Cho đến nay chưa có rất ít tác giả nói về vấn đề nghiên cứu cách sử dụng bài tập trong dạy học chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT .Trong những ý kiến nhỏ của mình,tôi sẽ kế thừa những kết quả ,những tài liệu tôi đã đọc,các sách tham khảo, và thực tế giảng dạy ở trường THPT SỐ I TƯ NGHĨA , đồng thời sẽ tập trung khai thác và sử dụng các BTVL theo hướng bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập cho HS khi dạy chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT, nhằm góp phần nâng cao chất lượng học tập của HS lớp 10 ở trường THPT hiện nay.
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GVTH:VÕ HỮU QUYỀN 1 MỤC LỤC Tiêu đề Trang Trang phụ bìa Mục lục 1 Chữ cái viết tắt 2 MỞ ĐẦU 3 1.Lý do chọn đề tài 3 2.Lịch sử vấn đề nghiên cứu 4 3.Mục tiêu nghiên cứu 4 4.Giả thuyết khoa học 4 5.Nhiệm vụ nghiên cứu 4 6.Đối tượng nghiên cứu 4 7.Phạm vi nghiên cứu 4 8.Phương pháp nghiên cứu 4 Chương I.CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NHẰM RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP CHO HỌC SINH” 5 I. Vai trò của bài tập vật lý trong bồi dưỡng kĩ năng cho học sinh 5 1.khái niệm kĩ năng 5 2.Khái niệm bài tập vật lý 5 3.Vai trò của bài tập vật lý trong bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh 5 II. Thực trạng sử dụng bài tập trong bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh 6 1.Nhận thức của giáo viên và học sinh về tự học trong dạy - học vật lý ở trường Phổ thông 6 2.Thực trạng 6 3.Thuận lợi và khó khăn trong việc sử dụng bài tập để bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh 6 4.Các biện pháp khắc phục 7 Chương 2.HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM- VẬT LÍ 10” ĐƯỢC XÂY DỰNG NHẰM RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP 8 I.Khai thác hệ thống bài tập chương “Động học chất điểm” theo hướng kĩ năng giải bài tập cho học sinh 9 1.Yêu cầu chung 9 2.Yêu cầu trong sử dụng bài tập chương “Động học chất điểm 9 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GVTH:VÕ HỮU QUYỀN 2 3.kết quả kiểm tra 27 4.Đề xuất ý kiến 27 KẾT LUẬN 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ BT : Bài tập BTVL : Bài tập vật lý GV : Giáo viên HĐTH : Hoạt động tự học HS : Học sinh PPDH : Phương pháp dạy học SBT : Sách bài tập SGK : Sách giáo khoa TN : Thực nghiệm ĐỀ TÀI “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM”VẬT LÍ 10 NHẰM RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP CHO HỌC SINH “ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GVTH:VÕ HỮU QUYỀN 3 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Vật lý học là một trong những môn học có hệ thống bài tập (BT) rất đa dạng và phong phú. Quá trình giải BT là quá trình vận dụng lý thuyết vào giải quyết các nhiệm vụ học tập cụ thể, qua đó rèn luyện được khả năng vận dụng tri thức, rèn luyện được tính kiên trì, tính chủ động và sáng tạo của người học.Việc giải BTVL có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục và phát triển nhân cách của HS, mặt khác đây cũng là thước đo đích thực trong việc nắm vững kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành kỹ xảo của HS. Hiện nay, số lượng sách tham khảo và sách bài tập (SBT) có mặt trên thị trường rất phong phú và đa dạng. Điều đó gây khó khăn cho HS trong việc lựa chọn cho bản thân các em hệ thống BT thích hợp để học tập. Để giúp các em vượt qua trở ngại đó, GV cần quan tâm đến việc xây dựng ,khai thác, lựa chọn BT nhằm bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập cho các em, qua đó góp phần nâng cao chất lượng học tập và hình thành thói quen tự học và kĩ năng giải bài tập cho HS. Mặt khác,một số giáo viên trẻ mới ra trường trong quá trình dạy học nhiều khi chưa chú trọng đúng mức về cách sử dụng bài tập . Với những lý do trên, tôi chọn đề tài “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM”VẬT LÍ 10 -NHẰM RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP CHO HỌC SINH” để nghiên cứu. 2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu Cho đến nay chưa có rất ít tác giả nói về vấn đề nghiên cứu cách sử dụng bài tập trong dạy học chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT .Trong những ý kiến nhỏ của mình,tôi sẽ kế thừa những kết quả ,những tài liệu tôi đã đọc,các sách tham khảo, và thực tế giảng dạy ở trường THPT SỐ I TƯ NGHĨA , đồng thời sẽ tập trung khai thác và sử dụng các BTVL theo hướng bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập cho HS khi dạy chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT, nhằm góp phần nâng cao chất lượng học tập của HS lớp 10 ở trường THPT hiện nay. 3. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu về vấn đề này được xác định là: - Đánh giá được thực trạng hiện nay về sử dụng BTVL theo hướng bồi dưỡng kĩ năng cho HS. - Khai thác được hệ thống BT chương “Động học chất điểm” hợp lý nhằm bồi dưỡng năng kĩ năng cho HS. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GVTH:VÕ HỮU QUYỀN 4 - Đề xuất được các biện pháp sử dụng BTVL trong việc bồi dưỡng kĩ năng cho HS. 4. Giả thuyết khoa học BTVL đóng một vai trò quan trọng trong quá trình dạy học. Nếu khai thác và sử dụng các BTVL đúng mục đích thì có thể rèn luyện được các kỹ năng cho HS, qua đó góp phần nâng cao chất lượng học vật lý ở trường THPT. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được các mục tiêu trên, nhiệm vụ nghiên cứu được vạch ra là: - Nghiên cứu cơ sở lý luận về vấn đề rèn luyện kĩ năng và việc sử dụng BTVL vào quá trình dạy học. - Nghiên cứu chương trình, nội dung kiến thức chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT. - Khai thác, xây dựng hệ thống các BTVL chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT. - Đề xuất các biện pháp sử dụng BT chương “Động học chất điểm” theo hướng rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho HS. 6. Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học vật lý ở trường phổ thông liên quan đến việc sử dụng BTVL rèn luyện kỹ năng giải bài tập. 7. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu khai thác và sử dụng các BTVL chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 THPT 8. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu các văn kiện của Đảng, Chính sách của Nhà nước và chỉ đạo của ngành Giáo dục về đổi mới giáo dục phổ thông. Nghiên cứu xây dựng được hệ thống bài tập vào việc rèn kĩ năng giải bài tập cho HS SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GVTH:VÕ HỮU QUYỀN 5 NỘI DUNG Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NHẰM RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP CHO HỌC SINH” I. Vai trò của bài tập vật lý trong bồi dưỡng kĩ năng cho học sinh 1.khái niệm về kĩ năng Là khả năng sử dụng kiến thức của một cá nhân trong quá trình nhận thức và giải quyết vấn đề .Bằng những tình huống rèn luyện trí óc ,đòi hỏi học sinh phải biết vận dụng phối hợp các lĩnh vực đọc hiểu ,làm toán và khoa học mới đưa ra được giải pháp. 2. Khái niệm bài tập vật lý Bài Tập vật lí là bài ra cho HS làm để tập vận dụng những kiến thức đã học . Theo nghĩa rộng thì BT bao gồm câu hỏi, BT lý thuyết, BT thực hành, BT thí nghiệm, BT nhận thức. 3. Vai trò của bài tập vật lý trong bồi dưỡng kĩ năng cho học sinh a. Bài tập là phương tiện rèn luyện cho học sinh kỹ năng thu thập thông tin. b. Bài tập là phương tiện rèn luyện cho học sinh kỹ năng xử lý thông tin c. Bài tập là phương tiện rèn luyện cho học sinh kỹ năng vận dụng tri thức vào thực tiễn * Kỹ năng vận dụng những kiến thức đã biết để giải thích những hiện tượng thực tế. * Kỹ năng vận dụng những công thức tính toán để giải BT một cách nhanh và chính xác nhất. * Kỹ năng chế tạo, thiết kế những thiết bị đơn giản trong đời sống. * Kỹ năng vận dụng kiến thức để giải quyết những vấn đề liên quan đến kỹ thuật và đời sống. d. Bài tập là phương tiện rèn luyện cho học sinh kỹ năng tự kiểm tra, đánh giá II. Thực trạng sử dụng bài tập trong rèn luyện kĩ năng cho học sinh 1. Thực trạng về việc sử dụng BTVL trong bồi dưỡng giải bài tập cho HS - Hầu hết GV đều nhận thức được tầm quan trọng của BTVL trong quá trình dạy học. -GV hay áp đặt HS giải BT theo cách riêng của mình mà không hướng dẫn HS độc lập suy nghĩ tìm kiếm lời giải để từ đó rèn luyện cho HS kỹ năng tự học, tư duy độc lập của các em chưa được tôn trọng. - Khi ra BT trên lớp cũng như về nhà, đa số GV sử dụng BT từ SGK và SBT mà chưa có sự đầu tư khai thác những BT phù hợp với trình độ của HS. GV ngại tìm kiếm tài liệu để khai thác hệ thống BT phong phú, chưa quan tâm đến hệ thống BT định hướng hoạt động SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GVTH:VÕ HỮU QUYỀN 6 học tập cho HS trong giờ học để kích thích tư duy của các em, giúp các em độc lập trong khi giải BT. 2. Thực trạng về tự giải BTVL của HS - Khi giải BTVL chỉ có một bộ phận rất nhỏ HS giỏi và khá có thể độc lập suy nghĩ để tìm lời giải các BT, tự mình giải quyết nhiệm vụ học tập. - Nhiều HS (đặc biệt là học sinh yếu ,kém) khi gặp một BT phải nói rằng đầu tiên là tìm bài giải trong các tài liệu để giải theo, ít ý thức tự lực để giải. Có thể nói HS đã giải BT “bằng mắt” chứ không phải “bằng đầu”. 3. Nguyên nhân cơ bản của thực trạng nói trên Chương trình mới được đưa vào giảng dạy, có một số kiến thức mới so với chương trình cũ về nội dung cũng như cách tiếp cận. Vì vậy, theo tôi có những nguyên nhân cơ bản sau: * Về phía GV - Một số GV chưa bám sát được mức độ nội dung kiến thức cơ bản mà HS cần nắm vững nên chưa làm nổi bật và chưa khắc sâu được những kiến thức đó. - Trong quá trình dạy học GV chỉ chú ý đến việc giảng dạy sao cho rõ ràng dễ hiểu những kiến thức trong SGK mà chưa lưu ý đến việc vận dụng những PPDH tích cực vào trong bài giảng để tạo điều kiện cho HS tự lực giải quyết vấn đề, để từ đó HĐTH của các em trở nên hiệu quả hơn. - Mặc dù GV nhận thức được tầm quan trọng của BTVL trong quá trình dạy học nhưng GV chưa xác định được hệ thống các kỹ năng tự học cũng như việc rèn luyện cho HS những kỹ năng đó thông qua quá trình giải BTVL. * Về phía HS - Trình độ, khả năng nắm và vận dụng kiến thức của HS còn hạn chế, nhiều HS trình độ chưa phù hợp với lớp học. Do đó, HS thiếu hứng thú, động cơ học tập, năng lực tự học còn rất hạn chế, nặng về bắt chước, máy móc. - Phần đông HS nhận thức được tầm quan trọng của việc tự học trong quá trình học tập của các em, tuy nhiên các em không biết và không có điều kiện để rèn luyện được những kỹ năng vì áp lực học tập và thi cử .HS học thêm thường ghi bài mẫu, làm theo bài mẫu nên thiếu sáng tạo, và dễ có những sai sót do bắt chước, rập khuôn. - Trong quá trình giải BTVL các em thường mắc những lỗi như: sai lầm do chuyển đổi đơn vị của các đại lượng vật lý; hiểu sai đề bài dẫn đến phương pháp giải sai; sai lầm liên quan đến cảm nhận trực giác của HS. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GVTH:VÕ HỮU QUYỀN 7 4. Các biện pháp khắc phục Với tính chủ quan , tôi đề ra một số biện pháp khắc phục những khó khăn và hạn chế của GV cũng như của HS trong quá trình dạy và học chương “Động học chất điểm” như sau: - Về nội dung kiến thức: trên cơ sở nội dung kiến thức của chương “Động học chất điểm” đối chiếu với mục tiêu dạy học của chương, cần lựa chọn nội dung BT theo hướng bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập cho HS - Về phía GV: Phải xây dựng được hệ thống BT tương ứng với quá trình dạy học những đơn vị kiến thức theo hướng rèn luyện kỹ năng tự học để từ đó bồi dưỡng cho HS năng lực tự học. Hệ thống BT này nên có câu hỏi định hướng để giúp HS tự lực giải BT, rèn luyện cho các em có được những kỹ năng tự học. - Về phía HS: Ý thức được vấn đề tự học là quan trọng, tránh học theo kiểu bắt chước, máy móc hoặc bằng mắt. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GVTH:VÕ HỮU QUYỀN 8 Chương 2 HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM-VẬT LÍ 10” ĐƯỢC XÂY DỰNG NHẰM RÈN LUYỆN KĨ NĂNG GIẢI BÀI TẬP Sau khi nghiên cứu kĩ đặc điểm và mục tiêu, cũng như nội dung cơ bản của chương “Động học chất điểm” Vật lý 10 tôi đưa ra sơ đồ logic về các kiến thức như sau ĐỘNG HỌC CHẤT ĐIỂM CÁC KHÁI NIỆM Chất điểm CĐ cơ Không gian, thời gian Vật mốc CĐ của chất điểm Hệ qui chiếu Quỹ đạo Tính tương đối của CĐ CÁC Đ ẠI LƯỢNG CĐ Vận tốc TB Phương trình CĐ Gia tốc tức thời Vận tốc tức thời T ốc độ tức thời Tốc độ TB Gia tốc pháp tuyến Gia tốc tiếp tuyến Tọa độ Gia tốc Vận tốc CÁC DẠNG CĐ ĐẶC BIỆT CĐ tròn đều CĐ thẳng đều CĐ thẳng BĐĐ CĐ chậm dần đều CĐ nhanh dần đều CĐ rơi tự do SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GVTH:VÕ HỮU QUYỀN 9 I. Khai thác và xây dựng hệ thống bài tập vật lý chương “Động học chất điểm” theo hướng rèn luyện kĩ năng giải bài tập cho học sinh 1.Yêu cầu trong sử dụng bài tập chương “Động học chất điểm” * Số lượng BT của hệ thống BTVL được xây dựng phải phong phú về số lượng và đa dạng về chủng loại. * Hệ thống các BTVL phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp. * Mỗi BT được chọn sẽ là một mắc xích trong hệ thống các BT, đồng thời BT này sẽ đóng góp một phần nào đó vào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức. * Hệ thống BT bám sát nội dung và phải gắn liền với những ứng dụng trong kỹ thuật cũng như trong đời sống, phải chú ý đúng mức các BT có nội dung thực tế. * Hệ thống BT phải góp phần khắc phục những vướng mắc chủ yếu, những sai lầm của HS trong quá trình học tập. * Mỗi BT sau phải đem lại cho HS một khó khăn vừa sức và một điều mới lạ nhất định, nhằm tạo niềm tin, hứng thú trong quá trình học tập của các em, đồng thời việc giải BT trước là cơ sở giúp HS giải BT sau. * Qua từng BT cụ thể, HS sẽ được rèn luyện những kỹ năng nào. * Nêu được những định hướng giúp HS thông qua HĐTH của mình tự chiếm lĩnh được kiến thức và tự giải được BT. * Gợi ý sử dụng BT: sau mỗi BT nên có phần gợi ý sử dụng để GV dễ vận dụng. Cụ thể BT này được sử dụng trong khâu nào của quá trình dạy học: dùng để đặt vấn đề, nghiên cứu kiến thức mới, củng cố, vận dụng hay dùng trong tự kiểm tra, đánh giá hoặc giao nhiệm vụ về nhà cho HS. 2. Xây dựng hệ thống bài tập chương “Động học chất điểm” theo hướng rèn luyện kĩ năng cho học sinh Trong thực tế giảng dạy tôi đã xây dựng được một hệ thống bài tập nhằm rèn luyện kĩ năng của học sinh như sau . a. Bài tập về chuyển động cơ BTVL ở dạng này chỉ yêu cầu HS nắm được những khái niệm cơ bản như: thế nào là chuyển động cơ, chất điểm, quỹ đạo, hệ quy chiếu. Phân biệt được thời điểm và thời gian chuyển động. Thông qua những BT này sẽ rèn luyện cho HS kỹ năng thu thập thông tin từ những quan sát, xử lý những thông tin thu nhận được, giúp cho HS vận dụng những thông tin đó để giải thích và hiểu sâu sắc hơn những hiện tượng trong thực tiễn cuộc sống. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM GVTH:VÕ HỮU QUYỀN 10 Bài tập 1: Em hãy xem hình vẽ chuyển động của người chạy xe đạp (hình 1) và cho biết: so với những vật bên đường (cây hoặc bóng đèn) thì vị trí của xe có thay đổi theo thời gian không? * Định hướng rèn luyện kỹ năng cho HS Với BT này sẽ rèn luyện cho HS kỹ năng thu thập, xử lý thông tin. Bằng quan sát của mình, các em sẽ trả lời được câu hỏi mà GV đặt ra. * Gợi ý sử dụng BT GV có thể dùng BT này để hình thành khái niệm về chuyển động cơ của vật hoặc có thể dùng trong khâu củng cố, vận dụng sau khi học về chuyển động cơ học. Bài tập 2: Các em hãy cho biết trường hợp nào Trái Đất được coi là chất điểm và trường hợp nào không thể coi Trái Đất là chất điểm trong hai hai trường hợp sau: a. Trái Đất quay quanh trục của nó. b. Trái Đất chuyển động quanh Mặt Trời. * Định hướng rèn luyện kỹ năng cho HS BT này không những giúp HS khắc sâu khái niệm chất điểm, mà còn rèn luyện cho các em kỹ năng vận dụng thông tin để giải thích những vấn đề trong thực tiễn đời sống hàng ngày. * Định hướng giải BT Đối với HS, các hiện tượng này rất trừu tượng, nên trong quá trình giải GV có thể dẫn dắt HS như sau: cho HS quan sát một đoạn mô phỏng chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời và chuyển động của Trái Đất tự quay quanh trục của nó (hình 2.a; 2.b). Nếu HS không tự trả lời được thì GV có thể định hướng cho HS bằng cách nêu gợi ý: quan sát chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời và chuyển động của Trái Đất khi tự quay quanh trục của nó, để ý khoảng cách từ Mặt Trời đến Trái Đất và để ý khoảng cách từ những điểm trên Trái Đất đến trục quay. Với những định hướng trên HS sẽ tìm ra câu trả lời. Hình 1.chuyển động cơ Hình2.a chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời Hình2.b. Trái Đất tự quay quanh trục