DSpace at VNU: Xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập chương Sóng cơ và sóng âm Vật lí 12 dành cho học sinh lớp chọn

DSpace at VNU: Xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập chương Sóng cơ và sóng âm Vật lí 12 dành cho học sinh lớp chọ...

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ LAN HƯƠNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” VẬT LÍ 12

DÀNH CHO HỌC SINH LỚP CHỌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI – 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN THỊ LAN HƯƠNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” VẬT LÍ 12

DÀNH CHO HỌC SINH LỚP CHỌN

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

Chuyên ngành: LÍ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN VẬT LÍ)

Mã số: 60140111

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS TÔN TÍCH ÁI

HÀ NỘI – 2014

MUCLỤC

Trang

Lời cảm ơn i

Danh mục viết tắt ii

Mục lục iii

Danh mục các bảng v

Danh mục các hình vi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5

1.1 Vấn đề dạy học phân hóa và tổ chức các lớp chọn ở trường THPT 5

1.2 Bồi dưỡng kiến thức cho học sinh trong các lớp chọn ở trường THPT 7

1.2.1 Vai trò của các lớp chọn trong trường THPT 7

1.2.2 Những năng lực, phẩm chất và nhu cầu của học sinh lớp chọn 7

1.2.3 Những dấu hiệu của một học sinh có khả năng học tốt môn Vật lí 8

1.2.4 Các hình thức tổ chức dạy học cho học sinh trong các lớp chọn 8

1.3 Dạy giải bài tập vật lí phổ thông 10

1.3.1 Khái niệm về bài tập Vật lí 10

1.3.2 Vai trò, tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học Vật lí 10

1.3.3 Vai trò của bài tập vật lí đối với việc phát hiện và bồi dưỡng kiến thức cho HS có năng lực tốt và HS giỏi 11

1.3.4 Vai trò, tác dụng của bài tập phần sóng cơ và sóng âm trong chương trình Vật lí phổ thông 12

1.3.5 Phân loại bài tập Vật lí 12

1.3.6 Phân tích tư duy trong quá trình giải bài tập Vật lí 15

1.3.7 Phương pháp giải bài tập Vật lí 16

1.3.8 Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí 18

1.3.9 Lựa chọn bài tập trong dạy học Vật lí 21

1.4 Tìm hiểu kiến thức giảng dạy cho HS lớp chọn ở trường THPT 22 1.4.1 Chương trình bồi dưỡng kiến thức chung cho HS lớp chọn 22

1.4.2 Chương trình bồi dưỡng HS giỏi trong các lớp chọn 23

1.4.3 Thực trạng dạy học trong các lớp chọn 24

1.5 Tìm hiểu thực trạng việc dạy học Vật lí cho HS lớp chọn ở trường THPT Quế Võ 1 - Quế Võ - Bắc Ninh 25

1.5.1 Sự phát triển trường THPT Quế Võ 1 - Quế Võ - Bắc Ninh 25

1.5.2 Thực trạng dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 ở trường THPT Quế Võ 1- Quế Võ - Bắc Ninh 26

1.5 Kết luận Chương 1

Chương 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP

CHƯƠNG “SÓNG CƠ VÀ SÓNG ÂM” VẬT LÍ 12 DÀNH CHO HỌC

SINH LỚP CHỌN 28

2.1 Phân tích nội dung kiến thức về “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 28

2.1.1 Các khái niệm cơ bản về sóng cơ 28

2.1.2 Phương trình sóng 31

2.1.3 Giao thoa sóng 33

2.1.4 Sóng dừng 35

2.1.5 Sóng âm 38

2.2 Vị trí và vai trò chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 THPT 41

2.3 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 THPT 41

2.4 Mục tiêu dạy học chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 THPT 43

2.4.1 Mục tiêu về kiến thức và cấp độ nhận thức 43

2.4.2 Mục tiêu về kỹ năng 46

2.5 Xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 dành cho học sinh lớp chọn 46

2.5.1 Phân loại các dạng bài tập cơ bản chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lý 12 46 2.5.2 Hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập chương “Sóng cơ và sóng âm” 47

2.6 Kết luận Chương 2 94

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 95

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 95

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 95

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 95

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 95

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 96

3.4 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 96

3.4.1 Xây dựng tiêu chí để đánh giá 96

3.4.2 Phân tích kết quả về mặt định tính 97

3.4.3 Phân tích kết quả về mặt định lượng 98

3.5 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm 103

3.6 Kết luận Chương 3 104

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 105

1 Kết luận 105

2 Khuyến nghị 105

TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

PHỤ LỤC 108

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học đã được xác định trong Nghị quyết Trung ương 4 khóa VII (1 - 1993), Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII (12 - 1996), và được thể chế hóa trong Luật giáo dục (2005) Luật giáo dục, điều 28.2 đã chỉ rõ: “Phương pháp giáo dục phổ thông là phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc nhóm, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú

và trách nhiệm học tập cho học sinh”

Như vậy, quá trình dạy học không chỉ nhằm mục đích trang bị kiến thức mà cần hướng đến phát huy hết tiềm năng của người học Người học luôn tích cực, chủ động tìm hiểu, chiếm lĩnh kiến thức, đặc biệt họ được tự do sáng tạo, tự do tư duy dưới sự định hướng của người thầy Từ đó họ có thể phát huy khả năng tự học và duy trì việc học lâu dài Tính tích cực trong học tập là tích cực trong nhận thức, được thể hiện bằng động cơ, hứng thú học tập - tiền đề của tự giác, độc lập và sáng tạo Để người học tích cực chủ động trong học tập thì người thầy cần có phương pháp dạy học tích cực, nghĩa

là tập trung vào việc phát huy tính tích cực của người học Muốn đổi mới cách học phải đổi mới cách dạy Cách dạy chỉ đạo cách học, nhưng ngược lại thói quen học tập của trò cũng ảnh hưởng tới cách dạy của thầy Trong đổi mới phương pháp dạy học phải có

sự hợp tác cả của thầy và trò, sự phối hợp nhịp nhàng hoạt động dạy với hoạt động học thì mới thành công

Trong các phương pháp dạy học tích cực thì việc sử dụng hệ thống bài tập cũng là một phương pháp phổ biến, được sử dụng thường xuyên và mang lại hiệu quả cao Đặc biệt môn Vật lí là một môn khoa học tự nhiên thì điều đó lại càng được thể hiện rõ nét Bài tập chính là một phương tiện để tiếp cận kiến thức, rèn luyện khả năng tư duy và nâng cao kĩ năng thực nghiệm trong dạy học môn Vật lí ở trường phổ thông

Hiện nay tài liệu về hệ thống bài tập môn Vật lí ở trường phổ thông rất phong phú Tuy nhiên, nhiều tài liệu chưa phù hợp với đối tượng HS, đặc biệt là trong các trường THPT, thường tổ chức riêng những lớp chọn mà ở đó là nguồn cung cấp các HS

chọn đã được hình thành và tổ chức dạy nhiều năm ở nhiều trường trên toàn quốc, nhưng chưa có những tài liệu riêng phù hợp đào tạo cho các đối tượng này Mặt khác các tài liệu hiện có chưa tạo thuận lợi cho GV và HS khi tiến hành các giờ dạy học tích cực, do đó hiệu quả mang lại chưa cao Vì vậy việc xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn giải nhằm đạt kết quả cao trong việc bồi dưỡng HS lớp chọn là rất cần thiết cho các GV và HS ở các trường THPT hiện nay

Với kinh nghiệm qua một số năm tham gia giảng dạy ở trường THPT, chúng tôi thấy nội dung chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 rất quan trọng, có nhiều vấn đề liên quan đến thực tế đời sống và cũng là cơ sở để học sinh học tiếp nhiều phần kiến thức tiếp theo của chương trình Vật lí 12 Trong khi đó học sinh thường thụ động, gặp nhiều khó khăn khi học nội dung kiến thức này

Trên cơ sở đó, chúng tôi chọn đề tài: Xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải

bài tập chương "Sóng cơ và sóng âm" Vật lí 12 dành cho học sinh lớp chọn

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng hệ thống bài tập chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 đảm

bảo tính hệ thống, khoa học

- Xây dựng hệ thống bài tập chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 và hướng dẫn giải bài tập dành cho HS lớp chọn Áp dụng cho trường THPT Quế Võ 1 - Quế Võ

- Bắc Ninh

3 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 phù hợp với học sinh lớp chọn

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp dạy học Vật lí Đặc biệt chú ý đến cơ sở lí luận về dạy giải bài tập Vật lí phổ thông

- Phân tích chương trình, nội dung kiến thức và kỹ năng cần đạt được của chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12

- Điều tra thực trạng dạy bài tập chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 đối với học sinh các lớp chọn ở trường THPT Quế Võ 1 – Bắc Ninh

- Xây dựng hệ thống bài tập phần sóng cơ và sóng âm phù hợp với đặc trưng lớp chọn, đồng thời soạn thảo phương pháp hướng dẫn học sinh giải theo từng dạng bài tập từ đó khái quát phương pháp giải bài tập theo hệ thống bài tập đã phân dạng

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hiệu quả và tính khả thi của việc áp dụng hệ thống bài tập xây dựng được

- Nêu các kết luận về ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

5 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể: Quá trình dạy học môn vật lí lớp 12 THPT

- Đối tượng: Hệ thống bài tập phần “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12 để giảng dạy và học tập

6 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống và hướng dẫn giải bài tập phần “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12, khoa học, đúng trọng tâm, phù hợp với trình độ học sinh, kết hợp với việc đổi mới phương pháp dạy học của giáo viên thì khi vận dụng hệ thống bài tập đó vào dạy học Vật lí sẽ không những nâng cao hiệu quả học tập mà còn phát huy tính sáng tạo của HS

7 Vấn đề nghiên cứu

Đề tài tập trung vào nghiên cứu hai vấn đề cơ bản sau:

- Lý luận về bài tập trong dạy học vật lí và phương pháp sử dụng bài tập trong dạy học tích cực

- Xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập phần “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa lý luận:

Đánh giá vai trò, mức độ phù hợp của việc sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng trong dạy và học môn Vật lí 12 cho đối tượng học sinh lớp chọn

- Ý nghĩa thực tiễn:

Bước đầu xây dựng hệ thống bài tập phần “Sóng cơ và sóng âm” thuộc chương trình vật lí lớp 12 THPT phong phú, đa dạng và phù hợp với trình độ HS, giúp GV có thêm tư liệu giảng dạy, HS có thêm tài liệu để học tập và sáng tạo

9 Phương pháp nghiên cứu

Trong quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu:

9.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận

thống và hướng dẫn giải bài tập Vật lí chương “Sóng cơ và sóng âm” Vật lí 12

- Nghiên cứu lí luận về phương pháp sử dụng bài tập trong dạy học môn Vật lí

- Tìm hiểu tài liệu có liên quan đến đề tài: Sách giáo khoa Vật lí 12, sách giáo viên Vật lí 12, tài liệu tham khảo Vật lí, tạp chí Vật lí, các đề thi Vật lí THPT

9.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực tiễn

- Tìm hiểu thực tiễn việc dạy của giáo viên và học của học sinh phần “Sóng

cơ và sóng âm”

- Trao đổi ý kiến với các GV có nhiều kinh nghiệm trong công tác giảng dạy môn Vật lí về nội dung, số lượng, hình thức của các loại bài tập, đề thi tự luận và trắc nghiệm khách quan; đồng thời xem xét bài giảng và phương pháp sử dụng và hiệu quả của hệ thống các bài tập trong quá trình dạy học môn Vật lí nói chung và phần

“Sóng cơ và sóng âm” nói riêng

9.3 Phương pháp thống kê toán học

- Xử lý kết quả thực nghiệm bằng toán học thống kê

- Thống kê, so sánh kết quả, phân tích số liệu để đánh giá tính hiệu quả của

hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập Vật lí được biên soạn khi áp dụng vào thực tế giảng dạy cho HS các lớp chọn và bồi dưỡng HS giỏi tham dự các kì thi cấp tỉnh và quốc gia

10 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập phần “Sóng cơ và

sóng âm” Vật lí 12 dành cho học sinh lớp chọn

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Lương Duyên Bình (2008), Sách giáo khoa Vật lí 12 Nxb Giáo dục

2 Lương Duyên Bình (2008), Sách giáo viên Vật lí 12 Nxb Giáo dục

3 Vũ Cao Đàm (1998), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học Nxb khoa học và

kĩ thuật, Hà Nội

4 Nguyễn Thanh Hải (2001 ), Bài tập định tính và câu hỏi thực tế Vật lí 12 Nxb

Giáo dục

5 Nguyễn Cảnh Hòe (2009), Những bài tập hay và điển hình Vật lí 12 Nxb Đại

học Quốc gia Hà Nội

6 Bùi Quang Hân, Trần Văn Bồi, Nguyễn Văn Minh, Phạm Ngọc Tiến (2003)

Giải toán Vật lí 12 – Tập 1 Nxb Giáo dục

7 Vũ Thanh Khiết (2008), Phương pháp giải toán Vật lí 12 Nxb Giáo dục

8 Vũ Thanh Khiết (2008 ), Tuyển tập các bài toán cơ bản và nâng cao Vật lí 12

Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội

9 Ngô Diệu Nga, Bài giảng môn phân tích chương trình Vật lý phổ thông

10 Nghị quyết trung ương 2 khóa VIII (1996), Quốc hội nước Việt Nam, Hà Nội

11 Lê Đức Ngọc (2012), Đo lường và đánh giá thành quả học tập, Hà Nội

12 Lê Đức Ngọc, Trần Thị Hoài (2012), Phát triển chương trình, Hà Nội

13 Vũ Quang (Chủ biên), Lương Duyên Bình – Tô Giang - Ngô Quốc Quýnh

(2008) Bài tập vật lí 12 Nxb Giáo dục

14 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Tổ chức hoạt động nhận thức

cho HS trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội

15 Phạm Hữu Tòng (1994 ), Bài tập phương pháp dạy bài tập Vật lí Nxb Giáo

dục Hà Nội

16 Phạm Hữu Tòng (2001), Bài giảng chuyên đề: Chức năng tổ chức, kiểm tra, định hướng hành động học của dạy học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

17 Phạm Hữu Tòng (2007), Dạy học vật lí ở trường phổ thông theo định hướng

phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học Nxb Đại học

Sư phạm, Hà Nội

18 Đỗ Hương Trà (2008), Bài giảng chuyên đề phương pháp dạy học Vật lí Hà

Nội

19 Đỗ Hương Trà, Phạm Gia Phách (2009) Dạy học bài tập vật lí ở trường

THPT Nxb Đại học Sư Phạm, Hà Nội

20 Nguyễn Anh Vinh (2012 ), Giải bằng nhiều cách và một cách cho nhiều bài

toán Vật lí Nxb tổng hợp thành phố Hồ Chí Minh