SKKN vui học vật lí 10 từ sản phẩm làm tay đơn giản

Đề tài này tập trung vào việc hướng dẫn sơ lược cách tạo ra những mô hình sản phẩm đơn giản làm từ các vật liệu hằng ngày, dễ tìm nhưng thể hiện được những hiện tượng Vật lí rất đời thườ

1

-SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG THẾ VINH

Mã số:

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Người thực hiện: NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG Lĩnh vực nghiên cứu:

- Quản lý giáo dục 

- Phương pháp dạy học bộ môn: VẬT LÍ

- Lĩnh vực khác: 

Có đính kèm: Các sản phẩm không thề hiện trong bản in SKKN

 Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN

1 Họ và tên: NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG

2 Ngày tháng năm sinh: 05/03/1986

3 Nam, nữ: Nữ

4 Địa chỉ: Số nhà 5/10, đường Đồng Khởi, phường Tân Mai, thành phố Biên Hòa, Tỉnh Đồng Nai

5 Điện thoại: 0613825750 (NR); ĐTDĐ: 0932171116

6 Fax: E-mail: constant01l205@yahoo.com

7 Chức vụ: Giáo viên

8 Đơn vị công tác: Trường THPT Chuyên Lương Thế Vinh, Tỉnh Đồng Nai

II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO

- Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Cử nhân khoa học

- Năm nhận bằng: 2008

- Chuyên ngành đào tạo: Sư phạm Vật lí – Trường Đại học Sư phạm TPHCM

III KINH NGHIỆM KHOA HỌC

- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: 4 năm

Số năm có kinh nghiệm: 4 năm

- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 4 năm gần đây:

1 Giới thiệu một số bài toán Vật lí 11 về Cảm ứng từ – Lực từ & Giáo án Vật

lí 11 cơ bản: Dòng điện trong chất khí – Khúc xạ ánh sáng (2009 – 2010)

2 Thiết kế một số bài giảng ứng dụng phần mềm Crocodile Physics – Quang hình học (2010 – 2011)

VUI HỌC VẬT LÝ 10

TỪ SẢN PHẨM LÀM TAY ĐƠN GIẢN

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Chương trình giáo dục ngày nay đòi hỏi người giáo viên và học sinh không ngừng đổi mới nhằm nâng cao phương pháp dạy và học, đồng thời phải luôn đảm bảo được chất lượng giáo dục, đào tạo trí tuệ và nhân cách sống Để đạt được những hiệu quả như mong muốn, người thầy giáo phải nắm bắt được tâm lí học sinh đối với môn học mình đang giảng dạy, từ đó có những phương pháp dạy – học hợp lí, tạo hứng thú, giúp học sinh dễ dàng tiếp nhận kiến thức và ghi nhớ Vật lí là một môn khoa học mang tính tư duy cao, dạy và học Vật lí muốn đạt kết quả tốt cần có sự kết hợp hài hòa giữa lí thuyết và thực nghiệm “Học đi đôi với hành” là một trong các tiêu chí quan trọng trong tất cả các môn học, không chỉ riêng cho Vật lí, nhằm giúp học sinh cảm thụ và ghi nhận kiến thức được lĩnh hội từ thực tế lâu dài và sâu sắc hơn Vì thế việc lồng ghép các thí nghiệm kiểm chứng hay minh họa vào các tiết dạy Vật lí là cần thiết và phù hợp với đặc trưng của bộ môn Tuy nhiên, để có được tất cả các dụng cụ thí nghiệm hoàn chỉnh là yêu cầu rất khó đối với cơ sở vật chẩt các trường phổ thông hiện nay Để phát huy tính tự học và tự nghiên cứu ở học sinh thì người giáo viên cũng phải góp phần tiên phong tạo ra những sản phẩm đơn giản nhưng hiệu quả trong công tác giảng dạy môn học, đó cũng chính là

sự sáng tạo nhỏ của mỗi cá nhân

Xuất phát từ những ý tưởng đó, tại trường Trung học phổ thông Chuyên Lương Thế Vinh, Tỉnh Đồng Nai, chúng tôi cùng học sinh đã tổ chức những buổi sinh hoạt Câu lạc bộ Vật lí trong năm học với những trò chơi đơn giản, bổ ích mang ý nghĩa cùng học, cùng khỏe và cùng vui để giúp các em tầm nhìn thực tế hơn với Vật lí và nâng cao tính học hỏi, chia sẻ, cảm thông trong tập thể Đề tài này tập trung vào việc hướng dẫn sơ lược cách tạo ra những mô hình sản phẩm đơn giản làm từ các vật liệu hằng ngày, dễ tìm nhưng thể hiện được những hiện tượng Vật lí rất đời thường, đôi khi ít được quan tâm tới, được trích dẫn một số từ những sản phẩm làm tay trong chuyên mục Học hay hành giỏi của Câu lạc bộ Kèm theo minh họa cho nguyên tắc hoạt động của mỗi sản phẩm là các đoạn phim ngắn, người đọc có thể tham khảo thêm theo đường dẫn đến “file” được

“upload” trên mediafire tương ứng với mỗi sản phẩm sau đây

II TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

1 Cơ sở lý luận

Ngày nay, nhiều tài liệu, sách in khoa học được xuất bản rộng rãi, nhằm mục đích đáp ứng nhu cầu học hỏi, mở rộng kiến thức thực tế cho học sinh và người đọc ở mọi lứa tuổi Đặc biệt, có hàng loạt các đầu sách mang nội dung nâng cao kỹ năng thực hành từ việc ứng dụng các kiến thức phổ thông đơn giản, điển hình như “Trò chơi khoa học vui” của tác giả Vũ Kim Dũng (Nhà xuất bản Văn hóa – Thông tin), “Những thí nghiệm đơn giản bạn có thể làm ở nhà” của tác giả Tomislav Sencanski (Nhà xuất bản Kim Đồng) hay “Vật lí vui” của tác giả Ia.I.Pê – Ren – Man (Nhà xuất bản giáo dục) …Không chỉ thế, rất nhiều trang mạng điện tử cũng tập trung vào những chủ đề này, có thể kể đến như http://scitoys.com/, http://www.sciencetoymaker.org/ …

Câu lạc bộ Vật lí là sân chơi cũng đồng thời là nơi học tập thực nghiệm lý thú nhằm tạo cơ hội cho các em được tiếp xúc trực tiếp với những trò chơi, sản phẩm đơn giản nhưng liên quan trực tiếp đến kiến thức phổ thông thường ngày Hoạt động “Học hay hành giỏi” là một trong những nội dung quan trọng trong các buổi sinh hoạt Câu lạc bộ nhằm giúp các em nâng cao kỹ năng làm việc nhóm, tập thói quen quan sát và nhìn nhận vấn đề, phát huy tính ứng dụng sáng tạo từ những sản phẩm mẫu được Ban chủ nhiệm đề xuất để tạo nên những thành phẩm của riêng nhóm Chỉ trong khoảng thời gian là 30 phút cho một sản phẩm theo từng chủ đề khoa học của tháng Tính hiệu quả trong công tác tổ chức nhóm và khả năng tư duy liên quan đến tính thực tế từ những bài học lý thuyết ở trên lớp của các thành viên trong nhóm được đánh giá thông qua những cuộc thi ngắn được tổ chức ngay trong buổi sinh hoạt Những sản phẩm được lựa chọn trong mỗi buổi sinh hoạt phải đảm bảo nội dung kiến thức khoa học đơn giản, gần gũi với học sinh và đặc biệt được làm từ những vật liệu và công cụ dễ tìm kiếm, thao tác để có thành phẩm không chiếm nhiều thời gian, và dễ tạo hình theo ý tưởng

Đề tài này chủ yếu tập trung vào cách thức tạo những sản phẩm hoạt động dựa trên các kiến thức khoa học của chương trình Vật lí lớp 10 liên quan đến vai trò của các loại lực như lực ma sát, lực đàn hồi; định luật III Newton; cân bằng của vật rắn và chuyển động bằng phản lực Thông qua một số các gợi ý và hướng dẫn kèm theo hình ảnh minh họa trong đề tài, hi vọng người đọc đón nhận và có thể tự thao tác tạo nên sản phẩm vật lí đơn giản, giúp ích cho nhu cầu học tập, vui chơi hay giảng dạy của mình

2 Giới thiệu các sản phẩm vui học vật li 10 làm bằng tay đơn giản

2.1 Trò chơi cân bằng

CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN

Kiến thức Cân bằng bền của vật rắn trên một điểm tựa − Có ba dạng cân bằng là cân bằng

bền, cân bằng không bền và cân bằng phiếm định

− Khi vật bị kéo lệch khỏi vị trí cân bằng một ít, lực (trong bài là trọng lực) tác dụng vào vật có xu hướng kéo nó trở về vị trí cân bằng thì đó là vị trí cân bằng bền

− Muốn tăng mức vững vàng của vật cần hạ thấp trọng tâm hơn so với điểm tựa nhằm tạo momen của trọng lực đối với trục quay qua điểm tựa kéo vật quay trở về vị trí cân bằng ban đầu và

độ lớn momen tăng theo sự tăng của trọng lực và khoảng cách từ trọng tâm đến trục quay

Dụng cụ và vật liệu

Dụng cụ:

Kéo, kềm cắt, bút vẽ, keo dán

Vật liệu:

Giấy cứng, kẽm

Tiến hành

Bước 1:

− Tạo hình trên giấy

− Tạo hình từ kẽm theo nguyên tắc trọng tâm

của hệ (phần kẽm bị uốn cong nhiều vòng

hơn để gia tăng trọng lượng) phải thấp hơn

điểm tựa để tạo cân bằng bền cho hệ trong

quá trình dao động

Bước 2:

Gắn kết tạo hình từ giấy với bộ khung kẽm,

chú ý, giấy cứng nên cũng khá nặng so với

kẽm, cần lựa chọn vị trí dán giấy trên khung

kẽm phù hợp sao cho hệ dao động trong một

mặt phẳng

Bước 3:

Kiểm tra lại sự dao động và tính bền vững của

hệ trước khi hoàn tất sản phẩm ở mặt giấy còn

lại

Lưu ý: kẽm có ưu điểm dễ uốn nên rất thuận

lợi trong việc tạo hình và điều chình hình

dáng khung phù hợp với mục đích của sán

phẩm

Sản phẩm Sản phẩm vừa được tạo đang ở trạng thái cân

bằng trên điểm tựa thuộc một đoạn của khung

kẽm từ hệ

Một sản phẩm khác, sử dụng bu-lông làm

trọng vật thay thế cho việc uốn cong nhiều

vòng kẽm nếu dây kẽm còn quá ngắn và

không đủ điều kiện tạo sự cân bằng bền cho

hệ Tính cân bằng bền của hệ sẽ tốt hơn nếu

trọng vật có khối lượng lớn do khả năng làm

tăng momen quay trở về vị trí cân bằng của

trọng lực quanh điểm tựa

Link dẫn đoạn phim minh họa cho cách thức

hoạt động của sản phẩm

http://www.mediafire.com/?

o1p01tsmccw9do9 Đánh giá

−Thời gian tạo sản phẩm ngắn (10 phút)

−Sản phẩm dễ tạo hình

−Thể hiện tốt nội dung của bài học, tạo hứng thú cho học sinh, có thể dùng sản phẩm để nêu hiện tượng đặt vấn đề mở đầu về sự cân bằng của vật rắn trên điểm tựa

Nhược điểm Thành phần chính của sản phẩm là

kẽm nên làm giảm tính bền vững của

hệ trong quá trình hệ thực hiện dao động quanh điểm tựa do khối lượng của hệ còn nhẹ, do đó để gia tăng tính bền vững cần sử dụng trọng vật có khối lượng lớn hơn như đã nói ở trên

2.2 Trò chơi chim gõ kiến

LỰC

Kiến thức Định luật III Newton Định luật III: Nếu vật A tác dụng lên

vật B một lực thì vật B cũng tác dụng lên vật A một lực (phản lực) Hai lực này cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều FrAB = −FrBA

Cặp lực và phản lực có những đặc điểm sau:

• Cùng bản chất

• Luôn xuất hiện và mất đi đồng thời

• Là hai lực trực đối

• Không cân bằng nhau vì chúng đặt lên hai vật khác nhau

Lực ma sát nghỉ Điều kiện xuất hiện: khi vật có xu

hướng chuyển động nhưng vẫn chưa chuyển động

Đặc điểm:

• Điểm đặt: trên vật và ở bề mặt tiếp xúc của vật

• Phương: tiếp tuyến với mặt tiếp xúc

• Chiều: ngược chiều với thành phần ngoại lực song song với mặt tiếp xúc

• Độ lớn: thay đổi theo ngoại lực

và có một giá trị cực đại

Lực đàn hồi Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện khi lò

xo bị biến dạng đàn hồi, cụ thề là biến dạng uốn đối với sản phẩm minh họa Dụng cụ và vật liệu

Dụng cụ:

Kéo, bút vẽ, keo dán

Vật liệu:

Giấy cứng màu, ruột bút mực, kẽm (có đường

kính nhỏ hơn đường kính trong của ruột bút),

lò xo (trong bút bi)

Tiến hành

Bước 1:

Tạo hình chim tùy thích trên giấy cứng màu

Lưu ý, mỏ chim giữ vai trò quan trọng trong

việc tạo phản lực duy trì chuyển động cho

chim nên cần phải có độ cứng cao

Bước 2:

Lò xo gắn với phần chân của chim, chọn lò

xo có kích thước dài hơn mỏ chim khoảng

0,5 cm để đảm bảo trong quá trình chuyển

động mỏ chim chạm vào thanh kẽm (đóng vai

trò là thân cây)

Bước 3:

Cắt đoạn ruột bút phù hợp với kích thước của

chim Chiều dài của đoạn ruột này cũng ảnh

hưởng đến chuyển động nhanh hay chậm của

chim do sự tiếp xúc của ruột bút với thanh

kẽm dẫn vào sau đó liên quan đến lực ma sát

nghỉ, theo kinh nghiệm thì ống càng dài, chim

sẽ chuyển động chậm hơn do khoảng thời

gian giữa hai lần gõ liên tiếp của chim vào sợi

kẽm sẽ bị kéo dài Do đó, theo quan điểm

riêng thì nên rút ngắn thời gian này lại để thấy

được biến dạng uốn đàn hồi của lò xo diễn ra

liên tục hơn, tạo hiệu quả cho sản phẩm

Sản phẩm Lắp ghép sản phẩm từ các bộ phận được

chuẩn bị và thao tác trước đó

Link dẫn đoạn phim minh họa cho cách thức

hoạt động của sản phẩm

http://www.mediafire.com/?

9zw75v0cds9t7g5 http://www.mediafire.com/?

3bswwr6zk8royke Nguyên tắc hoạt động Dưới tác động của ngoại lực, lò xo bị

biến dạng, kéo theo chuyển động của thân chim rời xa thanh kẽm Lực đàn hồi xuất hiện trên lò xo có tác dụng kéo thân chim quay về vị trí ban đầu,

do quán tính chim tiếp tục chuyển động đến gõ mỏ vào thanh kẽm, phản lực trên thanh kẽm được hình thành sẽ tác động trở lại vào mỏ chim và duy trì chuyển động này, ngoài lực đàn hồi của lò xo

Đồng thời, lực ma sát xuất hiện trong phần tiếp xúc của thanh kẽm với ruột bút có tác dụng hãm chuyển động xuống dưới thấp của chim do tác dụng của trọng lực, tạo hiệu quả cho người quan sát diễn biến của quá trình chuyển động của chim rõ ràng hơn Đánh giá

−Thời gian tạo sản phẩm ngắn (10 phút)

−Sản phẩm dễ tạo hình

−Thể hiện tốt nội dung của bài học, tạo hứng thú cho học sinh

−Sản phẩm minh họa tốt cho mối tương quan giữa lực và phản lực, làm nổi bật vai trò của lực ma sát và lực đàn hồi trong quá trình sản phẩm chuyển động

Nhược điểm −Có quá nhiều vấn đề trong một sản

phẩm nên sẽ gây khó khăn cho học sinh trong quá trình phân tích chuyển động của chim để làm rõ các hiện tượng vật lí có liên quan

−Thanh kẽm có kích thước nhỏ, trong trường hợp thân chim không đồng phẳng với ruột bút, sẽ làm giảm tính hấp dẫn của sản phẩm do mỏ chim không chạm vào thành kẽm được, có thể giảm thiểu hạn chế này bằng cách dùng ống hút, hoặc vỏ bút có đường kính lớn hơn và thay kẽm mảnh bằng đũa gỗ…

−Sản phẩm hoạt động hiệu quả khi có

sự trợ giúp của lực ma sát Trong trường hợp lực ma sát giữa ống hút

và thanh kẽm quá nhỏ cần gia tăng

độ gồ ghề cho thanh kẽm, có thể dùng keo dán quấn lên bề mặt thanh

−Sản phẩm chỉ bước đầu minh họa hiện tượng vật lí nhưng chưa khảo sát hết các ảnh hưởng của cấu trúc đối với hiệu quả của sản phẩm Ví dụ: tính đàn hồi của các lò xo khác nhau, kích thước đường kính trong

của ống rỗng và đường kính thanh kẽm, chiều dài ống rỗng, khoảng cách từ mỏ chim đến thanh kẽm…

2.3 Trò chơi bọ leo dây

LỰC MA SÁT NGHỈ

Kiến thức Định luật III Newton

Lực ma sát nghỉ Lực ma sát nghỉ đóng vai trò là lực

phát động trong chuyển động của vật Dụng cụ và vật liệu

Dụng cụ:

Kéo, bút vẽ, keo dán

Vật liệu:

Giấy cứng, dây dù, ruột bút mực (ống hút

hoặc các loại ống rỗng ruột), vỏ trứng (hoặc

các vật dụng có hình dáng khác túy ý), tấm

thẻ cứng (hoặc thanh cứng mảnh), và nút áo

Tiến hành

Bước 1:

Thân bọ:

Vỏ trứng lấy ½ và dùng kéo cắt phẳng để

thuận lợi hơn lúc dán kín vào tấm thẻ hoặc

bìa cứng (2 cái) đã được đo vừa kích thước

phần đáy tròn của vỏ trứng

Ruột bút được chọn sao cho đường kính trong

của nó lớn hơn đường kính của sợi dây, cắt

ruột bút làm 2 phần bằng nhau và dán vào

một mặt của tấm thẻ như hình bên

Lưu ý: phần tạo thân bọ có tính đối xứng

quyết định sự cân bằng của sản phẩm khi đi

trên dây, đặc biệt là giai đoạn dán ruột bút cần

đảm bảo tạo góc nghiêng hợp bởi 2 thanh này

không quá nhỏ và sự chênh lệch về độ mở của

chúng ở phần trên và dưới cũng quyết định sự

nhanh hay chậm của sản phẩm ngoài việc phụ

thuộc vào khối lượng của bọ do ảnh hưởng

đến độ lớn của lực ma sát nghỉ

Bước 2:

Cánh: Tạo hình trên giấy bằng cách chia một

vòng tròn ra làm hai phần bằng nhau tương

ứng là 2 cánh của bọ và trang trí tùy thích

Bước 3:

Lắp ghép các bộ phận của sản phầm, dán

cánh lên phần thân và nút áo xem như phần

đầu của bọ được dán lên phần dư của bìa

cứng đã dán ruột bút

Bước 4:

Luồn dây vào phần rỗng của ruột bút

Bước 5:

Dây sau khi được dẫn vào trong thân bọ

thường gây khó khăn lúc lấy dây ra để sử

dụng nên có thể kết hợp với việc móc dây vào

một thanh ngang (màu xanh như trên hình),

đồng thời gia tăng tính cân bằng và tạo thêm

tính thẩm mỹ cho sản phẩm trong quá trình bọ

di chuyển, đặc biệt có thể thấy chiểu chuyển

động của thanh là chiểu lực kéo của tay

ngược với chiểu chuyển động của bọ là chiều

của lực ma sát do dây tác động lên bọ giúp bọ

di chuyển

Sản phẩm Hình ảnh của sản phẩm sau khi hoàn tất các

giai đoạn chuẩn bị và thao tác