áp dụng phương pháp nhận thức khoa học xây dựng đồng thời một số kiến thức vật lý trung học phổ thông nhằm phát triển năng lực tự học cho học sinh

ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA SƢ PHẠM BỘ MÔN SƢ PHẠM VẬT LÝ ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP NHẬN THỨC KHOA HỌC XÂY DỰNG ĐỒNG THỜI MỘT SỐ KIẾN THỨC VẬT LÝ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH Luận văn tốt nghiệp Ngành: SP VẬT LÝ – TIN HỌC Giáo viên hƣớng dẫn: Sinh viên thực hiện: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn Nguyễn Mạnh Nhân Mã số SV: 1110253 Lớp: SP Vật lý - Tin học Khóa: 37 Cần Thơ, năm 2015 Lời cảm ơn Sau thời gian dài nghiên cứu em hoàn thành luận văn Đó kết cố gắng thân năm tháng giảng đƣờng Đại Học; hƣớng dẫn tận tình quý thầy cô năm vừa qua Để ghi nhớ công ơn trên.em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô trƣờng Đại Học Cần Thơ, Khoa Sƣ Phạm Bộ Môn Sƣ Phạm Vật lí truyền đạt kiến thức kinh nghiệm Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn ThS-GVC Trần Quốc Tuấn tận tình dẫn cho em suốt trình thực luận văn Mặc dù cố gắng nhiều nhƣng không tránh khỏi hạn chế thiếu sót Em mong nhận đƣợc ý kiến quý báu quý thầy cô bạn bè để đề tài đƣợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Cần Thơ, tháng 05 năm 2015 Sinh viên thực Nguyễn Mạnh Nhân LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu thực Các số liệu, kết phân tích luận văn hoàn toàn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình nghiên cứu trƣớc Mọi tham khảo, trích dẫn đƣợc rõ nguồn danh mục tài liệu tham khảo luận văn Cần Thơ, ngày tháng Tác giả năm 2015 Nguyễn Mạnh Nhân Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân M ỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài: Mục đích nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Các giai đoạn thực đề tài Những từ viết tắc đề tài NỘI DUNG Chƣơng ĐỔI MỚI PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ THPT 1.1 Những vấn đề chung đổi giáo dục trung học phổ thông 1.1.1 Mục tiêu giáo dục nƣớc ta 1.1.2 Đổi phƣơng pháp dạy học 1.2 Phƣơng hƣớng chiến lƣợc đổi phƣơng pháp dạy học 1.2.1 Khắc phục lối truyền thụ chiều 1.2.2 Đảm bảo thời gian tự học, tự nghiên cứu học sinh 1.2.3 Rèn luyện thành nếp tƣ sáng tạo ngƣời học 1.2.4 Áp dụng PPTT, PTDH đại vào trình dạy học 1.3 Mục tiêu chƣơng trình vật lý trung học phổ thông 1.3.1 Hệ thống kiến thức VLPT bản, phù hợp với quan điểm đại 1.3.2 Rèn luyện phát triển kỹ 1.3.3 Hình thành rèn luyện thái độ, tình cảm 1.4 Những định hƣớng đổi PPDH Vật lý lớp 12 theo chƣơng trình THPT 1.4.1 Giảm đến tối thiểu việc giảng dạy, minh họa GV, tăng cƣờng việc tổ chức cho HS tự lực, tham gia vào giải vấn đề học tập 1.4.2 Áp dụng rộng rãi kiểu học Phát hiện- Giải vấn đề 10 1.4.3 Rèn luyện cho học sinh phƣơng pháp nhận thức vật lý 11 1.4.4 Tận dụng PTDH mới, trang thiết bị Phát huy sáng tạo GV việc làm sử dụng đồ dùng dạy học 11 1.4.5 Tăng cƣờng áp dụng phƣơng pháp dạy học nhóm hợp tác 13 i Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân 1.5 Đổi việc kiểm tra đánh giá 15 1.5.1 Quan điểm đánh giá 15 1.5.2 Các hình thức kiểm tra 17 1.5.3 Đổi kiểm tra đánh giá 18 1.5.4 Xác định mức độ nhận thức đề kiểm tra 20 Chƣơng MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP NHẬN THỨC KHOA HỌC ÁP DỤNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 24 2.1 Phƣơng pháp thực nghiệm dạy học Vật lí trƣờng phổ thông 24 2.1.1 Phƣơng pháp thực nghiệm trình sáng tạo khoa học Vật lí 24 2.1.2 Phƣơng pháp thực nghiệm dạy học Vật lí 27 2.1.3 Phối hợp phƣơng pháp thực nghiệm phƣơng pháp nhận thức khác dạy học Vật lí 29 2.2 Phƣơng pháp giải vấn đề dạy học Vật lí trƣờng phổ thông 29 2.2.1 Khái niệm 29 2.2.2 Tiến trình giải vấn đề khoa học 30 2.2.3 Tổ chức tình học tập giải vấn đề 30 2.2.4 Các kiểu hƣớng dẫn học sinh giải vấn đề 33 2.2.5 Các pha phƣơng pháp giải vấn đề: 34 Chƣơng PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở THPT 36 3.1 Năng lực tự học 36 3.1.1 Tự học 36 3.1.2 Năng lực tự học 36 3.1.3 Hoạt động tự học vật lý học sinh 37 3.1.4 Phƣơng hƣớng rèn luyện lực tự học 40 3.2 Bồi dƣỡng học sinh lực tự học giảng day theo PPNTKH 42 3.2.1 Nhiệm vụ giáo viên 42 3.2.2 Tổ chức hoạt động tự học vật lí học sinh 42 Chƣơng THIẾT KẾ MỘT SỐ BÀI HỌC TRONG CHƢƠNG TRÌNH VẬT LÍ THPT 47 4.1 Đổi việc thiết kế học (soạn giáo án) 47 4.1.1 Các yêu cầu việc soạn giáo án 47 4.1.2 Những nội dung việc soạn giáo án 47 ii Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân 4.1.3 Một số hoạt động học tập phổ biến tiết học 48 4.1.4 Cấu trúc giáo án soạn theo hoạt động học tập 50 4.2 Thiết kế giáo án số học SGK vật lí THPT nâng cao 50 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 51 5.1 Mục đích thực nghiệm 51 5.2 Nội dung thực nghiệm 51 5.3 Đối tƣợng thực nghiệm 51 5.4 Kế hoạch giảng dạy 51 5.5 Tiến trình thực học 51 5.6 Kết thực nghiệm 51 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 PHỤ LỤC 54 iii Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài: Ngày nay, thời kỳ mở cửa hội nhập với cộng đồng quốc tế đất nƣớc ngày phát triển mạnh mẽ mặt: kinh tế, khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin… kéo theo đòi hỏi ngƣời với đầy đủ tri thức, kỹ năng, động sáng tạo nhạy bén chế thị trƣờng cạnh tranh khóc liệt, phải đầy lĩnh để làm chủ đất nƣớc tình hình Vì vấn đề đặt đổi hỏi ngành giáo dục phải có đổi mới, kịp thích nghi với phát triển xã hội tăng nhanh khối lƣợng tri thức loài ngƣời Theo Định hƣớng đổi PPDH Vật lý THPT theo Nghị TW2 khóa VIII: “Đổi mạnh mẽ phương pháp GD-ĐT, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo cho người học”[1] Đó là, chƣơng trình giáo dục phƣơng pháp nhiệm vụ DH vật lý nhằm bồi dƣỡng cho học sinh tự lực tham gia vào giải vấn đề học tập Một phƣơng pháp nghiên cứu vật lý phƣơng pháp giải vấn đề Nghĩa giảng phải tạo đƣợc tình cho HS nảy sinh đƣợc tình có vấn đề, kích thích tò mò muốn chiếm lĩnh tri thức khoa học Phƣơng pháp có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức HS, giúp cho HS chiếm lĩnh đƣợc kiến thức khoa học sâu sắc, vững Đồng thời đảm bảo cho phát triển trí tuệ HS trình học tập Có nhƣ HS đƣợc đặt vị trí trung tâm học nhƣ tinh thần việc đổi phƣơng pháp dạy học Từ lý trên, định chọn đề tài: “Áp dụng phương pháp nhận thức khoa học xây dựng đồng thời số kiến thức Vật lý trung học phổ thông nhằm phát triển lực tự học cho học sinh” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc áp dụng phƣơng pháp nhận thức khoa học xây dựng đồng thời số kiến thức Vật lý trung học phổ thông nhằm phát triển lực tự học cho học sinh Giả thuyết khoa học Vận dụng lí luận dạy học áp dụng phƣơng pháp nhận thức khoa học xây dựng đồng thời số kiến thức Vật lý trung học phổ thông nhằm phát triển lực tự học cho học sinh Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân Nhiệm vụ đề tài  Nghiên cứu Lí luận DHVL Đổi phƣơng pháp dạy học Vật lý THPT  Nghiên cứu vấn đề áp dụng phƣơng pháp nhận thức khoa học xây dựng đồng thời số kiến thức Vật lý trung học phổ thông nhằm phát triển lực tự học cho học sinh  Nghiên cứu chƣơng trình Vật lí THPT nâng cao nhằm làm sáng tỏ lí luận thiết kế giáo án bài: Bài 14: Định luật I Niu-tơn Bài 15: Định luật II Niu-tơn Bài 29: Momen lực Điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định Bài 31: Định luật bảo toàn động lƣợng Bài 3: Momen động lƣợng Định luật bảo toàn momen động lƣợng  Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm THPT Phƣơng pháp nghiên cứu  Nghiên cứu lí luận:  Các sách giáo khoa Vật lý, Tài liệu bồi dƣỡng GV, Tài liệu Phƣơng pháp dạy học Vật lý  Các sách báo khoa học Vật lý phục vụ cho đề tài  Trao đổi học tập kinh nghiệm từ thầy cô, anh chị bạn  Quan sát sƣ phạm: thu nhận thông tin phản hồi từ GV HS qua kiểm tra trắc nghiệm phiếu thăm dò ý kiến  Tổng kết kinh nghiệm từ hệ thống lại tình phƣơng pháp dùng  Thực nghiệm sƣ phạm: Kết hợp PPTN PPGQVĐ dạy học vật lí nhằm phát triển lực tự học cho HS  Ứng dụng CNTT để hỗ trợ nghiên cứu, thiết kế giáo án điện tử hoàn thành đề tài Đối tƣợng nghiên cứu  Các hoạt động dạy học giáo viên học sinh thể biện pháp thực theo hƣớng nghiên cứu đề tài nhằm “Áp dụng phƣơng pháp nhận thức khoa học xây dựng đồng thời số kiến thức Vật lý trung học phổ thông nhằm phát triển lực tự học cho học sinh” Các giai đoạn thực đề tài  Giai đoạn 1: Tìm hiểu thực trạng, tìm thầy hƣớng dẫn, chọn đề tài nghiên cứu Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân  Giai đoạn 2: Nghiên cứu tài liệu, lập đề cƣơng chi tiết  Giai đoạn 3: Hoàn thành sở lí luận đề tài  Giai đoạn 4: Nghiên cứu nội dung phƣơng pháp xây dựng, thiết kế chƣơng trình Vật lí THPT nâng cao  Giai đoạn 5: Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm THPT  Giai đoạn 6: Hoàn chỉnh đề tài, chuẩn bị báo cáo Power Point  Giai đoạn 7: Bảo vệ Luận văn tốt nghiệp Những từ viết tắc đề tài  Công nghệ thông tin: CNTT  Dạy học vật lý: DHVL  Dạy học: DH  Khoa học: KH  Giáo viên: GV  Giải vấn đề: GQVĐ  Học sinh: HS  Học tập: HT  Ngôn ngữ vật lý: NNVL  Phƣơng pháp tiên tiến:PPTT  Phƣơng án thí nghiệm: PATN  Phƣơng tiện dạy học:PTDH  Phƣơng pháp đọc sách: PPĐS  Phƣơng pháp dạy học:PPDH  Phƣơng pháp nhận thức đặc thù:  Sách giáo khoa: SGK  Tiến hành thí nghiệm:THTN PPNTĐT  Sách giáo viên: SGV  Vật lý phổ thông: VLPT  Thiết bị dạy học: TBDH Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân NỘI DUNG Chƣơng ĐỔI MỚI PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC VẬT LÝ THPT 1.1 Những vấn đề chung đổi giáo dục trung học phổ thông 1.1.1 Mục tiêu giáo dục nƣớc ta Nƣớc ta bƣớc vào thời kì công nghiệp hóa, hội nhập với cộng đồng giới kinh tế cạnh tranh liệt, cần phải có ngƣời có phẩm chất để phù hợp với tình hình phát triển đất nƣớc Vì phải đổi giáo dục nhằm tạo hệ trẻ động, tƣ sáng tạo thực hành giỏi Nghị hội nghị BCH TW Đảng Cộng sản Việt Nam khóa VIII rõ: “Nhiệm vụ giáo dục nhằm xây dựng người hệ thiết tha gắn bó với lí tưởng độc lập dân tộc chủ nghĩa xã hội, có đạo đức sáng, có ý chí kiên cường xây dựng bảo vệ Tổ quốc công nghiệp hóa, đại hóa; giữ gìn phát huy giá trị văn hóa dân tộc, có lực tiếp thu tinh hoa văn hóa nhân loại, phát huy tiềm dân tộc người Việt Nam, có ý thức cộng đồng phát huy tính tích cực cá nhân, làm chủ tri thức khoa học công nghệ đại, có tư sáng tạo, có kỹ thực hành giỏi, có phong cách công nghiệp, có tính tổ chức kỉ luật, có sức khỏe, người thừa kế xây dựng chủ nghĩa xã hội vừa hồng vừa chuyên lời dặn Bác Hồ”[1] 1.1.2 Đổi phƣơng pháp dạy học PPDH truyền thống theo kiểu truyền thụ chiều, thầy giảng bài, minh họa, làm mẫu, kiểm tra, đánh giá, trò lắng nghe, ghi nhớ bắt trƣớc làm theo, GV trung tâm trình dạy học, GV xác định mục đích học, nội dung học, cách thức học, đƣờng đến kỹ năng, đánh giá kết học.Tuy nhiên phƣơng pháp thời gian dài đạt đƣợc thành tựu quan trọng nhƣng đào tạo ngƣời có tính tích cực cá nhân tốt, có tƣ sáng tạo, có kỹ thực hành giỏi Giáo dục nƣớc ta xây dựng hệ thống phƣơng pháp dạy học không trang bị cho HS kiến thức mà phải bồi dƣỡng lực mà trƣớc hết lực sáng tạo Nghị TW2 khóa VIII Đảng Cộng sản Việt Nam ghi rõ: “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học.Từng bước ứng dụng phương pháp tiên tiến, phương pháp đại vào trình dạy, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân BÀI 31 ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƢỢNG I MỤC TIÊU: Kiến thức: Nêu đƣợc định nghĩa hệ kín lấy đƣợc ví dụ hệ kín Nắm vững định nghĩa động lƣợng, công thức tính động lƣợng nêu đƣợc đơn vị đo đồng thời hiểu đƣợc ý nghĩa động lƣợng Phát biểu viết đƣợc biểu thức định luật bảo toàn động lƣợng hệ kín Kĩ năng: Rèn luyện đƣợc kĩ suy luận đƣợc định luật bảo toàn động lƣợng từ kiến thức biết (định luật II, III Niu – tơn, biểu thức tính gia tốc) Vận dụng định luật bảo toàn động lƣợng để giải thích số tƣợng giải toán hai vật va chạm mềm Vận dụng đƣợc biến thiên động lƣợng theo thời gian Thực đƣợc thí nghiệm kiểm chứng biểu thức động lƣợng II CHUẨN BỊ: Giáo viên: Các bảng vẽ sẵn Chế tạo dụng cụ để kiểm tra cho ĐLBTĐL PHIẾU HỌC TẬP Câu 1: Chuyển động sau chuyển động phản lực? A Chuyển động tên lửa B Chuyển động mực C Chuyển động khinh khí cầu D Chuyển động giật súng bắn Câu 2: Xác định động lƣợng viên đạn có khối lƣợng 10g bay với vận tốc 200 m/s A kg.m/s B kg.m/s C kg.m/s D kg.m/s Câu 3: Một bóng khối lƣợng 200g bay vuông góc đến tƣờng với vận tốc m/s bật theo phƣơng cũ với vận tốc Độ biến thiên động lƣợng bóng là: A 1,6 kg.m/s B 3,2 kg.m/s C -1,6 kg.m/s D -3,2 kg.m/s Câu 4: Định luật bảo toàn động lƣợng trƣờng hợp: A Hệ có ma sát B Hệ ma sát C Hệ kín có ma sát 79 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân D Hệ cô lập Câu 5: Một hệ gồm vật có khối lƣợng m1 = 200g, m2 = 300g, có vận tốc v1 = m/s, v2 = m/s Biết vật chuyển động ngƣợc chiều Độ lớn động lƣợng hệ : A 1,2 kg.m/s B C 120 kg.m/s D 84 kg.m/s Học sinh Ôn tập kiến thức lực, định luật II Niu – tơn, định luật III Niu – tơn III TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC: Khái niệm hệ kín:   F 0  nl Hệ vật   0  F ngl  Các định luật bảo toàn - Đặc trƣng: số đại lƣợng VL đặc trƣng cho trạng thái hệ có giá trị không đổi theo thời gian - Một số ĐLBT: khối lƣợng, động lƣợng, lƣợng, … - Ý nghĩa: giải toán học nhanh chóng, dễ dàng Đặt vấn đề: vật tƣơng tác nhau, vật thu gia tốc, vận tốc vật bị thay đổi Có hệ thức biểu thị MQH vận tốc vật trƣớc, sau tƣơng tác không?  Xét hệ kín gồm vật tƣơng tác → vật thu a, v thay đổi     Vật (m1, v1 ) va chạm vật (m2 , v2 ) Sau va chạm v1, ,v2, Sự biến đổi v liên quan a, a biểu thị qua F, lực có MQH với Từ suy điều gì? f21  f12vàf a, a v MQH vận tốc vật trƣớc sau tƣơng tác 80 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân Áp dụng ĐL II, III Niu – tơn, tìm MQH vận tốc hai vật trƣớc sau tƣơng tác?   ĐL III Niu – tơn: f 21   f12   ĐL II Niu – tơn: f  ma      m1v1  m2v2  m1v1,  m2v2, Hãy suy HQ để KT hệ thức ? t HQ: Nếu v1  v2  0s1  s2 m2 m1 Làm để KT hệ TN? TNKT  v  v2 h B1 s1 s2 B2 KQH kiến thức, rút KL MQH vận tốc vật trƣớc sau tƣơng tác?     m1v1  m2v2  m1v1,  m2v2,  Khái niệm động lƣợng  ĐLBT động lƣợng Hƣớng dẫn giải Câu hỏi tập 81 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân IV TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: Hoạt động (3 phút): đề xuất vấn đề cho học Hoạt động HS Trợ giúp GV -HS lắng nghe tiếp thu - HS lắng nghe tiếp thu - Khi giải toán học ta quen với phƣơng pháp động lực học, tức vận dụng định luật Niu – tơn Ngoài ra, có phƣơng pháp khác nhanh chóng dễ dàng dùng định luật bảo toàn Vậy hôm vào ''Chƣơng IV Các định luật bảo toàn'' - Nội dung chƣơng trình bày đại lƣợng học: động lƣợng, công - công suất, năng, động năng, năng, đồng thời thiết lập định luật bảo toàn động lƣợng, định luật bảo toàn Chúng ta tìm hiểu chƣơng IV ''31 Định luật bảo toàn động lƣợng (ĐLBTĐL)'' - Khi nghiên cứu chuyển động hệ vật dƣới tác dụng lực Mỗi vật chịu tác dụng lực vật hệ từ vật hệ Giải toán nhƣ phức tạp Bài toán đơn giản hệ mà ta nghiên cứu hệ kín hay hệ cô lập Vậy hệ kín gì? Chúng ta vào phần ''1 Hệ kín'' - HS lắng nghe tiếp thu Hoạt động (7 phút): tìm hiểu khái niệm hệ kín Hoạt động HS - Hệ vật hệ có từ vật trở lên Trợ giúp GV - Bên toán học ta có khái niệm hệ phƣơng trình tức hệ gồm có nhiều phƣơng trình Hãy cho biết hệ vật? - Đọc phần SGK cho - Hệ kín hệ vật mà có biết hệ vật nhƣ gọi hệ nội lực tƣơng tác vật mà không kín? có ngoại lực tác dụng lên hệ 82 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân có ngoại lực phải triệt tiêu Các nội lực đôi trực theo định luật III Niu – tơn - Hệ kín hệ vật mà tổng nội lực tƣơng tác vật hệ khác tổng ngoại lực tác dụng lên hệ (nếu có) - Hãy cho ví dụ hệ kín - Hệ tƣơng tác viên bi mặt phẳng nhẵn ngang, không ma sát - Vì cho hệ kín? - Vì tổng ngoại lực gồm trọng lực phản lực triệt tiêu nhau, hệ chuyển động mặt phẳng nhẵn ngang - Trong thực tế, Trái Đất khó ma sát thực đƣợc hệ tuyệt đối kín triệt tiêu hoàn toàn lực ma sát lực cản khác Trong tƣợng nhƣ nổ, va chạm nội lực thƣờng xuất lớn so với ngoại lực thông thƣờng nên hệ vật xem gần kín thời gian ngắn xảy tƣợng - Trong học cổ điển, số định luật bảo toàn suy từ định luật Niu – tơn Tuy nhiên, vật lý học đại có lĩnh vực mà định luật Niu – tơn không áp dụng đƣợc nhƣng tồn định luật bảo toàn Chúng ta sang phần ''2 Các định luật bảo toàn” (các ĐLBT)'' Hoạt động (5 phút): tìm hiểu định luật bảo toàn Hoạt động HS Trợ giúp GV - số đại lƣợng vật lý đặc trƣng cho - Đặc trƣng ĐLBT gì? trạng thái hệ đƣợc bảo toàn, nghĩa chúng có giá trị không đổi theo thời gian - Cụ thể đại lƣợng vật lý thuộc phần hệ kín biến đổi tƣơng tác với phần khác nội hệ, nhƣng tổng đại 83 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân lƣợng toàn hệ đƣợc bảo toàn - Nêu số ĐLBT đƣợc học - Ý nghĩa ĐLBT gì? - ĐLBT động lƣợng, ĐLBT lƣợng, ĐLBT khối lƣợng - Các ĐLBT cho ta phƣơng pháp nghiên cứu mà không cần sử dụng - Giúp giải toán học nhanh định luật quen thuộc chóng dễ dàng động lực học Trong ta nghiên cứu ĐLBT ĐLBT động lƣợng Chúng ta sang phần ''3 ĐLBT động lƣợng'' Hoạt động (25 phút): tìm hiểu ĐLBT động lƣợng tƣơng tác vật hệ kín Hoạt động HS Trợ giúp GV - ĐLBT động lƣợng đƣợc thể nhƣ tƣơng tác vật hệ kín, vào phần ''a) Tƣơng tác vật hệ kín'' - HS lắng nghe - HS lắng nghe tiếp thu - Đặt vấn đề: vật tƣơng tác nhau, vật thu gia tốc vận tốc bị thay đổi Vậy vận tốc vật trƣớc sau tƣơng tác quan hệ với nhƣ nào? - Xét hệ kín gồm vật tƣơng tác nhau: vật (m1, v1) va chạm với vật (m2, v2) Sau khoảng thời gian ∆t vận tốc biến đổi thành v1', v2' - Sự biến đổi vận tốc liên quan đến gia tốc, gia tốc biểu thị qua lực Trong tƣơng tác lực có mối quan hệ với Vậy vận tốc có quan hệ với không? - Vận tốc biến đổi suy vật có gia tốc 84 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân suy có lực tác dụng Mà lực có mối liên hệ với theo định luật III - Viết hệ thức diễn tả mối quan hệ Niu – tơn chứng tỏ vận tốc trƣớc sau lự gia tốc tƣơng tác có mối quan hệ với   - Viết hệ thức diễn tả mối quan hệ a  Δv lực tƣơng tác Δt  F  m.a   F21  F12 - HS biến đổi rút đƣợc:     m1v1  m2v2  m1v1'  m2v'2 - Từ hệ thức biến đổi để tìm mối quan hệ vận tốc tƣơng tác - Hệ thức thể mối quan hệ vận tốc tƣơng tác đƣợc xây dựng đƣờng lý thuyết Để kiểm tra hệ thức đƣờng thực nghiệm khó nên ta kiểm tra hệ - Khi cho vật đứng yên đẩy nhau, chúng chuyển động ngƣợc chiều cần xác định vận tốc nào? - Ta có mối quan hệ vận tốc sau tƣơng tác: m v1  v2   v1'  v'2 m2 - Chỉ cần xác định v1' v'2 - Nếu bỏ qua ma sát, sau khoảng thời gian ∆t vật đƣợc quãng đƣờng s1, s2 Tìm mối quan hệ s1 s2 ? - Hãy đề xuất phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra hệ - Tiến hành thí nghiệm m s1  s2 m2 -Kết 85 thí nghiệm: hệ Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân m s1  s2 m2 => hệ thức     - Cho bi nén lò xo đƣợc giữ dây m v  m v  m v'  m v' 11 2 11 2 đặt độ cao h, cắt đứt dây lò xo giãn biểu thị mối quan hệ vận tốc đẩy bi văng phía ngƣợc Khi tƣơng tác vật ta xác định đƣợc s1 s2 - HS theo dõi thí nghiệm - Trong hệ thức xuất đại  lƣợng có dạng tích mv mô tả chuyển động vật gọi động lƣợng Để tìm hiểu định nghĩa động lƣợng sang phần ''b) Động lƣợng'' - Động lƣợng gì? - Động lƣợng có đặc tính đặc biệt? - Đơn vị động lƣợng gì? - Ngoài động lƣợng có đơn vị khác N.s Để lí giải nguyên nhân - Động lƣợng vật chuyển động động lƣợng có đơn vị này, đại lƣợng đo tích khối lƣợng trình bày dạng khác định luật II Niu vận tốc vật – tơn thông qua biểu thức định luật II Niu – tơn  - Động lƣợng đại lƣợng vectơ, - Tích Ft gọi xung lƣợng lực  tác dụng khoảng thời gian ∆t Nó hƣớng với vectơ vận tốc, kí hiệu p với độ biến thiên động lƣợng    F vật Đơn vị N t s => - Ta có p  mv Đơn vị m kg    v m/s => đơn vị p kg.m/s đơn vị Ft N.s - Ý nghĩa động lƣợng ? 86 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn       Δ v Δ m v F  ma  m    Δt  Δt  Δp FΔt Δp Δt SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân - Ta tìm hiểu khái niệm động lƣợng, sở để tìm hiểu ĐLBT động lƣợng Chúng ta sang phần ''c Định luật bảo toàn động lƣợng''   p  mv hệ thức     m1v1  m2v2  m1v1'  m2v'2 đƣợc - Ta biết viết lại nhƣ nào? - Đặc trƣng cho truyền chuyển động - Đối với hệ kín có n vật sao? vật tƣơng tác Khi vật chịu tƣơng tác động lƣợng vật bị thay - Động lƣợng hệ vật tổng vectơ động lƣợng vật hệ đổi     p1  p2  p1'  p'2    p1  p2   pn     p1'  p'2   p'n - Hãy phát biểu định luật bảo toàn động lƣợng - Vậy tổng động lƣợng hệ trƣớc sau tƣơng tác không thay đổi - Vectơ tổng động lƣợng hệ kín   đƣợc bảo toàn p  p' Hoạt động (5 phút): củng cố học Hoạt động HS Trợ giúp GV - Thực yêu cầu GV - Yêu cầu HS trả lời câu hỏi SGK làm trắc nghiệm phiếu học tập - Ghi - Dặn dò chuẩn bị cho sau V RÚT KINH NGHIỆM ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 87 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân BÀI MOMEN ĐỘNG LƢỢNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN MOMEN ĐỘNG LƢỢNG I MỤC TIÊU Kiến thức: - Hiểu đƣợc khái niệm momen động lƣợng đại lƣợng động học đặc trƣng cho chuyển động quay vật rắn quanh trục - Hiểu định luật bảo toàn momen động lƣợng - Vận dụng kiến thức để giải thích số tƣợng thực tế, biết ứng dụng định luật bảo toàn momen động lƣợng đời sống kỹ thuật Kỹ năng: - Giải toán đơn giản momen động lƣợng ứng dụng định luật bảo toàn momen động lƣợng II CHUẨN BỊ: Giáo viên: - Có thể chuẩn bị hình ảnh, ví dụ thực tế thông qua hình vẽ có liên quan đến học nhƣ ảnh diễn viên xiếc nhào lộn, trƣợt băng nghệ thuật, vận động viên nhảy cầu, ném tạ xích …để khai thác kiến thức có liên quan đến học - Hƣớng dẫn học sinh tự thực thí nghiệm đơn giản nhà PHIẾU HỌC TẬP Câu 1: Một vật có momen quán tính trục quay cố định 0,72 kg.m2, quay 10 vòng 1,8s Momen động lƣợng vật trục quay có độ lớn A kg.m2/s B kg.m2/s C 13 kg.m2/s D 25 kg.m2/s Câu 2: Hai đĩa tròn có momen quán tính I1 I2 quay đồng trục chiều với tốc độ góc 1 2 Ma sát trục quay nhỏ không đáng kể Sau cho hai đĩa tròn dính vào nhau, hệ hai đĩa quay với tốc độ góc  đƣợc xác định công thức A   I1  I I11  I 22 B   I11  I 22 I1  I C   I12  I 21 I1  I D   I11  I 22 I1  I Câu 3: Một ngƣời đứng yên ghế quay, hai tay cầm hai tạ Khi ngƣời dang tay theo phƣơng ngang, ghế ngƣời quay với tốc độ góc 1 Ma sát trục quay nhỏ không đáng kể Sau đó, ngƣời co tay lại kéo hai tạ vào gần sát vai Tốc độ góc hệ “ngƣời + ghế “ A tăng lên B giảm 88 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn C lúc đầu tăng, sau giảm dần đến SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân D.lúc đầu giảm, sau Câu 4: Đại lƣợng chuyển động quay vật rắn tƣơng tự nhƣ khối lƣợng chuyển động chất điểm A momen động lƣợng B momen quán tính C tốc độ góc D momen lực Câu 5: Nếu tổng momen lực tác dụng lên vật A momen động lƣợng vật thay đổi B gia tốc góc vật thay đổi C tốc độ góc vật không đổi D gia tốc toàn phần vật không đổi Học sinh: - Ôn lại kiến thức động lƣợng định luật bảo toàn động lƣợng - Tự thực vài thí nghiệm dễ làm nhà: thí nghiệm với ghế xoay hai tạ đôi,… III THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC Sự kiện vận động viên nhảy cầu biểu diễn kì thi Dạng khác phƣơng trình động lực học vật rắn dL M= với L= I  dt Momen động lƣợng L = I Đơn vị momen động lƣợng Kg m2/s Định luật BT momen động lƣợng : L = const hay I11 = I22 Câu hỏi Bài tập vận dụng 89 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Kiểm tra cũ, đặt vấn đề Hoạt động HS Hoạt động GV - Trình bày khái niệm, biểu thức - Hãy trình bày khái niệm biểu momen quán tính trục thức momen quán tính biểu thức momen lực trục biểu thức momen lực - M=I  - Hãy viết phƣơng trình động lực học vật rắn quay quanh trục cố định - HS lắng nghe nảy sinh vấn đề - Nhận xét, cho điểm học Đặt vấn đề: Khi diễn viên biểu diễn bàn xoay vận động viên nhảy cầu biểu diễn họ thƣờng thay đổi tƣ Sự thay đổi có tác dụng có liên quan đến đại lƣợng vật lí không Hoạt động 2: Momen động lượng Hoạt động HS - Ta có : M = I - Mà : = - Ta có : Hoạt động GV - Hãy trình bày phƣơng trình động lực d dt M = I học vật rắn quay quanh trục cố định d  d  I  = dt dt - Hãy viết công thức xác định gia tốc góc Đặt : L = I  => M = - Hƣớng dẫn HS viết dạng khác dL dt phƣơng trình động lực học vật rắn -Đại lƣợng L= I chuyển động quay(tƣơng ứng với p=mv chuyển chuyển động quay quanh trục - Yêu cầu HS trả lời C1 động tịnh tiến) đƣợc gọi momen động lƣợng vật rắn trục quay - L = I - HS trả lời C2 - Hãy trình bày biểu thức momen động lƣợng - Yêu cầu HS trả lời C2 90 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân Hoạt động 3: Định luật bảo toàn momen động lượng Hoạt động HS - Khi Hoạt động GV dL = L = hs dt - Hãy cho biết M = dL = dt momen động lƣợng có đặc điểm gì? - HS tiếp thu - L = hs nội dung ĐLBT momen động lƣợng - HS trình bày - Hãy trình bày ĐLBT momen động - Ta có I11 = I22 lƣợng Khi dang tay r tăng nên I tăng, - Yêu cầu học sinh trả lời C3  giảm thu tay lại I giảm,  tăng - Nhận xét - HS trả lời C4 - Yêu cầu học sinh trả lời C4 Họ duỗi thẳng ngƣời ngừng quay lao vào nƣớc Hoạt động 4: Củng cố dặn dò tập nhà Hoạt động HS Hoạt động GV * Đọc trả lời câu hỏi 1,2 sgk * Tóm tắt học * Giải tập trang 17 sgk * Đánh giá nhận xét kết dạy * Trả lời câu hỏi phiếu học tập * Viết nhiệm vụ nhà V RÚT KINH NGHIỆM …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………… 91 Luận văn tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn 92 SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân [...]... tốt nghiệp Đại Học GVHD: ThS-GVC Trần Quốc Tuấn SVTH: Nguyễn Mạnh Nhân Chƣơng 2 MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP NHẬN THỨC KHOA HỌC ÁP DỤNG TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 2.1 Phƣơng pháp thực nghiệm trong dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thông 2.1.1 Phƣơng pháp thực nghiệm trong quá trình sáng tạo khoa học Vật lí  Khái niệm Phƣơng pháp thực nghiệm là một PPNT khoa học đƣợc thực hiện khi nhà nghiên cứu tìm tòi xây dựng phƣơng án... những con ngƣời phát triển hài hòa, toàn diện Ví dụ: kiến thức mà học sinh thu nhận đƣợc chỉ có thể sâu sắc, vững chắc khi họ có trình độ tƣ duy phát triển Muốn có kiến thức vững chắc, học sinh không phải chỉ tiếp thu kiến thức một cách thụ động, máy mốc mà phải tích cực tự lực hoạt động, tham gia vào quá trình xây dựng và vận dụng kiến thức Ngƣợc lại, học sinh chỉ có thể phát triển trí thông minh, sáng... các nhà khoa học Cách xây dựng này đã lôi kéo HS tự giác tham gia vào giải quyết nhiệm vụ học tập của mình, phát huy hoạt động nhận thức tự chủ, tích cực của bản thân Bên cạnh đó, kiểu dạy học này còn giúp phát triển trí tuệ, năng lực của HS Bài toán nhận thức có thể đƣợc xây dựng trên cơ sở một phƣơng pháp dạy học cụ thể nào đó nhƣ diễn giảng, thuyết trình, thí nghiệm… Lúc đó các phƣơng pháp này đƣợc... phát triển rất nhanh của khoa học kĩ thuật hiện đại Mặt khác, dù học ở trên lớp hay ở nhà, mỗi HS phải tự lực động não để tiếp thu những điều cần học Không ai có thể học thay ai Vì vậy, trong những hoạt động cá nhân của tiết học, GV phải có chiến lƣợc bồi dƣỡng PP tự học cho HS Chẳng hạn:  Tập cho HS phƣơng pháp đọc sách  Phát phiếu HT ở nhà cho HS  Tập cho HS làm quen với các phƣơng pháp nhận thức. .. v.v… 1.4.3 Rèn luyện cho học sinh phƣơng pháp nhận thức vật lý Một trong những nét đặc trƣng của tƣ duy khoa học là phải biết phƣơng pháp hành động rồi mới hành động, chứ không hành động mò mẫm ngẫu nhiên Đến lớp 12 HS đã có khá nhiều kinh nghiệm hoạt động nhận thức và có nhiều cơ hội để làm quen với các phƣơng pháp nhận thức khác nhau trong vật lý Trong quá trình DH, GV cần chia một vấn đề HT phức tạp... Mục tiêu của chƣơng trình vật lý trung học phổ thông 1.3.1 Hệ thống kiến thức VLPT cơ bản, phù hợp với những quan điểm hiện đại Vật lý học ở trƣờng phổ thông chủ yếu là vật lý thực nghiệm, trong đó có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa quan sát, thí nghiệm và suy luận lý thuyết để đạt đƣợc sự thống nhất giữa lý luận và thực tiễn Chính vì vậy cần trang bị cho HS những kiến thức phổ thông cơ bản, có hệ thống,... về các sự vật, hiện tƣợng và các quy tắc VL  Các định luật, định lý, các nguyên lý VL cơ bản  Những nội dung chính của một số thuyết VL quan trọng nhất trong đời sống và trong sản xuất  Các ứng dụng quan trọng nhất của vật lý  Các phƣơng pháp chung của nhận thức KH và những phƣơng pháp nhận thức đặc thù của VL, trƣớc hết là PPTN, PPMH,… 1.3.2 Rèn luyện và phát triển các kỹ năng Phát triển tƣ duy... chuẩn kiến thức, kỹ năng, vừa có khả năng phân hóa cao Đổi mới ra đề kiểm tra 15 phút, kiểm tra 1 tiết, kiểm tra học kỳ theo hƣớng kiểm tra kiến thức cơ bản, năng lực vận dụng kiến thức của ngƣời học, phù hợp với nội dung chƣơng trình, thời gian quy định  Áp dụng các phƣơng pháp phân tích hiện đại để tăng cƣờng tính tƣơng đƣơng của các đề thi Kết hợp thật hợp lý giữa các hình thức kiểm tra, thi vấn áp, ... kiện, số liệu… Việc trả lời các câu hỏi này cho thấy HS có khả năng diễn tả bằng lời nói, nêu ra đƣợc các yếu tố cơ bản hoặc so sánh các yếu tố cơ bản trong nội dung đang học c Vận dụng là khả năng sử dụng các kiến thức đã học vào một hoàn cảnh cụ thể mới: vận dụng nhận biết, hiểu biết thông tin để giải quyết vấn đề đặt ra; là khả năng đòi hỏi HS phải biết vận dụng kiến thức, biết sử dụng phƣơng pháp, ... tạo khoa học đƣợc vận dụng vào quá trình dạy học VL Thực chất của PPDH này là ở chỗ: GV tổ chức, chỉ đạo hoạt động HT của HS theo các bƣớc tƣơng tự nhƣ các giai đoạn của PPTN trong quá trình sáng tạo khoa học, để phát huy tính tích cực, tự giác, sáng tạo của HS trong quá trình lĩnh hội đƣợc kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc, đồng thời qua đó góp phần bồi dƣỡng và phát triển năng lực sáng tạo cho học ... học xây dựng đồng thời số kiến thức Vật lý trung học phổ thông nhằm phát triển lực tự học cho học sinh Giả thuyết khoa học Vận dụng lí luận dạy học áp dụng phƣơng pháp nhận thức khoa học xây dựng. .. phƣơng pháp dạy học Vật lý THPT  Nghiên cứu vấn đề áp dụng phƣơng pháp nhận thức khoa học xây dựng đồng thời số kiến thức Vật lý trung học phổ thông nhằm phát triển lực tự học cho học sinh ... nhận thức khoa học xây dựng đồng thời số kiến thức Vật lý trung học phổ thông nhằm phát triển lực tự học cho học sinh Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu việc áp dụng phƣơng pháp nhận thức khoa học