(TIỂU LUẬN) bài KIỂM TRA GIỮA học PHẦN chuyên ngành lí luận và PPDH bộ môn vật lí môn học NGHIÊN cứu cấu TRÚC CHƯƠNG TRÌNH vật lí

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI  - - TRẦN THỊ MINH HẰNG BÀI KIỂM TRA GIỮA HỌC PHẦN Chun ngành: Lí luận PPDH mơn Vật lí MƠN HỌC NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH VẬT Lí Hà Nội, 2021 NỘI DUNG CẦN TRÌNH BÀY Phân tích mạch logic kiến thức chương trình vật lí lớp theo chương trình 2018, cho thỏa mãn yêu cầu sau 1.Vẽ sơ đồ mind-map biểu diễn mạch kiến thức chương trình Mơ tả mạch logic kiến thức tổng thể chương trình Nêu ưu điểm, nhược điểm mạch kiến thức chương trình Đề xuất giải pháp khắc phục nhược điểm thực tế dạy học Mơ tả mạch logic kiến thức nội dung Nêu ưu điểm nhược điểm mạch nội dung Đề xuất giải pháp khắc phục nhược điểm thực tế dạy học TRÌNH BÀY NỘI DUNG Vẽ sơ đồ mind-map biểu diễn mạch kiến thức chương trình (Chú thích: nội dung chương đánh dấu màu) Mô tả mạch logic kiến thức tổng thể chương trình Nêu ưu điểm, nhược điểm mạch kiến thức chương trình Đề xuất giải pháp khắc phục nhược điểm thực tế dạy học 2.1 Mơ tả mạch kiến thức tổng thể chương trình Mạch kiến thức chương trình lớp 10 tập trung chủ yếu tập trung vào phần học số chuyên đề Phần Đ Cơ học Độ Cô Độ Ch Biế Vậ ngh Một số chuyên đề Trá Vậ mô 2.2 Ưu nhược điểm mạch kiến thức chương trình giải pháp khắc phục 2.2.1 Ưu điểm Kiến thức phần xếp có liền mạch, kế thừa phát triển từ chương trước: - Khi học chương động lực học giải thích nguyên nhân chuyển động vật - Học chương động lực học nghiên cứu lực, vận dụng học công lực, điều kiện sinh công học từ đưa khái niệm lượng, bảo tồn lượng - Học sinh móc nối mối liên hệ hợp lực tốc độ thay đổi động lượng, nêu dạng khác định luật Niuton, tượng lực phản lực chương với bảo tồn động lượng tốn va chạm - Chuyển động tròn xếp riêng chương có kết nối từ mơ tả chuyển động đến nguyên nhân chuyển động, hợp lực tac dụng lên vật khác khơng, từ độ biến thiên động lượng vật thay đổi Khi học xong phần ngun nhân chuyển động học ính có nhìn tổng qt chuyển động hành tinh mơ tả chuyển động đơn giản như: Mặt Trời, Mặt Trăng… Lượng kiến thức đưa từ đến phức tạp, từ trực quan đến trừu tượng: Mô tả chuyển động thơng qua quan sát sau sâu nghiên cứu chất chuyển động Nghiên cứu từ lực đơn giản, riêng lẻ đời sống từ nghiên cứu tác dụng lực đời sống, lực sinh công Khi mô tả chuyển động, biết cách xác định vị trí vật gần gũi xung quanh sống tiếp tục mô tả xác định vị trí vật xa vị trí đồ Từ phần kiến thức lực thực tiễn liệt kê mơ hình vận hành ngồi đời sống liên quan đến cân lực, momen lực Mạch kiến thức đưa học từ lí thuyết đến vận dụng vào đời sống thực tiễn: Khi học hết kiến thức chuyển động, lực, cơng… học sinh thực hành vận dụng, liên hệ với ngành nghề thực tế, hoạt động loại máy đơn giản Vận dụng kiến thức giải thích tượng tự nhiên như: Thủy triều, chuyển động vật hành tinh… Học xong phần lượng học sinh có nhìn tổng qt vấn đề lượng sạch, nhận biết tác nhân gây ô nhiễm môi trường phạm vi kiến thức học 2.2.2 Nhược điểm Có số lượng kiến thức đưa vào chưa phù hợp với mạch kiến thức chương trình Khối lượng riêng, áp suất chất lỏng nằm phần Động lực học, chương nghiên cứu nguyên nhân chuyển động Và phần công thức áp suất chất lỏng lại liên quan đến chuyển thể, cấu trúc chất lỏng → Đề xuất giải pháp khắc phục: Phần kiến thức chuyển sang học phần Vật lí nhiệt chương trình vật lí lớp 12 Kiến thức chuyển động tròn đưa sau phần động lượng, mà phần nghiên cứu ngun nhân chuyển động trịn, mơ tả chuyển động vật có dạng quỹ đạo cong → Đề xuất giải pháp khắc phục: Phần kiến thức nên đẩy lên sau học Động lực học - Tương tự phần biến dạng vật rắn, nghiên cứu lực làm vật bị biến dạng → Đề xuất giải pháp khắc phục: Phần học sau phần kiến thức động lực học Phần Trái đất bầu trời yêu cầu học sinh giải thích tượng nhật thực, nguyệt thực, thủy triều học sinh chưa học trường hấp dẫn → Đề xuất giải pháp khắc phục: Nên để lượng kiến thức phần sau học trường hấp dẫn Phần Vật lí số ngành nghề xếp phần chuyên đê Trái đất bầu trời tạo bất hợp lí tìm hiểu nghề khí tượng → Đề xuất giải pháp khắc phục: Nên chuyển xuống sau học Trái Đất bầu trời Mô tả mạch logic kiến thức nội dung Nêu ưu điểm nhược điểm mạch nội dung Đề xuất giải pháp khắc phục nhược điểm thực tế dạy học 3.1 Động học 3.1.1 Mô tả mạch kiến thức Nội dung Mô tả chuyển động Chuyển động biến đổi - Thực thí nghiệm lập luận dựa vào biến đổi vận tốc chuyển động thẳng, rút cơng thức tính gia tốc; nêu ý nghĩa, đơn vị gia tốc - Thực thí nghiệm (hoặc dựa số liệu cho trước), vẽ đồ thị vận tốc – thời gian chuyển động thẳng - Vận dụng đồ thị vận tốc – thời gian để tính độ dịch chuyển gia tốc số trường hợp đơn giản - Rút công thức chuyển động thẳng biến đổi (khơng dùng tích phân) Vận dụng công thức chuyển động thẳng biến đổi - Mơ tả giải thích chuyển động vật có vận tốc khơng đổi theo phương có gia tốc khơng đổi theo phương vng góc với phương - Thảo luận để thiết kế phương án lựa chọn phương án thực phương án, đo gia tốc rơi tự dụng cụ thực hành - Thực dự án hay đề tài nghiên cứu tìm điều kiện ném vật khơng khí độ cao để đạt độ cao tầm xa lớn 3.1.2 Ưu nhược điểm cách khắc phục a Ưu điểm Từ khái niệm độ dịch chuyển quãng đường nêu định nghĩa tốc độ vận tốc Khi xác định tốc độ dịch chuyển đưa cách xác định vị trí vật thời điểm khác từ vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian - Từ tốc độ nêu định nghĩa chuyển động thẳng đều, biến đổi Khi xác định độ dịch chuyển tổng hợp xây dựng công thức cộng vận tốc (đây phần kiến thức hay chương trình 2018, nêu tính tương đối chuyển động) - Từ công thức tốc độ biết cách vận dụng đời sống để xác định tốc độ chuyển động vật - Khi biểu diễn vecto vận tốc vẽ độ biến thiên vận tốc tìm mối liên hệ gia tốc vận tốc chuyển động biến đổi, phân loại chuyển động biến đổi Dựa vào đồ thị vận tốc – thời gian cách tính tốc độ trung bình xây dựng cơng thức chuyển động biến đổi Vận dụng chuyển động biến đổi để xây dựng công thức rơi tự do, giải thích chuyển động vật ném theo phương thẳng đứng Vận dụng kiến thức rơi tự biết cách đề xuất xây dựng thí nghiệm xác định gia tốc rơi tự b.Nhược điểm cách khắc phục - Trong phần tính tốc độ vận tốc khơng nói cách xác định thời gian → Giải pháp khắc phục: nên đưa phần vào phần mô tả chuyển động Phần kiến thức không việc mô tả chuyển động phụ thuộc vào hệ quy chiếu nào, lại có công thức cộng vận tốc → Giải pháp khắc phục: nên đưa khái niệm hệ quy chiếu vào để xác định vị trí vật Trong phần thảo luận đưa cách xác định gia tốc rơi tự do, lại không đề cập đến chuyển động rơi tự do, học sinh khó hình dung gia tốc a lại chuyển thành gia tốc rơi tự g, rơi vật bị ảnh hưởng yếu tố → biến Giải pháp khắc phục: nên phần kiến thức tích hợp với chuyển động đổi, nêu đặc điểm rơi tự để nêu đặc điểm vecto gia tốc g giúp học sinh hiểu đặc điểm trọng lực 3.2 Động lực học 3.2.1 Mô tả mạch kiến thức Nội dung Ba định luật Newtơn chuyển động Một số lực thực tiễn Cân lực, moment lực phương án, tổng hợp hai lực đồng quy dụng cụ thực hành - Nêu khái niệm moment lực, moment ngẫu lực; Nêu tác dụng ngẫu lực lên vật làm quay vật - Phát biểu vận dụng quy tắc moment cho số trường hợp đơn giản thực tế - Thảo luận để rút điều kiện để vật cân bằng: lực tổng hợp tác dụng lên vật không tổng moment lực tác dụng lên vật (đối với điểm bất kì) khơng Thảo luận để thiết kế phương án lựa chọn phương án thực phương án, tổng hợp hai lực song song dụng cụ thực hành Khối lượng riêng, áp suất chất lỏng 3.2.2 Ưu nhược điểm cách khắc phục a Ưu điểm - Ba định luật Niuton sở để nghiên cứu nguyên nhân chuyển động, từ định luật Niuton định nghĩa trọng lực, xây dựng công thức trọng lực Định luật Niuton giải thích nhiều tượng thực tiễn khắc sâu kiến thức cho học sinh hai lực nhau, không Khi học đặc điểm số lực thực tiễn, biết cách biểu diễn lực học tổng hợp phân tích lực để tìm hiểu tác dụng lực gây cho chuyển động vật Khi nhiều lực tác dụng lên vật ta cần tìm cách tổng hợp lực, biết tác dụng tổng hợp lực với vật: tác dụng làm quay lực, momen lực… - Hiểu momen lực vận dụng kiến thức giải thích tượng thực tế như: bập bênh, cần cẩu, di chuyển vật nặng đòn bẩy… 10 Dựa vào quy tắc momen lực để đưa điều kiện cân vật, vận dụng giải thích tượng trục quay phải qua trọng tâm… b.Nhược điểm cách khắc phục Học sinh chưa hiểu tác dụng lực vật, nên việc đưa mơ hình thí nghiệm nêu mối liên hệ a, m, F khó hình dung, chưa hiểu nhiệm vụ phải tính gia tốc → Giải pháp khắc phục: Nên dạy kiến thức lực, tác dụng lực trước dạy định luật Niuton Chuyển động vật trường trọng lực cần giải thích ngun nhân, cịn đặc điểm nên dạy chương để xác định gia tốc rơi tự g Phần biểu diễn lực nên đẩy lên với định nghĩa lực tác dụng lực, từ biểu diễn lực định luật Niuton giải thích lực nhau, không Khối lượng riêng, áp suất chất lỏng bị lơ lửng nghiên cứu đến tính chất chuyển động → nhiệt Giải pháp khắc phục: Nên phần tốt chuyển sang phần Vật lí chương trình lớp 12 3.3 Công, lương, công suất 3.3.1 Mô tả mạch kiến thức Nội dung Công lượng Động Công suất hiệu suất 3.3.2 Ưu nhược điểm cách khắc phục a Ưu điểm Từ biểu thức tính cơng, nêu chuyển hóa lượng, định luật bảo tồn lượng: truyền lượng thơng qua q trình thực cơng… Giải thích vật có lượng, nêu dạng lượng khác Từ đưa định nghĩa động năng, Sử dụng lượng kiến thức chương động học, biểu thức tính cơng để xây dựng cơng thức tính động năng, trường trọng lực Khi có chuyển hóa lượng nêu mối liên hệ động vật, bảo toàn số trường hợp 12 Vận dụng kiến thức chuyển hóa lượng vào giải thích tượng thực tế: sản xuất điện cách sử dụng sức nước làm quay tua bin, lượng gió… Từ phần kiến thức cơng, thời gian lực sinh công đưa kiến thức công suất, vận dụng kiến thức độ dời chương xây dựng cơng thức cơng suất tức thời để giải thích hoạt động hộp số ô tô, xe máy thực tế b.Nhược điểm cách khắc phục Trong phần xây dựng biểu thức tính cơng nên làm trường hợp tổng qt Vì có lúc việc phân tích lực không cần thiết Chưa nêu mối liên hệ công trọng lực trường trọng lực để giải thích tượng đưa vật lên độ cao h đó: dùng rịng rọc kéo theo phương thẳng đứng, dùng mặt phẳng nghiêng - Trong phần kiến thức nên đưa thêm mối liên hệ công độ biến thiên động giúp học sinh hiểu rõ tác dụng tổng hợp lực lên vật 3.4 Động lượng 3.4.1 Mô tả mạch kiến thức Nội dung Định nghĩa động lượng Bảo toàn động lượng 13 Động lượng va chạm Rút mối liên hệ lực tổng hợp tác dụng lên vật tốc độ thay đổi động lượng (lực tổng hợp tác dụng lên vật tốc độ thay đổi động lượng vật) - Thực thí nghiệm thảo luận thay đổi lượng số trường hợp va chạm đơn giản - Thảo luận để giải thích số tượng đơn giản - Thảo luận để thiết kế phương án lựa chọn phương án, thực phương án, xác định tốc độ đánh giá động lượng vật trước sau va chạm dụng cụ thực hành 3.4.2 Mạch kiến thức phần động lượng hợp lý, logic từ vấn đề xây dựng biểu thức tính động lượng, bảo tồn động lượng, va chạm 3.5 Chuyển động trịn 3.5.1 Mơ tả mạch kiến thức Nội dung Động học chuyển động trịn Bảo tồn động lượng 3.5.2 Ưu nhược điểm cách khắc phục a Ưu điểm - Từ định nghĩa radian nêu khái niệm tốc độ góc Vận dụng kiến thức chương xây dựng công thức tính gia tốc hướng tâm lực hướng tâm 14 Vận dụng chuyển động trịn vào giải thích tượng thực tế: đường cong nghiêng, máy vắt li tâm, ý di chuyển đường cua… b Nhược điểm giải pháp khắc phục Ở chương trình khơng nêu đặc điểm vecto gia tốc hướng tâm, lực hướng tâm nên học sinh khó hình dung di chuyển đường cong với tốc độ lớn dễ tai nạn giao thông, để khắc phục điều lại làm đường cong nghiêng → Giải pháp khắc phục: Phần kiến thức nên đưa vào thông qua việc biểu diễn vecto vận tốc, vecto lực Chưa đưa chuyển động trịn, trịn nên học sinh khó hình dung hai đại lượng phần tốc độ dài tốc độ góc phần cơng thức tính tốn gia tốc lực hướng tâm → Giải pháp khắc phục: Nên đưa khái niệm vào phần đầu, để học sinh dễ hình dung cách vẽ vecto vận tốc xuất khái niệm độ dịch chuyển góc theo radian 3.6 Biến dạng vật rắn 3.6.1 Mô tả mạch kiến thức Nội dung Biến dạng kéo biến dạng nén; Đặc tính lị xo Định luật Hooke 3.6.2 Ưu nhược điểm cách khắc phục a Ưu điểm 15 Vận dụng lượng kiến thức từ chương trước cụ thể tác dụng lực để đưa khái niệm biến dạng nén, biến dạng kéo… Và hiểu đặc tính số vật dụng đời sống dây chun, lò xo - Dựa vào điều kiện cân học để xây dựng nội dung định luật Huc Vận dụng kiến thức học chương trình giải thích ngun tắc hoạt động số dụng cụ như: cân lò xo, phanh xe đạp… b Nhược điểm giải pháp khắc phục Trong phần kiến thức không đưa đặc điểm lực đàn hồi nên tiến hành phương án thí nghiệm học sinh khơng hiểu mục đích treo cân → Giải pháp khắc phục: Nên đưa phần kiến thức sau dạy kiến thức đặc điểm lực đàn hồi Trong nội dung không lực đàn hồi xuất nào, có tác dụng nên học sinh khó hình dung có giới hạn đàn hồi 3.7 Chuyên đề 1: Vật lí số ngành nghề 3.7.1 Mơ tả mạch kiến thức Nội dung Sơ lược pháttriển vật lí học Giới thiệu lĩnhvực nghiên cứu vật lí học Giới thiệu ứng dụng vật lí số ngành nghề 3.7.2 Ưu nhược điểm cách khắc phục a Ưu điểm Học sinh có nhìn tổng quát phát triển ngành vật lí học, hiểu thêm tiến trình học nội dung chương trình vật lí 10 Bắt đầu có nhìn vật lí đại: lại xuất vật lí đại, bước đầu hình dung nhiệm vụ nghiên cứu giai đoạn mơn Vật lí Học sinh làm quen với số nghề thực tế liên quan đến vật lí: nghề điện, điện tử, cơng nghiệp, khí, tự động hóa… b Nhược điểm giải pháp khắc phục Khi tìm hiểu nghề điện, điện tử, tự động hóa học sinh chưa học mạch điện, thiết bị cảm ứng… Gây lúng túng, khó khăn q trình tìm hiểu → Giải pháp khắc phục: Nên mục đề cập đến số nghề liên quan đên nông nghiệp, lâm nghiệp Phần kiến thức mở rộng hoàn thiện dần lớp học nên phần nên chuyển cuối chương trình vật lí 10 3.8 Chun đề 2: Trái đất bầu trời 17 3.8.1 Mô tả mạch kiến thức Nội dung Xác định phương hướng Giới thiệu lĩnh vực nghiên cứu vật lí học Một số tượng thiên văn 3.8.2 Ưu nhược điểm cách khắc phục a Ưu điểm Vận dụng kiến thức học động học để xác định phương hướng Xác định vị trí chịm sao, vị trí Bắc cực Vận dụng kiến thức chuyển động tròn để hiểu chuyển động tự quay Trái Đất quanh trục nhận biết tượng “Ngày Đêm” luân phiên Học sinh tiếp cận với kiến thức chuyển động nhìn thấy Mặt trời, mặt Trăng, Hệ Mặt trời, Ngân hà Giải thích sơ lược định tính tượng: Nhật thực, nguyệt thực, thủy triều b Nhược điểm giải pháp khắc phục Học sinh chưa tìm hiểu kỹ trường hấp dẫn (Học lớp 11) nên gặp khó khăn việc giải thích tượng thủy triều 18 → Giải pháp khắc phục: Nên đưa lượng kiến thức vào phần ứng dụng giải thích tượng tự nhiên sau học xong trường hấp dẫn 3.9 Chun đề 3: Vật lí với bảo vệ mơi trường 3.9.1 Mô tả mạch kiến thức Nội dung Sự cần thiết phải bảo vệ mơi trường Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường 3.8.2 Ưu nhược điểm cách khắc phục a Ưu điểm Dựa vào kiến thức học lượng, học sinh vận dụng kiến thức vào sống thực tiễn, có nhìn tổng quát vấn đề lượng thiếu hụt 19 lượng tương lai, nhận biết tác nhân gây ô nhiễm môi trường Có ý thức bảo vệ mơi trường, tiết kiệm lượng hiệu - Phân loại lượng hóa thạch lượng tái tạo - Nhận thức vai trò lượng tái tạo b Nhược điểm giải pháp khắc phục Khi tìm hiểu số công nghệ để thu lượng ví dụ tăng cường khai thác sử dụng lượng Mặt trời học sinh lại chưa học Vật lý lượng tử (Học lớp 12) → Giải pháp khắc phục: Nên chương tìm hiểu lượng bản: lượng gió, lượng nước… 20 ... thiệu ứng dụng vật lí số ngành nghề 3.7.2 Ưu nhược điểm cách khắc phục a Ưu điểm Học sinh có nhìn tổng qt phát triển ngành vật lí học, hiểu thêm tiến trình học nội dung chương trình vật lí 10 Bắt... nên học sinh khó hình dung có giới hạn đàn hồi 3.7 Chuyên đề 1: Vật lí số ngành nghề 3.7.1 Mô tả mạch kiến thức Nội dung Sơ lược pháttriển vật lí học Giới thiệu lĩnhvực nghiên cứu vật lí học. .. xuất giải pháp khắc phục: Phần kiến thức chuyển sang học phần Vật lí nhiệt chương trình vật lí lớp 12 Kiến thức chuyển động tròn đưa sau phần động lượng, mà phần nghiên cứu nguyên nhân chuyển động