Đ TÀIỀ
TR C QUAN HOÁ THÍ NGHI M V I S H TR C A CÔNGỰ Ệ Ớ Ự Ỗ Ợ Ủ
NGH THÔNG TIN TRONG D Y H C CH NG DAO ĐNG C VÀỆ Ạ Ọ ƯƠ Ộ Ơ
SÓNG C H C.Ơ Ọ
I. M ĐUỞ Ầ
Trong nh ng năm g n đây, viêc đôi m i ph ng pháp đã đc B Giáoữ ầ ơ ươ ượ ộ
d c và Đào t o t p trung ch đo quy t li t. Nhi u đia ph ng đa triên khaiụ ạ ậ ỉ ạ ế ệ ề ươ
co hiêu qua viêc đi m i ph ng pháp d y h c theo h ng phat huy tinh tich ổ ớ ươ ạ ọ ươ
c c hoc tâp cua hoc sinh; tích c c ng d ng công ngh thông tin vào d y h cư ự ứ ụ ệ ạ ọ
Vi c ng d ng công ngh thông tin vào quá trình d y h c đã có nhi uệ ứ ụ ệ ạ ọ ề
công trình nghiên c u trên các khía c nh khác nhau nh thi t k website d yứ ạ ư ế ế ạ
h c, thi t k bai giang đi n t , mô ph ng các thí nghi m v t lí,… Các côngọ ế ế ệ ử ỏ ệ ậ
trình này đã tác đng tích c c vào quá trình d y h c, t ng b c góp ph n điộ ự ạ ọ ừ ướ ầ ổ
m i hình th c, ph ng pháp d y h c c a giáo viên và h c sinh.ớ ứ ươ ạ ọ ủ ọ
Đi v i thí nghi m, máy vi tính h tr v i nhi u hình th c nh : thíố ớ ệ ỗ ợ ớ ề ứ ư
nghi m o, thí nghi m mô ph ng, phim thí nghi m..., ngoài ra còn h tr thíệ ả ệ ỏ ệ ỗ ợ
nghi m th c có các d ng c và ph n m m chuyên bi t.ệ ự ụ ụ ầ ề ệ
Vi c s d ng máy vi tính h tr thí nghi m s t o đi u ki n r ng rãiệ ử ụ ỗ ợ ệ ẽ ạ ề ệ ộ
cho d y h c theo h ng tích c c hóa ho t đng nh n th c c a h c sinh.ạ ọ ướ ự ạ ộ ậ ứ ủ ọ
V t lí là môn khoa h c th c nghi m, do đó h u h t các ki n th c v t líậ ọ ự ệ ầ ế ế ứ ậ
đu đc rút ra t nh ng quan sát và thí nghi m. Chính vì v y trong d y h cề ượ ừ ữ ệ ậ ạ ọ
v t lí tr ng ph thông, thí nghi m là m t ph ng ti n r t quan tr ng, cóậ ở ườ ổ ệ ộ ươ ệ ấ ọ
tác d ng to l n trong vi c nâng cao ch t l ng h c t p c a h c sinhụ ớ ệ ấ ượ ọ ậ ủ ọ nên trong
quá trình hình thành nh ng ki n th c m i cho h c sinh đòi h i giáo viên vàữ ế ứ ớ ọ ỏ
h c sinh ph i ti n hành các thí nghi m. T đó t o ni m tin, phát tri n t duyọ ả ế ệ ừ ạ ề ể ư
và góp ph n giáo d c k thu t t ng h p cho h c sinh.ầ ụ ỹ ậ ổ ợ ọ
Th nh ng vi c ti n hành thí nghi m v t lý hi n nay v n g p m t sế ư ệ ế ệ ậ ệ ẫ ặ ộ ố
khó khăn nh t đnh, nh m t s tr ng ch a có phòng h c b môn ho cấ ị ư ộ ố ườ ư ọ ộ ặ
phòng thí nghi m th c hành, nh ng n i đã có phòng thí nghi m th c hành thìệ ự ữ ơ ệ ự
thi u cán b chuyên trách; di n tích phòng h c nh và b trí bàn gh cũngế ộ ệ ọ ỏ ố ế
nh thi t b bên trong không thu n l i cho vi c s d ng thí nghi m trênư ế ị ở ậ ợ ệ ử ụ ệ
l p. ớ
Khi d y ph n dao đng đi u hoà và sóng c h c ch ng trình v t lýạ ầ ộ ề ơ ọ ở ươ ậ
12 c b n, giáo viên ti n hành m t s thí nghi m th c v dao đng c a conơ ả ế ộ ố ệ ự ề ộ ủ
l c lò xovà các thí nghi m v sóng c h c thì h c sinh m i quan sát đcắ ệ ề ơ ọ ọ ớ ượ
hi n t ng. Hi n t ng sóng và dao đng đi u hoà là hi n t ng đng, di nệ ượ ệ ượ ộ ề ệ ượ ộ ễ
bi n khá nhanh, khó hình dung b ng hình v hay t ng t ng. Đ h c sinhế ằ ẽ ưở ượ ể ọ
hi u sâu h n v b n ch t thì giáo viên có th k t h p thêm phim thí nghi mể ơ ề ả ấ ể ế ợ ệ
v hi n t ng này.ề ệ ượ
2
V i nh ng lí do nêu trên, tôi ch n đ tài: “ớ ữ ọ ể Tr c quan hóa thí nghi mự ệ
v i s h tr c a công ngh thông tin trong d y h c ch ng dao đngớ ự ỗ ợ ủ ệ ạ ọ ươ ộ
c và sóng c h c v t lý 12 c b n”.ơ ơ ọ ậ ơ ả
M c đích nghiên c u là:ụ ứ
Xây d ng đc c s lí lu n c a vi c ng d ng công ngh thông tinự ượ ơ ở ậ ủ ệ ứ ụ ệ
nh m tr c quan hóa thí nghi m trong d y h c lí.ằ ự ệ ạ ọ
Xây d ng đc th vi n hình nh, video clip, thí nghi m ph n daoự ượ ư ệ ả ệ ầ
đng đi u hoà, sóng c h c v i s h tr c a công ngh thông tin đ tr cộ ề ơ ọ ớ ự ỗ ợ ủ ệ ể ự
quan hóa các thí nghi m th c.ệ ự
Xây d ng đc ti n trình d y h c v i s h tr c a công ngh thôngự ượ ế ạ ọ ớ ự ỗ ợ ủ ệ
tin nh m tr c quan hóa thí nghi m ph n dao đng đi u hoà và sóng c h cằ ự ệ ầ ộ ề ơ ọ
II. N I DUNGỘ
1. Th c tr ng và m t s khó khăn khi d y ch ng dao đng c vàự ạ ộ ố ạ ươ ộ ơ
sóng c .ơ
Ph n Dao đng c h c và sóng c h c là hai ch ng đu tiên c a ph nầ ộ ơ ọ ơ ọ ươ ầ ủ ầ
dao đng vàsóng trong sách giáo khoa v t lý l p 12 THPT. Hai ch ng nàyộ ậ ớ ươ
đ c p đn các ki nth c quan tr ng nh dao đng tu n hoàn, dao đng đi uề ậ ế ế ứ ọ ư ộ ầ ộ ề
hòa, dao đng t t d n, dao đngc ng b c, kh o sát dao đng đi u hòa c aộ ắ ầ ộ ưỡ ứ ả ộ ề ủ
con l c lò xo, con l c đn, hi n t ng sóngtrong c h c và hi n t ng giaoắ ắ ơ ệ ượ ơ ọ ệ ượ
thoa sóng. Khi gi ng d y và h c t p ch ng nàyh c sinh g p ph i m t sả ạ ọ ậ ươ ọ ặ ả ộ ố
khó khăn ch y u nh sau:ủ ế ư
M t s khái ni m mang tính tr u t ng đi v i h c sinh nh dao đngộ ố ệ ừ ượ ố ớ ọ ư ộ
đi u hoà, m i liên h gi a dao đng đi u hoà và chuy n đng tròn đu. Thíề ố ệ ữ ộ ề ể ộ ề
nghi m th c v i con l c lò xo n m ngang b nh h ng nhi u b i ma sát..ệ ự ớ ắ ằ ị ả ưở ề ở
Khái ni m sóng c , s truy n pha dao đng, b c sóngệ ơ ự ề ộ ướ
Các hi n t ng, quá trình x y ra nhanh do v y HS r t khó quan sát m tệ ượ ả ậ ấ ộ
cách rõ ràngtr c quan.Do đó vi c ti p thu, lĩnh h i các ki n th c c a ph nự ệ ế ộ ế ứ ủ ầ
này s g p nh ng h n ch , đôi khiHS ph i ch p nh n m t s tính ch t, k tẽ ặ ữ ạ ế ả ấ ậ ộ ố ấ ế
lu n m t cách th đng. Đ nâng cao ch t l ng trith c c a HS, giúp HS lĩnhậ ộ ụ ộ ể ấ ượ ứ ủ
h i ki n th c m t cách có căn c khoa h c thì vi c tr c quan hóacác hi nộ ế ứ ộ ứ ọ ệ ự ệ
t ng, làm ch m l i các quá trình y thông qua thí nghi m mô ph ng hayượ ậ ạ ấ ệ ỏ
minh h atrên màn hình là m t nhu c u c n thi t khi gi ng d y.ọ ộ ầ ầ ế ả ạ
Khái ni m sóng c h c là m t trong nh ng khái ni m tr u t ng khiệ ơ ọ ộ ữ ệ ừ ượ
d y cho HS. Khim t sóng c h c lan truy n trong m t môi tr ng đàn h i,ạ ộ ơ ọ ề ộ ườ ồ
các ph n t v t ch t c a môitr ng không b d ch chuy n, không b truy n đi,ầ ử ậ ấ ủ ườ ị ị ể ị ề
chúng ch dao đng t i ch . Đó là tr ngh p sóng lan truy n trên m t n cỉ ộ ạ ỗ ườ ợ ề ặ ướ
khi ta th hòn đá xu ng n c. Hi n t ng sóng d ng là hi n t ng r t khóả ố ướ ệ ượ ừ ệ ượ ấ
3
hình dung vì t n s dao đng c a các ph n t môi tr ng t o đc trong thíầ ố ộ ủ ầ ử ườ ạ ượ
nghi m h t s c nhanh. ệ ế ứ
Trên đây là m t s khó khăn mà theo tôi là giáo viên và h c sinh th ngộ ố ọ ườ
th ng g p, tuy nhiên trong gi ng d y giáo viên có th g p nh ng khó khănườ ặ ả ạ ể ặ ữ
khác nhau tuy vào năng l c b n thân và môi tr ng d y h c.ự ả ườ ạ ọ
2. Các gi i pháp áp d ng sáng ki n.ả ụ ế
Thí nghi m là ph ng ti n c a vi c thu nh n tri th cệ ươ ệ ủ ệ ậ ứ
Thông qua thí nghi m, h c sinh có th ti p thu đc m t s thông tinệ ọ ể ế ượ ộ ố
nh t đnh t nh ng v n đ đang h c. Vi c đa thí nghi m kh o sát, thíấ ị ừ ữ ấ ề ọ ệ ư ệ ả
nghi m minh h a ra đúng lúc giúp h c sinh thu th p tài li u m t cách dệ ọ ọ ậ ệ ộ ễ
dàng. D a trên nh ng thông tin thu th p đc, các em có th đa ra đánh giáự ữ ậ ượ ể ư
s b v tính ch t c a các s v t, hi n t ng.ơ ộ ề ấ ủ ự ậ ệ ượ
Thí nghi m là ph ng ti n đ ki m tra tính đúng đn c a tri th c đãệ ươ ệ ể ể ắ ủ ứ
thu đcượ
Có không ít ki n th c v t lý đc rút ra thông qua l p lu n lôgic tế ứ ậ ượ ậ ậ ừ
ki n th c đã bi t tr c đó. V i tr ng h p này thì k t qu thu đc t thíế ứ ế ướ ớ ườ ợ ế ả ượ ừ
nghi m là b ng ch ng có tính thuy t ph c nh t kh ng đnh tính đúng đn c aệ ằ ứ ế ụ ấ ẳ ị ắ ủ
nó
Ví d , khi nghiên c u v nh c a m t v t đc t o b i s khúc x ánhụ ứ ề ả ủ ộ ậ ượ ạ ở ư ạ
sáng qua m t phân cách hai môi tr ng, v trí nh O’ c a đi m O n m đáyặ ườ ị ả ủ ể ằ ở
c c n c đc xác đnh b ng cách s d ng ph ng pháp hình h c đ v . Vố ướ ượ ị ằ ử ụ ươ ọ ể ẽ ị
trí c a nh O’ là đi m giao nhau c a đng kéo dài c a hai tia ló, do v y O’ủ ả ể ủ ườ ủ ậ
là nh o n m g n m t thoáng h n so v i đi m O. Vì th ta nói n u đt m tả ả ằ ầ ặ ơ ớ ể ế ế ặ ắ
ngoài không khí sao cho chùm tia khúc x đi vào m t ta s có c m giác là đáyạ ắ ẽ ả
c c nh đc dâng cao h n so v i bình th ng. Đ ki m tra tính đúng đnố ư ượ ơ ớ ườ ể ể ắ
c a v n đ này, c n ti n hành thí nghi m b ng cách th m t đng xu xu ngủ ấ ề ầ ế ệ ằ ả ộ ồ ố
đáy m t cái h p sao cho khi đt m t phía trên, c nh bên ngoài mi ng h pộ ộ ặ ắ ở ạ ệ ộ
mà ta không th y đng xu. Sau đó rót n c t t vào h p, đn m t lúc nào cóấ ồ ướ ừ ừ ộ ế ộ
c m giác nh đáy h p đc nâng lên nên m i th y đc đng xu đáy h pả ư ộ ượ ớ ấ ượ ồ ở ộ
ng d ng công ngh thông tin vào d y h c có th giúp chúng ta cungỨ ụ ệ ạ ọ ể
c p cho h c sinh các thí nghi m mô ph ng, mô t các hi n t ng v t lý.ấ ọ ệ ỏ ả ệ ượ ậ
Ngoài ra HS còn có th xem các đo n phim ghi l i di n bi n c a các hi nể ạ ạ ễ ế ủ ệ
t ng, quá trình v t lý không th quan sát tr c ti p trong gi h c, làm cho h cượ ậ ể ự ế ờ ọ ọ
sinh d ti p thu ki n th c h n đng th i kích thích h ng thú h c t p cho h cễ ế ế ứ ơ ồ ờ ứ ọ ậ ọ
sinh.
3.Quá trình th c hi n.ự ệ
4
a. Nghiên c u xây d ng th vi n video clip và các thí nghi m môứ ự ư ệ ệ
ph ng ch ng dao đng c và ch ng sóng c v t lý 12 c b n THPTỏ ươ ộ ơ ươ ơ ậ ơ ả
Bên c nh s d ng các hình nh tĩnh và đng đ minh h a cho các hi nạ ử ụ ả ộ ể ọ ệ
t ng, quá trình v t lý ng i ta cũng có th dùng các video clip. V i các videoượ ậ ườ ể ớ
clip y chúng ta có th tr c quan hóa các thí nghi m v i các kh năng làmấ ể ự ệ ớ ả
nhanh ho c làm ch m quá trình giúp ng i h c d dàng quan sát. Vì v y, vi cặ ậ ườ ọ ễ ậ ệ
xây d ng m t th vi n các video clip là h t s c c n thi t.ự ộ ư ệ ế ứ ầ ế
Đ xây d ng m t th vi n các video clip phong phú ph c v cho d yể ự ộ ư ệ ụ ụ ạ
h c v t lý thì chúng ta có th tr c ti p s n xu t các đo n video v i máyọ ậ ể ự ế ả ấ ạ ớ
camera ho c donwload trên các website. ặ
Trong đi u ki n hi n nay, v i vi c s d ng các máy camera k thu tề ệ ệ ớ ệ ử ụ ỹ ậ
s chúng ta s ghi l i các thí nghi m đc ti n hành trong đi u ki n màố ẽ ạ ệ ượ ế ề ệ
không th ti n hành đc trên l p ho c các các hi n t ng x y ra r t nhanhể ế ượ ớ ặ ệ ượ ả ấ
ho c r t ch m trong t nhiên.ặ ấ ậ ự
M t s video v dao đngộ ố ề ộ
Thí nghi m mô ph ng v dao đng c a con l c lò xo.ệ ỏ ề ộ ủ ắ
5
Thí nghi m mô ph ng v m i liên h gi a chuy n đng tròn đu và dao đngệ ỏ ề ố ệ ữ ể ộ ề ộ
đi u hoà.ề
Khi d y ch đ sóng c h c g m s truy n sóng c , giao thoa sóng trên m tạ ủ ề ơ ọ ồ ự ề ơ ặ
n c và sóng d ng trên s i dây. Giáo viên ngoài chu n b thí nghi m th c cònướ ừ ợ ầ ị ệ ư
có th s d ng thêm thí nghi m mô ph ng và phim thí nghi m đ h c sinh dể ử ụ ệ ỏ ệ ể ọ ễ
quan sát t đó nh n ra v n đ c n n m.ừ ậ ấ ề ầ ắ
- Đo n phim thí nghi m v s t o sóng c trên m t n c trong phòng thíạ ệ ề ự ạ ơ ặ ướ ở
nghi m.ệ
-Thí nghi m mô ph ng v dao đng c a các ph n t môi tr ng khi có sóng ệ ỏ ề ộ ủ ầ ử ườ
truy n qua.ề