Khảo sát và đánh giá thiết bị thí nghiệm vật lý do giáo viên tự làm tại một số trường thpt trên địa bàn thành phố đà nẵng chế tạo thiết bị thí nghiệm vật lý nhằm nâng cao hiệu quả dạy học

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOAVẬT LÝ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Đề tài: KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ DO GIÁO VIÊN TỰ LÀM TẠI MỘT SỐ TRƯỜNG THPT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG - CHẾ TẠO THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÝ NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC Sinh viên thực : LÊ VĂN ĐỨC Lớp : 10SVL Khóa : 2010-2014 Ngành : SƯ PHẠM VẬT LÝ Người hướng dẫn : ThS NGUYỄN VĂN ĐÔNG Đà Nẵng, tháng 05 / 2014 PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng 3.2 Phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp khóa luận Cấu trúc khóa luận PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TÍCH CỰC HĨA HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THƠNG QUA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ BẰNG CÁC THÍ NGHIỆM VẬT LÍ TRỰC QUAN 1.1 CƠ SỞ TÂM LÍ HỌC CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ BẰNG THÍ NGHIỆM TRỰC QUAN 1.1.1 Hoạt động học 1.1.2 Tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh 1.1.3 Những đặc trƣng tích cực hoá hoạt động nhận thức 1.1.4 Vai trị việc tạo hứng thú nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh 1.1.4.1 Khái niệm tích cực hóa hoạt động nhận thức 1.1.4.2 Vai trò việc tạo hứng thú nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh 1.1.5 Tác dụng thí nghiệm vật lí trực quan việc nâng cao tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh 1.2 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ BẰNG THÍ NGHIỆM TRỰC QUAN 11 1.2.1 Trong Vật lí học thí nghiệm nguồn kiến thức phƣơng pháp nghiên cứu 11 1.2.2 Vai trị thí nghiệm vật lí dạy học 12 1.2.3 Phân loại thí nghiệm Vật lí 13 1.2.3.1 Thí nghiệm biểu diễn 13 1.2.3.1.1 Định nghĩa thí nghiệm biểu diễn 13 1.2.3.1.2 Phân loại thí nghiệm biểu diễn 13 1.2.3.1.2.1 Thí nghiệm mở đầu 13 1.2.3.1.2.2 Thí nghiệm nghiên cứu tƣợng 14 1.2.3.1.2.3 Thí nghiệm củng cố 14 1.2.3.1.3 Vị trí thí nghiệm biểu diễn 14 1.2.3.1.4 Những yêu cầu thí nghiệm biểu diễn 15 1.2.3.2 Thí nghiệm thực tập 16 1.2.3.2.1 Khái niệm thí nghiệm thực tập 16 1.2.3.2.2 Phân loại thí nghiệm thực tập 17 1.2.3.2.2.1 Thí nghiệm trực diện 18 1.2.3.2.2.2 Thí nghiệm thực hành Vật lí 19 1.2.3.2.2.3 Thí nghiệm quan sát tƣợng Vật lí nhà 20 1.2.3.2.3 Vai trị thí nghiệm thực tập 20 1.3 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ BẰNG THÍ NGHIỆM TRỰC QUAN 20 1.3.1 Thực trạng chung việc sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí trƣờng trung học phổ thông 21 1.3.2 Nguyên nhân thực trạng 21 1.3.3 Cần thiết phải có thí nghiệm vật lí đơn giản tự làm trƣờng trung học phổ thông 22 CHƢƠNG 2: 24 KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ DO GIÁO VIÊN TỰ LÀM Ở CÁC TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN CÁC QUẬN HẢI CHÂU, THANH KHÊ, LIÊN CHIỂU VÀ HUYỆN HỊA VANG 2.1 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ TỰ LÀM 24 2.1.1 Khái niệm 24 2.1.2 Vai trị thí nghiệm tự làm dạy học vật lí 24 2.1.3 Đặc điểm thiết bị thí nghiệm tự làm 25 2.1.4 Yêu cầu cần đảm bảo dạy học với thiết bị thí nghiệm tự làm 25 2.2 MỘT SỐ TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG CỦA CÁC LOẠI THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TỰ LÀM DÙNG ĐỂ DẠY HỌC 26 2.3 KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ DO GIÁO VIÊN TỰ LÀM CỦA MỘT SỐ TRƢỜNG THPT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 28 2.3.1 Thiết bị phát sóng điện từ 28 2.3.2 Thiết bị tạo sóng mặt nƣớc 39 2.1.3 Thiết bị tên lửa nƣớc 45 2.3.4 Thiết bị tƣơng tác hai dòng điện thẳng song song 62 2.3.5 Bộ thiết bị mô tả hoạt động động điện chiều 74 2.3.5.1 Thiết bị mô tả hoạt động động điện chiều 74 2.3.5.2 Thiết bị mô tả lực từ tác dụng lên khung dây có dịng điện đặt từ trƣờng 81 2.3.6 Thiết bị thí nghiệm lực Lorentz 87 2.3.7 Thiết bị đo vận tốc dịng khí ống Venturi 92 2.3.8 Thiết bị mơ tả lực từ tác dụng lên dịng điện 95 CHƢƠNG 3: 102 MỘT SỐ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ BẢN THÂN TỰ LÀM VÀ THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHO NHỮNG THIẾT BỊ ĐĨ 102 3.1 Thiết bị “Bẻ cong ánh sáng theo dòng nƣớc” 102 3.2 Thiết bị tổng hợp ánh sáng trắng (Đĩa Newton) 113 3.3 Thiết bị minh họa đinh luật Bernoulli 123 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Để thực mục tiêu “dân giàu, nước mạnh, xã hội công bằng, dân chủ, văn minh” giáo dục đóng vai trị vơ quan trọng Thế kỉ XXI đặt cho dân tộc ta nói chung ngành giáo dục nói riêng thử thách hội Trong kỉ phát triển xã hội dựa vào tri thức kĩ người, giáo dục cần tạo người có trí tuệ phát triển, giàu tính sáng tạo, nhân văn Nghị lần thứ BCHTƯ Đảng Cộng sản Việt Nam khóa VII khẳng định rằng: “ Đổi phương pháp dạy học tất cấp học, bậc học… áp dụng phương pháp giáo dục bồi dưỡng cho học sinh lực tư sáng tạo, lực giải vấn đề” Nghị lần thứ BCHTƯ Đảng Cộng sản Việt Nam khóa VIII nhấn mạnh: “…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…” Luật giáo dục yêu cầu phương pháp giáo dục phổ thơng: “…phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh;…bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Để quán triệt Nghị Trung ương luật giáo dục vào thực tế, thị 15/1999/CT-Bộ GD&ĐT cho trường sư phạm rõ mục đích đổi nhằm phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo lực tự học, tự nghiên cứu học sinh Trong thực trạng giáo dục đa số giáo viên dạy học theo phương pháp truyền thống thụ động, người giáo viên thấy không thiết phải sử dụng phương tiện, đồ dùng dạy học, không cần phải quan tâm, ý nhiều đến diễn biến tâm lí, thái độ người học, đến nhu cầu phát triển đáng học sinh (mặc dù giáo viên nhìn chung trang bị hiểu biết rèn luyện kĩ định trình đào tạo), mà điều nhiều giáo viên quan tâm, cần truyền thụ thân kiến thức theo chương SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng trình, nội dung học yêu cầu học sinh ghi nhớ kiến thức luyện tập cho họ cách giải tập vật lí (là nội dung thường có kì thi) Khơng riêng việc dạy học mà tác động giáo dục khác nhà trường phổ thông bị chi phối mục tiêu thi cử, đánh giá Trong dạy học truyền thống thụ động, phương pháp dạy học truyền thống vốn có số ưu điểm trở thành phương pháp dạy học thụ động, giáo viên trung tâm, độc tơn q trình dạy học, diễn biến lớp học phổ biến thực tế cịn thầy thuyết trình hay đọc, trị nghe ghi chép, nhớ lặp lại, phương tiện dạy học nhiều cịn phấn bảng, thí nghiệm minh họa nội dung học trở nên xa xỉ nhiều sử dụng kì thi giáo viên giỏi, kết cách dạy truyền thống khiến học sinh chưa biết tự học theo hướng tích cực, tự lực nhận thức Dạy học không đơn cung cấp cho học sinh tri thức kinh nghiệm mà lồi người tích luỹ mà phải góp phần tích cực vào việc hình thành phát triển nhân cách cho học sinh theo mục tiêu đào tạo Học sinh tham gia tích cực chủ động vào hoạt động học tập phẩm chất lực cá nhân cá nhân sớm hình thành phát triển hồn thiện Năng động sáng tạo phẩm chất cần thiết sống đại phải hình thành cịn ngồi ghế nhà trường Chính lẽ mơn học nói chung mơn vật lí nói riệng, việc đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực hố hoạt động học tập học sinh giáo viên áp dụng từ nhiều năm Vật lí mơn khoa học thực nghiệm chưa giảng dạy tên gọi nó, trang thiết bị nhà trường chưa sử dụng cách hiệu quả, kiến thức thực tế kĩ thực hành thí nghiệm học sinh chưa rèn luyện tăng cường Theo phân phối chương trình vật lí trường THPT năm học dành khoảng 4-5 tiết để học sinh thí nghiệm thực hành, thời lượng cho học sinh để học sinh tiến hành thí nghiệm trực diện Vì trình lĩnh hội kiến thức học sinh diễn cách thụ động, chưa phát huy tính động, sáng tạo, kỹ thực hành, tư phán đoán học sinh Điều làm cho hiệu dạy học nhiều hạn chế SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng Những năm gần đây, có nhiều giáo viên giảng dạy mơn vật lí trường THPT nước tham gia chế tạo thiết bị thí nghiệm đơn giản, rẻ tiền nhằm mục đích nâng cao chất lượng dạy học, làm tăng hứng thú cho học sinh học tập bước đầu đón nhận kết tích cực, số thiết bị thí nghiệm đạt giải cao hội thi nghiệp vụ sư phạm Với tinh thần em tiến hành chọn đề tài khóa luận tốt nghiệp “Khảo sát đánh giá thiết bị thí nghiệm vật lí giáo viên tự làm trường THPT địa bàn thành phố Đà Nẵng - Chế tạo số thiết bị thí nghiệm vật lí đơn giản góp phần nâng cao hiệu dạy học” Mục đích đề tài Khảo sát đánh giá chất lượng, tính thẩm mĩ, giá thành độ hiệu thiết bị thí nghiệm tự làm giáo viên lợi ích mà mang lại nhằm giúp học sinh tự học, tự sáng tạo, khuyến khích em tự tìm tịi phát vấn đề qua nắm kiến thức lí thuyết lẫn kĩ thực hành Từ thân em chế tạo số thiết bị thí nghiệm đơn giản góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí trường trung học phổ thơng Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tƣợng - Cơ sở lí luận việc sử dụng thí nghiệm vật lí nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí trường phổ thơng - Nội dung chương trình sách giáo khoa vật lí bậc THPT phương pháp dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh - Tài liệu hướng dẫn sử dụng thí nghiệm vật lí trường Trung học phổ thơng - Các thí nghiệm chương trình Vật lí bậc Trung học phổ thơng - Các thiết bị thí nghiệm giáo viên tự làm số trường Trung học phổ thông 3.2 Phạm vi nghiên cứu Cơ sở lí luận thiết bị thí nghiệm tự làm giáo viên số trường THPT địa bàn quận Thanh Khê, Hải Châu, Liên Chiểu Huyện Hòa Vang thuộc thành phố Đà Nẵng SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt mục đích đặt đề tài, cần phải thực nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu sở lí luận vấn đề đổi phương pháp dạy học vật lí theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh - Nghiên cứu thiết bị thí nghiệm vật lí bậc THPT - Tiến hành khảo sát, tìm hiểu cơng dụng, ngun lí hoạt động thiết bị thí nghiệm giáo viên tự làm - Đánh giá tính thẩm mĩ, giá thành, chất lượng hiệu giảng dạy thiết bị thí nghiệm tự làm - Tiến hành thiết kế chế tạo thiết bị thí nghiệm dạy học đơn giản, rẻ tiền chương trình Vật lý phổ thơng - Soạn thảo tiến trình dạy học số có liên quan đến thiết bị thí nghiệm tự làm nhằm phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức học sinh Phƣơng pháp nghiên cứu Để thực nhiệm vụ trên, tiến hành phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: + Nghiên cứu tài liệu tâm lí học, sở lí luận dạy học, phương pháp dạy học đại việc sử dụng thiết bị thí nghiệm vật lí trực quan trình giảng dạy nhằm nâng cao hiệu dạy học + Nghiên cứu tài liệu liên quan đến thí nghiệm chương trình Vật lý phổ thơng, tài liệu hướng dẫn sử dụng thiết bị thí nghiệm liên quan - Phương pháp đánh giá: + Đánh giá chất lượng, tính ưu việt, tính thẩm mĩ giá thành thiết bị thí nghiệm tự làm giáo viên THPT, hiệu mà mang lại q trình dạy học + Đánh giá mức độ hiệu việc sử dụng thiết bị thí nghiệm tự làm để giảng dạy vật lí trường THPT Đóng góp khóa luận - Củng cố nâng cao hiệu dạy học vật lí thơng qua thí nghiệm trực quan trình giảng dạy SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đông - Làm tài liệu tham khảo cho giáo viên, sinh viên học sinh giảng dạy tiến hành thí nghiệm Vật lý liên quan - Các thiết bị thí nghiệm tự làm mà luận văn đề cập đến đem vào giảng dạy giúp cho học sinh cảm thấy hứng thú học tập, nâng cao lực nhận thức, sáng tạo, thêm gần gũi yêu mến môn vật lí Cấu trúc khóa luận Luận văn gồm có phần: - Phần mở đầu: Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài - Phần nội dung: Chương 1: Cơ sở lí luận sở thực tiễn việc tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh thông qua việc dạy học vật lí thiết bị thí nghiệm trực quan Chương 2: Khảo sát đánh giá số thiết bị thí nghiệm vật lí tự làm giáo viên trường THPT địa bàn quận Hải Châu, Thanh Khê, Liên Chiểu huyện Hòa Vang Chương 3: Một số thiết bị thí nghiệm thân tự làm thiết kế tiến trình dạy học cho thiết bị thí nghiệm SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng Trong chương “Sóng ánh sáng” Vật lí 12, “Tán sắc ánh sáng” cung cấp cho học sinh nhiều kiến thức ánh sáng đơn sắc ánh sáng trắng Trong mảng kiến thức “Tổng hợp ánh sáng đơn sắc thành ánh sáng trắng” chiếm vị trí quan trọng SGK hành có giới thiệu cho học sinh thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng, nhiên trường THPT chưa có thiết bị để kiểm chứng, để học sinh có nhìn rõ tượng Vì vậy, việc có mặt thiết bị tổng hợp ánh sáng trắng học cần thiết Thiết bị giúp giáo viên thuận tiện việc truyền đạt kiến thức, khơng cịn việc giáo viên trình bày thí nghiệm cịn học sinh hình dung kết đầu, làm thiếu tính chân thật vật lí Khi làm việc với thiết bị tổng hợp ánh sáng trắng, học sinh dễ dàng nhận kiến thức quan trọng: ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc Thí nghiêm làm nhiều học sinh dễ nhầm lẫn tách ánh sáng trắng bảy màu chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím Điều hồn tồn khơng xác, giáo viên cần lưu ý cho học sinh thi tiến hành thí nghiệm - Tính nhân trắc học: Thiết bị đơn giản lại giúp học sinh kiểm chứng tượng SGK, làm cho học sinh cảm thấy hứng thú, tập trung vào học, khơi gợi học sinh niềm đam mê khoa học, đam mê vật lí Thiết bị có đế giá cao nên đảm bảo học sinh nơi lớp học nhìn thấy tượng Thiết bị thiết kế đảm bảo an toàn cho học sinh giáo viên - Tính thẩm mĩ: Tồn thiết bị làm gỗ nên thiết bị đảm bảo hài hòa đường nét hình khối Dây dẫn thiết kế nằm phía giá Do vậy, thí nghiệm bảo đảm tính thẩm mĩ, làm cho thầy trị cảm thấy thích thú sử dụng - Tính khoa học, kĩ thuật: Thiết bị “tổng hợp ánh sáng trắng” có cấu tạo đơn giản, phận không xa lạ với học sinh Chỉ cần bật cơng tắc quan sát tượng nên thiết bị SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 118 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng dễ vận hành Vì thiết bị có khối lượng nhẹ nên dễ vận chuyển bảo quản, làm gỗ nên thiết bị có độ chắn cao, sử dụng lâu dài Kĩ thuật chế tạo thiết bị hợp lí khoa học - Tính kinh tế: Mọi phận thiết bị dễ tìm đời sống ngày tận dụng từ phế liệu bỏ Điều giúp thiết bị có giá thành thấp, khoảng 100.000 VNĐ, nhân rộng thiết bị cách dễ dàng  Tiến trình dạy học với thiết bị: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỤC “ÁNH SÁNG TRẮNG VÀ ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC” BÀI “TÁN SẮC ÁNH SÁNG” VẬT LÍ 12 NÂNG CAO VỚI THIẾT BỊ TỔNG HỢP ÁNH SÁNG TRẮNG I MỤC TIÊU: Kiến thức: - Nêu khái niệm ánh sáng đơn sắc - Nêu tính chất ánh sáng trắng - Nêu số cách để tổng hợp ánh sáng trắng - Giải thích tượng xảy tổng ánh sáng trắng với thiết bị - Nêu nguyên lí hoạt động thiết bị Kĩ năng: - Giải số tập lí thuyết ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc - Tự thực thí nghiệm với thiết bị tự làm thiết bị tương tự Thái độ: - Say mê với khoa học kĩ thuật - Có niềm yêu thích với mơn vật lí nói chung thí nghiệm vật lí nói riêng - Trật tự tiến hành thí nghiệm II CHUẨN BỊ: Giáo viên: - Thiết bị tổng hợp ánh sáng trắng - Một số tập lí thuyết tán sắc ánh sáng SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 119 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đông Học sinh: - Các kiến thức lăng kính - Nắm vững sơ đồ thí nghiệm tán sắc ánh sáng III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC: Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Giới thiệu cho học sinh thí nghiệm - Chú ý lắng nghe Newton tán sắc ánh sáng - Yêu cầu học sinh đọc SGK cho biết + Một chùm sáng có màu xác định kết thí nghiệm giữ nguyên màu qua lăng kính, khơng bị tán sắc + Góc lệch chùm tia có màu khác truyền qua lăng kính khác - Đặt câu hỏi cho học sinh: Newton gọi - Ánh sáng đơn sắc ánh sáng khơng bị chùm sáng có màu xác định chùm sáng tán sắc mà bị lệch qua lăng đơn sắc Vậy em định nghĩa chùm kính sáng đơn sắc - Yêu cầu học sinh cho ví dụ số - Ánh sáng Mặt Trời, ánh sáng hồ quang ánh sáng trắng thực tế điện, ánh sáng đèn điện dây tóc… - Giới thiệu cho học sinh: Nhiều thí - Chú ý lắng nghe nghiệm chứng tỏ, tạo chùm ánh sáng trắng cách chồng chập chùm sáng với đủ bảy màu chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm tím Hơm nay, thầy (cơ) giới thiệu cho em thiết bị chứng tỏ cho điều - Yêu cầu học sinh quan sát thiết bị - Quan sát kĩ thiết bị để trình bày cấu tạo trình bày cấu tạo thiết bị SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 120 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đông - Yêu cầu học sinh suy nghĩ cho biết - Suy nghĩ trình bày nguyên tắc hoạt nguyên tắc hoạt động thiết bị động thiết bị - Giáo viên bật công tắc để lớp - Tập trung quan sát tượng quan sát tượng - Yêu cầu học sinh cho biết tượng - Ban đầu đĩa quay ta cịn nhìn rõ xảy đủ bảy màu, đĩa quay đủ nhanh ta thấy đĩa có màu trắng - Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK - Do tượng lưu ảnh mắt, nên để giải thích tượng đĩa quay nhanh, cảm giác màu xác định, màu vàng chẳng hạn, mà mắt nhận chưa kịp mất, mắt ta lại nhận tiếp cảm giác màu lục, màu lam, màu chàm, màu tím, màu đỏ, màu cam Kết cảm giác bảy màu hòa lẫn với gây cho mắt cảm giác màu tổng hợp, màu trắng - Giới thiệu cho học sinh: Như qua - Lắng nghe ghi nhận thiết bị “tổng hợp ánh sáng trắng” có cấu tạo đơn giản, chứng tỏ dùng bảy màu sắc để chồng chập thành màu trắng Các em tự chế tạo thiết bị tương tự để học tập quan sát tượng - Giới thiệu cho học sinh biết thêm thí - Lắng nghe ghi nhận nghiệm SGK tổng hợp ánh sáng từ đỏ đến tím thành ánh sáng trắng từ thí nghiệm Newton - Đặt câu hỏi cho học sinh: Qua hai thí - Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 121 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng nghiệm vừa rồi, đặc biệt thí nghiệm có ánh sáng đơn sắc, có màu từ đỏ đến tím sử dụng thiết bị tổng hợp ánh sáng trắng, Ánh sáng trắng trường hợp ánh em rút kết luận với sáng phức tạp, hay ánh sáng đa sắc ánh sáng trắng? - Lưu ý cho học sinh biết rằng: Không - Chú ý lắng nghe nên nhầm lẫn ánh sáng trắng tách bảy màu chính, mà thực tế ánh sáng trắng tách dải màu từ đỏ đến tím Tuy nhiên, bảy màu chồng chập tạo nên ánh sáng trắng - Ra số tập trắc nghiệm có liên - Làm tập giao quan đến ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc để học sinh củng cố kiến thức 3.3 Thiết bị minh họa đinh luật Bernoulli Hình 3.18 SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 122 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng  Tên thiết bị: Thiết bị minh họa định luật Bernoulli  Thiết bị để dạy “Sự chảy thành dịng chất lỏng chất khí Định luật Bernuli” – chương “Cơ học chất lưu” – Vật lí 10  Thời điểm bắt đầu làm thiết bị: 20/03/2014  Thời điểm hoàn thành thiết bị: 23/03/2014  Cấu tạo thiết bị: Giấy Giá treo Cánh quạt Giá đỡ Đế Cơng tắc Hình 3.19 SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 123 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng Hình 3.20 Hình 3.21 SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 124 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng Hình 3.22  Gợi ý cách làm: Đầu tiên, cần thiết kế đế giá đỡ gỗ, đặt làm tiệm thợ mộc Cần lưu ý giá treo nên thiết kế để tháo hay lắp vào để sau có thay giấy dễ dàng: Hình 3.23 SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 125 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng Cánh quạt tận dụng từ thân máy tính hỏng, khơng có tìm mua cửa hiệu sửa máy tính cố định cánh quạt vào giá đỡ Cuối mắc mạch điện với sơ đồ đơn giản sau: Cánh quạt Hình 3.24 Ở thiết bị em nguồn điện viên pin 9V đặt dấu đế thiết bị  Nguyên lí hoạt động: Khi đóng cơng tắc, mạch kín làm cánh quạt quay Quạt thổi làm khơng khí bên hai tờ giấy chuyển động với vận tốc lớn, áp suất động lớn nên áp suất tĩnh bên hai tờ giấy nhỏ, nhỏ so với áp suất bên ngồi hai tờ giấy Do đó, áp lực bên lớn bên đẩy hai tờ giấy gần lại  Đánh giá thiết bị: - Tính khoa học sư phạm: “Sự chảy thành dịng chất lỏng chất khí Định luật Bernoulli” học quan trọng Vật lí 10 nói chung chương “Cơ học chất lưu” nói riêng Tuy nhiên, SGK giới thiệu cho học sinh lý thuyết “định luật Bernoulli cho ống dòng nằm ngang”, chưa có thí nghiệm kiểm chứng lại định luật để học sinh khắc ghi kiến thức dễ dàng Vì vậy, việc có mặt thiết bị để mô tả định luật Bernoulli cần thiết cho giáo viên lẫn học sinh Khi giảng dạy với thiết bị này, giáo viên chứng tỏ cho học sinh thấy đắn công thức liên hệ áp suất vận tốc điểm khác ống dòng, cụ thể chứng tỏ chỗ vận tốc lớn áp suất tĩnh nhỏ Kết luận thiết bị minh chứng rõ ràng Giáo viên cịn dùng thiết bị để đa dạng hóa hình thức dạy học, đưa tình có vấn đề cho học sinh tự kiểm tra lại SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 126 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đông định luật Qua thí nghiệm học sinh nhanh chóng nắm rõ hơn, ghi nhớ lâu định luật thí nghiệm góp phần tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh - Tính nhân trắc học: Được học tập với thiết bị giúp học sinh nhận cơng thức, lí thuyết vật lí khơng xa rời với tượng thực tế, nâng cao khả tư logic, tính sáng tạo khơi gợi niềm đam mê khoa học cho học sinh Với thiết bị học sinh lớp quan sát tượng, đảm bào an tồn cho học sinh người sử dụng - Tính thẩm mĩ: Thiết bị thiết kế với màu sắc sáng sủa, hài hòa Hầu hết phận thiết bị làm từ gỗ thiết bị đảm bảo tính thẩm mĩ Tỉ lệ phận cân xứng, giá đỡ làm vừa phải, khơng q cao Thiết bị tạo thích thú cho người sử dụng, nâng cao chân, thiện, mĩ cho học sinh - Tính khoa học, kĩ thuật: Đế, giá đỡ, giá treo làm gỗ nên thiết bị đảm bảo chắn tuyệt đối Để sử dụng thiết bị cần bật, tắt công tắc, thuận lợi cho việc điều khiển, vị trí đặt cơng tắc bố trí khoa học tạo thuận tiện cho người sử dụng Thiết bị gọn nhẹ thuận tiện cho việc chuyên chở bảo quản - Tính kinh tế: Các thiết bị dùng thí nghiệm gỗ, pin, cánh quạt dễ tìm đời sống ngày tận dụng từ phế liệu Thiết bị đạt u cầu tính kinh tế, tồn giá thành thiết bị hồn thành có 100.000 VNĐ  Tiến trình dạy học với thiết bị: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỤC “ĐỊNH LUẬT BERNOULLI CHO ỐNG DÒNG NẰM NGANG” BÀI “SỰ CHẢY THÀNH DÒNG CỦA CHẤT LỎNG VÀ CHẤT KHÍ ĐỊNH LUẬT BERNOULLI” VẬT LÍ 10 NÂNG CAO VỚI THIẾT BỊ MÔ TẢ ĐỊNH LUẬT BERNOULLI SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 127 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đông I MỤC TIÊU Kiến thức: - Viết công thức liên hệ áp suất vận tốc điểm khác ống dòng - Nêu định luật Bernoulli - Giải thích tượng xảy dùng thiết bị - Nêu cấu tạo nguyên lí hoạt động thiết bị Kĩ năng: - Giải tập có liên quan đến định luật Bernoulli - Tự tiến hành thí nghiệm với thiết bị - Có thể tự chế tạo thiết bị tương tự Thái độ: - Say mê nghiên cứu khoa học kĩ thuật - Trật tự tiến hành thí nghiệm - Có tình u mơn vật lí nói chung vật lí thực nghiệm nói riêng II CHUẨN BỊ Giáo viên: - Thiết bị mô tả định luật Bernoulli - Các tập có liên quan đến định luật Bernoulli Học sinh: - Ôn lại kiến thức liên quan đến áp suất - Ơn lại khái niệm đường dịng, ống dịng III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh - Đặt câu hỏi cho học sinh: chất - Áp suất p lỏng đứng yên, điểm mặt phẳng nằm ngang, áp suât p nào? - Đặt vấn đề cho học sinh: Vậy - Trả lời theo ý kiến chủ quan SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 128 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng ống dịng nằm ngang áp suất p điểm khác có cịn khơng? - Giới thiệu cho học sinh: Để trả lời câu - Lắng nghe ghi nhận hỏi Daniel Bernoulli thiết lập phương trình liên hệ áp suất p vận tốc v điểm khác ống dòng sau: p+ = số (1) Trong đó, khối lượng riêng chất lỏng - Đặt câu hỏi cho học sinh: Em từ phương trình phát biểu thành định luật Bernoulli? - Đặt câu hỏi cho học sinh: Từ phương trình (1) em suy biểu thức tính áp - Trong ống dịng nằm ngang, tổng áp suất tĩnh áp suất động điểm số - Biểu thức tính áp suất p: p = số - suất p - Đặt câu hỏi cho học sinh: Từ biểu thức p - Áp suất tĩnh p điểm khác vừa suy được, em cho biết mối liên ống dòng nằm ngang phụ thuộc vào hệ áp suất tĩnh p vận tốc v vận tốc điểm Ở chỗ vận tốc v điểm khác ống dịng nằm lớn áp suất tĩnh p nhỏ Chỗ tốc độ nhỏ áp suất tĩnh lớn ngang - Giới thiệu cho học sinh: số hạng - Lắng nghe ghi nhận thứ nguyên áp suất, người ta gọi áp suất động để phân biệt với áp suất tĩnh tác dụng lên thành bình Tại điểm đường dịng tổng áp suất tĩnh áp suất động gọi áp suất toàn phần - Đặt câu hỏi cho học sinh: Vậy từ SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL - Áp suất tồn phần điểm ống dịng nằm ngang Trang 129 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng phương trình (1) em có nhận xét áp suất tồn phần điểm ống dòng nằm ngang - Giới thiệu cho học sinh: Để kiểm tra lại - Chú ý lắng nghe định luật Bernoulli trên, hôm cô (thầy) giới thiệu cho em thiết bị để kiểm chứng - thiết bị mô tả định luật Bernoulli - Yêu cầu học sinh quan sát thiết bị - Quan sát kĩ nêu cấu tạo thiết bị nêu cấu tạo thiết bị - Yêu cầu học sinh dự đoán tượng - Dự đoán tượng vị trí hai tờ xảy trước bật cơng tắc giấy - Tiến hành thí nghiệm cho học sinh quan - Quan sát tượng xảy sát - Yêu cầu học sinh nêu tượng quan - Hai tờ giấy bị “hút” vào sát - Đặt câu hỏi cho học sinh: Từ định luật - Quạt thổi làm khơng khí bên hai Bernoulli em vừa học được, giải thích tờ giấy chuyển động với vận tốc lớn, tượng xảy áp suất động lớn nên áp suất tĩnh bên hai tờ giấy nhỏ, nhỏ so với áp suất bên hai tờ giấy Áp suất bên lớn bên đẩy hai tờ giấy sát lại - Giới thiệu cho học sinh: Như em - Chú ý lắng nghe thấy định luật Bernoulli hồn tồn với thực tiễn Cơ (thầy) hi vọng em nhà tự chế tạo thiết bị tương tự để tự thân kiểm chứng lại định luật SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 130 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đơng - Ra số tập có liên quan đến định - Làm tập giao luật Bernoulli để củng cố kiến thức cho học sinh * Kết luận chƣơng III Trong bốn thiết bị tự làm mình, em cố gắng làm từ vật liệu khác chứng tỏ thiết bị thí nghiệm vật lí tự làm tận dụng từ vật liệu quen thuộc sống ngày, dễ tìm có giá thành rẻ Về phần đế hay giá đỡ thiết bị làm gỗ để thiết bị có tính thẩm mĩ, chắn Các thiết bị tự làm em không tập trung vào lớp hay chương mà trải từ lớp 10 đến lớp 12 Do vậy, ta thấy thiết bị thí nghiệm vật lí tự làm suy nghĩ chế tạo để đem vào học lớp, chương chương trình phổ thơng Trong q trình làm thiết bị em phải gặp khơng khó khăn, quan sát tượng vật lí từ thiết bị tự tay làm em cảm thấy u thích mơn vật lí hơn, yêu khoa học thực nghiệm Khi làm thiết bị em học hỏi nhiều điều kĩ thuật chế tạo, tính khoa học thiết bị SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 131 Khóa luận tốt nghiệp GVHD: Nguyễn Văn Đông TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Hương Trà (2011), Các kiểu tổ chức dạy học đại dạy học vật lí trường phổ thơng Nguyễn Thanh Hải, Khoa Cơ Bản – Đại Học Phạm Văn Đồng, Tích cực hóa hoạt động nhận thức học sinh dạy học vật lí Đàm Trung Đồn, Bồi dưỡng khiếu vật lí cho học sinh phổ thơng thí nghiệm thí nghiệm khoa học rẻ tiền tự tạo Đặng Thị Hương (2009), Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm dạy chương chất khí (Vật lí 10 – bản) nhằm tích cực hóa hoạt động học tập học sinh THPT miền núi Trương Công Phi, Khai thác sử dụng thiết bị thí nghiệm có tổ chức cho học viên tham gia làm đồ dùng dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học mơn vật lí giáo dục thường xuyên cấp THPT Lê thị Thùy Trang (2009), Thiết kế giảng điện tử chương “ Cảm ứng điện từ” vật lí 11 nâng cao theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức hỗ trợ hoạt động tự học cho học sinh trung học phổ thông Nguyễn Đức Thâm – Nguyễn Ngọc Hùng – Phạm Xuân Quế (2002), phương pháp dạy học vật lí trường phổ thông, nhà xuất Đại Học Sư Phạm Nguyễn Văn Khải – Nguyễn Duy Chiến – Phạm Thị Mai, Lí luận dạy học vật lí trường phổ thông SVTH: Lê Văn Đức - Lớp: 10SVL Trang 132 ... THÍ NGHIỆM VẬT LÍ TỰ LÀM 2.1.1 Khái niệm Thiết bị thí nghiệm vật lí tự làm thiết bị vật lí giáo viên, học sinh… làm theo mẫu sách giáo khoa thiết bị cải tiến từ thiết bị máy móc thiết bị tự làm. .. đây, thiết bị thí nghiệm tự làm cần phải sử dụng nhiều lần, dạy nhiều (nếu có thể) 2.3 KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM VẬT LÍ DO GIÁO VIÊN TỰ LÀM CỦA MỘT SỐ TRƢỜNG THPT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH... bảo dạy học với thiết bị thí nghiệm tự làm 25 2.2 MỘT SỐ TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG CỦA CÁC LOẠI THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM TỰ LÀM DÙNG ĐỂ DẠY HỌC 26 2.3 KHẢO SÁT VÀ ĐÁNH GIÁ THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM