Ứng dụng WebQuest trong dạy học

- Nhược điểm của tự học là + Cần phải có quỹ thời gian rộng + Để phương pháp này có hiệu quả cần phải có tài liệu đầy đủ, rõ ràng và có sự hướng dẫn của giáo viên lưu ý học sinh vào các

MỤC LỤC

Trang

MỤC LỤC 1

PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý do chọn đề tài 5

2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 7

3 Giả thuyết khoa học 7

4 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 8

5 Đối tượng và phạm vị nghiên cứu 8

6 Phương pháp nghiên cứu 8

PHẦN NỘI DUNG Chương I: Cơ sở lí luận của việc vận dụng kĩ thuật WebQuest vào dạy học vật lý 1.1 Giới thiệu về WebQuest 9

1.1.1 Khái niệm WebQuest 9

1.1.2 Lịch sử của WebQuest 11

1.1.3 Cấu trúc của một WebQuest 11

1.1.3.1 Giới thiệu (Introduction) 11

1.1.3.2 Nhiệm vụ (Task) 12

1.1.3.3 Tiến trình (Process) 15

1.1.3.4 Đánh giá (Evaluation) 16

1.1.3.5 Kết luận (Conclusion) 16

1.2 Ứng dụng của WebQuest 18

I.2.1 Các dạng WebQuest 18

I.2.2 Mục đích sử dụng WebQuest 18

I.2.3 Lợi ích sử dụng WebQuest 18

1.3 Thiết kế WebQuest 19

1.3.1 Chọn và giới thiệu chủ đề 19

1.3.2 Tìm nguồn tài liệu học tập 20

1.3.3 Xác định mục đích 20

1.3.4 Xác định nhiệm vụ 20

1.3.5 Thiết kế tiến trình 21

1.3.6 Trình bày trang web 21

1.3.7 Thực hiện WebQuest 21

1.3.8 Đánh giá, sửa chữa 22

1.4 Kết luận chương I 22

Chương II: Thiết kế và sử dụng WebQuest vào dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao THPT 2.1 Đặc điểm của chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao THPT 23

2.1.1 Khái niệm quán tính 24

2.1.2 Các định luật về chuyển động 25

2.1.2.1 Định luật I Newton 25

2.1.2.2 Định luật II Newton 27

2.1.2.3 Định luật III Newton 28

2.1.3 Khái niệm lực và khối lượng 29

2.1.3.1 Khái niệm lực 29

2.1.3.2 Khối lượng 30

2.1.4 Các lực cơ học 31

2.1.4.1 Lực hấp dẫn 31

2.1.4.2 Lực đàn hồi 33

2.1.4.3 Lực ma sát 34

2.1.5 Bài tập động lực học 35

2.1.6 Thí nghiệm động lực học 36

2.2 Thiết kế WebQuest chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao THPT 36

2.2.1 Các bước thiết kế WebQuest 36

2.2.1.1 Xác định cấu trúc bài giảng 36

2.2.1.2 Khởi động chương trình Notepad 37

2.2.1.3 Nhập nội dung bài giảng 37

2.2.1.4 Chèn hình ảnh, đồ họa, âm thanh, các đoạn phim thí nghiệm 38

2.2.1.5 Xây dựng các hoạt động nhận thức cho học sinh 40

2.2.1.6 Khả năng liên kết 40 2.2.1.7 Kiểm tra đánh giá kiến thức của học sinh 41

2.2.1.8 Hoàn thiện bài giảng 41

2.2.1.9 Kiểm tra lại WebQuest 42

2.2.2 Thiết kế một số WebQuest 42

2.2.2.1 WebQuest bài 17: LỰC HẤP DẪN 42

2.2.2.2 WebQuest bài 19: LỰC ĐÀN HỒI 49

2.3 Sử dụng WebQuest trong việc dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao THPT 55

2.3.1 Giáo án bài 17: LỰC HẤP DẪN 56 2.3.2 Giáo án bài 19: LỰC ĐÀN HỒI 63 2.4 Kết luận chương II 71

Chương III: Thực nghiệm sư phạm 3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 73

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 73

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 73

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 74

3.2.1 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 74

3.2.2 Nội dung của thực nghiệm sư phạm 74

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 74

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 74

3.3.2 Quan sát giờ học 75

3.3.3 Các bài kiểm tra 75

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm 76

3.4.1 Nhận xét tiến trình dạy học 76

3.4.2 Đánh giá kết quả thực nghiệm 76

3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 79

3.5 Kết luận chương III 80

PHẦN KẾT LUẬN 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 PHỤ LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong thời đại ngày nay, khi mà quá trình toàn cầu hóa và hội nhập kinh

tế quốc tế đang diễn ra mạnh mẽ, muốn chiếm lĩnh tri thức đòi hỏi con người phải tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học Trước tình hình đó đã đặt ra cho nền giáo dục nước ta phải có những đổi mới căn bản, toàn diện và đồng bộ, vươn tới ngang tầm với sự phát triển chung trên thế giới và trong khu vực Trong

đó, đổi mới phương pháp dạy học là yếu tố quan trọng, cần thiết nhằm đáp ứng yêu cầu trên

Phát triển giáo dục là chìa khóa, là đòn bẩy để tạo nên sự phát triển nhanh chóng và bền vững của đất nước trong thời gian sắp tới và lâu dài về sau Quan điểm này đã được thể hiện rõ trong Nghị quyết Hội nghị lần thứ hai Ban Chấp hành Trung ương Đảng (khóa VIII): “Thực sự coi giáo dục – đào tạo là quốc sách hàng đầu”[11] Trong những năm qua, giáo dục nước ta đã có nhiều đổi mới về nội dung cũng như phương pháp dạy học và đã có nhiều công trình nghiên cứu đề cập đến việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tăng cường vai trò chủ thể của học sinh Phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo chiếm lĩnh tri thức, trong đó việc giúp các em có khả năng tự chiếm lĩnh tri thức là một trong những phương pháp cần thiết [12] Vì dù giáo viên truyền đạt kiến thức có nhiều đến đâu cũng không thể hết được kho tàng kiến thức đồ sộ của nhân loại

Thực tế hiện nay, phương pháp này đã được áp dụng một phần nào đó trong dạy học Tuy nhiên việc hướng dẫn đó chỉ mang tính lý thuyết và khả năng vận dụng của học sinh chưa cao đặc biệt là trong việc vận dụng Internet trong quá trình tự học của học sinh

Phương pháp tự học (tự nghiên cứu) là phương pháp, trong đó học sinh

tự làm việc cá nhân với tư liệu, tài liệu tham khảo để thu nhận các thông tin cần thiết Các tài liệu học tập này có thể do giáo viên cung cấp, chỉ dẫn, trong nhiều trường hợp cần thiết kèm theo các yêu cầu làm việc cụ thể

- Ưu điểm của tự học là

+ Học sinh là chủ thể nhận thức, kiến thức lĩnh hội được trở nên chắc chắn+ Rèn luyện được kĩ năng làm việc với sách, tài liệu, kĩ năng tự đọc, kĩ năng nghiên cứu

+ Hình thành các thói quen đọc sách, các phẩm chất đặc biệt như tính độc lập, tính chủ động, tính khoa học, tính phê phán, tính ham hiểu biết + Học sinh có điều kiện mở rộng kiến thức ngoài chương trình, không chỉ giới hạn bởi giáo trình hay bài giảng của giáo viên

- Nhược điểm của tự học là

+ Cần phải có quỹ thời gian rộng

+ Để phương pháp này có hiệu quả cần phải có tài liệu đầy đủ, rõ ràng và

có sự hướng dẫn của giáo viên lưu ý học sinh vào các nội dung trọng điểm, cơ bản của tài liệu.[10]

Do đó, việc nghiên cứu đưa ra một giải pháp khắc phục và nhằm giúp các em có thể vận dụng việc tự học ở trên mạng Internet là rất thiết thực nhằm đổi mới phương pháp dạy học từng môn học theo đúng yêu cầu đặt ra

Trong chương trình vật lý phổ thông, có một số kiến thức, khái niệm, hiện tượng khá trừu tượng học sinh gặp nhiều khó khăn khi phải tìm hiểu bản chất của hiện tượng đó Việc dạy học nội dung các lực cơ học gặp phải nhiều khó khăn do học sinh khó có thể hình dung hiện tượng Tuy nhiên, với những

ưu thế về khả năng đồ họa, mô phỏng mà các phương tiện dạy học hiện đại đem lại sẽ hỗ trợ và khắc phục những khó khăn trên Qua các bài giảng dưới dạng Web, giáo viên có thể phát huy tác dụng tất cả các giác quan của học sinh trong quá trình truyền thụ kiến thức, làm cho học sinh nhận biết được các quan hệ giữa các hiện tượng, tái hiện những khái niệm, quy luật làm cơ sở cho việc áp dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất và đời sống

Các website phục vụ cho công tác giáo dục xuất hiện ngày càng nhiều

Vì vậy, theo dự đoán của các chuyên gia công nghệ thông tin Việt Nam, trong một vài năm tới, bất kì tổ chức nào, đoàn thể nào không có Website hoặc các hình thức đưa thông tin đến rộng rãi công chúng bằng các phương tiện ICT (Information and Communication Technology), thì tổ chức, đoàn thể đó sẽ trở nên lạc hậu

Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã chọn đề tài: “Vận dụng kỹ thuật WebQuest vào dạy chương “Động lực học chất điểm” vật lý 10 THPT”

2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài

- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về kỹ thuật WebQuest

- Trình bày được ứng dụng của kỹ thuật WebQuest trong dạy học Vật lý

- Vận dụng trong dạy chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 THPT

3 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế và sử dụng được WebQuest trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” thì sẽ phát huy được tính tích cực, độc lập và chủ động trong hoạt động nhận thức của học sinh, từ đó sẽ nâng cao chất lượng của quá trình dạy học chương “Động lực học chất điểm” vật lý 10 nâng cao THPT

4 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài

Để đạt được những yêu cầu trên, đề tài cần thực hiện những nhiệm vụ sau:

- Nghiên cứu cơ sở lý luận của kỹ thuật WebQuest và việc ứng dụng WebQuest trong dạy học vật lý

- Thiết kế WebQuest để dạy chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao

- Sử dụng WebQuest để dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật

lý 10 nâng cao THPT

- Thực nghiệm sư phạm

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao THPT với sự hỗ trợ của WebQuest

- Phạm vi nghiên cứu: Ứng dụng của WebQuest trong dạy học chương

“Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao THPT

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

+ Nghiên cứu các tài liệu về tổ chức hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lý ở trường phổ thông

+ Nghiên cứu SGK và các tài liệu về phương pháp giảng dạy vật lý cần cho việc xây dựng tiến trình dạy học

+ Tham khảo các tài liệu về ngôn ngữ và các công cụ đơn giản hỗ trợ cho việc thiết kế WebQuest

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

Sử dụng các ngôn ngữ và công cụ hỗ trợ đơn giản để thiết kế WebQuest dạy học vật lý được cụ thể hóa trong dạy học phần từ trường

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

+ Tiến hành thực nghiệm đối chứng ở trường phổ thông để đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học và các giải pháp sư phạm đã đề ra

+ Ứng dụng toán học thống kê để xử lý số liệu và trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm

PHẦN NỘI DUNG

Chương I: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC VẬN DỤNG KĨ THUẬT

WEBQUEST VÀO DẠY HỌC VẬT LÝ

1.1 Giới thiệu về WebQuest

Cùng với việc ra đời và phổ biến của internet, ngày nay việc thu thập và

xử lý thông tin trên mạng là một kỹ năng cần thiết trong nghiên cứu và học tập cũng như trong lao động nghề nghiệp Việc ứng dụng công nghệ thông tin

và sử dụng internet trong dạy học ngày càng trở nên quan trọng Tuy nhiên, việc học sinh truy cập thông tin một cách tự do trên mạng internet trong dạy học có những nhược điểm chủ yếu là:

- Việc tìm kiếm thường kéo dài vì lượng thông tin trên mạng lớn, dễ bị chệch hướng khỏi bản thân đề tài

- Nhiều tài liệu được tìm ra với nội dung chuyên môn không chính xác,

có thể dẫn đến “nhiễu thông tin”

- Chi phí quá lớn cho việc đánh giá và xử lý thông tin trong dạy học

- Việc tiếp thu kiến thức qua truy cập thông tin trên mạng có thể chỉ mang tính thụ động mà thiếu sự đánh giá, phê phán của người học

Để khắc phục những nhược điểm trên người ta đã phát triển phương pháp WebQuest

1.1.1 Khái niệm WebQuest

Ngày nay WebQuest được sử dụng rộng rãi trên thế giới, trong giáo dục phổ thông cũng như đại học Có rất nhiều định nghĩa về WebQuest tuy nhiên giới hạn lại có thể hiểu WebQuest là một trang Web trợ giúp học tập, trong đó các nội dung học tập được đưa ra dưới dạng câu hỏi đồng thời cung cấp nguồn tài liệu tham khảo (chủ yếu từ internet) để học sinh có thể sử dụng trả lời các câu hỏi đó

Theo nghĩa hẹp, WebQuest được hiểu như một phương pháp dạy học (WebQuest - Method); theo nghĩa rộng, WebQuest được hiểu như một mô hình, một quan điểm về dạy học có sử dụng mạng internet.

WebQuest cũng là bản thân đơn vị nội dung dạy học được xây dựng để

sử dụng phương pháp này, và là trang WebQuest được đưa lên mạng Khi gọi WebQuest là một phương pháp dạy học, cần hiểu đó là một phương pháp phức hợp, trong đó có thể sử dụng những phương pháp cụ thể khác nhau Với

tư cách là một phương pháp dạy học, có thể định nghĩa WebQuest như sau:WebQuest là một phương pháp dạy học mới, được xây dựng trên cơ sở phương tiện dạy học mới là công nghệ thông tin và Internet Trong tiếng Việt chưa có cách dịch hoặc dùng thuật ngữ thống nhất cho khái niệm này Trong tiếng Anh, Web ở đây nghĩa là mạng, Quest nghĩa là tìm kiếm, khám phá Dựa trên thuật ngữ và bản chất của khái niệm có thể gọi WebQuest là phương pháp “khám phá trên mạng” WebQuest là một dạng đặc biệt của dạy học sử dụng truy cập mạng Internet

WebQuest là một phương pháp dạy học, trong đó học sinh tự lực thực hiện trong nhóm một nhiệm vụ về một chủ đề phức hợp, gắn với tình huống thực tiễn Những thông tin cơ bản về chủ đề được truy cập từ những trang liên kết (Internet links) do giáo viên chọn lọc từ trước Việc học tập theo định hướng nghiên cứu và khám phá, kết quả học tập được học sinh trình bày và đánh giá

WebQuest có thể chia thành các WebQuest lớn và các WebQuest nhỏ:

- WebQuest lớn: xử lý một vần đề phức tạp trong một thời gian dài (ví

dụ cho đến một tháng), có thể coi như một dự án dạy học

- WebQuest nhỏ: trong một vài tiết học (ví dụ 2 đến 4 tiết), học sinh xử

lý một đề tài chuyên môn bằng cách tìm kiếm thông tin và xử lý chúng cho bài trình bày, tức là các thông tin chưa được sắp xếp sẽ được lập cấu trúc theo các tiêu chí và kết hợp vào kiến thức đã có trước của các em

WebQuest có thể được sử dụng ở tất cả các loại hình trường học Điều kiện cơ bản là học sinh phải có kỹ năng đọc cơ bản và có thể tiếp thu, xử lý các thông tin dạng văn bản Bên cạnh đó, học sinh cũng phải có những kiến thức cơ bản trong thao tác với máy tính và Internet.

WebQuest có thể sử dụng cho mọi môn học Ngoài ra, WebQuest rất thích hợp cho việc dạy liên môn

1.1.2 Lịch sử của WebQuest

Năm 1995 Bernie Dodge ở trường đại học San Diego State University (Mỹ) đã xây dựng WebQuest trong dạy học Các đại diện tiếp theo là Tom March (Úc) và Heinz Moser (Thụy Sỹ)

Ý tưởng của họ là đưa ra cho học sinh một tình huống thực tiễn có tính thời sự hoặc lịch sử, dựa trên cơ sở những dữ liệu tìm được học sinh cần xác định quan điểm của mình về chủ đề đó trên cơ sở lập luận Học sinh tìm được những thông tin, dữ liệu cần thiết thông qua những trang kết nối Internet links

đã được giáo viên lựa chọn từ trước

Hiện nay, việc ứng dụng WebQuest đã trở nên phổ biến WebQuest không chỉ được sử dụng trong trường đại học mà một số trường phổ thông cũng đã dùng nó trong dạy học

1.1.3 Cấu trúc của một WebQuest

Một WebQuest thường gồm các phần: giới thiệu (Introduction), nhiệm

vụ (Task), tiến trình (Process), đánh giá (Evaluation), kết luận (Conclusion)

1.1.3.1 Giới thiệu (Introduction)

Phần này viết cho người đọc là các em học sinh Viết một đoạn ngắn ở đây giới thiệu cho học sinh về bài học, về các nhiệm vụ

Nếu trong phần nhiệm vụ có yêu cầu các em phân vai hoặc theo một kịch bản nào đó thì phần giới thiệu là nơi chúng ta dàn dựng sân khấu

Nếu không muốn dẫn nhập theo cách kích thích trí tưởng tượng như vậy,

có thể nói tổng quan về bài học, cách tổ chức hoặc phân công thực hiện

Trong phần này, nên đưa ra một vấn đề chủ đạo, gợi ý, hướng dẫn Về sau toàn bộ WebQuest xoay quanh vấn đề này.

1.1.3.2 Nhiệm vụ (Task)

Mô tả ngắn gọn, rõ ràng các kết quả mà học sinh phải đạt được:

- Vấn đề đưa ra phải được giải quyết

- Sản phẩm phải được thiết kế hoàn tất

- Các nhiệm vụ phức tạp phải nghiên cứu

- Các ý kiến, nhận xét của cá nhân học sinh

- Các bảng tổng kết

- Các kết quả mang tính sáng tạo

- Các nhiệm vụ yêu cầu học sinh phải biết xử lý và diễn đạt lại thông tin

- Liệt kê tên các phần mềm sử dụng (nếu bắt buộc), không liệt kê các bước thực hiện (sẽ nêu ở trong phần tiến trình)

Có nhiều dạng nhiệm vụ trong WebQuest Dodge phân biệt những loại nhiệm vụ sau:

áp phích, các bài viết ngắn, Nếu chỉ là “cắt dán thông tin” không xử lý các thông tin đã tìm được như tóm tắt, hệ thống hóa thì không phải WebQuest

Tổng hợp

thông tin

Học sinh có nhiệm vụ lấy thông tin từ nhiều nguồn khác nhau

và liên kết, tổng hợp chúng trong một sản phẩm chung Kết quả có thể được công bố trong internet, nhưng cũng có thể là

Bài tập báo chí

Học sinh được giao nhiệm vụ, với tư cách nhà báo tiến hành lập báo cáo về những hiện tượng hoặc những cuộc tranh luận hiện tại cùng với những bối cảnh nền và tác động của chúng

Để thực hiện nhiệm vụ này họ phải thu thập thông tin và xử lý chúng thành một bản tin, một bài phóng sự, một bài bình luận hoặc một dạng bài viết báo kiểu khác

Lập ra các sản

phẩm sáng tạo

(bài tập sáng

tạo)

Nhiệm vụ của người học là chuyển đổi những thông tin đã xử

lý thành một sản phẩm sáng tạo, ví dụ một bức tranh, một tiết mục kịch, một tác phẩm châm biếm, một tấm áp phích, một trò chơi, một nhật ký mô phỏng hoặc một bài hát

áp phích hoặc một đoạn phim video, trong khi đó vấn đề sẽ luôn luôn là thuyết phục những người được đề cập.

Khi giải bài tập cần lưu ý các bước sau :

Nêu các bước cần thực hiện để hoàn thành nhiệm vụ ở trên.

Phần này viết dành cho học sinh đọc Tuy nhiên nên viết rõ ràng, chi tiết phần này để giáo viên khác có thể đọc, theo dõi được tiến trình của bài học và vận dụng vào bài giảng của mình

Ví dụ: 1 Trước tiên, các em chia thành từng nhóm 3 người

2 Sau đó, mỗi em chọn lấy một phần của mình

3 Kế tiếp,

Các liên kết đến trang web nên liệt kê ở đây theo trình tự thực hiện để học sinh truy cập (không nên tách thành một danh sách riêng)

Nếu chia nhóm thì các liên kết được liệt kê theo tiến trình của từng nhóm

Ở phần này, chúng ta hướng dẫn cách tổ chức, sắp xếp lại các thông tin

do các em tìm được: bảng tổng kết, đồ thị

Hoặc nếu cần, đưa ra danh sách các câu hỏi hướng dẫn các em phân tích thông tin, hoặc viết thu hoạch cho bài học

1.1.3.4 Đánh giá (Evaluation)

Cho các em học sinh biết rõ về cách đánh giá tiến trình học tập của các

em Đánh giá theo nhóm hoặc cá nhân

Nên có lời cám ơn đến tác giả các trang web hoặc những nguồn tài liệu liên quan khác như sách, băng, tranh ảnh mà chúng ta sử dụng trong bài giảng của mình.

Có thể tóm tắt cấu trúc của một WebQuest theo bảng sau:

Nhập đề

GV giới thiệu về chủ đề Thông thường, một WebQuest bắt đầu với việc đặt ra tình huống có vấn đề thực sự đối với người học, tạo động cơ cho người học sao cho họ tự muốn quan tâm đến đề tài và muốn tìm ra một giải pháp cho vấn đề

Xác định

nhiệm vụ

Học sinh được giao các nhiệm vụ cụ thể Cần có sự thảo luận với Học sinh để Học sinh hiểu nhiệm vụ, xác định được mục tiêu riêng, cũng như có những bổ sung, điều chỉnh cần thiết Tính phức tạp của nhiệm vụ phụ thuộc vào đề tài và trước tiên là vào nhóm đối tượng Thông thường, các nhiệm

vụ sẽ được xử lý trong các nhóm

Hướng dẫn

nguồn thông tin

GV hướng dẫn nguồn thông tin để xử lý nhiệm vụ, chủ yếu

là những trang trong mạng internet đã được GV lựa chọn và liên kết, ngoài ra còn có những chỉ dẫn về các tài liệu khác

Trình bày Học sinh trình bày các kết quả của nhóm trước lớp, sử

Học sinh cần được tạo cơ hội suy nghĩ và đánh giá một cách có phê phán Việc đánh giá tiếp theo do GV thực hiện.

- Giải quyết vấn đề trong thế giới thực: có thể tìm hiểu một cách chính xác và nhanh chóng về những vấn đề liên quan đến cuộc sống hằng ngày, kiến thức liên quan đến thực tiễn, giúp tìm ra những giải pháp thích hợp cho từng tình huống cụ thể.

- Hợp tác làm vệc nhóm: dựa vào WebQuest có thể tiến hành thảo luận theo từng nhóm đã được phân công nhằm tìm hiểu về cùng một chủ đề nào

đó, giúp cho người học có thể rèn luyện được kĩ năng làm việc nhóm Để công việc hoàn thành được nhanh chóng và chính xác thì đòi hỏi các thành viên trong nhóm phải biết cách hợp tác làm việc với nhau

- Phát triển tư duy phê phán: với tài liệu tìm được qua xử lí và báo cáo, các nhóm còn lại sẽ tìm cách khai thác vấn đề được trình bày, tìm ra cái cần lĩnh hội đồng thời đóng góp ý kiến cho nhóm trình bày về những ưu và nhược điểm mà họ đạt được

- Phát triển tư duy sáng tạo: việc thu thập thông tin rất cần thiết nhưng việc chọn lọc thông tin để đưa ra thảo luận còn cần thiết hơn Trong quá trình báo cáo, báo cáo viên phải biết cách dẫn dắt sao cho người nghe nhận thức được trọng tâm phần mình trình bày

- Học tập liên môn: giúp cho người muốn tìm kiếm thông tin học hỏi thêm được nhiều kiến thức, không chỉ kiến thức cần tìm mà còn có nhiều kiến thức về các nội dung khác như đời sống, lịch sử

- Gây hứng thú cho người học: WebQuest giúp tìm kiếm thông tin một cách chính xác và nhanh nhất, không làm nhiễu thông tin Do đó, người học

có thể tìm được ngay thông tin cần thiết, giúp người học không nản lòng, kích thích được hứng thú tìm tòi cái mới

- Hướng đến việc đa dạng hóa học tập và trình bày: WebQuest yêu cầu người học không chỉ biết và hiểu về kiến thức tìm được mà còn yêu cầu người học phải tìm cách trình bày sao cho những người khác nghe cũng phải hiểu

1.3 Thiết kế WebQuest

WebQuest được thiết kế theo các bước chọn và giới thiệu chủ đề, tìm nguồn tài liệu học tập, xác định mục đích, xác định nhiệm vụ, thiết kế tiến trình, trình bày trang Web, thực hiện WebQuest, đánh giá, sửa chữa.

1.3.1 Chọn và giới thiệu chủ đề

Chủ đề cần phải có mối liên kết rõ ràng với những nội dung được xác định trong chương trình dạy học Chủ đề có thể là một vấn đề quan trọng trong xã hội, đòi hỏi học sinh phải tỏ rõ quan điểm Quan điểm đó không thể được thể hiện bằng những câu trả lời như “đúng” hoặc “sai” một cách đơn giản mà cần phải lập luận quan điểm trên cơ sở hiểu biết về chủ đề Những câu hỏi sau đây cần trả lời khi quyết định chủ đề:

- Chủ đề có phù hợp với chương trình đào tạo không?

- Học sinh có hứng thú với chủ đề không?

- Chủ đề có gắn với tình huống, vấn đề thực tiễn không?

- Chủ đề có đủ lớn để tìm được tài liệu trên Internet không?

Sau khi quyết định chọn chủ đề, cần mô tả chủ đề để giới thiệu với học sinh Đề tài cần được giới thiệu ngắn gọn, dễ hiểu để học sinh có thể làm quen với một đề tài khó

1.3.2 Tìm nguồn tài liệu học tập

Giáo viên tìm các trang web có liên quan đến chủ đề, lựa chọn những trang thích hợp để đưa vào liên kết trong WebQuest Đối với từng nhóm bài tập riêng rẽ cần phải tìm hiểu, đánh giá và hệ thống hóa các nguồn đã lựa chọn thành dạng các địa chỉ Internet (URL) Giai đoạn này thường đòi hỏi nhiều công sức Bằng cách đó, người học sẽ được cung cấp các nguồn trực tuyến để áp dụng vào việc xử lý và giải quyết vấn đề Những nguồn thông tin này được kết hợp trong tài liệu WebQuest hoặc có sẵn ở dạng các siêu liên kết tới các trang web bên ngoài

Ngoài các trang web, các nguồn thông tin tiếp theo có thể là các thông tin chuyên môn được cung cấp qua Email, CD hoặc các ngân hàng dữ liệu kỹ

thuật số (ví dụ từ điển trực tuyến trong dạy học ngoại ngữ) Điều quan trọng

là phải nêu rõ nguồn tin đối với từng nội dung công việc và trước đó các nguồn tin này phải được giáo viên kiểm tra về chất lượng để đảm bảo tài liệu

Như vậy, xuất phát từ một vấn đề chung cần phải phát biểu những nhiệm

vụ riêng một cách ngắn gọn và rõ ràng Nhiệm vụ cần phong phú về yêu cầu,

về phương tiện có thể áp dụng, các dạng làm bài Thông thường, chủ đề được chia thành các tiểu chủ đề nhỏ hơn để từ đó xác định nhiệm vụ cho các nhóm khác nhau Các nhóm cũng có thể có nhiệm vụ giải quyết vấn đề từ những góc

độ tiếp cận khác nhau

1.3.5 Thiết kế tiến trình

Sau khi đã xác định nhiệm vụ của các nhóm học sinh, cần thiết kế tiến trình thực hiện WebQuest Trong đó đưa ra những chỉ dẫn, hỗ trợ cho quá trình làm việc của học sinh Tiến trình thực hiện WebQuest gồm các giai đoạn chính là: nhập đề, xác định nhiệm vụ, hướng dẫn nguồn thông tin, thực hiện, trình bày, đánh giá

1.3.6 Trình bày trang Web

Các nội dung đã được chuẩn bị trên đây, bây giờ cần sử dụng để trình bày WebQuest Để lập ra trang WebQuest, không đòi hỏi những kiến thức về lập trình và cũng không cần các công cụ phức tạp để thiết lập các trang HTML Về cơ bản chỉ cần lập luận WebQuest, ví dụ trong chương trình Word

và nhớ trong thư mục HTML, không phải như thư mục DOC Có thể sử dụng các chương trình điều hành Web, ví dụ như FrontPage, tham khảo các mẫu WebQuest trên Internet hiện có Trang WebQuest được đưa lên mạng nội bộ

để sử dụng

1.3.7 Thực hiện WebQuest

Sau khi đã đưa WebQuest lên mạng nội bộ, tiến hành thử với học sinh để đánh giá và sửa chữa

1.3.8 Đánh giá, sửa chữa

Việc đánh giá WebQuest để rút ra kinh nghiệm và sửa chữa cần có sự tham gia của học sinh, đặc biệt là những thông tin phản hồi của học sinh về việc trình bày cũng như quá trình thực hiện WebQuest Có thể hỏi học sinh những câu hỏi sau:

- Việc thiết kế WebQuest không đòi hỏi cao ở người thiết kế và kiến thức chuyên môn trong lĩnh vực tin học

- Tuy nhiên, việc thiết kế được WebQuest đáp ứng được các yêu cầu: đa dạng, cung cấp đầy đủ các thông tin cần thiết cho cả học sinh và giáo viên thì việc kết hợp được các yếu tố khoa học, sư phạm là vấn đề quan trọng Do

đó, việc thiết kế WebQuest cần đảm bảo được tính cấu trúc, nguyên tắc và yêu cầu cơ bản xác định

- Hiện nay, việc dạy học thông qua WebQuest chưa thực sự phát triển

Do đó, cùng với việc hình thành ý tưởng thiết kế WebQuest, ta phải đề cập đến một số điểm cần lưu ý và những hạn chế cần khắc phục khi sử dụng WebQuest

Chương II: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG WEBQUEST VÀO DẠY HỌC

CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÝ 10 THPT

2.1 Đặc điểm của chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 nâng cao THPT

Trong phần động học, để giải quyết bài toán cơ bản của cơ học, chúng ta

đã lần lượt giải quyết các mắt xích khác nhau: hệ quy chiếu, vận tốc, gia tốc

và cuối cùng là đi đến thiết lập phương trình chuyển động Nhưng làm thế nào

để xác định được gia tốc? Sự xuất hiện của gia tốc tuân theo những quy luật nào của tự nhiên? Phần cơ học nghiên cứu nguyên nhân của các chuyển động gọi là động lực học Nội dung cơ bản của phần động lực học là các định luật

về chuyển động, các khái niệm cơ bản: lực và khối lượng, các định luật riêng cho từng loại lực trong cơ học và phương pháp động lực học

Khác với sách giáo khoa của nhiều nước, sách giáo khoa của chúng ta coi các định luật của Newton như là các nguyên lý lớn Những nguyên lý này làm nền tảng cho việc tìm kiếm các định luật vật lý khác cũng như cho việc xây dựng và phát triển cơ học Với quan niệm đó, sách giáo khoa trình bày ba định luật dưới dạng tiền đề chứ không phải bằng con đường quy nạp thực nghiệm.Lực và khối lượng là hai khái niệm rất cơ bản mà Newton đã sử dụng

để khái quát hóa và định lượng những kết quả quan sát về hiện tượng tương tác giữa các vật cũng như về sự chuyển động của chúng Hai khái niệm này được hình thành trong mối liên hệ chặt chẽ với ba định luật Newton Xét về mặt logic, không thể hình thành khái niệm lực mà không cần đến khái niệm khối lượng Ngược lại, cũng không thể hình thành được khái niệm khối lượng mà bỏ qua khái niệm lực Do nhấn mạnh vai trò trực giác trong việc hình thành hai khái niệm lực và khối lượng nên sách giáo khoa đã trình bày cách hình thành hai khái niệm này theo hai giai đoạn: giai đoạn trực giác và giai đoạn logic

2.1.1 Khái niệm quán tính

Trong phần động lực học, hầu hết các sách giáo khoa luôn đề cập đến khái niệm quán tính

Thông thường người ta hiểu quán tính là tính chất của các vật thể mà định luật I Newton diễn tả: “ Mọi vật có thể đều có tính chất giữ nguyên trạng thái đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều chừng nào còn chưa có lực tác dụng lên nó” Tính chất đó của vật thể gọi là quán tính Chính do cách hiểu như vậy mà người ta gọi định luật I Newton là định luật quán tính Nếu theo cách hiểu này thì khái niệm quán tính gắn liền với định luật I Newton và quán tính là một tính chất vốn có với mức độ như nhau của tất cả các vật thể vật lý

mà không loại trừ một vật thể nào Quán tính hiểu theo nghĩa đó là một tính chất phổ biến, không đổi và không tách rời mọi vật Mọi vật đều có quán tính như nhau Vậy thì quán tính không phải là một đại lượng vật lý và không thể nói đến “số đo quán tính” như chúng ta thường nghe

Có thể hiểu quán tính theo một ý nghĩa khác khi nói rằng, một vật thể chịu tác dụng của một lực hãm thì trước khi dừng lại còn có thể đi hết một khoảng cách nào đó “theo quán tính” Thuật ngữ quán tính dùng ở đây là nói rằng, để biến đổi vận tốc chuyển động của vật dưới tác dụng của một vật bất

kì cần phải có một thời gian xác định, tức là lực xác định gia tốc chứ không phải xác định vận tốc Theo cách hiểu này, thuật ngữ quán tính gắn liền với định luật II Newton Với ý nghĩa này, ta có thể đưa ra được số đo định lượng, tức là số đo “mức quán tính” của mỗi vật Bởi vì dưới tác dụng của một lực như nhau các vật thể khác nhau sẽ đòi hỏi thời gian không như nhau để biến đổi vận tốc, tức là thu được gia tốc khác nhau

Chính vì tính chất hai nghĩa của quán tính nên làm cho các chuyên gia rất khó khăn khi trình bày khái niệm này trong sách giáo khoa vật lý phổ thông Trong khó khăn đó, có ý tưởng muốn kết hợp cả hai cách lí giải này bằng cách cho rằng “quán tính là xu hướng của vật thể bảo toàn vận tốc của

nó”, lực tác dụng lên vật thể “đấu tranh” với xu hướng đó và “thắng” nó Trong thực tế, ý tưởng đó đã bị phê phán một cách rất có lí, bởi vì không nói được rằng một vật có xu hướng bảo toàn vận tốc nếu nó bắt đầu thay đổi vận tốc dưới tác dụng của một vật nhỏ nhất.

Do những khó khăn không thể khắc phục được, nên cho đến nay, các sách giáo khoa vẫn phải bằng lòng sử dụng tính chất hai nghĩa ấy của thuật ngữ quán tính, nhưng sử dụng có thận trọng hơn Tính chất “quán tính” hiểu theo cách thứ nhất cùng với định luật I Newton Để diễn tả hết tính chất của thuật ngữ gắn với định luật II Newton, người ta dùng đến thuật ngữ “mức quán tính” Như vậy:

- Quán tính là tính chất bảo toàn vận tốc của vật thể, hay nói chính xác hơn quán tính là hiện tượng bảo toàn vận tốc của vật thể trong chuyển động

- Mức quán tính là tính chất của vật thể thu được gia tốc khác nhau dưới tác dụng của những lực không bằng nhau Do đó, khối lượng của một vật là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính Do vật thể có quán tính mà nó có mức quán tính Tuy nhiên hai khái niệm “quán tính” và “mức quán tính” hoàn toàn không đồng nhất với nhau

2.1.2 Các định luật về chuyển động

2.1.2.1 Định luật I Newton

Trước Newton, Aristode có quan niệm sai lầm cho rằng trạng thái đứng yên là trạng thái tự nhiên của mọi vật khi không có vật nào tác dụng lên nó Theo ông và các học trò của ông thì chỉ khi kéo một vật, tức là tác dụng vào vật một lực, thì vật mới chuyển động, còn khi thôi kéo (tức là thôi tác dụng) thì vật đứng yên Mãi sau này Galileo và Newton đã dùng phương pháp thực nghiệm để bác bỏ cách giải thích trên và đưa ra một cách giải thích mới về hiện tượng đứng yên Xét về mặt động lực học thì đứng yên chỉ là trường hợp đặc biệt của trường hợp chuyển động thẳng đều khi vận tốc ban đầu bằng không

Nếu nhìn lại lịch sử phát triển của

vật lý học thì Galileo được coi là người

đầu tiên sử dụng phương pháp thực

nghiệm Ông thả một hòn bi lăn trên một

máng nghiêng rất nhẵn và nhận thấy hòn

bi chuyển động nhanh dần khi lăn xuống

mặt phẳng nghiêng và chuyển động chậm

dần khi lăn ngược lên Ông dùng một mặt

phẳng nằm ngang và hai máng nghiêng

để thực hiện thí nghiệm được mô tả như

hình vẽ Thả hòn bi từ độ cao ban đầu h trên máng nghiêng 1, hòn bi lăn xuống rồi lại lăn ngược lên máng nghiêng 2 Galileo nhận thấy rằng hình như hòn bi muốn lăn lên máng 2 đạt đến độ cao bằng độ cao h ban đầu Ông càng

hạ thấp độ nghiêng của máng thì hòn bi lăn trên máng 2 được đoạn đường dài hơn Từ những thí nghiệm tương tự như vậy, Galileo suy ra rằng nếu thay máng 2 bằng một mặt phẳng nằm ngang, nhẵn lí tưởng thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc không đổi mãi mãi vì chẳng bao giờ có đạt đến độ cao ban đầu

Nhưng định luật I không phải đơn thuần là sản phẩm của phương pháp thực nghiệm mà còn là sản phẩm của trí tưởng tượng phong phú, của trình độ

tư duy cao, và của trực giác thiên tài của Galileo và của Newton

Trong cuốn “Những nguyên lí toán học của triết học tự nhiên”, Newton viết: “Mọi vật giữ nguyên trạng thái đứng yên hay chuyển động thẳng đều trừ phi nó chịu tác dụng của các lực làm thay đổi trạng thái đó” Đấy chính là nội dung của định luật I Newton Định luật I nói rằng, khi thôi tác dụng thì vật sẽ bảo toàn vận tốc Nhờ tin vào điều đó mà Galileo và Newton đã phát hiện ra mọi vật đều có quán tính

Nhưng ý nghĩa quan trọng mà định luật I mang lại cho khoa học là phát hiện ra hệ quy chiếu quán tính Thật vậy, theo định luật I Newton thì các vật

tự do sẽ đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều Nếu ta đứng trong hệ quy

chiếu gắn với vật tự do thì sẽ quan sát các vật tự do khác đứng yên hay chuyển động thẳng đều Có rất nhiều hệ quy chiếu gắn với các vật tự do như vậy và chúng đều tương đương nhau Những hệ quy chiếu đó gọi là hệ quy chiếu quán tính.

Một câu hỏi đã từ lâu được nhiều người quan tâm: định luật I có phải là trường hợp riêng của định luật II hay không? Nếu như vậy thì cần gì phải trình bày định luật I? Về hình thức thì định luật I có thể suy ra từ định luật II Thật vậy, từ công thức của định luật II F = ma khi F = 0 thì a = 0 Nhưng định luật I vẫn luôn là một định luật độc lập vì nó bao hàm những nội dung rất quan trọng như vừa trình bày ở trên Ngoài ra, định luật I còn chứa một nội dung rất quan trọng khác: tính đồng nhất của thời gian, tính đồng chất và đẳng hướng của không gian Thời gian trôi đi như nhau trong các hệ quy chiếu quán tính khác nhau Mọi điểm trong không gian, mọi phương trong không gian đều bình đẳng như nhau Đây chính là tư tưởng thống soái làm cơ sở để xây dựng cơ học Newton và vật lý học cổ điển

Newton viết: “Sự thay đổi chuyển động tỷ lệ với lực chuyển động đặt vào và xảy ra theo hướng mà lực tác dụng lên hướng đó” Trong cách phát biểu nguyên thủy này của Newton, chúng ta thấy rằng lực gây nên sự thay đổi chuyển động chứ không phải gây ra chuyển động như người ta nghĩ trước

đây Nhưng thuật ngữ “thay đổi chuyển động” là khó hiểu, vì chuyển động là một quá trình chứ không phải là một đại lượng vật lí.

Cách phát biểu mà ngày nay các nhà khoa học cho là chính xác nhất là:

“Lực tác dụng lên vật bằng tích khối lượng vật thể nhân với gia tốc mà vật thu được” Đó chính là nội dung của một định luật vì nói lên được mối liên hệ của các sự vật tồn tại trong tự nhiên

Mặc dù vậy, để đặc biệt chú ý đến tính nhân quả của định luật, nội dung của định luật được diễn tả như sau: “Gia tốc của vật thể tỷ lệ thuận với lực tác dụng vào vật và tỷ lệ nghịch với khối lượng của nó”

Định luật II Newton là một định luật phổ biến vì luôn luôn đúng cho mọi

sự tương tác cho dù bản chất tương tác ấy là hoàn toàn khác nhau, các vật tương tác là hoàn toàn khác nhau Người ta sử dụng định luật II để nghiên cứu chuyển động của viên đạn, của phân tử, của gió, của các vì sao, của một chi tiết cơ khí

Định luật II Newton là định luật cơ bản của động lực học vì nhờ định luật đó mà ta tìm được gia tốc của chuyển động Nếu còn biết thêm các điều kiện ban đầu thì hoàn toàn có thể giải quyết được các bài toán cơ bản về chuyển động của các vật

2.1.2.3 Định luật III Newton

Định luật III Newton xác định đặc tính tương tác của các vật được Newton phát biểu lần đầu rằng: “Tác dụng bao giờ cũng bằng và ngược chiều với phản tác dụng Nói khác đi, các lực tác dụng của hai vật lên nhau bao giờ cũng bằng nhau và hướng về hai phía ngược nhau”

Và cách phát biểu tổng quát như thế, định luật III Newton đúng cho mọi trường hợp tương tác, dù bản chất của lực tương tác là gì và các vật tham gia tương tác chuyển động với vận tốc như thế nào đi nữa

Mặc dù vậy, định luật III chỉ nói đến đặc tính của sự tương tác chứ không đề cập đến nguyên nhân của đặc tính đó, tức là nó chỉ cho biết rằng hễ

có lực tác dụng thì nhất thiết phải có lực phản tác dụng và không cho biết vì sao như vậy.

2.1.3 Khái niệm lực và khối lượng

Lực và khối lượng là hai đại lượng rất cơ bản của động lực học Nếu không có hai đại lượng này thì không thể nói gì đến các định luật của chuyển động Mặt khác, hai đại lượng này không thể trình bày một cách trọn vẹn trước khi trình bày các định luật của Newton

2.1.3.1 Khái niệm lực

Newton cho rằng: “Lực đặt vào là sự tác dụng tiến hành trên vật thể để làm thay đổi trạng thái đứng yên hay là chuyển động thẳng đều của nó” Ý nghĩa của khái niệm lực chính là ở đó

Feyman nói rằng: “Lực là cái mà nếu không có nó thì vật sẽ đứng yên hay chuyển động thẳng đều”

Hai cách phát biểu trên chỉ đề cập đến khái niệm chứ chưa nói rõ lực là một đại lượng vật lí để có thể đo và biểu diễn được bằng số

Từ trước đến nay người ta vẫn cho rằng lực có hai biểu hiện:

- Biển hiện hình học: gây ra biến dạng

- Biểu hiện động lực học: gây ra gia tốc (làm biến đổi chuyển động)

Do đó, nhiều sách giáo khoa đã định nghĩa: “Lực là đại lượng đặc trưng tác dụng của vật này vào vật khác, kết quả là truyền gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng”

Quan điểm hiện đại về lực cho rằng lực chỉ có một tác dụng động lực học là gây ra gia tốc, còn biến dạng là hệ quả của sự biến đổi chuyển động không đều của các phần tử của vật Bởi vậy chỉ nên định nghĩa: “Lực tác dụng lên vật là một đại lượng vectơ bằng tích của khối lượng m với gia tốc a mà vật thu được dưới tác dụng của lực”

Công thức F= m a vừa là công thức của định luật II Newton nhưng cũng là công thức định nghĩa lực Đó là công thức của định luật vì khi đó ba

đại lượng F, m, a một cách độc lập thì bao giờ ta cũng có được mối liên hệ trên (Lực bằng ) Đó là định nghĩa vì cho ta nhận biết được một cách chính xác khái niệm lực (Lực là ).

2.1.3.2 Khối lượng

Khái niệm khối lượng đã xuất hiện trong hai định luật hoàn toàn độc lập với nhau: định luật II Newton và định luật vạn vật hấp dẫn Chính vì vậy, trong lịch sử phát triển vật lý học xuất hiện hai khái niệm: khối lượng quán tính và khối lượng hấp dẫn Hai khái niệm khối lượng này hoàn toàn khác nhau về vai trò trong cơ học nhưng lại trùng nhau đến kì lạ Nhiều công trình nghiên cứu quan tâm đến vấn đề này nhưng cũng không phân biệt được sự khác nhau giữa khối lượng quán tính và khối lượng hấp dẫn Hầu hết sách giáo khoa phổ thông các nước chỉ hình thành khối lượng quán tính và dùng chung cho cả trường hợp hấp dẫn

Theo cách hiểu sơ khai của Newton thì khối lượng là đại lượng chỉ lượng vật chất chứa trong vật Khái niệm này chỉ được hiểu chính xác sau khi có định luật II và III Newton

Qua nhiều thí nghiệm, người ta nhận thấy rằng, đối với hai vật thể tương tác với nhau thì tỷ số gia tốc mà chúng thu được là như nhau Tỷ số này không phụ thuộc vào tính chất tương mà chỉ phụ thuộc vào một tính chất đặc biệt nào đó tan biến chính bên trong các vật thể tham gia tương tác Tính chất

ấy là vốn có của mỗi vật thể được biểu diễn bằng một đại lượng vật lí - khối lượng

Thuộc tính vốn có của mọi vật thể biểu hiện khi chúng tương tác mà chúng ta đang nói là: muốn làm thay đổi vận tốc, vật thể cần có thời gian (đó

là quán tính) Bởi vậy, khối lượng ấy gọi là khối lượng quán tính Vật thể nào

có khối lượng lớn hơn sẽ có mức quán tính lớn hơn

1

2 2

1

m

m a

a

=





Hệ thức trên cho chúng ta phương pháp đo khối lượng một vật bất kì (dù

là khối lượng to lớn như các hành tinh hoặc chỉ nhỏ bé như một electron ).Nhưng cách viết như trên chỉ là một cách quy ước, tại sao chúng ta lại không viết:

2 1

2 2 2

1

m

m a

Trong thực tế, để đo khối lượng của một vật, người ta lại dùng một phương pháp khác – phương pháp cân Phương pháp này liên quan đến định luật vạn vật hấp dẫn Bởi vậy, khối lượng ta nhận được ở đây gọi là khối lượng hấp dẫn

Như vậy, ý nghĩa thực của khối lượng là gì? Khối lượng chính là số đo mức quán tính của vật Trong cơ học Newton, khối lượng không hề có một ý nghĩa nào khác

2.1.4 Các lực cơ học

Trong chương trình cơ học phổ thông chỉ đề cập đến ba loại lực, đó là lực hấp dẫn, lực đàn hồi và lực ma sát Các định luật riêng về lực đều là những định luật thực nghiệm mà cơ sở quan trọng là các định luật Newton Không có ba định luật Newton thì không có cơ sở để xác định những tính chất riêng của từng loại lực

2.1.4.1 Lực hấp dẫn

Từ rất lâu người ta cho rằng Trái Đất là nơi duy nhất có lực hút mọi vật thể trên đó về phía mình Đến thế kỷ XVII, từ những quan sát thiên văn, Newton liên hệ sự rơi tự do của các vật trên mặt đất với chuyển động của Mặt trăng xung quanh Trái Đất và cho rằng chính do có lực hút của Trái Đất lên Mặt trăng đã làm cho Mặt trăng quay xung quanh Trái Đất Từ lập luận đó,

Newton tiến tới giải thích sự chuyển động của các hành tinh trong hệ Mặt trời Dựa vào những số liệu quan sát thiên văn mà đặc biệt là sự chuyển động của Mặt trăng xung quanh Trái Đất, so sánh gia tốc hướng tâm của Mặt trăng và gia tốc rơi tự do của các vật ở gần mặt đất và theo cách lập luận của mình Newton cho rằng lực hấp dẫn là một loại lực phổ biến trong toàn vũ trụ Mọi khối lượng đều là nguồn lực hấp dẫn Khối lượng càng lớn thì lực hấp dẫn càng lớn và càng xa tâm hấp dẫn thì lực này càng nhỏ Từ đó Newton khái quát hóa và nêu lên thành định luật vạn vật hấp dẫn:

2 2 1

r

m m G

Định luật vạn vật hấp dẫn đã đề ra một giả thuyết thực nghiệm: nếu có những lực kế rất nhạy thì ta có thể tạo ra được thí nghiệm đo trực tiếp lực hấp dẫn giữa những vật thông thường, miễn là những vật này có khối lượng đủ lớn Cavendish là người đầu tiên dựng được thí nghiệm khá tinh vi để đo trực tiếp lực hấp dẫn và hằng số hấp dẫn Đó là một thí nghiệm lịch sử không chỉ

để kiểm chứng giả thuyết về sự tồn tại lực hấp dẫn giữa các vật bình thường

mà còn tìm ra được hằng số hấp dẫn mà ngày nay chúng ta ai cũng biết

Trọng lực chỉ là một trường hợp riêng của lực hấp dẫn, đó là lực hút của Trái Đất lên các vật đặt gần mặt đất Sự kiện đo gia tốc rơi tự do là cơ sở thực nghiệm để xác định những đặc điểm của trọng lực Những tính chất quan trọng của trọng lực là đặt vào vật, hướng thẳng đứng xuống dưới, phụ thuộc vào độ cao và vĩ độ địa lí

Trọng lượng là một khái niệm đang được các nhà khoa học và các tác giả sách giáo khoa tranh luận gay gắt và cho đến nay vẫn chưa thống nhất quan điểm

Quan niệm thứ nhất cho rằng, lực tác dụng lên giá đỡ hay dây treo do có lực tác dụng của Trái Đất lên vật thì gọi là trọng lượng của vật Khi vật chuyển động trong thang máy, tùy theo gia tốc chuyển động của thang máy khác nhau mà vật có thể tăng, giảm trọng lượng hoặc không trọng lượng Như vậy trọng lượng của vật nhưng không hề đặt vào vật mà lại đặt vào vật khác (giá đỡ hay dây treo) và bản chất của trọng lượng không phải là lực hấp dẫn

Quan niệm thứ ba cho rằng trọng lượng của một vật là hợp lực của trọng lực và lực quán tính tác dụng lên vật Trong hệ quy chiếu quán tính, mọi vật

bị tác dụng bởi trọng lực P = mg và vật cũng có trọng lượng bằng P, còn trong

hệ quy chiếu phi quán tính, mọi vật có trọng lượng P + Fqt

Trong sách giáo khoa thí điểm phân ban, có nhóm tác giả lại quan niệm rằng trọng lượng của vật chính là độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật Từ đó làm xuất hiện thuật ngữ trọng lượng biểu kiến, trọng lực biểu kiến

2.1.4.2 Lực đàn hồi

Lực đàn hồi xuất hiện khi có sự biến dạng của vật thể và có hướng ngược với hướng có xu hướng dịch chuyển tương đối của các phần tử vật chất khi xảy ra sự biến dạng Chính các định luật Newton làm nảy sinh ra giả thuyết nghiên cứu thực nghiệm về lực đàn hồi và đề ra phương pháp tiến hành những thí nghiệm cụ thể Lợi dụng đặc điểm của trọng lực đã biết, người ta

cho tác dụng vào lò xo những lực gấp đôi, gấp ba Sự cân bằng lực là cơ sở

để xác định độ lớn của lực đàn hồi thông qua lực cân bằng với nó là trọng lực Định luật Hooker là một định luật thực nghiệm cho thấy:

- Biểu thức của lực đàn hồi rất đơn giản: F = - kx

- Độ lớn của lực đàn hồi chỉ phụ thuộc vào độ biến dạng x

Định luật Hooker là cơ sở để tạo ra lực kế

2.1.4.3 Lực ma sát

Các lực ma sát thường được chia làm hai loại: ngoại ma sát và nội ma sát Lực ngoại ma sát xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật thể Nội ma sát

là lực tương tác theo phương tiếp tuyến giữa các lớp của cùng một chất khi có

xu hướng chuyển động đối với nhau Trong chương trình vật lí phổ thông, người ta thường chỉ đề cập đến cái gọi là ma sát khô (ma sát nghỉ, ma sát trượt, ma sát lăn)

 Ma sát nghỉ

Ma sát nghỉ xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc của hai vật rắn khi hai vật rắn đó

có xu hướng chuyển động đối với nhau

Độ lớn của ma sát nghỉ nhận giá trị từ 0 đến µ0N, trong đó µ0 là hệ số

ma sát nghỉ phụ thuộc vào bản chất vật lý của các chất và độ nhám của các bề mặt tiếp xúc, N là lực nén vuông góc với bề mặt tiếp xúc

 Ma sát trượt

Ma sát trượt xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc của hai vật rắn khi chúng chuyển động “trượt” lên nhau Khi các vật chuyển động với vận tốc nhỏ, độ lớn của lực ma sát nghỉ là F = µN , trong đó µ là hệ số ma sát trượt (thường

thì hệ số ma sát nghỉ µ 0 lớn hơn hệ số ma sát trượt µ đến 25%), N là lực nén

vuông góc với bề mặt tiếp xúc Tuy nhiên, Culon và Amonton đã chỉ ra bằng thực nghiệm rằng độ lớn của lực ma sát trượt còn phụ thuộc vào vận tốc tương đối của chuyển động

Phương pháp động lực học còn là sự vận dụng phương pháp tọa độ của toán học vào việc diễn tả các công thức vật lý cũng như việc giải các bài tập vật lý Tuy nhiên, muốn sử dụng chính xác phương pháp tọa độ thì cần phải thống nhất sử dụng ba loại kí hiệu cho cùng một đại lượng vectơ như sau:

-Ký hiệu F để chỉ vectơ lực

-Ký hiệuFx,Fyđể chỉ hình chiếu của vectơ lực lên các trục tọa độ 0x, 0y

- Ký hiệu F để chỉ độ lớn của vectơ lực

Có thể tiến hành giải các bài toán động lực học theo các bước sau:

Bước 1: Nghiên cứu đầu bài Đặc biệt chú ý đến vẽ hình và biểu diễn các

lực trên hình vẽ và đổi đơn vị nếu cần thiết

Bước 2: Phân tích hiện tượng Trong phần này thường sử dụng định luật

III Newton và các định luật riêng về từng loại lực để phân tích xem có những lực nào tác dụng lên vật

Bước 3: Viết phương trình của định luật II Newton dưới dạng vectơ

a m F

F1 + 2 + = 

Bước 4: Chọn hai trục tọa độ 0x, 0y và chiếu phương trình vectơ đó lên

các trục tọa độ để có được các phương trình vô hướng

Bước 5: Căn cứ vào các điều kiện ban đầu (v0, x0, y0) xác định dạng chuyển động và viết các phương trình chuyển động tương ứng

Bước 6: Giải hệ phương trình.

Bước 7: Biện luận kết quả.

2.1.6 Thí nghiệm động lực học

Trước đây, người ta quan niệm các định luật Newton được hình thành như các định luật vật lý khác, nên đã sử dụng nhiều thí nghiệm khác nhau để hình thành định luật II và định luật III Newton Ngày nay, quan niệm đó đã được thay đổi, với sự trợ giúp của đệm không khí và máy vi tính, người ta đã tiến hành thành công các thí nghiệm về định luật II và III Newton Những thí nghiệm này chỉ mang tính chất minh họa

2.2 Thiết kế WebQuest chương “Động lực học chất điểm” vật lý

10 nâng cao THPT

Từ cách hiểu về WebQuest ta thấy rằng để thiết kế được một WebQuest theo đúng nghĩa thì ta cần phải biết những nội dung, yêu cầu khi thiết kế một trang Web thông thường

2.2.1 Các bước thiết kế WebQuest

Để thiết kế một WebQuest ta cần phải thực hiện theo các bước: xác định cấu trúc bài giảng, khởi động chương trình Notepad, nhập nội dung bài giảng, chèn hình ảnh, đồ họa, âm thanh , xây dựng các hoạt động nhận thức cho học sinh, kiểm tra đánh giá kiến thức của học sinh

2.2.1.1 Xác định cấu trúc bài giảng

Công việc quan trọng đầu tiên khi làm WebQuest là phải xác định được cấu trúc của bài giảng Mỗi bài giảng là tập hợp của nhiều thông tin, hình

ảnh minh họa, các đoạn phim thí nghiệm Tất cả sẽ được lưu trong cùng một thư mục.

2.2.1.2 Khởi động chương trình Notepad

Chọn Start\ Program\ Accessories\ Notepad

Nhập vào nội dung sau là cấu trúc chung của một trang web (HTML):

Lưu tập tin với phần mở rộng là HTM hoặc HTML

2.2.1.3 Nhập nội dung bài giảng

- Tạo biên dùng chung: có thể dùng nhiều thẻ <TABLE> lồng vào nhau

để trang trí, tạo khung viền cho trang

- Nhập nội dung bài giảng vào phần chính của trang: trên phần chính của trang web thể hiện nội dung của tiến trình dạy học bao gồm:

+ Mục tiêu bài giảng: học sinh đạt được những yêu cầu ở mục tiêu sau khi học xong bài

+ Nội dung kiến thức đã được trình bày dựa theo SGK và tài liệu tham khảo.+ Các hình ảnh minh họa

+ Các đoạn phim thí nghiệm

+ Các hình thức tổ chức tiết học và hoạt động nhận thức của học sinh

Để phân biệt mỗi đoạn không thể dùng phím Enter mà phải dùng các thẻThẻ <p> có cấu trúc <p> </p> để ngắt đoạn

<img align = top/middle/bottom

Border = n: đặt kích thước đường viền được vẽ quanh ảnh (tính theo đơn

vị pixel)

Src = url: địa chỉ của file ảnh cần chèn vào tài liệu

Width/ height: chỉ định kích thước của ảnh được hiển thị

Hspace/ Vspace: chỉ định khoảng trống xung quanh hình ảnh (tính theo đơn vị pixel) theo bốn phía trên, dưới, trái, phải

Title = title: văn bản sẽ hiển thị khi con chuột trỏ trên ảnh

Dynsrc = url: địa chỉ của file video

Tuy nhiên, với thẻ <IMG> thì không thể chèn các thí nghiệm có đuôi swf và video chèn vào có sự bất tiện là ta không thể cho dừng lại nửa chừng được Vì vậy, đối với phim thí nghiệm và thí nghiệm ảo ta nên dùng thẻ

<OBJECT>

- Để nhúng đoạn phim video ta dùng đoạn mã sau:

<OBJECT id=video style=”WIDTH: (độ rộng)px; HEIGHT: (độ cao)px” type=application/x-oleobject classid=CLSID:6BF52A52-394A- 11d3-B153-00C04F79FAA6>

<PARAM NAME=”allowFullscreen” VALUE=”true”>

<PARAM NAME=”Autostart” VALUE=”99”>

<PARAM NAME=”URL” VALUE=”Địa chỉ lưu đoạn phim”>

<PARAM NAME=quanlity value=high>

</OBJECT>

- Để nhúng các file thí nghiệm có đuôi swf ta dùng đoạn mã sau:

<OBJECT 444553540000” WIDTH=”Độ rộng” HEIGHT=”Độ cao”>

classid=”clsid:D27CDB6E-AE6D-11cf-96B8-<PARAM NAME=movie VALUE=”Địa chỉ đoạn thí nghiệm”>

<PARAM NAME=quanlity VALUE=high>

Ta có thể thay đổi chiều rộng và chiều cao tùy ý và chú ý đặt địa chỉ đoạn phim, đoạn thí nghiệm đúng với vị trí đặt file video

2.2.1.5 Xây dựng các hoạt động nhận thức cho học sinh

Dựa vào nội dung kiến thức đã được chọn lựa cùng với khả năng thiết lập WebQuest để dự kiến các hoạt động dạy học phù hợp Tương ứng với từng nội dung kiến thức, giáo viên có thể thiết kế các câu hỏi hướng dẫn, dẫn dắt hay kiến tạo các tình huống có vấn đề để học sinh chủ động lĩnh hội tri thức

2.2.1.6 Khả năng liên kết

Có thể nói khả năng nổi trội của web là khả năng liên kết không những với các bookmart trong cùng một trang, các trang web hay file khác trong cùng một máy tính mà còn có thể liên kết với những địa chỉ trên internet

- Liên kết đến các trang hay các file khác trong máy

+ TABINDEX: thứ tự di chuyển khi ấn phím tab

+ TITLE: văn bản hiển thị khi di chuột trên siêu liên kết