Sử dụng dao động ký điện tử kết hợp với thí nghệm và mô hình trong dạy học chương dao động điện, dòng điện xoay chiều vật lí 12 trung học phổ thông

Các chữ viết tắt trong luận văn DĐKĐT Dao động ký điện tử PTDH Phơng tiện dạy học TN Thí nghiệm MPĐ Máy phát điện SGK Sách giáo khoa GV Giáo viên HS Học sinh THPT Trung học phổ thông PPDH Phơng pháp dạy học 1 Mục lục Trang: Phần một: Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài 4 2. Mục đích nghiên cứu 5 3 Khách thể và đối tợng nghiên cứu5 4 Giả thuyết khoa học6 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 6 6. Phơng pháp nghiên cứu 6 7. kết quả đạt đợc . .7 Phần hai: Nội dung Chơng 1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mô hình làm PTDH Vật lý phổ thông 1.1. Phơng tiện dạy học Vật lý THPT .9 1.1.1. Khái niệm và phân loại 9 1.1.2. Chức năng của PTDH Vật lý phổ thông 10 1.1.3. Một số điểm cần lu ý khi sử dụng PTDH . 15 1.2. Dao động ký điện tử 16 1.2.1. Sơ lợc về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của DĐKĐT. 17 1.2.2. Chức năng PTDH Vật lý của DĐKĐT 25 1.2.3. Thực trạng của việc sử dụng DĐKĐT làm PTDH, nguyên nhân và giải pháp khắc phục . 26 1.2.4. Các phơng án sử dụng DĐKĐT vào dạy học Vật lý THPT29 Chơng 2. Sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mô hình vào dạy học chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều Vật lý lớp 12 THPT 2.1.Phân tích nội dung chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều34 2 2.2. Các phơng án sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mô hình vào dạy học chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều 36 2.1.1. Trực quan hóa các quá trình Vật lý trừu tợng 36 2.1.2. So sánh hai hay nhiều đại lợng Vật lý 40 2.1.3. Trực quan hóa các quá trình Vật lý biến đổi nhanh48 2.3. Một số bài học sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mô hình59 Chơng 3. Thực nghiệm s phạm 3.1. Mục đích của thực nghiệm 72 3.2. Đối tợng thực nghiệm. 72 3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm 73 3.4. Nội dung thực nghiệm . 73 3.4.1. Công tác chuẩn bị . 73 3.4.2. Tổ chức thực nghiệm. 73 3.5. Kết quả thực nghiệm. 74 3.5.1. Nhận xét về tinh thần, thái độ của HS 74 3.5.2. Đánh giá kết quả học tập của học sinh 74 3.6. Kết luận chơng 3. . 78 Phần ba: Kết luận chung . 79 Tài liệu tham khảo 82 3 Phần một : Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài: Làm thế nào để không ngừng nâng cao chất lợng dạy và học luôn là vấn đề đặc biệt quan tâm của những ngời làm công tác giáo dục. Trong những năm gần đây, việc đổi mới phơng pháp dạy và học đã và đang diễn ra khá rầm rộ, nó xuất phát từ mục tiêu chiến lợc của ngành giáo dục trong giai đoạn công nghiệp hoá - hiện đại hoá (CNH-HĐH): đổi mới mạnh mẽ phơng pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp t duy sáng tạo của ngời học. Từng bớc áp dụng phơng pháp tiên tiến và phơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học. Đất nớc ta đang chuyển sang một giai đoạn mới, nền kinh tế đang trên đà phát triển, chúng ta đã và đang soạn lại chơng trình và sách giáo khoa để phục vụ cho sự nghiệp CNH-HĐH đất nớc. Định hớng chung và cơ bản nhất của việc đổi mới là làm thế nào để tăng tính trực quan trong dạy học, tăng hứng thú và tạo sự chú ý học tập của học sinh (HS) ở mức độ cao hơn, đa học sinh vào vị trí chủ thể của hoạt động nhận thức, HS làm việc nhiều hơn, suy nghĩ nhiều hơn và tranh luận nhiều hơn. Để làm đợc điều đó không thể không kể đến vai trò của các thiết bị dạy học trực quan, các thiết bị thí nghiệm (TN) trong đó có dao động ký điện tử (DĐKĐT). ở nớc ta, từ xa đến nay việc ứng dụng DĐKĐT vào dạy học Vật lý nói chung và dạy học phần Dao động điện, dòng điện xoay chiều Vật lý lớp 12 Trung học phổ thông (THPT) nói riêng cha đợc mấy ai quan tâm. Thậm chí có một số lợng không nhỏ giáo viên (GV) phổ thông cha biết sử dụng DĐKĐT nh thế nào, có một số không biết DĐKĐT là gì. Có một số lợng rất ít GV phổ thông đã sử dụng DĐKĐT vào việc giảng dạy, tuy nhiên việc sử dụng còn mang tính tự phát, có nhiều chỗ cha hợp lý do đó hiệu quả dạy học cha cao. Trong những năm gần đây 4 đã có một số bài viết của các tác giả bàn về vấn đề này, tuy nhiên tất cả đều đề cập đến một cách khái quát, mang tính lý luận. Trong khi đó DĐKĐT lại có tác dụng vô cùng quan trọng trong dạy học Vật lý. Nó là một thiết bị đo lờng đa chức năng hiển thị kết quả đo dới dạng đồ thị trên màn hình có thể quan sát bằng mắt đợc, do đó nó có tác dụng trực quan hoá các hiện tợng, các quá trình Vật lý trừu tợng mà bằng các thiết bị dạy học truyền thống không thể thực hiện đợc. Từ tình hình nghiên cứu lý luận và thực tế trên, dới sự hớng dẫn của TS. Phạm Thị Phú tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: Sử dụng dao động ký điện tử kết hợp với thí nghiệm và mô hình trong dạy học chơng: dao động điện, dòng điện xoay chiều - Vật lý 12 Trung học phổ thông làm khóa luận tốt nghiệp cho mình. 2. Mục đích nghiên cứu: Nghiên cứu phơng pháp sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mô hình vào việc dạy học chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều Vật lý lớp 12 THPT để góp phần nâng cao chất lợng dạy và học ở bậc THPT. 3. Khách thể và đối tợng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học chơng: Dao động điện, dòng điện xoay chiều Vật lý lớp 12 THPT. Đối tợng nghiên cứu: - DĐKĐT với chức năng là một phơng tiện dạy học Vật lý. - Nội dung dạy học chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều Vật lý lớp 12 THPT trong mối liên hệ với các nội dung khác của sách giáo khoa Vật lý phổ thông. - Quá trình dạy học chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều Vật lý lớp 12 THPT với phơng tiện hỗ trợ DĐKĐT kết hợp với TN và mô hình. 5 4. Giả thuyết khoa học Sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mô hình một cách hợp lý để hỗ trợ quá trình dạy học chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều - Vật lý lớp 12 THPT góp phần hiện đại hoá PTDH Vật lý từ đó góp phần nâng cao chất lợng dạy học THPT. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu các phơng tiện dạy học Vật lý THPT - Tìm hiểu DĐKĐT với chức năng là một PTDH Vật lý. - Tìm hiểu thực trạng sử dụng DĐKĐT vào dạy học Vật lý THPT. - Nghiên cứu chơng trình sách giáo khoa (SGK) Vật lý 12 THPT chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều. - Xây dựng các phơng án sử dụng DĐKĐT kết hợp với thí nghiệm và mô hình dạy học chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều nhằm nâng cao chất lợng dạy học Vật lý THPT. - Thực nghiệm s phạm để đánh giá hiệu quả của các phơng án đã đề xuất. 6. Phơng pháp nghiên cứu - Phơng pháp nghiên cứu lý thuyết: tra cứu, đọc sách và các tài liệu liên quan. - Phơng pháp điều tra giảng dạy để thu thập rộng rãi các số liệu, hiện tợng từ đó phát hiện vấn đề cần giải quyết, tìm ra nguyên nhân và giải pháp khắc phục. - Phơng pháp thí nghiệm Vật lý . - Phơng pháp thực nghiệm s phạm để đánh giá hiệu quả các phơng án đã đề xuất. - Phơng pháp thống kê toán học để xử lý số liệu. 7. kết quả đạt đợc Các kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn có cấu trúc nh sau: Phần một: Mở đầu Phần hai: Nội dung Chơng 1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng DĐKĐT làm PTDH học Vật lý. 6 1.1. Phơng tiện dạy học Vật lý THPT. 1.1.1. Khái niệm và phân loại phơng tiện dạy học Vật lý THPT 1.1.2. Các chức năng của phơng tiện dạy học Vật lý THPT 1.1.3. Một số điểm cần lu ý khi sử dụng phơng tiện dạy học Vật lý THPT 1.2. Dao động ký điện tử 1.2.1. Sơ lợc về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của DĐKĐT 1.2.2. Chức năng phơng tiện dạy học của DĐKĐT 1.2.3. Thực trạng của việc sử dụng DĐKĐT làm phơng tiện dạy học, nguyên nhân và giải pháp khắc phục 1.2.4. Các phơng án sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mô hình vào dạy học Vật lý THPT Chơng 2. Sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mô hình vào dạy học chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều Vật lý lớp 12 THPT. 2.2. Phân tích nội dung chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều 2.3. Các phơng án sử dụng DĐKĐT vào dạy học chơng Dao động điện, dòng điện xoay chiều 2.3.1. Trực quan hóa các quá trình Vật lý trừu tợng 2.3.2. So sánh hai hay nhiều đại lợng Vật lý 2.3.3. Trực quan hóa các quá trình Vật lý biến đổi nhanh 2.3.4. Đo đạc các đại lợng Vật lý 2.3. Một số bài học sử dụng DĐKĐT Chơng 3.Thực nghiệm s phạm 3.1. Mục đích thực nghiệm 3.2. Đối tợng thực nghiệm 3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm 3.4. Nội dung thực nghiệm 3.4.1. Công tác chuẩn bị 7 3.4.2. Tổ chức thực nghiệm 3.5. Kết quả thực nghiệm 3.5.1. Nhận xét về tinh thần thái độ của HS 3.6. Kết luận chơng 3 Phần ba: Kết luận chung Phần hai: Nội dung Ch ơng 1 : Cơ sở khoa học của việc sử dụng dao động ký điện tử làm phơng tiện dạy học Vật lý 8 1.1 Phơng tiện dạy học Vật lý THPT. 1.1.1. Khái niệm và phân loại Cho tới nay, đã có rất nhiều cách định nghĩa về phơng tiện dạy học. - Theo Nguyễn Ngọc Quang: Phơng tiện dạy học bao gồm mọi thiết bị kỹ thuật từ đơn giản đến phức tạp đợc dùng trong dạy và học để làm dễ dàng cho sự truyền đạt và sự lĩnh hội kiến thức, kỹ năng và kỹ xảo. (Nguyễn Ngọc Quang - Lý luận dạy học đại cơng - tập 1- Trờng quản lý giáo dục TW 1- Hà Nội 1986). - Phơng tiện dạy học là phơng tiện vật chất do giáo viên hoặc (và) học sinh sử dụng dới sự chỉ đạo của giáo viên trong quá trình dạy học, tạo những điều kiện cần thiết nhằm đạt đợc mục đích dạy học. (Nguyễn Đức Thâm - Nguyễn Ngọc Hng - Phạm Xuân Quế - Phơng pháp dạy học Vật lý ở trờng phổ thông - NXB Đại Học s phạm 2002). Dựa vào các dấu hiệu khác nhau khi phân loại mà cho đến nay đã có nhiều cách phân loại PTDH Vật lý THPT. Nếu phân loại theo lịch sử phát triển PTDH thì PTDH Vật lý THPT đợc chia làm 2 loại: * Các phơng tiện dạy học truyền thống: Các PTDH truyền thống là các PTDH đã đợc sử dụng lâu đời và ngày vẫn đang dùng một cách quen thuộc trong dạy học: - Các tài liệu in: sách giáo khoa, sách bài tập, sách hớng dẫn thí nghiệm và các tài liệu tham khảo khác. - Tranh ảnh và các bản vẽ sẵn. - Bảng - Các mô hình vật chất. - Các thiết bị thí nghiệm dùng để tiến hành các TN của GV và các TN của HS. - Các vật thật trong đời sống kỹ thuật. 9 * Các phơng tiện dạy học hiện đại: Các PTDH hiện đại hay còn gọi là các phơng tiện nghe- nhìn là các PTDH đợc sử dụng trong dạy học với sự hỗ trợ của các máy móc kỹ thuật, chúng đợc hình thành cùng với sự phát triển của trình độ khoa học kỹ thuật. - Nghe: đĩa, băng âm thanh, radio, - Nhìn: slide, phim câm, DĐKĐT, máy vi tính, - Nghe nhìn: slide có tiếng, phim tiếng, máy vi tính kết hợp với các phơng tiện ngoại vi khác, Do có hiệu quả trong dạy học nên các phơng tiện nghe - nhìn ngày càng đợc sử dụng rộng rãi. 1.1.2. Chức năng của PTDH Vật lý THPT Để hiểu rõ các chức năng của PTDH trong dạy học Vật lý THPT ta xem xét việc sử dụng nó một cách đồng thời trên nhiều bình diện khác nhau: trên cơ sở các quan điểm của lý luận dạy học và trên cơ sở các quan điểm của tâm lý học học tập. Các chức năng của PTDH theo quan điểm của lý luận dạy học: Lý luận dạy học quan niệm rằng một quá trình dạy học nói chung và một quá trình dạy học cơ sở (1 tiết học) nói riêng bao gồm 5 giai đoạn sau: - Cũng cố trình độ xuất phát, tạo động cơ và hứng thú học tập. - Hình thành kiến thức mới. - Cũng cố, ôn luyện và vận dụng kiến thức. - Tổng kết hệ thống hóa kiến thức. - Kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng. Những nghiên cứu của những ngời làm công tác giáo dục đã đi đến kết luận rằng PTDH có thể đợc sử dụng ở cả mọi chức năng lý luận dạy học trên. Sử dụng PTDH để cũng cố trình độ xuất phát, tạo động cơ học tập và kích thích hứng thú nhận thức cho HS : 10