2 1
gt = 0,05m
thời gian vật rơi hết quãng đường h = 20m là
g h
t = 2 = 2 (s)
Quãng đường vật rơi trong 1,9s đầu h2 = 2
2 2 1
gt = 18,05 m
quãng đường vật rơi được trong 0,1s cuối h3= h – h2 = 1,95 m
b) Thời gian vật rơi hết 1m đầu (h1 = 1m)
g h t 1 1 2 = = 0,45 s
Thời gian vật rơi hết 19m đầu (h2 = 19m)
g h t 2 2 2 = =1,95 s
Thời gian vật rơi hết 1m cuối của quãng đường h t3= t – t2= 0,05 s
BÀI TẬP 2 : Một người chạy được quãng đường bao nhiêu, nếu đồ thị vận tốc – thời gian của anh ta như trong hình vẽ bên.
• Các câu hỏi định hướng tư duy cho SV:
3. Theo đồ thị người chuyển động qua mấy giai đoạn.
4. Trong 4s đầu chuyển động của người thuộc dạng chuyển động gì?
5. Trong 4s tiếp theo (từ giây thứ 4 đến giây thứ 8) người chuyển động thuộc dạng chuyển động gì?
6. Trong 4s cuối (từ giây thứ 8 đến giây thứ 12) người chuyển động thuộc dạng chuyển động gì?
7. Trong chuyển động thẳng biến đổi đều và thẳng đều có những công thức nào để xác định quãng đường? Từ đó tính quãng đường người đi được trong mỗi giai đoạn trên?
Trong 4s đầu người chuyển động thẳng biến đổi nhanh dần đều với gia tốc a1= 1 0 t v vA− = 2 (m/s2)
quãng đường người đi được trong 4s đầu SOA= 2 1 2 1 t a t vo + = 16 (m)
Trong 4 giây tiếp theo người chuyển động thẳng đều với vận tốc 8 m/s SAB= v.t= 32 (m)
Trong 4s cuối người chuyển động thẳng biến đổi chậm dần đều với gia tốc a2=
t v vC − B
= - 1 (m/s2)
quãng đường người đi được trong 4s cuối SBC= 2 2 2 1 t a t vB + = 24 (m)
Quãng đường người đó đi được trong 12s là S= SOA+ SAB+ SBC= 72 (m)
BÀI TẬP 3 : Một bánh xe bán kính 10cm, lúc đầu đứng yên sau đó quay quanh trục của nó với gia tốc bằng 1, 57rad /s2. Hãy xác định:
1. Vận tốc góc và vận tốc dài của một điểm trên vành bánh xe sau 1 phút
2. Gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến , gia tốc toàn phần của một điểm trên vành bánh xe sau 1 phút.
3. Số vòng bánh xe đã quay được sau 1 phút.
- Các câu hỏi định hướng tư duy cho SV:
1. Chuyển động của bánh xe thuộc dạng chuyển động gì?
2. Trong chuyển động tròn biến đổi đều có những công thức nào?
3. Mối liên hệ giữa vận tốc dài và vận tốc góc được xác định bởi công thức nào? 4. Gia tốc tiếp tuyến, gia tốc pháp tuyến , gia tốc toàn phần trong chuyển động
tròn được xác định bởi công thức nào?
5. Khi vật quay 1 vòng thì tương ứng nó đã quay được một góc là bao nhiêu radian? Từ đó suy ra số vòng quay được trong 1 phút.
Vận tốc góc và vận tốc dài v ở thời điểm t = bằng:
1. Gia tốc tiếp tuyến at và gia tốc pháp tuyến an bằng:
Suy ra gia tốc toàn phần a bằng: =
2. Góc quay là số vòng quay N của bánh xe sau 1 phút bằng :
.
III. Giao nhiệm vụ cho SV tự giải bài tập vật lý ở nhà
Yêu cầu anh/ chị về nhà giải các bài tập số 11, 14, 15, 16, 17 trong giáo trình bài giảng môn vật lý đại cương
KẾT LUẬN CHƯƠNG II
Trong hầu hết các thiết kế dạy học chương này thì định hướng tự học được đặc biệt coi trọng trong suốt quá trình dạy học, thể hiện ở công việc giao các nhiệm vụ học tập và đưa ra hệ thống câu hỏi đặt vấn đề ở trên lớp và hệ thống bài tập nhằm làm cho học SV nắm rõ những kiến thức được học.
Các giáo án dạy học đều cố gắng phát huy tốt nhất khả năng tự lực xây dựng kiến thức của học sinh, hình thức chủ yếu là cung cấp tài liệu cho SV đọc trước ở nhà kèm theo đó la hệ thống câu hỏi định hướng giúp SV nắm vững kiến thức được học đồng thời áp dụng các kiến thức đó để giải hệ thống bài tập nhằm vừa lĩnh hội kiến thức, vừa rèn luyện kĩ năng.
Các giáo án học tập được thiết kế đòi hỏi SV phải hợp tác trong nhóm, phải thảo luận, tranh luận và đi đến thống nhất.
CHƯƠNG III
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
Thực nghiệm sư phạm được tiến hành nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học của luận văn: Xây dựng các tình huống dạy học thích hợp nhằm hướng dẫn sinh viên giải quyết vấn đề học tập theo các phương pháp nhận thức vật lí sẽ có tác dụng bồi dưỡng, phát triển năng lực tự học và nâng cao khả năng nắm vững kiến thức của sinh viên.
Để đạt được mục đích đó, thực nghiệm sư phạm có những nhiệm vụ sau đây: Thực hiện những tiến trình dạy học một số bài chương “ Động học chất điểm” – vật lí đại cương theo hướng tích cực hóa hoạt động tự học của sinh viên nhằm nâng cao chất lượng học môn vật lí.
Đánh giá tính khả thi của các tình huống dạy học và tiến trình dạy học đã dự kiến, làm cơ sở để sửa đổi, bổ sung và hoàn thiện chúng.
3.2.Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Việc thực nghiệm sư phạm được tiến hành ở học kỳ II của năm học 2011- 2012 ở 2 lớp Cao đẳng Dệt 35 và Cao đẳng May 35 của trường Cao đẳng Công thương thành phố Hồ Chí Minh .
- Trong quá trình thực nghiệm sư phạm, chúng tôi tiến hành dạy song song một số bài trong chương “ Động lực học chất điểm”, trong đó có một lớp đối chứng và một lớp thực nghiệm, số lượng, trình độ và năng lực học tập của sinh viên hai lớp là gần tương đương nhau. Lớp thực nghiệm và lớp đối chứng đều do cùng một giáo viên dạy, chỉ khác nhau ở chỗ: Lớp thực nghiệm dạy theo phương pháp thường dùng là thông báo, đàm thoại, nêu và giải quyết vấn đề….
Trong quá trình thực nghiệm sư phạm, chúng tôi đã cho sinh viên làm 2 bài kiểm tra để kiểm tra trình độ nắm vững kiến thức cũng như khả năng tự học của sinh viên.
3.3.Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.3.1.Mức độ hoạt động tự lực của sinh viên trong giờ học về mặt định tính*Đối với lớp thực nghiệm *Đối với lớp thực nghiệm
- Sinh viên tích cực tham gia phát biển ý kiến ở lớp thực nghiệm tốt hơn lớp đối chứng.
- Không khí học tập ở lớp thực nghiệm diễn ra sinh động hợn và có khả năng tự lực giải quyết vấn đề tốt hơn ở lớp đối chứng.
- Sinh viên được rèn luyện và dần làm quen với phương pháp tự học, tự nghiên cứu.
*Đối với lớp đối chứng
- Sinh viên tiếp nhận kiến thức vật lí dưới dạng thông báo, nêu và giải quyết vấn đề …
- Sinh viên học tập một cách thụ động, ít phát biểu ý kiến.
- Không khí học tập ở lớp đối chứng diễn ra kém sinh động hơn so với lớp thực nghiệm.
- Khả năng tự học, tự nghiên cứu của sinh viên ở lớp đối chứng không bằng sinh viên ở lớp đối chứng thực nghiệm.
3.3.2.Đánh giá định lượng kết quả của sinh viên
Chúng tôi đã soạn thảo 2 bài kiểm tra để đánh giá chất lượng nắm vững kiến thức của sinh viên sau khi học phần này. Trong 2 bài kiểm tra này có cả những câu hỏi định tính, có cả bài tập vận dụng kiến thức để tính toán và cả bài tập yêu cầu giải thích hiện tượng. Các bài kiểm tra này bao hàm nội dung kiến thức cơ bản mà sinh viên phải nắm vững và vận dụng được.
Sau khi tổ chức cho sinh viên làm bài kiểm tra, chúng tôi tiến hành chấm bài và xử lí kết quả thu được theo thống kê toán học. Gồm có: Các bảng thống kê điểm số; bảng thống kê số phần trăm (%) sinh viên đạt điểm Xi trở xuống; vẽ đường cong tần số tích lũy. Tính các tham số:X,S2,S,V.
Điểm trung bình chung: 1 1; 10 N X n X =Σ Phương sai: ; 1 ) ( 2 1 10 1 2 − − Σ = = N X X n S i i Độ lệch chuẩn: S = S2; Hệ số biến thiên: .100% X S V =
(Trong đó, Xi là điểm số của sinh viên, ni là số sinh viên tham gia bài kiểm tra, N là số bài kiểm tra)
Thống kê kết quả kiểm tra:
Bảng 1: Bảng thống kê số điểm các bài kiểm tra
Lớp Số HS Số bài KT Điểm số 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 44 88 0 0 0 2 0 22 12 22 28 2 0 ĐC 43 86 0 0 0 8 16 14 16 22 8 2 0
Bảng 2: Bảng thống kê số sinh viên đạt điểm Xi trở xuống
Lớp Số HS Số bài KT Điểm số 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 44 88 0 0 0 2 2 24 36 58 86 88 88 ĐC 43 86 0 0 0 8 24 38 54 76 84 86 86 Bảng 3: Bảng thống kê số % sinh viên đạt từ điểm Xi trở xuống
Lớp Số HS Số bài KT Điểm số 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN 44 88 0 0 0 2.27 2.27 27.27 40.9 65.9 97.72 100 0 ĐC 43 86 0 0 0 9.3 27.9 44.18 62.79 88.37 97.67 100 0 Bảng 4: Các thông số thống kê Lớp Số SV Số bài KT X S2 S V % TN 44 88 6.64 1.78 1.33 20.03 ĐC 43 86 5.70 2.49 1.58 27.72
Từ bảng 3 chúng tôi vẽ được tích lũy ứng với lớp thực nghiệm và lớp đối chứng. (Trục tung chỉ số % sinh viên đạt từ điểm Xi trở xuống, trục hoành chỉ điểm số)
Đồ thị 3.1 phân phối tần suất lũy tích
Biểu đồ 3.1 phân phối tần suất
*Phân tích số liệu:
+ Hệ số biến thiên của lớp thực nghiệm bao giờ cũng nhỏ hơn ở lớp đối chứng. Nghĩa là độ phân tán quanh điểm trung bình cộng lớp thực nghiệm là nhỏ hơn.
+ Đường tích lũy của lớp thực nghiệm nằm bên phải và phía dưới đường tích lũy của lớp đối chứng, chứng tỏ chất lượng học tập của sinh viên lớp thực nghiệm là tốt hơn. Đồng thời tỉ lệ sinh viên khá giỏi ở lớp thực nghiệm cũng cao hơn.
Để kiểm tra xem kết qủa của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng là ngẫu nhiên hay do tác động của việc thực hiện phương án dạy học mà chúng tôi đã soạn? Để trả lời câu hỏi đó chúng tôi tiếp tục xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm bằng phương pháp kiểm định thống kê.
- Đặt giả thuyết H0: XTN =XĐC giả thuyết thống kê ( hai phương pháp dạy học cho kết quả ngẫu nhiên, không thực chất).
- Giả thuyết H1:XTN >XĐC đối giả thuyết thống kê (phương pháp tự học có tác dụng tốt hơn phương pháp dạy học thông thường).
Chọn mức ý nghĩa α = 0.05. Để kiểm định giả thuyết H1 ta sử dụng đại
lượng ngẫu nhiên Z. Với
2 2 2 1 2 1 n S n S X X Z TN ĐC + − = Trong đó n1 = 88; n2 = 86; 2 1.78; 1 = S 2 2.49 2 = S ; XTN =6.64; XĐC =5.70; 23 . 4 = ⇒Z
Tra bảng Student để tra cứu
N = n1+n2-2 = 172, mà Z = 4.3 không có mặt ở bảng student dạng I, trên bảng student II, ở cột N = 12, ta được 3 giá trị của Z ứng với 3 xác suất khác nhau.
= = = = = = ) 999 .0 (3 .4 ) 99 .0 (1 .3 ) 95 .0 ( 2. 2 3 2 1 P Z P Z P Z
Với giá trị Z = 4.23 như vậy ta có kết quả so sánh: Z2=3.1 < Z = 4.23 < Z3=4.3
Vậy ta chấp nhận Z > Z2; kết luận rằng: Sự sai lệch về điểm số trung bình của nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng là tin cậy với xác suất trên 99%. Nó do tác động từ việc sử dụng phương pháp mới ở lớp thực nghiệm mà có chứ không phải ngẫu nhiên.
Với α=0.05 ta tìm giá trị giới hạn Zt: 0.45 2 05 , 0 . 2 1 2 2 1 ) ( 1 = − α = − = φ Z
Tra bảng các giá trị Laplace ta có Zt = 1.65
So sánh Z và Zt ta có: Z > Zt. Vậy với mức ý nghĩa α=0.05, giả thuyết H0 bị bác bỏ do đó giả thuyết H1 được chấp nhận. Do vậy, XTN >XĐC là thực chất, không phải do ngẫu nhiên. Kết quả cho thấy định hướng bồi dưỡng năng lực tự học thực sự có hiệu quả hơn so với phương pháp dạy học thông thường.
Căn cứ vào đồ thị phân phối tần suất lũy tích, biểu đồ phân phối tần suất và các số liệu đã tính toán ở trên. Bên cạnh đó chúng tôi còn dựa vào các biện pháp khác (trao đổi với sinh viên, nghiên cứu vở bài tập, quan sát hoạt động học tập của sinh viên trong các giờ học, giờ dạy học bài tập, xêmina…) chúng tôi rút ra một số nhận xét như sau:
- Chất lượng nắm kiến thức cơ bản của sinh viên lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. Phương pháp tư duy, khả năng giải bài tập, thảo luận xêmina và tính tích cực, độc lập làm việc của SV lớp thực nghiệm tốt hơn lớp đối chứng. Dựa trên cơ sở:
+ Quan sát, theo dõi trong các bài dạy bài tập, trong tiết xêmina thì chúng tôi thấy sinh viên ở lớp thực nghiệm hứng thú tìm ra lời giải, hoạt động tích cực hơn.
+ Trong các giờ kiểm tra tốc độ làm bài của sinh viên và chấm bài kiểm tra thì chúng tôi thấy khả năng phân tích bài toán ở lớp thực nghiệm là tốt hơn ở lớp đối chứng .
- Để các giờ học đạt được hiệu quả cao, lôi cuốn sự chú ý của sinh viên, đòi hỏi giáo viên phải có sự đầu tư thời gian và công sức trong việc thiết kế bài giảng theo định hướng bồi dưỡng năng lực tự học là dạy – tự học cho sinh viên.
Kết quả bắt đầu của TNSP cho thấy giả thiết khoa học của đề tài có tính khả thi.
Chúng tôi đã xây dựng được cơ sở lý luận về việc bồi dưỡng năng lực tự học cho SV trong quá trình đào tạo nói chung và trong quá trình học tập vật lí đại cương nói riêng. Đặc biệt xác định rõ các nhiệm vụ học tập của SV, các kĩ năng tự học tương ứng và nội dung cần thiết để bồi dưỡng năng lực tự học.
Phân tích chương trình, nội dung giáo trình vật lí đại cương chương “ Động học chất điểm”, xác định rõ mục đích, yêu cầu dạy học.
Trong các bài học cụ thể đã xây dựng sơ đồ logic về kiến thức vật lí, trình bày những nội dung tóm tắt qua trọng tâm của bài học và hệ thống câu hỏi để sinh viên đào sâu, nắm vững kiến thức.
Với những tiến trình dạy học được xây dựng, tổ chức dạy học trên lớp ( về lý thuyết và thực hành giải bài tập vật lí) theo định hướng bồi dưỡng năng lực tự học cho SV trong dạy học chương “ Động học chất điểm”.
Kết quả nghiên cứu lý luận và ứng dụng đã được tíên hành TNSP trực tiếp tại trường Cao đẳng Công Thương Tp. Hồ Chí Minh bước đầu cho thấy giả thiết khoa học của đề tài là có tính khả thi.
Dự kiến kết quả nghiên cứu của đề tài chúng tôi sẽ triển khai vào dạy học các chương trong chương trình vật lí đại cương và phổ biến tư tưởng bồi dưỡng năng lực tự học cho SV trong quá trình đào tạo đối với các môn học khác của nhà trường.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lê Khánh Bằng, Tổ chức quá trình dạy học đại học, Viện nghiên cứu đại học và GDCN, 1993
[3]. Lương Duyên Bình(chủ biên), Bài tập vật lý đại cương tập 1 (cơ – nhiệt), NXBGD, 2003
[4]. Nguyễn Xuân Chi. Vật lý đại cương. NXB Bách khoa – Hà Nội, 2010
[5]. Lê Trọng Dương, Hình thành và phát triển năng lực tự học cho SV ngành toán