Chƣơng 3 : THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.3. Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.3.1. Phân tích định tính diễn biến các giờ học trong quá trình TNSP
Hai tiết đầu, chúng tôi hướng dẫn học sinh tự học các bài: Dao động tuần hoàn- dao động điều hoà, khảo sát dao động điều hoà.
Ở bài học này, đầu tiên giáo viên hướng dẫn học sinh làm quen với hệ thống máy tính và cách điều khiển BGĐT. Sau đó giáo viên nêu vấn đề nghiên cứu, yêu cầu học sinh đọc hướng dẫn trên bài học, ghi chép vào vở để chuẩn bị cho thảo luận.
Các vấn đề chúng tôi nêu ra để định hướng hoạt động học tập của học sinh là:
1. Định nghĩa dao động tuần hồn và dao động điều hồ, cho ví dụ cụ thể trong thực tiễn.
2. Phân biệt dao động tuần hồn và dao động nói chung. 3. Phân biệt dao động điều hoà và dao động tuần hoàn.
4. Viết phương trình dao động điều hịa và chú thích các đại lượng. 5. Định nghĩa pha, pha ban đầu của dao động điều hồ.
6. Tần số góc là gì? Quan hệ giữa tần số góc và tần số f của dao động điều hoà?
7. Dao động tự do là dao động như thế nào?
8. Viết biểu thức vận tốc gia tốc của vật dao động điều hịa
9. Trình bày mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa.
Qua quan sát cho thấy, sau khi nhận các nội dung chuẩn bị, chỉ có một vài học sinh có biểu hiện của sự quan tâm tới vấn đề cần trả lời (như chăm chú đọc câu hỏi và suy nghĩ) còn phần lớn các em tập trung ngay vào đọc thơng tin, hoặc tìm kiếm các thơng tin khác trên mạng máy tính như trị chơi điện tử, các chương trình ứng dụng khác. Điều đó cho thấy học sinh chưa quen học tập theo phương pháp tự học, tích cực, tự lực, thói quen dựa vào sự trình diễn của giáo viên.
Để đưa tất cả học sinh vào hoạt động chúng tôi tiến hành:
1. Hạn chế thời gian và yêu cầu cả lớp suy nghĩ tìm kiếm thơng tin trả lời ngắn gọn vào phiếu.
2. Tương tác thường xuyên với từng nhóm nhỏ học sinh, nhằm định hướng cho hoạt động học tập của học sinh.
Chỉ sau khi giáo viên tiến hành hai việc trên thì học sinh mới bắt đầu tập trung suy nghĩ trả lời vào phiếu của mình và sau đó chuyển cho học sinh đại diện của bàn mình tập hợp lại cùng thảo luận.
Quá trình thảo luận:
- Hầu hết học sinh đều trả lời được các câu hỏi nêu ra, nhưng khi yêu cầu cho ví dụ, đa số học sinh rất lúng túng, khơng đưa ra được các ví dụ cụ thể hoặc không mạnh dạn đưa ra ý kiến của mình, điều này chứng tỏ học sinh chưa có thói quen tự lực, tìm tịi giải quyết vấn đề, ít có tính sáng tạo trong học tập.
- Học sinh có thể đọc lại định nghĩa về dao động điều hoà và các bước chứng minh một dao động là dao động điều hồ, là phương trình dao động có dạng phương trình x" + x=0 và nghiệm phương trình có dạng hàm số Sin
hoặc Cosin, nhưng khi giáo viên hỏi thêm " Liệu phương trình trên chỉ có nghiệm tuân theo định luật hàm số Sin hoặc Cosin khơng?, có thể cịn dạng nghiệm nào khác khơng?" thì học sinh tỏ ra lúng túng, không khẳng định được.
- Với câu hỏi 5, học sinh có thể đọc ngay "pha dao động xác định trạng thái dao động của vật", nhưng khi giáo viên hỏi thêm "trạng thái của dao động bao gồm những yếu tố nào?" thì học sinh lại lúng túng.
- Với câu hỏi 6, khi giáo viên hỏi thêm "tại sao đại lượng lại được gọi là tần số góc?", chỉ một số ít học sinh trả lời được là "đại lượng là đại
lượng trung gian cho phép xác định tần số và trạng thái của dao động điều hồ, nó khơng phải là những góc thật, khơng đo được trong thực nghiệm ", khi giáo viên hỏi thêm " tại sao lại cần đại lượng trung gian này để xác định được tần số và trạng thái của dao động", chỉ một số ít học sinh trả lời được " vì dao động điều hồ có mối liên hệ với chuyển động tròn đều, điều này gợi ý
cho chúng ra sử dụng đại lượng tần số góc của chuyển động trịn đều là đại lượng trung gian để xác định tần số và trạng thái của dao động điều hoà?".
- Với câu hỏi 9, học sinh khó tưởng tượng ra mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòa. Nhưng khi sử dụng mơ hình chuyển động trịn đều và hình chiếu của nó trên một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo. Học sinh được quan sát một cách trực quan hình ảnh của hình chiếu của chuyển động trịn đều và có nhận xét một cách định tính rằng chuyển động của hình chiếu này là một dao động điều hồ. Bằng các kiến thức hình học của học sinh, học sinh đã có thể tự xây dựng được phương trình chuyển động của hình chiếu này và chứng minh được nó tuân theo phương trình của dao động điều hồ, từ đó đã chứng minh một cách thuyết phục mối liên hệ giữa dao động điều hồ và chuyển động trịn đều.
Qua giờ học chúng tôi đã rút ra một vài nhận xét:
Để có thể động viên học sinh tích cực tham gia phát hiện các vấn đề cần nghiên cứu, cần đặt các câu hỏi định hướng hoạt động phát hiện tình huống cho học sinh, chọn câu hỏi có nội dung không quá rộng, chung chung mà cần lựa chọn câu hỏi mang tính định hướng cao.
Chúng tơi rút kinh nghiệm ngay và từ các giờ sau chúng tôi đã chuẩn bị phiếu yêu cầu thảo luận theo số lượng học sinh; đầu giờ phát phiếu yêu cầu học sinh trả lời vào phần trống để sẵn. Hiệu quả thao tác này tăng lên rõ rệt, học sinh trật tự và tiết kiệm được thời gian hơn.
Trong quá trình học sinh tự khai thác BGĐT để trả lời câu hỏi, giáo viên thường di chuyển quanh lớp học, nghe, trao đổi với các nhóm hay cá nhân. Một số tương tác có khi chỉ vài giây hoặc vài phút, có thể tập trung thời gian nhiều hơn với một nhóm học sinh đang thảo luận tích cực.
Q trình trao đổi ngắn giữa giáo viên và học sinh, giáo viên khuyến khích học sinh tự đánh giá công việc của mình, hoặc giáo viên đánh giá tại chỗ đối với sự suy nghĩ của các học sinh. Sự hiểu biết của giáo viên về học sinh được căn cứ vào các đánh giá này, tạo điều kiện cho việc lập kế hoạch cho thảo luận với toàn bộ lớp học.
Qua tập hợp số phiếu được thu về cho thấy:
Tinh thần học tập của học sinh, bắt đầu từ giờ này số đơng học sinh có sự quan tâm và tham gia việc đóng góp xây dựng bài với một khơng khí sơi nổi và tích cực hơn. Trong khi thảo luận với cả lớp, giáo viên nhắc lại một số ý kiến của một vài nhóm hoặc một vài cá nhân trong lớp mà giáo viên thu nhận được trong các trao đổi ngắn với từng nhóm, hoặc đọc một số phiếu trả lời của một số học sinh, điều này đã đem lại sự tranh luận sôi nổi giữa các học sinh, nhóm học sinh bảo vệ quan điểm của mình và các nhóm khác có quan điểm khác.
Các mơ hình, hình vẽ và Video clip được chúng tôi sử dụng trong giờ học, cho các học sinh quan sát, tìm hiểu đã thật sự đem lại khơng khí học tập sơi động và có sức thuyết phục cao đối với học sinh.
Khái niệm trọng tâm của chương dao động cơ học là khái niệm Dao động điều hoà. Ở bài học này hầu hết học sinh đều phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà, nhưng trong thảo luận, giáo viên đặt vấn đề "Liệu phương trình của dao động điều hồ chỉ có một dạng nghiệm tn theo định luật hàm số Sin hoặc Cosin không?", học sinh lúng túng, e ngại, không dám đưa ra ý kiến của mình. Những trường hợp khác cũng cho thấy, học sinh trả lời các câu hỏi, giải quyết các vấn đề đặt ra chủ yếu mang tính chất tái tạo lại những kiến thức trong SGK hoặc tìm kiếm thơng qua BGĐT, ít tìm tịi sáng tạo. Chủ yếu học sinh chờ đợi, dựa dẫm vào sự trình diễn của giáo viên để giải quyết vấn đề.
Ở bài học Con lắc lị xo, các vấn đề chúng tơi đưa ra để định hướng hoạt động cho học sinh là:
1. Nêu cấu tạo và điều kiện khảo sát con lắc lò xo.
2. Nêu các bước chứng minh vật dao động điều hòa và áp dụng chứng minh dao động điều hòa đối với con lắc lò xo nằm ngang.
3. Tìm động năng, thế năng, cơ năng của con lắc lò xo.
Trong bài con lắc đơn, bằng cách chỉ rõ khó khăn khi giải phương trình ma=-mgsin, giúp học sinh nhận rõ mục đích khi xét góc nhỏ (theo phương án TKGK) và chứng minh một cách thuyết phục rằng chỉ với góc <100
phương trình dao động của con lắc đơn mới có dạng hàm số Sin hoặc Cosin và với điều kiện đó dao động của con lắc đơn mới là dao động điều hoà.
Trong bài dao động tắt dần và dao động cưỡng bức, mơ hình đồ thị về dao động tắt dần và dao động cưỡng bức thực sự đã giúp học sinh nhận ra được sự giảm dần biên độ của dao động tắt dần. Với thí nghiệm cộng hưởng bằng bộ thí nghiệm con lắc đơn và con lắc vật lý, đã chứng minh một cách thuyết phục hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đột ngột khi tần số dao động cưỡng bức bằng tần số riêng của hệ dao động. Ở đây, khi giáo viên nêu câu hỏi “có những cách nào để khắc phục hiện tượng tắt dần của dao động”, đa số học sinh đều trả lời được, có hai cách để khắc phục, đó là: tác dụng ngoại lực biến thiên tuần hoàn và bổ xung năng lượng bù vào phần năng lượng đã tiêu hao do ma sát.
Trong bài tổng hợp dao động, đoạn video clip về hình ảnh dao động của chiếc bi đông treo trong ô tô, học sinh đã nhận thấy sự dao động phức tạp của chiếc bi đơng khi nó tham gia nhiều dao động. Mơ hình chuyển động của hai vật chuyển động trịn đều cùng tần số góc và hình chiếu của nó đã giúp học sinh phát hiện ra sự khác biệt về pha của hai dao động có cùng tần số, từ
đó đã xây dựng được khái niệm về độ lệch pha của hai dao động cùng tần số. Ở đây, khi giáo viên nêu câu hỏi “tại sao khi xét dao động tổng hợp, chúng ta chỉ xét các dao động cùng phương, cùng tần số?”, học sinh chỉ trả lời được “vật tham gia nhiều dao động khác phương và khác tần số thì dao động tổng hợp rất phức tạp”, chỉ khi giáo viên đưa ra mơ hình đồ thị của dao động tổng hợp, học sinh mới nhận thấy được sự phức tạp của nó.