SKKN xây dựng và sử dụng bài tập nghịch lí và ngụy biện trong dạy học phần cơ học lớp 10 THPT theo hướng phát triển năng lực tư duy logic của học sinh

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NGHỊCH LÍ VÀ NGỤY BIỆN TRONG DẠY HỌC PHẦN CƠ HỌC LỚP 10 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CỦA HỌC SINH MÔN: VẬT LÍ NĂM HỌC: 2020 - 2021 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT PHAN ĐĂNG LƯU  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NGHỊCH LÍ VÀ NGỤY BIỆN TRONG DẠY HỌC PHẦN CƠ HỌC LỚP 10 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CỦA HỌC SINH MƠN: VẬT LÍ Tác giả : Nguyễn Đức Hiền Tổ chuyên môn : Khoa học tự nhiên Năm thực : 2020 - 2021 NĂM HỌC: 2020-2021 MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT TT CHỮ VIẾT TẮT NỘI DUNG GV Giáo viên HS Học sinh THPT Trung học phổ thông A MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Năng lực tư logic thuộc tính tính tâm lí cá nhân cho phép cá nhân thực thao tác tư (phương pháp phân tích-tổng hợp) để tư theo qui luật, qui tắc, nguyên tắc, phạm trù logic học, giải vấn đề nhờ thực thành công trình suy luận Các thao tác tư logic góp phần quan trọng vào việc hình thành lực chuyên biệt môn Vật lý, lực liên quan đến sử dụng kiến thức Vật lý, lực phương pháp thực nghiệm, lực trao đổi thông tin, lực liên quan đến cá nhân Trong trình dạy học Vật lý trường phổ thơng thân thấy việc lựa chọn tập Vật lý nhằm góp phần phát triển lực tư logic cho học sinh, đặc biệt tập Vật lý nghịch lí ngụy biện giúp khắc phục số sai lầm học sinh hiểu biết khái niệm, tượng q trình Vật lý có sẵn trước nghiên cứu chúng học Những quan niệm riêng học sinh khái niệm, tượng, trình Vật lý định luật Vật lý thường hình thành tự phát mang yếu tố chủ quan thiếu tính khách quan khơng phản ánh chất Vật lý trở thành quan niệm sai lệch Khi sử dụng tập nghịch lí ngụy biện tập chứa đựng yếu tố nghịch lí tập xây dựng yếu tố ngụy biện, chủ yếu dựa sai lầm người học nhận thức, vận dụng kiến thức Vật lý sai lầm vận dụng qui tắc logic Yêu cầu người học phải sai lầm lập luận Các tập nghịch lí ngụy biện có đặc điểm chung sai lầm ẩn dấu cách tinh vi, nhìn nhận cách hình thức khơng nhận được, cần phải xem xét, phân tích cặn kẽ, có luận cứ, luận chứng khoa học đầy đủ, xác hóa giải nghịch lí ngụy biện Trong q trình giải tập Vật lý nói chung, tập nghịch lí ngụy biện nói riêng địi hỏi học sinh phải phân tích vấn đề, trình bày kế hoạch giải vấn đề tổng hợp giải vấn đề đạt kết quả, biểu lực tư logic Thực tế dạy học môn Vật lý trường THPT tập nghịch lí ngụy biện đa số sử dụng dạng tập định tính, tập định lượng mức độ sử dụng thao tác tư đơn giản xây dựng kiến thức luyện tập giải tập, đặc biệt kiểm tra đánh giá tập nghịch lí ngụy biện chưa sử dụng Khi sử dụng tâp nghịch lí ngụy biện giúp học sinh rèn luyện phát triển tốt kĩ trình bày vấn đề, phân tích vấn đề, xây dựng chuỗi suy luận hợp logic tổng hợp giải thành công nhiệm vụ học tập Vì góp phần phát triển tốt lực tư logic cho học sinh, đồng thời mang lại hiệu cao trình dạy-học Vật lý Trong phần “Cơ học Vật lý lớp 10 THPT” có nhiều đơn vị kiến thức liên quan có chứa đựng tập nghịch lí ngụy biện chương: Động học chất điểm, động lực học chất điểm, định luật bảo toàn Xuất phát từ lý thân chọn nghiên cứu đề tài “Xây dựng sử dụng tập nghịch lí ngụy biện dạy học phần Cơ học lớp 10 THPT theo hướng phát triển lực tư logic học sinh” Mục đích nghiên cứu Phát triển lực tư logic cho học sinh thơng qua dạy học tập nghịch lí ngụy biện phần Cơ học Vật lý lớp 10 THPT Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng: Quá trình dạy học Vật lý, lực tư logic, tập nghịch lí ngụy biện Vật lý - Phạm vi nghiên cứu: Phần Cơ học Vật lý 10 THPT Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu tài liệu liên quan đến lực tư logic tập nghịch lí, ngụy biện, xây dựng sở lý luận đề tài - Phương pháp điều tra: Sử dụng phiếu điều tra, vấn, việc điều tra thực trạng sử dụng tập nghịch lí, ngụy biện trường THPT - Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học đề tài - Phương pháp thống kê tốn học: Xử lí kết điều tra kết thực nghiệm sư phạm công cụ tốn học thống kê Những đóng góp đề tài - Hệ thống hóa sở lí luận phát triển lực tư logic cho học sinh thơng qua tập nghịch lí ngụy biện -Xây dựng tập nghịch lí, ngụy biện phần “Cơ học Vật lý lớp 10 THPT” có câu hỏi định hướng tư kèm theo - Thiết kế học phát triển lực tư logic phần “Cơ học Vật lý lớp 10 THPT” 01 học xây dựng kiến thức 01 học luyện tập giải tập Vật lý 01 học ơn tập hệ thống hóa kiến thức 01 kiểm tra đánh giá lực tư logic Cấu trúc đề tài: Ngoài phần mở đầu phần kết luận sáng kiến gồm ba chương: Chương 1: Phát triển lực tư logic tập nghịch lí ngụy biện dạy học Vật lý trường phổ thông Chương 2: Xây dựng sử dụng hệ thống tập nghịch lí ngụy biện phần Cơ học lớp 10 THPT theo hướng phát triển lực tư logic học sinh Chương 3: Thực nghiệm sư phạm B NỘI DUNG Chương PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC BẰNG BÀI TẬP NGHỊCH LÍ VÀ NGỤY BIỆN TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 1.1 Năng lực tư logic học sinh học tập Vật lý 1.1.1 Khái niệm Năng lực tư logic thuộc tính tâm lí cá nhân cho phép cá nhân thực thao tác tư (phương pháp phân tích-tổng hợp) để tư theo quy luật, qui tắc, nguyên tắc, phạm trù logic học, giải vấn đề nhờ thực thành cơng q trình suy luận 1.1.2 Biểu lực tư logic học tập Vật lý Đối với dạy học Vật lý, trình lĩnh hội kiến thức, kĩ mới, lực tư logic người học thể qua kĩ năng: - Trình bày (ngơn ngữ nói) câu trả lời đúng, với lập luận chặt chẽ câu hỏi giáo viên Đặt câu hỏi trúng, rõ, gọn cho giáo viên chất vấn bạn bè thảo luận Trong hoạt động vận dụng kiến thức, kĩ Vật lý, lực tư logic người học thể qua kĩ năng: - Giới thiệu vấn đề Vật lý (bài tập, câu hỏi, tình có vấn đề Vật lý) ngơn ngữ nói, viết, mơ hình hóa đảm bảo đúng, ngắn gọn, rõ ràng, chặt chẽ - Phát vấn đề tốn nghịch lí ngụy biện, toán thiếu, thừa, sai kiện - Phân tích vấn đề, xác định kiện ẩn số, phân tích tượng phức tạp thành tượng đơn giản, so sánh với tượng tương tự, tìm cách thức giải vấn đề, nêu tường minh đường giải vấn đề - Xây dựng chuỗi suy luận hợp lí logic theo phương pháp phân tích (đi từ ẩn số đến kiện) theo phương pháp tổng hợp (đi từ kiện đến ẩn số) - Giải tập định tính với chuỗi lập luận đúng, mạch lạc, rõ ràng, ngắn gọn - Giải thành công nhiệm vụ học tập (bài tập, dự án học tập, báo cáo thí nghiệm, chuyên đề học tập, kiểm tra, tiểu luận ), trình bày kết ngơn ngữ (nói,viết) đảm bảo tính xác, ngắn gọn, rõ ràng, phù hợp quy tắc, quy luật logic - Phân tích, đánh giá câu trả lời bạn, có lí giải thuyết phục 1.1.3 Biện pháp phát triển lực tư logic dạy học Vật lý Phát triển lực tư logi cho người học nhiệm vụ quan trọng dạy học nói chung, dạy học Vật lý nói riêng Các biện pháp để học sinh phát triển lực tư logic dạy học Vật lý bao gồm: 1.1.3.1 Tạo điều kiện phát triển ngôn ngữ cho người học + Giảng dạy khái niệm, đại lượng, định luật Vật lý đảm bảo tính xác, đầy đủ có hệ thống + Tạo điều kiện để người học phát biểu thành lời yêu cầu học sinh mô tả cá tượng Vật lý, phân tích, giải thích chúng, tìm tượng nghiên cứu đại lượng đặc trưng nêu định luật chi phối tượng + Yêu cầu người học viết giấy câu trả lời miệng, tránh việc yêu cầu phát biểu lại nguyên văn định nghĩa, định luật đơn + Khi giải tập Vật lý yêu cầu người học phân tích tượng, phân tích kiện, phân tích kết thu + Trong thực hành thí nghiệm, yêu cầu người học phát biểu mục đích, cách tiến hành, sơ đồ thí nghiệm, nhận xét kết thí nghiệm + Trong ơn tập tổng kết, cần hệ thống hóa kiến thức học theo trình tự logic, chặt chẽ với cách trình bày đặc trưng sử dụng bảng so sánh, sơ đồ đồ tư + Ln khuyến khích kiên nhẫn lắng nghe ý kiến phát biểu người học động viên ý kiến tranh luận từ học sinh khác 1.1.3.2 Rèn luyện kĩ thực thao tác tư kĩ suy luận logic xây dựng kiến thức + Sử dụng câu hỏi cho bắt buộc người học phải thực thao tác tư suy luận logic Câu hỏi phương tiện dạy học truyền thống quan trọng thiếu hoạt động dạy học, nhiên tất loại câu hỏi bắt buộc người học thực thao tác tư Nên cần có thủ thuật sử dụng câu hỏi đàm thoại hướng tới phát triển lực tư logic người học xây dựng kiến thức có số điểm cần lưu ý Đặt câu hỏi khuyến khích học sinh đốn mị, lạm dụng câu hỏi khuyến khích trí nhớ túy học sinh, câu hỏi dài, gọi tên người học trước nêu câu hỏi, trả lời câu hỏi người học biết vài học sinh lớp trả lời Cho học sinh trả lời đồng thanh, không nhận xét đánh giá câu trả lời học sinh Vì nên đặt câu hỏi thực khuyến khích tư duy, câu hỏi phù hợp với kinh nghiệm sống người học, đặt câu hỏi theo trình tự (câu trả lời câu hỏi thứ sở cho câu hỏi thứ hai…) Đa dạng hóa độ khó câu hỏi để phù hợp đối tượng học sinh Dành đủ thời gian cần thiết (cho đến có cánh tay giơ lên) Tiếp tục với câu trả lời sai để dị tư duy, khuyến khích người học suy nghĩ câu trả lời, cố gắng khai thác ý câu trả lời để khuyến khích học sinh, đồng thời tiếp tục với câu trả lời để dẫn dắt câu trả lời khác Gọi học sinh xung phong, học sinh không xung phong học sinh không ý trả lời câu hỏi, khuyến khích học sinh nêu câu hỏi nhận xét câu trả lời bạn, viết mục tiêu tóm tắt học dạng câu hỏi + Phân tích câu trả lời học sinh để chỗ sai thực thao tác tư duy, suy luận logic hướng dẫn cách sữa chữa Những sai lầm thường gặp không nhận dấu hiệu đặc trưng vật, tượng, không phát biến đổi bên vật, tượng Có học sinh khơng nhận dấu hiệu bên vật, tượng có quan hệ với khái niệm trừu tượng Vật lý, khơng phân biệt biến đổi có tính ngẫu nhiên biến đổi có tính qui luật Một số sai lầm khác như: Không nắm khái niệm, định luật Vật lý cần thiết làm tiền đề xây dựng phán đoán hay suy luận; Không thực phép suy luận phù hợp với quy tắc, quy luật logic học Để khắc phục sai lầm giáo viên sử dụng ba cách sau: Cách thứ nhất: Bổ sung, ôn tập lại cho học sinh kiến thức cần có học Cách thứ hai: Tổ chức quan sát lại tượng sau định hướng rõ mục đích quan sát kế hoạch quan sát Cách thứ ba: Yêu cầu tách chuỗi suy luận thành đoạn để phát chỗ đúng, chỗ sai đoạn + Sử dụng suy luận quy nạp khoa học, suy luận diễn dịch, suy luận tương tự xây dựng kiến thức Sử dụng suy luận quy nạp khoa học xây dựng khái niệm, định luật Vật lý vừa phù hợp với đặc thù mơn học, vừa có tác dụng mặt phương pháp luận, học sinh làm quen với quy nạp khoa học, qua dần bước hình thành kĩ suy luận quy nạp Ví dụ xây dựng định luật khúc xạ ánh sáng, định luật Bôi lơ-Ma ri ốt khái qt hóa kết thí nghiệm Suy luận diễn dịch từ chung đến riêng Trong Vật lý học có nhiều kiến thức (khái niệm, định luật) hệ định luật tổng quát hợp thức hóa hệ để trở thành kiến thức thường sử dụng Đây biện pháp để rèn luyện kĩ suy luận logic học sinh Ví dụ suy định luật Ơm cho tồn mạch từ định luật bảo tồn lượng Suy luận tương tự có nhiều hội để sử dụng xây dựng kiến thức Vật lý Ví hình thành khái niệm đại lượng đặc trưng cho từ trường so sánh tương tự với điện trường; Xây dựng kiến thức dao động điện từ, sóng điện từ, sóng ánh sáng sử dụng so sánh tương tự với dao động cơ, sóng cơ… 1.1.3.3 Bồi dưỡng lực tư logic giai đoạn vận dụng kiến thức + Sử dụng tập định tính Bài tập định tính tập mà giải khơng sử dụng phép tính tốn định lượng, cần sử dụng chuỗi suy luận logic kết hợp với vài phép tính đơn giản (có thể tính nhẩm được) Bài tập định tính thường thể theo hình thức tập định tính dạng câu hỏi lời, tập định tính thể thơng qua mơ hình, đồ thị hình vẽ hay sơ đồ, kèm theo câu hỏi khai thác thông tin Ngồi tập định tính có tập định tính thể thí nghiệm đơn giản yêu cầu giải thích kết thí nghiệm Các bước giải tập định tính: Bước 1: Tìm hiểu đề Đọc kĩ đề bài, tìm hiểu thuật ngữ chứa đựng kiện ẩn số, ghi tóm tắt đề bài, vẽ hình (nếu cần) Bước 2: Phân tích chất Vật lý tượng Xác định giai đoạn diễn biến tượng nêu đề bài; Phân tích để thấy rõ giai đoạn có liên quan đến khái niệm, đại lượng Vật lý nào, giai đoạn chi phối định luật Vật lý Bước 3: Lập kế hoạch giải Xây dựng chuỗi suy luận phân tích câu hỏi tập kết thúc kiện tập kết thí nghiệm tiến hành, số liệu bảng số liệu hay phát biểu định luật, định nghĩa khái niệm Vật lý Bước 4: Thực giải Xây dựng chuỗi suy luận tổng hợp, phát biểu định luật, định nghĩa khái niệm Vật lý thích ứng, mơ tả đặc tính, tính chất, trạng thái vật tượng nêu đề kết thúc trả lời câu hỏi tập Bước 5: Kiểm tra câu trả lời Làm thí nghiệm để kiểm tra, giải tập cách khác, đối chiếu với nguyên lí tổng quát… Bài tập định tính phương tiện để bồi dưỡng lực tư logic giải tập định tính hội để rèn luyện ngôn ngữ, hội để khắc sâu chất Vật lý tượng Đồng thời giải tập định tính hội rèn luyện thao tác tư duy, hội rèn luyện lực lập luận logic 1.2 Bài tập nghịch lí, ngụy biện dạy học Vật lý 1.2.1 Bài tập nghịch lí Vật lý Bài tập nghịch lí Vật lý tập chứa đựng yếu tố nghịch lí (yếu tố trái ngược, khơng phù hợp với kiến thức Vật lý không phù hợp với thực nghiệm/thực tế) 1.2.2 Bài tập ngụy biện Vật lý Bài tập ngụy biện Vật lý tập xây dựng ngụy biện, chủ yếu dựa sai lầm người học nhận thức, vận dụng kiến thức Vật lý sai lầm vận dụng quy tắc logic.Yêu cầu người học sai lầm lập luận Trong tập nghịch lí thường có yếu tố ngụy biện, ngụy biện để đến nghịch lí Các tập nghịch lí ngụy biện có đặc điểm chung sai lầm ẩn giấu cách tinh vi, nhìn nhận cách hình thức khơng nhận được, cần phải xem xét, phân tích cặn kẽ, có luận cứ, luận chứng khoa học đầy đủ, xác hóa giải nghịch lý/ngụy biện 1.3 Bài tập nghịch lí ngụy biện với việc phát triển lực tư logic học sinh - Bài tập nghịch lí, ngụy biện thực chất dạng tập định tính (dạng đặc biệt), có vai trò phát triển lực tư logic tập định tính - Tính chất đặc biệt tập nghịch lí, ngụy biện ý đến chuỗi suy luận từ kiện, kiện tập loại gồm: Dữ kiện tập thông thường lời giải (chuỗi suy luận dẫn đến nghịch lí tập nghịch lí, chuỗi suy luận có ngụy biện tập ngụy biện) Vì tập nghịch lí, ngụy biện kích thích tư sâu (phân tích, so sánh) từ đọc đề - Là phương tiện bồi dưỡng tư độc lập phản biện Đây ưu điểm trội dạng tập nghịch lí, ngụy biện, người học cần phải đặt vào tình 10 dừng lại Câu Một vật rơi tự từ độ cao 80m so với mặt đất Lấy g=10m/s2 Tính thời gian rơi vật, vận tốc vật chạm đất quãng đường vật rơi giây thứ hai Câu 3: t==4s, v=gt=40m/s + Quãng đường rơi giây thứ ∆ B2: Các nhóm tiếp nhận thực nhiệm vụ B3: Đại diện nhóm báo cáo kết quả, nhóm khác nhận xét, bổ sung B4: GV chuẩn xác kiến thức, nhận xét tinh thần làm việc nhóm hai s=s2-s1=15m Hoạt động 3: Vận dụng, mở rộng, tìm hiểu số tập nghịch lí, ngụy biện (18 phút) Hoạt động GV HS a)Mục tiêu: Nội dung, yêu cầu cần đạt - Rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức, kĩ học vào giải tập nghịch lí, ngụy biện cho HS nhằm phát triển lực tư logic b) PP/Hình thức tổ chức dạy học: Nhóm c) Các bước tiến hành: B1: GV chia nhóm (4 nhóm), giao nhiệm vụ Tất nhóm hồn thành phiếu học tập 10 phút Phiếu học tập Bài 1.Một vật chuyển động thẳng biến đổi có phương trình: x=20+6t-t Bài 1: Khi vật chuyển động thẳng (m) Để tìm quãng đường vật từ chậm dần có lúc vật dừng lại 23 t1 = 1( s) (v=0) Nếu gia tốc vật thời điểm đến thời điểm t2=4(s),duy trì vật chuyển động nhanh bạn học sinh giải sau: Dựa vào phương trình x=20+6t-t2 (m) Tạidần phía ngược lại, nên tính thời điểm t1=1s vật có tọa độ x1=20+6.1-quãng đường ta cần lưu ý để tính 12=25m, thời điểm t2=4s vật có tọa độ x2=20+6.4-42=28m Quãng đường vật điquãng đường chuyển động ngược trở s= x2-x1=3m lại vật Em lỗi sai cách giải trênNên cách giải toán giải lại toán để đưa kết sau: Bài Một cầu ném lên cao- Thời điểm vật đổi chiều chuyển theo phương thẳng đứng khôngđộng v=v0+at=6-2t=0 ta có t=3s khí Cần ném vật với vận tốc ban đầu để đạt độ cao 30m sau 6- Tại t1=1s vật có tọa độ x1=25m, giây sau giây? (Bỏ qua sức cảnt=3s vật có tọa độ x2=29m Vì khơng khí) Lấy g=10m/s2 B2: Các nhóm tiếp nhận thực quãng đường vật từ t1=1s đến nhiệm vụ.Trong q trình nhóm HS t=3s s1=x2-x1=4m thảo luận, GV quan sát, hỗ trợ HS - Tại t2=4s vật có tọa độ x3=28m vật quãng đường s2=x2-x3=1m thông qua câu hỏi định hướng: CH định hướng HS giải BT1: Trong Quãng đường cần tìm s=s1+s2=5m chuyển động thẳng chậm dần có lúc vật dừng lại (v=0) Nếu gia tốc vật trì vật chuyển động nào? Khi Bài tập 2: quãng đường vật tính nào? h = v0t − Áp dụng công thức : gt B3: Đại diện nhóm báo cáo nhóm -Với t=6s, h=30m ta có v0=35m/s khác nhận xét, bổ sung -Với t=3s, h=30m ta có v0=25m/s B4: GV đưa câu hỏi yêu cầu làm *Từ kết tốn ta thấy: Để đưa sáng tỏ tính nghịch lí, ngụy biện vật lên độ cao, vận tốc lớn lại cần thời gian tập lâu hơn? Giải mâu thuẫn GV: Để đưa vật lên độ nào? - Chúng ta giải toán ngược lại: Tính 24 cao, vận tốc lớn lại cần thời gian cần thiết để đá lên thời gian lâu hơn? Giải mâu độ cao 30 m cung cấp cho vận thuẫn nào? (HS suy nghĩ, tốc ban đầu 35 m/s 25 m/s trả lời) Áp dụng công thức : B5: GV chốt kiến thức, Kết luận h = v0t − gt - Khi v0=35m/s thay vào ta được: t1 = 1s, t2 = 6s hay cầu độ cao 30m lúc t1 = 1s vật lên lúc t = 6s vật xuống - Khi v0=25m/s thay vào ta được: t1 = 2s, t2 = 3s hay cầu độ cao 30m lúc t1 = 2s vật lên lúc t = 3s vật xuống) Vậy vật lên đến độ cao 30m với vận tốc ban đầu nhỏ thời gian lớn hơn, thời điểm sau 6s hay 3s vật rơi xuống Hoạt động 4: Hướng dẫn học sinh làm tập nhà (5 phút) GV phát phiếu học tập số cho cá nhân học sinh định hướng HS trả lời số câu hỏi khó phiếu học tập Sau u cầu HS nhà hồn thành, nộp lại làm cho GV vào tiết học Phiếu học tập 3(học sinh luyện tập nhà) Câu 1: Một ơtơ chuyển động với vận tốc 72km/h giảm tốc độ dừng lại Biết sau quãng đường 50m, vận tốc giảm nửa Gia tốc quãng đường từ lúc xe dừng bao nhiêu? Câu Thả đá từ độ cao h xuống đất Hịn đá rơi 1s Nếu thả hịn đá từ độ cao 2h xuống đất hịn đá rơi bao lâu? Câu Một vật chuyển động nhanh dần với vận tốc ban đầu 5m/s gia tốc 1m/s2 Quãng đường vật giây thứ bao nhiêu? 25 Câu Một vật rơi tự từ độ cao h Biết giây cuối vật rơi quãng đường 15m Thời gian rơi vật bao nhiêu? (Lấy g = 10m/s2) Câu Một vật chuyển động thẳng biến đổi có phương trình: x=30+4t-t (m) Hỏi qng đường vật từ thời điểm bao nhiêu? t1 = 1( s) đến thời điểm t2 = 3( s) Câu Một đá ném thẳng đứng lên cao Cần phải ném vật với vận tốc ban đầu để đạt tới độ cao 29,4m sau giây sau giây? (Bỏ qua sức cản khơng khí) Lấy g=9,8m/s2 2.4.2 Kế hoạch dạy học xây dựng kiến thức Tiết số: 18 Bài 10 BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN (TIẾT 2) I MỤC TIÊU: Kiến thức: - Phát biểu định luật III Niu- tơn - Viết hệ thức định luật III Niu- tơn, công thức trọng lực - Nêu đặc điểm, điểm đặt lực phản lực Phân biệt cặp lực với lực cân - Vận dụng phối hợp định luật II, III Niu- tơn để giải tập số tập nghịch lí ngụy biện Kỹ năng: - Rèn luyện kỹ phát giải vấn đề - Giải tập Vật lý Thái độ: - Có hứng thú với mơn, tiết học - Có tinh thần chuẩn bị xây dựng Các lực cần hình thành: - Năng lực phát giải vấn đề, sáng tạo 26 - Năng lực giao tiếp, hợp tác - Năng lực tính tốn II Chuẩn bị: Giáo viên: - Các ví dụ định luật III quán tính để tăng thêm niềm tin học sinh vào đắn định luật Chuẩn bị số câu hỏi tập nghịch lí, ngụy biện yêu cầu học sinh vận dụng định luật Niu- tơn để giải thích nhằm tăng hứng thú cho học sinh Học sinh: - Ôn lại kiến thức định luật I, II Niu- tơn III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC Kiểm tra cũ ( phút): - Hãy phát biểu viết biểu thức định luật II Niutơn, tên gọi đơn vị đại lượng Định nghĩa tính chất khối lượng? - Phát biểu định luật I Niu- tơn? Qn tính gì? cho ví dụ? Bài Hoạt động GV HS Nội dung, yêu cầu cần đạt HĐ1: Khởi động (5 phút) Học sinh có nhận định ban đầu Hoạt a Mục tiêu tương tác vật - Tạo tình có vấn đề, phát biểu vấn đề b PP/kĩ thuật dạy học: cá nhân c Các bước thực hiện: - B1: GV đưa ví dụ thực tế hàm chứa vấn đề cần giải quyết: lực vật A tác dụng lên vật B lực vật B tác dụng lên vật A có mối quan hệ hướng độ lớn? Tại đá bóng vào tường bóng lại bật ra? - B2: Học sinh tiếp nhận, trao đổi câu trả lời - B3: HS báo cáo kết - B4: Giáo viên hệ thống lại dẫn dắt vào HĐ2: Hình thành kiến thức (20 27 phút) a Mục tiêu - Phát biểu nội dung định luật III Niu- tơn - Chỉ đặc điểm “lực phản lực” - Phân biệt “lực phản lực”và hai lực cân b Tổ chức hoạt động: Hoạt động theo nhóm c Các bước thực hiện: B1: GV chia lớp thành nhóm, nêu nhiệm vụ cho nhóm thực 10 phút - Tìm hiểu sgk phát biểu nội dung định luật III Niu- tơn - Trình bày đặc điểm “lực phản lực Phân biệt “lực phản lực” hai lực cân bằng? - Lấy ví dụ lực cân bằng, phản lực B2: Các nhóm thực nhiệm vụ B3: Đại diện nhóm báo cáo, bổ sung B4: GV chốt nội dung HĐ3: Luyện tập (6 phút) Hệ thống hóa kiến thức B1: Yêu cầu học sinh hệ thống lại kiến thức học B2: Học sinh xem lại kiến thức học B3: Một vài học sinh nhắc lại kiến thức trọng tâm B4: Giáo viên chốt lại phần trọng tâm III Định luật III Niu- tơn Sự tương tác vật A tác dụng lên B A B TƯƠNG TÁC B tác dụng lên A Định luật Trong trường hợp, vật A tác dụng lên vật B lực, vật B tác dụng lại vật A lực Hai lực giá, độ lớn, ngược chiều r r FB → A = − FA→ B r r hay FBA = − FAB Lực phản lực a Đặc điểm - Lực phản lực xuất (hoặc đi) đồng thời - Lực phản lực giá, độ lớn, ngược chiều Hai lực có đặc điểm gọi lực trực đối - Lực phản lực khơng cân chúng đặt vào vật khác b Ví dụ Học sinh nhắc lại nội dung luật Niutơn, biểu thức hai định luật Phân biệt lực phản lực 28 Bài tập Có cặp lực B5: HS làm tập Bài tập Có vật trọng rlượng P1 , P2 F bố trí hình vẽ lực nén vng góc người thực thí nghiệm tác dụng Có cặp (lực-phản lực) liên quan đến vật xét HĐ 4: Vận dụng (7 phút) Mục tiêu: Học sinh giải tập nghịch lí, ngụy biện B1: Giáo viên đưa tập mức độ vận dụng có sử dụng hai tập nghịch lí, ngụy biện Bài tập 2: Một học sinh khẳng định, định luật III Niu-tơn khơng lực tác dụng phản lực khơng thể xảy chuyển động nào? Vì lực đặt vào vật gây lực cản cân với Sai lầm học sinh đâu? Bài tập 3: Tại trái bóng bay đến chạm vào tường trái bóng bị bật ngược trở lại cịn tường đứng yên? Dựa vào định luật II định luật III Niu- tơn giải thích tượng trên? B2: Học sinh hoàn thành yêu cầu tập B3: Học sinh báo cáo kết nhận xét Bài tập Sai lầm học sinh là: Theo định luật III Niu- tơn lực tác dụng phản lực cặp lực trực đối: Cùng giá,cùng độ lớn, ngược chiều đặt vào hai vật khác Vì chúng khơng thể cân với Bài tập Khi bóng đập vào tường, bóng tác dụng lên tường lực F Theo định luật III Niu- tơn tường tác dụng trở lại bóng phản lực F’ (hai lực độ lớn, ngược hướng).Theo định luật II Niu- tơn, bóng có khối lượng nhỏ nên lực F’gây gia tốc lớn, làm bóng bị bật ngựơc trở lại, cịn khối lượng tường lớn nên gia tốc tường nhỏ đến mức ta không quan sát chuyển động 29 B4: Giáo viên kết luận tường Hoạt động 5: Tìm tịi, mở rộng ( phút) - Mục tiêu: Tìm hiểu tiếp cận tập mức độ vận dụng cao Yêu cầu học sinh nhà tìm hiểu giải thích tượng Vật lý liên quan học * BTVN: + Yêu cầu HS nhà làm tập SGK, SBT + Yêu cầu: HS chuẩn bị học 2.4.3 Kế hoạch dạy học ơn tập hệ thống hóa kiến thức 30 Tiết 24: ÔN TẬP PHẦN ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM I Mục tiêu: Kiến thức: - Giải tập định tính, định lượng tổng hợp lực phân tích lực - Ơn tập nội dung định luật I, II, III Niu- tơn - Vận dụng ba định luật I, II, III Niu- tơn giải thích tượng sống xã hội, kỹ thuật giải tập - Nắm khái niệm lực học công thức xác định độ lớn lực vận dụng để giải tập - Giải tập vật chuyển động ném ngang - Tìm hiểu, vận dụng giải số tập nghịch lí, ngụy biện phần động lực học chất điểm Kỹ năng: - Rèn luyện phương pháp giải tập Vật lý có vận dụng định luật Niu-tơn - Rèn luyện trình bày tốn Vật lý Kĩ lập luận suy luận logic để giải mâu thuẩn tập nghịch lí, ngụy biện Thái độ: - Có hứng thú với mơn, tiết học - Có tinh thần ơn thái độ tích cực tiết học Các lực cần hình thành: - Năng lực giao tiếp, hợp tác nhóm - Năng lực trình bày báo cáo, tốn Vật lý - Năng lực tính tốn: vận dụng hệ thức, tính tốn suy luận logic để tìm lời giải II Chuẩn bị: Giáo viên: - Các tập định tính định lượng phần động học chất điểm - Các tượng ví dụ vận dụng ba định luật Niu- tơn - Các tập nghịch lí ngụy biện phần động học chất điểm Học sinh: - Ôn tập lại cũ III TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC 31 III Xây dựng đáp án biểu điểm Câu Nội dung Điể m 0,5 0,5 1(1đ) + Nêu cơng thức s=v.t +Giải thích đại lượng công thức 0,25 2(1đ) + Vật đổi chiều chuyển động v=v0+at=6-2t=0 ta có t=3s + Tại t1=1s vật có tọa độ x1=25m, t=3s vật có tọa độ x 2=29m Vì quãng đường vật từ t1=1s đến t=3s s1=x2-x1=4m 0,5 + Tại t2=4s vật có tọa độ x3=28m vật quãng đường s2=x2-x3=1m Quãng đường cần tìm s=s1+s2=5m 3(1đ) 4(1đ) + Tính tốc độ góc ω=2πf=31,4Rad/s 2h t= + Xác định tốc độ dài v= ω.R=25,12m/s g + Xác định thời gian rơi vật =3s; Vận tốc vật lúc chạm đất v=gt=30m/s ∆ + Quãng đường rơi giây thứ hai s=s2-s1=15m 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 5(1đ) +Nêu định nghĩa tổng hợp lực 6(1đ) Sai lầm học sinh là: Theo định luật III Niu- tơn lực tác dụng phản lực cặp lực trực đối: Cùng giá,cùng độ lớn, ngược chiều đặt vào hai vật khác Vì chúng khơng thể cân với Nhận xét: Định luật vạn vật hấp dẫn Niu- tơn viết 7(1đ) F =G m1m2 r2 cho chất điểm, vật thông thường muốn áp dụng biểu thức định luật phải thỏa mãn: Khoảng cách hai vật lớn so với kích thước chúng Các vật có dạng hình cầu Khi r khoảng cách hai tâm Do tốn người ghế biểu thức định luật khơng áp dụng 8(1đ) +Nêu định nghĩa mô men lực +Viết biểu thức tính mơ men lực 9(1đ) + Học sinh viết hai hệ thức: FA+ FB=400 +Mặt khác FA.2,4= FB.1,6 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 32 Câu Nội dung Điể m +Tính FA=240N, FB=160N 10(1đ ) +Chọn gốc tọa độ O trùng vị trí ban đầu vật, chiều dương chiều chuyển động vật, gốc thời gian lúc vật bắt đầu chuyển động + Giai đoạn 1: Khi lực F tác dụng vào vật F-Fmst=ma1 thay số vào ta có gia tốc a1=2m/s2 Vận tốc vật sau thời gian giây v=v0+a1.t=4m/s + Giai đoạn 2: Khi lực F ngừng tác dụng vào vật –Fmst=ma2 thay số ta có gia tốc vật a2=-1m/s2 Áp dụng cơng thức v2v02=2.a2.s ( giai đoạn vật có v0=4m/s,v=0) thay vào ta có s=8m 0,5 0,5 Ghi chú: Nếu HS làm cách khác mà cho điểm tối đa, thiếu đơn vị trừ 0,25đ tối đa trừ 0,5 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài nghiên cứu điều kiện dạy học trường THPT đảm bảo yêu cầu tính khoa học, sư phạm, khả thi nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học Quá trình thực nghiệm sư phạm cần tập trung giải số vấn đề sau: Học sinh có thái độ tích cực hứng thú học tập hay khơng? Có giúp học sinh phát triển tư logic thơng qua tập nghịch lí ngụy biện hay khơng? Học sinh có xóa bỏ quan niệm sai lầm nhận thức để tiếp thu kiến thức phù hợp với tri thức khoa học đắn hay không? Thông qua sử dung tập nghịch lí ngụy biện dạy học Vật lý có tạo điều kiện để học sinh bộc lộ quan niệm, trao đổi thảo luận với trao đổi với giáo viên hay khơng? Có giúp học đồn kết học tập, tích cực hợp tác nhóm để giải nhiệm vụ học tập hay khơng? Có góp phần nâng cao kết học tập học sinh hay không? 33 3.2 Đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 3.2.1 Đối tượng Học sinh hai lớp 10A2, 10A3 trường năm học 2020-2021 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Nhóm đối chứng: Lớp 10A2 (43 HS) trường tơi Nhóm thực nghiệm: Lớp 10A3 (42 HS) trường 3.3 Kết thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Đánh giá định tính Trong q trình giảng dạy lớp thực nghiệm tơi đồng nghiệp nhận thấy: - Học sinh hứng thú tự giác tham gia vào học, tích cực hoạt động suy nghĩ, tư duy, độc lập sáng tạo - Các tiết dạy lớp thực nghiệm lôi ý học sinh, em tích cực thảo luận, tranh luận cảm thấy tự tin khắc phục số sai lầm nhận thức tượng Vật lý - Khả lập luận, tư logic học sinh để giải thích tượng hay tốn Vật lý học sinh chặt chẽ ,sáng tạo linh hoạt, hiệu học cao 3.3.2 Đánh giá định lượng Để đánh giá kết thực nghiệm sư phạm, tiến hành cho hai lớp đối chứng thực nghiệm làm kiểm tra kiến thức học ba chương: Động học chất điểm, động lực học chất điểm chương cân chuyển động vật rắn Vật lý 10 với nội dung phù hợp yêu cầu chương trình đề kiểm tra có đưa vào tập nghịch lí ngụy biện Bài kiểm tra gồm 10 câu tự luận, thời gian 45 phút Sau tổ chức cho học sinh làm kiểm tra tiến hành chấm thu kết sau: Điểm 10 Lớp TN 10 (42 HS) Lớp ĐC 10 (43 HS) Từ đến kết luận tiến trình dạy học có sử dụng tập nghịch lí ngụy biện bước đầu mang lại hệu định 4.4 Kết luận thực nghiệm sư phạm 34 Kết thu q tình thực nghiệm sư phạm đến kết luận: Nếu trình dạy học giáo viên có lồng ghép sử dụng tập nghịch lí ngụy biện góp phần phát triển lực tư logic cho học sinh, học sinh hứng thú hơn, tự giác tích cực hợp tác để giải nhiệm vụ học tập Vì bước nâng cao chất lượng dạy học Vật lý Như vậy, mục đích thực nghiệm sư phạm giả thuyết khoa học đưa phần kiểm chứng 35 C KẾT LUẬN 1.1 Kết luận khoa học Tóm lại thơng qua số tập nghịch lí ngụy biện mà kết đơn giản đơi khơng ngờ tới mà dẫn đến nhầm lẫn, đòi hỏi học sinh phải tư duy, lập luận để giải nghịch lí, ngụy biện tốn Trong q trình dạy học việc sử dụng tập sách giáo khoa tập mà kiện cho cách tường minh cần thiết, song tập nghịch lí ngụy biện để học sinh bộc lộ số quan niệm sai lầm thiếu Giáo viên dùng tập nghịch lí, ngụy biện lồng ghép vào trình giảng dạy tiết tập, hình thành kiến thức hay tiết ơn tập hệ thống hóa kiến thức sử dụng để kiểm tra đánh giá học sinh Đối với học sinh, tập nghịch lí, ngụy biện gây hứng thú cho tất trình học tập, giúp em phát triển tư logic tránh sai lầm học môn Vật lý Thông qua việc giải tập nghịch lí, ngụy biện Vật lý hy vọng em có thêm kinh nghiệm việc giải tập, hứng thú tìm tịi u thích mơn học Để trình dạy học Vật lý đạt kết tốt 1.2 Kiến nghị, đề xuất - Mỗi giáo viên trình dạy học cần tăng cường xây dựng, sử dụng tập nghịch lí ngụy biện để phát triển lực tư logic cho học sinh - Tổ, nhóm chun mơn tăng cường trao đổi thảo luận, xây dựng tập nghịch lí, ngụy biện cho khối, lớp để sử dụng trình dạy học kiểm tra đánh giá 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lương Duyên Bình (Chủ biên) (2014): Sách giáo khoa Vật lý 10 NXB Giáo Dục Lương Duyên Bình-Nguyễn Xuân Chi (Đồng chủ biên) (2014): Sách tập Vật lý 10 NXB Giáo Dục Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể 2018 Bộ giáo dục Nguyễn Thanh Hải: 500 tập Vật lý 10 NXB Đại học quốc gia Hà Nội Bùi Quang Hân (Chủ biên) (1998): Giải toán Vật lý 10 tập 1, NXB Giáo Dục M.E TUL TRIN XKI (1974): Những tập nghịch lí ngụy biện vui Vật lý NXB Giáo Dục Vũ Thanh Khiết (2014): Kiến thức nâng cao Vật lý 10 NXB Hà Nội T.S Trần Ngọc (2006): Phân loại phương pháp giải tập Vật lý 10 NXB Đại học quốc gia Hà Nội Phạm Thị Phú; Nguyễn Đình Thước (2019): Giáo trình Phát triển lực người học dạy học Vật lý NXB Đại học vinh 10 Nguyễn Đình Thước; Phạm Thị Phú (2020): Giáo trình tập dạy học Vật lý (dùng cho đào tạo sau đại học chuyên ngành lý luận phương pháp dạy học Vật lý) 37 ... phần Cơ học lớp 10 THPT theo hướng phát triển lực tư logic học sinh? ?? Mục đích nghiên cứu Phát triển lực tư logic cho học sinh thông qua dạy học tập nghịch lí ngụy biện phần Cơ học Vật lý lớp 10 THPT. .. Phát triển lực tư logic tập nghịch lí ngụy biện dạy học Vật lý trường phổ thông Chương 2: Xây dựng sử dụng hệ thống tập nghịch lí ngụy biện phần Cơ học lớp 10 THPT theo hướng phát triển lực tư. .. học sinh thông qua tập nghịch lí ngụy biện -Xây dựng tập nghịch lí, ngụy biện phần ? ?Cơ học Vật lý lớp 10 THPT? ?? có câu hỏi định hướng tư kèm theo - Thiết kế học phát triển lực tư logic phần ? ?Cơ học