KHÁI NIỆM SỐ PHỨC TRONG DẠY HỌC TOÁN VÀ VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG - Copy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Võ Như Ý

KHÁI NIỆM SỐ PHỨC TRONG DẠY HỌC
TOÁN VÀ VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Thành phố Hồ Chí Minh – 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH

Võ Như Ý

KHÁI NIỆM SỐ PHỨC TRONG DẠY HỌC
TOÁN VÀ VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán
Mã số

: 60 14 01 11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. NGUYỄN THỊ NGA

Thành phố Hồ Chí Minh - 2016

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là một công trình nghiên cứu độc lập,
những trích dẫn nêu trong luận văn đều chính xác và trung thực.
Võ Như Ý


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến TS. Nguyễn Thị
Nga, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Lê Thị Hoài Châu, PGS.TS. Lê Văn
Tiến, TS. Lê Thái Bảo Thiên Trung, TS. Vũ Như Thư Hương, TS. Tăng Minh
Dũng đã nhiệt tình giảng dạy, truyền thụ cho tôi và các bạn khóa 25 lớp cao học
ngành lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán những kiến thức cơ bản và
rất thú vị về didactic toán, cung cấp cho chúng tôi những công cụ hiệu quả để
thực hiện việc nghiên cứu.
Tôi xin cảm ơn PGS.TS. Hamid Chaachoua, PGS.TS. Annie Bessot đã góp
ý và tư vấn cho tôi có được hướng đi tốt trong nghiên cứu của mình.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn:
- Ban Giám hiệu và các chuyên viên Phòng Sau đại học Trường Đại học Sư
phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo thuận lợi cho chúng tôi trong suốt khóa
học.
- Các thầy cô trong Tổ Toán - Tin và Vật lí cùng các em học sinh của
Trường THPT Châu Thành, tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu đã tạo điều kiện thuận lợi
cho tôi tiến hành thực nghiệm.
Cảm ơn tất cả các bạn cùng khóa 25 đã giúp đỡ, chia sẻ những khó khăn
trong thời gian học tập và làm luận văn.
Cuối cùng, tôi xin gửi đến chồng, các con thân yêu và gia đình của mình lời
cảm ơn từ tận đáy lòng, vì luận văn này không thể hoàn thành nếu không có sự

động viên to lớn của chồng, sự ngoan ngoãn của các con và sự hỗ trợ từ gia đình.
VÕ NHƯ Ý


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................................1
Chương 1. KHÁI NIỆM SỐ PHỨC Ở CẤP ĐỘ TRI THỨC BÁC HỌC .................8
1.1. Khái niệm số phức trong một số giáo trình toán ở bậc đại học ..............................8
1.2. Khái niệm số phức trong phạm vi vật lí ở bậc đại học ......................................... 17
1.2.1. Khái niệm số phức trong giáo trình vật lí đại cương..................................... 17
1.2.2. Khái niệm số phức trong giáo trình kĩ thuật điện .......................................... 23
1.3. Kết luận chương 1 ..................................................................................................... 31
Chương 2. KHÁI NIỆM SỐ PHỨC Ở CẤP ĐỘ TRI THỨC CẦN
GIẢNG DẠY ................................................................................................... 34
2.1. Khái niệm số phức trong thể chế dạy học toán I1 ................................................. 34
2.1.1. Phân tích mục tiêu của chương số phức.......................................................... 35
2.1.2. Các dạng biểu diễn và ý nghĩa hình học của số phức ................................... 36
2.1.3. Các tổ chức toán học liên quan đến ý nghĩa hình học của số phức ............ 39
2.1.4. Các phép toán trên số phức............................................................................... 42
2.1.5. Các tổ chức toán học liên quan đến các phép toán trên số phức ................. 44
2.1.6. Kết luận về phân tích thể chế I1 ....................................................................... 48
2.2. Khái niệm dao động điều hòa và dòng điện xoay chiều trong thể chế dạy
học vật lí I2 ............................................................................................................... 49

2.2.1. Sự trình bày về dao động điều hòa và dòng điện xoay chiều trong [1] ...... 49
2.2.2. Phân tích các tổ chức toán học trong SGK vật lí 12 cơ bản ......................... 51
2.2.3. Kết luận về phân tích thể chế I2 ....................................................................... 58
2.3. Kết luận chương 2 ..................................................................................................... 58


Chương 3. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ............................................................... 60
3.1. Thực nghiệm 1: Bộ câu hỏi dành cho GV và HS .................................................. 60
3.1.1. Bộ câu hỏi dành cho GV dạy môn Vật lí ........................................................ 60
3.1.2. Phân tích tiên nghiệm bộ câu hỏi dành cho GV dạy môn Vật lí.................. 62
3.1.3. Bộ câu hỏi dành cho HS.................................................................................... 64
3.1.4. Phân tích tiên nghiệm bộ câu hỏi dành cho HS ............................................. 64
3.1.5. Phân tích hậu nghiệm thực nghiệm 1 .............................................................. 65
3.1.6. Kết luận thực nghiệm 1 ..................................................................................... 70
3.2. Thực nghiệm 2: Một tiểu đồ án dạy học................................................................. 71
3.2.1. Mục đích và đối tượng thực nghiệm ............................................................... 71
3.2.2. Các bài toán thực nghiệm ................................................................................ 71
3.2.3. Phân tích tiên nghiệm ........................................................................................ 73
3.2.4. Phân tích hậu nghiệm ........................................................................................ 82
3.2.5. Kết luận cho đồ án dạy học .............................................................................. 96
KẾT LUẬN ........................................................................................................................... 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 99
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CH

: Câu hỏi

ĐHSP

: Đại học Sư phạm

GV

: Giáo viên

HS

: Học sinh

KNV

: Kiểu nhiệm vụ

MTBT

: Máy tính bỏ túi

Nxb

: Nhà xuất bản

SGK

: Sách giáo khoa

THPT

: Trung học phổ thông

Tr

: Trang


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Bảng thống kê số lượng bài tập của từng KNV............................................... 16
Bảng 1.2. Bảng so sánh giữa các giáo trình [22], [23] và [8] .......................................... 32
Bảng 2.1. Bảng thống kê một số KNV trích từ luận văn của tác giả Lê Thị Huyền .... 39
Bảng 2.2. Bảng thống kê các KNV Tx dsp , T đườngtròn , Tynhh1 , Tynhh2 .................................. 40
Bảng 2.3. Bảng thống kê tần số xuất hiện của các KNV trong [18] ............................... 46
Bảng 2.4. Bảng thống kê số lượng bài tập của KNV T16 và T 17 ..................................... 53
Bảng 3.1. Bảng thống kê kết quả câu hỏi 1 dành cho GV ............................................... 65
Bảng 3.2. Bảng thống kê kết quả câu hỏi 2 dành cho GV ............................................... 66
Bảng 3.3. Bảng thống kê kết quả câu hỏi 3 dành cho GV ............................................... 67
Bảng 3.4. Bảng thống kê kết quả câu hỏi 1 dành cho HS ................................................ 68
Bảng 3.5. Bảng thống kê kết quả câu hỏi 2 dành cho HS ................................................ 69
Bảng 3.6. Bảng thống kê chiến lược giải bài toán 3 của các nhóm ................................ 82
Bảng 3.7. Bảng thống kê chiến lược giải bài toán 4a của các nhóm .............................. 83


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1.

Biểu diễn hình học của số phức .......................................................................9

Hình 1.2.

Cộng hai vectơ theo quy tắc hình bình hành ................................................ 10

Hình 1.3.

Biểu diễn dao động điều hòa bằng vectơ quay ............................................. 19

Hình 1.4.

Tổng hợp hai dao động điều hòa bằng vectơ quay ...................................... 20

Hình 1.6.

Xác định tổng hai hàm sin bằng vectơ .......................................................... 24

Hình 1.5.

Biểu diễn hàm sin bằng vectơ......................................................................... 24

Hình 2.1.

Biểu diễn hình học của số phức trong [18] ................................................... 38

Hình 2.2.

Ý nghĩa hình học của phép cộng, phép trừ hai số phức .............................. 42

Hình 2.3.

Hướng dẫn bấm MTBT trong [18] ................................................................ 43

Hình 2.4.

Hướng dẫn bấm MTBT Fx-570ES ................................................................ 44

Hình 2.5.

Vectơ quay ........................................................................................................ 49

Hình 2.6.

Giản đồ Fre-nen của bài tập 5.4 ..................................................................... 52

Hình 2.7.

Giản đồ Fre-nen của bài tập 5.1 .................................................................... 53

Hình 3.1.

Biểu diễn vectơ quay của bài toán 1 .............................................................. 77

Hình 3.2.

Giản đồ vectơ của CL HH ................................................................................ 78

Hình 3.3.

Giản đồ vectơ của CL GĐVT .............................................................................. 79


data error !!! can't not

read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....



data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....


data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....

data error !!! can't not
read....