B GIO DC V O TO TRNG I HC S PHM H NI DNG XUN QUí Xây dựng v sử dụng thiết bị thí nghiệm thực tập theo hớng phát triển hoạt động học tích cực, sáng tạo học sinh dạy học chơng dao động lớp 12 trung học phổ thông Chuyờn ngnh: Lớ lun v Phng phỏp dy hc b mụn Vt lớ Mó s: 62.14.10.02 TểM TT LUN N TIN S GIO DC HC H Ni - 2011 Cụng trỡnh c hon thnh ti: T Phng phỏp ging dy Khoa Vt lớ Trng HSP H Ni Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS Nguyn Ngc Hng Phn bin 1:PGS.TS Nguyn Quang Lc - Trng H Vinh Phn bin 2: PGS.TS Nguyn Th Hng Vit NXB Giỏo Dc Phn bin 3: PGS.TS Nguyn Vn Khi H Thỏi Nguyờn Lun ỏn s c bo v trc hi ng chm lun ỏn cp Trng hp ti Trng HSP H Ni Vo hi gi ngy thỏng Cú th tỡm lun ỏn ti - Th vin Quc gia - Th vin Trng HSP H Ni nm DANH MC CC CễNG TRèNH CễNG B CA TC GI Dng Xuõn Quý (2007), ô Ci tin v s dng thớ nghim lc lũ xo thng ng phn dao ng iu hũa vt lớ lp 12 ằ, Tp Thit b giỏo dc, (17), tr 21-24 Dng Xuõn Quý (2008), ô Xõy dng v s dng thit b lc lũ xo ngang dy hc dao ng c- Vt lớ 12 trung hc ph thụng ằ, Tp Giỏo dc, (s c bit 5/2008), tr.92-94 Dng Xuõn Quý (2009), ô Ch to v s dng thit b lc n dy hc dao ng c ( Vt lớ 12 trung hc ph thụng) ằ, Tp Giỏo dc, (207), tr.41-43 Nguyn Vn Biờn, Dng Xuõn Quý (2009), ô S dng phn mm Microsoft Excel phõn tớch qy o chuyn ng ca cỏc vt dy hc vt lớ trng ph thụng ằ, Tp giỏo dc, (211), tr.41-44 Dng Xuõn Quý (2009), ô Ch to thit b thớ nghim tng hp hai dao ng iu hũa dựng dy hc vt lớ 12 trng THPT ằ, Tp Khoa hc, i hc S phm H Ni, (54), tr.23-28 Dng Xuõn Quý (2009), ô Mụ hỡnh gió go bng sc nc (con lc tớch thoỏt) dựng dy hc vt lớ ph thụng ằ, Tp Thit b giỏo dc, (50), tr.36-38 Dng Xuõn Quý (2010), ô Thit k ch to mt s thit b thớ nghim s dng dy hc v dao ng c lp 12 ằ Tp Giỏo dc, (s c bit, 3/2010), tr.57-59 Dng Xuõn Quý, ô Ch to lc h tr quỏ trỡnh dy hc v dao ng c (Vt lớ 12) ằ, Tp Thit b Giỏo dc, (57), tr.36-39 Dng Xuõn Quý (2010), ô Con lc vt lớ dy hc v dao ng c lp 12 ằ Tp Giỏo dc , (250), tr.45-47 M U L DO CHN TI Chỳng ta ang sng mt th gii mi - th gii ca nn kinh t ton cu cú tớnh linh hot, nhy cm, mau phc hi, m v t iu chnh vi mc rt ln ú l th gii mang li nhng kh nng mi phi thng nhng cng luụn tim n cỏc thỏch thc khụng nh Nhng thuc tớnh ny l kt qu ca giai on phỏt trin vt bc lnh vc khoa hc - cụng ngh vo nhng nm cui th k 20 v u th k 21 Chớnh nhng iu ny ó dn n s thay i cn bn v hỡnh mu ngi mi xó hi - sn phm ca quỏ trỡnh giỏo dc ú phi l nhng ngi cú nn tng kin thc vng chc, cú kh nng thớch nghi, bit nhn dng v linh hot gii quyt cỏc liờn tc t cuc sng Nhn thc c xu th ca thi i, ng v Nh nc ta ó kp thi nhng ch trng ỳng n nhm iu chnh v lónh o s phỏt trin ca nn giỏo dc Cỏc ngh quyt ca ng ó ch rừ: Cn u tiờn hng u cho vic nõng cao cht lng dy v hc, i mi chng trỡnh, ni dung v phng phỏp dy hc phỏt huy kh nng sỏng to v c lp suy ngh ca HS- SV Trong nhng nm gn õy, vic dy hc b mụn Vt lớ trng ph thụng cng ó c quan tõm nghiờn cu i mi nhiu gúc : mc tiờu; ni dung chng trỡnh, sỏch giỏo khoa v c bit nhn mnh n vic i mi phng phỏp dy hc tt c cỏc cp hc, bc hc Vi lnh vc phng phỏp dy hc, chin lc c la chn phự hp vi xu hng i mi trờn th gii, ỏp ng c yờu cu phỏt trin tớnh tớch cc v nng lc sỏng to ca HS hc l: Trong dy hc, phi to iu kin HS c gii quyt cỏc hc phng theo quỏ trỡnh cỏc nh bỏc hc tỡm kin thc vt lớ Khi ú, HS cú iu kin phỏt trin ti a tớnh tớch cc nhn thc, cú nhiu c hi phỏt trin nng lc sỏng to v qua ú, h chim lnh c kin thc mt cỏch vng chc, ng thi trang b cho mỡnh cỏc phng phỏp nghiờn cu vt lớ, bin chỳng thnh nng lc gii quyt ca bn thõn Tt c nhng iu ú l tim lc sau trng, HS cú th tip tc dng tri nghim cỏc tỡnh mi thuc cỏc lnh vc mi Qua tỡm hiu thc t dy hc b mụn vt lớ cỏc trng THPT ca nc ta t trc n nay, chỳng tụi nhn thy: Vic t chc hot ng dy hc chng Dao ng c cũn gp rt nhiu khú khn, cha ỏp ng c yờu cu i mi nờu trờn, c th l: - V mt nhn thc, GV v cỏc nh qun lớ giỏo dc cũn lỳng tỳng dng lớ lun v i mi phng phỏp dy hc Mc dự dao ng c l phn kin thc quan trng, nhng vic dy hc ch dng li mc thp, ú GV thụng bỏo hin tng, ging gii cỏc kin thc SGK HS hiu v ghi nh, sau ú GV rt nhiu dng bi khỏc cho HS dng lớ thuyt nhm luyn thi tt nghip v thi i hc iu ny a n mt thc trng l cỏc gi hc v dao ng c thng bin thnh cỏc gi gii bi toỏn - V mt lớ lun, cha cú cỏc nghiờn cu h thng v c th tin trỡnh dy hc gii quyt cỏc kin thc v dao ng c - c bit, cỏc TBTN dựng cho vic dy hc phn kin thc ny cũn rt thiu v nu cú thỡ cng cha ỏp ng c cỏc yờu cu ca vic i mi theo hng phỏt trin hot ng hc tớch cc, sỏng to ca HS õy cng l mt nhng nguyờn nhõn c bn lm cho khú ỏp dng kiu dy hc gii quyt dy hc chng ny, lm cho HS kộm hng thỳ hc v khụng cú iu kin phỏt trin tớnh tớch cc v nng lc sỏng to Vi nhng phõn tớch trờn, chỳng tụi la chn : Xõy dng v s dng thit b thớ nghim thc theo hng phỏt trin hot ng hc tớch cc, sỏng to ca hc sinh dy hc chng Dao ng c lp 12 trung hc ph thụng lm ti nghiờn cu ca lun ỏn MC CH NGHIấN CU Vn dng lớ lun v vic xõy dng v s dng TBTN dy hc gii quyt vo vic xõy dng v s dng TBTN thc dy hc mt s kin thc cu chng Dao ng c lp 12 THPT nhm phỏt trin tớnh tớch cc v nng lc sỏng to ca HS hc KHCH TH V I TNG NGHIấN CU - Khỏch th nghiờn cu ca ti l quỏ trỡnh dy hc chng Dao ng c- Vt lớ lp 12 THPT - i tng nghiờn cu l cỏc TBTN thc v quỏ trỡnh t chc dy hc gii quyt mt s kin thc chng Dao ng c lp 12 THPT 4.GI THUYT KHOA HC Nu xõy dng c cỏc TBTN thc v dao ng c ỏp ng c cỏc yờu cu ca TBTN thc v s dng chỳng hp lớ nhng giai on nht nh ca tin trỡnh dy hc gii quyt thỡ s phỏt trin c tớnh tớch cc, nng lc sỏng to v gúp phn nõng cao cht lng kin thc ca HS hc CC NHIM V NGHIấN CU t c mc ớch, ti cú cỏc nhim v nghiờn cu sau: - Nghiờn cu lớ lun v vic phỏt trin tớnh tớch cc v nng lc sỏng to ca HS dy hc gii quyt v v vic xõy dng v s dng TBTN thc dy hc gii quyt - Nghiờn cu chng trỡnh vt lớ, SGK, cỏc ti liu cú liờn quan n cỏc kin thc v dao ng c lp 12 THPT xỏc nh: cu trỳc ni dung, mc tiờu v t ú, xỏc nh c cỏc TN cn tin hnh dy hc v dao ng c - Tỡm hiu thc t dy hc phn kin thc ny trng THPT, bao gm: cỏc hiu bit ca HS v dao ng c trc hc, phng phỏp dy ph bin ca GV v phng phỏp hc ca HS, cỏc hỡnh thc t chc dy hc phn ny v c bit l cỏc khú khn v mt TBTN - Thit k, ch to cỏc TBTN thc cú th tin hnh cỏc TN vi chỳng di dng cỏc TN ca HS quỏ trỡnh dy hc theo hỡnh thc hot ng nhúm - Son tho tin trỡnh dy hc mt s kin thc ca chng Dao ng c, ú cú s dng cỏc TBTN thc ó xõy dng bao gm: lp s tin trỡnh dy hc kin thc v son tho tin trỡnh dy hc c th - TNSP nhm ỏnh giỏ tớnh kh thi ca tin trỡnh dy hc ó son tho núi chung v ca h thng TBTN thc ó xõy dng núi riờng T ú, sa i, b sung v hon thin tin trỡnh dy hc cng nh h thng TBTN Kt qu TNSP cng c dựng lm c s bc u ỏnh giỏ hiu qu ca tin trỡnh dy hc núi chung v ca h thng TBTN thc núi riờng i vi vic phỏt trin tớnh tớch cc v nng lc sỏng to ca HS cng nh s b ỏnh giỏ cht lng kin thc ca HS CC PHNG PHP NGHIấN CU hon thnh cỏc nhim v, ti ó s dng phi hp cỏc phng phỏp nghiờn cu sau: - Phng phỏp nghiờn cu lớ thuyt * Nghiờn cu cỏc ti liu v ngoi nc lm rừ v mt lớ lun vic dng kiu dy hc gii quyt dy hc cỏc kin thc vt lớ c th v vai trũ, v trớ ca TN kiu dy hc ny * Nghiờn cu cỏc ti liu, c bit l SGK, SGV, SBT, cỏc sỏch tham kho v dao ng c v v cỏc TBTN dao ng c - Phng phỏp iu tra kho sỏt thc t, thu thp thụng tin v quỏ trỡnh dy hc chng Dao ng c - Thc nghim phũng thớ nghim: thit k, ch to cỏc TBTN; th nghim cỏc phng ỏn TN phũng TN - Thc nghim s phm trng THPT - Phng phỏp thng kờ toỏn hc: x lớ, ỏnh giỏ kt qu iu tra v kt qu TNSP NHNG ểNG GểP MI CA LUN N - Trờn c s lớ lun v dy hc gii quyt , xut tin trỡnh dy hc gii quyt bng ng suy lun lớ thuyt dy hc vt lớ - B sung, hon thin quy trỡnh xõy dng TBTN thc ỏp ng c cỏc yờu cu ca TBTN thc vt lớ c s dng dy hc gii quyt - Vn dng quy trỡnh xõy dng TBTN thc ó b sung, ó tỡm c cỏch ghi mi th li dao ng; nh ú, ó xõy dng c TBTN thc HS s dng hc cỏc kin thc v dao ng c lp 12 Ngoi ra, ó xõy dng c TBTN thc HS s dng nghiờn cu dao ng cng bc- cng hng v mt s ng dng k thut v dao ng cng bc Sỏu TBTN ny ỏp ng c cỏc yờu cu i vi TBTN thc c s dng dy hc vt lớ trng ph thụng c bit, TBTN thc v tng hp dao ng c ch to da trờn phng ỏn hon ton mi, cha c nghiờn cu a vo s dng dy hc vt lớ t trc n - Vn dng tin trỡnh dy hc gii quyt bng ng suy lun lớ thuyt ó xut, son tho tin trỡnh dy hc ng vi kin thc ca chng Dao ng c- Vt lớ lp 12, ú cú s dng mt s TBTN thc ó ch to c Cỏc tin trỡnh dy hc ny núi chung v cỏc TBTN thc núi riờng ó c TNSP bc u khng nh hiu qu ca chỳng i vi vic phỏt trin hot ng hc tớch cc, sỏng to v gúp phn nõng cao cht lng kin thc ca HS Chng C S L LUN V THC TIN CA TI 1.1 TNG QUAN VN NGHIấN CU Nhng thnh tu ni bt ca cỏc ngnh khoa hc liờn quan n vic dy hc khng nh: - Mc tiờu ca cỏc nn giỏo dc trờn ton th gii th k mi l to nhng ngi va cú nn tng kin thc vng chc va cú kh nng thớch nghi, bit nhn dng v gii quyt cỏc phc t cuc sng - Vic hc ch t hiu qu, ỏp ng c mc tiờu nu hot ng hc ca ngi hc (núi chung) v HS (núi riờng) luụn c to iu kin phỏt trin c tớnh tớch cc v nng lc sỏng to, qua ú HS chim lnh c kin thc, phỏt trin nng lc gii quyt õy l nhng iu quan trng m HS cn c trang b hc nh trng - HS s phỏt huy c tớnh tớch cc, sỏng to chim lnh kin thc, phỏt trin nng lc gii quyt thụng qua vic t HS vo cỏc tỡnh hc hp lớ, t ú h c trc tip tỏc ng lờn i tng hc thu nhn kin thc, theo cỏch thc m cỏc nh bỏc hc ó tỡm kin thc ú Xu hng i mi dy hc ny hin ang c nghiờn cu trin khai mnh m Vit Nam vi cỏc cụng trỡnh ca cỏc nh nghiờn cu giỏo dc, c bit l ca cỏc nh lớ lun dy hc b mụn v c c th húa cỏc ti ca cỏc nghiờn cu sinh v cỏc hc viờn cao hc Tuy nhiờn, qua tỡm hiu thc t dy hc chng Dao ng c chỳng tụi nhn thy vic dy hc cỏc kin thc v dao ng c cha cú nhng thay i ỏng k, ch yu theo hỡnh thc GV ging gii minh ha, HS lng nghe v lm theo s ch dn ca GV Theo chỳng tụi, cú nguyờn nhõn c bn ca cỏc khú khn ny: m, thay vỡ cỏc cõu hi yờu cu nh li, tỏi hin Trong quỏ trỡnh hc tp, nhng iu ny cú th thc hin nu HS c tng cng cỏc hỡnh thc hot ng nh t chc dy hc theo hỡnh thc nhúm Trong nghiờn cu ca mỡnh, chỳng tụi c gng thc hin theo hỡnh thc t chc ny gúp phn phỏt trin nng lc sỏng to ca HS 1.2.3 Phỏt trin hot ng hc tớch cc, sỏng to HS dy hc gii quyt Trong dy hc tng kin thc vt lớ, GV cú th t chc quỏ trỡnh dy hc trng ph thụng phng theo tin trỡnh gii quyt mt khoa hc, k thut nhm phỏt trin tớnh tớch cc, nng lc sỏng to, nng lc gii quyt ca HS Kiu dy hc ny chớnh l kiu dy hc gii quyt Tin trỡnh dy hc theo kiu dy hc gii quyt , theo th t, bao gm cỏc bc sau: * Lm ny sinh v phỏt biu cn nghiờn cu: T tỡnh vi nhng iu kin xut phỏt (da trờn kinh nghim i sng, hoc t cỏc TN m u, hoc t mt bi tp) to iu kin HS nhn thc c v chp nhn cn nghiờn cu Din t bng mt cõu hi ũi hi HS tỡm kim, xõy dng kin thc mi Kin thc mi ny chớnh l cõu tr li cho cõu hi c nờu * Gii quyt : Cn c vo cỏc yu t ó bit v iu cn tỡm, hng dn HS suy oỏn gii phỏp gii quyt : bng cỏch kho sỏt thc nghim a kin thc v cỏch thc thc hin mi hoc da vo cỏc kin thc, cỏch thc hot ng ó bit ri m rng phm vi ỏp dng hoc dng sỏng to iu kin mi t Sau ú GV hng dn HS thc hin gii phỏp ó xut 10 * Kt lun : Hng dn HS tng kt cỏc kt qu ca giai on gii quyt , trao i, tho lun v phỏt biu kt lun v cn gii quyt ri dng vo thc t Trong quỏ trỡnh dng cú th li ny sinh mi cn gii quyt Nghiờn cu chng trỡnh vt lớ trng THPT, chỳng tụi nhn Nguyờn lớ/ Thuyt Nhng d oỏn mi Cỏc mụ hỡnh/ Quy tc Thc nghim thy cú khỏ nhiu ni dung kin thc vt lớ c xõy dng phng theo ng suy lun lớ thuyt Hỡnh 1.1 Bn giai on nhn thc Vt lớ theo Feynman õy l ng ngy cng quan trng s phỏt trin ca khoa hc v ó c nh vt lớ Feynman din t thnh chu trỡnh xõy dng kin thc vt lớ bng suy lun lớ thuyt (Hỡnh 1.1) Theo chỳng tụi, tin trỡnh dy hc phng theo tin trỡnh gii quyt khoa hc bng ng suy lun lớ thuyt (gi tt l tin trỡnh dy hc gii quyt bng ng suy lun lớ thuyt) c thc hin theo cỏc giai on nh sau: - Lm ny sinh v phỏt biu cn nghiờn cu - Gii quyt , trc ht l gii quyt bng ng suy lun lớ thuyt, tip theo l thc hin kim nghim bng TN kt qu ó tỡm c t suy lun lớ thuyt - Rỳt kt lun nh i chiu kt qu suy lun lớ thuyt vi kt qu TN Tin trỡnh dy hc gii quyt bng ng suy lun lớ thuyt) c túm tt s Hỡnh 1.2 11 1.3 THIT B TH NGHIM THC TP TRONG DY HC GII QUYT VN thc hin i mi vic dy hc trng ph thụng, gúc TBTN, cn cú nhng nghiờn cu xõy dng cỏc TBTN thc nhm to iu kin cho cỏc HS trc tip thc hin cỏc TN quỏ trỡnh chim lnh kin thc thụng qua vic gii quyt cỏc hc iu ny s l mt yu t quan trng giỳp phỏt trin tớnh tớch cc v sỏng to ca HS quỏ trỡnh hc b mụn vt lớ Lm ny sinh v phỏt biu cn nghiờn cu Da vo kinh nghim,TN, kin thc c, bi t HS vo mt tỡnh hc tp, HS ý thc c hc ũi hi xõy dng mt kin thc mi Phỏt biu bng mt cõu hi Vn dng cỏc kin thc no ó bit v dng cỏc kin thc ú nh th no tr li cõu hi ? Gii quyt Gii quyt bng suy lun lớ thuyt - xut gii phỏp gii quyt da cỏcmi kin thc ó bit cú liờn quan: Kttrờn qu * Xỏc nh cỏc kin thc ó bit cn s dng * Xỏc nh cỏch thc s dng cỏc kin thc ú thu c kt qu - Thc hin gii phỏp: suy lun lụgic t cỏc kin thc ó bit thu c kt qu Lm th no kim nghim bng TN kt qu tỡm c t suy lun lớ thuyt? Kim nghim bng TN kt qu ca quỏ trỡnh suy lun lớ thuyt - Xỏc nh ni dung cn kim nghim: xột xem cú th kim nghim trc tip kt qu thu c t suy lun lớ thuyt c khụng? Nu khụng c, suy lun logic t kt qu h qu kim tra c bng TN - Thit k phng ỏn TN: La chn cỏc chi tit ca TBTN; xut cỏch b trớ TN, cỏch tin hnh thu thp v x lớ cỏc d liu TN - Thc thi TN: Lp k hoch TN, lp rỏp, b trớ v tin hnh TN, thu thp v x lớ cỏc d liu TN thu c kt qu TN Hóy rỳt kt lun? Rỳt kt lun i chiu kt qu TN vi kt qu ca quỏ trỡnh suy lun lớ thuyt rỳt kt lun Hỡnh 1.2: S tin trỡnh dy hc gii quyt bng ng suy lun lớ thuyt 12 Trong dy hc, TBTN thc cú rt nhiu vai trũ: i vi quỏ trỡnh xõy dng kin thc; i vi vic phỏt trin k nng, k xo; i vi vic phỏt trin nng lc t duy, nng lc gii quyt v i vi vic phỏt trin thỏi , tỡnh cm tớch cc vi mụn hc Cỏc vai trũ ny ch c thc hin nu TBTN ỏp ng c cỏc yờu cu sau: a) Cỏc yờu cu chung TBTN thc c ch to, trc ht phi ỏp ng c cỏc yờu cu theo tiờu ca TBTN dựng dy hc, bao gm: yờu cu v khoa hc k thut v mt s phm v mt kinh t v v mt thm m b) Cỏc yờu cu i vi TBTN thc Ngoi vic ỏp ng cỏc yờu cu chung, cỏc TBTN thc cn ỏp ng thờm mt s yờu cu sau: cn c ch to cú biờn s dng ln, hot ng n nh; cn c ch to t cỏc vt liu cú bn cao cú th s dng vi tn sut ln vỡ mt gi hc, s cú nhiu lt HS lm TN; cú th thc hin c mt s phng ỏn b trớ v tin hnh TN khỏc nhng t c mt mc ớch; phi m bo an ton mc cao nht cú th cho HS; cú s lng cỏc chi tit ca TB khụng nhiu nhng cú nhiu tỏc dng, d thỏo lp, i ch cn thit v vi thi gian lp rỏp ngn 1.4 THC TIN DY HC CHNG DAO NG C TRNG THPT Qua iu tra tỡm hiu thc t dy hc trng THPT thuc nhiu vựng c nc, thc t cho thy cỏc gi hc dao ng c mi ch thc hin ht phn suy lun lớ thuyt l dng li sau ú luyn cỏc dng bi vi cỏc mc tiờu t cũn cỏc mc thp Vỡ th cn cú cỏc nghiờn cu ng b, t vic ch to TBTN thc dnh cho HS n vic s dng tin trỡnh dy hc gii quyt bng suy lun lớ thuyt, cú th ỏp ng c yờu cu i mi dy hc cỏc kin thc dao ng c 13 Chng XY DNG CC THIT B TH NGHIM V S DNG SON THO TIN TRèNH DY HC MT S KIN THC CA CHNG DAO NG C LP 12 TRNG THPT Qua nghiờn cu, chỳng tụi ó xõy dng c TBTN thc tp, s dng cỏch ghi mi th dao ng theo nguyờn tc tng tỏc t, dựng dy hc cỏc kin thc c bn ca dao ng c v ch to c TBTN thc cho HS tin hnh cỏc TN hc cỏc kin thc dao ng cng bc v cỏc ng dng k thut Vic xõy dng cỏc TBTN c trỡnh by theo dn ý: s cn thit phi ch to TBTN, cu to ca TBTN, cỏc TN cú th tin hnh vi TBTN v cỏc chỳ ý cn thit thc hin TN Trờn c s cỏc TBTN ó ch to ú, tin hnh son tho bi hc, ng vi mt s kin thc c bn ca chng Dao ng c, theo kiu dy hc gii quyt nhm phỏt trin tớnh tớch cc v nng lc sỏng to ca HS 2.1 XY DNG CC THIT B TH NGHIM THC TP V DAO NG C 2.1.1.Ch to thit b ghi th dao ng Thit b ghi ny c ch to da trờn nguyờn tc tng tỏc t, u bỳt nam chõm gn trờn vt dao ng s hỳt cỏc mt st bng ghi c kộo chuyn ng thng u to nờn vt th li ph thuc thi gian Khi ghi, u bỳt khụng chm vo bng nờn trỏnh c ma sỏt lm nh hng n dao ng Thit b c ch to liờn kt v ghi c th li ca cỏc h dao ng c 2.1.2 Ch to TBTN lc lũ xo ngang TBTN lc lũ xo ngang (Hỡnh 2.1) c ch to phự hp vi bi hc: mt lũ xo thớch hp nm ngang gn vi vt chuyn ng trờn mỏng m khớ c ni vi mỏy thi khớ cụng sut nh dựng in ỏp mt chiu 2.1.3 Ch to TBTN lc lũ xo thng ng 14 TBTN lc lũ xo thng ng (Hỡnh 2.2) c ch to gm vt hỡnh tr c nh hng chuyn ng trờn hai dõy cng song song khc phc c chuyn ng chao o ca vt dao ng Hỡnh 2.1.TBTN Con lc lũ xo nm ngang Hỡnh 2.3 TBTN Con lc n Hỡnh 2.2 TBTN lc lũ xo thng ng Hỡnh 2.4 TBTN Con lc vt lớ Hỡnh 2.5 TBTN Tng hp hai dao ng iu hũa Hỡnh 2.6 TBTN thựng cha chũng chnh 15 2.1.4 Ch to TBTN lc n TBTN lc n (Hỡnh 2.3) c ch to tha iu kin t gm vt nh lng m gn vi dõy nh khụng gión chiu di l v khc phc c chuyn ng chao o ca lc nh vic kớch thớch dao ng theo mt phng thng ng 2.1.5 Ch to TBTN lc vt lớ TBTN lc vt lớ (Hỡnh 2.4) c ch to dng thanh, l trng hp n gin ca lc vt lớ õy l TBTN mi, d ch to v s dng 2.1.6 Ch to TBTN tng hp hai dao ng TBTN tng hp hai dao ng iu hũa (Hỡnh 2.5) thc hin vic tng hp hai dao ng thnh phn m gi nguyờn c hai thnh phn dao ng ú õy l TBTN hon ton mi cho phộp tng hp c hai dao ng iu hũa cựng phng, cựng tn s 2.1.7 TBTN dao ng cng bc v cỏc ng dng k thut õy l mt TBTN cho phộp thc hin c cỏc TN kho sỏt dao ng cng bc ca lc lũ xo thng ng, lc ng thi cú th dựng thc hin cỏc TN din t cỏc ng dng k thut nh: minh s rung mnh ca b mỏy cng hng dao ng, minh vic s dng thựng cha chũng chnh tu thy lm gim s lc l cú súng ( Hỡnh 2.6) Cỏc thit b c bn v cỏc h dao ng cho phộp kim nghim c cỏc kin thc rỳt t suy lun lớ thuyt: kim nghim dng sin ca th li dao ng ph thuc thi gian; kim nghim c biu thc tớnh chu kỡ dao ng ca cỏc lc vi phng ỏn thu thp v x lớ kt qu khỏc Vic kim nghim u cho kt qu tt vi chớnh xỏc rt cao (sai s di 5%) c bit, phng ỏn x lớ nh th thu c bng phn mm Microsoft Excel giỳp khng nh c dng sin ca th li cng nh xỏc nh rt nhanh cỏc kt 16 qu nh lng v biờn , chu kỡ v pha ca dao ng (Hỡnh 2.7 v Hỡnh 2.8) Hỡnh 2.7 Phõn tớch nh th li dao ng ca lc lũ xo ngang Hỡnh 2.8 Phõn tớch nh th tng hp hai dao ng cựng pha 2.2 SON THO TIN TRèNH DY HC MT S KIN THC CA CHNG DAO NG C LP 12 TRNG THPT Vn dng lớ lun dy hc gii quyt bng ng suy lun lớ thuyt, trờn c s cỏc TBTN thc ó ch to, chỳng tụi tin hnh son 17 tho tin trỡnh dy hc ni dung kin thc ca chng Dao ng c Vớ d Hỡnh 2.9 l s tin trỡnh dy hc kin thc v chu kỡ dao ng ca lc lũ xo nm ngang Lm ny sinh v phỏt biu cn nghiờn cu: HS ó bit: mt vt nng gn vo u lũ xo nh nm ngang, u ca lũ xo c gn c nh vo giỏ, di tỏc dng ca lc n hi, vt dao ng quanh v trớ cõn bng Dao ng ca lc lũ xo nm ngang cú tuõn theo quy lut no khụng? Nu cú, quy lut ca dao ng c din t bng phng trỡnh no? Vn dng kin thc no ó bit v dng nh th no tỡm c quy lut dao ng v phng trỡnh chuyn ng ca lc lũ xo ? Gii quyt Gii quyt bng suy lun lớ thuyt - xut gii phỏp: Vn dng phng phỏp ng lc hc, xỏc nh lc tỏc dng lờn vt, ỏp dng nh lut Niu-tn tỡm gia tc a = x, t ú tỡm phng trỡnh chuyn ng ca vt - Thc hin gii phỏp: Th lc n hi Fdh = - kx vo biu thc nh lut 2, tỡm c gia k tc a= x = - x ặ x + 2x = ( = ) gi l phng trỡnh ng lc hc Thụng bỏo m nghim ca phng trỡnh v th li thy nghim l ỳng, tỡm c kt qu: Dao ng ca lc lũ xo nm ngang l dao ng iu hũa, c din t bng phng trỡnh x=Acos(t + ) th biu din s bin i ca li dao ng theo thi gian cú dng hỡnh sin Lm th no kim nghim c dng hỡnh sin ca phng trỡnh li ó tỡm c? Kim nghim bng TN dng hỡnh sin ca th li dao ng theo thi gian t: - Xỏc nh ni dung kim nghim: vic v th x-t c thay th bng vic v th x-s vi s l quóng ng i u ca bn ghi thi gian t= s/v v v l tc chuyn ng u ca bn ghi - Thit k phng ỏn TN: bỳt nam chõm c gn vo vt s hỳt cỏc mt st cha hp chuyn ng thng u, vuụng gúc vi phng dao ng lờn mt trờn ca hp, to vt ghi v trớ ca vt quỏ trỡnh dao ng thu th x-s v cng l dng ca th x-t chng minh th cú dng hỡnh sin: dựng giy bn cú k cỏc ụ nh hoc phn mm Microsoft Excel phõn tớch nh chp th - Thc thi TN: lp rỏp v thc hin TN thu c th x-s trờn mt hp cú dng hỡnh sin Hóy rỳt kt lun v quy lut dao ng ca lc lũ xo nm ngang? Rỳt kt lun Dao ng ca lc lũ xo nm ngang l dao ng iu hũa, c din t bng phng trỡnh x =Acos(t + ) th biu din s bin i ca li dao ng theo thi gian cú dng hỡnh sin Hỡnh 2.29 S tin trỡnh dy hc kin thc v qui lut dao ng iu hũa ca lc lũ xo nm ngang 18 Chng THC NGHIM S PHM 3.1 MC CH, I TNG V PHNG PHP THC NGHIM S PHM 3.1.1 Mc ớch TNSP Vic tin hnh TNSP trng THPT nhm mc ớch: - Kim nghim tớnh kh thi ca cỏc tin trỡnh dy hc ó son tho núi chung v ca cỏc TBTN thc núi riờng t ú, b sung, chnh sa cỏc tin trỡnh dy hc v ci tin, hon thin tip cỏc TBTN thc ó ch to - S b ỏnh giỏ hiu qu ca tin trỡnh dy hc ó son tho núi chung v ca cỏc TBTN thc núi riờng i vi vic phỏt trin hot ng hc tớch cc, sỏng to v i vi vic nõng cao cht lng kin thc ca HS 3.1.2 i tng TNSP i tng TNSP l cỏc HS lp 12 trng THPT tin trỡnh dy hc mt s kin thc dao ng c 3.1.3 Phng phỏp TNSP - iu tra trc v sau TNSP trờn din rng HS - Theo dừi, quan sỏt trc tip GV v HS cỏc gi dy TNSP - Phõn tớch qua bng ghi hỡnh cỏc gi dy TNSP - Phõn tớch qua cỏc phiu hc ca cỏc nhúm HS, c bit, trờn phiu th hin s lm vic ca cỏ nhõn v ca nhúm thụng qua cỏc loi ch vit ca HS - S b phõn tớch bng phng phỏp thng kờ im s sau bi kim tra cui chng 3.1.4 Thi gian, a im v cụng tỏc chun b TNSP - Vic TNSP c thc hin qua hai nm hc: vũng nm hc 20082009, vũng nm hc 2009-2010 - TNSP c tin hnh trng THPT ca Thnh ph H Ni: THPT Mờ Linh, THPT Nguyn Bnh Khiờm v THPT Trn Nhõn Tụng 19 3.2 PHN TCH, NH GI KT QU THC NGHIM S PHM 3.2.1 Xõy dng cỏc tiờu ỏnh giỏ kt qu thc nghim s phm Vic ỏnh giỏ kt qu TNSP c xem xột qua cỏc mt: a) Tớnh kh thi ca cỏc tin trỡnh dy hc ó son tho núi chung v ca cỏc TBTN thc s dng dy hc núi riờng Nhng cn xem xột l: ch no ca TBTN ó ch to hoc ca tin trỡnh dy hc ó son tho khụng ỳng, khụng phự hp cn sa i v sa i th no; vic sa i t vũng sang vũng thc hin sao, thi gian thc hin gi dy cú phự hp khụng, hiu qu ca tin trỡnh i vi vic phỏt trin tớnh tớch cc v nng lc sỏng to ca HS Cú hai yu t ca mt ny c chỳng tụi xem xột l: - V tớnh kh thi ca cỏc TBTN ó xõy dng so vi yờu cu ó ra, c bit l hai yu t: khoa hc- k thut v s phm Vic ỏnh giỏ yu t ny cn c vo cỏc du hiu: thi gian trung bỡnh thc hin mt TN, t l HS thc hin TN, s ln hng húc trung bỡnh, t l TN khụng thnh cụng, t l s HS xut ý kin ci tin TBTN, t l HS thc hiờn x lớ s liu - V tớnh kh thi ca tin trỡnh dy hc ó xõy dng, vic ỏnh giỏ yu t ny cn c theo cỏc du hiu: thi gian thc hin gi dy; t l HS tip nhn nhim v; t l HS xut gii phỏp thc hin; t l HS tranh lun, trao i; t l HS tham gia xõy dng kt lun nhúm b) Cht lng kin thc ca HS Chỳng tụi s b ỏnh giỏ cht lng kin thc ca HS qua t TNSP thụng qua vic ỏnh giỏ im s m HS t c thc hin bi kim tra cui chng Bi kim tra thc hin 45 phỳt vi 25 cõu hi trc nghim khỏch quan 3.2.2 Kt qu TNSP Qua vũng thc nghim s phm ti trng THPT hai nm hc: 2008-2009, 2009-2010 cho thy: 20 - Cỏc tin trỡnh dy hc l kh thi, ỏp ng c vic thc hin cỏc mc tiờu dy hc mi nhng phự hp vi tỡnh hỡnh dy hc hin ti v tng lai gn v mt thi gian v cỏch thc t chc dy hc Qua din bin ca cỏc gi hc, cú th thy: - Tớnh tớch cc, ch ng ca HS c bc l v phỏt trin theo chiu hng ngy cng tt (khụng ch l s phn khi, tớch cc b ngoi m dn hng ti tớch cc cỏc hot ng chim lnh kin thc) Vớ d: vi s phn khi, tũ mũ quan sỏt vt dao ng trờn m khớ chuyn sang mong mun ghi c th dao ng, sau ú l kim tra dng hm sin ca thRừ rng vic t chc hot ng hc theo nhúm giai on kim nghim kt qu TN ỏp ng c rt tt yờu cu phỏt huy tớnh tớch cc ca HS - Nng lc sỏng to c bc l qua vic tỡm hiu cỏc ý sỏng to ca TBTN (Vớ d: dựng m khớ lm gim ma sỏt trờn m khớ, vic ô ghi xa ằ da trờn tng tỏc t) v xut cỏc ý tng sỏng to nh dựng du nht bụi trn, cỏch iu chnh bỳt chớnh nhng iu ny trang b cho HS nhng cỏch hnh x, cỏch suy ngh thc hin cỏc nhim v t hiu qu hn - Qua cỏc phiu hc tp, qua quan sỏt v thng kờ cỏc hot ng ca HS cho thy cỏc HS hot ng mc cao, vi cỏc hot ng an xen phong phỳ ca cỏ nhõn, ca cỏ nhõn nhúm v th lp iu ny khng nh rừ u th ca cỏc TBTN thc s dng kiu t chc dy hc theo nhúm Cỏc TBTN dao ng c c ch to dng cỏc TBTN thc ỏp ng c cỏc yờu cu v mt khoa hc - k thut, s phm, kinh t, thm m - Cỏc kt qu v mt im s, thụng qua cỏc phõn tớch thng kờ, cng cho thy vic tỏc ng theo phng phỏp dy hc mi, m bo t c mc tiờu nõng cao cht lng kin thc 21 KT LUN V KIN NGH ti nghiờn cu ca chỳng tụi ó gii quyt c cỏc sau õy: - Trờn c s nghiờn cu kiu dy hc gii quyt phng theo tin trỡnh nghiờn cu ca cỏc nh khoa hc, nhm phỏt trin mc cao tớnh tớch cc nhn thc v phỏt trin mnh m nng lc sỏng to HS, chỳng tụi tin hnh ỏp dng vo vic dy hc mt s kin thc vt lớ, m ni dung ca nú cú th c xõy dng theo ng suy lun t cỏc lớ thuyt tng quỏt ó bit, t ú tin trỡnh dy hc gii quyt bng ng suy lun lớ thuyt - Da trờn cỏc phõn tớch vai trũ, tỏc dng ca TBTN thc i vi quỏ trỡnh hc ca HS, chỳng tụi xut cỏc yờu cu i vi TBTN thc v quy trỡnh xõy dng TBTN thc - Tin hnh iu tra mt s trng THPT nhiu vựng khỏc (trờn c Bc, Trung, Nam) v tỡnh hỡnh dy hc chng ô Dao ng c ằ, chỳng tụi thy c s khú khn, lỳng tỳng vic dy hc cỏc kin thc ca chng, t ú xỏc nh c nguyờn nhõn ca cỏc thc trng ú l cha cú c nhng nghiờn cu c th cho vic i mi dy hc cỏc kin thc dao ng c v c bit l thc trng thiu TBTN cho vic t chc dy hc chng ô Dao ng c ằ trng THPT - Vn dng quy trỡnh xõy dng TBTN thc ó xut, chỳng tụi tin hnh xõy dng c TBTN: TBTN lc lũ xo nm ngang, TBTN lc lũ xo thng ng, TBTN lc n, TBTN lc vt lớ, TBTN tng hp dao ng v TBTN dao ng cng bc Cỏc TBTN ny ỏp ng c cỏc yờu cu ca TBTN thc tp, giỳp thc hin c 15 TN cho vic t chc dy hc nhng ni dung c bn ca chng ô Dao ng c ằ Cỏc TBTN ó c chn tham gia bi dng GV v s dng TBTN dy 22 hc t thỏng 8-2010 ti Trng HSP H Ni v c cỏc GV trng ph thụng ỏnh giỏ cao - Vn dng tin trỡnh dy hc gii quyt bng ng suy lun lớ thuyt, v vic t chc lp hc linh hot theo nhiu hỡnh thc, c bit l hỡnh thc nhúm, chỳng tụi son tho tin trỡnh dy hc bi hc tng ng vi ni dung kin thc theo hng phỏt trin tớnh tớch cc v nng lc sỏng to ca HS - Tin trỡnh dy hc bi hc ó c TNSP trng THPT ca thnh ph H Ni Kt qu TNSP qua hai nm hc cho phộp khng nh hiu qu ca tin trỡnh dy hc ó son tho i vi vic phỏt trin tớnh tớch cc v nng lc sỏng to ca HS c bit, TNSP khng nh vai trũ ca cỏc TBTN thc vic i mi phng phỏp dy hc Vi cỏc kt qu trờn, ó khng nh tớnh ỳng n ca gi thuyt khoa hc ca ti: vic xõy dng c cỏc TBTN thc v dao ng c v s dng tin trỡnh dy hc gii quyt s gúp phn phỏt trin c tớnh tớch cc v nng lc sỏng to ng thi gúp phn nõng cao cht lng kin thc ca HS Vic thc hin ti cng cho thy t chc dy hc theo kiu dy hc gii quyt núi chung, cng nh theo tin trỡnh dy hc gii quyt bng ng suy lun lớ thuyt, ũi hi ngi GV rt nhiu nng lc, c bit l nng lc t chc lp hc theo cỏc k thut dy hc hp tỏc, nng lc s dng TBTN thc theo hỡnh thc dy hc nhúm Qua vic thc hin ti, chỳng tụi xut mt s kin ngh nh sau: - ngh c thc hin tip cỏc nghiờn cu sn xut cỏc TBTN dao ng c, cung cp cho cỏc trng THPT thi gian sm nht - Tip tc u t cho cỏc nghiờn cu b sung, tng cng cỏc 23 TBTN tng i ng b, c bit l cỏc TBTN thc tp, tng ng vi cỏc ni dung kin thc vt lớ khỏc trng ph thụng - Cn to iu kin cho GV c ch ng thc hin k hoch dy hc theo tng chng, thay vỡ vic qun lớ cht ch v thi gian theo phõn phi chng trỡnh theo tit hc nh hin Bi dng v khuyn khớch GV mnh dn ỏp dng cỏc hỡnh thc t chc dy hc tớch cc (dy hc theo nhúm, dy hc theo d ỏn, dy hc theo trm) nhm phỏt huy mc cao nht cỏc nng lc ca HS - Cn thng xuyờn t chc cỏc t hi tho, bi dng GV nhm trao i v i mi phng phỏp dy hc i vi tng phn kin thc vt lớ ph thụng, i mi vic s dng TBTN, cỏc ý kin, kinh nghim t chc lp hc nhm tng cng s gn kt gia nhng nh nghiờn cu lớ lun dy hc b mụn vi nhng GV trc tip thc hin vic dy hc Cui cựng, chỳng tụi hi vng lun ỏn s gúp phn vo vic i mi phng phỏp dy hc trng THPT v nhng kt qu nghiờn cu s l ti liu tham kho b ớch cho cỏc GV trc tip thc hin dy hc cỏc trng THPT 24 [...]... thức Vật lí theo Feynman Đây là con đường ngày càng quan trọng trong sự phát triển của khoa học và đã được nhà vật lí Feynman diễn đạt thành chu trình xây dựng kiến thức vật lí bằng suy luận lí thuyết (Hình 1.1) Theo chúng tôi, tiến trình dạy học phỏng theo tiến trình giải quyết vấn đề khoa học bằng con đường suy luận lí thuyết (gọi tắt là tiến trình dạy học giải quyết vấn đề bằng con đường suy luận. .. cứu - Giải quyết vấn đề, trước hết là giải quyết vấn đề bằng con đường suy luận lí thuyết, tiếp theo là thực hiện kiểm nghiệm bằng TN kết quả đã tìm được từ suy luận lí thuyết - Rút ra kết luận nhờ đối chiếu kết quả suy luận lí thuyết với kết quả TN Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề bằng con đường suy luận lí thuyết) được tóm tắt trong sơ đồ Hình 1.2 11 1.3 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM THỰC TẬP TRONG DẠY HỌC... đề, trao đổi, thảo luận và phát biểu kết luận về vấn đề cần giải quyết rồi vận dụng vào thực tế Trong quá trình vận dụng có thể lại nảy sinh vấn đề mới cần giải quyết Nghiên cứu chương trình vật lí ở trường THPT, chúng tôi nhận 2 Nguyên lí/ Thuyết 3 Những dự đoán mới 1 Các mô hình/ Quy tắc 4 Thực nghiệm thấy có khá nhiều nội dung kiến thức vật lí được xây dựng phỏng theo con đường suy luận lí thuyết Hình... động, sáng tạo và đặc biệt, cần có các TBTN cần thiết, nhất là các TBTN thực tập để HS sử dụng ở các giai đoạn khác nhau của quá trình dạy học 1.2.2 Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí Trong nhiều dạng năng lực mà con người cần phát triển trong hoạt động, dạng thức quan trọng nhất cần chú ý trong dạy học hiện nay chính là năng lực sáng tạo Để phát triển năng lực sáng tạo... hoạch TN, lắp ráp, bố trí và tiến hành TN, thu thập và xử lí các dữ liệu TN để thu được kết quả TN Hãy rút ra kết luận? Rút ra kết luận Đối chiếu kết quả TN với kết quả của quá trình suy luận lí thuyết để rút ra kết luận Hình 1.2: Sơ đồ tiến trình dạy học giải quyết vấn đề bằng con đường suy luận lí thuyết 12 Trong dạy học, TBTN thực tập có rất nhiều vai trò: đối với quá trình xây dựng kiến thức; đối... tiến trình dạy học đã xây dựng, việc đánh giá yếu tố này căn cứ theo các dấu hiệu: thời gian thực hiện giờ dạy; tỉ lệ HS tiếp nhận nhiệm vụ; tỉ lệ HS đề xuất giải pháp thực hiện; tỉ lệ HS tranh luận, trao đổi; tỉ lệ HS tham gia xây dựng kết luận nhóm b) Chất lượng kiến thức của HS Chúng tôi sơ bộ đánh giá chất lượng kiến thức của HS qua đợt TNSP thông qua việc đánh giá điểm số mà HS đạt được khi thực... kết quả tìm được từ suy luận lí thuyết? Kiểm nghiệm bằng TN kết quả của quá trình suy luận lí thuyết - Xác định nội dung cần kiểm nghiệm: xét xem có thể kiểm nghiệm trực tiếp kết quả thu được từ suy luận lí thuyết được không? Nếu không được, suy luận logic từ kết quả ra hệ quả kiểm tra được bằng TN - Thiết kế phương án TN: Lựa chọn các chi tiết của TBTN; đề xuất cách bố trí TN, cách tiến hành thu thập... hình thức tổ chức này để góp phần phát triển năng lực sáng tạo của HS 1.2.3 Phát triển hoạt động học tích cực, sáng tạo ở HS trong dạy học giải quyết vấn đề Trong dạy học từng kiến thức vật lí, GV có thể tổ chức quá trình dạy học ở trường phổ thông phỏng theo tiến trình giải quyết một vấn đề khoa học, kĩ thuật nhằm phát triển tính tích cực, năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề của HS Kiểu dạy... học: một lò xo thích hợp nằm ngang gắn với vật chuyển động trên máng đệm khí được nối với máy thổi khí công suất nhỏ dùng điện áp một chiều 2.1.3 Chế tạo TBTN con lắc lò xo thẳng đứng 14 TBTN con lắc lò xo thẳng đứng (Hình 2.2) được chế tạo gồm vật hình trụ được định hướng chuyển động trên hai dây căng song song để khắc phục được chuyển động chao đảo của vật khi dao động Hình 2.1.TBTN Con lắc lò xo... thức vật lí và thực tại của thế giới xung quanh - Mở rộng điều kiện và phạm vi tự do hành động cho HS 8 - Tạo điều kiện cho HS được trải nghiệm các hành động nghiên cứu vật lí điển hình - Rèn luyện cho HS việc sử dụng các ngôn ngữ vật lí - Rèn luyện cho HS các kĩ năng hoạt động thực nghiệm - Tổ chức hoạt động theo các hình thức đa dạng - Thiết kế các nhiệm vụ, bài tập đa dạng linh hoạt - Tổ chức đánh