Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
 NGUYỄN MẠNH THẮNG
SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN VÀ PHƢƠNG
PHÁP ĐẠI SỐ TRONG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP
VỀ DAO ĐỘNG CƠ ĐIỀU HOÀ THEO HƢỚNG PHÁT HUY TÍNH
TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH THPT
Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lý
Mã số: 60.14.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
PGS.TS.Nguyễn Thị Hồng Việt

THÁI NGUYÊN - 2011


iii
LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa có ai công bố trong
một công trình nào khác.
Thái Nguyên, tháng 8 năm 2011
Tác giả
Nguyễn Mạnh Thắng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

v
1.1.4.1 Phương pháp số.……………………… ……………… ………… 13
1.1.4.2 Phương pháp đại số………… ……… ………………….……… 13
1.1.4.3 Phương pháp đồ thị 14
1.2 Tính tích cực……………………….……………………………… 17
1.2.1 Tính tích cực nhận thức là gì?……………………………………… 17
1.2.2 Đặc điểm của tính tích cực ………… ……………………………….18
1.2.3 Biểu hiện của tính tích cực trong hoạt động nhận thức…………… 19
1.2.3.1 Một vài đặc điểm về tính tích cực của HS………………………… 21
1.2.3.1.1 Tính tích cực bên ngoài và tính tích cực bên trong……… …… 21
1.2.3.1.2 Tính tích cực của học sinh có mặt tự phát và mặt tự giác ……….21
1.2.4 Vai trò của tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong hoạt
động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý…………… ………….22
1.2.5 Các biện pháp phát huy tính tích cực nhận thức của hoạt động…… 23
1.2.6 Các tiêu chí đánh giá tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học
sinh………………………………………………………………………… 24
1.2.6.1 Mức độ hoạt động của học sinh trong giờ học………………………24
1.2.6.2 Sự tập trung chú ý của học sinh trong giờ học….………………… 25
1.2.6.3 Kết quả học tập …… …………….………………………… …25
1.3 Cơ sở thực tiễn về sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen và phương pháp
đại số trong tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động cơ điều hoà theo
hướng phát huy tính tích cực của học sinh trung học phổ thông………….…26
1.3.1 Lập phiếu điều tra…………….……………………………………… 27
1.3.2 Đánh giá kết quả điều tra……………………………………… ….…27
Kết luận chƣơng I……………………………………………………… 29
CHƢƠNG II: SỬ DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ FRE-NEN VÀ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


vii
phương pháp đại số theo hướng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận
thức của học sinh ……………………………………………………………60
2.4.1 Đề xuất vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen và phương pháp đại số
theo hướng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh
……………………………………………………………… … …60
2.4.2 Đề xuất việc thiết kế tiến trình kết hợp phương pháp giản đồ Fre-nen và
phương pháp đại số theo hướng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận
thức của học sinh …………………………………….………… ………….61
2.4.3 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động điều hoà
chương “Dao động cơ” với sự vận dụng phương pháp giản đồ Fre-nen và
phương pháp đại số theo hướng phát huy tính tích cực trong hoạt động nhận
thức của học sinh ……………………………………………………………62
Kết luận chƣơng 2……………………………………….……… ……….88
CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM……….………………… 90
3.1 Mục đích, nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm…………………… … 90
3.1.1 Mục đích…………………………………………………………… 90
3.1.2 Nhiệm vụ……………………………………………………….…… 90
3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm……………………….… 90
3.2.1 Đối tượng…………………………………………………………… 90
3.2.2 Nội dung ……………………………….…………………………… 90
3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm………… …………………………91
3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm …………… ……………………………… 91
3.3.2 Tiến hành dạy thực nghiệm và quan sát giờ học………… ………… 91
3.3.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm… ………………………… 92
3.3.4 So sánh kết quả thực nghiệm sư phạm với giả thuyết khoa học đã đề
ra………………… …………………………………………………………92
3.4 Tổ chức thực nghiệm sư phạm.………………………………………….92
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ix
NHỮNG TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
ĐC Đối chứng
DĐĐH Dao động điều hoà
GV Giáo viên
HS Học sinh
HĐNT Hoạt động nhận thức
PP Phương pháp
SGK Sách giáo khoa
SBT Sách bài tập
THPT Trung học phổ thông.
TN Thực nghiệm
TNSP Thực nghiệm sư phạm
TTC Tính tích cực
VTCB Vị trí cân bằng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Trong sự nghiệp giáo dục, Đảng và nhà nước ta đã xác định: “Giáo dục
là quốc sách hàng đầu”. Để thực hiện mục tiêu đề ra, Nghị Quyết Hội nghị lần
thứ 2 Ban chấp hành Trung ương Đảng đã quán triệt: “Đổi mới mạnh mẽ
phương pháp(PP) giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn
luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng phương
pháp tiên tiến và phương pháp hiện đại vào quá trình dạy học…”[2].
Giáo dục cần tạo ra đội ngũ lao động có khả năng đáp ứng được đòi hỏi
mới của xã hội và thị trường lao động, đặc biệt là năng lực hành động, tính
năng động, sáng tạo, tính tự lực và trách nhiệm cũng như năng lực cộng tác
làm việc, năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp. Với yêu cầu đó, ngành
giáo dục nước ta phải đổi mới toàn diện về: mục tiêu giáo dục, về chương
trình, sách giáo khoa (SGK), đội ngũ giáo viên (GV), phương tiện dạy học và
đặc biệt là PP dạy học.
Mục tiêu của giáo dục trong giai đoạn đổi mới đã được chỉ rõ trong Nghị
Quyết Trung ương khóa VIII lần 2: “Một mặt phải đảm bảo cho thế hệ trẻ tiếp
thu những tinh hoa của nền văn hóa nhân loại, mặt khác phải phát huy tính
năng động của mỗi cá nhân, bồi dưỡng năng lực sáng tạo, bồi dưỡng tình
cảm, thái độ cho HS”[2].
Như vậy, việc nghiên cứu các PP giáo dục nhằm phát huy tính tích cực (TTC)
trong hoạt động nhận thức (HĐNT) của HS để nâng cao chất lượng dạy học là
vấn đề cấp thiết đối với mọi GV và các nhà quản lý giáo dục. Nó đã và đang
trở thành một xu hướng ở các trường phổ thông hiện nay.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2

Trong dạy học vật lý, bài tập vật lý rất quan trọng, giúp HS hiểu sâu hơn
các hiện tượng các quy luật Vật lý, biết phân tích và vận dụng chúng vào việc
giải quyết những vấn đề thực tiễn đặt ra. Thông qua bài tập ở hình thức này
hay hình thức khác, tạo điều kiện cho HS vận dụng linh hoạt những kiến thức
để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì những

Với những lý do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Sử dụng PP
giản đồ Fre-nen và PP đại số trong tổ chức hoạt động giải bài tập về dao
động cơ điều hoà theo hướng phát huy TTC của HS THPT”.
2. Phạm vi nghiên cứu
Luận văn chỉ nghiên cứu trong phạm vi:
+ Các bài tập chương “Dao động cơ” - Vật lý 12.
+ Sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số trong tổ chức hoạt động giải bài
tập về dao động cơ điều hoà theo hướng phát huy TTC trong HĐNT nhằm
góp phần nâng cao kết quả học tập cho HS.
+ Đối tượng HS: trường THPT Tân Yên số 1 và trường THPT Tân Yên số 2.
3. Mục tiêu đề tài
Sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số trong tổ chức hoạt động giải bài tập
về dao động cơ điều hòa theo hướng phát huy TTC trong HĐNT của HS
nhằm góp phần nâng cao kết quả học tập cho HS THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4

Nếu tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động cơ điều hoà theo hướng
phát huy TTC có sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số thì có thể góp phần
nâng cao kết quả học tập cho HS THPT.
5. Đối tƣợng nghiên cứu
Hoạt động giải bài tập về dao động điều hòa chương “Dao động cơ”
với việc sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số cho HS THPT.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về thiết kế giờ dạy bài tập vật lý theo
hướng phát huy TTC của HS:
+ PP giải bài tập Vật lý.
+ PP Fre-nen và PP đại số
+ TTC của HS trong học tập.

8. Cấu trúc luận văn
I. Mở đầu.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6

II.Nội dung.
Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn về sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại
số trong tổ chức hoạt động giải bài tập về dao động cơ điều hoà theo hướng
phát huy TTC của HS THPT.
Chương II: Sử dụng PP giản đồ Fre-nen và PP đại số trong tổ chức hoạt động
giải bài tập về dao động cơ điều hoà theo hướng phát huy TTC của HS THPT.
Chương III: Thực nghiệm sư phạm.
III. Kết luận.
IV. Tài liệu tham khảo.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
7
NỘI DUNG

thao tác tư duy khác nhau như: so sánh, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tượng
hoá, … để giải quyết vấn đề. Vì vậy, trong quá trình giải bài tập, tư duy HS có
cơ hội để rèn luyện và phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập
trong suy nghĩ và giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, cũng như rèn luyện
tính kiên trì của HS.
Ngoài ra, giờ bài tập vật lý còn là cơ hội giúp GV bổ sung những kiến
thức mà trong giờ lý thuyết chưa có điều kiện để đề cập. Như vậy, bài tập Vật
lý còn góp phần bổ sung cho HS những kiến thức còn thiếu, giúp cho việc tiếp
thu kiến thức của các em một cách đầy đủ, lôgic và hệ thống.
Khi giải bài tập, HS không chỉ vận dụng những kiến thức vừa mới học
mà còn phải huy động kiến thức của nhiều phần nhiều chương khác nhau
(nhất là những bài tập có nội dung tổng hợp), hoặc phải đào sâu kiến thức một
khía cạnh nào đó của kiến thức. Do đó có thể nói bài tập cũng như một hình
thức ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách có hiệu quả. Bài tập còn là một
phương tiện để rèn luyện cho HS thói quen và nhu cầu thường xuyên vận
dụng kiến thức vào thực tiễn, học đi đôi với hành.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
9

Bài tập còn là phương tiện không thể thiếu trong việc kiểm tra đánh giá
việc lĩnh hội kiến thức, kĩ năng kĩ xảo của HS[30]. Về phương diện lý luận
dạy học, bài tập vật lý còn góp phần tạo đường liên hệ ngược trong quá trình
dạy học nhằm cung cấp cho GV những thông tin từ HS. Qua đó GV có kế
hoạch bổ sung củng cố cho HS những chỗ các em còn yếu, đồng thời điều
chỉnh PP dạy của mình cho thích hợp với từng đối tượng HS.
Tóm lại, bài tập giữ vai trò quan trọng trong dạy học Vật lý. Vì vậy GV
cần chú ý khai thác một cách có hiệu quả nhằm phát huy tốt vai trò của bài tập
trong quá trình dạy học Vật lý.
1.1.2. Lựa chọn và sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý
Bài tập vật lý có tác dụng to lớn trên cả ba mặt: giáo dục, giáo dưỡng

+ Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm, PP giải bài tập Vật lý gồm những bước
chính sau:
1. Tìm hiểu đề bài
Bước này bao gồm việc xác định ý nghĩa Vật lý của các thuật ngữ,
phân biệt đâu là ẩn, đâu là dữ kiện, sau dùng các kí hiệu để tóm tắt đầu bài.
Trong nhiều trường hợp phải vẽ hình để diễn đạt những điều kiện của đầu bài.
2. Phân tích hiện tượng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
11

Trước hết là nhận biết những dữ kiện trong đầu bài có liên quan đến
những khái niệm nào, hiện tượng nào, quy tắc định luật nào trong Vật lý. Xác
định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng đã nêu trong đầu bài, những giai
đoạn được chi phối bằng những đặc tính nào, định luật nào.
3. Xây dựng lập luận
Thực chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ
kiện đã cho.
4. Biện luận
Trong bước này, ta phải phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những
kết quả không phù hợp với các điều kiện của đầu bài hoặc không phù hợp với
thực tế. Việc biện luận này cũng là một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá
trình lập luận. Đôi khi, nhờ biện luận này mà HS có thể phát hiện ra những sai
lầm trong quá trình lập luận, do sự vô lý của kết quả thu được.
+ Theo tác giả Phạm Hữu Tòng, PP giải bài tập Vật lý gồm 4 bước sau:
1. Tìm hiểu đề bài
Đọc ghi ngắn gọn các dữ kiện xuất phát và các cái phải tìm. Mô tả lại
những tình huống được nêu trong bài tập, vẽ hình minh họa.
2. Xác lập mối liên hệ của các dữ kiện xuất phát với cái phải tìm
Đối chiếu các dữ kiện xuất phát và cái phải tìm, xem xét bản chất Vật
lý của tình huống đã cho để nhận ra các định luật, công thức lý thuyết có liên

tắc, những công thức thiết lập mối quan hệ giữa các đại lượng cần tìm, hiện
tượng cần giải thích hay dự đoán với những dữ kiện cụ thể đã cho trong đầu
bài. Muốn làm được điều đó, cần phải làm được các suy luận lôgic hoặc
những biến đổi toán học thích hợp.
4. Kiểm tra và biện luận
Để đảm bảo tính đúng đắn của lời giải sau khi giải ta cần tiến hành
kiểm tra kết quả và biện luận để loại bỏ những kết quả không phù hợp hoặc
khẳng định kết quả theo yêu cầu ban đầu đặt ra.
Đây là bốn bước chung để giải một bài tập Vật lý bất kì.
1.1.4 Phƣơng tiện giải bài tập Vật lý
Để giải một bài tập Vật lý, chúng ta có thể vận dụng những PP sau:
1.1.4.1 PP số
Khi dùng phương tiện số học thì HS chỉ cần những phép tính số học về
từng vấn đề mà không cần sử dụng công thức và phương trình. Ưu điểm của
PP này là luyện cho HS khả năng suy luận lôgic, qua đó giúp các em hiểu rõ
hơn mối liên hệ giữa các đại lượng Vật lý, tránh việc áp dụng công thức một
cách máy móc.
1.1.4.2 PP đại số
Là PP giải toán áp dụng công thức để lập ra phương trình hoặc hệ
phương trình và từ đó giải chúng để tìm ra các ẩn số của bài toán. Khi sử
dụng các PP đại số, để tránh tình trạng áp dụng máy móc các công thức Vật
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
14

lý, thậm chí biến việc giải bài tập Vật lý thành việc giải phương trình đại số,
GV cần yêu cầu HS phân tích làm rõ nội dung bài toán, đặc biệt chú ý tới hiện
tượng Vật lý chứa đựng trong bài toán. Ngoài ra, trong khi giải có thể yêu
cầu HS nêu mối tương quan hàm số của các đại lượng Vật lý chứa đựng trong
các công thức được sử dụng.
* PP đại số giải bài tập về dao động cơ điều hoà

* Phương pháp giản đồ Fre-nen
Xét véc tơ OM có độ dài OM =A quay đều quanh điểm O với tốc độ
góc

. Ta có thể xem như điểm M chuyển động trên đường tròn bán kính OM
= a với tốc độ góc

[9].
Tại thời điểm ban đầu t = 0, đầu ngọn của véc tơ đang ở M
0
hợp với
trục Ox một góc

. P
0
là hình chiếu của M
0
lên trục Ox. Ta có:
OP
0
= OM
0
cos

=Acos


Vector OM quay đều với tốc độ góc

theo chiều ngược chiều kim