NỘI DUNG
Cơ sở khoa học
Tự học, theo nghĩa chuẩn mực, là quá trình học mà không có sự hướng dẫn của giáo viên, trong đó học sinh phải tự lực tìm hiểu qua tài liệu, thực hành và thí nghiệm để nắm bắt kiến thức Mức độ tự học hoàn toàn là cao nhất, yêu cầu người học tự nghiên cứu và tìm kiếm tài liệu từ nhiều nguồn khác nhau Mặc dù tự học hoàn toàn có thể mang lại kết quả tích cực, nhưng thường mất nhiều thời gian do thiếu hệ thống và chiều sâu tư tưởng, dẫn đến khó khăn trong việc phát hiện lỗ hổng kiến thức, sắp xếp tiến độ học tập và đánh giá kết quả tự học Điều này có thể khiến học sinh cảm thấy chán nản và không muốn tiếp tục quá trình tự học.
Tài liệu là sản phẩm do các tác giả sáng tạo, và mặc dù cùng một quyển sách, nhưng mỗi người sẽ có cách tiếp thu và thu nhận kiến thức khác nhau sau khi đọc.
Học với sách có thể khó khăn hơn so với việc học với thầy, đặc biệt khi có thắc mắc mà không có ai để hỏi Tuy nhiên, điều này khuyến khích người học phải tư duy và tìm hiểu để giải quyết vấn đề của mình, đồng thời tra cứu thêm tài liệu liên quan Qua đó, người học phát triển khả năng làm việc độc lập và rèn luyện năng lực tự học, điều này rất quan trọng vì không phải lúc nào cũng có giáo viên bên cạnh để hỗ trợ.
Hình thức học tự lực của người học giúp chiếm lĩnh tri thức và hoàn thiện kỹ năng dưới sự hướng dẫn của giáo viên Trong quá trình học tập, giáo viên đóng vai trò hỗ trợ và tạo điều kiện để học sinh tự giác và tích cực tham gia Học sinh là chủ thể của quá trình nhận thức, thể hiện sự say mê và sáng tạo Mối quan hệ giữa thầy và trò thể hiện sự tương tác giữa Nội lực và Ngoại lực, trong đó Ngoại lực chỉ là chất xúc tác thúc đẩy sự phát triển của Nội lực.
Nghiên cứu các hình thức tự học cho thấy mỗi loại đều có ưu và nhược điểm riêng Đối với học sinh tiểu học, việc áp dụng linh hoạt và hiệu quả các phương pháp tự học sẽ giúp các em chiếm lĩnh kiến thức một cách chủ động và sáng tạo.
1.2 Yêu cầu cần đạt theo chương trình Giáo dục phổ thông 2018 môn Vật lí 1.2.1 Yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực chung
Môn Vật lí đóng vai trò quan trọng trong việc đạt được các yêu cầu về phẩm chất và năng lực chung theo các mức độ phù hợp với chương trình giáo dục đã được quy định.
1.2.2 Yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù Môn Vật lí
Hình thành và phát triển ở học sinh năng lực vật lí, với những biểu hiện cụ thể sau đây: a) Nhận thức vật lí
Nhận thức về các kiến thức và kỹ năng cơ bản trong lĩnh vực vật lý là rất quan trọng, bao gồm mô hình hệ vật lý, năng lượng, sóng lực và trường Bên cạnh đó, việc nhận biết các ngành nghề liên quan đến vật lý cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển sự nghiệp.
- Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí
Các hiện tượng và quá trình vật lý có thể được trình bày một cách rõ ràng thông qua nhiều hình thức biểu đạt khác nhau như nói, viết, đo lường, tính toán, vẽ hình, lập sơ đồ và biểu đồ Việc sử dụng những phương pháp này không chỉ giúp làm nổi bật đặc điểm và vai trò của các hiện tượng vật lý mà còn tăng cường khả năng hiểu biết và ứng dụng kiến thức trong thực tiễn.
Để viết một văn bản khoa học hiệu quả, cần tìm kiếm và lựa chọn từ khóa phù hợp, sử dụng thuật ngữ chuyên ngành chính xác, và kết nối thông tin một cách logic Việc lập dàn ý trước khi viết cũng rất quan trọng, giúp tổ chức nội dung rõ ràng và mạch lạc.
- So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích được các hiện tượng, quá trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau
- Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình
Nhận diện và sửa chữa những sai sót trong nhận thức hoặc lời giải thích là điều cần thiết để đưa ra những đánh giá phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận Việc này không chỉ giúp cải thiện chất lượng cuộc thảo luận mà còn nâng cao khả năng phản biện và tư duy logic của người tham gia.
- Nhận ra được một số ngành nghề phù hợp với thiên hướng của bản thân b) Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí
Khám phá các hiện tượng và quá trình vật lý đơn giản, quen thuộc trong đời sống và tự nhiên; áp dụng chứng cứ khoa học để kiểm tra dự đoán, giải thích các chứng cứ và rút ra kết luận cụ thể.
Để đề xuất vấn đề trong vật lý, cần nhận diện và đặt câu hỏi liên quan đến bối cảnh cụ thể Việc này đòi hỏi khả năng kết nối kiến thức và kinh nghiệm sẵn có, đồng thời sử dụng ngôn ngữ cá nhân để diễn đạt rõ ràng vấn đề được đề xuất.
- Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: Phân tích vấn đề để nếu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết cần tìm hiểu
Lập kế hoạch thực hiện là bước quan trọng để xây dựng khung logic cho nội dung tìm hiểu Việc lựa chọn phương pháp thích hợp như quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn hay tra cứu tư liệu sẽ giúp thu thập thông tin hiệu quả Cuối cùng, cần lập kế hoạch triển khai chi tiết để đảm bảo quá trình tìm hiểu diễn ra suôn sẻ.
Thực hiện kế hoạch bao gồm việc thu thập và lưu giữ dữ liệu từ các kết quả tổng quan, thực nghiệm và điều tra Đánh giá kết quả dựa trên phân tích và xử lý dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản, so sánh với giả thuyết đã đưa ra Cuối cùng, cần giải thích, rút ra kết luận và điều chỉnh kế hoạch khi cần thiết.
Việc viết và trình bày báo cáo là một quá trình quan trọng, trong đó sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ và biểu bảng để truyền đạt kết quả nghiên cứu Người thực hiện cần có khả năng hợp tác tích cực với đối tác, tôn trọng quan điểm và ý kiến đánh giá từ người khác Điều này giúp tiếp thu thông tin một cách hiệu quả và có khả năng giải trình, phản biện và bảo vệ kết quả nghiên cứu một cách thuyết phục.
Biện pháp giải quyết
1 Tổ chức cho học sinh tự nghiên cứu chuyển động của các vật dựa vào đồ thị tọa độ - thời gian thông qua bộ thí nghiệm addestation:
- Chuyển động thẳng đều: Chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo là đường thẳng, tốc độ trung bình là như nhau trên mọi quãng đường
- Công thức tính quãng đường: s = v.t
1.2 Năng lực dự kiến được góp phần phát triển qua dạy học:
[I] – Năng lực tự chủ và tự học; [II] – Năng lực giao tiếp và hợp tác; [III] – Năng lực tư duy và sáng tạo
+ Năng lực nhận thức vật lí:
[1.1] Phát biểu được định nghĩa chuyển động thẳng đều và viết được công thức quãng đường đi, phương trình chuyển động của chuyển động thẳng đều
Nhận diện và chỉnh sửa những điểm sai trong nhận thức hoặc lời giải thích là rất quan trọng; điều này giúp đưa ra những đánh giá phê phán phù hợp với chủ đề đang thảo luận.
+ Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí:
Để thực hiện thí nghiệm, cần thiết kế một kế hoạch thu thập đồ thị tọa độ - thời gian của vật chuyển động thẳng đều, sử dụng bộ thí nghiệm động học, cảm biến chuyển động và aMixer MGA.
[2.2] Thực hiện kế hoạch: Tiến hành thí nghiệm thu thập đồ thị tọa độ - thời gian
Từ đồ thị tọa độ thời gian thu thập số liệu quãng đường và thời gian chuyển động
Trong bài báo cáo này, chúng tôi sẽ trình bày kết quả của quá trình thí nghiệm liên quan đến chuyển động thẳng đều Chúng tôi sẽ thảo luận về các đặc điểm chính của loại chuyển động này, đồng thời rút ra công thức tính quãng đường và phương trình chuyển động tương ứng Những thông tin này sẽ giúp người đọc hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động của chuyển động thẳng đều trong thực tiễn.
+ Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học:
[3.1] Vận dụng kiến thức về chuyển động thẳng đều làm các bài tập
1.3 Tổ chức hoạt động a Mục tiêu: [I], [II]; [2.1] b Sản phẩm dự kiến:
Chuyển động thẳng đều là gì và làm thế nào để kiểm tra một vật đang chuyển động thẳng đều? Để nghiên cứu vấn đề này, trước tiên cần xác định rõ câu hỏi cần tìm hiểu và sau đó tổ chức thực hiện các bước kiểm tra cần thiết.
* GV chuyển giao nhiệm vụ:
- Chuyển giao nhiệm vụ cho các nhóm qua phiếu học tập số 1
* Học sinh thực hiện nhiệm vụ:
Vận động viên trượt trên mặt phẳng thẳng dài cho thấy sự chuyển động đồng đều, với tốc độ không đổi và hướng đi thẳng Quan sát kỹ lưỡng cho thấy rằng lực ma sát có thể ảnh hưởng đến tốc độ trượt, nhưng trong điều kiện lý tưởng, chuyển động này diễn ra một cách mượt mà và liên tục Sự ổn định của mặt phẳng và kỹ thuật của vận động viên cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì đặc điểm chuyển động này.
- Thảo luận đi đến kết luận về các câu hỏi cần nghiên cứu tiếp theo về chuyển động thẳng đều
* Học sinh báo cáo nhiệm vụ học tập:
- Lập hồ sơ học tập theo nhóm
- Giáo viên theo dõi hỗ trợ các nhóm gặp khó khăn trong quá trình thiết kế thí nghiệm, đặt câu hỏi cần nghiên cứu
Hoạt động 2.1 tập trung vào việc thiết kế thí nghiệm nghiên cứu chuyển động thẳng đều của vật dựa trên đồ thị tọa độ - thời gian Mục tiêu của hoạt động này bao gồm việc hiểu rõ các khái niệm cơ bản về chuyển động, phát triển kỹ năng phân tích đồ thị và áp dụng lý thuyết vào thực tiễn Sản phẩm dự kiến sẽ là một báo cáo chi tiết về quá trình thí nghiệm và các kết quả thu được.
Thiết kế thí nghiệm nhằm thu thập đồ thị tọa độ - thời gian cho vật chuyển động thẳng đều từ các thiết bị đã được cung cấp Tổ chức thực hiện thí nghiệm một cách khoa học và hiệu quả.
1 Xem video thí nghiệm của một vận động viên trượt Hãy quan sát vận động viên chuyển động trong từng khoảng thời gian và cho biết chuyển động của vận động viên trên bề mặt phẳng dài?
2 Đặt các câu hỏi cần nghiên cứu về loại chuyển động mà em vừa quan sát được?
Thế nào là chuyển động thẳng đều? Làm thế nào kiểm tra được chuyển động của vật là chuyển động thẳng đều?
* GV chuyển giao nhiệm vụ:
- Giáo viên giới thiệu với học sinh các dụng cụ thí nghiệm
- Giáo viên giao phiếu học tập số 2 cho các nhóm học sinh và yêu cầu các nhóm thiết kế phương án thí nghiệm
* Học sinh thực hiện nhiệm vụ:
- Thảo luận theo nhóm thiết kế thí nghiệm thu thập đồ thị tọa độ - thời gian
* Học sinh thực hiện nhiệm vụ:
Thanh dẫn đường đa năng có nhiệm vụ định hướng chuyển động cho xe lăn
Thanh đường dẫn đa năng
Xe lăn gồm bốn bánh được thiết kế sao cho ma sát giữa xe
02 Xe lăn và thanh dẫn đường khá nhỏ Khi trượt trên thanh dẫn đường trong quãng đường ngắn thì chuyển động của xe gần như là thẳng đều
Thu thập tín hiệu từ vật cản gửi về bộ xử lí trung tâm MGA
Bộ xử lí trung tâm aMixer MGA nhận tín hiệu từ cảm biến chuyển động và vẽ đồ thị tọa độ - thời gian của vật chuyển động
Từ các thiết bị đã cho hãy thiết kế thí nghiệm thu thập đồ thị chuyển động của vật chuyển động thẳng đều?
- Để xe lăn trên ray trượt Cung cấp vận tốc ban đầu cho nó chuyển động Quan sát chuyển động của xe lăn và rút ra nhận xét
- Thảo luận đi đến kết luận về các câu hỏi cần nghiên cứu tiếp theo
* Học sinh báo cáo nhiệm vụ học tập:
- Lập hồ sơ học tập theo nhóm
- Giáo viên theo dõi hỗ trợ các nhóm gặp khó khăn trong quá trình thiết kế thí nghiệm
* Kết luận và nhận định d Đánh giá:
- Giáo viên đánh giá hồ sơ của các nhóm theo Rubric 1 phụ lục 1
Hoạt động 2.2: Tiến hành thí nghiệm thu thập đồ thị tọa độ – thời gian trong chuyển động thẳng đều a Mục tiêu: [I], [II], [III]; [2.2] b Sản phẩm dự kiến:
- Thực hiện được thí nghiệm thu thập đồ thị của chuyển động thẳng đều
- Từ đồ thị thu thập được số liệu quãng đường chuyển động và thời gian chuyển động c Tổ chức thực hiện:
* GV chuyển giao nhiệm vụ:
B ướ c 1: Gắn cố định cảm biến chuyển động lên thanh dẫn đường
B ướ c 2: Bật công tắc aMixer
MGA Cắm cảm biến chuyển động vào và chọn “Cảm biến chuyển động (0.15m – 1.6m)”
B ướ c 3: Gạt công tắc bên hông cảm biến xuống nấc 1.6m Cho xe trượt lên thanh dẫn đường
B ướ c 4: Nhấn start và cho xe trượt chuyển động để thu được đồ thị tọa độ thời gian
- Giáo viên giao phiếu học tập cho các nhóm
* Học sinh thực hiện nhiệm vụ: d Đánh giá:
- Giáo viên đánh giá kết quả của các nhóm theo Rubric 1
Hoạt động 2.3: Mô tả chuyển động thẳng đều và rút ra công thức tính quãng đường, phương trình chuyển động
Lắp ráp thí nghiệm tiến hành thí nghiệm để thu thập đồ thị tọa độ - thời gian
Sử dụng aMixer MGA thu thập số liệu quãng đường chuyển động và thời gian chuyển động
1 Lắp ráp thí nghiệm theo thiết kế của nhóm
2 Tiến hành thí nghiệm: Cho xe lăn chuyển động thẳng đều bằng cách truyền cho nó 1 vận tốc ban đầu và thu thập đồ thị chuyển động trên aMixer MGA
3 Từ đồ thị thu thập số liệu quãng đường chuyển động và thời gian chuyển động: Lấy 5 số liệu ứng với 5 khoảng thời gian bất kì
16 a Mục tiêu: [I], [II], [III]; [1.1], [1.2]; [2.3] b Sản phẩm dự kiến:
- Đặc điểm của chuyển động thẳng đều
- Công thức tính quãng đường, phương trình chuyển động c Tổ chức hoạt động:
* GV chuyển giao nhiệm vụ:
- Giáo viên giao phiếu học tập cho các nhóm
* Học sinh thực hiện nhiệm vụ:
- Từ bảng số liệu tính tốc độ trung bình trong các khoảng thời gian khác nhau và rút ra kết luận về chuyển động thẳng đều
- Rút ra công thức tính quãng đường, phương trình chuyển động
* Học sinh báo cáo nhiệm vụ học tập:
- Lập hồ sơ học tập, nộp hồ sơ học tập cho giáo viên
* Kết luận và nhận định:
Bảng số liệu thực hành của một nhóm học sinh (Phụ lục 4 video đính kèm)
1 Từ bảng số liệu thu được hãy tính tốc độ trung bình ứng với các lần lấy số liệu quãng đường và thời gian?
2 Từ kết quả tốc độ trung bình tính được hãy rút ra nhận xét về đặc điểm của chuyển động thẳng đều? Công thức tính quãng đường đi?
- Giáo viên đánh giá hồ sơ của các nhóm theo Rubric 1 phụ lục 1 a Mục tiêu: [I], [II], [III]; [3.1] b Sản phẩm dự kiến:
- Vận dụng công thức chuyển động thẳng đều làm được các bài tập c Tổ chức thực hiện:
* GV chuyển giao nhiệm vụ:
- GV cung cấp cho HS hệ thống bài tập về chuyển động thẳng đều theo phiếu học tập cá nhân
Bài tập 1: Công thức quãng đường đi trong chuyển động thẳng đều là
Bài tập 2: Phương trình chuyển động của chất điểm chuyển động thẳng đều
Bài tập 3: Trong chuyển động thẳng đều
A quãng đường đi được tỉ lệ thuận với vận tốc
B tọa độ tỉ lệ thuận với vận tốc
C tọa độ tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động
D quãng đường đi được tỉ lệ thuận với thời gian
Bài tập 4: Cho các đồ thị như hình vẽ
+ Tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường
18 Đồ thị của chuyển động thẳng đều là
A II, III, IV B I, III, IV C I, III D I, II, III
Khi hắt hơi mạnh, mắt có thể nhắm lại trong khoảng 500ms Nếu một phi công điều khiển máy bay Airbus A320 với tốc độ 1040 km/h, quãng đường máy bay có thể bay trong thời gian này gần bằng bao nhiêu?
A 144m B 150m C 1040m D 1440m Bài tập 6: Phương trình chuyển động của chất điểm dọc theo trục Ox có dạng x = 2t-10 (km, giờ) Quãng đường đi được của chất điểm sau 3h là
Hai con tàu di chuyển với tốc độ 40 km/h trên cùng một đường ray và hướng về nhau do lỗi kỹ thuật, cách nhau 40 km Một con chim bay với tốc độ 60 km/h bắt đầu từ đầu tàu này để bay sang đầu tàu kia Khi đến đầu tàu kia, chim lập tức quay trở lại đầu tàu ban đầu và tiếp tục lặp lại hành động này Câu hỏi đặt ra là quãng đường mà con chim đã bay được khi hai tàu va chạm.
+ Theo cá nhân hoàn thành bài tập trắc nghiệm
Công thức quãng đường đi trong chuyển động thẳng đều là s v t
2 Phương trình chuyển động của chất điểm chuyển động thẳng đều x x 0 v t.
3 Trong chuyển động thẳng đều quãng đường đi được tỉ lệ thuận với thời gian.
+ Từ phương trình x 2t 10 (km; giờ) ta có vận tốc của vật là 2(km/h) + Quãng đường đi được của chất điểm sau 3h là: s v t 2.3 6 km
+ Chọn chiều dương cùng chiều chuyển động của tàu 1, gốc tọa độ trùng với tàu 1, gốc thời gian lúc hai tàu cách nhau 40km
+ Phương trình chuyển động của hai tàu
+ Quãng đường chim bay: s v t 60.0,5 30 km
+ Dựa vào bảng xếp hạng của HS làm bài để đánh giá a Mục tiêu: [I], [II], [III]; [2.1], [2.2] b Sản phẩm dự kiến:
- Thực hiện được thí nghiệm thu thập đồ thị của chuyển động thẳng biến đổi đều đều c Tổ chức thực hiện:
* GV chuyển giao nhiệm vụ:
- GV giao nhiệm vụ cho HS thiết kế phương án thí nghiệm và làm thí nghiệm thu thập đồ thị của chuyển động thẳng biến đổi
- Từ đồ thị thu được trên aMixer MGA chuyển sang chế độ vi phân để thu được đồ thị vận tốc – thời gian
* Học sinh thực hiện nhiệm vụ:
- Thiết kế phương án và tiến hành làm thí nghiệm thu thập đồ thị tọa độ - thời gian Chuyển sang đồ thị vận tốc – thời gian
- Từ đồ thị vận tốc – thời gian rút ra nhận xét
* Học sinh báo cáo nhiệm vụ học tập:
- Lập hồ sơ học tập, nộp hồ sơ học tập cho giáo viên
- Giáo viên theo dõi hỗ trợ các nhóm gặp khó khăn về câu hỏi xuất hiện tình huống, giả thuyết đặt ra và phương án chứng minh giả thuyết
* Kết luận và nhận định:
- Đồ thị vận tốc – thời gian thu được của chuyển động biến đổi của xe lăn có dạng đường thẳng xiên góc
- Chuyển động của xe lăn có vận tốc tăng đều hoặc giảm đều theo thời gian
2 Tổ chức cho học sinh tự nghiên cứu sự rơi tự do của các vật thông qua thí nghiệm thu thập số liệu về quãng đường và thời gian rơi bằng vật liệu sẵn có và smartphone:
2.1 Yêu cầu cần đạt trong chương trình vật lí:
+ Nêu được đặc điểm của chuyển động rơi tự do
- Phương của chuyển động rơi tự do là phương thẳng đứng
- Chiều của chuyển động rơi tự do là chiều từ trên xuống
- Chuyển động rơi tự do là chuyển động nhanh dần đều
+ Viết được công thức về sự rơi tự do
- Công thức tính vận tốc: v g t
- Công thức tính quãng đường: 1 2 s 2 gt
2.2 Năng lực dự kiến được góp phần phát triển qua dạy học:
[I] – Năng lực tự chủ và tự học; [II] – Năng lực giao tiếp và hợp tác; [III] – Năng lực tư duy và sáng tạo
+ Năng lực nhận thức vật lí:
[1.1] Nêu được các đặc điểm của chuyển động rơi tự do
[1.2] So sánh đồ thị quãng đường theo thời gian của chuyển động rơi tự do với chuyển động thẳng biến đổi đều
Nhận diện và điều chỉnh những sai sót trong nhận thức hoặc lời giải thích là rất quan trọng, đồng thời cần đưa ra những nhận định phê phán liên quan đến chủ đề thảo luận.
+ Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí:
Sự rơi tự do của vật là một hiện tượng vật lý thú vị, trong đó vật rơi nhanh dần do tác động của trọng lực Một câu hỏi quan trọng đặt ra là liệu chuyển động rơi tự do có phải là chuyển động thẳng nhanh dần đều hay không Việc tìm hiểu bản chất của chuyển động này không chỉ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các quy luật vật lý mà còn có ý nghĩa ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Trong chuyển động rơi tự do, nếu coi đây là chuyển động thẳng nhanh dần đều, thì đồ thị biểu diễn quãng đường theo thời gian sẽ có hình dạng giống như một phần của đường parabol.
[2.3] Lập kế hoạch thực hiện: Thiết kế được thí nghiệm đo quãng đường và thời gian của vật chuyển động rơi tự do
[2.4] Thực hiện kế hoạch: Tiến hành thí nghiệm và thu thập được số liệu về quãng đường và thời gian rơi của vật rơi tự do
[2.5] Viết được báo cáo kết quả quá trình thí nghiệm, thảo luận về sự rơi tự do của các vật
[2.6] Rút ra kết luận và đưa ra các công thức áp dụng cho chuyển động rơi tự do Đề xuất phương pháp đo gia tốc trọng trường
+ Vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học:
[3.1] Vận dụng kiến thức tự lập về sự rơi tự do làm các bài tập
Thực nghiệm sư phạm
1 Mục đích thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học về việc tổ chức cho học sinh tự học một số kiến thức chương trình học chất điểm – Vật lý 10 thông qua thí nghiệm Mục tiêu là phát triển năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lý, từ đó giúp giáo viên và học sinh nâng cao mức độ vận dụng phương pháp và hứng thú học tập khi tiếp cận đề tài.
Giáo viên có thể dễ dàng áp dụng phương pháp tổ chức cho học sinh tự học kiến thức mới thông qua hệ thống thí nghiệm tự làm từ các vật liệu sẵn có Điều này không chỉ giúp học sinh phát triển kỹ năng tự nghiên cứu mà còn tạo cơ hội cho việc khám phá và thực hành kiến thức một cách hiệu quả.
+ Tạo được cảm hứng cho học sinh tự học kiến thức mới qua thí nghiệm tự các em tiến hành hay không?
+ Áp dụng đề tài có thúc đẩy quá trình dạy và học kiến thức mới hiệu quả hơn không?
Áp dụng đề tài giúp rèn luyện khả năng tự học và phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên trong lĩnh vực vật lý, phù hợp với định hướng của chương trình giáo dục phổ thông.
2 Đối tượng và địa bàn thực nghiệm
Giáo viên vật lý và học sinh các lớp 10 các trường THPT trên địa bàn tỉnh Nghệ
Thời gian thực nghiệm: Từ ngày 13/09/2021 đến ngày 17/10/2021
Tại mỗi đơn vị thực nghiệm sư phạm, chúng tôi đã ngẫu nhiên chọn một số giáo viên áp dụng đề tài nghiên cứu và hai giáo viên không áp dụng đề tài Đồng thời, các giáo viên này sẽ tiến hành kiểm tra học sinh của các lớp do họ giảng dạy, nhằm so sánh kết quả giữa các lớp có giáo viên sử dụng đề tài và các lớp không sử dụng.
Sau khi áp dụng đề tài, giáo viên đã thể hiện sự tự tin hơn trong việc tổ chức các hoạt động thí nghiệm thực hành, giúp học sinh tự học kiến thức mới Điều này đã dẫn đến sự cải thiện rõ rệt ở học sinh trong khả năng thực hành thí nghiệm và tạo lập kiến thức mới.
Sau khi sử dụng đề tài vào thực nghiệm giảng dạy, thu được kết quả như sau:
Kết quả khảo sát ý kiến của giáo viên vật lý sau khi áp dụng đề tài
Ti ế p t ụ c th ự c hi ệ n và nhân r ộ ng
Sau khi triển khai đề tài cho giáo viên, chúng tôi đã tiến hành đánh giá học sinh ở các lớp áp dụng đề tài dạy học Để so sánh, chúng tôi cũng khảo sát lớp đối chứng thông qua bài kiểm tra 15 phút được thực hiện dưới hình thức trò chơi trắc nghiệm trên hệ thống https://quizizz.com/.
Bài tập 1: Chuyển động rơi tự do là chuyển động
A thẳng nhanh dần đều B thẳng chậm dần đều
C thẳng biến đổi không đều D thẳng đều
Bài tập 2: Ứng dụng nào sau đây giúp đo được các đại lượng vật lí nhờ các cảm biến trên smart phone
Bài tập 3: Gọi aht, ω và r lần lượt là gia tốc hướng tâm, tốc độ góc và bán kính quỹ đạo của vật chuyển động tròn đều Cần xác định công thức chính xác liên quan đến các đại lượng này.
Bài tập 4: Hòn bi I có khối lượng gấp đôi hòn bi II Cả hai hòn bi được thả cùng lúc từ độ cao h, với hòn bi I được thả rơi thẳng xuống, trong khi hòn bi II được ném theo phương ngang Bỏ qua sức cản của không khí, hãy xác định câu trả lời đúng cho bài toán này.
A Chưa đủ thông tin để trả lời
B Cả hai chạm đất cùng một lúc
Bài tập 5: Gia tốc hướng tâm của chuyển động tròn đều
A tỉ lệ với bình phương tốc độ góc và bán kính quỹ đạo
B tỉ lệ nghịch với bình phương tốc độ góc và bán kính quỹ đạo
C tỉ lệ với bình phương tốc độ góc và bán kính quỹ đạo
D tỉ lệ nghịch với tốc độ góc và bán kính quỹ đạo
Bài tập 6: Để đo khoảng thời gian giữa hai âm thanh liên tiếp ta dùng chức năng nào trong ứng dụng Phyphox trên smart phone
(Đáp số: Đồng hồ bấm giờ âm)
Để tiến hành thí nghiệm thu thập đồ thị chuyển động bằng bộ thí nghiệm động học addesstation và cảm biến chuyển động, trước tiên, cần cố định cảm biến chuyển động trên ray trượt và kết nối với MGA Sau đó, đặt xe lăn lên ray trượt và cho xe lăn chuyển động trên ray Khi đã sẵn sàng, nhấn Start trên MGA để bắt đầu thu thập đồ thị Cuối cùng, khi quá trình thu thập hoàn tất, nhấn Stop trên MGA, tháo cảm biến và thu gọn các dụng cụ thí nghiệm.
Bài tập 8: Thả hai vật rơi tự do đồng thời từ hai độ cao h1 khác h2 Biết rằng thời gian chạm đất của vật thứ nhất bằng 1
2 lần vật thứ hai thì tỉ số
Bài tập 9: Một vật chuyển động tròn đều theo quỹ đạo có bán kính R 10 cm với gia tốc hướng tâm aht = 0,4 m/s 2 Chu kỳ chuyển động của vật đó là
Để xác định khoảng cách mà bạn của bạn cần cách tòa nhà để bạn thả quả trứng rơi trúng đầu, ta cần tính thời gian quả trứng rơi từ độ cao 46m xuống đất Thời gian rơi được tính bằng công thức \( t = \sqrt{\frac{2h}{g}} \), trong đó \( h = 46m \) và \( g = 9.8m/s^2 \) Kết quả là khoảng 3.03 giây Trong thời gian này, bạn của bạn di chuyển với tốc độ 1.2m/s, nên khoảng cách mà bạn của bạn đi được là \( d = v \cdot t = 1.2m/s \cdot 3.03s \approx 3.64m \) Do đó, bạn cần thả quả trứng khi bạn của bạn cách tòa nhà khoảng 3.64m.
- Các lớp giáo viên dạy không áp dụng đề tài (lớp đối chứng (ĐC))
Trường THPT Yếu Trung bình Khá Giỏi
- Các lớp có giáo viên dạy áp dụng đề tài (lớp thực nghiệm (TN))
Trường THPT Yếu Trung bình Khá Giỏi
6 Phân tích kết quả khảo sát thực nghiệm
Theo số liệu thống kê từ một số trường học, việc giáo viên áp dụng phương pháp tạo tâm thế cho học sinh trong tổ chức hoạt động tự học đã giúp nâng cao hứng thú học tập môn Vật lý và mang lại hiệu quả rõ rệt trong quá trình dạy học Ngược lại, ở những lớp không áp dụng phương pháp này, khả năng tự học và năng lực tìm hiểu thế giới tự nhiên qua môn Vật lý của học sinh thấp hơn đáng kể.
Biểu đồ mức độ biểu hiện của năng lực tự học và năng lực vật lí
Biểu đồ cho thấy sự cải thiện rõ rệt trong kết quả học tập của học sinh lớp thực nghiệm so với lớp đối chứng Cụ thể, tỷ lệ học sinh yếu và kém ở lớp thực nghiệm đạt 0% (0/129), trong khi lớp đối chứng là 19,23% (25/130) Tỷ lệ học sinh trung bình giảm mạnh từ 55,38% (72/130) xuống còn 17,05% (22/129) Ngược lại, tỷ lệ học sinh khá tăng từ 23,85% (31/130) lên 66,67% (86/129), và học sinh giỏi cũng tăng từ 1,54% (2/130) lên 16,28% (21/129).
Theo khảo sát, 100% giáo viên (14/14) đánh giá phương pháp này hiệu quả, 85,7% (12/14) tiếp tục áp dụng và nhân rộng, trong khi không có giáo viên nào đánh giá hiệu quả không cao và 7,1% (1/14) cho rằng có cải tiến trong việc sử dụng.
