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 vât lý 12 ban nâng cao

Ờ Ả Ơ Luận văn kết q trình học tập nghiên cứu tơi Đại học Giáo dục – ĐHQG Hà Nội Với tình cảm chân thành, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới Thầy, Cô trường Đại học Giáo dục – ĐHQG Hà Nội quan tâm, giúp đỡ tơi q trình học tập thực đề tài Đặc biệt xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Bùi Văn Lốt, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận văn Nhân dịp tơi xin gửi lời cảm ơn đến Sở Giáo dục Đào tạo Hà Nội, cảm ơn Ban giám hiệu, tổ Lý trường THPT Cổ Loa – Hà Nội, cảm ơn bạn học viên lớp Cao học Lý luận phương pháp dạy học Vật Lí khóa 4, em học sinh, người thân gia đình tạo điều kiện thuận lợi, động viên thực đề tài Cuối cùng, dù tâm huyết cố gắng song luận văn chắn nhiều thiếu sót Kính mong dẫn nhà khoa học bạn đồng nghiệp Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2011 Học viên Trần Q Nam BẢNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT Cơng nghệ thông tin truyền thông Giáo viên GV Máy tính điện tử MTĐT Khoa học kỹ thuật KHKT Thiết bi dạy học TBDH Phương tiện dạy học PTDH Học sinh HS Phương pháp PP Phương pháp dạy học PPDH Bài tập vật lý BTVL Thực nghiệm TN Đối chứng ĐC Sách giáo khoa SGK Công nghệ thông tin CNTT Trung học phổ thông THPT 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 lượng tri thức cần phải trang bị cho học sinh với thời lượng có hạn tiết học ngày trở nên gay gắt Trong bối cảnh đó, phương pháp dạy học truyền thống mà chủ yếu thầy thông báo kiến thức trị lắng nghe ghi chép khơng cịn phù hợp Đó tất yếu khách quan địi hỏi phải đổi phương pháp dạy học Đổi phương pháp dạy học không cung cấp kiến thức mà phải xây dựng lực tư duy, lực giải vấn đề cho học sinh đồng thời phải rèn luyện cho học sinh phương pháp nghiên cứu khoa học nói chung Vật lý học nói riêng Tuy nhiên, phương pháp dạy học môn khoa học tự nhiên nói chung mơn Vật lý nói riêng trường phổ thơng mang nặng tính chất thơng báo, tái Học sinh tạo điều kiện bồi dưỡng phương pháp nhận thức, rèn luyện tư 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, tới cơng trình nghiên cứu, tài liệu phương pháp xây dựng giảng điện tử sử dụng chúng trình dạy học để nâng cao chất lượng, đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức phát huy óc sáng tạo chưa nhà lý luận dạy học quan tâm mức, việc triển khai cịn gặp nhiều khó khăn Đổi phương pháp dạy học bên cạnh cung cấp kiến thức cho học sinh, cần phải rèn cho học sinh lực tư duy, lực giải vấn đề, lực làm việc độc lập lực tự nghiên cứu khoa học Tại trường học phổ thơng nước nói chung địa bàn thành phố Hà Nội nói riêng, học sinh tạo điều kiện rèn luyện tư duy, nhận thức cách logic, khoa học, lực tự giải vấn đề Trong đổi phương pháp dạy học, cần phải có thời gian để dần chuyển từ phương pháp dạy học truyền thống – giáo viên trung tâm, người truyền đạt kiến thức, người học tiếp thu kiến thức cách thụ động sang phương pháp dạy học đại, lấy người học làm trung tâm Ở đây, giáo viên người đóng vai trò hướng dẫn người học chủ động tiếp cận kiến thức cách khoa học Có thể thấy rõ điều vô lý mong muốn đưa người học vị trí trung tâm giáo dục, ý kiến người học định hướng cho cách học cho phát triển giáo dục lại khơng quan tâm tới ý kiến, suy nghĩ người học Tuy muốn học sinh, sinh viên, học viên chủ động học tập, chủ động nghiên cứu trung tâm giáo dục, lại tiến hành theo phương thức gị bó, ép buộc, áp đặt mà khơng xem xét cơng việc có phù hợp với ý kiến người học, với thời đại không Việc ứng dụng cơng nghệ thơng tin vào q trình dạy học thời điểm hoàn toàn phù hợp với xu thời đại, trường 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… nước việc ứng dụng cơng nghệ vào dạy học hoàn toàn cần thiết khả thi Để đáp ứng nhu cầu đó, việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica giải pháp tối ưu trình độ tin học giáo viên chưa cao không nên chọn phần mềm mạnh khó sử dụng Phần mềm Mathematica dễ sử dụng, có đầy đủ tính đồ họa, tính tốn đặc biệt công cụ mạnh việc giúp giáo viên xây dựng mơ hình vật lý cách dễ dàng, thuận tiện Đó lý giúp chọn đề tài “Sử dụng ngơn ngữ lập trình Mathematica để giải số toán “ lượng 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 “ lượng 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 lượng dạy học Đối tượng 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 “ lượng liên kết phóng xạ hạt nhân” - Nghiên cứu vấn đề ứng dụng công nghệ thông tin vào dạy học vật lý trường Trung học phổ thơng (THPT) nói chung, trường 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 trình dạy học nói chung, dạy vật lý nói riêng trường THPT có hỗ trợ phầm mềm tốn 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 ứng dụng công nghệ thông tin, khả giải vấn đề, khả làm việc nhóm, lực nhận thức Giúp người học chủ động giải vần đề gặp phải trình dạy học giúp người dạy có thêm cơng cụ việc dạy tập Giả thuyết khoa học Tin học hóa q trình dạy học chiếm ưu Đặc biệt việc ứng dụng phần mềm vào trình dạy học, phần mềm Mathematica cách hợp lý, mang lại hiệu cao day học Xây dựng mơ hình mơ tượng vật lý, hỗ trợ giảng dạy, từ dễ ràng giúp học sinh đưa phương án giải vấn đề phần “ lượng liên kết phóng xạ hạt nhân”, qua giúp cho học sinh thể lực thân, rèn luyện, phát triển khả tư duy, sáng tạo cách toàn diện Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý luận Dựa vào tài liệu lý luận dạy học làm sáng tỏ quan điểm, tổ chức, điều khiển diễn biến trình dạy học giải tập Từ học sinh giải vấn đề gặp phải trình nhận thức Sử dụng phần mềm toán học Mathematica tài liệu liên quan việc thiết kế, giải vấn đề giải tập vật lý phục vụ trình dạy học Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tham khảo, từ xác định xác nội dung, khái niệm, cách giải tập vật lý mà học sinh cần phải nắm học phần “ lượng liên kết phóng xạ hạt nhân” chương hạt nhân nguyên tử Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Nghiên cứu trình dạy học trường THPT nói chung trường THPT Cổ Loa nói riêng thơng qua hoạt động: giảng dạy, dự giờ, thảo luận với đồng nghiệp đánh giá học sinh Từ đánh giá tình hình dạy, học phần “năng lượng liên kết phóng xạ hạt nhân” học sinh phổ thơng Nghiên cứu q trình sử dụng máy tính việc ứng dụng phần mềm Mathematica mô phỏng, giải tập vật lý mơ hình, phục vụ cơng tác giảng dạy trường THPT Đóng góp đề tài Luận văn cho thấy lợi ích, tầm quan trọng việc ứng dụng Công nghệ thông tin dạy học theo phương pháp đại Mở hướng việc kết hợp phương pháp dạy học truyền thống với phương pháp dạy học đại cách hiệu Cấu trúc Luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung luận văn trình bày thành chương: Chương 1: Cơ sở lý luận đề tài Chương 2: Những nét phần mềm tốn học Mathematica Phân tích số dạng tập phần “ lượng liên kết phóng xạ hạt nhân” Chương 3: Thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Khái quát chung nhiệm vụ trình dạy học 1.1.1 Khái chung Việc đổi phương pháp dạy học để giải mâu thuẫn yêu cầu đào tạo người với thực trạng lạc hậu nói chung phương pháp dạy học lạc hậu nước ta Nhu cầu thể xúc nghị Đảng, văn đạo Nhà nước, Bộ Giáo dục Đặc biệt, vấn đề viết thành điều khoản Luật Giáo dục nước Cộng hòa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam Phải thừa nhận tình hình nay, phương pháp dạy học nước ta cịn có nhược điểm phổ biến: · Thầy thuyết trình tràn lan; · Tri thức truyền thụ dạng có sẵn, yếu tố tìm tịi, phát hiện; · Thầy áp đặt, trò thụ động; · Thiên dạy, yếu học, thiếu hoạt động tự giác, tích cực sáng tạo người học; · Khơng kiểm sốt việc học Mâu thuẫn yêu cầu đào tạo người để xây dựng xã hội cơng nghiệp hóa, đại hóa với thực trạng lạc hậu phương pháp dạy học đòi hỏi phải sinh thúc đẩy vận động đổi phương pháp dạy học tất cấp ngành Giáo dục Đào tạo từ số năm cuối thập kỷ kỷ XX đến Những tư tưởng chủ đạo đổi phát biểu nhiều hình thức khác nhau: “Phát huy tính tích cực’’; “Phương pháp dạy học tích cực’’; “Phương pháp giáo dục tích cực’’; “Hoạt động hóa người học’’; “Tích cực hóa hoạt động học tập; “Dạy học lấy người học làm trung tâm’’, Hiện nay, chứng kiến phát triển vũ bão CNTT – TT Sự đời máy tính điện tử (MTĐT), sau đời internet mở kỷ nguyên mới, kỷ nguyên công nghệ Ngày CNTT – TT ứng dụng hầu hết lĩnh vực kinh tế, văn hóa, xã hội Tiêu biểu thư tín, thư điện tử, phủ điện tử, bệnh viện số hóa, giáo dục điện tử…Có thể nói CNTT – TT xâm nhập vào ngõ ngách sống trở thành công cụ đắc lực thiếu sống đại Việc ứng dụng CNTT – TT trở thành xu hướng, nhu cầu thiết yếu để nâng cao hiệu hoạt động người lĩnh vực nào, giáo dục khơng nằm ngồi biên giới Xuất phát từ ưu điểm mặt kỹ thuật tiềm mặt sư phạm CNTT – TT mà Đảng Nhà nước ta xác định ứng dụng CNTT – TT giáo dục sách quan trọng Điều thể qua thị số 29/2001/CT – Bộ GD&ĐT ngày 30 tháng năm 2001; Chỉ thị số 58 Bộ Chúng 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 a Ban đầu có 42mg chất phóng xạ pơlơni a) Sau khoảng thời gian tỉ số khối lượng 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 phương trình phân rã 206 82 · 209 84 Po ® +X X Hạt nhân Pb Lưu ý có hạt phóng xạ có nhiêu hạt tạo thành · 0,5đ Số hạt phóng xạ (chính số hạt tạo thành) 0,5đ 1đ tính: ΔN = N0 – N = N0(1 - ) = N0(1 - e-λt) 1đ · Khối lượng phóng xạ tính: Δm = m0 – m = m0(1 - 1đ -λt ) = m0(1 - e ) 68 · Tỉ số số hạt chất lại số hạt chất tạo thành: ( )/(1 - = ) a) Tỉ số khối lượng chất lại khối lượng chất tạo thành: = 1,0đ Thay số dùng máy tính tính thời gian t để tỉ số khối lượng 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) Đây số hạt Heli sinh 1,0đ 1,0đ 2đ Vậy thể tích heli sinh điều kiện tiêu chuẩn N (1 - e - t ) DN V = 22,4 = 22,4 = NA NA Tổng điểm 10đ Bài lớp thực nghiệm Đáp án Thang 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; 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 ," : ]; Print["khoi luong mX = ", m0 , " don vi u"]; Print["khoi luong hat ban dau m0 = ",m," (g) "]; T1=IsotopeData[x,"HalfLife"]; =Log[2]/T1; 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 lượng 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 theo phương pháp thống kê toán học + Bảng thống kê số điểm 71 + Bảng thống kê số % học sinh đạt từ điểm xi trở xuống ( bảng tần suất luỹ tích hội tụ lùi ) + Vẽ đường cong tần suất luỹ tích + Tính tham số thống kê theo công thức sau: - Điểm trung bình X = - n å ni ( xi - X ) Phương sai: S = n -1 Độ lệch chuẩn : S = S Hệ số biến thiên: V = S 100% X Các tham số thống kê t t0 xác định theo phép kiểm định thống kê Với kiểm tra 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 TS Học 10 47 0 11 0 47 0 20 10 0 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) 72 Tổng số Lớp học Số % học sinh đạt điểm xi 47 0 47 0 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 vẽ đường cong tần suất luỹ tích hai lớp đối chứng thực nghiệm Kết Hình 3.1 Trong bảng 3.3 đưa tham số thống kê thu 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 phương sai: Từ số liệu bảng 3.2 tiến hành tính tốn thơng số phương 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 73 Hình 3.1.Đồ thị tần suất kết kiểm tra đối chứng Giả thuyết H0: " Sự khác phương sai S 12 S 22 hai mẫu khơng có ý nghĩa " nói cách khác" phương sai tổng thể chung nhau: d = d 22 " Giả thuyết đối H1 : d ¹ d 22 Giá trị đại lượng kiểm định F= S12 2,30 = = 1,76 S 22 1,30 Giá trị tới hạn Fa = 1,63 theo bảng 3.4 Bảng 3.4 - Bảng phân phối F 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 > Fa nên giả thuyết H chấp nhận, tức khác phương sai hai mẫu có ý nghĩa * Kiểm định khác trung bình cộng từ tổng thể chung có phương sai khác Giả thuyết H0 : X = X tức khác trung bình cộng hai mẫu khơng có ý nghĩa Giả thuyết đối H1: X ¹ X Ta chọn xác suất sai lầm a = 0,05 Ở trường hợp F> Fa nên ta dùng đại lượng kiểm định : t= X1 - X S12 S 22 + n1 n2 Thay số liệu tính tốn ta : t = 2,67 Giá trị ta tính theo cơng thức : ta = n2 S12t1 + n1S 22t2 n2 S12 + n1S 22 Vì ta chọn a = 0,05 ta có t1 = t2 = 2,01 nên ta có bảng 3.5 Bảng 3.5- Bảng phân phối t 40 47 60 75 2,02 (2,01) 2,00 (Vì mẫu có n1 = n2 t1 = t2 ) thay t1 = t2 = 2,01 vào t a ta tính ta = 2,01 Vậy | t | > ta 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 đường luỹ tích kết phép tính thống kê cho phép 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 đồ thị tần số luỹ tích lớp đối chứng, điều cho thấy kết học tập lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Như việc tổ chức tiến hành dạy giải tập vật lý phần độ hụt khối, lượng liên kết, phóng xạ chương “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica đem lại hiệu bước đầu việc nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức học sinh thể kết học tập lớp thực nghiệm cao so với lớp đối chứng 76 KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm kết xử lý phương pháp thống kê toán học điểm kiểm tra học sinh, chúng tơi có vào nhận xét sau đây: - Về tiến trình dạy học soạn thảo tương đối phù hợp với thực tế Việc tổ chức tình học tập, định hướng 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 trình học tập, học sinh có điều kiện trao đổi, diễn đạt ý kiến Qua đó, rèn luyện học sinh khả tư logic phát triển lực sáng tạo Giải BTVL theo phương pháp có sử dụng phần mềm Mathematica chúng tôi, học sinh tăng khả tư sáng tạo, thiết kế phương án giải, phát triển cách diễn đạt lời, tự tin giao tiếp - Vì thường xuyên trao đổi thảo luận nên học sinh hình thành thói quen dám nói bảo vệ ý kiến trước người 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 tượng Biết hình thành kiến thức vật lý theo đường 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, bước đầu đem lại hiệu việc nâng cao chất lượng dạy học Bên cạnh kết nêu trên, giáo viên môn Vật lý trường khẳng định cần thiết hiệu hệ thống tập có sử dụng phần mềm Mathematica đề xuất 77 - Kết phân tích thực nghiệm sư phạm cho phép khẳng định: Việc tổ chức dạy học theo tiến trình soạn thảo cho chất lượng nắm vững kiến thức học sinh tốt hơn, đồng thời có khả vận dụng linh hoạt kiến thức đó, bước đầu đem lại hiệu việc nâng cao chất lượng dạy học, sử dụng để tổ chức hoạt động dạy Tuy nhiên nhận thấy cịn có số mặt hạn chế: - Đối tượng thực nghiệm cịn ít, cần phải mở rộng thêm - Việc tiến hành giảng dạy với hỗ trợ phần mềm địi hỏi nhà trường phổ thơng phải có sở vật chất đáp ứng yêu cầu dạy học phịng học đa có trang bị đầy đủ thiết bị máy vi tính, máy chiếu, Tóm lại, kết thu thực nghiệm sư phạm xác nhận giả thuyết khoa học đề tài 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 chương trình kiến thức chương “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao tài liệu có liên quan nhằm xác định mức độ nội dung kiến thức kỹ học sinh cần đạt - Tìm hiểu thực tế dạy học phần kiến thức chương “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 chương “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao giúp học sinh vận dụng kiến thức, kĩ biết, mà cịn giúp học sinh hình thành kiến thức, kĩ phát triển lực giải vấn đề - Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học soạn thảo để đánh giá hiệu hệ thống tập xây dựng việc đưa phần mềm toán học Mathematica vào hướng dẫn hoạt động giải tập Như vậy, với việc sử dụng phần mềm toán học Mathematica việc dạy giải tập vật lý chương “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, luận văn làm rõ số tập độ hụt khối, lượng liên kết, phóng xạ mà vấn đề khó làm thực tế với phương pháp giải tập thông thường Dựa vào học sinh nhận thấy 79 hạt nhân có phân rã anpha hay không,và dễ dàng so sánh 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 tượng chương “Hạt nhân nguyên tử” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, góp phần phát huy tính tích cực tự chủ, bồi dưỡng lực sáng tạo học sinh Các kết nghiên cứu xem tài liệu tham khảo phương pháp dạy học cho giáo viên Vật Lý trường 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 tương 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 phát huy tối đa thiết bị công nghệ dạy học trang bị đầy đủ, máy tính chạy phần mềm, máy chiếu Projector… Do không đáp ứng nhu cầu trên, đề tài luận văn khó phát huy ưu Do điều kiện thời gian, không gian khuôn khổ thực luận văn nên chắn tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận ý kiến đóng góp Thầy Cơ giáo bạn đồng nghiệp để luận văn hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! 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 tốn cho kỹ sư, NXB ĐHQG Hà Nội, 2005 [3] Tôn Tích Ái Sử dụng phần mềm Mathematica vật lý phổ thông, NXB ĐHQG Hà Nội, 2001 [4] Dương Trọng Bái, Nguyễn Thượng 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] Lương 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, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 1993 [10] Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Vũ Thanh Khiết (chủ biên), Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hưng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Tuý, Phạm Quý Tư Vật Lý 12 nâng cao, NXBGD, 2008 [11] Nguyễn Thế Khôi, Vũ Thanh Khiết (Đồng chủ biên), Nguyễn Đức Hiệp, Nguyễn Ngọc Hưng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Tuý, Phạm Quý Tư 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 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 Hương 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 82 ... Đó lý giúp chọn đề tài ? ?Sử dụng ngôn ngữ lập trình Mathematica để giải số tốn “ lượng liên kết phóng xạ hạt nhân? ?? chương trình sách giáo khoa Vật lý lớp 12 Ban nâng cao? ?? làm đề tài Luận văn thạc... đích nghiên cứu Vận dụng lý luận giải tập Vật lý sử dụng hệ thống phần mềm Mathematica giải số tập thuộc phần “ lượng liên kết phóng xạ hạt nhân? ?? sách giáo khoa lớp nâng cao lớp 12 Tổ chức dạy học... lực hạt nhân - Nêu độ hụt khối hạt nhân viết cơng thức tính độ hụt khối d) Năng lượng liên kết riêng hạt - Nêu lượng liên kết hạt nhân nhân hạt nhân viết cơng thức tính lượng liên kết hạt nhân