Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức chương sóng cơ và sóng âm (vật lý 12 cơ bản) nhằm phát huy tính tích cực, tự lực cho học sinh phổ thông dân tộc nội trú

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM LƯƠNG VĂN LUYỆN XÂY TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” (VẬT LÝ 12 BAN CƠ BẢN) NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CHO HỌC SINH PT DÂN TỘC NỘI TRÚ Chuyên ngành: Lý luận phương pháp giảng dạy Vật lý Mã số: 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS VŨ THỊ KIM LIÊN THÁI NGUYÊN - 2014 LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô hướng dẫn khoa học PGS TS Vũ Thị Kim Liên tận tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Đối với cô gương sáng tinh thần làm việc không mệt mỏi, lòng hăng say với khoa học, lòng nhiệt tình quan tâm bồi dưỡng hệ trẻ Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa sau đại học, khoa Vật lí, thầy giáo giảng dạy tồn thể bạn học viên lớp cao học K.20 trường ĐHSP – ĐHTN tận tình giảng dạy, góp nhiều ý kiến q báu cho tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu khoa học làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, thầy cô giáo ba trường Vùng cao Việt Bắc, trường PTDT nội trú Thái Nguyên, trường Văn hóa cơng an, tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn Thái nguyên, tháng năm 2014 Tác giả Lương Văn Luyện LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa có cơng bố cơng trình khác Thái ngun, tháng năm 2014 Tác giả Lương Văn Luyện MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ Lời cảm ơn i Lời cam đoan ii Mục lục iii Những từ viết tắt luận văn iv Danh mục bảng v Danh mục đồ thị biểu đồ vi MỞ ĐẦU Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC CỦA HỌC SINH PT DÂN TỘC NỘI TRÚ 1.1 Cơ sở lí luận 1.1.1 Tính tích cực hoạt động nhận thức ? 1.1.2 Những biểu tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh 1.1.3 Phân loại tính tích cực hoạt động nhận thức 1.1.4 Những nhân tố ảnh hưởng đến tính tích cực nhận thức 1.1.5 Biện pháp chung phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh 1.1.6 Vấn đề phát huy tính tự lực nhận thức học sinh 10 1.1.7 Mối quan hệ tính tích cực tự lực nhận thức học sinh 11 1.1.8 Dạy học theo hướng tích cực hố hoạt động nhận thức học sinh 11 1.2 Cơ sở thực tiễn 17 1.2.1 Đặc điểm hoạt động học tập HS DTNT 17 1.2.2 Thực trạng dạy học kiến thức chương “ Sóng âm sóng cơ” (Vật lí 12 - Ban bản) số trường PT Dân tộc nội trú 19 1.2.3 Các biện pháp nâng cao chất lượng dạy học vật lí trường phổ thông dân tộc nội trú 19 KẾT LUẬN CHƯƠNG 23 Chương 2: XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG “SĨNG CƠ VÀ SĨNG ÂM” (VẬT LÍ 12 – BAN CƠ BẢN) THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC, TỰ LỰC TRONG HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HS PT DÂN TỘC NỘI TRÚ 24 2.1 Đặc điểm chương “Sóng sóng âm” (Vật lí 12 - Ban bản) 24 2.1.1 Vị trí, vai trò chương “Sóng sóng âm” (Vật lí 12 - Ban bản) 24 2.1.2 Cấu trúc mục tiêu chương “Sóng sóng âm” 25 2.2 Xây dựng tiến trình dạy học số thuộc chương “Sóng sóng âm” (Vật lí 12 - Ban bản) nhằm phát huy tính tích cực, tự lực hoạt động nhận thức HS PT dân tộc nội trú 26 2.2.1 Bài 7: SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ 26 2.2.2 Bài 8: GIAO THOA SÓNG 33 2.2.3 Bài 9: SÓNG DỪNG 42 KẾT LUẬN CHƯƠNG 49 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 50 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 50 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 50 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 50 3.2 Đối tượng phương pháp thực nghiệm 50 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 50 3.2.2 Khống chế ảnh hưởng tới kết thực nghiệm sư phạm 51 3.2.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 51 3.3 Phương pháp đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 52 3.3.1 Căn để đánh giá 52 3.3.2 Đánh giá, xếp loại 52 Các giai đoạn thực nghiệm sư phạm 53 3.4.1 Công tác chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm 53 Số hóa Trung tâm Học liệu tp://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.4.2 Kết xử lý kết thực nghiệm sư phạm 54 ht Số hóa Trung tâm Học liệu tp://www.lrc-tnu.edu.vn/ 3.5 Đánh giá chung tnsp 66 KẾT LUẬN CHƯƠNG 67 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 68 KẾT LUẬN 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ NHỮNG TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN DH Dạy học DTNT Dân tộc nội trú GD Giáo dục GV Giáo viên HS Học sinh MH Mơ hình PP Phương pháp PPDH Phương pháp dạy học PT Phổ thông SGK Sách giáo khoa TC Tích cực THPT Trung học phổ thơng TTC Tính tích cực T/N Thí nghiệm TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Chất lượng học tập, đặc điểm HS lớp thực nghiệm đối chứng 53 Bảng 3.2: Thống kê biểu tính tích cực, tự lực HS 55 Bảng 3.3: Kết kiểm tra lần 56 Bảng 3.4: Xếp loại kiểm tra lần 57 Bảng 3.5: Phân phối tần suất kết kiểm tra lần 57 Bảng 3.6: Kết kiểm tra lần 59 Bảng 3.7: Xếp loại kiểm tra lần 60 Bảng 3.8: Phân phối tần suất kết kiểm tra lần 60 Bảng 3.9: Kết kiểm tra lần 62 Bảng 3.10: Xếp loại kiểm tra lần 63 Bảng 3.11: Phân phối tần suất kết kiểm tra lần 63 Bảng 3.12: Tổng hợp thông số thống kê qua ba kiểm tra TNSP 65 Số hóa Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 22 Vũ Thị Thu (2011), Nghiên cứu tổ chức dạy học số kiến thức chương Dòng điện xoay chiều (Vật lí 12 nâng cao) theo hướng phân hóa góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức HS trường THPT Dân tộc nội trú, Luận văn thạc sĩ - ĐHSP Thái Nguyên 23 Phạm Hữu Tòng (2004), DHVL trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học, NXB Đại học sư phạm, Hà Nội 24 Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học Vật lí trường trung học, NXB giáo dục 25 Phạm Hữu Tòng (2001) - Tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt động tích cực chiếm lĩnh tri thức Vật lí học sinh, ĐHSP Hà Nội 26 Thái Duy Tuyên (1999), Phương pháp dạy học truyền thống đổi 27 Nguyễn Văn Tráng (2011), Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học số kiến thức chương Hạt nhân nguyên tử (SGK Vật lí 12 ban bản) nhằm phát huy tính tích cực, tự chủ học sinh học 28 Thái Duy Tuyên (1999), Những vấn đề giáo dục học đại, NXB giáo dục 29 Từ điển giáo dục học (2001), NXB Từ điển bách khoa 30 Văn kiện hội nghị lần thứ Ban chấp hành TW khố VIII (1997), NXB Chính trị Quốc gia, Hà Nội 31 Vật lí 12, Sách giáo viên, Bộ giáo dục đào tạo NXB Giáo dục PHỤ LỤC PHỤ LỤC ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM PHIẾU PHỎNG VẤN VỀ HỌC MÔN VẬT LÍ (Phiếu vấn phục vụ nghiên cứu khoa học khơng có mục đích đánh giá học sinh) Thông tin cá nhân: Họ, tên: Nam: Nữ: Trường: THPT Lớp: 12 Nội dung vấn: Em điền dấu (X) vào vng mà em cho thích hợp để trả lời câu hỏi Câu 1: Em có thích học mơn Vật lí khơng? Rất thích Bình thường Khơng thích Câu 2: Trong học vật lí, em thường : + Khơng có ý kiến dù hiểu hay khơng hiểu + Tập trung nghe giảng, không giơ tay phát biểu + Tích cực tham gia xây dựng + Thường không tập trung nghe giảng Câu 3: Ở trường em q trình DH Vật lí, thầy giáo có hay sử dụng T/N để hình thành kiến thức hay khơng ? + Thường xun + Rất sử dụng T/N + Không Câu 4: Em cho khả tự lực học tập môn Vật lí nào? Tốt Khá Trung bình Yếu Câu 5: Đối với mơn Vật lí, việc chuẩn bị trước đến lớp em nào? + Chỉ học lí thuyết cũ + Học lí thuyết làm tập học + Chỉ làm tập giao nhà + Vừa học cũ, vừa đọc trước Câu 6: Em có thích học có sử dụng thiết bị dạy học đại (máy vi tính, máy chiếu, phần mềm, phim học tập ) khơng? Thích Bình thường Khơng thích Câu 7: Những ảnh hưởng làm ảnh hưởng đến trình nhận thức Vật lí em ? + Mục đích hứng thú học tập + Phương pháp giảng dạy GV + Hình thành kiến thức phương pháp TN + Nội dung kiến thức Các ý kiến khác: …………… …………… Xin chân thành cảm ơn em! Ngày tháng năm 2014 PHỤ LỤC ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VẬT LÍ THPT (Phiếu vấn phục vụ nghiên cứu khoa học mục đích đánh giá giáo viên) Thơng tin cá nhân: Họ tên: .Nam/Nữ , Tuổi: Trường: THPT Số năm giảng dạy Vật lí trường THPT: Nội dung vấn: * Ý kiến giảng dạy chương “Sóng sóng âm” (Mời thày, vui lòng trả lời câu hỏi cách đánh dấu “X” vào ô tương ứng với ý kiến thày, cơ, chọn nhiều phương án câu ) Câu 1: Trường đồng chí có đầy đủ dụng cụ tiến hành T/N chương “Sóng sóng âm”khơng? + Có + Không Câu 2: Khi tiến hành dạy học cụ thể đồng chí sử dụng dụng cụ làm T/N với nào? + Bài 23: Sóng truyền sóng + Bài 24: Giao thoa sóng + Bài 25: Sóng dừng Câu 3: Những lý khiến đồng chí khơng sử dụng T/N DH gì? + Khơng đủ dụng cụ T/N + Làm T/N nhiều thời gian giảng dạy + Làm T/N lớp chưa chắn thành công + Lý khác: Câu 4: Đồng chí có sử dụng phần mềm hỗ trợ DH vật lí để phối hợp với T/N trực quan cần thiết khơng? + Có + Khơng Câu 5: : + PP tích cực hố hoạt động học tập Các PP khác Câu 6: ? - - liên quan: : +H Câu 7: Theo đồng chí, số học sinh có khả tự lực học tập .% Câu 8: Theo đồng chí, nguyên nhân dẫn đến học sinh thiếu hứng thú Vật lí? - Do học sinh chưa nắm vững kiến thức - Do học sinh chưa thấy ý nghĩa kiến thức đời sống - Do thói quen ỷ lại, lười suy nghĩ - Do giáo viên chưa có phương pháp hợp lí - Do yếu tố tác động khác (gia đình, xã hội ) Xin chân thành cảm ơn đồng chí! Ngày tháng năm 2014 PHỤ LỤC 3: NỘI DUNG ĐỀ KIỂM TRA ĐỀ KIỂM TRA LẦN (Thời gian 15’) Bảng: Ma trận đề kiểm tra Mức độ nhận thức Nội dung kiến thức Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Tổng số câu Sóng cơ, phân loại sóng Các đặc trưng sóng 1 Phương trình sóng 1 Tổng 05 03 02 10 Câu 1: Sóng ngang sóng A lan truyền theo phương nằm ngang B phần tử sóng dao động theo phương nằm ngang C phần tử sóng dao động theo phương vng góc với phương truyền sóng D phần tử sóng dao động theo phương với phương truyền sóng Câu 2: Khi nói sóng cơ, phát biểu SAI A Chu kỳ sóng chu kỳ dao động phần tử môi trường có sóng truyền qua B Tốc độ truyền sóng tốc độ lan truyền dao động môi trường C Sóng khơng truyền chân khơng D Khi sóng truyền đi, phần tử vật chất nơi sóng truyền qua truyền theo sóng Câu 3: Sóng học khơng truyền A Chất lỏng B Chất khí C Chân khơng Câu 4: Một sóng truyền mặt nước có bước sóng D Chất rắn = 2m Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha A 2m B 1,5m C 1m D 0,5m Câu 5: Biểu thức mối liên hệ bước sóng λ, tốc độ truyền sóng v, chu kỳ T tần số f sóng v A v f T B v T f C T v f v D f T1 v Câu 6: Một người quan sát phao mặt biển thấy nhơ lên cao 10 lần 18s, khoảng cách hai sóng kề 2m Vận tốc truyền sóng mặt biển A v = 1m/s B v = 2m/s C v = 4m/s D v = 8m/s Câu 7: Tại điểm S mặt nước n tĩnh có nguồn dao động điều hồ phương thẳng đứng với tần số 50Hz Khi mặt nước hình thành hai sóng tròn đồng tâm S Tại hai điểm M, N cách 9cm đường thẳng đứng qua S dao động pha với Biết rằng, tốc độ truyền sóng thay đổi khoảng từ 70cm/s đến 80cm/s Tốc độ truyền sóng mặt nước A 75cm/s B 80cm/s C 70cm/s D 72cm/s Câu 8: Phương trình sóng có dạng dạng đây? x A x = Acos( t + ) B u A.cos (t - ) C u A.cos2 ( t - x ) T D u A.cos ( Câu 9: Cho sóng ngang có phương trình sóng u t T ) t x 8.cos ( - ) mm, 0,1 50 x tính cm, t tính giây Chu kì sóng A T = 0,1 s B T = 50 s C T = s D T = s Câu 10: Trên sợi dây OA, đầu A cố định đầu O dao động điều hồ có phương trình u 5cos t(cm) Tốc độ truyền sóng dây 24cm/s giả sử q trình truyền sóng biên độ sóng khơng đổi Phương trình sóng điểm M cách nguồn O đoạn 2,4cm A uM cos(5 t C u M cos(5 t )cm B uM cos(5 t )cm D uM cos(5 t )cm )cm ĐỀ KIỂM TRA LẦN (Thời gian 15’) Bảng : Ma trận đề kiểm tra Mức độ nhận thức Nội dung Nhận biết kiến thức Hiện tượng, điều kiện giao thoa Thông hiểu Vận dụng Tổng số câu 3 04 04 02 10 Xác định vị trí điểm dao động với biên độ cực đại, cực tiểu, số vân giao thoa, … Tổng Câu 1: C c Câu 2: Trong tượng giao thoa sóng học với hai nguồn kết hợp A B khoảng cách hai điểm gần đoạn AB dao động với biên độ cực đại A /4 B /2 C D Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa sóng nước, người ta dùng nguồn dao động có tần số 50Hz đo khoảng cách hai gợn sóng liên tiếp nằm đường nối hai tâm dao động 2mm Bước sóng sóng mặt nước A mm B mm C mm D mm Câu 4: Trong tượng giao thoa sóng mặt nước với hai nguồn có phương trình dao động u0 = Acos t (mm) Điểm M cách hai nguồn khoảng d1 d2 có biên độ dao động cực đại khi: A d1 – d2 = k ) /2 B d1 + d2 = k C d1 – d2 = (2k+ 1) /2 D d1 – d2 = k Câu 5: Trên mặt nước nằm ngang có hai nguồn kết hợp S1 S2 dao động theo phương thẳng đứng, pha, biên độ, coi biên độ sóng khơng đổi truyền Khi có giao thoa hai sóng mặt nước trung điểm đoạn S1S2 A dao động với biên độ nửa biên độ cực đại B dao động với biên độ cực tiểu C dao động với biên độ cực đại D không dao động Câu 6: Ở mặt nước có hai nguồn sóng dao động theo phương vng góc với mặt nước, có phương trình u = Acos t Trong miền gặp hai sóng, điểm mà phần tử nước dao động với biên độ cực đại có hiệu đường sóng từ hai nguồn đến A số lẻ lần nửa bước sóng B số nguyên lần bước sóng C số nguyên lần nửa bước sóng D số lẻ lần bước sóng uB Câu 7: Giả sử phương trình sóng hai nguồn kết hợp A, B u A A.cos t Xét điểm M mặt chất lỏng cách A, B d1, d2 Coi biên độ sóng khơng thay đổi truyền Biên độ sóng tổng hợp M là: A A M 2A cos d d1 B A 2A cos d d1 M C A M 2A cos d2 d1 v D A M A cos d d1 Câu 8: Trên mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B có phương trình dao động u A uB 2.cos10 t (cm) Vận tốc truyền sóng 3m/s Phương trình sóng M cách A, B khoảng d1 = 15cm; d2 = 20cm A u = 2cos C u = 4cos 12 12 sin(10 t - )(cm) 12 cos(10 t + )(cm) B u = 4cos D u = 12 cos(10 t - cos 12 )(cm) 12 sin(10 t - )(cm) Câu 9: Tại hai điểm A, B mặt nước dao động tần số 16Hz, pha biên độ Điểm M mặt nước dao động với biên độ cực đại với MA = 30cm MB =5,5cm, M đường trung trực AB có hai dãy cực đại khác Vận tốc truyền sóng mặt nước là: A 36cm/s B 24cm/s C 20,6cm/s D 28,7cm/s Câu 10: Trên mặt nước nằm ngang, hai điểm S1, S2 cách 8,2 cm, người ta đặt hai nguồn sóng kết hợp, dao động điều hồ theo phương thẳng đứng có tần số 15Hz ln dao động đồng pha Biết vận tốc truyền sóng mặt nước 30 cm/s, coi biên độ sóng không đổi truyền Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn S1S2 A 11 B C D ĐỀ KIỂM TRA LẦN (Thời gian 15’) Bảng : Ma trận đề kiểm tra Mức độ nhận thức Nội dung kiến thức Nhận biết Hiện tượng phản xạ sóng Sóng dừng, điều kiện có sóng dừng Tổng Thơng hiểu Vận dụng Tổng số câu 1 3 04 04 02 10 Câu 1: Tại điểm phản xạ sóng phản xạ A ln ngược pha với sóng tới B ngược pha với sóng tới vật cản cố định C ngược pha với sóng tới vật cản tự D pha với sóng tới vật cản cố định Câu 2: Sóng truyền sợi dây Ở đầu dây cố định pha sóng tới sóng phản xạ chênh lệch lượng ? Cho k số nguyên A 2k B 2k C (2k 1) D 2k Câu 3: Khi có sóng dừng dây, khoảng cách hai nút liên tiếp A bước sóng B nửa bước sóng C phần tư bước sóng D hai lần bước sóng Câu 4: Cho sợi dây đàn hồi, để dây có sóng dừng với hai đầu nút sóng chiều dài sợi dây phải thoả mãn điều kiện A  k  kB C (2k 1)  2 D  Câu 5: Cho sợi dây đàn hồi có đầu cố định đầu tự Để dây có sóng dừng chiều dài sợi dây phải thoả mãn điều kiện A  k  kB C  (2k 1) D  (k (k 1 ) ) Câu 6: Trên sợi dây đàn hồi dài 80cm, hai đầu cố định có sóng dừng với bụng sóng Bước sóng dây A 1,6m B 40cm C 0,8m D m Câu 7: Quan sát sóng dừng sợi dây đàn hồi, người ta đo khoảng cách nút sóng liên tiếp 100cm Biết tần số sóng truyền dây 100Hz, vận tốc truyền sóng dây A 50 m/s B 100 m/s C 25 m/s D 75 m/s Câu 8: Sóng dừng xảy dây AB có chiều dài 11cm với đầu B tự do, bước sóng 4cm dây có A bụng, nút B bụng, nút C bụng, nút D bụng, nút Câu 9: Một sợi dây dài 2m, hai đầu cố định Kích thích để có sóng dừng dây với bụng sóng Khoảng cách ngắn điểm không dao động điểm dao động cực đại dây A 1m B 0,5m C 0,25m D 2m Câu 10: Một sợi dây đàn hồi dài 1m căng ngang, đầu gắn cố định, đầu gắn vào âm thoa cho dao động với biên độ nhỏ, dây hình thành hệ sóng dừng có nút (khơng tính hai đầu dây) Tốc độ truyền sóng dây 10m/s Tần số dao động dây A 20Hz B 50Hz C 30Hz D 40Hz ... chương Sóng sóng âm 25 2.2 Xây dựng tiến trình dạy học số thuộc chương Sóng sóng âm (Vật lí 12 - Ban bản) nhằm phát huy tính tích cực, tự lực hoạt động nhận thức HS PT dân tộc nội trú ... chung dạy học Vật lí trường PT DTNT, lựa chọn nghiên cứu đề tài: Xây dựng tiến trình dạy học số kiến thức chương Sóng sóng âm (Vật lí 12 Ban bản) nhằm phát huy tích cực, tự lực cho học sinh. .. PT dân tộc nội trú II Mục đích nghiên cứu Xây dựng tiến trình dạy học số chương Sóng sóng âm (Vật lí 12 - Ban bản) theo hướng phát huy tính tích cực, tự lực hoạt động nhận thức HS PT dân tộc