Khóa luận tốt nghiệp vật lý: Các dạng bài tập và phương pháp giải chương “Sóng cơ” Vật lí nâng cao 12.

MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài. ........................................................................................................ 1 2. Mục đích của đề tài. .................................................................................................... 1 3. Đối tượng nghiên cứu. ................................................................................................ 2 4. Giả thuyết khoa học. ................................................................................................... 2 5. Nhiệm vụ của đề tài. ................................................................................................... 2 6. Phương pháp nghiên cứu. .......................................................................................... 2 7. Cấu trúc của đề tài. ..................................................................................................... 2 8. Kế hoạch thực hiện đề tài. .......................................................................................... 3 PHẦN NỘI DUNG .......................................................................................................... 4 CHƯƠNG I: LÝ LUẬN VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ .......................................................... 4 1.1. Khái niệm bài tập vật lí. .......................................................................................... 4 1.2. Mục đích sử dụng bài toán trong dạy học. ............................................................ 4 1.2.1. Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức. ................................. 4 1.2.2. Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt tới kiến thức. ................................... 4 1.2.3. Giải bài tập vật lí rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát. ....................................................... 4 1.2.4. Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh. .. 4 1.2.5. Giải bài tập vật lí góp phần làm phát triển tư duy của học sinh ....................... 5 1.2.6. Giải bài tập vật lí để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của học sinh. ... 5 1.3. Phân loại bài tập vật lí. ............................................................................................ 5 1.4. Những yêu cầu chung đối với dạy học về bài tập vật lí. ...................................... 5 1.5. Phương pháp giải bài tập vật lí. ............................................................................. 6 1.5.1. Phương pháp giải bài tập vật lí. ............................................................................ 6 1.5.1.1. Tìm hiểu đầu bài. ................................................................................................. 6 1.5.1.2. Phân tích hiện tượng. .......................................................................................... 7 1.5.1.3. Xây dựng lập luận. ............................................................................................... 7 1.5.1.4. Biện luận. ............................................................................................................. 7 1.5.2. Xây dựng lập luận trong giải bài tập. ................................................................... 7 1.5.2.1. Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính................................................... 8 1.5.2.2.1. Phương pháp phân tích. ................................................................................... 9 1.5.2.2.2. Phương pháp tổng hợp. .................................................................................. 10 1.5.2.2.3. Phối hợp phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp. ....................... 10 1.6. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí. ................................................................ 10 1.6.1. Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn Angôrit). ..................................................... 10 1.6.2. Hướng dẫn tìm tòi. ............................................................................................... 11 1.6.3. Định hướng khái quát chương trình hóa. ......................................................... 12 1.7. Trắc nghiệm khách quan trong vật lí. ................................................................. 12 1.7.1. Khái niệm. ............................................................................................................ 12 1.7.2. Yếu tố hình thành câu hỏi trắc nghiệm khách quan. ....................................... 13 1.7.3. Các hình thức câu hỏi trắc nghiệm khách quan. .............................................. 14 1.7.3.1. Câu trắc nghiệm đúng sai.................................................................................. 14 1.7.3.2. Câu trăc nghiệm ghép đôi. ................................................................................ 14 1.7.3.3. Câu hỏi điền khuyết ........................................................................................... 15 1.7.3.4. Câu trắc nghiệm nhiều lựa chọn. ...................................................................... 15 1.7.4. Cách làm bài tập trắc nghiệm khách quan. ....................................................... 15 1.7.4.1. Câu lý thuyết chủ yếu yêu cầu nhận biết. .......................................................... 16 1.7.4.2. Câu lý thuyết yêu cầu phải hiểu và vận dụng được kiến thức vào những tình huống mới........................................................................................................................ 16 1.7.4.3. Bài toán. ............................................................................................................. 16 KẾT LUẬN CHƯƠNG I .............................................................................................. 17 CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI.. 18 2.1 Kiến thức cơ bản trong chương “sóng cơ học”. .................................................. 18 2.1.1. Sóng cơ học. ......................................................................................................... 18 2.1.2. Những đại lượng đặc trưng của chuyển động sóng. ......................................... 18 2.1.3. Phương trình sóng. .............................................................................................. 19 2.1.4. Sóng dừng. ........................................................................................................... 20 2.1.5. Giao thoa sóng. .................................................................................................... 21 2.1.6. Sóng âm. ............................................................................................................... 23 2.1.7. Hiệu ứng Đốp-ple. ............................................................................................... 23 2.2 Lựa chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn giải. .................................................... 24 CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ........................................................................................ 24 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM .......................................................................................... 28 Dạng 1. PHƯƠNG TRÌNH SÓNG CƠ ........................................................................ 28 I. Phương pháp: ............................................................................................................ 28 II. Bài tập mẫu: ............................................................................................................. 30 III. Bài tập hướng dẫn: ................................................................................................ 32 Dạng 2. HIỆN TƯỢNG GIAO THOA SÓNG ............................................................. 36 I. Phương pháp: ............................................................................................................ 36 II. Bài tập mẫu: ............................................................................................................. 37 III. Bài tập hướng dẫn: ................................................................................................ 41 Dạng 3. HIỆN TƯỢNG SÓNG DỪNG ........................................................................ 44 I. Phương pháp: ............................................................................................................ 44 II. Bài tập mẫu: ............................................................................................................. 45 III. Bài tập hướng dẫn: ................................................................................................ 47 Dạng 4. SÓNG ÂM ........................................................................................................ 51 I. Phương pháp: ............................................................................................................ 51 II. Bài tập mẫu: ............................................................................................................. 52 III. Bài tập hướng dẫn: ................................................................................................ 55 KẾT LUẬN CHƯƠNG II ............................................................................................ 59 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ............................................................... 60 3.1. Mục đích thực nghiệm. .......................................................................................... 60 3.2. Đối tượng nghiên cứu. ........................................................................................... 60 3.3. Nội dung thực nghiệm. .......................................................................................... 60 3.4. Thực nghiệm hướng dẫn học sinh giải bài tập phần “ Sóng cơ học”. ............. 60 3.5. Kết quả thực nghiệm. ............................................................................................ 66 3.6. Nhận xét chung qua đợt thực nghiệm. ................................................................ 67 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .......................................................................................... 68 1. KẾT LUẬN ................................................................................................................ 68 2. KIẾN NGHỊ ............................................................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 69 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Vật lí học là ngành khoa học thực sự thú vị và hữu ích. Với những thành tựu của mình, vật lí học đã giúp con người tìm hiểu, khám phá, cải tạo thế giới tự nhiên phục vụ con người. Cùng với sự phát triển của khoa học kĩ thuật, vật lí học có nhiều bước tiến nhảy vọt. Hiện nay, vật lí đang từng bước khẳng định vai trò của mình là một trong những ngành khoa học quan trọng giúp con người cải tạo, hoàn thiện khả năng làm chủ đối với thế giới tự nhiên. Trong chương trình trung học phổ thông, bộ môn vật lí có vai trò quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo của giáo dục phổ thông. Việc giảng dạy bộ môn này có nhiệm vụ cung cấp cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, bước đầu hình thành ở học sinh những năng lực nhận thức, năng lực hành động và phẩm chất nhân cách mà mục tiêu giáo dục đề ra. Đặc biệt trong chương trình lớp 12, bộ môn vật lí đưa ra nhiều phần, nhiều dạng bài tập, các kiến thức cơ bản phục vụ cho các em học sinh ôn tập phục vụ cho kì thi cuối cấp và thi đại học. Trong các phần hay dạng bài tập mà các em được học, sóng cơ - phần học nghiên cứu quy luật chuyển động của sóng và những hiện tượng đặc trưng của sóng. Việc nghiên cứu chuyển động sóng có những ứng dụng quan trọng trong đời sống và kĩ thuật. Để giúp các em học sinh vận dụng thành thạo các kĩ năng giải bài tập đồng thời phân biệt các dạng bài tập trong phần học này, tôi đã mạnh dạn chọn đề tài: Các dạng bài tập và phương pháp giải chương “Sóng cơ” Vật lí nâng cao 12. Tôi hi vọng đây sẽ là một trong những tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên sư phạm vật lí và giáo viên dạy vật lí ở các trường phổ thông cũng như các em học sinh lớp 12. 2. Mục đích của đề tài Nêu ra hệ thống các dạng bài tập và phương pháp giải bài tập giúp nâng cao khả năng vận dụng lí thuyết, tạo lòng hứng thú, yêu thích môn học, phát huy tính tích cực, sáng tạo ở các em học sinh trong quá trình vận dụng. 2 3. Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy của giáo viên và hoạt động học của học sinh trong quá trình dạy bài tập phần Sóng cơ học - Vật lí 12 nâng cao. 4. Giả thuyết khoa học Nếu vận dụng cơ sở lý luận dạy học về bài tập vật lí qua đó sẽ lựa chọn được hệ thống bài tập, giúp đỡ và hướng dẫn, định hướng việc giải bài tập của học sinh thì hi vọng sẽ phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh trong dạy học về bài tập vật lí. 5. Nhiệm vụ của đề tài  Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học bài tập vật lí.  Hệ thống nội dung kiến thức cơ bản học sinh cần nắm vững để vận dụng giải bài tập phần Sóng cơ học - Vật lí 12 nâng cao.  Sưu tầm và lựa chọn bài tập. Từ đó phân loại bài tập. Hướng dẫn giải các bài tập điển hình.  Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra kết quả, qua đó có thể sửa đổi, bổ sung, hoàn thiện nội dung. 6. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện được các nhiệm vụ đề ra, trong đề tài sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:  Nghiên cứu lý luận.  Quan sát.  Điều tra thăm dò.  Thực nghiệm sư phạm.  Thống kê toán học. 7. Cấu trúc của đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài liệu tham khảo. Đề tài được chia làm 3 phần chính sau:  Chương I: Lý luận về bài tập vật lí.  Chương II: Phân loại các dạng bài tập và phương pháp giải.  Chương III: Thực nghiệm sư phạm. 3 8. Kế hoạch thực hiện đề tài  Từ tháng 9/2012 đến tháng 11/2012: Nghiên cứu lý thuyết, lý luận và hoàn thành đề cương chi tiết của đề tài.  Từ tháng 11/2012 đến tháng 12/2012: Phân loại các dạng bài tập và phương pháp giải.  Từ tháng 1/2013 đến tháng 2/2013: Viết đề tài.  Từ tháng 2/2013 đến tháng 4/2013: Thực nghiệm sư phạm.  Từ tháng 4/2013 đến tháng 5/2013: Chỉnh sửa đề tài.  Tháng 5/2013: Bảo vệ đề tài.