8. Những chữ viết tắt trong đề tài
2.6.Ví dụ về bài học theo kiểu giải quyết vấn đề
Ta hãy xét bài học về lực đẩy Acsimet – sự nổi của vật. Bài học này được chia làm một chuỗi những tình huống học tập liên tiếp và sử dụng nhiều phương pháp nhận thức khác nhau để giải quyết vấn đề học tập. Mặc dù HS lớp 7 chưa được học tường minh các phương pháp nhận thức, nhưng GV cần phải biết rõ mình đang sử dụng phương pháp nào để làm cho đúng và làm HS quen dần.
a. Tình huống 1: GV yêu cầu HS nêu lên những hiện tượng xảy ra khi ta thả các vật khác nhau vào nước. Vấn đề đặt ra là : khi ta nhúng các vật khác nhau vào nước có vật chìm xuống có vật nổi lên. Thông thường thì vật nặng chìm xuống, vật nhẹ nổi lên, nhưng có nhiều trường hợp, vật nhẹ lại chìm xuống còn vật nặng nổi lên? Tại sao? ( tình huống tại sao).
Tình huống này rất phức tạp nêu lên một vấn đề lớn, không thể giải quyết ngay được nên HS lúng túng. GV cần phải chia vấn đề cần giải quyết ra những vấn đề nhỏ hơn.
b. Tình huống 2. GV nhắc lại điều đã biết là: Các vật điều chịu tác dụng của trọng lực làm vật rơi từ trên xuống dưới. Khi thả một miếng xốp vào chậu nước, tại sao miếng xốp không rơi xuống đáy chậu? Có lực nào khác tác dụng lên miếng xốp? Bằng kinh nghiệm hằng ngày, HS dễ dàng phát hiện được là: Nước đẩy vật lên, nghĩa là nước tác dụng một lực lên vật, lực này hướng thẳng đứng từ dưới lên trên.
Khi thả một cục sắt vào chậu nước, cục sắt tiếp tục rơi xuống nước, chìm xuống đáy chậu. Ở trường hợp này, nước có tác dụng một lực lên vật không, ta phải tìm cách đo lực đó. HS đã biết cách dùng lực kế để đo lực, nhưng ở đây không đo được trực tiếp lực đẩy của nước lên vật. Ta phải tìm một cách đo gián tiếp như thế nào?( Tình huống phát triển).
Vấn đề: Làm thế nào để chứng tỏ được rằng: Có lực đẩy của nước tác dụng lên một vật nhúng trong nó và đo lực đó bằng cách nào?
+ Kiểu hướng dẫn giải quyết vấn đề: Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần, sử dụng phương pháp thực nghiệm.
Treo vật ở đầu dưới lực kế. khi nhúng vật vào nước , lực kế chỉ Flk < P. Chứng tỏ có lực đẩy từ dưới lên: Flk = P – FA. Lực đẩy của nước tác dụng lên vật hướng từ dưới lên trên gọi là lực đẩy Acsimet.
c. Tình huống 3: Tiếp tục đi sâu hơn nữa, xem lực FA phụ thuộc những yếu tố nào (Tình huống phát triển)
Vấn đề: Hãy xác định độ lớn của lực đẩy Acsimet phụ thuộc vào những yếu tố nào? Kiểu hướng dẫn GQVĐ: hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần, sử dụng PP thực nghiệm. Lần lượt kiểm tra các dự đoán của HS có thể nêu lên: FA phụ thuộc vào thể tích của vật, trọng lượng riêng của vật, trọng lượng riêng của chất lỏng,…=> Kết luận về sự phụ thuộc của FA vào V, trọng lượng riêng của chất lỏng. Kết quả của việc GQVĐ dẫn tới nội dung định luật Acsimet.
Mặt khác, vì HS đã biết tính áp suất của chất lỏng tác dụng lên mặt có diện tích S nhúng vào trong chất lỏng có trọng lượng riêng d, ở độ sâu h: p=dh, có thể yêu cầu HS rút ra
công thức tính độ lớn của FA. Ở đây GV sử dụng kiểu hướng dẫn quy về kiến thức- phương pháp đã biết, hướng dẫn HS phân tích hiện tượng để rút ra kết luận: FA bằng hiệu số của các áp lực mà chất lỏng tác dụng lên mặt dưới và mặt trên của vật.
d. Tình huống 4. Đã biết vật nhúng vào trong chất lỏng chịu tác dụng của hai lực: trọng lực P và lực đẩy Acsimet FA, ta đã biết cách xác định hai lực này. Vấn đề được nêu lên từ đầu: Nhúng một vật trong chất lỏng, khi nào vật nổi lên, chìm xuống hay lơ lửng trong chất lỏng. Vấn đề: So sánh trọng lực và FA để tìm xem khi nào vật nổi, chìm hay lơ lửng.
Kiểu hướng dẫn GQVĐ: hướng dẫn tìm tòi quy về kiến thức, phương pháp đã biết. GV yêu cầu HS nhắc lại kiến thức cũ: Khi vật chịu tác dụng của hai lực cùng phương, ngược chiều thì có những khả năng chuyển động nào của vật, nếu độ lớn của hai lực thay đổi? HS vận dụng quy tắc hợp lực của hai lực cùng phương, ngược chiều để tìm hợp lực. Từ đó suy ra hướng chuyển động của vật (đứng yên, nổi hay chìm).
e. Tình huống 5: Vật trong không khí có chịu tác dụng của lực FA? (tình huống phát triển, hoàn chỉnh)
Vấn đề: Một vật đặt trong không khí có chịu tác dụng của lực FA như trong chất lỏng hay không?
Kiểu hướng dẫn GQVĐ: hướng dẫn tìm tòi, sáng tạo từng phần, sử dụng PP tương tự. Dựa trên sự tương tự của chất lỏng và chất khí trong việc gây ra áp suất trong long chúng, dự đoán: Một vật nặng đặt trong không khí chịu tác dụng của lực đẩy FS bằng trọng lượng khối khí mà vật chiếm chỗ. Hệ quả: Vật nổi hay rơi xuống trong không khí phụ thuộc mối tương quan P, FA. Ví dụ khẳng định hệ quả: Quả bóng cao su (P> FA), khí cầu (P<FA).
Chƣơng 3. TỔ CHỨC HS HOẠT ĐỘNG ĐỂ TỰ LỰC CHIẾM LĨNH KIẾN THỨC TRONG DHVL.