Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh qua dạy học giải bài tập vật lý chương Động học chất điểm vật lý 10 nâng cao

Bài tập vật lý và những định hướng giải bài tập vật lý 1. Phân loại bài tập vật lý

Muốn giải những bài tập định tính, HS phải thực hiện những phép suy luận lụgic, do đú phải hiểu rừ bản chất (nội hàm) của cỏc khỏi niệm, định luật vật lớ và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong những trường hợp cụ thể. Đa số các bài tập định tính yêu cầu HS giải thích hoặc dự đoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện xác định. Bài tập định tính có nhiều ưu điểm về mặt phương pháp học. Nhờ đưa được lí thuyết vừa học lại gần với đời sống xung quanh, các bài tập này làm tăng thêm ở HS hứng thú với môn học, tạo điều kiện phát triển tư duy vật lý của HS. Việc giải các bài tập định tớnh rốn luyện cho HS hiểu rừ được bản chất của cỏc hiện tượng vật lớ và những quy luật của chúng, dạy cho HS biết áp dụng kiến thức vào thực tiễn. Việc giải các bài tập định tính giúp rèn luyện cho HS chú ý đến việc phân tích nội dung vật lí. Do có tác dụng về nhiều mặt như trên, nên bài tập định tính cần được sử dụng trong quá trình dạy học. Bài tập định tính có thể là bài tập đơn giản, trong đó chỉ áp dụng một định luật, một qui tắc, một phép suy luận lôgic. Thí dụ như: Giải thích tại sao thành ngoài của một cốc đựng nước đá lại ướt, mặc dầu trước khi đổ nước đá vào cốc, ta đã lau khô cốc cẩn thận. Bài tập tính toán. Bài tập tính toán là những bài tập mà muốn giải chúng, ta phải thực hiện một loạt phép tính và kết quả là thu được một đáp số định lượng, tìm giá trị của một số đại lượng vật lí. Có thể chia bài tập tính toán ra làm hai loại: bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp. a) Bài tập tính toán tập dượt. Bài tập tính toán tập dượt là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản. Những bài tập này cú tỏc dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm cho HS hiểu rừ ý nghĩa của các định luật và các công thức biểu diễn chúng, sử dụng các đơn vị vật lí và thói quen cần thiết để giải những bài tập phức tạp hơn. b) Bài tập tính toán tổng hợp. Trong các bài tập, HS phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng; nhờ thế mà HS nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế, phát hiện ngày càng nhiều những hiện tượng thuộc ngoại diên của các khái niệm hoặc chịu sự chi phối của các định luật hay thuộc phạm vi ứng dụng của chúng.

Cấu trúc nội dung chương động học chất điểm – Vật lý 10 nâng cao

Nội dung cơ bản của phần động học chất điểm là khảo sát và nghiên cứu các dạng chuyển động cơ học, như chuyển động thẳng và chuyển động tròn được rút ra từ những quan sát thực nghiệm và tư duy khái quát, mà chưa xét đến nguyên nhân làm biến đổi chuyển động, đây chính là cơ sở cho việc nghiên cứu cơ học. Để tiếp thu và nắm rừ cỏc dạng chuyển động cơ học, HS phải cú được khỏi niệm về hệ quy chiếu và khái niệm chất điểm, từ đó xây dựng các khái niệm các đại lượng đặc trưng cho chuyển động như: Đường đi, độ dời, tốc độ, vận tốc, gia tốc đối với các loại chuyển động: CĐ thẳng đều, CĐ thẳng biến đổi đều, CĐ rơi tự do, CĐ tròn đều. Đa số GV khi đuợc hỏi về việc sử dụng các bài tập trong dạy học vật lý như thế nào, họ cho biết rất ít khi sử dụng bài tập tính toán, đồ thị, thí nghiệm trong quá trình dạy học xây dựng kiến thức mới, mà chủ yếu chỉ sử bài tập định tính ở SGK hoặc những tài liệu đọc thêm khác.

- Giáo viên chỉ chú ý tới việc thông báo giảng giải những nội dung chính sao cho rừ ràng dễ hiểu mà khụng chỳ trọng việc đổi mới phương phỏp dạy học nhằm mục đích tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, phát triển tư duy, phát triển kĩ năng và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.

Các dạng bài tập vật lý chương Động học chất điểm

Đường biểu diễn là nửa đường thẳng xiên góc xuất phát từ điểm (v0, 0), có hệ số góc bằng giá trị gia tốc a. Ví dụ: Một xe nhỏ trượt trên máng nghiêng đệm khí. Chọn trục toạ độ Ox trùng với máng và có chiều dương hướng xuống dưới. Viết phương trình chuyển động của xe, lấy gốc thời gian là lúc xe đi ngang qua gốc toạ độ. Hỏi xe chuyển động theo hướng nào, sau bao lâu thì xe dừng lại? Lúc đó xe nằm ở vị trí nào?. Sau đó xe chuyển động như thế nào? Hãy tính vận tốc của xe sau 3 giây kể từ lúc dừng lại. Lúc đó xe nằm ở vị trí nào?. Phương trình chuyển động của xe với vị trí ban đầu x0 = 0:. a) Xe chuyển động theo chiều âm của trục Ox và dừng lại khi vận tốc bằng không. a) Sau khi đạt vận tốc bằng 0 thì xe chuyển động nhanh dần đều theo chiều ngược lại (chiều dương của trục Ox). • Bài tập về vật chuyển động tròn đều. Yêu cầu HS phải nắm vững các kiến thức cơ bản sau:. b) Vận tốc góc và vận tốc dài của một điểm trên vành bánh xe. Trong đó số 1 chỉ vật, số 2 chỉ hệ quy chiếu chuyển động số 3 chỉ hệ quy chiếu đứng yên. Bài toán yêu cầu HS áp dụng công thức cộng vận tốc để xác định đại lượng liên quan.

Nhưng trước khi ỏp dụng cụng thức cộng vận tốc phải phõn biệt rừ ràng khi thang chuyển động mà người bước lên thì vận tốc của người đối với thang lúc đó bằng vận tốc người đối với đất lúc thang dừng.

Tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh trong hoạt động giải bài tập chương Động học chất điểm

Bài tập về vật chuyển thẳng đều Bài tập 1: Sắp xếp tốc độ tại các thời điểm

Việc định hướng hoạt động cho HS nhằm giỳp cỏc em xỏc định rừ yờu cầu và mục đích của bài toán, tránh những sai lầm theo quan niệm của HS như; vận tốc trung bình và trung bình cộng vận tốc. Một số bài toán yêu cầu xác định vận tốc trung bình nhưng khi các em giải theo hướng trung bình cộng vận tốc vẫn cho đáp án đúng, vì vậy sai lầm của các em nối tiếp sai lầm. Sự cần thiết của những bài toán tính vận tốc trung bình và trung bình cộng vận tốc nhằm giỳp HS thấy rừ sự khỏc biệt rừ ràng giữa hai khỏi niệm về vận tốc, chỳng chỉ bằng nhau khi t1 = t2.

Để tớch cực hoạt động nhận thức của HS trong quỏ trỡnh giải bài tập vật lý, việc định hướng của GV có ý nghĩa tiền định cho mọi hoạt động và thao tác tư duy tiếp theo của HS.

Bài tập về vật chuyển động thẳng biến đổi đều

Đây là bài tập thí nghiệm định tính, yêu cầu của bài toán đối với học sinh là trình bày phương án thí nghiệm để xác định gia tốc của vật chuyển động trên mặt phẳng nghiêng mà dụng cụ đã cho. Bằng các câu hỏi đinh hướng, học sinh sẽ thực hiện đồng thời hàng loạt các thao tác tư duy như: huy động kiến thức, tổng hợp, phân tích, so sánh…để xác định các điều kiện ban đầu cũng như các đại lượng liên quan. Việc khái quát hoá bài toán hay mở rộng bài toán sẽ giúp HS dễ hiểu yêu cầu của bài toán hơn, tìm được hướng giải quyết bài toán dễ ràng hơn, bởi khi đó các em sẽ chú ý đến yếu tố bản chất của bài toán mà có thể bỏ qua các yếu tố.

Từ t ≥3s vật chuyển động chậm dần đều, cho đến thời điểm t 3,5s≈ thì dừng lại và đổi chiều chuyển động, chuyển động nhanh dần đều đến thời điểm t = 5s thì đạt vận tốc v = 2m/s sau đó tiếp tục chuyển động đều với vận tốc đó.

Nội dung thực nghiệm sư phạm

Nhìn chung đề ra với mục đích kiểm tra kiến thức cơ bản đã học, đồng thời yêu cầu HS phải huy động, tái hiện, liên tưởng và suy luận hợp lý mới có thể làm hết được toàn bộ đề với thời gian cho phép (không thiên về “đánh đố” hoặc “gài bẫy”). * Đối với câu I.1: Dụng ý cho HS liên tưởng lại kiến thức xác định vận tốc và phõn biệt rừ vận tốc trung bỡnh và trung bỡnh cộng vận tốc (nhằm trỏnh cho học sinh mắc phải sai lầm). * Câu II.1 chủ yếu là kiểm tra mức độ hiểu kỹ năng suy luận tương tự trong chuyển động thẳng biến đổi đều và chuyển động rơi tự do.

Qua những sự phân tích sơ bộ trên đây có thể thấy rằng, đề kiểm tra thể hiện dụng ý: khảo sát việc tích cực hoá hoạt động nhận thức và khả năng sáng tạo của HS khi giải bài tập Vật lý.