7. Cấu trúc của khóa luận
2.2.1. Sự cần thiết phải xây dựng thiết bị thí nghiệm về sóng âm
Sóng âm, sự truyền âm là hiện tượng rất gần gũi trong đời sống hàng ngày nhưng do sóng âm là một trong các hiện tượng không quan sát được nên khó hình dung đối với học sinh trong quá trình nghiên cứu các kiến thức về sóng âm ở chương trình vật lí phổ thông. Vì vậy, thực tế khi dạy học về sóng âm ở trường phổ thông hiện nay, các kiến thức hầu hết chi được trình bày trên phương diện lí thuyết chứ không được trình bày, minh họa hay xác định bằng thực nghiệm. Do vậy chưa thể tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình học cũng như tạo điều kiện cho học sinh nắm một cách vững chắc các kiến thức về sóng âm.
Trong thời gian gần đây, đã có một số luận văn cao học, đề tài khoa học của các tác giả Nguyễn Thị Mai, PGS.TS Phạm Xuân Quế...cũng nghiên cứu chế tạo, hoàn thiện các thiết bị thí nghiệm để tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của học sinh khi dạy học các kiến thức về sóng âm.
- Tác giả Nguyễn Thị Mai trong luận văn “Thiết kế tiến trình dạy học các kiến thức về sóng âm (Vật lí 12 THPT) trong đó có sử dụng một số TBTN hiện đại theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập [2005]” bằng việc sử dụng micro và sao động kí điện tử đã xây dựng một vài thí nghiệm về sóng âm phục vụ trong dạy học vật lí bao gồm: các thí nghiệm minh họa dạng đồ thị dao động âm, thí nghiệm về sự phụ thuộc của các đặc trưng sinh lí vào các đặc trưng vật lí của âm, thí nghiệm về hiện tượng giao thoa sóng âm, thí nghiệm về hộp cộng hưởng âm. Tuy nhiên do việc sử dụng micro loại lớn và nguồn âm là các loa điện động, kết quả thu được
30
- Trong bài viết “Xác định bước sóng âm với sự hỗ trợ của dao động kí điện tử trong dạy học phần sóng âm ở trường phổ thông” [Thông báo khoa học số 3 năm 2000 (trang 56-62) ], PGS. TS Phạm Xuân Quế đã đưa ra cơ sở lí thuyết và phương pháp đầy đủ để xác định được bước sóng âm theo hai cách: dựa vào tính tuần hoàn của quá trình truyền sóng và hiện tượng sóng dừng nhưng vẫn chưa xây dựng, chế tạo TBTN thật để tiến hành thí nghiệm thực nhằm đánh giá những ưu nhược điểm cũng như tính khả thi của thiết bị trên thực tế.
Hiện nay ở trường phổ thông chỉ có duy nhất một bộ thiết bị thí nghiệm cho phép xác định vận tốc truyền âm trong không khí dựa vào hiện tượng sóng dừng, chưa có thiết bị thí nghiệm nào nghiên cứu về mối quan hệ giữa các đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to, âm sắc) với các đặc trưng vật lí của âm (cường độ âm, mức cường độ âm, tần số, dạng đồ thị biểu diễn âm). Tuy nhiên bộ thí nghiệm vẫn còn nhiều hạn chế như cần phải tiến hành nhiều thí nghiệm với các chiều dài cột khí khác nhau để kết luận cho cùng một bước sóng, việc đánh giá độ to nhỏ của âm phụ thuộc vào tai người nên kết quả thu được có sai số tương đối lớn.