Luận văn thạc sĩ sử dụng ngôn ngữ lập trình mathematica để giải một số bài toán về năng lượng liên kết và sự phóng xạ của hạt nhân chương trình sách giáo khoa vật lý lớp 12 ban nâng cao

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN Q NAM SỬ DỤNG NGƠN NGỮ LẬP TRÌNH MATHEMATICA ĐỂ GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ “NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT VÀ SỰ PHÓNG XẠ CỦA HẠT NHÂN” TRONG CHƢƠNG TRÌNH SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ LỚP 12 BAN NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÝ Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học (Bộ môn Vật lý) Mã số: 60 14 10 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Bùi Văn Loát Hà Nội – 2011 z BẢNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT Cơng nghệ thông tin truyền thông CNTT – TT Giáo viên GV Máy tính điện tử MTĐT Khoa học kỹ thuật KHKT Thiết bi dạy học TBDH Phƣơng tiện dạy học PTDH Học sinh HS Phƣơng pháp PP Phƣơng pháp dạy học PPDH Bài tập vật lý BTVL Thực nghiệm TN Đối chứng ĐC z Sách giáo khoa SGK Công nghệ thông tin CNTT Trung học phổ thông THPT z MỤC LỤC MỞ ĐẦU Trang Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tƣợng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc Luận văn Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỂ TÀI 1.1 Khái quát chung nhiệm vụ trình dạy học 1.1.1 Khái chung 1.1.2 Nhiệm vụ trình dạy học 1.2 Mục đích đổi phƣơng pháp dạy học 1.2.1 Phƣơng pháp dạy học 1.2.2 Mối quan hệ mục tiêu, nội dung, phƣơng pháp 1.2.3 Thực trạng việc dạy học 1.2.4 Sự cần thiết phải đổi phƣơng pháp dạy học 1.3 Định hƣớng đổi 1.4 Dạy học tích cực 10 1.4.1 Quan điểm phƣơng pháp dạy học tích cực 10 1.4.2 Phƣơng pháp dạy học tích cực 11 1.4.3 Những dấu hiệu PPDHTC 11 1.5 Một số vấn đề phƣơng pháp dạy học Vật lí 15 1.5.1 Đối tƣợng phƣơng pháp dạy học Vật lí 15 1.5.2 Nhiệm vụ phƣơng pháp dạy học Vật lí 15 1.5.3 Tính đặc thù phƣơng pháp dạy học Vật lí – Phƣơng pháp nhận thức Vật lí 15 z 1.6 Xu hƣớng đổi PPDH Vật lí 1.6.1 Xác định nhu cầu, phong cách học mơn Vật lí học sinh 1.6.2 Xây dựng hệ thống mục tiêu dạy học môn Vật lí 1.6.3 Xác định yêu cầu nội dung dạy học mơn Vật lí 1.7 Lí luận tập vật lý 1.7.1 Lí luận tập Vật lí 1.7.2 Sử dụng tập Vật lí dạy học Vật lí Những yêu cầu chung dạy học tập Vật lí 1.7.3 Lựa chọn tập Vật lí 1.8 Ứng dụng CNTT dạy học Vật lí 1.8.1 Giáo dục công nghệ 1.8.2 Vai trò CNTT dạy học Vật lí 1.8.3 Khai thác sử dụng số phần mềm để dạy học mơn Vật lí 1.8.4 Ƣu điểm hạn chế việc ứng dụng CNTT dạy học Vật lí 1.9 Mục đích giảng dạy số phản ứng hạt nhân cho học sinh phổ thơng với hỗ trợ phần mền tốn học Mathematica 1.9.1 Kết hợp phƣơng pháp dạy học tích cực với phần mềm tốn học Mathematica giảng dạy phần phản ứng hạt nhân 1.9.2 Các bƣớc kết hợp hiệu phƣơng pháp dạy học tích cực với phần mềm tốn học Mathematica giảng dạy phần phản ứng hạt nhân Kết luận chƣơng Chƣơng 2: NHỮNG NÉT CƠ BẢN VỀ PHẦN MỀM TOÁN HỌC MATHEMATICA PHÂN TÍCH MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ PHẦN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 2.1 Quá trình hình thành phát triển Mathematica 2.2 Mathematica hệ thống thực phép tính 2.2.1 Các tính toán số 16 17 17 18 20 20 22 23 24 24 25 26 27 28 28 29 30 31 31 31 32 2.2.2 Phép tính ký hiệu 32 z 2.2.3 Vẽ đồ thị 2.3 Mathematica ngôn ngữ lập trình 2.4 Mathematica hệ thống biểu diễn kiến thức toán học 2.5 Mathematica mơi trƣờng tính toán 2.6 Các lệnh Mathematica 2.7 Các lệnh Mathematica tính toán số 2.7.1 Các toán tử số học 2.7.2 Các toán tử logic 2.7.3 Các thuật toán Mathematica 2.7.4 Các hàm 2.8 Đồ họa Mathematica 2.8.1 Đồ thị hàm biến 2.8.2 Đồ thị hàm hai biến ba chiều 2.8.3.Cấu trúc đồ thị 2.9 Phân tích số dạng tập phần phản ứng hạt nhân 2.9.1 Các dạng toán 2.9.2 Cơ sở lí thuyết phản ứng hạt nhân 2.9.3 Động học phản ứng hạt nhân Kết luận chƣơng Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 3.2 Đối tƣợng phƣơng thức thực nghiệm sƣ phạm 3.2.1 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 3.2.2 Phƣơng thức thực nghiệm sƣ phạm 3.3 Phân tích đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 3.3.1 Phân tích định tính diễn biến học trình TNSP 3.3.2 Kết thực nghiệm sƣ phạm lớp TN ĐC Kết luận chƣơng KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận z 33 34 35 35 36 37 37 37 38 39 40 40 42 45 46 46 47 49 54 55 55 55 55 55 56 56 58 68 70 70 Khuyến nghị 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC z MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Chúng ta kỷ nguyên kinh tế tri thức, bùng nổ thông tin phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ, làm cho mâu thuẫn lƣợng tri thức cần phải trang bị cho học sinh với thời lƣợng có hạn tiết học ngày trở nên gay gắt Trong bối cảnh đó, phƣơng pháp dạy học truyền thống mà chủ yếu thầy thơng báo kiến thức trị lắng nghe ghi chép khơng cịn phù hợp Đó tất yếu khách quan đòi hỏi phải đổi phƣơng pháp dạy học Đổi phƣơng pháp dạy học không cung cấp kiến thức mà phải xây dựng lực tƣ duy, lực giải vấn đề cho học sinh đồng thời phải rèn luyện cho học sinh phƣơng pháp nghiên cứu khoa học nói chung Vật lý học nói riêng Tuy nhiên, phƣơng pháp dạy học mơn khoa học tự nhiên nói chung mơn Vật lý nói riêng trƣờng phổ thơng mang nặng tính chất thơng báo, tái Học sinh đƣợc tạo điều kiện bồi dƣỡng phƣơng pháp nhận thức, rèn luyện tƣ khoa học, phát triển lực giải vấn đề Mặc dù mặt lý luận thực tiễn khách quan cho thấy hiệu quả, lợi ích to lớn việc dạy học điện tử, nhƣng tới cơng trình nghiên cứu, tài liệu phƣơng pháp xây dựng giảng điện tử sử dụng chúng trình dạy học để nâng cao chất lƣợng, đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức phát huy óc sáng tạo chƣa đƣợc nhà lý luận dạy học quan tâm mức, việc triển khai cịn gặp nhiều khó khăn Đổi phƣơng pháp dạy học bên cạnh cung cấp kiến thức cho học sinh, cần phải rèn cho học sinh lực tƣ duy, lực giải vấn đề, lực làm việc độc lập lực tự nghiên cứu khoa học z Tại trƣờng học phổ thông nƣớc nói chung địa bàn thành phố Hà Nội nói riêng, học sinh đƣợc tạo điều kiện rèn luyện tƣ duy, nhận thức cách logic, khoa học, lực tự giải vấn đề Trong đổi phƣơng pháp dạy học, cần phải có thời gian để dần chuyển từ phƣơng pháp dạy học truyền thống – giáo viên trung tâm, ngƣời truyền đạt kiến thức, ngƣời học tiếp thu kiến thức cách thụ động sang phƣơng pháp dạy học đại, lấy ngƣời học làm trung tâm Ở đây, giáo viên ngƣời đóng vai trị hƣớng dẫn ngƣời học chủ động tiếp cận kiến thức cách khoa học Có thể thấy rõ điều vơ lý mong muốn đƣa ngƣời học vị trí trung tâm giáo dục, ý kiến ngƣời học định hƣớng cho cách học cho phát triển giáo dục lại không quan tâm tới ý kiến, suy nghĩ ngƣời học Tuy muốn học sinh, sinh viên, học viên chủ động học tập, chủ động nghiên cứu trung tâm giáo dục, nhƣng lại tiến hành theo phƣơng thức gị bó, ép buộc, áp đặt mà không xem xét công việc có phù hợp với ý kiến ngƣời học, với thời đại không Việc ứng dụng công nghệ thông tin vào trình dạy học thời điểm hoàn toàn phù hợp với xu thời đại, trƣờng học thành phố, thị xã – nơi có điều kiện sở vật chất, nhanh chóng tiếp thu cơng nghệ Đặc biệt Hà Nội – trung tâm văn hóa, kinh tế, trị… nƣớc việc ứng dụng cơng nghệ vào dạy học hồn tồn cần thiết khả thi Để đáp ứng nhu cầu đó, việc sử dụng phần mềm tốn học Mathematica giải pháp tối ƣu trình độ tin học giáo viên chƣa cao không nên chọn phần mềm mạnh nhƣng khó sử dụng Phần mềm Mathematica dễ sử dụng, có đầy đủ tính đồ họa, tính tốn đặc biệt cơng cụ mạnh việc giúp giáo viên xây dựng mô hình vật lý cách z dễ dàng, thuận tiện Đó lý giúp chọn đề tài “Sử dụng ngôn ngữ lập trình Mathematica để giải số tốn “ lƣợng liên kết phóng xạ hạt nhân” chương trình sách giáo khoa Vật lý lớp 12 Ban nâng cao” làm đề tài Luận văn thạc sĩ Mục đích nghiên cứu Vận dụng lý luận giải tập Vật lý sử dụng hệ thống phần mềm Mathematica giải số tập thuộc phần “ lƣợng liên kết phóng xạ hạt nhân” sách giáo khoa lớp nâng cao lớp 12 Tổ chức dạy học hệ thống tập soạn thảo nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học Đối tƣợng nghiên cứu Hoạt động dạy, học giáo viên học sinh có hỗ trợ phần mềm toán học Mathematica việc giải tập vật lý Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận giải tập Vật lý, nghiên cứu phần mềm Mathematíca việc tổ chức dạy học vật lý nói chung dạy soạn thảo dạy số tập thuộc phần “ lƣợng liên kết phóng xạ hạt nhân” - Nghiên cứu vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học vật lý trƣờng Trung học phổ thơng (THPT) nói chung, trƣờng THPT Cổ Loa nói riêng việc sử dụng phần mềm Mathematica nhằm hỗ trợ giải tập vật lý Phạm vi nghiên cứu Luận văn nghiên cứu q trình dạy học nói chung, dạy vật lý nói riêng trƣờng THPT có hỗ trợ phầm mềm toán học Mathematica việc giải tập vật lý, cụ thể giải số tập vật lý phần “ lượng liên kết phóng xạ hạt nhân” Với mục đích nâng cao khả z Chúng tơi cho toàn học sinh lớp thực nghiệm lớp đối chứng làm đề kiểm tra thời gian 20 phút 3.5.4.3 Nội dung thang điểm kiểm tra Nội dung kiểm tra (20 phút) Pôlôni 210 84 Po chất phóng xạ có chu kì bán rã 138 ngày đêm Hạt nhân pơlơni phóng xạ biến thành hạt nhân chì (Pb) kèm theo hạt  Ban đầu có 42mg chất phóng xạ pơlơni a) Sau khoảng thời gian tỉ số khối lƣợng hạt nhân mẹ hạt nhân 0,5 b) Sau khoảng thời gian 276 ngày thể tích khí heli sinh điều kiện tiêu chuẩn bao nhiêu? Đáp án thang điểm Bài lớp đối chứng Thang Đáp án điể m  Viết phƣơng trình phân rã 206 82  Po    X X Hạt nhân 209 84 0,5đ Pb Lƣu ý có hạt phóng xạ có nhiêu 0,5đ hạt tạo thành  Số hạt phóng xạ (chính số hạt tạo thành) đƣợc 1đ tính: ΔN = N0 – N = N0(1 - ) = N0(1 - e-λt) 1đ  Khối lƣợng phóng xạ đƣợc tính: Δm = m0 – m = m0(1 - z 68 1đ -λt ) = m0(1 - e )  Tỉ số số hạt chất lại số hạt chất tạo thành: ( )/(1 - = ) a) Tỉ số khối lƣợng chất lại khối lƣợng chất tạo thành: = 1,0đ Thay số dùng máy tính tính đƣợc thời gian t để tỉ số khối lƣợng 0,5 1,0đ A1 A2 6.99358×106 thoi gian la : t = b) Số hạt bị phân rã ΔN = N0 – N = N0(1 - giay ) = N0(1 - e-λt) 1,0đ 1,0đ 2đ Đây số hạt Heli sinh Vậy thể tích heli sinh điều kiện tiêu chuẩn V N (1  e  t ) N 22,4  22,4  NA NA Tổng điểm 10đ Bài lớp thực nghiệm Thang Đáp án điểm a) Clear[Z1,Z2,A1,A2,m1,m2,T1,,a,x,y]; Z1=Input[]; A1=Input[]; x=IsotopeData[{Z1,A1}]; m1=IsotopeData[x,"AtomicMass"]; Z2=Z1-2; z 69 A2=A1-2; y=IsotopeData[{Z1,A1}]; m2=IsotopeData[y,"AtomicMass"]; a=Input["ti so khoi luong hat nhan me va hat nhan la "] T1=IsotopeData[x,"HalfLife"]; =Log[2]/T1; t=1/*Log[1+m1/m2*a]; { {Print["thoi gian la : t = ",t, " giay "];}, {}} b) Clear[x,A1,Z1,m1,m2,m,T1,T]; Na=6.022*10^23; Z1=Input["Z1 la "]; A1=Input["A1 la "]; x=IsotopeData[{Z1,A1}]; m0=IsotopeData[x,"AtomicMass"]; m=Input["khoi luong ban dau la "]; Print["hat nhan phong xa ban dau ", x ," : A1 ", X Z1 ]; Print["khoi luong mX = ", m0 , " don vi u"]; Print["khoi luong hat ban dau m0 = ",m," (g) "]; T1=IsotopeData[x,"HalfLife"]; =Log[2]/T1; z 70 m=IsotopeData["Helium4","AtomicMass"]; Print["khoi luong m = ", m , " don vi u"]; t=Input["thoi gian la "]; Print["thoi gian phan t = ",t," s "]; N=m/m0*Na*(1-Exp[-*t]); V0=N/Na*22.4; Print["the tich Helium o DKTC tai thoi gian t la V0 = ", V0]; Tổng điểm 10đ Nội dung kiểm tra giúp đánh giá mức độ chất lƣợng kiến thức học sinh mức độ khác nhau: + Hiểu kiến thức học + Vận dụng kiến thức vào tình quen thuộc + Vận dụng kiến thức vào tình 3.5.4.4 Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lý kết kiểm tra Sau tổ chức cho học sinh làm kiểm tra chấm xử lý kết thu đƣợc theo phƣơng pháp thống kê toán học + Bảng thống kê số điểm z 71 + Bảng thống kê số % học sinh đạt từ điểm xi trở xuống ( bảng tần suất luỹ tích hội tụ lùi ) + Vẽ đƣờng cong tần suất luỹ tích + Tính tham số thống kê theo cơng thức sau:   Điểm trung bình X = n  n (x  X ) Phƣơng sai: S = i i n 1 Độ lệch chuẩn : S = S Hệ số biến thiên: V = S 100% X Các tham số thống kê t t0 đƣợc xác định theo phép kiểm định thống kê Với kiểm tra đƣợc soạn thảo tiến hành kiểm tra lớp đối chứng lớp thực nghiệm thời gian Kết cho bảng 3.1  Bảng 3.1 - Bảng thống kê kết kiểm tra Điểm số Lớp 10 47 0 11 0 47 0 20 10 0 TS Học sinh Đối chứng Thực nghiệm Từ kết kiểm tra bảng 3.1 tiến hành tính xác suất cộng dồn hay tần suất tích lũy hội tụ lớp đối chứng thực nghiệm Kết cho bảng 3.2  Bảng 3.2 - Bảng thống kê xác suất để học sinh đạt từ điểm xi trở xuống (Bảng tần suất luỹ tích hội tụ lùi) z 72 Tổng số Lớp Số % học sinh đạt điểm xi 47 0 47 0 học 10 100 100 100 sinh Đối 10,6 27,6 46,8 70,2 89,4 100 chứng Thực 4,3 21,2 63,8 85,1 95,7 100 100 100 nghiệm Từ bảng 3.2 chúng tơi vẽ đƣờng cong tần suất luỹ tích hai lớp đối chứng thực nghiệm Kết đƣợc Hình 3.1 Trong bảng 3.3 đƣa tham số thống kê thu đƣợc qua việc phân tích kết kiểm tra lớp Bảng 3.3 - Các tham số thống kê Lớp Tổng sô HS X  S2 S V% Đối chứng 47 4,55 2,30 1,52 33,4% Thực nghiệm 47 5,30 1,30 1,14 21,5% Kiểm định khác phƣơng sai: Từ số liệu bảng 3.2 tiến hành tính tốn thơng số phƣơng sai điểm số lớp Kết cho bảng 3.3 Mẫu 1: Lớp đối chứng : n1 = 47, S12 = 2,30, X = 4,55 Mẫu 2: Lớp thực nghiệm n2 = 47, S 22 = 1,30 , X = 5,3 z 73 Hình 3.1.Đồ thị tần suất kết kiểm tra đối chứng Giả thuyết H0: " Sự khác phƣơng sai S 12 S 22 hai mẫu khơng có ý nghĩa " nói cách khác" phƣơng sai tổng thể chung nhau:  21 =  22 " Giả thuyết đối H1 :  21   22 Giá trị đại lƣợng kiểm định F= S12 2,30 = = 1,76 S2 1,30 Giá trị tới hạn F = 1,63 theo bảng 3.4 Bảng 3.4 - Bảng phân phối F z 74 f1 40 47 50 f2 40 1,69 47 (1,65) 50 1.63 1,66 (1,63) (1,62) 1,60 Vì F > F nên giả thuyết H đƣợc chấp nhận, tức khác phƣơng sai hai mẫu có ý nghĩa * Kiểm định khác trung bình cộng từ tổng thể chung có phƣơng sai khác Giả thuyết H0 : X = X tức khác trung bình cộng hai mẫu khơng có ý nghĩa Giả thuyết đối H1: X  X Ta chọn xác suất sai lầm  = 0,05 Ở trƣờng hợp F> F nên ta dùng đại lƣợng kiểm định : t= X1  X S12 S 22  n1 n2 Thay số liệu tính toán ta đƣợc : t = 2,67 Giá trị t đƣợc tính theo cơng thức : t = n2 S12t1  n1S22t2 n2 S12  n1S22 Vì ta chọn  = 0,05 ta có t1 = t2 = 2,01 nên ta có bảng 3.5 Bảng 3.5- Bảng phân phối t 40 47 z 75 60 2,02 (2,01) 2,00 (Vì mẫu có n1 = n2 t1 = t2 ) thay t1 = t2 = 2,01 vào t  ta tính đƣợc t = 2,01 Vậy | t | > t chứng tỏ khác trung bình cộng hai mẫu có ý nghĩa, hay nói cách khác X2 > X1 có ý nghĩa Kết luận kết học tập lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Kết luận : Từ bảng tổng hợp tham số thống kê, đồ thị đƣờng luỹ tích kết phép tính thống kê cho phép chúng tơi rút kết luận: - Điểm trung bình cộng học sinh lớp thực nghiệm (5,30) cao lớp đối chứng (4,55).- Hệ số biến thiên giá trị điểm số lớp thực nghiệm (21,5%) nhỏ lớp đối chứng (33,4%) nghĩa là: độ phân tán điểm số quanh điểm trung bình lớp đối chứng lớn so với lớp thực nghiệm - Đồ thị tần số tích luỹ lớp thực nghiệm nằm bên phải phía dƣới đồ thị tần số luỹ tích lớp đối chứng, điều cho thấy kết học tập lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Nhƣ việc tổ chức tiến hành dạy giải tập vật lý phần độ hụt khối, lƣợng liên kết, phóng xạ chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica đem lại hiệu bƣớc đầu việc nâng cao chất lƣợng nắm vững kiến thức học sinh thể kết học tập lớp thực nghiệm cao so với lớp đối chứng z 76 KẾT LUẬN CHƢƠNG Qua phân tích diễn biến thực nghiệm sƣ phạm kết xử lý phƣơng pháp thống kê toán học điểm kiểm tra học sinh, có vào nhận xét sau đây: - Về tiến trình dạy học soạn thảo tƣơng đối phù hợp với thực tế Việc tổ chức tình học tập, định hƣớng hành động học tập đắn kịp thời kích thích, lơi học sinh tham gia vào hoạt động học tích cực, tự chủ tìm tịi giải vấn đề, chiếm lĩnh tri thức, tạo điều kiện cho học sinh tiếp thu kiến thức cách sâu sắc vững - Trong q trình học tập, học sinh có điều kiện đƣợc trao đổi, đƣợc diễn đạt ý kiến Qua đó, rèn luyện học sinh khả tƣ logic phát triển lực sáng tạo Giải BTVL theo phƣơng pháp có sử dụng phần mềm Mathematica chúng tôi, học sinh tăng khả tƣ sáng tạo, thiết kế phƣơng án giải, phát triển cách diễn đạt lời, tự tin giao tiếp - Vì thƣờng xuyên trao đổi thảo luận nên học sinh hình thành thói quen dám nói bảo vệ ý kiến trƣớc ngƣời khác Đồng thời, phát triển học sinh khả suy nghĩ, xử lí tình cách nhanh nhạy - Qua cách học tập học sinh biết sử dụng ngơn ngữ vật lí để diễn đạt, mơ tả, giải thích tƣợng Biết hình thành kiến thức vật lý theo đƣờng nhận thức khoa học - Sử dụng hệ thống tập giải phần mềm tốn học Mathematica chúng tơi soạn kích thích suy nghĩ tính tích cực hoạt động giải học sinh trình học tập, bƣớc đầu đem lại hiệu việc nâng cao chất lƣợng dạy học Bên cạnh kết nêu trên, giáo viên môn Vật lý trƣờng khẳng định cần thiết hiệu hệ thống tập có sử dụng phần mềm Mathematica đề xuất z 77 - Kết phân tích thực nghiệm sƣ phạm cho phép khẳng định: Việc tổ chức dạy học theo tiến trình soạn thảo cho chất lƣợng nắm vững kiến thức học sinh tốt hơn, đồng thời có khả vận dụng linh hoạt kiến thức đó, bƣớc đầu đem lại hiệu việc nâng cao chất lƣợng dạy học, sử dụng để tổ chức hoạt động dạy Tuy nhiên chúng tơi nhận thấy cịn có số mặt hạn chế: - Đối tƣợng thực nghiệm cịn ít, cần phải đƣợc mở rộng thêm - Việc tiến hành giảng dạy với hỗ trợ phần mềm địi hỏi nhà trƣờng phổ thơng phải có sở vật chất đáp ứng đƣợc yêu cầu dạy học nhƣ phịng học đa có trang bị đầy đủ thiết bị nhƣ máy vi tính, máy chiếu, Tóm lại, kết thu đƣợc thực nghiệm sƣ phạm xác nhận giả thuyết khoa học đề tài z 78 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Đối chiếu với mục đích nghiên cứu, đề tài luận văn hoàn thành nhiệm vụ đặt ra: - Nghiên cứu quan điểm dạy học đại dạy học, đặc biệt trọng sở lý luận việc dạy giải tập vật lý, nghiên cứu tài liệu phần mềm toán học Mathematica, nghiên cứu nội dung phân phối chƣơng trình kiến thức chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao tài liệu có liên quan nhằm xác định đƣợc mức độ nội dung kiến thức kỹ học sinh cần đạt đƣợc - Tìm hiểu thực tế dạy học phần kiến thức chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao nhằm phát khó khăn giáo viên học sinh, sai lầm phổ biến học sinh Từ đề xuất số nguyên nhân khó khăn nêu biện pháp khắc phục - Soạn thảo hệ thống tập có sử dụng phần mềm toán học Mathematica để giải sử dụng hệ thống tập vào việc tổ chức dạy học số tập chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao giúp học sinh vận dụng đƣợc kiến thức, kĩ biết, mà cịn giúp học sinh hình thành kiến thức, kĩ phát triển lực giải vấn đề - Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm theo tiến trình dạy học soạn thảo để đánh giá hiệu hệ thống tập xây dựng việc đƣa phần mềm toán học Mathematica vào hƣớng dẫn hoạt động giải tập Nhƣ vậy, với việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica việc dạy giải tập vật lý chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, luận văn làm rõ đƣợc số tập độ hụt khối, lƣợng liên kết, phóng xạ mà vấn đề khó làm đƣợc thực tế với phƣơng pháp giải tập thông thƣờng Dựa vào học sinh nhận thấy z 79 hạt nhân có phân rã anpha hay không,và dễ dàng so sánh đƣợc hạt nhân bền vững Hơn với việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica, giáo viên tạo cho học sinh có nhiều hội tiếp cận với cơng nghệ thơng tin, có hội trao đổi vấn đề với giáo viên, giúp đơn giản hoá vấn đề trừu tƣợng chƣơng “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, góp phần phát huy tính tích cực tự chủ, bồi dƣỡng lực sáng tạo học sinh Các kết nghiên cứu xem tài liệu tham khảo phƣơng pháp dạy học cho giáo viên Vật Lý trƣờng THPT Tuy nhiên, đề tài tồn số hạn chế sau: - Khi thực giảng có hỗ trợ phần mềm tốn học Mathematica thời gian chuẩn bị tƣơng đối nhiều, địi hỏi giáo viên phải có kiến thức định CNTT, đặc biệt phải có kỹ lập trình phần mềm toán học Mathematica để giải tập vật lý phổ thơng - Tính ứng dụng luận văn đƣợc phát huy tối đa thiết bị công nghệ dạy học đƣợc trang bị đầy đủ, nhƣ máy tính chạy phần mềm, máy chiếu Projector… Do không đƣợc đáp ứng nhu cầu trên, đề tài luận văn khó phát huy đƣợc ƣu Do điều kiện thời gian, không gian khuôn khổ thực luận văn nên chắn tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp Thầy Cơ giáo bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! z 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo Tiếng Việt [1] Tơn Tích Ái Phương pháp số, NXB ĐHQG Hà Nội, 2001 [2] Tơn Tích Ái Phần mềm toán cho kỹ sư, NXB ĐHQG Hà Nội, 2005 [3] Tơn Tích Ái Sử dụng phần mềm Mathematica vật lý phổ thông, NXB ĐHQG Hà Nội, 2001 [4] Dƣơng Trọng Bái, Nguyễn Thƣợng Chung, Đào Văn Phúc, Vũ Quang TLGK Vật lý 12 NXB Giáo dục, 1993 [5] Nguyễn Ngọc Bảo Phát huy tính tích cực, tự lực học sinh trình dạy học Vụ Giáo viên, Hà Nội, 1995 [6] Lƣơng Duyên Bình Vật lý đại cương NXB Giáo dục, 1998 [7] Vũ Cao Đàm Phương pháp luận nghiên cứu Khoa học, NXB KH&KT, Hà Nội, 1998 [8] Nguyễn Văn Đồng (chủ biên) Phương pháp giảng dạy Vật Lý trường phổ thông, tập tập 2, NXBGD Hà Nội, 1979 [9] Phó Đức Hoan Phương pháp giảng dạy Vật lý trường phổ thông trung học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội, 1993 [10] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Vũ Thanh Khiết (chủ biên), Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Tuý, Phạm Quý Tƣ Vật Lý 12 nâng cao, NXBGD, 2008 [11] Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết (Đồng chủ biên), Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Tuý, Phạm Quý Tƣ Bài tập Vật Lý 12 nâng cao, NXBGD, 2008 [12] Ngô Diệu Nga Bài giảng chuyên đề phương pháp nghiên cứu khoa học dạy học Vật Lý, 2003 z 81 [13] Phạm Xuân Quế Sử dụng máy tính hỗ trợ việc xây dựng mơ hình dạy học vật lý, Tạp chí Nghiên cứu Giáo dục, số 4/2000 [14] TS Đinh Thị Kim Thoa, Bài giảng phương pháp công nghệ dạy học đại, ĐHGD – ĐHQGHN, 2001 [15] Phạm Hữu Tòng Bài tập phương pháp dạy tập vật lý, NXBGD, Hà Nội, 1994 [16] Đỗ Hƣơng Trà, Bài giảng chuyên đề phương pháp dạy học Vật Lý, Hà Nội, 2008 [17] Bùi văn Loát , Địa Vật Lý hạt nhân, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2009 [18] Bùi văn Loát , Thống kê sử lý số liệu thực nghiệm Vật Lý hạt nhân, Nhà xuất ĐHQG Hà Nội, 2011 z 82 ... vật lý cách z dễ dàng, thuận tiện Đó lý giúp tơi chọn đề tài ? ?Sử dụng ngơn ngữ lập trình Mathematica để giải số toán “ lƣợng liên kết phóng xạ hạt nhân? ?? chương trình sách giáo khoa Vật lý lớp 12. .. 12 Ban nâng cao? ?? làm đề tài Luận văn thạc sĩ Mục đích nghiên cứu Vận dụng lý luận giải tập Vật lý sử dụng hệ thống phần mềm Mathematica giải số tập thuộc phần “ lƣợng liên kết phóng xạ hạt nhân? ??... toán học Mathematica việc giải tập vật lý, cụ thể giải số tập vật lý phần “ lượng liên kết phóng xạ hạt nhân? ?? Với mục đích nâng cao khả z ứng dụng công nghệ thông tin, khả giải vấn đề, khả làm việc