Phát triển năng lực học sinh trung học phổ thông qua cuộc thi chế tạo và đua tên lửa nước

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA TRƯỜNG THPT QUẢNG XƯƠNG II SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUA CUỘC THI: CHẾ TẠO VÀ ĐUA TÊN LỬA NƯỚC Người thực hiện: Đinh Thị Phương Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc môn: Vật lí THANH HĨA NĂM 2021 MỤC LỤC Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu………………………………………………… 1.3 Đối tượng nghiên cứu ……………………………………………… 1.4 Phương pháp nghiên cứu…………………………………………… Nội dung sáng kiến kinh nghiệm…………………………… 2.1 Cơ sở lí luận………………………………………………………… 2.1.1 Khái niệm lực ……………………………………………… 2.1.2 Các phương pháp dạy học theo hướng tiếp cận lực người học 2.1.3 Những lực hình thành dạy học môn vật lý…… 2.1.4 Các hoạt động trải nghiệm sáng tạo nhà trường phổ thông 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm … 2.2.1 Đặc điểm tình hình nhà trường ……………………………… 2.2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề…………… 2.3.1 Giải pháp ………………………………………………………… 2.3.2.Giải pháp ………………………………………………………… 2.3.3 Cuộc thi chế tạo đua tên lửa nước ……………………………… 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận …………………………………………………………… 3.2 Kiến nghị ………………………………………………………… Tài liệu tham khảo ………………………………………………… Danh mục SKKN Hội đồng SKKN ngành GD&ĐT huyện, tỉnh cấp cao xếp loại từ C trở lên………………………… 1 2 2 3 5 6 12 15 17 17 17 19 19 Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài Vũ trụ bao la vơ tận Những tượng mn hình mn vẻ hàng ngày diễn bầu trời “kích thích” óc tị mị “thách thức” trí tuệ người “Vũ trụ nào” câu hỏi nêu từ buổi bình minh nhân loại Giấc mơ “bay” vào không gian, di chuyển bầu trời, khám phá vũ trụ phục vụ nhiều mục đích khác lồi người có từ xa xưa, nhiên tới kỉ 18, giấc mơ trở thành thực Con người thực từ chuyến bay với khinh khí cầu diễn năm 1783; phi chạy xăng anh em nhà Wright chế tạo bay bầu trời năm 1903; Từ tên lửa đạn đạo sử dụng Liên Xô từ năm 1959 thời kì chiến thứ đến việc sử dụng tên lửa chế tạo tàu vũ trụ để đưa người vào không gian vũ trụ bước tiến khoa học dài khoảng thời gian ngắn lịch sử nhân loại.[4] Trong dạy học vật lí, nâng cao chất lượng học tập phát triển lực giải vấn đề học sinh nhiều phương pháp khác Việc tổ chức buổi sinh hoạt khoa hoc, hoạt động trải nghiệm sáng tạo phương pháp dạy học có ý nghĩa quan trọng việc thực nhiệm vụ dạy học vật lý nhà trường phổ thông Thông qua buổi thảo luận khoa học vật lí, học sinh có kỹ so sánh, phân tích, tổng hợp Đặc biệt, tạo hứng thú cho học sinh việc tìm tịi nghiên cứu khoa học, làm cho mơn học trở nên lơi cuốn, hấp dẫn Trong chương trình vật lí 10, chương IV “Các định luật bảo tồn” phần kiến thức khó, nội dung đề cập đến số đại lượng vật lí mà chương trình vật lí lớp chưa đề cập tới, dùng kiến thức giải thích tượng vật lí liên quan làm học sinh khó nắm vững Tuy nhiên phần kiến thức vô bổ ích lí thuyết sử dụng vào ngành công nghệ chế tạo sau Trong “ Động lượng Định luật bảo tồn động lượng” vật lí 10 THPT, tồn kiến thức mô tả tượng, khái niệm mơ hồ trừu tượng Đặc biệt, phần ứng dụng định luật bảo tồn động lượng, tơi nhận thấy, giáo viên dạy theo phương pháp truyền thống giảng giải – minh họa học sinh thấy nhàm chán khơng kích thích tư sáng tạo Mặt khác, dạy học theo hướng tiếp cận lực học sinh, không tiết dạy học lớp, mà cần phải tạo nhiều sân chơi lí thú bổ ích cho học sinh tổ chức thi, hoạt động ngoại khố… Cơng văn 4718/BGDĐT-GDTrH Bộ Giáo dục Đào tạo việc hướng dẫn thực nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2010 - 2011, hướng dẫn việc iếp tục đổi phương thức giáo dục đạo đức, giáo dục lên lớp theo tinh thần lồng ghép tích hợp, sinh hoạt ngoại khố… Nhận thức điều này, tơi trình bày sáng kiến kinh nghiệm với đề tài “Phát triển lực học sinh trung học phổ thông qua thi: Chế tạo đua tên lửa nước” 1.2 Mục đích nghiên cứu Đề tài nhằm tạo sân chơi sinh hoạt khoa học (cuộc thi tìm hiểu) chế tạo đua tên lửa, nhằm giúp học sinh nắm vững số ứng dụng cúa định luật vật lí mà không làm em nhàm chán, không bắt em phải nhớ kiến thức cách máy móc Đồng thời thu hút tài sáng tạo học sinh; phát riển khả hoạt động tích cực tương tác học sinh, góp phần bồi dưỡng cho em động học tập tích cực, kích thích hứng thú q trình nhận thức Đặc biệt giúp học sinh có thêm tình u niềm tin khoa học, có tơn trọng biết ơn người cống hiến trí tuệ đời khoa học, đồng thời tạo cho em tinh thần say mê, nghiên cứu khoa học cách nghiêm túc 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Các cách phát triển lực vật lí học sinh THPT qua cách tổ chức thi chế tạo đua tên lửa nước- Ứng dụng chuyển động phản lực, định luật bảo tồn động lượng – Vật lí lớp 10 THPT 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Học sinh lớp: 10B1; 10B3; 10B5 năm học 2019-2020 học sinh lớp 10C1; 10C3; 10C5 năm học 2020 - 2021 trường THTP Quảng Xương II 1.4 Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp nghiên cứu chủ yếu sử dụng phân tích lí luận, thực nghiệm sư phạm kết hợp phương pháp khác, điều tra kiểm tra viết, phiếu thăm dò Mặt khác dựa vào hoạt động tư học sinh trình tiếp thu kiến thức định hướng lực Đề tài nghiên cứu sở lí luận dạy học vật lí theo hướng tiếp cận lực, nghiên cứu cách tạo hoạt động trải nghiệm sáng tạo nhà trường phổ thông Đồng thời so sánh với phương pháp dạy học truyền thống sử dụng năm học trước, bước đầu thấy khác biệt rõ nét kết tiếp nhận kiến thức lẫn hứng thú học tập mà học tạo Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 2.1 Cơ sở lí luận sáng kiến kinh nghiệm 2.1.1 Khái niệm lực “Năng lực khả năng, điều kiện tự nhiên có sẵn để thực hoạt động đó” [8] Như vậy, hiểu theo cách lực khả có thực, bộc lộ thông qua việc thành thạo hay số kỹ để thực hay giải vấn đề Cách thứ hai: “Năng lực phẩm chất tâm sinh lý tạo cho người có khả để hồn thành hoạt động có chất lượng cao” [8] Như theo cách lực xem phẩm chất có sẵn dạng tiềm giúp người giải tình có thực sống cách hiệu Như vậy, từ hai cách hiểu thấy lực tố chất vừa tồn dạng tiềm vừa khả bộc lộ thơng qua q trình giải vấn đề, tình có thực cơng việc, sống Và lực giúp người giải vấn đề cách nhanh chóng, hiệu quả, nâng cao chất lượng lao động Có nhiều cách phân loại lực, nhiên thường phân loại theo hình thức sau: + Năng lực chung: lực bản, thiết yếu Là tảng cho hoạt động người + Năng lực chuyên biệt: Là lực riêng hình thành phát triển sở lực chung định hướng chuyên sâu, riêng biệt loại hình hoạt động 2.1.2 Các phương pháp dạy học theo hướng tiếp cận lực người học Về phía giáo viên: người thầy cần thay đổi quan điểm phương pháp dạy học theo hướng tích cực Giờ đây, thay cho người thầy trung tâm hoạt động dạy học thực truyền tải tri thức chiều giáo viên cần chuyển vị trí trung tâm dạy học cho học sinh để phát huy tính chủ động người học người “cởi trói” tư tiếp nhận tri thức chiều Vì vậy, người thầy cần có quan điểm dạy học mới: Giảng dạy khai thác nuôi dưỡng lực học sinh để họ tự học suốt đời tạo thói quen rèn luyện tư duy, kĩ phân tích vấn đề, khả tiếp thu, diễn đạt, tổ chức, xử lí thơng tin người học [7] Giáo viên cần sáng tạo, linh hoạt việc áp dụng lồng ghép phương pháp giảng dạy nhằm thay đổi khơng khí học tập, tạo hứng thú cho học sinh tiếp nhận kiến thức Đồng thời, theo mục tiêu, nội dung môn học hay chương, phần cụ thể mà giáo viên thiết kế buổi ngoại khoá, thi… để nâng cao hiệu học tập từ việc lĩnh hội tri thức thơng qua q trình nghe - nhìn thực hành kỹ môn học Về phía học sinh: Để phát huy hiệu phương pháp dạy học theo hướng tiếp cận lực người học địi hỏi cần có “cộng tác” người học với người dạy Bản thân em phải xác định muc tiêu, nhiệm vụ học tập; cần bỏ thói quen chây ỳ học tập, thói quen tiếp nhận tri thức chiều thay vào phải chủ động, tích cực lĩnh hội tri thức, tự giác học tập, nghiên cứu vấn đề [7] 2.1.3 Những lực hình thành dạy học mơn vật lý Mơn Vật lí giúp hình thành lực sau: + Năng lực giải vấn đề + Năng lực hợp tác + Năng lực thực nghiệm + Năng lực quan sát + Năng lực tự học + Năng lực sáng tạo … 2.1.4 Các hoạt động trải nghiệm sáng tạo nhà trường phổ thông [5] Hoạt động trải nghiệm sáng tạo (HĐTNST) tổ chức nhiều hình thức khác hoạt động câu lạc bộ, tổ chức trò chơi, diễn đàn, sân khấu tương tác, tham quan dã ngoại, hội thi, hoạt động giao lưu, hoạt động nhân đạo, hoạt động tình nguyện, hoạt động cộng đồng, sinh hoạt tập thể, lao động cơng ích, sân khấu hóa (kịch, thơ, hát, múa rối, tiểu phẩm, kịch tham gia, ), thể dục thể thao, tổ chức ngày hội, Mỗi hình thức hoạt động mang ý nghĩa giáo dục định Dưới số hình thức tổ chức HĐTNST nhà trường phổ thông: 2.1.2.1 Hoạt động câu lạc (CLB) Câu lạc hình thức sinh hoạt ngoại khóa nhóm học sinh sở thích, nhu cầu, khiếu, định hướng nhà giáo dục nhằm tạo môi trường giao lưu thân thiện, tích cực học sinh với học sinh với thầy cô giáo, với người lớn khác 2.1.2.2 Tổ chức trò chơi Trị chơi loại hình hoạt động giải trí, thư giãn; ăn tinh thần nhiều bổ ích thiếu sống người nói chung, học sinh nói riêng Trị chơi hình thức tổ chức hoạt động vui chơi với nội dung kiến thức thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau, có tác dụng giáo dục "chơi mà học, học mà chơi" 2.1.2.3 Tham quan, dã ngoại Tham quan, dã ngoại hình thức tổ chức học tập thực tế hấp dẫn học sinh Mục đích tham quan, dã ngoại để em học sinh thăm, tìm hiểu học hỏi kiến thức, tiếp xúc với di tích lịch sử, văn hóa, cơng trình, nhà máy xa nơi em sống, học tập, giúp em có kinh nghiệm thực tế, từ áp dụng vào sống em 2.1.2.4 Hoạt động giao lưu Giao lưu hình thức tổ chức giáo dục nhằm tạo điều kiện cần thiết học sinh tiếp xúc, trò chuyện trao đổi thơng tin với nhân vật điển hình lĩnh vực hoạt động Qua đó, giúp em có tình cảm thái độ phù hợp, có lời khuyên đắn để vươn lên học tập, rèn luyện hoàn thiện nhân cách Hoạt động giao lưu có số đặc trưng sau: 2.1.2.5 Hội thi, thi Hội thi, thi hình thức tổ chức hoạt động hấp dẫn, lôi học sinh đạt hiệu cao việc tập hợp, giáo dục, rèn luyện định hướng giá trị cho tuổi trẻ Hội thi mang tính chất thi đua cá nhân, nhóm tập thể ln hoạt động tích cực để vươn lên đạt mục tiêu mong muốn thơng qua việc tìm người (đội) thắng Chính vậy, tổ chức hội thi cho học sinh yêu cầu quan trọng, cần thiết nhà trường, giáo viên q trình tổ chức HĐTNST Mục đích tổ chức hội thi, thi nhằm lôi học sinh tham gia cách chủ động, tích cực vào hoạt động giáo dục nhà trường; đáp ứng nhu cầu vui chơi giải trí cho học sinh; thu hút tài sáng tạo học sinh; phát triển khả hoạt động tích cực tương tác học sinh, góp phần bồi dưỡng cho em động học tập tích cực, kích thích hứng thú q trình nhận thức Hội thi, thi thực nhiều hình thức khác như: Thi vẽ, thi viết, thi tìm hiểu, có nội dung giáo dục chủ đề hay kiến thức Nội dung hội thi phong phú, nội dung giáo dục tổ chức hình thức hội thi/cuộc thi Điều quan trọng tổ chức hội thi phải linh hoạt, sáng tạo tổ chức thực hiện, tránh máy móc thi hấp dẫn 2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 2.2.1 Đặc điểm tình hình nhà trường Trường THPT Quảng Xương II trải qua 54 năm xây dựng trưởng thành Nhà trường đóng địa bàn xã Quảng Ngọc, Quảng Xương, Thanh Hóa Vùng tuyển sinh nhà trường vùng đồng bằng, với học sinh chủ yếu em nông Điều kiện học tập em hạn chế 2.2.2 Thực trạng vấn đề trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Thực trạng vấn đề tiếp thu kiến thức “Động lượng Định luật bảo toàn động lương” vật lí 10 THPT + Về kiến thức: Đây phần kiến thức hoàn toàn học sinh lớp 10 THPT, Nếu sử dụng phương pháp dạy học truyền thống diễn giải hay thuyết trình học học sinh tiếp thu kiến thức cách thụ động máy móc, không tạo niềm đam mê học Vậy để khắc sâu kiến thức vận dụng kiến thức học vào thực tiễn việc tổ chức ngoại khố bình thường thành thi tìm hiểu chắn gây ấn tượng mạnh với học sinh Từ hình thành một lối mòn não kiến thức động lượng ứng dụng định luật vật lí vào thực tiễn + Về phát triển lực: Thông qua thi, học sinh hình thành lực như: Năng lực giải vấn đề, lực hợp tác, lực thực nghiệm, lực quan sát, lực tự học, lực sáng tạo … + Về thái độ: Trong đơn vị lớp có nhiều đối tượng học sinh với khả nhận thức, tư khác Nếu giảng tạo thành thi tìm hiểu gần học sinh giao nhiệm vụ Khơng có em lười biếng, tức học sinh phải tiếp cận xử lí thơng tin Bước đầu tạo cho học sinh sân chơi tìm hiểu khoa học, khơi dậy niềm đam mê nghiên cứu tri thức khoa học em Thực tế, kết khảo sát chất lượng vật lí 10 lớp 10B1, 10B3, 10B5 trường THPT Quảng Xương 2, năm học 2019-2020 chương IV “ Các định luật bảo toàn” dùng phương pháp dạy học truyền thống Trung Số Giỏi Khá Yếu Kém bình Lớp kiểm SL % SL % SL % SL % SL tra % 10B1 45 8,9 25 55,5 13 28,8 6,8 0 10B3 44 0 18 40,9 15 34,1 18,2 6,8 10B5 45 0 10 22,2 20 44,4 10 22,2 11,2 Thực tế, kết khảo sát thăm dị việc tự đánh giá lực vật lí 10 lớp 10B1, 10B3, 10B5 trường THPT Quảng Xương 2, năm học 2019-2020 chương IV “ Các định luật bảo toàn” sử dụng phương pháp dạy học truyền thống Số Rất thấp Thấp Phân vân Cao Rất cao phiếu Lớp thăm SL % SL % SL % SL % SL % dò 10B1 45 8,9 6,8 25 55,5 13 28,8 0 10B3 44 6,8 18 40,9 15 34,1 18,2 0 10B5 45 11,2 10 32,2 20 44,4 10,2 0 Với cách dạy học theo phương pháp truyền thống, năm học 2019- 2020, nhận thấy mức độ đạt kiến thức, thái độ lực đa số học sinh chưa cao 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề Để giúp học sinh cải thiện khả tư logic lực giải vấn đề, lực sáng tạo, lực hợp tác , Tôi tạo thi thực buối hoạt động ngoại khoá: Cuộc thi chế tạo đua tên lửa nước 2.3.1 Giải pháp Học sinh cần nắm vững kiến thức động lượng, định luật bảo toàn động lượng ứng dụng định luật: 2.3.1.1 Khái niệm động lượng + Động lượng học cổ điển Tong học cổ điển, khối lượng vật không phụ thuộc vào trạng thái chuyển động, động lượng định nghĩa tích khối lượng với vận tốc vật r v Trong công thức này, m làurkhối lượng vật, vận tốc vật p hệ quy chiếu xét, động lượng vật hệ quy chiếu Sự thay đổi động lượng vật theo thời gian hệ quy chiếu xét, theo định luật Newton, giá trị tổng xung lượng lực tác động vào vật [1] + Động lượng tương đối tính, [6] Trong thuyết tương đối, động lượng tương đối tính tích khối lượng tương đối tính vật với vận tốc chuyển động Khối lượng tương đối tính, m, liên hệ với khối lượng nghỉ (khối lượng cổ điển), m0, qua vận tốc chuyển động, v, theo m = γ m0 với: ; rr v = v v Khái niệm xuất phát từ nhu cầu xây dựng vecto có độ lớn không thay đổi biến đổi Lorent, tương tự xung lượng thông thường học cổ điển Véctơ xuất cách tự nhiên hàm Green lý thuyết trường lượng tử Véctơ động lượng gồm thành phần vectơ động lượng tương đối tính khơng gian ba chiều, p tương ứng với chiều không gian, lượng tương đối tính tổng cộng, E tương ứng với chiều thời gian, chia cho tốc độ ánh sáng, c Năng lượng tương đối tính tổng cộng là: E = mc = γ m0 c Động lượng xây dựng có đặc điểm có độ lớn, không thay đổi thay đổi hệ quy chiếu không thời gian: || p ||2 , Các vật thể khơng có khối lượng nghỉ photon có động lượng tương đối tính Do hạt ln chuyển động với tốc độ ánh sáng p.p=E2/c2 photon [3] + Động lượng học lượng tử Trong học lượng tử, động lượng hệ, đặc trưng hàm trạng thái, kết thu từ phép đo, thực áp dụng tốn tử lên hàm trạng thái Tốn tử gọi toán tử động lượng Với hệ vật lý hạt khơng có điện tích spin, tốn tử động lượng viết hệ sở vị trí là: ∇ với tốn tử građiên, bậc hai -1) [7] h số Planck rút gọn, i đơn vị ảo (căn 2.3.1.2 Định luật bảo tồn động lượng Có thể suy trực tiếp từ định luật Newton hệ quả: Khi tổng ngoại lực tác động vào hệ vật khơng biến thiên động lượng hệ khơng Đây nội dung Định luật bảo tồn động lượng Cụ thể, định luật phát biểu: "Tổng động lượng (đối với hệ quy chiếu qn tính) hệ lập bảo toàn r r P = P' 10 Tên lửa (hỏa tiễn) khí cụ bay, có khơng có điều khiển, sử dụng lần nhiều lần,chuyển động nhờ sức đẩy theo nguyên tắc phản lực nhiên liệu từ động tên lửa Người ta phân biệt loại tên lửa theo nhiều cách: [5] + Theo công dụng: Tên lửa chiến đấu; Tên lửa huấn luyện; Tên lửa nghiên cứu khoa học; tên lửa vũ trụ để du hành vũ trụ + Theo hệ thống điều khiển: Tên lửa có điều khiển; Tên lửa không điều khiển + Theo số tầng: tên lửa tầng; tên lửa nhiều tầng Khi tên lửa hoạt động, nhiên liệu (và trọng lượng) nhiên liệu giảm dần, khiến cho trọng lượng vơ ích (phần vỏ bình chứa nhiên liệu) tăng dần lên Vì cuối hành trình, hiệu suất sức đẩy tên lửa giảm Vì thiết kế tên lửa, thùng nhiên liệu ráp nhiều phần (gọi tầng), chúng vứt khỏi tên lửa nhiên liệu phần vừa cạn + Theo đầu đạn: tên lửa mang đầu đạn hạt nhân; tên lửa mang đầu đạn thông thường + Theo tầm hoạt động: tên lửa tầm ngắn; tên lửa tầm trung; tên lửa tầm xa; tên lửa đạn đạo liên lục địa + Theo quy mô nhiệm vụ: Tên lửa chiến lược; Tên lửa chiến thuật + Theo đặc tính quỹ đạo đặc điểm cấu tạo: Tên lửa đạn đạo ; Tên lửa hành trình + Theo nơi phóng vị trí mục tiêu: tên lửa đất đối đất; tên lửa đất đối không; tên lửa đất đối hải; tên lửa hàng không ; tên lửa hải đối không; tên lửa hải đối hải; tên lửa hải đối đất + Theo đối tượng tác chiến: tên lửa phịng khơng; tên lửa chống tăng; tên lửa chống ra-đa; tên lửa chống tên lửa; tên lửa chống ngầm Nguyên tắc chung động phản lực có phận đốt nhiên liệu để tạo luồng khí phóng phía sau với vận tốc lớn, phần cịn lại động chuyển động ngược chiều theo định luật bảo toàn động lượng, vận tốc chuyển động phụ thuộc vào vận tốc khối lượng khí 2.3.2.2 Tên lửa nước a Cấu tạo 12 Tên lửa nước chế tạo từ chai nhựa dung tích 1,5 lít Nhiên liệu hỗn hợp nước khơng khí Bệ phóng khung ghép từ ống PVC b Ngun tắc hoạt động Khơng khí bơm vào chai chứa nước Khi áp suất chai tăng cao nước khơng khí phía sau đẩy tên lửa bay trước Như vậy, nước cho vào tên lửa nhằm tăng khối lượng động lượng vật chất phun làm tăng vận tốc tên lửa c Các bước thực chế tạo tên lửa nước + Chuẩn bị - Hai chai nhựa loại 1,5 lít, Giấy bìa cứng; ống nước PVC đường kính 21mm; đoạn ống PVC 42mmm dài 5cm; đầu bịt ống 21mm; nối ống 21mm chữ T; 10 sợi dây rút nhựa (lạt nhựa); van xe máy (hoặc van xe đạp); miếng săm xe; Keo dán ống PVC; keo lụa quấn ống nước đồng hồ đo áp suất; bơm xe đạp + Thực hiện: Chế tạo dàn phóng 13 ống dài Lạt nhựa (khố tên lửa) Van Đầu bịt, ống nối, đoạn ống nhỏ Phần cánh Cánh tên lửa nước làm từ giấy bìa cứng, nhựa dẻo hay vật liệu có độ cứng dễ cắt ghép Thơng thường ta làm tên lửa nước có cánh; Ghép cánh vào thân Phần chóp sử dụng phần đầu vỏ chai cắt ra, sau ghép vào thân tên lửa có sẵn ta có phần chóp 14 Tên lửa sau hoàn thiện: 15 d Hoạt động Sau bơm nước vào ống dài, bỏ phần đuôi tên lửa nước vào ống Các mấu lạt nhựa giữ chặt vào cổ chai Bơm khí vào tên lửa nước qua van Muốn cho tên lửa bay lên cần giật đoạn ống 40mm để mấu lạt nhựa bung qua tên lửa nước giải phóng bay lên 2.3.3 Cuộc thi “Chế tạo đua tên lửa nước” 2.3.3.1 Thể lệ thi: Cả lớp chia thành đội: tham gia phần thi: a Mục tiêu: + Về kiến thức: Trang bị cho học sinh kiến thức ứng dụng định luật bảo toàn động lượng chuyển động phản lực; học sinh tự nguyện tự lực nghiên cứu tiếp thu lĩnh hội kiến thức từ sách giáo khoa hay từ tư liệu tự tìm giáo viên cung cấp Vì thi muốn chiến thắng Chính kiến thức em tự tìm tịi nghiên cứu trở thành tri thức thực sự, vốn liếng sau em + Về kĩ năng: Phối hợp làm việc nhóm; kĩ thuyết trình; kĩ chế tạo sản phẩm khoa học; phong cách tự tin làm việc + Về thái độ tình cảm: Cuộc thi mang lại nhiều điều thú vị bổ ích cho em; đem lại tình yêu khoa học sống b Thời gian: Tổ chức buổi học ngoại khoá (Khoảng tiết - 90 phút) c Chuẩn bị: Giáo viên: + Cung cấp tài liệu hướng dẫn học sinh tự tìm nguồn tài liệu cách chế tạo tên lửa nước + Chuẩn bị tư liệu, số liệu, tranh vẽ, hình ảnh minh họa… liên quan + Chuẩn bị câu hỏi động lượng, tên lửa, ứng dụng định luật bảo toàn động lượng + Trang bị máy chiểu; cịi tín hiệu (đèn tín hiệu) Học sinh + Mỗi đội chia thành ban phân công nhiệm vụ cụ thể: + Đội trưởng bao qt cơng việc tồn đội: Phân cơng người lấy tư liệu; người lo nội dung; tạo (power point) người lo truyết trình… + Nhóm tìm ngun liệu dụng cụ làm tên lửa: Ống nước, chai nhựa, súng bắn keo, bơm, dây cao su, giấy màu, sơn… Ban giám khảo: Giáo viên cán lớp: Yêu cầu cho điểm đánh giá phải thực khách quan, tinh thần xây dựng, dân chủ Thư kí: Báo cáo tổng hợp điểm sau phần thi Phần 1: Khám phá 16 Mục tiêu: Giúp học sinh có nhìn tổng quan ứng dụng chuyển động phản lực loại tên lửa Luật chơi: Mỗi đội thuyết trình chủ đề chuẩn bị trước + Cử dại diện lên bốc thăm chủ đề + Chuẩn bị nội dung thuyết trình thời gian tối đa 10 phút + Phân công thành viên thuyết trình, thành viên cịn lại chuẩn bị tranh ảnh, máy chiếu, câu hỏi phụ… Thang điểm: + Thuyết trình rõ ràng, đầy đủ nội dung, hút cho điểm tối đa 40; Điểm giáo viên đánh giá + Thang điểm 10 cho câu hỏi phụ: Đội đưa câu hỏi chịu trách nhiệm cho điểm + Yêu cầu cho điểm phải thực khách quan (Giáo viên giám sát đội) Địa điểm:Phòng học Thời gian dự kiến: 30 phút: Phần 2: Giới thiệu tên lửa nước Mục tiêu: Cho em trải nghiệm việc sáng chế sản phẩm phục vụ dạy học Từ tạo cho em niềm đam mê, góp thêm động lực nghiên cứu sáng chế sản phẩm khoa học công nghệ tương lai Luật chơi: Mỗi đội giới thiệu sản phẩm tên lửa nước chuẩn bị từ trước + Cử đại diện lên giới thiệu sản phẩm + Chuẩn bị nội dung thuyết trình thời gian tối đa 10 phút + Trả lời câu hỏi giáo viên sau phần thuyết trình Thang điểm: + Thuyết trình rõ ràng, đầy đủ nội dung, hút cho điểm tối đa 20; Điểm giáo viên đánh giá + Khi giới thiệu sản phẩm phải đầy đủ nội dung: Nguyên liệu, dụng cụ, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động + Sản phẩm đẹp, quy định: điểm tối đa 30 (Điểm ban giám khảo cán lớp định) + Trả lời đầy đủ câu hỏi giáo viên: 10 điểm Địa điểm: Phòng học Thời gian dự kiến: 25 phút: Phần 3: Cuộc đua tên lửa nước Mục tiêu: Kiểm tra chất lượng sản phẩm đội Luật chơi: Tạo hiệp thi phóng tên lửa bay cao, xa + Cử đại diện đội thi: thành viên: Tiếp nước, bơm khí, giữ phóng tên lửa + Trong ba hiệp, đội thắng hiệp chiến thắng điểm tối đa 50 + Đội thua 30 điểm + Cử số thành viên lớp dùng máy quay, điện thoại quay q trình phóng tên lửa đội 17 Thang điểm: + Đội dành chiến thắng điểm tối đa 50 + Đội thua 30 điểm Địa điểm: Sân thể dục trường Thời gian dự kiến: 25 phút: Phần 4: Tổng kết Thư kí: cơng bố tổng điểm ba phần thi cho đội, đội cao điểm chiến thắng Giáo viên: + Nhận xét công tác chuẩn bị tinh thần thi đấu đội + Tổng kết nội dung kết thu phần thi Thời gian dự kiến: 10 phút: 2.3.3.2 Câu hỏi đáp án phần thi a Nội dung câu hỏi chủ đề phần thi 1: Chủ đề 1: Áp dụng định luật bảo tồn động lượng, trình bày chuyển động phản lực (Câu trả lời trình bày giải pháp 1) Chủ đề 2: Trình bày hiểu biết em tên lửa, Nêu cách phân loại tên lửa (Câu trả lời trình bày giải pháp 2) Chủ đề 3: Trình bày hiểu biết em tên lửa vũ trụ (Tên lửa đẩy) (Câu trả lời trình bày giải pháp 2) Chủ đề 4: Trình bày hiểu biết em tên lửa đạn đạo liên lục địa Câu hỏi phụ:( Do bạn lớp đưa ra, xoay quanh nội dung phần thuyết trình đội) b Nội dung câu hỏi phụ phần thi 2: Câu 1: Nguyên nhân định tầm bay cao tên lửa nước 2.3.3.3 Một số hình ảnh từ thi phóng tên lửa nước lớp 10C1 năm học 2020 - 2021 18 Phần giới thiệu sản phẩm đội Hình ảnh lúc phóng tên lửa 19 2.4 Hiệu sáng kiến kinh nghiệm Thông qua tiến hành nghiên cứu lớp 12 nhà trường hai năm liên tục với đề tài“ Phát triển lực học sinh THPT qua thi chế tạo đua tên lửa nước” - ứng dụng định luật bảo toàn động lượng, tơi thu số kết là: Đa số em nắm vững kiến thức, vận dụng linh hoạt kiến thức vào việc giải thích tượng liên quan phát triển lực vật lí Để chứng minh tơi xin đưa minh chứng sau: Kết khảo sát chất lượng Vật lí 10 ba lớp 10B1, 10B3, 10B5 trường THPT Quảng Xương 2, năm học 2019-2020 phần Các định luật bảo toàn: Lớp 10B 10B 10B Số KT Giỏi Trung bình Khá Yếu SL % SL % SL % 45 8,9 25 55,5 13 44 0 18 40,9 45 0 10 22,2 SL Kém % SL 28,8 6,8 15 34,1 18,2 6,8 20 44,4 10 22,2 11,2 % Thực tế, kết khảo sát thăm dị việc tự đánh giá lực vật lí 10 lớp 10B1, 10B3, 10B5 trường THPT Quảng Xương 2, năm học 2019-2020 chương IV “ Các định luật bảo toàn” dạy học theo phương pháp dạy học truyền thống Lớp 10B1 10B3 10B5 Số phiếu thăm dò 45 44 45 Rất thấp Thấp SL % SL 8,9 13 6,8 18 11,2 10 Phân vân Cao % SL % SL 28,8 40,9 32,2 25 15 20 55,5 34,1 44,4 Rất cao % SL 6,8 18,2 10,2 % 0 Kết khảo sát chất lượng Vật lí 10 ba lớp 10C1, 10C3, 10C5 trường THPT Quảng Xương 2, năm học 2020-2021 phần Các định luật bảo toàn: Lớp Số KT Giỏi SL Trung bình Khá % SL % SL Yếu % SL Kém % SL % 20 10C1 10C3 10C5 45 10 22,2 30 66,7 11,1 0 0 45 6,7 24 53,3 16 35,5 4,5 0 45 0 18 40 22 48,9 11,1 0 Thực tế, kết khảo sát thăm dò việc tự đánh giá lực vật lí 10 lớp 10C1, 10C3, 10C5 trường THPT Quảng Xương 2, năm học 2020-2021 chương IV “ Các định luật bảo tồn” sau thực buổi ngoại khố Lớp 10C1 10C3 10C5 Số phiếu thăm dò 45 44 45 Rất thấp Thấp SL % SL 0 0 0 10 Phân vân cao % SL % SL 11,1 17,7 22,2 15 24 22 33,3 15 54,5 10 48,9 13 Rất cao % SL 33,3 10 22,3 11,1 % 22,2 4,5 2,5 Đối chứng kết kiểm tra kì hai năm học liên tiếp với chất lượng lớp gần tương đương thực hai cách dạy khác Năm 2020 dạy theo cách truyền thụ kiến thức theo theo phương pháp truyền thống , năm 2021 dạy theo tiếp cận lực tổ chức thi buổi ngoại tiết thực hành, thấy có chiều hướng tốt thể tỉ lệ học sinh đạt điểm khá, giỏi tăng mạnh, tỉ lệ yếu giảm Qua phiếu thăm dò tự đánh giá lực, nhận thấy em tự tin so với khố trước Điều khẳng định tính phù hợp sáng kiến kinh nghiệm việc làm tài liệu tham khảo cho giáo viên học sinnh Kết luận, kiến nghị 3.1 Kết luận Thông qua tìm hiểu phân tích kết việc ứng dụng sáng kiến kinh nghiệm“ Phát triển lực học sinh THPT qua thi: Chế tạo đua tên lửa nước”,trong năm học (2020 – 2021) so sánh kết năm học trước, tự nhận thấy: - Đối với giáo viên, sáng kiến kinh nghiệm tài liệu có giá trị công tác giảng dạy “ Động lượng Định luật bảo tồn động lượng” góp phần củng cố kiến thức nâng cao lực vận dụng kiến thức giải vấn đề - Việc lựa chọn củng cố kiến thức học theo phương pháp tổ chức thi giúp học sinh thêm hào hứng thêm u mơn vật lí Đặc biệt khuyến khích sáng tạo, say mê tìm tịi nghiên cứu khoa học học sinh, với học sinh giỏi Từ kết nghiên cứu, thân rút học kinh nghiệm sau: - Đối với giáo viên phải khơng ngừng tìm tịi, sáng tạo để nâng cao trình độ chun mơn nghiệp vụ sư phạm cho thân, phải ý việc phát triển tư cho học sinh thông qua giảng lí thuyết, thơng qua giải tập từ đơn giản đến phức tạp đặc biệt thông qua sản phẩm thực tế Từ tập cho em cách phân tích, tổng hợp, xử lí thơng tin để hiểu sâu hơn, ham mê 21 môn học ứng dụng môn học vào sống Tất nhiên cần lựa chọn đối tượng để áp dụng cho hợp lí, tránh ơm đồm - Đối với học sinh, muốn vận dụng linh hoạt kiến thức học trở thành học sinh giỏi thật ngồi khả thân cần phải ý giảng tưởng đơn giản giáo viên, không ngừng học hỏi lúc, nơi, nguồn tài liệu… Biến học thành kiến thức thân 3.2 Kiến nghị Nhằm giúp đỡ giáo viên nâng cao kinh nghiệm, tay nghề việc dạy học, giúp em học sinh biết cách tư lơgíc, phân tích, tổng hợp, xử lí thơng tin Theo tơi, hàng năm phịng trung học phổ thơng thuộc Sở giáo dục đào tạo cần lựa chọn cung cấp cho trường phổ thông số sáng kiến, viết có chất lượng, có khả vận dụng cao để triển khai nhà trường Qua giáo viên có hội học hỏi thêm đồng nghiệp, có hội phát triển thêm sáng kiến để tự người tìm phương pháp giảng dạy phù hợp với mình, phù hợp với đối tượng học sinh Đây hội để sáng kiến phát huy tính khả thi theo tên gọi Trên số kinh nghiệm suy nghĩ thân tôi, tránh khỏi khiếm khuyết Rất mong hội đồng khoa học, đồng nghiệp nghiên cứu, bổ sung góp ý để đề tài hoàn thiện hơn, để kinh nghiệm tơi thực có ý nghĩa có tính khả thi Tơi xin chân thành cảm ơn! Thanh Hóa, ngày 19 tháng 05 năm 2021 XÁC NHẬN CỦA THỦ Tôi xin cam đoan SKKN TRƯỞNG ĐƠN VI viết, không chép nội dung người khác Người viết Đinh Thị Phương TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Vật lý 10 – NXB giáo dục - Năm 2013 Sách giáo khoa Vật lý 10 NC – NXB giáo dục - Năm 2013 Sách học lượng tử - sách ĐH sư phạm 22 Lịch sử vật lí – NXB Nghệ An – năm 2001 Nguồn Internet – Thư viện Vật lí Sách vật lí lý thuyết- NXB đại học sư phạm Tạp chí giáo dục – số tháng 4/2018 Từ điển tiếng Việt- NXB giáo dục DANH MỤC Đề tài SKKN tác giả Hội đồng cấp Sở GD&ĐT đánh giá đạt giải T Ngày cấp Xếp Tên đề tài Số QĐ T chứng loại Phát triển lực học sinh 2007/QĐKH 08/11/2019 C thpt qua thi “Khám phá vũ -GDCN trụ bầu trời khoa học 23 Câu 1: Câu 2: Câu 3: Câu 4: Câu 5: Câu 6: Câu 7: PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA THƯỜNG XUYÊN Thời gian: 15 phút Điều sau sai nói động lượng? A Động lượng vật có độ lớn tích khối lượng tốc độ vật B Trong hệ kín, động lượng hệ bảo tồn C Động lượng vật có độ lớn tích khối lượng bình phương vận tốc D Động lượng vật đại lượng véctơ Chọn phát biểu sai động lượng vật A Động lượng đại lượng véctơ B Động lượng ln tính tích khối lượng vận tốc vật C Động lượng hướng với vận tốc D Động lượng khơng có tính tương đối Phát biểu sau đúng? A Véctơ động lượng hệ bảo toàn B Véctơ động lượng toàn phần hệ bảo toàn C Véctơ động lượng toàn phần hệ kín bảo tồn D Động lượng hệ bảo toàn Trong chuyển động phản lực A có phần chuyển động theo hướng phần cịn lại phải đứng n B có phần chuyển động theo hướng phần cịn lại phải chuyển động hướng C có phần chuyển động theo hướng phần cịn lại phải chuyển động theo hướng ngược lại D có phần chuyển động theo hướng phần cịn lại phải chuyển động theo hướng vng góc Cho chuyển động hình ảnh bên (quan sát hình ảnh).Trực thăng (1); Máy bay thương mại (2); Tên lửa (3); (1) (2) Khinh khí cầu (4) Chuyển động “chuyển động phản lực”? (3) (4) A (2); (3) B (1); (2); (3) C (3) D (1); (2); (3); (4) Một vật có khối lượng kg rơi tự không vận tốc đầu khoảng thời gian 2,5 s Lấy g = 10 m/s2 Độ biến thiên động lượng vật khoảng thời gian có độ lớn A Δp = 100 kgm/s B Δp= 25 kgm/s C Δp = 50 kgm/s D Δp = 75 kgm/s Người ta ném bóng khối lượng 500g cho chuyển động với vận tốc 20 m/s Xung lượng lực tác dụng lên bóng 24 A 10 Ns B 200 Ns C 100 Ns D 20 Ns Câu 8: Một chất điểm chuyển động không vận tốc đầu tác dụng lực F = 10-2N Động lượng chất điểm thời điểm t = s kể từ lúc bắt đầu chuyển động A 2.10-2 kgm/s B 3.10-2 kgm/s C 10-2 kgm/s D 6.10-2 kgm/s Câu 9: Một đầu đạn khối lượng 10 g bắn khỏi nòng súng khối lượng kg với vận tốc 600 m/s Nếu bỏ qua khối lượng vỏ đạn vận tốc giật súng A 12 cm/s B -1,2 m/s C 12 m/s D 1,2 cm/s Câu 10: Một bóng bay với động lượng p đập vng góc với tường thẳng đứng, bay ngược lại theo phương vng góc với tường với độ lớn vận tố C Độ biến thiên động lượng bóng v v v v p 2p 2p A B C D - Câu 11: Một tên lửa vũ trụ bắt đầu rời bệ phóng giây lượng khí đốt 1300 kg với vận tốc 2500 m/s Lực đẩy tên lửa thời điểm A 3,5.106 N B 3,25.106 N C 3,15.106 N D 32,5.106 N Câu 12: Một tên lửa mang nhiên liệu có khối lượng tổng cộng 10000 kg Khi bay theo phương ngang với vận tốc 100 m/s, tên lửa nhanh phía sau 1000 kg khí nhiên liệu với vận tốc 800 m/s so với tên lửa Bỏ qua lực cản khơng khí.ác định vận tốc tên lửa sau khối khí khỏi A 110 m/s B 180 m/s C 189 m/s D 164 m/s Câu 13: Tên lửa khối lượng 500 kg chuyển động với vận tốc 200 m/s tách làm hai phần Phần bị tháo rời có khối lượng 200 kg sau chuyển động phía sau với vận tốc 100 m/s so với phần lại Vận tốc phần lại A 240 m/s B 266,7 m/s C 220 m/s D 400 m/s Câu 14: Hai viên bi có khối lượng m1 = 50g m2 = 80g chuyển động ngược chiều va chạm Biết vật m1 chuyển động với vận tốc v1 = 2m/s Muốn sau va chạm m2 đứng yên m1 chuyển động theo chiều ngược lại với vận tốc cũ tốc độ m2 trước va chạm A m/s B 2,5 m/s C m/s D m/s Câu 15: Viên bi A có khối lượng m1 = 60g chuyển động với vận tốc v1 = 5m/s va chạm vào viên bi B có khối lượng m2 = 40g chuyển động ngược chiều với vận tốc v2 Sau va chạm, hai viên bi đứng yên Tốc độ viên bi B 25 10 A v2 = m/s 12,5 m/s C D C C C B v2 = 7,5 m/s A A B C v2 = 25 ĐÁP ÁN 10 11B 12 B D B m/s 13 A D v2 = 14 B 15B 26 ... lí vào thực tiễn + Về phát triển lực: Thông qua thi, học sinh hình thành lực như: Năng lực giải vấn đề, lực hợp tác, lực thực nghiệm, lực quan sát, lực tự học, lực sáng tạo … + Về thái độ: Trong... ghép tích hợp, sinh hoạt ngoại khố… Nhận thức điều này, tơi trình bày sáng kiến kinh nghiệm với đề tài ? ?Phát triển lực học sinh trung học phổ thông qua thi: Chế tạo đua tên lửa nước? ?? 1.2 Mục đích... thành dạy học mơn vật lý Mơn Vật lí giúp hình thành lực sau: + Năng lực giải vấn đề + Năng lực hợp tác + Năng lực thực nghiệm + Năng lực quan sát + Năng lực tự học + Năng lực sáng tạo … 2.1.4