Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “Dao động cơ” thuộc chương trình vật lý 12 ở trường THPT.

Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “Dao động cơ” thuộc chương trình vật lý 12 ở trường THPT. Khóa luận tốt nghiệp đã được bảo vệ thành công trước hội đồng trường ĐH Quy Nhơn. Khóa luận đạt loại xuất sắc.

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy giáo, cô giáo khoa Vật

lý, trường Đại học Quy Nhơn Các thầy, cô đã tận tình giảng dạy, cung cấp cho emnhững kiến thức hay và vô cùng quý giá trong suốt quá trình em theo học tập tạikhoa Vật lý trường Đại học Quy Nhơn

Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo Phạm Duy Luân

đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành khóa luận này

Xin cảm ơn bạn bè đã khích lệ, động viên và có những ý kiến đóng góp chânthành để bài khóa luận được hoàn thiện hơn

Bình Định, tháng 05 năm 2016 Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Nga

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Danh mục các từ viết tắt, ký hiệu iv

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1

PHẦN II: NỘI DUNG 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC PHÁT HIỆN RA NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ SAI LẦM CỦA HỌC SINH KHI HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT 4

1.1 Khái quát chung về dạy học vật lý ở trường THPT 4

1.1.1 Mục tiêu của dạy học 4

1.1.2 Nhiệm vụ chung của dạy học 4

1.1.3 Đặc điểm của môn Vật lý ở trường THPT 4

1.1.4 Nhiệm vụ của dạy học vật lý ở trường THPT 5

1.2 Quan niệm sai lầm của học sinh trong việc học Vật lý ở trường THPT 5

1.2.1 Quan niệm 5

1.2.2 Quan niệm sai lầm của học sinh 6

1.2.3 Nguồn gốc quan niệm sai lầm của học sinh 6

1.2.4 Đặc điểm quan niệm sai lầm của học sinh trong việc học môn Vật lý ở Trường THPT 7

1.2.5 Ảnh hưởng quan niệm sai lầm của học sinh trong dạy học Vật lý ở trường THPT 8

1.2.6 Biểu hiện quan niệm sai lầm của học sinh khi học Vật lý ở trường THPT.9 1.3 Thực trạng học sinh khi học vật lý hiện nay ở trường THPT 9

CHƯƠNG 2: NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ SAI LẦM CỦA HỌC SINH KHI HỌC PHẦN “ DAO ĐỘNG CƠ”- NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 11

2.1 Tầm quan trọng của chương “ Dao động cơ” chương trình Vật lý 12 THPT 11 2.2 Nội dung và phân phối chương trình Vật lý 12 phần “Dao động cơ” ở trường THPT 11

2.2.1 Nội dung chương trình Vật lý 12 phần “ Dao động cơ ” 11

2.2.2 Phân phối chương trình Vật lý 12 phần “ Dao động cơ ” 14

2.3 Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “ Dao động cơ ” ở chương trình Vật lý 12 - Nguyên nhân và biện pháp khắc phục 16

2.3.1 Khó khăn 16

2.3.2 Sai lầm 25

PHẦN III: KẾT LUẬN 61

Tài liệu tham khảo 62

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Theo nghị quyết Hội nghị lần II BCH Trung ương Đảng cộng sản Việt Namkhóa VIII xác định “Giáo dục là quốc sách hàng đầu” và đồng thời đã giao chongành giáo dục những nhiệm vụ ngày càng nặng nề và khó khăn hơn

Để hoàn thành nhiệm vụ mà Đảng và Nhà nước đã giao, trong những năm gầnđây ngành giáo dục đã chủ trương đổi mới phương pháp dạy học với định hướng

“Tích cực hóa hoạt động học tập, phát huy tính chủ động, sáng tạo và năng lực tựhọc, tự nghiên cứu của học sinh”

Nhờ những đặc điểm của vật lý học và mối liên hệ chặt chẽ giữa vật lý vớinhững tiến bộ trong khoa học kỹ thuật mà việc giảng dạy vật lý nói chung và việchọc vật lý của học sinh nói riêng đã tạo ra rất nhiều khả năng để tích cực hóa tư duycũng như khả năng tự lực của học sinh trong quá trình học

Thực tiễn hiện nay việc học vật lý của học sinh còn nhiều hạn chế, các em cònphạm nhiều sai lầm về mặt kiến thức cũng như phương pháp giải bài tập Bởi vậytrong quá trình giảng dạy ngoài việc cung cấp kiến thức, củng cố kiến thức, rènluyện kĩ năng cho học sinh để nâng cao chất lượng của việc học, người giáo viênphải thường xuyên quan tâm, giúp đỡ các em để có thể phát hiện những khó khăn vàsai lầm mà các em dễ mắc phải, từ đó tìm ra nguyên nhân của những khó khăn vàsai lầm đó để có thể đưa ra các biện pháp khắc phục hiệu quả nhất

Trong chương trình vật lý 12 THPT, phần “ Dao động cơ” là một phần cơ bản

và quan trọng, kiến thức phần này mới khiến nhiều em học sinh gặp khó khăn vàthường mắc những sai lầm khi tiếp thu và vận dụng để giải bài tập Việc giúp đỡ các

em khắc phục những khó khăn và sai lầm đó là nhiệm vụ hàng đầu và cấp thiết củamỗi giáo viên

Là một người giáo viên trong tương lai thì việc quan tâm, nghiên cứu về vấn

đề này là việc rất cần thiết và vô cùng hữu ích đối với sinh viên ngành sư phạm Vật

lý nói chung và đối với cá nhân tôi nói riêng Chính vì những lý do đó nên tôi chọn

đề tài: Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “Dao động cơ”

thuộc chương trình vật lý 12 ở trường THPT.

2 Mục tiêu nghiên cứu

Thông qua quá trình tìm hiểu việc dạy và học phần “Dao động cơ” thuộcchương trình vật lý 12 THPT để tìm ra những khó khăn và sai lầm khi học sinh họcphần này, từ đó đề ra những biện pháp khắc phục nhằm giúp cho quá trình dạy vàhọc có hiệu quả góp phần nâng cao chất lượng của quá trình dạy và học ởtrường THPT

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu những khó khăn và sai lầm phổ biến của học sinh khi học phần

“Dao động cơ” thuộc chương trình Vật lý 12 ở trường THPT

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp dạy học, cơ sở tâm lý học học sinh

- Phân tích nguyên nhân dẫn đến khó khăn và sai lầm của học sinh

- Đề xuất các biện pháp thích hợp để khắc phục những khó khăn và sai lầmcủa học sinh khi học phần “Dao động cơ”

4 Khách thể, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

a Khách thể nghiên cứu

Việc dạy và học phần “Dao động cơ” thuộc chương trình vật lý 12 THPT củagiáo viên và học sinh

b Đối tượng nghiên cứu

Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “Dao động cơ” thuộcchương trình Vật lý 12 THPT

c Phạm vi nghiên cứu

Hoạt động dạy và học môn vật lý của giáo viên và học sinh phần “Dao độngcơ” ở một sốTrường THPT trên địa bàn Thành phố Quy Nhơn và Huyện Ninh Hòa Tỉnh Khánh Hòa

5 Giả thuyết khoa học

Nếu giáo viên nắm bắt được những khó khăn và sai lầm phổ biến của học sinh,biết cách phân tích để tìm ra những nguyên nhân cơ bản đó, đồng thời sử dụng các

biện pháp dạy học thích hợp để khắc phục, sửa chữa những khó khăn và sai lầm nàythì sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy và học vật lý ở trường THPT.

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý luận: đọc, nghiên cứu tài liệu lý luận dạy học,các tài liệu liên quan đến nội dung phần “Dao động cơ”, sách giáo khoa và sáchgiáo viên Vật lý lớp 12 THPT

- Phương pháp trò chuyện, phỏng vấn: trao đổi với các thầy, cô giáo vềphương pháp dạy học các kiến thức vật lý, các khó khăn và sai lầm mà học sinh dễmắc phải Trò chuyện, trao đổi trực tiếp với học sinh để từ đó phát hiện những khókhăn và sai lầm mà học sinh dễ mắc phải khi học phần “Dao động cơ” thuộcchương trình vật lý 12 THPT

- Phương pháp xử lý thông tin: xử lý các thông tin, kết quả thu thập được trongquá trình nghiên cứu nhằm loại bỏ các biện pháp không thích hợp, đi sâu vào cácbiện pháp có tác dụng tích cực Có được những hiểu biết sâu hơn về vấn đề đangnghiên cứu

- Phương pháp tổng kết: qua việc tìm ra nguyên nhân của vấn đề nghiên cứu từ

đó đưa ra một số phương pháp cải tiến để tìm ra giải pháp tốt nhất làm cơ sởnghiên cứu

7 Đóng góp của đề tài

- Góp phần hoàn thiện lí luận dạy học vật lý bằng cách tăng cường tính tíchcực, tính tự lực hoạt động nhận thức của học sinh trong giờ học để nâng cao chấtlượng của hoạt động dạy và học môn Vật lý

- Có thể dùng làm tài liệu tham khảo vật lý lớp 12 ở trường THPT

8 Bố cục của bài nghiên cứu

* PHẦN I: MỞ ĐẦU

* PHẦN II: NỘI DUNG

Chương 1: Cơ sở lí luận của việc phát hiện ra những khó khăn và sai lầm củahọc sinh khi học Vật lý ở trường THPT

Chương 2: Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “ Dao độngcơ” Vật lý 12 ở trường THPT- Nguyên nhân và biện pháp khắc phục

* PHẦN III: KẾT LUẬN

PHẦN II: NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC PHÁT HIỆN RA NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ SAI LẦM CỦA HỌC SINH KHI HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG THPT

1.1 Khái quát chung về dạy học vật lý ở trường THPT 1.1.1 Mục tiêu của dạy học

Mục tiêu của hoạt động dạy học là làm cho học sinh nắm vững kiến thức vàhình thành kỹ năng hoạt động Từ đó mà phát triển trí tuệ và nhân cách, nghĩa làlàm cho học sinh trở thành những người lao động thông minh, người công dân cóích cho xã hội

1.1.2 Nhiệm vụ chung của dạy học

Căn cứ vào mục tiêu của dạy học thì quá trình dạy học gồm ba nhiệm vụ:

- Nhiệm vụ 1: Điều khiển và tổ chức cho học sinh nắm vững hệ thống kiến

thức khoa học toàn diện về tự nhiên, xã hội, tư duy, về kỹ năng và nghệ thuật… phùhợp với thực tiễn đất nước, cùng với nó là hệ thống kỹ năng thực hành và phươngpháp tư duy sáng tạo

- Nhiệm vụ 2: Điều khiển và tổ chức cho học sinh hình thành, phát triển năng

lực và phẩm chất trí tuệ đặc biệt là năng lực tư duy độc lập, sáng tạo

- Nhiệm vụ 3: Tổ chức và điều khiển cho học sinh hình thành cơ sở thế giới

quan khoa học, giáo dục trí tuệ, giáo dục ý thức công dân, giáo dục văn hóa - thẩm

mĩ, tạo nên những phẩm chất nhân cách tốt đẹp của người lao động trong thế giớihiện đại

1.1.3 Đặc điểm của môn vật lý ở trường THPT

- Vật lý học nghiên cứu các hình thức vận động cơ bản nhất của vật chất, nên

kiến thức vật lý là cơ sở của nhiều ngành khoa học tự nhiên khác

- Vật lý học là cơ sở lí thuyết của việc chế tạo ra các máy móc, thiết bị dùng

trong đời sống và sản xuất

- Vật lý là khoa học chính xác, đòi hỏi có kỹ năng rèn luyện, tính toán khéo léo

khi giải bài tập và có tư duy logic chặt chẽ

- Vật lý ở trường THPT sử dụng nhiều phương pháp để tính toán.

1.1.4 Nhiệm vụ của dạy học vật lý ở trường THPT

Từ những đặc điểm của môn vật lý trên nên nhiệm vụ cụ thể của dạy học vật lý

ở trường THPT là:

- Trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại và các kỹ năng bao gồm:

+ Các khái niệm vật lý

+ Các định luật vật lý cơ bản

+ Nội dung chính của lý thuyết vật lý

+ Các ứng dụng quan trọng của vật lý trong đời sống

+ Các phương pháp nhận thức phổ biến dùng trong vật lý

- Rèn luyện các kỹ năng, phương pháp cơ bản nhằm chiếm lĩnh kiến thức vật lý,

vận dụng sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và đời sống sau này

+ Kỹ năng thu lượm thông tin về vật lý: quan sát thí nghiệm, điều tra, sưu tầmtài liệu, truy cập internet…

+ Kỹ năng xử lí thông tin: vẽ đồ thị, rút ra kết luận…

+ Kỹ năng quan sát, đo lường sử dụng các công cụ và thực hiện thí nghiệmđơn giản

+ Kỹ năng truyền đạt thông tin về vật lý: thảo luận khoa học, viết báo cáothực hành…

+ Kỹ năng vận dụng kiến thức vật lý để giải thích hiện tượng đơn giản

+ Kỹ năng sử dụng các thao tác tư duy logic như phân tích, tổng hợp, so sánh,khái quát hóa, cụ thể hóa…

- Bồi dưỡng cho học sinh thế giới quan duy vật biện chứng, giáo dục lòng yêu

nước, thái độ với người lao động Giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp chohọc sinh giúp học sinh nhanh chóng thích ứng được với các hoạt động lao động sảnxuất trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa

1.2 Quan niệm sai lầm của học sinh trong việc học vật lý ở trường THPT 1.2.1 Quan niệm

Quan niệm là sự hiểu biết của con người về các sự vật, hiện tượng, khái niệm

và các quá trình tự nhiên thông qua đời sống, sinh hoạt và lao động sản xuất hàngngày mà có Những hiểu biết này tiềm ẩn trong bộ não và được tái hiện khi có

những kích thích và có nhu cầu bộc lộ.

Quan niệm thể hiện sự hiểu biết của mỗi cá nhân và vì mỗi cá nhân có mộttầm hiểu biết khác nhau và có cách nhìn nhận sự vật hiện tượng dưới những góc độriêng, nên nó có tính cá biệt rất cao Thông thường, quan niệm của cá nhân đượchình thành tự phát và mang yếu tố chủ quan của mỗi người, nên một đặc điểm dễthấy là các quan niệm đó thường thiếu khách quan và thiếu tính khoa học

1.2.2 Quan niệm sai lầm của học sinh

Quan niệm của học sinh là những hiểu biết, những nhận thức, ý kiến riêng củahọc sinh về những vấn đề, sự vật, hiện tượng, quá trình… của tự nhiên nói chung vàcủa vật lý nói riêng mà các em đã có được thông qua quá trình các em tìm hiểu, họchỏi được khi sinh hoạt trong đời sống và thực tiễn xã hội trước khi các em đượctham gia nghiên cứu, tìm hiểu trong các giờ học vật lý ở Trường THPT

Đối với học sinh, trước những sự vật, hiện tượng, các em cũng có những quanniệm riêng thông qua những hiểu biết nhất định nên ta gọi "quan niệm của họcsinh" để phân biệt với "quan niệm khoa học", "quan niệm vật lý học" Trong nhữngquan niệm của học sinh, có những quan niệm không phản ánh đúng với bản chất vật

lý, bản chất khoa học vốn có của sự vật, hiện tượng, ta gọi đó là những "quan niệmsai lầm của học sinh"

1.2.3 Nguồn gốc quan niệm sai lầm của học sinh

Quan niệm của học sinh được hình thành do nhiều nguyên nhân khác nhau,trong đó có hai nguyên nhân chủ yếu: Qua thực tế trong đời sống hàng ngày và xuấtphát từ sự phong phú của ngôn ngữ Ngoài ra, những kiến thức có được từ nhữngmôn học khác, hoặc từ những giờ học trước đó cũng có thể đưa đến cho học sinhnhững hiểu biết không đầy đủ về một khái niệm mới nào đó Đây cũng là một trongnhững nguyên nhân hình thành quan niệm của học sinh

 Thực tế đời sống hàng ngày - nguồn gốc chủ yếu hình thành quan niệm của học sinh

Ngay từ bé, trẻ em đã được tiếp xúc với môi trường tự nhiên, xã hội và giaotiếp với người lớn xung quanh, nhờ đó sự hiểu biết và tư duy của trẻ không ngừngđược mở mang Tuy nhiên, những kiến thức ban đầu của trẻ được tích lũy qua cuộc

sống mới chỉ là những kiến thức kinh nghiệm Khi đến trường, qua học tập, sự hiểubiết và trí tuệ của học sinh mới thực sự phát triển, kiến thức của các em mới dần đầy

đủ và có tính chính xác

Có thể nói, sự học của con người không chỉ diễn ra trong nhà trường, mà còndiễn ra cả trong đời sống nữa Điểm đáng chú ý là việc học trong đời sống hàngngày chỉ đem lại cho con người những kiến thức khoa học, đó chính là vốn sống,vốn hiểu biết riêng của mỗi cá nhân và trên cơ sở đó quan niệm của học sinh về các

sự vật, hiện tượng dần được hình thành trong tư duy của các em

 Sự phong phú về ngôn ngữ - một nguyên nhân hình thành quan niệm của học sinh

Trước hết, có thể khẳng định rằng ngôn ngữ tiếng Việt là hết sức phong phú.Với cùng một từ nhưng người ta có thể diễn đạt nhiều vấn đề khác nhau và ngượclại với cùng một vấn đề cũng có thể dùng nhiều từ ngữ khác nhau để diễn đạt

Trong vật lý học, có không ít các thuật ngữ diễn đạt các khái niệm và hiệntượng vật lý trùng với những thuật ngữ thường dùng để diễn đạt những vấn đề trongđời sống Những thuật ngữ như vậy thường mang hai ý nghĩa: ý nghĩa trong sinhhoạt, trong dân gian và ý nghĩa khoa học Trong nhiều trường hợp, do quá quenthuộc với cách dùng và cách hiểu các thuật ngữ trong đời sống, nên khi gặp lại cácthuật ngữ ấy với tư cách là tên gọi của một khái niệm hay hiện tượng vật lý, thì họcsinh khó có thể tránh được những quan niệm sai lệch về bản chất khoa học của chúng

Có thể nói chính sự phong phú và đa dạng của ngôn ngữ đã góp phần hìnhthành ở các em những quan niệm theo cách hiểu của riêng mình, nhiều lúc gây ra sựlẫn lộn, dẫn đến những hiểu biết sai lệch của học sinh về các khái niệm, hiện tượngvật lý

1.2.4 Đặc điểm quan niệm sai lầm của học sinh trong việc học môn vật lý ở Trường THPT.

Quan niệm sai lầm của học sinh được hình thành một cách tự phát, thiếu cơ sởkhoa học nên đa số các quan niệm của học sinh là sai lệch với bản chất vật lý Cácquan niệm của học sinh được hình thành tự phát trong bối cảnh có tính chất thựctiễn sinh động, do đó gây được dấu ấn mạnh mẽ, sâu đậm trong tiềm thức của học

sinh Mặc khác, sự hiểu biết đơn giản thiếu cơ sở khoa học ấy đôi lúc lại có ích choviệc giải thích các sự kiện đời thường, dù là không đúng với tri thức khoa học songđời thường lại dễ chấp nhận một cách không cần lý lẽ Bởi vậy các mối quan niệm

ấy có sức bền kì lạ theo thời gian Thậm chí sau khi đã học tập, trưởng thành, ởnhiều người lớn tuổi thì những quan niệm này vẫn thường xuất hiện khi cần giảithích các hiện tượng trong thực tiễn

Hoạt động dạy học xảy ra song song với hoạt động đời thường của học sinh.Thông qua các môn học, học sinh được tiếp xúc với tri thức khoa học sau khi họ đã

có những quan niệm đời thường Lúc tiếp xúc với vật lý học, học sinh đã từng vachạm với rất nhiều sự kiện trong thế giới tự nhiên Do đó, quá trình học vật lý luôn

là sự giao thoa giữa hai nguồn tri thức: tri thức khoa học và tri thức đời thường

1.2.5 Ảnh hưởng quan niệm sai lầm của học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT.

Ở những học sinh khác nhau thì có các quan niệm khác nhau Phần nhiềutrong số những quan niệm này không phù hợp với những quan niệm khoa học được

đề cập trong giờ học Những quan niệm loại này gây khó khăn cho các em trong quátrình nhận thức, chúng chính là những vật cản trên con đường nhận thức sự vật, hiệntượng, nhận thức chân lý của người học Tuy nhiên, trong số các quan niệm của họcsinh cũng có những quan niệm không sai nhưng chưa hoàn chỉnh hoặc chưa thậtchính xác Đối với những quan niệm như thế sẽ có tác dụng nhất định trong dạyhọc Trong những trường hợp như vậy thì thầy giáo cần tổ chức, thảo luận với họcsinh nhằm bổ sung những phần chưa đầy đủ, điều chỉnh những điểm chưa chính xác

để chỉ ra cho học sinh những kiến thức khoa học cần lĩnh hội Những quan niệm sailầm của học sinh về khái niệm, hiện tượng được nghiên cứu trong giờ học thườnggây khó khăn cho các em trong quá trình nhận thức Đó là những trở lực trong dạyhọc vật lý ở trường phổ thông Bởi vậy, nếu không có biện pháp khắc phục chúngthì những kiến thức mà các em thu nhận được trong giờ học sẽ trở nên méo mó, sailệch với bản chất vật lý Kết quả là trong cấu trúc tư duy của học sinh sẽ dần dầnhình thành và tồn tại những hiểu biết sai lệch và bằng những quan niệm này, các em

sẽ nhìn nhận và giải thích các sự vật, hiện tượng và quá trình tự nhiên theo cáchriêng của mình, đồng thời các sai lầm trong khi giải bài tập vật lý cũng sẽ xuất hiện.

1.2.6 Biểu hiện quan niệm sai lầm của học sinh khi học vật lý ở trường THPT

Quan niệm thường ngày đươc xác định thông qua việc học, người ta chỉ có thể

"nhìn thấy" cái mới thông qua những cái đã biết Hầu hết học sinh khi bắt đầu họcmôn vật lý đều mang theo các quan niệm, kinh nghiệm thường ngày của mình qua

đó phát triển chúng để tiếp thu các kiến thức trong lớp

Tuy nhiên hầu hết các quan niệm này đều không chính xác với các khái niệmkhoa học và do đó gây nhiều khó khăn trong quá trình học tập Học sinh hầu nhưkhông nắm vững được những gì giáo viên cung cấp được trên lớp hoặc những điềuđọc trong sách giáo khoa

Như vậy việc điều tra, phát hiện những quan niệm đó cũng phát hiện đượcnhững khó khăn và sai lầm của học sinh khi dạy cho học sinh một kiến thức nào đó

là một đòi hỏi có tính khách quan và có ý nghĩa quan trọng đối với việc nâng caochất lượng dạy học vật lý ở trường phổ thông

1.3 Thực trạng học sinh khi học vật lý hiện nay ở trường THPT

Môn vật lý là một môn khó học trong các môn học tự nhiên vì lượng kiến thức

lý thuyết và các dạng bài tập khá nhiều Học sinh thường khó tiếp thu được môn họcnày vì:

 Các em chưa thuộc hết các công thức liên quan

 Chưa nắm vững lý thuyết giải các bài tập định tính và định lượng

 Nhiều em thuộc công thức nhưng chưa biết vận dụng ở các dạng bài tập

 Bài tập vận dụng kiến thức liên môn tích hợp nhiều kiến thức

 Các em chưa chú ý đến các sai số khi làm bài tập, khi thực hành

 Một số học sinh chưa có ý thức trong học tập, không có định hướng trongviệc học

Trong hệ thống bài tập vật lý ở trường THPT hiện nay, đòi hỏi học sinh phảinắm vững kiến thức, vận dụng những kiến thức đã học để giải thích, dự đoán một sốhiện tượng trong thực tế hay tính toán một số đại lượng trong các trường hợp cụ thể

Nhưng những hiện tượng cụ thể đó thì rất nhiều, học sinh không thể nhớ hết được,điều quan trọng là học sinh phải biết cách lập luận, suy luận một cách chặt chẽ,chính xác, đúng quy tắc để có thể suy từ những kiến thức khái quát đã thu nhậnđược trong bài học lý thuyết để giải quyết các nhiệm vụ đã nêu ra trong bài tập Một thực trạng hiện nay là học sinh tiếp thu môn vật lý có phần thụ động, đặcbiệt là việc tìm lời giải cho các bài tập vật lý Đa số học sinh khi giải bài tập vật lýchỉ thích áp dụng những công thức, thay số và tính toán hoặc nêu lại, phát biểu lạinhững kiến thức đã được học Học sinh rất ngại hay nói cách khác là không có kĩnăng phân tích hiện tượng vật lý và lập luận chặt chẽ, chính xác đúng quy luật củavật lý Bài tập các em giải mang đậm quan điểm của bản thân Tất cả những điều

đó khiến việc học vật lý ở Trường THPT của các em học sinh gặp những khó khăn

và sai lầm nhất định, đòi hỏi cần phải giải quyết

CHƯƠNG 2: NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ SAI LẦM CỦA HỌC SINH KHI HỌC PHẦN “ DAO ĐỘNG CƠ”- NGUYÊN NHÂN VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 2.1 Tầm quan trọng của chương “ Dao động cơ” chương trình Vật lý 12 THPT

Chương “ Dao động cơ” thuộc chương trình Vật lý 12 ở Trường THPT là mộttrong số các chương trọng tâm Nội dung của chương chiếm một tỉ lệ khá lớn trongcác đề thi đại học trước đây và đề thi THPT Quốc gia trong những năm gần đây Nó

có nhiều ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khoa học kĩ thuật khác nhau Nhữngkiến thức, hiện tượng vật lý ở chương này được vận dụng để giải thích nhiều hiệntượng, nhiều vấn đề trong thực tiễn đời sống của con người như: giải thích nhữnghiện tượng những chiếc tàu nhấp nhô ở chổ neo, những dao động của sợi dây đànhay sự rung động của màn trống, hiểu rõ hơn bản chất sự dao động của con lắc đơn,con lắc lò xo hay các hiện tượng dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, hiện tượngcộng hưởng thông qua đi vào phân tích cụ thể qua các bài tập ứng dụng Đặc biệcchương “ Dao động cơ” là cơ sở cho sự hình thành kiến thức của một số chươngkhác trong chương trình Vật lý 12 như chương “ Sóng cơ và sóng âm”, “ Dao động

và sóng điện từ”, “ Sóng ánh sáng”…

Vậy nên, chương “ Dao động cơ” là chương quan trọng và cần thiết mà bất kìmột học sinh nào cũng cần phải nắm vững Điều này đòi hỏi ở học sinh phải có sựđầu tư và tiếp thu nghiêm túc để có thể đạt được kết quả học tập tốt hơn

2.2 Nội dung và phân phối chương trình Vật lý 12 phần “ Dao động cơ” ở

trường THPT 2.2.1

* Định nghĩa dao động điều hòa: Dao động điều hòa là dao động trong đó li độ của

vật là một hàm cosin ( hay sin ) của thời gian

+ Chu kì:

mT=2π

W = mv + mgl (1-cosα) 2

Nếu bỏ qua mọi ma sát và lực cản thì cơ năng của con lắc được bảo toàn

e Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức Cộng hưởng

+ Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần

+ Dao động được duy trì bằng cách giữ cho biên độ không đổi mà không làm thayđổi chu kì dao động riêng gọi là dao động duy trì

+ Dao động gây ra bởi một ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn gọi là dao động cưỡng bức.+ Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng đến giá trị cực đại khi tần số f củalực cưỡng bức bằng tần số riêng fo của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng.Điều kiện cộng hưởng: f = fo

f Phương pháp giãn đồ Fre-nen

+ Mỗi dao động điều hòa được biểu diễn bằng một vectơ quay, vẽ tại thời điểm ban đầu.+ Phép cộng đại số hai li độ của dao động điều hòa cùng phương cùng tần số đượcthay thế bằng phép tổng hợp hai vectơ quay

+ Vectơ tổng biểu diễn dao động tổng hợp Bằng cách tính toán trên giản đồ Fre-nen,

ta tìm được biên độ và pha ban đầu của dao động tổng hợp theo các công thức:

+ Phương trình dao động: α = α0 cos (ωt + φ) ( x là li độ của dao động)t + φ) ( x là li độ của dao động)) ( với α0 << 1)

Tiết 7 Dao động tắt dần Dao động cưỡng bức

Tiết 8 Tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số Phương

pháp giản đồ Fre-nenTiết 9 Bài tập

Tiết 10-11 Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con

lắc đơn

Tổng số tiết Lý thuyết Thực hành Bài tập

Tiết 10-11 Dao động điều hoà

Tiết 12-13 Con lắc đơn Con lắc vật lí

Tiết 14 Năng lượng trong dao động điều hoà

Tiết 15-16 Bài tập về dao động điều hòa

Tiết 17 Dao động tắt dần và dao động duy trì

Tiết 18 Dao động cưỡng bức Cộng hưởng

Tiết 19 Tổng hợp dao động

Tiết 20 Bài tập

Tiết 21-22 Thực hành: Xác định chu kì dao động của con lắc đơn hoặc con lắc

lo xo và gia tốc trọng trườngChính vì những nguyên nhân trên đã khiến cho việc học cũng như viêc giải các bàitập vật lý của các em gặp nhiều khó khăn và chất lượng của việc học không cao

Việc khắc phục những hạn chế cũng như tìm ra những khó khăn, những sailầm do ảnh hưởng của những điều trên và từ đó đề ra những biện pháp khắc phục làviệc làm cấp thiết và quan trọng mà giáo viên nào cũng cần phải quan tâm

2.3 Những khó khăn và sai lầm của học sinh khi học phần “ Dao động cơ” ở

chương trình Vật lý 12 - Nguyên nhân và biện pháp khắc phục

2.3.1 Khó khăn

Học sinh khi học phần “Dao động cơ” thuộc chương trình Vật lý 12 THPTthường gặp những khó khăn sau:

* Do lượng kiến thức của chương trình quá nhiều, các em chưa kịp nắm vững vấn

đề nên trong quá trình học và giải bài tập, nếu bài tập đòi hỏi yêu cầu hiểu sâu vàcần tư duy thì điều này làm học sinh lúng túng và vận dụng sai, gây ra những sai lầm

* Các em học sinh khi học vật lý, khi giải bài tập hay giải quyết các hiện tượng, cácvấn đề thường trả lời theo những quan niệm chủ quan của bản thân mà các em cho

đó là đúng Điều này làm cho việc học của các em thiếu tính khoa học và thiếu độchính xác

* Những kiến thức mới được đề cập đến trong sách giáo khoa là những kiến thứcchung nhưng lại mang tính tổng quát, nếu người giáo viên có hướng dẫn dắt chưaphù hợp thì học sinh sẽ khó hình dung và nắm bắt được Điều này làm cho việc củahọc sinh gặp nhiều khó khăn trong việc thu nhận kiến thức

* Học sinh do không nắm vững hệ thống đơn vị đo lường chuẩn nên khi giải bài tậpgặp nhiều sai lầm trong việc đổi đơn vị.

* Thời gian một tiết học là không nhiều so với lượng kiến thức cần cung cấp chohọc sinh nên việc giáo viên cung cấp, củng cố kiến thức và việc học sinh tiếp nhậnkiến thức còn nhiều hạn chế, điều này gây cho học sinh những khó khăn nhất định

* Trong phần con lắc đơn, con lắc chỉ dao động điều hòa khi biên độ dao động bé.Nếu biên độ dao động lớn thì dao động này chỉ là dao động tuần hoàn chứ chưa phải

là dao động điều hòa Nếu các em không để ý đến quá trình thiết lập phương trìnhdao động của con lắc đơn thì việc này cũng gây ra cho học sinh những khó khăn vàsai lầm nhất định

* Ở phần này, các công thức có liên quan nhiều đến những kiến thức đã học như:đạo hàm, hàm số lượng giác, véctơ quay,… Cho nên nếu học sinh không nắm vữngcác kiến thức đó thì khi học phần này sẽ cảm thấy khó khăn

* “Con lắc lò xo” là một ví dụ về dao điều hòa, tuy nhiên nó cũng có một số tính

chất và đặc trưng riêng cần được tìm hiểu kĩ Ở sách giáo khoa cơ bản chỉ nêu ví dụcủa con lắc lò xo nằm ngang mà không xét ví dụ về con lắc thẳng đứng Điều này sẽkhiến học sinh nhầm tưởng rằng ở trường hợp lò xo dao động nằm ngang và thẳngđứng sẽ có đặc điểm và tính chất như nhau Tuy nhiên thật tế lại không phải nhưvậy Lí do này khiến các em học sinh dễ mắc sai lầm

* Khi vật dao động, nếu không xét đến lực ma sát thì vật là dao động điều hòa,VTCB và biên độ của vật sẽ không đổi Nếu có kể đến tác dụng của lực ma sát thìdao động của vật không còn là dao động điều hòa và có VTCB và biên độ thay đổi.Điều này nếu không được nhấn mạnh sẽ làm học sinh suy nghĩ sai lầm, dẫn đếnnhững khó khăn nhất định

* Theo công thức tính cơ năng của con lắc lò xo:

* Việc tổng hợp các dao động là sự tổng hợp của các véctơ Ngoài việc phải thuộc

kĩ công thức để áp dụng thì học sinh còn phải cẩn thận khi tìm ra các đại lượng tổngthông qua các hàm số lượng giác Học sinh thường nắm không vững các kiến thứctoán nên việc giải bài tập gặp khó khăn

* Khi chứng minh dao động của con lắc đơn là dao động điều hòa ta cần phải xétdao động đó trong điều kiện bỏ qua ma sát và dao động với góc bé Đối với daođộng của con lắc lò xo thì ngoài điều kiện bỏ qua ma sát vẫn có điều kiện biên độnhỏ nằm trong giới hạn đàn hồi của lò xo Nếu học sinh không để ý đến điều này thì

sẽ dẫn đến việc mắc phải những sai lầm nhất định

* Bài dao động tắt dần, dao động cưỡng bức thì sách giáo khoa đề cập đến các loạidao động như: dao động tắt dần, dao động duy trì, dao động cưỡng bức và hiệntượng cộng hưởng Một tiết học mà phải tìm hiểu hết bốn loại dao động này sẽ gâykhó khăn cho học sinh khi hiểu bản chất và phân biệt được các loại dao động trêntrong khi bài tập phần này trong các đề thi tuyển sinh có phần hỏi khó

 Nguyên nhân tổng quan.

Hiện nay, vật lý là một bộ môn khoa học có vai trò quan trọng trong cuộc sống

và các ngành kĩ thuật, nó ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực Vậy nên, việchọc bộ môn này đối với học sinh là vô cùng bổ ích Tuy nhiên, khi học và giải bàitập vật lý nói chung và chương “ Dao động cơ” nói riêng, các em thường gặp nhiềukhó khăn và mắc những sai lầm không đáng có Về nguyên nhân dẫn đến nhữngkhó khăn và sai lầm đó, ta có thể chia thành 3 nhóm:

- Nhóm 1: Các nguyên nhân từ học sinh

- Nhóm 2: Các nguyên nhân từ giáo viên

- Nhóm 3: Các nguyên nhân từ chương trình sách giáo khoa

Việc học phần “ Dao động cơ” của các em học sinh ở Trường THPT đóng vaitrò quan trọng, đòi hỏi các em phải có những trình độ nhất định Tuy nhiên hiệnnay, các em lại gặp những khó khăn và mắc những sai lầm nhất định mà một phầnnguyên nhân là ở chính các em Nền tảng các kiến thức vật lý của các em khôngvững vàng, một số kiến thức các em hiểu sai nên dẫn đến vận dụng sai Đa số các

bài giải các em thường làm theo cảm tính của bản thân, những câu trả lời hay lờigiải được viết theo suy nghỉ mà các em cho là đúng nên bài giải có độ chính xáckhông cao, nhiều khi gây ra những sai lầm không đáng có Quan trọng hơn cả làmột số em chưa có ý thức trong học tập, không có định hướng cho việc học cũngnhư cho tương lai Các em chưa thấy được tầm quan trọng của việc học nên việctiếp thu kiến thức của các em còn hời hợt, chưa có ý chí để vươn lên nên khi giải bàitập các em chưa thể hiện được sự đầu tư vào bài làm.

Là người giáo viên thì sự nghiệp trồng người là một nhiệm vụ thiên liêng vàcao cả Vì vậy cá nhân người giáo viên cần phải có ý chí, năng lực và kĩ năng, kĩxảo của mình để truyền đạt lại cho các thế hệ học sinh với niềm hy vọng các emtrở thành những người công dân tốt và có ích cho xã hội Tuy nhiên, không phảingười giáo viên nào cũng đạt được mong muốn đó mà nguyên nhân không phải chỉxuất phát từ phía học sinh, một phần xuất phát chính từ người giáo viên đó

Cách diễn đạt kiến thức của người giáo viên xuất phát theo quan điểm và khảnăng diễn đạt của cá nhân, cách diễn đạt không rõ ràng, không lôgic dẫn đếntruyền đạt kiến thức thiếu khoa học cho học sinh Một số giáo viên chưa khai tháctriệt để các khía cạnh của kiến thức, chỉ cung cấp những kiến thức có sẵn, máy móc

và rập khuôn khiến học sinh khó nắm bắt được bản chất của vấn đề, chỉ học vẹt nênkhông nhớ kiến thức được lâu, nên việc giải bài tập của các em gặp nhiều khó khăn

Sách giáo khoa là loại sách thông dụng và cơ bản nhất mà bất kì một học sinhnào cũng phải trang bị cho mình để sử dụng cho việc học, chính vậy nên những kiếnthức trong sách giáo khoa thường là những kiến thức cơ bản và chung nhất, bắtbuộc học sinh phải nắm vững Tuy nhiên, lượng kiến thức trong sách giáo khoathường rất nhiều mà thời gian phân phối chương trình lại quá ít để học sinh kịp nắmbắt được vấn đề cũng như hiểu rõ về kiến thức Những nội dung trong sách giáokhoa phần “Dao động cơ” thường được trình bày theo kiểu đưa ra các dữ kiện, hiệntượng… để học sinh tự xây dựng nên kiến thức Nếu khả năng của học sinh khôngthể tự xây dựng nên kiến thức thì người giáo viên phải hướng dẫn và định hướng

hướng đi cho học sinh Tuy vậy, nếu việc tổng quát, định hướng của giáo viênkhông hợp lý sẽ khiến học sinh hiểu sai vấn đề

Tóm lại, những nguyên nhân vừa nêu một cách gián tiếp đã gây ra cho họcsinh những khó khăn nhất định Khi giải bài tập, những khó khăn đó nếu khôngđược khắc phục thì sẽ gây ra những sai lầm không đáng có

 Các biện pháp khắc phục những khó khăn mà học sinh mắc phải khi học phần “ Dao động cơ” ở chương trình Vật lý 12 trường THPT

 Cải thiện không khí học của lớp học

Không khí dạy học biểu hiện ở mặt tâm lý trong mối quan hệ và sự tác độngqua lại giáo viên và học sinh cũng như giữa học sinh với học sinh

Lớp học có không khí dạy học tốt được biểu hiện ở một số dấu hiệu sau:

- Các thành viên trong lớp quan hệ với nhau một cách cởi mở, chân thành vàluôn có sự đồng cảm

- Trách nhiệm cao của tập thể và sự phối hợp chặt chẽ giữa các thành viêntrong lớp

- Một không khí tràn đầy tự tin và sự tôn trọng lẫn nhau…

Không khí dạy học là điều kiện cần thiết và không thể thiếu để giờ học diễn ra

có kết quả, là yếu tố ảnh hưởng quan trọng đối với sự phát triển trí tuệ và tình cảmcủa học sinh Vậy nên việc cải thiện không khí cho lớp học sẽ tạo điều kiện cho họcsinh tiếp thu kiến thức, hạn chế những khó khăn gặp phải

Học tập là một loại hoạt động chủ đạo của lứa tuổi học sinh Hoạt động họctập có chức năng tái tạo những tri thức đã có trong kho tàng tri thức của nhân loại.Cũng như các loại hoạt động khác, hoạt động học tập của học sinh cũng phải cóđộng cơ, đó là động cơ học tập Thiếu động cơ học tập học sinh sẽ không hứng thútrong học tập, kết quả là các em sẽ học theo kiểu ép buộc, hình thức, dẫn đến chấtlượng học tập sẽ bị hạn chế Học sinh có động cơ học tập sẽ có nhu cầu và mongmuốn ngày càng hiểu biết rộng hơn và muốn tự mình khám phá nhiều điều mới mẻđối với bản thân Có động cơ học tập thì các em sẽ ngày càng yêu thích môn học,say mê hứng thú đối với việc học, đó là điều kiện tốt để hạn chế các sai lầm trong

quá trình học tập, kích thích hoạt động và phát triển năng lực tư duy, năng lực nhậnthức của học sinh.

Các biện pháp khắc phục những khó khăn và sai lầm cho học sinh khi giải bàitập phải hướng đến hoạt động của học sinh Trước hết cần tạo ra động cơ học tập đểkhắc phục những khó khăn và sai lầm, học sinh thấy việc khắc phục những khókhăn và sai lầm khi giải bài tập là một nhu cầu phải tham gia một cách tự nguyện,say mê và hào hứng Học sinh phải có động cơ để hoàn thiện tri thức Cần lấy hoạtđộng học tập của học sinh để làm cơ sở cho quá trình lĩnh hội tri thức Đặc biệt, cácbiện pháp khắc phục phải tập trung vào phát triển hoạt động, rèn luyện kĩ năng củahọc sinh (kĩ năng nhận thức, kĩ năng thực hành, kĩ năng tổ chức hoạt động, kĩ năng

tự kiểm tra đánh giá…)

Phương pháp giải bài tập vật lý chung gồm 4 bước :

Bước 1: Tìm hiểu nội dung bài tập

Bước 2: Xây dựng chương trình giải:

- Xác định các mối quan hệ cần xác lập

- Xây dựng sơ đồ tiến trình giải

Bước 3: Thực hiện chương trình giải

Bước 4: Kiểm tra và phân tích lời giải

* Lưu ý:

- Trong khi đọc kĩ đề bài, cần phải cố gắng xác định được bài tập đã cho thuộcdạng bài tập cơ bản nào Nếu nhận ra bài tập thuộc dạng cơ bản quen thuộc thì hãyvận dụng quy tắc đã biết để giải Nếu bài tập không thuộc dạng cơ bản quen thuộcthì cần phải diễn đạt lại bài tập theo một cách khác, dẫn bài tập đến một dạng cơ bảnquen thuộc

- Khi gặp các bài tập phức hợp thì phải chia thành những bài tập nhỏ để giải,

đó là những bài tập cơ bản Hay nói cách khác, quá trình giải bài tập phức hợp đượcđưa về giải các bài tập cơ bản

Với mục đích phát hiện và khắc phục những khó khăn và sai lầm của học sinhkhi giải bài tập, giáo viên cần trang bị cho học sinh phương pháp nhận biết lời giảisai Sau đây xin được nêu một số dấu hiệu cơ bản cho biết lời giải sai:

* Dấu hiệu thứ nhất: Không phù hợp đơn vị đo (vi phạm về thứ nguyên )

Tất cả các đại lượng vật lý đều được đo bằng những đơn vị xác định Khi viếtcác biểu thức, các công thức vật lý thì ta cần chú ý các quy tắc sau:

- Các số hạng của một tổng (đại số) phải có cùng thứ nguyên

- Hai vế của cùng một công thức, một phương trình vật lý phải có cùngthứ nguyên

Thí dụ: Chẳng hạn ở chương “ Dao động cơ” , nếu tính sai chu kỳ dao động của con

lắc đơn theo công thức

1

T=> Chứng tỏ công thức này sai (vi phạm về thứ

nguyên) Hoặc ta kiểm tra bằng cách lấy đơn vị đo vế trái là giây (s), còn đơn vị đo

vế phải là:

1 -2 2msm

l là sai

Để có thể nhận biết lời giải sai từ công thức thứ nguyên thì khi giải bài tập cầngiải dưới dạng tổng quát, sau đó mới tính toán bằng số

* Dấu hiệu thứ 2: Kết quả lời giải này khác kết quả lời giải khác, nhiều khi để kiểm

tra lời giải, người ta giải bài tập theo một cách khác Nếu kết quả của hai cách giảimâu thuẫn thì ít nhất có một lời giải sai Khi đó phải tiến hành kiểm tra từng bướcthao tác của mỗi lời giải hoặc dùng các dấu hiệu khác để xem xét lời giải nào sai (cókhi cả hai lời giải đều sai)

* Dấu hiệu thứ ba: Kết quả tìm được quá xa vời hoăc mâu thuẫn với thực tế Nếu

bài toán đã cho phù hợp với thực tế mà kết quả mâu thuẫn với thực tế thì chứng tỏlời giải mắc sai lầm

Thí dụ: Khi giải bài tập chương “ Dao động cơ” ta:

- Tính ra thời gian âm

- Tính ra tốc độ trung bình của dao động điều hòa vtb lớn hơn tốc độ cực đạicủa chính vật dao động đó

- Tính được biên độ dao động tổng hợp của hai dao động điều hòa cùngphương cùng tần số lớn hơn tổng các biên độ của hai dao động thành phần

A > A1 + A2 ( A là biên độ dao động tổng hợp; A1, A2 là biên độ của dao độngthành phần)

- Khối lượng của vật trong con lắc lò xo treo thẳng đứng quá lớn làm lò xogiãn vượt quá giới hạn đàn hồi

- Tính được quãng đường vật dao động điều hòa đi trong nữa chu kỳ lớn hơnhai lần biên độ ( S > 2A ), với A là biên độ dao động

khi giải.

Đây là biện pháp thường trực, kể cả khi sai lầm nào đó được phân tích và sửachữa cho học sinh Để thực hiện biện pháp này, giáo viên thường xuyên yêu cầu họcsinh giải các bài tập trong những điều kiện khác nhau Đồng thời giáo viên phảithường xuyên kiểm tra kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo của học sinh để tìm hiểu tình hìnhnắm vững kiến thức của học sinh cũng như khả năng vận dụng kiến thức đó Kiểmtra còn là việc cần thiết nhằm phát hiện và sửa chữa những khó khăn và sai lầm củahọc sinh, đồng thời giúp học sinh đào sâu, củng cố, mở rộng, hệ thống hóa và kháiquát hóa kiến thức

Trong lịch sử dạy học vật lý đã xuất hiện nhiều mô hình vật lý, trong đó có môhình xây dựng là mô hình được đưa ra dựa trên lý thuyết hoạt động, căn cứ vào quyluật hoạt động và phát triển biện chứng của sự vật, hiện tượng Với nó, tính tự giác,chủ động, tích cực và sáng tạo của người học luôn được chú ý khuyến khích Trong

mô hình xây dựng, học sinh chủ động tham gia vào hoạt động dạy học nên có khảnăng chiếm lĩnh tri thức một cách vững chắc và năng lực tư duy sẽ được nâng cao.Đồng thời học sinh dễ bộc lộ những khó khăn và sai lầm trong nhận thức và trong

khi giải bài tập, nhờ đó giáo viên có nhiều cơ hội để phát hiện và sửa chữa nhữngkhó khăn và sai lầm của học sinh Mô hình này phù hợp với cách tiếp cận dạy họchướng vào học sinh (lấy học sinh làm trung tâm ) Do những ưu điểm trên nên khi

tổ chức hoạt động cho học sinh phải lựa chọn mô hình xây dựng vì nó phù hợp vớimục đích dạy học theo hướng khắc phục những khó khăn và sai lầm của học sinhkhi học vật lý

Để đạt được mục đích của việc học tập, học sinh phải có hành động học tập.Chính các hành động đó sẽ góp phần giảm bớt những nguyên nhân về tâm lý dẫnđến những khó khăn và các sai lầm khi giải bài tập Giáo viên cần giúp học sinhhình thành các hành động cụ thể trong việc học vật lý và cũng là các hành động họctập nói chung

Cụ thể là học sinh khi đứng trước một giờ học vật lý, ngoài việc nắm vững cáckiến thức liên quan thì học sinh thì cần phải phân tích, xem xét những khó khăn đểtránh gặp những sai lầm khi giải bài tập Nếu khi giải bài tập bị sai lầm, học sinhcần phân tích các sai lầm để tìm ra nguyên nhân và từ đó điều chỉnh dẫn đến lời giảichính xác

Cần xây dựng cho học sinh những thói quen tốt nhằm tránh những khó khăn

và sai lầm khi giải bài tập, chẳng hạn thói quen đọc kỹ đề bài để hiểu rõ giả thuyết,kết luận, thói quen trình bày bài sáng rõ, mạch lạc, thói quen ôn tập thường xuyênkiến thức cũ, thói quen kiểm tra lại từng bước giải và toàn bộ lời giải…Những kỹnăng, kỹ xảo như: kỹ năng vẽ đồ thị, kỹ năng tính toán, kỹ năng ghi chép…từ đónâng dần trình độ của học sinh khi giải bài tập vật lý

 Củng cố kiến thức về đơn vị đo lường phần “ Dao động cơ” cho học sinh.

Tên đại lượng Kí hiệu đại

Tần số góc ωt + φ) ( x là li độ của dao động) rađian trên giây rad/s

bình phương

rad/s2

=> Bài tập này học sinh có thể tìm được biên độ dao động A theo cách sau:

Tuy nhiên kết quả cuối cùng có thể không đúng do:

+ Học sinh quên đổi đơn vị của khối lượng m về kg và độ cứng k về N/m trong công thức (2).

+ Có thể do học sinh biết phải đổi đơn vị trên nhưng lại đổi sai Ví dụ: k = 0,2N/cm lại đổi thành k = 0,002 N/m.

+ Trong công thức (1) thì gia tốc a được tính bằng m/s 2 nhưng vận tốc v lại quên đổi về m/s hoặc ngược lại vận tốc v tính bằng cm/s nhưng gia tốc a lại quên đổi về cm/s 2

 Nguyên nhân: Do học sinh không chú ý kĩ yêu cầu đề bài đưa ra, nắm không

vững cách đổi đơn vị

Nhắc nhở học sinh khi giải bài tập cần chú ý quan sát và đọc kĩ các dữ kiệncũng như đơn vị mà đề bài đã cho Củng cố đơn vị thông qua hệ thống đơn vị củacác đại lượng vật lý phần “Dao động cơ” và chú ý dấu hiệu thứ nhất (vi phạm vềthứ nguyên) Hướng dẫn học sinh tính toán bài toán trên như sau:

+ Thay m = 200 g = 0,2 (kg), k = 0,2 N/cm = 20 N/m vào (1) = > ωt + φ) ( x là li độ của dao động) = 10 (rad/s)

Hướng dẫn:

Ta có vmax = ωt + φ) ( x là li độ của dao động)A => A =

max

v

ωt + φ) ( x là li độ của dao động) (1), amax = ωt + φ) ( x là li độ của dao động)2A (2 )

Thay (1) vào (2) ta được: amax = ωt + φ) ( x là li độ của dao động)2

max

v

ωt + φ) ( x là li độ của dao động) = ωt + φ) ( x là li độ của dao động) vmax => ωt + φ) ( x là li độ của dao động) =

max max

av

Với amax = 4 m/s2, vmax = 31,4 cm/s = 0, 314 m/s =

40.0,1 16

 Thí dụ: Một vật dao động điều hòa từ P đến Q xung quanh VTCB O thì:

A chuyển động từ P đến O là nhanh dần đều

B chuyển động từ O đến Q là chậm dần đều

C chuyển động từ P đến O có véctơ gia tốc a  hướng từ O đến P.

D véctơ gia tốc a đổi chiều tại O

=> Đối với bài này nếu học sinh không nắm vững tính chất của dao động điều hòa thì có thể chọn đáp án A hoặc B Nếu học sinh không nắm vững tính chất của gia tốc a thì có thể chọn đáp án C

Do học sinh nắm không vững kiến thức về dao động điều hòa cũng như khôngnắm vững tính chất của gia tốc a trong chuyển động và cho rằng gia tốc a luôn cóchiều hướng theo chiều của chuyển động

Cho học sinh áp dụng công thức a = - ωt + φ) ( x là li độ của dao động)2Acos ( ωt + φ) ( x là li độ của dao động)t + φ) ( x là li độ của dao động) ), ta thấy a biến đổitheo thời gian t, khi đó trong chuyển động biến đổi đều thì a là hằng số nên chuyểnđộng của vật trong dao động điều hòa là chuyển động biến đổi không đều

+ Khi vật đi từ biên về VTCB thì đây là chuyển động nhanh dần (không phải nhanhdần đều)

+ Khi vật đi từ VTCB ra biên thì đây là chuyển động chậm dần (không phải chậmdần đều)

Gia tốc a biến đổi theo thời gian t nên nó sẽ đổi chiều khi qua VTCB

C Chuyển động của vật là biến đổi đều

D Tốc độ trung bình trong một chu kì là

4A

Hướng dẫn:

Xét gia tốc a = - ωt + φ) ( x là li độ của dao động)2Acos ( ωt + φ) ( x là li độ của dao động)t + φ) ( x là li độ của dao động) ), gia tốc này biến đổi theo t nên đây không

phải là chuyển động biến đổi đều

=> Chọn đáp án C

Câu 2: Chọn câu đúng:

Khi con lắc lò xo dao động điều hòa thì véctơ gia tốc của vật luôn luôn

A cùng hướng với chuyển động

B ngược hướng với chuyển động

A véc tơ vận tốc và véc tơ gia tốc luôn hướng cùng chiều chuyển động.

B véc tơ vận tốc luôn hướng cùng chiều chuyển động, véc tơ gia tốc luôn

hướng về vị trí cân bằng

C véc tơ vận tốc và véc tơ gia tốc luôn đổi chiều khi qua vị trí cân bằng

D véc tơ vận tốc và véc tơ gia tốc có chiều và độ lớn không đổi

=> Chọn đáp án B

Một vật khi dao động điều hoà thì vectơ gia tốc luôn hướng về VTCB

+ Khi v > 0 thì vật chuyển động theo chiều dương : Nếu a > 0 vật chuyển độngnhanh dần, nếu a < 0 thì vật sẽ chuyển động chậm dần

+ Khi v < 0 thì vật chuyển động theo chiều âm : nếu a > 0 vật chuyển động chậmdần, a < 0 vật chuyển động nhanh dần

Vậy nên chiều và độ lớn của vận tốc và gia tốc còn phụ thuộc hướng của chuyển động

của các dao động điều hòa.

 Thí dụ 1: Một vật dao động điều hòa trên đoạn thẳng dài l = 20 cm và thực

hiện được 150 dao động/phút Lúc t = 0 vật đi qua vị trí có li độ 5 cm và đang

hướng ra xa VTCB Viết phương trình chuyển động của vật

=> Học sinh có thể tìm được phương trình chuyển động của vật dưới dạng

x = A cos ( ωt + φ) ( x là li độ của dao động) t + φ) ( x là li độ của dao động)) thông qua việc xác định các đại lượng biên độ A, tần số góc ωt + φ) ( x là li độ của dao động),

và pha ban đầu φ

+ Biên độ: A =

l2

+ Tần số góc: ω = 2πf = 2

Nπt

+ Pha ban đầu φ tại lúc t = 0 vật đi qua vị trí có li độ 5 cm và đang hướng ra xa VTCB tức v0 > 0.

Tuy nhiên một số học sinh do không hiểu rõ về khái niệm tần số góc nên đã xác định giá trị tần số góc ω =

N

t và khi giải cos

12

sách giáo khoa chỉ đưa ra một số ví dụ cơ bản để học sinh làm quen với cách xácđịnh pha ban đầu, giáo viên nếu không tập trung nhấn mạnh và đưa ra thêm một số

ví dụ khác nữa thì sẽ dễ làm học sinh lúng túng, dẫn đến những sai lầm nhất định

Nhấn mạnh ý nghĩa của các đại lượng, khái niệm của tần số góc ωt + φ) ( x là li độ của dao động) là tốc độbiến đổi của góc pha và được xác định theo công thức ωt + φ) ( x là li độ của dao động) = 2πf Cách lấy giá trị củavận tốc ban đầu vo tại thời điểm t = 0 thì khi li độ xo > 0 thì vo > 0 và ngược lại (hìnhvẽ) để học sinh khắc sâu và có thể vận dụng tốt khi giải bài tập

Ta có thể hướng dẫn học sinh giải bài tập trên như sau:

Vật dao động điều hòa nên phương trình dao động có dạng x = A cos ( ωt + φ) ( x là li độ của dao động) t + φ) ( x là li độ của dao động))

150

= 5π (rad/s)Khi t = 0 thì x0 = Acos  = 5 (cm) => cos  = 2

Nên v0 > 0 ( hình vẽ )

Mà: v = x’ = - ωt + φ) ( x là li độ của dao động)A sin ( ωt + φ) ( x là li độ của dao động)t + ) => v0 = - ωt + φ) ( x là li độ của dao động)Asin  > 0

Trong đó: ωt + φ) ( x là li độ của dao động), A > 0 suy ra: sin < 0 =>  < 0 Vậy lấy nghiệm  = -

π3

-A

Hình 1

Phương trình dao động của vật là: x = 10 cos (5p t -

A li độ x = A/2, chuyển động theo chiều dương

B li độ x = A/2, chuyển động theo chiều âm

C li độ x = -A/2, chuyển động theo chiều dương

D li độ x = -A/2, chuyển động theo chiều âm

2 và chuyển động theo chiều âm

Câu 2: Một vật dao động điều với chu kì T = 2s, lấy π2= 10 Tại thời điểm ban đầu

t = 0 vật có gia tốc a = - 0,1 m/s2, vận tốc v = - π 3 cm/s Viết phương trình daođộng của vật

Hướng dẫn: Phương trình dao động của vật có dạng x = A cos ( ωt + φ) ( x là li độ của dao động)t + φ) ( x là li độ của dao động))