bài tập lớn

Mở đầu Lí chọn đề tài Giải tập vật lí hoạt động quan trọng, khơng thể thiếu q trình dạy học vật lí Thơng qua việc giải tập vật lí, học sinh hiểu sâu kiến thức lí thuyết học; vận dụng kiến thức để giải nhiều vấn đề nhiều ngữ cảnh khác nhau; rèn luyện tư lơgic, phân tích, tổng hợp; tự đánh giá mức độ hiểu vận dụng kiến thức Đối với giáo viên, việc hướng dẫn yêu cầu học sinh giải tập vật lí cịn cơng cụ kiểm tra – đánh giá quan trọng Các tập sách giáo khoa, sách tập, sách tham khảo phổ biến tập số đại lượng vật lí cho trước học sinh u cầu tính tốn đại lượng vật lí khác có liên quan với đại lượng cho Quy trình giải tập thường học sinh nhớ lại khái niệm, định luật, cơng thức vật lí học lí thuyết, tìm kiếm đường nối đại lượng biết với đại lượng cần tìm cách lắp ghép công thức lại thành chuỗi lôgic Thông qua việc giải tập vậy, học sinh hiểu sâu khái niệm vật lí, định luật vật lí vận dụng chúng vào tình cụ thể Học sinh ghi nhớ kỹ sử dụng thành thạo công thức vật lí, biết cách “lắp ghép” cơng thức thành chuỗi nối đại lượng biết với đại lượng cần tìm Với tập này, giáo viên kiểm tra mức độ ghi nhớ sử dụng thành thạo cơng thức vật lí khả tính tốn học sinh Tuy nhiên, tập vật lí phổ biến bộc lộ nhiều hạn chế: Thứ nhất, học sinh giải tập mà không cần thông hiểu sâu sắc khái niệm vật lí, khơng cần có kỹ lập luận định tính tượng vật lí Học sinh bắt tay vào việc giải tập mà không cần phân tích định tính tượng vật lí có liên quan Nhiều nghiên cứu học sinh giải tốt tập vật lí quan niệm sai lầm nghiêm trọng kiến thức vật lí có liên quan Thứ hai, tập vật lí hạn chế lực sáng tạo học sinh Các tập thường có cách giải đáp số xác định trước, nên sáng tạo học sinh, có, dừng mức tìm cách giải cho toán Thứ ba, tập vật lí thường sử dụng ngữ cảnh khơng thực tế, làm giảm tác dụng tập vật lí việc giúp học sinh vận dụng kiến thức vào tình thực tế Qua gợi ý giáo viên hướng dẫn tìm hiểu thân, tơi nhận thấy tập vật lí thực tế (contextrich problems) sử dụng ngữ cảnh thực tế, liên quan đến sống ngày học sinh giúp học sinh hiểu sâu sắc khái niệm vật lí nâng cao khả lập luận định tính tượng vật lí Bên cạnh đó, tập vật lí thực tế cịn khắc phục phần lớn hạn chế tập vật lí Vì vậy, tơi chọn đề tài có đề cập đến khía cạnh “Vận dụng tập định tính câu hỏi thực tế dạy học vật lí 10 - THPT” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu, xây dựng vận dụng số tập định tính câu hỏi thực tế chương trình vật lí 10 nhằm khắc phục số hạn chế tập vật lí sử dụng phổ biến nâng cao khả vận dụng kiến thức vật lí vào tình thực tế học sinh Đối tượng nghiên cứu Quá trình xây dựng hướng dẫn học sinh giải tập vật lí thực tế chương “Các định luật bảo tồn”_Vật lí 10 CB Phạm vi nghiên cứu Các dạy chương trình vật lí 10- nâng cao Giả thuyết đề tài Nếu xây dựng tập vật lí thực tế có chất lượng hướng dẫn học sinh giải tập giúp học sinh nâng cao khả lập luận định tính tượng vật lí khả vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu sở lí luận tập vật lí q trình hướng dẫn học sinh giải tập vật lí Nghiên cứu hạn chế tập vật lí Nghiên cứu tiêu chí phương pháp xây dựng tập vật lí thực tế tác dụng chúng việc học tập vật lí học sinh Xây dựng số tập vật lí định tính câu hỏi thực tế chương trình vật lí 10 Xây dựng phương án hướng dẫn học sinh giải tập thực tế sáng tác Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lí luận: đọc sưu tầm tư liệu có liên quan đến vấn đề cần nghiên cứu Từ đó, xây dựng hệ thống tập vật lí thực tế Cấu trúc luận văn MỞ ĐẦU Chương 1: Cơ sở lí luận 1.1 Tổng quan tập vật lí 1.1.1 Bài tập vật lí gì? 1.1.2 Vai trị tập vật lí dạy học vật lí 1.1.3 Một số cách phân loại tập vật lí 1.3 Bài tập vật lí thực tế 1.3.1 Khái niệm 1.3.2 Các tiêu chí tập vật lí thực tế 1.3.3 Các bước xây dựng tập vật lí thực tế 1.3.4 Phương pháp giải hướng dẫn học sinh giải tập vật lí thực tế Chương 2: Xây dựng hướng dẫn học sinh giải hệ thống tập vật lí thực tế chương “Các định luật bảo tồn”_Vật lí 10 CB 2.1 Phân tích cấu trúc nội dung chuẩn kiến thức – kỹ chương “Các định luật bảo tồn”_Vật lí 10 CB 2.2 Xây dựng hệ thống tập vật lí thực tế chương “Các định luật bảo tồn”_Vật lí 10 CB phương pháp giải cụ thể 2.3 Tổ chức hoạt động giải tập vật lí thực tế KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ BÀI TẬP VẬT LÍ THỰC TẾ 1.1 Tổng quan tập vật lí 1.1.1 Bài tập vật lí gì? Trong từ điển tiếng Việt phổ thông, tập giải nghĩa sau: “Bài tập cho học sinh làm để tập vận dụng kiến thức học” Như vậy, tập vật lí hiểu cách đơn giản cho học sinh làm để tập vận dụng kiến thức vật lí học Bên cạnh đó, số giáo trình lí luận dạy học vật lí, tác giả đưa nhiều cách lí giải khác tập vật lí với cách hiểu: Giải tập vật lí tập vận dụng khái niệm, quy tắc, định luật, thuyết vật lí,… học vào vấn đề đời sống lao động sản xuất [9], [11],… Khi giải tập vật lí, học sinh phải nhớ lại kiến thức học, có phải sử dụng tổng hợp kiến thức nhiều chương nhiều phần chương trình Vì việc giải tập vật lí mục đích cuối khơng phải tìm đáp số, điều quan trọng cần thiết, mục đích việc giải chỗ người làm tập hiểu sâu sắc khái niệm, định luật Vật lí, vận dụng chúng vào vấn đề thực tế sống, lao động Bài tập vật lí (BTVL) hiểu vấn đề đặt đòi hỏi phải giải nhờ suy luận lơgic, phép tốn thí nghiệm dựa sở định luật, thuyết vật lí Theo nghĩa rộng BTVL hiểu vấn đề xuất nghiên cứu tài liệu giáo khoa toán học sinh Sự tư tích cực ln việc giải tập Từ điều đề cập trên, định nghĩa đầy đủ tập vật lí sau: Bài tập vật lí cho học sinh làm để tập vận dụng kiến thức vật lí nhằm giúp học sinh củng cố, phát triển khả tư nắm vững sâu sắc kiến thức vật lí học 1.1.2 Tác dụng tập vật lí dạy học vật lí Một đặc trưng phương pháp dạy học (PPDH) mới, đại - phát huy tính tích cực, chủ động, tơn trọng vai trị người học, kích thích tính độc lập sáng tạo, trau dồi khả tự giáo dục cho người Trong trình dạy học theo phương pháp này, học sinh chủ thể nhận thức Học sinh không học thụ động cách nghe thầy giảng mà học tích cực hành động mình, giáo viên khơng phải người để dạy hay truyền bá kiến thức mà đóng vai trị tổ chức, định hướng q trình học tập nhằm phát huy vai trò chủ động học tập học sinh Giáo viên giúp học sinh nắm phương pháp chiếm lĩnh kiến thức, phương pháp hoạt động học tập (nhận thức) phương pháp hoạt động sống xã hội Qua việc tự giành lấy kiến thức, học sinh hình thành phát triển lực hoạt động trí tuệ, lực giải vấn đề Nói cách khác, học sinh phát triển hoạt động học tập diễn hoạt động Chính lẽ đó, học sinh cần phải huấn luyện từ khâu xây dựng kiến thức khâu vận dụng vào thực tế Giải tập vật lí hình thức luyện tập chủ yếu tiến hành nhiều Các tập vật lí có tác dụng lớn việc hình thành, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng tìm tịi kiến thức cho học sinh Bởi lẽ đó, “Trong q trình dạy học vật lí tập vật lí có tầm quan trọng đặc biệt Chúng sử dụng theo mục đích khác nhau” [10, tr.7].Trong tiết học, hoạt động giải BTVL tham gia vào q trình: 1.1.2.1 Ơn tập, đào sâu mở rộng kiến thức Bài tập vật lí phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động có hiệu Khi giải tập vật lí, học sinh phải nhớ lại kiến thức học, có phải sử dụng tổng hợp kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần chương trình; học sinh phải vận dụng kiến thức khái quát trừu tượng học vào trường hợp cụ thể đa dạng, nhờ mà họ nắm biểu cụ thể chúng thực tế, phát ngày nhiều tượng thuộc ngoại diện khái niệm chịu chi phối định luật hay thuộc phạm vi ứng dụng chúng Quá trình nhận thức khái niệm, định luật vật lí khơng kết thúc việc xây dựng nội hàm khái niệm, định luật vật lí mà cịn tiếp tục giai đoạn vận dụng vào thực tế Điều GV sử dụng lâu Tuy nhiên, nhìn nhận lại, cơng việc mà GV làm theo truyền thống chọn tập dễ, túy vận dụng công thức học để HS làm quen với công thức, sử dụng đơn vị, cách gọi tên đại lượng… BTVL dùng vị trí ơn tập củng cố kiến thức cịn có nhiều cách làm khác, như: Mở rộng cách làm tương tự để khám phá, phát triển tư thực nghiệm Ví dụ, “Tổng hợp hai lực song song chiều”, học, thầy biểu diễn thí nghiệm nghiên cứu qui tắc hợp lực song song chiều dị tìm điểm O Nhưng TN “dị” theo kiểu phán đốn: nối trọng lại, dị tìm vị trí để AB trở vị trí Cách làm giao cho HS, coi nhiệm vụ để củng cố học: “Cũng với TN này, cách khác, tương tự thầy làm, em tìm hợp lực lực song song chiều Hãy suy nghĩ xem làm nào?” 1.1.2.2 Hình thành kiến thức Các tập vật lí sử dụng khéo léo dẫn dắt học sinh đến suy nghĩ tượng xây dựng khái niệm để giải thích tượng tập phát Từ đó, học sinh hình thành rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vào thực tiễn Bài tập vật lí phương tiện quí báu giúp học sinh rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lí thuyết vào thực tiễn; rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát thu nhận để giải vấn đề thực tiễn Có thể xây dựng nhiều tập có nội dung thực tiễn, yêu cầu học sinh phải vận dụng kiến thức lí thuyết để giải thích tượng dự đốn tượng xảy thực tiễn điều kiện cho trước Ví dụ, học đặc điểm cơng, đặc điểm cơng trọng lực rút từ tập tính cơng trọng lực vật m hai trường hợp: Vật rơi tự từ độ cao zR1R xuống độ cao zR2R Vật trượt không ma sát từ đỉnh mặt phẳng nghiêng có độ cao z = zR1R - zR2R Thông qua việc giải tập học sinh rút nhận xét cơng trọng lực hai trường hợp Đó kiến thức học 1.1.2.3 Một hình thức làm việc tự lực cao Trong giải tập vật lí, học sinh phải tự phân tích điều kiện tập đặt ra, xây dựng lập luận, kiểm tra phê phán kết luận rút nên tư họ phát triển, lực làm việc tự lực họ nâng cao Có nhiều loại BTVL khơng dừng lại phạm vi vận dụng kiến thức học mà giúp bồi dưỡng cho HS tư sáng tạo Đặc biệt tập giải thích tượng, tập thí nghiệm Thơng qua hoạt động giải BTVL rèn luyện cho học sinh đức tính tốt tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó 1.1.2.4 Phát triển tư vật lí Trong q trình giải tập, HS phải trải qua q trình phân tích, so sánh, tổng hợp, suy luận lơgic để tìm lời giải đáp cho tốn Chính q trình đó, khả tư HS ngày nâng cao Tư vật lí khả quan sát tượng vật lí, phân tích tượng phức tạp thành tượng thành phần, thiết lập mối liên hệ mặt định tính định lượng tượng đại lượng vật lí, đốn trước hệ từ lí thuyết vận dụng kiến thức Hầu hết tượng nêu lên tập vật lí phức tạp, trừ số tập đơn giản đề cập đến tượng vật lí Muốn giải chúng cần phải phân tích tượng phức tạp thành tượng thành phần, nghĩa cần phải phân tích tập vật lí phức tạp thành tập đơn giản Trong q trình học sinh phải vận dụng thao tác ttư để giải tập, nhờ mà tư phát triển lực làm việc tự lực nâng cao 1.1.2.5 Kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta phân loại mức độ nắm vững kiến thức học sinh, làm cho việc đánh giá chất lượng kiến thức học sinh xác Bởi vậy, tập vật lí phương tiện hữu hiệu để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức học sinh 1.1.3 Vai trị tập vật lí dạy học vật lí Việc giảng dạy tập vật lí nhà trường khơng giúp học sinh hiểu cách sâu sắc đầy đủ kiến thức quy định chương trình mà cịn giúp em vận dụng kiến thức để giải nhiệm vụ học tập vấn đề mà thực tiễn đặt Muốn đạt điều đó, phải thường xuyên rèn luyện cho học sinh kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào sống ngày Kỹ vận dụng kiến thức tập thực tiễn đời sống thước đo mức độ sâu sắc vững vàng kiến thức mà học sinh thu nhận Bài tập vật lí có chức phương pháp dạy học với vị trí đặc biệt dạy học vật lí trường phổ thơng Trước hết, vật lí mơn khoa học giúp học sinh nắm qui luật vận động giới vật chất tập vật lí giúp học sinh hiểu rõ qui luật ấy, biết phân tích vận dụng qui luật vào thực tiễn Trong nhiều trường hợp người giáo viên có trình bày tài liệu cách mạch lạc, hợp lôgic, phát biểu định luật xác, làm thí nghiệm yêu cầu, qui tắc có kết xác điều kiện cần chưa đủ để học sinh hiểu nắm sâu sắc kiến thức Chỉ thơng qua việc giải tập vật lí hình thức hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức học để giải tình cụ thể kiến thức trở nên sâu sắc hồn thiện Trong trình giải tình cụ thể tập vật lí đặt ra, học sinh phải sử dụng thao tác tư phân tích, tổng hợp, so sánh, khái qt hóa, trừu tượng hóa …để giải vấn đề, tư học sinh có điều kiện để phát triển Vì nói tập vật lí phương tiện tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả độc lập suy nghĩ hành động, tính kiên trì việc khắc phục khó khăn sống học sinh nhanh chóng Vì u cầu học sinh phải hiểu cách sâu sắc để vận dụng kiến thức mức độ cao Bài tập đồ thị - Đó tập mà kiện đề cho dạng đồ thị hay q trình giải ta phải sử dụng đồ thị Ta phân loại dạng câu hỏi thành loại:  Đọc khai thác đồ thị cho: Bài tập loại có tác dụng rèn luyện cho học sinh kỹ đọc đồ thị, biết cách đoán nhận thay đổi trạng thái vật thể, hệ vật lí, tượng hay q trình vật lí Biết cách khai thác từ đồ thị kiện để giải vấn đề cụ thể  Vẽ đồ thị theo liệu cho: tập rèn luyện cho học sinh kỹ vẽ đồ thị, biết cách chọn hệ tọa độ tỉ lệ xích thích hợp để vẽ đồ thị xác Bài tập thí nghiệm loại tập cần phải tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng cho lời giải lí thuyết, để tìm số liệu, kiện dùng việc giải tập Tác dụng cụ thể loại tập giáo dục, giáo dưỡng giáo dục kỹ thuật tổng hợp Đây loại tập thường gây cho học sinh cảm giác lí thú đặc biệt địi hỏi học sinh nhiều tính sáng tạo lại lời 1.1.4.3 Phân loại theo yêu cầu luyện tập kỹ năng, phát triển tư sáng tạo cho học sinh Bài tập luyện tập: dùng để rèn luyện kỹ giải tập, nắm vững cách giải, không yêu cầu tư sáng tạo học sinh Bài tập sáng tạo: giải tập, việc vận dụng kiến thức học, học sinh phải đưa ý kiến Do đó, học sinh phải tư duy, sáng tạo Người ta phân tập thành hai dạng:  Bài tập nghiên cứu: loại tập thường dùng để trả lời cho câu hỏi “Vì sao? Tại sao?” Học sinh dùng mơ hình trừu tượng rút từ lí thuyết vật lí để giải thích tượng chưa biết  Bài tập thiết kế: loại tập dùng để trả lời câu hỏi “Làm nào?” 1.1.4.4 Phân loại theo hình thức làm Bài tập tự luận: bao gồm phân loại Loại tập yêu cầu học sinh giải thích, tính tốn theo trình tự lơgic cụ thể Bài tập trắc nghiệm khách quan: loại tập với câu hỏi có nhiều đáp án (thường 4) học sinh phải tìm đáp án Loại tập có dạng như:  Câu Đúng - Sai  Câu nhiều lựa chọn  Câu điền khuyết  Câu ghép hình thức Ngồi hình thức phân loại trên, theo u cầu mục đích thực tiễn đề ra, tập vật lí thiết kế cho đáp ứng thực tiễn vật lí có nhiều dạng tập tân tiến xuất tập giàu ngữ cảnh (bài tập thực tế - context-rich problems), tập ngược (physics jeopardy), tập sáng tác đề (problem posing tasks) Vì vậy, chúng tơi đưa thêm hình thức phân loại tập vật lí truyền thống tập vật lí phi truyền thống 1.1.4.5 Bài tập vật lí truyền thống tập vật lí phi truyền thống Bài tập vật lí truyền thống: Các tập sử dụng sách giáo khoa, sách tập, sách tham khảo bao gồm dạng tập phân loại Trong đó, số đại lượng vật lí cho trước học sinh yêu cầu tính tốn đại lượng vật lí khác có liên quan với đại lượng cho Quy trình giải tập thường học sinh nhớ lại khái niệm, định luật, cơng thức vật lí học lí thuyết, tìm kiếm đường nối đại lượng biết với đại lượng cần tìm cách lắp ghép công thức lại thành chuỗi logic Bài tập vật lí phi truyền thống: tập giàu ngữ cảnh (bài tập thực tế - context-rich problems), tập ngược (physics jeopardy), tập sáng tác đề (problem posing tasks) Những tập có hình thức khác so với tập truyền thống như:  Bài tập vật lí thực tế dạng tập vật lí đặt tình vật lí thực tế mà chủ thể học sinh Bài tập giúp học sinh có gắn kết sống vật lí học Ví dụ: Xem chương mục 2.2.1  Bài tập ngược: tập truyền thống thường thấy cho đề yêu cầu em giải tìm kết tốn tập vật lí ngược cho điều ngược lại Bắt đầu với phương trình tốn học, đồ thị sơ đồ mơ tả q trình vật lí, học sinh xây dựng lại tình vật lí, đề phù hợp với kiện cho 1.3 Bài tập vật lí thực tế 1.3.1 Khái niệm tập vật lí thực tế Theo từ điển tiếng Việt phổ thông, thực tế tổng thể nói chung tồn diễn tự nhiên xã hội, có quan hệ đến đời sống người Thực tế trạng thái điều thực tồn Bài tập vật lí thực tế tập vật lí gắn với tồn diễn tự nhiên xã hội, có quan hệ đến đời sống người Thông qua việc giải tập vật lí thực tế, học sinh nhận biết tầm quan trọng vật lí sống, vận dụng kiến thức vật lí giải vấn đề xảy sống * Tại phải sử dụng tập vật lí thực tế Bài tập vật lí thực tế tạo điều kiện cho học sinh giải vấn đề xảy giới thực Thông qua việc giải tập vật lí, học sinh tự đặt vào vị trí chun gia để giải vấn đề đó, từ học sinh nâng cao khả tư kích thích tính làm việc có kỉ luật học sinh BBVLTT gắn liền với ngữ cảnh quen thuộc học sinh mà học sinh khơng để ý đến sau giải BTVLTT học sinh biết sau bước lên tàu bè, tàu bè trôi ngược lại chiều bước học sinh có chuẩn bị cẩn thận có dịp bước lên tàu hay bè v.v…, giúp cho học sinh trau dồi thêm kinh nghiệm sống cho riêng Từ đó, học sinh dễ dàng hình dung, giải thật bắt gặp tình hay ngữ cảnh sống Thơng qua việc giải tập vật lí thực tế, học sinh thấy học khơng nằm sách mà mở rộng sống bên ngồi qua nâng cao mức độ tinh tế suy nghĩ giới xung quanh BTVLTT tạo cho học sinh hội trải nghiệm, giải vấn đề người chuyên gia, tạo thách thức gây hứng thú cho học sinh làm cho học sinh muốn giải vấn đề 1.3.2 Đặc điểm tập vật lí thực tế Theo quy định trường Đại học Minnesota, BTVLTT có số đặc điểm (Heller P 1992): Bài tập vật lí thực tế phải thử thách học sinh hay nhóm học sinh Cấu trúc tập vật lí thực tế xây dựng cho học sinh phải đưa định giải tập Tất thơng tin liên quan đến kiến thức phổ thơng khơng cần thiết phải đưa Ví dụ: trọng lượng người để học sinh tự ước lượng, hay nhiệt độ sôi nước 100 PoPC Điều giúp học sinh gợi nhớ tự tổng hợp kiến thức Hơn nữa, thêm thơng tin khơng cần thiết vào tập để học sinh tự đưa hướng giải Nội dung tập vật lí liên quan đến sống ngày học sinh hay tình mà học sinh biết Việc giải tập vật lí thực tế khơng phụ thuộc nhiều vào việc giải toán phức tạp, tẻ nhạt Như vậy, BTVLTT tập vật lí đặt câu truyện, tình dễ dàng bắt gặp sống ngày, khuyến khích học sinh vận dụng kiến thức giải tập giải thách thức sống 1.3.3 Các tiêu chí tập vật lí thực tế Đặc tính chung tập vật lí thực tế để củng cố phát triển kỹ giải vấn đề học sinh sống, dựa vào nguyên lí tính chất vật lí Chính vậy, tập vật lí thực tế phải sử dụng tình huống, ngữ cảnh, bối cảnh có liên quan đến sống ngày, nhìn thấy được, hình dung thiết thực học sinh Bên cạnh đó, tập vật lí thực tế cịn chứa đựng mục đích, động lực đáng địi hỏi học sinh phải giải tập giải tình mà thân gặp phải Qua đó, học sinh nhận thức vấn đề, giải vấn đề tích lũy kinh nghiệm sống cho thân Khi chuẩn bị xây dựng tập vật lí thực tế, cần phải xem xét làm để chọn tạo tình vật lí thích hợp Một tập vật lí thực tế cần phải có tiêu chí sau: 1.3.3.1 Bài tập vật lí thực tế câu truyện ngắn Tình đặt tập câu truyện ngắn, nhân vật học sinh Vì vậy, tập vật lí thực tế, sử dụng đại từ nhân xưng “bạn” Điều làm cho tình tập dễ hình dung có tính thực tế 1.3.3.2 Bài tập vật lí thực tế phải bao gồm động lực Bài tập vật lí thực tế phải bao gồm động lực đáng lí đáng để “bạn” tính tốn đó, giúp cho học sinh thấy ứng dụng vật lí thực tế Hầu hết học sinh, đặc biệt học sinh ban khơng chun tự nhiên, khơng có động lực thật để nghiên cứu vật lí cảm thấy khơng có ý nghĩa u cầu tính tốn đại lượng vật lí gia tốc, điện trường v.v… Hay tập thường sử dụng, đề thường yêu cầu tính đại lượng lực ma sát, lực hướng tâm v.v… không cho thấy việc tính đại lượng đem lại kết gì, hay giải vấn đề Vì vậy, việc tạo động cho tập vật lí thực tế cần thiết, giúp tăng cường giá trị vật lí sống cho học sinh Chúng tơi nhận thấy có loại động sau: a Sự tò mò Giải tập vật lí thực tế giúp học sinh nhận việc áp dụng nguyên tắc vật lí giải thích số tượng tình mà học sinh gặp ngày em chưa hiểu tượng, tình đó, làm gợi lên tò mò lòng ham hiểu biết học sinh Một số động thể loại bao gồm: Bạn đang… (trong số tình hàng ngày) cần / muốn tìm Bạn xem… (tình hàng ngày) tự hỏi… Bạn nghỉ quan sát / thông báo… tự hỏi… Bạn xem TV (hoặc đọc báo) về… tự hỏi… b Sự hữu ích Bài tập vật lí thực tế giúp học sinh nhận vật lí có ích cho sống sống sau Một số động thể loại bao gồm: Trong lớp, bạn học giỏi mơn vật lí nên bạn bạn muốn nhờ bạn giúp đỡ Bạn thực công việc thiết kế lễ khai mạc cho mùa vận hội Một biên đạo múa hình dung Bạn giao nhiệm vụ xác định tốc độ tối thiểu vận động viên để Bạn làm việc tình nguyện với nhóm sinh thái, điều tra thói quen ăn uống đại bàng Trong nghiên cứu này, bạn quan sát đại bàng Bạn tự hỏi c Công việc liên quan Một động lơi học sinh nội dung tập vật lí thực tế gắn với số ngành nghề, qua học sinh phần định hướng nghề nghiệp tương lai Một số động thể loại sau: Vào kì nghỉ hè, bạn tìm cơng việc làm thêm cơng ty Biết bạn thích nghiên cứu vật lí nên ơng chủ bạn u cầu bạn Bạn cố vấn kỹ thuật cho hãng sản xuất phim Công việc bạn kiểm tra lại mức độ xác khoa học hoạt cảnh phim Trong kịch bản… Điều có khơng? d Ứng dụng cho tượng bất thường tình khơng quen thuộc Bài tập vật lí thực tế giúp học sinh nhận số nguyên tắc, định luật vật lí áp dụng cho nhiều trường hợp nhiều quy mô khác (nguyên tử với hệ thống lượng mặt trời) Như: Bạn làm việc với nhóm nghiên cứu trường đại học điều tra (ví dụ, phịng chống ung thư, khả sản xuất lượng từ phản ứng tổng hợp) Công việc bạn để xác định Bạn đọc báo vệ tinh bay vào quỹ đạo xung quanh Trái Đất phát tia X phát từ không gian bên ngồi Bài báo nói tín hiệu tia X phát từ nguồn, Cygnus X-3 Bạn nhận điều xác, bạn xác định … 1.3.3.3 Các đối tượng tập vật lí thực tế phải đối tượng thực Các đối tượng tập vật lí thực tế có thật (hoặc tưởng tượng phải phù hợp với thực tế) – trình phải xảy cách rõ ràng 1.3.3.4 Khơng có sơ đồ Khơng có hình ảnh sơ đồ đưa với tập Học sinh phải hình dung tình cách sử dụng kinh nghiệm kiến thức vật lí riêng Từ đó, học sinh tự lập nên sơ đồ cho tập cụ thể 1.3.3.5 Nguyên tắc Bài tập giải cách áp dụng nguyên tắc, định luật vật lí (ví dụ định luật Niu-tơn, bảo tồn lượng) Ngồi tiêu chí tập vật lí thực tế làm khó để phù hợp với việc học tập cá nhân học tập theo nhóm Một số tiêu chí khó khăn chung liệt kê đây: - Các biến mục tiêu khơng đưa rõ ràng, địi hỏi học sinh tự định hướng đưa cách giải vấn đề, tự xác định đại lượng cần tìm (ví dụ, có kế hoạch (thiết kế) làm việc nào? - Bài tập vật lí đưa thêm thông tin, liệu dư thừa phải phù hợp với ngữ cảnh để học sinh tự suy luận, tư tìm hướng giải vấn đề - Thông tin đưa thêm nhằm làm rõ tình tập, cần thiết cho việc giải tập (ví dụ, hệ số ma sát hay độ cứng lò xo v.v…) đòi hỏi học sinh bỏ qua số hiệu ứng nhỏ (ví dụ, lượng quay rịng rọc v.v…), bỏ qua khối lượng dây v.v… để giải vấn đề tập đưa - Bài tập vật lí thực tế áp dụng hai nguyên lí vật lí bản, địi hỏi học sinh phải tổng hợp kiến thức học (ví dụ: chuyển động bảo toàn lượng) Khi xây dựng tập vật lí thực tế phải đảm bảo đủ tiêu chí Như vậy, tập vật lí thực tế bao gồm tượng diễn sống yêu cầu phải tính tốn tìm hướng giải cho vấn đề Bài tập vật lí thực tế kết hợp tập vật lí định tính tập vật lí định lượng 1.3.4 Các bước xây dựng tập vật lí thực tế 1.3.4.1 Các bước xây dựng tập vật lí thực tế Bước 1: Lựa chọn mục tiêu tập vật lí thực tế Chọn nguyên tắc vật lí nguyên tắc đặc trưng Quyết định mức độ khó tập (áp dụng hay nhiều định luật) Muốn học sinh thực hành kỹ cụ thể (ví dụ kỹ tính tốn thành phần vectơ, hay kĩ phân tích lực v.v…) Bước 2: Xây dựng tập vật lí thực tế tảng tồn Tìm tập sách giáo khoa đáp ứng mục tiêu đề Nếu tập khơng có sẵn ngữ cảnh, tự đặt hay tạo ngữ cảnh (đối tượng thực với chuyển động hay tương tác thực tế) mà tự nhiên cho tập có Lực chọn động lực để tra lời cho câu hỏi: “Tại học sinh muốn tính tốn tập này?” Xác định xem bạn cần phải thay đổi đại lượng tính tốn đại lượng ban đầu khơng Ví dụ 1.1: Câu TN IV.8 [7, trang 27] “Bạn Việt có khối lượng 40kg chạy với vận tốc có độ lớn 8,0 m/s nhảy lên ván trượt Cả trượt với vận tốc có độ lớn 7,2 m/s Tính khối lượng ván trượt” Chơi ván trượt hình thức chơi phổ biến Ngữ cảnh đặt “Bạn chơi ván trượt với Việt Bạn chạy nhảy lên ván trượt.” Động lực: Vì u thích mơn vật lí Đại lượng cần tìm: đề nêu trên, tìm khối lượng ván trượt, thực tế ta dễ dàng cân ván trượt đó, nên đổi lại yêu cầu đề tìm vận tốc sau nhảy lên ván trượt trượt Bước 3: Viết lại tập thành câu truyện ngắn để gắn kết với thực tế học sinh Đặt học sinh vào vấn đề sử dụng đại từ nhân xưng “Bạn” Hãy chắn bối cảnh giới tính dân tộc trung lập tốt Đảm bảo đầy đủ tiêu chí tập vật lí thực tế Ví dụ 1.2: Từ ví dụ 1.1 tập viết lại sau: “Bạn với Việt chơi trượt ván Bạn chạy với tốc độ m/s nhảy lên ván trượt đặt trước cách bạn 5m Vì u thích mơn vật lí nên bạn muốn biết vận tốc sau nhảy lên ván trượt trượt Biết bạn nặng 40kg ván trượt nặng 4,4 kg.” Bước 4: Kiểm tra để đảm bảo giải pháp giải tập không yêu cầu phải hiểu biết sâu sắc tinh tế, phù hợp với trình độ học sinh với chương trình học Ở ví dụ trên: áp dụng luật định luật bảo toàn động lượng, phù hợp chương trình vật lí 10 bản, chương định luật bảo toàn Bước 5: Kiểm tra khả đánh giá Kiểm tra đơn vị câu trả lời So sánh với số lượng tương tự mà nên biết 1.3.4.2 Gợi ý số hồn cảnh thơng thường để xây dựng tập vật lí thực tế - Cơng việc vật lí (đẩy, kéo, nâng vật theo chiều dọc, chiều ngang, lên dốc) - Tình thể thao (rơi xuống, nhảy, chạy, ném, v.v… Trong lặn, bowling, chơi golf, tennis, bóng đá, bóng chày, v.v…) Tình liên quan đến chuyển động xe đạp, ô tô, tàu thuyền, xe tải, máy bay, v.v… - Tình thiên văn (chuyển động vệ tinh, hành tinh) - Các đối tượng làm mát hay sưởi ấm (nấu, làm lạnh, đốt, v.v…) 1.3.4.3 Gợi ý số loại động để xây dựng tập vật lí thực tế Đơi gặp khó khăn để nghĩ động lực Chúng gợi ý số động sau đây: - Bạn (Trong số tình hàng ngày) cần phải tìm ra… - Bạn xem… (Một tình hàng ngày) tự hỏi… - Bạn nghỉ quan sát / thông báo… tự hỏi… Bạn xem TV đọc viết về… tự hỏi… - Biết bạn u thích học giỏi mơn vật lí, bạn bạn nhờ bạn để giúp… - Bạn viết viết khoa học viễn tưởng hay câu chuyện phiêu lưu cho lớp học tiếng Anh bạn về… cần phải tìm ra… - Bạn có cơng việc làm thêm vào mùa hè cơng ty… Biết bạn học thích nghiên cứu học giỏi mơn vật lí, ơng chủ bạn yêu cầu bạn… - Bạn làm việc nhóm nghiên cứu trường Cao đẳng nghiên cứu về… công việc bạn để xác định… - Bạn nhân viên cố vấn kỹ thuật cho chương trình truyền hình (hoặc phim) để đảm bảo khoa học xác Trong kịch bản…, điều có khơng? 1.3.5 Phương pháp giải hướng dẫn học sinh giải tập vật lí thực tế Các tình tập vật lí thực tế phải rõ ràng để học sinh dễ hiểu dễ hình dung nên có số thơng tin dư thừa khơng cần thiết cho q trình giải tập Vì vậy, việc giải tập vật lí thực tế đòi hỏi học sinh phải hiểu rõ ngữ cảnh tập, xác định nguyên lí định luật liên quan Để giải tập vật lí thực tế bước tìm hiểu ngữ cảnh đề bài, bước quan Vì có hiểu rõ ngữ cảnh, học sinh giải thích tượng dựa vào kinh nghiệm kiến thức riêng thân Qua đó, học sinh định thơng tin quan trọng, thông tin dư thừa Sau phân tích ngữ cảnh thực tế làm rõ chất tượng vật lí mơ tả bài, từ mơ hình hóa tượng vật lí đối tượng đơn giản để tìm kiếm cách giải phù hợp Các bước giải tập vật lí thực tế tương tự bước giải tập vật lí nói chung gồm: Bước 1: Tìm hiểu ngữ cảnh đề Đây bước quan trọng q trình giải tập vật lí thực tế Ở bước này, cần đọc kĩ đề để tìm hiểu ý nghĩa thuật ngữ vật lí có Tìm hiểu đầu dấu hiệu liên quan đến tính chất vật lí định luật biết Phân tích ngữ cảnh đề phải bao gồm ngữ cảnh vật lí tình làm xuất ngữ cảnh vật lí Ngữ cảnh vật lí tượng vật lí, tình tiết liên quan đến vật lí xuất Nếu ngữ cảnh vật lí diễn tả phức tạp ta đơn giản hóa ngữ cảnh cách mơ hình hóa đối tượng đơn giản biểu đồ sơ đồ Hình dung xác tình hình, hiểu ngữ cảnh mục đích tập, lí để bạn cần tính tốn ... biệt tập chuyên đề, tập có nội dung trừu tượng, tập có nội dung cụ thể, tập có nội dung thực tế, tập vui Bài tập chuyên đề: Dựa vào nội dung người ta chia tập thành chủ đề khác như: tập học, tập. .. loại tập vật lí truyền thống tập vật lí phi truyền thống 1.1.4.5 Bài tập vật lí truyền thống tập vật lí phi truyền thống Bài tập vật lí truyền thống: Các tập sử dụng sách giáo khoa, sách tập, ... Tổng quan tập vật lí 1.1.1 Bài tập vật lí gì? 1.1.2 Vai trị tập vật lí dạy học vật lí 1.1.3 Một số cách phân loại tập vật lí 1.3 Bài tập vật lí thực tế 1.3.1 Khái niệm 1.3.2 Các tiêu chí tập vật