Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - PHAN THỊ KIM PHƯỢNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN VẬT LÍ Đà Nẵng – Năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - PHAN THỊ KIM PHƯỢNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH Chuyên ngành : Lý luận PPDH Bộ môn Vật lí Mã số : 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN QUANG LẠC Đà Nẵng – Năm 2018 i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Tổng quan vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 THPT 1.1 Cơ sở lí luận lực tư 1.1.1 Khái niệm lực tư 1.1.2 Các lực thành phần mức độ thể lực tư 1.1.3 Vai trò phát triển lực tư dạy học 1.1.4 Cách kiểm tra đánh giá lực tư học sinh 1.2 Cơ sở lí luận tập phát triển lực tư dạy học vật lí 1.2.1 Bài tập phát triển lực tư dạy học vật lí 1.2.2 Vai trò tập phát triển lực tư việc thực mục tiêu môn học 1.2.3 Các hình thức thể tập phát triển lực tư 1.2.4 Phương pháp giải tập vật lí phát triển lực tư 1.3 Các biện pháp phát triển lực tư dạy học tập vật lí 11 1.3.1 Biện pháp 1: Sử dụng tập giai đoạn học (bài tập lúc đặt vấn đề, tập xây dựng kiến thức mới, tập tổng kết tiết học, tập ôn tập, củng cố mở rộng kiến thức) 11 1.3.2 Biện pháp 2: Sử dụng phối hợp trắc nghiệm tự luận với trắc nghiệm khách quan 11 iv 1.3.3 Biện pháp 3: Sử dụng tập cách đa dạng: Bài tập định tính, tập có nội dung thực tế, tập định lượng, tập đồ thị, tập thí nghiệm định tính 11 1.4 Điều tra thực trạng, lực tư học sinh thông qua tập 11 1.4.1 Mục đích điều tra 11 1.4.2 Đối tượng điều tra 11 1.4.3 Phương pháp điều tra 11 1.4.4 Kết điều tra 12 1.4.5 Đề xuất tiêu chí thiết kế thang đo đánh giá mức độ lực tư học sinh thông qua tập 13 Kết luận Chương 15 CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH 17 2.1 Vị trí, nội dung mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 THPT 17 2.2 Xây dựng hệ thống tập phát triển lực tư chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 THPT 19 2.2.1 Các tập động lượng định luật bảo toàn động lượng 19 2.2.2 Các tập động 21 2.2.3 Các tập 21 2.2.4 Một số tập tham khảo 22 2.3 Thiết kế tiến trình dạy học số kiến thức chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 THPT sử dụng tập phát triển lực tư 26 2.3.1 Tiến trình dạy học “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng” 26 2.3.2 Tiến trình dạy học “ Động năng” 34 2.3.3 Tiến trình dạy học “Cơ năng” 39 Kết luận Chương 48 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 49 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 49 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 49 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 49 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 50 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 50 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 50 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 51 v 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 51 3.3.2 Tiến hành dạy học quan sát học 52 3.3.3 Công cụ cách thức đánh giá 52 3.4 Thời gian thực nghiệm sư phạm 53 3.5 Kết thực nghiệm sư phạm 53 3.5.1 Những khó khăn gặp phải tiến hành thực nghiệm sư phạm 53 3.5.2 Phân tích diễn biến q trình thực nghiệm sư phạm 53 3.5.3 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm mặt định lượng 60 Kết luận Chương 68 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) vi vii viii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ĐL Định lí ĐLBT Định luật bảo toàn GV, Gv Giáo viên HS, Hs Học sinh SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thơng TN Thí nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm PL15 Theo định luật III Newton, lực trung bình Ftb bóng tác dụng lên tường có phương vng góc với mặt tường hướng vào phía tường, có độ lớn: Ftb  F  2mv sin  t  3 a) Trường hợp   300 : Thay số vào cơng thức (1), (2), (3) ta tìm được: p  4kgm / s , Ftb  N b) Trường hợp   900 : p  8kgm / s , Ftb  16 N Bài 22: 𝑣 = 15.4,2+15.2.8 15+15 = 3,5 𝑚/𝑠 Bài 23: 1 2 Wd1 = mv22 - mv12 = 𝑚(202 – 102) = 150m 1 2 W’d1 = mv’22 - mv’12 = 𝑚(302 – 202) = 250m Wd1 < W’d1 Bài 24: S = vo.t + a.t2 (S = 50m, t = 10s, vo = 0) => a = m/s2 v = vo+ a.t = 10 m/s Wd1 = 1 2 Wd2 = mv2 = (45+20)102 =3250 J Bài 25: Đồ thị biểu diễn thay đổi vật theo độ cao h là… D Đồ thị biểu diễn thay đổi động vật theo độ cao h là….C Đồ thị biểu diễn thay đổi động lượng vật theo vận tốc .A Đồ thị biểu diễn thay đổi động vật theo vận tốc B Bài 26: a Vật chịu tác dụng lực: + Trọng lực P + Lực căng dây T b Chọn gốc vị trí cân (vị trí thấp vật) Viết biểu thức định luật bảo tồn cho vị trí góc 450 vị trí cân PL16 WA  WB  WtA    WdB  mghA  mvB Với : hA  l 1  cos 45   l 1  cos450   2  gl 1  cos450   2.10.11    20  10  2, 42m / s   b - Vật chuyển động tròn với gia tốc hướng tâm, hợp lực trọng lực lực căng lực hướng tâm - Viết biểu thức định luật II Niu tơn cho vật vị trí cân B: P  T  maB - Chiếu phương trình lên trục hướng tâm BO:  P  T  maht  m  T  maht  m vB2 l vB2 2, 422  0,5.10  0,5  7,93 N l Bài 27: a WA = Wđmax → vmax = √2 ( vA2 + gz) = 10 m/s b W1 = Wđmax → z1= 3m c Fc = 125 N Bài 28: Do lực cản khơng khí nên khơng bảo tồn, vật chạm đất vật lượng Có thể dùng thí nghiệm cảm biến rơi tự để tìm h, t từ suy v tìm độ biến thiên Bài 29: a Gia tốc bóng: 𝑎 = − Fc 𝑚 =− 2,1991.10−4 252 2,7.10−3 = −51 𝑚/𝑠 Tốc độ lại: v1 = vo+ a.t = 25 – 51.0,2 = 14,8 m/s b v2 = Cr v1 = 0,875 14,8 = 12,9 m/s 1 ∆𝑊 = 𝑊0 − 𝑊2 = ( mv02 + mgz0 ) – ( mv22 + mgz2 ) 2 = ( 2,7 10 25 + 2,7 10 9,8.0,3) - ( 2,7 10−3 12,92 + 2,7 10−3 9,8.0,23) 2 = 0,85 – 0,23 = 0,62 J Bài 30: C −3 −3 PL17 PHỤ LỤC V MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM Hình a,b Một số hình ảnh dạy thực nghiệm “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng” kết thực tập phiếu học tập PL18 Hình a, b, c Một số hình ảnh kết thực phiếu học tập “Động lượng Định luật bảo tồn động lượng” PL19 Hình a, b Một số hình ảnh kết thực phiếu học tập dạy thực nghiệm “Động năng” PL20 Hình Một số hình ảnh kết thực phiếu học tập thu thập số liệu học sinh thực phiếu học tập dạy thực nghiệm “Cơ năng” PL21 Hình Một số hình ảnh hoạt động nhóm kiểm nghiệm định luật bảo tồn “Cơ năng” PL22 PL23 PL24 PL25 PL26 PL27 PL28 PL29 ... sở lí luận thực tiễn việc phát triển lực tư học sinh dạy học tập chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 THPT Chương Xây dựng sử dụng hệ thống tập dạy học chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí. .. CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH 2.1 Vị trí, nội dung mục tiêu dạy học chương “Các định. .. diện giáo dục vừa định hướng phát triển lực tư học sinh, định chọn đề tài Xây dựng sử dụng hệ thống tập chương “Các định luật bảo tồn” Vật lí 10 nhằm phát triển lực tư học sinh làm đề tài luận