Đề tài:Tiếp cận
Dạy học ứng dụng các thiết bị hiện đại.

Giáo viên hớng dẫn: PGS.TS: Nguyễn Quang Lạc
Các thành viên nhóm tiếp cận 4 (Cao học 15 PP Lý):
1. Ngô Sỹ Hoàng - Nhóm trởng (0912369682)
2. Nguyễn Nh Phúc - Th ký
3. Kiều Thị Hồng Xoan
4. Trần Văn Tài
5. Nguyễn Thị Hân
6. Nguyễn Xuân Vinh

Vinh, ngày 14/06/2008

IV. Kết quả ứng dụng và hớng phát triển. 3

I. Cơ sở lí luận.
Trong những năm gần đây, việc đổi mới công tác giáo dục
diễn ra rất sôi động trên thế giới và ở nớc ta. Sự nghiệp công
nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc ta đòi hỏi ngành giáo dục phải
đổi mới đồng bộ cả mục đích, nội dung, phơng pháp và phơng
tiện dạy học. Trên cơ sở tiếp thu những thành tựu mới của khoa học
giáo dục trên thế giới và phát huy những thành tựu đ đạt đợc của
nền giáo dục nớc nhà, các giải pháp đề ra phải vừa theo kịp sự
phát triển chung của khoa học giáo dục trên thế giới và vừa phù
hợp với điều kiện cụ thể của nớc ta sao cho khả thi và hiệu quả.
Vai trò của các phơng tiện kỹ thuật trong việc giảng dạy
môn vật lý:
Một trong những vấn đề trung tâm của khoa phơng pháp
giảng dạy hiện đại là tìm kiếm những phơng thức mới có hiệu quả
hơn để truyền đạt kiến thức, cho phép cung cấp cho học sinh thông
tin đầy đủ và chính xác hơn về hiện tợng đang học, và có tác

phơng tiện dạy học đợc thể hiện rõ nhất trong việc tổ chức cho
học sinh tiến hành với các thiết bị thí nghiệm thực hành.
- Tạo khả năng tổ chức sát hạch kiến thức học sinh đợc
chính xác hơn ( ví dụ: thi trắc nghiệm, kiểm tra trắc nghệm, đảo đề
thi trắc nghiệm, chấm thi trắc nghiệm).
- Góp phần vào việc thực hiện một trong những nhiệm vụ của
dạy học vật lý là phát triển tối u nhân cách của học sinh.

II. ứng dụng các thiết bị hiện đại trong dạy
học
1. Phim học tập.
1.1 Chức năng của phim học tập trong dạy học vật lý.
Phim học tập giúp thu nhận thế giới tự nhiên vào lớp học, xóa
bỏ những hạn hẹp về mặt không gian của lớp học và về mặt thời
gian của giờ học.
- Nhờ các cuốn phim đợc quay trớc học sinh quan sát với
tốc độ mong muốn hoặc có thể làm dừng lại các hình ảnh, học sinh
quan sát đợc rõ ràng các hiên tợng, các quá trình vật lý đ đợc
phóng đại hoặc thu nhỏ một cách tối u, làm cho học sinh có
những biểu tợng đúng đắn về chúng.
- Việc sử dụng các khả năng của sự đồ họa ( đánh dấu, đóng
khung, tô màu, đồ thị . . . ) kết hợp hài hòa với các tín hiệu âm
5

thanh và sự thuyết minh phim không những tạo ở học sinh những
hiểu tốt hơn về đối tợng nghiên cứu mà còn mang tính trực quan
và hiệu quả xúc cảm của phơng tiện dạy học.
- Phim học tập có thể đợc sử dụng ở tất cả các QTDH nh:
tạo động cơ học tập, đề xuất vấn đề nghiên cứu, nghiên cứu kiến
thức mới, củng cố trong lớp học và ngoài lớp học, trong và ngoài
1.3 Các trờng hợp cần thiết sử dụng phim học tập
Các loại phim học tập nói trên đợc sử dụng trong cả trờng
hợp sau:
- Khi nghiên cứu các đối tợng, hiện tợng vật lý không quan
sát đợc hoặc đo đạc trực tiếp đợc do chúng quá nhỏ hoặc quá to.
Ví dụ: khi nghiên cứu cấu trúc của các chất, các đối tợng vi mô
trong cơ chế dẫn điện ở các môi trờng khác nhau, ngời ta thờng
sử dụng phim đèn chiếu, phim chiếu bóng để cung cấp cho học
sinh những biểu tợng có tính chất mô hình về các đối tợng và các
quá trình vật lý này.
- Khi nghiên cứu sự truyền âm, các hiện tợng ở vùng quang
phổ mà mắt ngời không nhìn thấy đợc ngời ta sử dụng phim
học tập đ đợc quay nhờ kết hợp với máy biến đổi quang điện tử
với máy quay phim.
- Khi nghiên cứu các quá trình vật lý diễn ra quá nhanh. (Ví
dụ: sự biến dạng của hại quả cầu trong sự va chạm đàn hồi, sự rơi
tự do) hoặc diễn ra quá chậm (ví dụ: hiện tợng khuyếch tán trong
các chất rắn)
Trong những trờng hợp này ngời ta có thể sử dụng phim
chiếu bóng, phim vô tuyến truyền hình hoặc băng video đ đợc
quay và cho chúng chạy theo tốc độ mong muốn để học sinh quan
sát đợc trên hình ảnh của quá trình này.
- Khi nghiên cứu các hiện tợng ở những nơi, những thời
điểm không thể trực tiếp quan sát đợc. Ngời ta có thể sử dụng
phim đèn chiếu về các nội dung này.
Khi nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật của vật lý nh nguyên
tắc hoạt động, cấu tạo của máy đo, các máy phức tạp, nguyên tắc
hoạt động của nhà máy thủy điện, nhà máy điện nguyên tử ngời ta

vật lý
a. Giáo viên cần căn cứ vào mục đích sử dụng, nội dung cuốn
phim để định ra những biện pháp s phạm thích hợp nhằm làm tăng
hiệu quả của cuốn phim đối với học sinh.
8

b. Các giai đoạn làm việc chủ yếu của giáo viên với phim
học tập
1. Đặt kế hoạch sử dụng phim học tập trong kế hoạch dạy học
tổng thể một chơng, một phần cụ thể(sử dụng lúc nào?nhằm đạt
đợc mục đích gì về mặt lý luận dạy học?)
2. Các công việc chuẩn bị với học sinh trớc khi sử dụng phim
- Giao cho học sinh nhiệm vụ ôn tập ở nhà những kiến thức
cần thiết để có thể hiểu đợc nội dung phim.
- Trớc khi chiếu phim để định hớng sự chú ý của học sinh
vào nội dung cơ bản của cuốn phim, giáo viên cần giao nhiệm vụ
cho học sinh sau khi hoàn thành xem phim.
3. Trong khi xem phim giáo viên cần quan sát và đa ra những gợi
ý nhỏ hớng sự chú ý của học sinh vào cái cơ bản.
4. Đánh giá hiệu quả phim học tập.
- Sau khi học sinh xem phim cần cho học sinh nghỉ giải lao
ngắn để tri giác lại cái đ nghe, đ xem.
- Việc đánh giá hiệu quả, việc sử dụng phim có thể ngay sau
khi xem phim hoặc sau giờ học.
- Hiệu quả sử dụng phim đợc đánh giá thông qua trả lời các
câu hỏi nêu ra lúc đầu.

2. Dao động kí điện tử
Dao động kí điện tử là một thiết bị đo lờng đa chức năng
hiển thị kết quả đo dới dạng đồ thị trên màn sáng (màn hình) có

, phiến lái tia dọc P
Y
, phiến lái tia ngang P
X
, màn sáng và bộ
nguồn cung cấp điện cho toàn bộ máy.
Sợi đốt f đợc đốt nóng nhờ một hiệu điện thế và làm các
êlectrôn bứt ra. Lới G có dạng hình ống bao quanh catốt và có
nhiều lỗ. Lới G này có điện áp âm so với catốt, điện áp này
khoảng vài chục vôn nên có tác dụng làm giảm tốc đối với các
êlectrôn bay tới màn sáng. Anốt A
1
có điện áp dơng so với catốt.
Anốt A
2
có điện áp dơng (khoảng 500V tới vài nghìn vôn) lớn hơn
điện áp anốt A
1
vài lần. Điện áp dơng lớn của các anốt tạo nên
điện trờng tăng tốc của các êlectrôn bay về phía màn với vận tốc
rất lớn. Các anốt này còn có tác dụng hội tụ các êlectrôn thành tia
êlectrôn. Song anốt A
1
có tác dụng hội tụ các tia êlectrôn nhiều hơn
nên trong thực tế, khi sử dụng dao động kí điện tử, xoay núm điều
chỉnh điện áp anốt A
1
(tên là núm Focus), ta có thể thay đổi độ hội
tụ (to hay nhỏ) của tia đập vào màn sáng, làm cho vết sáng quan sát
thấy trên màn nhoè hoặc nét.

điện áp, tia êlectrôn phát ra từ catốt sau khi qua lới G sẽ đợc tăng
tốc nhờ các điện áp dơng của các anốt A
1
, A
2
và bay thẳng đến
giữa tâm màn, tạo ra chấm sáng tại đó. Nếu ta nối vào hai phiến Y
một tín hiệu có hiệu điện thế không đổi thì tức khắc tia điện tử sẽ bị
di chuyển theo chiều dọc, nghĩa là sẽ dịch lên hay dịch xuống (dịch
về phía bản có điện áp cao hơn). Lúc đó, trên màn có một chấm
sáng (cao hoặc thấp hơn tâm màn). Bây giờ, tín hiệu điện cần
nghiên cứu lại dao động theo thời gian thì chấm sáng trên màn
cũng sẽ dao động lên xuống, đúng nh dạng dao động của tín hiệu
đó. Quan sát dao động của chấm sáng trên màn cho ta biết qui luật
biến đổi điện áp của tín hiệu theo thời gian. Tơng tự nh vậy, khi
đa vào hai phiến X một hiệu điện thế thay đổi thì tia êlectrôn lại
bị dịch sang phải hay sang trái. Nhng trong thực tế, ngời ta đa
vào hai phiến X dao động kí êlectrôn một điện áp biến đổi có dạng
răng ca (gọi là điện áp quét- Hình 32 ) để các tia êlectrôn luôn bị
quét bắt đầu từ trái màn hình sang phải màn hình. Tới bên phải thì
tia trớc tắt, tia sau lại xuất hiện bắt đầu từ bên trái và lại đợc quét
sang bên phải. Ta có thể điều chỉnh vị trí xuất phát và vị trí cuối
của các tia này.

13
Hình 32. Điện áp dạng răng ca
Nh vậy, khi chịu tác động đồng thời của điện áp tín hiệu cần
nghiên cứu (đặt vào hai phiến Y) và điện áp quét (đặt vào hai phiến
X), tia điện tử sẽ vẽ trên màn hình một đờng cong (đồ thị) có dạng
sóng mà trục tung là biên độ của điện áp cần nghiên cứu, còn trục

1
và X
2
.
Mỗi một trong hai catốt phát ra một chùm tia êlectrôn độc lập.
Chùm tia êlectrôn này chịu tác dụng điều khiển của mỗi một điện
áp của tín hiệu cần đợc nghiên cứu và của điện áp quét răng ca
chung. Do vậy, mỗi một tia êlectrôn này sẽ dao động và quét độc
lập với nhau trên màn, tạo thành các đờng cong độc lập hiển thị
đồng thời trên màn.
Để tạo đợc sự đồng bộ đối với các dao động (tín hiệu) cần
nghiên cứu, ta phải điều chỉnh tần số của dao động quét nhờ một
núm có tên viết trên máy là TIME/ DIV.
15
Trớc khi tín hiệu đặt vào hai bản Y
1
và hai bản Y
2
, từng tín
hiệu có thể đợc khuếch đại độc lập sao cho việc quan sát đợc
thuận lợi bằng cách sử dụng núm CH1 VOLS/ DIV (cho tín hiệu
vào Y
1
) và núm CH2 VOLS/ DIV (cho tín hiệu vào Y
2
).
Hầu hết các dao động kí điện tử đang đợc sử dụng ngày nay
là dao động ký điện tử hai chùm tia.
2.2. Sử dụng dao động kí điện tử trong dạy học vật lí
Hiện nay, dao động kí điện tử đợc sử dụng rất nhiều trong

màn hình dao động kí điện tử đồ thị diễn tả mối quan hệ về pha
giữa dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch hoặc chỉ có điện
trở thuần, hoặc chỉ có tụ điện, hoặc chỉ có cuộn cảm hoặc có cả 3
linh kiện trên. Sau đây, trình bày việc sử dụng dao động kí điện tử
để biểu thị một số mối quan hệ trên.
a) Biểu thị mối quan hệ về pha giữa hiệu điện thế và dòng
điện ở hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện (Hình 34)
17

Hình 34. Sơ đồ mạch điện để nghiên cứu mối quan hệ u, i
giữa hai đầu đoạn mạch chứa tụ điện
Vì dòng điện đi qua tụ C cũng chính là dòng điện đi qua điện
trở R và cũng tỉ lệ với điện áp U
R
nên khi đa tín hiệu điện áp trên
hai đầu điện trở R vào kênh 1 của dao động kí điện tử sẽ cho ta
dạng tín hiệu của dòng điện qua R , cũng tức là qua C. Còn khi đa
tín hiệu giữa hai đầu bản tụ C vào lối vào kênh 2 của dao động kí
điện tử sẽ cho ta dạng đồ thị của hiệu điện thế trên hai bản tụ điện
C trên màn hình.
Chú ý rằng: hiệu điện thế xoay chiều đặt vào mạch điện (U~)
với độ lớn khoảng 5V~ có thể lấy từ biến thế học sinh hay từ máy
phát âm tần. Sau khi điều chỉnh các núm trên dao động kí điện tử
để quan sát rõ đồ thị dòng điện qua R và hiệu điện thế trên C thì có
thể xác định ngay đợc độ lệch pha giữa hiệu điện thế trên bản tụ
so với dòng điện.
Trong thí nghiệm này, còn có thể minh họa sự phụ thuộc của
dòng điện trong mạch vào và C theo biểu thức đ rút ra từ lí
thuyết: I
0

của dao động kí điện tử, ta sẽ thu đợc dạng đồ thị của hiệu điện
thế trên hai đầu cuộn cảm L trên màn hình.
Sau khi điều chỉnh các núm trên dao động kí điện tử để quan
sát rõ đồ thị dòng điện qua R và hiệu điện thế trên L, có thể xác
định ngay đợc độ lệch pha giữa hiệu điện thế trên hai đầu cuộn
cảm so với dòng điện.
19
Cũng nh thí nghiệm trên, trong thí nghiệm này, có thể minh
hoạ sự phụ thuộc của dòng điện trong mạch vào và L theo biểu
thức đ rút ra từ lí thuyết: I
0
= U
0
/ .L cũng nh sự phụ thuộc của
cảm kháng mạch điện vào giá trị của L trong biểu thức Z
L
= .L.
Để minh hoạ các sự phụ thuộc này, ta thay đổi giá trị (bằng cách
dùng máy phát âm tần thay cho biến thế học sinh), rồi thay đổi các
cuộn cảm có giá trị L khác nhau. Khi đó, quan sát trên màn hình
dao động kí điện tử, ta sẽ thấy biên độ đờng hình sin (mô tả dòng
điện) thay đổi tỉ lệ nghịch với giá trị của và L.
c) Biểu thị mối quan hệ về pha giữa hiệu điện thế và dòng
điện ở hai đầu đoạn mạch có cả điện trở, tụ điện và cuộn cảm
(Hình 36)

Hình 36. Sơ đồ mạch điện để nghiên cứu mối quan hệ u, i
giữa hai đầu đoạn mạch chứa R, L, C
Trong thí nghiệm này, hiệu điện thế xoay chiều (U~) đa vào
mạch đợc lấy từ máy phát âm tần. Vì dòng điện đi qua điện trở R


2
.C hay tính C qua và L: C = 1/
2
.L. Lúc đó, dòng điện trong
mạch có giá trị cực đại và nó cùng pha với hiệu điện thế. Nhờ dao
động kí điện tử ta có thể quan sát đợc rõ ràng hai hiện tợng này
trên màn hình (nh đ trình bày ở các phần trên).
Vậy, để xác định đợc L (hoặc C), ta chỉ cần có một dao
động kí điện tử, một máy phát âm tần và một tụ điện đ biết điện
dung C
0
(hoặc một cuộn cảm đ biết cảm kháng L
0
). Sơ đồ thí
nghiệm để xác định L và C đợc biểu diễn trên Hình 37.

Hình 37. Sơ đồ mạch điện để xác định L và C
Khi khoá K để ở vị trí 1, điều chỉnh tần số của máy phát âm
tần sao cho quan sát thấy hiện tợng cộng hởng trong mạch RLC,
tức là quan sát thấy đồ thị dòng điện (tại kênh 1) là cực đại, hay
quan sát thấy đồ thị dòng điện (tại kênh 1) và hiệu điện thế (tại
kênh 2) cùng pha với nhau. Đọc số chỉ giá trị tần số trên máy phát
22
âm tần, đ biết điện dung tụ điện C
0
, ta tính ngay đợc giá trị của
L theo biểu thức trên (với = 2 f ).
Trong sơ đồ trên, khi đ biết L, chuyển khoá K về vị trí 2 và
làm tơng tự nh trên để quan sát thấy hiện tợng cộng hởng. Lại

một trong các hiện tợng khó hình dung trong quá trình nghiên cứu
ở chơng trình vật lí phổ thông. Một trong các nguyên nhân cơ bản
là do hiện tợng sóng âm không quan sát đợc. Hơn nữa, đến nay
trong thực tế dạy học vật lí ở trờng phổ thông, hầu hết các đại a)
b)
c)
24
lợng vật lí cơ bản đặc trng cho quá trình sóng âm nh: biên độ,
tần số, bớc sóng, vận tốc truyền sóng chỉ đợc trình bày trên
phơng diện lí thuyết, chứ không đợc trình bày hay xác định bằng
thí nghiệm.
Khó khăn cơ bản ở đây trớc hết là về mặt kĩ thuật trong việc
chuyển các quá trình cơ học không quan sát đợc sang các quá
trình điện học có thể quan sát đợc nhờ các thiết bị đo điện, ví dụ
nh nhờ dao động kí điện tử hay nhờ máy vi tính và các thiết bị
ghép nối với nó.
Sau đây là một số phơng án thí nghiệm có sự hỗ trợ của dao
động kí điện tử nhằm chuyển việc nghiên cứu các quá trình âm học
sang nghiên cứu các quá trình điện học trong việc nghiên cứu sóng
âm. Giáo viên có thể sử dụng các thí nghiệm này trong dạy học đề
tài sóng âm, góp phần đảm bảo cho học sinh nắm vững kiến thức

nhng do các nguồn âm khác nhau gây ra.