Nâng cao chất lượng dạy học thông qua hệ thống bài tập chương ''động lực học chất điểm'' sử dụng hệ quy chiếu phi quán tính, vật lý 10 nâng cao

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ---------------- NGUYỄN MẠNH HÙNG NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SỬ DỤNG HỆ QUY CHIẾU PHI QUÁN TÍNH, VẬT LÍ 10 – NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC VINH - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ---------------- NGUYỄN MẠNH HÙNG NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DẠY HỌC THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” SỬ DỤNG HỆ QUY CHIẾU PHI QUÁN TÍNH, VẬT LÍ 10 – NÂNG CAO CHUYÊN NGÀNH: LÍ LUẬN VÀ PPDH VẬT LÍ MÃ SỐ : 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS LÊ VĂN GIÁO VINH - 2010 3 LỜI CẢM ƠN Trong quá trình hoàn thành luận văn này, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và người thân. Tác giả xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới những người đã giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này. Tác giả xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Lê Văn Giáo, người đã tận tình hướng dẫn, động viên, và giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Tác giả gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy giáo, cô giáo trong tổ PPGD vật lí, khoa vật lí trường Đại học Vinh, đặc biệt là thầy giáo PGS.TS Nguyễn Quang Lạc đã giúp đỡ, động viên tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban giám hiệu và các thầy cô giáo trường THCS Sơn Thủy huyện Quan Sơn; trường THPT Nông Cống 2, tổ Lý- Hóa trường THPT Nông Cống 2 đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian dài học tập và nghiên cứu luận văn. Tác giả BẢNG QUY ƯỚC VIẾT TẮT 1. THPT: Trung học phổ thông. 2. SGK: Sách giáo khoa. 3. GV: Giáo viên. 4. HS: Học sinh. 5. HQC: Hệ quy chiếu. 6. ĐLH: Động lực học. 7. CNH- HĐH: Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa. 8. BTVL: Bài tập vật lí. 9. HQC: Hệ quy chiếu. 10.TNSP: Thực nghiệm sư phạm. 11.PTCĐ: Phương trình chuyển động. 12.PPDH: Phương pháp dạy học. 13. ĐC: Đối chứng. 14. TN: Thực nghiệm MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU . 1 1. Lí do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu . 2 3. Đối tượng nghiên cứu 2 4. Giả thuyết khoa học . 2 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 6. Phương pháp nghiên cứu . 3 7. Cấu trúc luận văn . 3 8. Đóng góp của luận văn 4 CHƯƠNG 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 5 1.1. Bài tập vật lí trong các chức năng của lí luận dạy học . 5 1.2. Bài tập vật lí trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học bộ môn 6 1.3. Các cách hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí . 7 1.3.1. Việc lựa chọn các BTVL . 7 1.3.2. Hướng dẫn học sinh giải BTVL 8 1.3.2.1. Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn algorit) . 8 1.3.2.2. Hướng dẫn tìm tòi (hướng dẫn ơrixtic) 9 1.3.2.3. Hướng dẫn khái quát chương trình hóa 10 1.4. Các bước chung để giải bài tập vât lí . 11 1.5. Cơ sở khoa học về việc sử dụng HQC phi quán tính và lực quán tính . 12 1.5.1. Đặt vấn đề 12 1.5.2. Hệ quy chiếu phi quán tính và lực quán tính . 13 1.5.3. Áp dụng cho Trái đất . 14 1.6. Thực trạng của việc dạy học bài tập chương “ĐLH chất điểm” nói chung và bài tập sử dụng HQC phi quán tính nói riêng ở trường THPT hiện nay .16 1.7. Kết luận chương 1 19 7 CHƯƠNG 2. Xây dựng hệ thống bài tập chương “ĐLH chất điểm” và đề xuất phương pháp giải với HQC phi quán tính .21 2.1. Đặc điểm và nội dung của chương “ĐLH chất điểm” ở lớp 10 . 21 2.1.1. Đặc điểm 21 2.1.2. Cấu trúc . 22 2.2. Một số vấn đề cần nắm về nội dung và phương pháp giảng dạy 23 2.3. Những kiến thức cơ bản và kĩ năng 24 2.3.1. Kiến thức cơ bản 24 2.3.2. Các kĩ năng cần thiết . 25 2.4. Kiến thức về lực quán tính và lực quán tính li tâm trong SGK vật lí 10 Nâng cao 26 2.4.1. Khái niệm và định nghĩa về lực quán tính .26 2.4.1.1. Hệ quy chiếu có gia tốc 26 2.4.1.2. Lực quán tính 26 2.4.1.3. Lực quán tính li tâm 27 2.4.2. Ứng dụng của lực quán tính 27 2.5. Cơ sở để lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập 28 2.6. Một số biện pháp thực hiện 28 2.7. Phương pháp giải bài tập “ĐLH chất điểm” trong HQC phi quán tính 29 2.8. Xây dựng hệ thống bài tập “ĐLH chất điểm” và đề xuất phương pháp giải với HQC phi quán tính .29 2.8.1. Mục đích yêu cầu .29 2.8.2. Phương pháp biên soạn 29 2.8.3. Xây dựng hệ thống và phương pháp giải bài tập .30 2.9. Kết luận chương 2 60 62 62 62 63 9 62 62 62 62 63 63 64 64 64 67 68 68 3.5. Kết luận chương 3 68 KẾT LUẬN . 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 72 MỤC LỤC . 74