SKKN Tích hợp tri thức Toán học với Vật lí trong dạy học môn Vật lí 10 ở Trung tâm GDNN - GDTX

SKKN Tích hợp tri thức Toán học với Vật lí trong dạy học môn Vật lí 10 ở Trung tâm GDNN GDTX 1 1 MỞ ĐẦU 1 1 Lí do chọn đề tài Từ nhu cầu của đổi mới phương pháp dạy học, định hướng đổi mới phương pháp[.]

1 MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Từ nhu cầu đổi phương pháp dạy học, định hướng đổi phương pháp dạy học (DH) giai đoạn là: DH cần hướng vào việc tổ chức cho học sinh (HS) học tập hoạt động hoạt động Học thông qua hoạt động cách tốt vận dụng kiến thức vào giải vấn đề liên quan, qua HS thấy việc học có ý nghĩa, tạo động lực để em khám phá, từ phát triển lực HS Dạy học tích hợp hướng mà Bộ Giáo dục đào tạo kì vọng để thiết kế nội dung giáo dục phổ thông nhằm giảm số môn học bắt buộc, tăng số môn học tự chọn rèn luyện kĩ cho HS Vì chủ đề tích hợp liên mơn có tính thực tiễn nên sinh động hấp dẫn HS, có ưu việc tạo động hứng thú học tập cho HS Học chủ đề tích hợp, liên môn HS tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải tình thực tiễn, phải ghi nhớ kiến thức cách máy móc, nhờ lực phẩm chất HS hình thành phát triển Vật lí mơn khoa học thực nghiệm, môn học không dễ với học sinh THPT Vấn đề khó khơng mặt kiến thức Vật lí bao qt, trừu tượng, chi phối nhiều tượng liên quan đến đời sống ngày mà cịn khó chỗ liên quan đến kiến thức toán học phức tạp xem công cụ thiếu Thực tế cho thấy HS khơng học tốt Vật lí bị hỏng kiến thức Toán học, đứng trước tốn vật lí, em phải giải Vậy phải làm để giúp em học tốt mơn Vật lí? Để giải vướng mắc nêu trên, việc bổ túc cho học sinh kiến thức Toán học việc làm thực cần thiết.Với lí trên, từ thực tế giảng dạy mơn Vật lí Trung tâm GDNN GDTX Hà Trung, đúc rút kinh nghiệm mạnh dạn thử nghiệm đề tài: “Tích hợp tri thức Tốn học với Vật lí dạy học mơn Vật lí 10 Trung tâm GDNN - GDTX” 1.2 Mục đích nghiên cứu: Việc vận dụng kiến thức Tốn học dạy học chương trình Vật lí lớp 10 nhằm đạt mục đích sau: SangKienKinhNghiem.net - Góp phần đổi phương pháp dạy học, nâng cao hiệu giảng dạy rèn luyện, bổ sung thêm kiến thức, kĩ cho giáo viên - Làm đa dạng, sử dụng linh hoạt phương pháp dạy học nhằm giúp học sinh chủ động học tập, khai thác kiến thức - Góp phần tạo hứng thú mơn học cho học sinh, đồng thời khắc sâu thêm kiến thức, phát huy tính tự giác, độc lập sáng tạo học sinh - Trang bị cho học viên kiến thức, giá trị, thái độ, hành vi thói quen lành mạnh, loại bỏ thói quen tiêu cực, nhằm giải vấn đề mà xã hội quan tâm 1.3 Đối tượng nghiên cứu: Để thực đề tài trên, chọn lớp khối 10 Trung tâm GDNN – GDTX Hà Trung làm thí điểm - Số lượng học sinh: 111 - Đặc điểm học sinh: Các em học sinh đa phần học sinh tiếp thu kiến thức chậm, rụt rè, ngại phát biểu Vì vậy, chọn đối tượng học sinh trên, mong muốn với đổi phương pháp sử dụng kiến thức tích hợp làm tăng hứng thú em việc học tập Vật lí, giúp em chủ động tìm tịi, khám phá, khơng cịn e ngại mơn khoa học tự nhiên mơn Vật lí 1.4 Phương pháp nghiên cứu: Để nghiên cứu nội dung này, sử dụng số phương pháp sau đây: - Phương pháp tham khảo tài liệu: Tìm hiểu lí luận nhà giáo dục việc sử dụng kiến thức tốn học vào vật lí để tạo hứng thú học tập cho HS tài liệu giáo dục tài liệu Vật lí có liên quan đến đề tài Sưu tầm, tập hợp tài liệu, kiến thức mơn học có liên quan đến chương trình Vật lí lớp 10 Qua đó, chọn lọc nội dung kiến thức có giá trị thiết thực, vận dụng vào để minh họa, bổ sung, diễn giải, khắc sâu thêm kiến thức Vật lí - Phương pháp quan sát: Thường xuyên dự đồng nghiệp nhằm quan sát học hỏi thêm kiến thức môn học khác cách vận dụng kiến thức liên môn giảng dạy - Phương pháp thực nghiệm: Đánh giá kĩ học sinh hiệu phương pháp dạy học thông qua tập, kiểm tra SangKienKinhNghiem.net NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm Dạy học tích hợp tạo tình liên kết tri thức mơn học, hội phát triển lực HS Khi xây dựng tình vận dụng kiến thức HS phát huy lực tự lực, phát triển tư sáng tạo Dạy học tích hợp khoa học làm giảm trùng lặp nội dung dạy học môn học, việc xây dựng chương trình mơn học theo hướng có ý nghĩa quan trọng làm giảm tình trạng tải nội dung học tập, đồng thời hiệu dạy học nâng lên Nhất bối cảnh nay, đòi hỏi xã hội, nhiều tri thức cần thiết muốn đưa vào nhà trường Dạy học tích hợp nhấn mạnh mục tiêu sau: - Làm cho trình học tập có ý nghĩa cách gắn học tập với sống hàng ngày, quan hệ với tình cụ thể mà HS gặp sau này, hòa nhập giới học đường với giới sống - Phân biệt cốt yếu với quan trọng Cái cốt yếu lực cần cho HS vận dụng vào xử lí tình có ý nghĩa sống, đặt sở khơng thể thiếu cho q trình học tập - Dạy sử dụng kiến thức tình thực tế, cụ thể, có ích cho sống sau - Xác lập mối liên hệ khái niệm học, thông tin đa dạng, phong phú tính hệ thống phải cao, có HS thực làm chủ kiến thức vận dụng kiến thức học gặp tình bất ngờ, chưa gặp Sử dụng kiến thức tốn học vào vật lí coi nguồn tri thức quan trọng thiếu dạy học Vật lí coi tài liệu tham khảo Mặt khác, sử dụng tốt kiến thức liên môn gây hứng thú học tập cho học sinh góp phần nâng cao hiệu dạy học Vật lí nói riêng Sử dụng kiến thức liên mơn đảm bảo tính tồn vẹn kiến thức sở sử dụng kiến thức môn học khác ngược lại Kiến thức liên mơn cịn giúp cho học sinh tránh lỗ hổng kiến thức tách rời mơn học khác Nhờ đó, em hiểu sâu sắc kiến thức Vật lí gây hứng thú học tập cho học sinh, thúc đẩy trình nhận thức học sinh đạt kết cao Nếu hiểu SangKienKinhNghiem.net kiến thức em hình thành kĩ như: phân tích, so sánh, nhận định, đánh giá biết liên hệ kiến thức học vào sống Qua thực tế, tơi nhận thấy chương trình Vật lí khối 10, 11, 12 vận dụng kiến thức nhiều môn khác vào việc giảng dạy.Trong đó, chương trình Vật lí lớp 10 nội dung khó, liên quan đến kiến thức tốn học nhiều,nội dung kiến thức khơ khan, khó mường tượng Vậy nên, việc dạy học chương trình Vật lí 10 theo hướng tích hợp liên mơn giúp học sinh dễ dàng tiếp thu kiến thức, gắn kiến thức mơn học có liên quan với mơn Vật lí để hiểu sâu sắc vấn đề thực tiễn 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng SKKN Hiện nay, phần lớn giáo viên tích cực đổi phương pháp dạy học, vận dụng quan điểm dạy học tích hợp vào giảng dạy mơn học nhằm nâng cao hiệu giáo dục Qua năm đổi phương pháp dạy học Vật lí, chất lượng dạy học mơn Vật lí khơng ngừng nâng cao Số lượng giáo viên giỏi, học sinh giỏi cấp ngày nhiều Nhiều học sinh u thích mơn Vật lí Các học Vật lí diễn sơi nổi, sinh động.Tuy vậy, việc dạy học Vật lí cịn bộc lộ nhiều hạn chế Chất lượng dạy học chưa thật bền vững Nhiều học tẻ nhạt, học sinh chưa thật say mê, hứng thú Thực trạng theo bắt nguồn từ nhiều nguyên nhân Thứ nhất, phía giáo viên: Nhiều giáo viên coi nặng việc truyền thụ kiến thức, vận dụng kiến thức liên mơn, chủ đề tích hợp giáo dục; xem nhẹ việc giúp học sinh phát triển lực cần thiết nhằm giải vấn đề thực tiễn, dẫn đến lối dạy học đọc chép, tiết dạy khơ khan, khơng sinh động Thứ hai, phía học sinh: Các em chịu áp lực nặng việc ghi nhớ kiến thức, học không gắn với thực tiễn, với kiến thức môn học khác cấp học Thêm vào đó, đa số HV Trung tâm GDNN – GDTX đầu vào chất lượng học thấp yếu môn khoa học tự nhiên dẫn đến lối học thụ động, ghi nhớ máy móc, nhàm chán, khơng u thích mơn Để tìm hiểu thực trạng vấn đề nghiên cứu, tiến hành khảo sát chất lượng học sinh lớp 10A, 10B, 10C Trung tâm GDNN – GDTX Hà Trung đầu năm học 2018 - 2019, trước tiến hành vận dụng tích hợp tri thức tốn học vào dạy học Vật lí Kết sau: SangKienKinhNghiem.net Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém SL % SL % SL % SL % SL % 10A 40 2,5 17,5 22 55,0 10 25,0 0 10B 35 2,8 17,1 20 57,2 22,9 0 10C 36 2,8 16,7 21 58,3 22,2 0 Những số liệu cho thấy chất lượng môn học chưa thật đáp ứng mục tiêu giáo dục đề Do vậy, thân nhận thấy, việc đổi phương pháp dạy học lớp phải gắn liền với việc tăng cường niềm say mê, hứng thú học tập học sinh, giúp em cố gắng đạt kết cao học tập Trong đó, vận dụng kiến thức mơn học khác dạy học Vật lí phương pháp dạy học đem lại nhiều hiệu Vì vậy, với đề tài này, khơng có tham vọng nhiều, muốn đưa số giải pháp việc vận dụng kiến thức toán học vào dạy học cụ thể để giải vấn đề nảy sinh q trình dạy học Vật lí 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề: 2.3.1 Khai thác khả gợi động từ tình thực tiễn có tri thức tốn học vào vật lí để gây hứng thú cho HS Trong trình học tập HS, hứng thú học tập vấn đề quan trọng Nó sở tính tự giác, tích cực chủ động q trình học tập làm việc Khơng có hứng thú học tập, HS cảm thấy bị gị bó, bị ép buộc, dễ chán nản, mệt mỏi Ngược lại, có hứng thú tạo nên tâm chủ động, tích cực q trình học tập làm việc Người có hứng thú ln tìm thấy niềm vui cơng việc, họ nỗ lực, kiên trì để tìm tịi, khám phá, tìm cách giải vấn đề đặt Nói cách khác, hứng thú điều kiện cần thiết để HS đạt hiệu cao học tập Chính vậy, việc gây hứng thú cho HS trình DH việc làm quan trọng Vật lí có nguồn gốc từ thực tiễn nên việc khai thác khả gợi động từ tình thực tiễn có tri thức tốn để gây hứng thú, gợi động giúp HS thấy ý nghĩa, cần thiết phải học khái niệm, định lí, quy tắc, phương pháp, tập Để khai thác khả gợi động từ tình thực tiễn có tri thức tốn học vào vật lí để gây hứng thú cho HV cần thực biện pháp sau: Lớp Sĩ số SangKienKinhNghiem.net + Bước 1: Tìm hiểu kĩ nội dung tốn học tình thực tiễn có tri thức vật lí liên quan + Bước 2: Tìm tịi số tình thực tiễn có tri thức vật lí liên quan + Bước 3: Nghiên cứu lựa chọn tình + Bước 4: Đưa tình gợi động (gợi động mở đầu, gợi động trung gian, gợi động kết thúc tùy vào nội dung dạy học)  Ví dụ 3.1 Khi DH tổng hợp phân tích lực + Bước 1: Tìm hiểu khái niệm tổng hai vectơ tốn học, vật lí vectơ biểu diễn cho lực tác dụng, tổng hai lực tác dụng lên vật + Bước 2: Tìm tịi số tình thực tiễn có tri thức vật lí liên quan Chẳng hạn: Tình 1: Hai tàu nhỏ kéo tàu lớn Tình 2: Kiến tha mồi SangKienKinhNghiem.net Tình 3: Bác Hồ tát nước chống hạn năm 1958 + Bước 3: Nghiên cứu tình tình phù hợp + Bước 4: Đưa tình gợi động mở đầu Các tình cho ta ví dụ vật chịu tác dụng nhiều lực Ta xét hiệu tác dụng đồng thời hai hay nhiều lực lên vật Nếu phải tổng hợp nhiều lực đồng quy vận dụng quy tắc ? GV hướng dẫn HV hình thành tổng hợp lực từ khái niệm tổng hai véc tơ quy tắc hình bình hành Chính vậy, GV cần xác định rõ vấn đề gợi động từ tình vật lí vấn đề gợi động từ tình nội toán học 2.3.2.Tăng cường hoạt động củng cố theo hướng khai thác ứng dụng mơn Tốn vào mơn Vật lí Hoạt động củng cố DH Vật lí hoạt động cần thiết, giúp cho HS nắm vững kiến thức, biết vận dụng kiến thức để giải tình cụ thể Tốn học mơn học cung cấp cơng cụ cho mơn Vật lí nhiều.Vì vậy, GV khai thác ứng dụng mơn Tốn vào mơn Vật lí hoạt động củng cố kiến thức cho HS Hoạt động vừa giúp cho HS nắm vững kiến thức không môn Vật lí mà em cịn củng cố thêm kiến thức mơn Tốn HS thấy ý nghĩa Tốn học mơn Vật lí, thấy việc học tốn thực cần thiết, từ giúp cho HS có thêm động lực để học tập mơn Lí - Tốn tạo hứng thú học tập cho HS tốt Để tăng cường hoạt động củng cố theo hướng khai thác ứng dụng Tốn vào Vật lí cần thực biện pháp sau: + Bước 1: Tìm hiểu kĩ nội dung lí thuyết Vật lí hình thành cho HS ứng dụng kiến thức Tốn học vào mơn Vật lí SangKienKinhNghiem.net + Bước 2: Tìm tịi số ứng dụng kiến thức vào mơn Vật lí + Bước 3: Nghiên cứu lựa chọn ứng dụng + Bước 4: Đưa hoạt động củng cố theo hướng khai thác ứng dụng mơn Tốn vào mơn Vật lí  Ví dụ 3.2: Củng cố toán chuyển động ném ngang + Bước 1: GV cần tìm hiểu kĩ nội dung học hình thành cho học sinh: Thay chuyển động cong, phẳng vật hai chuyển động thẳng hai hình chiếu vật hai trục tọa độ Đề-các, tức phân tích chuyển động Xác định tính chất chuyển động thành phần viết công thức chuyển động.Từ xác định chuyển động vật từ chuyển động thành phần Những ứng dụng kiến thức khái niệm hàm số bậc hai đồ thị hàm số bậc hai vào toán chuyển động ném ngang + Bước 2: Tìm tịi số ứng dụng hàm số bậc hai đồ thị hàm số bậc hai vào toán chuyển động ném ngang Ứng dụng 1: Khi biết phương trình quỹ đạo chuyển động vật hàm số bậc hai ta vẽ quỹ đạo chuyển động vật Ứng dụng 2: Khi biết phương trình quỹ đạo chuyển động vật hàm số bậc hai ta tìm vị trí vật điểm cao quỹ đạo điểm thấp quỹ đạo + Bước 3: Nghiên cứu ứng dụng ta lựa chọn ứng dụng để củng cố kiến thức + Bước 4: Đưa hoạt động củng cố theo hướng khai thác ứng dụng Như vậy, trình giảng dạy GV giúp HS khám phá phương trình quỹ đạo vật ném ngang : y = g x (là hàm số bậc hai), 2vo quỹ đạo vật parabol, làm rõ mô hình tốn học vật lí, giúp HS biết chuyển đổi ngơn ngữ tốn học vật lí cách linh hoạt HS khơng phải nhớ cơng thức vật lí cách máy móc sử dụng tính chất, ứng dụng tốn học để khai thác nhiều tính chất vật lí Trong trường hợp ta cịn thấy hồnh độ giao điểm khác parabol với trục hồnh tầm bay xa vật 2.3.3 Dạy học chủ đề tích hợp theo định hướng phát triển lực học sinh SangKienKinhNghiem.net Trong chủ đề tích hợp cần chứa đựng tình gắn với thực tiễn sống, gần gũi hấp dẫn người học, kích thích động học tập HS Khi DH chủ đề tích hợp địi hỏi HS phải lập luận, giải thích, phân tích, tổng hợp, so sánh, đánh giá, phải trải nghiệm,…GV dạy chủ đề tích hợp cần sử dụng phương pháp DH tích cực để lơi tất HS lớp tích cực tham gia Từ đó, tạo điều kiện để HS phát triển lực tự học, lực tính tốn, lực giải vấn đề, lực ngôn ngữ hợp tác,…Trong DH chủ đề tích hợp đánh giá HS không đánh giá kiến thức lĩnh hội mà phải đánh giá xem HS có lực vận dụng kiến thức để giải tình có vấn đề, tình thực tiễn, tình tích hợp liên mơn 2.3.4 Thiết kế số chủ đề dạy học tích hợp  Chủ đề 1: Vận dụng hàm số đồ thị vào chương động học chất điểm + Bước 1: Lựa chọn chủ đề Tên chủ đề: Vận dụng hàm số đồ thị vào chương động học chất điểm Chủ đề đề cập đến kiến thức hàm số y = ax + b, hàm số bậc hai đồthị khái niệm tốn học, đồng thời có mối liên hệ mật thiết với kiến thức vật lí Cụ thể kiến thức hàm số y = ax + b, hàm số bậc hai đồ thị chúng vận dụng vào động học chất điểm mơn Vật lí tình thực tiễn Chủ đề đề cập đến kiến thức bài: Các SGK môn Đại số 10 Các SGK mơn Vật lí 10 + Hàm số y = ax + b + Chuyển động thẳng + Hàm số bậc hai y = ax2 + bx + c + Chuyển động thẳng biến đổi (𝑎 ≠ 0) + Sự rơi tự + Bài toán chuyển động ném ngang + Bước 2: Xác định mục tiêu DH chủ đề - Hiểu ghi nhớ tính chất hàm số y = ax + b y = ax2 + bx + c Khi cho số yếu tố, cho đồ thị hàm số biết cách tìm hàm số bậc hàm số bậc hai Biết cách giải số toán đơn giản đường thẳng parabol SangKienKinhNghiem.net - Hiểu cơng thức tính quãng đường được, phương trình chuyển động đồ thị tọa độ - thời gian chuyển động thẳng đều, biết vận dụng giải số tập - Hiểu cơng thức vận tốc, cơng thức tính qng đường được, phương trình chuyển động, đồ thị vận tốc - thời gian đồ thị tọa độ - thời gian chuyển động thẳng biến đổi đều, vật rơi tự do, vật bị ném, biết vận dụng giải số tập - Vận dụng kiến thức toán học hàm số đồ thị để giải tốn vật lí - Phát triển số lực lực hợp tác, lực giao tiếp, lực tự học, lực tự quản lí, lực sáng tạo, lực giải vấn, lực tính tốn, lực sử dụng ngơn ngữ tốn học ngơn ngữ vật lí + Bước 3: Xác định nội dung chủ đề Các tri thức mơn Tốn Các tri thức mơn Vật lí Hàm số bậc y = ax + b + Quãng đường chuyển + a > 0: Hàm số đồng biến động thẳng là: s = vt + a < 0: Hàm số nghịch biến + Phương trình chuyển động thẳng + Đồ thị hàm số đường đều: thẳng không song song không Chọn gốc thời gian lúc chất điểm trùng với trục toạ độ Đường bắt đầu chuyển động phương trình thẳng ln song song với đường chuyển động thẳng chất điểm thẳng y = ax ( b ≠ 0) là: x = x0 + s = x0 + vt + Vận tốc chuyển động thẳng biến đổi đều: v = v0 + at + Vận tốc vật rơi tự do: v = gt Hàm số y = ax2 + bx + c (a ≠ 0) + Nếu a > hàm số nghịch biến + Quãng đường chuyển động thẳng biến đổi là: 𝑏 khoảng ( ‒ ∞; ‒ 2𝑎); đồng biến s = v0t + 2𝑎𝑡2 + Phương trình chuyển động chuyển động thẳng biến đổi là: + Nếu a > hàm số đồng biến Chọn gốc thời gian lúc chất điểm 𝑏 khoảng ( ‒ ∞; ‒ 2𝑎); nghịch biến bắt đầu chuyển động phương trình 𝑏 khoảng ( ‒ 2𝑎; + ∞) 10 SangKienKinhNghiem.net 𝑏 khoảng ( ‒ 2𝑎; + ∞) chuyển động thẳng biến đổi + Đồ thị đường parabol a > bề chất điểm là: 𝑥 = 𝑥0 + 𝑣0𝑡 + 2𝑎𝑡 lõm quay lên trên, a < bề lõm quay + Quãng đường vật rơi xuống tự là: 𝑠 = 2𝑔𝑡2 + Phương trình quỹ đạo vật ném ngang là: 𝑦 = Bước 4: Xây dựng kế hoạch dạy học Tiết Hoạt động dạy học i)Hoạt động 1: Ôn tập kiến thức phần hàm số đồ thị hàm số bậc nhất, bậc hai để vận dụng vào chương động học chất điểm ii)Hoạt động 2: Chia nhóm, phân cơng nhiệm vụ để thực ứng dụng hàm số đồ thị vật lí thực tiễn + GV chia lớp HS thành nhóm giao nhiệm vụ, nội dung cho nhóm Nhóm thực tập thực hành số 1, số 3; Nhóm thực tập thực hành số 2, số 4; Nhóm thực tập thực hành số 1, số 4; Nhóm 4: thực tập thực hành số 1, số + GV chốt lại kiến thức tập thực hành Bài tập thực hành: Bài Một xe chuyển động với tốc độ 15 m/s phải làm tốc độ xuống m/s để vượt qua đoạn đường khó Nó bắt đầu 𝑔 2𝑣20 𝑥2 Phương pháp sản phẩm - Phương pháp DH hợp tác - Phương pháp gợi mở, vấn đáp - Sản phẩm nhóm HS là: Sơ đồ bảng tóm tắt kiến thức phần hàm số đồ thị - Phương pháp DH hợp tác - Sản phẩm nhóm HS là: trình bày báo cáo nhóm 11 SangKienKinhNghiem.net giảm tốc 5s trước qua đoạn đường đó, giây để vượt qua đoạn đường 5s để tăng tốc lên đến 15 m/s Hỏi thời gian làm chậm tiến độ xe? Bài Một vận động viên điền kinh đua100 mét tăng tốc với gia tốc m/s2 hai giây đầu tiên, trì tốc độ 12 m/s giây tiếp theo, sau giảm tốc với gia tốc 0,5 m/s2 cho phần lại đua Tính: a) Quãng đường chạy 10 giây b) Thời gian để hoàn thành đua Bài Một bóng, chuyển động theo chiều ngang với vận tốc m/s, lăn qua cạnh vách đá Xác định vị trí bóng sau giây từ bóng rời khỏi vách đá? Bài Từ đỉnh tháp cao 25m, đá ném chếch lên với vận tốc ban đầu 5m/s hợp với phương nằm ngang góc = 300 a) Viết phương trình phương trình quỹ đạo đá b) Độ cao lớn (so với mặt đất) mà đá đạt tới c) Sau kể từ lúc ném, đá chạm đất Lấy g = 10 m/s2 iii) Hoạt động 3: Đánh giá nội dung HS đạt + Bước 5: Kiểm tra đánh giá Kiểm tra để đánh giá chất lượng lĩnh hội kiến thức đánh giá lực HS thông qua kiểm tra 45 phút 12 SangKienKinhNghiem.net  Chủ đề 2: Ứng dụng vectơ phép tốn vectơ vào tốn vật lí 10 + Bước 1: Lựa chọn chủ đề Tên chủ đề: Ứng dụng vectơ phép toán vectơ vào tốn vật lí 10 Chủ đề đề cập đến kiến thức vectơ phép toán vectơ kiến thức toán học, đồng thời có mối liên hệ mật thiết với kiến thức vật lí Cụ thể kiến thức vectơ vận dụng vào học môn Vật lí tình thực tiễn Chủ đề đề cập đến kiến thức bài: Các SGK mơn Hình học 10 Các SGK mơn Vật lí 10 + Tổng hiệu hai vectơ + Tổng hợp phân tích lực Điều + Tích vectơ với số kiệncân chất điểm + Tích vơ hướng hai vectơ + Ba định luật Niu-tơn + Các hệ thức lương tam giác + Cân vật chịu tác dụng củahai lực ba lực không song giải tam giác song + Công công suất + Bước 2: Xác định mục tiêu DH chủ đề - Vận dụng kiến thức toán học vectơ phép toán vectơ để giải tốn vật lí giải số tình thực tiễn như: Để tính tổng hợp lực phân tích lực, xác định điều kiện cân chất điểm, tính cơng lực,… - Phát triển số lực lực hợp tác, lực giao tiếp, lực tự học, lực tự quản lí, lực sáng tạo, lực tính tốn, lực giải vấn đề, lực sử dụng ngôn ngữ (năng lực chuyển đổi từ ngơn ngữ tốn học sang ngơn ngữ vật lí ngược lại) + Bước 3: Xác định nội dung chủ đề Các tri thức mơn Tốn Các tri thức mơn Vật lí * Các định nghĩa * Tổng hợp phân tích lực Điều Định nghĩa vectơ kiện cân chất điểm Độ dài vectơ Lực Cân lực Hai vectơ phương, hai vectơ Tổng hợp lực nhau, vectơ đối + Định nghĩa 13 SangKienKinhNghiem.net * Tổng hiệu hai vectơ Tổng vectơ + Quy tắc điểm + Quy tắc hình bình hành + Tính chất phép cộng vectơ Hiệu hai vectơ + Quy tắc trừ vectơ Phép nhân vectơ với số thực + Định nghĩa + Tính chất: + Điều kiện để hai vectơ phương + Phân tích vectơ theo hai vectơ khơng phương * Tích vơ hướng hai vectơ Góc hai vectơ Tích vơ hướng hai vectơ Định lí cơsin + Qui tắc hình bình hành Điều kiện cân chất điểm Phân tích lực * Ba định luật Niu-tơn Định luật I Niu-tơn Định luật II Niu-tơn Định luật III Niu-tơn * Cân vật chịu tác dụng hai lực ba lực không song song Cân vật chịu tác dụng hai lực + Điều kiện cân + Cách xác định trọng tâm vật phẳng, mỏng TN Cân vật chịu tác dụng ba lực không song song + Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy + Điều kiện cân vật chịu tác dụng ba lực không song song * Quy tắc hợp lực song song chiều Quy tắc tổng hợp hai lực song song chiều Cân vật chịu tác dụng ba lực song song * Công Định nghĩa công trường hợp tổng quát + Bước 4: Một số ví dụ ứng dụng tốn vật lí  Ứng dụng 1: Áp dụng hướng độ dài hai vectơ có chung điểm đầu (Hợp lực hai lực đồng quy) 14 SangKienKinhNghiem.net - Hoạt động giải tốn: Cho hai lực 𝐹1; 𝐹2đồng quy có độ lớn F1 F2 Độ lớn F hợp lực 𝐹có giá trị lớn giá trị nhỏ bao nhiêu? (Mục tiêu hoạt động giúp học sinh biết xác định góc hợp lực 𝐹1; 𝐹2 đồng quy cho phù hợp để độ lớn hợp lực F có giá trị lớn giá trị nhỏ theo yêu cầu thực tế sống đặt ra) - Vận dụng: Từ toán yêu cầu HS giải số toán sau: Bài 1: Hai lực đồng quy 𝐹1; 𝐹2 có độ lớn N N Tìm độ lớn hướng hợp lực 𝐹khi góc giữa𝐹1; 𝐹2 là: a) 𝛼 = 00 ; 𝑏)𝛼 = 900 ; 𝑐)𝛼 = 1800 Bài 2: Cho hai lực đồng quy có độ lớn F1 = F = 30N Góc tạo hai lực 1200 Độ lớn hợp lực: A 30N B 30 N C 30 N D 60N Bài 3.Một người gánh thùng gạo nặng 27kg thùng ngô nặng 18kg.Đòn gánh dài 1m Hỏi vai người phải đặt điểm để đòn gánh cân vai chịu lực bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng địn gánh  Ứng dụng 2: Áp dụng tích số vectơ (Định luật II Niutơn) Bài Một bóng m = 0,4kg nằm yên mặt đất Một cầu thủ đá bóng với lực 300N.Thời gian chân tác dụng vào bóng 0,015s.Tính tốc độ bóng lúc bay  Ứng dụng 3: Áp dụng tích vơ hướng hai vectơ (Công lực tác dụng lên vật) Bài Một vật khối lượng m = 3kg kéo lên mặt phẳng nghiêng góc 300 so với phương ngang lực không đổi 50N dọc theo đường dốc chính, bỏ qua ma sát.Tính cơng lực kéo thực độ dời 1,5m Bài Một người kéo vali trượt sàn nhà dây có phương hợp góc 300 so với phương nằm ngang Lực 𝐹 tác dụng lên dây có độ lớn 200N, bỏ qua ma sát Tính cơng A lực 𝐹 trượt 10m + Bước 5: Kiểm tra đánh giá Kiểm tra để đánh giá chất lượng lĩnh hội kiến thức đánh giá lực HS thông qua kiểm tra 15 phút 15 SangKienKinhNghiem.net Đòi hỏi HS phải chuyển từ việc biểu diễn lực (ngơn ngữ vật lí) sang vẽ vectơ (ngơn ngữ tốn học), HS phải có kĩ tính tốn để tìm góc hai vectơ, sau tìm góc hai vectơ (ngơn ngữ tốn học) học sinh phải biết kết luận góc hai lực (ngơn ngữ vật lí), thể lực giải vấn đề HS Từ giả thiết toán cho ngơn ngữ vật lí HS phải hiểu để giải tốn phải phân tích lực, HS phải biết chuyển sang ngơn ngữ vectơ phân tích vectơ theo hai vectơ khơng phương, sau HS phải có kĩ tính tốn để tính độ lớn vectơ, sau chuyển sang ngơn ngữ vật lí để kết luận nghĩa tốn giải Thơng qua việc giải tốn HS phải thực thao tác phân tích, tổng hợp vấn đề trình bày lời giải việc trình bày lời giải HS thể lực tư HS mức nào, qua GV đánh giá lực tự học, lực tư duy, lực giải vấn đề, lực tính tốn, lực sử dụng ngơn ngữ HS 2.4 Hiệu SKKN hoạt động giáo dục, với thân, đồng nghiệp nhà trường Kết với chuyển biến nhận thức, học làm mơn Vật lí học sinh, giúp nhận thấy rõ tác dụng cần thiết việc vận dụng kiến thức tích hợp dạy học Vật lí lớp 10 Chính mà sau áp dụng cách làm thân tơi thấy học sinh thích học hơn, từ em chất lượng nâng lên rõ rệt Kết khảo sát cuối năm đạt sau: Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém Lớp Sĩ số SL % SL % SL % SL % SL % 10A 40 10,0 22,5 23 57,5 10.0 0 10B 35 8,6 22,8 21 60,0 8,6 0 10C 36 8,3 25,0 21 58,4 8,3 0 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận: Việc vận dụng kiến thức tích hợp dạy học nói chung dạy học Vật lí nói riêng cần thiết Khơng mang lại hứng thú học tập cho học sinh, 16 SangKienKinhNghiem.net kích thích khả tìm tịi, khám phá em, việc vận dụng kiến thức môn học khác vào giảng dạy Vật lí, đặc biệt chương trình Vật lí lớp 10, cịn góp phần quan trọng vào việc đổi phương pháp dạy học giáo viên, nhằm đem lại hiệu cao giáo dục Các tiết học Vật lí có vận dụng kiến thức liên mơn, có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn học sinh, có ưu việc tạo động cơ, hứng thú học tập cho học sinh Việc học nội dung có giao thoa môn học giúp học sinh tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải tình thực tiễn, phải ghi nhớ kiến thức cách máy móc Dạy học có vận dụng kiến thức liên môn giảm tải cho giáo viên việc dạy kiến thức liên môn mơn học mà cịn có tác dụng bồi dưỡng, nâng cao kiến thức kĩ sư phạm cho giáo viên Như vậy, khẳng định phương pháp dạy học đại, góp phần để đạt mục tiêu giáo dục đề Sáng kiến kinh nghiệm giúp em học sinh biết cách vận dụng kiến thức tốn học vào giải tập vật lí cách linh hoạt.Từ học sinh có tư logic vận dụng tốn học vào vật lí Qua kết thu cho hướng dẫn học sinh giải tập cần hướng dẫn em để em theo đường vận dụng cơng thức học giải tập có liên quan.Tuy nhiên có nhiều học sinh cịn bỡ ngỡ vận dụng kiến thức toán học vào giải tập, vào lớp 10 cần bổ trợ kiến thức cho học sinh trước để giúp em có tư học tốt mơn Vật lí 3.2 Một số kiến nghị, đề xuất: Từ kết trên, đưa số kiến nghị đề xuất sau: - Đổi nội dung chương trình SGK theo hướng tăng cường ứng dụng mơn Tốn vào mơn Vật lí; tăng cường tập có nội dung liên mơn nhằm rèn luyện kỹ năng, phát triển lực giải vấn đề thực tế cho HS - Đổi PPDH: GV cần tăng cường sử dụng PPDH tích cực (dạy học dự án,dạy học hợp tác,…) để phát huy tính tích cực, chủ động HS, tăng hứng thú học tập cho HS nâng cao lực tự học, tự nghiên cứu, lực giải tình thực tiễn - Đổi phương pháp đánh giá: Các phương pháp đánh giá không dừng lại 17 SangKienKinhNghiem.net việc đánh giá kiến thức môn học, kết học thông qua kiểm tra mà cịn cần kết hợp đánh giá q trình học tập HS để đánh giá việc phát triển lực HS - Khuyến khích, tạo điều kiện cho tổ, nhóm GV xây dựng tổ chức hoạt động ngoại khóa chun mơn để tạo sân chơi lành mạnh, bổ ích cho em HS - Điều kiện sở vật chất nhà trường (máy tính, máy chiếu, máy tính, phịng học, thư viện,…) THPT cần hoàn thiện để tạo điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức hoạt động học tập HS theo PPDH tích cực - Cần tập huấn cho GV DHTH bồi dưỡng nâng cao nhận thức vai trị Vật lí thực tế trình độ sử dụng cơng nghệ thơng tin truyền thông cho GV HS Trên số suy nghĩ kinh nghiệm thực tế thân tơi việc vận dụng tích hợp tri thức Tốn học với Vật lí dạy học mơn Vật lí 10 Trung tâm GDNN - GDTX.Trong trình nghiên cứu vận dụng chắn cịn nhiều hạn chế Rất mong nhận chia sẻ đóng góp ý kiến đồng nghiệp Tơi xin chân thành cảm ơn! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Hà Trung, ngày 12 tháng năm 2019 CAM KẾT KHÔNG COPY Người viết sáng kiến: Lê Thị Hương 18 SangKienKinhNghiem.net TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Biên (2015), “Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp khoa học tựnhiên”, Tạp chí Khoa học số 2, Đại học Sư phạm Hà Nội Lương Dun Bình, Nguyễn Xn Chi, Tơ Giang, Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh (2011), Bài tập Vật lí 10, NXB Giáo dục, Hà Nội Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tơ Giang, Trần Chí Minh, Vũ Quang,Bùi Gia Thịnh (2016), Vật lí 10, NXB Giáo dục, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2015), Tài liệu tập huấn “DHTH THCS THPT” Trần Văn Hạo, Nguyễn Mộng Hy, Nguyễn Văn Đồnh, Trần Đức Hun(2006), Hình học 10, NXB Giáo dục, Hà Nội Trần Văn Hạo, Vũ Tuấn, Doãn Minh Cường, Đỗ Mạnh Hùng, Nguyễn Tiến Tài(2007), Đại số 10, NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Văn Khải (2010), “Lý luận dạy học Vật lí trường phổ thông”, ĐH Sư phạm Hà Nội 19 SangKienKinhNghiem.net ... số suy nghĩ kinh nghiệm thực tế thân tơi việc vận dụng tích hợp tri thức Tốn học với Vật lí dạy học mơn Vật lí 10 Trung tâm GDNN - GDTX .Trong q trình nghiên cứu vận dụng chắn cịn nhiều hạn chế... 10A, 10B, 10C Trung tâm GDNN – GDTX Hà Trung đầu năm học 2018 - 2019, trước tiến hành vận dụng tích hợp tri thức tốn học vào dạy học Vật lí Kết sau: SangKienKinhNghiem.net Giỏi Khá Trung bình Yếu... lượng dạy học mơn Vật lí không ngừng nâng cao Số lượng giáo viên giỏi, học sinh giỏi cấp ngày nhiều Nhiều học sinh u thích mơn Vật lí Các học Vật lí diễn sơi nổi, sinh động.Tuy vậy, việc dạy học Vật