Sử dụng dao động ký điện tử kết hợp với thí nghệm và mô hình trong dạy học chương dao động điện, dòng điện xoay chiều vật lí 12 trung học phổ thông

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
DĐKĐT

Dao động ký điện tử

PTDH

Phương tiện dạy học

TN

Thí nghiệm

MPĐ

Máy phát điện

SGK

Sách giáo khoa

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

THPT

Trung học phổ thông

PPDH

Phương pháp dạy học

1


MỤC LỤC
Trang:
Phần một: MỞ ĐẦU
1.

Lý do chọn đề tài ………………………………………………… 4

2.

Mục đích nghiên cứu……………………………………….……….5

3

Khách thể và đối tượng nghiên cứu…………………………………5

4

Giả thuyết khoa học…………………………………………………6

5.

Nhiệm vụ nghiên cứu…………………………………….………….6

6.

Phương pháp nghiên cứu…………………………………………… 6

7.

Kết quả đạt được………………………………………….……….. .7

Phần hai: NỘI DUNG
Chƣơng 1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng DĐKĐT kết hợp với
TN và mơ hình làm PTDH Vật lý phổ thơng
1.1.

Phương tiện dạy học Vật lý THPT …………………………….. ….9

1.1.1. Khái niệm và phân loại…………………………………………….. 9
1.1.2. Chức năng của PTDH Vật lý phổ thông…………………………..
10
1.1.3. Một số điểm cần lưu ý khi sử dụng PTDH……………….…. .…..
15
1.2.

Dao động ký điện tử……………………………………………… 16

1.2.1. Sơ lược về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của DĐKĐT……….
17
1.2.2. Chức năng PTDH Vật lý của DĐKĐT…………………………… 25
1.2.3. Thực trạng của việc sử dụng DĐKĐT làm PTDH, nguyên

nhân và giải pháp khắc phục……………………………………... 26

2


1.2.4. Các phương án sử dụng DĐKĐT vào dạy học Vật lý THPT………29
Chƣơng 2. Sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mơ hình vào dạy học
chƣơng “Dao động điện, dịng điện xoay chiều” Vật lý lớp 12 THPT
2.1.Phân tích nội dung chương “Dao động điện, dòng điện xoay chiều”…34
2.2.

Các phương án sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mơ hình
vào dạy học chương “Dao động điện, dịng điện xoay chiều”…….. 36

2.1.1. Trực quan hóa các q trình Vật lý trừu tượng………………………..36
2.1.2. So sánh hai hay nhiều đại lượng Vật lý………………………………..40
2.1.3. Trực quan hóa các q trình Vật lý biến đổi nhanh……………………48
2.3. Một số bài học sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mơ hình…………59
Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm
3.1. Mục đích của thực nghiệm………………………………………… 72
3.2. Đối tượng thực nghiệm……………………………………………. 72
3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm…………………………………………….. 73
3.4. Nội dung thực nghiệm……………………………………………... 73
3.4.1. Công tác chuẩn bị…………………………………………………... 73
3.4.2. Tổ chức thực nghiệm…………………………………….………… 73
3.5. Kết quả thực nghiệm……………………………………………….

74

3.5.1. Nhận xét về tinh thần, thái độ của HS……………………………… 74

3.5.2. Đánh giá kết quả học tập của học sinh …………………………….. 74
3.6. Kết luận chương 3…………………………………………………. . 78
Phần ba: KẾT LUẬN CHUNG …………………………………………. 79
Tài liệu tham khảo ………………………………………………………… 82

3


MỞ ĐẦU

Phần một :

1. Lý do chọn đề tài:
Làm thế nào để không ngừng nâng cao chất lượng dạy và học luôn là vấn
đề đặc biệt quan tâm của những người làm công tác giáo dục. Trong những năm
gần đây, việc đổi mới phương pháp dạy và học đã và đang diễn ra khá rầm rộ, nó
xuất phát từ mục tiêu chiến lược của ngành giáo dục trong giai đoạn cơng nghiệp
hố - hiện đại hố (CNH-HĐH): “đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào
tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người
học. Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá
trình dạy học”.
Đất nước ta đang chuyển sang một giai đoạn mới, nền kinh tế đang trên đà
phát triển, chúng ta đã và đang soạn lại chương trình và sách giáo khoa để phục
vụ cho sự nghiệp CNH-HĐH đất nước. Định hướng chung và cơ bản nhất của
việc đổi mới là làm thế nào để tăng tính trực quan trong dạy học, tăng hứng thú
và tạo sự chú ý học tập của học sinh (HS) ở mức độ cao hơn, đưa học sinh vào vị
trí chủ thể của hoạt động nhận thức, HS làm việc nhiều hơn, suy nghĩ nhiều hơn
và tranh luận nhiều hơn.
Để làm được điều đó khơng thể khơng kể đến vai trò của các thiết bị dạy
học trực quan, các thiết bị thí nghiệm (TN) trong đó có dao động ký điện tử

(DĐKĐT).

4


Ở nước ta, từ xưa đến nay việc ứng dụng DĐKĐT vào dạy học Vật lý nói
chung và dạy học phần “Dao động điện, dòng điện xoay chiều” Vật lý lớp 12
Trung học phổ thơng (THPT) nói riêng chưa được mấy ai quan tâm. Thậm chí có
một số lượng khơng nhỏ giáo viên (GV) phổ thông chưa biết sử dụng DĐKĐT
như thế nào, có một số khơng biết DĐKĐT là gì. Có một số lượng rất ít GV phổ
thơng đã sử dụng DĐKĐT vào việc giảng dạy, tuy nhiên việc sử dụng cịn mang
tính tự phát, có nhiều chỗ chưa hợp lý do đó hiệu quả dạy học chưa cao. Trong
những năm gần đây đã có một số bài viết của các tác giả bàn về vấn đề này, tuy
nhiên tất cả đều đề cập đến một cách khái quát, mang tính lý luận. Trong khi đó
DĐKĐT lại có tác dụng vô cùng quan trọng trong dạy học Vật lý. Nó là một
thiết bị đo lường đa chức năng hiển thị kết quả đo dưới dạng đồ thị trên màn hình
có thể quan sát bằng mắt được, do đó nó có tác dụng trực quan hố các hiện
tượng, các q trình Vật lý trừu tượng mà bằng các thiết bị dạy học truyền thống
khơng thể thực hiện được.
Từ tình hình nghiên cứu lý luận và thực tế trên, dưới sự hướng dẫn của TS.
Phạm Thị Phú tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: “Sử dụng dao động ký điện tử kết
hợp với thí nghiệm và mơ hình trong dạy học chương: dao động điện, dòng điện
xoay chiều - Vật lý 12 Trung học phổ thơng” làm khóa luận tốt nghiệp cho mình.
2. Mục đích nghiên cứu:
Nghiên cứu phương pháp sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mơ hình vào
việc dạy học chương “Dao động điện, dòng điện xoay chiều” – Vật lý lớp 12
THPT để góp phần nâng cao chất lượng dạy và học ở bậc THPT.
3. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu
Khách thể nghiên cứu:
Quá trình dạy học chương: “Dao động điện, dòng điện xoay chiều” – Vật lý lớp

12 THPT.

5


Đối tượng nghiên cứu:
- DĐKĐT với chức năng là một phương tiện dạy học Vật lý.
-

Nội dung dạy học chương “Dao động điện, dòng điện xoay chiều” – Vật lý

lớp 12 THPT trong mối liên hệ với các nội dung khác của sách giáo khoa Vật lý
phổ thơng.
-

Q trình dạy học chương “Dao động điện, dòng điện xoay chiều” – Vật lý

lớp 12 THPT với phương tiện hỗ trợ DĐKĐT kết hợp với TN và mơ hình.
4. Giả thuyết khoa học
Sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mơ hình một cách hợp lý để hỗ trợ quá
trình dạy học chương “Dao động điện, dòng điện xoay chiều” - Vật lý lớp 12
THPT góp phần hiện đại hố PTDH Vật lý từ đó góp phần nâng cao chất lượng
dạy học THPT.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu các phương tiện dạy học Vật lý THPT
- Tìm hiểu DĐKĐT với chức năng là một PTDH Vật lý.
- Tìm hiểu thực trạng sử dụng DĐKĐT vào dạy học Vật lý THPT.
-

Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa (SGK) Vật lý 12 THPT chương

“Dao động điện, dòng điện xoay chiều”.
-

Xây dựng các phương án sử dụng DĐKĐT kết hợp với thí nghiệm và mơ

hình dạy học chương “Dao động điện, dịng điện xoay chiều” nhằm nâng cao
chất lượng dạy học Vật lý THPT.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của các phương án đã đề xuất.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: tra cứu, đọc sách và các tài liệu liên quan.
- Phương pháp điều tra giảng dạy để thu thập rộng rãi các số liệu, hiện tượng từ
đó phát hiện vấn đề cần giải quyết, tìm ra nguyên nhân và giải pháp khắc phục.

6


- Phương pháp thí nghiệm Vật lý .
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả các phương án đã đề
xuất.
- Phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu.
7. Kết quả đạt đƣợc
Các kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn có cấu trúc như sau:
Phần một: Mở đầu
Phần hai: Nội dung
Chương 1. Cơ sở khoa học của việc sử dụng DĐKĐT làm PTDH học Vật lý.
1.1.

Phương tiện dạy học Vật lý THPT.

1.1.1. Khái niệm và phân loại phương tiện dạy học Vật lý THPT
1.1.2. Các chức năng của phương tiện dạy học Vật lý THPT
1.1.3. Một số điểm cần lưu ý khi sử dụng phương tiện dạy học Vật lý THPT
1.2.

Dao động ký điện tử

1.2.1. Sơ lược về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của DĐKĐT
1.2.2. Chức năng phương tiện dạy học của DĐKĐT
1.2.3. Thực trạng của việc sử dụng DĐKĐT làm phương tiện dạy học, nguyên
nhân và giải pháp khắc phục
1.2.4. Các phương án sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mơ hình vào dạy học
Vật lý THPT
Chương 2. Sử dụng DĐKĐT kết hợp với TN và mơ hình vào dạy học chương
“Dao động điện, dòng điện xoay chiều” – Vật lý lớp 12 THPT.
2.2.

Phân tích nội dung chương “Dao động điện, dòng điện xoay chiều”

2.3.

Các phương án sử dụng DĐKĐT vào dạy học chương “Dao động điện,
dòng điện xoay chiều”

2.3.1. Trực quan hóa các q trình Vật lý trừu tượng

7


2.3.2. So sánh hai hay nhiều đại lượng Vật lý

2.3.3. Trực quan hóa các q trình Vật lý biến đổi nhanh
2.3.4. Đo đạc các đại lượng Vật lý
2.3. Một số bài học sử dụng DĐKĐT
Chương 3.Thực nghiệm sư phạm
3.1. Mục đích thực nghiệm
3.2. Đối tượng thực nghiệm
3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm
3.4. Nội dung thực nghiệm
3.4.1. Công tác chuẩn bị
3.4.2. Tổ chức thực nghiệm
3.5.

Kết quả thực nghiệm

3.5.1. Nhận xét về tinh thần thái độ của HS
3.6.

Kết luận chương 3

Phần ba: Kết luận chung

8


Phần hai: NỘI DUNG
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC SỬ DỤNG DAO ĐỘNG KÝ
ĐIỆN TỬ LÀM PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC VẬT LÝ
1.1 Phƣơng tiện dạy học Vật lý THPT.
1.1.1. Khái niệm và phân loại
Cho tới nay, đã có rất nhiều cách định nghĩa về phương tiện dạy học.

- Theo Nguyễn Ngọc Quang: “Phương tiện dạy học bao gồm mọi thiết bị kỹ
thuật từ đơn giản đến phức tạp được dùng trong dạy và học để làm dễ dàng cho
sự truyền đạt và sự lĩnh hội kiến thức, kỹ năng và kỹ xảo”.
(Nguyễn Ngọc Quang - Lý luận dạy học đại cương - tập 1- Trường quản lý giáo
dục TW 1- Hà Nội 1986).
- “Phương tiện dạy học là phương tiện vật chất do giáo viên hoặc (và) học
sinh sử dụng dưới sự chỉ đạo của giáo viên trong quá trình dạy học, tạo những
điều kiện cần thiết nhằm đạt được mục đích dạy học”. (Nguyễn Đức Thâm Nguyễn Ngọc Hưng - Phạm Xuân Quế - Phương pháp dạy học Vật lý ở trường
phổ thông - NXB Đại Học sư phạm 2002).

9


Dựa vào các dấu hiệu khác nhau khi phân loại mà cho đến nay đã có nhiều
cách phân loại PTDH Vật lý THPT. Nếu phân loại theo lịch sử phát triển PTDH
thì PTDH Vật lý THPT được chia làm 2 loại:
* Các phƣơng tiện dạy học truyền thống:
Các PTDH truyền thống là các PTDH đã được sử dụng lâu đời và ngày vẫn đang
dùng một cách quen thuộc trong dạy học:
- Các tài liệu in: sách giáo khoa, sách bài tập, sách hướng dẫn thí nghiệm và các
tài liệu tham khảo khác.
- Tranh ảnh và các bản vẽ sẵn.
- Bảng
- Các mơ hình vật chất.
- Các thiết bị thí nghiệm dùng để tiến hành các TN của GV và các TN của HS.
- Các vật thật trong đời sống kỹ thuật.
* Các phƣơng tiện dạy học hiện đại:
Các PTDH hiện đại hay cịn gọi là các phương tiện nghe- nhìn là các PTDH
được sử dụng trong dạy học với sự hỗ trợ của các máy móc kỹ thuật, chúng được
hình thành cùng với sự phát triển của trình độ khoa học kỹ thuật.

- Nghe: đĩa, băng âm thanh, radio, …
- Nhìn: slide, phim câm, DĐKĐT, máy vi tính, …
- Nghe nhìn: slide có tiếng, phim tiếng, máy vi tính kết hợp với các phương tiện
ngoại vi khác, …
Do có hiệu quả trong dạy học nên các phương tiện nghe - nhìn ngày càng
được sử dụng rộng rãi.
1.1.2. Chức năng của PTDH Vật lý THPT
Để hiểu rõ các chức năng của PTDH trong dạy học Vật lý THPT ta xem xét
việc sử dụng nó một cách đồng thời trên nhiều bình diện khác nhau: trên cơ sở

10


các quan điểm của lý luận dạy học và trên cơ sở các quan điểm của tâm lý học
học tập.
Các chức năng của PTDH theo quan điểm của lý luận dạy học:
Lý luận dạy học quan niệm rằng một quá trình dạy học nói chung và một
q trình dạy học cơ sở (1 tiết học) nói riêng bao gồm 5 giai đoạn sau:
- Cũng cố trình độ xuất phát, tạo động cơ và hứng thú học tập.
- Hình thành kiến thức mới.
- Cũng cố, ôn luyện và vận dụng kiến thức.
- Tổng kết hệ thống hóa kiến thức.
- Kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng.
Những nghiên cứu của những người làm công tác giáo dục đã đi đến kết luận
rằng PTDH có thể được sử dụng ở cả mọi chức năng lý luận dạy học trên.
Sử dụng PTDH để cũng cố trình độ xuất phát, tạo động cơ học tập và kích
thích hứng thú nhận thức cho HS :
- Bằng việc đưa ra các câu hỏi, bài tập đơn giản và yêu cầu HS trả lời, để giải
quyết được vấn đề đặt ra HS phải sử dụng các kiến thức đã học và là kiến thức
làm tiền đề, bổ trợ cho việc lĩnh hội các kiến thức mới, từ đó cũng cố trình độ

xuất phát cho HS .
- Bằng việc sử dụng các thí nghiệm đơn giản có tính chất nghịch lý ta có thể
đưa HS vào tình huống có vấn đề, kích thích tính tị mị, ham hiểu biết của HS từ
đó gây cho HS nhu cầu nhận thức kiến thức mới.
Sử dụng PTDH để hình thành kiến thức mới, kỹ năng mới cho HS :
- Các PTDH như: sách giáo khoa, tranh ảnh, mơ hình, phim học tập, vật thật,…
vừa là nguồn cung cấp cho HS những kiến thức mới, vừa là phương tiện để xây
dựng kiến thức mới một cách có hiệu quả. Chúng được sử dụng để làm tăng tính

11


trực quan, hỗ trợ cho HS trong việc quan sát, mơ tả, hình thành biểu tượng hay
khái niệm về vấn đề đó.
- Các thí nghiệm Vật lý được sử dụng để cung cấp các số liệu thực nghiệm
nhằm khái quát hóa hoặc kiểm chứng các kiến thức về các khái niệm, định luật
Vật lý, minh họa các hiện tượng, các q trình Vật lý, … rèn luyện kỹ năng thí
nghiệm cho HS.
Sử dụng PTDH để cũng cố, ôn luyện và giúp HS vận dụng kiến thức, kỹ năng
mà họ đã tiếp thu được:
- Bằng việc đưa ra các hiện tượng, q trình, thí nghiệm Vật lý và u cầu HS
trả lời. Để giải quyết được vấn đề đặt ra HS phải sử dụng các kiến thức, cần củng
cố, ôn luyện.
- Trong thời đại ngày nay, với vai trò to lớn của máy vi tính GV có thể giao
cho HS sử dụng chương trình ơn luyện đã được cài đặt trên máy vi tính.
Sử dụng PTDH để tổng kết hệ thống hố kiến thức:
- Khi trình bày bảng, GV lưu lại trên bảng những nội dung cơ bản của bài
giảng. Nhờ đó mà HS có thể được ơn tập và hệ thống hoá nội dung ấy, hiểu và
bước đầu ghi nhớ được bố cục tồn bài. Đây là hình thức được sử dụng phổ biến
nhất từ trước đến nay.

- Trong những năm gần đây, sự phát triển của công nghệ thông tin đã giúp ta
sử dụng các phần mềm của máy vi tính để xây dựng các chương trình tổng kết,
hệ thống hoá kiến thức một cách phong phú, đa dạng. Nhờ đó HS có thể lặp lại
q trình ơn tập với một số lần thích hợp khơng hạn chế, và dễ dàng chuyển đổi
giữa các nội dung khác nhau.
Sử dụng PTDH để kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS:

12


- Hệ thống các bài tập định tính, định lượng trong sách giáo khoa, sách bài tập,
sách tham khảo, … là các PTDH phổ biến để kiểm tra kiến thức đã tiếp thu được
và vận dụng các kiến thức đó của HS.
- Máy vi tính là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức của HS một cách
chính xác, khách quan và nhanh chóng.
Từ việc phân tích các chức năng của PTDH trong dạy học Vật lý dưới góc
độ quan điểm của lý luận dạy học như đã trình bày ở trên, ta có thể rút ra kết
luận rằng: PTDH có thể góp phần thực hiện một cách có hiệu quả các nhiệm vụ
của quá trình dạy học.
Tuy nhiên, hiệu quả của mỗi PTDH phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:
phương pháp sử dụng nó, nội dung bài học, mục đích dạy học, …. Do đó đối
với mỗi tiết học, GV phải lựa chọn và xác định PTDH nào cần sử dụng, sử dụng
ở khâu nào của quá trình dạy học và sử dụng nó như thế nào để đem lại hiệu quả
cao nhất. (Vấn đề này được làm rõ hơn ở mục 1.1.3)
Các chức năng của PTDH theo quan điểm của tâm lý học:
Theo quan điểm của tâm lý học học tập, hoạt động nhận thức của HS trong q
trình học tập có thể diễn ra trên các bình diện sau:
- Bình diện hành động đối tượng thực tiễn.
- Bình diện trực quan trực tiếp.
- Bình diện trực quan gián tiếp.

- Bình diện nhận thức khái niệm - ngơn ngữ.
Học sinh chỉ có thể nắm vững chính xác, sâu sắc, bền vững và vận dụng
được các kiến thức nếu như trong quá trình học tập hoạt động nhận thức của HS
diễn ra trên nhiều bình diện khác nhau.

13


Những nghiên cứu của những người làm công tác giáo dục đã đi đến kết
luận rằng: việc sử dụng PTDH tạo điều kiện cho quá trình nhận thức của HS diễn
ra trên tất cả các bình diện khác nhau.
Bình diện hành động đối tượng thực tiễn:
- Ở bình diện này hoạt động nhận thức được thực hiện dựa trên quá trình làm
việc tác động trực tiếp với đối tượng thực tiễn.
- PTDH cơ bản và chủ yếu thực hiện bình diện này là các thí nghiệm của HS.
Bình diện trực quan trực tiếp:
- Ở bình diện này hoạt động nhận thức được thực hiện dựa trên sự tri giác trực
tiếp các sự kiện cảm tính - cụ thể.
- Bình diện này được thực hiện bởi các PTDH như: các vật thật, các bức ảnh
chụp, phim học tập quay các ảnh thật, các thiết bị thí nghiệm biểu diễn của
GV,…
Bình diện trực quan gián tiếp:
- Hoạt động nhận thức ở bình diện này được thực hiện dựa trên các biểu tượng
về các sự kiện cảm tính - cụ thể.
- Các thí nghiệm mơ hình, các phim hoạt hình, các mơ hình vật chất, hình vẽ,
sơ đồ, … là các PTDH tạo điều kiện cho hoạt động nhận thức của HS trên bình
diện trực quan gián tiếp.
Bình diện nhận thức khái niệm - ngơn ngữ:
- Ở bình diện này hoạt động nhận thức được thực hiện dựa trên cơ sở các khái
niệm, kết luận khái quát.

- Bình diện này được thực hiện bởi các PTDH như: sách giáo khoa, sách bài
tập, sách tham khảo, các phần mềm vi tính, …

14


Trong quá trình học tập hoạt động nhận thức của HS trên các bình diện
khác nhau diễn ra đan xen với nhau, hòa quyện và bổ sung cho nhau. Mỗi một
PTDH cũng có thể gây hiệu quả trên nhiều bình diện khác nhau.
Tóm lại dù xét theo quan điểm nào thì chức năng chủ yếu của PTDH cũng
là tạo điều kiện cho HS nắm vững chính xác, sâu sắc các kiến thức, phát triển kỹ
năng và hình thành nhân cách.
- Khi sử dụng PTDH, đặc biệt là mơ hình vật chất, các thiết bị thí nghiệm và
các phương tiện nghe - nhìn ta sẽ thu hút được sự chú ý ban đầu của HS, từ đó
tạo động cơ học tập tích cực, tăng hứng thú nhận thức cho HS.
- PTDH phản ánh đúng thực tế khách quan và do đó cung cấp cho HS những
kiến thức chính xác và cụ thể về những vấn đề đang nghiên cứu. Đồng thời nó là
cơ sở để cũng cố niềm tin của HS đối với những phương tiện đã được xây dựng,
nhất là những tri thức đã được hình thành nên nhờ phương pháp lý thuyết.
- PTDH làm tăng tính trực quan trong dạy học. Trong thời đại ngày nay vai
trị của tính trực quan không chỉ là sự minh họa cho bài giảng của GV, làm cho
HS quen với những đặc tính bên ngồi, các tính chất của sự vật, hiện tượng và
các q trình Vật lý mà nó cịn đảm bảo sự hiểu biết, cảm nhận giúp cho HS tiếp
thu kiến thức một cách dễ dàng bằng cái đã nhìn thấy, nghe thấy.
- PTDH thay thế cho những sự vật, hiện tượng và các quá trình xẩy ra trong
thực tiễn mà GV và HS khơng thể tiếp cận được, khó quan sát, khảo sát bằng
mắt. Ví dụ: xây dựng các phịng TN ảo trên máy vi tính để thực hiện các TN
nguy hiểm, các TN đắt tiền hay các TN xảy ra quá nhanh hoặc quá chậm.
- Bằng việc sử dụng PTDH, GV có thể kiểm tra một cách khách quan hơn khả
năng tiếp thu kiến thức cũng như sự hình thành kỹ năng, kỹ xảo của HS.

15


- Nhờ vào những vai trò to lớn như đã phân tích ở trên, PTDH làm tăng hứng
thú nhận thức, tạo động cơ học tập tích cực cho HS. Từ đó rèn luyện tính độc
lập, tự chủ và sáng tạo của HS. Đây là những nét nhân cách cần thiết phải hình
thành cho HS.
1.1.3. Một số điểm cần lƣu ý khi sử dụng PTDH:
Như đã phân tích ở mục 1.1.2, PTDH có vai trị vơ cùng quan trọng để góp
phần nâng cao hiệu quả dạy học. Tuy nhiên nếu không biết sử dụng PTDH một
cách khoa học, hợp lý thì hiệu quả sư phạm của nó khơng những khơng tăng lên
mà cịn làm cho HS khó hiểu, rối loạn, căng thẳng. Do đó để nâng cao hiệu quả
sử dụng PTDH cần lưu ý một số điểm sau:
Sử dụng PTDH đúng lúc
- Đưa PTDH vào lúc cần thiết, lúc HS mong muốn được quan sát, lúc trạng
thái tâm lý của HS đã được chuẩn bị sẵn sàng nhờ trước đó GV đã dẫn dắt, nêu
vấn đề.
- PTDH xuất hiện đúng vào lúc nội dung, phương pháp của bài giảng cần đến
nó.
- PTDH phải được đưa ra biểu diễn và cất dấu đúng lúc để không làm phân tán
tư tưởng của HS khi tiếp tục nghe giảng.
Sử dụng PTDH đúng chỗ
- Bố trí PTDH ở vị trí sao cho tồn lớp có thể quan sát rõ ràng, giúp HS có thể
sử dụng đồng thời nhiều giác quan để tiếp thu bài giảng một cách đồng đều ở
mọi vị trí trong lớp.
- Vị trí trình bày PTDH phải đảm bảo các u cầu chung và riêng của nó về
phương diện chiếu sáng, thơng gió và các yêu cầu kỹ thuật riêng biệt khác.
- Các PTDH phải được để ở những vị trí tuyệt đối an toàn cho GV và HS.

16


- Bố trí chỗ cất dấu PTDH tại lớp sau khi dùng để không làm phân tán tư tưởng
của HS khi tiếp tục nghe giảng.
Sử dụng PTDH đủ cƣờng độ
Từng loại PTDH có mức độ sử dụng tại lớp khác nhau. Nếu kéo dài việc
trình diễn PTDH hoặc dùng lặp lại 1 loại PTDH quá nhiều lần trong 1 bài giảng
thì hiệu quả của nó sẽ giảm sút.
Trong dạy học, cần phải sử dụng nhiều hình thức làm việc khác nhau, nhờ
đó có thể lơi cuốn HS vào những điều mới lạ, hấp dẫn, làm cho họ duy trì được
sự chú ý theo dõi bài giảng ở mức độ cao.
* Sử dụng phối hợp các PTDH trên các bình diện khác nhau của hoạt
động nhận thức ở các khâu trong quá trình dạy học
Gắn việc sử dụng PTDH với các hoạt động của HS, kích thích sự tranh luận
tích cực của HS với đối tượng nhận thức.
Trong số các PTDH Vật lý, DĐKĐT là một PTDH có vai trị rất quan trọng.
Nó là 1 trong các thiết bị hỗ trợ nhiều trong dạy học về dao động điện, dòng điện
xoay chiều, dao động và sóng điện từ, … ở chương trình Vật lý THPT.
1.2.

Dao động ký điện tử
Dao động ký điện tử hay “máy hiện sóng” có khi cịn gọi theo phiên âm

là “Ơ - xi - lơ” là một thiết bị đo lường đa chức năng hiển thị kết quả đo dưới
dạng đồ thị trên màn sáng (màn hình) có thể quan sát bằng mắt được.
Có nhiều loại DĐKĐT:
- Khi chỉ quan sát tín hiệu biến đổi liên tục hay tín hiệu xung, với tần số lặp lại
tương đối cao và chỉ cần các thơng số chính của chúng là biên độ, độ rộng thì có
thể chỉ dùng loại DĐKĐT tương tự (Analog) vạn năng thông dụng.

17


- Khi cần đo lường, quan sát đồng thời 2 hay nhiều tín hiệu thì dùng loại
DĐKĐT nhiều kênh.
- Khi cần nghiên cứu, đo lường các tín hiệu độc lập (khơng lặp lại, tín hiệu phi
chu kỳ) thì ta dùng loại DĐKĐT không đồng bộ. Tuỳ theo yêu cầu nghiên cứu,
tuỳ thuộc vào tần số của tín hiệu nghiên cứu mà với tín hiệu phi chu kỳ ta có thể
dùng DĐKĐT có nhớ. Có loại DĐKĐT có nhớ kiểu tương tự và loại DĐKĐT có
nhớ kiểu số.
- Khi cần nghiên cứu tín hiệu xung có độ rộng rất nhỏ hay tín hiệu có chu kỳ
với tần số cao (tín hiệu siêu cao tần) thì dùng loại DĐKĐT hoạt nghiệm, loại
DĐKĐT được thực hiện theo phương pháp lấy mẫu (Ossilo stroboscope).
- Khi cần nghiên cứu chi tiết, cụ thể hơn về các thơng số, đặc tính của tín hiệu,
muốn xử lý được các kết quả khảo sát, … thì ta cần chọn dùng DĐKĐT có cấu
tạo cài đặt bộ vi xử lý (Micro processor).
DĐKĐT dùng trong trường phổ thông hiện nay có 2 loại: DĐKĐT 1 chùm
tia và DĐKĐT 2 chùm tia.
1.2.1. Sơ lƣợc về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của DĐKĐT
1.2.1.1. DĐKĐT 1 chùm tia:
DĐKĐT 1 chùm tia là DĐKĐT chỉ tạo ra 1 chùm tia điện tử. Sơ đồ khối của
nó có dạng như sau:

Vào Y
Khuếch đại Y

Vào X

Màn sáng

Y1 X1
F

Khuếch đại X

18

M A1 A2 Y2 X2


Nó gồm 1 đèn hiện sóng, bộ khuếch đại dọc Y, bộ khuếch đại ngang X, bộ
tạo quét răng cưa và bộ nguồn cung cấp điện cho toàn bộ DĐKĐT.
* Đèn hiện sóng: đèn hiện sóng hay cịn gọi là ống tia điện tử là bộ phận
chủ yếu và quan trọng nhất của DĐKĐT. Về cấu tạo, đèn hiện sóng là 1 ống
chân khơng có vỏ bằng thuỷ tinh, bên trong có các điện cực. Đầu ống là 1 hình
trụ trịn, chứa súng điện tử và có 2 cặp phiến làm lệch. Đầu cuối của ống loe to
thành hình nón cụt, đáy hình nón là màn huỳnh quang, bên trong có quét một vài
lớp mỏng huỳnh quang. Bên trong vách thành cuối ống có qt 1 lớp than chì
dẫn điện suốt từ 2 cặp phiến lệch tới gần màn huỳnh quang.
Hình dạng bổ dọc của đèn hiện sóng như sau:
Y1

X1

F

K

M

A1

A2

Y2

19

X2

Mµn huúnh
quang


Hình 1.2. Cấu tạo của đèn hiện sóng trong DĐKĐT
- Súng điện tử: súng điện tử có cấu tạo gồm: sợi đốt F, catốt K, lưới M, các
anốt A1 và A2 (hình 1.2).
Nhiệm vụ của súng điện tử là tạo nên 1 chùm tia điện tử nhỏ, gọn và luôn
bắn tới màn huỳnh quang để gây tác dụng phát sáng. Do tính chất này nên người
ta đặt tên cho tập hợp các điện cực đó là súng điện tử.
Sợi đốt F được đốt nóng nhờ 1 hiệu điện thế và làm các electron bứt ra. Lưới
M có dạng hình ống bao quanh catốt K và có nhiều lỗ. Lưới M này có điện áp
âm so với catốt K, điện áp này khoảng vài chục vơn nên có tác dụng làm giảm
tốc độ của các electron bay tới màn. Anốt A1 có điện áp dương so với catốt K,
anốt A2 có điện áp dương so với A1. Điện áp dương lớn của các anốt tạo nên
điện trường làm tăng tốc các electron bay về phía màn, do đó các electron trước
khi đập vào màn đều có vận tốc rất lớn. Các anốt này cịn có tác dụng hội tụ các
electron thành tia electron. Song anốt A1 có tác dụng hội tụ nhiều hơn nên trong
thực tế, khi sử dụng DĐKĐT bằng cách điều chỉnh điện áp anốt A1 nhờ núm

Focus (hội tụ) ta có thể thay đổi độ hội tụ (to hay nhỏ) của tia đập vào màn sáng,
làm cho vết sáng quan sát thấy trên màn nhòe hay nét.
Do điện trường giữa lưới M và catốt K có tác dụng làm giảm tốc độ đối với
những electron phát ra từ catốt K nên khi điện áp của M càng âm so với catốt K
thì số electron bay qua lỗ lưới càng ít. Vì vậy bằng cách điều chỉnh điện áp lưới
M nhờ núm điều chỉnh độ sáng Bright ta sẽ tạo nên được các độ sáng tối khác
nhau trên màn.

20


- Hệ thống cặp phiến làm lệch tia điện tử: chùm tia điện tử nhỏ, gọn được
súng điện tử tạo nên trước khi tới màn huỳnh quang thì có qua 1 hệ thống các
phiến làm lệch (phiến lái). Hệ thống này gồm 2 cặp phiến đặt lần lượt trước sau
và vng góc với nhau, bao quanh trục ống (hình 2). Cặp phiến Y làm cho tia
lệch theo phương thẳng đứng gọi là phiến lái dọc. Cặp phiến X làm cho tia lệch
theo phương ngang gọi là phiến lái ngang.
Hiệu điện thế của tín hiệu cần nghiên cứu được đưa vào 2 phiến lái dọc Y,
làm cho hiệu điện thế giữa 2 phiến Y thay đổi theo tín hiệu đưa vào và tia
electron bị đưa lên, đưa xuống. Hiệu điện thế quét theo thời gian (dạng răng cưa)
ở trong máy được đưa vào 2 bản ngang X, làm cho hiệu điện thế giữa 2 bản X
thay đổi và tia điện tử bị đưa từ trái màn hình sang phải màn hình. Tới bên phải
thì tia trước tắt, tia sau lại xuất hiện bắt đầu từ bên trái và lại được quét sang bên
phải.
Có thể hình dung sự hoạt động của cặp phiến làm lệch như sau:

u
0

t

21


Như vậy khi chịu tác dụng đồng thời điện áp của tín hiệu cần nghiên cứu
(đặt vào 2 phiến Y) và điện áp quét (đặt vào 2 phiến X) tia điện tử sẽ vẽ trên màn
hình 1 đường cong (đồ thị) có dạng sóng mà trục tung là biên độ của điện áp cần
nghiên cứu, cịn trục hồnh là trục thời gian. Khi điều chỉnh tần số của điện áp
quét bằng (hoặc nhỏ hơn n lần) tần số của tín hiệu thì trên màn hình cho ta 1
(hoặc n) chu kỳ của tín hiệu.
- Màn huỳnh quang: ở đây màn sáng huỳnh quang được làm bằng thuỷ tinh,
mặt bên trong được phủ một vài lớp mỏng huỳnh quang. Khi có electron bắn vào
thì tại những vị trí bắn phá chất huỳnh quang sẽ phát sáng.
- Bộ khuếch đại dọc và bộ khuếch đại ngang:
Vì các điện áp đưa vào 2 phiến Y và 2 phiến X phải lớn tới hàng trăm vơn
mới có thể điều chỉnh được tia electron lệch hết chiều dọc và chiều ngang của

22


màn sáng nên trong cấu tạo của DĐKĐT phải có bộ khuếch đại dọc và bộ
khuếch đại ngang để khuếch đại các điện áp đó trước khi đưa chúng vào 2 phiến
Y và 2 phiến X. Việc này được thực hiện nhờ núm điều chỉnh thô (theo từng nấc)
và núm điều chỉnh tinh giữa 2 nấc. Hai núm điều chỉnh này gắn đồng trục và đặt
ở vỏ mặt của DĐKĐT.
- Máy phát dao động quét:
Máy (bộ phận) phát dao động quét (dạng răng cưa) được đặt ở trong DĐKĐT có
chức năng tạo ra hiệu điện thế quét dạng răng cưa đặt lên 2 cặp bản lái X.
Điều quan trọng nhất khi sử dụng DĐKĐT là phải điều chỉnh tần số của hiệu
điện thế quét để đồng bộ với tần số của tín hiệu đưa vào (bằng hoặc nhỏ hơn n

lần so với tần số của tín hiệu) khi đó trên màn hình sẽ thu được hình ảnh của tín
hiệu có 1 hoặc n chu kỳ. Việc này được thực hiện nhờ điều chỉnh núm “đồng bộ”
gắn trên vỏ mặt máy.
1.2.1.2. DĐKĐT 2 chùm tia
Trong Vật lý học thường phải nghiên cứu đồng thời 2 hay nhiều tín hiệu
biến thiên mới thấy rõ được các mối quan hệ có tính quy luật của chúng. Khi đó
DĐKĐT 1 chùm tia khơng cịn đáp ứng được u cầu đó nữa. Vì vậy người ta đã
chế tạo ra DĐKĐT 2 chùm tia, thậm chí cịn có DĐKĐT nhiều chùm tia hơn
nữa.
Cấu tạo và ngun tắc hoạt động của DĐKĐT nhiều chùm tia hoàn toàn
tương tự DĐKĐT 2 chùm tia. Sau đây ta sẽ xét đối với DĐKĐT 2 chùm tia.
Sơ đồ khối đơn giản nht ca DKT 2 chựm tia nh sau:

Vào Y1

Khuếch đại Y1

Nguồn

23
K

M A1 A2

Y

X

n sáng

Khuếch đại X


Về thực chất ống phóng điện tử 2 chùm tia gồm 2 phần đầy đủ của ống
phóng điện tử 1 chùm tia nhưng được bố trí trong cùng 1 ống và chung 1 màn
hình. Nguyên tắc hoạt động của DĐKĐT 2 chùm tia hồn tồn giống với
DĐKĐT 1 chùm tia.
Tín hiệu cần khảo sát thứ nhất được đưa vào 2 phiến lái dọc Y1. Tín hiệu
cần khảo sát thứ 2 được đưa vào 2 phiến lái dọc Y2. Hiệu điện thế quét theo thời
gian (dạng răng cưa) được tạo ra trong máy đồng thời đặt lên 2 cặp phiến lái
ngang X1 và X2.
Hai chùm tia electron độc lập chịu tác dụng điều khiển của 2 tín hiệu đưa
vào và hiệu điện thế quét chung sẽ dao động độc lập theo dạng sóng của tín hiệu
đưa vào.
Việc điều chỉnh tần số của hiệu điện thế quét để đồng bộ với tần số của tín
hiệu đưa vào được thực hiện nhờ 1 núm chung có tên viết trên máy là
TIME/DIV.
Mỗi tín hiệu đưa vào Y1 và Y2 đều có bộ phận khuếch đại độc lập. Tuỳ
theo độ mạnh hay yếu của tín hiệu đưa vào mà điều chỉnh độ khuếch đại hiệu

24


điện thế của từng tín hiệu trước khi đặt vào các cặp bản lái dọc Y1 và Y2 bằng
cách sử dụng các núm CH1 VOLS/DIV (cho tín hiệu vào Y1) và núm
CH2VOLS/DIV (cho tín hiệu vào Y2). Trên màn hình sẽ thu được đồng thời
hình ảnh dạng sóng của 2 tín hiệu. Quan sát 2 hình ảnh thu được ta có thể tiến
hành các phép đo và rút ra kết luận về mối liên hệ giữa 2 tín hiệu cần khảo sát.
Trên hình 1.5 là mặt trước của 1 máy DĐKĐT 2 chùm tia do hãng
VOLTCRAFT (Malaysia) sản xuất.

(7)

(8)

(5)

(2)

(3)

(1)

(6) (4)
Hình 1.5. Mặt trước của một DĐKĐT

Trên mặt máy có bố trí các bộ phận và núm điều chỉnh . Ở đây chỉ chú thích các
bộ phận và núm điều chỉnh chủ yếu nhất:
(1): POWER: Công tắc nguồn.
(2): INTEN: Điều chỉnh độ chói của hình hiện.

25