Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 48 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
48
Dung lượng
539,94 KB
Nội dung
MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hiện nay, với sự phát triển như vũ bão của công nghệ, của nền kinh tế tri thức, bất cứ quốc gia nào nếu không bắt kịp nhịp độ phát triển của thế giới sẽ trở nên bị tụt hậu. Trong thế giới này, sự phát triển của kinh tế xã hội được quyết định bởi con người có trình độ hiểu biết có văn hóa, có năng lực hoạt động. Và muốn có điều đó, thì biện pháp duy nhất là con người, mà trước tiên là những HS ở trường phổ thông phải được giáo dục. Vì thế tầm quan trọng của giáo dục ngày càng được chú trọng và nâng cao Nghị quyết Hội nghị lần thứ tư của Ban chấp hành trung ương Đảng khóa VII (01/1993), Hội nghị lần thứ hai của Ban chấp hành trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam khóa VIII (12/1996) đã xác định giáo dục là quốc sách hàng đầu. Trong Luật giáo dục (12/1998), Nghị quyết của Quốc hội khóa X về đổi mới chương trình giáo dục phổ thông (12/2000) và trong các chỉ thị của Thủ tướng và Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo đã nêu rõ ngành giáo dục và đào tạo phải có những đổi mới cơ bản và mạnh mẽ nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo cho thế hệ trong tương lai của đất nước sẽ gánh vác trọng trách xây dựng đất nước những con người phát triển và vươn tới ngang tầm các nước tiên tiến trong khu vực trên thế giới Triển khai các nghị quyết của Đảng trong những năm gần đây, ngành giáo dục đã phát động phong trào đổi mới nội dung và phương pháp dạy học một cách sâu rộng trong tất cả các cấp học, bậc học. Đổi mới phương pháp dạy học là tìm ra con đường, cách thức học tự lực, tích cực chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng cơ bản và phát triển ở họ năng lực sáng tạo. Một trong những kiến thức, kĩ năng cơ bản đó là hình thành phương pháp giải BT trong từng môn học cho HS Việc giải BTVL có vai trò đặc biệt quan trọng trong quá trình học tập và phát triển năng lực tư duy của người học, giúp cho người học ôn tập đào sâu mở rộng kiến thức rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo ứng dụng vật lí vào thực tiễn góp phần phát triển tư duy sáng tạo. Vì vậy, việc hình thành phương pháp giải bài tập vật lí cho học sinh phổ thông là việc làm rất quan trọng và cần thiết đối với giáo viên phổ thông Lớp 10 là lớp đầu tiên của hệ THPT, vì vậy nếu hình thành được phương pháp giải các loại bài tập ngay từ những năm đầu sẽ bước đầu hình thành ở các em năng lực tự lực, giải quyết vấn đề, niềm đam mê với bộ môn vật lí. Và một trong bước đi tạo nền móng hay cơ sở để giải được các bài tập sau này là hình thành phương pháp giải bài tập chương “ Động lực học chất điểm” Vật lí 10 (chương trình nâng cao) Một số tác giả trong và ngoài nước đã có một số công trình, đề tài khoa học nghiên cứu về quan niệm, tác dụng của BTVL trong dạy học, phân loại BTVL, các cách hướng dẫn học sinh giải BTVL như “Phương pháp dạy bài tập vật lí” của Phạm Hữu Tòng, “Phương pháp giải bài tập và trắc nghiệm Vật lí 10”, của Đỗ Xuân Hội; “Dạy học giải bài tập vật lí ở trường phổ thông” của Đỗ Hương Trà – Phạm Gia Phách … Tuy nhiên chưa có nhiều người chú ý đúng mức đến việc hình thành các bước giải một loại BT cụ thể cho HS trong dạy học bộ môn vật lí ở trường THPT Xuất phát từ những lí do trên,việc nghiên cứu đề tài “Hình thành phương pháp giải bài tập chương “Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 THPT (Nâng cao)” mang tính cấp thiết 2.Mục đích nghiên cứu Soạn thảo hệ thống bài tập “ Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT (Nâng cao) và đề ra cách hướng dẫn học sinh giải nó, qua đó giúp họ rút ra các phương pháp giải từng loại bài tập cơ bản, chủ yếu và áp dụng chúng để giải các bài tập khác trong học tập phần này 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng: Hoạt động dạy học BTVLcủa GV và HS trường THPT 3.2 Phạm vi: Hệ thống BTVL “ Động lực học chất điểm” Vật lí 10 THPT (chương trình Nâng cao) 4. Giả thuyết khoa học Nếu hình thành được phương pháp giải bài tập “ Động lực học chất điểm” cho HS trong quá trình dạy học thì chất lượng nắm vững kiến thức của HS sẽ được nâng cao, đồng thời phát triển năng lực giải quyết vấn đề ở họ 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Nghiên cứu một số vấn đề về dạy học BTVL ở trường THPT 5.2. Điều tra cơ bản thực trạng dạy học BTVL chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 Nâng cao 5.3. Xác định mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 Nâng cao 5.4. Soạn thảo hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 Nâng cao và đề ra cách hướng dẫn giải nó nhằm giúp học sinh rút ra được phương pháp giải những loại BT cơ bản chủ yếu trong chương này 5.5. Dự kiến thực nghiệm sư phạm kiểm chứng giả thuyết khoa học của khóa luận 6.Phương pháp nghiên cứu 6.1. Nghiên cứu lý luận làm sáng tỏ cơ sở lý luận của đề tài 6.2.Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách bài tập và các tài liệu tham khảo để phân tích cấu trúc logic nội dung các kiến thức của chương “ĐLH” Vật lí 10 THPT (chương trình Nâng cao) 6.3. Nghiên cứu cơ sở thực tiễn của đề tài qua quan sát, điều tra tìm hiểu thực trạng dạy học chương “ĐLH” Vật lí 10 Nâng cao 7. Đóng góp khóa luận 7.1. Xây dựng hệ thống bài tập “Động lực học chất điểm” và phương pháp giải nó cho học sinh THPT lớp 10 Nâng cao 7.2. Hệ thống bài tập và cách thức hình thành phương pháp giải chúng có thể dùng làm tài liệu tham khảo trong dạy học chương “ Động lực học chất điểm” GV, HS lớp 10 trường THPT 8. Cấu trúc khoá luận Ngoài phần Mở đầu, Kết luận và Phụ lục, khóa luận gồm ba chương sau: Chương 1. Cơ sở và thực tiễn của việc hình thành phương pháp giải bài tập vật lí cho học sinh trong dạy học Chương 2. Hình thành phương pháp giải bài tập chương “ Động lực học chất điểm” Vật lí 10 Nâng cao Chương 3. Dự kiến thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC HÌNH THÀNH PHƯƠNG PHÁP GIẢI BTVL CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC 1.1. Quan niệm về BTVL Có nhiều cách quan niệm về BTVL khác nhau. Trong cuốn sách dùng cho giáo viên “Phương pháp giải bài tập vật lí”, X.E.Camenetki và V.P.Ôrêkhôv quan niệm: “Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi BTVL là một vấn đề không lớn, được giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí,… Trong các tài liệu sách giáo khoa cũng như các tài liệu phương pháp bộ môn, người ta thường hiểu những bài tập luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của học sinh và rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức của họ vào thực tiễn là bài tập vật lí”,…. Đồng thời các tác giả cũng nhấn mạnh rằng: sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn là việc giải bài tập vật lí. Thực chất, mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu trong sách giáo khoa trong các bài học vật lí đều là BT đối với học sinh. Định nghĩa về bài tập vật lí như trên được nhiều nhà lí luận dạy học bộ môn và các giáo viên tán thành, chấp nhận. Theo định nghĩa đó, BTVL có hai chức năng chính là tập vận dụng những kiến thức cũ và tìm kiếm kiến thức mới 1.2. Tác dụng của BTVL và hình thành phương pháp giải bài tập vật lí trong dạy học Ngày nay, các BT và phương pháp dạy học được đưa ra nhằm giúp tăng năng lực sáng tạo, tính tự lực và phát triển tư duy cho học sinh. Xét về mặt phát triển tính tự lực của học sinh và nhất là rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức đã lĩnh hội được thì BTVL có tác dụng rất lớn. Vì vậy, việc hình thành phương pháp giải BTVL cho HS cũng có tác dụng không hề nhỏ và có mối quan hệ chặt chẽ với việc giải, xây dựng và lựa chọn các BTVL. Bởi biết được phương pháp giải một loại BTVL nào đó, HS không chỉ giải lại được các BT do GV hướng dẫn mà còn giải được các BT khác cùng loại có những yếu tố mới, nhờ vậy phát triển được năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề 1.2.1. Tác dụng của BTVL Tuỳ theo mục đích mà BTVL có thể phát huy tác dụng khác nhau, nhưng nói chung, BTVL có các tác dụng chủ yếu sau: 1.2.1.1. Hình thành và rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vào thực tiễn Một trong các nguyên tắc giáo dục là phải gắn liền giáo dục với thực tiễn cuộc sống và lao động sản xuất. Tức là, ngoài việc nắm vững kiến thức trên lớp, HS còn phải biết liên hệ với thực tế bên ngoài, sử dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng hay đó chính là giải các bài tập đặt ra trong cuộc sống hằng ngày. Nhờ đó, việc giải BT góp phần nâng cao năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Ví dụ: từ kiến thức đã học ở bài “Quá trình đẳng tích. Định luật Sáclơ”, HS lớp 10 THPT giải thích được việc sử dụng nồi áp suất trong nấu ăn và liên hệ tới vấn đề an toàn khi sử dụng… 1.2.1.2. Hình thành kiến thức mới BTVL có tác dụng rất lớn trong các tiết học NCTLM. Đó là các tiết học mà HS thu được cái mà họ chưa từng biết hoặc chưa được biết một cách rõ ràng chính xác. Tức là trong tiết học đó. HS có thể thu được KTM hoặc không thu được KTM nhưng lại có cách hiểu mới về kiến thức đã học hoặc thấy rõ hơn giới hạn, phạm vi áp dụng của kiến thức Đối với các tiết học NCTLM nhằm cung cấp cho HS cách hiểu mới về kiến thức đã học hoặc thấy rõ hơn giới hạn, phạm vi áp dụng của kiến thức thì BTVL được GV đưa ra sau khi HS đã nắm được nội hàm của kiến thức đó. Trong tiết học loại này, BTVL đưa ra giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức bằng cách đi sâu vào một khía cạnh của vấn đề. Ví dụ sau khi HS nghiên cứu xong bài “Động lượng” , yêu cầu HS giải thích hiện tượng khi nhảy từ bậc cao xuống ta thường co chân… Với các tiết học nhằm cung cấp KTM cho HS thì HS được làm quen với bản chất của các hiện tượng vật lí bằng nhiều cách khác nhau (thí nghiệm biểu diễn, thực hành, kể chuyện ) Tính tích cực của HS, chiều sâu và mức độ nắm vững kiến thức sẽ tốt nhất khi gặp “tình huống có vấn đề”. Trong nhiều trường hợp, nhờ tình huống có vấn đề xuất hiện như một bài tập đặt ra cho HS từ đó việc GBT ấy sẽ giúp HS phát hiện ra quy luật vật lí chứ không phải công nhận nó. Trong những trường hợp đó, BTVL xuất hiện như một phương tiện để NCTLM. Và với mục đích đó, ta có thể sử dụng BT định tính, định lượng, bài tập thực nghiệm và các bài tập khác. Ví dụ khi sử dụng định luật II Niutơn để giải bài toán về hai vật tương tác, có thể thấy có một đại lượng luôn luôn không đổi đó là tích m.v của hai vật tương tác. Kết quả của việc giải BTVL đó dẫn đến cần phải xây dựng một đại lượng vật lí là động lượng và nếu kết hợp định luật III Niuton xét đối với hệ kín gồm hai vật, ta thu được định luật bảo toàn động lượng Vì thế, trong quá trình giải BT, bằng cách dựa vào kiến thức đã có, năng lực quan sát của HS có thể cho họ phân tích các hiện tượng đang được nghiên cứu, hình thành cho họ các hiện tượng, các đại lượng vật lí, các quy tắc, quy luật vật lí mới. Thông qua giải bài tập thí nghiệm, hình thành phương pháp nghiên cứu các hiện tượng tự nhiên dựa trên phép đo và khảo sát toán học sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng vật lí, mối liên hệ có tính quy luật giữa các hiện tượng vật lí. Về mặt này có thể hình thành cho HS một định luật vật lí. Ví dụ như các định luật về chất khí ở lớp 10, định luật phản xạ, khúc xạ ánh sáng ở lớp 11 Như vậy, BTVL được xem là phương tiện NCTLM khi trang bị KTM cho HS nhằm đảm bảo cho họ nắm được KTM một cách chắc chắc, vì kiến thức các em thu được do chính họ tìm ra thông qua các BTVL. Tuy nhiên để đạt được yêu hiệu quả cao, BTVL đưa ra phải đảm bảo một số yêu cầu sau: 1) Mỗi BT đưa ra phải chứa vấn đề học tập cần giải quyết và vừa sức với HS 2) Mỗi BT phải chứa đựng yếu tố mới mà để tìm ra lời giải, HS cần thực hiện các lập luận phức tạp hoặc phải “tìm câu trả lời từ thiên nhiên” (tức là HS cần thực hiện các thí nghiệm vật lí, quan sát, đo lường) 3) Các BT phải được chú ý tới các mặt như tình huống đưa ra bài tập, nội dung bài tập (đề bài), cách giải quyết và kết luận để từ đó rút ra KTM 4) Việc giải hệ thống BT phải đảm bảo thời gian mà chương trình quy định, đảm bảo được mục đích chiếm lĩnh nội dung KTM của HS trong tiết học ấy 1.2.1.3. Ôn tập kiến thức đã học, củng cố kiến thức cơ bản của bài giảng BTVL được sử dụng rất nhiều khi ôn tập và củng cố. Thông thường, trong các tiết học NCTLM nhằm vận dụng các kiến thức vừa học (BT thường được dùng ở cuối tiết học), hoạt động của GV như sau: GV nêu ra các BT cơ bản về kiến thức vừa học và yêu cầu HS giải một vài bài tập cơ bản minh hoạ cho từng dạng. Sau đó GV giao BTVN rồi gợi ý hướng giải hoặc giải quyết những khó khăn, yêu cầu HS về nhà rút ra từng bước giải từng loại, từng kiểu bài tập đã ra và mới gặp lần đầu Với các tiết luyện tập giải BT, GV phải cho HS các bài tập có liên quan tới nhiều kiến thức đã biết để giải chúng, HS phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học, thậm chí trong cả chương, phần. Từ đó, giúp họ nắm chắc và hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững chắc kiến thức đã học. 1.2.1.4. Phát triển tư duy vật lí cho học sinh Giải BTVL là một trong những hình thức làm việc tự lực căn bản của HS. Trong khi giải bài tập, HS phải phân tích các điều kiện của đề bài, tự xây dựng những lập luận, thực hiện những tính toán, khi cần thiết phải tiến hành thí nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra các kết luận của mình. Khi đó, HS phải vận dụng các thao tác tư duy như phân tích,tổng hợp, khái quát hoá, để tự lực tìm hiểu vấn đề, tìm ra cái cơ bản , chìa khoá để giải quyết vấn đề. Trong những điều kiện đó, tư duy và năng lực sáng tạo của HS được phát triển. Bên cạnh đó, việc giải quyết các BTVL còn có tác dụng bồi dưỡng cho HS phương pháp nghiên cứu khoa học 1.2.1.5. BTVL là phương tiện có hiệu quả nhằm kiểm tra đánh giá kết quả học tập về vật lí của HS. Đặc biệt là giúp phát triển trí tuệ, làm bộc lộ những khó khăn chủ yếu và những sai lầm cơ bản của HS trong học tập. Từ đó, GV có thể đề ra cách giúp đỡ các em vượt qua khó khăn, khắc phục những sai lầm 1.2.1.6. BTVL có tác dụng giáo dục tư tưởng, đạo đức, kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp BTVL có tác dụng giáo dục tư tưởng rất lớn vì nhờ nó ta có thể giới thiệu cho HS sự xuất hiện những tư tưởng và quan điểm tiên tiến, hiện đại, những phát minh lớn của nhân loại, có thể lưu ý HS những thành tựu khoa học của nước nhà. BTVL cũng là phương tiện hiệu quả để giáo dục đạo đức, tình yêu lao động, đức tính kiên trì, ý chí và tình cảm của HS. Ví dụ những kiến thức thu được sau bài lực ma sát giúp HS giải thích được các hiện tượng trong các câu tục ngữ, thành ngữ như “Nước chảy đá mòn” , “Có công mài sắt có ngày nên kim” từ đó có tác dụng giáo dục đạo đức, tư tưởng cho HS. Việc giải BTVL có thể đem lại cho HS niềm vui sáng tạo đối với những thành công, tăng thêm sự yêu thích, hứng thú với môn học.Thông qua việc giải BTVL, GV cũng có thể thường xuyên theo dõi thành tích, tinh thần học tập của HS Bên cạnh đó, các BTVL có nội dung kĩ thuật tổng hợp còn có tác dụng rất lớn đến việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS. Nó cũng là một phương tiện thuận lợi để HS liên hệ lí thuyết với thực hành, học tập với đời sống sản xuất. Từ đó góp phần hướng nghiệp cho HS Các BTVL về các hiện tượng vật lí thường gặp trong sinh hoạt hàng ngày giúp cho HS thấy khoa học vật lí ngay trong cuộc sống xung quanh, góp phần bồi dưỡng cho HS khả năng quan sát, sáng tạo 1.2.2. Tác dụng của hình thành phương pháp giải loại BTVL cụ thể Hình thành phương pháp giải BTVL có mối quan hệ chặt chẽ với giải BTVL, HS có giải được BTVL thì BTVL mới phát huy hết tác dụng của nó. Vì vậy, hình thành phương pháp giải BTVL có tác dụng chính sau: 1.2.2.1. Nắm vững được phương pháp giải bài tập tổng quát Phương pháp giải bài tập tổng quát là trình tự các bước để giải các BTVL. Ít nhiều ở trường THCS, HS đã được GV hình thành và hướng dẫn họ biết được phương pháp giải một BTVL nói chung. Để khắc sâu phương pháp ấy (được coi là kiến thức về hành động), ngay ở đầu bậc học THPT, GV phải nhắc lại và xây dựng cho họ phương pháp tổng quát giải BTVL (hay kế hoạch chung giải BTVL). Vì thế, dù học ở chương nào thì việc giúp HS nắm vững phương pháp giải BT tổng quát là vô cùng quan trọng. Bởi nó giúp cho HS khi gặp phải một BT một vấn đề nào đó thì trong suy nghĩ họ đã hình thành cách giải quyết, từ đó họ tiến hành theo từng bước kết hợp với phân tích dữ liệu để đi đến giải nó. Như vậy, dù gặp các BT có yếu tố mới lạ, HS vẫn có khả năng giải được, góp phần nâng cao năng lực giải quyết vấn đề, phát triển năng lực sáng tạo 1.2.2.2. Qua việc giải một vài BTVL loại cụ thể nào đó mà rút ra được phương pháp giải loại bài tập ấy Mặc dù có thể nắm được phương pháp giải BT tổng quát nhưng mới chỉ giúp HS phân tích được đề bài, nhận biết hiện tượng nêu lên trong đề bài, biết được từng bước giải nhưng không biết vận dụng kiến thức nào hay giải bài tập theo cách nào. Vì vậy, phân loại BT và hình thành được phương pháp giải cho từng loại BT ấy giúp HS có tư duy logic, nhận dạng BT đồng thời định hướng cách giải từ đó việc kiểm tra cũng sẽ đơn giản hơn.Ví dụ: 10 + Gốc toạ độ O tại VTCB + Ox: phương ngang, cùng chiều + Oy: phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên. + Gốc thời gian: lúc hệ bắt đầu chuyển động. y GV: Nêu hiện tượng cơ học A HS: Khi lăng trụ chuyển động, vật có xu x hướng chuyển động với gia tốc so với lăng trụ, vì bỏ qua lực ma sát nênvật chịu tác dụng của trọng lực , phản lực , lực B quán tính Hình 11 GV: Để làm được bài này cần phải sử dụng những kiến thức nào? HS: Kiến thức về lực quán tính và phương trình định luật II Newtơn Theo định luật II Newtơn: (1) Chiếu (1) lên các trục tọa độ: Ox: Q.sinα = 0 → Q.sinα = Oy: Q.cosα P = 0 → Q.cosα = P Fqt Nên: tan = P mao a o mg g ao g tan Vậy ao g tan thì vật m không chuyển động so với lăng trụ * Sau khi giải các BT trên, HS tự rút ra các phương pháp giải BT cùng loại: Bước 1: Chọn hệ quy chiếu sao cho việc giải BT là đơn giản nhất + Nếu chọn hệ trục toạ độ so với mặt đất (coi Trái Đất đứng yên) thì là hệ quy chiếu quán tính; + Nếu chọn hệ trục toạ độ gắn với vật chuyển động hay vật có gia tốc (ví dụ nêm chuyển động với gia tốc là …) thì đó là hệ quy chiếu phi quán tính. 34 Và đối với hệ quy chiếu phi quán tính khi chọn cần nói rõ là gắn với vật nào, còn đối với hệ quy chiếu quán tính có thể không cần nói hệ gắn với mặt đất cũng được + Gốc thời gian là lức vật bắt đầu chuyển động Bước 2: Xác định các lực tác dụng lên từng vật trong hệ Với lưu ý: + Trong hệ quy chiếu quán tính thì chỉ có các lực có bản chất vật tác dụng lên vật khảo sát (ví dụ: lực ma sát, lực căng dây, trọng lực, phản lực…) + Trong hệ quy chiếu phi quán tính còn phải kể thêm lực quán tính (xuất hiện do hệ quy chiếu chuyển động) Biểu diễn các lực nói trên trên cùng một hình vẽ Bước 3: Viết phương trình định luật II Niutơn cho từng vật trong hệ Chiếu phương trình đã viết lên từng trục toạ độ đã chọn Bước 4: Giải hệ phương trình trên để tìm ẩn số Để giúp HS ghi nhớ và khắc sâu phương pháp Động lực học, GV cho HS làm các BT cùng loại có chứa thêm các yếu tố mới Bài 10: GV: Nêu hiện tượng xảy ra khi vật bắt đầu chuyển động h HS: Ban đầu vật có vận tốc hợp với phương ngang góc . Sau khi chuyển động vật đạt được độ cao cực đại. Lúc này vận tốc của vật bằng 0. Vật chỉ chịu tác dụng Hình 12 của trọng lực (bỏ qua lực cản của không khí) và chuyển động như thành phần ném ngang rồi chạm đất GV: Chọn hệ quy chiếu thế nào để giải BT là đơn giản nhất? Chọn hệ quy chiếu: trục toạ độ Oxy như hình vẽ, gốc O lại vị trí ném vật + Ox: phương ngang, chiều từ trái sang phải như hình vẽ 35 + Oy: phương thẳng đứng, chiều từ trên xuống. + Mốc thời gian: t = 0: lúc bắt đầu ném vật GV: Khi vật chuyển động, hình chiếu của vật trên hai trục toạ độ có chuyển động không và chuyển động như thế nào? x O y Hình 13 HS: Khi vật chuyển động, hình chiếu vật cũng chuyển động Vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực nên: Theo phương Ox : phương trình trên lên Ox : a = = 0. Vậy vật chuyển động thẳng đều theo phương Ox +Vận tốc của vật: = cosα = 25.0,6 = 15(m/s) (1) +Toạ độ ban đầu: = 0 +Phương trình chuyển động: x = → x = cosα.t = 15.t + t → x = 0+ ( cosα).t (2) Theo phương Oy: Gia tốc của vật là = a= g = 10m/ → Vật chuyển động biến đổi đều. + Tọa độ ban đầu: = 0 + Vận tốc ban đầu Vận tốc của vật: = sinα = 25.0,8 = 20(m/s) (3) = + t → = sinα + g.t = 20 + 10.t (4) 36 + Phương trình chuyển động: y = y = ( sinα)t + = 20t + 5 (5) a) Quỹ đạo của vật GV: Phương trình quỹ đạo là gì? HS: Là phương trình biểu diễn mối liên hệ giữa x và y mà không chứa t GV : Để tìm được nó dựa vào những phương trình nào? HS: Phương trình (2) và (5) Từ (1) suy ra: t = Thay vào (2) : = Vì không đổi, luôn dương nên quỹ đạo của vật là một phần của parabol b/ Tầm bay xa của vật. GV: Tìm tầm bay xa là tìm gì? HS: Là tìm quãng đường lớn nhất vật đi được theo phương Ox hay L = GV: Khi nào vật đạt được kể từ lúc ném? HS: Khi vật chạm đất thì x đạt giá trị lớn nhất GV: Sử dụng phương trình nào để tìm ? HS: Phương trình (2) và (5) Khi vật chạm đất ta có: y = = 60m Từ (2) : 20.t +5 = 60 → Thời gian bay của vật: t = 6s. (ta loại nghiệm t = 2s) Tầm bay xa: L = t =15.6 = 90m c) Vận tốc của vật ở độ cao h = 35 m GV: Tìm vận tốc của vật ở độ cao h = 35m là vận tốc nào? Sử dụng các công thức nào? HS: Là vận tốc tức thời : , Để tìm , sử dụng phương trình (1) và (4) 37 Khi vật ở độ cao h = 35m thì y = h= 60 – 35 = 25 m Từ (1) 20.t + 5 = 25 → t = 5s (loại nghiệm t = 1) Từ (4) = 20 + 10.5 = 30(m/s) Vận tốc của vật: = → v = = = 33.6m/s * Các bước để giải bài tập về chuyển động của vật bị ném : Bước 1: Chọn hệ quy chiếu sao cho việc giải BT là đơn giản nhất. Có thể chọn như sau: + Gốc O trùng với vị trí ném vật + Trục Ox hướng theo phương ngang, trục Oy hướng theo phương thẳng đứng xuống dưới + Gốc thời gian là lúc bắt đầu ném vật Bước 2: Khảo sát hình chiếu vật theo từng trục toạ độ Viết các phương trình động học của vạt theo từng trục toạ độ: Theo Ox: = 0 (1): + (2) +x = .t (3) Theo Oy: (4): +; (5) + + gt ; (6) + y = + g ; (7) Bước 3: Giải các hệ phương trình đã viết được để tìm ẩn số Tìm phương trình quỹ đạo: Từ (3) rút được t rồi thay vào (7) Tìm tầm bay xa: khi vật chạm đất y = h, thay vào (7) tìm được t rồi thay vào (3) tìm được L = x Tầm bay cao: vật đạt được độ cao cực đại khi = 0, thay vào (6) tìm được t. Từ đó thay t đã tìm được vào (7) suy ra Vận tốc tại thời điểm bất kì: , 38 Bước 4: Kết luận Để giúp HS nắm chắc hơn phương pháp toạ độ, GV cho Hs giải các BT liên quan KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 Vận dụng cơ sở lí luận đã nghiên cứu về BTVL, qua kết quả điều tra thực tế, nội dung chương “ Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Nâng cao và xác định mục tiêu dạy học của toàn chương, chúng tôi đã soạn thảo hệ thống BT gồm 12 BT cơ bản của chương, trong đó chúng tôi trình bày cách 39 hướng dẫn HS giải hai BT để giúp họ tự rút ra phương pháp giải cho các BT cùng loại nhằm giúp họ tự tìm ra phương pháp giải cho loại BT tương tự giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề và lối tư duy sáng tạo ở họ Để khẳng định hiệu quả và tính khả thi của hệ thống bài tập và tiến trình hướng dẫn HS giải các BT ấy nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức cơ bản, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học mà chúng tôi soạn thảo ở chương này, chúng tôi có đề ra dự kiến thực nghiệm sư phạm. Nội dung phần này sẽ được trình bày ở chương 3 của khoá luận CHƯƠNG 3. DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM Do hạn chế về mặt thời gian, chúng tôi chỉ đề xuất cách thức tiến hành thực nghiệm sư phạm, gồm những nội dung sau: 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm 40 Đánh giá giả thiết khoa học của đề tài, từ đó đánh giá tính khả thi, hiệu quả của hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” cũng như cách hướng dẫn HS lớp 10 THPT giải nó nhằm giúp họ tự rút ra phương pháp giải BT cùng loại góp phần nâng cao năng lực giải quyết vấn đề 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm Kiểm tra đánh giả hiệu quả của hệ thống bài tập trong dạy học hướng dẫn HS suy nghĩ trong quá trình tìm kiếm lời giải cho mỗi loại bài tập nhằm giúp họ tự rút ra phương pháp giải các loại BT khác trong chương “Động lực học chất điểm” Xử lí, phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm. Từ đó rút ra những kết luận về: + HS có tự rút ra được phương giải BT cùng loại hay không? + Qua hướng dẫn, chất lượng kiến thức, năng lực giải quyết vấn đề có được nâng cao không? + Số lượng BT cần thiết để Hs tự rút được phương pháp là một hay hai BT? Số lượng BT đó có đủ để thực hiện trên lớp không? 3.3. Đối tượng và cơ sở thực nghiệm HS lớp 10 ở một trường THPT 3.4. Tiến hành thực nghiệm 3.4.1. Chuẩn bị thực nghiệm sư phạm a. Chọn GV thực nghiệm Vào đầu năm học, trước khi nghiên cứu chương “Động lực học chất điểm”, chúng tôi sẽ trao đổi trực tiếp với các GV trong tổ Vật lí của một số trường THPT và chọn GV cùng tham gia giảng dạy thực nghiệm. Giáo viên tham gia dạy thực nghiệm là những GV có trình độ chuyên môn nghiệp vụ vững vàng và dạy ít nhất hai lớp 10 theo chương trình nâng cao. Chúng tôi sẽ trao đổi với nhau về nhiệm vụ, mục đích và nội dung thực nghiệm. Đồng thời cũng thảo luận về các vấn đề: các dạng bài tập, số lượng bài tập, cách hướng 41 dẫn HS giải BT và khắc phục những khó khăn của HS trong khi giải BTVL đã nêu ở mục 1.8.3.2 b. Chọn lớp thực nghiệm Chúng tôi sẽ chọn ra bốn lớp (mỗi lớp có khoảng 40 – 50 HS), hai lớp đối chứng và hai lớp thực nghiệm với trình độ nhận thức của HS gần như tương đương nhau không chỉ về môn Vật lí mà cả về các môn tự nhiên khác như: toán, hoá, sinh…(dựa vào kết quả thi tốt nghiệp THCS, điểm thi môn Toán đầu vào THPT, điểm kiểm tra một tiết chương “Động học” ) 3.4.2. Quá trình tiến hành thực nghiệm sư phạm Quá trình thực nghiệm sư phạm được tiến hành hai vòng. Mỗi vòng tiến hành ở hai lớp, một lớp đối chứng và một lớp thực nghiệm. Ở lớp đối chứng, hướng dẫn HS giải BT theo cách ban đầu của các GV. Lớp thực nghiệm sử dụng hệ thống bài tập và được hướng dẫn theo cách chúng tôi soạn thảo Tiến hành dự giờ, quan sát, ghi chép hoạt động trong giờ dạy tại hai lớp thực nghiệm và đối chứng. Sau khi dự giờ, tổ chức trao đổi, rút kinh nghiệm cùng với GV thực nghiệm và định hướng cho các bài dạy tiếp theo Để kiểm tra trình độ nắm vững kiến thức, đánh giá năng lực giải quyết vấn đề cũng như kết quả sửa đổi những quan niệm sai lầm vốn có của HS sau mỗi đợt thực nghiệm sư phạm chúng tôi sẽ cho HS làm một số bài kiểm tra. Các bài kiểm tra này có nội dung bám sát các kiến thức mà chúng tôi đã giảng dạy và có phần nâng cao để kiểm tra năng lực giải quyết vấn đề ở HS. Đồng thời giúp chúng tôi đánh giá được khả năng khắc phục những sai lầm của HS 3.4.3. Phân tích kết của thực nghiệm sư phạm 3.4.3.1. Phân tích định tính Thông qua dự giờ trao đổi với các GV, HS và kiểm tra vở bài tập cảu HS, chúng tôi sẽ rút ra các nhận xét về: 42 Chất lượng nắm vững kiến thức và kĩ năng cơ bản giải bài tập chương “Động lực học chất điểm”như thế nào so với ở các lớp đối chứng. Điều này được thể hiện ở các mặt: HS lớp nào nhanh chóng phát hiện yêu cầu của bài, nhận dạng bài tập, chọn hệ quy chiếu hợp lí, phân tích đúng, đủ và chiếu các lực tác dụng lên vật lên các trục đã chọn,… Việc xem xét năng lực giải quyết vấn đề của HS ở lớp thực nghiệm hay đối chứng phát triển rõ rệt hơn dựa vào các tiêu chí đã trình bày ở mục 1.6.2 (Tr 17) 3.4.3.1. Phân tích định lượng Từ kết quả từng bài kiểm tra của hai vòng thực nghiệm, chúng tôi sẽ lập bảng tổng hợp kết quả thực nghiệm sư phạm, xử lí kết quả theo phương pháp thống kê toán học theo trình tự sau: Lập bảng phân phối: tần số, tần suất, tần suất tích luỹ Vẽ đường phân phối tần suất; Tính các tham số đặc trưng thống kê: + Điểm trung bình số học: + Phương sai: + Độ lệch chuẩn: s = + Hệ số biến thiên: V = s/ Việc phân tích kết quả trên sẽ đưa chúng tôi đến nhận xét về : chất lượng nắm vững kiến thức, năng lực giải quyết vấn đề của HS các lớp thực nghiệm so với lớp đối chứng như thế nào. Như vậy có thể khẳng định tính khả thi của đề tài 43 KẾT LUẬN CHUNG Đối chiếu với mục đích nghiên cứu, đề tài cơ bản hoàn thành các nhiệm vụ đặt ra: 44 Nghiên cứu một số cơ sở lí luận về BTVL và việc hình thành phương pháp giải nó trong dạy học ở trường phổ thông Điều tra thực trạng dạy học bài tập vật lí của 4 GV cùng dạy khối 10 ở 2 trường THPT Thuận Thành số 1 – Huyện Thuận Thành – Tỉnh Bắc Ninh – TP.Bắc Ninh ( 4 lớp: 10A5, 10A7, 10A9, 10A11) và THPT Cao Bá Quát – Huyện Gia Lâm – Hà Nội (10A1, 10A5), trong thời gian từ tháng 9 đến tháng 11 của học kì I năm học 2013 – 2014 nhằm tìm hiểu tình hình dạy học, lựa chọn và hướng dẫn giải bài tập trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Nâng cao qua đó để hình thành cho HS phương pháp giải BT chương này Xác định mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Nâng cao Soạn thảo hệ thống bài tập chương “Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Nâng cao gồm 13 BT và đề ra cách hướng dẫn giải nó nhằm giúp học sinh rút ra được phương pháp giải BT qua đó nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và năng lực giải quyết vấn đề của họ Dự kiến thực nghiệm sư phạm kiểm chứng giả thuyết khoa học của khóa luận Mặc dù chưa tiến hành được thực nghiệm sư phạm nhưng chúng tôi tin tưởng rằng đề tài có tính khả thi: Hệ thống BT đã xây dựng và cách hướng dẫn HS giải BT sẽ giúp cho HS tự lực rút ra phương pháp giải các loại cơ bản chủ yếu trong chương Do vậy đề tài sẽ được tiếp tục đối với các chương, phần khác của giáo trình vật lí ở trường phổ thông không chỉ ở chương trình Nâng cao mà còn ở chương trình chuẩn Qua quá trình nghiên cứu, dẫn chúng tôi đến một số đề xuất sau: 1) Qua khoá luận thấy được giá trị của phương pháp hành động – phương pháp giải BT, dẫn đến GV phải chú ý đúng mức hơn nữa tới giá trị 45 của phương pháp giải BT, chú ý việc xây dựng, lựa chọn hệ thống BT, việc hướng dẫn HS qua giải một vài BT để họ tự rút ra được phương pháp giải các BT tương tự qua đó nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức, năng lực giải quyết vấn đề. Từ đó, nâng cao chất lượng dạy và học ở trường THPT 2) Cần soạn thảo những tài liệu hướng dẫn GV sử dụng loại BT nào cho hợp lí trong tiết học và hình thành cho HS phương pháp GBT đó ngay trong tiết học TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lương Duyên Bình Dư Công Trứ Nguyễn Hữu Hồ (.2009) Vật lý đại cương Tập 1. NXB Giáo dục. 46 2. X.E. Camenhextki – V.P. Ôrêkhôv (1975). Phương pháp giải bài tập vật lí tập 1. NXB Giáo dục 3. Nguyễn Văn Đồng An Văn Chiêu – Nguyễn Trọng Di – Lưu Văn Tạo (1979). Phương pháp giảng dạy vật lí. Tập I, II. NXB Giáo dục 4. Đỗ Xuân Hội (2009), Phương pháp giải bài tập và trắc nghiệm Vật lí 10 – Tập 1, NXB Giáo dục 5. Nguyễn Thế Khôi(1995), Một phương án xây dựng hệ thống bài tập phần “Động lực học” lớp 10 THPT nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề, Luận án PTS Khoa học sư phạm – Tâm lí, Trường Đại học sư phạm Hà Nội 6. Nguyễn Thế Khôi (Tổng chủ biên) – Phạm Quý Tư (Chủ biên), (2009). Vật lí 10 Nâng cao. NXB Giáo dục 7. Nguyễn Thị Hương Liễu (2008). Lựa chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương ‘‘ Động học chất điểm’’ Vật lí 10 THPT nhằm giúp HS nắm vững kiến thức, góp phần phát triển tính tích cực và năng lực tự 8. Nghị quyết Hội nghị II BCHTW Đảng khoá VIII chủ Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục 9. Nguyễn Đức Thâm Nguyễn Ngọc Hưng – Phạm Xuân Quế. (2001), Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông. NXB Đại học sư phạm. Hà Nội 10. Phạm Hữu Tòng (2001). Lí luận dạy học vật lí ở trường phổ thông. NXB Giáo dục 11. Phạm Hữu Tòng (2007), Dạy học vật lí ở trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo và tư duy khoa học, NXB Đại học Sư phạm 12. Lê Trọng Tường (Chủ biên) – Lương Tất Đạt – Lê Chấn Hùng – Phạm Đình Thiết – Bùi Trọng Tuấn (2009). Bài tập Vật lí 10. Nâng cao. NXB Giáo dục 47 13. Đỗ Hương Trà (Chủ biên) – Phạm Gia Phách (2009), Dạy học bài tập vật lí ở trường phổ thông, NXB ĐHSP 14. P.A.Rudich (chủ biên), (1986).Tâm lí học. NXB Mir và NXB TDTT. 15. Từ điển tiếng Việt. (2008). NXB Hồng Đức 16. Viện hàn lâm khoa học giáo dục Liên Xô – Viện hàn lâm khoa học Cộng hoà dân chủ Đức (1983).Phương pháp giảng dạy Vật lí trong trường phổ thông ở Liên Xô và CHDC Đức. Tập I, II. NXB Giáo dục 48 [...]... thống bài tập và hướng dẫn HS giải chúng nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề khi hình thành phương pháp giải BTVL chương Động lực học chất điểm” lớp 10 Nâng cao mà nội dung cụ thể được thể hiện trong chương 2 của khoá luận 23 CHƯƠNG 2. HÌNH THÀNH PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 (NÂNG CAO) 2.1. Mục tiêu dạy học chương Động lực học chất điểm” 2.1.1. Sơ đồ trúc chương Động lực học chất điểm” Chuyển động ... giải bài tập trong dạy học chương Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 của GV Tìm hiểu chất lượng giải bài tập chương Động lực học chất điểm” Vật lí 10 Nâng cao và những khó khăn chủ yếu, sai lầm phổ biến cuả HS trong học tập chương này 1.8.2. Tiến hành điều tra 1.8.2.1. Đối tượng GV và HS ở hai trường THPT Thuận Thành số 1 (Thuận Thành – Bắc Ninh), THPT Cao Bá Quát (Gia Lâm, Hà Nội)... hành động giải các bài tập phức hợp nào đấy sang sơ đồ định hướng giải các kiểu, phân kiểu bài tập phức hợp khác 1.9. Thực trạng dạy học BTVL chương Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Nâng cao Thực trạng dạy học BTVL chương Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Nâng cao ở trường THPT được rút ra từ việc điều tra cơ bản 1.8.1. Mục đích điều tra Tìm hiểu tình hình dạy học, ... Quan niệm về BTVL, của việc soạn thảo hệ thống BT và hướng dẫn HS giải BTVL nhằm hình thành phương pháp giải bài tập Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Nâng cao, giúp HS nắm vững kiến thức cơ bản, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề Thực trạng dạy học BTVL chương Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Nâng cao của GV và HS trường THPT, đặc biệt là cách tổ chức hướng dẫn HS giải BTVL mà chúng tôi quan tâm Tất cả những điều này sẽ được chúng tôi vận dụng để soạn thảo hệ ... chất lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều là tổng hợp các lực tác dụng lên vật và viết được hệ thức của lực hướng tâm Nêu được khái niệm về hệ vật, nội lực, ngoại lực Nêu được thế nào là phương pháp động lực học và trình tự các bước giải bài tập động lực lực học bằng cách vận dụng các định luật Niutơn và các lực cơ học 2.2.1.2. Kỹ năng Vận dụng quy tắc tổng hợp và phân tích lực để giải bài tập đối với vật chịu ... Giải thích được các hiện tượng và ứng dụng có liên quan đến lực quán tính li tâm Giải được bài tập về sự tăng, giảm và mất trọng lượng của một vật Biết vận dụng các kiến thức để giải các bài toán động lực học về chuyển động tròn đều Vận dụng phương pháp động lực học và phương pháp toạ độ vào giải các bài tập của vật, hệ vật và chuyển động của vật bị ném 2.2. Hệ thống bài tập chương Động lực học chất điểm” Căn cứ vào ... Bắc Ninh), THPT Cao Bá Quát (Gia Lâm, Hà Nội) Thời gian từ tháng 9 đến tháng 11 của học kì I năm học 20132014 19 1.8.2.2. Cách thức + Dự giờ các tiết học mà chủ yếu là tiết luyện tập giải bài tập chương Động lực học chất điểm” + Trò chuyện và trao đổi với các giáo viên và học sinh về tình hình dạy và học bài tập vật lí chương Động lực học chất điểm” + Xem vở ghi, các bài kiểm tra 15 phút, 45 phút về mức độ đề bài, ... Chuyển động Lực Hệ quy chiếu quán tính Trọng lực Ba định luật Niutơn Lực đàn hồi Ba loại lực cơ Lực ma sát Ứng dụng Cđ của vật bị ném Cđ tròn đều Cđ của hệ vật Lực hướng tâm Hệ quy chiếu phi quán tính Khảo sát hiện tượng tăng, giảm và mất trọng lượng Lực quán tính 2.1.2. Mục tiêu dạy học chương Động lực học chất điểm” 2.1.2.1.Kiến thức Phát biểu được định nghĩa lực, quy tắc tổng hợp và phân tích lực. .. HS: Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt đất, hệ trục toạ độ Oxy như hình 10, gốc toạ độ tại VTCB + Trục toạ độ Ox cho mỗi vật trùng với phương chuyển động của vật + Trục toạ độ Oy như hình vẽ + Gốc thời gian: từ lúc vật bắt đầu chuyển động GV: Nêu hiện tượng cơ học HS: Khi vật chuyển động xuống dưới theo phương của mặt phẳng nghiêng sẽ chịu tác dụng của các lực: trọng lực phản lực , lực căng dây, lực ma sát trượt GV: Để ... Và đối với hệ quy chiếu phi quán tính khi chọn cần nói rõ là gắn với vật nào, còn đối với hệ quy chiếu quán tính có thể không cần nói hệ gắn với mặt đất cũng được + Gốc thời gian là lức vật bắt đầu chuyển động Bước 2: Xác định các lực tác dụng lên từng vật trong hệ Với lưu ý: + Trong hệ quy chiếu quán tính thì chỉ có các lực có bản chất vật tác dụng lên vật khảo sát (ví dụ: lực ma sát, lực căng dây, trọng lực, phản lực ) + Trong hệ quy chiếu phi quán tính còn phải kể thêm lực quán tính ... CHƯƠNG 2. HÌNH THÀNH PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 (NÂNG CAO) 2.1. Mục tiêu dạy học chương Động lực học chất điểm” 2.1.1. Sơ đồ trúc chương Động lực học chất điểm” Chuyển động Lực. .. chất điểm” Vật lí 10 Nâng cao 5.3. Xác định mục tiêu dạy học chương Động lực học chất điểm” Vật lí 10 Nâng cao 5.4. Soạn thảo hệ thống bài tập chương Động lực học chất điểm” Vật lí 10 ... Xác định mục tiêu dạy học chương Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Nâng cao Soạn thảo hệ thống bài tập chương Động lực học chất điểm” – Vật lí 10 Nâng cao gồm 13 BT và đề ra cách hướng dẫn giải nó nhằm giúp