THONG MON VAT LÍ 2018)
2.1. Đặc điểm và cấu trúc của mach nội dung “Dao động và Sóng” thuộc chương trình giáo duc phố thông môn Vật lí 2018
2.1.1. Đặc điểm của mạch nội dung “Dao động và Sóng”
Mạch nội dung “Dao động và Sóng” — Vat lí 11 (Chương trình giáo dục phd thông môn Vật lí 2018), có những đặc điểm sau:
Về vị trí mạch nội dung trong chương trình: *Dao động và Sóng" được bố trí ở đầu lớp 11 nhằm tạo nền tảng cơ bản dé HS có thé tiếp tục học các kién thức vẻ Trường điện (Điện trường) ngay sau đó và tiếp tục học các kiến thức về Trường từ (Từ
trường) ở lớp 12.
Về thời lượng thực hiện mạch nội dung trong chương trình: Theo chương
trình Vật lí 2018 thời lượng dành cho môn Vật lí ở lớp 11 là 105 tiết trong một năm học (trong đó có 35 tiết dành cho các chuyên dé học tap), dạy trong 35 tuần. Cụ thẻ, thời lượng thực hiện dành cho mạch nội dung “Dao động” là 14/105 tiết chiếm tỉ lệ xấp xi 13,43%, mạch nội dung “Sóng” là 16/105 tiết chiếm tí lệ xấp xỉ 15,2%.
Về phương pháp giảng day: Phương pháp day học trực quan, thực hành, thí nghiệm la các phương pháp thích hợp dé trién khai day học mạch nội dung “Dao động
và Sóng". Định hướng vẻ phương pháp day học này cũng không nằm ngoài định hướng
chung về phương pháp dạy học được nêu trong chương trình môn vật lí 2018, cụ thé như sau: “Để phát triển năng lực tìm hiểu thé giới tự nhiên dưới góc độ vật li, giáo
viên cần vận dụng một số phương pháp dạy học có tru thể như: phương pháp trực quan (đặc biệt là thực hành, thí nghiệm....), phương pháp dạy học nêu va giải quyết van đề.
phương pháp dạy học theo dự an,... tạo điều kiện dé học sinh đưa ra câu hỏi, xác định
vấn dé can tìm hiểu, tự tim các bằng chứng dé phân tích thông tin, kiểm tra các du đoán, giả thuyết qua việc tiễn hành thí nghiệm, hoặc tim kiểm, thu thập thông tin qua sách, mạng Internet....; đồng thời chú trọng các bài tập đòi hỏi tư duy phản biện, sang
tạo (bài tập mo, có nhiều cách gidi,...), các bài tập có nội dung gắn với thực tiên thể hiện bản chất vật li. giảm các bài tập tính toan,...”. Trong qua trình day học một mach nội dung nao đó thì người giáo viên hoàn toàn có cơ hội đê hình thành va phát trién
toàn diện năng lực vật lí cho HS, tuy nhiên trong khuôn khô dé tài nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp chúng tôi chi chú trọng vào việc bồi dưỡng thành phan năng lực
THTGTNDGDVL của HS.
30
2.1.2. Cấu trúc của mạch nội dung “Dao động và Sóng” thuộc chương trình giáo dục phô thông môn Vật lí 2018
Dựa vao mạch nội dung “Dao động va Sóng” - Vật lí 11 (Chương trình giáo dục
phô thông môn Vật lí 2018), có thé sơ dé hóa các kiến thức bên trong mạch nội dung
| Dao động điều hòa |
d Dao động tat dần
} \ ox = `
} Hiện tượng cộng hưởng
So đồ 2.1. Câu trúc kiến thức trong mạch nội dung “Dao động và Sóng”
như sau:
Dao động và Sóng
Việc thiết lập sơ đồ cau trúc các kiến thức trong mạch nội dung “Dao động và Sóng” giúp nhóm nghiên cứu có cái nhìn tông quát về các kiến thức cần day, từ đó định hướng những nội dung kiến thức có thẻ xây dựng được các BTTN khả thi và phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường cũng như những dụng cụ vật liệu sẵn cỏ.
để tìm kiểm xung quanh môi trường sông của HS.
2.2. Nội dung kiến thức đáp ứng yêu cầu cần dat trong mạch nội dung "Dao
động và Sóng"
Mạch nội dung “Dao động vả Sóng” - Vật lí 11 (Chương trình giáo dục phô thông môn Vật lí 2018); đề cập đến những khái niệm, hiện tượng, quá trình và các quy luật vật lí gần gũi với con người. Các kiến thức được ứng đụng nhiều trong cuộc sống và kĩ thuật. Dựa vào các yêu cầu cần đạt. chúng tôi tiền hành phân tích các nội dung kiến thức cần day nhằm đáp ứng yêu cầu cần đạt của chương trình; cụ thé được trình bày chỉ tiết trong bảng 2.1.
31
Thực hiện thí nghiệm đơn giản tạo ra
được dao động và mô ta được một số
ví dụ đơn giản về đao động tự do.
Dùng đồ thị li độ — thời gian có dạng hình sin (tạo ra bằng thí nghiệm, hoặc
hình vẽ cho trước), nêu được định
nghĩa: biên độ. chu ki, tần số, tân số
góc, độ lệch pha.
Van dụng được các khái nệm: biên độ,
chu kì, tần số, tần số góc, độ lệch pha dé mô tả dao động điều hoa.
Sử dụng đỏ thi, phân tích và thực hiện phép tính cần thiết để xác định được:
độ dich chuyền, vận tốc vả gia tốc
trong dao động điều hoà.
Vận dung được các phương trình về li độ và vận tốc, gia tốc của đao động điều hòa.
Van dụng được phương trình a=
Bang 2.1. Nội dung kiến thức dap ứng yêu cau can đạt
Khái niệm đao động
Dao động tự do.
Thí nghiệm khảo sát sự phụ thuộc tọa độ của vật đao động theo thời gian.
Khái niệm dao động điều
hòa.
Li độ, biên độ, chu ki dao
động, tần số dao động.
Pha dao động, độ lệch
pha, tần số góc.
Phương trình li độ của vật dao động.
Độ dịch chuyên của vật
đao động.
Phương trình vận tốc của
vật dao động.
Phương trình gia tốc của
vật dao động.
Biêu thức của động năng trong đao động điều hòa.
Sự biến đổi của động
năng theo thời gian.
Sự chuyên hóa năng
lượng trong dao động
điều hòa.
Sự bảo toản cơ năng
trong đao động điều hòa.
Dao động | Nêu được ví dụ thực tế về dao động tắt|- Khái niệm dao động tắt tắt dần, | dan, dao động cưỡng bức và hiện dần.
hiện tượng | tượng cộng hưởng. Khái niệm dao động cộng hưởng cường bức.
Điều kiện xảy ra hiện
tượng cộng hưởng.
Thảo luận, đánh giá được sự có lợi hay | Lợi ích va tác hại của hiện
có hại của cộng hưởng trong một số | tượng cộng hưởng.
trường hợp cụ thê.
Mô tả sóng | Từ dé thị độ dịch chuyên — khoảng Khái niệm sóng.
cách (tạo ra bằng thí nghiệm, hoặc Các đại lượng đặc trưng
hình vẽ cho trước), mô tả được sóng của sóng: Chu kì, tần số, qua các khát niệm bước sóng, biên độ, biên độ sóng. bước sóng.
tần số, tốc độ và cường độ sóng. tốc độ truyền sóng và
cường độ sóng.
Phương trình sóng.
Từ định nghĩa của vận tốc. tần số và |- Biểu thức tính vận tốc bước sóng, rút ra được biểu thức v =| truyền sóng: v= Af.
Af.
33
Vận dụng được biểu thức v = Af.
Nêu được vi dụ chứng tỏ sóng truyền |- Quá trình truyền năng
năng lượng. lượng của sóng.
Sử dụng mô hình sóng giải thích được |- Hiện tượng phản xạ.
một số tính chất đơn giản của âm thanh |. Hiện tượng khúc xạ.
và ánh sáng. - Hiện tượng nhiễu xạ.
Thực hiện thí nghiệm (hoặc sử dụng
tài liệu đa phương tiện), thảo luận đẻ nêu được mỗi liên hệ các đại lượng đặc
trưng của sóng với các đại lượng đặc
trưng cho dao động của phần tử môi
trường.
Sóng đọc và | Quan sát hình ảnh (hoặc tài liệu đa Khái niệm sóng doc.
sóng ngang | phương tiện) về chuyên động của phần Khái niệm sóng ngang.
từ môi trường, thảo luận đề so sánh
được sóng đọc và sóng ngang.
Thảo luận dé thiết kế phương án hoặc
lựa chọn phương án và thực hiện
phương án, đo được tần số của sóng âm bang dao động kí hoặc dụng cụ
thực hành.
Nêu được trong chân không, tất cả các Định nghĩa sóng điện từ.
sóng điện từ đều truyền với cùng tốc |. Tính chất sóng điện từ.
độ.
Liệt kê được bậc độ lớn bước sóng của
các bức xạ chủ yếu trong thang sóng
điện từ,
34
Đo tốc độ truyền âm
Phân tích, đánh giá kết quả thu được từ thí nghiệm, nêu được các điều kiện cần thiết để quan sát được hệ vân giao
thoa.
Vận dụng được biểu thức i= AD/a cho
giao thoa ánh sang qua hai khe hẹp.
Thực hiện thí nghiệm tao sóng dừng và giải thích được sự hình thành sóng dừng.
Str dụng hình anh (tạo ra bằng thí
nghiệm, hoặc hình vẽ cho trước), xác định được nút và bụng của sóng dừng.
Sử dụng các cách biéu diễn đại số và đỏ thị dé phân tích, xác định được vị
trí nút và bụng của sóng dừng
Thảo luận đẻ thiết kế phương án hoặc
lựa chọn phương án và thực hiện
phương án, đo được tốc độ truyền âm bằng dụng cụ thực hành.
35
Hiện tượng giao thoa sóng.
sóng.
Phương trình truyền
sóng.
Hiện tượng giao thoa sóng ánh sáng.
Khoảng van va vị trí van giao thoa trên màn.
Biêu thức i= AD/a.
Sự phản xạ sóng.
Khái niệm song dừng.
Điều kiện để có sóng
dừng:
- Trường hợp: Sợi day có
hai đầu cô định.
Trường hợp: Sợi dây có
một đầu có định, một đầu
tự do.
Vi trí bung sóng.
VỊ trí nút sóng.
2.3. Quy trình xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm trong day hoc vật lí thuộc
chủ đề "Dao động và Sóng"
2.3.1. Quy trình xây dựng bài tập thí nghiệm
Chúng tôi căn cứ vào yêu cầu cần đạt của mạch nội dung “Dao động va Song”
— Vật lí L1 (Chương trình môn Vật lí 2018) và phát trién thêm các bước dé xây dựng được BTTN, cụ thê như sau:
+ Bước 1. Phân tích yêu cầu cần đạt
Nghiên cứu, phân tích các yêu cầu cần đạt trong chương trình môn Vật lí 2018 dé xác định các nội dung kiến thức có thé phát triên thành BTTN.
+ Bước 2: Xác định mục đích bài tập
Đắi với BTTN thực hành: Mục đích là đo lường các đại lượng vật lí hoặc thiết kế. chế tạo mô hình, vật thật đáp ứng một nhu cau thực tiễn.
Đối với BTTN nghiên cứu: Mục đích là kiểm chứng lại các lí thuyết đã học
hoặc kiểm tra giả thuyết, dự đoán đã đề ra nhằm tìm ra kiến thức mới trong bài học.
Đối với HS: Trong dé tai này chúng tôi chú trọng bồi dưỡng về thành phan năng lực THTGTNDGĐVL dựa trên các yêu cầu cần đạt mà chương trình môn Vật lí 2018 hướng đến, với các biêu hiện cụ thể sau:
Đề xuất vấn | Nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vẫn đề: phân tích được dé liên quan | bối cánh dé dé xuất được vẫn dé nhờ kết nói trí thức, kinh nghiệm
đến vật lí | đã có va dùng ngôn ngữ của mình dé biêu đạt van dé đã đề xuất.
Đưa ra phán
đoán và xây | Phân tích van dé dé nêu được phan đoán; xây dựng và phát bieu dựng giả | được gia thuyết cần tìm hiểu.
thuyết£
Xây dựng được khung logic nội dung tìm hiệu: lựa chọn được
phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng van,
tra cứu tư liệu): lập được kế hoạch triên khai tìm hiểu.
Thu thập. lưu giữ được dữ liệu từ kết quả tông quan, thực nghiệm,
Thực hiện | điều tra; đánh giá được kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ liệu
kế hoạch | bằng các tham số thống kê đơn giản; so sánh được kết quả với giả thuyết: giải thích. rút ra được kết luận và điều chỉnh khi cần thiết.
36
Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biêu bảng dé biêu đạt được quá
F trình và kết qua tìm hiểu; viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu;
Viet, trình
- | hợp tác được với đỗi tác bằng thái độ tích cực và tôn trọng quan
bày báo cáo
sàtiinliyển điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra dé tiếp thu tích cực và
o lua P ;
“| giải trình, phan biện, bảo vệ được ket quả tìm hiéu một cách thuyet phục.
Đưa ra được quyết định xử lí cho van đề đã tìm hiểu; dé xuất được ý kiến khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc
£ x ta” , PP 4
yan đ hié tiệp.
giải pháp van đề nghiên cứu tiếp
Bước 3. Viết đề bài tập
Đề viết một đề BTTN rõ rang, day du nội dung chúng tôi đề xuất nhất định phải có phan sau:
Phần 1: Cung cấp dữ liệu, bối cảnh (phần cho): Trong phân này cần cung cấp các dit kiện ban dau làm cơ sở dé đưa ra yêu cầu, nhiệm vụ trong bài tap;
mô tả một bối cảnh trong đó điễn ra quá trình, hiện tượng vật lí hoặc một tình huống làm nảy sinh một nhu câu/một van dé cần giải quyết.
Phan 2: Đưa ra yêu cầu, nhiệm vụ mà người học cần thực hiện (phan hỏi) Phan này mô tả các yêu cau, nhiệm vụ cần người học giải quyết như: Do lường các đại lượng vật lí; thiết kế, chế tạo các mô hình, vật thật; kiểm chứng các kiến thức
lí thuyết đã hoc, khảo sát mỗi liên hệ giữa các tinh chất của sự vật hiện tượng, Vi du:
Hãy khảo sát các yêu té ảnh hướng đến chu kỳ dao động của con lắc đơn trong dao
động điều hòa.
Trong BTTN, đối với cùng một van dé cần giải quyết. tùy vào điều kiện học tập, ý tưởng sư phạm và doi tượng HS; mà GV có thé điều chính các dit kiện ban đầu
theo các mức độ phủ hợp. từ đó tạo thành các bài tập có mức độ khó khan, phức tạp khác nhau. Vi du:
+ Mức độ khó: Hãy dé xuất phương án thí nghiệm nhằm kiểm chứng điều kiện cộng hưởng của con lắc đơn.
+ Mite độ vừa: Từ các dụng cụ thí nghiệm đã cho hãy dé xuất phương án thí nghiệm dé kiểm chứng điều kiện cộng hướng của con lắc đơn.
+ Mức độ dé; Dựa vào các dung cụ và các bước thực hiện thí nghiệm đã cho,
hãy thực hiện nhăm kiêm chứng điều kiện công hưởng của con lac đơn.
37
Dựa vào cách phân loại BTTN đã trình bày ở chương 1, chúng tôi dé xuất có 3 cách viết dé bài tập ứng với 3 mức độ khác nhau từ dé đến khó:
Mức độ 1 (mức độ dé): Cho thiết bj, dung cụ, vật liệu và các bước thực hiện thí nghiệm. Ví dụ: Điều kiện đề có sóng dừng trên một sợi đây có hai đầu có định là chiều đài của sợi đây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng. Dựa vào dụng cụ và các bước tiền hành thí nghiệm đã cho. Thực hiện thí nghiệm đo tốc độ truyền sóng trên dây 2 đầu cô định.
Mức độ 2 (mức độ vừa): Cho thiết bị, đụng cụ, vật liệu thí nghiệm, người học phải đề xuất các bước tiễn hành thí nghiệm. Ví dụ: Thiết kế và tiến hành thí nghiệm đo tốc độ truyền sóng trên đây 2 đầu cô định, từ day thun.
Mức độ 3 (mức độ khó): Người học phải dé xuất dụng cụ thí nghiệm, thiết kế phương án thí nghiệm. Ví dụ: Thiết kế và thực hiện phương án thí nghiệm đo tốc độ truyền sóng trên dây 2 đầu có định.
Sau khi đã viết xong đề bài tập, GV tiến hành làm đáp án cho bai tập.
* Bước 4: Thực hiện giải bài tap
Sau khi xây dựng xong đề bài tập. Việc GV thực hiện giải trước bài tập rất quan
trọng, bởi vì:
—_ Đánh giá được tính chính xác và tinh kha thi của bài tập.
— Kiểm tra kết quả thực hiện với đáp án (ở bước 3).
— Xác định được những thuận lợi và khó khăn trong lúc thực hiện bài tập. Từ đó đưa
ra các biện pháp điều chỉnh đề bài cho phù hợp hoặc dự kiến những khó khăn của HS có thê gặp phải trong quá trình giải bài tập dé có phương án hỗ trợ hợp lý.
4ˆ Bước 5: Chỉnh sửa, bổ sung, hoàn thiện đề bài tập
GV tiến hành tham khảo ý kiến chuyên gia hoặc những người có chuyên môn dé đánh giá tinh đúng đắn và kha thi của bài tập. Qua đó có những bé sung, điều chỉnh, thay đôi nhằm hoan thiện dé bài tập.
& Bước 6: Thiết kế các công cụ kiểm tra, đánh giá
38
Sơ đồ hóa các bước xây dựng đề bài tập thực hành, nghiên cứu:
Bước I
Phan tích yêu cầu cân đạt
trong chương trình