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 Số điện thoại : 0984 984 289 Năm thực : 2020 - 2021 NĂM HỌC: 2020-2021 MỤC LỤC A MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài Cấu trúc đề tài: 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 1.1.2 Biểu lực tư logic học tập Vật lý 1.1.3 Biện pháp phát triển lực tư logic dạy học Vật lý 1.2 Bài tập nghịch lí, ngụy biện dạy học Vật lý 1.2.1 Bài tập nghịch lí Vật lý 1.2.2 Bài tập ngụy biện Vật lý 1.3 Bài tập nghịch lí ngụy biện với việc phát triển lực tư logic học sinh 1.4 Điều tra thực trạng sử dụng tập vật lý nghịch lí ngụy biện vào dạy học vật lý trường phổ thông 1.4.1 Mục đích điều tra 1.4.2 Đối tượng phương pháp điều tra 1.4.3 Kết điều tra Chương XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ NGHỊCH LÍ VÀ NGỤY BIỆN PHẦN CƠ HỌC LỚP 10 THPT THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CỦA HỌC SINH 2.1 Vị trí, đặc điểm phần Cơ học lớp 10 2.2 Mục tiêu dạy học phần “Cơ học vật lý lớp 10 THPT” 2.3 Xây dựng hệ thống tập nghịch lí ngụy biện phần “Cơ học Vật lý lớp 10 THPT” 11 2.4 Thiết kế học sử dụng tập nghịch lí, ngụy biện phát triển lực tư logic 16 2.4.1 Kế hoạch dạy học học luyện tập giải tập Vật lý 16 2.4.2 Kế hoạch dạy học xây dựng kiến thức 22 2.4.3 Kế hoạch dạy học ôn tập hệ thống hóa kiến thức 25 2.4.4 Kế hoạch dạy học kiểm tra đánh giá lực tư logic 32 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 40 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 40 3.2 Đối tượng phương pháp thực nghiệm sư phạm 40 3.2.1 Đối tượng 40 3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 40 3.3 Kết thực nghiệm sư phạm 40 3.3.1 Đánh giá định tính 40 3.3.2 Đánh giá định lượng 41 4.4 Kết luận thực nghiệm sư phạm 41 C KẾT LUẬN 42 1.1 Kết luận khoa học 42 1.2 Kiến nghị, đề xuất 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 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 cơng q 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 thông 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 thông 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 cơng cụ tốn học thống kê Những đóng góp đề tài - Hệ thống hóa sở lí luận phát triển lực tư logic cho 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 Vật lý lớp 10 THPT” 01 học xây dựng kiến thức 01 học luyện tập giải tập Vật lý 01 học ôn 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, tốn 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 dò 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 ngồi 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 môn 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… lực đàn hồi 5N Hỏi lực đàn hồi lị xo bị nén 10N chiều dài bao nhiêu? A 18cm B 22cm C.16cm D 28cm Câu Điều xảy hệ số ma sát hai mặt tiếp xúc lực ép hai mặt tăng lên? A.Tăng lên B Giảm C Không thay đổi D Không biết Câu Một bi lăn dọc theo cạnh mặt bàn hình chữ nhật nằm ngang có chiều cao h=1,25m Khi khỏi mép bàn, rơi xuống nhà điểm cách mép bàn L=1,5m (theo phương ngang).Lấy g=10m/s2 Thời gian rơi bi bao nhiêu? A 0,35 s C 0,5 s B 0,125 s D 0,25 s Hoạt động 3: Vận dụng, mở rộng, tìm hiểu số tập nghịch lí, ngụy biện (18 phút) Hoạt động GV HS Nội dung, yêu cầu cần đạt a) Mục tiêu: Học sinh vận dụng Định hướng học sinh trả lời phiếu kiến thức học vào làm học tập số tập nghịch lí, ngụy biện phần động lực học chất điểm b)PP/Hình thức tổ chức dạy học: Nhóm c) Các bước tiến hành: B1: GV chia lớp thành nhóm, yêu cầu nhóm hồn thành phiếu học 29 tập số 10 phút Phiếu học tập số Câu Khi em đứng vào hai bàn đặt gần nhau, tay đặt lên bàn dùng sức chống hai tay để nâng người lên khỏi mặt đất Em làm lại thí nghiệm đẩy hai bàn xa Giả sử em dùng lực hai tay có độ lớn cũ nâng người lên khỏi mặt đất, giải thích sao? Câu Theo định luật II Niu- Tơn, gia tốc tỉ lệ thuận với lực tác dụng Trọng lực lớn gia tốc rơi tự lớn Tuy nhiên gia tốc Câu 1: Giải thích: Mỗi lần đẩy bàn xa, góc hai lực chống hai tay tăng dần lên Nếu ta giữ lực chống hai tay cũ hợp lực hai lực nhỏ đi, nên nhấc người lên Câu 2: Trọng lực tỉ lệ thuận với khối lượng Do khối lượng tăng lên lần trọng lực tăng lên nhiêu lần, tỉ số chúng (tức gia tốc rơi do) đại lượng không đổi rơi tự tất vật vị trí Giải mâu thuẩn nào? Câu 4: Định luật vạn vật hấp dẫn Câu 3: Khi xảy tai nạn theo định luật III Niu- tơn ô tô tác dụng lên xe máy lực ngược lại, lực mà hai xe tác dụng lên có điểm đặt hai vật khác có độ lớn ngược hướng Theo định luật II Niu- tơn hai lực làm hai vật thu hai gia tốc Do xe máy có khối lượng nhỏ xe ô tô nên sau tai nạn gia tốc xe máy lớn gia tốc ô tô Vì sau tai nạn xe máy bị văng xa, mặt khác cấu trúc ô tô bền vững chịu lực tốt xe máy nên bị hư hỏng m1m2 ; Phân tích hệ r2 Câu 4: Nhận xét: Định luật vạn vật hấp Câu Khi xảy va chạm ô tô xe máy thường chủ yếu xe máy bị hư hỏng nhiều ô tô Nhưng theo định luật III Niu- tơn lực tác dụng lên hai xe phải nhau, lực phải gây hư hỏng giống Giải thích mâu thuẫn ? viết F  G thức dễ đưa đến kết luận 30 kỳ lạ: Khi khoảng cách hai vật giảm vơ hạn lực hút chúng tăng lên vô hạn trở thành vô lớn khoảng cách khơng Vậy ta nâng vật khỏi mặt vật khác, hay đứng lên khỏi ghế ngồi mà khơng gặp khó khăn đặc biệt? dẫn Niu-tơn viết 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 B2: Học sinh tiếp nhận thực Do tốn người ghế nhiệm vụ theo nhóm chia biểu thức định luật khơng áp dụng B3: Báo cáo kết quả: đại diện nhóm lên trình bày, nhóm nhận xét chéo B4: Đánh giá, nhận xét: Giáo viên nhận xét chuẩn hóa kiến thức kết cho nhóm 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 số (học sinh luyện tập nhà) Câu Một vật nặng treo nột sợi dây khoang toa tàu chạy nhanh Tại bị lệch phía khơng có tác dụng lên Giải thích thí nghiệm gây mâu thuẫn với định luật I Niu- tơn nào? Câu Một HS khẳng định, định luật III Niu- tơn khơng lực tác dụng phản lực khơng thể xảy chuyển động Vì lực đặt vào vật gây lực cản cân với Sai lầm học sinh đâu? Câu 3: Vì đoạn đường cong mặt đường thường làm nghiêng phía tâm cong? Câu 4: Hai cầu chuyển động mặt phẳng nằm ngang, cầu chuyển động với vận tốc 4m/s đến va chạm vào cầu đứng yên Sau va chạm 31 hai cầu chuyển động theo hướng cũ cầu với vận tốc m/s Tính tỉ số khối lượng hai cầu Câu 5: Một vật có khối lượng m = 10 kg đứng yên mặt phẳng nằm ngang Tác dụng lực kéo F = 30 N theo phương ngang vào vật, vật bắt đầu chuyển động mặt phẳng ngang Biết hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng ngang  = 0,1 Sau giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động lực F ngừng tác dụng vào vật Xác định quãng đường mà vật kể từ lực F ngừng tác dụng lúc vật dừng lại Lấy g=10 m/s2 Câu 6: Một vật bị ném ngang từ độ cao h=20m so với mặt đất với vận tốc ban đầu 20m/s theo phương ngang Lấy g=10m/s2 a Hãy xác định thời gian rơi vật, xác định tầm bay xa vật b Xác định vận tốc vật lúc chạm đất, xác định khoảng cách từ vị trí ném đến vị trí vật chạm đất 2.4.4 Kế hoạch dạy học kiểm tra đánh giá lực tư logic Tiết 27 KIỂM TRA CUỐI KÌ I I MỤC TIÊU: Về kiến thức: Đánh giá lực học tập HS sau học ba chương: Động học chất điểm, động lực học chất điểm chương cân chuyển động vật rắn mức độ: Nhận biết, thông hiểu, vận dụng, vận dụng cao Về kĩ năng: + Học sinh vận dụng khái niệm, định luật vật lí học ba chương để giải thích tượng thực tế giải toán liên quan + Đặc biệt rèn luyện cho học sinh kĩ giải vấn đề lập luận tư logic thông qua tập nghịch lí, ngụy biện (thể câu hỏi 2, câu hỏi câu hỏi đề kiểm tra) + Thông qua kiểm tra cố khắc sâu kiến thức cho học sinh Thái độ: Học sinh làm nghiêm túc, tích cực phát huy tối đa khả thân Năng lực định hướng hình thành phát triển cho học sinh: - Năng lực phát giải vấn đề, sáng tạo - Năng lực tính tốn: Vận dụng hệ thức, tính tốn suy luận tìm lời giải 32 - Năng lực trình bày lập luận logic II Xây dựng khung ma trận đề kiểm tra đề kiểm tra theo ma trận KHUNG MA TRẬN ĐỀ KIỂM TRA 45’ VẬT LÍ 10 Kiểm tra cuối kì I: (hình thức kiểm tra tự luận 10 câu) Cấp độ Tên chủ đề Chuyển động thẳng Số câu Số điểm Tỉ lệ % Chuyển động thẳng biến đổi Nhận biết -Nêu khái niệm chuyển động thẳng -Nêu cơng thức tính qng đường chuyển động thẳng đều, giải thích đại lượng cơng thức -Nêu phương trình chuyển động thẳng giải thích đại lượng phương trình Số câu: 1 điểm Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao Cộng Số câu: Số câu: Số câu: Số câu: điểm điểm điểm 1điểm= 10% -Giải toán vật chuyển động thẳng biến đổi đều, cho biết phương trình chuyển 33 Số câu Số điểm Tỉ lệ % Số câu: 0 điểm -Tìm tốc độ dài, tốc độ góc, điểm đầu cánh quạt, điểm vành bánh xe Chuyển động động tròn Số câu Số điểm Tỉ lệ % Sự rơi tự Số câu: 0 điểm động vật yêu cầu xác định quãng đường vật khoảng thời gian chuyển động Số câu: Số câu: Số câu: 1 điểm điểm= điểm 10% Số câu: 0 điểm Số câu: 1 điểm Số câu: 0 điểm Số câu: 1 điểm= 10% Cho vật rơi tự từ độ cao h so với mặt đất xác định thời gian rơi vận tốc vật 34 Số câu Số điểm Tỉ lệ % 5.Tổng hợp phân tích lực, điều kiện cân chất điểm Số câu Số điểm Tỉ lệ % Ba định luật Niu Tơn Số câu Số điểm Tỉ lệ % Lực hấp dẫn Định luật vạn vật hấp dẫn Số câu: 0 điểm -Nêu khái niệm lực, khái niệm lực cân bằng, nêu định nghĩa tổng hợp lực, qui tắc hình bình hành Số câu: 1 điểm Số câu: 0 điểm chạm đất.Tìm quãng đường vật rơi giây Số câu: Số câu: Số câu: Số câu: điểm điểm điểm điểm= 10% Số câu: 0 điểm Số câu: Số câu: Số câu: 0 điểm 1điểm=10% điểm Dựa vào ba định luật Niu Tơn để giải thích lập luận Số câu: Số câu: Số câu: Số câu: 1 điểm điểm điểm 1điểm=10% Dựa vào hiểu biết lực hấp dẫn phạm vi áp dụng định luật vạn vật hấp dẫn để giải thích tượng thực 35 Số câu Số điểm Tỉ lệ % Số câu: 0 điểm Chủ đề lực học thường gặp sống (Lực ma sát) tế Số câu: 1 điểm Số câu: Số câu: 0 điểm điểm Số câu: 1điểm=10 % Giải tốn có lực ma sát trượt có lực F tác dụng vào vật theo phương ngang tạo với phương ngang góc Giải toán vật trượt mặt phẳng nghiêng Số câu: Số câu: Số câu: Số câu: điểm điểm điểm 1điểm=10 % Số câu Số điểm Tỉ lệ % Số câu: 0 điểm Chủ đề: Cân vật rắn -Nêu điều kiện cân vật chịu tác dụng ba lực không song song -Định nghĩa mô men lực viết biểu thức tính mơ men -Nêu qui tắc mơ men lực Số câu Số điểm Số câu: 1 điểm Số câu: 0 điểm Số câu: Số câu: 0 Số câu: 1điểm=10 36 Tỉ lệ % 10 Chủ đề: Cặp lực song song Ngẫu lực (Qui tắc hợp lực song song chiều) Số câu Số điểm Tỉ lệ % Tổng số câu Tổng số điểm Tỉ lệ % Số câu: 0 điểm Số câu: 0 điểm Số câu: 3 điểm 30% Số câu: 3 điểm 30% điểm -Vận dụng qui tắc hợp lực song song chiều để giải toán hai lực song song chiều tác dụng vào vật Số câu: 1 điểm Số câu: 3 điểm 30% điểm % Số câu: 0 điểm Số câu: 1 điểm 10% Số câu: 1điểm=10 % Số câu: 10 10 điểm 100% ĐỀ THI CUỐI HỌC KÌ I NĂM HỌC 2020-2021 MƠN: VẬT LÝ LỚP 10 Thời gian làm bài: 45 phút, không kể thời gian phát đề Câu Hãy nêu công thức tính quãng đường chuyển động thẳng đều, giải thích đại lượng cơng thức Câu Một vật chuyển động thẳng biến đổi có phương trình: x=20+6tt (m) Hỏi quãng đường vật từ thời điểm t1  1s đến thời điểm t2=4(s) Câu Một quạt máy quay với tần số vịng/s, cánh quạt dài 0,8m Tính 37 tốc độ dài tốc độ góc điểm đầu cánh quạt Câu Một vật rơi tự từ độ cao 45 m so với mặt đất Lấy g=10m/s2 a.Tính thời gian rơi vật vận tốc vật chạm đất b Tìm quãng đường vật rơi giây thứ hai Câu Hãy nêu định nghĩa tổng hợp lực Câu 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 snh đâu? mm Câu Định luật vạn vật hấp dẫn viết F  G 2 ; Phân tích hệ thức r dễ đưa đến kết luận kỳ lạ: Khi khoảng cách hai vật giảm vô hạn lực hút chúng tăng lên vơ hạn trở thành vô lớn khoảng cách khơng Vậy ta nâng vật khỏi mặt vật khác, hay đứng lên khỏi ghế ngồi mà khơng gặp khó khăn đặc biệt? Câu Hãy nêu định nghĩa mo men lực viết biểu thức tính mo men lực Câu Một ván nặng 400 N bắc qua mương Trọng tâm ván cách điểm tựa A 2,4 m cách điểm tựa B 1,6 m Hỏi lực mà ván tác dụng lên điểm tựa Câu 10 Một vật có khối lượng m = 10 kg đứng yên mặt phẳng nằm ngang Tác dụng lực kéo F = 30 N theo phương ngang vào vật, vật bắt đầu chuyển động mặt phẳng ngang Biết hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng ngang  = 0,1 Sau giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động lực F ngừng tác dụng vào vật Xác định quãng đường mà vật kể từ lực F ngừng tác dụng lúc vật dừng lại Lấy g=10 m/s2 III Xây dựng đáp án biểu điểm Câu Nội dung Điểm + Nêu công thức s=v.t 0,5 1(1đ) +Giải thích đại lượng cơng thức 0,5 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 x2=29m 0,25 Vì quãng đường vật từ t1=1s đến t=3s s1=x2- 0,5 x1=4m + Tại t2=4s vật có tọa độ x3=28m vật quãng đường s2=x2-x3=1m Quãng đường cần tìm s=s1+s2=5m 0,25 + Tính tốc độ góc ω=2πf=31,4Rad/s + Xác định tốc độ dài v= ω.R=25,12m/s 0,5 38 Câu 3(1đ) 4(1đ) Nội dung + Xác định thời gian rơi vật t  h =3s; Vận tốc g vật lúc chạm đất v=gt=30m/s + Quãng đường rơi giây thứ hai  s=s2-s1=15m Điểm 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 cân với Nhận xét: Định luật vạn vật hấp dẫn Niu- tơn viết 7(1đ) F G m1m2 cho chất điểm, vật thông thường r2 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 không 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 +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 0,25 0,25 0,5 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 39 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 không? Có góp phần nâng cao kết học tập học sinh hay không? 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 40 - Khả lập luận, tư logic học sinh để giải thích tượng hay toán 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 (42 HS) Lớp ĐC (43 HS) 10 1 10 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 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 41 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 42 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) 43 ... 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. .. 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 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