- 1 - 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KHÁNH HÒA TRƯỜNG THPT PHAN BỘI CHÂU NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SƯ PHẠM ỨNG DỤNG ĐỀ TÀI NÂNG CAO KỸ NĂNG GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG 1 VÀ CHƯƠNG 3 – VẬT LÝ 12 BẰNG MÁY TÍNH CASIO 570ES; 570ES.PLUS; 570VN.PLUS Người thực hiện: NGUYỄN ĐĂNG QUỐC – Giáo viên trường THPT PHAN BỘI CHÂU – Cam Ranh, ngày 22 tháng 04 năm 2014 - 2 - 2 MỤC LỤC 1. Tóm tắt………………………………………………………………. …trang 1 2. Giới thiệu ………………………………………………………………. trang 2 3. Phương pháp ………………………………………………………… trang 3 3.1 Khách thể nghiên cứu …………………………………………… trang 3 3.2 Thiết kế nghiên cứu ……………………………………………… trang 4 3.3 Quy trình nghiên cứu … ………………………………………… trang 4 3.4 Đo lường và thu thập dữ liệu …………………………………… trang 4 4. Phân tích dữ liệu và bàn luận kết quả .……………………………… trang 5 5. Kết luận và khuyến nghị……………………………………………… trang 8 6. Tài liệu tham khảo ……………………….…………………………… trang 9 7. Phụ lục ………………………………………………………………… trang 10 - 3 - 3 1. TÓM TẮT ĐỀ TÀI Trong những năm gần đây, nhìn chung đại đa số học sinh gặp lúng túng, khó khăn khi giải quyết các bài tập phần DAO ĐỘNG CƠ và DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ( thuộc chương 1 và chương 3- Sách giáo khoa 12, cơ bản), không ít em sợ giải các bài tập phần DAO ĐỘNG CƠ và DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU, coi việc giải bài tập ở các phần này là một công việc phức tạp, căng thẳng Nguyên nhân dẫn đến hiện trạng trên có thể do lượng bài tập ở các chương này quá nhiều, các câu dẫn được mô tả phong phú đa dạng, áp lực tâm lí về thời gian và các tác động xã hội khác. Tuy nhiên theo nhận định chung của các thầy, cô giáo giảng dạy vật lí 12, vấn đề quan trọng hơn hẳn là các em chưa thật sự nắm vững các nguyên tắc và phương pháp giải bài tập trắc nghiệm của phân môn vật lí nói chung và của phần DAO ĐỘNG CƠ và DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU nói riêng, nên chưa thật sự thấy hứng thú khi giải bài tập ở các phần này. Trong các đề thi tốt nghiệp PTTH, tuyển sinh ĐH - CĐ khối A và A 1 , số lượng câu hỏi trắc nghiệm thuộc chương 1: DAO ĐỘNG CƠ và chương 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU là không ít (chiếm khoảng 40% số lượng câu hỏi trong đề thi). Lượng chữ trong các câu dẫn của các bài tập trắc nghiệm định lượng ở các chương này thường rất nhiều, các bài tập trắc nghiệm định tính được mô tả đa dạng, phong phú nên không ít các em học sinh gặp cảm giác chông chênh, lo lắng khi giải bài tập. Nhằm giúp các em phần nào bớt cảm giác nặng nề trong việc giải bài tập trắc nghiệm chương 1, chương 3; tiết kiệm thời gian biến đổi về các biểu thức toán học tương đương trung gian khi tham gia tính toán một đại lượng vật lí có mặt trong các biểu thức đại số phức hợp; tiết kiệm thời gian tính toán khi giải các bài tập ở mức độ nhận biết, thông hiểu, vận dụng cấp độ thấp để tập trung thời gian giải quyết các bài tập khó hơn góp phần lấy lại sự tự tin khi giải bài tập và cải thiện điểm số trong các bài thi, giải pháp của tôi là: Cung cấp thêm cho học sinh các phương pháp sử dụng máy tính cầm tay để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm định lương, giúp các em chọn đúng đáp án trắc nghiệm, tạo cảm giác cân bằng, hứng thú trong học tập các chương - 4 - 4 còn lại của chương trình vật lí 12, cũng như các môn học khác. Nghiên cứu của tôi được tiến hành trên hai nhóm tương đương, lớp 12A2 (thực nghiệm) do tôi giảng dạy và lớp 12A6 (đối chứng) do Thầy Đặng Thanh Hồng giảng dạy vật lí ở năm học này. 2. GIỚI THIỆU Dạy học nói chung và dạy học vật lí nói riêng, không chỉ giảng giải theo tài liệu có sẵn trong SGK, giáo viên cần phải nghiên cứu tài liệu để đưa ra phương pháp dạy học tích cực nhất, thích hợp nhất và phù hợp với từng đối tượng để kích thích sự say mê, sáng tạo học tập của học sinh. Qua việc thăm dò trên các phiếu đánh giá tôi nhận thấy: Các thầy, cô giáo phần lớn chưa giới thiệu, hoặc có giới thiệu nhưng chưa hệ thống được các phương pháp sử dụng máy tính cầm tay CASIO 570ES; 570ES.PLUS; 570VN. PLUS để các em vận dụng giải nhanh các dạng bài tập trắc nghiệm chương DAO ĐỘNG CƠ và chương DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ở các mức độ nhận biết, thông hiểu, vận dụng. Vì vậy mà các em học sinh còn lúng túng, thụ động thậm chí một số học sinh còn ngại giải phần bài tập ở các chương này. Để thay đổi hiện trạng trên, đề tài nghiên cứu của tôi giới thiệu một số phương pháp giải bài tập trắc nghiệm trên máy tính cầm tay loại CASIO 570ES; 570ES.PLUS; 570VN. PLUS nhằm giúp các em giải nhanh, giải đúng các dạng bài tập điện xoay chiều, tạo ra cảm giác cân bằng, hứng thú để tiếp tục giải các bài tập vận dụng ở mức độ cao hơn cũng như việc tiếp tục lĩnh hội kiến thức vật lí của các chương kế tiếp và các môn học khác. Giải pháp thay thế: Tùy theo từng nội dung kiến thức của chương giáo viên giới thiệu thêm các phương pháp giải bài tập bỗ trợ phù hợp, giúp các em học sinh giải nhanh hoặc phán đoán đúng kết quả của các bài tập trắc nghiệm. Qua hệ thống các phương pháp này, các em học sinh cũng có thể trao đổi các hiểu biết của mình với nhau, cùng bàn luận để đưa ra phương án giải quyết các bài tập tổng hợp trong thời gian ngắn nhất. Giúp các em trở thành những con người năng - 5 - 5 động, tự tin, sáng tạo, sẵn sàng thích ứng với những đổi mới diễn ra trong cuộc sống xung quanh và cùng giúp nhau tiến bộ. Vấn đề nghiên cứu: Việc sử dụng giải các bài tập trắc nghiệm chương 1 và chương 3 bằng các máy tính CASIO 570ES; 570ES.PLUS; 570VN. PLUS có đem lại kết quả tốt hơn trong học tập môn vật lí của học sinh lớp 12 hay không? Giả thuyết nghiên cứu: Sử dụng các loại máy tính cầm tay CASIO fx 570ES; 570ES.PLUS; 570VN. PLUS với phương pháp phù hợp sẽ đem lại kết quả tốt trong học tập môn vật lí cho học sinh lớp 12. 3. PHƯƠNG PHÁP 3.1 Khách thể nghiên cứu Do điều kiện hạn chế nên tôi nghiên cứu đề tài trên HS khối lớp 12 của trường THPT PHAN BỘI CHÂU, lớp 12A2 do tôi giảng dạy môn vật lí và lớp 12A6 do Thầy Đặng Thanh Hồng giảng dạy vật lí ở năm học này. Các lớp tham gia nghiên cứu có nhiều điểm tương đồng nhau về tỉ lệ tuổi tác và điểm trung bình của môn vật lí. Cụ thể như sau: Bảng 1: Độ tuổi và điểm trung bình môn vật lí đầu năm học của HS các lớp 12A2 và 12A6 trường THPT PHAN BỘI CHÂU. HS các nhóm Tổng số Độ tuổi (Sinh năm 1996) Điểm TB môn Vật lí Lớp 12A2 39 39 6,89 Lớp 12A6 38 38 6,75 Về ý thức học tập, tất cả các em ở các lớp này đều tích cực học tập. Về kết quả học tập của năm trước, hai lớp 12A2 và 12A6 có điểm số của môn vật lí tương đương nhau về số lượng và xếp loại Giỏi, Khá, Trung Bình, Yếu. 3.2 Thiết kế 3.2.1 Thiết kế 1: Kiểm tra nhóm tương đương - 6 - 6 Chọn lớp 12A2 là lớp thực nghiệm và lớp 12A6 là lớp đối chứng. Chúng tôi đã dùng bài kiểm tra khảo sát đầu năm (bài kiểm tra tập trung) môn vật lí trước tác động, kết quả cho thấy điểm trung bình của 2 nhóm có sự khác biệt nhau. Do đó tôi đã dùng phép kiểm chứng Ttest để kiểm chứng sự chênh lệch giữa điểm số trung bình của 2 nhóm trước khi tác động . Bảng 2: kiểm chứng để xác định các nhóm tương đương Đối chứng Thực nghiệm TBC 6,73 7,86 P 0,0007 Từ bảng kiểm chứng ta thấy P = 0,0007 < 0,05 nên sự chênh lệch điểm số trung bình của 2 nhóm thực nghiệm và đối chứng là có ý nghĩa, hai nhóm được gọi là tương đương. 3.2.2 Thiết kế 2: Kiểm tra trước và sau tác động đối với các nhóm tương đương (được mô tả ở phần mục lục) Bảng 3: Thiết kế nghiên cứu Nhóm Kiểm tra trước tác động Tác động Kiểm tra sau tác động Thực nghiệm (lớp 12A2) 05 Dạy học có sử dụng các loại máy tính CASIO fx 570ES; 570ES.PLUS; 570VN. PLUS với phương pháp phù hợp. 06 Đối chứng (lớp 12A6) 05 Dạy học có sử dụng các loại máy tính CASIO nhưng chưa giới thiệu phương pháp phù hợp. 06 Ở thiết này, tôi sử dụng phép kiểm chứng ttest độc lập để kiểm tra kết quả của tác động. - 7 - 7 3.3 Quy trình nghiên cứu Tiến hành thực nghiệm: Vẫn tuân theo kế hoạch của nhà trường và theo thời khóa biểu để đảm bảo tính khách quan. Thời gian thực nghiệm từ tháng 9 năm 2013 đến hết tháng 02 năm 2014. 3.4 Đo lường Bài kiểm tra trước tác động là bài kiểm tra 15 phút số 1(Học kì 1) môn vật lí (phụ lục) Bài kiểm tra sau tác động là bài kiểm tra kết thúc chương 3, gồm 2 phần: - Bài kiểm tra 15 phút (Học kì 1). (phụ lục) - Bài kiểm tra 45 phút – bài kiểm tra mở rộng để xác định mức độ ảnh hưởng của tác động đến các nhóm đối tượng khác nhau. (phụ lục) Tiến hành kiểm tra và chấm bài theo kế hoạch của nhà trường và sự giúp đỡ của giáo viên trong tổ vật lí, trường THPT PHAN BỘI CHÂU 4 . PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ BÀN LUẬN KẾT QUẢ Bảng 4: So sánh điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động (phụ lục) (Bài tập vận dụng cấp độ 1) Đối chứng Thực nghiệm Số học sinh 38 38 Điểm trung bình 7,56 9,34 Độ lêch chuẩn 1,7 0,85 Giá trị p của Ttest 0,0000001 Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn (SMD) 2,08 - 8 - 8 1 2 9.34 7.56 1 2 Thực nghiệm Đối chứng. Biểu đồ: So sánh điểm trung bình sau tác động của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng với loại bài tập vận dụng cấp độ 1. Bảng 5: So sánh điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động (phụ lục) (Bài tập vận dụng cấp độ 2) Đối chứng Thực nghiệm Số học sinh 38 38 Điểm trung bình 5,57 7,59 Độ lêch chuẩn 1,75 1,41 Giá trị p của Ttest 0,0000002 Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn (SMD) 1,44 - 9 - 9 1 2 7.59 5.57 1 2 Thực nghiệm Đối chứng Biểu đồ: So sánh điểm trung bình sau tác động của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng với loại bài tập vận dụng cấp độ 2. 4.1 Phân tích dữ liệu Từ kết quả của phép đo ta thấy, ban đầu các nhóm nghiên cứu là tương đương nhau. Tuy nhiên sau gần 4 tháng tác động ta thấy có sự khác biệt về điểm số các bài kiểm tra ở hai nhóm nghiên cứu. - Lớp thực nghiệm có điểm trung bình các bài kiểm tra là 9,34 (SMD = 2,08) đối với loại bài tập vận dụng cấp độ 1 và điểm trung bình các bài kiểm tra là 7,59 (SMD = 1,44) đối với loại bài tập vận dụng cấp độ 2. - Lớp kiểm chứng có điểm trung bình bài kiểm tra là 7,56 đối với loại bài tập vận dụng cấp độ 1 và điểm trung bình bài kiểm tra là 5,57 đối với loại bài tập vận dụng cấp độ 2. Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn (SMD) của nhóm thực nghiệm là 2,08 đối với loại bài tập bài tập vận dụng cấp độ 1 và là 1,45 đối với bài tập bài tập vận dụng cấp độ 2 cho thấy mức độ ảnh hưởng của tác động là rất lớn. Kiểm chứng chênh lệch điểm trung bình bằng Ttests ở các phép đo đều thu được p < 0,05. Do vậy ta có thể kết luận chênh lệch điểm trung bình các bài kiểm tra - 10 - 10 của nhóm thực nghiệm cao hơn điểm trung bình các bài kiểm tra của nhóm đối chứng là không ngẩu nhiên, đó là kết quả của tác động tích cực. 4.2 Hạn chế Đề tài chỉ mới dừng ở nghiên cứu trên đối tượng học sinh của hai lớp 12 ở một trường trung học phổ thông, với học sinh của hai giáo viên dạy, chưa mở rộng khảo sát cho các đối tượng học sinh ở các lớp và trường khác. 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Sử dụng máy tính cầm tay CASIOfx 570ES; 570ES.PLUS; 570VN PLUS với phương pháp phù hợp sẽ giúp học sinh giải nhanh bài tập trắc nghiệm chương 1 và chương 3 (Vật lí 12). Đề tài có tác dụng rất lớn với đối tượng học sinh có học lực khá, giỏi. Các em tự tin nhiều hơn vào kết quả lựa chọn đối với dạng bài tập trắc nghiệm vận dụng ở cấp độ 1 và đặc biệt các em sẽ tiết kiệm được rất nhiều thời gian khi giải loại bài tập vận dụng ở cấp độ 2. Đề tài cũng có thể mở rộng để giải nhanh và hiệu quả một số dạng bài tập trắc nghiệm khác thuộc chương 2, chương 4, chương 5 và chương 7 của chương trình vật lí 12 hiện hành. 5.2 Khuyến nghị - Đối với giáo viên: Không ngừng tự học, tự bồi dưỡng, tìm tòi nghiên cứu thiết kế bài dạy để kích thích được tinh thần say mê, hứng thú học tập trong học sinh. Biết khai thác thông tin trên mạng Internet, có kĩ năng sử dụng các phần mềm dạy học tích cực, phù hợp với từng đối tượng học sinh của mình. - Với kết quả của đề tài này, chúng tôi mong rằng các bạn đồng nghiệp quan tâm, chia sẻ và đặc biệt là đối với giáo viên vật lí cấp trung học phổ thông có thể ứng dụng đề tài này vào việc dạy học môn vật lí nhằm tạo hứng thú và nâng cao kết quả học tập cho học sinh. [...]... động khoảng cách lớn nhất giữa hai vật là: A 4cm B 6cm C 8cm D ( 4 2 - 4)cm *************** - 18 - 18 Phụ lục 2 DÙNG MÁY TÍNH fX 570ES; 570ES Plus ; 570VN.Plus ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 GIẢI TÌM NHANH MỘT ĐẠI LƯỢNG CHƯA BIẾT TRONG BIỂU THỨC VẬT LÝ (Sử dụng SOLVE của Máy tính Fx 570ES; ; 570ES Plus ; 570VN.Plus ) 1.1 Các thao tác chung với máy fx 570ES ;570ESPlus; 570VNPlus... /4) Ví dụ 2 Vật m gắn vào đầu một lò xo nhẹ, dao động điều hòa với chu kỳ 0,4(s) người ta kích thích dao động bằng cách đưa m khỏi vị trí cân bằng ngược chiều dương một đoạn 3(cm) rồi buông nhẹ Chọn gốc tọa độ ở VTCB, gốc thời gian lúc buông vật, hãy viết phương trình dao động Giải: Tính = 2/T=2/0,4= 5 (rad/s) 0 i ; hay nhập máy: -3 5π - Bấm SHIFT 2 3 = máy hiển thị  3   - Nhập máy:  3  Vậy... thuvienvatly.com - Sách giáo khoa Vật lí 12 - Chuyên đề bài tập dao động cơ của thầy giáo Trần Văn Lượng - Chuyên đề bài tập điện xoay chiều của thầy giáo Trần Văn Lượng - 11 - 11 7 PHỤ LỤC CỦA ĐỀ TÀI 7.1 Phụ lục 1 và phụ lục 2: Cơ sở lí thuyết và các dạng bài tập tác động 7.2 Phụ lục 3 và phụ lục 4: Các đề bài kiểm tra sau tác động 7.3 Phụ lục 5 và phụ lục 6: Bảng điểm lớp thực nghiệm trước và sau tác động... Bước 1: BấmMODE 2 để đưa máy tính về chế độ số phức CMPLX - Bước 2: Bấm SHIFT MODE 4 để chọn đơn vị đo góc là rad (R) v - Bước 3: nhập vào máy x ( 0 )  ( 0 ) i  - Bước 4: Bấm SHIFT 2 3 = máy sẽ hiện r, đó là biên độ A và pha ban đầu  Với máy fx 570MS : bấm Shift, + (  r (A) ), = máy hiện A, - 13 - 13 sau đó bấm Shift, = máy sẽ hiện  4.1.2 Các ví dụ minh họa Ví dụ 1 Vật m dao động điều hòa... x(0) = 3(cm), v(0) = 12π( cm/s) Hãy viết phương trình dao động Cách giải thông thường - Tính = 2f =2.2= 4 (rad/s) - Tính A= 2 x (0) + v2 (0) ω2 = 32 + (12 ) 2  3 2 cm (4 ) x (0) = 3 2cosφ  3  - Lúc t= 0   v (0) = -Aωsinφ = 12 > 0  Giải bằng số phức - Tính = 2f = 2.2= 4 (rad/s) 12 π - Nhập máy: 3  i 4π - Bấm SHIFT 2 3 = máy hiển thị  3 2   / 4 Vậy : x= 3 2 cos(4t - /4) cm cosφ... Đáp án B - Nhập máy: 242 = 2202.R R 2 + 100 2 - Bấm:SHIFT SOLVE = 2 Màn hình hiển thị: X= L R = 100 0 Vậy : R = 100  - 19 - 19 2 BÀI TOÁN CỘNG ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU DÙNG MÁY TÍNH FX-570ES 2.1 Các thao tác chung với máy fx 570ES; 570ESPlus; 570VNPlus - Bước 1: BấmMODE 2 để đưa máy tính về chế độ số phức CMPLX - Bước 2: Bấm SHIFT MODE 4 để chọn đơn vị đo góc là rad (R) - Bước 3: Nhập vào máy U01 SHIFT (-)... + ) a=0 bi= -Ai A- /2 x= Acos(t - /2) 4.2 Dùng số phức giải bài tập tổng hợp hai hay nhiều dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số 4.2.1 Các thao tác chung Với máy fx 570ES; 570ESPlus; 570VNPlus - Bước 1: BấmMODE 2 để đưa máy tính về chế độ số phức CMPLX - Bước 2: Bấm SHIFT MODE 4 để chọn đơn vị đo góc là rad (R) - Bước 3: nhập vào máy A1 SHIFT (-) φ1 + A2 SHIFT (-) φ2 ,nếu tìm A tổng hợp Hoặc:... x3 = 3 2 cos(20t -+ ) (cm) 2 4 Giải: x x - Để ba vật luôn nằm trên một đường thẳng thì x2  1 3 hay x3 = 2x2 – x1 2 - Bấm: MODE 2  CMPLX - 17 - 17 - Bấm: SHIFT MODE 4  R - Nhập máy :2.1,5 SHIFT(-)  0 - 3 SHIFT(-)  (-/2) máy hiển thị: 2.1,5 - 3(π/2) - Bấm SHIFT 2 3 = hiển thị kết quả: 3 2 (-π/4) → x3 = 3 2 cos(20t -  ) (cm) 4 5- Bài tập vận dụng Câu 1: Một vật dao động điều hòa trên đoạn... trước và sau tác động 7.4 Phiếu đánh giá đề tài nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng - 12 - 12 Phụ lục 1 DÙNG MÁY TÍNH fX 570ES; 570ES Plus; 570VN.Plus ĐỂ GIẢI NHANH MỘT SỐ DẠNG BÀI TOÁN DAO ĐỘNG CƠ HỌC (Chương 1) 1- Cơ sở lý thuyết - Một dao động điều hòa x= Acos(ωt + φ) có thể được biểu diễn bằng số phức x = a + bi a = Acosφ = x (0)  với  v(0) b = Asinφ = ω  - Trong hệ tọa độ cực, số phức x =... Ví dụ 3 Vật nhỏ m = 0,5 (kg) được treo vào đầu dưới của một lò xo nhẹ, thẳng đứng độ cứng k = 5 (N/dm) Từ VTCB người ta kích thích dao động bằng cách truyền cho vật vận tốc 30 (cm/s) theo phương của trục lò xo Chọn gốc tọa độ ở VTCB, gốc thời gian lúc m qua VTCB ngược chiều dương, hãy viết phương trình dao động Giải: k = 10rad / s m -30 - Nhập máy: 0  i ; hay nhập máy: 3i 10 - Bấm SHIFT 2 3 = máy hiển . CỨU KHOA HỌC SƯ PHẠM ỨNG DỤNG ĐỀ TÀI NÂNG CAO KỸ NĂNG GIẢI NHANH BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CHƯƠNG 1 VÀ CHƯƠNG 3 – VẬT LÝ 12 BẰNG MÁY TÍNH CASIO 570ES; 570ES.PLUS; 570VN.PLUS Người. phương pháp sử dụng máy tính cầm tay để giải nhanh các bài tập trắc nghiệm định lương, giúp các em chọn đúng đáp án trắc nghiệm, tạo cảm giác cân bằng, hứng thú trong học tập các chương - 4 -. còn ngại giải phần bài tập ở các chương này. Để thay đổi hiện trạng trên, đề tài nghiên cứu của tôi giới thiệu một số phương pháp giải bài tập trắc nghiệm trên máy tính cầm tay loại CASIO 570ES;