Phần I: Sơ đồ logic tiến trình xây dựng kiến thức.
- Trên vật cản cố định sóng phản xạ ngược pha sóng tới.
- Trên vật cản tự do sóng phản xạ cùng pha sóng tới. GV: PP nêu vấn đề, phát vấn. HS: Theo dõi TN. PT: Máy tính, máy chiếu. Sự phản xạ của sóng Sóng tới và sóng phản xạ là 2 sóng kết hợp thì nó sẽ giao thoa => xuất hiện những điểm có A=0 xen kẽ với những điểm có Amax .
GV: Biểu diễn thí nghiệm kiểm tra.
PT: Bộ thí nghiệm sóng dừng trên sợi dây đàn hồi. Giả thuyết - Sóng dừng. - Nút và bụng GV: PP phát vấn, đàm thoại. PT: Máy tính, máy chiếu. Sóng dừng
- Hai đầu dây là 2 nút, số nút = số bụng + 1 - ĐK : l = k /2 với k=1,2… - Giá trị k= số nút – 1 - Khi k=1 thì max=2l GV: PP nêu vấn đề, đàm thoại. PT: SGK, máy tính, máy chiếu. Sóng dừng trên sợi dây có 2 đầu cố
định
- Hai đầu dây là một nút và một bụng nên số nút = số bụng. -ĐK l=(k+0,5) /2; k=0,1,2… - Giá trị k= số nút – 1 - Khi k=0 thì max=4l GV: PP nêu vấn đề, đàm thoại. PT: SGK, máy tính, máy chiếu. Sóng dừng trên sợi dây có 1 đầu cố
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Phần II: Bài soạn. I. Mục tiêu bài học:
1. Kiến thức:
- Nêu được đặc điểm của sự phản xạ sóng trên một vật cản cố định và trên vật cản tự do.
- Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để có sóng dừng khi đó.
- Giải thích được hiện tượng sóng dừng.
- Viết được công thức xác định vị trí các nút và các bụng trên một sợi dây trong trường hợp dây có hai đầu cố định và dây có một đầu cố định, một đầu tự do.2. Kĩ năng:
- Quan sát thí nghiệm sóng dừng trên sợi dây đàn hồi. - Phân tích hiện tượng để rút ra những nhận xét hợp lí.
- Vận dụng kiến thức để giải thích được hiện tượng vật lí. Giải các bài tập có liên quan.
3. Thái độ:
- Có hứng thú học tập Vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học.
- Có thái độ khách quan, trung thực, có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác và có tinh thần hợp tác trong việc học tập.
- Hình thành thế giới quan, nhân sinh quan, tư duy khoa học.
II. Phƣơng tiện:
1. Phương tiện:
- 01 bộ thí nghiệm về sóng dừng trên dây đàn hồi.
III. Tiến trình dạy học
1. Ổn định lớp: - Kiểm tra sĩ số: 2. Kiểm tra bài cũ:
- Hiện tượng giao thoa của hai sóng là gì? Nêu điều kiện giao thoa sóng ? - Viết công thức xác định vị trí các cực đại, cực tiểu giao thoa ?
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
3. Bài mới
- Đặt vấn đề: Bài trước ta đã học về hiện tượng giao thoa sóng. Hôm nay ta xét một trường hợp đặc biệt là hiện tượng giao thoa xảy ra trên một sợi dây đàn hồi. Đó là hiện tượng sóng dừng trên dây. Vậy Sóng dừng là gì ?
Hoạt động 1: Tìm hiểu về sự phản xạ sóng.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Tiến hành thí nghiệm với sợi dây nhỏ, mềm, dài một đầu cố định như hình vẽ 9.1 SGK
Gây một biến dạng trên dây bằng cách giật mạnh đầu P lên trên. Hiện tượng gì xảy ra khi biến dạng truyền đến đầu cố định của lò xo?
Hãy nhận xét về chiều biến dạng khi biến dạng được truyền ngược lại?
Nếu cho đầu P dao động điều hòa, hiện tượng gì xảy ra trên dây PQ ?
Hãy so sánh pha của sóng tới và sóng phản xạ?
Mô phỏng trên máy tính thí nghiệm với dây nhỏ, mềm, dài hình 9.2 SGK (Cầm đầu P, đầu Q để thõng xuống tự
+ Quan sát thí nghiệm và thu thập thông tin
+ Biến dạng truyền đến đầu cố định của lò xo bị truyền ngược lại.
+ Biến dạng truyền ngược lại bị đổi chiều.
+ Có sóng tới từ P đến Q và sóng phản xạ từ Q trở lại P trên sợi dây.
+ Đầu phản xạ cố định: Sóng phản xạ ngược pha với sóng tới.
P Q
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
do)
Hãy nhận xét về chiều biến dạng khi biến dạng được truyền ngược lại?
Nếu cho đầu P dao động điều hòa.
Hãy so sánh pha của sóng tới và sóng phản xạ?
+ Trả lời: Đầu phản xạ cố định: Sóng phản xạ cùng pha với sóng tới.
Hoạt động 2: Tìm hiểu về sóng dừng và điều kiện có sóng dừng trên dây. Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Sóng tới và sóng phản xạ xuất hiện trên sợi dây, nếu chúng gặp nhau thì có xảy ra hiện tượng giao thoa không ?
Giới thiệu về bộ thí nghiệm sóng dừng (hình vẽ 9.4 SGK) và tiến hành thí nghiệm để HS quan sát và nhận xét.
Nhận xét hình ảnh thu được trên sợi dây ?
Điều đó chứng tỏ có sự giao thoa giữa sóng tới và sóng phản xạ.
Khi có sự giao thoa giữa sóng tới
+ Đưa ra dự đoán: Có xảy ra hiện tượng giao thoa.
+ Quan sát thí nghiệm và thu thập thông tin
+ Trên dây xuất hiện những điểm luôn đứng yên và những điểm luôn dao động với biên độ lớn nhất. A P A P P Bụng Nút Q
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
và sóng phản xạ thì những điểm luôn đứng yên gọi là nút và những điểm luôn dao động với biên độ lớn nhất gọi là bụng.
Nêu định nghĩa sóng dừng ?
- Lưu ý về vị trí điểm nút, bụng và khoảng cách giữa chúng
Nêu câu hỏi gợi ý: Hai nút hoặc hai bụng sóng liên tiếp cách nhau bao nhiêu? (tính theo bước sóng)
Xen giữa hai nút là một bụng. Vậy một nút và một bụng sóng liên tiếp cách nhau bao nhiêu? (tính theo bước sóng)
Nếu thay đổi chiều dài sợi dây thì hiện tượng gì xảy ra?
Tiến hành thay đổi chiều dài dây trong thí nghiệm và yêu cầu HS quan sát và nhận xét.
Qua thí nghiệm cho thấy rằng không phải lúc nào sóng tới và sóng phản xạ gặp nhau cũng tạo nên sóng dừng. Vậy điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây
+ Sóng truyền trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng gọi là sóng dừng.
+ Hai nút hoặc hai bụng liên tiếp cách nhau 2 + Một nút và một bụng sóng liên tiếp cách nhau 4 + Đưa ra dự đoán.
+ Quan sát và nhận xét: Khi thay đổi chiều dài sợi dây thì không có sóng dừng sau đó lại xuất hiện sóng dừng.
2
P Q
N N B
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
là gì ?
Ta xét trường hợp: Sóng dừng trên sợi dây có hai đầu cố định.
Nếu dây có hai đầu cố định thì ở hai đầu là nút hay bụng sóng?
Nếu trên dây với hai đầu cố định ta đếm được k bụng sóng thì chiều dài dây được tính như thế nào ?
Vậy điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây với hai đầu cố định là gì ?
Nếu trên dây có sóng dừng với một đầu cố định một đầu tự do thì điều kiện để có sóng dừng là gì ?
Gợi ý: Nếu dây có một đầu cố định, một đầu tự do thì mỗi đầu dây là nút hay bụng sóng?
Chiều dài dây liên hệ như thế nào với số bụng sóng và bước sóng?
+ Thảo luận và trả lời câu hỏi: Hai đầu dây cố định là hai nút
+ Cá nhân trả lời: Chiều dài dây là 2
k ( với k = 1, 2, 3…)
+ Điều kiện để có sóng dừng trên sợi dây với hai đầu cố định là chiều dài sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng.
+ Thảo luận và trả lời câu hỏi: - Đầu dây tự do là bụng sóng - Chiều dài sợi dây là ( 1)
2 4 k ( với k = 1, 2, 3…) P Q l 2 2 l P Q
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Hoạt động 3: Củng cố, dặn dò
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Nêu đặc điểm sự phản xạ sóng trên vật cản cố định và vật cản tự do?
Định nghĩa sóng dừng, nút và bụng của sóng dừng?
Điều kiện để để có sóng dừng trên sợi dây với hai đầu cố định?
Điều kiện để để có sóng dừng trên sợi dây một đầu cố định một đầu tự do?
Làm các bài tập 7, 8 (SGK)
Bài tập về nhà:
Bài 9, 10 (SGK - trang 49) (Các bài tập trong SBT)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2
Dựa trên cơ sở lý luận đã đưa ra ở chương 1 và thực tiễn của việc dạy các kiến thức phần này chúng tôi đã xây dựng tiến trình dạy học cho một số bài học chương "Sóng cơ và sóng âm" (Vật lí 12 - Ban cơ bản) nhằm phát huy tích cực, tự lực cho học sinh trường PT dân tộc nội trú”.
Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ Bài 8: Giao thoa sóng
Bài 9: Sóng dừng
Trên cơ sở lí luận được trình bày ở chương I, chúng tôi kết luận, khi lựa chọn những PPDH có nhiều khả năng hơn trong việc rèn luyện TTC cho HS trong mỗi giờ học, GV cần nắm được đặc điểm của HS, phương tiện DH và nội dung, mục đích giờ học. Trong mỗi bài học chúng tôi đều tổ chức các tình huống học tập kết hợp giữa T/N trực quan và mô phỏng một cách hợp lý để đưa HS vào hoạt động giải quyết vấn đề. Các tình huống đó đều chứa đựng vấn đề cần giải quyết từ đó dẫn HS tới việc suy luận lý thuyết, dự đoán các hiện tượng xảy ra, làm cho giờ học sôi nổi hơn, kiến thức bài học gắn liền với thực tế cuộc sống, gây được hứng thú học tập, phát huy được tính tích cực, tự lực nhận thức của HS. Từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Chƣơng 3
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sƣ phạm
* Trên cơ sở tiến trình DH đã soạn thảo ở chương II chúng tôi tiến hành TN sư phạm nhằm:
+ Kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của việc thiết kế tiến trình hoạt động DH, nhằm phát huy TTC, tự lực của HS DTNT trong giờ học thông qua ba giáo án đã xây dựng.
+ Kiểm tra và đánh giá sự đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài.
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sƣ phạm
+ Khảo sát, điều tra để lựa chọn các lớp TN và các lớp ĐC chuẩn bị các thông tin và điều kiện cần thiết phục vụ cho công tác TNSP.
+ Thống nhất với GV dạy TN về nội dung, PP và kế hoạch TN. + Tổ chức triển khai nội dung TN theo phương án đã chuẩn bị.
+ Xử lý và phân tích kết quả TN, đánh giá các tiêu chí đã đề ra, nhận xét và rút ra kết luận sự đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài.
3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm 3.2.1. Đối tƣợng của thực nghiệm sƣ phạm
Đối tượng TNSP là HS lớp 12 ban cơ bản thuộc các trường phổ thông DTNT sau:
- Trường PT Vùng Cao Việt Bắc
+ Lớp thực nghiệm: 12A9. + Lớp đối chứng: 12A7.
- Trường Văn hoá bộ công an:
+ Lớp thực nghiệm: 12A1 + Lớp đối chứng: 12A5.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Trường DTNT Thái Nguyên
+ Lớp thực nghiệm: 12A2. + Lớp đối chứng: 12A1.
3.2.2. Khống chế những ảnh hƣởng tới kết quả thực nghiệm sƣ phạm
Để kết quả TN được khách quan, trong quá trình TN, chúng tôi đã cố gắng khống chế các tác động không TN một cách tối đa, trong đó điều kiện chủ quan của đối tượng TN (HS, GV, tiết học) là những nhân tố cần giữ được ổn định. Từ đó chúng tôi đã tiến hành cân bằng và ổn định điều kiện chủ quan của đối tượng TN một cách tương đối bằng cách chọn số HS ở cặp ĐC và TN sao cho mỗi cặp này có những điều kiện tương đối giống nhau về các mặt như: Số HS trong lớp; trình độ học tập; GV giảng dạy bộ môn Vật lí…
Để cân bằng chúng tôi còn thực hiện những điều kiện sau đây: + Chọn lớp TN và lớp ĐC cùng một GV dạy.
+ Người thực hiện đề tài có mặt trong giờ dạy của cả lớp TN và lớp ĐC. + Đề kiểm tra là chung cho cả lớp TN và lớp ĐC, với thời gian làm bài là như nhau, GV cộng tác chấm bài theo đúng đáp án đã được thống nhất.
3.2.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
+ Điều tra, khảo sát tình hình dạy và học Vật lí ở các trường chọn làm TN; tìm hiểu thông tin cần thiết về các lớp TN và lớp ĐC thông qua việc: Trao đổi với tổ trưởng chuyên môn, GV chủ nhiệm, GV dạy môn Vật lí, gặp gỡ trao đổi trực tiếp với HS, sử dụng phiếu phỏng vấn GV và HS.
+ Đối chứng, so sánh PPDH của lớp TN với PPDH ở lớp ĐC.
+ Ở lớp TN: GV cộng tác tiến hành triển khai giảng dạy theo giáo án theo đúng tinh thần mà người thực hiện đề tài đã soạn thảo.
+ Lớp ĐC: GV cộng tác tiến hành giảng dạy theo cách mà họ vẫn thường sử dụng, có sự tham gia dự giờ của người thực hiện đề tài.
+ Tổ chức kiểm tra các lớp TN và lớp ĐC cùng một đề và trong cùng thời gian như nhau.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
+ Trao đổi với GV cộng tác, tổng kết, phân tích và xử lý kết quả một cách khách quan.
+ Trao đổi với HS sau mỗi tiết học nhằm kiểm chứng những nhận xét về tiết học.
+ Trên cơ sở các kết quả thu được, rút ra các kết luận về đề tài cần nghiên cứu.
3.3. Phƣơng pháp đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm
Để đánh giá kết quả TNSP được tiến hành thuận lợi, chúng tôi đã lượng hoá một số tiêu chuẩn cụ thể cho các mặt cần đánh giá như sau:
3.3.1. Căn cứ để đánh giá
* Các dấu hiệu bên ngoài:
+ Thái độ học tập thể hiện ở sự tập chung chú ý, tự giác thực hiện các nhiệm vụ học tập.
+ Số lượt HS phát biểu, tham gia bày tỏ ý kiến, thảo luận ...
+ Số lượt HS đề xuất cách giải quyết tình huống có tính sáng tạo, độc đáo. + Kết quả lĩnh hội nhanh, chính xác, sáng tạo trong học tập.
* Các dấu hiệu bên trong:
+ Sự tiến bộ của HS về khả năng dự đoán diễn biến các hiện tượng Vật lí. + Khả năng phân tích, đề xuất các phương án giải quyết, khả năng so sánh, khái quát hoá các sự kiện.
+ Sự vận dụng những kiến thức đã học vào giải quyết các bài toán củng cố hoặc vận dụng giải thích các hiện tượng liên quan trong thực tế. Việc so sánh các năng lực đó của HS trong nhóm TN và ĐC sẽ biết được mức độ TC học tập của HS, từ đó đánh giá hiệu quả về mặt định tính của một tiết học.
3.3.2. Đánh giá, xếp loại
Để đánh giá chất lượng DH về mặt định lượng, chúng tôi cho HS làm các bài kiểm tra viết. Đề kiểm tra chúng tôi sử dụng các câu hỏi trắc nghiệm khách quan và đánh giá các bài kiểm tra của HS dựa theo thang điểm 10, với cách xếp loại như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
+ Loai giỏi: điểm 9, 10. + Loại khá: điểm 7, 8. + Loại trung bình: điểm 5, 6. + Loại yếu: điểm 3, 4. + Loại kém: điểm 0 , 1 , 2 .
Căn cứ kết quả kiểm tra HS, bằng PP thống kê, xử lý và phân tích các kết quả TN. Trên cơ sở đó đánh giá hiệu quả của của việc DH theo ý tưởng của đề