8. Cấu trúc của luận văn
2.2.1. Sự cần thiết phải xây dựng thiết bị thí nghiệm sóng âm
Sóng âm, sự truyền âm là hiện tƣợng rất gần gũi trong đời sống hàng ngày nhƣng do sóng âm là một trong các hiện tƣợng không quan sát đƣợc nên khó hình dung đối với HS trong quá trình nghiên cứu kiến thức “Sóng âm” ở
chƣơng trình vật lí phổ thông. Vì vậy, thực tế khi dạy học “Sóng âm” ở trƣờng phổ thông hiện nay, các kiến thức hầu hết chỉ đƣợc trình bày trên phƣơng diện lí thuyết chứ không đƣợc trình bày, minh họa hay xác định bằng thực nghiệm. Do vậy chƣa thể tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS trong quá trình học cũng nhƣ tạo điều kiện cho HS nắm một cách vững chắc kiến thức “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 TN để tổ chức hoạt động nhận thức tích cực, sáng tạo của HS khi dạy học kiến thức “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 thiết bị TN hiện đại theo hƣớng phát huy tính tích cực của HS trong học tập (2005)” bằng việc sử dụng micro và dao động kí điện tử đã xây dựng một vài TN về sóng âm phục vụ trong dạy học vật lí bao gồm: các TN minh họa dạng đồ thị dao động âm, TN về sự phụ thuộc của các đặc trƣng sinh lí vào các đặc trƣng vật lí của âm, TN về hiện tƣợng giao thoa sóng âm, TN về hộp cộng hƣởng âm. Tuy nhiên do việc sử dụng micro loại lớn và nguồn âm là các loa điện động, kết quả TN thu đƣợc chƣa đạt nhƣ mong muốn.
- Trong bài viết “Xác định bƣớc sóng âm với sự hỗ trợ của dao động kí điện tử trong dạy học phần sóng âm ở trƣờng phổ thông” (Thông báo khoa học số 3 năm 2000 (trang 56-62)), PGS. TS Phạm Xuân Quế đã đƣa ra cơ sở lí thuyết và phƣơng pháp đầy đủ để xác định đƣợc bƣớc sóng âm theo hai cách: dựa vào tính tuần hoàn của quá trình truyền sóng và hiện tƣợng sóng dừng nhƣng vẫn chƣa xây dựng, chế tạo TBTN thật để tiến hành TN thực nhằm đánh giá những ƣu nhƣợc điểm cũng nhƣ tính khả thi của thiết bị trên thực tế.
Hiện nay ở trƣờng phổ thông chỉ có duy nhất một TBTN cho phép xác định tốc độ truyền âm trong không khí dựa vào hiện tƣợng sóng dừng, chƣa có TBTN nào nghiên cứu về mối quan hệ giữa các đặc trƣng sinh lí (độ cao, độ to,
âm sắc) với các đặc trƣng vật lí của âm (cƣờng độ âm, mức cƣờng độ âm, tần số, dạng đồ thị biểu diễn âm). Tuy nhiên TBTN vẫn còn nhiều hạn chế nhƣ cần phải tiến hành nhiều TN với các chiều dài cột khí khác nhau để kết luận cho cùng một bƣớc sóng, việc đánh giá độ to nhỏ của âm phụ thuộc vào tai ngƣời nên kết quả thu đƣợc có sai số tƣơng đối lớn.