- Chúng tôi thực nghiệm sư phạm chủ đề “Mô hình truyền sóng cơ học” cho HS lớp 12A8 ở trường THCS – THPT Hoa Sen (quận 9, tp Hồ Chí Minh) với các tiến trình như sau:
- -
a. Hoạt động 1: Xác định vấn đề
• Thời điểm: Tiết 3, 20/1/2021
• Thời lượng: 15 phút
• Địa điểm: Lớp 12 A8, trường THCS - THPT Hoa Sen.
GV yêu cầu HS chia thành 4 nhóm học tập, bầu nhóm trưởng và thư ký.
Hình 3.1. GV triển khai tổ chức nhóm
GV đặt tình huống có vấn đề cho HS về hiện tượng truyền sóng cơ học trong đời sống. Tất cả HS chăm chú lắng nghe và ghi nhận tình huống GV cung cấp. Sau đó, các nhóm tiến hành thảo luận nhanh để trả lời các câu hỏi liên quan đến đối tượng cần quan sát để xác định VĐ cần giải quyết.
Hình 3.2. HS nhóm 2 trả lời câu hỏi tình huống vấn đề
Hình 3.4. HS đại diện nhóm phát biểu VĐ (minh chứng biểu hiện GQVĐ 1.3)
Đại diện nhóm 1và 3 báo cáo kết quả thảo luận: “ Để trực quan hóa và tính được vận tốc truyền sóng ta cần chế tạo một mô hình truyền sóng cơ học”.
Cuối cùng, GV chốt vấn đề cần giải quyết bằng câu hỏi: “Làm thế nào để chế tạo mô hình truyền sóng cơ học?”.
GV giới thiệu các bước cần thực hiện trong chủ đề để HS nắm rõ quy trình
Hình 3.3. HS nhóm 2 thảo luận phân tích nhiệm vụ của chủ đề (minh chứng biểu hiện GQVĐ 1.2)
các bước cần làm để chế tạo được sản phẩm.
b. Hoạt động 2: Lựa chọn bản thiết kế
• Thời điểm: Tiết 3, 20/1/2021)
• Thời lượng: 30 phút
• Địa điểm: Lớp 12 A8, trường THCS - THPT Hoa Sen
Sau khi xác định vấn đề cần giải quyết, GV cùng HS thảo luận tiêu chí cần có của bản thiết kế mô hình truyền sóng cơ học: Liệt kê từng vật liệu cần thiết, nêu công dụng từng vật liệu giải thích nguyên lí hoạt động của mô hình, trình bày được phương án tính vận tốc.
GV giới thiệu tài liệu hướng dẫn chế tạo mô hình truyền sóng cơ học, giới thiệu các vật liệu và thiết bị sẽ cung cấp cho HS các nhóm.
Phát tài liệu hướng dẫn, giấy A0 yêu cầu HS vẽ bản thiết kế dựa trên vật liệu cho sẵn và các kiến thức có trong tài liệu hướng dẫn và phiếu học tập cho các nhóm, yêu cầu HS hoàn thành và nộp lại vào cuối giờ.
Sau khi nghe rõ những yêu cầu của GV, HS các nhóm nhận nhiệm vụ, các em tự phân công nhiệm vụ cho nhau trong một nhóm theo năng khiếu của từng em. Cụ thể như các em có năng khiếu vẽ thì sẽ đảm nhận nhiệm vụ vẽ sơ đồ thiết kế và làm poster, một hoặc hai em vẽ sơ đồ tóm tắt về mô hình truyền sóng cơ học và các bạn nào giỏi về kỹ thuật thì tiến hành nghiên cứu để chế tạo mô hình truyền sóng cơ học
và hỗ trợ cho các bạn đang vẽ bản thiết kế để vẽ bản thiết kế mô hình truyền sóng cơ học.
Hình 3.6. Các nhóm tiến hành thiết kế mô hình truyền sóng cơ học
GV kiểm tra các bản thiết kế của các nhóm. Tất cả các nhóm đều nghiêm túc thực hiện.
GV tổ chức cho các nhóm HS lần lượt trình bày bản thiết kế và phản biện. Phần báo cáo của đa số nhóm phù hợp với nội dung yêu cầu: bản vẽ bao gồm đầy đủ các bộ phận, trình bày đúng nguyên lí hoạt động. Riêng nhóm 2, nhóm 4 chưa thể hiện được thông số kĩ thuật của từng bộ phận
Hình 3.7. GV gợi ý cho nhóm 1 về phương án
Hình 3.8. Nhóm 1 trình bày bản thiết kế mô hình truyền sóng
(minh chứng biểu hiện GQVĐ 3.3)
Hình 3.9. Bản thiết kế mô hình truyền sóng cơ học của các nhóm
Một số ý tưởng thiết kế của các nhóm:
+ Nhóm 1: Thiết kế mô hình dựa trên nguyên tắc biến chuyển động tròn đều thành dao động đều hòa.
+ Nhóm 2: Thiết kế mô hình dựa vào tần số của nguồn âm (dùng loa để tạo ra dao động).
+ Nhóm 3: Thiết kế mô hình dựa trên nguyên tắc biến chuyển động tròn đều thành dao động đều hòa.
+ Nhóm 4: Thiết kế mô hình dựa trên nguyên lí hoạt động của con lắc đơn.
c. Hoạt động 3: Chế tạo sản phẩm
• Thời điểm: (Tiết 3, 29/1/2021)
• Thời lượng: (Tại nhà + 45 phút trên lớp)
• Địa điểm: Lớp 12 A8, trường THCS - THPT Hoa Sen
GV yêu cầu HS kiểm tra việc dụng cụ, vật liệu của các nhóm đã chuẩn bị , tất cả các nhóm đều nghiêm túc thực hiện. Sau đó, GV tiếp tục yêu cầu các nhóm thảo luận để phân công nhiệm vụ phù hợp cho từng cá nhân. Hầu hết HS nhận nhiệm vụ theo phân công của nhóm trưởng, đa số HS tích cực tham gia hoạt động chế tạo, thử nghiệm.
Hình 3.10. HS các nhóm chuẩn bị dụng cụ, vật liệu và phân công nhiệm vụ.
Trong quá trình chế tạo sản phẩm của nhóm 4 không tạo ra được sóng. Nguyên nhân là do các sợi dây nối với ống hút không được căng dẫn đến các ống hút không truyền dao động với nhau một cách đồng bộ. Sau khi được sự gợi ý của GV thì nhóm 4 đã khắc phục được.
Qua sự quan sát các em trong các nhóm thấy, sau khi các nhóm trưởng nhận dụng cụ về nhóm thì ngay lập tức các em này phân công nhiệm vụ cho các thành viên trong nhóm mình. Vì tiêu chí của GV là nhóm nào làm tốt nhất, đẹp nhất, nhanh nhất sẽ đạt điểm cao nhất nên các nhóm khẩn trương tiến hành
Hình 3.11. Nhóm 1 đang gặp khó khăn về cách mắc biến trở để thay đổi
tốc độ quay của mô tơ (Minh chứng biểu hiện GQVĐ 4.2)
Nhóm 3 dùng keo nến để nối mạch điện dẫn đến loa không hoạt động được, nhóm đã báo cáo với GV là loa bị hỏng. Tuy nhiên sau khi GV phân tích, nhóm đã khắc phục được và loa hoạt động bình thường.
Ở hoạt động này đòi hỏi các em phải thật khéo léo và nghĩ cách làm sao để có thể biến chuyển động tròn đều của mô tơ thành dao động đều hòa. Vì các bộ phận phải thật ăn khớp với nhau thì mô tơ mới tạo ra được dao động.
Hình 3.13. Nhóm 2 đang chế tạo bộ phận tạo sóng
(Minh chứng biểu hiện GQVĐ 4.2)
Hình 3.14. HS nhóm 2 đang nghiên cứu phương án tính
Hình 3.15. HS nhóm 3 đánh giá khả năng tạo sóng dừng của mô hình
(minh chứng biểu hiện GQVĐ 4.3)
Hình 3.16. HS nhóm 1 đang điều chỉnh để tạo sóng dừng trên mô hình (Minh chứng biểu hiện GQVĐ 4.3)
d.Hoạt động 4: Báo cáo sản phẩm
• Thời điểm: (Tiết 4, 29/1/2021)
• Thời lượng: 45 phút
• Địa điểm: Lớp 12 A8, trường THCS - THPT Hoa Sen
- GV tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả tìm hiểu kiến thức theo hình thức 1 HS đại diện 1 nhóm báo cáo. Các HS khác sau đó sẽ nhận xét, bổ sung, đặt câu hỏi cho nhóm thuyết trình. Nhìn chung, các nhóm tập trung báo cáo về cấu tạo và
nguyên lí hoạt động của mô hình truyền sóng cơ học, sau đó cho vận hành cho các nhóm khác quan sát, giải thích nguyên lí hoạt động dựa vào kiến thức đã học, tính được vận tốc truyền sóng trên sản phẩm của nhóm mình.
Hình 3.17. Các nhóm tiến hành trình bày sản phẩm của nhóm (minh chứng biểu hiện GQVĐ 5.1)
Riêng sản phẩm nhóm 1 trước khi báo cáo vận hành tốt, nhưng đên lúc báo cáo thì sản phẩm hoạt động không như mong muốn, chỉ tạo được 1 bó sóng. Nguyên nhân do chiết áp của nhóm nối bị chạm mạch với nhau dẫn đến không đều chỉnh được tốc độ của mô tơ. Còn lại các nhóm đều hoàn thành tốt
Ở chủ đề 1, để đánh giá NL GQVĐ của HS trong quá trình TNSP, chúng tôi sử dụng các cách thu nhận thông tin phiếu học tập (hình 3.18), bản thiết kế (hình 3.9), sản phẩm vật chất (hình 3.17) và video ghi nhận tiến trình DH.
Trong quá trình thực nghiệm chủ đề 1, chúng tôi tập trung quan sát các biểu hiện NL GQVĐ trong quá trình học tập chủ đề của 5 HS (HS1, HS2, HS3, HS4, HS5). Kết quả biểu hiện thu được được thể hiện qua bảng 3.4.
Bảng 3.4. Kết quả thu được NL GQVĐ của HS trong chủ đề 1 (Ghi chú:: đạt được; -: không đánh giá)
HS Mức độ biểu hiện GQVĐ 1 GQVĐ 2 GQVĐ 3 GQVĐ 4 GQVĐ 5 1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 3.1 3.2 3.3 4.1 4.2 4.3 5.1 5.2 5.3 HS 1 M4 - - - - M3 - - - - M2 - - - - M1 - - - - HS 2 M4 - - - - M3 - - - - M2 - - - - M1 - - - - HS3 M4 - - - - M3 - - - - M2 - - - - M1 - - - - HS4 M4 - - - - M3 - - - - M2 - - - - M1 - - - - HS5 M4 - - - - M3 - - - - M2 - - - - M1 - - - -