Sử dụng một số mô hình dao động và sóng điện từ được xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình matlab để giảng dạy chương “ dao động và sóng điện từ ” vật lý lớp 12 ban nâng cao

Sử dụng một số mô hình dao động và sóng
điện từ được xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình
Matlab để giảng dạy chương “ Dao động và
sóng điện từ ” Vật lý lớp 12 Ban nâng cao

Trần Thị Thanh Vân

Trường Đại học Giáo dục
Luận văn Thạc sĩ ngành: Lí luận và phương pháp giảng dạy; Mã số: 60 14 10
Người hướng dẫn: PGS. TS. Bùi Văn Loát
Năm bảo vệ: 2011

Abstract: Nghiên cứu cơ sở lý luận của phương pháp mô hình hóa, trong đó tập trung
vào các mô hình lý tưởng, mô hình kí hiệu, đồ thị, hình ảnh, quy luật vận động của đối
tượng vật lý. Trình bày cơ sở lý luận của các phương pháp dạy học tích cực. Nghiên
cứu nội dung dạy học thuộc phần dao động và sóng điện từ trong chương trình Vật lý
phổ thông. Nghiên cứu phương pháp xây dựng mô hình bằng phần mềm Matlab. Thực
nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của phương pháp giảng dạy sử dụng mô hình
được thiết kế bằng Matlab.

Keywords: Phương pháp dạy học; Môn vật lý; Phổ thông trung học; Vật lý lớp 12;
Dao động; Sóng điện từ; Ngôn ngữ lập trình

Content
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Cuộc cách mạng về công nghệ thông tin bắt đầu từ những năm cuối Thế kỷ 20 đã đem
lại vô số những thành tựu góp phần to lớn phát triển mọi mặt của xã hội loài người. Hoạt động
dạy học cùng với những hoạt động khác của xã hội được tin học hóa mạnh mẽ. Điều này
không chỉ thể hiện ở việc tiến hành xây dựng một kết cấu hạ tầng thông tin mà bản chất của
nó nằm ở sự thay đổi về nội dung, hình thức tổ chức dạy học và thay đổi tư duy của người dạy

và người học ở tất cả các cấp bậc giáo dục.
Việc phát triển năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trung học phổ
thông là một trong những mục tiêu của công cuộc đổi mới phương pháp dạy học. Đây là
nhiệm vụ khó khăn khi nội dung dạy học khá nặng nề và chế độ thi cử còn cồng kềnh chưa
định hướng mục đích học tập. Học sinh tại các trường Trung học phổ thông ít có điều kiện để
được rèn luyện tư duy khoa học, kĩ năng thu thập và xử lý thông tin. Việc tiếp cận với tin học
một cách thường xuyên sẽ dần hình thành cho học sinh kinh nghiệm về thu thập và xử lý

2
thông tin, nhưng chừng đó là chưa đủ. Vai trò tổ chức hoạt động học tập ứng dụng công nghệ
tin học đòi hỏi người giáo viên phải hiểu và sử dụng máy tính một cách thuần thục.
Việc mô phỏng, mô hình hóa các hiện tượng Vật lý bằng phần mềm giúp học sinh
nhận thức hiện tượng một cách trực quan. Dạy học Vật lý với sự hỗ trợ của mô hình tiết kiệm
thời gian tổ chức hoạt động nhận thức, tăng thời lượng thảo luận và giải quyết các vấn đề
thuộc bản chất hiện tượng.
Hiện nay mạng xã hội ảo trở nên phổ biến và sẽ còn phát triển mạnh mẽ trong nhiều
năm tới. Việc tìm kiếm, chia sẻ thông tin trên mạng internet đã trở nên phổ biến, điều này đòi
hỏi người giáo viên thế hệ mới có những hiểu biết sâu hơn về máy tính, kĩ thuật mạng và kĩ
thuật số Trao đổi thông tin trong cộng đồng mạng xã hội ảo phát triển mạnh mẽ khiến cho
lượng thông tin của loài người tăng lên nhanh chóng. Việc lựa chọn những thông tin có ích
cho công tác của giáo viên là hết sức quan trọng. Với các giáo viên giảng dạy môn Vật lý thì
họ cần các tiện ích, phần mềm, tài liệu liên quan về bộ môn của họ. Như vậy, các giáo viên
cần đến một công cụ nào đó có thể dễ dàng thiết kế, xây dựng mô hình Vật lý, có cộng đồng
phát triển đông đảo, đồng thời tính tương thích và kế thừa cao. Matlab là phần mềm có thể
thỏa mãn đa số các yêu cầu đó, nhất là khi nó được kết hợp với các phương pháp dạy học tích
cực sẽ thu được những thành công lớn.
Xuất phát từ các vấn đề trên, tác giả chọn đề tài: “Sử dụng một số mô hình dao động và sóng
điện từ được xây dựng bằng ngôn ngữ lập trình Matlab để giảng dạy chương dao động và
sóng điện từ Vật lý lớp 12 ban nâng cao” làm đề tài nghiên cứu luận văn của mình.
2. Mục đích nghiên cứu

Sử dụng mô hình biểu diễn quá trình dao động và sóng được xây dựng bằng ngôn ngữ
lập trình Matlab trong quá trình giảng dạy để giúp học sinh hình thành tư duy logic, giải quyết
vấn đề.
Kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực để quá trình dạy học đạt hiệu qủa cao.
Rèn luyện tư duy phê phán, phân tích, đối thoại và sáng tạo cho học sinh.
3. Đối tƣợng nghiên cứu
Các khái niệm cơ bản trong phần dao động và sóng điện từ.
Hoạt động của giáo viên và học sinh khi dạy và học các kiến thức trên .
4. Giả thuyết khoa học
Việc học chay đôi khi làm cho học sinh không hiểu được bản chất của vấn đề, nắm
kiến thức không sâu, tiếp thu một cách thụ động do đó không gây hứng thú cho học sinh. Sử
dùng phần mềm Matlab mô hình hóa một số khái niệm cơ bản, các hiện tượng và mối quan hệ
giữa các đại lượng trong phần dao động và sóng điện từ và các mô hình này kết hợp với
phương pháp dạy học tích cực giúp học sinh nhận thức sâu sắc hơn về bản chất Vật lý của vấn
đề, làm cho học sinh tiếp thu kiến thức một cách tích cực, ghi nhớ một cách logic và vận dụng
sáng tạo hơn. Việc mô hình hóa trên góp phần đẩy mạnh quá trình đổi mới phương pháp
giảng dạy bộ môn Vật lý ở trường phổ thông.

3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lý luận của phương pháp mô hình hóa, trong đó tập trung vào các
mô hình lý tưởng, mô hình kí hiệu, đồ thị, hình ảnh, quy luật vận động của đối tượng vật lý.
Nghiên cứu cơ sở lý luận của các phương pháp dạy học tích cực.
Nghiên cứu nội dung dạy học thuộc phần dao động và sóng điện từ trong chương trình
Vật lý phổ thông.
Nghiên cứu phương pháp xây dựng mô hình bằng phần mềm Matlab.
Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của phương pháp giảng dạy sử dụng mô
hình được thiết kế bằng Matlab.
6. Phạm vi nghiên cứu
Luận văn nghiên cứu quá trình dạy học nói chung, dạy vật lý nói riêng trong trường

THPT khi có sự hỗ trợ bởi phầm mền Matlab trong việc giảng dạy vật lý, cụ thể là dạy và học
vật lý trong phần dao động và sóng điện từ. Với mục đích nâng cao khả năng ứng dụng công
nghệ thông tin, khả năng giải quyết vấn đề, khả năng làm việc nhóm, năng lực nhận thức của
học sinh, giúp người học chủ động giải quyết vần đề khi gặp phải trong quá trình dạy học và
giúp người dạy có thêm công cụ trong việc dạy vật lý.
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý luận:
Dựa vào tài liệu lý luận dạy học làm sáng tỏ các quan điểm trong tổ chức, điều khiển
diễn biến quá trình dạy học vật lý. Từ đó học sinh biết cách gải quyết những vấn đề gặp phải
trong quá trình nhận thức.
Dựa vào tài liệu lý luận về các phương pháp day học tích cực, lựa chọn và xây dựng
pương pháp dạy học tích cực vận dụng trong phần dao động và sóng điện từ.
Sử dụng phần mềm Matlab và những tài liệu liên quan trong việc thiết kế, mô phỏng
các hiện tượng dao động và sóng điện từ phục vụ quá trình dạy học.
Nghiên cứu chương trình, nội dung sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tham khảo,
từ đó xác định chính xác nội dung, các khái niệm, các cách giải bài tập vật lý mà học sinh cần
phải nắm được khi học phần dao động và sóng điện từ.

- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
Nghiên cứu quá trình dạy học trong trường THPT nói chung và trường THPT Cổ Loa,
Đông Anh Hà Nội nói riêng thông qua các hoạt động: giảng dạy, dự giờ, thảo luận với các
đồng nghiệp và đánh giá kết quả học tập của học sinh. Trên cơ sở kết quả thu được tiến hành
đánh giá tình hình dạy, học phần dao động và sóng điện từ của học sinh phổ thông.
Nghiên cứu quá trình sử dụng máy tính trong việc ứng dụng phần mềm Matlab mô
phỏng, giải các bài tập vật lý bằng các mô hình, phục vụ công tác giảng dạy ở trường THPT
8. Đóng góp của đề tài

4
Góp phần làm sáng tỏ vai trò phương pháp mô hình hóa bằng phần mềm máy tính
trong dạy học Vật lý trong trường phổ thông.

Cung cấp những hiểu biết cơ bản về phần mềm Matlab và ứng dụng của nó.
Tạo ra một số mô hình có giá trị thực tiễn.
Kết hợp được phương pháp mô hình với phương pháp dạy học tích cực để đạt hiệu quả
cao trong dạy học.
9. Cấu trúc luận văn
Trên cơ sở nội dung đề tài đã lựa chọn, ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn được chia
thành 3 chương sau:
Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài.
Chương 2: Tổng quan về Matlab và các ứng dụng
Chương 3: Sử dụng một số mô hình Matlab trong dạy học phần dao động và sóng điện
từ
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Xu hƣớng đổi mới phƣơng pháp dạy học
1.1.1. Đổi mới phương pháp dạy học – xu hướng chung của thế giới

1.1.2. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học Vật lý hiện nay
Các kết quả nghiên cứu tâm lí về khả năng lưu giữ thông tin của học sinh và của cho
thấy bằng cách đọc chỉ đạt 5%, bằng nghe chỉ đạt 10%, bằng các phương tiện nghe nhìn đạt
20%, bằng thảo luận đạt 50%. Thu nhận bằng kinh nghiệm thực hành đạt được 75%, khi dạy
lại cho người khác có thể đạt 90%. (Nghiên cứu do National Training Laboratories tiến hành
ở Bethel, bang Maine, Hoa Kỳ).
Trên cơ sở các nghiên cứu, định hướng đổi mới phương pháp dạy học ngày nay là
hướng tới người học, phát huy tính tích cực, chủ động của người học.
Để đáp ứng nhu cầu đào tạo nguồn nhân lực cho sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa
và hội nhập quốc tế, nước ta cần nhanh chóng chuyển từ mô hình dạy học thụ động sang mô
hình dạy học tích cực.
1.1.2.1. Xây dựng cơ sở lý thuyết
1.1.2.2. Hoàn thiện phương pháp dạy học hiện có
1.1.2.3. Sáng tạo các phương pháp mới

1.2. Dạy học tích cực
1.2.1. Tính tích cực của học sinh trong dạy học Vật lý

Tính tích cực, tự giác trong quá trình dạy học Vật lý được tạo ra do mối liên hệ giữa
hoạt động của giáo viên và học sinh trong giờ học môn Vật lý , học sinh cần hiểu rằng sau
mỗi định luật, một tính chất là các thông tin lớn về thực tế ứng dụng để giải thích các hiện

5
tượng trong đời sống hàng ngày. Thông thường học sinh không có khái niệm đầy đủ về tính
chất và đặc điểm của chúng, mà cần có sự điều khiển hoạt động nhận thức học tập của giáo
viên cùng với thí nghiệm vật lý và ứng dụng thực tế.
Hoạt động tích cực nhận thức của học sinh được xuất hiện trong các khâu của quá
trình dạy học vật lý. Giáo viên phát triển các hoạt động này thông qua các hình thức tổ chức
hoạt động học tập khác nhau( bài giảng, trò chuyện, xêmina . . .). Trong điều kiện hiện đại,
một trong các phương pháp phát triển tính tích cực nhận thức của học sinh là áp dụng phương
pháp dạy học có ứng dụng CNTT&TT .
1.2.2. Phương pháp dạy học tích cực
Phương pháp dạy học tích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở nhiều nước, để
chỉ những phương pháp giáo dục - dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động sáng
tạo của người học. “Tích cực” trong phương pháp tích cực được dùng với nghĩa là hoạt động,
chủ động trái với nghĩa là không hoạt động, thụ động chứ không dùng trái nghĩa với tiêu cực,
thuật ngữ rút gọn “phương pháp tích cực” hàm chứa cả phương pháp dạy và phương pháp
học.
1.2.3. Một số kĩ thuật dạy học tích cực cần được sử dụng để nâng cao chất lượng dạy học
1.2.4.1.Kĩ thuật dạy học các mảnh ghép
Là kĩ thuật tổ chức hoạt động học tập hợp tác kết hợp giữa cá nhân, nhóm và liên kết giữa
các nhóm
Kĩ thuật này được sơ đồ hóa như sau:

1.2.4.2. Kĩ thuật khăn phủ bàn
Là kĩ thuật tổ chức hoạt động học tập mang tính hợp tác kết hợp giữa hoạt động cá nhân
và nhóm.
vào cơ sở lý luận về phương pháp dạy học mô hình hóa, căn cứ vào nội dung dạy học
và hoàn cảnh cụ thể. Từ những nhận xét trên, ta có thể thấy quy trình xây dựng một mô hình
(ảo) để ứng dụng trong giảng dạy như sau:

6
 Xác định mục đích dạy học
 Thiết kế, xây dựng mô hình
 Thiết kế bài giảng có sử dụng mô hình
 Thực nghiệm
 Đánh giá kết quả
 Chỉnh sửa hoặc xây dựng mô hình và bài giảng mới

7
CHƢƠNG 3: SỬ DỤNG MỘT SỐ MÔ HÌNH MATLAB TRONG DẠY HỌC PHẦN
DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
3.1. Đặc điểm, cấu trúc, nội dung chƣơng “dao động và sóng điện từ” vật lí 12 Ban nâng
cao
3.1.1. Đặc điểm, cấu trúc chương “dao động và sóng điện từ” trong chương trình vật lí phổ
thông lớp 12 chương trình nâng cao
3.1.2. Nội dung kiến thức chươn g: “Dao động và sóng điện từ”
3.1.2.1 Về mạch dao động
3.1.2.2 Về điện từ trường
3.1.2.3 Về sóng điện từ
3.1.2.4 Về nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến
3.1.3. Mục tiêu về kiến thức và kĩ năng học sinh cần đạt khi học chƣơng “Dao động và
sóng điện từ”

3.1.3.1 Mục tiêu về kiến thức chương “Dao động và sóng điện từ”
3.1.3.2. Kỹ năng của học sinh khi học chương “Dao động và sóng điện từ”
3.2. Xây dựng một số mô hình Matlab để giảng dạy chƣơng ”Dao động và sóng điện từ”
vật lý 12 nâng cao
3.2.1. Mạch dao động
Mạch dao động là mạch gồm cuộn dây có độ tự cảm L mắc
nối tiếp với tụ điện có điện dung C thành một mạch kín (gọi là mạch
LC).

Hình 3.3 Mạch LC
Điện tích của bản tụ :
q = Q
o
cos(t + ) (3.1)
Dòng điện trong mạch LC:
i =
dt
dq
= -Q
o
sin(t + ) = I
o
cos(t +  +
2

) (3.2)
với I
o
= Q
o


u
L
=
C
q
=
tcos(
C
Q
o
) (3.3)
Hiệu điện thế hai đầu cuộn dây
Điện tích q trên bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch LC biến thiên điều hòa cùng
tần số theo thời gian; i nhanh pha
2

so với q và u
L
[4].

8
1
2
3
4
5
6
t


400

200
200
400
dien tich

Hình 3.4 a
1
2
3
4
5
6
t

10 000

5000
5000
10 000
donng dien

Hình 3.4 b
1
2
3
4
5
6

t

1.

10
8

5.

10
7
5.

10
7
1.

10
8
hieu dien the hai dau cuon day

Hình 3.4c

9

Hình 3.5. Sơ đồ biểu diễn đồng thời đồ thị I và q
3.2.2. Chu kỳ và tần số dao động riêng của mạch LC
- Chu kỳ: T =



2
2.
LC
(3.4)
- Tần số: f =
LC2
1
T
1


(3.5)
3.2.3. Năng lượng trong mạch LC
Trong quá trình dao động của mạch LC thì mạch xuất hiện năng lượng điện trường ở
tụ C và năng lượng từ trường ở cuộn dây. Năng lượng điện trường trên tụ:
W
C
=
)t(cos.
C2
Q
C2
q
2
2
o
2

(3.6)
Năng lượng từ trường trên cuộn dây:

W
L
=
)t(sin.
C2
Q
)t(sin.
2
Q.L
Li
2
2
o
2
2
o
2
2



(3.7)
Năng lượng điện từ
W = W
C
+W
L
=
)t(cos.
C2

Q
2
2
o

+
)t(sin.
C2
Q
2
2
o

=
C2
Q
2
o
= hằng số (3.8)
Năng lượng điện trường và năng lượng từ trường có sự chuyển hóa cho nhau, nhưng
tổng năng lượng điện trường và từ trường là không đổi. Nhưng, trên thực tế dao động điện từ
của mạch LC là dao động tắt dần. Giái trị điện trở R trên mạch càng lớn thì dao động càng
nhanh tắt. Hình 3.6 mạch dao động có điện trở R
Sử dụng phần mềm Matlab mô phỏng
quá trình dao động điện tắt dần . Chạy chương
trình ta thu được kết quả trên hình 3.7


10
Muốn mạch dao động không bị tắt dần thì ta phải bù năng lượng cho mạch, phần năng

lượng bù phải đủng và đủ phần năng lượng tiêu hao trong mỗi chu kì.
3.2.3. Mạch chọn sóng LC
3.2.4. Sự lan truyền của sóng điện từ trong không gian
Sóng điện từ là sóng ngang. Trong quá trình truyền sóng véc tơ cường độ điện trường
E
, véc tơ từ trường
B
luôn vuông góc với nhau và vuông góc với phương truyền sóng[4]
- Trong chân không sóng điện từ truyền đi với vận tốc ánh sáng và với bước sóng , với  =
c.T (3.18)
T = 1/f :chu kỳ của dao động điện từ.
trong đó: c là vận tốc ánh sánh trong chân không
Mô phỏng sự lan truyền của sóng điện từ trong chân không bằng ngôn ngữ Matlab.
Chạy chương trình mô phỏng ta thu được kết quả như trên hình 3.14:

Trong không gian điện trường và từ trường dao động cùng pha với nhau.
Sóng điện từ cũng tuân theo các định luật phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ khi truyền từ môi
trường này sang môi trường khác.

3.5. Truyền thông bằng sóng điện từ
3.5.1. Nguyên lý thu, phát sóng vô tuyến
3.3. Thực nghiệm sƣ phạm
3.3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm:
3.3.2. Lựa chọn đối tượng thực nghiệm
Việc thực nghiệm sư phạm được tiến hành tại trường THPT Cổ Loa – Đông
Anh – Hà nội với đối tượng là học sinh lớp 12 Ban tự nhiên.
Lớp đối chứng là lớp 12A2 có 51 học sinh, dạy theo tiến trình cũ, truyền thống,
không có sự hỗ trợ của phần mềm toán học Matlab.
Lớp thực nghiệm là lớp 12A3 có 53 học sinh, dạy theo tiến trình đã soạn thảo có sử
dụng phần mềm toán học Matlab để giảng dạy.

Nhìn vào điểm trung bình và độ lệch chuẩn, ta có nhận xét cả hai lớp đều có học lực
tương đối tốt. Mặt bằng kiến thức hai lớp trên là khá tương đương
3.3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm
Quá trình thực nghiệm sư phạm, chúng tôi tiến hành song song, dạy ở lớp thực nghiệm
và lớp đối chứng trong cùng một thời gian, cùng nội dung chương " Dao động điện từ". Lớp
thực nghiệm 12A3 (sĩ số 53) và lớp đối chứng 12A2(sĩ số 51). Đây là hai lớp có chất lượng
học sinh là tương đương nhau.
Quá trình thực nghiệm chúng tôi tiến hành phân phối thời gian học như sau: 1/2 số giờ
để học sinh tự học và thảo luận nhóm học sinh, 1/2 số giờ thảo luận giữa giáo viên và học
sinh cả lớp.

11
Trước mỗi buổi học chúng tôi định hướng quá trình học tập của học sinh bằng cách: nêu
ra nội dung kiến thức cần nghiên cứu, bằng các câu hỏi yêu cầu học sinh trả lời vào phiếu, tổ
chức thảo luận trong từng nhóm học sinh. Cuối cùng chúng tôi tổ chức thảo luận với cả lớp.
Quá trình thảo luận, giáo viên thu lại phiếu; kiểm tra sơ bộ các câu trả lời của học sinh;
sơ bộ đánh giá các nội dung học sinh chưa nắm vững; tiến hành đặt các câu hỏi thảo luận
hướng vào các nội dung đó. Cuối buổi học, giáo viên hệ thống hoá nội dung kiến thức của
toàn bộ bài học.
Cuối đợt thực nghiệm sư phạm chúng tôi đã cho học sinh làm một bài kiểm tra 45 phút
để sơ bộ đánh giá kết quả của tiến trình dạy học đã soạn thảo và đánh giá sự tiến bộ của học
sinh trong việc nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, rèn luyện óc sáng tạo của học sinh.
Ngoài ra, để nắm được ý kiến của học sinh về phương pháp học tập mới này, chúng tôi
tổ chức điều tra để đánh giá về hứng thú của học sinh trong khi học bằng phương pháp tự học,
tự nghiên cứu để chiếm lĩnh tri thức.
3.3.4. Thời điểm thực nghiệm 5/10/2010 đến 25/10/2010
3.3.5. Diễn biến thực nghiệm sư phạm
- Tại lớp đối chứng
Dạy học theo phương pháp thông thường, không có sự hỗ trợ phần mềm Matlab và
phương pháp dạy học tích cực.

- Tại lớp thực nghiệm
Để chuẩn bị cho tiến trình thực nghiệm sư phạm diễn ra trong chương “Dao động và
sóng điện từ” Vật Lý 12 nâng cao, chúng tôi yêu cầu học sinh ôn tập lại chương “Dao động
điều hoà”
Ở bài học “Dao động điện từ”, đầu tiên giáo viên hướng dẫn học sinh sử dụng phiếu học
tập KWL (phụ lục 2) để nhớ lại những kiến thức cũ và liên kết hình thành kiến thức mới với
sự trợ giúp của mô hình Matlab.
Ở các bài tiếp theo với sự giúp đỡ của mô hình Matlab, học sinh hình thành kiến thức
mới một cách trực quan. Và ở bài tổng kết cuối cùng, chúng tôi chia học sinh thành các nhóm
và giao nhiệm vụ cho mỗi nhóm tổng kết lại một bài trong chương và đồng thời tổng kết lại cả
chương sử dụng lược đồ tư duy
3.3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm
Để có căn cứ đánh giá chúng tôi đã soạn thảo và tổ chức cho học sinh làm bài kiểm
tra tự luận với thời gian 45 phút sau khi kết thúc chương: “Dao động và sóng điện từ”. Nội
dung bài kiểm tra bao gồm một số kiến thức cơ bản mà học sinh phải nắm vững và phải vận
dụng được nội dung bài kiểm tra, cũng có tác dụng giúp chúng tôi một lần nữa thẩm định lại
những khó khăn, sai lầm của học sinh mà chúng tôi tìm hiểu trước đó, đồng thời qua đó làm
căn cứ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề, tư duy vật lý và tính sáng tạo của học sinh.
* Phân tích số liệu

12
Sau khi tổ chức cho học sinh làm bài kiểm tra viết chúng tôi tiến hành chấm bài và xử lí kết
quả thu được theo các phương pháp thống kê toán học.
+ Bảng thống kê số điểm
+ Vẽ đồ thị so sánh giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng.
+ Tính các tham số thống kê
- Kết quả kiểm tra học sinh sau thực nghiệm
Bảng 3.2. Kết quả kiểm tra sau khi dạy thực nghiệm
Điểm số

Lớp 12A2(TN)
Lớp 12A3(ĐC)
Tần số (n
i
)
Tổng điểm
Tần số (m
i
)
Tổng điểm
10
18
180
9
90
9
12
108
13
117
8
8
64
10
80
7
7
49
8
56

6
4
24
7
42
5
2
10
4
20
4
0
0
2
8
Tổng số
51
435
53
413
Điểm trung bình

8,53
7,79
Phương sai mẫu (DX)
2,21
2,90
Độ lệch chuẩn (S
x
)

1,49
1,70
Ta có
8,53 7,79
2,35 1,67
2,21 2,90
51 53
XY
Zx
DX DY
nm



    

nên có thể khẳng định
chất lượng học tập của lớp thực nghiệm là cao hơn lớp đối chứng.
- Kết quả thống kê bài kiểm tra của học sinh

Câu 1
Câu 2
Câu 3
TN
ĐC
TN
ĐC
TN
ĐC
()X

13
Làm đúng
51
46
45
32
40
19
Làm sai
0
7
6
16
7
13
Không trả lời
0
0
0
5
4
11

Biểu đồ 3.1 So sánh tỉ lệ % làm đúng các câu trong đề kiểm tra
0
20
40
60
80

100
Câu 1 Câu 2 Câu 3

TN
100%
88%
78%
ĐC
87%
60%
36%
Nhìn vào biểu đồ ta thấy tỉ lệ HS của lớp thực nghiệm làm đúng ở mỗi bài luôn cao
hơn lớp đối chứng. Điều đó chứng tỏ kết quả của lớp thực nghiệm là cao hơn lớp đối chứng.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
Đối chiếu với mục đích nghiên cứu, đề tài luận văn đã cơ bản hoàn thành các nhiệm
vụ đặt ra:
- Nghiên cứu các quan điểm dạy học hiện đại về dạy học, đặc biệt chú trọng về cơ sở
lý luận của việc vận dụng các phương pháp dạy học tích cực, nghiên cứu tài liệu về phần mềm
Matlab, nghiên cứu nội dung và phân phối chương trình các kiến thức chương "Dao động và
sóng điện từ” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao và các tài liệu có liện quan nhằm xác định
được mức độ nội dung các kiến thức cơ bản và các kỹ năng học sinh cần đạt được.
- Tìm hiều thực tế dạy học phần kiến thức chương "Dao động và sóng điện từ” sách
giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao nhằm phát hiện những khó khăn của giáo viên và học sinh. Từ
đó đề xuất một số nguyên nhân của các khó khăn và nêu các biện pháp khắc phục.

14
- Xây dựng các mô hình bằng phần mềm Matlab vào việc tổ chức dạy học một số bài
trong chương "Dao động và sóng điện từ” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao không những
giúp học sinh vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã biết, mà còn giúp học sinh hình thành kiến
thức, kĩ năng mới và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học đã soạn thảo để đánh giá
hiệu quả của qúa trình giảng dạy có sử dụng mô hình được xây dựng bằng phần mềm Matlab .
Như vậy, với việc sử dụng mô hình được xây dựng bằng phần mềm Matlab trong việc
dạy vật lý chương "Dao động và sóng điện từ” sách giáo khoa Vật Lý 12 nâng cao, luận văn
đã làm rõ được một số đồ thị điện tích, cường độ dòng điện theo thời gian, dao động điện từ
tắt dần, qúa trình truyền sóng điện từ trong không gian… đây là các vấn đề học sinh khó hình
dung được trong thực tế Hơn nữa với việc sử dụng phần mềm Matlab, giáo viên đã tạo cho
học sinh có nhiều cơ hội tiếp cận với công nghệ thông tin, có cơ hội trao đổi các vấn đề với
giáo viên, giúp đơn giản hoá các vấn đề trừu tượng, góp phần phát huy tính tích cực và tự chủ,
bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh. Các kết quả nghiên cứu có thể xem là một tài liệu
tham khảo về phương pháp dạy học cho các giáo viên Vật Lý ở trường THPT.
Tuy nhiên, đề tài vẫn tồn tại một số hạn chế sau:
- Khi thực hiện bài giảng có sự hỗ trợ của phần mềm Matlab thì thời gian chuẩn bị
tương đối nhiều, đòi hỏi giáo viên phải có kiến thức nhất định về CNTT, đặc biệt phải có kỹ
năng lập trình phần mềm Matlab trong việc xây dựng các mô hình trong chương trình vật lý
phổ thông.
- Tính ứng dụng của luận văn sẽ được phát huy tối đa khi các thiết bị công nghệ dạy
học được trang bị đầy đủ, như máy tính chạy phần mềm, máy chiếu Projector… Do đó nếu
không được đáp ứng các nhu cầu trên, đề tài của luận văn khó phát huy được ưu thế.
Do điều kiện về thời gian, không gian và khuôn khổ thực hiện của luận văn nên chắc
chắn không thể tránh khỏi thiếu sót, tôi rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các Thầy
Cô giáo và các bạn đồng nghiệp để luận văn của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành
cảm ơn!

References
Tài liệu tham khảo Tiếng Việt
[1]. Tôn Tích Ái. Phương pháp số, NXB ĐHQG Hà Nội, 2001.
[2]. Dƣơng Trọng Bái, Đào Văn Phúc, Vũ Quang. Bài tập Vật Lý 12, NXB Giáo dục, 2001.
[3]. Nguyễn Ngọc Bảo. Phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh trong quá trình dạy học.
Vụ Giáo viên, Hà Nội, 1995.

[4]. Lƣơng Duyên Bình (Tổng chủ biên), Vũ Quang (chủ biên), Nguyễn Thƣợng Chung,
Tô Giang, Trần Chí Minh, Ngô Quốc Quýnh. Vật Lý 12, NXB Giáo dục, 2008.

15
[5] Tony Buzan, Bản đồ tư duy, NXB Lao động 2008.
[6]. Vũ Cao Đàm. Phương pháp luận nghiên cứu Khoa học, NXB KH&KT, Hà Nội, 1998.
[7]. Nguyễn Văn Đồng (chủ biên). Phương pháp giảng dạy Vật Lý ở trường phổ thông, tập 1
và tập 2, NXBGD Hà Nội, 1979.
[8] Bùi Văn Loát, Thái Khắc Định. Các hương pháp xử lý số liệu thực nghiệm hạt nhân. Nhà
xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2009.
[9]. Lê Đức Ngọc, Bài giảng chuyên đề cao học: Những vấn đề chung về chương trình trung
học phổ thông, Khoa sư phạm, Đại học quốc gia Hà Nội, 2003.
[10]. Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên), Vũ Thanh Khiết (chủ biên), Nguyễn Đức Hiệp,
Nguyễn Ngọc Hƣng, Nguyễn Đức Thâm, Phạm Đình Thiết, Vũ Đình Tuý, Phạm Quý
Tƣ. Vật Lý 12 nâng cao, NXBGD, 2008.
[11]. Lê Viết Dƣ Khƣơng, Matlab - Một công cụ tin học mạnh trợ giúp hữu hiệu việc giảng
dạy và nghiên cứu trong nhiều lĩnh vực khoa học và kỹ thuật, Tuyển tập báo cáo Hội thảo
“Phát triển công cụ tin học trợ giúp cho giảng dạy, nghiên cứu và ứng dụng toán học”, Hà
nội, 4/1999, 55-74.
[12]. Ngô Diệu Nga. Bài giảng chuyên đề phương pháp nghiên cứu khoa học dạy học Vật Lý,
2003.
[13]. Ngô Diệu Nga. Bài giảng chuyên đề phân tích chương trình vật lý phổ thông, 2005.
[14]. Piaget. J.V. Tâm lý học và giáo dục học, NXBGD, Hà Nội, 1980.
[15] Vũ Quang (chủ biên), Lƣơng Duyên Bình, Tô Giang, Ngô Quốc Quýnh. Bài tập Vật
Lý 12, NXBGD, 2008.
[16]. Đinh Thị Kim Thoa, Bài giảng phương pháp và công nghệ dạy học hiện đại, ĐHGD –
ĐHQGHN, 2001.
[17]. Đỗ Hƣơng Trà, Bài giảng chuyên đề phương pháp dạy học Vật Lý, Hà Nội, 2008.
Các văn bản pháp luật:
[18]. Chỉ thị 58-CT/TW của Bộ Chính Trị ngày 17/10/2000 về việc đẩy mạnh ứng dụng và

phát triển công nghệ thông tin phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá.
[19]. Chỉ thị số 40-Ct/TW ngày 15/06/2004 của Ban bí thư TW Đảng về việc xây dựng, nâng
cao chất lượng đội ngũ nhà giáo và cán bộ quản lí giáo dục.
[20]. Luật giáo dục, NXB Chính trị quốc gia, 2005
[21]. Văn kiện Đại hội Đại biểu toàn quốc lần thứ IX Đảng cộng sản Việt Nam, NXB Chính
trị Quốc gia, Hà Nội 2001
Tài liệu tham khảo Tiếng Anh

16

[22]. David W.Stockburger, Introductory Statistics: Concepts, Models, and Applications,
Emeritus Professor, Missouri State University.
[23]. Brenda Branyan, Broadbent, R.Kent Wood. Education Media and technology
yearbook. Libraries Unlimited, Inc. Englewood, Colorrado, 1990.