TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ vật lí về lực HƯỚNG tâm THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH cực và PHÁT TRIỂN NĂNG lực SÁNG tạo

+ Nghiên cứu, thiết kế dụng cụ thí nghiệm để tiến hành các thí nghiệmđịnh tính, định lượng về lực hướng tâm.+ Xây dựng quy trình tổ chức HĐNK vật lí về lực hướng tâm + Th

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

 LÊ THỊ HUYỀN DIỆP

Tæ CHøC HO¹T §éNG NGO¹I KHO¸ VËT LÝ VÒ LùC H¦íNG T¢M THEO H¦íNG PH¸T HUY TÝNH TÝCH CùC Vµ PH¸T TRIÓN

N¡NG LùC S¸NG T¹O CñA HäC SINH LíP 10

Chuyên ngành : Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Ngọc Hưng

HÀ NỘI - 2014

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô giáo trong tổ Phương pháp dạy học Vật lí, các Thầy Cô giáo Khoa Vật lí, phòng quản lí khoa học, các Thầy Cô giáo trường ĐHSP Hà Nội đã giúp tôi hoàn thành khóa học.

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Ngọc Hưng, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn Sở Giáo dục và Đào tạo tỉnh Lạng Sơn, Sở Nội vụ tỉnh Lạng Sơn đã tạo điều kiện cho tôi được tham gia và hoàn thành khóa học này.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Chi bộ, các thầy cô giáo trong tổ Lí Hóa của trường THPT Dân tộc nội trú tỉnh Lạng Sơn đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong thời gian tham gia khóa học và trong đợt thực nghiệm sư phạm.

Cảm ơn tất cả bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã luôn động viên, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài nghiên cứu của mình

Hà Nội, tháng 10 năm 2014

Tác giả luận văn

Lê Thị Huyền Diệp

CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài 3

3 Giả thuyết khoa học của đề tài 3

4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 3

6 Phương pháp nghiên cứu đề tài 4

7 Đóng góp của đề tài 4

8 Cấu trúc luận văn 5

Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 6

1.1 Cơ sở lí luận về hoạt động ngoại khóa vật lí ở trường phổ thông 6

1.1.1 Vị trí, vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức tổ chức dạy học ở trường phổ thông 6

1.1.2 Các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa Vật lí 7

1.1.3 Nội dung của hoạt động ngoại khóa vật lí 8

1.1.4 Phương pháp hướng dẫn học sinh trong HĐNK vật lí 8

1.1.5 Các hình thức hoạt động ngoại khóa vật lí 9

1.1.6 Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí 10

1.2 Cơ sở lí luận về bài tập thí nghiệm vật lí 12

1.2.1 Khái niệm " Bài tập thí nghiệm vật lí" 12

1.2.2 Vai trò và tác dụng của bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí .12

1.2.3 Phân loại bài tập thí nghiệm vật lí 14

1.2.4 Các bước giải bài tập thí nghiệm vật lí 16

1.2.5 Các khả năng sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí 18

1.3 Tính tích cực của học sinh trong học tập 18

1.3.1 Khái niệm về tính tích cực của học sinh trong học tập 18

1.3.2 Các biểu hiện của tính tích cực của học sinh trong học tập 19

1.3.3 Các cấp độ của tính tích cực của học sinh trong học tập 19

1.3.4 Những yếu tố thúc đẩy tính tích cực của học sinh trong học tập .20

1.4 Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 21

1.4.1 Khái niệm năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 21

1.4.2 Các biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 21

1.4.3 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập 22

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 24

Chương 2: XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ VẬT LÍVỀ LỰC HƯỚNG TÂM Ở LỚP 10 25

2.1 Điều tra tình hình dạy học về lực hướng tâm ở lớp 10 tại trường THPT Dân tộc nội trú tỉnh Lạng Sơn 25

2.1.1 Mục đích điều tra 25

2.1.2 Phương pháp điều tra 25

2.1.3 Đối tượng điều tra 26

2.1.4 Kết quả điều tra 26

2.2 Thử nghiệm việc chế tạo dụng cụ TN và tiến hành các thí nghiệm với dụng cụ đã chế tạo 32

2.3 Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí về lực hướng tâm 49

2.3.1 Lựa chọn chủ đề ngoại khóa 49

2.3.2 Lập kế hoạch ngoại khóa 49

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 73

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 74

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 74

3.2 Đối tượng và thời gian thực nghiệm sư phạm 74

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 74

3.4 Những thuận lợi và khó khăn khi thực nghiệm sư phạm 74

3.4.1 Thuận lợi 74

3.4.2 Khó khăn 75

3.5 Sơ bộ đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 75

3.5.1 Sơ bộ đánh giá tính khả thi của hoạt động ngoại khoá 75

3.5.2 Sơ bộ đánh giá hiệu quả đối với việc phát huy tính tích cực và khả năng sáng tạo của học sinh 76

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 90

KẾT LUẬN 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Nâng cao chất lượng dạy học đang là vấn đề cấp thiết của giáo dụcViệt Nam trong giai đoạn hiện nay Chúng ta đã và đang có những đổi mớimạnh mẽ, tích cực về nội dung, phương pháp dạy học Chất lượng dạy họcsẽ được nâng cao khi nó kích thích được hứng thú, nhu cầu, sở thích vàkhả năng độc lập, tích cực tư duy sáng tạo của học sinh Luật Giáo dục,

Điều 28.2 đã qui định: "Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy

tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh " Để làm được điều đó, bên cạnh việc đổi

mới nội dung, phương pháp dạy học thì sự phối hợp với các hình thức tổchức dạy học là việc làm rất cần thiết

Vật lí học là một môn học bắt buộc trong hệ thống các môn học trongnhà trường phổ thông ở nước ta hiện nay Việc đổi mới phương pháp dạy vàhọc môn vật lí là một điều tất yếu Vật lí là một môn khoa học thực nghiệmnên một trong những khâu quan trọng của quá trình đổi mới phương pháp dạy

và học môn vật lí là tăng cường các hoạt động thực nghiệm của học sinh (HS)trong quá trình học tập Do đó, việc đưa các thí nghiệm vào dạy học sẽ giúp

HS tiếp cận với con đường nghiên cứu khoa học và tiếp thu kiến thức mộtcách nhanh chóng, dễ dàng hơn Thông qua việc tiến hành các thí nghiệm, HSsẽ được rèn luyện các kĩ năng, kĩ xảo, được hình thành và phát triển tư duysáng tạo, phát huy tinh thần làm việc tập thể

Thực tế cho thấy, việc dạy và học theo chương trình nội khoá còn rấtnặng về mặt kiến thức nên chưa kích thích được sự hứng thú học tập và chưaphát huy được khả năng sáng tạo ở HS Do đó, để đạt được mục tiêu đã đề ra

của nền giáo dục hiện nay thì cần đa dạng hoá các hình thức tổ chức học tậpcủa HS và cần khẳng định vai trò quan trọng của hình thức dạy học ngoạikhoá Đây là một hình thức dạy học mang lại hiệu quả cao nhưng hiện nayhình thức này vẫn chưa được chú trọng trong các trường phổ thông ở nước ta.Hoạt động ngoại khoá là một hình thức tổ chức dạy học, là một dạng hoạtđộng của HS được tiến hành ngoài giờ lên lớp, ngoài phạm vi qui định củachương trình bộ môn, nhằm hỗ trợ cho chương trình nội khoá và nhằm gâyhứng thú, củng cố, khắc sâu nội dung kiến thức, phát triển nhân cách, bồidưỡng năng khiếu và tư duy sáng tạo của HS Đây là những điều mà nội khoácòn thiếu và yếu.

Qua điều tra, chúng tôi thấy khi học các kiến thức về lực hướng tâm,

HS chỉ được xem các thí nghiệm biểu diễn của giáo viên (GV), các thínghiệm mô phỏng trên máy tính Do đó, còn nhiều HS chưa hiểu rõ lựchướng tâm, còn cho rằng lực hướng tâm là một loại lực cơ học mới và chưahiểu đúng công thức xác định lực hướng tâm Mặt khác, sự vận dụng kiếnthức đã học trong giờ nội khoá vào thực tiễn như các ứng dụng của lực hướngtâm, biểu hiện của lực hướng tâm trong thực tế ở HS còn rất hạn chế Trongkhi đó, các thí nghiệm về lực hướng tâm rất đơn giản, có thể tự chế tạo hoặckhai thác từ các vật liệu đã có trong thực tế nhưng nhiều GV đã không tổ chứccho HS thiết kế và tiến hành thí nghiệm Do vậy mà chưa kích thích đượchứng thú của HS đối với môn học, chưa khai thác và phát huy năng lực sángtạo của học sinh

Chính vì những lí do trên chúng tôi đã chọn đề tài: “Tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí về lực hướng tâm theo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh lớp 10” làm đề tài

nghiên cứu của mình

2 Mục đích nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu tổ chức hoạt động ngoại khóa (nội dung, phương pháp dạyhọc, hình thức tổ chức hoạt động ngoại khoá) về lực hướng tâm ở lớp 10 saocho phát huy được tính tích cực và phát triển được năng lực sáng tạo của HS

3 Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếu hoạt động ngoại khoá (HĐNK) vật lí về lực hướng tâm có nộidung, phương pháp và hình thức tổ chức hợp lí, sinh động thì có thể phát huyđược tính tích cực và phát triển được năng lực sáng tạo của HS

4 Đối tượng nghiên cứu của đề tài

- Hoạt động ngoại khoá vật lí về lực hướng tâm ở lớp 10

- Một số dụng cụ thí nghiệm đơn giản về lực hướng tâm phục vụ chohoạt động ngoại khoá

5 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về:

+ Hoạt động ngoại khóa ở trường THPT

+ Soạn thảo bài tập thí nghiệm vật lí

+ Tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS

+ Thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trongdạy học Vật lí ở trường phổ thông

- Nghiên cứu cơ sở thực tiễn

+ Nghiên cứu mục tiêu dạy học và các định hướng đổi mới của chươngtrình sách giáo khoa vật lí lớp 10 Nghiên cứu nội dung cơ bản về lực hướngtâm ở lớp 10 để xác định rõ mục tiêu khi học các kiến thức về lực hướng tâm,các thí nghiệm cần tiến hành

+ Thực trạng việc dạy học về lực hướng tâm ở trường THPT Dân tộcnội trú tỉnh Lạng Sơn, đặc biệt là việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học Từ

đó, phát hiện ra những sai lầm của HS về lực hướng tâm

+ Nghiên cứu, thiết kế dụng cụ thí nghiệm để tiến hành các thí nghiệmđịnh tính, định lượng về lực hướng tâm.

+ Xây dựng quy trình tổ chức HĐNK vật lí về lực hướng tâm

+ Thực nghiệm sư phạm quy trình tổ chức hoạt động ngoại khoá vật lívề lực hướng tâm đã xây dựng, từ đó sơ bộ đánh giá tính khả thi của quy trình

và sơ bộ đánh giá tính hiệu quả của HĐNK về lực hướng tâm đối với việcphát huy tính tích cực và năng lực sáng tạo của học sinh

6 Phương pháp nghiên cứu đề tài

Để thực hiện các nhiệm vụ trên, đề tài sử dụng các phương pháp nghiêncứu chủ yếu sau:

- Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các tài liệu về giáo dục học, logichọc, phương pháp nghiên cứu khoa học, lí luận dạy học Vật lí…,đặc biệt lànghiên cứu lí luận về HĐNK , bài tập thí nghiệm vật lí ở trường THPT; Vềviệc thiết kế, chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạyhọc Vật lí ở trường phổ thông; Lí luận về việc phát huy tính tích cực, năng lựcsáng tạo của học sinh

- Nghiên cứu thử nghiệm: thử nghiệm chế tạo một số dụng cụ đơn giản

và tiến hành các thí nghiệm với chúng về lực hướng tâm

- Nghiên cứu thực tiễn: điều tra, khảo sát tình hình dạy học vật lí về lựchướng tâm ở trường THPT Dân tộc nội trú tỉnh Lạng Sơn

- Thực nghiệm sư phạm

- Xử lí các kết quả thực nghiệm sư phạm, trong đó có sử dụng thống kêtoán học

7 Đóng góp của đề tài

- Vận dụng lí luận về HĐNK vật lí, xây dựng quy trình tổ chức HĐNK(nội dung, phương pháp dạy học, hình thức tổ chức HĐNK) về lực hướng tâmtheo hướng phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS

Quy trình này đã được thực nghiệm sư phạm, sơ bộ khẳng định tính khả thi vàhiệu quả của nó đối với việc phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạocủa HS.

- Chế tạo được dụng cụ thí nghiệm đơn giản cho phép tiến hành 10 thínghiệm về lực hướng tâm Các thí nghiệm này được giao cho HS tiến hành dướidạng các bài tập thí nghiệm Những bài tập này có thể dùng làm tài liệu tham khảocho giáo viên và HS khi nghiên cứu về lực hướng tâm

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục các tài liệu tham khảo, luậnvăn gồm 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận về hoạt động ngoại khoá vật lí ở trường phổ thông.Chương 2 Xây dựng quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí vềlực hướng tâm ở lớp 10

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ VẬT LÍ

Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.1 Cơ sở lí luận về hoạt động ngoại khóa vật lí ở trường phổ thông

1.1.1 Vị trí, vai trò của hoạt động ngoại khóa trong hệ thống các hình thức

tổ chức dạy học ở trường phổ thông

Hoạt động ngoại khóa là một trong ba hình thức dạy học chủ yếu ởtrường phổ thông hiện nay HĐNK nói chung và hoạt động ngoại khóa Vật línói riêng có vai trò vô cùng quan trọng trong việc giáo dục HS trên tất cả các mặt,cụ thể là:

- Về nâng cao chất lượng kiến thức: HĐNK giúp củng cố, đào sâu, mởrộng những tri thức đã được học ở trên lớp, bổ sung những vấn đề chưa đượcđặt ra trong chương trình chính khóa, tăng cường tính thực tiễn, tính thời sự,tính xã hội cho nội dung bài học Bên cạnh đó, nó còn giúp HS vận dụng kiếnthức đã học vào thực tế, tạo điều kiện để học đi đôi với hành, nối liền kiếnthức trên bục giảng với thực tiễn đời sống

- Về rèn luyện kĩ năng: HĐNK rèn luyện cho HS kĩ năng phân tích, kĩnăng giải quyết vấn đề, kĩ năng thực nghiệm, kĩ năng làm việc tập thể, kĩ năngsống, tổ chức, giao tiếp, định hướng nghề nghiệp,

- Về phát triển tư duy: HĐNK rèn luyện và phát triển các năng lực tư duycủa học sinh như: tư duy lôgic, tư duy trừu tượng, tư duy sáng tạo…

- Về giáo dục tinh thần thái độ:

+ HĐNK làm cho quá trình dạy học bộ môn thêm phong phú, đa dạng,làm cho việc học tập của học sinh thêm lôi cuốn, sinh động, vì vậy có tác dụngkhơi dậy niềm say mê hứng thú học tập, thực hành, lòng ham hiểu biết, yêu khoahọc và phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS

+ HĐNK cũng góp phần giáo dục tính tổ chức, tính kế hoạch, tinh thầnlàm chủ và hợp tác trên cơ sở những hoạt động thực tế.

+ Ngoài ra HĐNK còn giúp HS có thể hiểu sâu hơn về những giá trịvăn hóa, truyền thống của cha ông, của quê hương, đất nước, nâng cao nhậnthức về các vấn đề xã hội

Như vậy HĐNK đóng một vai trò rất quan trọng trong việc bổ sung,hoàn thiện các kiến thức, kĩ năng và kinh nghiệm sống cho HS, giúp HS hoànthiện nhân cách và phát triển toàn diện, cân đối về trí tuệ, đạo đức, thể dục,thẩm mĩ, những điều mà ở nội khoá còn yếu

1.1.2 Các đặc điểm của hoạt động ngoại khóa Vật lí

HĐNK Vật lí cũng như HĐNK nói chung có những đặc điểm sau:

- Được thực hiện ngoài giờ học chính khoá

- Có thể được tổ chức dưới nhiều dạng: dạng tập thể cả lớp, dạngtheo nhóm năng khiếu, dạng thường kì, dạng đột xuất nhân những dịp kỉniệm hay lễ hội

- Nội dung của HĐNK thường liên quan đến nội dung học tập trongchương trình nội khoá, phù hợp với trình độ và đặc điểm của đối tượngtham gia

- Hình thức HĐNK Vật lí rất đa dạng, bao gồm ngoại khoá làm bài tập,làm thí nghiệm, tham quan công trình Vật lí, hội vui Vật lí…nhằm giúp HS

mở rộng, đào sâu, làm phong phú thêm những kiến thức đã được học trong giờnội khóa

- Cách đánh giá kết quả thông qua những biểu hiện trong quá trìnhtham gia hoạt động và sản phẩm của HS…

- HS được làm việc tập thể dễ phát triển khả năng làm việc hơn

Như vậy, HĐNK không gò bó về thời gian, không gian cũng như trìnhtự nội dung như giờ học nội khoá Do đó, GV có thể dễ dàng kết hợp HĐNKvới những phương pháp, hình thức dạy học khác

1.1.3 Nội dung của hoạt động ngoại khóa vật lí

Nội dung ngoại khóa Vật lí ở trường phổ thông rất đa dạng nhưng cóthể chia thành hai nội dung chính: lí thuyết và thực nghiệm Cụ thể đó là cácnội dung như:

- Nghiên cứu những kiến thức lí thuyết về vật lí và kĩ thuật

- Nghiên cứu những ứng dụng của vật lí trong đời sống, kĩ thuật

- Thiết kế, chế tạo dụng cụ và làm thí nghiệm vật lí

HĐNK về lực hướng tâm mà chúng tôi tổ chức có nội dung là các bàitập thí nghiệm, đây là mặt yếu của dạy học nội khoá Còn rất nhiều phương

án thí nghiệm đơn giản về lực hướng tâm chưa được khai thác Ở trườngTHPT chỉ có một thiết bị thí nghiệm chứng minh lực hướng tâm tỉ lệ vớikhối lượng của vật, tốc độ góc và bán kính quỹ đạo quay phục vụ cho tiếthọc nhưng do chỉ có một bộ thí nghiệm nên HS chỉ được quan sát GV thựchiện hoặc nếu có thực hiện thì chỉ một hoặc hai em được tiến hành, số HScòn lại trong lớp thì “ xem thí nghiệm” Chính vì vậy ngoại khoá về thiết kếphương án TN, lắp ráp dụng cụ và làm thí nghiệm sẽ giúp các em hiểu đượcbản chất của hiện tượng, HS tự tìm tòi chế tạo, tự tay thực hiện thí nghiệmkhông những dẫn đến sự tin tưởng về các kiến thức được học mà còn pháthuy được tính tích cực và khả năng sáng tạo của các em

1.1.4 Phương pháp hướng dẫn học sinh trong HĐNK vật lí

Phương pháp dạy học trong HĐNK Vật lí thường có tính mềm dẻo,không cứng nhắc, phụ thuộc vào nội dung của HĐNK và trình độ của HS.Tuy nhiên, để có tác dụng tích cực đối với hoạt động nhận thức của HS thì

GV cần áp dụng kiểu định hướng khái quát hoá chương trình trong qui trìnhhướng dẫn HS giải quyết các nhiệm vụ được giao Trong HĐNK về lựchướng tâm chúng tôi giao cho HS các bài tập thí nghiệm, đòi hỏi HS phải vậndụng linh hoạt sáng tạo kiến thức đã biết để giải quyết Việc giáo viên lựa

chọn kiểu định hướng nào tùy thuộc vào khả năng và mức độ giải quyết vấnđề đặt ra của HS Các kiểu định hướng hành động học của người dạy và đặcđiểm của chúng là:

- Định hướng tìm tòi: GV không chỉ ra một cách tường minh các kiếnthức, cách thức hoạt động mà chỉ gợi ý để học sinh có thể tìm tòi, huy động hoặcxây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết nhiệmvụ mà họ đảm nhận Kiểu định hướng này đòi hỏi học sinh tự xác định nhữnghành động trong tình huống không phải là đã quen thuộc với họ

- Định hướng tái tạo: người dạy hướng HS vào việc huy động, áp dụngnhững kiến thức, cách thức hoạt động HS đã nắm được hoặc đã được ngườidạy chỉ ra một cách tường minh, để HS có thể thực hiện được nhiệm vụ mà họđảm nhận

- Định hướng khái quát chương trình hóa: phối hợp các đặc điểm của cảhai kiểu định hướng trên, trong đó trước hết GV cũng gợi ý cho HS tự tìm tòinhưng chú ý giúp cho HS ý thức được đường lối khái quát của việc tìm tòi,giải quyết vấn đề và sự định hướng được chương trình hóa theo các bước hợplí: từ tổng quát, tổng thể đến các bộ phận riêng biệt; từ tìm tòi đến tái tạo

1.1.5 Các hình thức hoạt động ngoại khóa vật lí

Việc chia ra các hình thức ngoại khóa chỉ là tương đối, có thể dựa theo

số lượng HS tham gia, cũng có thể theo nội dung ngoại khóa , có thể hình

thức này bao gồm cả hình thức tổ chức khác Hiện nay, người ta thường tổchức HĐNK theo những hình thức sau:

- HĐNK ở trường như: hội thi Vật lí, hội vui Vật lí, chuyên đề Vật lí, tổ

chức câu lạc bộ (nhóm) Vật lí, viết báo tường hoặc tập san về Vật lí, luyện giảibài tập Vật lí

- HĐNK ở nhà: thiết kế, chế tạo dụng cụ và tiến hành các thí nghiệmvới các dụng cụ đã chế tạo; Sưu tầm tài liệu trên mạng

- HĐNK ở các nơi khác: Tham quan các công trình kĩ thuật, các nhà máy

Để phù hợp với nội dung ngoại khoá đã chọn, căn cứ vào tình hình thực

tế, hiện nay dụng cụ thí nghiệm phục vụ cho việc dạy học kiến thức về lựchướng tâm còn thiếu, việc dạy học trên lớp chưa đáp ứng được yêu cầu đổimới, nên chúng tôi lựa chọn hình thức tổ chức HĐNK về lực hướng tâm gồmcác hoạt động ở trên lớp (phổ biến nội dung, chia nhóm, thảo luận các phương

án thí nghệm, trình bày kết quả, giới thiệu sản phẩm, đánh giá nhận xét ở lớp)

và ở nhà (tìm kiếm vật liệu, tiến hành các thí nghiệm ở nhà) xen kẽ nhau

1.1.6 Quy trình tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lí

HĐNK có thể thực hiện theo những bước sau:

- Bước 1: Lựa chọn chủ đề ngoại khoá

Căn cứ vào nội dung chương trình, mục tiêu dạy học và tình hình

thực tế của dạy học nội khoá môn học, đặc điểm của HS và điều kiện của

nhà trường để lựa chọn chủ đề của hoạt động ngoại khoá Việc lựa chọnnày cần phải rõ ràng để có tác dụng định hướng tâm lí và kích thích sự tíchcực, sự sẵn sàng của HS ngay từ đầu

- Bước 2: Lập kế hoạch ngoại khoá

Khi lập kế hoạch ngoại khóa, GV cần:

+ Xác định mục tiêu của hoạt động ngoại khóa gồm các mục tiêu: về kiếnthức, về rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy, về tình cảm, thái độ

+ Xác định nội dung ngoại khóa

+ Xác định đối tượng tham gia

+ Dự kiến hình thức tổ chức ngoại khóa

+ Dự kiến phương pháp dạy học, đặc biệt là dự kiến những sai lầm của HS

và hướng dẫn của GV để giúp đỡ HS vượt qua những khó khăn và khắc phục cácsai lầm đó

+ Dự kiến thời gian thực hiện các giai đoạn của hoạt động ngoại khóa

+ Dự kiến những công việc cần sự giúp đỡ của các lực lượng giáo dục khác.

- Bước 3: Tiến hành hoạt động ngoại khoá theo kế hoạch đã vạch ra.

Khi tiến hành HĐNK theo kế hoạch, GV lưu ý những nội dung sau:+ Theo dõi HS thực hiện các nhiệm vụ để kịp thời giúp đỡ, động viên,khuyến khích các em, đồng thời phát hiện những vấn đề nảy sinh ngoài dựkiến để điều chỉnh sao cho phù hợp với kế hoạch đã đặt ra

+ Đối với hoạt động có quy mô lớn như các hoạt động toàn lớp, toànkhối, giáo viên phải đóng vai trò là người tổ chức, điều khiển, hướng dẫn hoạtđộng Đặc biệt, GV phải là người tổ chức để HS thảo luận, tranh luận rộng rãinhững nội dung HĐNK

+ Đối với các hoạt động có quy mô nhỏ như tổ, nhóm HS thì cần đểcho học sinh hoàn toàn tự chủ cả về việc tổ chức và thực hiện các nhiệm vụđược giao Giáo viên chỉ giúp đỡ khi HS gặp khó khăn, vướng mắc và khôngthể tự giải quyết được

Ở mỗi giai đoạn của HĐNK, GV cần động viên, khuyến kích HS cốgắng và quyết tâm thực hiện đúng kế hoạch về thời gian và nội dung côngviệc cần hoàn tất

- Bước 4: Tổ chức cho HS báo cáo kết quả, rút kinh nghiệm, khen thưởng

+ Sau khi HS hoàn thành các nhiệm vụ được giao, cần tổ chức cho các embáo cáo nhiệm vụ và giới thiệu sản phẩm của nhóm mình với mọi người Đó làđiều kiện để các em thể hiện những kiến thức, kĩ năng các em đã thu được và kếtquả quá trình hoạt động của mình trong đợt ngoại khóa, thể hiện sự sáng tạo, hiệuquả làm việc nhóm và các kĩ năng báo cáo, thuyết trình

+ Việc đánh giá hiệu quả của HĐNK phải dựa vào cả quá trình diễn ra hoạtđộng GV đánh giá hiệu quả của HĐNK thông qua sự hứng thú, tính tích cực,những biểu hiện của sự sáng tạo, những nội dung kiến thức, kĩ năng, tình cảm thái

độ mà HS đạt được và những sản phẩm của HS

+ GV nhận xét, đánh giá quá trình tham gia hoạt động ngoại khóa của HS

và động viên, khích lệ, khen thưởng để học sinh tích cực hơn trong cáchoạt động sau này

+ Sau khi tổ chức hoạt động ngoại khóa, GV phải đánh giá, rút kinhnghiệm, điều chỉnh nội dung, hình thức và phương pháp dạy học để những hoạtđộng ngoại khóa sau phù hợp và đạt hiệu quả cao hơn

Trên đây là quy trình tổ chức HĐNK Tuy nhiên, tùy thuộc vào nội dungngoại khóa, yêu cầu giáo dục và hoàn cảnh của từng trường, từng lớp mà có thểvận dụng mềm dẻo các bước để HĐNK đạt hiệu quả cao nhất

1.2 Cơ sở lí luận về bài tập thí nghiệm vật lí

1.2.1 Khái niệm " Bài tập thí nghiệm vật lí"

Bài tập thí nghiệm (BTTN) là bài tập (BT) đòi hỏi HS phải vận dụngmột cách tổng hợp các kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các kĩ nănghoạt động trí óc và chân tay, vốn hiểu biết về vật lí, kĩ thuật và đờisống để tự mình xây dựng phương án, lựa chọn phương tiện, xác định cácđiều kiện thích hợp, tự mình thực hiện thí nghiệm theo qui trình, qui tắc đểthu thập và xử lí các kết quả nhằm giải quyết một cách khoa học, tối ưu bàitoán cụ thể được đặt ra

Nếu sử dụng BTTN hợp lí có thể kích thích tính tích cực và năng lực sángtạo gắn lý thuyết với thực hành của HS, góp phần nâng cao hiệu quả học tập Nhưvậy, có thể hiểu BTTN là loại BT khi giải HS phải vận dụng kiến thức đơn lẻ haykiến thức tổng hợp và kĩ năng thực hành để tiến hành các TN liên quan đến BT.Những TN này thường đơn giản, dễ tìm hoặc HS tự chế tạo được

1.2.2 Vai trò và tác dụng của bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí

- Tạo hứng thú học tập cho HS

Một trong các ưu thế của BTTN là có thể gây hứng thú học tập cho HS.Khi thực hiện các TN sẽ xuất hiện nhiều điều mới, bất ngờ gây sự tò mò,

ngạc nhiên và do đó kích thích hứng thú học tập ở HS Trong khi lập phương

án để tiến hành TN HS thường dự đoán quá trình diễn ra của hiện tượng haykết quả thí nghiệm Nếu thực nghiệm xảy ra không như dự đoán, các hiệntượng hoàn toàn mới lạ, sẽ gây sự ngạc nhiên thú vị, thu hút các em tìm lờigiải thích Khi giải các BTTN, những cái mới lạ trái với suy nghĩ thôngthường của HS làm cho các em phải suy nghĩ về những điều xảy ra trong TN

và xa hơn nữa là sự liên hệ đến những sự vật, hiện tượng xảy ra trong tựnhiên Các câu hỏi "Tại sao hiện tượng này lại xảy ra như thế?"; "hiện tượng

đó bị cho phối bởi các quy luật nào?" tự nó sẽ nảy sinh trong óc của các em và

từ đó tạo cho HS nhu cầu học tập

- Củng cố, khắc sâu và nâng cao chất lượng kiến thức vật lí của HS

Để giải các BTTN vật lí, HS phải vận dụng các kiến thức lý thuyết vàothực tiễn, điều đó giúp các em củng cố và khắc sâu kiến thức Nhờ vậy kiếnthức của các em nắm được sẽ chính xác hơn, vững chắc hơn, có tính hệ thốnghơn Các BTTN cũng có thể sử dụng để nghiên cứu kiến thức mới và hìnhthành tri thức vật lí mới, tức là nâng cao kiến thưc vật lí cho HS Vì vậy việcthường xuyên giải BTTN sẽ góp phần đáng kể trau dồi kiến thức cho HS

- Phát triển tư duy sáng tạo và năng lực nhận thức của HS

Để giải các BTTN HS cần phối hợp nhiều bước như là phân tích dữkiện đầu bài, lập luận xây dựng phương án TN, lựa chọn dụng cụ, sử dụngdụng cụ đúng quy cách, lắp đặt TN, tiến hành TN, tự lực thu thập và xử lí sốliệ Điều đó giúp HS rèn luyện tính tích cực và chủ động trong học tập, đồngthời phát triển khả năng tư duy sáng tạo và năng lực nhận thức cho HS

- Rèn luyện kĩ năng thực hành và kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Khi giải các BTTN nhất thiết HS phải tiến hành TN, dự đoán kết quả

TN, tiến hành thu thập và xử lí số liệu TN Vì vậy việc thường xuyên giảiBTTN sẽ góp phần đáng kể rèn luyện cho HS kĩ năng vận dụng kiến thức vật lívào thực tiễn

- Kiểm tra đánh giá trình độ và chất lượng tri thức, kĩ năng của HS

BTTN giúp kiểm tra, đánh giá mức độ nắm vững kiến thức, kĩ năng,nhất là kĩ năng thí nghiệm, từ đó giúp đánh giá năng lực của HS

1.2.3 Phân loại bài tập thí nghiệm vật lí

Tuỳ thuộc vào mức độ tự lực, sáng tạo đòi hỏi HS, BTTN có thể gồmnhững loại sau:

- Loại 1: Mô tả TN, yêu cầu HS tiến hành TN, rồi yêu cầu HS vận dụngcác kiến thức đã biết để giải thích kết quả (định tính hoặc định lượng) của TN

- Loại 2: Mô tả TN, yêu cầu HS vận dụng các kiến thức đã biết để dựđoán hiện tượng xảy ra trong TN, rồi tiến hành TN kiểm tra điều đã dự đoán

- Loại 3: Cho trước các dụng cụ, yêu cầu HS thiết kế phương án TN vớicác dụng cụ đã cho để tiến hành TN theo một mục đích nào đó Ở đây, cũng

có thể ra dưới dạng: dự đoán kết quả TN, rồi mới tiến hành TN hoặc tiến hành

TN trước rồi mới giải thích kết quả TN

- Loại 4: Yêu cầu HS thiết kế phương án TN (tự lựa chọn dụng cụ TN,tự xác định cách bố trí TN, tiến hành TN, xử lí kết quả TN) và tiến hành TNtheo phương án đã thiết kế để đạt được một mục đích nào đó Hoặc yêu cầu

HS chế tạo dụng cụ (với các mức độ khác nhau từ tự thiết kế dụng cụ tới chếtạo dụng cụ theo mức độ cho trước) và tiến hành các TN với dụng cụ đã chếtạo (với nhiều mức độ tự lực, sáng tạo khác nhau)

+ Đặc điểm cơ bản của dụng cụ TN đơn giản:

Các đặc điểm cơ bản của dụng cụ thí nghiệm đơn giản cũng chính lànhững yêu cầu đòi hỏi đối với việc thiết kế, chế tạo chúng, cụ thể là:

* Việc chế tạo dụng cụ thí nghiệm đòi hỏi ít vật liệu, vật liệu đơn giản,

rẻ tiền, dễ kiếm kể cả đối với các thí nghiệm định lượng

* Dụng cụ thí nghiệm phải dễ làm bằng các công cụ thông dụng nhưkìm, búa, cưa, giũa…

* Dễ lắp ráp, tháo rời các bộ phận của dụng cụ thí nghiệm Vì vậy, vớicùng một dụng cụ thí nghiệm đơn giản, trong nhiều trường hợp, ta chỉ cầnthay thế các chi tiết phụ trợ là có thể làm được thí nghiệm khác.

* Dễ bảo quản, vận chuyển và an toàn trong quá trình chế tạo cũng nhưtiến hành thí nghiệm

* Việc bố trí và tiến hành thí nghiệm với những dụng cụ thí nghiệm nàycũng đơn giản không tốn nhiều thời gian

* Hiện tượng diễn ra trong thí nghiệm phải rõ ràng, dễ quan sát

Trong quá trình dạy học Vật lí ở trường phổ thông, GV có thể cho HS tựthiết kế, chế tạo những dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong khả năng của các

em Từ đó, HS sẽ hiểu rõ hơn về bản chất của các quá trình Vật lí, giúp các emtin tưởng vào kiến thức mình đã học từ đó yêu thích, hứng thú hơn với bộ mônVật lí

+ Các khả năng sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản trong dạy

học Vật lí ở trường phổ thông

Các dụng cụ thí nghiệm đơn giản có thể được sử dụng ở tất cả các khâucủa quá trình dạy học: Đặt vấn đề (tạo tình huống có vấn đề), hình thành kiếnthức mới (kiểm tra các giả thuyết đã nêu ra), củng cố và vận dụng các kiếnthức đã học (trong đó có việc đề cập các ứng dụng kĩ thuật của kiến thứctrong sản suất và đời sống) và cũng có thể dùng để kiểm tra đánh giá kiếnthức, kĩ năng của HS

* Các dụng cụ thí nghiệm đơn giản được sử dụng trước hết cho thínghiệm của HS, tiến hành trên lớp hoặc ở nhà Chúng cũng có thể được giáoviên sử dụng trong giờ học để tiến hành các thí nghiệm biểu diễn

* Việc chế tạo và sử dụng các dụng cụ thí nghiệm đơn giản để tiếnhành các thí nghiệm có thể giao cho từng học sinh hoặc các nhóm học sinhlàm ở nhà hay trong giờ ngoại khóa, không những để củng cố các kiến thức

đã học mà có khi còn để cung cấp các cứ liệu thực nghiệm chuẩn bị cho nộidung kiến thức ở các bài học sau.

* Cùng một mục đích về mặt nội dung kiến thức, giáo viên có thể tiếnhành thí nghiệm trên lớp với dụng cụ thí nghiệm có sẵn trong phòng thínghiệm, còn học sinh được giao nhiệm vụ tiến hành các thí nghiệm này nhưngvới các dụng cụ thí nghiệm đơn giản do mình chế tạo

* Giáo viên cũng có thể làm thí nghiệm trên lớp với dụng cụ thí nghiệmđơn giản, yêu cầu HS về nhà chế tạo lại hoặc chế tạo dụng cụ thí nghiệm theophương án khác (nếu có)

* Với dụng cụ thí nghiệm đơn giản do mình chế tạo, HS tiến hành lạithí nghiệm mà giáo viên đã biểu diễn trên lớp nhưng nghiên cứu sâu hơn cácmối liên hệ giữa các đại lượng được đề cập trong nội dung thí nghiệm

1.2.4 Các bước giải bài tập thí nghiệm vật lí

●Loại 1: Mô tả TN, yêu cầu HS tiến hành TN, rồi yêu cầu HS vận dụngcác kiến thức đã biết để giải thích kết quả (định tính hoặc định lượng) của TN

- Bước 1: Nắm vững từng dụng cụ, giải thích tác dụng của từng dụng

cụ Nắm vững phương án TN, nắm được nguyên lí vật lí của TN

- Bước 2: Tiến hành TN, quan sát hiện hượng xảy ra.

- Bước 3: Đối chiếu hiện tượng xảy ra trong TN với những kiến thức đã

biết (các nguyên lí, định luật vật lí ) để giải thích hiện tượng

● Loại 2: Mô tả TN, yêu cầu HS vận dụng các kiến thức đã biết để dựđoán hiện tượng xảy ra trong TN, rồi tiến hành TN kiểm tra điều đã dự đoán

- Bước 1: Nắm vững từng dụng cụ, giải thích tác dụng của từng dụng

cụ Nắm vững phương án TN, nắm được nguyên lí vật lí của TN

- Bước 2: Dự đoán các hiện tượng vật lí có thể xảy ra.

- Bước 3: Tiến hành TN kiểm tra hiện tượng.

- Bước 4: Trên cơ sở của hiện tượng TN, có thể dự đoán các trường

hợp khác khi thay đổi yếu tố liên quan

●Loại 3: Cho trước các dụng cụ, yêu cầu HS thiết kế phương án TN vớicác dụng cụ đã cho để tiến hành TN theo một mục đích nào đó Ở đây, cũng

có thể ra dưới dạng: dự đoán kết quả TN, rồi mới tiến hành TN hoặc tiến hành

TN trước rồi mới giải thích kết quả TN

- Bước 1: Xác định phương án TN.

+ Đối chiếu với những dụng cụ đã cho trong đầu bài, lựa chọn kiếnthức liên quan sẽ sử dụng

+ Vạch rõ sự phụ thuộc cần khảo sát

+ Làm rõ những điều kiện mà trong đó sự phụ thuộc cần nghiên cứu cóthể xảy ra Xác định các phương án TN và lựa chọn phương án khả thi nhất

- Bước 2: Nắm vững các dụng cụ sử dụng, giải thích được tác dụng của

từng dụng cụ

+ Lắp ráp các dụng cụ theo phương án thiết kế đã chọn và trình tự làmviệc với chúng

+ Chú ý: thực hiện quy tắc kĩ thuật an toàn

- Bước 3: Tiến hành TN, quan sát hiện tượng, thu thập kết quả.

- Bước 4: Xử lí kết quả.

- Bước 5: Kết luận về tính hiện thực của sự liên hệ phụ thuộc nghiên cứu.

●Loại 4: Yêu cầu HS thiết kế phương án TN (tự lựa chọn dụng cụ TN,tự xác định cách bố trí TN, tiến hành TN, xử lí kết quả TN) và tiến hành TNtheo phương án đã thiết kế để đạt được một mục đích nào đó

- Bước 1: Xác định phương án TN.

+ Đối chiếu với những dữ kiện đã cho trong đầu bài, lựa chọn kiến thứcliên quan sẽ sử dụng

+ Vạch rõ sự phụ thuộc cần khảo sát

+ Làm rõ những điều kiện mà trong đó sự phụ thuộc cần nghiên cứu cóthể xảy ra Xác định các phương án TN và lựa chọn phương án khả thi nhất

+ Lựa chọn dụng cụ cần thiết.

- Bước 2: Nắm vững các dụng cụ sử dụng, giải thích được tác dụng của

từng dụng cụ

+ Lắp ráp các dụng cụ theo phương án thiết kế đã chọn và trình tự làmviệc với chúng

+ Chú ý: thực hiện quy tắc kĩ thuật an toàn

- Bước 3: Tiến hành TN, quan sát hiện tượng, thu thập kết quả.

- Bước 4: Xử lí kết quả.

- Bước 5: Kết luận về tính hiện thực của sự liên hệ phụ thuộc nghiên cứu.

1.2.5 Các khả năng sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí

- BTTN vật lí có thể sử dụng ở các giai đoạn khác nhau của quá trìnhdạy học, như:

+ Làm nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu

+ Hình thành kiến thức mới

+ Ôn tập, củng cố kiến thức

+ Kiểm tra đánh giá

- BTTN cũng có thể sử dụng để giao cho HS giải ở trên lớp, ở nhà,trong giờ học nội khóa, ngoại khóa

1.3 Tính tích cực của học sinh trong học tập

1.3.1 Khái niệm về tính tích cực của học sinh trong học tập

Tính tích cực học tập thực chất là tính tích cực nhận thức, đặc trưng ởkhát vọng hiểu biết, cố gắng trí lực và có nghị lực cao trong quá trình chiếmlĩnh tri thức Tích cực trong học tập có nghĩa là hoàn thành một cách chủđộng, tự giác, có nghị lực, có hướng đích rõ rệt, có sáng kiến và đầy hàohứng, những hành động trí óc và chân tay nhằm nắm vững kiến thức, kĩ năng,

kĩ xảo, vận dụng chúng vào học tập và thực tiễn Như vậy tích cực là một đức

tính quý báu rất cần thiết cho mọi quá trình nhận thức, là nhân tố rất quan trọngtạo nên hiệu quả học tập.

1.3.2 Các biểu hiện của tính tích cực của học sinh trong học tập

Tính tích cực học tập ở học sinh biểu hiện ở những dấu hiệu như:

- Biểu hiện bên ngoài, qua thái độ, hành vi và hứng thú

+ HS chú ý lắng nghe, quan sát, theo dõi thầy cô giáo

+ HS khao khát tự nguyện tham gia vào các hoạt động học tập

+ HS tham gia trả lời các câu hỏi của giáo viên, bổ sung các câu trả lờicủa bạn, phát biểu ý kiến của mình trước vấn đề nêu ra, nêu thắc mắc, đòi hỏigiải thích cặn kẽ những vấn đề chưa đủ rõ

+ HS sẵn sàng, hồ hởi đón nhận các nhiệm vụ, tự giác thực hiện cácnhiệm vụ, cố gắng hoàn thành công việc bằng mọi cách, hoàn thành công việcsớm hơn kế hoạch, xin nhận thêm nhiệm vụ để thực hiện

+ HS thường xuyên tranh luận, trao đổi với bạn bè về các vấn đề họctập, không nản chí khi gặp khó khăn

- Biểu hiện bên trong: những biểu hiện bên trong của tính tích cực khóphát hiện hơn, như có tư duy chuyển biến, có những sáng tạo trong học tậphơn trước, tập trung chú ý vào vấn đề đang học

- Biểu hiện qua kết quả học tập: HS chủ động vận dụng linh hoạt những kiếnthức, kĩ năng đã học để nhận thức vấn đề mới, kiên trì hoàn thành các bài tập,không nản lòng trước những tình huống khó khăn và đạt kết quả học tập tốt hơn

Khi thực nghiệm sư phạm, chúng tôi sẽ dựa vào những biểu hiện trênđể đánh giá tính tích cực của HS trong quá trình HĐNK

1.3.3 Các cấp độ của tính tích cực của học sinh trong học tập

Khi nói về tính tích cực người ta thường đánh giá nó ở cấp độ cá nhânngười học trong quá trình thực hiện mục đích hoạt động chung Tính tích cực

ra có ba cấp độ:

+ Cấp độ 1 - bắt chước, tái hiện (xuất hiện do tác động bên ngoài): họcsinh bắt chước hành động của giáo viên, của bạn bè.

+ Cấp độ 2 - tìm tòi (đi liền với quá trình hình thành khái niệm, giảiquyết tình huống nhận thức): học sinh tìm cách độc lập giải quyết vấn đề đãnêu ra, tìm ra cách giải quyết hợp lí nhất

+ Cấp độ 3 - sáng tạo (thể hiện khi chủ thể tìm tòi kiến thức mới): họcsinh nghĩ ra cách thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm và các phương án thínghiệm mới

GV khi thiết kế nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học phảichú ý nâng dần mức độ tích cực của HS tới cấp độ 2 và cấp độ 3

1.3.4 Những yếu tố thúc đẩy tính tích cực của học sinh trong học tập

Tính tích cực của HS không phải tự có được mà GV phải có nhữngphương pháp và nội dung phù hợp với từng đối tượng HS Những yếu tố tácđộng thúc đẩy tính tích cực của HS như:

- Sự gần gũi với thực tế: xây dựng tình huống có vấn đề, tạo mâu thuẫnnhận thức, tạo động cơ, hứng thú tìm cái mới để kích thích hứng thú và tínhtích cực học tập của học sinh với những nội dung có tính thực tiễn, gần gũivới cuộc sống hàng ngày của các em, gắn với thực tế hoặc những vấn đề cótính mới mẻ nhưng không quá xa lạ với các em

- Sự phù hợp với mức độ phát triển: Cần có sự lựa chọn kĩ các vấn đềvừa sức và xác định mức độ mà học sinh có thể tham gia trong việc giải quyếttừng vấn đề cụ thể Cần tính đến sự khác biệt về trình độ phát triển của từngđối tượng học sinh Các yêu cầu đưa ra phải rõ ràng, tránh mơ hồ, đa nghĩa

- Không khí và các mối quan hệ trong nhóm: Kích thích hứng thú họctập cho các em bằng những phương pháp dạy học tích cực, tạo ra một môitrường học tập thoải mái, tạo điều kiện để các em phải làm việc, động viên và

giúp đỡ lớp học sao cho các học sinh mạnh dạn tham gia thảo luận, đưa họcsinh vào thế học tập chủ động.

- Mức độ và sự đa dạng của hoạt động: Kết hợp xen kẽ nhiều hìnhthức tổ chức dạy học như làm việc cá nhân, hoạt động nhóm, tập thể, lớp.Đảm bảo hỗ trợ đúng mức (các học sinh trong nhóm hỗ trợ nhau và hỗ trợ từphía GV)

- Phạm vi tự do sáng tạo: HS được lựa chọn hoạt động, đánh giá hoạtđộng, quyết định quá trình thực hiện Giáo viên động viên, khuyến khích các

em tự mình giải quyết vấn đề

- Ngoài ra, việc đánh giá, khen thưởng phù hợp cũng là động lực quantrọng tác động trực tiếp đến hoạt động tích cực của HS

Các yếu tố thúc đẩy tính tích cực của HS nêu trên được chúng tôi chú ýtrong toàn bộ quá trình tổ chức HĐNK, từ việc giao nhiệm vụ (đề BTTN) cho

HS tới quá trình HS thể hiện cách thức giải BT và tiến hành giải BT

1.4 Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

1.4.1 Khái niệm năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất hoặctinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành côngnhững hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới Sản phẩm của sự sáng tạo khôngthể suy ra từ cái đã biết bằng cách suy luận lô gic hay bắt chước, làm theo

1.4.2 Các biểu hiện của năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

Trong học tập, năng lực sáng tạo của HS được biểu hiện qua các hànhđộng cụ thể sau:

- HS phát hiện được vấn đề mới trong những tình huống quen thuộc

- HS đề xuất được các giả thuyết và vận dụng linh hoạt kiến thức vàothực tế để dự đoán kết quả thí nghiệm

- HS đề xuất được nhiều cách khác nhau để giải quyết cùng một nhiệm vụ

- HS đưa ra được các phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm.

Có những sáng kiến trong chế tạo dụng cụ thí nghiệm, trong bố trí thínghiệm , để thí nghiệm dễ quan sát, dễ thực hiện, chính xác và dụng cụbềnđẹp hơn

- HS đưa ra được dự đoán kết quả thí nghiệm, so sánh được các phương

án thí nghiệm, giải thích được kết quả thí nghiệm

Trong thực nghiệm sư phạm HĐNK về lực hướng tâm, chúng tôi sẽdựa vào những biểu hiện trên để đánh giá năng lực sáng tạo của HS

1.4.3 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựngkiến thức mới

Tổ chức quá trình nhận thức vật lí theo chu trình sáng tạo sẽ giúpcho HS trên con đường hoạt động sáng tạo dễ nhận biết được: chỗ nào cóthể suy nghĩ dựa trên những hiểu biết đã có, chỗ nào phải đưa ra kiến thứcmới, giải pháp mới Việc tập trung sức lực vào chỗ mới đó sẽ giúp chohoạt động sáng tạo của HS có hiệu quả, rèn luyện cho tư duy trực giácnhạy bén, phong phú

- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết

Dự đoán có vai trò quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học.Dự đoán chủ yếu dựa vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú

và kiến thức sâu sắc về mỗi lĩnh vực Có thể có các cách dự đoán sau đâytrong giai đoạn đầu của hoạt động nhận thức vật lí của HS:

+ Dựa vào sự liên tưởng của mình tới một kinh nghiệm đã có

+ Dựa trên sự tương tự

+ Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tượng mà dự đoángiữa chúng có quan hệ nhân quả

+ Dựa trên nhận xét thấy hai hiện tượng luôn luôn biến đổi đồng thời,cùng tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhân quả giữa chúng.

+ Dựa trên sự thuận nghịch thường thấy của nhiều quá trình

+ Dựa trên sự mở rộng phạm vi áp dụng của một kiến thức đã biếtsang một lĩnh vực khác

+ Dự đoán về mối quan hệ định lượng

- Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán

Trong nghiên cứu vật lí, một dự đoán, một giả thuyết thường là mộtsự khái quát các sự kiện thực nghiệm nên nó có tính chất trừu tượng, tínhchất chung, không thể kiểm tra trực tiếp được Muốn kiểm tra xem dựđoán, giả thuyết có phù hợp với thực tế không, ta phải xem điều dự đoán

đó biểu hiện trong thực tế như thế nào, có những dấu hiệu nào trong thực

tế có thể quan sát được Điều đó có nghĩa là từ một dự đoán, giả thuyết, taphải suy ra được một hệ quả có thể quan sát được trong thực tế, sau đótiến hành TN để xem hệ quả rút ra bằng suy luận đó có phù hợp với kếtquả TN không Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo ở đây là đề xuất được phương ánkiểm tra hệ quả đã rút ra được

- Giải các bài tập sáng tạo

Trong dạy học vật lí, để rèn luyện năng lực sáng tạo cho HS có thể

sử dụng bài tập sáng tạo Loại bài tập này, ngoài việc phải vận dụng mộtsố kiến thức đã học, HS bắt buộc phải có những ý kiến độc lập mới mẻ,không thể suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học Có hai loạibài tập sáng tạo: bài tập nghiên cứu và bài tập thiết kế chế tạo

Ví dụ: khi nghiên cứu về lực hướng tâm có thể đưa ra hai loại bàitập sáng tạo sau:

+ Bài tập nghiên cứu: Đặt một đồng xu nhỏ ở rìa một đĩa tròn nằmngang Cho đĩa quay từ từ xung quanh một trục xuyên qua tâm đĩa với vận

tốc góc tăng từ từ Đến một lúc nào đó, đồng xu bị văng ra khỏi đĩa Giảithích tại sao?

+ Bài tập thiết kế: Hãy thiết kế một thiết bị trong đó có sử dụngtrọng lực làm lực hướng tâm để giữ cho một vật chuyển động tròn đềutrong mặt phẳng nằm ngang

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương 1 chúng tôi đã trình bày:

- Những luận điểm cơ bản về HĐNK HĐNK hỗ trợ cho hoạt động nộikhoá trong việc củng cố, mở rộng, đào sâu kiến thức, phát huy tính tích cực

và năng lực sáng tạo của HS Trong giờ học ngoại khoá GV có thể sử dụngkết hợp nhiều phương pháp, hình thức dạy học khác nhau để gây hứng thúcho HS, phát huy tính tích cực và phát triển năng lực sáng tạo của HS

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về BTTN, cho thấy loại BT này có đặc điểm

cơ bản là khi giải phải tiến hành TN, nội dung thường gắn liền với thực tiễn và

có nhiều tác dụng trong dạy học vật lí ở trường phổ thông Thông qua việc giảiBTTN giúp HS ôn tập, củng cố lại kiến thức về lực hướng tâm, đồng thời pháthuy được khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS Việc giao cho HSgiải các BTTN là một trong những nội dung cơ bản của HĐNK về vật lí

BTTN góp phần rèn luyện cho HS những kĩ năng thực hành cũng nhưthao tác tư duy trong hoạt động nhận thức của HS BTTN có thể sử dụng đểtạo tình huống có vấn đề; xây dựng kiến thức mới; ôn tập, củng cố kiến thức;kiểm tra đánh giá kĩ năng của HS, góp phần phát huy tính tích cực và pháttriển năng lực sáng tạo của HS

Tất cả những lí luận trong chương 1 sẽ được chúng tôi vận dụng mộtcách triệt để khi xây dựng quy trình tổ chức HĐNK vật lí về lực hướng tâm

ở lớp 10

Chương 2 XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGOẠI KHOÁ

VẬT LÍ VỀ LỰC HƯỚNG TÂM Ở LỚP 10

2 1 Điều tra tình hình dạy học về lực hướng tâm ở lớp 10 tại trường THPT Dân tộc nội trú tỉnh Lạng Sơn

2.1.1 Mục đích điều tra

Tìm hiểu thực tế dạy học về lực hướng tâm ở trường THPT Dân tộc nộitrú tỉnh Lạng Sơn nhằm:

- Phát hiện ra những sai lầm của học sinh khi học về lực hướng tâm

- Phương pháp dạy, phương pháp học về lực hướng tâm

- Tình hình thiết bị TN về lực hướng tâm, việc sử dụng thiết bị trongdạy học về lực hướng tâm

- Tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS khi học các kiến thức vềlực hướng tâm

- Tình hình tổ chức hoạt động ngoại khoá vật lí ở trường THPT

- Việc sử dụng BTTN trong dạy học vật lí ở trường THPT

Từ những kết quả tìm hiểu, chúng tôi lấy làm một trong những cơ sởkhi xây dựng nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức HĐNK sao chophát huy được tính tích cực và phát triển được năng lực sáng tạo của HS

2.1.2 Phương pháp điều tra

Chúng tôi đã sử dụng những phương pháp sau:

- Dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp với giáo viên và học sinh

- Sử dụng bài kiểm tra để kiểm tra kiến thức về lực hướng tâm

- Dự giờ học về lực hướng tâm

- Tham quan phòng học bộ môn, phòng thí nghiệm vật lí để tìm hiểu về điềukiện cơ sở vật chất và tình hình sử dụng thiết bị thí nghiệm về lực hướng tâm

2.1.3 Đối tượng điều tra

- Các GV vật lí và HS khối 10 tại trường THPT Dân tộc nội trú tỉnhLạng Sơn

- Thiết bị thí nghiệm về lực hướng tâm ở trường THPT Dân tộc nội trútỉnh Lạng Sơn

2.1.4 Kết quả điều tra

a Tình hình GV và phương pháp dạy

- Tình hình GV

Hiện nay trong biên chế nhà trường có 5 GV vật lí, trong đó có một GVđạt trình độ sau đại học, tất cả các GV đều được đào tạo chính quy tập trungtại các trường đại học Sư phạm trong nước như: Đại học Sư phạm Hà Nội,Đại học Sư phạm Thái Nguyên Các GV bộ môn vật lí hầu hết là người cókinh nghiệm giảng dạy, trình độ chuyên môn vững vàng, giảng dạy nhiệt tình,tâm huyết với công việc

- Về phương pháp dạy

Qua điều tra cho thấy chủ yếu các GV vẫn chỉ dạy theo phương phápthuyết trình, đàm thoại Bên cạnh đó, có một số ít GV có sử dụng phươngpháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, dạy học nhóm song chưa triệtđể, hiệu quả chưa cao Cụ thể:

+ Việc dạy học mỗi phần, mỗi bài chưa thực sự khêu gợi sự hứng thúnhận thức của HS, do GV chưa khai thác triệt để từ những kinh nghiệm, vốnhiểu biết, nhu cầu nhận thức của HS để có cách thức dạy học thích hợp Quadự giờ tiết dạy về lực hướng tâm, chúng tôi thấy GV chưa cho HS đề xuất giảipháp giải quyết vấn đề, không tổ chức cho HS thiết kế các phương án TN, chủyếu là GV làm việc và đưa ra thông báo, kết luận

+ Khi áp dụng phương pháp học theo nhóm, vẫn còn nhiều HS khôngtham gia hoạt động nhóm, chưa thực sự tích cực; Nhiều khi do điều kiện của

tiết học hạn hẹp, trình độ HS không đồng đều, các nhóm làm việc không đạtđược đến kết quả cuối cùng, GV không tiếp tục hướng dẫn mà giải quyếtnhiệm vụ đó cho HS.

+ Phần lớn các GV thực hiện các TN theo yêu cầu của chương trìnhsách giáo khoa với những thiết bị TN được cung cấp Một số ít GV sử dụng

TN do mình tự chế tạo, tự tìm kiếm (nhưng cũng ít khi thực hiện) GV hầunhư không yêu cầu HS tìm kiếm, thiết kế, chế tạo các dụng cụ và sử dụngchúng để thực hiện các thí nghiệm đơn giản cũng như khuyến khích HS tiếnhành TN ở nhà, thường giao nhiệm vụ (như GV giao cho HS một số bài tập

có liên quan đến TN về lực hướng tâm hay tìm hiểu các ứng dụng về lựchướng tâm trong cuộc sống ) chứ không kiểm tra, hướng dẫn HS

+ Dụng cụ TN về lực hướng tâm: trường được trang bị một bộ TN vềlực hướng tâm nhưng do thời lượng của tiết học nội khoá, GV chỉ giới thiệuchức năng của bộ TN đó, cho HS quan sát "mô hình" mà không tiến hành TN.Trong thực tế, dụng cụ TN về lực hướng tâm không phức tạp lắm nhưng GVchưa tổ chức cho HS thiết kế, chế tạo để phục vụ cho dạy học nội khoá nêntrong khi dạy về lực hướng tâm, GV chủ yếu tiến hành TN biểu diễn với TNđơn giản như buộc một vật vào đầu một sợi dây, rồi quay dây và bộ TNnghiên cứu chuyển động tròn (nhưng TN này nhiều GV khi dạy đã không sửdụng) Các TN đó chỉ chỉ ra lực hướng tâm là một lực hoặc là hợp lực của cáclực, nhưng lại chưa đa dạng và chưa có các TN để kiểm tra về mặt định tính,định lượng công thức xác định lực hướng tâm Khi hướng dẫn HS tìm hiểucác đặc điểm của lực hướng tâm, các GV chủ yếu sử dụng cách vẽ hình đểphân tích (nhiều GV sử dụng bài trình chiếu powerpoint để phân tích) nên vẫnmang tính chất thông báo kiến thức Điều đó đã làm cho nhiều HS không hiểu

rõ được bản chất của lực hướng tâm, còn nhẫm lẫn lực hướng tâm là một loạilực cơ mới

Về dạy học ngoại khoá: hầu hết các GV đều biết về dạy học ngoạikhoá nhưng tất cả đều chưa bao giờ tổ chức buổi hoạt động ngoại khoá vật líriêng cho HS, có tổ chức ngoại khoá nhưng kết hợp với các bộ môn khác.Nội dung các buổi ngoại khoá này chủ yếu là trả lời các câu đố vui, câu hỏitrắc nghiệm, có một số ít câu hỏi giải thích hiện tượng vật lí Điều đó chưakích thích được hứng thú học tập của HS, chưa phát huy tính tích cực vànăng lực sáng tạo ở HS, chưa khắc phục được điểm yếu của nội khoá: ít tổchức hoạt động thực nghiệm cho HS.

Về dạy học BTTN: các GV có kinh nghiệm và các GV mới ra trườngđều biết về loại bài tập này nhưng các GV đều chưa hiểu đầy đủ về đặcđiểm, cách giải loại bài tập này nên tất cả GV đều cho rằng đây là BT khó,không phù hợp với nhiều đối tượng HS ở trường nên các GV đã không khaithác và đưa loại bài tập này vào giảng dạy cho HS

b Tình hình HS và phương pháp học.

- Tình hình HS

Trường có 15 lớp học, trong đó có 5 lớp 10, 5 lớp 11, 5 lớp 12 100%

HS là dân tộc thiểu số, đến từ các xã vùng sâu, vùng xa thuộc các huyện củatỉnh Lạng Sơn Trình độ của HS khi thi tuyển vào trường đều là những HS cósức học khá, giỏi Các em là HS dân tộc thiểu số nên còn nhiều nhút nhátnhưng rất chân thành, thẳng thắn Nếu được động viên khích lệ kịp thời các

em rất phấn khởi, nhiệt tình và tích cực trong học tập

- Phương pháp học tập

+ Phần lớn các em vẫn học theo thói quen cũ, thụ động trong các giờ học.+ Việc vận dụng lí thuyết vào thực tiễn rất yếu, học không đi đôi vớihành, các em đều xác định học chỉ để giải được bài tập để có điểm cao

+ Hoạt động nhóm chưa tốt: trong cùng một nhóm có em làm việc, có

em không,

+ Một số em cũng ham thích tìm hiểu khoa học (như tìm hiểu tại sao ởnhững đoạn đường cong, thường làm nghiêng về phía tâm cong; hay tại sao ởđoạn cầu vượt thường làm cầu vồng lên chứ không làm cầu võng xuống; )nhưng do giờ học nội khoá còn cứng nhắc, nặng nề, áp đặt nên không gâyđược hứng thú và kích thích sự tìm tòi nghiên cứu của các em trong học tập

- Kĩ năng của HS còn yếu:

+ Khi GV giao cho HS bài tập có nội dung giải thích như tại sao khi đi

xe đạp, xe máy vào những đoạn đường vòng, ta phải làm cho xe nghiêng mộtgóc nào đó so với phương thẳng đứng? Hay tại sao trong trò xiếc mô tô bay,người biểu diễn có thể đi mô tô trên thành thẳng đứng của một thùng gỗ tohình trụ? Nhiều HS không giải thích được, còn một số thì giải thích không rõràng Điều đó cho thấy kĩ năng liên hệ kiến thức với thực tế, vận dụng kiếnthức vật lí đã học vào giải thích các hiện tượng trong đời sống và kĩ thuật cònhạn chế

+ Khi lằng nghe HS giải thích các ứng dụng trong đời sống và kĩ thuậtcủa lực hướng tâm, chúng tôi thấy kĩ năng trình bày, diễn đạt về một vấn đề,thể hiện ý tưởng của mình còn yếu

+ Kĩ năng làm việc nhóm chưa tốt, các thành viên trong một nhómchưa có sự gắn kết, nhiều em thụ động, không tập trung trong nhiệm vụ củanhóm

+ Các kĩ năng thí nghiệm: khi GV yêu cầu HS lên bảng làm TN cầmmột đầu dây để quay cho vật chuyển động tròn trong mặt phẳng nằm ngang,mặt phẳng thẳng đứng thì HS tỏ ra lúng túng, không biết đứng ở vị trí như thếnào để quay

- Tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS trong quá trình học tập:+ HS mới chỉ tích cực ở bề ngoài, biểu hiện: chú ý vào bài giảng, hăngsay phát biểu ý kiến xây dựng bài, học và làm bài tập đầy đủ

+ Đa số HS nói rằng rất thích thú nếu được tham gia vào việc thiết kế,chế tạo các dụng cụ và làm các TN vật lí.

+ Rất nhiều HS cho rằng Vật lí là một môn học khó, khô khan, nhiều lýthuyết và nhiều công thức Các em chưa thực sự hứng thú với bộ môn này Dovậy, tính tích cực của các em trong học tập môn vật lí chưa cao, các em họctập một cách thụ động nên chưa phát huy được tính tích cực của bản thân

c Những sai lầm của HS khi học các kiến thức về lực hướng tâm, nguyên nhân và cách khắc phục

- Khi cho học sinh làm bài kiểm tra về lực hướng tâm, chúng tôi thấy:+ Lực hướng tâm là một lực thông thường giống như trọng lực, phản lực Khi phân tích các lực tác dụng lên vật chuyển động tròn đều, HS thường phân tíchlực hướng tâm như một lực độc lập

+ Học sinh còn gặp khó khăn khi xác định lực hướng tâm trong cáctrường hợp cụ thể, chưa tin tưởng vào kiến thức mà mình đã tiếp thu

+ Chưa hiểu đúng công thức xác định lực hướng tâm

+ Không phân biệt được lực hướng tâm và lực li tâm

+ Chưa hiểu một số ứng dụng của lực hướng tâm trong cuộc sống

+ Việc giải thích các hiện tượng trong các bài tập định tính liên quanđến lực hướng tâm còn nhiều khó khăn trong cách diễn đạt, vận dụng kiếnthức vào thực tế

- Nguyên nhân của sai lầm:

+ Do cách nhìn phiến diện, suy diễn không chính xác câu “Khi vậtchuyển động tròn đều, lưc hướng tâm gây ra gia tốc hướng tâm”

+ Học sinh chủ yếu học thuộc các kiến thức về lực hướng tâm màkhông quan tâm đến đặc điểm của nó

+ GV khi dạy các kiến thức về lực hướng tâm, chỉ tiến hành các TNbiểu diễn, phân tích kiến thức nhanh, chủ yếu mang tính chất thông báo và chỉ

chú trọng đến vận dụng công thức tính lực hướng tâm trong các bài tập địnhlượng, chứ không tổ chức cho các em tiến hành các thí nghiệm về lực hướngtâm để làm rõ đặc điểm của lực hướng tâm, HS học theo thói quen đọc chépnên khi vận dụng kiến thức đã biết về lực hướng tâm để giải thích một số hiệntượng vật lí, ứng dụng trong cuộc sống ở HS còn hạn chế.

d Tình hình cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ cho dạy học môn Vật lí.

Qua việc tham quan, tìm hiểu, điều tra tình hình cơ sở vật chất củatrường THPT Dân tộc nội trú tỉnh Lạng Sơn, chúng tôi thấy:

- Là trường học chuyên biệt trên địa bàn tỉnh Lạng Sơn nên nhà trườngrất được quan tâm, có nhiều thuận lợi về cơ sở vật chất: có phòng thí nghiệmVật lí riêng với các bộ TN tối thiểu cần thiết, được đầu tư trang thiết bị hiệnđại phục vụ cho công tác giảng dạy (hầu hết các lớp được trang bị máy tính,máy chiếu, màn hình tivi), tuy nhiên nhiều GV đã lạm dụng bài giảng trìnhchiếu powerpoint Trường được trang bị một bộ TN biểu diễn nghiên cứu vềlực hướng tâm Trong khi dạy về lực hướng tâm, có GV đã tiến hành TN biểudiễn về một trong số các đặc điểm của lực hướng tâm nhưng có GV chỉ giớithiệu bộ dụng cụ này cho HS mà không tiến hành làm TN nào Do chỉ đượccung cấp một bộ TN nên HS chỉ được quan sát chứ không được tham gia vàolàm TN thực hành

- Trường có các thiết bị thí nghiệm phục vụ cho việc dạy học môn Vật

lí, tuy nhiên nhiều thiết bị bị hỏng, hoặc đã cũ, không đồng nhất Trường

không có GV phụ trách thiết bị TN nên GV muốn sử dụng thiết bị TN thìphải tự xuống kho TN để tìm.

- Các TN về lực hướng tâm đơn giản, gọn nhẹ, không đòi hỏi kĩ thuật

sử dụng cao nhưng nhiều GV chưa đầu tư thời gian để tìm hiểu, khai thác các

TN đó để tổ chức cho HS thiết kế, chế tạo các dụng cụ TN và sử dụng chúngđể tiến hành các TN

- Từ kết quả điều tra chúng thôi thấy:

+ Cần thiết phải tổ chức HĐNK về lực hướng tâm

+ Nội dung HĐNK là những BTTN

Với nội dung trên, HĐNK sẽ giúp HS ôn tập, đào sâu, mở rộng kiếnthức về lực hướng tâm, rèn luyện các kĩ năng TN, phát huy tính tích cực vàphát triển năng lực sáng tạo của HS

2.2 Thử nghiệm việc chế tạo dụng cụ TN và tiến hành các thí nghiệm với dụng cụ đã chế tạo

Để có thể xây dựng được các BTTN về lực hướng tâm sử dụng trongHĐNK, có nội dung phù hợp với HS và lường trước được những khó khăn,sai lầm của HS trong quá trình chế tạo dụng cụ TN, tiến hành TN và từ đó,đưa ra được những gợi ý, hướng dẫn HS vượt qua được khó khăn, khắc phụcđược những sai lầm đó, chúng tôi đã thử nghiệm thiết kế, chế tạo dụng cụ TN

và tiến hành các TN với dụng cụ đã chế tạo được Các TN trong nội dung cácBTTN chỉ là những TN được tiến hành với việc tập hợp các vật liệu đơn giản,

dễ kiếm và được tiến hành với các dụng cụ đơn giản Tất cả các vật liệu vàdụng cụ đơn giản được tập hợp thành một hộp dụng cụ gồm các bộ phận sau:

Một số gia trọng có khối lượng khác nhau

Một số sợi dây không dãn (dây chỉ, dây cước )

Nước màu

Ống nhựa hoặc bình nhựa hình trụ

Các thí nghiệm được tiến hành với hộp dụng cụ thí nghiệm trên

Thí nghiệm 1 Viên bi chuyển động tròn trong một chiếc li thuỷ tinh lộn ngược

- Bố trí, tiến hành TN và kết quả TN:

Úp một chiếc li thuỷ tinh lên một

viên bi đặt trên mặt bàn nằm ngang Cho

chiếc li chuyển động theo một đường

tròn trên mặt bàn sao cho viên bi chuyển

động trong cốc trên quỹ đạo tròn dọc theo

thành li thuỷ tinh Nếu cho chiếc li chuyển

động càng nhanh thì quỹ đạo tròn của viên

Hình 2.1 TN với sự chuyển động của viên bi trong

1

2

bi nằm ở phía trên trong li Đường cao

nhất mà viên bi có thể chuyển động nằm ở chỗ mà ở đó, li thuỷ tinh có bánkính lớn nhất

Nếu cho li thuỷ tinh chuyển động đủ nhanh thì có thể nâng ly lên màviên bi không rơi ra ngoài

- Giải thích kết quả TN:

Khi cho li thuỷ tinh chuyển động tròn trên bàn, do tác dụng của phản lực

mà thành li thuỷ tinh tác dụng lên viên bi mà viên bi chuyển động và chuyển độngtrong li theo quỹ đạo tròn dọc thành

trong của li thuỷ tinh Phản lực F

vuông gócvới thành li Thành phần nằm ngang của phản

lực F

chính là lực hướng tâm Fht giữ cho bi

chuyển động trên quỹ đạo tròn Còn thành phần

thẳng đứng Fn

của phản lực F

cùng phươngnhưng ngược chiều với trọng lực tác dụng lên

viên bi

Nếu thành phần thẳng đứng Fn của phản lực F

cân bằng với trọng lựctác dụng lên viên bi thì viên bi sẽ chuyển động theo một quỹ đạo tròn nhấtđịnh trong li, không rơi xuống từ li Khi đó, lực hướng tâm giúp cho viên bichuyển động tròn trong li là một lực thành phần của phản lực F

.Nếu thành phần thẳng đứng Fn của lực F

có độ lớn lớn hơn độ lớntrọng lực tác dụng lên viên bi thì viên bi sẽ chuyển động trong li lên phía trên.Quỹ đạo cao nhất của viên bi ở trong li nằm ở chỗ mà ở đó phản lực tức thời

do thành li tác dụng lên viên bi bằng với lực hướng tâm và không còn thànhphần thẳng đứng nữa Tuy nhiên, quỹ đạo này của bi là không bền vì bi dưới