Thông qua việc tổ chức thực nghiệm và đánh giá kết quả thực nghiệm một cách nghiêm túc, khoa học, tôi có thể bước đầu kết luận một số nội dung sau:
- Tiến trình dạy học một số kiến thức trong chương “Các định luật bảo toàn” xây dựng được về cơ bản là khả thi, phù hợp với thực tế dạy học (đặc điểm kiến thức, nhận thức của HS, thời gian,...) ở nhà trường phổ thông hiện nay. HS thực sự bị lôi cuốn vào hoạt động giải quyết vấn đề, đáp ứng được hầu hết các nhiệm vụ
nhận thức đặt ra và có những ý tưởng mới sáng tạo. Mặc dù cần chuẩn bị trước khi lên lớp nhiều hơn, nhưng trong quá trình dạy học, GV dễ dàng làm chủ các tình huống học tập, định hướng hiệu quả, kịp thời các hoạt đông của HS, đảm bảo thực hiện được các mục tiêu dạy học đã đề ra.
- Trong tiến trình dạy học đã thiết kế được, HS được thực tế hoạt động phỏng theo con đường nhận thức của nhà khoa học: Đề xuất giả thuyết, dự đoán giải pháp giải quyết vấn đề, đề xuất phương án TN, phân tích kết quả thực nghiệm, dự đoán quy luật đồ thị,...và các em đã đáp ứng tương đối tốt các hoạt động này. Chứng tỏ, HS đã được trải nghiệm thực sự hoạt động nhận thức sáng tạo và bước đầu, được “luyện tập” tư duy sáng tạo thông qua học tập theo tiến trình dạy học kể trên.
- Bộ TN cơ học dùng cảm biến SONAR trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” đáp ứng được các yêu cầu theo định hướng nâng cao hiệu quả hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của HS, góp phần làm cho HS say mê và hứng thú trong học tập.
- Mặc dù, đã đem lại kết quả thực nghiệm bước đầu khẳng định tính khả thi và hiệu quả của tiến trình dạy học đã thiết kế được, song phương pháp thực nghiệm chúng tôi áp dụng chưa phải là phương pháp hoàn thiện. Chúng tôi mới chỉ tiến hành ở một chương của phần cơ học là chương “Các định luật bảo toàn”, nên cần mở rộng thực nghiệm với các chương khác của cơ học khi đó thì kết quả thực nghiệm mới trở nên hoàn chỉnh.
KẾT LUẬN
Đề tài “Thiết kế bộ thí nghiệm cơ học dùng cảm biến SONAR và sử dụng trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 trung học phổ thông”
được thực hiện trong thời gian ngắn với quy mô nhỏ, nhưng cũng đã hoàn thành các mục tiêu đã đề ra. Kết quả thu nhận được như sau:
- Hệ thống hóa cơ sở lí luận về lí thuyết xây dựng và sử dụng thiết bị dạy học. Cụ thể hóa qui trình xây dựng các thiết bị thí nghiệm và qui trình tổ chức hướng dẫn của giáo viên trong việc sử dụng các thiết bị thí nghiệm trong từng giai đoạn của quá trình dạy học vào thực tế.
- Điều tra thực trạng của việc sử dụng thí nghiệm và thực trạng dạy học phần cơ học ở trường THPT để tìm hiểu phương pháp dạy của giáo viên, phương pháp học của học sinh, những khó khăn, sai lầm của học sinh, đặc biệt là tình trạng thiết bị thí nghiệm và việc sử dụng thiết bị thí nghiệm trong quá trình dạy học Vật lí phần Cơ học.
- Vận dụng qui trình xây dựng thiết bị thí nghiệm đã nghiên cứu, tôi đã Thiết kế các TN cơ học dùng cảm biến SONAR với bộ TN xe động lực, bộ TN đệm không khí. TN rơi tự do và các TN về dao động điều hòa của con lắc lò xo và con lắc đơn dùng cảm biến SONAR.
- Trên cơ sở vận dụng lí luận dạy học nêu và giải quyết vấn đề về việc tổ chức hoạt động nhận thức của HS, qui trình sử dụng thiết bị thí nghiệm, phân tích kết quả điều tra về tình hình dạy học chương “Các định luật bảo toàn”, tôi đã soạn thảo tiến trình dạy học một số nội dung kiến thức trong chương trên với sự hỗ trợ của bộ TN cơ học dùng cảm biến SONAR đã xây dựng. Các tiến trình dạy học này đã khai thác tiềm năng của các thiết bị thí nghiệm đối với việc phát huy tính tích cực, phát triển năng lực sáng tạo và nâng cao chất lượng kiến thức của HS.
- Các tiến trình dạy học đã xây dựng ở chương “Các định luật bảo toàn” được đưa vào thực nghiệm sư phạm ở trường THPT Nhân Việt. Kết quả thực nghiệm sư phạm đã cho phép rút ra những kết luận về hiệu quả của tiến trình dạy
học và hiệu quả của thí nghiệm đối với việc kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, và nâng cao chất lượng kiến thức của học sinh.
Với kết quả như trên, đề tài đã đạt được mục đích đề ra và khẳng định được giả thuyết ban đầu: Nếu thiết kế được bộ thí nghiệm cơ học dùng cảm biến SONAR đáp ứng các yêu cầu về mặt sư phạm và sử dụng các thí nghiệm một cách hợp lí vào quá trình dạy học nội dung “Các định luật bảo toàn”, lớp 10, chương trình vật lí phổ thông thì có thể nâng cao hiệu quả của việc dạy học.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phạm Hữu Tòng (1993), Didatic Vật lí, Trường ĐHSP Hà Nội I.
2. Trần Huy Hoàng (2006), Nghiên cứu sử dụng thí nghiệm với sự hỗ trợ của máy vi
tính trong dạy học một số kiến thức cơ học và nhiệt học THPT, Luận án tiến sĩ giáo
dục, ĐHSP Vinh.
3. Nguyễn Đức Thâm (1996), Vận dụng phương pháp nghiên cứu Vật lí trong dạy
học Vật lí ở trường phổ thông (Kỷ yếu Hội nghị khoa học toàn quốc về dạy học Vật
lí và đào tạo giáo viên Vật lí), Hà Nội.
4. Phan Gia Anh Vũ (2000), Nghiên cứu xây dựng và sử dụng phần mềm dạy học
cho chương trình động học và động lực học lớp 10 THPT, Luận án tiến sĩ giáo dục,
ĐHSP Vinh.
5. Phạm Hữu Tòng (2004), Dạy học Vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát
triển hoạt động tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, NXB ĐHSP Hà Nội.
6. Từ điển Tiếng Việt (1997), NXB Đà Nẵng.
7. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), Tổ chức hoạt động nhận thức
của học sinh trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB ĐHQG Hà Nội.
8. Phạm Hữu Tòng (2011), Chiến lược dạy học giải quyết vấn đề: Tổ chức, định hướng hành động tìm tòi sáng tạo giải quyết vấn đề và tư duy khoa học của học sinh, NXB ĐHSP Hà Nội.
9. Nguyễn Anh Thuấn (2007), Xây dựng và sử dụng thiết bị thí nghiệm trong dạy
học chương “Sóng cơ học” ở lớp 12 THPT theo hướng phát triển hoạt động nhận
thức tự lực, sáng tạo của học sinh, Luận án tiến sĩ giáo dục học, ĐHSP Hà Nội.
10. V.ÔKôn(1976), Những cơ sở của việc dạy học nêu vấn đề, NXB Giáo Dục. 11. Nguyễn Ngọc Hưng, Bài giảng tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong
dạy học Vật lí ở trường phổ thông, ĐHSP TP. Hồ Chí Minh.
12. Hoàng Chúng (1992), Phương pháp thống kê trong giáo dục, NXB Giáo Dục. 13. Bộ giáo dục và đào tạo (2007), Sách giáo khoa Vật lí 10, NXB Giáo Dục. 14. Bộ giáo dục và đào tạo (2007), Sách giáo viên Vật lí 10, NXB Giáo Dục.
PHỤ LỤC 1: ĐỀ KIỂM TRA VÀ THANG ĐIỂM ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN”
Môn: Vật Lí Thời gian: 45 phút
A. Trắc nghiệm (10 câu – 5điểm) Câu 1: Điều nào sau đây không đúng?
A. Động năng có thể có giá trị bằng không, dương hay âm. B. Thế năng có thể có giá trị bằng không, dương hay âm. C. Cơ năng có thể có giá trị bằng không, dương hay âm.
D. Công suất, năng lượng và công tất cả đều là những đại lượng vô hướng.
Câu 2: Chỉ ra phát biểu sai khi nói về động lượng của một chất điểm.
A. Động lượng là đại lượng vectơ và luôn cùng chiều với vectơ vận tốc. B. Động lượng có đơn vị là kg.m/s.
C. Động lượng có giá trị không thay đổi đối với mọi hệ quy chiếu.
D. Khi chất điểm chuyển động thẳng đều thì động lượng là vectơ không đổi.
Câu 3: Một động cơ hoạt động với công suất 10 kW để nâng đều một kiện hàng có trọng lượng 2000 N lên độ cao h =40 m. Thời gian thực hiện công việc này là
A. 4 s. B. 5 s. C. 8 s. D. 10 s.
Câu 4: Một nhà thầu khoán muốn đưa một lô gạch từ mặt đất lên tầng cao của một ngôi nhà một cách nhanh chóng. Theo em, nhà thầu khoán quan tâm tới đại lượng vật lí nào sau đây khi thực hiện công việc đó?
A. Công. B. Năng lượng. C. Thế năng. D. Công suất.
Câu 5: Một vật có khối lượng 5 kg trượt từ đỉnh một mẳng nghiêng dài 20m, biết mặt phẳng nghiêng hợp với phương ngang một góc 300. Tính công của trọng lực khi vật đi hết dốc.
A. 500 J. B. 1000 J. C. 850 J. D. -500 J.
Câu 6: Một chất điểm đang đứng yên bắt đầu chuyển động thẳng biến đổi đều. Động năng của chất điểm bằng 150 J sau khi chuyển động được 1,5 m. Lực tác dụng vào chất điểm có độ lớn bằng
Câu 7: Vật M được ném thẳng đứng lên cao với vận tốc đầu bằng 3 3 m/s. Khi vật M lên độ cao bằng 2
3độ cao cực đại đối với điểm ném thì có vận tốc bằng A. 2 m/s. B. 2,5 m/s . C. 3 m/s. D. 3,5 m/s.
Câu 8: Một trái banh có khối lượng 1 kg chuyển động với tốc độ 2m/s hướng vuông góc với tường rồi nẩy trở lại theo phương cũ với tốc độ 1,5 m/s. Sự thay đổi động lượng của trái banh trong thời gian va chạm với tường có độ lớn
A. 0,5 kg.m/s. B. 3,5 kg.m/s. C. 0. D. 2 kg.m/s.
Câu 9: Chuyển động nào dưới đây là chuyển động bằng phản lực? A. Vận động viên bơi lội đang bơi
B. Chuyển động của máy bay trực thăng khi cất cánh.
C. Chuyển động của vận động viên nhảy cầu khi giậm nhảy. D. Chuyển động của con mực.
Câu 10: Một quả bóng được ném với vận tốc đầu xác định. Đại lượng nào không đổi trong quá trình quả bóng chuyển động?
A. Thế năng. B. Động lượng. C. Động năng. D. Gia tốc.
B. Tự luận (5 điểm)
Câu 1: (3 điểm) Vật 10 kg trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 10m, nghiêng 30o so với phương ngang. Cho g = 10m/s2
.
a) Tìm cơ năng và vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng khi bỏ qua ma sát. b) Thực tế có ma sát với hệ số ma sát trên mặt phẳng nghiêng là 0,2. Tìm vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng. (Cho cos30o = 0,87).
c)Sau đó vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng ngang đi thêm 5m thì dừng. Tìm hệ số ma sát trên mặt phẳng ngang.
Câu 2: (2 điểm) Người ta bắn một viên đạn khối lượng 10 g vào một bao cát treo trên một sợi dây. Viên đạn cắm vào bao cát và ngay sau va chạm cả hai chuyển động với vận tốc 0,5 m/s. Tính độ lớn vận tốc của viên đạn trước khi chạm vào cát. Biết khối lượng bao cát là 12 kg.
ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM A. Trắc nghiệm: (10 câu – 5 điểm)
B. Tự luận: (5 điểm) Câu 1:
a/ Vẽ hình tìm độ cao vật tại đỉnh mặt phẳng nghiêng ... 0,25 đ ⇒ Cơ năng : W = 500J ... 0,25 đ Dùng định luật bảo toàn cơ năng :
⇒ Vận tốc của vật tại chân mặt phẳng nghiêng : 10m/s ... 0,5 đ b/ Tìm lực ma sát và công lực ma sát Ams = 173J ... 0,5 đ Dùng định luật bảo toàn năng lượng (hay định lí động năng)
Vận tốc của vật tại chân mặt phằng nghiêng là : 8m/s ... 0,5 đ c/ Dùng định lí động năng cho vật trên mặt phằng ngang :
⇒ Hệ số ma sát trên mặt phẳng ngang là : 0,64 ... 1 đ
Câu 2: Viết đúng định luật bảo toàn động lượng ... 0,5 đ Chiếu đúng lên chiều dương đã chọn ... 0,5 đ ⇒ Vận tốc của viên đạn là 600,5 m/s ... 1 đ
PHỤ LỤC 2: BẢNG ĐIỂM BÀI KIỂM TRA LỚP THỰC NGHIỆM
STT Họ và Tên Điểm Điểm làm tròn
1 Trần Thị Thuý An 6 6
2 Nguyễn Thị Bạch 7 7
3 Nguyễn Thành Danh 7.5 8
4 Lâm Thị Kim Dung 1.75 2
5 Nguyễn Thị Thùy Dương 6.75 7
6 Nguyễn Thị Hồng Đào 8 8
7 Nguyễn Thị Hồng Gấm 7.25 7
8 Trương Thụy Cẩm Hà 4.5 5
9 Huỳnh Thị Diễm Hằng 8 8
10 Phạm Lê Ngọc Hiền 8 8
11 Nguyễn Thị Thuý Kiều 7 7
12 Trần Thị Hương Lan 4 4
13 Ong Mỹ Linh 8.75 9
14 Nguyễn Ngọc Long 4.75 5
15 Hồ Thị Chúc Mai 9.5 10
16 Bùi Văn Minh 3 3
17 Trần Thanh Nam 7 7
18 Võ Trọng Nghĩa 8 8
19 Phan Thị Yến Nhi 7.75 8
20 Nguyễn Thị Cẩm Nhung 5.5 6
21 Trang Thị Kiều Như 7.5 8
22 Mai Tấn Phát 7 7
23 Nguyễn Lê Thịnh Phát 9 9
24 Nguyễn Văn Phương 5.5 6
25 Trần Phước Sang 8 8
26 Hồ Thanh Tài 8.5 9
27 Hùynh Nhật Thanh 6 6
28 Nguyễn Thanh Thông 8 8
29 Nguyễn Phúc Thuận 4 4 30 Hồ Minh Thuận 7.5 8 31 Hồ Thị Ngọc Thủy 5.5 6 32 Huỳnh Thị Anh Thư 7 7 33 Hồ Hoàng Thức 7.75 8 34 Lê Trọng Trí 6.5 7 35 Lê Thị Tường Vi 7.5 8
LỚP ĐỐI CHỨNG
STT Họ và Tên Điểm Điểm làm tròn
1 Huỳnh Đức An 2 2
2 Tạ Hoàng Bảo 5 5
3 Nguyễn Qúi Cường 6.5 7
4 Hoàng Văn Dùng 7 7
5 Nguyễn Hoàng Dũng 4 4
6 Phạm Ý Kỳ Duyên 7.75 8
7 Đinh Trung Hiếu 4 4
8 Lê Quang Hồ 7 7
9 Nguyễn Ngọc Minh Huyền 2.5 3
10 Phạm Đức Hưng 8 8
11 Nguyễn Thị Kim Hương 9 9
12 Trần Thị Anh Khoa 4.25 4
13 Đinh Thị Thảo Lan 2 2
14 Trần Bá Lộc 7 7
15 Lê Huỳnh My 8 8
16 Cao Tuyết Ngân 5 5
17 Võ Tấn Nghĩa 7.25 7
18 Đặng Thành Nhân 5 5
19 Nguyễn Ngọc Hùynh Như 4 4
20 Ngô Công Phát 6.5 7
21 Cao Như Phụng 5.25 5
22 Trần Minh Phụng 8 8
23 Nguyễn Thị Thanh Thắm 3 3
24 Huỳnh Đức Thịnh 7.5 8
25 Nguyễn Lương Kim Thoa 6 6
26 Võ Ngọc Mai Thuy 5 5
27 Cao Hồng Thư 4 4
28 Nguyễn Đoàn Cẩm Tiên 5.75 6
29 Trần Lâm Tới 6.5 7 30 Nguyễn Ngọc Trâm 6 6 31 Trần Thị Thanh Trúc 4.5 5 32 Nguyễn Thanh Tùng 6 6 33 Trần Ngọc Viễn 3 3 34 Võ Hoàng Vũ 5 5 35 Võ Thị Hồng Xuyến 5.5 6
PHỤ LỤC 3: MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM