Nghiên cứu dạy học chương Dao động cơ vật lí 12 nâng cao theo định hướng giải quyết vấn đề
MỤC LỤC
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu liên quan từ sách báo, internet để giải quyết vấn đề đặt ra trong luận văn. - Phương pháp điều tra: Tìm hiểu thực tế dạy học ở trường THPT, trao đổi kinh nghiệm với giáo viên, thăm dò học sinh để tìm hiểu tình hình dạy học vật lý hiện nay.
Cấu trúc luận văn
Lý thuyết về dạy học giải quyết vấn đề 1. Khái niệm về dạy học giải quyết vấn đề
Từ đầu thế kỷ XX, sự thúc bách của xã hội đòi hỏi nhà trường phải cải tiến phương pháp dạy học.Và các phương pháp dạy học truyền thống dần dần được chuyển hoá trở thành các phương pháp dạy học tích cực, trên cơ sở vận dụng các thành tựu của tâm lý học và triết học về lý thuyết hoạt động vào điều kiện của nhà trường.Vào giữa thế kỷ này đã xuất hiện thuật ngữ: "dạy học gợi vấn đề", "dạy học giải quyết vấn đề", "dạy học nêu vấn đề". Dạy học giải quyết vấn đề không phải là một phương pháp dạy học cụ thể đơn nhất, mà là một tập hợp nhiều phương pháp dạy học liên kết chặt chẽ với nhau và bổ sung cho nhau, trong đó phương pháp xây dựng bài toán Ơrixtic (tạo ra tình huống có vấn đề) giữ vai trò trung tâm chỉ đạo, gắn bó với các phương pháp dạy học khác thành hệ thống toàn vẹn.
Các phương pháp giải quyết vấn đề trong nghiên cứu vật lý
- Khái niệm: Nếu dựa trên việc xây dựng mô hình lý thuyết (mô hình trong tư duy) của đối tượng gốc và nghiên cứu trên mô hình (tiến hành thí nghiệm trong tư duy bằng các thao tác lý thuyết, thao tác logic) để đưa ra câu trả lời có tính chất là một điều tiên đoán về đối tượng gốc (sẽ kiểm tra, đối chiếu với thực nghiệm) thì phương pháp nhận thức này được gọi là phương pháp mô hình hoá (hay phương pháp mô hình). - Vai trò của phương pháp thí nghiệm tưởng tượng: là một phương pháp quan trọng để tiếp cận bản chất sự vật, là cầu nối giữa thực nghiệm và lý thuyết, cần thiết để hình thành một số khái niệm khoa học, xây dựng các định luật hoặc thuyết tổng quát của hiện tượng dựa trên sự lý tưởng hoá, khái quát hoá, ngoại suy các thí nghiệm thực đã có trước.
Chuyển hóa các phương pháp GQVĐ trong nghiên cứu khoa học vật lý thành phương pháp GQVĐ trong dạy học vật lý
Ba kiểu hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết nêu trên có tác dụng rất tốt để chuẩn bị cho học sinh tìm tòi sáng tạo, vì trước khi sáng tạo ra cái mới thông thường người ta đã phải sử dụng tất cả những cái đã biết mà không thành công. Kiểu hướng dẫn này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới, học sinh được giao nhiệm vụ phát hiện những tính chất mới, những mối liên hệ có tính quy luật mà trước đây học sinh chưa biết hoặc biết chưa đầy đủ. Thông thường, trong khi tìm tòi giải quyết một vấn đề mới, học sinh không phải hoàn toàn bế tắc ngay từ đầu hoặc bế tắc trong toàn bộ tiến trình giải quyết vấn đề.Trong khi lập luận để giải quyết vấn đề có nhiều phần sử dụng kiến thức cũ, phương pháp cũ thành công, chỉ đến một phần nào đó mới bế tắc, đòi hỏi phải tìm cái mới thực sự.
Vận dụng dạy học giải quyết vấn đề
Thực chất của bài tập vấn đề là ở chỗ cái mới xuất hiện chính trong tiến trình giải.Trong bài tập vấn đề các yêu cầu của bài tập sẽ được giải quyết trên cơ sở những kiến thức về các định luật vật lý nhưng trong đó không cho một cách tường minh hiện tượng nào,định luật vật lý nào cần phải sử dụng để giải, trong đề bài không có các dữ kiện mà chính nó là những gợi ý trực tiếp hoặc gián tiếp ý tưởng giải,đó là lý do bài tập trở thành vấn đề. Cái mới của dạy học giải quyết vấn đề ở đây là phương pháp giải quyết vấn đề, phương pháp suy luận trong sự vận dụng tổng hợp các phương pháp nhận thức khoa học.Kết quả học sinh không những có phương pháp, kỹ năng giải quyết một nhiệm vụ cụ thể được giao, củng cố các kiến thức liên quan trực tiếp mà còn bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trên bình diện tổng quát. -Huy động các kiến thức lý thuyết và kinh nghiệm cá nhân (phương pháp. đưa ra giả thuyết nghiên cứu, suy luận logic để đưa ra các hệ quả có thể kiểm tra bằng thí nghiệm, thực nghiệm kiểm tra, thu thập xử lý số liệu. nhận thức lý thuyết) đưa ra phương án giải quyết nhiệm vụ (phương án thí nghiệm), thí nghiệm theo phương án đã xây dựng, thu thập xử lý số liệu thí nghiệm.
Kiến thức khoa học cơ bản về dao động cơ học
- Lực điều hòa không có bản chất là lực đàn hồi thì k được xem là đại lượng tương đương. Đặc điểm năng lượng của dao động điều hòa - Động năng của vật dao động điều hòa Wđ = 1. - Cơ năng của vật dao động điều hòa W = Wđ+ Wt = const(hằng số) Vật dao động điều hòa, động năng và thế năng của vật biến thiên điều hòa với cùng tần số; khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại nhưng tổng của chúng là cơ năng được bảo toàn.
Mục tiêu dạy học chương "Dao động cơ"
Lò xo không giãn (nằm ngang). Dây treo thẳng đứng QG thẳng đứng Lực tác. x: li độ thẳng. Trọng lực của hòn bi và lực căng của dây treo F= Pt=-mg. Trọng lực của vật rắn và lực của trục quay có mô men. trình động lực học của dao động. Phương trình dao động. cơ a)Dao động điều hòa.Các đại lượng đặc trưng b) Con lắc lò xo.Con lắc đơn. Con lắc vật lý c) Dao động. Dao động tắt dần. Hiện tượng cộng. hưởng.Dao động duy trì. e)Phương pháp giãn đồ Fre-nen. - Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hòa của con lắc lò xo và con lắc đơn. - Nêu được cách sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hòa cùng tần số và cùng phương dao động.
Bảng đối chiếu nội dung chính của SGK vật lý 12 CCGD với những nội dung tương ứng trong hai bộ SGK mới
- Núi rừ: dao động cưỡng bức là dao động điều hòa, biên độ dao động cưỡng bức tỉ lệ với biên độ của ngoại lực cưỡng bức. - Bộ sách nâng cao trình bày sâu hơn về kiến thức vật lý,chú trọng hơn đến ứng dụng thực tế,kết hợp tốt kênh hình và kênh chữ. - Bộ sách cơ bản và nâng cao (nhất là bộ sách nâng cao) đưa ra các định nghĩa thiên về kiểu định nghĩa mô tả, không định nghĩa theo kiểu nêu rừ nội hàm.
Thực trạng dạy học chương "Dao động cơ" vật lý 12 ở một số trường THPT tỉnh Thanh Hóa
Giáo viên trình bày theo thứ tự các nội dung kiến thức của SGK, một số giáo viên cố gắng đưa thêm các bài tập khó với mong muốn trang bị cho học sinh càng nhiều kiến thức càng tốt mà ít quan tâm đến việc hình thành cho học sinh phương pháp nhận thức khoa học vật lý. Hầu hết giáo viên cho biết trong một tiết học chỉ có khoảng 6 đến 8 học sinh tham gia phát biểu ý kiến xây dựng bài và thường tập trung ở số học sinh tương đối khá của lớp , số còn lại thường thụ động trong giờ học ít tham gia xây dựng kiến thức mới. + Cơ sở vật chất, dụng cụ thí nghiệm của nhà trường còn nhiều thiếu thốn chưa đồng bộ, độ chính xác chưa cao dẫn đến việc triển khai các bài học có thí nghiệm đạt hiệu quả chưa cao.Không có phòng học bộ môn gắn liền với phòng chuẩn bị thí nghiệm nên giáo viên gặp quá nhiều khó khăn khi sử dụng thí nghiệm trong dạy học.
Xây dựng tiến trình dạy học một số bài học chương "Dao động cơ"
Dao động của chiếc vừng đối với mặt đất cú phải là tổng hợp của dao động riêng của nó và dao động của con tàu hay không?. - Vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tìm dao động tổng hợp của hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số?.
Tiến trình dạy học 1. Ổn định, tổ chức
-Dao động của con lắc được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau.Dao động của con lắc đơn là dao động tuần hoàn. -Dao động tuần hoàn là dao động mà trạng thái được lặp lại như cũ sau những khoảng thời gian bằng nhau. Củng cố: Yêu cầu học sinh phát biểu các khái niệm dao động, viết lại phương trình động lực học của dao động và phương trình dao động điều hoà.
Mục tiêu bài học 1. Kiến thức
- Đặt viên bi để nó có thể chuyển động trờn mặt gương (mặt lừm gương cầu hướng lên trên), coi chuyển động của viên bi giống như dao động của con lắc đơn (coi rằng viên bi chỉ có chuyển động trượt) với chiều dài con lắc là R - r?. Hãy tìm phương án xác định khối lượng của một vật dựa vào một vật khác đã biết khối lượng bằng các dụng cụ đơn giản sau: một chiếc đồng hồ bấm giây và một lò xo nhẹ có giới hạn đàn hồi đủ lớn. Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học của đề tài nghiên cứu, sơ bộ đánh giá chất lượng và hiệu quả của phương án dạy học giải quyết vấn đề ở các mức độ khác nhau trong nhà trường THPT hiện nay và khả năng thích ứng của học sinh với kiểu dạy học này đồng thời nhận xét tính khả thi của đề tài trong điều kiện thực tế trước mắt và trong tương lai.
Từ đó đánh giá những yêu cầu đã được đề ra trong chương " Dao động cơ " đó là bồi dưỡng một số thao tác tư duy vật lý như phân tích, tổng hợp, quan sát, xây dựng phương án, tiến hành thí nghiệm. Qua các tiết học ở lớp thực nghiệm tôi nhận thấy đa số học sinh đều tự giác tham gia vào hoạt động học tập, các em tỏ ra rất hứng thú và tham gia hoạt động học tập tích cực.
