Xây dựng và sử dụng thí nghiệm trong dạy học nội dung “dao động” và “sóng” – vật lí 11 (ctgdpt 2018) nhằm phát triển năng lực vật lí của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC NỘI DUNG “DAO ĐỘNG” VÀ “SÓNG” – VẬT LÍ 11 (CTGDPT 2018) NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ ĐÀ NẴNG - NĂM 2023 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 16990016923131000000 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ PHƯƠNG THẢO XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC NỘI DUNG “DAO ĐỘNG” VÀ “SĨNG” – VẬT LÍ 11 (CTGDPT 2018) NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH Ngành: Lý luận PPDH Bộ mơn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 Người hướng dẫn khoa học: TS PHÙNG VIỆT HẢI ĐÀ NẴNG – NĂM 2023 III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ CTGDPT Chương trình giáo dục phổ thơng DH Dạy học YCCĐ u cầu cần đạt DHVL Dạy học vật lí GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh PPDH Phương pháp dạy học QTDH Quá trình dạy học SGK Sách giáo khoa TBTN Thiết bị thí nghiệm THPT Trung học phổ thơng TN Thí nghiệm ThN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm TNTT Thí nghiệm tự tạo TNHH Thí nghiệm hành NLVL Năng lực vật lí IV MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT III MỤC LỤC IV DANH MỤC BẢNG BIỂU VII DANH MỤC HÌNH ẢNH IX DANH MỤC BIỂU ĐỒ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ X PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Tổng quan vấn đề nghiên cứu .2 Mục đích nghiên cứu đề tài Giả thuyết khoa học .3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .4 Những đóng góp luận văn .5 Cấu trúc luận văn CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH 1.1 Năng lực vật lí .7 1.1.1 Khái niệm lực 1.1.2 Khái niệm lực vật lí .9 1.1.3 Cấu trúc lực vật lí học sinh 1.1.4 Tiêu chí đánh giá lực vật lí học sinh…………………………… 11 1.2 Thí nghiệm vật lí 16 1.2.1 Khái niệm thí nghiệm vật lí .16 1.2.2 Phân loại thí nghiệm vật lí dạy học 16 1.2.3 Vai trị thí nghiệm vật lí dạy học phát triển lực 18 1.2.4 Quy trình xây dựng sử dụng thí nghiệm theo hướng phát triển lực vật lí học sinh .19 1.3 Thực tiễn vấn đề sử dụng thí nghiệm dạy học mơn Vật lí theo hướng phát triển lực vật lí học sinh 21 1.3.1 Mục đích điều tra 21 V 1.3.2 Phương pháp điều tra 21 1.3.3 Kết điều tra 21 KẾT LUẬN CHƯƠNG 25 CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC NỘI DUNG “DAO ĐỘNG” VÀ “SĨNG” – VẬT LÍ 11 (CTGDPT 2018) NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH 26 2.1 Cấu trúc nội dung “Dao động” “Sóng” (CTGDPT 2018) 26 2.2 Các thí nghiệm cần thực dạy học nội dung dao động sóng – chương trình Vật lí 11 (2018) .26 2.3 Xây dựng thí nghiệm cụ thể 32 2.3.1 Thí nghiệm dao động lắc đơn .32 2.3.2 Thí nghiệm vẽ đồ thị dao động lắc đơn, lắc lị xo 34 2.3.3 Thí nghiệm minh họa tượng cộng hưởng 45 2.3.4 TN khảo sát độ dịch chuyển – khoảng cách sóng lị xo 48 2.3.5 Thí nghiệm minh họa dao động điều hịa nguồn sóng với chu kì, biên độ sóng 51 2.3.6 Thí nghiệm khảo sát sóng dọc sóng ngang .53 2.3.7 Thí nghiệm đo tần số sóng âm dụng cụ thực hành 55 2.3.8 Thí nghiệm giao thoa sóng nước 58 2.3.9 Thí nghiệm khảo sát sóng dừng 60 2.3.10 Thí nghiệm đo tốc độ truyền âm 67 2.4 Xây dựng kế hoạch dạy có sử dụng số thí nghiệm xây dựng nhằm phát triển lực vật lí học sinh .73 KẾT LUẬN CHƯƠNG 99 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .100 3.1 Mục đích thực nghiệm 100 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 100 3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 100 3.4 Phạm vi thực nghiệm sư phạm 100 3.5 Phương pháp thực nghiệm sư phạm…………………………………… 101 3.6 Kết thực nghiệm sư phạm 101 3.6.1 Phân tích diễn biến thực nghiệm đánh giá định tính 101 3.6.2 Đánh giá định lượng…………………………………………………… 110 KẾT LUẬN CHƯƠNG 112 KẾT LUẬN 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO 115 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ………………………….117 VI PHỤ LỤC .118 PHỤ LỤC 118 PHIẾU ĐIỀU TRA .118 PHỤ LỤC 127 KẾT QUẢ KHẢO SÁT GV 127 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỐI VỚI HS 133 PHỤ LỤC …………………………………………………………………….136 VII DANH MỤC BẢNG BIỂU Số hiệu bảng Tên bảng Trang 1.1 Cấu trúc biểu cụ thể thành tố NLVL 1.2 Các mức độ biểu hành vi lực Vật lí 12 1.3 Bảng thống kê trường, GV HS tham gia điều tra 21 1.4 Tần suất sử dụng TN GV DH 22 1.5 Những khó khăn sử dụng TNTT DH 23 1.6 Các mức độ sử dụng TN thật tạo hứng thú 23 DHVL 2.1 Cấu trúc nội dung “Dao động” “Sóng” 26 2.2 Các thí nghiệm cần xây dựng yêu cần cần đạt 28 dạy học nội dung “Dao động” “Sóng” vật lí 11 (2018) 2.3 Dụng cụ vật tư thí nghiệm khảo sát định tính dao 33 động lắc đơn 2.4 Dụng cụ vật tư thí nghiệm vẽ đồ thị lắc đơn, 35 lắc lò xo 2.5 Dụng cụ vật tư thí nghiệm khảo sát tượng cộng 46 hưởng 2.6 Dụng cụ vật tư thí nghiệm xác định độ dịch chuyển 49 – khoảng cách sóng học 2.7 Dụng cụ vật tư thí nghiệm minh họa dao động điều 51 hịa nguồn sóng với chu kì, biên độ sóng 2.8 Dụng cụ vật tư thí nghiệm khảo sát sóng dọc 53 sóng ngang 2.9 Dụng cụ vật tư thí nghiệm đo tần số sóng âm 55 2.10 Tần số âm thoa 56 2.11 Tần số âm họa âm số nốt nhạc 56 2.12 Dụng cụ vật tư thí nghiệm giao thoa sóng nước 58 2.13 Dụng cụ vật tư thí nghiệm khảo sát sóng dừng 61 2.14 Dụng cụ vật tư thí nghiệm đo tốc độ truyền âm 67 2.15 Đo vận tốc truyền âm thí nghiệm hành 68 VIII 2.16 Đo vận tốc truyền âm khai thác thí nghiệm hành 69 kết hợp app phát tần số 2.17 So sánh vận tốc truyền âm đo phương án & 70 2.18 Đo vận tốc truyền âm tượng phản xạ âm 71 2.19 Bảng Rubric đánh giá 78 2.20 Bảng Rubric đánh giá 82 2.21 So sánh sóng cơ, sóng biển sóng thần 83 2.22 Bảng Rubric đánh giá 84 2.23 Bảng Rubric đánh giá 90 2.24 Bảng Rubric đánh giá 94 2.25 Bảng Rubric đánh giá 96 2.26 Bảng Rubric đánh giá 141 2.27 Bảng Rubric đánh giá 144 2.28 Bảng Rubric đánh giá 146 2.29 Bảng Rubric đánh giá 148 3.1 Điểm đánh giá số hành vi HS Hồ Trần Trúc 110 Lam qua học 3.2 Điểm đánh giá NLVL HS tương ứng 111 145 TRÒ CHƠI “AI LÀ TRIỆU PHÚ” Câu 1: Khi nói sóng âm, phát biểu sau sai? A Biên độ dao động sóng âm lớn âm cao B Sóng âm sóng C Tốc độ truyền âm phụ thuộc vào chất môi trường truyền âm D Sóng âm khơng truyền chân khơng Câu 2: Sóng âm khơng truyền A thép B khơng khí C chân khơng D nước Câu 3: Một sóng âm truyền khơng khí với tốc độ 340 m/s bước sóng 34 cm Tần số sóng âm A 500 Hz B 2000 Hz C 1000 Hz D 1500 Hz Câu 4: Đối với âm họa âm thứ hai đàn phát A tốc độ âm gấp đôi tốc độ họa âm thứ hai B tần số họa âm thứ hai gấp đôi tần số âm C tần số họa âm thứ hai nửa tần số âm D họa âm thứ hai có cường độ lớn cường độ âm Câu 5: Cho chất sau: Khơng khí 00, khơng khí 250, nước sắt Sóng âm truyền nhanh A khơng khí 250 B nước C khơng khí 00 D sắt Câu 6: Khi sóng âm truyền từ mơi trường khơng khí vào mơi trường nước 146 A chu kì tăng B tần số khơng thay đổi C bước sóng giảm D bước sóng khơng thay đổi Câu 7: Một đặc trưng vật lí âm A độ cao B đồ thị dao động âm C âm sắc D độ to Câu 8: (Ô may mắn) Câu Đáp án A C C B D B B e) Dự kiến cách thức đánh giá: Bảng 2.28 Rubric đánh giá Biểu hành vi Mức độ Tiêu chí chất lượng Chưa giải tập Thực phần lời giải (vận vận dụng sai cơng thức) 3.1 Giải tập vật lí (lí tưởng) liên quan dụng cơng thức sai đáp số Giải tập với trợ giúp người khác Tự giải tập theo bước, kết ❖ Hoạt động Vận Dụng (15 phút) a Mục tiêu hoạt động: Đo tần số nốt đàn piano b Nội dung hoạt động: Hoạt động nhóm: Nghiên cứu tài liệu, tự thiết kế thực phương án c Dự kiến sản phẩm: Câu trả lời phiếu học tập 147 Nốt Đồ Rê Mi Fa Son La Si Tần số âm 262 294 330 349 392 440 494 họa âm (Hz) 524 588 660 698 784 880 988 786 882 990 1047 1176 1320 1482 d Cách thức tổ chức: Chuyển giao nhiệm vụ học tập GV HS - GV giao nhiệm vụ nhà vào tiết trước - HS tiếp nhận gửi cho HS file âm https://bom.so/jnDDtU [20] + GV chia lớp thành nhóm + GV phát phiếu học tập yêu cầu nhóm thực theo phiếu học tập Yêu cầu HS đo tần số nốt (Đồ Rê – Mi – Fa – Son – La – Si) họa âm chúng + GV hướng dẫn nhóm gặp khó khăn trình thực Thưc nhiệm vụ theo nhóm GV HS - Hỗ trợ, hướng dẫn nhóm - Các nhóm thực yêu cầu, nhiệm vụ - GV hướng dẫn nhóm gặp khó giáo viên khăn trình thực Báo cáo kết thảo luận GV + GV gọi nhóm mang kết lên HS - Gọi đại diện nhóm trình bày câu trả bảng trình bày, nhóm khác nhận xét lời nhóm + GV nhận xét phần trình bày - Các nhóm cịn lại bổ sung đánh giá nhóm nhóm kết nhóm trình bày 148 Đánh giá, chốt kiến thức: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Đánh giá câu trả lời học sinh Lắng nghe ghi chép Chốt KT: Sử dụng app đo xác tần số sóng âm Phiếu học tập số Nốt Đồ Rê Mi Fa Son La Si Tần số âm họa âm (Hz) Nhận xét: Kết luận e) Dự kiến cách thức đánh giá: Đánh giá Rubric Bảng 2.29 Rubric đánh giá Biểu hành vi Mức độ 2.4 Thực giải pháp: Bố trí TN, tiến hành TN, thu thập Chưa thực Thực phần giải pháp (thực số công đoạn giải pháp) kết quả, xử lý số liệu (qua biểu thức, đồ thị…), Tiêu chí chất lượng rút nhận xét Thực giải pháp với hỗ trợ nhóm khác Tự nhóm thực giải pháp đảm bảo thời gian chất lượng IV ĐIỀU CHỈNH, THAY ĐỔI, BỔ SUNG (NẾU CÓ)