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

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC




TRẦN THỊ THANH VÂN


SỬ DỤNG MỘT SỐ MÔ HÌNH DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
ĐƢỢC XÂY DỰNG BẰNG NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH MATLAB
ĐỂ GIẢNG DẠY CHƢƠNG DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
VẬT LÝ LỚP 12 BAN NÂNG CAO


LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÝ








Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học
(Bộ môn Vật lý)
Mã số : 60 14 10

HÀ NỘI - 2011
BẢNG KÍ HIỆU VIẾT TẮT



CNTT&TT

GV



HS


PP


PPDH
B  t duy
BTD


TN






SGK


CNTT


THPT
MỤC LỤC
M  Error! Bookmark not defined.
1.  1
2.  2
3.  2
4.  2
5.  3
6.  3
7.  4
8.  4
9.  5
 6
1.1.  6
1.1.1. Đổi mới phương pháp dạy học – xu hướng chung của thế giới 6
1.1.2. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học Vật lý hiện nay 10
1.2.  12
1.2.1. Tính tích cực của học sinh trong dạy học Vật lý 12
1.2.2. Phương pháp dạy học tích cực 14
1.2.3. Một số kĩ thuật dạy học tích cực cần được sử dụng để nâng cao chất lượng
dạy học 14
1.3.  22

1.3.1.Giáo dục và công nghệ 22
1.3.2. Vai trò của CNTT&TT trong giảng dạy nói chung và trong giảng dạy vật lý
23
1.3.3. Tình hình sử dụng máy tính và khai thác phần mềm để dạy học ở nước ta
hiện nay 24
1.3.4. Ưu nhược điểm của ứng dụng công nghệ thông tin trong dạy học vật lý 27
1.4. Mục đích giảng dạy chương dao động và sóng điện từ cho học sinh phổ
thông với sự hỗ trợ của phần mền Matlab 28
1.4.1 Kết hợp phương pháp dạy học tích cực với một số mô hình Matlab trong
giảng dạy chương “Dao động và sóng điện từ ” 28
1.4.2 Các bước kết hợp hiệu quả giữa phương pháp dạy học tích cực với phần
mềm Matlab trong giảng dạy chương “Dao động và sóng điện từ ” 29
 31
2.1  31
2.1.1 Định nghĩa mô hình 31
2.1.2 Chức năng của mô hình trong Vật lý học 31
2.1.3 Các loại mô hình Vật lý 32
2.1.4 Phương pháp mô hình trong nghiên cứu vật lý và các giai đoạn của của
nó 33
2.1.5 Phương pháp mô hình trong dạy học Vật lý 35
2.2  37
2.2.1. Quá trình hình thành và phát triển của Malab 37
2.2.2 Matlab là ngôn ngữ lập trình 38
2.2.3 Các đặc điểm chính của ngôn ngữ lập trình Matlab 38
2.2.4 Các lệnh trong Matlab 38
2.2.5 Đồ hoạ trong Matlab 42
2.3  54

 56


 56
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 56
3.1.2. Nội dung kiến thức chươn g: “Dao động và sóng điện từ” 57
3.1.3. Mục tiêu về kiến thức và kĩ năng học sinh cần đạt khi học chương “Dao
động và sóng điện từ” 60
3.2.1. Mạch dao động 61
3.2.2. Chu kỳ và tần số dao động riêng của mạch LC 64
3.2.3. Mạch chọn sóng LC 65
3.2.4. Sự lan truyền của sóng điện từ trong không gian 67
 72
3.3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm: 72
3.3.2. Lựa chọn đối tượng thực nghiệm 72
3.3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 75
3.3.4. Thời điểm thực nghiệm 15/10/2010 đến 17/11/2010 76
3.3.5. Diễn biến thực nghiệm sư phạm 76
3.3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm 76
T 83


1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
 




 



 

  



  







 


2



, 
 ,
 

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” 


2. Mục đích nghiên cứu
     


 
cao.

3. Đối tƣợng nghiên cứu
.
 .
4. Giả thuyết khoa học
 
 

3
 


, 
 


5. Nhiệm vụ nghiên cứu

  

.
              





6. Phạm vi nghiên cứu


Dao động và sóng điện từ”

 



4
7. Phƣơng pháp nghiên cứu
- :
y h 


hh 






- :

 
sinh. T
 dao động và sóng điện từ 


 dc ng dng phn mm Matlab
ng, gi   p v     c v   ng dy 
ng THPT
8. Đóng góp của đề tài
 ng phn m
y hc Vng ph 

5
Cung cp nhng hiu bin v phn mng dng c
To ra mt s  thc tin.
Kt hc py h t
hiu qu cao trong dy hc.
9. Cấu trúc luận văn
c
 sau:
 n c tin c .
ng quan v ng dng
 S dng mt s  y hc ph
n t

6
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




[3].








[18]

 


 


 , 

7

.

      
ghi Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực,
tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn
học, bồi dường phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực
tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”.

Đổi mới phương
pháp dạy và học, phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi

trọng thực hành, thực nghiệm, làm chủ kiến thức, tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay,
đổi mới và hoàn thiện nghiêm minh chế độ thi cử… 

 
 CT/TW 
  
Đẩy mạnh việc đổi mới nội dung, chương trình và phương pháp giáo dục
theo hướng hiện đại và phù hợp với thực tiễn Việt Nam. Tiếp tục điều chỉnh và giảm
hợp lý nội dung, chương trình cho phù hợp với tâm lý, sinh lý của học sinh, nhất là cấp
tiểu học và trung học cơ sở. Đặc biệt là đổi mới mạnh mẽ và cơ bản phương pháp giáo
dục nhằm khắc phục kiểu truyền thụ một chiều, nặng lý thuyết, ít khuyến khích tư duy
sáng tạo; bồi dưỡng năng lực tự học, tự nghiên cứu, tự giải quyết vấn đề, phát triển
năng lực thực hành sáng tạo cho người học, đặc biệt cho sinh viên các trường đại học
và cao đẳng. Tích cực áp dụng một cách sáng tạo các phương pháp tiên tiến, hiện đại,
ứng dụng công nghệ thông tin vào hoạt động dạy và học. Đổi mới chương trình, giáo
trình, phương pháp dạy và học trong các trường, khoa sư phạm và các trường cán bộ

8
quản lý giáo dục nhằm đáp ứng kịp thời những yêu cầu đổi mới của giáo dục phổ
thông và công tác quản lý nhà nước về giáo dục


.

Bảng 1.1 So sánh đặc điểm trong dạy học mang tính giáo huấn truyền thống với
dạy học kiến tạo

Giảng huấn
Kiến tạo
  




Didactic
















  





9














  








     







CNTT&TT 




  

10



1.1.2. Định hướng đổi mới phương pháp dạy học Vật lý hiện nay
 


Nghiên cứu do National Training
Laboratories tiến hành ở Bethel, bang Maine, Hoa Kỳ).


Bảng 1.1.2.1: So sánh mô hình dạy học thụ động với mô hình dạy học tích cực
Mô hình dạy học thụ động
Mô hình dạy học tích cực




      

2.  







 



       

        



11

- 

- 
- 
- 
-  
- 
- 



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
* Sáng tạo các phương pháp mới bằng các cách sau đây:

12
- 

- 
 

- 


- 


-  

- 


- 

- 


1.2. Dạy học tích cực
1.2.1. Tính tích cực của học sinh trong dạy học Vật lý

 



13








 






.


 

g 

 




CNTT&TT .

14
 



1.2.2. Phương pháp dạy học tích cực
              
- 

   hoạt động, chủ động          
           
[3].


Đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực
- 
- 
-  
- 
1.2.3. Một số kĩ thuật dạy học tích cực cần được sử dụng để nâng cao chất lượng
dạy học








15

 

 





1.2.4.1.Kĩ thuật dạy học các mảnh ghép
 

- 
- 






16




VÕNG 1
 
   

 

  
VÕNG 2
 

 
.
 Sau khi chi 
.
 .


17

 
 
.
 
.
 
.
 

Vai trò
Nhiệm vụ


Phân công nhiệm vụ

Chuẩn bị đồ dùng tài liệu cần thiết

Ghi chép kết quả

Đặt các câu hỏi phản biện

Liên hệ với các nhóm khác

Liên lạc với giáo viên để xin trợ giúp

1.2.4.2. Kĩ thuật khăn phủ bàn
L  ch ho   h t k h gi h 
 :
- ,
- ,
- .


18


















1
3
2
4

















19

 ,
 ,
 ,
 
,
 ,
 .

1.2.4.3. Kĩ thuật dạy học theo góc





 ,
 ,
 ,
 

,


 


20



 ,
 ,
 ,
 ,
 ,
  
,
 ,
 ,
 ,
 .

Bƣớc 1 : Chuẩn bị:
 
 

Đọc tài liệu
Xem băng
Làm thí
nghiệm

Áp dụng



