Đang tải... (xem toàn văn)
SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY HỌCKIẾN THỨC “SỰ RƠI TỰ DO” (MỤC 1,2 BÀI 4 SGK 10 CƠ BẢN)Theo con đường xây dựng và giải quyết vấn đềĐể lập được sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức “Sự rơi tự do”, xuất phát từ nội dung kiến thức học sinh (HS) cần học là: Nguyên nhân làm cho các vật rơi nhanh, chậm khác nhau trong không khí là do sức cản không khí. Nếu loại bỏ được sức cản không khí thì mọi vật sẽ rơi nhanh như nhau. Sự rơi của các vật trong chân không (chỉ chịu tác dụng của trọng lực) được gọi là sự rơi tự do.thì câu hỏi tương ứng sẽ là: “Nguyên nhân nào làm cho các vật rơi nhanh, chậm khác nhau trong không khí?”Làm nảy sinh câu hỏi cần trả lời (vấn đề cần giải quyết) xuất phát từ kinh nghiệm quan sát thực tiễn của HS và TN đó là: vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ. Như vậy, nếu có hai vật cùng khối lượng được thả rơi đồng thời từ một độ cao nhất định thì hai vật sẽ rơi như thế nào? HS dự đoán: hai vật sẽ rơi nhanh như nhau. Tiến hành thí nghiệm (TN) kiểm tra dự đoán của HS: Từ cùng một độ cao, thả đồng thời hai tờ giấy cùng khối lượng: một tờ giấy vo tròn, nén chặt và một tờ giấy để phẳng thì thấy tờ giấy vo tròn, nén chặt rơi chạm đất trước tờ giấy để phẳng. Dựa vào việc quan sát sự vật, hiện tượng trong cuộc sống, HS có thể đưa ra dự đoán để trả lời cho câu hỏi nêu trên là: Nguyên nhân làm cho các vật rơi nhanh, chậm khác nhau trong không khí là do sức cản không khí. Dự đoán này không thể kiểm tra trực tiếp được bằng TN, có thể suy luận từ giả thuyết đó ra hệ quả có thể kiểm tra trực tiếp được bằng TN: Nếu loại bỏ được sức cản không khí thì mọi vật sẽ rơi nhanh như nhau.Vậy, để tiến hành TN kiểm tra hệ quả rút ra từ giả thuyết cần những dụng cụ TN nào và bố trí các dụng cụ đó ra sao? HS tham gia thiết kế phương án TN: Cần một ống thủy tinh kín trong suốt không có không khí. Phải sử dụng máy hút chân không để hút không khí trong ống thủy tinh kín. Cần có 2 vật nặng, nhẹ khác nhau trong ống thủy tinh kín: miếng sắt và cái lông chim.Dưới sự hướng dẫn của giáo viên (GV), HS chọn được phương án TN tối ưu nhất với dụng cụ TN được bố trí và tiến hành như sau: Dụng cụ TN: ống Newton chưa hút không khí và ống Newton đã hút không khí, trong mỗi ống có một miếng sắt và một cái lông chim. Bố trí và tiến hành TN: Dốc ngược ống Newton. Kết quả TN:+ Miếng sắt sẽ rơi nhanh hơn cái lông chim trong ống Newton chưa hút chân không.+ Miếng sắt và cái lông chim sẽ rơi nhanh như nhau trong ống Newton đã hút chân không.Như vậy, kết quả TN khẳng định tính đúng đắn của giả thuyết. Giả thuyết trở thành kiến thức mới.
SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC KIẾN THỨC “SỰ RƠI TỰ DO” (MỤC 1,2 BÀI SGK 10 CƠ BẢN) I TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG KIẾN THỨC Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức Làm nảy sinh VĐ cần giải - Từ kinh nghiệm quan sát thực tiễn: vật nặng rơi nhanh vật nhẹ - TN làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết: Thả đồng thời hai tờ giấy khối lượng từ độ cao: tờ giấy thứ vo tròn, nén chặt tờ giấy thứ hai để phẳng thấy tờ giấy vo tròn, nén chặt rơi chạm đất trước tờ giấy để phẳng => Giả thiết vật nặng rơi nhanh vật nhẹ sai Phát biểu VĐ cần giải Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí? Giải vấn đề 3.1 Đề xuất giả thuyết Quan sát rơi tờ giấy phẳng (chao đảo), đề xuất giả thuyết: Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí sức cản khơng khí 3.2 Kiếm tra tính đắn giả thuyết - Xác định nội dung cần kiểm tra nhờ TN: + Giả thuyết kiểm tra trực tiếp nhờ TN + Suy luận lôgic từ giả thuyết hệ kiểm tra nhờ TN: Nếu loại bỏ sức cản khơng khí (trong chân khơng) vật rơi nhanh - Cho học sinh thiết kế phương án TN để kiểm tra tính đắn giả thuyết: (Cần dụng cụ gì? Bố trí nào? Tiến hành sao?) * Dụng cụ TN: ống Newton chưa hút khơng khí ống Newton hút khơng khí, ống có miếng sắt lông chim (Hỏi thêm học sinh cấu tạo ống: lại sử dụng ống dài, chất liệu thủy tinh? ) * Bố trí tiến hành TN: Dốc ngược ống Newton * Kết quả: + Miếng sắt rơi nhanh lông chim ống Newton chưa hút chân không + Miếng sắt lông chim rơi nhanh ống Newton hút chân không Rút kết luận Kết TN khẳng định tính đắn giả thuyết Giả thuyết trở thành kiến thức - Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí sức cản khơng khí - Nếu loại bỏ sức cản khơng khí vật rơi nhanh => Sự rơi vật chân không (chỉ chịu tác dụng trọng lực) gọi rơi tự Diễn giải sơ đồ Để lập sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức “Sự rơi tự do”, xuất phát từ nội dung kiến thức học sinh (HS) cần học là: - Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác không khí sức cản khơng khí - Nếu loại bỏ sức cản khơng khí vật rơi nhanh - Sự rơi vật chân không (chỉ chịu tác dụng trọng lực) gọi rơi tự câu hỏi tương ứng là: “Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí?” Làm nảy sinh câu hỏi cần trả lời (vấn đề cần giải quyết) xuất phát từ kinh nghiệm quan sát thực tiễn HS TN là: vật nặng rơi nhanh vật nhẹ Như vậy, có hai vật khối lượng thả rơi đồng thời từ độ cao định hai vật rơi nào? HS dự đoán: hai vật rơi nhanh Tiến hành thí nghiệm (TN) kiểm tra dự đoán HS: Từ độ cao, thả đồng thời hai tờ giấy khối lượng: tờ giấy vo tròn, nén chặt tờ giấy để phẳng thấy tờ giấy vo tròn, nén chặt rơi chạm đất trước tờ giấy để phẳng Dựa vào việc quan sát vật, tượng sống, HS đưa dự đoán để trả lời cho câu hỏi nêu là: Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí sức cản khơng khí Dự đốn khơng thể kiểm tra trực tiếp TN, suy luận từ giả thuyết hệ kiểm tra trực tiếp TN: Nếu loại bỏ sức cản khơng khí vật rơi nhanh Vậy, để tiến hành TN kiểm tra hệ rút từ giả thuyết cần dụng cụ TN bố trí dụng cụ sao? HS tham gia thiết kế phương án TN: - Cần ống thủy tinh kín suốt khơng có khơng khí - Phải sử dụng máy hút chân khơng để hút khơng khí ống thủy tinh kín - Cần có vật nặng, nhẹ khác ống thủy tinh kín: miếng sắt lơng chim Dưới hướng dẫn giáo viên (GV), HS chọn phương án TN tối ưu với dụng cụ TN bố trí tiến hành sau: - Dụng cụ TN: ống Newton chưa hút khơng khí ống Newton hút khơng khí, ống có miếng sắt lơng chim - Bố trí tiến hành TN: Dốc ngược ống Newton - Kết TN: + Miếng sắt rơi nhanh lông chim ống Newton chưa hút chân không + Miếng sắt lông chim rơi nhanh ống Newton hút chân không Như vậy, kết TN khẳng định tính đắn giả thuyết Giả thuyết trở thành kiến thức II MỤC TIÊU DẠY HỌC Nội dung kiến thức cần xây dựng - Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí sức cản khơng khí - Nếu loại bỏ sức cản khơng khí vật rơi nhanh - Sự rơi vật chân không (chỉ chịu tác dụng trọng lực) gọi rơi tự Mục tiêu dạy học a Trong trình học - HS tham gia đề xuất giả thuyết tìm nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí - HS tham gia thiết kế phương án TN để kiểm nghiệm tính đắn hệ rút từ giả thuyết nêu b Sau học - HS nêu nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khơng khí - Nêu ví dụ phân tích khái niệm rơi tự - Chỉ trường hợp thực tế coi rơi tự Đề kiểm tra kết học Câu 1: Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí? - Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức HS tiếp nhận mức độ nhận biết - Câu trả lời mong đợi: Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí sức cản khơng khí Câu 2: Chuyển động vật sau coi rơi tự thả rơi khơng khí? A Một rụng B Một mẩu phấn C Một khăn tay D Một sợi - Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức học sinh tiếp nhận mức độ thông hiểu - Câu trả lời mong đợi: B Câu 3: Trong khơng khí, chuyển động coi chuyển động rơi tự do? A Chuyển động sỏi ném xuống đất B Chuyển động sỏi ném theo phương ngang C Chuyển động sỏi ném theo phương xiên góc D Chuyển động sỏi thả rơi xuống đất - Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức học sinh tiếp nhận mức độ thông hiểu - Câu trả lời mong đợi: D Câu 4: Nhận xét sau rơi vật ? A Trong chân không, vật nặng rơi nhanh vật nhẹ B Trong chân không, vật dù nặng hay nhẹ rơi nhanh C Trong không khí, đá rơi nhanh D Trong chân không, vật rơi nhanh chậm khác phụ thuộc vào hình dạng, kích thước vật - Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức học sinh tiếp nhận mức độ thông hiểu - Câu trả lời mong đợi: B Câu 5: Chọn phát biểu câu sau ? A Trong khơng khí, đá rơi nhanh tờ giấy đá nặng B Trong trường hợp, vật nhẹ rơi nhanh vật nặng C Khi rơi tự do, sức cản khơng khí ảnh hưởng đến rơi vật D Các vật rơi nhanh chậm khác khơng khí sức cản khơng khí - Mục tiêu: Kiểm tra kiến thức học sinh tiếp nhận mức độ thông hiểu - Câu trả lời mong đợi: D III CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH Giáo viên - Các dụng cụ thí nghiệm cần thiết: + Hòn sỏi nhỏ + Một vài tờ giấy A4 giống hệt + Miếng bìa phẳng (nặng sỏi nhỏ) + Ống Niu-tơn có viên bi chì lơng chim chưa hút chân không hút chân không - Mô lại q trình tiến hành thí nghiệm Powerpoint để hỗ trợ việc quan sát HS cuối lớp, hỗ trợ HS đề xuất giả thuyết - Phiếu học tập để kiểm tra mức độ tiếp nhận kiến thức HS với nội dung sau: PHIẾU HỌC TẬP “Sự rơi vật khơng khí chân không Sự rơi tự do” Họ tên: ………………………………… Lớp: …………… Trường THPT: ………………… Câu 1: Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí? Trả lời: …………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Câu 2: Chuyển động vật sau coi rơi tự thả rơi khơng khí? A Một rụng B Một mẩu phấn C Một khăn tay D Một sợi Trả lời: ……… Câu 3: Trong khơng khí, chuyển động coi chuyển động rơi tự do? A Chuyển động sỏi ném xuống đất B Chuyển động sỏi ném theo phương ngang C Chuyển động sỏi ném theo phương xiên góc D Chuyển động sỏi thả rơi xuống đất Trả lời: ……… Câu 4: Nhận xét sau rơi vật ? A Trong chân không, vật nặng rơi nhanh vật nhẹ B Trong chân không, vật dù nặng hay nhẹ rơi nhanh C Trong khơng khí, đá rơi nhanh D Trong chân không, vật rơi nhanh chậm khác phụ thuộc vào hình dạng, kích thước vật Trả lời: ……… Câu 5: Chọn phát biểu câu sau ? A Trong khơng khí, đá rơi nhanh tờ giấy đá nặng B Trong trường hợp, vật nhẹ rơi nhanh vật nặng C Khi rơi tự do, sức cản khơng khí ảnh hưởng đến rơi vật D Các vật rơi nhanh chậm khác khơng khí sức cản khơng khí Trả lời: ……… Học sinh Nghiên cứu nội dung kiến thức “Sự rơi tự do” IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CỤ THỂ Hoạt động 1: GV làm nảy sinh vấn đề cần giải (làm việc chung lớp) Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi: Thả đồng thời từ - Trả lời: Hòn sỏi nhỏ rơi nhanh tờ độ cao định: sỏi nhỏ giấy A4 (để phẳng) vật nặng rơi nhanh tờ giấy A4 (để phẳng) xuống đất có vật nhẹ tượng xảy ra? Vì sao? - Nêu câu hỏi: Như vậy, có hai vật có - Dự đốn: hai vật rơi nhanh khối lượng thả rơi đồng thời từ độ cao định hai vật rơi nào? - Tiến hành thí nghiệm (TN) kiểm tra dự - Trả lời: tờ giấy vo tròn, nén chặt rơi chạm đoán HS: Khi thả đồng thời đất trước tờ giấy để phẳng độ cao hai tờ giấy A4 khối lượng: tờ giấy vo tròn, nén chặt tờ giấy để phẳng có tượng xảy ra? - Đề xuất vấn đề cần giải quyết: Qua thí - Tiếp nhận vấn đề cần giải nghiệm ta thấy, lúc vật nặng rơi nhanh vật nhẹ Vậy, vấn đề đặt là: Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí? Hoạt động 2: HS phát biểu vấn đề cần giải (làm việc chung lớp) Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu yêu cầu: Hãy phát biểu ngắn gọn vấn - Phát biểu vấn đề cần giải quyết: đề cần giải quyết? Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí? Hoạt động 3: Đề xuất giả thuyết dựa vào hiểu biết thực tiễn kiến thức học (làm việc chung lớp) Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu hỏi gợi ý: Trên sở kiến thức - Suy nghĩ tìm câu trả lời biết dựa vào kinh nghiệm sống dự đốn câu trả lời vấn đề nào? - Nêu câu hỏi gợi ý HS đưa giả thuyết: + Trong khơng khí, vật rơi nhanh, chậm khác khối lượng Hãy quan sát kĩ rơi tờ giấy để phẳng khơng khí? + Nhận xét hình dạng, kích thước + Tờ giấy phẳng, diện tích lớn nhiều so tờ giấy phẳng so với sỏi? với sỏi + Nhận xét rơi tờ giấy phẳng so + Hòn sỏi rơi thẳng xuống tờ giấy với sỏi? phẳng chao đảo khơng khí - Vậy ngun nhân khiến vật rơi - Đưa giả thuyết: Nguyên nhân làm cho nhanh chậm khác khơng khí? vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí sức cản khơng khí Hoạt động 4: Thiết kế phương án thí nghiệm kiểm tra tính đắn giả thuyết (làm việc chung lớp) tiến hành thí nghiệm kiểm tra tính đắn hệ rút từ giả thuyết (làm việc cá nhân) Hoạt động GV Hoạt động HS - Làm để kiểm tra tính - Suy nghĩ tìm câu trả lời đắn giả thuyết trên? - Gợi ý: + Có thể kiểm tra trực tiếp giả thuyết + Không thể kiểm tra trực tiếp khơng khơng? (Có nhận biết đo sức cảm nhận khơng khí cản khơng khí khơng?) + Nếu loại bỏ sức cản khơng khí - Đưa hệ quả: Nếu loại bỏ sức cản vật rơi nào? khơng khí vật rơi nhanh - Nêu câu hỏi: Để kiểm tra hệ cần - Suy nghĩ tìm câu trả lời phải làm TN Để tiến hành TN cần dụng cụ TN bố trí chúng sao? - Nêu câu hỏi gợi ý để HS tham gia thiết kế - HS tham gia thiết kế phương án TN: phương án TN: + Để loại bỏ ảnh hưởng không + TN tiến hành môi trường kín khí ta cần tiến hành TN mơi trường khơng có khơng khí nào? + Ta dùng dụng cụ để chứa môi trường + Dùng để qng đường rơi đủ dài chân khơng? Bình, hủ, ống ? Tại sao? + Ống chân khơng có đặc điểm hình + Ống dài, hẹp, suốt để qun sát dạng, kích thước, chất liệu? nên dùng chất liệu nhựa thủy tinh + Gợi ý, bổ sung: Trong thực tế, ta không + Phải sử dụng máy hút chân hút hết khơng khí Tuy nhiên, khơng khí ống lỗng đến mức ta coi ống khơng khơng khí Mơi trường khơng có khơng khí gọi mơi trường chân khơng Vậy ta phải sử dụng dụng cụ để hút khơng khí Hoạt động GV Hoạt động HS ống thủy tinh kín? + Ta chọn vật rơi để + Chọn vật rơi nặng, nhẹ khác kiểm tra hệ nêu trên? như: sỏi nhỏ … - Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm: có ống - Tiến hành thí nghiệm theo nhóm, báo cáo Newton, ống thứ có khơng khí ống kết quả: mơi trường chân không, thứ hút hết không khí (mơi trường vật rơi nhanh chân khơng), ống có miếng sắt lơng chim Chia lớp thành nhóm, u cầu nhóm tiến hành thí nghiệm thời gian phút kiểm tra xem rơi miếng sắt lông chim ống? Hoạt động 5: Tổng kết (làm việc chung lớp) Hoạt động GV - Tổng kết kiến thức: Hoạt động HS - Nghe GV tổng kết kiến thức + Nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí sức cản khơng khí + Nếu loại bỏ sức cản khơng khí vật rơi nhanh - Nêu thí nghiệm mà Ga-li-lê tiến hành tháp nghiêng Piza: thả đồng thời nặng khối lượng khác từ đỉnh tháp xuống đất, có tượng xảy ra? Suy nghĩ trả lời - Nhận xét câu trả lời Bổ sung: hai nặng rơi chạm đất lúc Thông - Tiếp nhận kiến thức báo: rơi vật ống Newton (đã hút khơng khí) thí nghiệm Ga-lilê gọi rơi tự Hoạt động GV Hoạt động HS - Nhấn mạnh: + Thực muốn có rơi tự ta phải loại bỏ nhiều ảnh hưởng khác như: ảnh hưởng điện trường, từ trường… + Trong thực tế, trọng lực vật lớn nhiều so với độ lớn lực cản khơng khí coi vật rơi tự - Nêu câu hỏi: lấy số ví dụ vật - Trả lời: vật coi rơi tự coi vật rơi tự thực tế? thực tế: đá, viên phấn thả rơi xuống - Nêu câu hỏi: Định nghĩa rơi tự do? - Trả lời: Sự rơi tự rơi vật chịu tác dụng trọng lực - Yêu cầu HS gấp SGK, ghi lại GV phát phiếu học tập tới HS, yêu cầu HS - HS hoàn thành phiếu học tập phút hoàn thành phiếu học tập phút? - Yêu cầu số HS trình bày đáp án - Trình bày theo yêu cầu GV câu hỏi phiếu học tập? - GV nhận xét ý thức học tập HS tiết học, giao nhiệm vụ học tập nhà cho HS V NỘI DUNG TRÌNH BÀY BẢNG Sự rơi vật khơng khí chân khơng Sự rơi tự Sự rơi vật khơng khí Sức cản khơng khí ngun nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí Sự rơi vật chân không Sự rơi tự - Trong môi trường chân khơng vật rơi nhanh - Định nghĩa rơi tự do: Sự rơi tự rơi vật tác ... lời: ……… Học sinh Nghiên cứu nội dung kiến thức Sự rơi tự do IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CỤ THỂ Hoạt động 1: GV làm nảy sinh vấn đề cần giải (làm việc chung lớp) Hoạt động GV Hoạt động HS - Nêu câu... vật rơi tự - Nêu câu hỏi: lấy số ví dụ vật - Trả lời: vật coi rơi tự coi vật rơi tự thực tế? thực tế: đá, viên phấn thả rơi xuống - Nêu câu hỏi: Định nghĩa rơi tự do? - Trả lời: Sự rơi tự rơi. .. khí nguyên nhân làm cho vật rơi nhanh, chậm khác khơng khí Sự rơi vật chân không Sự rơi tự - Trong môi trường chân khơng vật rơi nhanh - Định nghĩa rơi tự do: Sự rơi tự rơi vật tác