Thiết kế chế tạo và sử dụng bộ thí nghiệm về giao thoa sóng nước nhằm phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học bài Giao thoa sóng Vật lý 12 nân

Thiết kế chế tạo và sử dụng bộ thí nghiệm về giao thoa sóng nước nhằm phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học bài Giao thoa sóng Vật lý 12 nân Thiết kế chế tạo và sử dụng bộ thí nghiệm về giao thoa sóng nước nhằm phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học bài Giao thoa sóng Vật lý 12 nân luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - - NGUYỄN QUANG LINH Thiết kế, chế tạo sử dụng thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc nhằm phát huy tính tích cực học sinh dạy học Giao thoa sóng - Vật lí 12 (nâng cao) Luận văn thạc sỹ Khoa học Giáo dục Thái Nguyên - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - - NGUYỄN QUANG LINH Thiết kế, chế tạo sử dụng thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc nhằm phát huy tính tích cực học sinh dạy học Giao thoa sóng - Vật lí 12 (nâng cao) Chun ngành: Lý luận Phƣơng pháp dạy học Vật Lý Mã số: 60.14.10 Luận văn thạc sỹ Khoa học Giáo dục Ngƣời hƣớng dẫn Khoa học: TS Trần Đức Vượng Thái Nguyên - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luậ n vă n đ ược hoà n nh d ướ i s ự hướ ng d ẫ n tậ n tìn h c TS Trầ n Đ ức V ượ ng Tá c giả xin b y tỏ lò ng b iết n sâ u sắ c đế n ngườ i Thầ y c mìn h đ ã từn g b ướ c hướ ng dẫ n giúp đ ỡ tác giả tro ng ng hiê n c ứu k hoa họ c X in c hâ n nh c ả m n Ba n G iá m hiệ u, k hoa Sa u Đạ i họ c t r n g Đ H S P - Đ H T N đ ã t o mọ i đ iề u k iệ n t h u ậ n lợ i c h o t c g iả tro ng s uố t q uá trình họ c tập m luậ n vă n X in c hâ n nh c ả m n c ác y c ô giá o tro n g k hoa Vậ t l í trườ ng Đ HSP - Đ HTN tậ n tìn h giả n g y, giúp đỡ đ ưa nh iề u ý k iế n q uý bá u mặ t c huyê n mô n tro ng q uá trìn h tác giả ngh iê n c ứu hoà n nh lu ậ n vă n Thá i Ng uy ên, thá ng năm 20 Tác giả NGUYỄN QUANG LINH Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học .7 Tổng quan vấn đề nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn .9 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN 11 1.1 MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THƠNG 11 1.1.1 Đặc điểm mơn học Vật lí trƣờng phổ thông 11 1.1.2 Mục tiêu dạy học Vật lí trƣờng phổ thơng .11 1.2 PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC TÍCH CỰC 13 1.2.1 Tính tích cực học tập 13 1.2.2 Đặc trƣng phƣơng pháp dạy học tích cực 15 1.2.3 Các phƣơng pháp dạy học tích cực .17 1.3 THÍ NGHIỆM VẬT LÍ, ĐẶC ĐIỂM, YÊU CẦU CỦA THÍ NGHIỆM VẬT LÍ 19 1.3.1 Thí nghiệm Vật lí 19 1.3.2 Đặc điểm thí nghiệm Vật lí 20 1.3.3 Các chức thí nghiệm dạy học Vật lí trƣờng phổ thơng 21 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.3.4 Các loại thí nghiệm dạy học Vật lí .25 1.3.5 Các yêu cầu thí nghiệm Vật lí 27 Kết luận chƣơng I .31 CHƢƠNG II: XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM VÀ THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CÁC NỘI DUNG KIẾN THỨC BÀI “GIAO THOA SĨNG” – VẬT LÍ 12 (NÂNG CAO) 32 2.1 NỘI DUNG KIẾN THỨC VÀ CÁC THÍ NGHIỆM CẦN TIẾN 2.2 HÀNH TRONG BÀI .32 2.1.1 Các nội dung cần tiến hành 32 2.1.2 Các thí nghiệm cần tiến hành .32 2.3 THỰC TẾ DẠY BÀI “GIAO THOA SĨNG” Ở MỘT SỐ TRƢỜNG PHỔ THƠNG .32 2.3.1 Mục đích điều tra 32 2.3.2 Phƣơng pháp điều tra 33 2.3.3 Kết điều tra 33 2.4 THIẾT KẾ XÂY DỰNG BỘ THÍ NGHIỆM VỀ GIAO THOA SÓNG NƢỚC 36 2.3.1 Giới thiệu khái quát thí nghiệm .36 2.3.2 Lắp đặt tiến hành thí nghiệm 38 2.3.3 Giải thích kết thu đƣợc 40 2.3.4 Một số lƣu ý tiến hành thí nghiệm 42 2.3.5 Những ƣu nhƣợc điểm thí nghiệm thiết kế 42 2.4 SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC BÀI GIAO THOA SĨNG – VẬT LÍ 12 (NÂNG CAO) 42 2.4.1 Sơ đồ biểu đạt lôgic tiến trình khoa học giải vấn đề dạy học Giao thoa sóng .42 2.4.2 Thiết kế soạn Giao thoa sóng 45 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.4.3 Phƣơng án kiểm tra đánh giá 52 Kết luận chƣơng II 53 CHƢƠNG III THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 54 3.1 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 54 3.1.1 Mục đích TNSP 54 3.1.2 Nhiệm vụ TNSP 54 3.2 ĐỐI TƢỢNG VÀ NỘI DUNG TNSP 54 3.2.1 Đối tƣợng TNSP 54 3.2.2 Nội dung TNSP 55 3.3 NHỮNG THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN KHI TIẾN HÀNH TNSP …….……………………………………………………… … 55 3.3.1 Những thuận lợi 55 3.3.2 Những khó khăn 56 3.4 PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TNSP 56 3.4.1 Phân tích định tính dựa theo dõi hoạt động HS học 57 3.4.2 Phân tích kết định lƣợng dựa kết kiểm tra 57 3.4.3 Khống chế tác động ảnh hƣởng đến TNSP 57 3.5 ĐÁNH GIÁ CỤ THỂ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC ĐÃ SOẠN THẢO BÀI “GIAO THOA SÓNG” 59 3.5.1 Tính khả thi tiến trình dạy học soạn thảo 59 3.5.2 Tính khả thi thí nghiệm thiết kế 63 3.6 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THƠNG QUA BÀI KIỂM TRA 63 3.6.1 Yêu cầu chung việc xử lý kết thực nghiệm sƣ phạm .63 3.6.2 Kết thực nghiệm sƣ phạm .65 3.7 ĐÁNH GIÁ CHUNG VỀ TNSP 68 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Kết luận chƣơng III 69 KẾT LUẬN CHUNG 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 76 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Nƣớc ta bƣớc vào giai đoạn cơng nghiệp hóa, đại hóa với mục tiêu đến năm 2020 Việt Nam trở thành nƣớc công nghiệp Nhân tố định thắng lợi cơng cơng nghiệp hóa, đại hóa hội nhập quốc tế ngƣời, việc cần đƣợc giáo dục phổ thơng mà trƣớc hết hệ thống phẩm chất lực đƣợc hình thành tảng kiến, thức kĩ đủ vững Trong giáo dục đó, q trình dạy học phải phát huy đƣợc tính tích cực, chủ động ngƣời học để đào tạo ngƣời lao động có khả sáng tạo, thích ứng nhanh với yêu cầu, đòi hỏi thời kỳ Do vậy, đổi nội dung phƣơng pháp dạy học vấn đề mang tính thời Từ Nghị Trung ƣơng khóa VII (tháng năm 1993), Nghị Trung ƣơng khóa VIII (tháng 12 năm 1996) đến Nghị Hội nghị lần thứ II Ban Chấp hành Trung ƣơng Đảng Cộng sản Việt Nam khoá VIII năm 1997 khẳng định: “Phải đổi phương pháp đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh” Điều đƣợc thể chế hóa điều 28 Luật Giáo Dục năm 2005 đƣợc cụ thể hóa thị Bộ Giáo dục Đào tạo, đặc biệt thị số 14 (tháng năm 1999) Có thể nói cốt lõi đổi dạy học hƣớng tới hoạt động học tập chủ động, phát huy tính tích cực học sinh Vì vậy, tồn ngành giáo dục bƣớc đổi mạnh mẽ nội dung phƣơng pháp dạy học nhƣ thiết kế lại chƣơng trình nội dung sách giáo khoa, đổi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn phƣơng pháp dạy học, tăng cƣờng thiết bị phƣơng tiện dạy học… Bộ mơn Vật Lí khơng nằm ngồi bƣớc đổi Tuy nhiên, mơn Vật Lí có đặc thù riêng, đặc biệt phần thí nghiệm Thực tiễn giảng dạy nhà trƣờng phổ thông cho thấy, thí nghiệm đƣợc cung cấp khơng đủ chủng loại số lƣợng, chất lƣợng thiết bị khơng cao, việc sử dụng thiết bị thí nghiệm giảng hạn chế nhiều nguyên nhân có nguyên nhân giới hạn mặt nghiên cứu thí nghiệm… Điều dẫn tới khó khăn định cho giáo viên (GV) học sinh (HS) trình dạy học Đối với nội dung kiến thức “Giao thoa sóng” - Vật Lí 12 (nâng cao) qua điều tra trao đổi với số GV tác giả nhận thấy có số vấn đề sau: - Kiến thức học trừu tƣợng - Hiện tƣợng giao thoa sóng nƣớc xảy nhanh, khó quan sát - Trong q trình học, HS tiếp nhận kiến thức cách thụ động - Các trƣờng đƣợc trang bị thiết bị thí nghiệm sóng nƣớc đầu năm 2009 nhƣng đƣợc sử dụng - Thí nghiệm sóng nƣớc đƣợc cung cấp giới hạn việc nghiên cứu định tính sóng trịn, nhiễu xạ qua khe hẹp giao thoa sóng trƣờng hợp hai sóng tới pha Từ vấn đề đó, tác giả chọn đề tài nghiên cứu là: Thiết kế, chế tạo sử dụng thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc nhằm phát huy tính tích cực học sinh dạy học Giao thoa sóng - Vật lí 12 (nâng cao) MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Nghiên cứu xây dựng sử dụng thiết bị thí nghiệm sóng nƣớc thiết kế tiến trình dạy học nội dung kiến thức Giao thoa sóng - Vật lí 12 (nâng cao) nhằm phát huy tính tích cực HS Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu thiết kế, chế tạo đƣợc thí nghiệm sóng nƣớc - Vật lí 12 (nâng cao) xây dựng đƣợc tiến trình dạy học có sử dụng thí nghiệm quan điểm lý luận dạy học đại cách hợp lý phát huy đƣợc tính tích cực, chủ động HS học tập TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Đề cập đến vấn đề dạy học nội dung kiến thức Giao thoa sóng năm gần có số đề tài nghiêm cứu sau: - Đoàn Văn Đức (2006), Chế tạo sử dụng thí nghiệm tổ chức hoạt động nhận thức học sinh dạy học số kiến thức phần sóng học (Vật lí 12 – Trung học phổ thơng), Đề tài luận văn thạc sỹ Giáo dục - Hoàng Thị Lan Hƣơng (2006), Sử dụng phối hợp thí nghiệm thật thí nghiệm mơ việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực sáng tạo học sinh dạy học số kiến thức phần “sóng cơ” theo chương trình thí điểm Vật lí 12 – Ban Khoa học Tự nhiên – Bộ 2, Đề tài luận văn Thạc sỹ Giáo dục Các đề tài tác giả thể đƣợc đổi phƣơng pháp giảng dạy hƣớng tới hoạt động học tập chủ động, phát huy tính tích cực ngƣời học Tuy nhiên nhƣ tác giả nêu mục phần thí nghiệm cịn hạn chế mặt nghiên cứu, theo điều tra tác giả số trƣờng việc tiếp thu kiến thức học sinh gặp khó khăn, cịn thụ động, nhiều HS cịn hiểu nhầm số đặc điểm giao thoa sóng Do tác giả thực đề tài nhằm khắc phục vấn đề nêu NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Với mục đích lý luận thực tiễn nhƣ nêu, tác giả xác định nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể nhƣ sau: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN CHƢƠNG III Trên sở phân tích số liệu điều tra xử lý kết TNSP phƣơng pháp thống kê tốn học rút số kết luận sau: + Các phƣơng án thí nghiệm đạt hiệu dạy học cao, kích thích hứng thú, phát huy đƣợc tính tích cực, tự lực HS, thể đƣợc rõ vai trò quan trọng thí nghiệm dạy học Vật lí + Tiến trình soạn thảo phù hợp với trình độ nhận thức HS với thời gian hạn hẹp tiết học Kết thu đƣợc trình TNSP chân thực khách quan + Hệ thống câu hỏi định hƣớng phù hợp với lơgic hình thành kiến thức Qua việc tổ chức tình học tập đƣa câu hỏi phát vấn với định hƣớng hoạt động học tập GV nhằm tạo hội để HS tham gia vào q trình tìm tịi, giải vấn đề, tạo động thúc đẩy hoạt động nhận thức tích cực, tự lực HS dẫn đến chất lƣợng nắm vững kiến thức HS đƣợc nâng lên + Qua giảng thực nghiệm với dẫn GV, HS mạnh dạn đề xuất đƣợc nhiều ý kiến có giá trị cho học, độc đáo có khả nêu dự đốn, kiểm tra dự đốn đƣợc thơng qua quan sát thí nghiệm + Trong q trình học tập HS đƣợc tham gia xây dựng bài, rút kết luận, đƣợc trao đổi, tranh luận, diễn đạt suy nghĩ thơng qua trả lời câu hỏi trƣớc bạn GV Từ tạo hứng thú, kích thích tích cực, tự lực học tập HS Đồng thời qua GV kiểm sốt đƣợc hoạt động nhận thức HS, kịp thời uốn nắn, khắc phục khó khăn sai lầm HS Kết TNSP chứng tỏ đề tài có tính khả thi, phù hợp với đặc điểm nhận thức HS, giả thuyết khoa học đề tài đắn 69 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN CHUNG KẾT LUẬN Qua thời gian nghiên cứu đề tài “Thiết kế, chế tạo sử dụng thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc nhằm phát huy tính tích cực học sinh dạy học Giao thoa sóng - Vật lí 12 (nâng cao)” tác giả nhận thấy trình độ lực hạn chế song dƣới hƣớng dẫn bảo tận tình TS Trần Đức Vƣợng cố gắng, nỗ lực thân, tác giả hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu đặt Những kết thu đƣợc bao gồm:  Về lí luận: - Góp phần hồn thiện sở lý luận việc phát huy tính tích cực dạy học Các khái niệm nhƣ hứng thú, tích cực, tự lực học tập HS, phƣơng pháp dạy học nâng cao chất lƣợng học tập HS đƣợc trình bày phân tích cụ thể Thực trạng dạy học Vật lí số trƣờng phổ thơng đƣợc khảo sát, điều tra thu đƣợc liệu cần thiết phục vụ cho đề tài Từ vận dụng để làm sáng tỏ thêm lý thuyết hoạt động dạy học theo hƣớng phát huy tính tích cực HS; GV ngƣời tổ chức đạo, hƣớng dẫn, giúp đỡ cho HS tham gia vào trình tìm tòi, giải vấn đề, tạo điều kiện phát triển hoạt động nhận thức, tích cực, tự lực cho HS - Làm rõ vai trị thí nghiệm dạy học Vật lí, xây dựng cấu trúc bƣớc sử dụng thí nghiệm theo chu trình nhận thức khoa học Vật lí, đồng thời khẳng định khả vận dụng thí nghiệm dạy học Vật lí trƣờng phổ thông  Về thực tiễn: - Thiết kế đƣợc 01 thí nghiệm sóng nƣớc với thí nghiệm thực bao gồm: + Thí nghiệm khảo sát tƣợng sóng trịn mặt nƣớc + Thí nghiệm khảo sát tƣợng nhiễu xạ qua khe hẹp 70 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn + Thí nghiệm sóng phẳng mặt nƣớc + Thí nghiệm khảo sát tƣợng giao thoa sóng với độ lệch pha hai sóng tới - Vận dụng quan điểm lý luận dạy học đại soạn thảo đƣợc tiến trình dạy học Giao thoa sóng - Vật lí 12 (nâng cao) có sử dụng thí nhiệm thiết kế, chế tạo nhằm phát huy tính tích cực, tự lực HS Quá trình thực nghiệm sƣ phạm chứng tỏ tính khả thi thí nghiệm chế tạo phƣơng án dạy học đƣợc soạn thảo Kết đề tài chứng tỏ việc tổ chức thí nghiệm dạy học Vật lí phù hợp với đặc điểm nhận thức tâm sinh lý HS phổ thông HS bƣớc đầu làm quen với việc quan sát thí nghiệm để nghiên cứu Vật lí, hào hứng, phấn khởi để tiếp thu, nắm vững kiến thức HẠN CHẾ CỦA LUẬN VĂN Bên cạnh đóng góp luận văn nhƣ tác giả nêu trên, luận văn số hạn chế sau: - Bộ thí nghiệm dừng lại thí nghiệm biểu diễn mà chƣa thể thí nghiệm thực tập Điều phần xuất phát từ việc chƣơng trình khơng u cầu tiến hành thí nghiệm biểu diễn, phần xuất phát từ việc trình quan sát thí nghiệm phải khoảng cách định qua sát rõ nhƣ cho HS làm HS khó quan sát - Do điều kiện hạn chế thời gian, tác giả thực nghiệm hai lớp Vì vậy, việc đánh giá hiệu chƣa mang đầy đủ tính khái quát Điều tác giả nhận đề tài phần kiến thức có liên quan HS học xong, phải đợi đến tháng 9/2009 thực nghiệm tác giả khơng kịp hồn thành đề tài thời hạn Vì vậỵ, tác giả phải tiến hành vào thời gian hè nên số lớp thực nghiệm bị hạn chế 71 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn KIẾN NGHỊ Qua việc triển khai nghiên cứu đề tài, tác giả có số đề xuất, kiến nghị sau: - Bố cục Giao thoa sóng - Vật lí 12 (nâng cao) hợp lý, nhiên lƣợng kiến thức nhiều Tác giả đề nghị Bộ Giáo dục & Đào tạo cho mục vào phần đọc thêm - Tăng cƣờng sử dụng thí nghiệm học mơn Vật lí trƣờng phổ thơng - Đề nghị Bộ Giáo dục & Đào tạo, quan có liên quan nghiên cứu, cải tiến thí nghiệm tác giả thiết kế, chế tạo để sản xuất đồng loạt cung cấp cho trƣờng phổ thông nƣớc - Tăng cƣờng sở vật chất: phòng học, lớp, bàn ghế tiêu chuẩn Bộ Giáo dục & Đào tạo quy định, đặc biệt phòng học mơn, thiết bị thí nghiệm đáp ứng việc tiến hành thí nghiệm dạy - Chú trọng bồi dƣỡng cho GV lực tổ chức thực tiết học có sử dụng thí nghiệm - Nghiên cứu biên chế cán chuyên trách thí nghiệm trƣờng để giúp cho GV thực thí nghiệm dạy đƣợc thuận lợi - Đề nghị trƣờng Đại học Sƣ phạm – Đại học Thái Nguyên cho phép học viên nhận đề tài sớm để chúng tơi có nhiều thời gian nghiên cứu hơn, thuận lợi trình chọn đề tài trình thực nghiệm, tránh đƣợc khó khăn nhƣ tác giả gặp phải 72 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đoàn Văn Đức (2006), Chế tạo sử dụng thí nghiệm tổ chức hoạt động nhận thức học sinh dạy học số kiến thức phần sóng học (Vật lí 12 – Trung học phổ thơng), Đề tài luận văn thạc sỹ Giáo dục [2] Hoàng Thị Lan Hƣơng (2006), Sử dụng phối hợp thí nghiệm thật thí nghiệm mơ việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, tự lực sáng tạo học sinh dạy học số kiến thức phần “sóng cơ” theo chương trình thí điểm Vật lí 12 – Ban Khoa học Tự nhiên – Bộ 2, Đề tài luận văn Thạc sỹ Giáo dục [3] Nguyễn Văn Khải (chủ biên), Nguyễn Duy Chiến, Phạm Thị Mai (2008), Lý luận dạy học vật lí trường phổ thông, NXB Giáo dục [4] Nguyễn Thế Khôi (Chủ biên), Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Túy, Phạm Quý Tƣ (2008), Vật lí 12 nâng cao, NXB Giáo dục [5] Nguyễn Thế Khôi (Chủ biên), Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Túy, Phạm Quý Tƣ (2008), Bài tập Vật lí 12 nâng cao, NXB Giáo dục [6] Nguyễn Thế Khôi (Chủ biên), Vũ Thanh Khiết, Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Túy, Phạm Quý Tƣ (2008), Sách giáo viên Vật lí 12 nâng cao, NXB Giáo dục [7] Nguyễn Trọng Sửu, Nguyễn Hải Châu (2007), Những vấn đề chung đổi giáo dục trung học phổ thông, NXB Giáo dục [8] Phạm Hữu Tòng (2001), Lý luận dạy học Vật lí, NXB Giáo dục 73 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [9] Nguyễn Đức Thâm (chủ biên), Nguyễn Ngọc Hƣng, Phạm Xuân Quế (2003), Phương pháp dạy học Vật lí trường phổ thông, NXB Đại học Sƣ phạm [10] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (1999), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lí, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [11] Tơ Văn Bình (2006), Thí nghiệm Vật lí trường phổ thơng (Bài giảng chuyên đề đạo tạo Cao học Thạc sỹ), Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên [12] Nguyễn Văn Khải (1999), Những vấn đề lý luận dạy học vật lí (Bài giảng chuyên đề đạo tạo Cao học Thạc sỹ), Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên, Thái Nguyên [13] Lâm Quang Thiệp (2004) Những sở kỹ thuật trắc nghiệm, Bộ Giáo dục Đào tạo, Vụ Đại học [14] Tổ PPGD Vật lý trƣờng ĐHSP Hà Nội Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm Vật lí THPT (Bài giảng cho sinh viên khoa Vật lí), trƣờng ĐHSP Hà Nội [15] Tổ PPGD Vật lý trƣờng ĐHSP - ĐH Thái Nguyên Giáo trình hướng dẫn thực hành thí nghiệm Vật lí THPT (Bài giảng cho sinh viên khoa Vật lí), trƣờng Đại học Sƣ phạm, Thái Nguyên [16] Thái Duy Tuyên (1999), Những vấn đề giáo dục đại, NXB Giáo dục, Hà Nội [17] Viện hàn lâm khoa học Liên Xô, Viện Hàn lâm khoa học Sƣ phạm CHDC Đức (1983), Phương pháp giảng dạy Vật lí trường phổ thơng Liên Xơ Cộng hồ dân chủ Đức, NXB Giáo dục, Hà Nội [18] Lê Công Thiêm, Nguyễn Đức Vũ (2004), Phương pháp nghiên cứu khoa học giáo dục, NXB ĐHSP Hà Nội 74 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn [19] Lê Công Thiêm (chủ biên), Một số vấn đề phương pháp dạy học đại học, NXB Giáo dục, Hà Nội [20] Lê Công Thiêm, Lê Văn Giáo, Lê Thúc Tuấn (2006), Thiết kế dạy học vật lí trắc nghiệm khách quan môn Vật lý trung học phổ thông, NXB giáo dục, Hà Nội [21] Nguyễn Thị Hồng Việt (2003), Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học vật lý trường THPT, NXB Giáo dục, Hà Nội [22] Hoàng Chúng (1983), Phương pháp thống kê toán học khoa học giáo dục, NXB Giáo dục [23] Hồ Ngọc Đại (1983), Tâm lý học dạy học, NXB Giáo dục, Hà Nội [24] I.F.Kharlamụp (1978), Phát huy tính tích cực học tập HS nào, Tập 1, NXB Giáo dục 75 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn PHỤ LỤC PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN VỀ BỘ THÍ NGHIỆM GIAO THOA SĨNG NƢỚC (Phiếu phục vụ nghiên cứu khoa học khơng có mục đích đánh giá giáo viên) I Thông tin cá nhân: Họ tên: .Nam  Nữ  Trƣờng: Năm công tác: Năm giảng dạy chƣơng trình lớp 12: Cách góp ý: Hãy đánh dấu X vào ô tƣơng ứng với ý kiến mà thày (cô) đồng ý II Nội dung vấn Câu 1: Thày cô cho biết vài thơng tin thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc  Chƣa nhìn thấy  Mới nhìn thấy, chƣa sử dụng  Đã nghiên cứu, làm thử nhƣng chƣa sử dụng vào giảng lớp  Đã sử dụng vào giảng lớp Câu 2: Theo thày (cơ) nội dung chƣơng trình “giao thoa sóng” (Bài 16, SGK nâng cao, chƣơng II, Vật lí 12) có đặc điểm: - Về lƣợng kiến thức:  Quá sức HS  Vừa sức HS  Dƣới sức HS - Về tính trừu tƣợng:  Cao  Trung bình  Thấp - Về bố cục học:  Hợp lí  Chƣa hợp lí 76 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Câu 3: Theo thày (cơ) thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc đƣợc cung cấp phịng thí nghiệm có đặc điểm: - Về cần thiết giảng:  Cần thiết  Có hay khơng đƣợc  Không cần - Về khả thành công thí nghiệm:  Cao  Trung bình  Thấp  Trung bình  Khó sử dụng - Về tính thuận tiện:  Dễ sử dụng - Về khả điều chỉnh:  Dễ điều chỉnh  Trung bình  Khó điều chỉnh - Về thẩm mỹ:  Đẹp  Trung bình  Ít thẩm mỹ Câu 4: Quan điểm thày (cơ) cải tiến thí nghiệm  Cần cải tiến  Không cần cải tiến Câu 5: Nếu cải tiến cần phải cải tiến theo hƣớng  Dễ sử dụng  Dễ điều chỉnh thơng số  Hình ảnh quan sát rõ  Khoảng thay đổi tần số rộng  Phải thay đổi đƣợc khoảng cách hai nguồn  Chỉ cần xét đƣợc hai trƣờng hợp hai nguồn pha ngƣợc pha  Phải khảo sát đƣợc trƣờng hợp độ lệch pha hai nguồn  Phải thay đổi đƣợc biên độ dao động hai nguồn Xin chân thành cảm ơn thày, cô! 77 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn PHỤ LỤC 2: MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ BỘ THÍ NGHIỆM GIAO THOA SĨNG NƢỚC Hình 3.6 Máy phát dao động Hình 3.7 Hệ thống cam lệch tâm Hình 3.8 Bể nƣớc gƣơng phẳng Hình 3.8 Màn nhựa mờ Hình 3.10 Hình ảnh gian thoa nhừa mờ Hình 3.9 Hình ảnh giao thoa sóng mặt nƣớc 78 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn PHỤ LỤC 3: NỘI DUNG ĐỀ KIỂM TRA Câu 1: Điều sau nói giao thoa sóng? A Giao thoa sóng tổng hợp sóng khác khơng gian B Điều kiện để có giao thoa sóng phải sóng kết hợp nghĩa chúng phải tần số, pha có hiệu số pha khơng đổi theo thời gian C Quỹ tích điểm dao động pha hyperbol D Điều kiện để biên độ sóng cực đại sóng thành phần phải ngƣợc pha Câu 2: Trong tƣợng giao thoa sóng mặt chất lỏng với hai nguồn có phƣơng trình dao động u0 = ACos(t) khoảng cách hai nguồn ℓ Điểm M cách hai nguồn 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 3: Tại hai điểm A, B mặt nƣớc dao động tần số 16(Hz), pha biên độ Điểm M mặt nƣớc dao động với biên độ cực đại với MA = 30(cm) MB = 25,5(cm), M đƣờng trung trực AB có hai dãy cực đại khác Vận tốc truyền sóng mặt nƣớc là: A 36cm/s B 24cm/s C 20,6cm/s D 28,7cm/s Câu 4: Hai nguồn kết hợp S1, S2 cách 10(cm) có chu kì sóng 0,2(s) Vận tốc truyền sóng mơi trƣờng 25(cm/s) Số cực đại giao thoa khoảng S1S2 (kể S1 S2 ) là: A B C D Câu 5: Trong yếu tố sau hai nguồn phát sóng: I- Cùng pha II- Cùng biên độ III- Cùng chu kì IV- Hiệu số pha khơng đổi theo thời gian Muốn có tƣợng giao thoa sóng hai nguồn sóng phải thoả mãn yếu tố: 79 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn A I, II B II, III C II, IV D III, IV Câu 6: Hai nguồn dao động S1,S2 kết hợp, pha, tần số 10(Hz) có biên độ a1 = 5(cm), a2 = 7(cm) Vận tốc truyền sóng 1(m/s) Điểm M cách S1 50(cm) cách S2 30(cm) dao động với biên độ: A 7(cm) B C 2(cm) D 12(cm) Câu 7: Trên mặt thoáng chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B có phƣơng trình dao động là: u A  u B  2Cos10t(cm) Vận tốc truyền sóng 3m/s Phƣơng trình sóng M cách A, B khoảng lần lƣợt d = 15cm; d2 = 20cm là: A C u  2Cos  7 Cos(10 t  )(cm) 12 12 u  4Cos  7 Cos(10 t  )(cm) 12 12 B D u  4Cos  7 Cos(10 t  )(cm) 12 12 u  3Cos(10t  7 )(cm) Câu 8: Trên mặt chất lỏng có hai nguồn kết hợp A, B dao động với chu kỳ 0,02s Vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng 15cm/s Trạng thái dao động M1 cách A, B lần lƣợt khoảng d = 12cm; d2 = 14,4cm M2 cách A, B lần lƣợt khoảng d1 = 16,5cm; d2 = 19,05cm là: A M1 M2 dao động với biên độ cực đại B M1 đứng yên không dao động M2 dao động với biên độ cực đại C M1 dao động với biên độ cực đại M2 đứng yên không dao động D M1 M2 đứng yên khơng dao động Câu 9: Trong thí nghiệm giao thoa mặt nƣớc có hai nguồn kết hợp S1 S2 dao động tần số f = 20(Hz), biên độ pha ban đầu Vận tốc truyền sóng mặt nƣớc 60(cm/s) Tại điểm M có MS1 = 30(cm) MS2 = 50(cm) Từ M vào đƣờng trung trực S1S2 cịn có vân cực đại (khơng tính đƣờng qua M đƣờng trung trực S1S2) A vân B vân C vân D vân 80 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Câu 10: Hiện tƣợng giao thoa sóng xảy có: A Hai sóng chuyển động ngƣợc chiều giao B Hai sóng dao động chiều, pha gặp C Hai sóng xuất phát từ hai nguồn dao động pha, tần số giao D Hai sóng xuất phát từ hai nguồn pha, biên độ giao Câu 11: Khi có tƣợng giao thoa sóng nƣớc biên độ, phƣơng ngƣợc pha, điểm nằm đƣờng đƣờng trung trực đƣờng thẳng nối nguồn sẽ: A Dao động với biên độ lớn B Dao động với biên độ nhỏ C Dao động với biên độ D Đứng yên Câu 12: Trong tƣợng giao thoa sóng học với hai nguồn A B khoảng cách ngắn điểm dao động với biên độ cực đại với điểm dao động cực tiểu đoạn AB là: A 0,25 C Bội số  B 0,5 D  Câu 13: Ý nghĩa tƣợng giao thoa sóng là: A Khi có tƣợng giao thoa xảy kết luận đối tƣợng nghiên cứu có chất sóng B Khi có tƣợng giao thoa xảy kết luận hai sóng giao thoa sóng có biên độ C Khi có tƣợng giao thoa xảy đo đƣợc vận tốc truyền sóng D Cả ý nghĩa Câu 14: Trong thí nghiệm giao thoa sóng âm khơng khí, hai nguồn âm A, B có phƣơng trình uA = uB = Cos1160t (m) Vận tốc âm không khí 348 m/s Tại điểm M cách nguồn âm A, B d1 = 4,2 m d2 = 5,7 m: 81 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn A Nghe thấy âm to B Khơng nghe thấy C Âm có độ to trung bình D Khơng kết luận đƣợc Câu 15: Hai nguồn kết hợp A, B cách 10cm dao động với tần số 20Hz Vận tốc truyền sóng mặt chất lỏng 1,5m/s Số gợn lồi số điểm đứng yên không dao động đoạn AB là: A Có 14 gợn lồi 13 điểm đứng n khơng dao động B Có 13 gợn lồi 13 điểm đứng n khơng dao động C Có 14 gợn lồi 14 điểm đứng yên không dao động D Có 13 gợn lồi 14 điểm đứng n khơng dao động Câu 16: Phƣơng trình sóng điểm y = 25sin(20t + 5x) cm, x đo cm t đo giây Phát biểu sau sai? A Biên độ sóng 25(cm) B Vận tốc truyền sóng 4(cm/s) C Vận tốc dao động cực đại 5(m/s) D Sóng truyền theo chiều dƣơng trục ox Câu 17: Hai điểm MN = 20(cm) mặt chất lỏng dao động pha tần số 50(Hz) biên độ Vận tốc truyền sóng 100(cm/s) Trên MN có số điểm không dao động là: A 18 B 19 C 21 D 20 Câu 18: Trong tƣợng giao thoa sóng mặt chất lỏng với hai nguồn có phƣơng trình dao động u = U0Cost Nhận xét sau sai? A Phần tử dao động với biên độ lớn 2A B Mọi phần tử có biên độ nằm khoảng tới 2A C Phần tử chất lỏng nguồn dao động với biên độ A D Cả A, B sai 82 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn Câu 19: Một sóng âm đƣợc mơ tả phƣơng trình: y = Asin2π    Vận t T x  tốc dao động cực đại phần tử môi trƣờng lần vận tốc truyền sóng khi: A λ = 4πA B λ = A C λ = πA D λ = A Câu 20: Hai nguồn S1, S2 dao động kết hợp tần số 10Hz, với biên độ 5cm 7cm, vận tốc truyền sóng 1m/s Điểm M cách S1 50cm; cách S2 30cm dao động với biên độ: A 7cm B C 2cm D 12cm 83 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... hai sóng tới pha Từ vấn đề đó, tác giả chọn đề tài nghiên cứu là: Thiết kế, chế tạo sử dụng thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc nhằm phát huy tính tích cực học sinh dạy học Giao thoa sóng - Vật lí 12. ..ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - - NGUYỄN QUANG LINH Thiết kế, chế tạo sử dụng thí nghiệm giao thoa sóng nƣớc nhằm phát huy tính tích cực học sinh dạy học Giao thoa sóng. .. giao thoa sóng - Nghiên cứu quan điểm lý luận dạy học đại về: Các phƣơng pháp tổ chức hoạt động nhận thức dạy học Vật lí; sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí; thiết kế tiến trình dạy học nhằm phát