PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM VẬT LÝ 10 CƠ BẢN THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

Kỹ Thuật - Công Nghệ - Khoa học xã hội - Điện - Điện tử - Viễn thông TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA: LÝ – HÓA – SINH ---------- HÀ THỊ HẰNG NGA PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM VẬT LÝ 10 CƠ BẢN THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Quảng Nam, tháng 4 năm 2015 LỜI CẢM ƠN Em xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến Th.s Võ Hoàng Trân Châu, người đã trực tiếp hướng dẫn, động viên và chỉ bảo tận tình để em hoàn thành khóa luận. Em xin được chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa vật lý trường Đại học Sư phạm Quảng Nam đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ em trong quá trình học tập và thực hiện khóa luận. Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã quan tâm, động viên và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận. Quảng Nam, tháng 4 năm 2016 Người thực hiện Hà Thị Hằng Nga LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của Th.s Võ Hoàng Trân Châu. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo. Quảng Nam, tháng 4 năm 2016 Người thực hiện Hà Thị Hằng Nga DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GDPT : Giáo dục phổ thông GDĐT : Giáo dục và đào tạo THPT : Trung học phổ thông HS : Học sinh GV : Giáo viên SGK : Sách giáo khoa NLTP : Năng lực thành phần PP : Phương pháp ĐLVL : Đại lượng vật lý CĐ : Chuyển động HQC : Hệ quy chiếu DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ A. Bảng biểu Bảng 1.1. Năng lực chuyên biệt môn vật lý ........................................................... 8 Bảng 1.2. Cấp độ các năng lực ............................................................................. 10 Bảng 1.3. Bảng mô tả các bậc trình độ nhận thức ............................................... 16 Bảng 2.1. Động học chất điểm ............................................................................. 21 Bảng 2.2. Động lực học chất điểm ....................................................................... 23 B. Sơ đồ Sơ đồ 2.1………………………………………………………………………...20 Sơ đồ 2.2………………………………………………………………………...21 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN……………………………………………………………………..i LỜI CAM ĐOAN………………………………………………………………...ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT……………………………………………iii DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ………………………………………..........iv I. MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1.1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2 1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài ........................................................................... 2 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 2 1.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 2 1.6. Cấu trúc khóa luận ......................................................................................... 2 II. NỘI DUNG ..................................................................................................... 3 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN .............................................................................. 3 1.1. Định hướng đổi mới giáo dục phổ thông ....................................................... 3 1.1.1. Đổi mới giáo dục trên thế giớ i ..................................................................... 3 1.1.2. Đổi mới giáo dục phổ thông ở Việt Nam ..................................................... 3 1.2. Định hướng đổi mới chương trình GDPT sau năm 2015 ở Việt Nam ........... 4 1.2.1. Chuyển từ chương trình định hướng nội dung dạy học sang chương trình định hướng năng lự c .............................................................................................. 4 1.2.2. Đổi mới phương pháp dạy học nhằm chú trọng phát triển năng lự c HS..... 4 1.2.3. Đổi mới kiểm tra, đánh giá hoạt động học tập của HS ............................... 5 1.3. Năng lực và một số năng lực chuyên biệt môn Vật lý đối với HS THPH ...... 6 1.3.1. Định nghĩa về năng lự c ................................................................................ 6 1.3.2. Cấu trúc chung của năng lự c ....................................................................... 6 1.3.3. Một số năng lực chuyên biệt trong môn Vật lý đối với học sinh THPT ....... 7 1.3.4. Kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực của HS THPT ... 10 1.4. Bài tập vật lý ............................................................................................... 12 1.4.1. Khái niệm và tác dụng của bài tập vật lý ................................................... 12 1.4.2. Phân loại bài tập vật lý .............................................................................. 12 1.4.3. Phương pháp giải bài tập vật lý ................................................................. 13 1.5. Bài tập vật lý theo định hướng phát triển năng lực ...................................... 15 1.5.1. Khái niệm, vai trò và đặc điểm của bài tập vật lý theo định hướ ng phát triển năng lự c ....................................................................................................... 15 1.5.2. Phân loại bài tập theo định hướng phát triển năng lực ............................. 16 1.5.3. Đánh giá bài tập theo định hướng phát triển năng lực bằng bảng rubic .. 17 Kết luận chương 1 .............................................................................................. 19 Chương 2. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC .............................. 20 2.1. Vị trí, cấu trúc phần cơ học chất điểm trong chương trình vật lý 10 cơ bản.......... 20 2.2. Phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm theo định hướng phát triển năng lực ................................................................................... 21 2.2.1. Nội dung cơ học chất điểm theo chuẩn kiến thức, kỹ nă ng ....................... 21 2.2.2. Một số chú ý trong giải bài tập cơ học chất điể m...................................... 24 2.2.3. Một số phương pháp chung giải toán cơ học chất điểm vật lý 10 cơ bả n . 29 2.2.4. Bài tập cơ học chất điểm vật lý 10 cơ bản ................................................. 32 Kết luận chương 2 .............................................................................................. 38 Chương 3. HỆ THỐNG BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM ............................... 39 Kết luận chương 3 .............................................................................................. 58 III. KẾT LUẬN .................................................................................................. 59 IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 60 V. PHỤ LỤC VI. NHẬN XÉT CỦA GVHD 1 I. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Thế giới vật chất xung quanh ta và trong vũ trụ rất phong phú, đa dạng và luôn biến đổi. Vật lý học nghiên cứu những tính chất đơn giản và khái quát nhất của vật thể. Có thể phân chia vật lý học thành các lĩnh vực: cơ, nhiệt, điện từ, quang và vật lý nguyên tử. Cơ học được biết đến từ thời kỳ Phục Hưng, sau đó, được phát triển và hoàn thiện dần mà Galilê (1564 – 1642) chính là cha đẻ của vật lý học thực nghiệm với thí nghiệm nổi tiếng về sự rơi tự do của các vật trên đỉnh tháp nghiêng thành Pida, nghiên cứu chuyển động của vật được ném ngang. Kế thừa thành công phương pháp thực nghiệm của Galilê là nhà vật lý người Anh Newton (1642 – 1727). Ông đã phát biểu những định luật cơ bản của cơ học dưới dạng ba tiên đề của chuyển động, làm cơ sở để giải các bài toán cơ bản về mối quan hệ giữa lực và chuyển động. Là sinh viên năm cuối, tôi nhận thấy ngoài việc trao dồi kỹ năng, phương pháp dạy học thì giải bài tập là rất cần thiết. Quá trình giải bài tập là quá trình vận dụng lý thuyết vào giải quyết các nhiệm vụ học tập cụ thể, qua đó, rèn luyện được tính kiên trì, chủ động, góp phần phát triển tư duy sáng tạo của người học. Việc giải bài tập vật lý có tác dụng rất tích cực đến quá trình giáo dục và phát triển nhân cách con người, tạo niềm tin, tình yêu và lòng say mê nghiên cứu khoa học. Đặc biệt, đây chính là thước đo đích thực và chính xác trong việc nắm vững kiến thức. Cơ học chất điểm là một trong những nội dung quan trọng, gắn liền với cuộc sống hằng ngày, việc hệ thống bài tập cơ học chất điểm theo định hướng phát triển năng lực chính là công cụ để học sinh luyện tập nhằm hình thành kỹ năng, kỹ xảo cần thiết, đồng thời là công cụ hữu hiệu để giáo viên, các cán bộ quản lý giáo dục kiểm tra, đánh giá năng lực học sinh và biết được mức độ đạt chuẩn của quá trình dạy học. Với những lý do trên, tôi chọn đề tài: “Phân loại và phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm vật lý 10 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực”. 2 1.2. Mục tiêu của đề tài - Hệ thống nội dung lý thuyết phần cơ học chất điểm - Hệ thống bài tập theo chủ đề cơ học chất điểm 1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài - Xây dựng các tiêu chí để phân loại bài tập - Nghiên cứu tổng hợp và phân loại nội dung lý thuyết cơ học chất điểm theo từng năng lực thành phần cụ thể - Trên cơ sở đó, đưa ra phương pháp giải bài tập cụ thể và bài tập rèn luyện 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Nội dung kiến thức cơ học chất điểm - Phân loại, phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm theo hướng phát triển năng lực 1.5. Phương pháp nghiên cứu Để nghiên cứu đề tài tôi sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết là chủ yếu: - Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp giải bài tập theo hướng phát triển năng lực - Nghiên cứu và tổng hợp nội dung cơ học chất điểm 1.6. Cấu trúc khóa luận Khóa luận gồm lời cam đoan, lời cảm ơn, mục lục, danh mục các chữ viết tắt, danh mục các bảng biểu, phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phần phụ lục, phần nội dung gồm có ba chương: Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN Chương 2: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC Chương 3: HỆ THỐNG BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM 3 II. NỘI DUNG Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1. Định hướng đổi mới giáo dục phổ thông 1.1.1. Đổi mới giáo dục trên thế giới Cùng với sự phát triển của khoa học - công nghệ, nhân loại đang bước vào thế kỉ của văn minh tri thức với những thành tựu rực rỡ của khoa học kỹ thuật. Nền văn minh đó đòi hỏi con người cần phải có tri thức, sự nhạy bén và năng lực sáng tạo để nắm bắt và giải quyết các vấn đề mới nảy sinh. Để đáp ứng yêu cầu đó, giáo dục cần được đổi mới, giáo dục trở thành chiếc đòn bẩy, là “công cụ chủ yếu tạo ra sự phát triển”, thúc đẩy khoa học kỹ thuật và sản xuất tiến lên, góp phần cải thiện đời sống. Trên thế giới hiện nay, việc đổi mới giáo dục đang được tiến hành theo một số phương hướng như tích cực hóa quá trình dạy học; cá thể hóa việc dạy học; dạy học lấy HS làm trung tâm và đặc biệt dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học… Đổi mới giáo dục nhằm đạt được mục tiêu: học để biết - trong đó nhấn mạnh tầm quan trọng của những kiến thức hàm chứa nội dung ý nghĩa và chính xác; học để làm - tập trung vào tầm quan trọng của việc ứng dụng, sự xác đáng và những kĩ năng; học để sống cùng nhau - trong đó thừa nhận tầm quan trọng của động lực xã hội tích cực; học cách tồn tại - tập trung vào tầm quan trọng của trách nhiệm, phát triển cá nhân, siêu nhận thức; họ c cách thay đổi bản thân và xã hội - tập trung vào sự thay đổi nhận thức. Học không chỉ bó hẹp trong phạm vi một quốc gia hay trường học nào. Việc đổi mới giáo dục đang diễn ra trên quy mô toàn cầu, không chỉ ở các nước phát triển mà còn ở các nước đang phát triển. Điều đó cho ta thấy vị trí hàng đầu của giáo dục yêu cầu bức thiết cần phải đổi mới giáo dục. Đổi mới giáo dục góp phần thúc đẩy sự phát triển đất nước. 1.1.2. Đổi mới giáo dục phổ thông ở Việt Nam Trong những năm qua, Đảng và nhà nước ta xác định việc đổi mới giáo dục THPT là nhiệm vụ quan trọng, chỉ có thay đổi căn bản giáo dục mới có thể đào tạo ra lớp người lao động mới – những người lao động năng động, sáng tạo 4 có tiềm năng cạnh tranh trí tuệ. Việc đổi mới giáo dục trung học dựa trên những đường lối, quan điểm chỉ đạo giáo dục của nhà nước, đó là những định hướng quan trọng về chính sách và quan điểm trong việc phát triển và đổi mới giáo dục phổ thông. Việc đổi mới phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá cần phù hợp với những định hướng đổi mới chung của chương trình giáo dục trung học. 1.2. Định hướng đổi mới chương trình GDPT sau năm 2015 ở Việt Nam Trong dự thảo “Đề án đổi mới GDPT sau năm 2015” của bộ GD ĐT đã nhấn mạnh xây dựng chương trình GDPT Việt Nam theo định hướng phát triển phẩm chất năng lực người học. 1.2.1. Chuyển từ chương trình định hướng nội dung dạy học sang chươ ng trình định hướng năng lực Chương trình giáo dục định hướng năng lực (định hướng phát triển năng lực) nay còn gọi là dạy học định hướng kết quả đầu ra được bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỉ XX và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế. Giáo dục định hướng năng lực nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học. Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Chương trình này nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức. Khác với chương trình định hướng nội dung, chương trình dạy học định hướng năng lực tập trung vào việc mô tả chất lượng đầu ra, có thể coi là sản phẩm cuối cùng của quá trình dạy học. Việc quản lí chất lượng dạy học chuyển từ việc điều khiển đầu vào sang điều khiển đầu ra, tức là kết quả học tập của HS. 1.2.2. Đổi mới phương pháp dạy học nhằm chú trọng phát triển năng lực HS Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hóa năng lực HS về trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành thực tiễn tăng việc học tập trong nhóm, đổi 5 mới quan hệ GV - HS theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội. Bên cạnh việc học tập theo những tri thức và kĩ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn, cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp. Những định hướng chung, tổng quát về đổi mới phương pháp dạy học các môn học thuộc chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực là: - Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của người học, hình thành và phát triển năng lực tự học (sử dụng SGK, nghe, ghi chép, tìm kiếm thông tin…) trên cơ sở đó, trau dồi các phẩm chất linh hoạt, độc lập, sáng tạo của tư duy. - Có thể lựa chọn một cách linh hoạt các phương pháp chung và phương pháp đặc thù của môn học để thực hiện. Tuy nhiên, dù sử dụng bất kỳ phương pháp nào cũng phải đảm bảo nguyên tắc “HS tự mình hoàn thành nhiệm vụ nhận thức với sự tổ chức, hướng dẫn của GV”. - Việc sử dụng phương pháp dạy học gắn chặt với hình thức tổ chức dạy học tùy theo mục tiêu, nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể mà có những hình thức tổ chức phù hợp như học cá nhân, học nhóm; học trong lớp, học ở ngoài lớp… cần chuẩn bị tốt về phương pháp đối với các giờ thực hành để đảm bảo yêu cầu rèn luyện kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao hứng thú cho người học. - Cần sử dụng đầy đủ và hiệu quả thiết bị dạy học môn học tối thiểu đã quy định. Có thể sử dụng đồ dùng dạy học tự làm nếu xét thấy cần thiết với nội dụng học và phù hợp với đối tượng HS. Tích cực vận dụng công nghệ thông tin trong dạy học. 1.2.3. Đổi mới kiểm tra, đánh giá hoạt động học tập của HS Xu hướng đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS tập trung vào các hướng sau: - Chuyển từ chủ yếu đánh giá kết quả học tập cuối môn học, khóa học (đánh giá tổng kết) nhằm mục đích xếp hạng, phân loại sang sử dụng các loại hình thức đánh giá thường xuyên, đánh giá định kỳ sau từng chủ đề, từng chương nhằm mục đích phản hồi điều chỉnh quá trình dạy học (đánh giá quá trình). 6 - Chuyển từ chủ yếu đánh giá kiến thức, kỹ năng sang đánh giá năng lực của người học. Tức là chuyển trọng tâm đánh giá chủ yếu từ ghi nhớ, hiểu kiến thức, sang đánh giá năng lực vận dụng, giải quyết những vấn đề của thực tiễn, đặc biệt chú trọng đánh giá các năng lực tư duy bậc cao như tư duy sáng tạo. - Chuyển việc đánh giá từ một hoạt động gần như độc lập với quá trình dạy học sang việc tích hợp đánh giá vào quá trình dạy học, xem đánh giá như là một phương pháp dạy học. - Tăng cường sử dụng công nghệ thông tin trong kiểm tra, đánh giá: sử dụng các phần mềm thẩm định có các đặc tính đo lường của công cụ (độ tin cậy, độ khó, độ phân biệt, độ giá trị) và sử dụng các mô hình thống kê vào xử lí phân tích, lí giải kết quả đánh giá. 1.3. Năng lực và một số năng lực chuyên biệt môn Vật lý đối với HS THPH 1.3.1. Định nghĩa về năng lực Có nhiều cách định nghĩa về năng lực: - Nhóm lấy dấu hiệu về các yếu tố tạo thành khả năng hành động để định nghĩa: “Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống”. - Nhóm lấy dấu hiệu tố chất tâm lí để định nghĩa: “Năng lực là một thuộc tính tích hợp của nhân cách, là tổ hợp các đặc tính tâm lí của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động xác định, đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả tốt đẹp”. 1.3.2. Cấu trúc chung của năng lực Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định thành phần và cấu trúc của chúng. Có nhiều loại năng lực khác nhau. Việc mô tả cấu trúc và các thành phần năng lực cũng khác nhau. Cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là kết hợp của bốn năng lực thành phần: Năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. - Năng lực chuyên môn (Professional competency ): Là khả năng thực hiện nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách 7 độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn. Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung chuyên môn và chủ yếu gắn với khả năng nhận thức và tâm lí vận động. - Năng lực phương pháp (Methodical competency ): Là khả năng đối với những hành động có kế hoạch, định hướng có mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề. Năng lực phương pháp bao gồm năng lực phương pháp chung và năng lực phương pháp chuyên môn. Trung tâm của phương pháp nhận thức là khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức. Nó được tiếp nhận qua việc học phương pháp luận - giải quyết vấn đề. - Năng lực xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống giao tiếp ứng xử xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác. Nó được tiếp nhận qua việc học giao tiếp. - Năng lực cá thể (Induvidual competency ): Là khả năng xác định, đánh giá những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các thái độ và hành vi ứng xử. Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc - đạo đức và liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm. 1.3.3. Một số năng lực chuyên biệt trong môn Vật lý đối với học sinh THPT Trong văn bản dự thảo “Đề án đổi mới GDPT sau năm 2015” của Bộ GDĐT và tài liệu tập huấn “Dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh”, HS THPT cần được phát triển những năng lực chung: Năng lực tự học; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. Trong đó, mục tiêu của việc giảng dạy môn Vật lý trong nhà trường phổ thông là HS tiếp thu kiến thức về những tri thức khoa học phổ thông cơ bản về các đối tượng Vật lý quan trọng trong tự nhiên và đời sống, tập trung vào việc hiểu các khái niệm cơ bản của Vật lý, về các chất, sự biến đổi các chất, mối liên hệ qua lại giữa công nghệ Vật lý, môi trường và con người và các ứng dụng của 8 chúng trong tự nhiên và khoa học kĩ thuật. Những tri thức này rất quan trọng, giúp HS có nhận thức khoa học về thế giới vật chất, góp phần phát triển năng lực nhận thức và năng lực hành động, hình thành nhân phẩm chất người lao động mới năng động, sáng tạo. Trên cơ sở duy trì, tăng cường các phẩm chất và năng lực đã hình thành thông qua môn vật lý ở cấp THPT, HS có được hệ thống kiến thức vật lý phổ thông cơ bản, hiện đại và thiết thực, từ đơn giản đến phức tạp, về kiến thức cơ sở vật lý chung: cơ, nhiệt, điện từ, quang và hạt nhân nguyên tử. Hình thành và phát triển nhân cách của một công dân, phát triển các tiềm năng, các năng lực sẵn có và các năng lực chuyên biệt của môn vật lý như: năng lực làm chủ và phát triển bản thân, năng lực về quan hệ xã hội, năng lực công cụ. Bảng 1.1: Năng lực chuyên biệt môn vật lý 6 Nhóm năng lực thành phần NĂNG LỰC THÀNH PHẦN TRONG MÔN VẬT LÝ Nhóm NLTP liên quan đến sử dụ ng kiến thứ c vật lý HS có thể: - K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lý vật lý cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lý - K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lý - K3: Sử dụng được kiến thức vật lý để thực hiện các nhiệm vụ học tập - K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp… ) kiến thức vật lý vào các tình huống thực tiễn Nhóm NLTP về phươ ng pháp (chủ yếu tậ p trung vào năng lự c thực nghiệ m và năng lực HS có thể: - P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lý - P2: Mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lý và chỉ ra các quy luật vật lý trong hiện tượng đó - P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lý thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lý - P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lý - P5: Lựa chọn và sử dụng công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lý 9 thành phầ n hóa) - P6: Chỉ ra được điều kiện lý tưởng của hiện tượng vật lý - P7: Đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được - P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lý kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét - P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này Nhóm NLTP trao đổ i thông tin HS có thể: - X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lý bằng ngôn ngữ vật lý và các cách diễn tả đặc thù của vật lý - X2: Phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lý (chuyên ngành) - X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau - X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kỹ thuật, công nghệ - X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lý của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) - X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lý của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) một cách phù hợp - X7: Thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lý - X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lý 10 Nhóm NLTP liên quan đến cá nhân HS có thể: - C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kỹ năng, thái độ của cá nhân trong học tập vật lý - C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lý nhằm nâng cao trình độ bản thân - C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lý đối với các trường hợp cụ thể trong môn vật lý và ngoài môn vật lý - C4: So sánh và đánh giá được – dưới khía cạnh vật lý – các giải pháp kỹ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường - C5: Sử dụng được kiến thức vật lý để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại - C6: Nhận ra được ảnh hưởng vật lý lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử 1.3.4. Kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực của HS THPT Để đánh giá và giúp GV phân loại HS, người ta cũng đưa vào bảng phân cấp độ năng lực thành ba bậc. Bảng 1.2: Cấp độ các năng lự c 6 Nhóm năng lự c Cấp độ I II III Năng lự c sử dụ ng kiến thứ c KI: Tái hiện kiế n thức - Tái hiện được các kiến thức và đối tượng vật lý cơ bản. KII: Vận dụng kiến thức - Xác định và sử dụng kiến thức trong những tình huống đơn giản. - Sử dụng phép tương tự. KIII: Liên kết và chuyền tả i kiến thức - Vận dụng kiến thức trong tình huống có phần mới mẻ. - Lựa chọn đặc tính phù hợp. Năng lự c phươ ng pháp PI: Mô tả lạ i các PP chuyên biệt - Áp dụng, mô tả các PP vật lý, đặc PII: Sử dụ ng các PP chuyên biệt - Sử dụng các chiến lược giải bài tập. PIII: Lựa chọn và vận dụ ng PP chuyên biệt để giải quyế t vấn đề - Lựa chọn và áp dụng một cách có mục đích và liên kết 11 biệt là PP thực nghiệm. - Lập kế hoạch và tiến hành thí nghiệm đơn giản - Mở rộng kiến thức theo hướng dẫn. các phương pháp chuyên môn, bao gồm cả thí nghiệm đơn giản và toán học hóa. - Tự chiếm lĩnh kiến thức. Năng lự c trao đổ i thông tin XI: Làm theo mẫ u diễn tả cho trước - Diễn tả một đối tượng đơn giản bằng nói và viết hoặc theo mẫu cho trước theo hướng dẫn. - Đặt những câu hỏi về đối tượng. XII: Sử dụng hình thứ c diễn tả phù hợp - Diễn tả một đối tượng bằng ngôn ngữ vật lý và có cấu trúc. - Biện luận, giải thích về một đối tượng. - Lí giải các nhận định. XIII: Ta lựa chọn cách diễn tả và sử dụng - Lựa chọn, vận dụng và phản hồi các hình thức diễn tả một cách có tính toán và hợp lý. - Thảo luận về mức độ giới hạn phù hợp của một chủ đề. Năng lự c cá thể CI - Áp dụng sự đánh giá có sẵn. - Nhận thấy tác động của kiến thức vật lý. - Phát biểu được bối cảnh công nghệ đơn giản dưới nhãn quan vật lý. CII - Bình luận những đánh giá đã có. - Đưa ra những quyết định theo các khía cạnh đặc trưng của vật lý. - Phân biệt giữa các bộ phận vật lý và các bộ phận khác của đánh giá. CIII - Tự đưa ra những đánh giá của bản thân. - Đánh giá ý nghĩa của các kiến thức vật lý. - Sử dụng các kiến thức vật lý như nền tảng của cả quá trình đánh giá các đối tượng. - Xắp xếp các hiện tượng vào một bối cảnh vật lý. Tùy các năng lực hoặc năng lực thành phần có thể khác nhau nhưng khi phân tích chúng thành các thành tố năng lực cụ thể thì ta sẽ thu được các thành tố năng lực về cơ bản là giống nhau. 12 1.4. Bài tập vật lý 1.4.1. Khái niệm và tác dụng của bài tập vật lý Khái niệm bài tập vật lý: Bài tập vật lý là một vấn đề đặt ra đòi hỏi người học phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép tính toán và những thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lý. Tác dụng của bài tập vật lý: - Bài tập vật lý giúp người học ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức. - Bài tập vật lý có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới. - Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát. - Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện người học làm việc tự lực cao. - Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện phát triển tư duy sáng tạo của người học. - Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của người học. 1.4.2. Phân loại bài tập vật lý Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý. Nếu phân loại theo độ khó thì có bài tập cơ bản và nâng cao; phân loại theo các bước của quá trình dạy học sẽ có bài tập mở bài, vận dụng, củng cố, bài tập về nhà và bài tập kiểm tra; theo phân môn vật lý bao gồm bài tập về cơ, nhiệt, điện từ, quang và vật lý nguyên tử; phân loại dựa trên mức đô nhận thức sẽ bao gồm bài tập vận dụng - tái hiện tái tạo, bài tập hiểu - áp dụng, vận dụng - linh hoạt, phân tích - tổng hợp và bài tập đánh giá. Tuy nhiên, phân loại theo cách giải là rõ ràng nhất, theo đó, bài tập vật lý chia làm bốn loại: 1.4.2.1. Bài tập định tính Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải, học sinh không cần phải thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ là những phép tính đơn giản, có thể nhẩm được nhưng chủ yếu là sử dụng phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất các khái niệm, định luật vật lý và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể. 13 1.4.2.2. Bài tập tính toán Bài tập tính toán là những bài tập mà muốn giải chúng ta phải thực hiện một loạt phép tính và kết quả thu được là một đáp số định lượng, tìm giá trị của một số đại lượng vật lý. - Bài tập tính toán tập dược là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản. Bài tập này có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học giúp học sinh hiểu rõ ý nghĩa vật lý. - Bài tập tính toán tổng hợp là bài tập mà muốn giải nó thì phải vận dụng nhiều khái niệm, định luật và nhiều công thức. Bài tập này có tác dụng đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ mối quan hệ khác nhau của các quá trình vật lý. 1.4.2.3. Bài tập thí nghiệm Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập. Những thí nghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản. Bài tập thí nghiệm có tác dụng tốt về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn. 1.4.2.4. Bài tập đồ thị Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị. 1.4.3. Phương pháp giải bài tập vật lý Bước 1: Tìm hiểu đề bài - Đọc, ghi ngắn gọn các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm. - Mô tả lại tình huống được nêu trong đề bài, vẽ hình minh họa. - Nếu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu được các dữ liệu cần thiết. Bước 2: Phân tích nội dung, làm rõ bản chất vật lý mô tả trong bài tập Bước phân tích này có tác dụng quyết định đến chất lượng của việc giải bài toán vật lý. Cần làm sáng tỏ một số điểm sau: 14 1. Bài tập đang giải thuộc loại bài tập nào? 2. Nội dung bài tập đề cập đến những hiện tượng vật lý nào? Mối liên hệ giữa các hiện tượng ra sao và diễn biến thế nào? 3. Đối tượng được xét ở trạng thái nào, ổn định hay biến đổi? Những điều kiện ổn định hay biến đổi là gì? 4. Có những đặc trưng định tính, định lượng đã biết và chưa biết? Mối quan hệ giữa các đặc trưng đó liên quan đến những đại lượng, quy tắc, định nghĩa nào? Bước 3: Xác định phương hướng và kế hoạch giải Có hai phương pháp để giải một bài tập vật lý: phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp. - Phương pháp phân tích thì việc giải một bài tập vật lý được phân ra nhiều giai đoạn, tạo thành một hệ thống các bài tập nhỏ đơn giản hơn. Ta phải lần lượt giải các bài tập nhỏ đó để tìm ẩn số. Theo phương pháp này việc giải một bài toán được bắt đầu từ ẩn số. - Phương pháp tổng hợp thì việc giải bài tập không bắt đầu từ ẩn số mà bắt đầu từ dữ kiện của bài toán để tính toán (lập luận) tiến dần tới ẩn số phải tìm. Tuy nhiên, trong thực tế giải bài tập, hai phương pháp này không tách rời nhau mà thường xen kẽ, hỗ trợ lẫn nhau. Bước 4: Kiểm tra, xác nhận kết quả Để xác nhận kết quả cần tìm chúng ta phải kiểm tra lại việc giải theo một số cách sau: - Kiểm tra xem đã trả lời các câu hỏi, xét hết các trường hợp chưa. - Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không. - Kiểm tra thứ nguyên xem có phù hợp không. - Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không. - Kiểm tra kết quả bằng thực nghiệm xem có phù hợp không. - Giải bài toán theo cách khác xem có cho cùng kết quả không. 15 1.5. Bài tập vật lý theo định hướng phát triển năng lực 1.5.1. Khái niệm, vai trò và đặc điểm của bài tập vật lý theo định hướ ng phát triển năng lực Trọng tâm không phải là các thành phần tri thức hay kỹ năng riêng rẽ mà là sự vận dụng có phối hợp các thành tích riêng khác nhau trên cơ sở một vấn đề mới đối với người học. Tiếp cận năng lực không định hướng theo nội dung học trừu tượng mà luôn theo các tình huống cuộc sống của học sinh, theo thử thách trong cuộc sống. Nội dung học tập mang tính tình huống, tính bối cảnh và tính thực tiễn. Những đặc điểm của bài tập định hướng phát triển năng lực: a) Yêu cầu của bài tập - Có mức độ khó khác nhau - Mô tả tri thức và kỹ năng yêu cầu - Định hướng theo kết quả b) Hỗ trợ học tích lũy - Liên kết các nội dung qua suốt các năm học - Làm nhận biết được sự gia tăng của năng lực - Vận dụng thường xuyên cái đã học c) Hỗ trợ cá nhân hóa việc học tập - Chuẩn đoán và khuyến khích cá nhân - Tạo khả năng trách nhiệm đối với việc học của bản thân - Sử dụng sai lầm như là cơ hội d) Xây dựng bài tập trên cơ sở chuẩn - Bài tập luyện tập để bảo đảm tri thức cơ sở - Thay đổi bài tập đặt ra (mở rộng, kết nối, xây dựng tri thức thông minh) - Thử các hình thức luyện tập khác nhau đ) Bao gồm cả những bài tập cho hợp tác và giao tiếp - Tăng cường năng lực xã hội thông qua làm việc nhóm - Lập luận, lí giải, phản ánh để phát triển và củng cố tri thức e) Tích cực hóa hoạt động nhận thức 16 - Bài tập giải quyết vấn đề và vận dụng - Kết nối với kinh nghiệm đời sống - Phát triển các chiến lược giải quyết vấn đề g) Có những con đường và giải pháp khác nhau - Nuôi dưỡng sự đa dạng của các con đường, giải pháp - Đặt vấn đề mở, độc lập tìm hiểu - Không gian cho các ý tưởng khác thường, diễn biến mở của giờ học h) Phân hóa nội tại - Con đường tiếp cận khác nhau, gắn với các tình huống và bối cảnh - Phân hóa bên trong 1.5.2. Phân loại bài tập theo định hướng phát triển năng lực 1.5.2.1. Phân loại theo chức năng lý luận dạy họ c - Bài tập học: Bao gồm các bài tập dùng trong bài học để lĩnh hội tri thức mới, chẳng hạn các bài tập về các tình huống mới, giải quyết bài tập này để rút ra tri thức mới, hoặc các bài tập để luyện tập, củng cố, vận dụng kiến thức đã học. - Bài tập đánh giá: Là các bài kiểm tra ở lớp do GV ra đề hay các đề tập trung như kiểm tra chất lượng, so sánh; bài thi tốt nghiệp, thi tuyển. 1.5.2.2. Phân loại theo dạng câu trả lời - Bài tập đóng: Là các bài tập mà người học không cần tự trình bày câu trả lời mà lựa chọn từ những câu trả lời cho trước. - Bài tập mở: Là những bài tập mà không có lời giải cố định đối với cả GV và HS; có nghĩa kết quả bài tập là “mở”. 1.5.2.3.Phân loại theo năng lực chuyên biệt Về phương diện nhận thức, người ta chia các mức quá trình nhận thức và trình độ nhận thức tương ứng thông qua bảng sau: Bảng 1.3: Bảng mô tả các bậc trình độ nhận thức 6 Các mức quá trình Các bậc trình độ nhận thức Các đặc điểm 1. Hồ i tưởng Tái hiện Nhận biết lại - Nhận biết lại cái đã học theo cách thức không thay đổi. 17 thông tin Tái tạo lại - Tái tạo lại cái đã học theo cách thức không thay đổi. 2. Xử lý thông tin Hiểu và vận dụng Nắm bắt ý nghĩa Vận dụng - Phản ánh đúng bản chất, ý nghĩa cái đã học. - Vận dụng các cấu trúc đã học trong tình huống tương tự. 3. Tạ o thông tin Xử lí và giải quyết vấn đề - Nghiên cứu có hệ thống và bao quát một tình huống bằng những tiêu chí riêng. - Vận dụng các cấu trúc đã học sang một tình huống mới. - Đánh giá một hoàn cảnh, tình huống thông qua những tiêu chí riêng. Dựa trên các bậc nhận thức mà người ta phân bài tập thành các dạng sau: - Bài tập dạng tái hiện: Yêu cầu sự hiểu và tái hiện tri thức. - Bài tập vận dụng: Các bài tập vận dụng những kiến thức trong các tình huống không thay đổi, nhằm củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng cơ bản, chưa đòi hỏi sáng tạo. - Bài tập giải quyết vấn đề: Các bài tập này đòi hỏi sự phân tích, tổng hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào những tình huống thay đổi, giải quyết vấn đề, đòi hỏi sự sáng tạo của người học. - Bài tập gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn: Những bài tập này là những bài tập mở, tạo cơ hội cho nhiều cách tiếp cận, nhiều con đường giải quyết khác nhau 1.5.3. Đánh giá bài tập theo định hướng phát triển năng lực bằng bảng rubic Rubic chính là bảng thang điểm chi tiết mô tả đầy đủ các tiêu chí mà người học cần phải đạt được. Nội dung rubic là một tập hợp các tiêu chí liên hệ với mục tiêu học tập được sử dụng để đánh giá hoặc thông báo về sản phẩm, quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập. Rubic bao gồm một hoặc nhiều khía cạnh như năng lực thực hiện được đánh giá, các khái niệm, ví dụ cần làm sáng tỏ, nên giới hạn số tiêu chí. Nếu cần phân biệt HS đạt hoặc không đạt thì sử dụng các mức độ theo số chẵn, còn muốn có mức năng lực trung bình thì sử dụng các mức độ theo số lẽ. 18 Nguyên tắc thiết kế rubic: - Các mô tả tiêu chí cần phải được diễn đạt theo phổ đi từ mức cao nhất đến mức thấp nhất hoặc ngược lại. - Các mô tả tiêu chí cần phải chỉ ra được ranh giới giữa các mức độ hoàn thành đối với từng HS và giữa các HS với nhau. - Các mô tả tiêu chí cần phải thể hiện được hết các đặc tính khía cạnh của hoạt động hoặc kết quả sản phẩm thực hiện theo mục tiêu. - Các mô tả tiêu chí cần phải chỉ ra được những định hướng mà HS hoặc GV cần hướng tới để thực hiện mục tiêu, giúp họ tự đánh giá và cùng đánh giá. Quy trình thiết kế rubic: Bước 1: Xác định chuẩn kiến thức, kỹ năng của kiến thức bài học. Bước 2: Xác định mục tiêu dạy học theo nhận thức, nhiệm vụ công việc. Bước 3: Xác định các tiêu chí cùng HS. Bước 4: Áp dụng thử. Bước 5: Điều chỉnh phù hợp dựa trên thông tin phản hồi về áp dụng thử. Bước 6: Sử dụng rubic cho hoạt động đánh giá và tự đánh giá hoặc đánh giá đồng đẳng đối với HS và GV. Tiêu chuẩn đánh giá một rubic tốt: - Phạm trù đánh giá: Các tiêu chí đánh giá phải phản ánh đầy đủ nội dung, mục tiêu học tập. - Hướng dẫn các mức độ khác nhau được đặt tên và điểm số phù hợp. - Các thông tin phải mô tả rõ ràng, thể hiện theo một chuỗi liên kết và đảm bảo cho sự phát triển của HS. - Thân thiện với HS: ngôn ngữ có rõ ràng, dễ hiểu đối với HS không? - Thân thiện với GV: có dễ sử dụng với GV không? - Tính phù hợp: Có thể đánh giá sản phẩm công việc được không? Nó có thể được dùng để đánh giá nhu cầu không? HS có thể xác định dễ dàng những lĩnh vực phát triển cần thiết không? Một số lưu ý khi xây dựng rubic: - GV nên xác định tiêu chí cùng với HS. 19 - Việc lựa chọn tiêu chí nào đưa vào rubic phụ thuộc vào mong đợi của HS và mục tiêu của đánh giá. - Rubic cần thể hiện rõ chức năng, không những đánh giá kiến thức, kỹ năng mà còn đánh giá năng lực thực hiện và các năng lực khác nhau của HS. Kết luận chương 1 Trong chương 1, tôi đã trình bày nội dung định hướng đổi mới giáo dục trên thế giới và ở Việt Nam trong giai đoạn hiện nay. Đặc biệt, bài tập vật lý theo hướng phát triển năng lực là bài tập đánh giá các năng lực đọc hiểu, năng lực tính toán và khoa học tự nhiên mà thể hiện cụ thể thông qua bốn năng lực thành phần liên quan đến việc sử dụng kiến thức, phương pháp, trao đổi thông tin và làm việc cá nhân. Việc giải bài tập nói chung và bài tập vật lý theo hướng phát triển năng lực nói riêng phải luôn đảm bảo bốn bước sau: Bước 1: Tìm hiểu đề bài Bước 2: Phân tích nội dung bài tập, làm rõ bản chất vật lý mô tả trong bài tập Bước 3: Xác định phương hướng và kế hoạch giải Bước 4: Kiểm tra, xác nhận kết quả Ngoài ra, tôi cũng giới thiệu một số tiêu chí cũng như nguyên tắc đánh giá năng lực HS theo hướng phát triển năng lực thông qua bảng Rubic. 20 Chương 2. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 2.1. Vị trí, cấu trúc phần cơ học chất điểm trong chương trình vật lý 10 cơ bản Cơ học chất điểm bao gồm động học và động lực học chất điểm, trong đó, động học chỉ khảo sát sự dời chỗ của các vật thể vật chất trong không gian, xác định vị trí của một vật vào thời điểm bất kỳ và mô tả các tính chất của chuyển động, còn nội dung của động lực học chất điểm là khảo sát mối liên hệ giữa chuyển động và lực. Cấu trúc nội dung cơ học chất điểm: Động học chất điểm Sơ đồ 2.1 Động học chất điểm Khái niệm cơ bản Các dạng chuyển động Phép đo ĐLVL Tính tương đối của chuyển động Khái niệm định tính Khái niệm định lượng CĐ cơ Chất điểm Quỹ đạo Hệ quy chiếu Tốc độ trung bình Vận tốc tức thời Gia tốc Tốc độ dài Tốc độ góc Chu kỳ, tần số Gia tốc hướng tâm Chuyển động thẳng đều Chuyển động thẳng biến đổi đều Chuyển động tròn đều Chuyển động nhanh dần đều Chuyển động chậm dần đều Sai số hệ thống Sai số ngẫu nhiên Sai số tương đối Sai số tỷ đối Vận tốc tương đối Vận tốc tuyệt đối Vận tốc kéo theo Công thức cộng vận tốc Công thức cộng gia tốc 21 Động lực học chất điểm: Sơ đồ 2.2 2.2. Phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm theo định hướng phát triển năng lực 2.2.1. Nội dung cơ học chất điểm theo chuẩn kiến thức, kỹ nă ng Bảng 2.1. Động học chất điểm 4 CHỦ ĐỀ MỨC ĐỘ ĐẠT ĐƯỢC GHI CHÚ a) Phươ ng pháp nghiên cứu CĐ b) Vận tốc, đồ thị tọa độ và phươ ng trình của CĐ thẳng đều Kiến thức: - Nêu được khái niệm chất điểm, CĐ cơ, hệ quy chiếu, mốc thời gian, vận tốc. - Nhận biết được đặc điểm về vận tốc của CĐ thẳng đều. - Nêu được khái niệm vận tốc tức thời. - Nêu được ví dụ về CĐ thẳng biến đổi đều (nhanh dần đều, chậm dần đều). - Viết được công thức tính gia tốc t v a      của một CĐ biến đổi. - Vận tố c là một đại lượ ng vectơ Động lực học chất điểm Cân bằng của chất điểm Ba định luật Newton Các lực cơ bản Điều kiện cân bằng Quy tắc hình bình hành Định luật I Định luật II Định luật III Lực hấp dẫn Lực đàn hồi Lực ma sát Lực hướng tâm Khái niệm cơ bản Lực Quán tính Khối lượng Trọng lực Lực ma sát lăn Lực ma sát trượt Lực ma sát nghỉ 22 c) Chuyển động thẳ ng biến đổi đều. Sự rơ i tự do d) Chuyển độ ng tròn e) Tính tương đố i của CĐ , cộng vận tố c f) Sai số củ a phép đo vậ t lý - Nêu được đặc điểm của vectơ gia tốc trong chuyển CĐ nhanh dần đều, trong CĐ chậm dần đều. - Viết được công thức tính vận tốc atvv t  0 phương trình CĐ thẳng biến đổi đều 2 00 2 1 attvxx  . Từ đó suy ra công thức tính quãng đường đi được. - Nêu được sự rơi tự do. Viết được các công thức tính vận tốc và đường đi của CĐ rơi tự do. Nêu được đặc điểm về gia tốc rơi tự do. - Phát biểu được định nghĩa của CĐ tròn đều. Nêu được ví dụ thực tế về CĐ tròn đều. - Viết được công thức tốc độ dài và chỉ được hướng của véc tơ vận tốc trong CĐ tròn đều. - Viết được công thức và nêu được đơn vị đo tốc độ góc, chu kỳ, tần số của CĐ tròn đều. - Viết được hệ thức giữa tốc độ dài và tốc độ góc. - Nêu được hướng của gia tốc trong CĐ tròn đều và viết được biểu thức của gia tốc hướng tâm. - Viết được công thức cộng vận tốc 231213 vvv   . - Nêu được sai số tuyệt đối của một phép đo ĐLVL và phân biệt được sai số tuyệt đối với sai số tỷ đối. Kĩ năng: - Xác định được vị trí của một vật CĐ trong một hệ quy chiếu đã cho. - Lập được phương trình chuyển động: vtxx  0 . - Vận dụng được phương trình vtxx  0 đối với chuyển động thẳng đều của một hoặc hai vật. - Vẽ được đồ thị tọa độ của chuyển động thẳng đều. -Vận dụng được các công thức: atvvt  0 - Nêu quy ướ c chọn chiề u của v 0 là chiều dươ ng của chuyển độ ng thì quãng đường đi đượ c trong chuyển độ ng biến đổi đều được tính là: 2 0 2 1 attvs  asvv t 2 2 0 2  - Chỉ yêu cầ u giả i các bài tập đối vớ i vật chuyển động theo mộ t chiều, trong đó chọn chiề u chuyển động 23 asvv t 2 2 0 2  ; 2 0 2 1 attvs  . - Vẽ được đồ thị vận tốc của chuyển động biến đổi đều. - Giải được bài tập đơn giản về chuyển động tròn đều. - Giải được bài tập đơn giản về cộng vận tốc cùng phương (cùng chiều, ngược chiều). - Xác định được sai số tuyệt đối và sai số tỷ đối. là chiề u dương. Bảng 2.2: Động lực học chất điểm 4 CHỦ ĐỀ MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT GHI CHÚ a) Lự c. Quy tắc tổng hợ p và phân tích lự c b) Ba đị nh luậ t Newton c) Các loạ i lự c cơ: lực hấ p dẫn, trọ ng lực, lực đ àn hồi, lự c ma sát Kiến thức: - Phát biểu được định nghĩa của lực và nêu được lực là đại lượng vectơ. - Nêu được quy tắc tổng hợp và phân tích lực. - Phát biểu được điều kiện cân bằng của một chất điểm dưới tác dụng của nhiều lực. - Nêu được quán tính của vật là gì và kể được một số ví dụ về quán tính. - Phát biểu được định luật I Newton. - Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn và viết được hệ thức của định luật này. - Nêu được ví dụ về lực đàn hồi và những đặc diểm của lực đàn hồi của lò xo (điểm đặt, hướng). - Phát biểu được định luật Húc và viết hệ thức của định luật này đối với độ biến dạng của lò xo. - Viết được công thức xác định lực ma sát trượt. - Nêu mối quan hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc được thể hiện trong định luật II Newton như thế nào và viết được hệ thức của định luật này. - Nêu được gia tốc rơi tự do là do tác dụng của trọng lực và viết được hệ thức gmp   - Ở lớ p 10, trọng lự c tác dụng lên vật được hiể u gần đ úng là lực hấp dẫ n của Trái Đấ t tác dụ ng lên vật. 24 d) Lự c hướ ng tâm trong CĐ tròn đều - Nêu được khối lượng là số đo mức quán tính. - Phát biểu được định luật III Newton và viết được hệ thức của định luật này. - Nêu được các đặc điểm của phản lực và lực tác dụng. - Nêu được lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều là tổng hợp các lực tác dụng lên vật và viết được công thức: r m r mv Fht 2 2  Kĩ năng: - Vận dụng được định luật Húc để giải được bài tập đơn giản về sự biến dạng của lò xo. - Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản. - Vận dụng được công thức tính lực ma sát trượt để giải được các bài tập đơn giản. - Biễu diễn được các véctơ lực và phản lực trong một số ví dụ cụ thể. - Vận dụng được các định luật I, II, III Newton để giải được các bài toán đối với một vật hoặc hệ hai vật CĐ. - Vận dụng được mối quan hệ giữa khối lượng và mức quán tính của vật để giải thích một số hiện tượng thường gặp trong đời sống và kỹ thuật. - Giải được các bài toán về CĐ của vật ném ngang. - Xác định được lực hướng tâm và giải được bài toán về CĐ tròn đều khi vật chịu tác dụng của một hoặc hai lực. - Xác định được hệ số ma sát trượt bằng thí nghiệm. - Không yêu cầu giả i các bài tập về tăng, giả m, mất trọ ng lượng. 2.2.2. Một số chú ý trong giải bài tập cơ học chất điểm Động học chất điểm a) Phương trình chuyển động - Phương trình chuyển động thẳng đều + Tọa độ: x = x 0 + v(t – t 0 ) 25 + Đường đi: s = v(t – t0 ) + Vận tốc: v = const + Chọn các điều kiện đầu sao cho: t 0 = 0 và x0 = 0, khi đó, ta có: x = s = vt + Nên chọn chiều dương là chiều chuyển động để v > 0 M0 v  M v  - Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều + Gia tốc: a = const + Vận tốc tức thời: v = v 0 + a(t – t 0 ) + Tọa độ:     2 0000 2 1 ttattvxx  + Đường đi: s = x – x 0 =     2 000 2 1 ttattv  + Hệ thức độc lập với thời gian:   asxxavv 22 0 2 0 2  + Nên chọn hệ quy chiếu và gốc thời gian t 0 = 0, v0 = 0, x 0 = 0 để có phương trình đơn giản: v = at; x = s = 2 2 1 at + Khi av > 0 va , cùng chiều, ta có, chuyển động thẳng nhanh dần đều. + Khi av < 0 va , ngược chiều, ta có, chuyển động thẳng chậm dần đều. M’ a  0v  a  v  - Phương trình chuyển động rơi tự do + Về độ cao:   0 2 0 2 2 2 1 yyg v gt v ygty      + Về quãng đường rơi: gs v gt v gts 2 2 1 2 2    b) Đồ thị của chuyển động - Chuyển động thẳng đều + Đồ thị tọa độ theo thời gian là đường thẳng, có độ dốc (hệ số góc) là v, được giới hạn bởi điểm (x 0 , t 0 ). 26 + Đồ thị vận tốc theo thời gian là đường thẳng, song song với trục thời gian, giới hạn bởi điểm t 0. Đặc biệt, đường đi s được biểu diễn bởi diện tích S. x v > 0 v x = f(x) v =const 0 t 0 t + Đặc điểm của chuyển động theo đồ thị:  Đồ thị hướng lên: v > 0 (vật chuyển động theo chiều dương)  Đồ thị hướng xuống: v < 0 (vật chuyển động ngược chiều dương)  Hai đồ thị song song: hai vật có cùng vận tốc  Hai đồ thị cắt nhau: giao điểm cho biết lúc và nơi hai vật gặp nhau  Đồ thị của hai chuyển động định trên trục x và trục t chính là khoảng cách và khoảng chênh lệch thời gian của hai chuyển động - Chuyển động thẳng biến đổi đều + Đồ thị gia tốc theo thời gian là đường thẳng, song song với trục thời gian, được giới hạn bởi thời điểm đầu t 0, trong đó, S biểu diễn thời gian. + Đồ thị vận tốc theo thời gian là đường thẳng, có độ dốc (hệ số góc) là gia tốc a, giới hạn bởi (t 0 , v 0 ), trong đó, S biểu biễn đường đi. a v a = const a < 0 0 t 0 t + Đồ thị tọa độ theo thời gian là parabol, có gốc ứng với v = 0 và giới hạn bởi điểm (t 0, x 0 ). Trong trường hợp đơn giản 2 2 1 atx  , ta có: x 0 t a > 0 0 t a < 0 + Đặc điểm của chuyển động theo đồ thị của vận tốc: 27  Đồ thị hướng lên: a > 0; đồ thị hướng xuống : a < 0 ; đồ thị nằm ngang: a = 0 (kết hợp với dấu của v suy ra tính chất của CĐ)  Hai đồ thị song song: hai chuyển động có cùng gia tốc  Giao điểm của đồ thị với trục thời gian: hai vật dừng lại  Hai đồ thị cắt nhau: hai vật có cùng vận tốc Động lực học chất điểm a) Ba định luật Newton - Định luật I Newton + Phát biểu: Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều. + Định luật I Newton chỉ đúng với những hệ quy chiếu gọi là hệ quy chiếu quán tính (hay hệ quy chiếu Galilê), đó là những hệ quy chiếu gắn với mặt đất. + Định luật I Newton làm bộc lộ xu hướng bảo toàn trạng thái chuyển động (vận tốc) của vật, đó là quán tính. + Định luật I Newton được gọi là định luật quán tính và chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính. - Định luật II Newton + Phát biểu: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn c

Sơ đồ Sơ đồ 2.1

MỞ ĐẦU

Thế giới vật chất xung quanh ta và trong vũ trụ rất phong phú, đa dạng và luôn biến đổi Vật lý học nghiên cứu những tính chất đơn giản và khái quát nhất của vật thể Có thể phân chia vật lý học thành các lĩnh vực: cơ, nhiệt, điện từ, quang và vật lý nguyên tử Cơ học được biết đến từ thời kỳ Phục Hưng, sau đó, được phát triển và hoàn thiện dần mà Galilê (1564 – 1642) chính là cha đẻ của vật lý học thực nghiệm với thí nghiệm nổi tiếng về sự rơi tự do của các vật trên đỉnh tháp nghiêng thành Pida, nghiên cứu chuyển động của vật được ném ngang

Kế thừa thành công phương pháp thực nghiệm của Galilê là nhà vật lý người Anh Newton (1642 – 1727) Ông đã phát biểu những định luật cơ bản của cơ học dưới dạng ba tiên đề của chuyển động, làm cơ sở để giải các bài toán cơ bản về mối quan hệ giữa lực và chuyển động

Là sinh viên năm cuối, tôi nhận thấy ngoài việc trao dồi kỹ năng, phương pháp dạy học thì giải bài tập là rất cần thiết Quá trình giải bài tập là quá trình vận dụng lý thuyết vào giải quyết các nhiệm vụ học tập cụ thể, qua đó, rèn luyện được tính kiên trì, chủ động, góp phần phát triển tư duy sáng tạo của người học Việc giải bài tập vật lý có tác dụng rất tích cực đến quá trình giáo dục và phát triển nhân cách con người, tạo niềm tin, tình yêu và lòng say mê nghiên cứu khoa học Đặc biệt, đây chính là thước đo đích thực và chính xác trong việc nắm vững kiến thức

Cơ học chất điểm là một trong những nội dung quan trọng, gắn liền với cuộc sống hằng ngày, việc hệ thống bài tập cơ học chất điểm theo định hướng phát triển năng lực chính là công cụ để học sinh luyện tập nhằm hình thành kỹ năng, kỹ xảo cần thiết, đồng thời là công cụ hữu hiệu để giáo viên, các cán bộ quản lý giáo dục kiểm tra, đánh giá năng lực học sinh và biết được mức độ đạt chuẩn của quá trình dạy học

Với những lý do trên, tôi chọn đề tài: “Phân loại và phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm vật lý 10 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực”

1.2 Mục tiêu của đề tài

- Hệ thống nội dung lý thuyết phần cơ học chất điểm

- Hệ thống bài tập theo chủ đề cơ học chất điểm

1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài

- Xây dựng các tiêu chí để phân loại bài tập

- Nghiên cứu tổng hợp và phân loại nội dung lý thuyết cơ học chất điểm theo từng năng lực thành phần cụ thể

- Trên cơ sở đó, đưa ra phương pháp giải bài tập cụ thể và bài tập rèn luyện

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Nội dung kiến thức cơ học chất điểm

- Phân loại, phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm theo hướng phát triển năng lực

1.5 Phương pháp nghiên cứu Để nghiên cứu đề tài tôi sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết là chủ yếu:

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp giải bài tập theo hướng phát triển năng lực

- Nghiên cứu và tổng hợp nội dung cơ học chất điểm

Khóa luận gồm lời cam đoan, lời cảm ơn, mục lục, danh mục các chữ viết tắt, danh mục các bảng biểu, phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phần phụ lục, phần nội dung gồm có ba chương:

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN

Chương 2: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

Chương 3: HỆ THỐNG BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM

NỘI DUNG

1.1 Định hướng đổi mới giáo dục phổ thông

1.1.1 Đổ i m ớ i giáo d ụ c trên th ế gi ớ i

Cùng với sự phát triển của khoa học - công nghệ, nhân loại đang bước vào thế kỉ của văn minh tri thức với những thành tựu rực rỡ của khoa học kỹ thuật Nền văn minh đó đòi hỏi con người cần phải có tri thức, sự nhạy bén và năng lực sáng tạo để nắm bắt và giải quyết các vấn đề mới nảy sinh Để đáp ứng yêu cầu đó, giáo dục cần được đổi mới, giáo dục trở thành chiếc đòn bẩy, là “công cụ chủ yếu tạo ra sự phát triển”, thúc đẩy khoa học kỹ thuật và sản xuất tiến lên, góp phần cải thiện đời sống

Trên thế giới hiện nay, việc đổi mới giáo dục đang được tiến hành theo một số phương hướng như tích cực hóa quá trình dạy học; cá thể hóa việc dạy học; dạy học lấy HS làm trung tâm và đặc biệt dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học… Đổi mới giáo dục nhằm đạt được mục tiêu: học để biết - trong đó nhấn mạnh tầm quan trọng của những kiến thức hàm chứa nội dung ý nghĩa và chính xác; học để làm - tập trung vào tầm quan trọng của việc ứng dụng, sự xác đáng và những kĩ năng; học để sống cùng nhau - trong đó thừa nhận tầm quan trọng của động lực xã hội tích cực; học cách tồn tại - tập trung vào tầm quan trọng của trách nhiệm, phát triển cá nhân, siêu nhận thức; học cách thay đổi bản thân và xã hội - tập trung vào sự thay đổi nhận thức Học không chỉ bó hẹp trong phạm vi một quốc gia hay trường học nào

Việc đổi mới giáo dục đang diễn ra trên quy mô toàn cầu, không chỉ ở các nước phát triển mà còn ở các nước đang phát triển Điều đó cho ta thấy vị trí hàng đầu của giáo dục yêu cầu bức thiết cần phải đổi mới giáo dục Đổi mới giáo dục góp phần thúc đẩy sự phát triển đất nước

1.1.2 Đổ i m ớ i giáo d ụ c ph ổ thông ở Vi ệ t Nam

Trong những năm qua, Đảng và nhà nước ta xác định việc đổi mới giáo dục THPT là nhiệm vụ quan trọng, chỉ có thay đổi căn bản giáo dục mới có thể đào tạo ra lớp người lao động mới – những người lao động năng động, sáng tạo

CƠ SỞ LÝ LUẬN

Định hướng đổi mới giáo dục phổ thông

1.1.1 Đổ i m ớ i giáo d ụ c trên th ế gi ớ i

Cùng với sự phát triển của khoa học - công nghệ, nhân loại đang bước vào thế kỉ của văn minh tri thức với những thành tựu rực rỡ của khoa học kỹ thuật Nền văn minh đó đòi hỏi con người cần phải có tri thức, sự nhạy bén và năng lực sáng tạo để nắm bắt và giải quyết các vấn đề mới nảy sinh Để đáp ứng yêu cầu đó, giáo dục cần được đổi mới, giáo dục trở thành chiếc đòn bẩy, là “công cụ chủ yếu tạo ra sự phát triển”, thúc đẩy khoa học kỹ thuật và sản xuất tiến lên, góp phần cải thiện đời sống

Trên thế giới hiện nay, việc đổi mới giáo dục đang được tiến hành theo một số phương hướng như tích cực hóa quá trình dạy học; cá thể hóa việc dạy học; dạy học lấy HS làm trung tâm và đặc biệt dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học… Đổi mới giáo dục nhằm đạt được mục tiêu: học để biết - trong đó nhấn mạnh tầm quan trọng của những kiến thức hàm chứa nội dung ý nghĩa và chính xác; học để làm - tập trung vào tầm quan trọng của việc ứng dụng, sự xác đáng và những kĩ năng; học để sống cùng nhau - trong đó thừa nhận tầm quan trọng của động lực xã hội tích cực; học cách tồn tại - tập trung vào tầm quan trọng của trách nhiệm, phát triển cá nhân, siêu nhận thức; học cách thay đổi bản thân và xã hội - tập trung vào sự thay đổi nhận thức Học không chỉ bó hẹp trong phạm vi một quốc gia hay trường học nào

Việc đổi mới giáo dục đang diễn ra trên quy mô toàn cầu, không chỉ ở các nước phát triển mà còn ở các nước đang phát triển Điều đó cho ta thấy vị trí hàng đầu của giáo dục yêu cầu bức thiết cần phải đổi mới giáo dục Đổi mới giáo dục góp phần thúc đẩy sự phát triển đất nước

1.1.2 Đổ i m ớ i giáo d ụ c ph ổ thông ở Vi ệ t Nam

Trong những năm qua, Đảng và nhà nước ta xác định việc đổi mới giáo dục THPT là nhiệm vụ quan trọng, chỉ có thay đổi căn bản giáo dục mới có thể đào tạo ra lớp người lao động mới – những người lao động năng động, sáng tạo có tiềm năng cạnh tranh trí tuệ Việc đổi mới giáo dục trung học dựa trên những đường lối, quan điểm chỉ đạo giáo dục của nhà nước, đó là những định hướng quan trọng về chính sách và quan điểm trong việc phát triển và đổi mới giáo dục phổ thông Việc đổi mới phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá cần phù hợp với những định hướng đổi mới chung của chương trình giáo dục trung học.

Định hướng đổi mới chương trình GDPT sau năm 2015 ở Việt Nam

Trong dự thảo “Đề án đổi mới GDPT sau năm 2015” của bộ GD & ĐT đã nhấn mạnh xây dựng chương trình GDPT Việt Nam theo định hướng phát triển phẩm chất năng lực người học

1.2.1 Chuy ể n t ừ ch ươ ng trình đị nh h ướ ng n ộ i dung d ạ y h ọ c sang ch ươ ng trình đị nh h ướ ng n ă ng l ự c

Chương trình giáo dục định hướng năng lực (định hướng phát triển năng lực) nay còn gọi là dạy học định hướng kết quả đầu ra được bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỉ XX và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế Giáo dục định hướng năng lực nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học

Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp Chương trình này nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức

Khác với chương trình định hướng nội dung, chương trình dạy học định hướng năng lực tập trung vào việc mô tả chất lượng đầu ra, có thể coi là sản phẩm cuối cùng của quá trình dạy học Việc quản lí chất lượng dạy học chuyển từ việc điều khiển đầu vào sang điều khiển đầu ra, tức là kết quả học tập của HS

1.2.2 Đổ i m ớ i ph ươ ng pháp d ạ y h ọ c nh ằ m chú tr ọ ng phát tri ể n n ă ng l ự c HS

Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hóa năng lực HS về trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành thực tiễn tăng việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ GV - HS theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội Bên cạnh việc học tập theo những tri thức và kĩ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn, cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp

Những định hướng chung, tổng quát về đổi mới phương pháp dạy học các môn học thuộc chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực là:

- Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của người học, hình thành và phát triển năng lực tự học (sử dụng SGK, nghe, ghi chép, tìm kiếm thông tin…) trên cơ sở đó, trau dồi các phẩm chất linh hoạt, độc lập, sáng tạo của tư duy

- Có thể lựa chọn một cách linh hoạt các phương pháp chung và phương pháp đặc thù của môn học để thực hiện Tuy nhiên, dù sử dụng bất kỳ phương pháp nào cũng phải đảm bảo nguyên tắc “HS tự mình hoàn thành nhiệm vụ nhận thức với sự tổ chức, hướng dẫn của GV”

- Việc sử dụng phương pháp dạy học gắn chặt với hình thức tổ chức dạy học tùy theo mục tiêu, nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể mà có những hình thức tổ chức phù hợp như học cá nhân, học nhóm; học trong lớp, học ở ngoài lớp… cần chuẩn bị tốt về phương pháp đối với các giờ thực hành để đảm bảo yêu cầu rèn luyện kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao hứng thú cho người học

- Cần sử dụng đầy đủ và hiệu quả thiết bị dạy học môn học tối thiểu đã quy định Có thể sử dụng đồ dùng dạy học tự làm nếu xét thấy cần thiết với nội dụng học và phù hợp với đối tượng HS Tích cực vận dụng công nghệ thông tin trong dạy học

1.2.3 Đổ i m ớ i ki ể m tra, đ ánh giá ho ạ t độ ng h ọ c t ậ p c ủ a HS

Xu hướng đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS tập trung vào các hướng sau:

- Chuyển từ chủ yếu đánh giá kết quả học tập cuối môn học, khóa học (đánh giá tổng kết) nhằm mục đích xếp hạng, phân loại sang sử dụng các loại hình thức đánh giá thường xuyên, đánh giá định kỳ sau từng chủ đề, từng chương nhằm mục đích phản hồi điều chỉnh quá trình dạy học (đánh giá quá trình)

- Chuyển từ chủ yếu đánh giá kiến thức, kỹ năng sang đánh giá năng lực của người học Tức là chuyển trọng tâm đánh giá chủ yếu từ ghi nhớ, hiểu kiến thức, sang đánh giá năng lực vận dụng, giải quyết những vấn đề của thực tiễn, đặc biệt chú trọng đánh giá các năng lực tư duy bậc cao như tư duy sáng tạo

- Chuyển việc đánh giá từ một hoạt động gần như độc lập với quá trình dạy học sang việc tích hợp đánh giá vào quá trình dạy học, xem đánh giá như là một phương pháp dạy học

- Tăng cường sử dụng công nghệ thông tin trong kiểm tra, đánh giá: sử dụng các phần mềm thẩm định có các đặc tính đo lường của công cụ (độ tin cậy, độ khó, độ phân biệt, độ giá trị) và sử dụng các mô hình thống kê vào xử lí phân tích, lí giải kết quả đánh giá.

Năng lực và một số năng lực chuyên biệt môn Vật lý đối với HS THPH

Có nhiều cách định nghĩa về năng lực:

- Nhóm lấy dấu hiệu về các yếu tố tạo thành khả năng hành động để định nghĩa: “Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống”

- Nhóm lấy dấu hiệu tố chất tâm lí để định nghĩa: “Năng lực là một thuộc tính tích hợp của nhân cách, là tổ hợp các đặc tính tâm lí của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động xác định, đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả tốt đẹp”

1.3.2 C ấ u trúc chung c ủ a n ă ng l ự c Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định thành phần và cấu trúc của chúng Có nhiều loại năng lực khác nhau Việc mô tả cấu trúc và các thành phần năng lực cũng khác nhau Cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là kết hợp của bốn năng lực thành phần: Năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể

- Năng lực chuyên môn (Professional competency): Là khả năng thực hiện nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung chuyên môn và chủ yếu gắn với khả năng nhận thức và tâm lí vận động

- Năng lực phương pháp (Methodical competency): Là khả năng đối với những hành động có kế hoạch, định hướng có mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề Năng lực phương pháp bao gồm năng lực phương pháp chung và năng lực phương pháp chuyên môn Trung tâm của phương pháp nhận thức là khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức Nó được tiếp nhận qua việc học phương pháp luận - giải quyết vấn đề

- Năng lực xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống giao tiếp ứng xử xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác Nó được tiếp nhận qua việc học giao tiếp

- Năng lực cá thể (Induvidual competency): Là khả năng xác định, đánh giá những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các thái độ và hành vi ứng xử Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc - đạo đức và liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm

1.3.3 M ộ t s ố n ă ng l ự c chuyên bi ệ t trong môn V ậ t lý đố i v ớ i h ọ c sinh THPT

Trong văn bản dự thảo “Đề án đổi mới GDPT sau năm 2015” của Bộ GD&ĐT và tài liệu tập huấn “Dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh”, HS THPT cần được phát triển những năng lực chung: Năng lực tự học; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán Trong đó, mục tiêu của việc giảng dạy môn Vật lý trong nhà trường phổ thông là HS tiếp thu kiến thức về những tri thức khoa học phổ thông cơ bản về các đối tượng Vật lý quan trọng trong tự nhiên và đời sống, tập trung vào việc hiểu các khái niệm cơ bản của Vật lý, về các chất, sự biến đổi các chất, mối liên hệ qua lại giữa công nghệ Vật lý, môi trường và con người và các ứng dụng của chúng trong tự nhiên và khoa học kĩ thuật Những tri thức này rất quan trọng, giúp HS có nhận thức khoa học về thế giới vật chất, góp phần phát triển năng lực nhận thức và năng lực hành động, hình thành nhân phẩm chất người lao động mới năng động, sáng tạo

Trên cơ sở duy trì, tăng cường các phẩm chất và năng lực đã hình thành thông qua môn vật lý ở cấp THPT, HS có được hệ thống kiến thức vật lý phổ thông cơ bản, hiện đại và thiết thực, từ đơn giản đến phức tạp, về kiến thức cơ sở vật lý chung: cơ, nhiệt, điện từ, quang và hạt nhân nguyên tử Hình thành và phát triển nhân cách của một công dân, phát triển các tiềm năng, các năng lực sẵn có và các năng lực chuyên biệt của môn vật lý như: năng lực làm chủ và phát triển bản thân, năng lực về quan hệ xã hội, năng lực công cụ

B ả ng 1.1: N ă ng l ự c chuyên bi ệ t môn v ậ t lý [6]

Nhóm năng lực thành phần

NĂNG LỰC THÀNH PHẦN TRONG MÔN VẬT LÝ

Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lý

- K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, nguyên lý vật lý cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lý

- K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lý

- K3: Sử dụng được kiến thức vật lý để thực hiện các nhiệm vụ học tập

- K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp… ) kiến thức vật lý vào các tình huống thực tiễn

Nhóm NLTP về phương pháp (chủ yếu tập trung vào năng lực thực nghiệm và năng lực

- P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lý

- P2: Mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lý và chỉ ra các quy luật vật lý trong hiện tượng đó

- P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lý thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lý

- P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lý

- P5: Lựa chọn và sử dụng công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lý thành phần hóa)

- P6: Chỉ ra được điều kiện lý tưởng của hiện tượng vật lý

- P7: Đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được

- P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lý kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét

- P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này

Nhóm NLTP trao đổi thông tin

- X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lý bằng ngôn ngữ vật lý và các cách diễn tả đặc thù của vật lý

- X2: Phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lý (chuyên ngành)

- X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau

- X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kỹ thuật, công nghệ

- X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lý của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…)

- X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lý của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) một cách phù hợp

- X7: Thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lý

- X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lý

Nhóm NLTP liên quan đến cá nhân

- C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kỹ năng, thái độ của cá nhân trong học tập vật lý

- C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lý nhằm nâng cao trình độ bản thân

- C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lý đối với các trường hợp cụ thể trong môn vật lý và ngoài môn vật lý

- C4: So sánh và đánh giá được – dưới khía cạnh vật lý – các giải pháp kỹ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường

- C5: Sử dụng được kiến thức vật lý để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại

- C6: Nhận ra được ảnh hưởng vật lý lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử

1.3.4 Ki ể m tra, đ ánh giá theo đị nh h ướ ng phát tri ể n n ă ng l ự c c ủ a HS THPT Để đánh giá và giúp GV phân loại HS, người ta cũng đưa vào bảng phân cấp độ năng lực thành ba bậc

Năng lực sử dụng kiến thức

KI: Tái hiện kiến thức

- Tái hiện được các kiến thức và đối tượng vật lý cơ bản

KII: Vận dụng kiến thức

- Xác định và sử dụng kiến thức trong những tình huống đơn giản

- Sử dụng phép tương tự

KIII: Liên kết và chuyền tải kiến thức

- Vận dụng kiến thức trong tình huống có phần mới mẻ

- Lựa chọn đặc tính phù hợp

PI: Mô tả lại các

- Áp dụng, mô tả các PP vật lý, đặc

PII: Sử dụng các PP chuyên biệt

- Sử dụng các chiến lược giải bài tập

PIII: Lựa chọn và vận dụng

PP chuyên biệt để giải quyết vấn đề

- Lựa chọn và áp dụng một cách có mục đích và liên kết biệt là PP thực nghiệm

- Lập kế hoạch và tiến hành thí nghiệm đơn giản

- Mở rộng kiến thức theo hướng dẫn các phương pháp chuyên môn, bao gồm cả thí nghiệm đơn giản và toán học hóa

- Tự chiếm lĩnh kiến thức

Năng lực trao đổi thông tin

XI: Làm theo mẫu diễn tả cho trước

- Diễn tả một đối tượng đơn giản bằng nói và viết hoặc theo mẫu cho trước theo hướng dẫn

- Đặt những câu hỏi về đối tượng

XII: Sử dụng hình thức diễn tả phù hợp

- Diễn tả một đối tượng bằng ngôn ngữ vật lý và có cấu trúc

- Biện luận, giải thích về một đối tượng

- Lí giải các nhận định

XIII: Ta lựa chọn cách diễn tả và sử dụng

- Lựa chọn, vận dụng và phản hồi các hình thức diễn tả một cách có tính toán và hợp lý

- Thảo luận về mức độ giới hạn phù hợp của một chủ đề

- Áp dụng sự đánh giá có sẵn

- Nhận thấy tác động của kiến thức vật lý

- Phát biểu được bối cảnh công nghệ đơn giản dưới nhãn quan vật lý

- Bình luận những đánh giá đã có

- Đưa ra những quyết định theo các khía cạnh đặc trưng của vật lý

- Phân biệt giữa các bộ phận vật lý và các bộ phận khác của đánh giá

- Tự đưa ra những đánh giá của bản thân

- Đánh giá ý nghĩa của các kiến thức vật lý

- Sử dụng các kiến thức vật lý như nền tảng của cả quá trình đánh giá các đối tượng

- Xắp xếp các hiện tượng vào một bối cảnh vật lý

Tùy các năng lực hoặc năng lực thành phần có thể khác nhau nhưng khi phân tích chúng thành các thành tố năng lực cụ thể thì ta sẽ thu được các thành tố năng lực về cơ bản là giống nhau.

Bài tập vật lý

1.4.1 Khái ni ệ m và tác d ụ ng c ủ a bài t ậ p v ậ t lý

* Khái niệm bài tập vật lý: Bài tập vật lý là một vấn đề đặt ra đòi hỏi người học phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép tính toán và những thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lý

* Tác dụng của bài tập vật lý:

- Bài tập vật lý giúp người học ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức

- Bài tập vật lý có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới

- Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát

- Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện người học làm việc tự lực cao

- Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện phát triển tư duy sáng tạo của người học

- Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của người học

Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý Nếu phân loại theo độ khó thì có bài tập cơ bản và nâng cao; phân loại theo các bước của quá trình dạy học sẽ có bài tập mở bài, vận dụng, củng cố, bài tập về nhà và bài tập kiểm tra; theo phân môn vật lý bao gồm bài tập về cơ, nhiệt, điện từ, quang và vật lý nguyên tử; phân loại dựa trên mức đô nhận thức sẽ bao gồm bài tập vận dụng - tái hiện tái tạo, bài tập hiểu - áp dụng, vận dụng - linh hoạt, phân tích - tổng hợp và bài tập đánh giá Tuy nhiên, phân loại theo cách giải là rõ ràng nhất, theo đó, bài tập vật lý chia làm bốn loại:

Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải, học sinh không cần phải thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ là những phép tính đơn giản, có thể nhẩm được nhưng chủ yếu là sử dụng phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất các khái niệm, định luật vật lý và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể

Bài tập tính toán là những bài tập mà muốn giải chúng ta phải thực hiện một loạt phép tính và kết quả thu được là một đáp số định lượng, tìm giá trị của một số đại lượng vật lý

- Bài tập tính toán tập dược là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản Bài tập này có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học giúp học sinh hiểu rõ ý nghĩa vật lý

- Bài tập tính toán tổng hợp là bài tập mà muốn giải nó thì phải vận dụng nhiều khái niệm, định luật và nhiều công thức Bài tập này có tác dụng đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ mối quan hệ khác nhau của các quá trình vật lý

Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập Những thí nghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản Bài tập thí nghiệm có tác dụng tốt về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn

Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị

1.4.3 Phương pháp giải bài tập vật lý

Bước 1: Tìm hiểu đề bài

- Đọc, ghi ngắn gọn các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm

- Mô tả lại tình huống được nêu trong đề bài, vẽ hình minh họa

- Nếu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu được các dữ liệu cần thiết

Bước 2: Phân tích nội dung, làm rõ bản chất vật lý mô tả trong bài tập

Bước phân tích này có tác dụng quyết định đến chất lượng của việc giải bài toán vật lý Cần làm sáng tỏ một số điểm sau:

1 Bài tập đang giải thuộc loại bài tập nào?

2 Nội dung bài tập đề cập đến những hiện tượng vật lý nào? Mối liên hệ giữa các hiện tượng ra sao và diễn biến thế nào?

3 Đối tượng được xét ở trạng thái nào, ổn định hay biến đổi? Những điều kiện ổn định hay biến đổi là gì?

4 Có những đặc trưng định tính, định lượng đã biết và chưa biết? Mối quan hệ giữa các đặc trưng đó liên quan đến những đại lượng, quy tắc, định nghĩa nào?

Bước 3: Xác định phương hướng và kế hoạch giải

Có hai phương pháp để giải một bài tập vật lý: phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp

- Phương pháp phân tích thì việc giải một bài tập vật lý được phân ra nhiều giai đoạn, tạo thành một hệ thống các bài tập nhỏ đơn giản hơn Ta phải lần lượt giải các bài tập nhỏ đó để tìm ẩn số Theo phương pháp này việc giải một bài toán được bắt đầu từ ẩn số

- Phương pháp tổng hợp thì việc giải bài tập không bắt đầu từ ẩn số mà bắt đầu từ dữ kiện của bài toán để tính toán (lập luận) tiến dần tới ẩn số phải tìm

Tuy nhiên, trong thực tế giải bài tập, hai phương pháp này không tách rời nhau mà thường xen kẽ, hỗ trợ lẫn nhau

Bước 4: Kiểm tra, xác nhận kết quả Để xác nhận kết quả cần tìm chúng ta phải kiểm tra lại việc giải theo một số cách sau:

- Kiểm tra xem đã trả lời các câu hỏi, xét hết các trường hợp chưa

- Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không

- Kiểm tra thứ nguyên xem có phù hợp không

- Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không

- Kiểm tra kết quả bằng thực nghiệm xem có phù hợp không

- Giải bài toán theo cách khác xem có cho cùng kết quả không.

Bài tập vật lý theo định hướng phát triển năng lực

1.5.1 Khái ni ệ m, vai trò và đặ c đ i ể m c ủ a bài t ậ p v ậ t lý theo đị nh h ướ ng phát tri ể n n ă ng l ự c

Trọng tâm không phải là các thành phần tri thức hay kỹ năng riêng rẽ mà là sự vận dụng có phối hợp các thành tích riêng khác nhau trên cơ sở một vấn đề mới đối với người học

Tiếp cận năng lực không định hướng theo nội dung học trừu tượng mà luôn theo các tình huống cuộc sống của học sinh, theo thử thách trong cuộc sống Nội dung học tập mang tính tình huống, tính bối cảnh và tính thực tiễn

* Những đặc điểm của bài tập định hướng phát triển năng lực: a) Yêu cầu của bài tập

- Có mức độ khó khác nhau

- Mô tả tri thức và kỹ năng yêu cầu

- Định hướng theo kết quả b) Hỗ trợ học tích lũy

- Liên kết các nội dung qua suốt các năm học

- Làm nhận biết được sự gia tăng của năng lực

- Vận dụng thường xuyên cái đã học c) Hỗ trợ cá nhân hóa việc học tập

- Chuẩn đoán và khuyến khích cá nhân

- Tạo khả năng trách nhiệm đối với việc học của bản thân

- Sử dụng sai lầm như là cơ hội d) Xây dựng bài tập trên cơ sở chuẩn

- Bài tập luyện tập để bảo đảm tri thức cơ sở

- Thay đổi bài tập đặt ra (mở rộng, kết nối, xây dựng tri thức thông minh)

- Thử các hình thức luyện tập khác nhau đ) Bao gồm cả những bài tập cho hợp tác và giao tiếp

- Tăng cường năng lực xã hội thông qua làm việc nhóm

- Lập luận, lí giải, phản ánh để phát triển và củng cố tri thức e) Tích cực hóa hoạt động nhận thức

- Bài tập giải quyết vấn đề và vận dụng

- Kết nối với kinh nghiệm đời sống

- Phát triển các chiến lược giải quyết vấn đề g) Có những con đường và giải pháp khác nhau

- Nuôi dưỡng sự đa dạng của các con đường, giải pháp

- Đặt vấn đề mở, độc lập tìm hiểu

- Không gian cho các ý tưởng khác thường, diễn biến mở của giờ học h) Phân hóa nội tại

- Con đường tiếp cận khác nhau, gắn với các tình huống và bối cảnh

1.5.2 Phân lo ạ i bài t ậ p theo đị nh h ướ ng phát tri ể n n ă ng l ự c

1.5.2.1 Phân loại theo chức năng lý luận dạy học

- Bài tập học: Bao gồm các bài tập dùng trong bài học để lĩnh hội tri thức mới, chẳng hạn các bài tập về các tình huống mới, giải quyết bài tập này để rút ra tri thức mới, hoặc các bài tập để luyện tập, củng cố, vận dụng kiến thức đã học

- Bài tập đánh giá: Là các bài kiểm tra ở lớp do GV ra đề hay các đề tập trung như kiểm tra chất lượng, so sánh; bài thi tốt nghiệp, thi tuyển

1.5.2.2 Phân loại theo dạng câu trả lời

- Bài tập đóng: Là các bài tập mà người học không cần tự trình bày câu trả lời mà lựa chọn từ những câu trả lời cho trước

- Bài tập mở: Là những bài tập mà không có lời giải cố định đối với cả

GV và HS; có nghĩa kết quả bài tập là “mở”

1.5.2.3.Phân loại theo năng lực chuyên biệt

Về phương diện nhận thức, người ta chia các mức quá trình nhận thức và trình độ nhận thức tương ứng thông qua bảng sau:

B ả ng 1.3: B ả ng mô t ả các b ậ c trình độ nh ậ n th ứ c [6]

Các bậc trình độ nhận thức Các đặc điểm

Nhận biết lại - Nhận biết lại cái đã học theo cách thức không thay đổi thông tin Tái tạo lại - Tái tạo lại cái đã học theo cách thức không thay đổi

Nắm bắt ý nghĩa Vận dụng

- Phản ánh đúng bản chất, ý nghĩa cái đã học

- Vận dụng các cấu trúc đã học trong tình huống tương tự

Xử lí và giải quyết vấn đề

- Nghiên cứu có hệ thống và bao quát một tình huống bằng những tiêu chí riêng

- Vận dụng các cấu trúc đã học sang một tình huống mới

- Đánh giá một hoàn cảnh, tình huống thông qua những tiêu chí riêng

Dựa trên các bậc nhận thức mà người ta phân bài tập thành các dạng sau:

- Bài tập dạng tái hiện: Yêu cầu sự hiểu và tái hiện tri thức

- Bài tập vận dụng: Các bài tập vận dụng những kiến thức trong các tình huống không thay đổi, nhằm củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng cơ bản, chưa đòi hỏi sáng tạo

- Bài tập giải quyết vấn đề: Các bài tập này đòi hỏi sự phân tích, tổng hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào những tình huống thay đổi, giải quyết vấn đề, đòi hỏi sự sáng tạo của người học

- Bài tập gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn: Những bài tập này là những bài tập mở, tạo cơ hội cho nhiều cách tiếp cận, nhiều con đường giải quyết khác nhau

1.5.3 Đ ánh giá bài t ậ p theo đị nh h ướ ng phát tri ể n n ă ng l ự c b ằ ng b ả ng rubic

Rubic chính là bảng thang điểm chi tiết mô tả đầy đủ các tiêu chí mà người học cần phải đạt được Nội dung rubic là một tập hợp các tiêu chí liên hệ với mục tiêu học tập được sử dụng để đánh giá hoặc thông báo về sản phẩm, quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập Rubic bao gồm một hoặc nhiều khía cạnh như năng lực thực hiện được đánh giá, các khái niệm, ví dụ cần làm sáng tỏ, nên giới hạn số tiêu chí Nếu cần phân biệt HS đạt hoặc không đạt thì sử dụng các mức độ theo số chẵn, còn muốn có mức năng lực trung bình thì sử dụng các mức độ theo số lẽ

Nguyên tắc thiết kế rubic:

- Các mô tả tiêu chí cần phải được diễn đạt theo phổ đi từ mức cao nhất đến mức thấp nhất hoặc ngược lại

- Các mô tả tiêu chí cần phải chỉ ra được ranh giới giữa các mức độ hoàn thành đối với từng HS và giữa các HS với nhau

- Các mô tả tiêu chí cần phải thể hiện được hết các đặc tính khía cạnh của hoạt động hoặc kết quả sản phẩm thực hiện theo mục tiêu

- Các mô tả tiêu chí cần phải chỉ ra được những định hướng mà HS hoặc

GV cần hướng tới để thực hiện mục tiêu, giúp họ tự đánh giá và cùng đánh giá

Quy trình thiết kế rubic:

Bước 1: Xác định chuẩn kiến thức, kỹ năng của kiến thức bài học

Bước 2: Xác định mục tiêu dạy học theo nhận thức, nhiệm vụ công việc Bước 3: Xác định các tiêu chí cùng HS

Bước 5: Điều chỉnh phù hợp dựa trên thông tin phản hồi về áp dụng thử Bước 6: Sử dụng rubic cho hoạt động đánh giá và tự đánh giá hoặc đánh giá đồng đẳng đối với HS và GV

Tiêu chuẩn đánh giá một rubic tốt:

- Phạm trù đánh giá: Các tiêu chí đánh giá phải phản ánh đầy đủ nội dung, mục tiêu học tập

- Hướng dẫn các mức độ khác nhau được đặt tên và điểm số phù hợp

- Các thông tin phải mô tả rõ ràng, thể hiện theo một chuỗi liên kết và đảm bảo cho sự phát triển của HS

- Thân thiện với HS: ngôn ngữ có rõ ràng, dễ hiểu đối với HS không?

- Thân thiện với GV: có dễ sử dụng với GV không?

- Tính phù hợp: Có thể đánh giá sản phẩm công việc được không? Nó có thể được dùng để đánh giá nhu cầu không? HS có thể xác định dễ dàng những lĩnh vực phát triển cần thiết không?

Một số lưu ý khi xây dựng rubic:

- GV nên xác định tiêu chí cùng với HS

- Việc lựa chọn tiêu chí nào đưa vào rubic phụ thuộc vào mong đợi của

HS và mục tiêu của đánh giá

- Rubic cần thể hiện rõ chức năng, không những đánh giá kiến thức, kỹ năng mà còn đánh giá năng lực thực hiện và các năng lực khác nhau của HS

Trong chương 1, tôi đã trình bày nội dung định hướng đổi mới giáo dục trên thế giới và ở Việt Nam trong giai đoạn hiện nay Đặc biệt, bài tập vật lý theo hướng phát triển năng lực là bài tập đánh giá các năng lực đọc hiểu, năng lực tính toán và khoa học tự nhiên mà thể hiện cụ thể thông qua bốn năng lực thành phần liên quan đến việc sử dụng kiến thức, phương pháp, trao đổi thông tin và làm việc cá nhân Việc giải bài tập nói chung và bài tập vật lý theo hướng phát triển năng lực nói riêng phải luôn đảm bảo bốn bước sau:

Bước 1: Tìm hiểu đề bài

Bước 2: Phân tích nội dung bài tập, làm rõ bản chất vật lý mô tả trong bài tập Bước 3: Xác định phương hướng và kế hoạch giải

Bước 4: Kiểm tra, xác nhận kết quả

Ngoài ra, tôi cũng giới thiệu một số tiêu chí cũng như nguyên tắc đánh giá năng lực HS theo hướng phát triển năng lực thông qua bảng Rubic.

PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

Vị trí, cấu trúc phần cơ học chất điểm trong chương trình vật lý 10 cơ bản

Cơ học chất điểm bao gồm động học và động lực học chất điểm, trong đó, động học chỉ khảo sát sự dời chỗ của các vật thể vật chất trong không gian, xác định vị trí của một vật vào thời điểm bất kỳ và mô tả các tính chất của chuyển động, còn nội dung của động lực học chất điểm là khảo sát mối liên hệ giữa chuyển động và lực

Cấu trúc nội dung cơ học chất điểm:

S ơ đồ 2.1 Động học chất điểm

Tính tương đối của chuyển động

Chuyển động thẳng biến đổi đều

Chuyển động nhanh dần đều

Chuyển động chậm dần đều

Vận tốc tương đối Vận tốc tuyệt đối Vận tốc kéo theo Công thức cộng vận tốc

Công thức cộng gia tốc

* Động lực học chất điểm:

Phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm theo định hướng phát triển năng lực

2.2.1 N ộ i dung c ơ h ọ c ch ấ t đ i ể m theo chu ẩ n ki ế n th ứ c, k ỹ n ă ng

CHỦ ĐỀ MỨC ĐỘ ĐẠT ĐƯỢC GHI CHÚ a) Phương pháp nghiên cứu CĐ b) Vận tốc, đồ thị tọa độ và phương trình của CĐ thẳng đều

- Nêu được khái niệm chất điểm, CĐ cơ, hệ quy chiếu, mốc thời gian, vận tốc

- Nhận biết được đặc điểm về vận tốc của CĐ thẳng đều

- Nêu được khái niệm vận tốc tức thời

- Nêu được ví dụ về CĐ thẳng biến đổi đều (nhanh dần đều, chậm dần đều)

- Viết được công thức tính gia tốc t a v

 của một CĐ biến đổi

- Vận tốc là một đại lượng vectơ Động lực học chất điểm

Cân bằng của chất điểm

Các lực cơ bản Điều kiện cân bằng

Quy tắc hình bình hành Định luật I Định luật II Định luật III

Lực hấp dẫn Lực đàn hồi

Lực Quán tính Khối lượng

Lực ma sát trượtLực ma sát nghỉ c) Chuyển động thẳng biến đổi đều Sự rơi tự do d) Chuyển động tròn e) Tính tương đối của CĐ, cộng vận tốc f) Sai số của phép đo vật lý

- Nêu được đặc điểm của vectơ gia tốc trong chuyển CĐ nhanh dần đều, trong CĐ chậm dần đều

- Viết được công thức tính vận tốc v t v 0 at phương trình

CĐ thẳng biến đổi đều 0 0 2

1 at t v x x    Từ đó suy ra công thức tính quãng đường đi được

- Nêu được sự rơi tự do Viết được các công thức tính vận tốc và đường đi của CĐ rơi tự do Nêu được đặc điểm về gia tốc rơi tự do

- Phát biểu được định nghĩa của CĐ tròn đều Nêu được ví dụ thực tế về CĐ tròn đều

- Viết được công thức tốc độ dài và chỉ được hướng của véc tơ vận tốc trong CĐ tròn đều

- Viết được công thức và nêu được đơn vị đo tốc độ góc, chu kỳ, tần số của CĐ tròn đều

- Viết được hệ thức giữa tốc độ dài và tốc độ góc

- Nêu được hướng của gia tốc trong CĐ tròn đều và viết được biểu thức của gia tốc hướng tâm

- Viết được công thức cộng vận tốc v 13 v 12 v 23

- Nêu được sai số tuyệt đối của một phép đo ĐLVL và phân biệt được sai số tuyệt đối với sai số tỷ đối

- Xác định được vị trí của một vật CĐ trong một hệ quy chiếu đã cho

- Lập được phương trình chuyển động: xx 0 vt

- Vận dụng được phương trình xx 0 vt đối với chuyển động thẳng đều của một hoặc hai vật

- Vẽ được đồ thị tọa độ của chuyển động thẳng đều

-Vận dụng được các công thức: v t v 0 at

- Nêu quy ước chọn chiều của v 0 là chiều dương của chuyển động thì quãng đường đi được trong chuyển động biến đổi đều được tính là:

- Chỉ yêu cầu giải các bài tập đối với vật chuyển động theo một chiều, trong đó chọn chiều chuyển động v t 2  v 0 2  2 as ; 0 2

- Vẽ được đồ thị vận tốc của chuyển động biến đổi đều

- Giải được bài tập đơn giản về chuyển động tròn đều

- Giải được bài tập đơn giản về cộng vận tốc cùng phương (cùng chiều, ngược chiều)

- Xác định được sai số tuyệt đối và sai số tỷ đối là chiều dương

CHỦ ĐỀ MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT GHI CHÚ a) Lực Quy tắc tổng hợp và phân tích lực b) Ba định luật Newton c) Các loại lực cơ: lực hấp dẫn, trọng lực, lực đàn hồi, lực ma sát

- Phát biểu được định nghĩa của lực và nêu được lực là đại lượng vectơ

- Nêu được quy tắc tổng hợp và phân tích lực

- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một chất điểm dưới tác dụng của nhiều lực

- Nêu được quán tính của vật là gì và kể được một số ví dụ về quán tính

- Phát biểu được định luật I Newton

- Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn và viết được hệ thức của định luật này

- Nêu được ví dụ về lực đàn hồi và những đặc diểm của lực đàn hồi của lò xo (điểm đặt, hướng)

- Phát biểu được định luật Húc và viết hệ thức của định luật này đối với độ biến dạng của lò xo

- Viết được công thức xác định lực ma sát trượt

- Nêu mối quan hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc được thể hiện trong định luật II Newton như thế nào và viết được hệ thức của định luật này

- Nêu được gia tốc rơi tự do là do tác dụng của trọng lực và viết được hệ thức p   m g 

- Ở lớp 10, trọng lực tác dụng lên vật được hiểu gần đúng là lực hấp dẫn của Trái Đất tác dụng lên vật d) Lực hướng tâm trong CĐ tròn đều

- Nêu được khối lượng là số đo mức quán tính

- Phát biểu được định luật III Newton và viết được hệ thức của định luật này

- Nêu được các đặc điểm của phản lực và lực tác dụng

- Nêu được lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều là tổng hợp các lực tác dụng lên vật và viết được công thức: r r m

- Vận dụng được định luật Húc để giải được bài tập đơn giản về sự biến dạng của lò xo

- Vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản

- Vận dụng được công thức tính lực ma sát trượt để giải được các bài tập đơn giản

- Biễu diễn được các véctơ lực và phản lực trong một số ví dụ cụ thể

- Vận dụng được các định luật I, II, III Newton để giải được các bài toán đối với một vật hoặc hệ hai vật CĐ

- Vận dụng được mối quan hệ giữa khối lượng và mức quán tính của vật để giải thích một số hiện tượng thường gặp trong đời sống và kỹ thuật

- Giải được các bài toán về CĐ của vật ném ngang

- Xác định được lực hướng tâm và giải được bài toán về CĐ tròn đều khi vật chịu tác dụng của một hoặc hai lực

- Xác định được hệ số ma sát trượt bằng thí nghiệm

- Không yêu cầu giải các bài tập về tăng, giảm, mất trọng lượng

2.2.2 M ộ t s ố chú ý trong gi ả i bài t ậ p c ơ h ọ c ch ấ t đ i ể m

* Động học chất điểm a) Phương trình chuyển động

- Phương trình chuyển động thẳng đều

+ Chọn các điều kiện đầu sao cho: t 0 = 0 và x 0 = 0, khi đó, ta có: x = s = vt

+ Nên chọn chiều dương là chiều chuyển động để v > 0

- Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều

+ Hệ thức độc lập với thời gian: v 2  v 0 2  2 a  x  x 0   2 as

+ Nên chọn hệ quy chiếu và gốc thời gian t 0 = 0, v 0 = 0, x 0 = 0 để có phương trình đơn giản: v = at; x = s = 2

+ Khi av > 0  a  , v  cùng chiều, ta có, chuyển động thẳng nhanh dần đều + Khi av < 0  a  , v  ngược chiều, ta có, chuyển động thẳng chậm dần đều

- Phương trình chuyển động rơi tự do

+ Về quãng đường rơi: gs v gt v gt s

 b) Đồ thị của chuyển động

+ Đồ thị tọa độ theo thời gian là đường thẳng, có độ dốc (hệ số góc) là v, được giới hạn bởi điểm (x 0 , t 0 )

+ Đồ thị vận tốc theo thời gian là đường thẳng, song song với trục thời gian, giới hạn bởi điểm t 0 Đặc biệt, đường đi s được biểu diễn bởi diện tích S x v > 0 v x = f(x) v =const

+ Đặc điểm của chuyển động theo đồ thị:

 Đồ thị hướng lên: v > 0 (vật chuyển động theo chiều dương)

 Đồ thị hướng xuống: v < 0 (vật chuyển động ngược chiều dương)

 Hai đồ thị song song: hai vật có cùng vận tốc

 Hai đồ thị cắt nhau: giao điểm cho biết lúc và nơi hai vật gặp nhau

 Đồ thị của hai chuyển động định trên trục x và trục t chính là khoảng cách và khoảng chênh lệch thời gian của hai chuyển động

- Chuyển động thẳng biến đổi đều

+ Đồ thị gia tốc theo thời gian là đường thẳng, song song với trục thời gian, được giới hạn bởi thời điểm đầu t 0 , trong đó, S biểu diễn thời gian

+ Đồ thị vận tốc theo thời gian là đường thẳng, có độ dốc (hệ số góc) là gia tốc a, giới hạn bởi (t 0 , v 0 ), trong đó, S biểu biễn đường đi a v a = const a < 0

+ Đồ thị tọa độ theo thời gian là parabol, có gốc ứng với v = 0 và giới hạn bởi điểm (t 0 , x 0 ) Trong trường hợp đơn giản 2

+ Đặc điểm của chuyển động theo đồ thị của vận tốc:

 Đồ thị hướng lên: a > 0; đồ thị hướng xuống : a < 0; đồ thị nằm ngang: a = 0 (kết hợp với dấu của v suy ra tính chất của CĐ)

 Hai đồ thị song song: hai chuyển động có cùng gia tốc

 Giao điểm của đồ thị với trục thời gian: hai vật dừng lại

 Hai đồ thị cắt nhau: hai vật có cùng vận tốc

* Động lực học chất điểm a) Ba định luật Newton

+ Phát biểu: Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không, thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều

+ Định luật I Newton chỉ đúng với những hệ quy chiếu gọi là hệ quy chiếu quán tính (hay hệ quy chiếu Galilê), đó là những hệ quy chiếu gắn với mặt đất + Định luật I Newton làm bộc lộ xu hướng bảo toàn trạng thái chuyển động (vận tốc) của vật, đó là quán tính

+ Định luật I Newton được gọi là định luật quán tính và chuyển động thẳng đều được gọi là chuyển động theo quán tính

+ Phát biểu: Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật m a F

+ Nếu vật chịu tác dụng của nhiều lực thì: F F 1 F 2  F n

Ta cũng có: aa 1 a 2  a n (nguyên lý độc lập của tác dụng)

+ Khối lượng chỉ lượng chất chứa trong mỗi vật, đồng thời là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật, vì vậy mà có những tính chất sau:

 Khối lượng là một đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mỗi vật

 Khối lượng có tính chất cộng: khi nhiều vật được ghép lại thành một hệ vật thì khối lượng của hệ bằng tổng khối lượng của các vật đó

+ Phát biểu: Trong mọi trường hợp, khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều F  BA F  AB

 + Đặc điểm của lực và phản lực là:

 Cùng xuất hiện và cùng ngưng tác dụng (xuất hiện, mất đi đồng thời)

 Tác dụng lên hai vật khác nhau

+ Khi có tương tác: m 1 a 1 = m 2 a 2 b) Các lực cơ học

- Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn

+ Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn ở hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng

F hd  công thức này chỉ áp dụng khi vật coi như chất điểm hoặc vật hình cầu, đồng chất với r là khoảng cách giữa hai tâm

+ Lực hấp dẫn mà trái đất tác dụng lên các vật (ở gần mặt đất) là trọng lực của vật, khi đó, gia tốc rơi tự do có biểu thức sau:

  + Trường hấp dẫn của Trái Đất gọi là trọng trường, trong đó, g đặc trưng cho trọng trường tại mỗi vị trí và còn được gọi là gia tốc trọng trường

- Lực đàn hồi – Định luật Húc

+ Lực đàn hồi xuất hiện khi một vật bị biến dạng và có xu hướng chống lại nguyên nhân gây ra biến dạng

* Phương: trục lò xo; phương sợi dây căng; vuông góc với mặt tiếp xúc

* Chiều: ngược chiều biến dạng

* Độ lớn: tỉ lệ với độ biến dạng (trong giới hạn đàn hồi): F đh kl

+ Ứng dụng trong cân lò xo, lực kế

 Trường hợp phát sinh: Lực ma sát nghỉ phát sinh khi một vật có xu hướng trượt trên vật khác do tác dụng của một ngoại lực Lực ma sát nghỉ cản lại chuyển động trượt này

* Phương: tiếp tuyến với mặt tiếp xúc

* Chiều: ngược với chiều ngoại lực tức là ngược chiều CĐ (tương đối) đáng lẽ xảy ra

* Độ lớn: luôn cân bằng với thành phần tiếp tuyến F t của ngoại lực; lực ma sát nghỉ cực đại tỉ lệ với áp lực ở mặt tiếp xúc

F msn = F t ; (F msn ) max = à n N (à n là hệ số ma sỏt nghỉ)

 Trường hợp phát sinh: Lực ma sát trượt phát sinh khi một vật trượt trên vật khác và có tác dụng cản lại chuyển động trượt của vật

* Phương: tiếp tuyến với mặt tiếp xúc

* Chiều: ngược chiều chuyển động tương đối (vận tốc tương đối)

HỆ THỐNG BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM

KẾT LUẬN

Đối chiếu với mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài, tôi đã hoàn thành đầy đủ vấn đề đặt ra:

- Thứ nhất là về nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài:

+ Nghiên cứu cơ sở lý luận liên quan đến đổi mới trong giáo dục và định hướng đổi mới của GDPT sau năm 2015

+ Nghiên cứu về năng lực chuyên biệt môn vật lý cần phát triển cho

+ Nghiên cứu lý luận về phương pháp giải bài tập theo định hướng phát triển năng lực

- Thứ hai là về phân loại và phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm: + Tìm hiểu nội dung, cấu trúc chương động học và động lực học chất điểm vật lý 10 cơ bản và tóm tắt dưới dạng sơ đồ

+ Thu thập, tìm kiếm, đánh giá và phân loại bài tập cơ học chất điểm theo định hướng phát triển năng lực

+ Trình bày phương pháp giải cụ thể cho từng bài tập

- Thứ ba là hệ thống bài tập cơ học chất điểm theo định hướng phát triển năng lực, làm rõ nội dung bài tập theo từng năng lực thành phần

- Cuối cùng là giới thiệu một số đề kiểm tra và hướng dẫn cách chấm điểm bài tập theo hướng phát triển năng lực Thông qua đó, HS có thêm tài liệu tham khảo và tự tin hơn trong việc tham gia các kỳ thi đánh giá năng lực quốc tế (The Programme for International Student Assessment – PISA)

Tuy nhiên, đề tài vẫn còn hạn chế là không thể tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính hiệu quả và khả thi Nên tôi chủ yếu tập trung vào phân loại bài tập và hình thành các đề kiểm tra được trình bày cụ thể ở phần phụ lục

Do đó, đề tài chỉ mang tính chất lý thuyết là chủ yếu.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Lương Duyên Bình (2006), Sách giáo khoa vật lý 10 cơ bản, NXB giáo dục

2 Lương Duyên Bình (2009), Sách bài tập vật lý 10 cơ bản, NXB giáo dục

3 Bộ Giáo dục và Đào tạo (2012), Dự thảo “Đề án đổi mới GDPT sau năm 2015” của Bộ GD & ĐT

4 Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006), Chuẩn kiến thức và kĩ năng môn vật lý cấp

Trung học cơ sở và Trung học phổ thông

5 Bộ Giáo dục và Đào tạo (2010), Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng,

NXB Đại học Sư phạm

6 Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn hướng dẫn dạy học và kiểm tra đánh giá môn Vật lý theo định hướng phát triển năng lực học sinh cấp Trung học phổ thông, NXB giáo dục

7 Bộ Giáo dục và Đào tạo (2012), PISA và các dạng câu hỏi, NXB giáo dục

8 Bộ Giáo dục và Đào tạo (2002), Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm

9 Bùi Quang Hân – Nguyễn Duy hiền – Nguyễn Tuyến (2007), Giải toán và trắc nghiệm vật lý 10, NXB giáo dục Việt Nam

10 Nguyễn Đức Hiệp (1999), Hướng dẫn giải bài tập vật lý 10, NXB Đồng Nai

11 Bùi Gia Thịnh (2009), Thiết kế bài giảng vật lý 10 theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, NXB giáo dục

1 Ma trận đề kiểm tra 45 phút môn vật lý lớp 10 cơ bản

Dựa vào nội dung chuẩn kiến thức, kỹ năng của phần cơ học chất điểm đã được trình bày trong chương II, trên cơ sở đó, tôi đã lập ra ma trận nội dung các câu hỏi trong một đề kiểm tra 45 phút sau:

NLTP liên quan được đánh giá

NLTP liên quan được đánh giá

NLTP liên quan được đánh giá

NLTP liên quan được đánh giá

CĐ cơ, chất điểm, hqc, vận tốc

- Cho được ví dụ về CĐ tròn đều, tính tương đối của

- Tính vận tốc, tốc độ trung bình, gia tốc rơi tự do, chu kỳ của

Giải quyết các bài toán về

- Nêu được nội dung định luật vạn vật hấp dẫn và định luật

Các lực cơ học và lực hướng tâm

- Xác định điều kiện cân bằng của chất điểm

- viết được các công thức của lực cơ học và CĐ ném ngang

X6 lực hấp dẫn, lực ma sát, hệ số ma sát

- Biểu diễn được các vectơ lực và phản lực

P6, X3, X5 giả thuyết và kiểm tra bằng thí nghiêm các nội dung định luât

- Giải thích một số hiện tượng trong cuộc sống có liên quan đến quán tính và các lực cơ học

2 Đề kiểm tra môn vật lý lớp 10 cơ bản ĐỀ 1

I Phần trắc nghiệm khách quan (3 điểm)

Câu 1: Trong các phát biểu dưới đây, phát biểu nào đúng?

A Sự thay đổi hướng của vật này so với vật khác theo thời gian

B Sự thay đổi chiều của vật này so với vật khác theo thời gian

C Sự thay đổi vị trí của vật này so với vật khác theo thời gian

D Sự thay đổi phương của vật này so với vật khác theo thời gian

Câu 2: Chu kỳ trong chuyển động tròn đều là

A thời gian vật chuyển động B số vòng đi được trong một giây

C thời gian vật đi được một vòng D thời gian vật di chuyển

Câu 3: Một người thực hiện động tác nằm sấp, chống tay xuống sàn nhà để nâng người lên Hỏi sàn nhà đẩy người đó như thế nào?

A Không đẩy gì cả B Đẩy xuống

C Đẩy lên D Đẩy sang bên

Câu 4: Hợp lực 10 N là hợp lực của lực nào dưới đây? Cho biết góc giữa cặp lực đó

Cặp “lực và phản lực” trong định luật III Newton

A tác dụng vào cùng một vật

B tác dụng vào hai vật khác nhau

C không cần phải bằng nhau về độ lớn

D phải bằng nhau về độ lớn nhưng không cần phải cùng giá

Câu 6: Tại sao trạng thái đứng yên hay chuyển động của một chiếc ô tô có tính tương đối?

A Vì chuyển động của ô tô được quan sát ở các thời điểm khác nhau

B Vì chuyển động của ô tô được xác định bởi những người quan sát khác nhau

C Vì chuyển động của ô tô không ổn định

D Vì chuyển động của ô tô được gắn trong các hệ quy chiếu khác nhau

Câu 7: Thả một hòn đá từ độ cao h xuống mặt đất, hòn đá rơi trong 0,5s Nếu thả hòn đá từ độ cao H xuống mặt đất mất 1,5s thì H bằng

Câu 8: Một chiếc xe máy chạy trong 3 giờ đầu với vận tốc 30 km/h, 2 giờ kế tiếp với vận tốc 40 km/h Vận tốc trung bình của xe là

Câu 9: Trong trường hợp dưới dây không thể coi vật CĐ như một chất điểm?

A Viên đạn đang chuyển động trong không khí

B Trái Đất trong chuyển động quay quanh Mặt Trời

C Viên bi trong sự rơi từ tầng 5 của một tòa nhà xuống đất

D Trái Đất trong chuyển động tự quay quanh trục của nó

Câu 10: Một xe ô tô xuất phát từ một địa điểm cách bến xe 3km trên một đường thẳng qua bến xe và CĐ với vận tốc 80km/h ra xa bến Chọn bến xe làm vật mốc, chọn thời điểm ô tô xuất phát làm mốc thời gian và chọn chiều CĐ của ô tô làm chiều dương Phương trình CĐ của xe ô tô trên đoạn đường thẳng này như thế nào?

Câu 11: Một viên bi nhỏ CĐ nhanh dần đều không vận tốc đầu từ đỉnh của một máng nghiêng Thu được bảng số liệu như sau: t (s) 0 1 2 3 4 5 x (cm) 1 10 40 90 160 250

Hãy xác định vận tốc tức thời vào đầu giây thứ tư

Câu 12: Khi nói về chuyển động ném ngang, câu nói nào dưới đây là sai:

A Trong CĐ ném ngang, vectơ vận tốc luôn luôn thay đổi phương

B Trong CĐ ném ngang, độ lớn của vectơ vận tốc của vật tăng dần

C Gia tốc của CĐ ném ngang là gia tốc rơi tự do

D Từ cùng một độ cao trên mặt đất ta có thể tăng tốc độ ban đầu của vật ném ngang để vật rơi xuống đất nhanh hơn

II Phần trắc nghiệm tự luận (7 điểm)

Câu 1: Cho đồ thị như hình vẽ a) Nêu tính chất và chiều chuyển động cho từng đoạn đường b) Viết phương trình vận tốc cho giai đoạn 0B

Câu 2: Đọc đoạn văn sau:

Ma sát có ý nghĩa quan trọng trong thực tế, nó có thể có hại những cũng có thể có ích Do đó ta cần biết làm giảm cũng như làm tăng ma sát Hãy thử hình dung bỗng nhiên ma sát biến mất thì hiên tượng gì sẽ xảy ra? Ta không đứng vững cũng không ngồi vững được Sách vở, đồ đạc cũng khó nằm yên trên bàn Ta không cầm nổi vật gì trên tay vì mọi cái đều trơn tuột Đinh rời khỏi tường, sợi không kết thành vải, người và động vật không đi lại được Xe không chạy, vật nào chuyển động sẽ chuyển động mãi không dừng,…

Dựa vào nội dung của đoạn văn em hãy cho biết:

- Đoạn văn trình bày vai trò của lực cơ học nào? Nêu đặc điểm của lực đó

- Kể tên một số loại lực cơ học mà em biết? Cho ví dụ

- Xác định hệ số ma sát giữa thùng gỗ có trọng lượng 240 N chuyển động thẳng đều trên sàn nhà nhờ một lực đẩy nằm ngang có độ lớn 53 N ĐỀ 2

I Phần trắc nghiệm khách quan (3 điểm)

Câu 1: Hãy cho biết tọa độ của điểm M nằm chính giữa một bức tường hình chữ nhật ABCD có cạnh AB = 5cm, cạnh AD = 4cm Lấy trục Ox dọc theo AB, trục

A (2,5; 2) B (3; 4) C (2; 2,5) D (4; 3) Câu 2: Trường hợp nào có thể xem vật là chất điểm

A Trái Đất trong chuyển động tự quay quanh trục của nó

B Hai hòn bi lúc va chạm với nhau

C Giọt nước mưa lúc đang rơi

D Người nhảy cầu lúc đang rơi xuống nước

Câu 3: Đồ thị nào sau đây đúng cho chuyển động thẳng đều: v s x v

Câu 4: Định luật I Newton xác nhận rằng :

A Với mỗi lực tác dụng đều có một phản lực trực đối

B Vật giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều thì nó không chịu tác dụng của bất cứ vật khác

C Khi hợp lực tác dụng lên một vật bằng không thì vật không thể chuyển động được

D Do quán tính nên mọi vật đang chuyển động đều có xu hướng dừng lại Câu 5: Trong giới hạn đàn hồi của lò xo, khi lò xo biến dạng hướng của lực đàn hồi ở đâu lò xo sẽ:

A hướng theo trục và hướng vào trong

B hướng theo trục và hướng ra ngoài

C hướng vuông góc với trục lò xo

D luôn ngược với hướng của ngoại lực gây biến dạng

Câu 6: Một chiếc thuyền chuyển động ngược dòng với vận tốc 14km/h so với mặt nước Nước chảy với vận tốc 9km/h so với bờ Vận tốc của thuyền so với bờ là:

Câu 7: Điền vào chỗ trống các từ thích hợp: a Gia tốc vật thu được tỉ lệ thuận với và tỉ lệ ngịch với của vật b Khối lượng là số đo……của vật c Trọng lực gây ra cho các vật gia tốc … d Gia tốc luôn cùng phương và cùng chiều với…… e Khối lượng là đại lượng vô hướng dương và có tính…… f Độ lớn của trọng lực P  gọi là ……của vật

Câu 8: Búa đập vào thanh sắt nung đỏ làm biến dạng thanh sắt vì:

A Lực búa đập vào thanh sắt lớn hơn lực thanh sắt tác dụng lên búa

B Khối lượng búa lớn hơn khối lượng thanh sắt

C Sắt nung đỏ mềm nên dễ thấy Biến dạng của búa rất nhỏ

D Thanh sắt bị biến dạng chứng tỏ có lực búa đập vào Búa không biến dạng vì không có lực của thanh sắt tác dụng ngược lại lên búa

Câu 9: Một xe tải không chở hàng đang chạy trên đường Nếu người lái xe hãm phanh thì xe trượt một đoạn 12m mới dừng lại Nếu xe chở hàng có khối lượng bằng hai lần khối lượng của xe thì đoạn đường trượt bằng bao nhiêu? Biết trong cả hai trường hợp vận tốc ban đầu và lực hãm phanh như nhau

Câu 10: Một vật khối lượng 1kg, ở trên mặt đất có trọng lượng 10N Khi chuyển vật đến một điểm cách tâm Trái Đất 2R (R là bán kính Trái Đất) thì nó có trọng lượng bằng bao nhiêu?

Câu 11 Phải trên một vật có trọng lượng bằng bao nhiêu vào một lò xo có độ cứng k = 100N/m để nó dãn ra được 10cm?

Câu 12: M ngồi trên ghế một chiếc đu quay đang quay với tần số 5 vòng/ phút Khoảng cách từ chỗ người ngồi đến trục quay của chiếc đu là 3m Gia tốc hướng tâm của M đó là:

II Phần trắc nghiệm tự luận (7 điểm)

Câu 1: So sánh chuyển động thẳng đều của hai chất điểm trong các trường hợp sau và trả lời câu hỏi chất điểm nào chuyển động nhanh hơn?

Trường hợp 1: chất điểm một chuyển động trên quãng đường dài 100m mất 20s, chất điểm hai chuyển động trên quảng đường dài 100km mất 2h

Trường hợp 2: hai chất điểm cùng chuyển động trên một đoạn đường dài 100km, chất điểm một chuyển động thẳng đều trong 4h đi hết quãng đường trên, chất điểm 2 chuyển động thẳng đều trong 2h đi hết quãng đường trên

Trường hợp 3: hai chất điểm cùng chuyển động thẳng đều trong 1h, chất điểm một đi được quãng đường 100m, chất điểm hai đi được quãng đướng 1km Câu 2: Bạn Thảo cho rằng: “Theo định luật III Newton, nếu A tác dụng vào B một lực thì B cũng tác dụng vào A một lực, hai lực này là hai lực trực đối, cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn Do đó, lực đàn hồi có độ lớn bằng độ lớn của lực tác dụng.” Nhận định của bạn Thảo đúng không? Nếu đúng thì hãy làm thí nghiệm để kiểm chứng nội dung trên ( yêu cầu chỉ cần mô tả, vẽ hình và nêu tiến trình thí nghiệm) ĐỀ 3

I Phần trắc nghiệm khách quan (3 điểm)

Câu 1: Từ hai địa điểm AB cách nhau 100km có hai chiếc ô tô chuyển động thẳng đều ngược chiều nhau lần lượt với vận tốc 36km/h và 64km/h Có một chú ruồi từ ô tô thứ nhất bay thẳng đều sang chạm vào ô tô thứ hai rồi lại bay thẳng đều sang chạm ô tô thứ nhất và cứ thế tiếp tục với vận tốc không đổi 120km/h Biết thời gian ruồi chạm vào ô tô không đáng kể Tính quãng đường ruồi đi được

Câu 2: Các vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều xung quanh trài đất vì

A Lực hấp dẫn đóng vai trò lực hướng tâm

B Lực đàn hồi đóng vai trò lực hướng tâm

C Lực ma sát đóng vai trò lực hướng tâm

D Lực điện đóng vai trò lực hướng tâm

Câu 3: Tầm ném xa của vật ném ngang là :

Câu 4: Khi một con trâu kéo cày, lực tác dụng vào con trâu làm nó chuyển động về phía trước là:

A Lực mà con trâu tác dụng vào chiếc cày

B Lực mà chiếc cày tác dụng vào con trâu

C Lực mà con trâu tác dụng vào mặt đất

D Lực mà mặt đất tác dụng vào con trâu

Câu 5: Đứng ở Trái Đất ta sẽ thấy:

A Mặt Trời đứng yên, Trái Đất quay quanh Mặt Trời, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất

B Mặt Trời với Trái Đất đứng yên, Mặt Trăng quay quanh Trái Đất

C Mặt Trời đứng yên, Trái Đất và Mặt Trăng quay quanh Mặt Trời

D Trái Đất đứng yên, Mặt Trời và Mặt Trăng quay quanh Trái Đất Câu 6: Phương trình chuyển động thẳng đều:

Câu 7: Chuyển động thẳng chậm dần đều nhất thiết phải có:

A Gia tốc có giá trị âm B Gia tốc có giá trị dương

C Vận tốc đầu khác không D Quỹ đạo phải lớn nhiều kích thước vật Câu 8: Gia tốc là một đại lượng

A đại số, đặc trưng sự biến đổi nhanh hay chậm của chuyển động

B đại số, đặc trưng sự biến đổi cho tính không đổi của vận tốc

C vectơ, đặc trưng sự biến đổi nhanh hay chậm của chuyển động

D vectơ, đặc trưng sự biến đổi cho tính không đổi của vận tốc

Câu 9: Kim giờ của một đồng hồ có độ dài bằng 3/4 chiều dài kim phút, tỉ số giữa tốc độ dài của hai đầu mút kim v h /v m là:

Câu 10: Hai vật được thả rơi tự do từ hai độ cao h 1 và h 2 Khoảng thời gian rơi của vật thứ nhất gấp đôi khoảng thời gian rơi của vật thứ hai Bỏ qua lực cản của không khí Tính tỉ số độ cao h 1 /h 2 là bao nhiêu?