SKKN Vận dụng phương pháp dạy học theo trạm trong dạy học chủ đề Sóng cơ và giao thoa sóng Vật lí 12 THPT

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO TRẠM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “SÓNG CƠ VÀ GIAO THOA SĨNG” VẬT LÍ 12 THPT LĨNH VỰC: VẬT LÍ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƢỜNG THPT ĐÔ LƢƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO TRẠM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “SÓNG CƠ VÀ GIAO THOA SĨNG” VẬT LÍ 12 THPT LĨNH VỰC: VẬT LÍ Nh m t c gi : Trần Thị Kiều Quý – SĐT: 0975.771.824 Nguyễn Thị Nhƣ Anh – SĐT: 0356.294.317 Lê Thị Mai Sƣơng – SĐT: 0968.687.886 N m th c hi n: 2021-2022 PHẦN I MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Hi n nay, đổi gi o dục toàn xã hội quan tâm Đổi phương ph p dạy học đổi gi o dục phổ thông theo hướng hi n đại; ph t huy tính tích c c, chủ động, s ng tạo vận dụng kiến thức; tập trung dạy c ch học, c ch nghĩ, khuyến khích t học, tạo sở để người học cập nhật đổi tri thức, kĩ n ng, ph t triển n ng l c Bộ Gi o dục Đào tạo xây d ng định hướng chung, tổng qu t đổi phương ph p dạy học mơn học thuộc chương trình gi o dục: tập trung dạy c ch học rèn luy n n ng l c t học, tạo sở để học tập suốt đời, t cập nhật đổi tri thức, kỹ n ng, ph t triển n ng l c; khắc phục lối truyền thụ p đặt chiều, ghi nhớ m y m c; vận dụng c c phương ph p, kỹ thuật dạy học c ch linh hoạt, s ng tạo, phù hợp với mục tiêu, nội dung gi o dục, đối tượng học sinh điều ki n cụ thể trường Chương trình gi o dục phổ thông xây d ng theo định hướng tiếp cận n ng l c, phù hợp với xu ph t triển chương trình c c nước tiên tiến, nhằm “ tạo chuyển biến c n b n, toàn di n chất lượng hi u qu gi o dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người định hướng nghề nghi p; g p phần chuyển gi o dục ph t triển toàn di n c phẩm chất n ng l c, hài hịa trí, đức, thể, mỹ ph t huy tốt tiềm n ng học sinh” (Nghị số 88/2014/QH13 Quốc hội) Đổi phương ph p dạy học gi i ph p xem then chốt, c tính đột ph cho vi c th c hi n chương trình Dạy học chủ đề theo phương ph p dạy học theo trạm phương ph p dạy học mở, đ học sinh t l c, s ng tạo, tích c c hoạt động, tham gia gi i c c nhi m vụ học tập; c hội nâng cao n ng l c làm vi c c nhân, làm vi c theo nh m, ph t triển c c n ng l c chung n ng l c riêng… đặc bi t phương ph p cịn kích thích hứng thú, say mê học tập người học qua đ ph t triển c c n ng l c học sinh, nâng cao ý thức học tập suốt đời Chủ đề “S ng giao thoa s ng” gần gũi với c c em học sinh, khai th c chủ đề kh trừu tượng biết khai th c n hấp dẫn Xuất ph t từ lý nêu trên, chọn đề tài: Vận dụng phương pháp dạy học theo trạm dạy học chủ đề “Sóng giao thoa sóng” Vật lí 12 THPT, với mong muốn g p phần nhỏ bé vào công đổi phương ph p dạy học, đưa phương ph p tích c c vào trường THPT Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu sở lý luận th c tiễn dạy học theo phương ph p dạy học theo trạm để đề xuất quy trình dạy học chủ đề “Sóng giao thoa sóng” Vật lí 12 Khách thể đối tƣợng Dạy học theo phương ph p dạy học theo trạm chủ đề “Sóng giao thoa sóng” Vật lí 12 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 4.1 Giới hạn nội dung nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu sở lý luận th c tiễn dạy học trạm để đề xuất quy trình vận dụng dạy học chủ đề “Sóng giao thoa sóng” Vật lí 12 4.2 Giới hạn địa bàn nghiên cứu Đề tài triển khai nghiên cứu trường THPT Đô Lương c c trường THPT huy n Nhiệm vụ nghiên cứu S ng kiến kinh nghi m nghiên cứu nội dung sau đây: - Lý thuyết dạy học theo trạm - Phân tích đặc điểm mục tiêu dạy học chủ đề “Sóng giao thoa sóng” Vật lí 12 - Th c trạng t học học sinh trường THPT Đơ Lương - Thiết kế tiến trình dạy học theo trạm thơng qua chủ đề “Sóng giao thoa sóng” - Sử dụng dạy học theo mơ hình trạm lớp học bồi dưỡng HS giỏi Phƣơng pháp nghiên cứu - Nh m phương ph p nghiên cứu lý luận: + Sử dụng c c phương ph p phân tích, tổng hợp, h thống, kh i qu t h a, c c thông tin, c c v n ki n, tài li u, Nghị Đ ng, Nhà nước c c tài li u c liên quan đến đề tài nhằm thiết lập sở lý luận cho vấn đề nghiên cứu + Nghiên cứu lý luận kh n ng t học học sinh + Nghiên cứu số phương ph p dạy học tích c c + Nghiên cứu phương ph p dạy học theo trạm + Nghiên cứu chuẩn kiến thức – kĩ n ng, chương trình - Nh m phương ph p nghiên cứu th c tiễn: + Phương ph p điều tra theo b ng hỏi th c hi n vi c đ ng phiếu kh o s t google form lên nhóm facebook K54, K55, K56 Trường THPT Đô Lương số nh m lớp riêng nhằm tìm hiểu th c trạng t học HS ứng dụng phương ph p dạy học tích c c, phương ph p dạy học theo trạm mơn Vật lí trường THPT + Phương ph p quan s t c c hoạt động gi o viên, học sinh c c học, điều ki n dạy học gi o viên học sinh + Nghiên cứu c c s n phẩm gi o viên học sinh (gi o n, ghi bài, phiếu học tập, ) + Phương ph p thống kê to n học sử dụng để tính to n c c tham số đặc trưng, so s nh kết qu th c nghi m Đóng góp đề tài - Về lý luận: Phân tích làm s ng tỏ sở lý luận dạy học theo trạm Trong đ bao gồm h thống c c kh i ni m liên quan đến dạy học theo trạm, b n chất, quy trình dạy học chủ đề “Sóng giao thoa sóng” Vật lí 12 - Về th c tiễn: + Đề tài g p phần làm rõ th c trạng ý nghĩa hoạt động t học học sinh ứng dụng phương ph p dạy học tích c c, phương ph p dạy học theo trạm mơn Vật lí trường THPT + Đề xuất quy trình vận dụng dạy học theo trạm, hình thức tổ chức dạy học nhằm ph t huy n ng l c chung n ng l c chun bi t mơn Vật lí cho học sinh phù hợp với chương trình dạy học hi n + Thiết kế dạy phần S ng giao thoa s ng theo quy trình dạy học theo trạm phù hợp với đối tượng người học PHẦN II NỘI DUNG Cơ sở lý luận 1.1 Năng lực chung lực chuyên biệt môn Vật lí 1.1.1 Năng lực chung N ng l c chung n ng l c b n, thiết yếu cốt lõi, làm t ng cho hoạt động người sống lao động nghề nghi p N ng l c chung cho học sinh bao gồm: n ng l c t chủ t học, n ng l c giao tiếp hợp t c, n ng l c gi i vấn đề s ng tạo C c n ng l c hình thành ph t triển d a b n n ng di truyền người, qu trình gi o dục tr i nghi m sống, đ p ứng yêu cầu nhiều loại hình hoạt động khác 1.1.2 Năng lực chuyên biệt N ng l c chuyên bi t n ng l c hình thành ph t triển sở c c n ng l c chung theo định hướng chuyên sâu, riêng bi t c c loại hình hoạt động, cơng vi c tình huống, mơi trường đặc thù, cần thiết cho hoạt động chuyên bi t, đ p ứng yêu cầu hạn hẹp hoạt động to n học, âm nhạc, mĩ thuật, thể thao…N ng l c chuyên bi t hình thành ph t triển thông qua c c môn học, hoạt động gi o dục; n ng l c chuyên bi t vừa mục tiêu, vừa “đơn vị thao t c” c c hoạt động dạy học, gi o dục g p phần hình thành ph t triển c c n ng l c chung Các n ng l c chuyên bi t môn học vật lí cấp THPT bao gồm: - N ng l c liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí HS c thể: + Trình bày kiến thức c c hi n tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí b n, c c phép đo, c c số vật lí + Trình bày mối quan h c c kiến thức vật lí + Sử dụng kiến thức vật lí để th c hi n c c nhi m vụ học tập + Vận dụng (gi i thích, d đo n, tính to n, đề gi i ph p, đ nh gi gi i ph p …) kiến thức vật lí vào c c tình th c tiễn - N ng l c phương ph p (tập trung vào n ng l c th c nghi m n ng l c mơ hình hóa) HS c thể: + Đặt câu hỏi s ki n vật lí + Mơ t c c hi n tượng t nhiên ngơn ngữ vật lí c c quy luật vật lí hi n tượng đ - Thu thập, đ nh gi , l a chọn xử lí thơng tin từ c c nguồn kh c để gi i vấn đề học tập vật lí + Vận dụng s tương t c c mơ hình để xây d ng kiến thức vật lí + L a chọn sử dụng c c công cụ to n học phù hợp học tập vật lí + Chỉ điều ki n lí tưởng hi n tượng vật lí + Đề xuất gi thuyết; suy c c h qu c thể kiểm tra + X c định mục đích, đề xuất phương n, lắp r p, tiến hành xử lí kết qu thí nghi m rút nhận xét + Bi n luận tính đắn kết qu thí nghi m tính đắn c c kết luận kh i qu t h a từ kết qu thí nghi m - N ng l c trao đổi thông tin HS c thể: + Trao đổi kiến thức ứng dụng vật lí ngơn ngữ vật lí c c c ch diễn t đặc thù vật lí + Phân bi t mô t c c hi n tượng t nhiên ngôn ngữ đời sống ngơn ngữ vật lí (chun ngành ) + L a chọn, đ nh gi c c nguồn thông tin kh c + Mô t cấu tạo nguyên tắc hoạt động c c thiết bị kĩ thuật, công ngh + Ghi lại c c kết qu từ c c hoạt động học tập vật lí (nghe gi ng, tìm kiếm thơng tin, thí nghi m, làm vi c nh m…) + Trình bày c c kết qu từ c c hoạt động học tập vật lí (nghe gi ng, tìm kiếm thơng tin, thí nghi m, làm vi c nh m… ) c ch phù hợp + Th o luận kết qu cơng vi c vấn đề liên quan g c nhìn vật lí + Tham gia hoạt động nh m học tập vật lí - N ng l c liên quan đến c nhân HS c thể: + X c định trình độ hi n c kiến thức, kĩ n ng, th i độ c nhân học tập vật lí + Lập kế hoạch th c hi n kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ b n thân + Chỉ vai trò (cơ hội) hạn chế c c quan điểm vật lí đối c c trường hợp cụ thể môn Vật lí ngồi mơn Vật lí + So s nh đ nh gi (dưới khía cạnh vật lí) c c gi i ph p kĩ thuật kh c mặt kinh tế, xã hội môi trường + Sử dụng kiến thức vật lí để đ nh gi c nh b o mức độ an tồn thí nghi m, c c vấn đề sống c c công ngh hi n đại + Nhận nh hưởng vật lí lên c c mối quan h xã hội lịch sử 1.2 Cơ sở lí luận dạy học chủ đề 1.2.1 Thế dạy học theo chủ đề Dạy học theo chủ đề hình thức tìm tịi kh i ni m, tư tưởng, đơn vị kiến thức, nội dung học, chủ đề… c s giao thoa, tương đồng lẫn nhau, d a sở c c mối liên h lí luận th c tiễn đề cập đến c c môn học c c hợp phần môn học làm thành nội dung học chủ đề c ý nghĩa hơn, th c tế hơn, nhờ đ học sinh c thể t hoạt động nhiều để tìm kiến thức vận dụng vào th c tiễn Chủ đề dạy học xây d ng theo c c định hướng sau đây: - Chủ đề đơn môn: Là c c chủ đề xây d ng c ch cấu trúc lại nội dung kiến thức theo mơn học sở nghiên cứu chương trình s ch gi o khoa hi n hành đ m b o yêu cầu c c kiến thức, kĩ n ng, th i độ, n ng l c - Chủ đề liên môn: Bao gồm c c nội dung dạy học gần giống nhau, có liên quan chặt chẽ với c c mơn học chương trình hi n hành, biên soạn thành chủ đề liên môn 1.2.2 Tiến trình dạy học theo chủ đề Theo Công v n số 5555/BGDĐT-GDTrH Bộ GD ĐT ngày 08-102014, tiến trình dạy học theo chủ đề th c hi n qua bước bao gồm: Bước 1: Xây d ng chuyên đề dạy học Bước 2: Biên soạn câu hỏi / tập Bước 3: Thiết kế tiến trình dạy học Bước 4: Tổ chức dạy học d Bước 5: Phân tích, rút kinh nghi m học 1.3 Cơ sở lí luận phƣơng pháp dạy học theo trạm Xuất ph t từ qu trình tổ chức dạy học, chúng tơi nhận thấy dạy học không c phương ph p tối ưu, c phương ph p phù hợp với đối tượng, hoàn c nh th c tế Vi c phân h a dạy học theo trạm kh linh hoạt, đa dạng C thể th c hi n phân h a theo nội dung c ch xây d ng trạm t chọn với mức độ kh dễ kh c Cũng c thể tổ chức dạy học theo trạm với s phân h a mức độ hướng dẫn cụ thể, chi tiết kh i qu t, định hướng chung thông qua h thống phiếu trợ giúp Để ph t huy hi u qu tối đa, người gi o viên cần biết khéo léo p dụng phối hợp c c phương ph p c ch hợp lí Trong phạm vi đề tài, chúng tơi ứng dụng phương ph p dạy học theo trạm kết hợp số kỹ thuật dạy học tích c c khác để dạy học chủ đề “S ng giao thoa s ng” Đây phương ph p cịn p dụng th c tiễn c c trường THPT hi n 1.3.1 Phương pháp dạy học theo trạm - Kh i ni m: Dạy học theo trạm (Learning station; hay Circuit training) phương ph p tổ chức hoạt động học tập đ học sinh t l c, chủ động th c hi n nhi m vụ độc lập kh c c c vị trí x c định ngồi khơng gian lớp học Ta c thể hiểu dạy học theo trạm c ch thức tổ chức dạy học đặt dấu nhấn vào vi c tổ chức nội dung dạy học thành nhi m vụ nhận thức độc lập c c nh m HS kh c HS c thể th c hi n nhi m vụ theo cặp, theo nh m hoạt động c nhân theo thứ t linh hoạt… HS c thể nhi m vụ trạm - Phân loại trạm học tập: C nhiều c ch phân loại c c trạm học tập như: phân loại theo vị trí, phân loại theo c c pha xây d ng kiến thức, phân loại theo mức độ yêu cầu nhi m vụ, phân loại theo phương ti n, phân loại theo vai trị c c trạm, theo hình thức làm vi c Xét mặt hình thức, người ta chia thành số hình thức học tập vịng trịn sau: * Vòng tròn học tập đ ng: - Định trước chuỗi c c trạm học tập - Thứ t hoạt động c c trạm xếp cố định - Luôn trạm kết thúc trạm định trước Hình 1.1 Vịng trịn học tập đóng * Vịng trịn học tập mở: - T l a chọn thứ t hoạt động c c trạm - C thể bắt đầu hay kết thúc trạm đ Hình 1.2 Vịng trịn học tập mở * Vịng tròn học tập kép: - C hai vòng tròn học tập bố trí song song với - C c trạm bắt buộc bố trí vịng ngồi - C c trạm bổ sung cho trạm bắt buộc, bố trí vịng Hình 1.3 Vịng trịn học tập kép Xét mặt nội dung, người ta chia dạy học theo trạm thành hai nhóm chính: + Nh m 1: Trạm bắt buộc h thống c c trạm c nội dung kiến thức bắt buộc, trọng tâm học Sau hoàn thành c c trạm hình thành cho học sinh kiến thức kĩ n ng b n mà học yêu cầu + Nh m 2: Trạm t chọn nh m trạm học sinh c thể l a chọn c c trạm c mức độ kh – dễ kh c để làm c thể làm hết tất c c c trạm t chọn c đủ thời gian trình độ, nhiên người dạy cần ph i quy định cho người học th c hi n đủ số lượng trạm theo quy định C c trạm thường c nội dung mở, vui để tạo hứng thú cho người học Trong phương ph p tổ chức dạy học theo trạm, học sinh làm vi c c nhân, theo cặp theo nh m để th c hi n c c nhi m vụ kh c c c trạm nội dung kiến thức x c định C c nhi m vụ nhận thức trạm cần c tính tương đối độc lập với nhau, cho người học c thể trạm Sau hồn thành trạm đ học sinh chuyển sang trạm cịn lại Ngồi ra, c thể tổ chức c c trạm học tập theo vòng tròn để đ m b o trật t tiết học, phương ph p gọi dạy học theo vịng trịn (Circuit training) Hình 1.4 Sơ đồ vịng trịn học tập Hình 1.5 Sơ đồ vịng trịn học tập có trạm tự chọn - Nguyên tắc th c hi n dạy học chủ đề theo phương ph p trạm Để tạo s hứng thú, say mê học tập, từ đ thu kết qu cao qu trình tổ chức dạy học theo trạm vi c thiết kế nội dung c c trạm học tập cho thu hút s ý học sinh điều vơ quan trọng Vì vậy, xây d ng h thống c c trạm học tập cần ph i tuân theo c c quy tắc sau: + Nhi m vụ học tập c c trạm ph i tương đối độc lập với cho nh m học sinh c thể chọn nhi m vụ trạm làm trạm xuất ph t sau hoàn thành nhi m vụ trạm này, c c nh m học sinh vào trạm theo sở thích trạm đ hi n chưa c nh m kh c th c hi n Nếu c nhiều nội dung, ta c thể chia thành nhiều trạm học tập, cho trạm c c c nhi m vụ học tập độc lập với Chúng ta c thể tổ chức dạy học theo trạm cho nhiều lúc nhiều tiết học 10 PHỤ LỤC ĐÁP ÁN CÁC PHIẾU HỌC TẬP ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Bộ TN S ng nước gồm phận nào? Hai qu cầu giống gắn với hai đầu cần rung dao động có mục đích gì? Bộ TN S ng nước gồm phận: Giá thí nghi m, gương phẳng, nguồn sáng, rung, máy phát tần số, cần tạo sóng, dây nối, chắn sóng Hai qu cầu giống gắn với hai đầu cần rung dao động có mục đích tạo nguồn sóng giống Tiến hành thí nghi m, quan sát hi n tượng gì? Gõ nhẹ cần rung cho dao động  mặt nước có gợn sóng ổn định hình c c đường hypebol c tiêu điểm S1S2 Khi t ng gi m tần số nguồn, d đo n hi n tượng quan s t nào? Kho ng cách c c hypebol thay đổi Gi i thích định tính hi n tượng? - Những đường cong dao động với biên độ c c đại ( sóng gặp t ng cường lẫn nhau) - Những đường cong dao động với biên độ c c tiểu đứng yên ( sóng gặp tri t tiêu lẫn nhau) ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Viết phương trình s ng M nguồn gửi đến M? t d  u1M  A cos 2    T   Viết phương trình s ng M nguồn gửi đến M? t d  u 2M  A cos 2    T   Nhận xét biên độ, phương, tần số dao động M? Để tìm phương trình tổng hợp M, sử dụng phương ph p nào? Trong trường hợp sử dụng phương ph p phù hợp? Nhận xét chuyển động M? - Hai dao động M biên độ, phương, tần số - Để tìm phương trình tổng hợp M, sử dụng phương ph p gi n đồ Frenen cộng lượng giác Trong trường hợp sử dụng phương ph p cộng lượng giác phù hợp  t d   t d  u M  u1M  u 2M  A cos2     cos2    T    T     (d  d )  t d  d2  uM  A cos cos 2    2   T Nhận xét : Chuyển động M dao động điều hòa tần số với nguồn - Biên độ dao động là: AM  A cos  (d  d1 )  Nếu điểm M dao động điều hòa, x c định biên độ dao động M? Để M 62 dao động với biên độ c c đại cần c điều ki n gì? Từ đ tìm mối quan h hi u đường từ điểm M đến nguồn với bước sóng Nhận xét quỹ tích điểm M mặt phẳng nước? Chỉ rõ hình vẽ? - Biên độ dao động là: AM  A cos M dao động với Amax : cos Hay :  (d  d1 )   (d  d1 )  (d  d1 )  Suy : cos  1    (d  d1 )  k Suy : d  d1  k   (*); ( k  0; 1; 2 ) - Hi u đường từ điểm M đến nguồn= số nguyên lần bước sóng - Quỹ tích c c điểm đường Hypebol c tiêu điểm S1 S2 gọi vân giao thoa c c đại (Đường nét liền) - k =  d1 = d2 Quỹ tích đường trung tr c S1S2 Điều ki n để M dao động với biên độ c c đại trường hợp nguồn s ng đồng Hai s ng c đặc điểm phương, tần số, độ l ch pha? Trong SGK, nguồn s ng đ gọi gì? Từ đ nêu điều ki n giao thoa? Hai s ng c đặc điểm: - Dao động phương , tần số - Có hi u số pha không đổi theo thời gian Trong SGK, nguồn s ng đ gọi nguồn sóng kết hợp Điều ki n giao thoa: Hai nguồn s ng đ gọi nguồn sóng kết hợp ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Viết phương trình s ng M nguồn gửi đến M? t d  u1M  A cos 2    T   63 Viết phương trình s ng M nguồn gửi đến M? t d  u 2M  A cos 2    T   Nhận xét biên độ, phương, tần số dao động M? Để tìm phương trình tổng hợp M, sử dụng phương ph p nào? Trong trường hợp sử dụng phương ph p phù hợp? Nhận xét chuyển động M? - Hai dao động M biên độ, phương, tần số - Để tìm phương trình tổng hợp M, sử dụng phương ph p gi n đồ Frenen cộng lượng giác Trong trường hợp sử dụng phương ph p cộng lượng giác phù hợp  t d   t d  u M  u1M  u 2M  A cos2     cos2    T    T     (d  d )  t d  d2  cos 2   uM  A cos  2   T Nhận xét : Chuyển động M dao động điều hòa tần số với nguồn Nếu điểm M dao động điều hòa, x c định biên độ dao động M? Để M đứng yên cần c điều ki n gì? Từ đ tìm mối quan h hi u đường từ điểm M đến nguồn với bước sóng Nhận xét quỹ tích điểm M mặt phẳng nước? Biên độ dao động là: AM  A cos  (d  d1 )  M đứng yên với AM = khi: cos  (d  d1 ) 0  hay :  (d  d1 )   k   Suy ra: d  d1   k    ; (k  0; 1; 2 )  2 Hi u đường từ điểm M đến nguồn= số nửa nguyên lần bước sóng Quỹ tích c c điểm đường Hypebol c tiêu điểm S1 S2 gọi vân giao thoa c c tiểu (Đường nét đứt) Điều ki n để M dao động với biên độ c c đại trường hợp nguồn đồng Hai s ng c đặc điểm phương, tần số, độ l ch pha? Trong SGK, nguồn 64 s ng đ gọi gì? Từ đ nêu điều ki n giao thoa? Hai s ng c đặc điểm: - Dao động phương , tần số - Có hi u số pha không đổi theo thời gian Trong SGK, nguồn s ng đ gọi nguồn sóng kết hợp Điều ki n giao thoa: Hai nguồn s ng đ gọi nguồn sóng kết hợp ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Thế vật c n cố định? Nếu sợi dây c đầu gắn cố định vào tường…, đầu đ vật c n cố định 2.Video Khi cầm đầu A dây mềm dài chừng vài m c đầu B gắn cố định Cầm đầu A c ng mạnh cho dây nằm ngang, giật mạnh đầu sang ph i đưa vị trí cũ Biến dạng dây hướng nào? - Hướng sang ph i truyền từ A đến B Đến B ph n xạ trở lại từ B đến A biến dạng dây hướng nào? - Hướng sang trái Video Nếu cho A dao động điều hịa có sóng hình sin từ A đến B (sóng tới ) đến B sóng bị ph n xạ với sóng tới? Sóng ph n xạ ngược pha với sóng tới Ở thí nghi m Để cho đầu sợi dây dao động liên tục, thí nghi m người ta bố trí nào? Khi ổn định, quan s t hi n tượng gì? Trong SGK, nêu điểm gọi điểm nút, điểm điểm bụng? Chỉ rõ điểm bụng, điểm nút thí nghi m? Còn c c điểm kh c nào? Những điểm nằm hai nút sóng liên tiếp dao động với nào? Hai điểm ở hai bên nút sóng dao động với nào? Để cho đầu sợi dây dao động liên tục, thí nghi m người ta bố trí đầu sợi dây gắn với rung gắn với máy phát tần số Khi ổn định, quan s t sợi dây xuất hi n điểm đứng yên điểm dao động với biên độ lớn + Những điểm luôn đứng yên nút dao động + Những điểm luôn dao động với biên độ lớn bụng dao động + Những điểm kh c dao động với biên độ nhỏ biên độ bụng + Những điểm nằm hai nút sóng liên tiếp dao động pha với + Hai điểm ở hai bên nút sóng dao động ngược pha với Nhận xét hi n tượng s ng dừng giao thoa s ng? S ng dừng hi n tượng giao thoa s ng tới, s ng ph n xạ Nhận xét vị trí c c điểm nút, điểm bụng so với đầu A, B? + Vị trí nút: - Các nút nằm c ch đầu A đầu B kho ng số nguyên lần nửa bước sóng: d  k  - Hai nút liên tiếp cách kho ng  65 + Vị trí bụng - Các bụng nằm c ch hai đầu cố định kho ng số lẻ lần d  (2k  1)  :   (k  ) 2   - Hai bụng liên tiếp cách kho ng: Điều ki n c s ng dừng sợi dây với đầu dây cố định gì? Điều ki n có sóng dừng: l  k  Ở thí nghi m, t ng tần số f, số bụng thay đổi nào? Giữ nguyên f, làm ngắn chiều dài sợi dây số bụng nào? Khi t ng tần số f, số bụng t ng lên Giữ nguyên f, làm ngắn chiều dài sợi dây số bụng gi m xuống ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Chỉ rõ vật c n t video 1? Sợi dây c đầu B không cố định, t Đầu B vật c n t Video Khi cầm đầu A dây mềm dài chừng vài m c đầu B t Cầm đầu A c ng mạnh cho dây nằm ngang, giật mạnh đầu sang ph i đưa vị trí cũ Biến dạng dây hướng nào? - Hướng sang ph i truyền từ A đến B Đến B ph n xạ trở lại từ B đến A biến dạng dây hướng nào? - Hướng sang ph i Vi deo Nếu cho A dao động điều hịa có sóng hình sin từ A đến B (sóng tới ) đến B sóng bị ph n xạ với sóng tới? Sóng ph n xạ pha với sóng tới Video Để cho đầu A dây dao động liên tục với biên độ nhỏ làm nào, hi n tượng x y lúc đ gì? Trong SGK, nêu điểm gọi điểm nút, điểm điểm bụng? Chỉ rõ điểm bụng, điểm nút thí nghi m? Còn c c điểm kh c nào? Những điểm nằm hai nút sóng liên tiếp dao động với nào? Hai điểm ở hai bên nút sóng dao động với nào? Để cho đầu sợi dây dao động liên tục, thí nghi m người ta bố trí đầu sợi dây gắn với rung gắn với máy phát tần số Khi ổn định, quan s t sợi dây xuất hi n điểm đứng yên điểm dao động với biên độ lớn + Những điểm luôn đứng yên nút dao động + Những điểm luôn dao động với biên độ lớn bụng dao động + Những điểm kh c dao động với biên độ nhỏ biên độ bụng + Những điểm nằm hai nút sóng liên tiếp dao động pha với + Hai điểm ở hai bên nút sóng dao động ngược pha với Nhận xét hi n tượng s ng dừng giao thoa s ng? 66 S ng dừng hi n tượng giao thoa s ng tới, s ng ph n xạ Nhận xét vị trí c c điểm nút, bụng so với đầu A, B? A nút, B bụng + Vị trí nút: - Các nút nằm c ch đầu A kho ng số nguyên lần nửa bước sóng: d  k - Các nút nằm cách đầu B kho ng số lẻ lần phần tư bước sóng: d  (2k  1)    (k  ) 2  + Vị trí bụng - Các bụng nằm c ch đầu A kho ng số lẻ lần d  (2k  1)  :   (k  ) 2  - Các bụng nằm c ch đầu B kho ng số nguyên lần nửa bước sóng: dk  Điều ki n c s ng dừng sợi dây với đầu dây cố định, đầu t gì? + Điều ki n để có sóng dừng: l  (2k  1)  ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ Sóng dừng ống sáo thuộc loại sóng dừng nào? Hãy kể thêm số loại nhạc cụ có cấu tạo tương t ống sáo? Sóng dừng ống sáo thuộc loại sóng dừng với đầu cố định, đầu t Một số nhạc cụ có cấu tạo tương t : kèn khí clarinet, xaxơphon Ống sáo chàng trai trẻ Nguyễn V n Mão (bi t danh Mão Mèo) quê huy n miền núi Tân K c kh c so với c c ống s o thông thường? Đối với sáo thông thường, c lỗ nằm đường thẳng, với sáo này, lỗ ph i nằm ch ch sang bên để bàn tay với tới thổi Ở sáo thơng thường có lỗ đinh với sáo có tới lỗ đinh âm để thoát tốt Lợi ích nhạc cụ gì? Trong y học hi n đại, luy n thổi s o giúp thở bụng, từ đ c nhịp thở sâu hơn, loại bỏ dung tích khí cặn phổi, t ng hi u qu hơ hấp, t ng dung tích sống PHỤ LỤC DẠY HỌC THEO TRẠM TRONG BỒI DƢỠNG HSG 67 Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi phần s ng cơ: Điểm cực đại dao động pha (ngƣợc pha )với hai nguồn đồng pha Trong n m học 2021-2022, s phân cơng nhà trường nhóm làm s ng kiến c GV tham gia bồi dưỡng N m học c kh c n m học trước c phần s ng cơ, giao thoa s ng Để t ng cường tính t học, khơng gây p l c tiết học bồi dưỡng chuyên đề này, đội tuyển Vật lí trường tơi gồm em chia làm trạm học tập: Trạm đường trịn, trạm hình vng Đối với học sinh phân trạm để đồng n ng l c Cụ thể: Em Nguyễn Khắc Mạnh trạm em Đào Trọng Mạnh, em Tưởng Lê Kh nh Toàn trạm với em Hoàng Minh Đức HS c c nh m bắt đầu làm vi c trạm C c nh m nhanh ch ng chuyển qua c c trạm hoàn thành trạm hi n để đ m b o thời gian vị trí cho nh m kh c Yêu cầu c c nh m cử đại di n lên b o c o kết qu trạm bắt buộc cuối mà nh m th c hi n Sau nh m b o c o xong trạm, c c nh m kh c đặt câu hỏi nhận xét, đ nh gi xong GV trình chiếu đ p n phiếu học tập trạm đ C c nh m trao đổi phiếu học tập trạm đ mà c c nh m th c hi n để đ nh gi lẫn tiêu chí: “đ nh gi phiếu học tập” (d a vào đ p n GV để đ nh gi ) LÝ THUYẾT TRỢ GIÖP CÁC TRẠM Điều iện cho điểm cực đại dao động pha (ngƣợc pha) với hai nguồn đồng pha + Phương trình s ng nguồn biên độ A: u1 = Acos(2πft +φ) u2 = Acos(2πft +φ) + Phương trình giao thoa s ng M: (Điểm M c ch hai nguồn d1, d2) + Điều ki n để M dao động c c đại đồng pha với hai nguồn: + Điều ki n để M dao động c c đại ngược pha với hai nguồn: 68 * Tổng qu t h a: + Điều ki n để M dao động với biên độ c c đại pha với nguồn là: - C c đại: d1 – d2 = k.λ - Cùng pha: d1 + d2 = n.λ Với k n chẵn lẻ + Điều ki n để M dao động với biên độ c c đại ngược pha với nguồn là: - C c đại: d1 – d2 = k.λ - Cùng pha: d1 + d2 = n.λ Với k, n chẵn lẻ (k lẻ n chẵn ngược lại) HOẶC + Điều ki n để M dao động với biên độ c c đại pha với nguồn là: d1= k.λ; d2 = n.λ + Điều ki n để M dao động với biên độ c c đại ngược pha với nguồn là: d1= (k+0,5)λ; d2 = (n+0,5)λ Bổ trợ công thức to n học: Công thức đường trung tuyến Trong đ : a, b ,c c c cạnh tam gi c ma, mb, mc đường trung tuyến tam gi c 69 PHIẾU HỌC TẬP TRẠM ĐƢỜNG TRỊN Bài tốn gốc Ở mặt chất lỏng, hai điểm A B có hai nguồn dao động pha theo phương thẳng đứng phát hai sóng kết hợp c bước sóng λ Gọi I trung điểm đoạn thẳng AB Ở mặt chất lỏng, gọi (C) hình trịn nhận AB đường kính, M điểm phía (C) xa I mà phần tử chất lỏng đ dao động với biên độ c c đại pha với nguồn Biết AB = 6,80λ Độ dài đoạn thẳng MI có giá trị gần với giá trị sau đây? A.3,31λ B.3,11λ C.3,38λ D.3,24λ Gi i tốn sau (có thể gi i theo nhiều cách) Nếu M điểm phía (C) xa I mà phần tử chất lỏng đ dao động với biên độ c c đại ngược pha với nguồn điểm? Để làm tập cần ý gì? Ph t triển to n : C điểm đường tròn dao động với biên độ c c đại dao động pha với nguồn ? em gi i to n sau: Ở mặt nước, hai điểm A B c hai nguồn dao động pha theo phương thẳng đứng, ph t hai s ng kết hợp c bước s ng  Gọi (C) hình trịn nằm mặt nước c đường kính AB Cho AB = 6,80λ Số vị trí (C) mà c c phần tử đ dao động với biên độ c c đại pha với nguồn ? Khi xét đến điểm c c đại dao động pha với nguồn đường trịn? Trong thí nghi m giao thoa s ng mặt nước, hai nguồn kết hợp đặt A B , dao động pha theo phương thằng đứng, ph t hai s ng lan truyền mặt nước với bước s ng  Trên đoạn thẳng AB c không qu 19 vân c c đại giao thoa Gọi O trung điềm AB (C ) đường trịn tâm O , đường kính d (d  AB) Trên (C ) c 32 điểm c c đại giao thoa, đ c điểm mà phần tử sóng đ dao động pha với hai nguồn Độ dài đoạn thẳng AB gần với gi trị sau đây? B 8, 7 C 9,1 D 9, 7 A 8, 2 Với điểm ngồi đường trịn dao động c c đại pha nguồn nào?(đề minh họa THQG n m 2020) Ở mặt chất lỏng, hai điểm A B có hai nguồn dao động pha theo phương thẳng đứng phát hai sóng kết hợp c bước sóng λ Gọi I trung điểm đoạn thẳng AB Ở mặt chất lỏng, gọi (C) hình trịn nhận AB đường kính, M điểm phía ngồi (C) gần I mà phần tử chất lỏng đ dao động với biên độ c c đại pha với nguồn Biết AB = 6,60λ Độ dài đoạn thẳng MI có giá trị gần với giá trị sau đây? A.3,41λ B.3,76λ C.3,31λ D.3,54λ Em c thể ph t triển to n nữa? ……………………………………………………………………………………… 70 PHIẾU HỌC TẬP TRẠM HÌNH VNG Bài tốn gốc Ở mặt chất lỏng, hai điểm A B c hai nguồn dao động pha theo phương vuông g c với mặt chất lỏng ph t hai s ng kết hợp với bước sóng λ Gọi C, D hai điểm mặt chất lỏng cho ABCD hình vng I trung điểm AB M điểm nằm hình vng ABCD xa I mà phần tử chất lỏng đ dao động với biên độ c c đại pha với nguồn Biết AB = 2,4λ Độ dài đoạn thẳng MI gần nh t gi trị sau đây? A 2,93λ B 2,25λ C.1,60λ D 2,35λ Gi i tốn sau (có thể gi i theo nhiều c ch) Để làm tập cần ý gì? Nếu M điểm nằm hình vng ABCD xa I mà phần tử chất lỏng đ dao động với biên độ c c đại ngược pha với nguồn Biết AB = 2,4λ Độ dài đoạn thẳng MI c gi trị bao nhiêu? Ph t triển to n: (THPTQG 2018) Ở mặt nước c hai nguồn kết hợp đặt hai điểm A B, dao động pha theo phương thẳng đứng, ph t hai s ng c bước s ng λ Trên AB c vị trí mà đ c c phần tử nước dao động với biên độ c c đại C D hai điểm mặt nước cho ABCD hình vng M điểm thuộc cạnh CD nằm vân c c đại giao thoa bậc (MA – MB = λ) Biết phần tử M dao động ngược pha với c c nguồn Độ dài đoạn AB gần với gi trị sau đây? A 4,3 λ B 4,7 λ C 4,6 λ D 4,4 λ Em c thể ph t triển to n nữa? ……………………………………………………………………………………… Ảnh 6.1 HS tham gia Trạm đường trịn Trạm hình vng 71 SẢN PHẨM HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ NHÓM HS KHI THAM GIA CÁC TRẠM TRONG BỒI DƢỠNG HSG 72 73 74 75 76 ... tài: Vận dụng phương pháp dạy học theo trạm dạy học chủ đề ? ?Sóng giao thoa sóng? ?? Vật lí 12 THPT, với mong muốn g p phần nhỏ bé vào công đổi phương ph p dạy học, đưa phương ph p tích c c vào trường... DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƢỜNG THPT ĐÔ LƢƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: VẬN DỤNG PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO TRẠM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “SĨNG CƠ VÀ GIAO THOA SĨNG” VẬT LÍ 12 THPT LĨNH VỰC: VẬT LÍ... tích c c vào dạy đại trà cịn chưa nhiều 2.3 Ứng dụng phƣơng pháp dạy học theo Trạm mơn Vật lí trƣờng THPT Dạy học chủ đề theo phương ph p trạm môn Vật lí phương ph p dạy học để người học chủ động