Sử dụng phần mềm working model thiết kế các thí nghiệm ảo phần cơ học vật lý trung học phổ thông

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ  NGUYỄN THỊ HỒNG MẾN Đề tài: SỬ DỤNG PHẦN MỀM WORKING MODEL THIẾT KẾ CÁC THÍ NGHIỆM ẢO PHẦN CƠ HỌC VẬT LÍ TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Người hướng dẫn khoa học TS LÊ THANH HUY Đà Nẵng, 05/2014 -1- MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài .3 Đối tượng nghiên cứu 4 Phạm vi nghiên cứu .4 Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu .4 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn .5 7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 7.4 Phương pháp thống kê toán học Cấu trúc đề tài NỘI DUNG Chương CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC THÍ NGHIỆM Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 1.1 Phương pháp dạy học Vật lí 1.2 Cơ sở lí luận việc sử dụng thí nghiệm dạy học Vật lí 1.2.1 Khái niệm thí nghiệm Vật lí 1.2.2 Phân loại thí nghiệm Vật lí 1.2.2.1 Thí nghiệm biểu diễn giáo viên .6 1.2.2.2 Thí nghiệm học sinh thực 1.2.3 Các đặc điểm thí nghiệm Vật lí 1.2.4 Vai trò thí nghiệm Vật lí tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh8 1.2.4.1 Thí nghiệm sử dụng tất giai đoạn khác tiến trình dạy học .8 1.2.4.2 Thí nghiệm góp phần vào việc phát triển tồn diện học sinh 10 1.2.4.3 Thí nghiệm phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh .12 1.2.4.4 Thí nghiệm phương tiện kích thích hứng thú học tập học sinh 13 1.2.4.5 Thí nghiệm phương tiện tổ chức hình thức hoạt động học sinh 14 1.2.4.6 Thí nghiệm vật lý góp phần làm đơn giản hố tượng q trình Vật lí 14 1.2.5 Những khó khăn hạn chế thí nghiệm truyền thống tổ chức hoạt động nhận thức học sinh .14 1.3 Giới thiệu phần mềm Working Model .16 1.3.1 Giới thiệu chung 16 1.3.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm Working Model .17 1.3.3 Khởi động giới thiệu giao diện Working Model 19 1.3.3.1 Khởi động 19 1.3.3.2 Giới thiệu giao diện Working Model 20 1.3.4 Cách thức làm việc phần mềm Working Model .27 1.4 Thực trạng việc sử dụng PMDH Vật lí trường THPT 28 1.4.1 Thực trạng sử dụng PMDH 28 1.4.2 Khái quát điều tra thực tế 28 1.4.2.1 Mục đích nội dung điều tra .28 1.4.2.2 Đối tượng phương pháp điều tra .29 1.4.2.3 Kết điều tra khảo sát 29 1.5 Kết luận chương 30 CHƯƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI PHẦN CƠ HỌC VẬT LÍ THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÁC THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM WORKING MODEL 32 2.1 Đặc điểm phần học Vật lí THPT 32 2.2 Thiết kế giảng điện tử có hỗ trợ phần mềm Working Model phần học Vật lí THPT 35 2.2.1 Quy trình để thiết kế giảng điện tử với hỗ trợ PMDH .35 2.2.2 Giới thiệu thiết kế số thí nghiệm mơ phần mềm Working Model phần học Vật lí THPT .35 2.2.2.1 Thí nghiệm khảo sát vận tốc quỹ đạo chuyển động ném xiên 35 2.2.2.2 Thí nghiệm khảo sát động lượng vật .39 2.2.2.3 Thí nghiệm khảo sát chuyển động rơi tự vật 43 2.2.2.4 Thí nghiệm khảo sát đồ thị dao động tắt dần .44 2.3 Tổ chức dạy học số phần học Vật lí THPT với hỗ trợ thí nghiệm mơ phần mềm Working Model 47 2.3.1 Các bước tổ chức dạy học với thí nghiệm ảo 47 2.3.2 Tổ chức dạy học với học cụ thể phần học Vật lí THPT .48 2.3.2.1 Bài 6: Sự rơi tự 48 2.3.2.2 Bài 31 Định luật bảo toàn động lượng (Phụ lục) 55 2.4 Kết luận chương 55 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 56 3.1 Mục đích, nội dung thực nghiệm sư phạm .56 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 56 3.1.2 Nhiệm vụ 56 3.2 Đối tượng nội dung thực nghiệm sư phạm 56 3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 56 3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 57 3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 57 3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 57 3.3.2 Quan sát học 57 3.3.3 Tiến hành kiểm tra, thu thập số liệu xử lý kết .58 3.4 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 58 3.4.1 Đánh giá định tính 58 3.4.2 Đánh giá định lượng 59 3.4.3 Kiểm định giả thuyết thống kê 62 3.5 Kết luận chương 63 KẾT LUẬN 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 67 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt CNTT Viết đầy đủ Công nghệ thông tin ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh PMDH Phần mềm dạy học PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa SGV Sách giáo viên THPT Trung học phổ thơng TN Thí nghiệm TNg Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sư phạm MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Chúng ta sống thời đại cách mạng khoa học – kỹ thuật công nghệ Cuộc cách mạng phát triển vũ bão với nhịp độ nhanh chưa có lịch sử lồi người, thúc đẩy nhiều lĩnh vực, có bước tiến mạnh mẽ mở nhiều triển vọng lớn lao loài người bước vào kỷ XXI CNTT thành tựu lớn cách mạng khoa học – kỹ thuật Nó thâm nhập chi phối hầu hết lĩnh vực nghiên cứu khoa học, ứng dụng công nghệ sản xuất, giáo dục, đào tạo hoạt động trị, xã hội khác Trong giáo dục – đào tạo, CNTT sử dụng vào tất môn học tự nhiên, kỹ thuật, xã hội nhân văn Hiệu rõ rệt chất lựơng giáo dục tăng lên mặt lý thuyết thực hành Vì thế, chủ đề lớn tổ chức văn hóa giáo dục giới UNESCO thức đưa thành chương trình hành động trước ngưỡng cửa kỷ XXI dự đoán “sẽ có thay đổi giáo dục cách vào đầu kỷ XXI ảnh hưởng CNTT ” [8] Như vậy, CNTT ảnh hưởng sâu sắc tới giáo dục đào tạo, đặc biệt đổi PPDH Ở nước ta, vấn đề ứng dụng CNTT giáo dục, đào tạo Đảng Nhà nước coi trọng, coi yêu cầu đổi PPDH có hỗ trợ phương tiện kỹ thuật đại điều cần thiết Các Văn kiện, Nghị quyết, Chỉ thị Đảng, Chính phủ, Bộ Giáo dục – Đào tạo thể rõ điều này, như: Nghị CP Chính phủ chương trình quốc gia đưa CNTT vào giáo dục đào tạo (1993), Nghị Trung ương khóa VIII, Luật giáo dục (1998) Luật giáo dục sửa đổi (2005), Nghị 81 Thủ tướng Chính phủ, Chỉ thị 29 Bộ Giáo dục – Đào tạo, Chiến lược phát triển giáo dục 2010 – 2020… Quyết định số 698/QĐ-TTg ngày 1/6/2009 Thủ tướng Chính phủ việc phê duyệt “Kế hoạch tổng thể phát triển nguồn nhân lực CNTT đến năm 2015 định hướng đến năm 2020” [9] Chỉ thị số 55/2008/CT-BGDĐT ngày 30/9/2008 Bộ trưởng Bộ GDĐT tăng cường giảng dạy, đào tạo ứng dụng CNTT ngành giáo dục giai đoạn 2008-2012 Nghị định số 102/2009/NĐ-CP ngày tháng 11 năm 2009 Chính phủ quản lý đầu tư ứng dụng CNTT sử dụng nguồn vốn ngân sách nhà nước Thông tư số 08/2010/TT-BGDĐT ngày 01/03/2010 Bộ trưởng Bộ Giáo dục Đào tạo quy định sử dụng phần mềm tự mã nguồn mở sở giáo dục Trong Nghị Trung ương II, khoá VIII Đảng Nhà nước ta khẳng định: “Phải đổi phương pháp giáo dục – đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương pháp đại vào trình dạy học, đảm bảo điều kiện thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh ” [10] Chỉ thị số 29 Bộ Giáo dục – Đào tạo (ngày 30/7/2001/CT) tăng cường giảng dạy, đào tạo ứng dụng CNTT ngành giáo dục giai đoạn 2001 – 2005 nêu rõ “CNTT phương tiện để tiến tới xã hội hóa học tập” [11], “giáo dục đào tạo phải đóng vai trị quan trọng bậc thúc đẩy phát triển CNTT ” [11] Vật lí mơn khoa học thực nghiệm, có kết hợp quan sát thí nghiệm suy luận lí thuyết để đạt thống lí luận thực tiễn Do q trình hình thành kiến thức cho học sinh đòi hỏi giáo viên học sinh phải tiến hành nhiều thí nghiệm, phối hợp âm thanh, hình ảnh, video minh họa từ tạo niềm tin phát triển tư góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho HS Đặc biệt phần học, thí nghiệm tương đối phức tạp với hệ khó thực Tuy nhiên nhiều lí khác nhau, khơng phải thí nghiệm thực Xét mặt khách quan, khó khăn gặp phải tiến hành thí nhiệm thực vài thí nghiệm cần thực với nhiều thao tác phức tạp, nhiều thời gian thực tốn chi phí, vài thí nghiệm khác có mức độ nguy hiểm cao khơng thực điều kiện bình thường Ở số trường THPT cịn thiếu chưa có phịng thí nghiệm thực hành, trường có phịng thí nghiệm thực hành dụng cụ thí nghiệm cịn chất lượng, thiếu số lượng, thiếu cán chuyên trách, diện tích phịng học nhỏ bố trí bàn ghế thiết bị bên không thuận lợi cho việc sử dụng thí nghiệm thực lớp… Xét mặt chủ quan, số GV cho rằng, việc chuẩn bị dụng cụ phục vụ thí nghiệm học thời gian giảng Một vài GV khác ngại khai thác, sử dụng thí nghiệm dụng cụ thí nghiệm đưa vào sử dụng lúc nhiều GV chưa tiếp cận tài liệu hướng dẫn nên khó sử dụng Vì địi hỏi GV phải có biện pháp kỹ thuật trực quan hóa kiện, tượng vật lí Bên cạnh đó, việc đời phần mềm dạy học sử dụng phần mềm nhu cầu lớn ngành giáo dục Mỗi phần mềm có ưu riêng q trình giáo dục, khai thác sử dụng phần mềm tổ chức dạy học điều nên làm Hiện nay, số phần mềm ứng dụng dạy học Vật lí như: Crocodile Physics, Electronics Workbench, Physics Simulations, Working Model, Solid work Trong phần mềm Working Model phần mềm có ứng dụng cao dạy học, thiết kế thí nghiệm học Sử dụng phần mềm Working Model ta thiết kế thí nghiệm giúp cho học sinh hiểu số lý thuyết thông qua hình ảnh trực quan, làm thí nghiệm mơ mà khơng có đủ điều kiện làm thí nghiệm thật Working Model tạo mơ hình ảnh hoạt nghiệm tốt điều giúp học sinh hiểu tượng học tập, từ có phương pháp giải tập tốt Đặc biệt mơi trường Working Model tính tốn kết số tập từ kiểm chứng kết sau giải tập học sinh Trong thời gian qua, có nhiều cơng trình nghiên cứu ứng dụng phần mềm Working Model Ví dụ đề tài nghiên cứu khoa học “Ứng dụng phần mềm mô Working Model 2D mơ q trình làm việc máy đào gầu truyền động thủy lực” sinh viên Dương Mạnh Hùng lớp Máy xây dựng AK45 Chuyên đề “Sử dụng phần mềm Working Model để mô tượng Vật lí” GV Trần Nhật Trung trường THPT Vịnh Xuân dừng lại ứng dụng lĩnh vực khác xây dựng, chế tạo máy móc, tượng Vật lí… Chưa có đề tài nghiên cứu theo hướng ứng dụng Working Model giảng dạy thí nghiệm học Vật lí Xuất phát từ lí tơi chọn đề tài nghiên cứu: “Sử dụng phần mềm Working Model thiết kế thí nghiệm ảo phần học Vật lí THPT” Mục tiêu nghiên cứu đề tài a Mục tiêu chung Xây dựng thí nghiệm phần học Vật lý THPT sử dụng hệ thống thí nghiệm để tổ chức dạy học đạt hiệu b Mục tiêu cụ thể - Làm rõ sở lí luận việc tổ chức dạy học thí nghiệm học thiết kế phần mềm Working Model - Xây dựng quy trình thiết kế tiến trình dạy học có hỗ trợ phần mềm Working Model phần học Vật lí THPT Đối tượng nghiên cứu Tổ chức hoạt động dạy học thí nghiệm phần học Vật lí THPT với việc sử dụng phần mềm mô Working Model Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu thí nghiệm phần học Vật lí THPT thiết kế phần mềm mô Working Model - Thực nghiệm sư phạm trường THPT Thanh Khê – TP Đà Nẵng Giả thuyết khoa học Nếu việc tổ chức dạy học thí nghiệm phần học Vật lí THPT thiết kế phần mềm mơ Working Model cách thích hợp có tác dụng hỗ trợ tốt cho hoạt động dạy giáo viên, tăng cường tính trực quan giúp học sinh khắc sâu chất vật lí vật tượng học thực tế, từ nâng cao chất lượng dạy học thí nghiệm phần học Vật lí THPT Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài - Tìm hiểu phương pháp dạy học thí nghiệm học trường THPT - Xây dựng quy trình thiết kế tiến trình dạy học thí nghiệm học thiết kế phần mềm mô Working Model - Thiết kế soạn thảo tiến trình dạy học số tiết phần học Vật lí THPT có thí nghiệm học thiết kế phần mềm mô Working Model - Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra giả thuyết rút kết luận Phương pháp nghiên cứu 7.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu chủ trương, sách Đảng, Bộ giáo dục thông qua văn kiện, luật giáo dục, thị… vấn đề dạy học đổi phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng dạy học trường THPT - Nghiên cứu luận án, luận văn, sách, báo, tạp chí chun ngành có liên quan đến đề tài 7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Điều tra thực trạng, nghiên cứu tình hình sử dụng phần mềm dạy học trình dạy học Vật lí trường phổ thơng 7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Tiến hành giảng dạy số tiết có thí nghiệm học mô phần mềm Working Model - Quan sát, kiểm tra, đánh giá hoạt động học sinh trình học tiết học - So sánh, đối chứng với lớp khác không học theo phương pháp này, kết hợp với việc trao đổi ý kiến giáo viên giảng dạy 7.4 Phương pháp thống kê toán học Sử dụng phương pháp thống kê toán học để phân tích kết thực nghiệm sư phạm kiểm định lại giả thuyết khác kết học tập hai lớp thực nghiệm lớp đối chứng Cấu trúc đề tài - MỞ ĐẦU - NỘI DUNG + Chương 1: Cơ sở lí luận việc tổ chức hoạt động dạy học thí nghiệm trường THPT + Chương 2: Tổ chức dạy học số phần học Vật lí THPT với hỗ trợ thí nghiệm mơ phần mềm Working Model + Chương 3: Thực nghiệm sư phạm - KẾT LUẬN - TÀI LIỆU THAM KHẢO - PHỤ LỤC Câu Thầy (cơ) có biết đến phần mềm mơ Working Model khơng? A Có B Không Câu Theo thầy (cô) phần mềm mô Working Model có ưu điểm gì? (Chọn nhiều phương án) A Phần mềm giúp lên lớp giáo viên sinh động hiệu thơng qua thí nghiệm mơ B Giúp học sinh nắm bắt cách chủ động linh hoạt C Dễ dàng hiệu chỉnh thông số q trình làm thí nghiệm ảo D Có khả mô hệ phức tạp E Thực thi, dừng, hiệu chỉnh khai báo lại q trình mơ thời điểm lúc mơ thí nghiệm F Phân tích thí nghiệm cách đưa giá trị lực, moment, gia tốc…của chi tiết hệ thống G Xem kết thí nghiệm xuất dạng vectơ, giá trị số hay đồ thị hệ đơn vị khác H Có thể mơ q trình tiếp xúc, va chạm, ma sát,… I Tạo hình ảnh động, đoạn phim ngắn AVI, đồ thị cho việc trình diễn thí nghiệm J Dễ thực phần mềm lập trình sẵn K Ý kiến khác…………………………………………………………………… Câu Theo thầy (cô) phần mềm mô Working Model có nhược điểm gì? (Chọn nhiều phương án) A Sử dụng phần mềm khó B Hình ảnh thí nghiệm xuất mà phần mềm đem lại khơng đẹp C Thí nghiệm mơ phần mềm không sinh động mô phần mềm khác D Học sinh không nắm bắt nội dung thí nghiệm mơ phần mềm E Phần mềm hữu ích khơng có nhược điểm lớn F Ý kiến khác………………………………………………………………… 68 Câu Theo thầy (cô) ta nên sử dụng phần mềm Working Model để đạt hiệu quả? (Chọn nhiều đáp án) A Cần sử dụng rộng rãi tiết dạy đặc biệt tiết dạy có thí nghiệm học B Khuyến khích giáo viên dạy học giảng điện tử có sử dụng phần mềm mơ thí nghiệm C Có buổi giới thiệu phần mềm cách sử dụng phần mềm cho giáo viên D Trao đổi thí nghiệm mà giáo viên tự thiết kế E Ý kiến khác…………………………………………………………………… Câu Thầy (cô) đọc tài liệu xem thí nghiệm đĩa CD cho biết chức phần mềm gì? A Mơ thí nghiệm học B Mơ thí nghiệm phần điện học C Mơ tất thí nghiệm tất lĩnh vực: cơ, quang, nhiệt, điện Câu Thầy (cô) nhận xét thí nghiệm mơ phần mềm Working Model đĩa CD? (Chọn nhiều phương án) A Các thí nghiệm thiết kế đẹp mắt, dễ quan sát B Các thí nghiệm sinh động, lôi người xem C Biết nội dung thí nghiệm quan sát thí nghiệm D Kết thí nghiệm đưa nhiều dạng: giá trị số, vectơ, đồ thị… E Dễ dàng hiệu chỉnh thơng số q trình làm thí nghiệm ảo F Các hệ phức tạp mô cách dễ dàng G Thực thi, dừng, hiệu chỉnh khai báo lại q trình mơ thời điểm lúc mơ thí nghiệm H Các thí nghiệm khơng đẹp mắt, khơng sinh động I Học sinh khó nắm bắt nội dung thí nghiệm quan sát thí nghiệm J Ý kiến khác………………………………………………………………… Câu 10 Theo thầy (cô) việc sử dụng phần mềm Working Model để thiết kế thí nghiệm học để phục vụ việc giảng dạy là: A Rất cần thiết 69 B Cần thiết C Bình thường D Khơng cần thiết E Rất không cần thiết Phiếu thăm dị học sinh PHIẾU ĐIỀU TRA Để hồn thành đề tài nghiên cứu “Sử dụng phần mềm Working Model thiết kế thí nghiệm ảo phần học Vật lí THPT”, chúng tơi tiến hành khảo sát, thăm dị ý kiến bạn học sinh trường THPT Thanh Khê ưu điểm phần mềm mô thí nghiệm, hứng thú học sinh giáo viên giảng dạy tiết học giảng điện tử có sử dụng phần mềm mơ để từ chúng tơi tiến hành thiết kế số thí nghiệm ảo để phục vụ việc dạy học phần học Vật lí THPT Chúng tơi hi vọng nhận hợp tác bạn Chúc bạn sức khỏe, học giỏi Trân trọng cảm ơn Hãy khoanh tròn vào phương án mà bạn chọn Câu 1: Khi học mơn Vật lí có thí nghiệm, giáo viên tổ chức dạy thí nghiệm nào? A Giáo viên giới thiệu thí nghiệm lời B Được làm thí nghiệm thực C Được học thí nghiệm mơ phần mềm mô D Phương pháp khác …………………………………………………… Câu 2: Ở trường bạn học, thầy (cô) giảng dạy mơn Vật lí có sử dụng phần mềm mơ để mơ thí ngiệm khơng? A Có B Khơng NẾU CĨ bạn trả lời câu hỏi 3, 4, 5, 6, 7; NẾU KHÔNG bạn trả lời câu hỏi 8, 9, 10 Câu 3: Thầy (cô) giảng dạy giảng điện tử có sử dụng phần mềm mơ thí nghiệm có thường xun khơng? A Rất Thường xun B Thường xuyên C Bình thường 70 D Thỉnh thoảng E Hiếm Câu 4: Bạn có thích giáo viên mơ thí nghiệm học phần mềm mơ tiết dạy mơn Vật lí khơng? A Rất thích B Thích C Bình thường D Khơng thích E Rất khơng thích Câu 5: Lý bạn thích/ hứng thú với giảng điện tử có sử dụng phần mềm mơ thí nghiệm giảng dạy mơn Vật Lí? A Phần mềm mơ hữu ích B Phần mềm mô giúp cho học thêm sinh động hiệu qua thí nghiệm mơ C Các thí nghiệm mơ dễ quan sát,dễ hiểu, thay đổi thơng số cách phù hợp D Phần mềm mơ lại trình học biến đổi nhanh mà mắt không quan sát E Phần mềm mô giúp nắm bắt học cách chủ động linh hoạt F Ý kiến khác……………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… Câu 6: Khi dạy học giảng điện tử có ứng dụng phần mềm mơ thí nghiệm ảo giáo viên hoạt động nào? A Tích cực: giảng giải thí nghiệm nhiều lần B Tích cực với nhiều hình thức phong phú đặc biệt phần có thí nghiệm mơ C Ý kiến khác Cụ thể……………………………………………………… Câu 7: Mức độ hiểu bạn giáo viên giảng dạy giảng điện tử có sử dụng phần mềm mơ thí nghiệm nào? A Rất hiểu B Hiểu 71 C Bình thường D Không hiểu E Rất không hiểu Câu 8: Bạn có thích học tiết dạy giáo viên giảng dạy giảng điện tử có sử dụng phần mềm mơ khơng? A Có B Khơng Câu 9: Hãy cho biết bạn thích/ khơng thích học tiết dạy với giảng điện tử có sử dụng phần mềm mơ phỏng?(Chọn nhiều phương án) A Có thể quan sát thí nghiệm mà thực tế khơng làm B Khơng nắm bắt trọng tâm giảng C Thú vị thí nghiệm mơ sinh động D Khơng thích giáo viên giảng đọc lại slide, khơng hiểu thí nghiệm mơ E Ý kiến khác………………………………………………………… Câu 10: Bạn muốn tần suất giảng dạy tiết học giáo viên với giảng điện tử có sử dụng phần mềm mơ thí nghiệm nào? A Rất thường xuyên B Thường xuyên C Bình thường D Thỉnh thoảng E Khơng Xin bạn vui lịng cho biết thông tin cá nhân sau: Họ tên: ………………………………Lớp: …………………………………… Trường theo học:……………………………………………………………… 72 Đề kiểm tra Trường THPT Thanh Khê Đề kiểm tra 15 phút Môn: Vật lý Họ tên học sinh:……………………………………… Lớp:…………………… Câu 1: Hãy nêu mối liên hệ độ lớn lực tương tác phân tử với khoảng cách chúng? Câu 2: Tại cho hai thỏi chì có mặt đáy phẳng mài nhẵn tiếp xúc với chúng hút nhau? Tại hai mặt không mài nhẵn lại khơng hút nhau? Bài làm ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 73 Giáo án Bài 31: ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG I Mục tiêu Kiến thức - Phát biểu khái niệm động lượng - Viết công thức tính động lượng nêu đơn vị đo động lượng - Phát biểu viết hệ thức định luật bảo toàn động lượng hệ hai vật Kỹ - Nhận biết hệ vật, hệ kín, điều kiện áp dụng định luật bảo tồn động lượng - Vận dụng định luật để giải số tốn tìm động lượng Thái độ: Có ý thức vận dụng kiến thức Vật lí để giải thích tượng thực tế II Chuẩn bị Giáo viên: - Dụng cụ kiểm chứng định luật bảo tồn động lượng - Dụng cụ thí nghiệm minh hoạ định luật bảo toàn động lượng (SGV) - Va chạm cầu treo sợi dây - Bảng ghi kết thí nghiệm - Nội dung ghi bảng: Nội dung ghi bảng BÀI 31 ĐỊNH LUẬT BẢO TỒN ĐỘNG LƯỢNG Hệ kín Một hệ vật gọi hệ kín có vật hệ tương tác lẫn (gọi nội lực) mà khơng có tác dụng lực từ bên ngồi (gọi ngoại lực), có phải triệt tiêu lẫn Các định luật bảo toàn: Người ta thiết lập số định luật bảo tồn hệ kín: Định luật bảo tồn khối lượng, định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn lượng……… 74 Các định luật bảo toàn: a.Tương tác vật hệ kín: (SGK) b Động lượng Định nghĩa: Động lượng vật chuyển động đại lượng đo tích khối lượng vận tốc vật Đơn vị động lượng: kg.m/s Biểu thức:   P  mv c Định luật bảo toàn động lượng: Vectơ tổng động lượng hệ kín bảo tồn Học sinh: - Định luật bảo tồn cơng lớp - Chuẩn bị TN va chạm cầu treo sợi dây III Tiến trình dạy học Ổn định lớp: (3 phút) Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Kiểm tra cũ, đặt vấn đề (7 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS * Kiểm tra cũ: - GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi: - HS: Câu 1: Viết biểu thức định luật II Niu –  v Câu 1: F  m a  m tơn dạng thể mối liên hệ t   lực tác dụng vào vật với khối lượng vận tốc vật? Câu 2: Phát biểu viết biểu thức định Câu 2: Khi vật A tác dụng lên vật B luật III Newton lực, vật B tác dụng trở lại vật A lực Hai lực hai lực trực đối 75  * Đặt vấn đề:  F AB   F BA Chương trước học phần tĩnh học vật rắn Qua chương tìm hiểu định luật bảo tồn để giải toán học cách dễ dàng Hoạt động 2: Tìm hiểu hệ kín (5 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS - GV yêu cầu HS cho biết hệ vật gì? - HS: Là hệ thống nhiều vật, vật tương tác với tương tác với vật hệ - Xét bàn bi –a, tương tác viên bi - HS: Một hệ vật gọi có ma sát mặt bàn Bây ta xét hệ vật viên hệ kín có bi lăn mặt bàn, bỏ qua ma sát mặt bàn, vật hệ tương tác có tương tác viên bi, hệ gọi lẫn (gọi nội lực) hệ kín Vậy hệ kín gì? mà khơng có tác dụng lực từ bên (gọi ngoại lực), có phải triệt tiêu lẫn - GV nhận xét câu trả lời HS - HS lắng nghe Hoạt động Tìm hiểu định luật bảo toàn (5 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS - Xét phản ứng hóa học: - HS: Khối lượng HCl  NaOH  NaCl  H O GV yêu cầu cho biết phản ứng đại lượng không thay đổi? - GV thông báo: Khối lượng trước sau phản ứng - HS lắng nghe ta nói khối lượng bảo toàn - GV yêu cầu HS cho biết em định luật bảo toàn 76 - HS: Định luật bảo toàn học lớp dưới? lượng: Năng lượng không tự sinh không tự đi, truyền từ vật sang vật khác, chuyển hóa từ dạng sang dạng khác - GV: Người ta thiết lập số định luật bảo - HS lắng nghe tồn hệ kín: Định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn lượng……… Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật bảo tồn động lượng (15 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS 1/ Tương tác vật hệ kín - GV: Lớp chia thành nhóm Hãy thiết lập hệ thức 31.1 - HS hoạt động nhóm tiến SGK, sau nhóm cử đại diện lên bảng thiết lập hành yêu cầu GV công thức b/ Động lượng: - GV cho HS quan sát TN ảo 1: Cho viên bi có khối - HS: Viên bi M0 chuyển lượng M1 chuyển động với vận tốc v1 tới va chạm vào động viên bi M0 đứng yên Cho biết viên bi M0 sau va chạm? - GV làm TN ảo 2: Cho viên bi khối lượng M1 chuyển - HS: Viên bi M0 TN động với v2 > v1 tới va chạm vào viên bi M0 đứng chuyển động nhanh so 77 yên Cho biết viên bi M0 chuyển động sau với chuyển động va chạm so với chuyển động TN 1? - GV cho HS quan sát TN ảo 3: Cho viên bi khối lượng M2 > M1 chuyển động với vận tốc V1 đến va chạm vào viên bi M0 đứng yên Cho biết viên bi M0 chuyển động sau va chạm so với chuyển động TN - HS: Viên bi M0 TN chuyển động nhanh so với chuyển động TN TN 1? - GV kết luận: Phải có đại lượng đặc trưng cho - HS lắng nghe làm thay đổi vận tốc hai viên bi TN Đại lượng gọi động lượng P - Qua TN em thấy P phụ thuộc vào đại lượng - HS: P tỉ lệ thuận với m, v vào? Phụ thuộc nào? - GV thông báo: Công thức động lượng P = m.v - HS lắng nghe, ghi chép - GV yêu cầu HS cho biết m, v đại lượng có hướng - HS: m đại lượng vơ hướng, v đại lượng có hay vơ hướng Từ kết luận cho P hướng nên p đại lượng 78 - Nêu định nghĩa động lượng, đơn vị có hướng - HS: Động lượng vật chuyển động đại lượng đo tích khối lượng vận tốc vật Đơn vị động lượng: kg.m/s2 c/ Định luật bảo toàn động lượng - GV yêu cầu HS viết lại biểu thức 31.1 theo động lượng - HS: P   P1  P    P '  P ' - Dựa vào biểu thức ta thấy động lượng bảo toàn - HS: Vectơ tổng động lượng GV yêu cầu HS phát biểu định luật bảo toàn động hệ kín bảo tồn lượng - GV thơng báo: áp dụng định luật cho hệ có n vật - HS lắng nghe Hoạt động 4: Củng cố, vận dụng.(10 phút) Hoạt động GV Hoạt động HS 1/ Củng cố: - Thế hệ kín? - HS trả lời câu hỏi GV - Định nghĩa động lượng viết biểu thức - Phát biểu định luật bảo tồn động lượng cho hệ kín 2/ Vận dụng: - HS làm tập vận dụng - Làm tập 1, 3/ trang 148 SGK Hoạt động Dặn dò Hoạt động GV Hoạt động HS - Làm tập 2,4,5,6,7 SGK trang - Ghi chép 148 Chuẩn bị “ Chuyển động phản lực Bài tập định luật bảo toàn động lượng” 79 IV Rút kinh nghiệm ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Một số thí nghiệm phần Cơ học Vật lý THPT xây dựng 5.1 Thí nghiệm khảo sát hệ dao động mặt phẳng nghiêng Hình 2.5 Hệ dao động mặt phẳng nghiêng 5.2 Thí nghiệm khảo sát hệ quy chiếu phi quán tính Hình 2.6 Hệ quy chiếu phi qn tính 80 5.3 Thí nghiệm khảo sát hệ rịng rọc Hình 2.7 Hệ vật 5.4 Thí nghiệm khảo sát mơ hình mơ tồn đồng thời lực hút lực đẩy phân tử Hình 2.8 Mơ hình mơ tồn đồng thời lực hút lực đẩy phân tử 5.5 Thí nghiệm khảo sát dao động tắt dần Hình 2.9 Dao động tắt dần 81 5.6 Thí nghiệm khảo sát hệ dao động Hình 2.10 Hệ dao động 82 ... trình thiết kế tiến trình dạy học thí nghiệm học thiết kế phần mềm mô Working Model - Thiết kế soạn thảo tiến trình dạy học số tiết phần học Vật lí THPT có thí nghiệm học thiết kế phần mềm mô Working. .. dựng thí nghiệm phần học Vật lý THPT sử dụng hệ thống thí nghiệm để tổ chức dạy học đạt hiệu b Mục tiêu cụ thể - Làm rõ sở lí luận việc tổ chức dạy học thí nghiệm học thiết kế phần mềm Working Model. .. thiết kế tiến trình dạy học có hỗ trợ phần mềm Working Model phần học Vật lí THPT Đối tượng nghiên cứu Tổ chức hoạt động dạy học thí nghiệm phần học Vật lí THPT với việc sử dụng phần mềm mô Working