Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm chương trình "Các định luật bảo toàn" nhằm bồi dưỡng tư duy vật lý cho học sinh lớp 10 THPT

Chức năng của bài tập thí nghiệm [12], [19]

Như vậy, việc bồi dưỡng tư duy Vật lý trong quá trình dạy học Vật lý có tác dụng trước hết là giúp HS thu nhận kiến thức Vật lý một cách sâu sắc, không máy móc, biết vận dụng kiến thức vào thực hành, từ đó kiến thức mà HS thu nhận được sẽ trở nên bền vững và sinh động. Không những thế loại bài tập này có ưu điểm hơn loại bài tập khác ở chỗ HS không thể giải chúng một cách hình thức, áp dụng công thức một cách máy móc, mà nó đòi hỏi học sinh phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức lý thuyết và thực nghiệm, các kỹ năng hoạt động trí óc và chân tay, vận dụng vốn hiểu biết về vật lý, kỹ thuật và đời sống hàng ngày, để tự mình xây dựng phương án thí nghiệm, lựa chọn phương tiện, điều kiện thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm theo quy trình, đúng quy tắc để thu thập và xử lý các kết quả nhằm giải quyết một cách khoa học, tối ưu bài toán đặt ra.

Phân loại bài tập thí nghiệm Vật lý

Việc giải các BTTN, đó là nghiên cứu nhỏ - tạo điều kiện tốt để phát huy tư duy và khả năng nhận thức cho HS.

Bài tập thí nghiệm định lượng

Là những bài tập mà yêu cầu HS nghiên cứu chế tạo những thí nghiệm (đơn giản) bằng các vật liệu rẻ tiền, dễ mua sắm hoặc bằng các phế liệu từ đồ chơi, từ vật dụng trong đời sống hàng ngày. Loại bài tập này được chia làm 2 dạng: Thiết kế chế tạo theo mẫu (theo mẫu hoặc theo mẫu có cải tiến) và chế tạo mới hoàn toàn [8].

Phương pháp giải bài tập thí nghiệm

- Những dữ kiện đã cho trong đầu bài liên quan đến những khái niệm nào, quy tắc nào, hiện tượng nào, quá trình nào, định luật nào trong vật lý?. - Đánh giá mức độ chính xác của việc cần nghiên cứu, so sánh kết quả thực nghiệm và kết quả lý thuyết, nếu cần vẽ đồ thị và ghi các điểm thực nghiệm.

Các thao tác tư duy vật lý cơ bản cần rèn luyện cho HS nhờ BTTN

- Trừu tượng hóa: là thao tác tư duy trong đó chủ thể dùng trí óc gạt bỏ những thuộc tính, những bộ phận, những quan hệ không cần thiết về một phương diện nào đó không gắn với một sự vật cụ thể nào nữa chỉ dữ lại cho tư duy mà thôi. - Khái quát hóa: là thao tác trí tuệ mà chủ thể dùng trí óc bao quát nhiều đối tượng khác nhau thành một nhóm, một loại trên cơ sở có một số thuộc tính chung và cùng bản chất, những mối quan hệ có tính quy luật.

Bài tập thí nghiệm với việc bồi dưỡng tư duy Vật lý cho học sinh

+ Khái quát hóa và trừu tượng hóa là 2 thao tác tư duy có quan hệ mật thiết với nhau, chi phối và bổ sung cho nhau. Thông qua BTTN cũng bồi dưỡng cho học sinh khả năng phân tích, tổng hợp kiến thức lý thuyết, khả năng tư duy logic để vận dụng lý thuyết vào thực hành, bồi dưỡng kỹ năng hoạt động trí óc một cách linh hoạt, nhạy bén, kỹ năng hoạt động chân tay một cách khéo léo.

Nguyên tắc xây dựng và sử dụng bài tập thí nghiệm theo hướng bồi dưỡng tư duy vật lý cho học sinh

Khi xây dựng hệ thống BTTN, giáo viên cần lựa chọn những BTTN đòi hỏi HS phải thực hiện các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa…Các phương pháp suy luận lôgic như suy luận quy nạp, diễn dịch để thực hiện các hành động nhận thức như xác định các đặc tính của sự vật, hiện tượng, tìm nguyên nhân, mối quan hệ giữa các sự vật hiện tượng. - Muốn bồi dưỡng tư duy vật lý cho HS cần phải nắm được tư duy vật lý là gì, các đặc điểm của tư duy vật lý: tính có vấn đề, tính trừu tượng, tính khái quát, tính gián tiếp và tư duy vật lý có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, ngôn ngữ vật lý…Học sinh học vật lý cần phải biết suy luận, phải có óc quan sát và khả năng tìm ra mối liên hệ giữa các sự vật, hiện tượng vật lý được nêu ra.

Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức kỹ năng 1. Về kiến thức

Vị trí, đặc điểm của chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT Trong chương trình hiện nay, chương “Các định luật bảo toàn” là chương thứ 4 của chương trình chuẩn Vật lý 10 THPT, được phân phối thành 10 tiết trong đó có 8 tiết lý thuyết và 2 tiết bài tập. Bởi vì các bài tập chương này thường là sự kết hợp của các định luật bảo toàn: bảo toàn động lượng và bảo toàn cơ năng, bảo toàn năng lượng, như bài tập về sự va chạm mềm, va chạm đàn hồi giữa 2 vật…Phần kiến thức còn lại thì khá gần gũi với HS, được kế thừa và nâng cao kiến thức của chương trình THCS.

Cấu trúc của chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPTCÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN

• Xây dựng hệ thống bài tập thí nghiệm chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT

Thông qua phiếu điều tra, thông tin liên lạc bằng điện thoại, qua mail và thăm dò trực tiếp với GV, tôi thấy rằng: đa số các giáo viên khi đuợc hỏi về việc sử dụng các bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lý như thế nào, đều cho rằng chưa bao giờ sử dụng bài tập thí nghiệm vật lý, con số này chiếm khoảng 70o/o, có chăng thì cũng chỉ dạy các bài thực hành trong SGK quy định. - Dựa vào các bài tập thông thường trong sách giáo khoa, sách bài tập vật lý ở chương trình cơ bản, bằng cách thay đổi các dữ kiện, chuyển phương thức giải từ việc áp dụng đơn thuần các công thức để tìm ra kết quả sang việc phải làm thí nghiệm để tìm ra kết quả, đơn giản hóa yêu cầu..để được một BTTN phù hợp với HS học theo chương trình cơ bản.

Bài tập tự giải

Một bạn khác quan sát thấy bóng không nảy lên đến độ cao ban đầu liền ra câu hỏi: Tại sao bóng không nảy lên đến độ cao ban. Bài 5B: (PATN) Một chiếc thuyền nan neo đậu theo phương vuông góc với bờ sông, chỉ có người chèo thuyền ngồi trên đó phía gần bờ.

Thiết kế một số tiến trình dạy học có sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm đã xây dựng

Công việc giải bài tập được học sinh tiến hành ở nhà, giờ bài tập trên lớp nhằm khái quát phương pháp chung giải bài tập một phần nào đó và giải đáp những khó khăn, thắc mắc của học sinh. Các BTTN được sử dụng trong giai đoạn này sau khi học sinh đã làm thành thạo các bài tập, tỏ ra nắm vững các kiến thức cơ bản thuộc một phần nào đó và phương pháp vận dụng chúng giải các bài toán cụ thể thông thường, giáo viên cho học sinh một số BTTN về nhà.

Kiến thức

CHUẨN BỊ 1. Giáo viên

Tổ chức các hoạt động dạy học

Hoạt động 2: (10 phút) Câu hỏi trắc nghiệm khách quan: chia HS thành 5 nhóm mỗi nhóm làm 2 câu, sau đó từng nhóm trình bày đáp án. Khi khối lượng giảm một nửa, vận tốc tăng gấp đôi thì động năng của tên lửa thay đổi như thế nào?.