Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý Lời cảm ơn Trong trình nghiên cứu hoàn thành luận văn, em đà nhận đợc giúp đỡ tận tình thầy giáo, cô giáo khoa, đặc biệt thầy giáo h ớng dẫn PGS TS Nguyễn Quang Lạc- Chủ nhiệm môn ph ơng pháp giảng dạy (Khoa Vật lý - Đại học Vinh) Đồng thời em nhận đợc giúp đỡ thầy, cô đồng nghiệp trờng THPT Nguyễn Công Trứ - Nghi xuân - Hà tĩnh Qua em xin chân thành cảm ơn thầy giáo h ớng dẫn thầy, cô giáo khoa, thầy cô tr ờng phổ thông bạn sinh viên đà quan tâm giúp đỡ em, đóng góp ý kiến giúp em hoàn thành luận văn Vinh, ngày tháng năm 2002 Sinh viên: Vũ Thị Minh Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý Phần mở đầu I Lý chọn ®Ị tµi: Chóng ta ®ang sèng thÕ kû XXI, thÕ kû cđa nỊn kinh tÕ tri thøc ph¸t triĨn, kỷ không ngừng hội nhập nớc khu vực giới Và thời kỳ nhân tố ngời đợc quan tâm phát triển mạnh mẽ Bởi năm gần ngành giáo dục đà chủ trơng thực đổi mục tiêu, nội dung, phơng pháp, hình thức tổ chức dạy học, nhằm tích cực hoá hoạt động học tập phát huy tính chủ động sáng tạo lực tự học, tự nghiên cứu học sinh Để đạt đợc điều phải xem xét trình dạy học tổng thể thống dới tác động qua lại biện chứng tất yếu tố chi phối nó, bao gồm yếu tố khách quan yếu tố chủ quan nh: điều kiện tự nhiên, xà hội, sở vật chất, thiết bị nh yếu tố gây nhiễu trình dạy học Nhiễu điều kiện khách quan nh: môi trờng học tập, điều kiện xà hội, bạn bè hay yếu tố chủ quan nh : phân tán t tëng, sù thiÕu høng thó häc tËp Trong ®ã, nhiễu có ảnh hởng đáng kể đến trình dạy học là: quan niệm riêng học sinh, hiểu biết học sinh mang đến trớc giê häc Thùc tÕ cho thÊy quan niƯm riªng cđa học sinh vật, tợng đời sống đa dạng phong phú, ăn sâu vào tiềm thức ngời, vậy, để việc giảng dạy đạt kết tốt, ngời giáo viên cần phải phát quan niệm riêng học sinh, có hiểu biết đợc quan niệm riêng học sinh ta chế ngự đợc chúng Từ ta tìm phơng pháp khắc phục quan niệm sai lầm em Nhằm giúp em, nhận thức lĩnh hội đợc tri thức khoa học Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý Xuất phát từ lý em chọn đề tài: Khắc phục quan niệm sai lầm học sinh thông qua việc sử dụng số toán nghịch lý ngụy biện phần Cơ học lớp 10 II Mục đích đề tài: Sử dụng số toán vui nghịch lý ngụy biện để phát hiƯn tra quan niƯm sai lÇm cđa häc sinh, tõ khắc phục quan niệm sai lầm ấy, giúp cho em giữ chất vật, tợng, trình vật lý đợc nghiên cứu phần Cơ học lớp 10 III Giả thuyết khoa học : Nếu thầy giáo phát đợc quan niệm riêng học sinh tợng, trình vật lý đợc nghiên cứu học đề xuất đợc giải pháp s phạm hợp lý để khắc phục quan niệm sai lệch em nhận đợc sai lầm, từ nhận thức lĩnh hội đợc tri thức khoa học, đồng thời củng cố, khắc sâu kiến thức, nâng cao hiệu dạy IV Nhiệm vụ: - Nghiên cứu sở lý ln vµ thùc tiƠn vỊ quan niƯm cđa häc sinh ảnh hởng trình dạy học - Nghiên cứu chơng trình SGK Vật lý THPT để từ đa số toán nghịch lý ngụy biện Đồng thời đề xuất số biện pháp s phạm cụ thể nhằm khắc phục quan niƯm sai lÇm cđa häc sinh - Thùc nghiƯm s phạm để đánh giá tính khả thi hiệu biện pháp s phạm đà đề xuất V Đối tợng phơng pháp nghiên cứu: Đối tợng: Nghiên cứu hoạt động dạy học giáo viên học sinh trờng phổ thông phần Cơ học 10 Phơng pháp: - Phơng pháp nghiên cứu lý luận - Phơng pháp nghiên cứu thực tiễn Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - VËt lý + §iỊu tra quan niƯm häc sinh số khái niệm phần Cơ học lớp 10 + Thực nghiệm s phạm: trờng phổ thông, để đánh giá tính khả thi đề tài Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý Phần nội dung Chơng I : Cơ sở lý luận thực tiễn đề tài 1) Cơ sở lý ln 1.1 Bµi tËp vËt lý víi viƯc «n tËp, cñng cè kiÕn thøc cho häc sinh 1.1.1 Bài tập vật lý ? Ngời ta gọi vấn đề không lớn đợc giải nhờ phép biến đổi toán học, nhờ thí nghiệm dựa sở định luật vật lý phơng pháp vật lý tập vật lý 1.1.2 Vai trò tập vật lý việc củng cố, khắc sâu kiến thức cho học sinh Bài tập vật lý phơng tiện tốt để thực nhiệm vụ dạy học vật lý, nhiệm vụ củng cố khắc sâu kiến thức cho häc sinh lµ nỉi bËt - Häc sinh chØ biết kiến thức lý thuyết cách chung chung kiến thức kiến thức chết mà ChØ nµo häc sinh biÕt vËn dơng kiÕn thøc lý thuyết vào việc giải tập, học sinh lĩnh hội đợc tri thức cách sâu sắc, hoàn thiện tri thức biến thuộc tri thức nhân loại thành vốn riêng - Giải tập em không huy động kiến thức vừa học mà phải kết hợp nhiều thao tác t duy, sử dụng tất đà học Sau lần giải tập em không khắc sâu thêm kiến thức vừa học mà củng cổ, ôn tập đợc nhiều kiến thức cũ có liên quan 1.2 Bài tập vật lý nghịch lý ngụy biện 1.2.1 Khái niệm - Bài tập vật lý nghịch lý tập đợc soạn thảo dựa định luật vật lý học phơng pháp trình bày định luật Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý SGK, sách tham khảo, sách Didactic vật lý số tài liệu đọc thêm khác - Bài tập vật lý mang tính ngụy biện: tập đợc soạn thảo dựa suy luận sai lầm học sinh 1.2.2 Đặc điểm: - Bài tập vật lý mang tính nghịch lý tập định tính tập định lợng Để giải tập kiểu học sinh phải nắm vững nội dung, phạm vi ứng dụng định lt - Bµi tËp vËt lý mang tÝnh ngơy biƯn thờng tập vật lý phản ánh quan niƯm sai lƯch cđa häc sinh ë mét sè tợng em đợc biết, đặc biệt tợng diễn đời sống ngày em Trong trình giải tập này, câu trả lời em đa thờng phạm phải sai lầm có tính chất tinh vi, khó nhận thấy đợc, không ý tới tất kiện toán hay áp dụng cách không công thức hay định luật 1.2.3 Vai trò Bài tập vật lý nghịch lý ngụy biện có vai trò nh tập vật lý đơn Tuy nhiên, loại tập đợc soạn thảo dựa định luật vật lý suy luận sai lầm học sinh nên tác dụng củng cố, khắc sâu thêm kiến thức đà học, phát quan niệm sai lầm học sinh Từ giáo viên míi cã híng kh¾c phơc quan niƯm phi khoa häc em cách hiệu 1.3 Bài tập vật lý nghịch lý ngụy biện với quan niệm riªng cđa häc sinh 1.3.1 Quan niƯm riªng cđa häc sinh 1.3.1.1 Khái niệm Quan niệm hiểu biết ngời tợng vật, khái niệm tự nhiên Những khái đợc tiềm ẩn nÃo đợc tái lại có kích thích Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý Quan niệm riêng hiểu biết cá nhân nên thể tính cá biệt cao, vật, tợng nhng ngời hiểu theo cách khác Nếu để quan niệm riêng hình thành cách tự phát mang yếu tố chủ quan cá nhân thờng thiếu khách quan không khoa học Tóm lại quan niệm riêng học sinh biểu biết quan niệm, tợng, trình vật lý mà học sinh đà có sẵn trớc nghiên cứu chúng học Trong quan niệm riêng có nhiều quan niệm không phản ánh chÊt vËt lý, b¶n chÊt khoa häc vèn cã cđa vật, tợng, khái niệm trình vật lý Ngời ta gọi quan niệm riêng sai lƯch 1.3.1.2 Ngn gèc Ngn gèc quan niƯm riªng cđa häc sinh b¾t ngn tõ kinh nghiƯm sèng hay ngôn ngữ phong phú 1.3.1.3 Đặc điểm Quan niệm riêng học sinh thờng bền vững bảo thủ, nhiều quan niệm riêng sai lệch Về mặt chất chúng không phù hợp với tri thức khoa học Do thờng gây nhiều khó khăn trình dạy học vật lý trờng phổ thông 1.3.1.4 Quan niệm sai lệch đa đến khó khăn đáng kể dạy học vật lý Ta coi biểu biết ban đầu học sinh (quan niệm riêng) sở để nghiên cứu vật lý, học sinh hiểu theo cách riêng, hiểu sai xuất phát từ sở khác Do vậy, quan niệm riêng học sinh nh vật cản đờng nhận thức vật, tợng Nếu ngời thầy không áp dụng biện pháp nhằm vô hiệu hoá vật cản, khắc phục sửa chữa quan niệm sai lệch kiến Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý thức mà học sinh thu nhận đợc sÏ trë nªn mÐo mã thËm chÝ sai lƯch vỊ chất vật lý 1.3.2 Bài tập vật lý nghịch lý vµ ngơy biƯn víi quan niƯm sai lƯch cđa häc sinh 1.3.2.1 Ph¸t hiƯn quan niƯm sai lƯch học sinh Khi đa vấn đề vật lý (có thể tợng gần gũi đời sống), học sinh đa câu trả lời theo hiểu biết thân em Song tợng trình ta đa dới dạng toán nghịch lý ngụy biện lại khác Trong tập nghịch lý ngụy biện thờng đà có số phơng án trả lời, vấn đề em phải lựa chọn em phải giải thích, nhng việc không dễ dàng Bởi t em xuất xung đột tâm lý kiến thức cũ mới, điều nghĩ trái với thực tế diễn Chính từ kích thích, thúc em tìm lời giải đáp Nếu ngời giáo viên biết tổ chức trình dạy học, tạo không khí dạy học tốt giải phóng đợc lo sợ học sinh, từ em tự bộc lộ quan niệm riêng 1.3.2.2 Khắc phục quan niệm riêng sai lầm học sinh Sau tạo đợc t em xung đột tâm lý hay đà đặt học sinh vào tình có vấn đề thúc học sinh trả lời HÃy học sinh bộc lộ hết quan niệm riêng mình, giáo viên phải ngời biết lắng nghe tất quan niệm riêng em, dù quan niệm riêng sai lệch Dới hớng dẫn giáo viên, câu hỏi nêu vấn đề gợi ý cho em suy nghĩ tìm câu trả lời Khi em tự nhận thấy tính đắn câu trả lời tự bỏ quan niệm sai lệch trớc 1.3.2.3 Củng cố khắc sâu kiến thức đà học Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý Thông qua học bình thờng, em hiểu đợc kiến thức đà học cách chung Một dạy có sử dụng toán nghịch lý ngụy biện em đào sâu kiến thức khía cạnh đời sống, kỹ thuật, em nhận thấy đợc phạm vi sử dụng định luật vật lý, liên hệ ứng dụng thực tế Mặt khác thông qua hệ thống tËp nµy häc sinh nèi kÕt kiÕn thøc cị vµ thành khối lôgic chặt chẽ, Loại tập dù định tính hay định lợng sử dụng vào mục đích: tập dợt, ôn tập, củng cố, khắc sâu kiến thức hay kiểm tra kiÕn thøc häc sinh mét c¸ch thn tiƯn Kh¸c víi loại tập khác, toán nghịch lý ngụy biện có nhiều chi tiết thú vị, tợng, trình đa gần gũi với đời sống em nên em cảm thấy hứng thú giải loại tập Bài tập ngắn gọn, em làm khoảng - phút, đồng thời kích thích đợc em tính tò mò, ham hiểu biết tất tợng trình hay khái niệm mà em đà đợc học trờng đà đợc biết đời sống Chính lẽ mà tác dụng củng cố, khắc sâu kiến thức, khả khắc phục quan niệm sai lầm học sinh hẳn ý suông SGK Ví dụ: Khi học xong khái niệm Vận tốc trung bình, giáo viên có ý em phân biệt khái niệm với khái niệm Trung bình vận tốc song em lại quên Điều đợc minh chứng kết điều tra khái niệm lớp 10C 10D trờng THPT Nguyễn Công Trứ (Nghi Xuân - Hà Tĩnh) với toán ngụy biện sau: Một ô tô chuyển động từ A đến B với vận tốc 20km/h chuyển động từ B A với vận tốc 30km/h HÃy xác định vận tốc trung bình ô tô trình ? Lớp 10C có 48 học sinh Luận văn tèt nghiƯp Vị ThÞ Minh - K39A2 - VËt lý Lớp 10D có 49 học sinh Kết : TÊt c¶ sè häc sinh cđa hai líp (97 häc sinh ) giải nh sau: Vận tốc trung bình ô tô trình : V= V1 + V2 20 + 30 = = 25( km / h) 2 Nh em đà hoàn toàn nhầm lẫn hai khái niệm Vận tốc trung bình Trung bình vận tốc Trong kết ®óng lµ : V= AB + BA = 24( km / h ) AB BA + 20 30 Nh vËy, đà thấy rằng, rõ ràng dù giáo viên đà ý cho học sinh phân biệt hai khái niệm song em nhầm Sau chữa tập cho lớp em thực nắm đợc, phân biệt đợc hai khái niệm Tôi nghĩ em có quan niệm sai lầm lần hai khái niệm đà đợc khắc sâu toán tởng đơn giản song lại lý thú Cơ sở thực tiễn 2.1 Thực trạng dạy häc VËt lý ë trêng phỉ th«ng Thùc hiƯn Nghị trung ng II đổi phơng pháp dạy học , trờng phổ thông đề cao phơng pháp dạy học nêu vấn đề, lấy học sinh làm trung tâm, giáo viên phải ý tới quan niệm riêng em Song thực tế họ quan tâm tới quan niệm riêng phù hợp với chất vật lý tợng, trình vật lý nghiên cứu để học sinh trả lời câu hỏi nêu trình truyền thụ tri thức mới, Những quan niệm riêng sai lệch họ thờng thờ phủ nhận Họ em đà có quan niệm riêng tợng, trình vật lý nghiên cứu học Do giáo viên trình bày 10 Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - VËt lý V× Loan cha hiĨu tính tơng đối vận tốc G.V: Nh vậy, vận tốc đợc xác định hệ quy chiếu xác định Để so sánh giá trị vận tốc với phải xét vận tốc cïng mét hƯ quy chiÕu Bµi tËp 2: Trong mét ô tô chạy, sau phút ta lại ghi số đồng hồ đo vận tốc Có thể vào số ghi đợc để tính vận tốc trung bình ô tô không ? Giải : Kiên cho rằng: Có thể tính vận tốc trung bình ô tô V = V1 + V2 + + Vn n Giang nãi, kh«ng thĨ tÝnh đợc, ta tính chất chuyển động ô tô giây nên không xác định đợc độ dài quÃng đờng ô tô t (s) mà V V = S t : không tính đợc Theo em bạn ? Vì ? G.V: Sau ®Ĩ cho häc sinh béc lé quan niệm riêng cho em thảo luận để bảo vệ ý kiến cá nhân Giáo viên ngời gợi ý cho em tìm câu trả lời ®óng G.V1: ViÕt biĨu thøc tÝnh vËn tèc trung b×nh ? H.S1: V = S t G.V2: Xác định S, t ? H.S2: Không xác định đợc S G.V3: Ai ? H.S3: Giang G.V: Kiên sai, ? 28 Luận văn tốt nghiệp lý H.S: Vì V = Vị ThÞ Minh - K39A2 - VËt V1 + V2 + + Vn trung bình vận tốc không n phải vận tốc trung bình G.V: HÃy ý phân biệt hai khái niệm Bài tËp : Mét vËt chun ®éng nh sau: - Trờng hợp 1: Vật đợc ném xuống dới không vận tốc ban đầu - Trờng hợp 2: Vật đợc ném xuống dới có vận tốc ban đầu - Trờng hợp 3: Vật đợc ném lên có vận tốc ban đầu * Bạn A cho rằng: Vật trờng hợp thu đợc gia tốc nh trọng lực P tác dụng lên vật có lực tác dụng ngời truyền cho vật * Bạn B cho trờng hợp thu đợc gia tốc lớn trọng lực chiều với chuyển động * Bạn C nói: Cả trờng hợp vật thu đợc gia tốc nh có trọng lực P tác dụng lên vật Theo em ? Vì ? (Bỏ qua sức cản không khí) G.V: Cho học sinh đa quan niệm riêng mình, sau cho em thảo luận hớng dẫn học sinh tìm câu trả lời G.V: Sau vật khỏi tay vật chịu tác dụng lực ? H.S: Trọng lực P G.V: Khi vật đợc ném khỏi tay liệu có lực từ tay tác dụng lên vật hay không ? H.S: Không G.V: Ai ? H.S : Bạn C trả lời G.V: Vật chuyển động rơi tự chịu tác dụng trọng lực Bài tập : 29 P mà Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý Lực hớng tâm giữ cho chất điểm khối lợng m chuyển động đờng tròn bán kính R, vật có vận tốc dài lµ V, vËn tèc gãc lµ ω a) Lùc híng tâm tỷ lệ nghịch với R Fht = mV R b) Lùc híng t©m tû lƯ thn víi R Fht = m2R Theo em trờng hợp đúng, ? Giải: G.V: Gọi học sinh trả lời câu hỏi xem theo em trờng hợp đúng, cho em thảo luận, đấu tranh bảo vệ ý kiến cá nhân G.V: hớng dẫn em tìm câu trả lời Nếu R tăng V tăng hay giảm ? H.S: V = R không đổi mà R tăng V tăng G.V: V tăng H.S: Fht tăng V2 R tăng theo Fht tăng hay giảm? Vậy, Fht tû lƯ thn víi R G.V: Trêng hỵp ? H.S: Trờng hợp b G.V: Nh hai công thức tính Fht thực 30 Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý GIáo án số Đ44 - 45: Năng lợng - Động - Thế ( 45 phút ) I- Mục đích yêu cầu: - Giúp học sinh nắm đợc khái niệm động - Học sinh biết sử dụng định lý động để giải thích số tợng có liên quan đến động II- Nội dung : * Củng cố trình độ xuất phát: Phát biểu định luật bảo toàn công ? Cho biết thực tế công bảo toàn ? * Đặt vấn đề: Ngời ta đà sử dụng lợng nớc cao để làm chạy máy phát điện, nớc cao có lợng Nh ta đà biết, vật chuyển động có khả thực công Tức có lợng Vậy hai dạng lợng nớc cao, vật chuyển động gọi ? Đợc xác định nh ? Để biết rõ điều đó, chuyển sang học 44 - 45 Năng lợng Động - * Nội dung : Năng lợng: a) Định nghĩa lợng G.V: Quả tạ búa máy cao rơi xuống đóng cọc ngập vào đất, xăng cháy xi lanh sinh áp lực đẩy pít tông Ta nói: Búa máy cao, xăng đốt có lợng HÃy cho biết em hiểu lợng ? H.S 1: Năng lợng cần thiết ngời máy hoạt động H.S 2: Năng lợng đại lợng đặc trng cho khả thực công vËt hay mét hÖ vËt G.V: Häc sinh nãi Năng lợng có dạng ? 31 Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý H.S: Điện năng, năng, quang năng, nhiệt năng, G.V: Ta sâu nghiên cứu phần Cơ b) Giá trị lợng: G.V: Giá trị lợng vật hay hệ vật trạng thái công cực đại mà vật thu đợc hay hệ vật thực đợc trình biến đổi định Giá trị lợng xác định trình biến đổi định Đối với trình khác công thực khác G.V: HÃy lấy ví dụ công sinh trình biến đổi khác khác ? H.S: Một viên đạn bay đến đập vào vật đứng yên, viên đạn sinh công A Nếu trình đạn bay, đạn nổ ta phải xét khả sinh công viên đạn hai trình : học nhiệt học Công A sinh lúc có giá trị khác công A c) Đơn vị lợng: G.V: Trong hệ SI lợng có đơn vị J Ngoài ngời ta sử dụng đơn vị bội J KJ ( 1KJ = 1.000J) G.V: Năng lợng đại lợng vô hớng Động năng: G.V: Nhắc lại định nghĩa động em đà đợc học ? H.S: Động năng lợng mà vật có đợc chuyển động G.V: Ta xây dựng biểu thức động Xét xe lăn khối lợng m chuyển động với vận tốc V kéo khúc gỗ chuyển động theo Vì có ma sát khúc gỗ mặt bàn nên hệ thống chuyển động chậm dần dừng lại sau khúc gỗ đợc quÃng đờng S Gọi T sức căng sợi dây, xe lăn đà thực công ? 32 Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - VËt lý H.S: A = T.S (1) G.V: Do đâu mà khúc gỗ di chuyển đợc quÃng đờng S ? H.S: Do xe có động ban đầu Wđ G.V: A = Wđ Gia tốc xe H.S : a= T m G.V: Gäi V lµ vËn tèc cđa xe lúc bắt đầu chịu lực tác dụng Ta có : S= V mV = 2a 2T (2) Tõ (1) (2) ta suy điều ? H.S: A=T G.V: VËy W® = mV 2 mV mV = 2T = Wđ HÃy phát biểu định lý động ? H.S: Động mét vËt b»ng mét nưa tÝch cđa khèi lỵng m với bình phơng vận tốc V vật Wđ = mV 2 G.V: Động đại lợng vô hớng, dơng Đơn vị động ? H.S: Đơn vị động đơn vị công lợng Trong hệ SI động có đơn vị J G.V: Giá trị lợng phụ thuộc vào đại lợng nào? H.S: m , v G.V: Vận tốc có tính tơng đối, động có tính chất tơng đối không ? H.S : G.V: Ta làm tập sau: Trên chuyến xe buýt nhà bạn A B nói chuyện với nhau: A nói: Khi tớ không chuyển động, đố cậu, tớ có động không ? B trả lời: Dĩ nhiên không 33 Luận văn tốt nghiệp Vũ ThÞ Minh - K39A2 - VËt lý A: VËy tí ngồi xe buýt, tớ có động không ? Vì sao? B: Không có, cậu không lại xe A: Không phải đâu ! tớ có động Vì tớ ngồi xe buýt để nhà B : Theo em, đúng, ? H.S1: B Vì không chuyển động động H.S2: A A lý giải có lý H.S3: Cả G.V: Chúng ta phân tích G.V1: NÕu xÐt hƯ quy chiÕu xe bt A kh«ng chuyển động A có động không ? H.S1: A động năng, B G.V2: Nếu xét hệ quy chiếu gắn với trái đất A có chuyển động không ? H.S2: A chuyển động với xe buýt G.V3: Khi động A so với đờng có giá trị nh nào? H.S3: Động A khác A G.V: Nh vËy, xÐt hÖ quy chiÕu xe buýt A xét hệ quy chiếu trái đất B Động có tính tơng đối vậy, động vật hệ quy chiếu khác khác Định lý động G.V: Trong thí nghiệm lực căng T (ngoại lực) đà làm cho xe lăn giảm động từ mV 2 O Độ giảm động công ngoại lực tác dụng lên vật Lý luận tơng tự: 34 Luận văn tốt nghiƯp Vị ThÞ Minh - K39A2 - VËt lý G.V: Nếu ngoại lực làm vận tốc vật tăng từ đến V độ tăng động là ? H.S: Wđ = mV 2 -0= mV 2 ®óng b»ng A = T.S G.V: Tỉng quát hơn: Nếu ngoại lực làm vật m tăng vận tốc từ V đến V2 > V1 động tăng ? H.S: Wđ2 - Wđ1 = mV2 mV12 2 G.V: Phần tăng động công A = T.S12 S12: quÃng đờng mà vật dịch chuyển đợc Wđ2 - Wđ1 = A (*) G.V: Nếu T lực cản động tăng hay giảm ? H.S: T lực cản A < Wđ2 - Wđ1 < động giảm Ngợc lại, A > động tăng G.V: Từ biểu thức (*) hÃy phát biểu định lý động năng? H.S: Độ biến thiên động vật công ngoại lực tác dụng lên vật Nếu công dơng động tăng, công âm động giảm G.V: Lấy ví dụ ứng dụng định lý động năng? H.S: 3.2.2.2 Tiến hành thực nghiệm: Tôi tiến hành dạy hai giáo án đà soạn lớn 10 A -lớp chọn lớp thực nghiệm Giáo án thứ đợc thực buổi học riêng với thời gian 60 phút lớp 10A lớp 10B dạy Ôn tập phần Động học với thời gian 60 phút theo tiến trình dạy học bình thờng, không sử dụng toán nghịch lý ngụy biện Sau kiểm tra quan niệm học sinh phần Động học hai lớp 10A 10B Bài toán nguỵ biến 2.1.1 chơng II; thời gian phút: Đề bài: Một « t« chun ®éng ®Ịu tõ A ®Õn B víi vËn tèc 20km/h, chun ®éng ®Ịu tõ B vỊ A với vận tốc 30km/h Xác định vận tốc trung bình ô tô trình? 35 Luận văn tèt nghiƯp Vị ThÞ Minh - K39A2 - VËt lý Giải : Bạn A làm nh sau: Gọi độ dài quÃng đờng AB S, vận tốc trung bình cần tìm : V= S+S = 24 S S + 20 30 (km/h) B¹n B lý luËn: Do vËn tèc ô tô lúc 20km/h, lúc 30km/h nên vận tốc ô tô trình : V= 20 + 30 = 25 (km/h) Theo em bạn đúng? Vì ? ý kiến khác : Giáo án thứ đà tiến hành dạy lớp 10A thời gian 45 phút Còn lớp 10B dạy theo tiến trình dạy học bình thờng thời gian 45 phút Sau cho hai lớp 10A 10B làm kiểm tra, thời gian phút, đề (2.1.13- chơng II) Một đá có khối lợng m, cách mạng với tàu hoả có vận tốc V1 Hòn đá có động trái đất đợc ném theo hớng chuyển ®éng cđa ®oµn tµu víi vèc tèc V2 ®èi víi tàu: Bạn A: Động Wđ = mV12 mV2 + 2 Bạn B: Động Wđ = m(V1 + V2 ) 2 Theo em bạn ? Vì ? ý kiến khác 3.2.3 Kết qu¶ thùc nghiƯm 3.2.3.1 Sư lý sè liƯu thùc nghiƯm kết thu đợc Sau tiết hành kiểm tra lớp, đà thu đợc kết kiểm tra nh sau: Bài kiểm tra Lớp Tổng §iÓm Xi 36 10 Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - VËt lý Sè 48 0 12 10 §C10B 48 18 0 10 5 TN 10A 48 0 10 12 10 §C10B Sè TN 10A 48 15 12 ∑n i X i Giá trị điểm trung bình : X= §é lƯch chn : S= Sai sè tiªu chn : m= S n HƯ sè biÕn thiªn : V= S X i n ∑ n i (X i − X ) n −1 x 100% V cho phÐp møc độ phân tán số liệu Xử lý số liệu tính toán theo công thức ta thu đợc kết sau : Bảng điểm trung bình Bài kiểm tra Lớp Số học sinh Điểm trung bình Số TN 48 5,90 ĐC 48 4,35 TN 48 6,56 ĐC 48 4,58 Số Bảng phân phối tần suất : Bài kiểm tra Lớp Tổng Số % học sinh đạt điểm số Xi Số TN 48 6,25 0 18,75 37 25 16,67 20,83 12,5 10 Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - VËt lý §C 37,5 4,17 TN 48 8,33 §C Sè 48 48 31,25 6,25 0 10,41 20,83 10,41 10,41 6,27 4,17 20,83 6,25 14,6 25 16,67 0 25 20,83 8,33 12,5 Bảng phân phối tần số tích luỹ Bài kiểm tra Lớp Tổng Số % học sinh đạt điểm số Xi trë xuèng (%) Sè 25 50 48 6,25 6,25 6,25 6,25 §C 48 37,5 41,67 41,67 41,67 52,07 TN §C Sè TN 66,67 87,47 100 83,3 93,7 100 48 8,33 8,33 8,33 12,5 33,33 39,58 54,18 79,18 100 48 31,25 31,25 37,5 37,5 100 62,5 72,9 79,2 79,2 87,53 Bảng tham số khác Bài kiểm tra Lớp Số häc C¸c tham sè sinh X+ m S2 V% Sè TN 48 5,900 + 0,040 1,930 32,7 §C Sè 48 4,35 0+ 0,060 2,945 67,8 TN 48 6,560 + 0,048 2,300 34,9 §C 48 4,580 + 0,059 2,850 62,2 38 Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý Từ bảng phân phối số tích luỹ vẽ đợc đờng luỹ tích lớp đối chứng thực nghiệm nh sau : W% 120 100 80 60 40 20 điểm Đồ thị đờng l tÝch bµi kiĨm tra sè W% 120 100 80 TN 60 §C 40 20 điểm Đồ thị đờng luỹ tích kiểm tra số 39 Luận văn tèt nghiƯp Vị ThÞ Minh - K39A2 - VËt lý 3.2.3.2 Phân tích kết thực nghiệm: Dựa vào bảng thông số đà đợc tính toán từ hai đồ thị đờng luỹ tích, rút nhận xét sau: +Điểm trung bình X lớp TN cao lớp ĐC hệ số biến thiên lại nhỏ hệ số biến thiên lớp ĐC Điều chứng tỏ độ phân tán lớp TN giảm so với lớp ĐC + Đờng luỹ tích ứng với lớp TN nằm phía bên phải phía dới ®êng l tÝch øng víi líp §C Tõ ®ã chøng tá r»ng kÕt qu¶ häc tËp ë líp TN cao kết học tập lớp ĐC Hay nói cách khác lớp 10A giảng dạy giáo án có sử dụng toán nghịch lý ngụy biện số học sinh có quan niệm riêng sai lầm gi¶m rÊt nhiỊu so víi sè häc sinh cã quan niệm riêng sai lầm lớp 10B, lớp không đợc giảng dạy theo tiến trình nh lớp 10A mà giảng dạy theo tiến trình dạy học bình thờng Qua đây, thấy tiến trình dạy học có sử dụng toán nghịch lý nguỵ biến đà đem lại kết rõ rệt việc khắc phục quan niƯm sai lƯch cđa häc sinh, ®ång thêi cđng cè khắc sâu kiến thức đà học Tuy nhiên, để tiến trình dạy học đạt hiệu cao ngời giáo viên ngời giỏi chuyên môm mà nhà tâm lý, nhà giáo dục 40 Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý Chơng IV Kết luận Phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh trình dạy học - xu hớng nghiên cứu nhằm góp phần đổi phơng pháp giảng dạy vật lý trờng phổ thông Đối chiếu với mục đích nhiệm vụ đề đà đạt đợc : - Nghiên cứu sở lý luận sở thực tiển việc phát khắc phục quan niệm sai lầm học sinh trình học vật lý - Su tầm đợc số toán nghịch lý ngụy biện tiêu biểu phân học lớp 10 + Dự kiến tiến trình sử dụng số toán nghịch lý vµ ngơy biƯn vµo mét sè tiÕt häc + Do ®iỊu kiƯn tiÕp cËn víi mét sè häc sinh thời gian ngắn (2 tháng thực tập) nên tiến hành giảng dạy giáo án có sử dụng toán nghịch lý nguỵ biện phần Cơ häc líp 10 ë líp 10A Gi¸o ¸n sè 1: Ôn tập phần Động học - thời gian 60 phút Giáo án số 2: Động năng, lợng, - thêi gian 45 Tuy vËy, kÕt qu¶ thùc nghiệm cho thấy tiến trình dạy học có sử dụng toán nghịch lý ngụy biện bớc đầu khắc phục đợc quan nịêm sai lầm học sinh , nâng cao chất lợng học tập học trò Hy vọng sau có điều kiện thực n ghiệm nhiều tiết dạy theo tiến trình đà đề xuất Tuy nhiên, luận văn không tránh khỏi sai sót, mong đợc bảo thầy cô, góp ý đồng nghiệp để có kiến thức vững vàng hơn, giảng dạy tự tin 41 Luận văn tốt nghiệp Vũ Thị Minh - K39A2 - Vật lý Tài liệu tham khảo Dơng Trọng Bái - Tô Giang - Nguyễn Đức Thâm - B ùi Gia Thịnh Sách giáo khoa vật lý 10 NXBGD 1999 Dơng Trọng Bái - Tô Giang - Nguyễn Đức Thâm - Bùi Gia Thịnh, Sách giáo viên vật lý 10 NXB GD 1999 ME TULTRINXKI Những toán nghịch lý ngụy biện vui vỊ vËt lý BGD Hµ néi - 1974 M E TULTRINXKI Những tập định tính vËt lý cÊp TËp NXBGD Hµ néi - 1974 Didactic Vật lý (Tài liệu tập huấn) Đại học s phạm Huế 4/1992 Nguyễn Đình NoÃn - Nguyễn Quang Lạc - Mạnh Tuấn Hùng Các trò chơi ®Ĩ häc vËt lý NXB NghƯ TÜnh 1988 IaI.Pªren man C¬ häc vui B H Langhe (Ngun Hữu Chơng dịch ) Những nghịch lý ngụy biện vật lý - NXBGD Hà nội 1966 Lê Văn Giáo Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục - §HSP Vinh 2000 42 ... Vật lý Xuất phát từ lý em chọn đề tài: Khắc phục quan niệm sai lầm học sinh thông qua việc sử dụng số toán nghịch lý ngụy biện phần Cơ học lớp 10 II Mục đích đề tài: Sử dụng số toán vui nghịch lý. .. Vật lý Chơng II Một số toán nghịch lý ngụy biện phần học lớp 10 dự kiến tiến trình sử dụng 2.1 Một số toán nghịch lý ngụy biện phần học lớp 10 Qua trình nghiên cứu chơng trình SGK Vật lý 10 tham... Phát khắc phục quan niƯm sai lƯch cđa häc sinh th«ng qua viƯc sư dụng toán nghịch lý ngụy biện vào tiết dạy qua củng cố khắc sâu kiến thức vừa học cho học sinh phần học lớp 10 2.2 Các quan niệm