Khám phá ba định luật newton với các cuộc đua bóng bay cho học sinh lớp 10 ở trường THCS và THPT nghi sơn, thanh hóa

MỤC LỤC 1– PHẦN MỞ ĐẦU………………………………………………………………………… 1.1 Lí chọn đề tài .2 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu .2 1.4 Phương pháp nghiên cứu 2 – PHẦN DUNG…………………………………………………………………… NỘI 2.1 Cơ sở lý luận 2.1.1 Stem gì? Giáo dục stem gì? 2.1.2 Một số kĩ thuật thực .3 2.2.Thực trạng hoạt động đổi phương pháp dạy học 2.2.1 Những hạn chế việc đổi phương pháp dạy – học 2.2.2 Giáo viên cần trang bị ? 2.3 Khám phá ba định luật Newton với đua bóng bay 2.4 Kết đạt .10 – KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT…………………………………………………………… 11 3.1 Kết luận 11 3.2 Đề xuất ……11 3.2.1 Đối với giáo dục đào tạo Error! Bookmark not defined.11 3.2.2 Đối với sở giáo dục đào tạo Error! Bookmark not defined.11 3.2.3 Đối với giáo viên .Error! Bookmark not defined.11 TÀI LIỆU THAM KHẢO 144 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Lí chọn đề tài Chúng ta nghe nói: “ Giáo dục quốc sách hàng đầu ” Tại vậy? Bởi giáo dục điều kiện tiên góp phần phát triển kinh tế, ổn định trị xã hội nâng cao số phát triển người Chính Bộ Giáo dục Đào tạo ln hướng đến mục tiêu giúp học sinh làm chủ kiến thức phổ thông vận dụng kiến thức, kĩ vào sống nhằm phục vụ cho trình tự học suốt đời, định hướng nghề nghiệp, biết phát triển nhân cách, có cá tính có đời sống tâm hồn phong phú, biết xây dựng mối quan hệ xã hội để sống ý nghĩa đáp ứng thời kì cơng nghệ 4.0 góp phần vào phát triển kinh tế đất nước Ngày 28/11/2014 Nghị 88/2014/QH13 Quốc hội quy định: “Đổi chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thơng nhằm tạo chuyển biến bản, tồn diện chất lượng hiệu giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy người định hướng nghề nghiệp; góp phần chuyển giáo dục nặng truyền thụ kiến thức sang giáo dục phát triển toàn diện phẩm chất lực, hài hoà đức, trí, thể, mĩ phát huy tốt tiềm học sinh.” (1) Vì việc tổ chức hoạt động dạy học theo chương trình giáo dục phổ thông cần tiếp cận, quan tâm, đặc biệt dạy học theo định hướng giáo dục tích hợp STEM Một mơn học có nhiều ứng dụng gắn liền với sống Vật lý mơn khoa học thực nghiệm, nên việc áp dụng dạy học STEM giúp học sinh tìm hiểu định luật vật lý phù hợp, lí tơi chọn đề tài: “ Khám phá ba định luật Newton với đua bóng bay cho học sinh lớp 10 trường THCS THPT Nghi Sơn, Thanh Hóa” 1.2 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM vào Ba định luật Niu-tơn nhằm phát huy tính tích cực, rèn luyện số kỹ năng, phát huy lực tự học cho học sinh 1.3 Đối tượng nghiên cứu Bài Ba định luật Niu-tơn sách Vật lí lớp 10 cho đối tượng học sinh trường THCS THPT Nghi Sơn, Nghi Sơn, Thanh Hóa 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu “ Phương pháp dạy học tích cực”, “ Giáo dục STEM” - Nghiên cứu sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tham khảo 1() Nghị 88/2014/QH13 Quốc hội đổi chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông - Phương pháp kiểm tra, đánh giá làm kết học sinh để từ rút tính khả thi đề tài, phương pháp thực nghiệm PHẦN NỘI DUNG 2.1.Cơ sở lý luận 2.2.1.STEM gì? (2) Giáo dục STEM gì? - STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học) , Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Tốn học) Trong Science quy trình sáng tạo kiến thức khoa học; Technology vật thể, hệ thống hay quy trình cách sử dụng vật liệu phù hợp, kiến thức, máy móc, kĩ thuật; Engineering quy trình sử dụng kiến thức để thiết kế công nghệ nhằm giải vấn đề; Mathematics công cụ sử dụng để thu nhận kết chia sẻ kết với người khác - “Giáo dục STEM cách tiếp cận liên ngành trình học, khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc lồng ghép với học giới thực, học sinh áp dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán vào bối cảnh cụ thể, giúp kết nối trường học, cộng đồng, nơi làm việc tổ chức tồn cầu, để từ phát triển lực lĩnh vực STEM với cạnh tranh kinh kế mới”.(3) 2.1.2 Một số kĩ thuật thực 2() tài liệu tập huấn: xây dựng thực chủ đề giáo dục stem trường trung hoch giáo dục đào tạo 3() hiệp hội giáo viên dạy khoa học Mỹ - NSTA 2.1.2.1 Kĩ thuật “hợp tác nhóm” (4) Là hình thức tổ chức dạy học, tổ chức điều khiển giáo viên, học sinh chia thành nhiều nhóm nhỏ liên kết lại với thành hoạt động chung, với phương thức tác động qua lại thành viên, trí tuệ tập thể mà hoàn thành nhiệm vụ học tập 2.1.2.2 Kĩ thuật "Động não" (5) Động não (công não) kỹ thuật nhằm huy động tư tưởng mẻ, độc đáo chủ đề thành viên thảo luận Các thành viên cổ vũ tham gia cách tích cực, khơng hạn chế ý tưởng (nhằm tạo "cơn lốc” ý tưởng) Kỹ thuật động não Alex Osborn (Mỹ) phát triển, dựa kỹ thuật truyền thống từ Ấn độ 2.2 Thực trạng hoạt động đổi phương pháp dạy học 2.2.1 Những hạn chế việc đổi phương pháp dạy – học 2.2.1.1 Đối với giáo viên - Áp dụng dạy theo STEM đòi hỏi nhiều thời gian tổ chức, soạn bài, nhiều giáo viên ngại, sợ “cháy giáo án” nên chưa mạnh dạn áp dụng - Cơ sở vật chất, thiêt bị, hạ tầng cơng nghệ thơng tin cịn thiếu nên việc ứng dụng công nghệ thông tin, phương tiện dạy học chưa rộng rãi - Đổi hoạt động kiểm tra đánh giá chưa đạt hiệu cao - Giáo viên chưa tập huấn nhiều dạy học theo STEM 2.2.1.2 Đối với học sinh - Nhiều học sinh chưa mạnh dạn, chủ động học tập - Nhiều học sinh chưa phát khả năng, sở thích, lực - Sống khu cơng nghiệp phát triển nên cịn học sinh ý thức học chưa cao, ham chơi, chưa định hướng nghề nghiệp cho thân 2.2.2 Giáo viên cần trang bị ? - Có lực chun mơn, lực tổ chức quản lí học sinh - Nghiên cứu chủ đề dạy theo hướng tích hợp STEM vào giảng cho phù hợp - Tìm hiểu sở thích, khả học sinh - Tạo tin tưởng rèn khả truyền cảm hứng cho học sinh 2.3 Khám phá ba định luật Newton với đua bóng bay 4() Tài liệu tập huấn Phương pháp kỹ thuật dạy học định hướng lực trường phổ thơng 5() https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/Các kĩ thuật dạy học tích cực Hoạt động 1: Hoạt động khởi động Hoạt động lớp : Trị chơi chữ (6) Trong hoạt động học sinh trao đổi, bàn luận với 8 Hàng ngang Ngành vật lí nghiên cứu chuyển động vật tác dụng lực gọi là? Chuyển động biến đổi cịn gọi chuyển động gì? Nhà vật lí tiếng gắn liền với táo? Đại lượng dùng để lượng chất chứa vật gọi là? Tác dụng đẩy, kéo vật lên vật khác gọi gì? Sự thay đổi vị trí vật so với vật khác gọi là? Hai lực đồng thời tác dụng lên vật mà không gây gia tốc cho vật gọi hai lực ? Chúng ta cầm nắm vật nhờ có gì? Hàng dọc Các nhà khoa học dựa vào kết quan sát để nêu lên kết luận mà khơng thể chứng minh gọi gì? Giáo viên ghi nhận hiểu biết em Sau bổ sung nêu mối liên hệ từ hàng dọc với từ hàng ngang; đưa kết luận: “ ba định luật Niu-tơn chứng minh, song để khám phá định luật làm nào? Hoạt động 2: Hình thành kiến thức Thực nhiệm vụ theo nhóm Hoạt động giáo Hoạt động HS viên Đồ dùng, thiết bị dạy học - GV chia lớp thành 4- Thực nhiệm vụ Sách giáo khoa vật lí 10 6() tác giả nhóm theo nhóm Sử dụng - Yêu cầu nhóm kỹ thuật “hoạt động Các hướng dẫn nhiệm vụ thực thử nhóm”, “động não” -Những bóng bay thách theo hướng dẫn- Trưng bày sản phẩm với hình dạng khác - Tổ chức đua nhóm, tham gia nhau( dài, trịn,…) thi -Cuộn dây len ( nhóm - Hồn thành phiếu thay dây cước, dây chỉ…) học tập -Những ống hút - Băng dính - Giấy màu, giấy cứng, màu, que kem - Kéo Giấy A2, bút chì I Định luật Tìm hiểu chuyển động tên lửa thông qua đua tên lửa Cupid Thử thách 1: Cuộc đua mũi tên Cupid Mục tiêu: tạo mũi tên từ bóng bay có dạng dài, gầy cho mũi tên bắn dọc theo sợi dây nối hai điểm Hướng dẫn: - Thổi bong bóng dài, gầy lên trang trí bóng giống mũi tên tùy theo ý thích - Xâu sợi dây qua ống hút cố định hai đầu dây vào hai điểm neo( thay hai người cầm) - Gắn bóng vào ống hút - Cho mũi tên bóng bắt đầu chuyển động từ điểm neo đầu Mũi tên có di chuyển đến điểm neo cuối khơng? ( Có thể gắn hình trái tim điểm neo cuối cho thêm phần hấp dẫn) Hãy ghi lại kết xác định khoảng cách mũi tên Nhóm Khoảng cách mũi tên PHIẾU HỌC TẬP SỐ Hoàn thách theo hướng dẫn 1.Vì mũi tên bóng chuyển động được? Lực giúp chuyển động? 2.Lực gọi lực tác dụng? lực gọi phản lực? 3.Nêu đặc điểm lực phản lực Thông qua đua mũi tên Cupid biết chúng bao xa Vậy yếu tố làm ảnh hưởng đến chuyển động mũi tên đó? HS nghe xác định vấn đề cần giải Nếu có nhiều lực tác dụng mũi tên nhanh Trọng lượng mũi tên lớn chậm Vì lực tác dụng khối lượng mũi tên ảnh hưởng đến chuyển động II.Định luật :Sự chuyển động tên lửa Cupid phụ thuộc vào yếu tố : Lực tác dụng khối lượng Mục tiêu: Minh chứng cho gia tốc vật phụ thuộc vào lực tác dụng khối lượng Hướng dẫn: - Xâu sợi dây qua ống hút cố định hai đầu dây vào hai điểm neo( thay hai người cầm) - Gắn bóng trịn thổi vào ống hút - Cho bóng bắt đầu chuyển động từ điểm neo đầu Thử thách 2: Khối lượng ảnh hưởng đến đường nào? Thay đổi khoảng cách hai điểm neo để bóng không đến điểm neo cuối - Đo chu vi bóng bơm căng.Đánh dấu đo khoảng cách - Thay đổi chu vi bóng đo khoảng cách Trình tự Chu vi bóng Khoảng cách bóng Lần Lần Lần - Giữ nguyên chu vi - Thay đổi khối lượng cách dán lên bóng mảnh giấy, que kem… - Đo khoảng cách bóng Trình tự Lần Lần Lần Khối lượng bóng Khơng dán thêm Dán thêm giấy Dán thêm que kem Khoảng cách bóng Thử thách 3: Khối lượng ảnh hưởng đến tốc độ nào? Đặt khoảng cách hai điểm neo tối thiểu mà bóng đến - Đo chu vi bóng bơm căng, cho chuyển động điểm neo thứ , đo thời gian đến điểm neo cuối - Thay đổi chu vi bóng làm tương tự Trình tự Lần Lần Lần Chu vi bóng Thời gian Thử thách 4: Lực tác dụng ảnh hưởng đến khoảng cách Các bóng có hình dạng khác Thay đổi khoảng cách hai điểm neo để bóng khơng đến điểm neo cuối Cho bóng chuyển động lúc bắt đầu vị trí, đo khoảng cách chúng Hình dạng bóng Hình trịn Hình trái tim Khoảng cách Thử thách 5: Lực tác dụng ảnh hưởng đến tốc độ Các bóng có hình dạng khác Đặt khoảng cách hai điểm neo tối thiểu mà bóng đến Cho bóng chuyển động lúc bắt đầu vị trí, đo thời gian chúng Hình dạng bóng Hình trịn Hình trái tim Thời gian PHIẾU HỌC TẬP SỐ Hoàn thách theo hướng dẫn Khối lượng vật lực tác dụng ảnh hưởng đến tốc độ quãng đường vật nào? Nêu phụ thuộc gia tốc vật vào lực tác dụng khối lượng vật? Đại lượng đặc trưng cho mức quán tính vật gì? Tính chất khối lượng gì? III: Định luật Làm để thay đổi tốc độ hướng chuyển động tên lửa Cupid - Các em làm bóng chuyển động dây? - Vậy em không tháo sợi dây ( hay kẹp) đầu bóng bơm căng bóng đứng n - Vậy bóng cần có lực tác dụng lên trước chuyển động dây nghĩa bị tác dụng lực không cân Mục tiêu: Tác dụng lực khơng cân lên bóng để bóng chuyển động Hướng dẫn: - Thổi bong bóng có kích thước tùy theo ý thích buộc kín miệng bóng - Xâu sợi dây qua ống hút cố định hai đầu dây vào hai điểm neo( thay hai người cầm) - Gắn bóng vào ống hút Thử thách 6: Tìm cách thay đổi lực tác dụng lên bóng để thấy thay đổi tốc độ hướng bóng HS nghe thảo luận để tìm cách giải vấn đề Có thể thay đổi độ nghiêng sợi dây, hay thổi vào bóng… PHIẾU HỌC TẬP SỐ Hoàn thách theo hướng dẫn Khi bóng đứng yên hay chuyển động đều? Khi bóng chuyển động có gia tốc? Khi em dừng tác dụng lực lên bóng có dừng lại ln khơng? Vì sao? Hoạt động 3: Thu kết - Các nhóm trình bày kết nêu điều rút từ thực hành - GV nhận xét trình nhận xét kết học cá nhân, nhóm - GV tổng kết lại kiến thức cần nắm Hoạt động Sáng tạo Các nhóm trình bày lên ý tưởng tạo xe chạy bong bóng Mỗi nhóm làm một xe ô tô dụng cụ, vật liệu sau: Tên dụng cụ, vật liệu Số lượng ( đơn vị) Chai nước khoáng 500 ml Ống hút Que xiên Bong bóng Súng bắn keo Kéo 2.4 Kết đạt Quá trình thực nghiệm điều tra đánh giá đối tượng học sinh Ban đầu dạy theo phương pháp lớp 10A5 dạy theo phương pháp truyền thống lớp 10A6 ( lớp 45 học sinh), cuối buổi học tơi chia lớp thành 11 nhóm tham gia thi: CHỊM SAO VẬT LÍ Cách chơi: Các nhóm đồng thời trả lời nhanh 10 câu hỏi, câu cộng điểm, câu trả lời sai trừ 0,5 điểm Sau trả lời hết 10 câu hỏi, nhóm có tổng số điểm cao vinh danh là: CHỊM SAO VẬT LÍ T T Nội dung câu hỏi Tại thiết kế xe đua F1 (Formula 1) cần giảm khối lượng xe? Họ nhà bác học phát minh định luật Newton gì? Một vật có khối lượng m Dưới tác dụng lực 0,1N vật thu gia tốc m/s Hỏi tác dụng lực 0,3 N gia tốc vật thu bao nhiêu? Gió đập vào cửa Hãy cặp lực phản lực Tại trái bóng bay đến chạm vào tường bóng bị bật ngược trở lại cịn tường đứng n? Hãy giải thích tượng ơtơ chuyển động thẳng lên dốc? Khi xảy tai nạn giao thông xe tải xe hơi, xe phải chịu lực lớn hơn? Vì sao? Các nhà du hành vũ trụ tàu vũ trụ ngồi khơng gian bay lơ lửng? Nam chơi bóng về, thấy áo bị dính Lớp 10A5 Đún Sai g Lớp 10A6 Đún Sai g 11 10 10 11 11 9 11 8 3 11 10 10 bẩn liền cởi rũ , Nam thấy áo không hiểu lại làm Em giải thích giúp Nam nào? Khi ta chạy,lực giúp chạy 10 Một số hình ảnh hoạt động hoc sinh tiết học 11 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 3.1 Kết luận Với việc áp dụng phương pháp dạy theo định hướng STEM nhận thấy: Học sinh tích cực, tự giác, chủ động hơn, phát vấn đề cần giải quyết, cách giải vấn đề; từ hình thành nên kiến thức cách sâu sắc hơn.và phát triển lực tự giải vấn đề, trau dồi phẩm chất linh hoạt, sáng tạo em Việc đổi phương pháp dạy học áp dụng cho tất cấp học, mơn học Do đó, tùy thuộc cấp học, môn để áp dụng đổi cho thích hợp Riêng mơn vật lí phải tích cực đổi nữa, có khơng làm cho học sinh cảm thấy nhàm chán, khơng cịn thấy khó học 3.2 Đề xuất 3.2.1 Đối với giáo dục đào tạo - Để việc giảng dạy theo định hướng STEM mở rộng phải có lộ trình xây dựng chương trình phù hợp - Nên biên soạn số dạy có tính chất minh họa, đồng thời có thêm tài liệu minh họa thống để giáo viên thuận tiện việc tìm kiếm tư liệu 3.2.2 Đối với sở giáo dục đào tạo - Tiếp tục tổ chức lớp tập huấn bồi dưỡng giáo viên với chương trình cụ thể chuyên sâu - Nên công bố rộng rãi sáng kiến kinh nghiệm đổi phương pháp dạy - Học theo định hướng STEM có tính khả thi thơng qua: Mạng internet, đóng thành tập san, gửi trực tiếp trường để giáo viên trao đổi, vận dụng, học tập thông qua buổi họp dạy trực tiếp cho học sinh 3.2.3 Đối với giáo viên 12 - Khơng ngừng học tập, trau dồi trình độ chuyên môn, nghiệp vụ, tăng cường đổi phương pháp dạy – học theo hướng phát triển lực phẩm chất học sinh, dạy theo định hướng STEM - Đầu tư nghiên cứu, tìm kiếm tư liệu, thiết kế giảng áp dụng phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực vào giảng dạy thực tế đạt kết cao XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 10 tháng năm 2021 Tơi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Người viết Mai Hồng Thái Lê Thị Hồng 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giáo dục Đào tạo, Tài liệu Hội thảo: Định hướng giáo dục STEM trường trung học, 2018 [2] TS Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thơng, NXB ĐHSP TP Hồ Chí Minh, 2018 [3] Trang http:// Nguyễn Khánh Ngọc- dạy học tích cực- nguồn internet [4] Trang https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/Các kĩ thuật dạy học tích cựcnguồn internet [5] Sách giáo khoa mơn vật lí 10- Lương Duyên Bình (chủ biên) – nhà xuất giáo dục Việt Nam [6] Tài liệu tập huấn: xây dựng thực chủ đề giáo dục stem trường trung hoch giáo dục đào tạo) [7] Trang https://www.steampoweredfamily.com/- nguồn internet [8] Tài liệu tập huấn Phương pháp kỹ thuật dạy học định hướng lực trường phổ thông [9] https://vnsc.org.vn/vi/tin-tuc-su-kien/phong-thanh-cong-ve-tinh-microdragon 14 15 ... thực nghi? ??m, nên việc áp dụng dạy học STEM giúp học sinh tìm hiểu định luật vật lý phù hợp, lí tơi chọn đề tài: “ Khám phá ba định luật Newton với đua bóng bay cho học sinh lớp 10 trường THCS THPT. .. tự học cho học sinh 1.3 Đối tượng nghi? ?n cứu Bài Ba định luật Niu-tơn sách Vật lí lớp 10 cho đối tượng học sinh trường THCS THPT Nghi Sơn, Nghi Sơn, Thanh Hóa 1.4 Phương pháp nghi? ?n cứu - Nghi? ?n... giảng cho phù hợp - Tìm hiểu sở thích, khả học sinh - Tạo tin tưởng rèn khả truyền cảm hứng cho học sinh 2.3 Khám phá ba định luật Newton với đua bóng bay 4() Tài liệu tập huấn Phương pháp kỹ