tiểu luận cuối kỳ phân tích nội dung chương trình vật lí ở trường phổ thông

Mục tiêu dạy họcTốc độ- Phát biểu đượckhái niệm tốc độ.- Phân biệt được kháiniệm tốc độ trung bình và tốc- Nêu được côngthức tính và đơn vị đo tốcđộ.độ tức thời.- Viết được công thức tín

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

TIỂU LUẬN CUỐI KỲPHÂN TÍCH NỘI DUNG, CHƯƠNG TRÌNH

VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNGGiảng viên hướng dẫn: PGS.TS.Lê Thị Thu Hiền

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Phương Thảo

Hà Nội

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

2 Vị trí vai trò, thời lượng 7

3 Phân tích cấu trúc logic “Tốc độ và vận tốc” 7

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Trường Đại học Giáo dục – trường đã tạo điềukiện cho em có được môi trường học tập và rèn luyện vô cùng tốt với đầy đủ trang thiết bịvà đồ dùng cần thiết.

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng vì thời gian có hạn, trình độ, năng lực của bảnthân còn nhiều hạn chế nên bài tiểu luận không tránh khỏi những thiếu sót Em rất mong nhậnđược những lời góp ý của các thầy cô để bài tiểu luận của mình được hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Nguyễn Phương Thảo

MỞ ĐẦU

Phân tích chương trình vật lý phổ thông là một phần quan trọng của chuyênngành Phương pháp dạy học vật lý ở trường phổ thông nhằm nghiên cứu cấu trúc chươngtrình, nội dung kiến thức được trình bày trong sách giáo khoa vật lý phổ thông và cáchtổ chức dạy cho học sinh một số kiến thức cụ thể Như vậy, đối tượng của phân tíchchương trình vật lí phổ thông là chương trình và sách giáo khoa vật lí phổ thông.

Nhiệm vụ chính của Phân tích chương trình vật lí phổ thông là nghiên cứu cấutrúc chương trình, nội dung kiến thức, cách thể hiện nội dug kiến thức đó trong sáchgiáo khoa vật lí, tức là nắm được ý đồ của tác giả sách giáo khoa và tổ chức dạy họcmột số kiến thức cụ thể.

Cơ cở nghiên cứu của Phân tích chương trình, trước hết là khoa học vật lí baogồm các kiến thức về lý luận dạy học bộ môn, những kiến thức về triết học, về tâm lýhọc và về giáo dục học.

Chương trình vật lí phổ thông của hầu hết các nước trên thế giới kéo dài từ 5đến 7 năm và bắt đầu từ lứa tuổi 13, 14, tức là từ lớp 6 hoặc lớp 7.

Cấu trúc chương trình, nội dung kiến thức trong các giáo trình vật lí phổ thônghoàn toàn khác nhau được quy định bởi hệ thống giáo dục phổ thông, nhiệm vụ bộmôn và truyền thống giáo dục của từng quốc gia đó Tuy vậy, người ta cũng tìm đượcnhững nét chung về mặt cấu trúc, về cách thể hiện các quan điểm nhận thức của vật líhọc và các khuynh hướngđặc trưng trong việc xây dựng chương trình và sách giáokhoa.

NỘI DUNG

“TỐC ĐỘ VÀ VẬN TỐC”1 Mục tiêu dạy học

Tốc độ

- Phát biểu đượckhái niệm tốc độ.

- Phân biệt được kháiniệm tốc độ trung bình và tốc- Nêu được công

thức tính và đơn vị đo tốcđộ.

độ tức thời.

- Viết được công thức tính tốc độ trung bình.- Đổi được đơn vị

tốc độ từ m/s sang km/h

- Trình bày được một sốcách đo tốc độ trong cuộcvà ngược lại sống hằng ngày và trong

- Sử dụng được côngthức tính tốc độ để giải

phòng thí nghiệm.các bài tập về chuyển

động trong đó đã cho giátrị của hai trong ba đạilượng v, s và t.

- Phân biệt đượccách đo tốc độ bằng đồnghồ bấm giây và đồng hồđo thời gian hiện số vàcổng quang điện.

Vận tốc

- Phát biểu được địnhnghĩa vận tốc

- Viết được phươngtrình của vận tốc.

- Vẽ được đồ thị củavận tốc.

2 Vị trí vai trò, thời lượng

Bài 5: “Tốc độ và vận tốc”

Thuộc + SGK Vật lí 10 – Bộ sách Kết nối tri thức với cuộc sống.+ Chương II: Động học.

Thời lượng giảng dạy: 2 tiết.

3 Phân tích cấu trúc logic “Tốc độ và vận tốc”Nội

chậm của chuyển

thường dùng quãngđường đi được trongđộng được xác định cùng một đơn vị thờibằng quãng đường đi gian để xác định độđược trong một đơn nhanh, chậm củavị thời gian, gọi là tốc chuyển động Đại lượngđộ chuyển động này gọi là tốc độ trung

- Công thức tính tốc độ:

bình của chuyển động

𝑠𝑣 =

𝑡- Đơn vị đo tốcđộ là m/s và km/h.

(gọi tắt là tốc độ trung bình), kí hiệu là v.

𝑠𝑣 =

𝑡Nếu gọi quãngđường đi được từ điểmban đầu tới thời điểm t1là s , tới thời điểm t là12 s2 thì:

+ Thời gian đi là 𝛥𝑡 =𝑡2 − 𝑡1

+ Quãng đường đi đc trong thời gian 𝛥𝑡 𝛥𝑠 =là 𝑠2 − 𝑠1

+ Tốc độ trung bìnhcủa chuyển động là:

𝑣 =𝛥𝑡

- Khái niệm tốc độtức thời: Trên xe máyvà ô tô, đồng hồ tốc độ(tốc kế) đặt trước mặtngười lái xe, chỉ tốc độmà xe đang chạy vàothời điểm người lái xeđọc số chỉ của tốc kế.Tốc độ này được gọi làtốc độ tức

Bài 9: Đo tốc độ

9- Đo tốc độ

bằng đồng hồ bấmgiây:

+ Dụng cụ đo: Đồnghồ bấm giây, thướcđo độ dài.

+ Cách tiến hành: C1: Chọn quãngđường s, tiến hành đothời gian t (thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm) C2: Chọn thời gian t,tiến hành đo quãng đường s.

- Đo tốc độbằng đồng hồ đo thờigian và cổng quangđiện.

- Vận tốc trungbình: Trong Vật lí,người ta dùng thươngsố của độ dịch chuyểnvà thời gian dịchchuyển để xác định độnhanh, chậm củachuyển độngtheo một hướng xác

Bài: 3: Vận tốc, gia tốctrong giao động điều hòa

- Như đã biết, vận tốctức thời của một vật đượcxác định bằng công thức:

𝑣 = với 𝛥𝑡 rất nhỏ, tức là𝛥𝑡

bằng độ dốc của đồ thị (x –t) tại điểm đang xét.

định Đại lượng nàyđược gọi là vận tốctrung bình, kí hiệu là v.

𝑣 =

𝛥𝑡Trong đó, 𝛥𝑑 là độdịch chuyển trong thờigian 𝛥𝑡

Vì độ dịch chuyển làmột đại lượng vectonên vận tốc cũng là mộtđại lượng vecto Vectovận tốc có:

+ Gốc nằm trên vật chuyển động.

+ Hướng là hướng của độ dịch chuyển.+ Độ dài tỉ lệ với độ lớncủa vận tốc.

- Vận tốc tức thời:Vận tốc tức thời là vậntốc tại một điểm xácđịnh, được kí hiệu là𝑣

→𝑡: 𝑣

→ = 𝛥𝑑→ với 𝛥𝑡 rất nhỏ.

- Khi vật chuyển

- Phương trình củavận tốc:

𝑣 = 𝑥 = −𝜔𝐴 𝑠𝑖𝑛 𝜔𝑡 + 𝜑′ ( )

- Đồ thị của vận tốc:

- Vận tốc của vật daođộng sớm pha so với li𝜋

độ.

hướng thì tốc độ và vậntốc có độ lớn bằngnhau: v = 𝑣

4 Lịch sử hình thành kiến thức “Tốc độ và vận tốc”

Tốc độ

Trong sử dụng hàng ngày và trong chuyển động học, tốc độ của một vật là độlớn của sự thay đổi vị trí của nó; do đó nó là một đại lượng vô hướng Tốc độ trungbình của vật trong một khoảng thời gian là quãng đường vật đi được chia cho thờigian của khoảng thời gian đó; tốc độ tức thời là giới hạn của tốc độ trung bình khikhoảng thời gian tiến gần đến 0.

Nhà vật lý người Ý Galileo Galilei thường được cho là người đầu tiên đo tốcđộ bằng cách xem xét khoảng cách được bao phủ và thời gian nó cần Galileo địnhnghĩa tốc độ là khoảng cách đi được trên một đơn vị thời gian Ở dạng phương trình,đó là:

𝑣 = 𝑑

được quãng đường 30 mét trong thời gian 2 giây thì có vận tốc là 15 mét một giây.

chuyển dọc theo một con phố với vận tốc 50 km/h, chậm về 0 km/h, và sau đó đạt 30km/h).

Tốc độ có thứ nguyên của khoảng cách chia cho thời gian Đơn vị SI của tốcđộ là mét trên giây, nhưng các đơn vị phổ biến nhất của tốc độ trong việc sử dụng hàngngày là km mỗi giờ hoặc, ở Mỹ và Anh, dặm một giờ Đối với du lịch hàng không vàhàng hải, nút (knot) thường được sử dụng.

Tốc độ nhanh nhất có thể mà năng lượng hoặc thông tin có thể truyền đi, theothuyết tương đối hẹp, là tốc độ ánh sáng trong chân không c = 299792458 mét / giây(xấp xỉ 1079000000 km/h hoặc 671000000 mph) Vật chất không thể đạt tới tốc độánh sáng, vì điều này sẽ đòi hỏi một lượng năng lượng vô hạn Trong vật lý thuyếttương đối, khái niệm độ nhanh thay thế ý tưởng cổ điển về tốc độ.

- Tốc độ tức thời: Tốc độ tại một thời điểm nào đó, hoặc được giả định làkhông đổi trong một khoảng thời gian rất ngắn, được gọi là tốc độ tức thời Bằng cáchnhìn vào đồng hồ tốc độ, người ta có thể đọc được tốc độ tức thời của ô tô tại bất kỳthời điểm nào Theo thuật ngữ toán học, tốc độ tức thời v được định nghĩa là độ lớncủa vận tốc tức thời v, nghĩa là, đạo hàm của vị trí r đối với thời gian: Nếu s là độ dàicủa quãng đường (còn gọi là quãng đường) đi được cho đến thời điểm t, tốc độ bằngđạo hàm thời

- Tốc độ trung bình: Tốc độ trung bình được định nghĩa là tổng quãng đườngđi được chia cho khoảng thời gian Tốc độ trung bình không mô tả sự thay đổi tốc độcó thể xảy ra trong khoảng thời gian ngắn hơn (vì nó là toàn bộ quãng đường đượcchia cho tổng thời gian di chuyển), và vì vậy tốc độ trung bình thường khá khác vớigiá trị của tốc độ tức thời Nếu tốc độ trung bình và thời gian di chuyển được biết, thìkhoảng cách di chuyển có thể được tính bằng cách sắp xếp lại định nghĩa thành: 𝑑 = 𝜈→𝑡

Vận tốc

Vận tốc của một vật là tốc độ thay đổi vị trí của nó đối với hệ quy chiếu và làmột hàm của thời gian Vận tốc ở đây được hiểu là vận tốc dài hay vận tốc tuyến tính,

hướng chuyển động của một đối tượng (ví dụ: 60 phút/h về phía bắc) Vận tốc là một

khái niệm cơ bản trong động học, một nhánh của cơ học cổ điển mô tả chuyển độngcủa các vật thể.

Vận tốc là một đại lượng vectơ vật lý; cả độ lớn và hướng đều cần thiết để xácđịnh nó Giá trị tuyệt đối vô hướng (độ lớn) của vận tốc được gọi là tốc độ, là một đơnvị dẫn xuất nhất quán mà đại lượng của nó được đo trong SI (hệ mét) dưới dạng méttrên giây (m/s) hoặc là đơn vị cơ sở SI của (m s ⋅ -1) Ví dụ: "5 mét trên giây" là một đạilượng vô hướng, trong khi "5 mét trên giây về phía đông" là một vectơ Nếu có sự thayđổi về tốc độ, hướng hoặc cả hai thì vật có vận tốc thay đổi và được cho là đang trảiqua một gia tốc.

Phân biệt tốc độ và vận tốc

Tốc độ chỉ biểu thị tốc độ của một vật đang chuyển động, trong khi vận tốc môtả cả tốc độ và hướng mà vật thể đang chuyển động Nếu một chiếc ô tô được cho là đivới vận tốc 60 km/h, tốc độ của nó đã được xác định Tuy nhiên, nếu cho rằng chiếc xeđang chuyển động với vận tốc 60 km/h về phía bắc, vận tốc của nó hiện đã được xácđịnh.

Sự khác biệt lớn có thể được nhận thấy khi xem xét chuyển động quanhmột vòng tròn Khi một vật chuyển động theo đường tròn và quay trở lại điểm xuấtphát, vận tốc trung bình của nó bằng 0, nhưng tốc độ trung bình của nó được tìm thấybằng cách chia chu vi của vòng tròn cho thời gian cần thiết để chuyển động quanhvòng tròn Điều này là do vận tốc trung bình được tính bằng cách chỉ xem xét độ dịchchuyển giữa điểm đầu và điểm cuối, trong khi tốc độ trung bình chỉ xem xét tổngquãng đường đã đi.

5 Những khó khăn khi dạy học

- Ở cấp THCS, hoc sinh chưa được học về vecto nên nội dung kiến thức chỉdừng lại ở bài “Tốc độ chuyển động”.

- Lớp 10 học sinh được học vectơ nhưng lại chưa học kiến thức giới hạn, đạohàm, vi phân nên mới chỉ dừng lại ở tìm hiểu về khái niệm và công thức cơ bản.

Phương tiện dạy học: Hình ảnh, thí nghiệm thực.Hình thức dạy học: Dạy học theo nhóm.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Lý luận dạy học Vật lí ở trường phổ thông, NXB Giáo dục.

2 Bài giảng “Phân tích chương trình vật lí phổ thông” Lê Công Triêm – Lê thúc Tuấn.3 Sách giáo khoa Tự nhiên và xã hội 7 (Kết nối tri thức với cuộc sống), NXB Giáo dục.4 Sách giáo khoa Vật lí 10 (Kết nối tri thức với cuộc sống), NXB Giáo dục.

5 Sách giáo khoa Vật lí 11 (Kết nối tri thức với cuộc sống), NXB Giáo dục.6 Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí 2018.