9. Cấu trúc của luận văn
2.3.4. Hệ thống bài tập
2.3.4.1. Bảng tổng hợp mô tả nội dung các bài tập thử nghiệm
Sau khi xây dựng 20 bài tập có sự phân mức nhằm phát triển NLVL của HS. Chúng tôi chọn 10 bài tập để phân tích, chúng tôi đưa ra bảng tổng hợp các CSHV hướng tới cho HS trong 10 bài tập đã phân tích.
Bảng 2.1. Bảng tổng hợp mô tả nội dung các bài tập đã xây dựng
STT Bài Mức
độ Chỉ số hành vi năng lực vật lí
Cách thức phân hoá nội dung bài tập
1 Bài 1
M3 A1, A2, A3, A5, C1
Dựa trên mức độ tự lực của HS
M2 A1, A2, A3, A5, C1
M1 A1, A2, A3, A5, C1
2 Bài 3
M3 A1, A2, A3, A5, B1, C1, C2
Dựa trên độ phức tạp của nhiệm vụ
M2 A1, A2, A3, A5, C1
M1 A1, A2, A3, A5, C1
3 Bài 4
M3 A1, A2, A3, A5, A6, C1
Dựa trên số lượng thao tác của HS
M2 A1, A2, A3, A5, A6, C1
M1 A1, A2, A3, A5, C1
4 Bài 6
M3 A3, A6, B1, B2, B3, B4, B5, B6 Dựa trên mức độ tự lực
của HS, số lượng thao tác
M2 A2, A3, A6, B3, B4, B5, B6
M1 A2, A3, A6, B3, B4, B5, B6
5 Bài 12 M3 A2, A3, B1, B2, B3, B4, B5, B6 Dựa trên độ phức tạp của nhiệm vụ M2 A2, A3, B1, B2, B3, B4, B5, B6 M1 A2, A3, B1, B2, B3, B4, B5, B6 6 Bài 13
M3 A1, A2, A4, A5, B3, B6, C1
STT Bài Mức
độ Chỉ số hành vi năng lực vật lí
Cách thức phân hoá nội dung bài tập
M1 A1, A2, A5, C1
Dựa trên độ tự lực của HS và độ phức tạp của nhiệm vụ
7 Bài 15
M3 A1, A2, A3, A6, C1, C2, C3 Dựa trên độ tự lực của
HS, số lượng thao tác và mức độ phức tạp của nhiệm vụ
M2 A1, A2, A3, A5, A6, C1, C2, C3
M1 A1, A2, A3, A5, A6, C1
8 Bài 16
M3 A1, A3, A5, A6
Dựa trên mức độ tự lực của HS
M2 A1, A3, A5
M1 A1, A3, A5
9 Bài 17
M3 A2, A3, A6, B3, B4, B5, B6
Dựa trên mức độ tự lực và số lượng thao tác
M2 A2, A3, B3, B4, B5, B6
M1 A2, A3, B3, B4, B5, B6
10 Bài 20
M3 A1, A2, A3, A4, A5, B3, B4, C1, C2,
C3 Dựa trên số lượng thao
tác của HS, phức tạp của nhiệm vụ
M2 A1, A2, A3, A5, B3, B4, C1, C2, C3
M1 A1, A2, A3, A5, B3, B4, C1, C2, C3
2.3.4.2. Hệ thống bài tập
Sau đây là hệ thống gồm 10 bài tập theo chuẩn kiến thức kĩ năng và các chỉ số hành vi năng lực vật lí mà các bài tập đã đề cập đến.
Các bài đều được trình bày theo 3 mức độ và chỉ ra cách phân mức tương ứng, nêu rõ các chỉ số hành vi năng lực vật lí được sử dụng trong bài.
1. Bài 1:
Mức 2: a. Một dây cáp có khối lượng không đáng kể, hai đầu dây cáp được buộc vào 2 điểm cố định. Một vật nặng được treo vào trung điểm làm dây võng xuống. Xác định lực căng dây. Biện luận về độ lớn của lực căng dây
theo góc hợp giữa dây khi treo vật và phương thẳng đứng.
b. Vậy dây phơi quần áo căng hay chùng thì dễ đứt hơn? Tại sao?
Mức 1:
a. Một vật nặng 6 kg được treo vào trung điểm một dây cáp có khối lượng không đáng kể. Hai đầu dây cáp được buộc vào 2 điểm A và B cách nhau 8 m, dây võng xuống
0,5 m tại điểm giữa. Lấy g = 10m/s2. Tính lực căng dây.
b. Giải lại bài toán trong trường hợp dây võng xuống 0,3m ở điểm giữa. c. Vậy dây phơi quần áo căng hay chùng thì dễ đứt hơn? Tại sao?
Phân tích bài tập: Căn cứ xây
dựng
1. Xuất phát từ ứng dụng thực tiễn: Khi treo quần áo dây càng căng thì dây treo càng dễ bị đứt.
2. Xác định chuẩn kiến thức kĩ năng:
- Dùng hình vẽ, phân tích được một lực thành các lực thành phần theo các phương xác định.
- Vận dụng được điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp lực để giải các bài tập đối với trường hợp vật chịu tác dụng của ba lực đồng quy. 3. Kết hợp với các chỉ số hành vi:
- [A1]. Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí;
-[A2]. Trình bày được các hiện tượng, quá trình vật lí; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ.
-[A3]. Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối
được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học.
- [A5]. Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình.
- [C1]. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn;
Cách thức phân mức
Dựa trên mức độ tự lực của HS
Mô tả mức độ
Mức 3:
-Từ câu hỏi thực tế, yêu cầu HS xác định kiến thức liên quan đến tình huống.
- Thực hiện được các biến đổi toán học để rút ra hệ quả và sử dụng các phép suy luận lôgic để suy ra hệ quả có thể kiểm tra bằng thí nghiệm.
Mức 2:
- Thực hiện được các biến đổi toán học để rút ra hệ quả và sử dụng các phép suy luận lôgic để suy ra hệ quả có thể kiểm tra bằng thí nghiệm. - Thực hiện được các suy luận tương tự để giải quyết một câu hỏi thực tiễn.
Mức 1:
- Thực hiện được các biến đổi toán học để rút ra kết quả.
- Thực hiện được các suy luận tương tự để giải quyết một câu hỏi thực tiễn.
2. Bài 3: “Lực sĩ trứng” Hãy quan sát video sau:
https://www.youtube.com/watch?v=CWuvmcdTO78
Mức 3: Hãy giải thích hiện tượng quan sát được. Nêu ứng dụng hiện tượng này trong cuộc sống.
Mức 2: Giải thích vì sao quả trứng không vỡ khi tác dụng lực rất lớn vào hai đầu nhọn nhưng lại vỡ khi tác dụng lực nhỏ hơn nhiều theo phương ngang? Nêu ứng dụng hiện tượng này trong ngành xây dựng.
Mức 1: Quan sát video ta thấyquả trứng không vỡ khi tác dụng lực rất lớn vào hai đầu nhọn nhưng lại vỡ khi tác dụng lực nhỏ hơn nhiều theo phương ngang. Dựa vào kiến thức phân tích lực, hãy chứng minh rằng: Khi chịu tác dụng lực có cùng độ lớn theo phương thẳng đứng hướng xuống, đầu nhọn của quả trứng chịu lực nhỏ hơn so với phương nằm ngang.
Phân tích bài tập: Căn cứ xây
dựng
1. Xuất phát từ ứng dụng thực tiễn: Ứng dụng kiến trúc mái vòm, xây dựng cầu cống, …
2. Xác định chuẩn kiến thức kĩ năng:
- Dùng hình vẽ, phân tích được một lực thành các lực thành phần theo hai phương xác định.
3. Kết hợp với các chỉ số hành vi:
- [A1]. Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí.
- [A2]. Trình bày được các hiện tượng, quá trình vật lí.
- [A3]. Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học.
- [A5]. Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình.
- [B1].Đề xuất vấn đề liên quan đến vật lí.
- [C1]. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn.
- [C2]. Đánh giá, phản biện được ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn.
Cách thức phân mức
Dựa trên mức độ phức tạp của nhiệm vụ.
Mô tả mức độ
Mức 3:
- Đề xuất được vấn đề liên quan đến kiến thức phân tích lực.
- Dùng kiến thức phân tích lực, giải thích hiện tượng quan sát được. - Có thể làm thí nghiệm tương tự để kiểm tra dự đoán.
- Nêu ra một vài ứng dụng trong cuộc sống.
Mức 2:
- Quan sát video, đề xuất được vấn đề liên quan đến kiến thức phân
tích lực.
- Dùng kiến thức phân tích lực, giải thích được thông tin vừa nêu. - Nêu ra một vài ứng dụng trong cuộc sống.
Mức 1:
- Quan sát video để nhận ra vấn đề cần chứng minh.
- Vận dụng kiến thức phân tích lực khi tác dụng lực vào đầu nhọn và mặt bên của quả trứng, từ đó lập luận suy ra kết quả.
3. Bài 4: Khi đi xe lên dốc hay xuống dốc, ai cũng cảm nhận được rằng với cùng một con dốc, khi đi lên dốc người lái xe cần tác dụng lực lớn hơn (đạp xe mạnh hơn, tăng ga) khi xe đi xuống dốc. Vì sao vậy?
Mức 3: Có một HS giải thích như sau:
- Vì trọng lượng xe giống nhau, nên trọng lượng có tác động giống nhau đến quá trình xe lên hay xuống dốc.
- Khi xe lên dốc thì độ bám sát đường tốt hơn, nên cần tác dụng một lực lớn hơn để xe thắng được lực bám ấy và đi lên.
Có một số lỗi trong lời giải thích của HS đó. Hãy chỉ ra những lỗi này và chỉnh sửa lời giải thích.
Hãy phân tích các lực tác dụng lên xe khi đi lên dốc và xuống dốc, và hãy sửa lại cho đúng.
Mức 1: Khi xe đi trên dốc, sẽ chịu tác dụng của trọng lực P , phản lực N và lực ma sát.
Hãy phân tích trọng lực P theo hai phương Ox và Oy (Ox song song với mặt dốc, Oy vuông góc với mặt dốc, giả sử mặt dốc phẳng).
Nhận xét ảnh hưởng của các thành phần của trọng lực theo hai phương Ox, Oy khi xe lên dốc hay xuống dốc.
Phân tích bài tập:
Căn cứ xây dựng
1. Xuất phát từ ứng dụng thực tiễn: Khi đi bộ hoặc đi xe lên dốc ta cảm thấy tốn nhiều sức lực hơn đi xuống dốc
2. Xác định chuẩn kiến thức kĩ năng: - Xác định các lực tác dụng lên vật.
-Dùng hình vẽ phân tích lực theo hai phương vuông góc với nhau. 3. Kết hợp với các chỉ số hành vi:
- [A1]. Nhận biết và nêu được các đối tượng, khái niệm, hiện tượng, quy luật, quá trình vật lí.
- [A2]. Trình bày được các hiện tượng, quá trình vật lí; đặc điểm, vai trò của các hiện tượng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ.
- [A3]. Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học.
- [A5]. Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng, quá trình.
- [A6]. Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được lời giải thích. - [C1]. Giải thích, chứng minh được một vấn đề thực tiễn.
Cách thức
phân mức Dựa trên số lượng thao tác của HS
Mô tả mức độ
Mức 3:
- Nhận biết kiến thức vật lí liên quan đến tình huống: xác định các lực tác dụng, và phân tích ảnh hưởng của các lực đó.
- HS tìm hiểu, phân tích các lực tác dụng vào vật khi vật đi lên dốc, cũng như đi xuống dốc.
- Nhận ra những chỗ sai và chỉnh sửa lời giải thích.
Mức 2:
- HS phải xác định được các lực tác dụng lên vật. - Phân tích được trọng lực theo hai phương Ox và Oy. - Chỉnh sửa được lời giải thích.
Mức 1:
- Nhận biết được kiến thức vật lí liên quan.
- HS phân tích được trọng lực theo hai phương Ox và Oy.
- Chứng tỏ rằng, khi lên dốc thành phần theo phương Ox ngược chiều với chiều chuyển động, và khi xuống dốc thì ngược lại.
4. Bài 6: Phương án tổng hợp hai lực đồng quy
Dụng cụ cho sẵn:
(1) Dây cao su (có nam châm gắn bảng từ), một sợi dây chỉ bền; (2) 02 lực kế kéo có giới hạn đo 5N (Có nam châm gắn bảng từ); (3) Thanh định vị trí;
(4) Thước đo có độ chia nhỏ nhất 1mm; (5) Phấn (Bút dạ).
Ý tưởng: Dưới tác dụng của hai lực có giá đồng quy F1 và F2 , dây cao su (lò xo) sẽ cân bằng ở một trạng thái nào đó. Thay hai lực trên bằng một lực F , thì dây cao su
vẫn cân bằng ở trạng thái như trên. Khi đó lực F là hợp lực của hai lực F và 1 F2 .
Bố trí thí nghiệm như hình vẽ: Một đầu dây cao su (dây thun) được móc vào điểm cố định A, đầu còn lại được thắt vào giữa sợi dây chỉ bền, hai lực kế được móc vào 2 lỗ nhỏ của hai đầu sợi dây chỉ bền và đặt hai lực kế theo hai phương tạo với nhau một góc nào đó sao cho dây cao su dãn đến vị trí O.
Mức 3: Em hãy thiết kế phương án và thực hiện phương án thí nghiệm tổng hợp hai lực đồng quy bằng dụng cụ đã cho.
Mức 2: Có một HS đưa ra phương án thí nghiệm như sau: Phương án thí nghiệm:
- Hai lực kế chỉ tác dụng của hai sợi dây chỉ. Giá trị trên hai lực kế chỉ hai lực F1
và F . 2
- Đánh dấu vị trí A, O của dây cao su.
- Từ điểm O vẽ các vectơ F và 1 F lên bảng (theo một tỉ xích thích hợp). 2
- Sau đó thay hai lực kế bằng một lực kế duy nhất. Dùng một lực kế đó, kéo dây cao su dãn ra theo phương bất kỳ sao cho dây su có chiều dài bằng đoạn AO. Lực kế chỉ giá trị F.
- Biểu diễn lực F lên bảng theo một tỉ lệ xích nào đó. - Khi đó lực F là hợp lực của hai lực F và 1 F . 2
Hãy chỉ ra những lỗi sai trong phương án trên và chỉnh sửa lại những lỗi ấy.
Mức 1: Giáo viên đã chỉ ra những lỗi sai của phương án HS đưa ra. Em hãy chỉnh sửa lại những lỗi đó.
Phân tích bài tập: Căn cứ xây
dựng
1. Xuất phát từ ứng dụng thực tiễn: cân bằng của các vật rắn chịu tác dụng của 3 lực không song song
2. Xác định chuẩn kiến thức kĩ năng:
- Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án tìm điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song, từ đó đưa ra quy tắc tổng hợp được hai lực đồng quy.
3. Kết hợp với các chỉ số hành vi:
- [A3]. Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học.
- [A6]. Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được nhận thức hoặc lời giải thích; đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận.
- [B1]. Đề xuất vấn đề liên quan đến vật lí.
- [B2]. Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết. - [B3]. Lập kế hoạch thực hiện.
- [B5]. Viết, trình bày báo cáo và thảo luận.
- [B6]. Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp.
Cách thức
phân mức Dựa trên số lượng thao tác và mức độ tự lực của HS Mô tả mức
độ
Mức 3:
- Đưa ra dự đoán tổng hợp 2 lực đồng quy cũng tuân theo quy tắc hình hình hành.
- Thiết kế phương án chi tiết và thực hiện phương án tổng hợp được hai lực đồng quy.
- Bố trí, thực hiện các thí nghiệm và ghi chép các kết quả hoặc các nhận xét.
Mức 2:
- HS đọc và nhận ra được phương án đã xây dựng để tổng hợp được hai lực đồng quy.
- HS chỉ ra được điểm sai trong phương án một HS khác đã nêu ra và