Một số giải pháp tháo gỡ khó khăn trong chủ đề dao động cơ

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI
TRƯỜNG THCS&THPT PÚNG LUÔNG

BÁO CÁO SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ
(Lĩnh vực: VẬT LÝ 12)

MỘT SỐ GIẢI PHÁP THÁO GỠ KHÓ KHĂN
TRONG CHỦ ĐỀ DAO ĐỘNG CƠ

Tác giả: MÙA A PHỨ
Trình độ chun mơn: Đại học Sư phạm vật lý
Chức vụ: Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THCS&THPT Púng Luông

Yên Bái, ngày 20 tháng 01 năm 2022
1


2
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN
1. Tên sáng kiến: “Một số giải pháp tháo gỡ khó khăn trong chủ đề Dao
động cơ”.
2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Vật lý 12
3. Phạm vi áp dụng sáng kiến: Học sinh lớp 12 Trung học phổ thông
4. Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ ngày 12 tháng 09 năm 2020 đến nay
5. Tác giả:
Họ và tên: MÙA A PHỨ
Năm sinh: 15/09/1987
Trình độ chuyên môn: Đại học sư phạm vật lý
Chức vụ công tác: Giáo viên
Nơi làm việc: Trường THCS&THPT Púng Luông

Địa chỉ liên hệ: Bản Ngã Ba Kim, xã Púng Luông, Huyện Mù Cang Chải,
Tỉnh Yên Bái.
Điện thoại: 0372 555 890
6. Đồng tác giả: Khơng
II. MƠ TẢ SÁNG KIẾN:
1. Tình trạng các giải pháp đã biết
Qua nhiều năm công tác, giảng dạy bộ môn vật lý tại vùng miền núi từ năm
2010 đến nay, tôi đã từng giảng dạy tại trường THPT Mù Cang Chải và hiện nay
đang giảng dạy tại trường THCS&THPT Púng Luông. Đồng thời trong những
năm công tác, tơi đã có nhiều buổi tập huấn cùng nhiều cán bộ giáo viên tại tỉnh
và Sở giáo dục.
Tôi nhận thấy một đặc điểm chung: Đối với phương pháp giảng dạy thông
thường, chỉ sử dụng kế hoạch dạy học thông thường thì có một số lượng học sinh
khá lớn gặp phải rất nhiều khó khăn trong q trình nhận thức nội dung của chủ
đề “dao động cơ”. Ngay cả lý thuyết lẫn bài tập đều gây tình trạng khó hiểu đối
với học sinh, trong đó thời lượng để giảng dạy chủ đề này cũng khá gấp gáp, khiến


3
cho nhiều em học sinh không thể tiếp cận kịp nội dung của chủ đề, chỉ trừ những
em nhận thức tốt, những em học sinh khá giỏi.
Nội dung của chủ đề “dao động cơ” cịn có ảnh hưởng đến rất nhiều nội
dung chương trình ở mơn vật lý lớp 12. Bởi vì rất nhiều nội dung đều liên quan
đến “dao động” như sóng cơ, sóng âm. Dịng điện xoay chiều cũng là điện dao
động. Sóng điện từ, sóng ánh sáng...
Qua nhiều năm công tác, bản thân tôi nhận thấy học sinh gặp rất nhiều khó
khăn về nhận thức chủ đề “dao động cơ”. Những điểm khúc mắc thì rất nhiều
nhưng tôi xin được thống kê 3 điều dễ gặp nhất đối với học sinh tại nơi tôi đang
công tác, như sau:
1.1. Lý thuyết mới mẻ và cấp độ khó cao hơn.

Qua dịp nghỉ hè, đã mất một khoản thời gian học sinh rời xa sách vở, phần
nào đó đã quên nhiều kiến thức. Khi học sinh bắt đầu bước vào lớp 12, phần kiến
thức thuộc chủ đề “dao động cơ” là rất mới. Học sinh còn chưa quen với kiến thức
có sự trừu tượng và logic như phần nội dung chủ đề “dao động cơ”.
Đã qua rất nhiều năm tôi làm bài kiểm tra khảo sát, bài kiểm tra 15 phút,
những bài kiểm tra đánh giá thường xuyên theo chương trình Giáo dục phổ thơng
mới, thậm chí là bài kiểm tra giữa kì I. Kết quả cho thấy có rất nhiều học sinh
không hiểu lý thuyết của nội dung Dao động cơ.
Ví dụ về câu hỏi khá đơn giản: Li độ cực đại của một vật dao động điều hòa
sẽ bằng đại lượng nào sau đây?
A. Tần số f của dao động

B. Biên độ A của dao động

C. Chu kì T của dao động

D. Tần số góc ω.

Có khá nhiều học sinh không lập luận ra câu trả lời đúng. Sự lập luận đó
cũng ảnh hưởng tới q trình giải bài toán về dao động cơ trở nên gặp nhiều khó
khăn.
1.2. Học sinh hạn chế kiến thức về Hàm số cosin.


4
Theo nội dung SGK và các công văn hướng dẫn, để lên kế hoạch bài dạy
thì nội dung xây dựng lý thuyết cũng có phần trừu tượng và rườm rà đối với học
sinh. Cuối cùng học sinh cũng chỉ thừa nhận cơng thức hay phương trình dao động
của dao động điều hịa.
Hơn nữa dao động của một vật có li độ tuân theo hàm số cosin (hay sin) và

li độ của vật đó cịn tương đồng với một vật chuyển động tròn đều, nên cần phải
nắm thật rõ kiến thức về đường trịn lượng giác, các vấn đề đó khá logic và trừu
tượng cho học sinh vùng núi. Cụ thể là học sinh khơng thể hình dung đồ thị hàm
số sin và đồ thị hàm số cosin. Nếu gắn một vật dao động điều hịa với các hàm số
đó thì học sinh bắt đầu lúng túng, không hiểu bài nếu khơng có phương tiện và
phương pháp để giảng dạy cho học sinh. Đặc biệt là học sinh miền núi chưa có
điều kiện tiếp cận với khoa học, tốn học nhiều.
1.3. Thực trạng của học sinh về giải bài toán Dao động cơ
Riêng phần dao động cơ: Như tơi đã trình bày ở trên. Một phần do học sinh
không thế nắm được lý thuyết nên khơng rèn luyện các bài tốn ứng dụng cho học
sinh. Mặt khác, học sinh miền núi cũng có đặc thù tính tốn chưa tốt, ít tiếp cận
với kiến thức khoa học... Vì vậy khả năng tính tốn các bài tốn là cịn hạn chế.
Giữa lý thuyết và bài tập tốn lý có sự tương tác hỗ trợ nhau, vậy nếu yếu về mặt
tính tốn cũng ảnh hưởng đến phần nhận thức về lý thuyết và ngược lại.
Ví dụ: cho x= 5cos2𝜋t (cm), Chu kỳ và vận tốc cực đại của dao động là bao
nhiêu?
Thì có rất nhiều học sinh khơng biết tính. Với câu hỏi trên là một điều khá
khó khăn đối với học sinh nếu khơng có sự sáng tạo trong q trình hướng dẫn
học sinh giải bài tập toán lý phần dao động cơ. Ngồi ra cịn nhiều vấn đề khó
khăn ở chủ đề này mà học sinh gặp phải nhưng không đáng kể như: rất nhiều biểu
thức và đại lượng mới, cần học sinh có trí nhớ và ý thức học tập rèn luyện tích
cực...
2. Nội dung các giải pháp đề nghị cơng nhận là sáng kiến:
2.1. Mục đích của giải pháp


5
Mục đích viết ra sáng kiến này đầu tiên là tạo ra công cụ, phương pháp dạy
học sao cho đạt kết quả cao cho học sinh, từ đó ngày càng nâng cao trình độ
chun mơn của bản thân.

Mục đích thứ hai là nhằm đưa ra các giải pháp cùng chia sẻ với đồng nghiệp
những vấn đề chuyên môn mà bản thân tôi đã nghiên cứu trong thời gian qua, và
đã áp dụng vào dạy học để nâng cao chất lượng dạy và học cho học sinh vùng núi,
nâng cao trình độ chuyên môn của cá nhân đối với bộ môn Vật lí 12.
Trong khó khăn gặp phải ở chủ đề “dao động cơ”, tôi xin đưa ra các giải
pháp như sau:
2.2 Nội dung các giải pháp
* Giải pháp 1: Lý luận lý thuyết một cách tường minh dễ hiểu cho học
sinh.
Phần kiến thức chủ đề “dao động cơ” là một thực trạng lý thuyết mới mẻ
và cấp độ khó cao hơn. Khi học sinh bắt đầu bước vào lớp 12, cịn chưa quen với
kiến thức có sự trừu tượng và logic như phần nội dung chủ đề “dao động cơ”. Để
hình thành khái niệm, đảm bảo học sinh đều nắm được khái niệm và nội dung lý
thuyết bắt buộc giáo viên phải sử dụng thiết bị xây dựng lý thuyết một cách tường
minh như sau:
Ví dụ minh họa: Giáo viên bắt buộc phải có sự chuẩn bị 2 thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Dùng một sợi chỉ buộc vào một quả nặng và cho quả nặng
lắc dao động.


6
Thí nghiệm 2: dùng một cái thước nhựa loại 20; 30cm kẹp một đầu và đầu
còn lại để tự do và gảy cho dao động.

Những hiện tượng một vật chuyển động như trên gọi là dao động cơ. Yêu
cầu học sinh lấy ví dụ xung quanh cuộc sống. Từ đó yêu cầu học sinh tự rút ra kết
luận khái niệm của dao động cơ như sau: Dao động là sự chuyển động qua lại
của một vật quanh một vị trí cân bằng.
Qua nhiều ví dụ học sinh
lấy được như: Con lắc của đồng

hồ; Dây đàn rung khi gẩy; Mặt
trống rung, cành cây lung lay,
mặt nước gợn sóng... Giáo viên
kết hợp với học sinh thảo luận
phân loại ra các dao động là
khác nhau: Dao động tuần hồn;
Dao động điều hịa, và dao động
dừng lại khá nhanh gọi là dao
động tắt dần.
* Giải pháp 2: Thuyết trình bằng minh chứng một vật dao động tuân
theo hàm số cosin (hay sin) theo thời gian.


7
Để giải quyết vấn đề: học sinh chỉ thừa nhận cơng thức hay phương trình
dao động của dao động điều hòa, đồng thời cho học sinh nắm thật rõ kiến thức về
đường trịn lượng giác. Tơi đưa ra giải pháp 2 như sau:

Đầu tiên học sinh phải được quan sát một cách tường minh về một vật
chuyển động tròn đều thì có bóng chiếu là dao động diều hịa, điều này thì thực
hiện thí nghiệm cũng khá đơn giản. Vị trí của vật chính là li độ x trên quỹ đạo dao
động của nó.
Để chứng minh cho học sinh hiểu một cách tường minh bằng bài toán đồ
thị, giáo viên cần đưa ra ví dụ cụ thể.
Ví dụ bài tốn: Cho phương trình dao động: x = 4cos2𝜋t (cm). Tính các li
độ của dao động với t = 0,1; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; ... đến 1. Và vẽ đồ thị của x
theo t dựa vào bảng kết quả dưới:
Bảng kết quả:
x
(cm)

t (s)

4 3,24 1,24
0

0,1

0,2

0

-1,24

-3,24

-4

-3,24

0,25

0,3

0,4

0,5

0,6

-1,24 1,24 3,24 4

0,7

0,8

0,9

1


8
Đồ thị biểu diễn:

Sau khi học cách tính tốn quy luật bài tốn và dùng bài tốn đó để quay
lại chứng minh về lý thuyết thì học sinh sẽ hiểu lý thuyết. Từ đó học sinh bắt đầu
hiểu kiến thức và ghi nhớ kiến thức một cách chắc chắn lâu dài để áp dụng trong
các nội dung có liên quan đến dao động trong năm học.

Học sinh thực hiện tính toán và vẽ đồ thị hàm số x = 4cos2𝜋t (cm)


9
* Giải pháp 3: Các bài toán nâng cao khả năng tính tốn.
Bước 1. Giáo viên Chia lớp ra thành 4 nhóm
Bước 2: Phát cho mỗi nhóm một phiếu học tập và dựa vào hướng dẫn
của giáo viên. Bài toán mẫu đã hướng dẫn giải để hoàn thành phiếu học tập.
Phiếu học tập 1.
1. Cho phương trình dao động x = 4cos t (cm). Tại thời điểm t = π s li độ là ?
A. w rad/s.

B. 0 cm

C. 2 cm.

D. - 4 cm.

2. Cho phương trình dao động x = 5cos(πt – π) cm. Tại thời điểm t = 1 giây thì
li độ x là ?
A. 0 cm.

B. -5 cm

C. 2,5 cm.

D. 5 cm

3. Cho phương trình dao động x = 5sin(2πt – π) cm. Phương trình dạng hàm số
cos là ?
A. x = 5cos(2πt – π) cm

B. x = 5cos2πt cm

C. x = 5cos(2πt – π/2) cm

D. x = 5cos(2πt + π) cm

4. Cho phương trình dao động x = 6cos(πt + π/6) cm. Biên độ, tần số của dao
động là ?
A. 6cm, 0,5 Hz.

B. 3cm, 5 Hz.

C. 6cm, 1 Hz..

D. 5cm, 2 Hz.

Phiếu học tập 2.
5. Cho phương trình dao động x = 2cos(2πt + π/6) cm. Chu kì của dao động là ?
A. 0,5 giây

B. 1 giây

C. 2 giây

D. 3 giây

6. Chiều dài dây dài 2 mét thì con lắc đơn dao động với chu kì là bao nhiêu?
A. ≈ 2,83 giây

B. 2,1 giây

C. ≈1,6giây

D. 1 giây.

7. Chu kì của con lắc lị xo được tính theo công thức:
A. T 

1
2

k
m

B.  

v
f

C. T  2

m
k

D.  

2v
f

8. Vận tốc cực đại của con lắc lò xo có K=20N/m, m=0,2kg, Biên độ dao động
0,04m.
A. 0,4m/s.

B. 3,32m/s

C. 3,76m/s

D. 0,6 m/s


10

Phiếu học tập 3.
9. Cho phương trình dao động x = 4cos t (cm). Tại thời điểm t = π s li độ là ?
A. w rad/s.

B. 0 cm

C. 2 cm.

D. - 4 cm.

10. Cho phương trình dao động x = 5cos(πt – π) cm. Tại thời điểm t = 1 giây thì
li độ x là ?
A. 0 cm.

B. -5 cm

C. 2,5 cm.

D. 5 cm

11. Cho phương trình dao động x = 5sin(2πt – π) cm. Phương trình dạng hàm số
cos là ?
A. x = 5cos(2πt – π) cm

B. x = 5cos2πt cm

C. x = 5cos(2πt – π/2) cm

D. x = 5cos(2πt + π) cm

12. Cho phương trình dao động x = 6cos(πt + π/6) cm. Biên độ, tần số của dao
động là ?
A. 6cm, 0,5 Hz.

B. 3cm, 5 Hz.

C. 6cm, 1 Hz.

D. 5cm, 2 Hz.

Phiếu học tập 4.
13. Dao động tắt dần là dao động có:
A. Biên độ tăng dần theo thời gian.

B. Biên độ giảm dần theo thời gian.

C. Biên độ thay đổi theo thời gian.

D. Biên độ duy trì theo thời gian.

14. Cho phương trình dao động x = 4cos t (cm). Tại thời điểm t = 2π s li độ là ?
A. w rad/s.

B. 0 cm

C. 2 cm.

D. 4 cm.

15. Cho phương trình sóng u = 50cos wt (cm). Biên độ sóng cao ?

A. w rad/s.

B. 50 cm

C. 20 cm.

D. 40 cm.

16. Chiều dài dây dài 2 mét thì con lắc đơn dao động với chu kì là bao nhiêu?
A. ≈ 2,83 giây

B. 2,1 giây

C. ≈1,6giây

D. 1 giây.

Bước 3: Học sinh các nhóm thực hiện hồn thành phiếu học tập của
nhóm; Giáo viên theo dõi và gợi ý cần giải pháp.
Bước 4. Học sinh trình bày kết quả: Đại diện nhóm trình bày kết quả đã
thực hiện trong khoản thời gian chuẩn bị.
Bước 5. Kết luận: Giáo viên dựa vào bảng kết quả để đánh giá nhóm. Rút
ra kinh nghiệm trong q trình dạy học và điều chỉnh phương pháp dạy học tích


11
cực của bản thân. Kết luận về kết quả nhận thức của học sinh để điều chỉnh mức
độ dạy học và kiểm tra.

Một số hình ảnh học sinh trình bày kết quả nghiên cứu chủ đề dao động cơ

3. Khả năng áp dụng của giải pháp
Trên đây là những kinh nghiệm qua nhiều năm giảng dạy Vật lí 12 tơi đã
rút ra để viết thành một bài giải pháp sáng kiến kinh nghiệm dành cho giáo viên
giảng dạy bộ môn vật lí 12 ở vùng cao. Nội dung sáng kiến áp dụng cho giáo viên
vùng cao để dạy học sinh thuộc đối tượng học sinh miền núi, vùng sâu vùng xa.
Các trường có thể áp dụng trên địa bàn huyện như: Trường THCS&THPT
Púng Luông và trường THPT Mù Cang Chải. Trường trên địa bàn tỉnh có thể áp
dụng như: Trường THCS&THPT Nậm Púng; Trường THPT Trạm Tấu, Trường
THPT Sơn Thịnh…
Bản thân tôi cũng muốn nhân rộng sáng kiến để chia sẻ cho các trường bạn,
từ đó áp dụng tháo gỡ được những khó khăn trong việc giảng dạy chủ đề dao động
cơ, bộ môn vật lý cơ bản khối lớp 12.
Các nội dung trong sáng kiến áp dụng cho chủ đề “dao động cơ”, chủ đề
đầu tiên của năm học mới khi học sinh mới bắt đầu vào năm học cuối cấp, năm
học lớp 12. Sáng kiến này cũng nhằm mục đích thúc đẩy việc sử dụng thiết bị học
tập rất quan trọng trong bối cảnh giáo dục hiện nay. Nhất là trong giai đoạn chuẩn
bị áp dụng chương trình giáo dục phổ thông mới. Tâm nguyện của tôi là giúp được


12
các đồng chí đồng nghiệp cùng ngành là giáo viên bộ mơn vật lí, tích cực giảng
dạy để kết quả bộ môn Vật lý thu hái kết quả cao. Học sinh vượt khó học tốt, học
giỏi, có kết quả tốt, hướng tới có nhiều học sinh u thích và lựa chọn bộ mơn Vật
lý để học.
4. Hiệu quả, lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng
giải pháp.
Trong 2 năm gần đây, sau khi áp dụng giải pháp chất lượng học tập của học
sinh tăng lên, thể hiện qua điểm của bài kiểm tra.
Bảng kết quả kiểm tra giữa kì I năm 2021-2022.
STT

Lớp

Tổng số

1

12a1

32

2

12a2

39

3

12a3

39

Giỏi, Khá

Tb

Yếu

8

20

4

25%

63%

12%

12

21

6

30%

53%

17%

13

21

5

33%

53%

14%

Ghi chú

So sánh với kết quả những năm học 2017-2018.
STT

Lớp

Tổng số

1

12A6

43

2

12A7

41

Giỏi, Khá

Tb

Yếu

5

29

9

12%

67%

21%

4

26

11

10%

63%

27%

Ghi chú

Việc áp dụng sáng kiến được thể hiện trong các buổi sinh hoạt chuyên đề,
sinh hoạt tổ chuyên môn đã triển khai. Trong các buổi họp đã chia sẻ kinh nghiệm

giảng dạy và áp dụng sáng kiến.
Qua thời gian áp dụng sáng kiến, Tổ trưởng chuyên môn đã chứng nhận kết
quả có sự tăng lên. Kết quả trong các bài kiểm tra và bảng điểm lớp được phân
công dạy đều vượt kế hoạch đề ra.


13
5. Những người tham gia tổ chức áp dụng sáng kiến lần đầu (nếu có)

STT

Họ và tên

Năm
sinh

Đinh Thị
1

Phương

1988

Dun
2

Nguyễn Thị
Thúy

1984

Đơn vị

Chức
danh

Trình độ

Nội dung

chun

cơng việc

mơn

hỗ trợ

ĐH SP

Áp dụng

Vật lí

SK

THCS &

Bí thư

THPT Púng

đồn

Lng

trường

THPT Mù

Giáo

ĐH SP

Áp dụng

Cang Chải

viên lí

Vật lí

SK

6. Các thơng tin cần được bảo mật: Nội dung sáng kiến
7. Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến
- Đối với giáo viên là Giáo viên chuyên môn vật lý THPT.
+ Thiết bị cần sử dụng: Máy chiếu, máy tính; Dụng cụ thí nghiệm: Con lắc
đơn, các vật khác có thể dao động được...
+ Học liệu: Phiếu học tập phát cho học sinh. Đề kiểm tra. Hành trang kiến

thức lượng giác, chuyển động tròn đều...
- Học sinh: Chuẩn bị kiến thức cũ về đường tròn lượng giác và chuyển động
tròn đều đã học ở lớp 10 theo sự hướng dẫn của giáo viên (Giáo viên yêu cầu học
sinh ôn tập theo phiếu học tập cụ thể).
8. Tài liệu gửi kèm: Không
III. Cam kết không sao chép hoặc vi phạm bản quyền
Tôi cam kết sáng kiến trên là không sao chép bản quyền. Nếu có sao chép
bản quyền của cá nhân hay tập thể nào tơi xin chịu trách nhiệm hồn tồn.
Mù Cang Chải, ngày 20 tháng 01 năm 2022
Người viết báo cáo

Mùa A Phứ


14
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG
VỀ VIỆC TRIỂN KHAI ÁP DỤNG SÁNG KIẾN TẠI ĐƠN VỊ
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................