NỘI DUNG
Cơ sở lí luận
1 Khái niệm bài tập thực tiễn
Bài tập thực tiễn là loại bài tập được đưa ra với nhiều hình thức khác nhau:
Bài tập thực tiễn bao gồm các loại câu hỏi như câu hỏi thực hành, câu hỏi để lĩnh hội, bài tập logic, bài tập miệng, câu hỏi định tính và câu hỏi kiểm tra Đặc điểm nổi bật của những bài tập này là tập trung vào bản chất của các hiện tượng đang được khảo sát, những hiện tượng quen thuộc xung quanh con người.
2 Tác dụng của bài tập thực tiễn trong dạy học và kiểm tra đánh giá của môn vật lý
Bài tập thực tiễn giúp học sinh rèn luyện tư duy logic và tiếp cận thực tế, đồng thời phát triển kỹ năng và kỹ xảo Qua đó, học sinh có cơ hội củng cố kiến thức, phân tích hiện tượng và nâng cao khả năng phán đoán Việc áp dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn giúp giải thích các hiện tượng trong tự nhiên, đời sống và kỹ thuật, từ đó mở rộng tầm nhìn kỹ thuật cho học sinh.
Bài tập thực tiễn giúp học sinh rèn luyện kỹ năng áp dụng kiến thức vào thực tế, từ đó củng cố và khắc sâu kiến thức lý thuyết Việc giải quyết các bài tập này không chỉ làm cho kiến thức trở nên chính xác và vững chắc hơn, mà còn giúp hình thành tri thức vật lý mới, nâng cao trình độ hiểu biết của học sinh.
Vì vậy việc thường xuyên giải bài tập thực tiễn sẽ góp phần đáng kể trau dồi kiến thức vật lý cho học sinh
Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể từ bài tập, học sinh cần áp dụng các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh và khái quát hóa Bài tập thực tiễn không chỉ giúp phát triển kỹ năng tư duy mà còn rèn luyện tính kiên trì, giúp học sinh vượt qua những khó khăn trong cuộc sống.
Bài tập thực tiễn là cơ hội quý giá cho giáo viên để giới thiệu những kiến thức bổ sung mà chưa được đề cập trong giờ lý thuyết, từ đó giúp học sinh mở rộng hiểu biết Đồng thời, bài tập cung cấp cho học sinh những số liệu mới về các phát minh và ứng dụng, giúp các em hòa nhập với sự phát triển của khoa học và công nghệ trong thời đại hiện nay.
Việc khai thác và sử dụng bài tập thực tiễn trong quá trình dạy học, kiểm tra đánh giá, cũng như trong học tập của học sinh là một vấn đề quan trọng mà giáo viên cần chú trọng.
3 Phân loại a Bài tập thực tiễn định tính
Bài tập thực tiễn định tính yêu cầu học sinh sử dụng suy luận logic thay vì thực hiện các phép tính phức tạp Để giải quyết những bài tập này, học sinh cần hiểu rõ bản chất của các khái niệm và định luật vật lý, cũng như nhận biết các biểu hiện của chúng trong các tình huống cụ thể.
Bài tập thực tiễn định tính là những bài tập nhằm giải thích các hiện tượng đã xảy ra và luôn diễn ra, đồng thời phân tích nguyên nhân của chúng dựa trên các đặc tính của các định luật vật lý Ưu điểm của loại bài tập này là giúp người học hiểu sâu hơn về bản chất của hiện tượng, từ đó phát triển khả năng tư duy phản biện và ứng dụng kiến thức vào thực tiễn.
- Tạo điều kiện cho học sinh đào sâu, củng cố kiến thức, là phương tiện kiểm tra kiến thức và kỹ xảo thực hành của học sinh
Rèn luyện cho học sinh hiểu rõ bản chất vật lý và các quy luật liên quan, đồng thời hướng dẫn họ áp dụng kiến thức này vào thực tiễn đời sống, lao động và sản xuất là mục tiêu quan trọng trong giáo dục.
Việc áp dụng lý thuyết các định luật và quy tắc vật lý vào thực tiễn không chỉ tăng cường hứng thú học tập cho học sinh mà còn phát triển khả năng quan sát, phân tích và tổng hợp Điều này giúp học sinh nâng cao khả năng phán đoán, mơ ước và sáng tạo trong quá trình học tập.
Bài tập thực tiễn định lượng là phương tiện tối ưu giúp học sinh phát triển tư duy, vì nó yêu cầu các em áp dụng kiến thức vật lý đã học và những kinh nghiệm từ cuộc sống hàng ngày để giải quyết các bài toán thông qua suy luận logic.
Bài tập thực tiễn định lượng yêu cầu học sinh thực hiện nhiều phép tính để xác định quy luật mối liên hệ giữa các đại lượng vật lý Những bài tập này giúp nâng cao khả năng phân tích và hiểu biết về các khái niệm vật lý thông qua việc áp dụng lý thuyết vào thực tế.
Các bài tập thực tiễn định lượng đề cập đến những số liệu liên quan trực tiếp tới đối tượng có trong đời sống, kĩ thuật
Trong quá trình dạy học, giáo viên có thể áp dụng bài tập thực tiễn định lượng phù hợp với từng trường hợp, như sau khi hoàn thành một định luật hay định lý, học sinh có thể phân tích và giải thích Bài tập này cũng có thể được sử dụng để khơi gợi sự tìm hiểu kiến thức mới cho học sinh Ƣu điểm của bài tập thực tiễn định lượng là giúp học sinh áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, từ đó nâng cao khả năng tư duy và giải quyết vấn đề.
- Rèn luyện tính cẩn thận trong tính toán, phát triển tư duy cho học sinh về mặt toán học
- Giúp học sinh chú ý phân tích nội dung vật lý, ứng dụng của bài tập tính toán
- Giúp học sinh hiểu được mối liên hệ giữa các kiến thức đã học với các số liệu trong thực tế…
4 Những lưu ý khi sử dụng bài tập thực tiễn Để phát huy tác dụng của bài tập thực tiễn, khi sử dụng loại bài tập này trong dạy học, giáo viên cần:
Dựa trên nội dung kiến thức cần thiết cho học sinh trong một đơn vị học tập, giáo viên cần xác định mục tiêu về kiến thức, kỹ năng và thái độ, phù hợp với điều kiện lớp học, thời gian và khả năng học tập của học sinh Từ đó, giáo viên sẽ lựa chọn các bài tập thực tiễn thích hợp để đảm bảo hiệu quả dạy học.
- Các câu hỏi, bài tập có nhiều phương án trả lời để kích thích tư duy, tính tò mò của học sinh
Cơ sở thực tiễn
Vật lý, một môn khoa học tự nhiên, không chỉ liên quan mật thiết đến đời sống hàng ngày của con người mà còn đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của khoa học và công nghệ.
Vật lý là một phần không thể thiếu trong cuộc sống hàng ngày của con người, hiện diện trong mọi hoạt động và ứng dụng Những nguyên lý và định luật vật lý giúp con người phát minh và khám phá ra nhiều điều mới mẻ Từ những công việc đơn giản như nâng hàng hóa hay mở nắp chai bia, cho đến các ứng dụng công nghệ hiện đại như máy tính, chuột, bàn phím và loa, tất cả đều phản ánh sự đóng góp quan trọng của vật lý Các lĩnh vực như điện và điện tử, quang học, và nhiệt học đều thể hiện rõ ràng vai trò của vật lý trong các hiện tượng và ứng dụng khoa học kỹ thuật.
Tại bậc trung học phổ thông, việc giảng dạy cần gắn liền với thực tiễn, giúp học sinh áp dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tế Điều này không chỉ giúp học sinh nhận thức rõ hơn về sự liên hệ giữa kiến thức đã học và cuộc sống, mà còn tạo điều kiện cho các em hiểu sâu hơn về ý nghĩa của bài học và các định luật vật lý, từ đó vận dụng chúng một cách hiệu quả.
Trong quá trình giảng dạy, nhiều giáo viên thường chỉ tập trung vào việc truyền đạt kiến thức từ sách giáo khoa mà không giúp học sinh hiểu rõ mục đích của những kiến thức đó Để đáp ứng nhu cầu đổi mới phương pháp giảng dạy và kiểm tra đánh giá môn vật lý, tôi đã chọn đề tài “Sử dụng bài tập thực tiễn trong dạy học, kiểm tra theo hướng phát triển năng lực học sinh chủ đề 'cân bằng và chuyển động của vật rắn'” Qua đó, tôi mong muốn góp phần vào việc nghiên cứu và áp dụng vật lý vào thực tiễn trong giảng dạy ở bậc trung học phổ thông.
Nhiều trường trung học phổ thông đang thử nghiệm các phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá nhằm phát triển năng lực học sinh Tuy nhiên, để quá trình đổi mới giáo dục đạt hiệu quả cao, cần có sự thống nhất về yêu cầu, nội dung chương trình và tài liệu giảng dạy cho giáo viên.
Nghiên cứu tổng quan tài liệu liên quan
Hiện nay, việc đổi mới dạy học và kiểm tra, đánh giá nhằm phát triển năng lực học sinh đang được triển khai rộng rãi tại nhiều trường Tuy nhiên, tài liệu mẫu cho giáo viên vẫn còn hạn chế, chủ yếu là từ các khóa tập huấn và hướng dẫn của Bộ Giáo dục, sở giáo dục địa phương, cũng như các trường trung học phổ thông Do đó, để chuẩn bị và sử dụng bài tập thực tiễn trong giảng dạy hiệu quả, cần có sự chọn lọc và tinh giản, tránh làm loãng kiến thức cốt lõi và sa đà vào những nội dung không trọng tâm.
Khi chuẩn bị cho việc nghiên cứu và tham khảo, cần chú trọng đến các tài liệu như chuẩn kiến thức kỹ năng, tài liệu tập huấn của Bộ giáo dục và sở, bảng mô tả năng lực cần đạt, sách giáo khoa, sách bài tập vật lý, và các sách tham khảo như chìa khóa vàng hay tuyển tập câu hỏi định tính Bên cạnh đó, internet cũng là một nguồn tài liệu quan trọng, cung cấp các bài giảng thử nghiệm nhằm phát triển năng lực cho giáo viên và những thông tin, vấn đề thực tiễn mà học sinh đã học hỏi từ các bài học.
Các năng lực chuyên biệt cần đạt được
Một số phẩm chất cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học bộ môn vật lý:
- Nhân ái và khoan dung
- Thực hiện nghĩa vụ học sinh
Một số năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học:
- Tự học, sáng tạo, phát hiện và giải quyết vấn đề
- Giao tiếp và hợp tác
- Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông
II.4.2 Các năng lực chuyên biệt cần đạt đƣợc khi sử dụng bài tập thực tiễn
- Phát triển năng lực nhận thức, giáo dục tư tưởng đạo đức và nhân cách, giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh
Giáo dục tư tưởng, đạo đức và nhân cách cho học sinh thông qua việc giải bài tập thực tiễn giúp rèn luyện những phẩm chất tâm lý quan trọng như kiên trì, nhẫn nại, ý chí vượt khó, cẩn trọng, tỉ mỉ và tính có kế hoạch trong hoạt động nhận thức.
- Giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp.
Sử dụng bài tập thực tiễn trong dạy học chủ đề:“ Cân bằng và chuyển động của vật rắn”
II.5.1 Phân tích nội dung kiến thức
1 Đặc điểm của chủ đề
Chủ đề khảo sát các điều kiện cân bằng của vật rắn liên quan đến chuyển động tịnh tiến và quay quanh một trục cố định Các dạng cân bằng, dựa trên cơ sở động lực học, cho phép phân tích lực tác dụng lên các điểm trong một khoảng thời gian, từ đó xác định trạng thái chuyển động tịnh tiến, cân bằng hay quay của vật rắn Những ứng dụng của các dạng cân bằng này rất phong phú trong đời sống, như tối ưu hóa công suất trong sản xuất, tiết kiệm lực khi nâng vật nặng bằng cánh tay đòn, và đảm bảo an toàn giao thông trong các ngành nghề.
Kiến thức trong phần này rất quan trọng và khó đối với học sinh, đóng vai trò là nền tảng để áp dụng kiến thức từ sách vở vào thực tiễn Tuy nhiên, trong các tiết học thông thường, giáo viên thường chỉ tập trung vào việc trang bị cho học sinh các quy tắc, định luật và kiến thức về lực, trong khi các ứng dụng thực tiễn lại ít được đề cập.
Thông qua các bài tập thực tiễn, học sinh có thể trải nghiệm bản chất tự nhiên của sự vật và hành động quen thuộc như kéo co, võ thuật, hay sự lắc lư của con lật đật Điều này không chỉ giúp học sinh tính toán các đại lượng cần thiết mà còn mang lại cái nhìn khách quan về lực Qua đó, học sinh phát triển khả năng phán đoán, phân tích hiện tượng, và hình thành kinh nghiệm thực tiễn trong quá trình học tập.
2 Nội dung cơ bản của chủ đề
- Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
- Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
- Các dạng cân bằng Cân bằng của một vật có mặt chân đế
- Cân bằng của một vật có trục quay cố định Mô men lực
- Chuyển động tịnh tiến của vật rắn Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định
II.5.2 Các bước cần thực hiện khi thiết kế dạy học theo hướng sử dụng bài tập thực tiễn phát triển năng lực cho học sinh
1 Xác định mục tiêu a Mục tiêu kiến thức
- Nêu được định nghĩa của vật rắn và giá của lực
- Phát biểu được quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy
- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
- Nêu được các dạng cân bằng Đặc điểm của các dạng cân bằng
- Nêu được định nghĩa mặt chân đế Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế Mức vững vàng của cân bằng
- Phát biểu được định nghĩa mômen lực, điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định (Quy tắc mômen lực)
- Phát biểu được định nghĩa ngẫu lực, lấy được ví dụ
- Viết được công thức tính và nêu được đặc điểm mômen của ngẫu lực b Mục tiêu kỹ năng
Trong quá trình học tập một chuyên đề, học sinh sẽ được rèn luyện các kỹ năng cần thiết để tiếp thu kiến thức thực tiễn, từ đó góp phần hình thành những kỹ năng quan trọng cho việc học tập ở mức độ cao hơn và trong cuộc sống hàng ngày của bản thân.
Vận dụng linh hoạt kiến thức về cân bằng vật lý vào thực tiễn cuộc sống giúp giải thích các vấn đề trong xây dựng như sử dụng dây dọi, lao động chở vật liệu, và vận chuyển hàng hóa bằng ô tô Đồng thời, việc tự chế tạo các sản phẩm như con lật đật cũng thể hiện sự ứng dụng khoa học trong đời sống Qua đó, chúng ta nhận thấy tầm quan trọng của khoa học trong việc giảm bớt gánh nặng lao động và cải thiện chất lượng cuộc sống.
Áp dụng kiến thức đã học để giải quyết các bài tập liên quan đến cân bằng của vật chịu tác động của hai hoặc ba lực không song song Nắm vững nguyên lý cân bằng của vật có trục quay cố định và hiểu rõ về mômen lực Ngoài ra, cần phân tích các dạng cân bằng của vật có mặt chân đế để đạt hiệu quả tối ưu trong các bài toán cơ học.
Thu thập thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm internet, sách và báo, là rất quan trọng Khả năng tìm hiểu thực tế và sưu tầm tài liệu giúp nâng cao kiến thức và phục vụ cho việc khai thác thông tin trên các phương tiện truyền thông đại chúng.
- Xử lý thông tin, phân tích, so sánh, tổng hợp, suy luận, khái quát hóa,… để rút ra kết luận
- Truyền đạt thông tin, thảo luận nhóm, báo cáo kết quả thực hiện
- Bước đầu hình thành khả năng làm việc tập thể c Thái độ
Để tạo hứng thú trong học tập môn vật lý, việc giúp học sinh nhận thức được ý nghĩa thực tiễn của kiến thức và các ứng dụng của vật lý trong đời sống là rất quan trọng Điều này không chỉ giúp giảm bớt căng thẳng trong quá trình học tập mà còn làm cho môn học trở nên gần gũi và dễ tiếp cận hơn, từ đó khơi dậy niềm đam mê và yêu thích khoa học ở học sinh.
- Sẵn sàng áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn
- Tác phong làm việc nghiêm túc, khoa học, trung thực, khách quan
Tinh thần hợp tác trong học tập là yếu tố quan trọng, thể hiện ý thức và trách nhiệm cá nhân Mỗi người cần nỗ lực hoàn thành nhiệm vụ của mình, đồng thời duy trì thái độ chia sẻ và học hỏi từ những người xung quanh Việc này không chỉ giúp nâng cao kiến thức mà còn tạo ra môi trường làm việc và học tập tích cực.
2 Xác định một số vấn đề thực tiễn
Dựa vào mục tiêu và nội dung kiến thức của chương, cùng với khả năng và trình độ của học sinh, tôi xác định các vấn đề thực tiễn phù hợp để học sinh giải quyết thông qua các bài tập.
Vấn đề 1: Tìm hiểu vấn đề trong xây dựng : quy tắc dây dọi, cách dùng xe cút cít (xe rùa) để chở vật liệu
Trong lao động và sản xuất, ứng dụng đòn bẩy đóng vai trò quan trọng, thể hiện qua các công cụ như máy bơm nước bằng tay và búa đinh Việc gánh khiêng các vật cũng cho thấy nguyên tắc hoạt động của đòn bẩy, giúp giảm sức lực cần thiết Ngoài ra, cân đòn là một ví dụ điển hình về cách thức hoạt động của đòn bẩy, cho phép đo lường trọng lượng một cách chính xác và hiệu quả.
Vấn đề 3: An toàn giao thông đối với xe tải chở hàng hóa
Vấn đề 4: Quan sát, phân tích giải thích hiện tượng kéo co và một số các hiện tượng khác liên quan
Vấn đề 5: Nghiên cứu ảnh hưởng của sự cân bằng trong các vật thể, bao gồm việc khám phá những yếu tố chưa rõ về khả năng giữ thăng bằng của diễn viên xiếc, cũng như cách chế tạo đồ chơi như con lật đật, con chim, và con chuồn chuồn khi đậu trên cành cây.
Vấn đề 6 đề cập đến việc tìm hiểu các hoạt động như vặn vòi nước và lái xe ô tô, xe máy, giúp nâng cao hiểu biết về cơ chế vận hành của các thiết bị và phương tiện giao thông Vấn đề 7 tập trung vào ứng dụng của chuyển động của vật có trục quay cố định, bao gồm các thiết bị như ròng rọc, cửa cuốn và thang máy, cho thấy tầm quan trọng của chuyển động trong các hoạt động hàng ngày.
II.5.3 Thiết kế dạy học và kiểm tra đánh giá theo hướng sử dụng bài tập thực tiễn phát triển năng lực cho học sinh qua một số chuyên đề
A CHUYÊN ĐỀ 1: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG CÁC DẠNG CÂN BẰNG
1 Nội dung 1: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực
- Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng đối xứng
2 Nội dung 2: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song
- Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy
- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song
3 Nội dung 3: Các dạng cân bằng Cân bằng của một vật có mặt chân đế
- Các dạng cân bằng Đặc điểm của các dạng cân bằng
- Mặt chân đế Điều kiên cân bằng của một vật có mặt chân đế Mức vững vàng của cân bằng
II Thời lƣợng: 90 phút III Mục tiêu
- Nêu được định nghĩa của vật rắn và giá của lực
- Phát biểu được quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy
- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song
- Phân biệt được các dạng cân bằng: bền, không bền, phiếm định
- Nêu được định nghĩa mặt chân đế Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế Mức vững vàng của cân bằng
- Xác định được trọng tâm của một vật mỏng, phẳng bằng phương pháp thực nghiệm
- Vận dụng được điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy để giải các bài tập liên quan
- Xác định được dạng cân bằng của vật
- Xác định được mặt chân đế của một vật trên mặt phẳng đỡ
- Vân dụng được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế trong việc giải các bài tập Biết cách làm tăng mức vững vàng của vật
- Có thái độ hợp tác học tập , tinh thần làm việc theo nhóm
- Thấy được tính thực tiễn và tầm quan trọng của kiến thức
4 Định hướng các năng lực được hình thành
- Năng lực sử dụng kiến thức:
+ Học sinh trình bày được kiến thức về sự cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song
Học sinh cần hiểu rõ mối quan hệ giữa các kiến thức vật lý, chẳng hạn như từ điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của hai lực, có thể suy ra điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song Bên cạnh đó, từ đặc điểm của các dạng cân bằng, học sinh cũng có thể xác định mức độ vững vàng của trạng thái cân bằng.
+ Sử dụng được kiến thức vật lý để thực hiện các nhiệm vụ học tập: tiến hành thí nghiệm, đo lực…
+ Vận dụng ( Giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, ) kiến thức vật lý vào các tình huống thực tiễn
- Năng lực về phương pháp:
+ Đặt ra những câu hỏi về sự kiện vật lý
