣợc bƣớc hoạt động theo đƣờng nhận thức nhà khoa học: Đề xuất giả thuyết, dự đoán giải pháp GQVĐ, đề xuất phƣơng án thí nghiệm, phân tích kết thực nghiệm, dự đoán quy luật đồ thị, xử lí số liệu, em đáp ứng tƣơng đối tốt hoạt động Từ khẳng định 77 HS đƣợc phát huy tính tích cực, sáng tạo hoạt động học tập, lĩnh hội kiến thức - Phƣơng pháp dạy học sử dụng phần mềm Tracker số hạn chế (khộng tạo điểu kiện để tạo kĩ bố trí, tiến hành thu thập số liệu cho HS) nhƣng đáp ứng đƣợc yêu cầu tốt việc dạy học GQVĐ Mặc dù đem lại kết thực nghiệm bƣớc đầu khẳng định tính khả thi hiệu tiến trình dạy học đƣợc thiết kế Song c ng số hạn chế mà chƣa khắc phụ cụ thể nhƣ sau: - Mất nhiều thời gian cho việc thảo luận tìm phƣơng án thiết kế em chƣa đƣợc làm quen với phƣơng pháp học Ban đầu em rụt rè, tốc độ làm việc chậm nhƣng sang tiết học sau em đáp ứng tích cực, nhanh chóng xác - Các phân tích sau trình thực nghiệm phần lớn phân tích định tính việc đánh giá chất lƣợng kiến thức mà HS lĩnh hội đƣợc chƣa cụ thể thông qua số tập Do để kết luận đƣợc xác cần soạn thảo hệ thống tập phù hợp cần có thời gian kiểm tra lâu dài 78 KẾT LUẬN Các kết luận văn Sau trình nghiên cứu thực nhiệm vụ đề tài,chúng đạt đƣợc kết nghiên cứu sau đây: - Thiết kế đƣợc tiến trình dạy học số kiến thức dao động có sử dụng phần mềm Tracker nhiều thời gian chuẩn bị so với tiến trình dạy học truyền thống nhƣng cho số kết tin cậy, đáp ứng yêu cầu dạy học - Phân tích cấu trúc lí luận dạy học cách logic để làm sở định hƣớng cho việc xây dựng, sử dụng phƣơng tiện dạy học thiết kế tiến trình dạy học nh m phát huy tính tích cực tính sáng tạo HS - Phân tích việc dạy học lắc đơn, lắc lò xo, thiết kế tiên trình dạy học quy luật dao động chu kì dao động lắc đơn có sử dụng hỗ trợ phần mềm Tracker để tổ chức hoạt động nhận thức phát huy tính tích cực tính sáng tạo HS - Tổ chức thành công hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo HS lớp 12A4 trƣờng THPT Nguyễn Văn Cừ Bƣớc đầu khẳng định đƣợc tính khả thi hiệu tiến trình dạy học thiết kế, đồng thời đánh giá đƣợc ƣu điểm, nhƣợc điểm việc sử dụng phần mềm Tracker vào dạy học Dao động Hƣớng phát triển luận văn Những kết đạt đƣợc ý nghĩa khoa học thực tiễn Tuy đạt đƣợc số kết nghiên cứu bản, song nhận thấy cần tiếp tục phát triển, hoàn thiện đề tài luận văn Một số nhiệm vụ nghiên cứu cần đặt là: 79 - Các thí nghiệm sử dụng đƣợc phần mềm Tracker để phân tích cần thực xác, đơn giản, có chọn lọc gần với thực tiễn sống để HS dễ tiếp thu vận dụng - Xây dựng nhiều tiến trình dạy học có sử dụng phần mềm Tracker tiến trình cần ngắn gọn, dễ thực để áp dụng rộng rãi thực tiễn Một số đề xuất, kiến nghị - Về mặt lí luận, nhận thấy cần có nghiên cứu cụ thể việc sử dụng phần mềm bổ trợ qua trình giải VĐ học tập HS - Về thực tiễn, đề tài tiến hành đồng loạt trƣờng phổ thông tạo điều kiện thuận lợi để phát huy tính tích cực, sáng tạo HS học tập Vì thế, cần có hình thức khuyến khích GV tổ chức dạy học theo lí luận dạy học GQVĐ 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục Đào tạo, Chuẩn kiến thức, kĩ môn vật lí 12, NXB Giáo dục, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo, Danh mục thiết bị dạy học tối thiểu cấp THPT – môn Vật lí (Kèm theo thông tư số 01/2010/TT-BGDĐT ngày 18/01/2010 Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo) Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), V Quang (Chủ biên), Nguyễn Thƣợng Chung, Tô Giang, Trần Chí Minh, Ngô Quốc Quýnh (2008), Sách giáo khoa Vật lí 12, NXB Giáo dục, Hà Nội Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), V Quang (Chủ biên), Nguyễn Thƣợng Chung, Tô Giang, Trần Chí Minh, Ngô Quốc Quýnh (2008), Sách GV Vật lí 12, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Thành Chung (2005), Thiết kế tiến trình dạy học số chương dao động – vật lí 12 ngiên cứu, thiết kế, chế tạo TN ghép nối với máy vi tính, xây dựng phần mềm hỗ trợ dạy học theo phương hướng phát huy tính tích cực, tự lực HS, Luận văn Thạc sĩ Đại học Sƣ phạm Hà Nội Nguyễn Mai Dung (2011), Xây dựng sử dụng thiết bị thí nghiệm thực tập với máy vi tính dạy học kiến thức dao động loại lắc (chương trình Vật lí 12 nâng cao) theo hướng phát huy tính tích cực phát triển lực sáng tạo HS, Luận văn Thạc sĩ Đại học Sƣ phạm Nguyễn Thị Thu Hà (2016), Xây dựng sử dụng thí nghiệm tương tác hình nhằm phát triển hoạt động nhận thức tích cực, tự lực sáng tạo học sinh dạy học số kiến thức chuyển động chất điểm (Vật lí 10), Luận án Tiến sĩ Đại học Sƣ phạm Hà Nội TS.Trần HuyHoàng, Ứng dụng tin học dạy học vật lý, nhà xuất Giáo dục Hà Nội 81 Nguyễn Ngọc Hƣng (2012), “Tổ chức hoạt động nhận thức hoạc sinh dạy học vật lí”, Bài giảng chuyên đề cho học viên cao học lí luận phương pháp dạy học môn Vật lí, ĐHSP Hà Nội, Hà Nội 10 Nguyễn Ngọc Hƣng (chủ biên), Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Anh Thuấn (2014), Chuyên đề hướng dẫn sử dụng thiết bị thí nghiệm dạy học vật lí trường trung học phổ thông chuyên, NXB ĐHSP, Hà Nội 11 Ban Hoàng Minh (2015), Xây dựng sử dụng thiết bị thí nghiệm kết nối với máy vi tính dạy học dao động lắc lò xo lắc đơn – Vật lí 12, Luận văn Thạc sĩ Đại học Sƣ phạm Hà Nội 12 Phạm Xuân Quế (2007), Sử dụng máy tính dạy học vật lí, NXB ĐHSP Hà Nội, Hà Nội 13 Phạm Xuân Quế (2007), Ứng dụng công nghệ thông tin tổ chức hoạt động nhận thức vật lý tích cực, tự chủ sáng tạo, NXB Đại học sƣ phạm 14 Phạm Xuân Quế, Nguyễn Thành Chung, “Thiết kế, chế tạo TN ghép nối với máy vi tính phần mềm hỗ trợ khảo sát dao động điều hòa (vật lí 12)”, Tạp chí Giáo dục, số 135/2006 15 Dƣơng Xuân Quý, “Chế tạo sử dụng thiết bị lắc đơn dạy học dao động (vật lí 12 trung học phổ thông)”, Tạp chí Giáo dục số 2007, kì 1-2/2009 16 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí trường phổ thông, NXB ĐHSP Hà Nội, Hà Nội 17 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (1998), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lí, NXB ĐHQG, Hà Nội 18 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (1998), “Hƣớng dẫn học sinh giải vấn đề dạy học vật lí”, Tạp chí Giáo dục, số 1/2008 19 Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học vật lí trường trung học, NXB Giáo dục, Hà Nội 82 20 Phạm Hữu Tòng (2005), Dạy học vật lí trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học, NXB ĐHSP Hà Nội, Hà Nội 21 Phạm Hữu Tòng (1996), Hình thành kiến thức, kỹ năng, phát triển trí tuệ lực sáng tạo học sinh dạy học vật lí, NXB Giáo dục, Hà Nội 22 Phạm Hữu Tòng (2009), Bài giảng chuyên đề - Tổ chức hoạt động nhận thức dạy học vật lí, ĐHSP Hà Nội 23 Đỗ Hƣơng Trà (2012), Các kiểu tổ chức dạy học đại dạy học vật lí trường phổ thông, NXB ĐHSP, Hà Nội 24 Thái Duy Tuyên (1991), Những vấn đề giáo dục đại, NXB Giáo dục, Hà Nội 25 Thái Duy Tuyên (2008), Phương pháp dạy học truyền thống đổi mới, NXB Giáo dục, Hà Nội 26 “Nghị hội nghị lần thứ Ban chấp hành TW Đảng khóa VII (1993)”, Báo nhân dân ngày 15/2/1993 27 “Nghị hội nghị lần thứ Ban chấp hành TW Đảng khóa VIII (1997)”, Báo nhân dân ngày 4/2/1997 PHỤ LỤC PHỤ LỤC PHIẾU ĐIỀU TRA GIÁO VIÊN VỀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC VÀ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM KIẾN THỨC ĐỊNH LUẬT II, ĐỊNH LUẬT III NIU-TƠN Quý thầy cô vui lòng cho biết ý kiến thân vấn đề sau cách đánh dấu V vào ô mà thầy cô đồng ý viết thêm ý kiến khác vào câu hỏi Câu 1: Các phƣơng pháp dạy học mà thầy cô sử dụng dạy học thí nghiệm? o Đàm thoại o Phƣơng pháp dạy học nêu vấn đề o Thuyết trình o Phƣơng pháp dạy học thực nghiệm o Phƣơng pháp khác:……………………………………………………… Câu 2: Khi tổ chức hoạt động dạy học kiến thức “Dao động cơ” - vật lí 12, thầy cô thƣờng sử dụng thí nghiệm hay phƣơng tiện nào? o Thí nghiệm truyền thống o Phần mềm mô o Thí nghiệm ảo o Thí nghiệm ghép nối máy tính o Không sử dụng thí nghiệm hay phƣơng tiện Câu 3:Những lí khiến thầy cô ngại làm thí nghiệm dạy học kiến thức “Dao động cơ” - vật lí 12? o Các thí nghiệm phức tạp, khó thực o Không có đủ thiết bị thí nghiệm o Không đủ thời gian o HS không hứng thú với việc làm TN o Thiết bị thí nghiệm chất lƣợng không tiến hành đƣợc thí nghiệm o Các lí khác:…………………………………………………………… o Câu 4: Thầy cô thƣờng sử dụng thí nghiệm thức “Dao động cơ” – vật lí 12 giai đoạn nào? o Đặt vấn đề vào o Kiểm tra đề xuất giả thuyết o Thực nghiệm o Ý kiến khác: ………………… Câu 5: Theo quý thầy cô, chỗ khó tiến hành thí nghiệm “Dao động cơ” – vật lí 12 gì? o Đọc giá trị tức thời lực tƣơng tác o Kĩ thuật đánh dấu dây để đo quãng đƣờng hai xe chuyển động o Đo thời gian chuyển động xe o Ý kiến khác: …………………………………………………………… Câu 6: Theo quý thầy cô, chỗ khó tiến hành thí nghiệm “Dao động cơ” – vật lí 12 gì? o Đo khối lƣợng xe o Đo lực tác dụng lên xe o Đo gia tốc xe o Ý kiến khác: Câu 7: Thầy cô thƣờng cho HS hoạt động nhóm giai đoạn bài? o Tham gia xây dựng giả thuyết o Tiến hành thí nghiệm o Thiết kế phƣơng án thí nghiệm kiểm chứng o Quan sát thí nghiệm giải thích tƣợng o Rút kết luận Câu 8: Theo kinh nghiệm thầy cô, học sinh thƣờng gặp khó khăn sai lầm học kiến thức “Dao động cơ” – vật lí 12? Chân thành cảm ơn quý thầy cô! PHỤ LỤC PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH VỀ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Các em trả lời câu hỏi sau cách cách đánh dấu V vào ô mà em đồng ý viết thêm ý kiến khác vào câu hỏi Câu 1: Thí nghiệm Vật lí giúp em o Nhớ kiến thức lâu o Biết áp dụng kiến thức Vật lí vào o Phức tạp, thời gian sống o Biết cách sử dụng dụng cụ thí nghiệm o Ý kiến khác: Câu 2: Em có thích tiết học Vật lí có thí nghiệm không? o Rất thích o Thích o Bình thƣờng o Không thích Câu 3: Khi tự làm thí nghiệm Vật lí em thƣờng gặp khó khăn gì? o Không biết chọn dụng cụ o Kết thí nghiệm thƣờng sai số lớn mà nguyên nhân o Không biết thứ tự bƣớc tiến hành o Tất khó khăn Câu 4: Biện pháp mà thầy cô thƣờng yêu cầu học sinh học thí nghiệm Vật lí o Quan sát giáo viên làm thí nghiệm o Các nhóm tự làm thí nghiệm báo cáo kết o Đề xuất phƣơng án thí nghiệm làm theo nhóm o Tự đọc SGK tìm hiểu thí nghiệm Câu 5: Đối với tiết học có thí nghiệm Vật lí em thích nhƣ nào? o Thầy cô làm thí nghiệm em quan sát o Các em tự làm thí nghiệm sẵn có o Các em đề xuất phƣơng án thí nghiệm dƣới định hƣớng thầy cô o Thích thí nghiệm đại với máy tính hỗ trợ PHỤ LỤC HƢỚNG DẪN CÀI ĐẶT VÀSỬ DỤNG PHẦN MỀM TRACKER Cài đặt phần mềm kết Tracker - Cai Java: chay file jre-7u51-windows-i586.exe - Cai QuickTime: chay file QuickTimeInstaller774.exe - Cai phan mem Tracker: chay file Tracker-4.91-windows-installer.exe Tiến hành phân tích video - Chạy chƣơng trình phần mềm Hình P3.1 Giao diện phần mềm tracker - Các thao tác phân tích video: Bƣớc 1: Mở phim: Click vào open để chọn video cần phân tích Bƣớc 2: Chọn ảnh đầu cuối: kéo chuột vào start frame end frame để chọn điểm đầu điểm cuối đoạn video cần phân tích Bƣớc 3: Chọn gốc tọa độ: Click chuột vào show or hide the coodinate axes để gắn hệ tọa độ cho vật cần khảo sát Bƣớc 4: Chọn thƣớc chuẩn: Nhấn chuột vào show, hide or create calibration tools > chọn New > Calibration stick> chọn độ dài theo độ dài thƣớc chuẩn khung hình Bƣớc 5: Đánh dấu vị trí vật khung hình: Nhấn chuột vào Create > chọn point mass > Giữ phím shift nhấn chuột vào vị trí vật khung hình - Kết thu đƣợc bảng số liệu đồ thị vật (t,x,y) - So sánh với đƣờng line mẫu: Nhấn chuột phải vào khung hình đồ thị > chọn Analyze, khung hình Chọn Analyze > chọn Curve fits> chọn line chọn đƣờng đồ tƣơng ứng PHỤ LỤC KIỂM TRA 25’ Câu 1: Một vật dao động tắt dần có đại lƣợng giảm liên tục theo thời gian A biên độ gia tốc B li độ tốc độ C biên độ lƣợng D biên độ tốc độ Câu 2: Một lắc đơn có chiều dài dây treo 50 cm vật nhỏ có khối lƣợng 0,01 kg mang điện tích q = +5.10-6C đƣợc coi điện tích điểm Con lắc dao động điều hoà điện trƣờng mà vectơ cƣờng độ điện trƣờng có độ lớn E = 104V/m hƣớng thẳng đứng xuống dƣới Lấy g = 10 m/s2,  = 3,14 Chu kì dao động điều hoà lắc A 0,58 s B 1,40 s C 1,15 s D 1,99 s Câu 3: Vật nhỏ lắc lò xo dao động điều hòa theo phƣơng ngang, mốc vị trí cân b ng Khi gia tốc vật có độ lớn b ng nửa độ lớn gia tốc cực đại tỉ số động vật A B C D Câu 4: Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Khi chất điểm qua vị trí cân b ng tốc độ 20 cm/s Khi chất điểm có tốc độ 10 cm/s gia tốc có độ lớn 40 cm/s2 Biên độ dao động chất điểm A cm B cm C 10 cm D cm Câu 5: Một chất điểm dao động điều hòa theo phƣơng trình x = cos 2 t (x tính b ng cm; t tính b ng s) Kể từ t = 0, chất điểm qua vị trí có li độ x = -2 cm lần thứ 2011 thời điểm A 3015 s B 6030 s C 3016 s D 6031 s Câu 6: Khi nói vật dao động điều hòa, phát biểu sau sai? A Lực kéo tác dụng lên vật biến thiên điều hòa theo thời gian B Động vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian C Vận tốc vật biến thiên điều hòa theo thời gian D Cơ vật biến thiên tuần hoàn theo thời gian Câu 7: Dao động chất điểm có khối lƣợng 100 g tổng hợp hai dao động điều hòa phƣơng, có phƣơng trình li độ lần lƣợt x1 = 5cos10t x2 = 10cos10t (x1 x2 tính b ng cm, t tính b ng s) Mốc vị trí cân b ng Cơ chất điểm b ng A 0,1125 J B 225 J C 112,5 J D 0,225 J Câu 8: Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Trong thời gian 31,4 s chất điểm thực đƣợc 100 dao động toàn phần Gốc thời gian lúc chất điểm qua vị trí có li độ cm theo chiều âm với tốc độ 40 cm/s Lấy  = 3,14 Phƣơng trình dao động chất điểm   D x  6cos(20t  ) (cm)   C x  4cos(20t  ) (cm) B x  4cos(20t  ) (cm) A x  6cos(20t  ) (cm) Câu 9: Tại nơi có gia tốc trọng trƣờng g, lắc lò xo treo thẳng đứng dao động hòa Biết vị trí cân b ng vật độ dãn lò xo l Chu kì dao động lắc A 2 g l B 2 l g C 2 g l D 2 l g Câu 10: Một chất điểm dao động điều hòa trục Ox Vectơ gia tốc chất điểm có A độ lớn cực đại vị trí biên, chiều hƣớng biên B độ lớn cực tiểu qua vị trí cân b ng chiều với vectơ vận tốc C độ lớn không đổi, chiều hƣớng vị trí cân b ng D độ lớn tỉ lệ với độ lớn li độ, chiều hƣớng vị trí cân b ng Câu 11: Một vật nhỏ có khối lƣợng 500 g dao động điều hòa dƣới tác dụng lực kéo có biểu thức F = - 0,8cos 4t (N) Dao động vật có biên độ A cm B 12 cm C cm D 10 cm Câu 12: Một vật dao động tắt dần có đại lƣợng sau giảm liên tục theo thời gian? A Biên độ tốc độ B Li độ tốc độ C Biên độ gia tốc D Biên độ Câu 13: Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục Ox với biên độ cm, chu kì s Tại thời điểm t = 0, vật qua cân b ng O theo chiều dƣơng Phƣơng trình dao động vật   C x  5cos(2t  ) (cm) A x  5cos(t  ) (cm)  B x  5cos(2t  ) (cm)  D x  5cos(t  ) Câu 14: Một vật nhỏ dao động điều hòa theo quỹ đạo thẳng dài 12 cm Dao động có biên độ A cm B 24 cm C cm D 12 cm Câu 15: Hai dao động hòa phƣơng, tần số có biên độ lần lƣợt A1 =8cm, A2 =15cm lệch pha có biên độ b ng A cm B 11 cm  Dao động tổng hợp hai dao động C 17 cm D 23 cm Câu 16 : Một vật nhỏ khối lƣợng 100g dao động điều hòa với chu kì 0,2 s 0,18 J (mốc vị trí cân b ng); lấy 2  10 Tại li độ cm, tỉ số động A B C D.1 Câu 17: Một vật nhỏ dao động điều hòa với biên độ 4cm chu kì 2s Quãng đƣờng vật đƣợc 4s là: A cm B 16 cm C 64 cm D.32 cm Câu 18: Một lắc đơn có chiều dài 121cm, dao động điều hòa nơi có gia tốc trọng trƣờng g Lấy 2  10 Chu kì dao động lắc là: A 1s B 0,5s C 2,2s D 2s Câu 19: Một vật nhỏ dao động điều hòa theo phƣơng trình x = A cos4t (t tính b ng s) Tính từ t=0, khoảng thời gian ngắn để gia tốc vật có độ lớn b ng nửa độ lớn gia tốc cực đại A 0,083s B 0,125s C 0,104s D 0,167s Câu 20: Một lắc lò xo có khối lƣợng vật nhỏ m1  300g dao động điều hòa với chu kì 1s Nếu thay vật nhỏ có khối lƣợng m1 b ng vật nhỏ có khối lƣợng m2 lắc dao động với chu kì 0,5s Giá trị m2 b ng A 100 g B 150g C 25 g D 75 g -Hết - [...]... của học sinh 9 Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục luận văn gồm 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở lí luận của việc sử dụng phần mềm phân tích video theo hƣớng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí Chƣơng 2: Sử dụng phần mềmTracker trong dạy học Dao động cơ – vật lí 12 Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm 6 CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC SỬ... ứng dụng của một kiến thức đã biết sang một lĩnh vực khác 19 + Dựa trên sự dự đoán về mối quan hệ định lƣợng - Luyện tập đề xuất phƣơng án thí nghiệm kiểm tra dự đoán 1.3 Sử dụng phần mềm trong dạy học Vật lí 1.3.1 Sử dụng phần mềm trong dạy học Vật lí 1.3.1.1 Các loại phần mềm và chức năng của chúng Phần mềm đƣợc sử dụng trong máy vi tính đƣợc chia ra làm hai loại là phần mềm hệ thống và phần mềm. .. 2 SỬ DỤNG PHẦN MỀM TRACKER TRONG DẠY HỌC "DAO ĐỘNG CƠ" – VẬT LÍ 12 2.1 Mục tiêu kiến thức, kĩ năng trong dạy học Dao động cơ - vật lí 12 2.1.1 Mục tiêu kiến thức Các mục tiêu theo chuẩn kiến thức, kĩ năng: - Phát biểu đƣợc định nghĩa dao động điều hòa - Nêu đƣợc li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha ban đầu là gì - Nêu đƣợc quá trình biến đổi năng lƣợng trong dao động điều hòa - Viết phƣơng trình động. .. là chất lƣợng của phần mềm dạy học, do đó đây c ng là vấn đề GV quan tâm nhất Các luận điểm trên sẽ đƣợc chúng tôi vận dụng để sử dụng phần mềm Tracker trong dạy học dao động cơ và soạn thảo tiến trình dạy học có sử dụng phần mềm này theo kiểu dạy học GQVĐ Các biểu hiện của tính tích cực, sáng tạo đƣợc chúng tôi sử dụng để thiết kế công cụ đánh giá tính tích cực, sáng tạo của HS trong thực nghiệm sƣ... đƣợc sử dụng nhƣ một trong các phƣơng tiện dạy học trên mạng Internet 1.3.1.3 Sử dụng máy vi tính trong dạy học Vật lí Bên cạnh các lĩnh vực sử dụng thƣờng thấy trong các môn học khác nhƣ: học, ôn tập b ng máy, kiểm tra, đánh giá b ng máy, xử lí và tính toán các kết quả b ng máy máy vi tính còn đƣợc sử dụng chủ yếu trong dạy học Vật lí ở các lĩnh vực quan trọng sau: - Mô phỏng các đối tƣợng Vật lí cần... ngƣời sử dụng trong việc duy trì và tổ chức hệ đó Phần mềm ứng dụng đƣợc sản xuất ra rất nhiều Mỗi một lĩnh vực nghiên cứu, hoạt động có một hoặc nhiều chƣơng trình ứng dụng khác nhau [17] Hiện nay, nhiều cơ sở trong nƣớc ta đã và đang nghiên cứu viết ra các phần mềm ứng dụng để sử dụng trong các ngành kinh tế quốc dân Trong dạy học nói chung và trong dạy học Vật lí nói riêng, đã có các phần mềm về... đặt (trong vòng tròn) - Cách sử dụng Tracker đã có sẵn video hƣớng dẫn cụ thể trong file đi kèm 26 KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 Để thực hiện đƣợc mục tiêu phát huy tính tích cực và sáng tạo của HS trong dạy học vật lí thì cần có các phƣơng tiện dạy học tƣơng ứng, đồng thời phải sử dụng hiệu quả các phƣơng tiện dạy học này Đặc biệt là sử dụng hiệu quả phần mềm dạy học trong từng giai đoạn của tiến trình dạy học. .. dao động và thiết kế đƣợc phƣơng án thí nghiệm cần tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết - Làm việc cá nhân tại nhà và làm việc hiệu quả theo nhóm - Lắp ráp TBTN, THTN, hoặc sử dụng video thí nghiệm có sẵn, thu thập và xử lí số liệu (sử dụng phần mềm Tracker) , rút ra kết luận từ kết quả thu đƣợc 2.2 Các thí nghiệm cần tiến hành trong dạy học Dao động cơ - vật lí 12 Trong dạy học "Dao động cơ" ... nghiệm về dao động cơ - Soạn thảo tiến trình dạy học dao động cơ trong đó có sử dụng phần mềm Tracker để phân tích các video thí nghiệm đã xây dựng theo dạy học giải quyết vấn đề - Thực nghiệm sƣ phạm tiến trình dạy học đã soạn thảo 6 Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài Để hoàn thành các nội dung nghiên cứu đề tài, tôi lựa chọn sử dụng phối hợp các phƣơng pháp sau: - Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận: Sử dụng. .. định cơ sở lý luận của việc đề xuất phƣơng pháp sử dụng phần mềm dạy học - Phƣơng pháp điều tra khảo sát thực trạng: Sử dụng phƣơng pháp này để điều tra về tình hình dạy học Vật lý nói chung và dạy học Dao động cơ nói riêng thông qua điều tra b ng phiếu hỏi giáo viên - Nghiên cứu thực nghiệm: Sử dụng phƣơng pháp này để kiểm tra, đánh giá giả thuyết khoa học đã đề ra - Phƣơng pháp thống kê toán học: Sử