SKKN sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động trong dạy học phần cân bằng và chuyển động của vật rắn vật lí lớp 10 ở trường THPT

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN I Lời giới thiệu Đổi PPDH trọng tâm đổi giáo dục Luật giáo dục (điều 28) yêu cầu: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Sự xuất kinh tế tồn cầu hóa kinh tế tri thức đưa xã hội loài người tới kỉ ngun đòi hỏi hệ thống giáo dục phương pháp giáo dục cho thích nghi với mơi trường xã hội thay đổi.Việt Nam khơng thể đứng ngồi xu Đổi phương pháp dạy học (PPDH) mục tiêu lớn nghành giáo dục đào tạo đặt giai đoạn mục tiêu nghị TW 2, khóa VIII rõ cụ thể: “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh …” Giáo dục phổ thông nước ta thực bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang chương trình tiếp cận lực người học, nghĩa từ chỗ quan tâm HS học đến chỗ quan tâm HS vận dụng qua việc học Việc đổi giáo dục trung học dựa đường lối quan điểm đạo giáo dục nhà nước, định hướng quan trọng sách quan điểm việc phát triển đổi giáo dục trung học Việc đổi phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá cần phù hợp với định hướng đổi chung chương trình giáo dục trung học Dạy học định hướng lực đòi hỏi việc thay đổi mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học đánh giá, việc thay đổi quan niệm cách xây dựng nhiệm vụ học tập, câu hỏi tập có vai trò quan trọng Chương trình dạy học định hướng lực xây dựng sở chuẩn lực môn học Năng lực chủ yếu hình thành thơng qua hoạt động HS Hệ thống tập định hướng lực cơng cụ để HS luyện tập nhằm hình thành lực công cụ để GV cán quản lí giáo dục kiểm tra đánh giá lực HS biết mức độ đạt chuẩn trình dạy học Bài tập thành phần quan trọng môi trường học tập mà người GV cần thực hiện.Vì vậy, trình dạy học, người GV cần biết xây dựng tập định hướng lực Xuất phát từ lí mà tơi chọn đề tài: “Sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động dạy học phần cân chuyển động vật rắn vật lí lớp 10 trường THPT” II Tên sáng kiến: “Sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động dạy học phần cân chuyển động vật rắn vật lí lớp 10 trường THPT” III Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Dạy học mơn vật lí 10 IV Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu áp dụng thử: Ngày tháng 12 năm 2018 V Mô tả chất sáng kiến: A Nội dung sáng kiến CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA THÍ NGHIỆM VẬT LÍ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 KHÁI NIỆM VỀ THÍ NGHIỆM 1.1.1 Khái niệm thí nghiệm Theo lý thuyết thơng tin, thí nghiệm coi hệ thơng tin Theo quan điểm thí nghiệm bao gồm thiết bị thí nghiệm (TBTN) tác động qua lại chặt chẽ với phận thứ hai hệ - Đó thực khách quan (HTKQ) tức đối tượng thí nghiệm Thí nghiệm Ii Im TBTN HTKQ Id Io Hệ thống thơng tin thí nghiệm Trước hết hệ nhận mệnh lệnh điều khiển từ vào (input) dạng thông tin Ii chuyển đến TBTN Nhận lệnh này, TBTN tác động thơng tin mà mã hoá Im vào thực khách quan (HTKQ) Nhờ tác động HTKQ cung cấp trở lại cho thiết bị thông tin đo lường I d Thông tin tế bào giải mã thành thơng tin để chuyển ngồi hệ Io (output) Nhà thực nghiệm thu lấy thông tin cuối thí nghiệm Io Nếu xét thí nghiệm q trình hệ bao gồm nhà thực nghiệm thí nghiệm Như thí nghiệm gồm hai phận: a Nhà thực nghiệm thí nghiệm giữ vai trò phận điều khiển thí nghiệm b Bộ phận bị điều khiển thí nghiệm, tức TBTN HTKQ theo lý thuyết thông tin - q trình thí nghiệm hệ điều khiển Người TN Ii Im TBTN Id HTKQ Io Như thí nghiệm phương pháp nghiên cứu đối tượng tượng điều kiện nhân tạo để tìm hiểu sâu mối nhân đối tượng tượng Ưu thí nghiệm cho phép tìm hiểu chất tượng, tìm hiểu qui luật chúng mối liên hệ nhân 1.1.2 Vai trò thí nghiệm Thí nghiệm mơ hình đại diện cho thực khách quan, sở, điểm xuất phát cho trình học tập - nhận thức học sinh Từ xuất phát q trình nhận thức cảm tính trò, để sau diễn trừu tượng hoá tiến lên từ trừu tượng đến cụ thể tư Thí nghiệm cầu nối lý thuyết thực tiễn Vì phương tiện giúp hình thành học sinh kỹ năng, kỹ xảo thực hành tư kỹ thuật Thí nghiệm giúp học sinh sâu vào tìm hiểu chất tượng Vật lí, thí nghiệm hình thức để học sinh vận dụng kiến thức vào đời sống hàng ngày, làm chủ kiến thức, gây niềm tin sâu sắc cho thân, kết thu làm tăng lòng say mê, hứng thú học tập Thực thí nghiệm vật lí đưa việc học tập học sinh tiến gần đến cách nghiên cứu nhà khoa học, giúp học sinh hứng thú cơng việc Thí nghiệm giáo viên biểu diễn phải mẫu mực thao tác để qua học sinh học tập, bắt chước, để sau học sinh làm thí nghiệm, học sinh học cách thức làm thí nghiệm từ rèn kỹ năng, kỹ xảo thực hành thí nghiệm Thí nghiệm sử dụng để tổ chức hoạt động nhận thức học sinh với mức độ tích cực, tự lực sáng tạo khác nhau: thơng báo, tái (bắt chước), tìm tòi phận, nghiên cứu Tóm lại: Thí nghiệm sử dụng để học mới, để củng cố hoàn thiện kiến thức, để kiểm tra, đánh giá kiến thức Thí nghiệm giáo viên biểu diễn hay học sinh tự tiến hành Thí nghiệm tiến trình lớp, phòng thí nghiệm, ngồi trời hay nhà 1.1.3 Các loại thí nghiệm dạy học vật lí: Ở trường trung học, thí nghiệm thường sử dụng dạng sau đây: a Thí nghiệm biểu diễn giáo viên: Giáo viên trực tiếp tiến hành thí nghiệm để học sinh quan sát trả lời câu hỏi, tình giáo viên đặt Căn vào mục đích chia thí nghiệm biểu diễn thành loại sau: + Thí nghiệm nêu vấn đề:Thí nghiệm nhằm nêu lên vấn đề cần nghiên cứu tạo tình có vấn đề làm tăng hiệu dạy học + Thí nghiệm giải vấn đề: Thí nghiệm thực giải vấn đề đặt sau phần nêu vấn đề bao gồm: Thí nghiệm khảo sát, thí nghiệm kiểm chứng + Thí nghiệm củng cố: Thí nghiệm loại dùng để củng cố lại kiến thức nghiên cứu bao gồm thí nghiệm nói lên ứng dụng vật lí đời sống kỹ thuật b Thí nghiệm thực hành vật lí: Là thí nghiệm tự tay học sinh tiến hành hướng dẫn giáo viên - Các thí nghiệm biểu diễn học - Các thí nghiệm luyện tập trình vận dụng kiến thức vừa lĩnh hội - Thực hành phòng thí nghiệm, thường tổ chức sau chương hay cuối học kỳ mang tính chất tổng hợp - Thí nghiệm nhà, hình thức thí nghiệm đơn giản, dài ngày giao cho HS làm nhà Sau đây, xin đề cập phân tích kỹ hai phương pháp sử dụng tương đối phổ biến, phù hợp với nội dung yêu cầu đổi phương pháp - tổ chức hoạt động dạy học sử dụng thí nghiệm vật lí là: - Biểu diễn thí nghiệm - nghiên cứu thuộc nhóm phương pháp trực quan - Thực hành thí nghiệm - tìm tòi phận thuộc nhóm phương pháp đặt vấn đề 1.2 CẤU TRÚC CỦA THÍ NGHIỆM VẬT LÍ Mỗi thí nghiệm vật lí tạo thành phần sau: 1.2.1 Đối tượng thí nghiệm Khi xây dựng thí nghiệm, vấn đề quan trọng phải trả lời, là: thí nghiệm cần nghiên cứu gì? Trả lời câu hỏi xác định đối tượng thí nghiệm thí nghiệm vật lí 1.2.2 Mục đích thí nghiệm Mục đích đặt phải đạt tới Như thí nghiệm vật lí phải phát hiện, chứng minh hay khẳng định vấn đề khoa học Khi tiến hành thí nghiệm vật lí, người thực thí nghiệm phải định rõ mục đích đạt tới Mục đích sở để lựa chọn phương pháp tiêu theo dõi phù hợp 1.2.3 Phương pháp thí nghiệm Phương pháp cách thức đạt tới mục đích, thí nghiệm phải định rõ cách thức tiến hành thí nghiệm theo trình tự 1.2.4 Chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm Kết thí nghiệm hiểu biểu đối tượng thí nghiệm, người thực thu thập được, theo tiêu định trước xử lý nhằm tìm dấu hiệu, chất khía cạnh nghiên cứu đối tượng 1.2.5 Nhận xét kết thí nghiệm Nhận xét kết thí nghiệm nêu lời nhận xét kết thu mối liên hệ, dấu hiệu chất, tính quy luật, từ khái qt hố khoa học diễn đạt kết luận khoa học Điều có ý nghĩa dạy học lớn đặc biệt mặt phát triển tư duy, rèn luyện phương pháp làm việc khoa học Để hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm vật lí; xây dựng thí nghiệm vật lí giao cho học sinh tập dượt nghiên cứu, giáo viến cần phải ý quán triệt đến học sinh thành phần cấu thí nghiệm 1.3 MỘT SỐ BIỆN PHÁP THỰC HIỆN 1.2.1 Đối với thí nghiệm biểu diễn: Để cao chất lượng hiệu thí nghiệm biểu diễn thân tơi ln cố gắng thực tốt nội dung sau + Thí nghiệm phải đảm bảo thành cơng + Thí nghiệm phải ngắn gọn hợp lí + Thí nghiệm phải đảm bảo cho lớp quan sát + Sử dụng vật thị thích hợp + Phải phát huy tác dụng thí nghiệm biểu diễn 1.2.2 Đối với thí nghiệm thực hành: Để nâng cao chất lượng hiệu thí nghiệm thực hành thân cố gắng thực tốt yêu cầu sau đây: + Chuẩn bị tốt dụng cụ thực hành đảm bảo số lượng chất lượng + Trình tự tổ chức thí nghiệm thực hành: Gồm có chuẩn bị thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm, xử lí kết thí nghiệm cuối tổng kết thí nghiệm CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Hiện phần lớn giáo viên thực áp dụng phương pháp dạy học truyền thống để giảng dạy, chưa tạo mơi trường tích cực để học sinh hoạt động, chủ động việc chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, thái độ, phát triển lực Mặt khác, việc đưa vấn đề tích hợp, liên mơn vào dạy hạn chế, chưa hiệu đặc biệt môn tự nhiên Nắm mặt hạn chế phương pháp dạy học truyền thống, số giáo viên vận dụng phương pháp dạy học tích cực, đại: dạy học theo góc, dạy theo dự án, dạy theo hợp đồng… kết hợp với kĩ thuật: tia chớp, công não, sơ đồ tư duy…Tuy bước đầu tạo môi trường học tập mới, tạo hứng thú cho em học sinh Nhưng kinh nghiệm để dạy học theo phương pháp đại thiếu, điều kiện áp dụng hạn chế, đặc biệt đặc điểm thời gian phân phối cho tiết học nên kết chưa thực mục tiêu đặt Khi tiến hành thực dạy học có sử dụng tập thí nghiệm tạo động cơ, hứngthú học tập cho học sinh Học sinh tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải tình thực tiễn đặc biệt kỹ thực hành nâng cao Từ suy nghĩ thấy nội dung đổi phương pháp dạy học mơn Vật lý để kích thích gây hứng thú cho học sinh học tập việc nghiên cứu khai thác thí nghiệm học, điều kiện thuận lợi để nâng cao hiệu việc tiếp thu kiến thức học sinh Tổ chức dạy học có sử dụng tập thí nghiệm chưa áp dụng nhiều chương trình phổ thơng Nhưng áp dụng cách sâu, rộng đồng thời kết hợp với phương pháp kĩ thuật dạy học đại khác tốt để phát triển lực học sinh SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Vật lí mơn khoa học thực nghiệm, nghĩa từ kết thu từ thực nghiệm, nhà khoa học khái quát hệ thống hóa để xây dựng thành lý thuyết khoa học Do q trình dạy học, sử dụng thí nghiệm phương pháp tốt giúp học sinh phát kiến thức, kỹ Nhưng đặc trưng việc học tập so với nghiên cứu khoa học phát lại chân lý khám phá, nghĩa tập dượt, làm theo đường nhà vật lí để khám phá kiến thức Do đó, dạy học sử dụng theo kiểu "thí nghiệm ảo" nghĩa thực thí nghiệm tư Vì thí nghiệm thường kéo dài (dài hạn) đòi hỏi phải có phương tiện cần thiết trường phổ thơng thiếu khn khổ tiết dạy khó thực Trong dạy học với thí nghiệm giả hay thật, sử dụng cần theo qui trình hợp lý có hiệu 3.1 Qui trình sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí Qui trình sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí hiểu trình tự thao tác để tổ chức hướng dẫn học sinh khám phá kiến thức, kỹ qua nghiên cứu thực nghiệm Bước 1: Nêu nhiệm vụ nhận thức Bửụực 1: Nẽu nhieọm vú nhaọn thửực Bước Nêuphửụng phươngphaựp pháp tiến hành Bửụực 2: 2: Neõu tieỏn haứnh Bửụực 3: Neõu keỏt quaỷ thớ nghieọm Bửụực 1: Neõu nhieọm nhaọn Bửụực 4: Neõu nhaọn xeựt keỏt quaỷ vaứvú nẽu moỏithửực liẽn heọ nhãn quaỷ Bước Nêu kết thựckhoa nghiệm Bửụực 2: Neõu phửụng phaựp tieỏn haứnh Bửụực 5:3:Nẽu keỏt luaọn hóc Bửụực 3: Neõu keỏt quaỷ thớ nghieọm Bửụực 4: Neõu nhaọn xeựt keỏt quaỷ vaứ nẽu moỏi liẽn heọ nhãn quaỷ Bước 4: Nêu nhận5:xét kết nêu mối hệ nhân Bửụực Nẽu keỏtvàluaọn khoaliên hóc Bước 5: Nêu kết luận khoa học Bước 4: Nêu nhận xét kết nêu mối liên hệ nhân Giải thích qui trình: Bướcvụ 3: nhận Nêu thức kết thí nghiệm Bước 1: Nêu nhiệm thực chất nêu rõ mục đích thí nghiệm Bửụực 1: Nẽu nhieọm vú nhaọn thửực Bửụực 2: Neõu phửụng phaựp tieỏn haứnh Bửụực 3: Neõu keỏt quaỷ thớ nghieọm Bửụực 4: Neõu nhaọn xeựt keỏt quaỷ vaứ nẽu moỏi liẽn heọ nhãn quaỷ Bửụực 5: Nẽu keỏt luaọn khoa hóc Bước 2: Nêu phương pháp tiến hành thí nghiệm gợi cho học sinh cách làm thí nghiệm để đạt mục đích, có nghĩa giáo viên dùng câu hỏi, nêu dẫn, yêu cầu để học sinh đối tượng chọn làm thí nghiệm Học sinh cách thức tiến hành học sinh phải kỹ thuật thực thí nghiệm Bước 3: Nêu kết thí nghiệm tìm biến đổi biểu khác với trước thực thí nghiệm Tìm cách trình bày số liệu cho để thấy mối quan hệ tượng vật lí hay đại lượng vật lí cần tìm Bước 4: Nêu nhận xét kết thí nghiệm xác định mối liên hệ nhân giáo viên hướng dẫn, tổ chức để học sinh dựa vào số liệu hay tượng thu thí nghiệm, phát hiện tượng vật lí mới, phát mối quan hệ đại lượng vật lí thể qua số liệu hay tượng, khái quát hoá liệu để tìm dấu hiệu chất vấn đề Bước 5: Nêu kết luận khoa học giáo viên hướng dẫn để học sinh dựa vào điều nhận xét kết thí nghiệm, sử dụng thuật ngữ khoa học để diễn đạt thành mệnh đề mang tính khoa học phù hợp với mục đích thí nghiệm Mở rộng kiến thức cho học sinh, giáo viên gợi ý qua câu hỏi để học sinh nêu ứng dụng thực tiễn tượng đời sống sản xuất 3.2 Sử dụng thí nghiệm để hình thành kết luận khoa học Khi thực thí nghiệm hiệu dạy học tuỳ thuộc vào định hướng khai thác cách sử dụng Bản thân thí nghiệm chứa đựng tiềm kết luận khoa học, rèn luyện kỹ thiết kế thí nghiệm quy nạp thực nghiệm Để khai thác tiềm thí nghiệm dạy học, tuỳ thuộc mục tiêu dạy học khác mà có cách thức tương ứng Sử dụng thí nghiệm để tiến hành kết luận khoa học hiểu trình dạy học, giáo viên sử dụng thí nghiệm phương tiện để tổ chức học sinh hoạt động học tập, từ kết thí nghiệm hướng dẫn giáo viên, học sinh tập dượt, làm quen với việc xây dựng kết luận khoa học Kết thu thí nghiệm coi tư liệu, chưa nội dung học tập Từ đặc điểm chung rút đặc điểm chất tập cách diễn đạt đặc điểm chung, chất ngơn ngữ Giáo viên điểm chưa xác để học sinh tự điều chỉnh diễn đạt lại cho phù hợp mục đích thí nghiệm Thường lúc đầu học sinh chưa quen, diễn đạt sai, lúng túng, rèn luyện chắn trưởng thành dần Nếu vội vàng, giáo viên làm thay cách giáo viên tự kết luận từ kết thí nghiệm hiệu dạy học thấp, học sinh thuộc lòng chưa hiểu chất Sử dụng thí nghiệm để học sinh tự hình thành kết luận khoa học tốn thời gian, giá trị dạy học tăng lên học đôi với hành, dạy học gắn liền với thực tiễn đời sống hàng ngày 3.3 Sử dụng thí nghiệm để rèn luyện kỹ thiết kế thí nghiệm Thiết kế thí nghiệm hiểu từ mục đích thí nghiệm xác định, đề xuất đối tượng làm thí nghiệm, đề xuất phương án tiến hành thí nghiệm cho kết thu xác, phù hợp mục đích thí nghiệm, đề xuất tiêu cần theo dõi thu lại được, nêu dự kiến kết thí nghiệm Xác định đối tượng, phương pháp, kỹ thuật thí nghiệm tiêu theo dõi phương pháp thí nghiệm Phương pháp thí nghiệm thuộc loại kiến thức phương pháp khoa học Trước loại kiến thức trọng dạy học phổ thơng, loại kiến thức quan trọng, thiếu kiến thức làm cho người học có thói quen thừa nhận, cung cấp cho người học sản phẩm sẵn có, mà không cung cấp cho người học cách tạo sản phẩm Chỉ học sinh trang bị loại kiến thức qua việc dạy học thí nghiệm, lúc có cách tư duy, cách hành động sáng tạo thực khoa học Để rèn luyện cho học sinh kỹ thiết kế thí nghiệm, giáo viên phải đặt học sinh vào vị trí người nghiên cứu, tìm hiểu mục đích, đối tượng thí nghiệm, tự xác định phương pháp tiến hành thí nghiệm kỹ thuật làm thí nghiệm, tiêu cần theo dõi Làm hướng dẫn học sinh thiết lập thí nghiệm giả định giấy Tuy giả định sở lý thuyết để hướng dẫn hành động, dựa vào giả định tiến hành thí nghiệm thật Một cách rèn luyện kỹ thiết kế thí nghiệm có hiệu sử dụng phiếu học tập Hãy nghiên cứu SGK để hồn thành cơng việc sau: + Mục đích thí nghiệm ? + Cơ sở lí thuyết thí nghiệm gì? …………………………………………………………………………………… + Phương pháp tiến hành thí nghiệm ? + Kỹ thuật thí nghiệm nêu ? + Các tiêu cần theo dõi ? Sau học sinh tự làm, cho đại diện báo cáo, giáo viên tổ chức thảo luận xác hóa kiến thức 3.4 Sử dụng thí nghiệm để rèn luyện kỹ quy nạp - thực nghiệm Quy nạp thực nghiệm hiểu từ kết nhận xét kết thí nghiệm, người nghiên cứu tìm dấu hiệu chung, chất tượng phát biểu thành kết luận khoa học Điều đồng nghĩa với phương pháp quy nạp tư Rèn luyện kỹ quy nạp thực nghiệm hiểu tập dượt rèn luyện cho học sinh xây dựng kết luận khoa học từ dấu hiệu chung số liệu thu qua thí nghiệm Những kết thu từ thí nghiệm hình thức biểu chất bên Phương pháp tư đúng, rút kết luận khoa học Giáo viên cần hướng dẫn học sinh đường quy nạp: - Xác định chất tượng thu từ thí nghiệm gì? - Những tượng thu qua thí nghiệm phạm vi đối tượng, khía cạnh khác đối tượng? - Dùng thuật ngữ khoa học diễn đạt cho xác mức độ, đối tượng mà thí nghiệm thu Để rèn luyện kỹ tư quy nạp thực nghiệm, ta tiến hành sau: - Dạy cho học sinh thao tác: tìm dấu hiệu chung; xác định chất chung; xác định phạm vi chung, chất phản ánh - Cho học sinh tập diễn đạt kết luận: từ kết thu qua thực nghiệm Cho học sinh xây dựng diễn đạt thành kết luận khoa học; từ kết luận khoa học thân tập nêu nhận xét, sở kết luận điểm chưa kết luận, lý chưa đưa cách kết luận Làm nêu tưởng thời gian, làm quen khơng phải quan trọng rèn luyện phương pháp tư đắn không thụ động tiếp thu kiến thức Rèn luyện tư quy nạp thực nghiệm hình thành kết luận khoa học qua thí nghiệm, có nêu thành hai nội dung, thực đồng thời lúc Nếu tư quy nạp thực nghiệm nguyên nhân dẫn đến kết luận khoa học 10 Vận dụng - Biết cách xác định trọng tâm số vật mỏng,phẳng phương pháp thực nghiệm - Biết cách lực áp dụng điều kiện cân bằng, quy tắc tổng hợp lực để giải tập trường hợp vật chịu tác dụng ba lực đồng quy b) Nội dung “Cân vật rắn có trục quay cố đinh.Mơ menlực” Phần kiến thức đòn bẩy lực đẩy Ác –si –mét em học cấp Tuy nhiên đòn bẩy trường hợp riêng vật rắn có trục quay cố định quy tắc đòn bẩy trường hợp riêng quy tắctổng quát mà em học Ở này, ta cần làm rõ thêm số vấn đề sau: Thông hiểu - Momen lực trục quay đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay lực đo tích lực với cánh tay đòn - Cơng thức tính momen lực: M = F.d đó, d cánh tay đòn, khoảng cách từ trục quay đến giá lực (nằm mặt phẳng vng góc với trục quay) - Trong hệ SI, đơn vị momen lực niutơn mét (N.m) Quy tắc momen lực:Muốn cho vật có trục quay cố định trạng thái cân bằng, tổng momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải tổng momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ M = M’ đó, M tổng momen lực có xu hướng làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ, M’ tổng momen lực có xu hướng làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ Vận dụng - Vận dụng khái niệm mơ men lực để giải thích số tượng vật lí thường gặp đời sống kĩ thuật - Biết cách lực, tính momen lực tác dụng lên vật áp dụng quy tắc momen lực để giải tập c) Nội dung “Quy tắc hợp lực song song chiều” Thông hiểu Quy tắc xác định hợp lực hai lực song song chiều : 13 - Hợp lực hai lực song song, chiều, tác dụng vào vật rắn lực song song, chiều với hai lực có độ lớn tổng độ lớn hai lực : F = F + F2 - Giá nằm mặt phẳng chứa, chia khoảng cách hai lực F1 củad2hai lực : thành đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn  F2 d1 đó, d1 d2 khoảng cách từ giá hợp lực tới giá lực giá lực Vận dụng - Vận dụng quy tắc điều kiện cân để giải số tập định tính định lượng liên quan; - Vận dụng phương pháp thực nghiệm mức độ đơn giản d) Nội dung “Các dạng cân Cân vật có mặt chân đế” Thơng hiểu Cân vật có điểm tựa trục quay cố định: - Cân không bền : Một vật bị lệch khỏi vị trí cân khơng bền vật khơng thể tự trở vị trí được, trọng lực làm cho vật lệch xa vị trí cân - Cân bền : Một vật bị lệch khỏi vị trí cân bền tác dụng trọng lực, vật lại trở vị trí - Cân phiếm định : Nếu trọng tâm vật trùng với trục quay vật trạng thái cân phiếm định Trọng lực khơng tác dụng làm quay vật đứng n vị trí - Điều kiện cân vật có mặt chân đế giá trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” mặt chân đế) Vận dụng - Biết cách nhận biết lấy ví dụ dạng cân vật có điểm tựa trục quay cố định trường trọng lực - Biết cách làm tăng mức vững cân thực tế - Giải thích số tượng cân vật thực tiễn đời sống hàng ngày e) Nội dung “Chuyển động tịnh tiến Chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định.” Thông hiểu 14 - Chuyển động tịnh tiến vật rắn chuyển động đường thẳng nối hai điểm vật ln ln song song với - Trong chuyển động tịnh tiến, tất điểm vật chuyển động nhau, có gia tốc - Đặc điểm chuyển động quay vật rắn quanh trục cốđịnh - Các yếu tố ảnh hưởng đến quán tính vật Vận dụng - Áp dụng định luật II Niu tơn cho chuyển động tịnh tiến thẳng - Vận dụng khái niệm mô men quán tính để giải thích thay đổi, chuyển động quay vật - Giải thích chuyển động số vật thực tế: chuyển động đinh vít, chuyển động bánh xe lăn đường, chuyển động vận động viên nhảy cầu g) Nội dung “Ngẫu lực” Thông hiểu - Hệ hai lực song song, ngược chiều, có độ lớn tác dụng vào vậtgọi ngẫu lực - Ngẫu lực tác dụng vào vật làm cho vật quay khơng tịnh tiến Nếu có ngẫulực tác dụng vật khơng có trục quay cố định, vật quay quanh trục qua trọng tâm Momen ngẫu lực M = Fd đó, F độ lớn lực : F = F1 = F2 , d cánh tay đòn ngẫu lực (khoảng cách hai giá hai lực) Vận dụng - Vận dụng khái niệm ngẫu lực để giải thích số tượng vật lí thường gặp đời sống kỹ thuật - Vận dụng cơng thức tính mơ men ngẫu lực để làm tập - Nêu số ứng dụng ngẫu lực thực tế kỹ thuật 3.6 Giải pháp tiến hành kết đạt Các thí nghiệm giáo viên hướng dẫn cách tiến hành để học sinh tiến hành nhà trước học nội dung học số thí nghiệm học sinh chuẩn bị dụng cụ để tiến hành tiết học Trong thí nghiệm học sinh phải quan sát giải thích tượng để hình thành kiến thức dùng để chứng minh, củng cố nội dung học Sau thí nghiệm, giáo viên yêu cầu học sinh rút kết luận khoa học 15 Trong chương “cân chuyển động vật rắn” Vật lí 10 sử dụng thí nghiệm nêu đây, cụ thể sau: 3.6.1 Thí nghiệm Cân vật chịu tác dụng hai lực Ngun tắc thí nghiệm: - Tìm điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng hai lực Dụng cụ nguyên liệu thí nghiệm - Vật bìa cứng nhẹ có ba lỗ nhỏ A, B, C thẳng hàng - Hai lực kế Tiến hành thí nghiệm - Móc vào A C hai đầu hai sợi dây nằm ngang - Hai sợi dây nằm ngang nối với hai lực kế - Số hai lực kế cho biết độ lớn hai lực , - Giữ nguyên giá độ lớn đầu dây bên phải móc vào vật rắn điểm B Vận dụng bài:Giáo viên vận dụng phương pháp tạo tình cho học sinh Mở giáo viên tiến hành gọi học sinh nêu điều kiện cân chất điểm Đặc điểm cặp lực cân Nêu câu hỏi: điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng hai lực gì? Kết luận khoa học: -Vật rắn cân thì: + Hai dây móc vào A C nằm đường thẳng + Độ lớn hai lực , - Tác dụng lực lên vật rắn không thay đổi điểm đặt lực dời chỗ giá 3.6.2 Thí nghiệm Xác định trọng tâm vật rắn Nguyên tắc thí nghiệm Xác định trọng tâm vật phẳng mỏng phương pháp thực nghiệm Dụng cụ thí nghiệm - Một vật mỏng - Các dây treo - Lực kế Tiến hành thí nghiệm 16 - Buộc dây vào lỗ nhỏ A mép vật treo vật lên hình vẽ - Vật đứng yên tác dụng trọng lực lực căng dây A Do trọng tâm vật phải nằm đường kéo dài dây treo tức đường thẳng AB vật - Sau lại buộc vật vào điểm khác C mép vật treo vật lên Khi vật đứng yên tác dụng trọng lực lực căng dây C Do trọng tâm vật phải nằm đường kéo dài dây treo tức đường thẳng CD vật Vận dụng bài:Giáo viên vận dụng phương pháp tạo tình cho học sinh Mở giáo viên nói em biết, trọng tâm vật điểm đặt trọng lực vật Nêu câu hỏi: Dựa vào điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng hai lực, nêu cho cô cách xác định trọng tâm vật phẳng mỏng Kết luận khoa học: -Trọng tâm vật G giao điểm hai đường thẳng AB CD - Trọng tâm G vật phẳng mỏng có dạng hình học đối xứng nằm tâm đối xứng vật 3.6.3 Thí nghiệm Cân vật chịu tác dụng ba lực không song song Nguyên tắc thí nghiệm Dướitác động ba lực khơng song song mà vật rắn cân hợp hai lực phải cân với lực thứ ba Dụng cụ thí nghiệm - Một vật mỏng - Các dây treo 17 - Hai lực kế Tiến hành thí nghiệm - Dùng hai lực kế (gắn vào bảng sắt) treo vật phẳng nhỏ, có trọng lượng P trọng tâm G biết - Hai lực kế cho biết độ lớn hai lực căng dây hai dây cho biết giá hai lực - Dùng dây dọi qua trọng tâm để cụ thể hóa giá trọng lực Vận dụng vào bài: Giáo viên vận dụng phương pháp tạo tình cho học sinh - Các em biết điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng hai lực vật rắn chịu tác dụng ba lực không song song điều kiện cân vật gì? - Dựa vào kết thí nghiệm quan sát có nhận xét giá ba lực? - Hãy so sánh độ lớn hợp lực hai lực căng dây với trọng lượng P? Kết luận khoa học: Muốn vật rắn chịu tác dụng ba , lực khơng song song ,, trạng thái cân thì: + Ba lực phải đồng phẳng đồng quy + Hợp hai lực phải cân với lực thứ 3.6.4 Thí nghiệm Cân vật có trục quay cố định Ngun tắc thí nghiệm Điều kiện cân vật có trục quay cố định Dụng cụ thí nghiệm - Một đĩa tròn có trục quay qua O, đĩa có lỗ nhỏ dùng để treo cân gắn giá thí nghiệm hình 18.1 SGK - Các dây treo - Các cân biết khối lượng Tiến hành thí nghiệm - Tác dụng vào đĩa hai lực, nằm mặt phẳng đĩa, cho đĩa nằm yên 18 Vận dụng vào bài: Giáo viên vận dụng phương pháp tạo tình cho học sinh - Hãy so sánh độ lớn hai lực, - Em có nhận xét giá chiều củahai lực đó? - Điều kiện cân vật rắn chịu tác dụng hai lực? - Tại tác dụng hai lực, vào đĩa nằm mặt phẳng đĩa, đĩa nằm cân Kết luận khoa học: Sở dĩ đĩa nằm cân tác dụng làm quay lực cân với tác dụng làm quay lực 3.6.5 Thí nghiệm Hợp hai lực song song chiều Nguyên tắc thí nghiệm Chỉ đặc điểm hợp hai lực song song chiều Dụng cụ thí nghiệm - Một thước dài cứng nhẹ, có trọng tâm O - Các dây treo - Lực kế - Các cân có khối lượng biết - Miếng chất dẻo Tiến hành thí nghiệm - Treo hai chùm cân có khối lượng P P khác vào hai phía thước - Thay đổi khoảng cách d1, d2 từ hai điểm treo O1, O2 đến O thước nằm ngang - Tháo hai chùm cân đem treo chung vào trọng tâm O thước thấy thấy thước nằm ngang Xác định giá trị lực kế Vận dụng vào bài: Giáo viên vận dụng phương pháp tạo tình cho học sinh - Nêu quy tắc hợp hai lực đồng quy, ? - Nếu vật chịu tác dụng hai lực song song chiều hợp lực xác định theo quy tắc nào? + Xác định độ lớn P1 P2 hợp lực P + Có nhận xét 19 Kết luận khoa học: Hợp hai lực song song chiều + Là lực song song chiều có độ lớn tổng độ lớn hai lực F = F1+F2 + Giá hợp lực chia khoảng cách hai giá hai lực song song thành đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn hai lực Lưu ý: Đối với tổng hợp hai lực song song chiều cần cố định vị trí nam châm, gắn nặng lên chờ cho nặng cân không lung lay đọc kết quả, đặt nhựa lên bảng sắt để đánh dấu vị trí cần quan sát dịch chuyển nhựa cho trùng khít với vị trí Khơng tỳ vào bàn tác động từ bên làm ảnh hưởng đến q trình thí nghiệm 3.6.6 Thí nghiệm Tổng hợp hai lực đồng quy Nguyên tắc thí nghiệm Xác định hợp hai lực đồng quy đường chéo kẻ từ điểm đồng quy hình bình hành có hai cạch hai lực đồng quy Dụng cụ thí nghiệm - Một bàn sắt có chân đế - Hai lực kế - Hai vòng kim loại có đế nam châm để lòng lực kế - Một dây bền - Một bảng từ dùng để đo góc - Một đế nam châm có gắn lò xo Tiến hành thí nghiệm - Gắn đầu lò xo vào đế nam châm đặt gần điểm cánh bảng sắt, đầu lò xo thắt vào điểm 20 dây bền Hai đầu dây bền móc vào hai lực kế có gắn nam châm bảng - Đặt hai lực kế theo hai phương tạo với góc α cho dây cao su nằm song song với mặt phẳng bảng - Đọc ghi số liệu lực kế - Biểu diễn , bảng - Vẽ bảng hình bình hành có hai cạnh , Và vẽ đường chéo hình bình hình kẻ từ điểm đồng quy , Vận dụng vào bài: Giáo viên vận dụng phương pháp tạo tình cho học sinh - Nêu quy tắc hợp hai lực đồng quy, ? - Nếu phương án thực hành để kiểm tra kết đó? - Xác định độ lớn , và hợp lực F nhờ vào phương án thực nghiệm - Có nhận xét Kết luận khoa học: Hợp hai lực đồng quy + Là đường chéo hình bình hành kẻ từ điểm đồng quy hai lực với hai lực làm thành hai cạnh hình bình hành + Đo độ lớn hợp lực F tính sai só ΔF so sánh kết đo với cơng thức tính hợp lực F2 = F12 +F22 + 2F1F2cosα lần thí nghiệm Lưu ý Đối với tổng hợp hai lực đồng quy cần nguyên vị trí nam châm lần đo Điều chỉnh lực kế cho vị trí điểm nối lò xo gắn với 21 nam châm lực kế trùng với tâm thước đo góc Khơng tỳ vào bàn tác động từ bên làm ảnh hưởng đến trình thí nghiệm Một số hình ảnh học sinh tiến hành thí nghiệm 22 23 B Về khả áp dụng sáng kiến: Kết đạt sau: Lớp Điểm Điểm 5-6 10A2(đối chứng) 10% 40% 10A4 (thực nghiệm) 0% 17% Như kết thu kết luận rằng: Điểm 7-8 45% 53% Điểm 9-10 5% 30% - Học sinh hứng thú làm việc với thiết bị thí nghiệm vật lí - Học sinh sẵn sàng nhận thực nhiệm vụ tập thí nghiệm, chủ động trao đổi với giáo viên gặp khó khăn q trình thực thí nghiệm - Học sinh tích cực tham gia thảo luận để đưa sở lí thuyết phù hợp, để thiết kế phương án thí nghiệm hợp lí, tiến hành thí nghiệm theo quy trình đề ra, cách xử lí số liệu hiệu - Phần lớn học sinh thực đầy đủ yêu cầu tập thực nghiệm GV giao cho (thể báo cáo thu hoạch); đồng thời giai đoạn trình thực nghiệm ý thức, tính tích cực chủ động hiệu thực yêu cầu tập thực nghiệm ngày cao 24 - Sáng kiến áp dụng rộng rãi để xây dựng tổ chức số tập thí nghiệm khác tiết học khác trương trình Vật lí THPT VI Những thông tin cần bảo mật : Không VII Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến Đối với giáo viên : + Giáo viên cần trang bị kiến thức xây dựng tập thí nghiệm việc phát triển lực cho học sinh + Được tạo điều kiện mặt thời gian, kinh phí, sở vật chất để tiến hành thí nghiệm + Có hợp tác giáo viên tổ môn; giáo viên môn cần liên môn Đối với học sinh : + Chuẩn bị kiến thức bản, học đôi với hành + Cần tích cực thực nhiệm vụ học tập đặc biệt kỹ tiến hành thí nghiệm vật lí VIII Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả + Học sinh nắm vững kiến thức định hướng tự lực tìm kiếm kiến thức + Phát triển lực học sinh, giảm bớt cách học thụ động + Đánh giá đa chiều lực học sinh thơng qua hoạt động nhóm, thông qua hoạt động cá nhân, lực tiến hành thí nghiệm vật lí + Đặc biệt phát triển lực sáng tạo, chủ động giải nhiệm vụ Thiết kếđược thí nghiệm, mơ hình, tạo sản phẩm cụ thể + Khả thuyết trình nâng lên rõ rệt Sau tiến hành thực nghiệm sư phạm tơi thấy lực học sinh phát triển Kết thể so sánh: + Giữa lớp thực nghiệm lớp đối chứng + Giữa cá nhân lớp thực nghiệm 25 + Giữa em học sinh trước thực dự án sau thực dự án Khi thực làm tập thí nghiệm vật lí, em bộc lộ hết khả có để hồn thành nhiệm vụ giao Có biến đổi thực cách học, em hứng thú có lúc em gặp khó khăn Nhưng sau định hướng, giúp đỡ kịp thời em hồn thành nhiệm vụ mính Ở bộc lộ cá nhân chưa thực tích cực, thụ động Đề tài tơi không đem lại hiệu kinh tế cách cụ thể, bước đầu tạo sản phẩm vơ quan trọng, người đáp ứng yêu cầu mới, có lực thực phát huy lực mình, bước hội nhập với giới Mặt khác, hoạt động, em học sinh thể lực yếu, thiếu từ định hướng, giúp đỡ em ngày tiến IX Đánh giá lợi ích dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tổ chức cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu: + Sử dụng thí nghiệm tổ chức dạy học giúp giáo viên tích cực sử dụng thiết bị dạy học có tích hợp liên mơn + Dạy học có sử dụng thí nghiệm đòi hỏi người giáo viên phải chuẩn bị kĩ kế hoạch dạy học thiết kế thí nghiệm giúp hoạt động giúp học sinh lĩnh hội, khám phá kiến thức cách tốt + Học sinh phải ln có ý thức rèn luyện thân, nỗ lực tích cực tham gia hoạt động học tập + Trong học có thí nghiệm học sinh chủ động tiếp thu kiến thức, hào hứng làm thí nghiệm thêm u thích mơn học + Việc áp dụng thí nghiệm tổ chức hoạt động dạy học có ảnh hưởng rõ rệt đến kết thái độ học tập học sinh Lớp thực nghiệm thông qua kiểm tra đánh giá đạt kết cao lớp đối chứng Điều chứng minh rằng, việc áp dụng phương pháp Hoạt động nhóm nâng cao kết học tập thái độ học sinh học xong chương “Cân chuyển động vật rắn” mơn Vật lí 10 - 26 X Danh sách tổ chức/cá nhân tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu Số TT Tên tổ chức/cá nhân Địa Phạm vi/Lĩnh vực áp dụng sáng kiến Lớp 10A4 Trường THPT Nguyễn Thái Học Giảng dạy 1.Cân vật rắn chịu tác dụng hai lực ba lực khơng song song 2.Cân vật rắn có trục quay cố định Mô men lực Quy tắc hợp hai lực song song chiều Lớp 10A7 Trường THPT Nguyễn Thái Học Giảng dạy 1.Cân vật rắn chịu tác dụng hai lực ba lực không song song 2.Cân vật rắn có trục quay cố định Mơ men lực Quy tắc hợp hai lực song song chiều Vĩnh Yên, ngày 22 tháng 12 năm 2018 THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Vĩnh Yên, ngày 20 tháng 12 năm 2018 TÁC GIẢ SÁNG KIẾN Lê Thị Thanh Bình 27 ... kiến: Sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động dạy học phần cân chuyển động vật rắn vật lí lớp 10 trường THPT III Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Dạy học mơn vật lí 10 IV Ngày sáng kiến áp dụng lần... dạy học, người GV cần biết xây dựng tập định hướng lực Xuất phát từ lí mà tơi chọn đề tài: Sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động dạy học phần cân chuyển động vật rắn vật lí lớp 10 trường THPT ... tiết dạy khó thực Trong dạy học với thí nghiệm giả hay thật, sử dụng cần theo qui trình hợp lý có hiệu 3.1 Qui trình sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí Qui trình sử dụng thí nghiệm dạy học vật lí