Trờng Đại học Vinh Khoa sau đ o tạo đại học *** Đề t i: Tiếp cận Dạy học ứng dụng thiết bị đại Giáo viên hớng dẫn: PGS.TS: Nguyễn Quang Lạc Các th nh viên nhóm tiếp cËn (Cao häc 15 PP Lý): Ng« Sü Ho ng - Nhãm tr−ëng (0912369682) Ngun Nh− Phóc - Th ký Kiều Thị Hồng Xoan Trần Văn T i Nguyễn Thị Hân Nguyễn Xuân Vinh Vinh, ng y 14/06/2008 Mơc lơc I C¬ së lí luận chung II ứng dụng thiết bị đại d¹y häc Phim häc tËp 1.1 Chøc phim học tập dạy học vật lý 1.2 Các loại phim học tập 1.3 Các trờng hợp cần thiết sử dụng phim học tập 1.4 Phơng pháp sư dơng phim häc tËp d¹y häc vËt lý Dao động kí điện tử 2.1 Cấu tạo v nguyên tắc hoạt động dao động kí điện tử 2.2 Sử dụng dao động kí điện tử dạy học vật lí Máy vi tính dạy học 3.1 Mục đích việc đa TBKTHĐ v o dạy học 3.2 Các dạng ứng dụng máy tính dạy học Vật lý 3.2.1 Minh hoạ v trình b y kiến thức: 3.2.2 Xây dựng mô hình cho trình: 3.2.4 Thí nghiệm đợc hộ trợ máy tính: 3.2.5 Ôn tập kiểm tra đánh giá v tự đánh giá III Sản phẩm Giáo án Chuyển động ( vật lý lớp 10 nâng cao) Phản xạ to n phần ( vật lý 11 nâng cao ) Hiện tợng sóng học IV Kết ứng dụng v hớng phát triển I Cơ sở lí luận Trong năm gần đây, việc đổi công tác giáo dục diễn sôi ®éng trªn thÕ giíi v ë n−íc ta Sù nghiƯp công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc ta đòi hỏi ng nh giáo dục phải đổi đồng mục đích, nội dung, phơng pháp v phơng tiện dạy học Trên sở tiếp thu th nh tựu khoa học giáo dục giới v phát huy th nh tựu đ đạt đợc giáo dục nớc nh , giải pháp đề phải vừa theo kịp phát triển chung khoa học giáo dục giới v vừa phù hợp với điều kiện cụ thể nớc ta cho khả thi v hiệu Vai trò phơng tiện kỹ thuật việc giảng dạy môn vật lý: Một vấn đề trung tâm khoa phơng pháp giảng dạy đại l tìm kiếm phơng thức có hiệu để truyền ®¹t kiÕn thøc, cho phÐp cung cÊp cho häc sinh thông tin đầy đủ v xác tợng học, v có tác dụng đẩy nhanh QTDH l m cho QTDH đợc dễ d ng Việc giải vấn đề n y có liên quan đến việc sử dụng rộng r i trình học tập : ví dụ phim học tập, vô tuyến điện, băng ghi âm, vô tuyến truyền hình, dao động kí điện tử, máy vi tính Tất phơng tiện kỹ thuật l công cụ tay ngời giáo viên, trớc v sau n y nữa, giáo viên l nguồn tri thức, ngời l nh đạo QTDH m l ngời giáo dục, ngời giáo viên luôn l nhân vật trung tâm QTDH phức tạp v đa dạng Việc sử dụng phơng tiện kỹ thuật đại QTGDDH có chức sau: - Tạo động häc tËp, kÝch thÝc høng thó nhËn thøc cđa häc sinh Cung cấp cho học sinh thông tin đ y đủ v xác v phong phú tợng học - Sử dụng thiết bị dạy học để hình th nh kiến thức, kỹ - Nâng cao tính trực quan dạy học v l m cho nh÷ng t i liƯu khã trë nên dễ tiếp thu - Nâng cao hiệu dạy häc, ®Èy nhanh tèc ®é häc v ghi nhí t i liệu thời hạn định - Giải phóng giáo viên khỏi khối lợng lớn công việc túy ( thuyết trình, ghi bảng, mô tả vật tợng thí nghiệm ) v tạo điều kiện cho giáo viên d nh nhiều thời gian cho hoạt động sáng tạo - Cho phép kiểm tra mét c¸ch cã hƯ thèng viƯc häc tËp cđa học sinh ( kiểm tra kỹ - kỹ xảo, kiến thức, ) - Góp phần phát triển lực nhận thức học sinh, phơng tiện dạy học ®−ỵc thĨ hiƯn râ nhÊt viƯc tỉ chøc cho học sinh tiến h nh với thiết bị thí nghiệm thực h nh - Tạo khả tổ chức sát hạch kiến thức học sinh đợc xác ( vÝ dơ: thi tr¾c nghiƯm, kiĨm tra tr¾c nghƯm, đảo đề thi trắc nghiệm, chấm thi trắc nghiệm) - Góp phần v o việc thực nhiệm vụ dạy học vật lý l phát triển tối u nhân cách học sinh II ứng dụng thiết bị đại dạy học Phim học tập 1.1 Chức phim học tập d¹y häc vËt lý Phim häc tËp gióp thu nhËn thÕ giíi tù nhiªn v o líp häc, xãa bá hạn hẹp mặt không gian lớp học v vỊ mỈt thêi gian cđa giê häc - Nhê phim đợc quay trớc học sinh quan sát với tốc độ mong muốn l m dừng lại hình ảnh, học sinh quan sát đợc rõ r ng hiên tợng, trình vật lý đ đợc phóng đại thu nhỏ cách tèi −u, l m cho häc sinh cã nh÷ng biĨu tợng đắn chúng - Việc sử dụng khả đồ họa ( đánh dấu, đóng khung, tô m u, đồ thị ) kết hợp h i hòa với tín hiệu âm v thuyết minh phim tạo học sinh hiểu tốt đối tợng nghiên cứu m mang tính trực quan v hiệu xúc cảm phơng tiện dạy học - Phim học tập đợc sử dụng tất QTDH nh: tạo động học tập, đề xuất vấn đề nghiên cứu, nghiên cứu kiến thức mới, củng cè líp häc v ngo i líp häc, v ngo i học khóa 1.2 Các loại phim häc tËp - Sư dơng phim ®Ìn chiÕu vỊ phơng pháp đo vật lý Các loại động nhiệt, sản xuất v truyền tải điện năng, cầu vồng v ứng dụng vật lý hạt nhân - Phim chiếu bóng bao gồm phim quay cảnh thật v phim hoạt hình - ứng dụng phim buồng Yuynxơn, dẫn điện chất bán dẫn - Phim vô tuyến truyền hình - ứng dụng phim dao động học, cảm ứng điện từ, sóng học, sóng điện từ - Phim băng video - Trong năm gần việc sử dụng băng video ng y c ng réng r i d¹y häc vËt lý ë trờng THPT lí sau: + Sử dụng máy sang v phát băng hình máy thu v phát băng hình dễ d ng so với việc sư dơng m¸y quay phim nhùa, gi¸ th nh kinh tế giáo viên tự qua băng hình băng hai thết bị n y có chế độ l m cho hình ảnh đứng yên nên giai đoạn tợng vật lý cho dừng lại thời điểm n o, tạo điều kiện cho học sinh quan sát rõ r ng tợng + Nội dung băng video ghi hình, trình vật lí thực dợc phân tích nhờ số thiết bị ghép nối với máy vi tính v phần mềm tơng ứng, tạo thuận lợi nghiên cứu trình vật lý 1.3 Các trờng hợp cần thiết sử dụng phim học tập Các loại phim học tập nói đợc sử dụng trờng hợp sau: - Khi nghiên cứu đối tợng, tợng vật lý không quan sát đợc đo đạc trực tiếp đợc chúng nhỏ to Ví dụ: nghiên cứu cấu trúc chất, đối tợng vi mô chế dẫn điện môi trờng khác nhau, ngời ta thờng sử dơng phim ®Ìn chiÕu, phim chiÕu bãng ®Ĩ cung cÊp cho học sinh biểu tợng có tính chất mô hình đối tợng v trình vật lý n y - Khi nghiên cứu truyền âm, tợng vùng quang phổ m mắt ngời không nhìn thấy đợc ngời ta sử dụng phim học tập đ đợc quay nhờ kết hợp với máy biến ®ỉi quang ®iƯn tư víi m¸y quay phim - Khi nghiên cứu trình vật lý diễn nhanh (Ví dụ: biến dạng hại cầu va chạm đ n hồi, rơi tự do) diễn chậm (ví dụ: tợng khuyếch tán chất rắn) Trong trờng hợp n y ng−êi ta cã thĨ sư dơng phim chiÕu bóng, phim vô tuyến truyền hình băng video đ đợc quay v cho chúng chạy theo tốc độ mong muốn để học sinh quan sát đợc hình ảnh trình n y - Khi nghiên cứu tợng nơi, thời điểm trực tiếp quan sát đợc Ngời ta sử dụng phim đèn chiếu nội dung n y Khi nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật vật lý nh nguyên tắc hoạt động, cấu tạo máy đo, máy phức tạp, nguyên tắc hoạt động nh máy thủy điện, nh máy điện nguyên tử ngời ta sư dơng phim ®Ìn chiÕu, phim chiÕu bãng, phim chiếu vô tuyến truyền hinh Bằng cách đa thêm dần chi tiết v o hình vẽ đơc phim đèn chiếu, phim chiếu bóng, chuyển từ sơ đồ nguyên lý sang cụ thể máy móc tơng ứng - Các loại phim học tập đợc sử dụng trình b ylịch sử phát triển vấn đề, phát minh khoa học v tiến bé cđa khoa häc ký tht Qua viƯc xem phim học sinh thấy đợc đờng thu nhận kiến thức bối cảnh x hội v vị trÝ cđa c¸c nh khoa häc ph¸t triĨn cđa vËt lý häc Lỵi Ých cđa viƯc sư dơng phim häc tËp d¹y häc vËt lÝ - Phim häc tËp gióp thu nhËn thÕ giíi tù nhiªn v o lớp học, xoá bỏ hạn hẹp mặt không gian cđa líp häc v vỊ mỈt thêi gian cđa học - Nhờ phim đợc quay trớc học sinh với tốc độ mong muốn l m dừng lại hình ảnh, học sinh quan sát đợc rõ r ng tợng, trình vật lí đ đợc phóng đại (thu nhỏ) cách tối u, l m cho học sinh có biểu tợng đắn chúng - Việc sử dụng khả đồ hoạ (đánh dấu, đóng khung, tô m u, sơ đồ, đồ thị), kết hợp h i ho với tín hiệu âm v thuyết minh phim tạo học sinh biểu tợng tốt đối tợng nghiên cứu m l m tăng tính trực quan v hiệu xúc cảm phơng tiện dạy học - Phim học tập đợc sử dụng tất giai đoạn trình dạy học (tạo động học tập, đề xuất vấn đề nghiên cứu, nghiên cøu kiÕn thøc míi, cđng cè), ë líp häc v ngo i líp häc, v ngo i giê học khoá 1.4 Phơng pháp sử dụng phim học tập dạy học vật lý a Giáo viên cần v o mục đích sử dụng, nội dung phim để định biện pháp s phạm thích hợp nhằm l m tăng hiệu phim học sinh b Các giai đoạn l m việc chủ yếu giáo viên với phim học tập Đặt kế hoạch sử dụng phim học tập kế hoạch dạy học tổng thể chơng, phần cụ thể(sử dụng lúc n o?nhằm đạt đợc mục đích mặt lý luận dạy học?) Các công việc chuẩn bị với học sinh trớc sư dơng phim - Giao cho häc sinh nhiƯm vơ ôn tập nh kiến thức cần thiết để hiểu đợc nội dung phim - Trớc chiếu phim để định hớng ý học sinh v o nội dung phim, giáo viên cần giao nhiệm vụ cho học sinh sau ho n th nh xem phim Trong xem phim giáo viên cần quan sát v đa gợi ý nhỏ hớng ý học sinh v o Đánh giá hiệu qu¶ phim häc tËp - Sau häc sinh xem phim cần cho học sinh nghỉ giải lao ngắn để tri giác lại đ nghe, đ xem - Việc đánh giá hiệu quả, việc sử dụng phim sau xem phim hc sau giê häc - Hiệu sử dụng phim đợc đánh giá thông qua trả lời câu hỏi nêu lúc đầu Dao ®éng kÝ ®iƯn tư Dao ®éng kÝ ®iƯn tư l thiết bị đo lờng đa chức hiển thị kết đo dới dạng đồ thị m n sáng (m n hình) quan sát mắt đợc Hiện nay, dao động kí điện tử l thiết bị hỗ trợ nhiều thí nghiệm nghiên cứu dao động ®iƯn, dßng ®iƯn xoay chiỊu, dao ®éng v sãng ®iƯn từ chơng trình vật lí phổ thông Dao ®éng kÝ ®iƯn tư dïng tr−êng phỉ th«ng hiƯn có loại: dao động kí điện tử chïm tia v dao ®éng kÝ ®iƯn tư hai chùm tia Sau đây, trình b y cấu tạo v nguyên tắc hoạt động hai loại dao động kí điện tử 2.1 Cấu tạo v nguyên tắc hoạt động dao động kí điện tử a Dao ®éng kÝ ®iƯn tư mét chïm tia Dao ®éng kÝ ®iƯn tư mét chïm tia l dao ®éng kÝ ®iƯn tử tạo chùm tia điện tử Sơ ®å khèi cđa dao ®éng kÝ ®iƯn tư mét chïm tia đơn giản đợc trình b y Hình 30 Nó gồm đèn sóng, khuếch đại dọc Y, khuếch đại ngang X, tạo quét c−a v bé ngn cung cÊp ®iƯn cho to n dao động kí điện tử Hình 30 Sơ đồ khèi cđa dao ®éng kÝ ®iƯn tư mét chïm tia Trong sơ đồ n y, đèn sóng l phËn quan träng nhÊt cđa dao ®éng kÝ ®iƯn tư, đợc vẽ Hình 31 Hình 31 Cấu tạo đèn sóng dao động kí điện tử Đèn sóng gồm có sợi đốt f, catốt C, l−íi G, anèt A1, anèt A2, phiÕn l¸i tia däc PY, phiÕn l¸i tia ngang PX, m n s¸ng v bé ngn cung cÊp ®iƯn cho to n bé máy Sợi đốt f đợc đốt nóng nhờ hiệu điện v l m êlectrôn bứt Lới G có dạng hình ống bao quanh catốt v có nhiều lỗ Lới G n y có điện áp âm so với catốt, điện áp n y khoảng v i chục vôn nên có tác dụng l m giảm tốc êlectrôn bay tới m n sáng Anốt A1 có điện áp dơng so với catốt Anốt A2 có điện áp dơng (khoảng 500V tới v i nghìn vôn) lớn điện áp anốt A1 v i lần Điện áp dơng lớn anốt tạo nên điện trờng tăng tốc êlectrôn bay phía m n víi vËn tèc rÊt lín C¸c anèt n y có tác dụng hội tụ êlectrôn th nh tia êlectrôn Song anốt A1 có tác dụng hội tụ tia êlectrôn nhiều nên thực tế, sư dơng dao ®éng kÝ ®iƯn tư, xoay nóm ®iỊu chỉnh điện áp anốt A1 (tên l núm Focus), ta cã thĨ thay ®ỉi ®é héi tơ (to hay nhá) tia đập v o m n sáng, l m cho vết sáng quan sát thấy m n nhoè nét 10 Khi nghiên cứu sóng âm, việc xác định thí nghiệm đại lợng đặc trng cho trình truyền sóng nh tần số, chu kì, bớc sãng hay vËn tèc trun sãng l hÕt søc cÇn thiÕt Cịng nhê dao ®éng kÝ ®iƯn tư, ta cã thể xác định đại lợng đặc trng sóng âm b) Xác định tần số sóng âm Sau đ tạo m n hình dao động kí điện tử hình ảnh dao động sóng âm nh đ trình b y trên, ta xác định tần số sóng âm n y Cách xác định nh sau: - Xoay núm điều chỉnh tần số quét xung ca (có tên gọi l TIME/ DIV) đến vị trí n o để quan sát thấy có v i ba chu kì dao động m n hình - Dựa v o hình ảnh n y v vị trí núm điều chỉnh tần số TIME/ DIV để tính tần số dao động sóng âm Cách tính cụ thể nh sau: xác định chiều d i X (có đơn vị l số độ chia ghi m n hình) ứng với chu kì dao động sóng âm (nhờ mặt chia độ gắn mặt m n hình), đọc giá trị n đợc đánh dấu núm điều chỉnh tần số TIME/ DIV, Tính chu kì dao động sóng âm nghiên cứu l : T = X.n, tính tần số cđa sãng ©m l f=1/ T = 1/ X.n VÝ dụ nh: chiều d i X ứng với chu kì dao động sóng âm l 10 độ chia, núm điều chỉnh tần số TIME/ DIV đặt vị trí 0,2 ms Vậy ta tính đợc: T= 10 0,2ms = ms = 0,002 s 27 TÇn sè sóng âm trờng hợp n y f= 1/ T= 1/ 0,002 s = 500 Hz Víi c¸c thÝ nghiƯm xác định tần số sóng âm khác nhau, ta cã thĨ cho häc sinh thÊy mèi quan hƯ độ cao âm v tần số: âm c ng cao tần số c ng lớn c) Xác định bớc sóng sóng âm Có nhiều cách xác định bớc sóng sóng âm nhờ dao động kí điện tử, chúng dựa sở lí thuyết khác - Xác định bớc sóng sóng âm đ biết vận tốc truyền âm Bớc sóng sóng âm đợc xác định theo biểu thức: = v.T Nếu đ biết vận tốc truyền âm không khÝ (vÝ dơ ë nhiƯt ®é tõ 200C ®Õn 300C, có v= 332m/s 3m/s) qua việc xác định chu kì T sóng âm nh trên, ta tính đợc bớc sóng sóng âm nghiên cứu - Xác định bớc sóng sóng âm vận tốc truyền âm cách so sánh pha Giả sử, thí nghiệm bố trí theo Hình 42, sát loa (tại vị trí phát âm), ta đặt ống nói M1 Tín hiệu dao động điện (đợc biến đổi từ dao động âm) đợc đa v o hai X dao động kí điện tử Một ống nói khác đợc nối với Y dao động kí điện tử 28 Hình 42 Sơ đồ thí nghiệm xác định bớc sóng ©m b»ng c¸ch so s¸nh pha Chó ý r»ng: ë thÝ nghiƯm n y, kh«ng cho xung qt ngang lÊy dao động kí điện tử hoạt động Sau đó, cho máy phát âm tần hoạt động, giữ nguyên vị trí ống nói M1 sát loa v dịch chun èng nãi tíi gÇn (hay xa) loa, đờng thẳng qua loa (nguồn âm), tốt l đờng thẳng vuông góc với mặt loa ứng với vị trí xác định ống nói đờng dịch chuyển n y, ta thu đợc m n hình dao động kí điện tử hình có dạng elip, tròn hay vạch Sở dĩ ta thu đợc hình l vì: tuỳ theo lệch pha khác hai tín hiệu dao ®éng ®iƯn v o X v Y cđa dao động kí điện tử m tạo hình có dạng khác nh Trong trình ống nói dịch chuyển theo hớng không đổi hình xuất nh Hình 43 29 Hình 43 Sự xuất lần lợt hình có dạng khác m n dao động kí điện tử thay đổi pha hai tín hiệu dao động điện Vậy trình dịch chuyển n y, khoảng cách ứng với vị trí liên tiếp ống nói m vị trí đó, ta thu đợc hai hình ảnh dao động kí điện tử ho n to n gièng (vÝ dơ nh− h×nh vạch) l độ lớn bớc sóng Từ nhận xét trên, cho ta cách xác định thí nghiệm độ lớn bớc sóng sóng âm nh sau: dịch chuyển ống nói đờng thẳng nối loa v ống nói đến quan sát m n hình thấy hình elip (hay hình tròn) biến mất, thay v o l gạch, ta đánh dấu vị trÝ cđa èng nãi l X0; tiÕp tơc dÞch chun ống nói đờng thẳng v bắt đầu đếm xem có lần xuất lặp lại hình vạch n y, ví dụ có n lần; đánh dấu vị trí ống nói l Xn Từ đó, tính đợc giá trị bớc sãng l : λ= (X0 - Xn )/ n, (X0 - Xn ) l khoảng cách hai vị trí X0 v Xn đ đánh dấu 30 Trong thí nghiệm n y, để việc lắp ráp đợc đơn giản, ta không cần dùng ống nói M1 m nối trực tiếp hai đầu máy phát âm tần với hai X dao động kí điện tử nh Hình 44 Hình 44 Sơ đồ thí nghiệm đơn giản xác định bớc sóng âm cách so sánh pha Các thí nghiệm xác định bớc sóng sóng âm theo cách so sánh pha giúp học sinh nắm sâu sắc kiến thức sau sóng âm: pha dao động phần tử vị trí khác phơng truyền sóng thời điểm l khác nhau, tính tuần ho n pha dao động nói riêng v cđa sãng nãi chung kh«ng gian Ngo i ra, ngời ta xác định bớc sóng sóng âm vận tốc truyền âm theo phơng pháp sóng dừng d) Xác định vận tốc sóng âm Từ việc xác định đợc tần số f (hay chu k× T) v b−íc sãng λ nhê dao ®éng kÝ ®iƯn tư nh− ® tr×nh b y ë trên, ta dễ d ng tính đợc vận tốc truyền cđa sãng ©m theo biĨu thøc: v = λ / T 2.3 máy vi tính dạy học 2.3.1 Mục đích việc đa TBKTHĐ v o dạy học Các chức hỗ trợ máy tính trình dạy học 31 Dựa v o đặc điểm cấu tạo v hoạt động máy tính , thấy máy tính có choc hổ trợ cho việc giảng dạy môn nh : chức thông tin, chức điều khiển v định hớng thông tin, chức luyên tập v thực h nh, chức minh hoạ, chức trực quan , chức thiết kế , chức mô hình hoá, chức mô phỏng, chức đo đạc , chức hoạt hình hoá , chức liên lạc , chức đánh giá Chức thông tin Máy tính quản lý v xử lý dạng thông tin nh văn , liệu , thống kê , suy luận logic, công thức phép tính toán v dạng khác tri thức Máy tính phục vụ cho hoạt động khám phá ơristic , cho việc giải BT v rèn luyện hoạt động t nh trình giải vấn đề HS Cùng với xâm nhập v ph¸t triĨn ng y c ng réng r i hệ thống đa phơng tiện v mạng máy tính to n cầu Internet dạy học , chức thông tin máy tính c ng đợc phát huy hết HS cần dùng chơng trình cho phép hiển thị siêu văn l đ đọc v thu tập thông tin dới tất dạng , từ văn , đồ thị , biểu Chức điều chỉnh hoạt động học tập Nếu đợc lập trình thích hợp máy tính điều chỉnh , ho n thiện v phát triển hoạt động học tËp cđa HS M¸y tÝnh l m cho c¸c môn học trở nên hứng thú HS , kích thích HS việc tìm tòi , phát hiƯn c¸c kiÕn thøc míi M¸y tÝnh cã thĨ giúp HS phát triển khả diễn đạt , khả t logic nh khả giải quết nhiệm vụ học tập Chức n y máy tính đợc thể rõ chơng trình luyện viết , công cụ học tập sổ ghi chép máy tính Nhờ có trình cung cấp thông tin ngợc từ máy tính dựa mục đích dạy học v kÕt qu¶ häc tËp cđa tõng HS thĨ , học sinh điều chỉnh hoạt động học tập Việc điều chỉnh đợc thể ë néi dung häc tËp … Víi sù gióp ®ì máy tính HS xác định v nhanh chóng kiến thức n o cần phải ôn lại hay bổ sung v o lợng kiến thức đ có 32 Máy tính đề xuất tiến trình học tập qua nhiều giai đoạn tuỳ theo đối tợng HS cho họ đạt đựơc mục đích đề cách hiệu Chức luyện tập v thực h nh Các chơng trình luyện tập v thực h nh máy tính giúp cho học sinh có hội tốt ®Ĩ tiÕp xóc víi nh÷ng vÊn ®Ị thùc tiƠn ® đợc đơn giản hoá cho phù hợp với khả v trình độ HS, chẳng hạn nh phần mềm thí nghiệm Học sinh luyện tập thực h nh với mô hình máy tính trớc bắt tay v o l m việc với đối tợng thực Việc l m mang lại hiệu cao, tiết kiệm đợc thời gian v hạn chế đợc hỏng hóc nguy hiểm so với trờng hợp thao tác với hệ thực Chức minh hoạ Máy tính cung cấp mộ khả chuyển đổi v lu trữ tranh ảnh, đồ thị với số lợng lớn nh khả truy cập nhanh , có hệ thống đối tợng đ đợc lu trữ Sử dụng chơng trình máy tính HS xem số lợng lớn tranh minh họa đoạn phim đ đợc số hoá m đoạn phim n y trình b y diễn biến tợng , trình quan sát trực tiếp Chức trực quan hoá Trực quan hoá cho phép HS nắm đợc quan hệ đối tợng, đại lợng tợng, trình, số trờng hợp trực quan hoá l cầu nối tranh giới thực bªn ngo i víi bøc tranh nhËn thøc bªn HS Do trực quan hoá giúp HS hiểu sâu chất trình v đặc biệt l nắm vững khái niệm trừu tợng môn học So với phơng tiện trực quan khác đ đợc sử dụng nhiều dạy học máy tính tỏ u điểm nhờ khả cho phép ngời sử dụng thâm nhập v o trình trực quan hoá (l m chập, l m nhanh, phãng to, thu nhá, chun ®ỉi tõ néi dung n y sang nội dung khác ) Chức hỗ trợ thiết kế Chức n y thể việc đa v o trình dạy học chơng trình đồ họa, thiết kế mạch điện tử chơng trình tơng tự Trong chơng trình n y, máy tính tạo điều kiện cho HS tiến h nh hoạt động thiết kế cách độc lập từ tạo 33 sản phẩm cụ thể nhìn thấy đợc nh tranh ảnh, sơ đồ nguyên lý hệ thống, cấu trúc công trình xây dựng Việc thiết kế máy tính diễn đờng trực quan nhờ thiêt bị nh bút sáng, chuột, c¸c bé sè ho¸, nót quay v m¸y tÝnh cung cấp cho HS mức độ hoạt động từ thÊp ®Õn cao m møc ®é cao nhÊt l häc tập theo kiểu khám phá, phát mức độ n y, từ việc thiết kế lại đ học đợc, đợc hớng đẫn thầy giáo t i liƯu, dÇn dÇn HS cã thĨ tù thiÕt kế v sở sản phẩm đ có họ cần thay đổi tham số, phận để đến ho n thiện cha biết Chức mô hình hoá v mô Mô hình hoá v mô l phơng pháp gần tơng tự dùng để phản ánh tiến trình nghiên cứu khoa học v sau l để dạy sở tiến trình Trong khoa học, mô hình hoá trình lý thuyết đợc coi l ®−êng tèt nhÊt ®Ĩ hn lun t− khoa học v phơng pháp giải vấn đề Việc mô tả trình thờng đợc tiến h nh song song với việc xây dựng mô hình Có thể nói mô l trình thực mô hình đ đợc xây dựng Với chức u việt, máy vi tính có khả mô trực quan v xác mô hình ký hiệu tợng hay trình vật lý tự nhiên, ngo i mô b ng máy vi tính GV v HS dừng trình lại thời điểm để nghiên cứu, xác định đại lợng n o vật lí Chức hoạt hình Hoạt hình máy tính l biểu diễn trực quan tợng, trình dới dạng hình ảnh chuyển động Hoạt hình thờng đợc liên kết với kết trình mô hình hoá v mô để mang lại hiệu định Hoạt hình đợc ®−a v o m¸y tÝnh nh»m mơc ®Ých : Tăng cờng trực quan hoá máy tính ; biểu tợng hoá trục thời gian chuyển động v mô hình có chuyển động Nhờ hoạt hình m biểu diễn trực quan đợc trình b y theo cấp độ phụ khác theo thời gian Cũng nhờ có hoạt hình HS quan sát tốt biến đổi đối tợng hệ thống đối tợng nh− mèi quan hƯ cđa chóng 34 theo thêi gian Đặc biệt, hoạt hình đợc sử dụng hệ mô hình hoá, mô đợc sử dụng kèm với thí nghiệm Chức liên lạc Với khả kết nối tốc độ cao, nhiều chơng trình dạy học đ mang lại hiệu nhờ v o ứng dụng n y Chức đánh giá Máy tính đảm nhiệm vai trò to lớn dạy học đặc biệt l kiểm tra đánh giá, thiết kÕ mét b i kiĨm tra; thiÕt kÕ hƯ thèng phân tích v đánh giá b i kiểm tra; phân tích đánh giá trình dạy học thông qua thông tin phản hồi 3.2 Các dạng ứng dụng máy tính dạy học Vật lý: 3.2.1 Minh häa v tr×nh b y kiÕn thøc: Minh häa v trình b y kiến thức với trợ giúp m¸y tÝnh cã t¸c dơng kÝch thÝch sù chó ý cđa häc sinh, t¹o sù høng thó häc tập nh động trình học tập Với mục đích n y máy tính có nhiều u điểm so với đồ dùng dạy học khác nh: phim đèn chiếu, phim t liệu, sách tham khảo v.v u điểm máy tính thể tính linh động v tính tơng tác cao Nội dung minh họa l : hình ảnh, l đoạn phim ngắn, đoạn băng ghi âm, đoạn văn kiết hợp kiểu nói 3.2.2 Xây dựng mô hình cho trình: Với giúp đỡ máy tính, đặc biệt l phần mềm cho phép xây dựng mô hình thông qua văn chơng trình nh phÇn mỊm PAKMA, phÇn mỊm Crocodile Physics 605, PHENOPT v.v , thông qua giao diện đồ họa, thầy giáo v học sinh xây dựng mô hình vật lý từ đơn giản đến phức tạp Các mô hình n y đợc sử dụng để tiếp cận đối tợng nghiên cứu mới, nhng l để kiểm tra, củng cố lại kiến thức đ học 3.2.3 Mô trình: Trong dạy học dạy học vật lý, việc mô trình diễn điều kiện tiến h nh đợc thí nghiệm thực, 35 l thí nghiệm nguy hiểm, thực điều kiện thờng, dụng cụ cần thiết cho thí nghiệm đắt, thí nghiệm diễn lâu ' chuyển động h nh tinh, phân r nguyên tử phóng xạ Rõ r ng r»ng viƯc m« pháng kh«ng thĨ thay thÕ ho n to n viƯc quan s¸t v thÝ nghiƯm víi c¸c hƯ thùc, nh−ng mét chõng mùc n o mô tỏ có u Con ng−êi cã thĨ l m viƯc víi thÕ giíi mô thời gian tuỳ ý với số lần lặp lại không hạn chế Thế giới mô cho phép ngời sử dụng mắc phải lỗi lầm thao tác lắp ráp, vận h nh thiết bị m không gây hậu nghiêm trọng Với giới mô ngời thay đổi thông sô, tốc độ hoạt động hệ thống, nh đơn giản hoá, phức tạp hoá hệ thống cách tuỳ ý 2.3.2.4 Thí nghiệm đợc hộ trợ máy tính: Máy tính đợc sử dụng để thu thập số liệu dới nhiều dạng khác Giá trị đại lợng vật lý cần đo đạc chuyển đến máy tính qua thiết bị biến đổi tơng ứng (cơ điện, quang - điện, nhiệt - điện ) Với khả lu trữ liệu lớn v tốc độ sử lý cao, máy tính ghi lại nhiều kết đo thời gian ngắn v lu trữ chúng v o nhớ d i hạn Những giá trị n y đợc sử dụng nhiều lần sau, thí nghiệm đ kết thúc Khác với máy đo thông thờng, máy tính tiến h nh phép đo cách tự động nhiều nơi, lúc m ngời tham gia v o trình thử nghiệm 2.3.2.5 Ôn tập kiểm tra đánh giá v tự đánh giá Ôn tập cố , kiểm tra kiến thức l khâu quan trọng trình học tập Với giúp đỡ MT v chơng trình thích hợp , HS có nhiều hội đẻ r xét lại chổ hổng nh phát huy đợc điểm mạnh kiến thức Bên cạnh ngời thầy giáo thu đợc nhanh v đủ thông tin phẩn hồi từ HS để kịp thời điều chỉnh HĐ dạy v học 36 IV Sản phẩm (Giáo án thí điểm) B i Chuyển động học ( vật lý lớp 10 nâng cao) Mục tiêu Kiến thức - Hiểu đợc khái niệm bản: tính tơng đối chuyển động, chất diểm, hệ quy chiếu, xác định vị trí chất điểm toạ độ, xác định thời gian đồng hồ, phân biệt khoảng thời gian v thời điểm - Hiểu rõ l muốn nghiên cứu chuyển động chất điểm, cần thiết chọn hệ quy chiếu để xác định vị trí chất điểm v thời điểm tơng ứng - Nắm vững đợc cách xác định toạ độ v thời điểm tơng ứng chất điểm hệ trục toạ độ Kỹ - Chọn hệ quy chiếu, mô tả chuyển động - Chọn mốc thời gian, xác định thời gian - Phân biệt chuyển động với chuyển động khác A Chuẩn bị Giáo viên - Trình duyệt Powerpoint, hình ảnh chuyển động, đu quay, chuyển động tinh tiến, chuyển động thẳng - Chuẩn bị tình sau cho học sinh thảo luận: Bạn em quê cha đến thị x , em phải dùng vật mốc v hệ toạ độ n o bạn đến đợc trờng thăm em? Học sinh Xem lại vấn đề đ đợc học ë líp 8: ThÕ n o l chun ®éng? ThÕ n o l độ d i đại số đoạn thẳng Sách giáo khoa, sách b i tập, ghi chép B Tổ chức hoạt động dạy học Hoạt động (phút): Nhận biết chuyển động cơ, vật mốc, chất điểm, quỹ đạo, thời gian chuyển động.( sử dụng hình động trình duyệt Powerpoint) Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Xem tranh SGK, hình ảnh chuyển - Yêu cầu: HS xem tranh SGK v nêu động, trả lời câu hỏi: câu hỏi (kiến thức lớp 8) để học sinh trả lêi - Gỵi ý: cho häc sinh mét sè chun động học điển hình 37 * Chuyển động l gì? Vật mốc? Ví dụ? * Tại chuyển động có tính tơng đối? Ví dụ? - Phân tích: dấu hiệu chuyển động tơng đối - Hớng dÉn: häc sinh xem tranh SGK v nhËn xÐt vÝ dụ học sinh - Đọc SGK phần 2, xem hình ảnh chuyển động trái đất theo quỹ đạo quanh mặt trời, bóng đá chuyển động sân Trả lời câu hỏi: * Chất điểm l gì? Khi n o vật đợc xem l chất điểm? * Quỹ đạo l gì? Ví dụ.hình ảnh quỹ đạo trái đất chuyển động quanh mặt trời - Trả lời câu hỏi C1 - Tìm cách mô tả vị trí chất điểm quỹ đạo - Trả lời câu hỏi C2 - Đo thời gian dùng đồng hồ nh thÕ n o? - C¸ch chän mèc (gèc) thêi gian - BiĨu diƠn trªn trơc sè - H−íng dÉn: häc sinh trả lời câu hỏi C1 Gợi ý: trục toạ độ, điểm mốc, vị trí vật thời điểm khác - Giới thiệu: hình 1.5 38 - Khai thác ý nghĩa bảng t u - Giới thiệu cách đo thời gian, đơn vị SGK - Hớng dẫn cách biểu diễn, cách tính thời gian Hoạt động (phút): Hiểu hệ quy chiếu v chuyển động tịnh tiến .( sử dụng hình động trình duyệt Powerpoint) Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Muốn biết chuyển động chất - Gợi ý: vật mốc, trục toạ độ biểu diễn điểm (vật) tối thiểu cần phải biết vị trí, trục biĨu diƠn thêi gian g×? BiĨu diƠn chóng nh− thÕ n o? - Nêu định nghĩa hệ quy chiếu -Yêu cầu: học sinh trả lời câu hỏi C3 - Giới thiệu tranh đu quay - Đọc SGK, xem phim chuyển động đu quay, hình ảnh chuyển động tinh tiến v chuyển động So sánh chuyển động 39 - Phân tích dấu hiệu chuyển ®éng tÞnh tiÕn - BiĨu diƠn chun ®éng cđa chÊt điểm - Yêu cầu: học sinh lấy ví dụ chuyển trục Oxt? động tịnh tiến - Trả lời câu hỏi C3 - Nhận xét ví dụ - Xem tranh đu quay giáo viên mô tả - Trả lêi c©u hái C4 - LÊy mét sè vÝ dơ khác chuyển động tịnh tiến Hoạt động ( phút): Vận dụng, củng cố Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Nêu câu hỏi Nhận xét câu trả lời nhóm - Yêu cầu: học sinh trình b y đáp án - Đánh giá, nhận xét kết dạy - Thảo luận nhóm trả câu hỏi trắc nghiệm nội dung câu (SGK) phân biệt chuyển động tịnh tiến v chuyển động - L m việc nhân giải b i tập 1, (SGK) - Ghi nhận kiến thức: khái niệm bản; hệ quy chiếu, chuyển động tịnh tiến - Trình b y cách mô tả chuyển động 40 Hoạt động ( phút): Hớng dẫn nh Hoạt động học sinh Sự trợ giúp giáo viên - Ghi câu hỏi v b i tập nh - Nêu câu hái v b i tËp vỊ nh - Nh÷ng chuẩn bị cho b i sau - Yêu cầu: HS chuÈn bÞ b i sau 41 ... øng dụng thiết bị đại dạy học Phim học tập 1.1 Chức phim học tập dạy học vật lý 1.2 Các loại phim học tập 1.3 Các trờng hợp cần thiết sử dụng phim học tập 1.4 Phơng pháp sử dụng phim học tập dạy. .. tra trắc nghệm, đảo đề thi trắc nghiệm, chấm thi trắc nghiệm) - Góp phần v o việc thực nhiệm vụ dạy học vật lý l phát triển tối u nhân cách học sinh II ứng dụng thiết bị đại dạy học Phim học tập... kỹ thuật đại QTGDDH có chức sau: - Tạo động học tập, kích thíc hứng thó nhËn thøc cđa häc sinh Cung cÊp cho häc sinh thông tin đ y đủ v xác v phong phú tợng học - Sử dụng thiết bị dạy học để hình