0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 TN ĐC (%) X ( điểm)
Hình 3.2. Đ
Dựa vào các bảng số liệu và đ - Điểm trung bình c chứng (5,81)
- Độ lệch chuẩn của nhóm th của nhóm đối chứng (SĐC
=17,62) nhỏ hơn so với nhóm đ
phân tán ra khỏi điểm trung bình của nhóm đối chứng.
- Đồ thị ta thấy đường phân b của nhóm thực nghiệm đề
kiểm tra của nhóm thực nghi chứng tỏ chất lượng nắm v nhóm thực nghiệm cao hơn so v
0 20 40 60 80 100 120 0 1 (%)
Đồ thị đường phân bố tần suất tích lũy i%
u và đồ thị, ta nhận thấy:
m trung bình cộng của nhóm thực nhiệm (6,81) cao hơn nhóm đ
a nhóm thực nghiệm (STN =1,2) nhỏ hơn
ĐC = 1,3). Hệ số biến thiên ở nhóm thự i nhóm đối chứng (V= 22,44). Điều này chứ m trung bình ở nhóm thực nghiệm nhỏ hơn mứ
ng phân bố tần suất và đường phân bố tầ ều nằm bên phải nhóm đối chứng. Nghĩa l c nghiệm cao hơn so với nhóm đối chứng. Đi m vững kiến thức chương “Các định luật b m cao hơn so với nhóm đối chứng.
2 3 4 5 6 7 8 9 10
) cao hơn nhóm đối
hơn độ lệch chuẩn
ực nghiệm ( V
ứng tỏ mức độ ức độ phân tán
ần suất lũy tích ĩa là điểm số bài ng. Điều này t bảo toàn” của
TN ĐC
Kết luận chương 3
Qua phân tích diễn biến các giờ thực nghiệm sư phạm và kết quả xử lý bằng phương pháp thống kê toán học điểm bài kiểm tra của học sinh, chúng tơi có một vào nhận xét sau đây:
- Về cơ bản tiến trình dạy học đã soạn thảo tương đối phù hợp với thực tế. Việc tổ chức các tình huống học tập, những định hướng hành động học tập đúng đắn và kịp thời đã kích thích, lơi cuốn học sinh tham gia vào hoạt động học tích cực, tự chủ tìm tịi giải quyết vấn đề, chiếm lĩnh tri thức, tạo điều kiện cho học sinh tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc.
- Trong quá trình học tập, học sinh có điều kiện được trao đổi, được diễn đạt ý kiến của mình. Qua đó, rèn luyện ở học sinh khả năng tư duy logic và phát triển năng lực sáng tạo. Giải một số BTVL theo phương pháp có sử dụng phần mềm Mathematica của chúng tôi, học sinh đã tăng khả năng tư duy sáng tạo, giáo viên và học sinh sẽ mất ít thời gian hơn để tính ra đáp án của các bài tập định lượng.
- Vì thường xuyên trao đổi thảo luận nên học sinh đã hình thành thói quen dám nói ra và bảo vệ ý kiến của mình trước người khác. Đồng thời, cũng phát triển ở học sinh khả năng suy nghĩ, xử lí tình huống một cách nhanh nhạy.
- Qua cách học tập này học sinh đã biết sử dụng ngơn ngữ vật lí để diễn đạt, mơ tả, giải thích một hiện tượng. Biết hình thành một kiến thức vật lý theo con đường nhận thức khoa học.
- Sử dụng hệ thống bài tập giải bằng phần mềm tốn học Mathematica do chúng tơi soạn đã kích thích sự suy nghĩ và tính tích cực hoạt động giải quyết của học sinh trong quá trình học tập, bước đầu đem lại hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng dạy học. Ngoài ra với hệ thống bài tập giải bằng Mathematica còn giúp giáo viên soạn đáp án cho các bài tập một cách nhanh chóng, chính xác. Bên cạnh những kết quả nêu trên, các giáo viên bộ môn Vật lý của trường đều khẳng định sự cần thiết và hiệu quả của hệ thống bài tập có sử dụng phần mềm Mathematica đã đề xuất.
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
Đối chiếu với mục đích nghiên cứu, đề tài luận văn về cơ bản đã hoàn thành các nhiệm vụ đặt ra.
- Nghiên cứu các quan điểm dạy học hiện đại về dạy học, đặc biệt chú trọng về cơ sở lí luận của việc dạy giải BTVL, nghiên cứu nội dung và phân phối chương trình các kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” sách giáo khoa vật lý 10 và các tài liệu có liên quan nhằm xác định được nội dung các kiến thức cơ bản và các kỹ năng học sinh cần đạt được.
- Soạn thảo hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn” và hướng dẫn học sinh giải hệ thống bài tập đã soạn thảo với sự giúp đỡ của phần mềm Mathematica không những giúp học sinh vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã biết, mà cịn giúp học sinh hình thành kiến thức, kĩ năng mới và phát triển năng lực giải quyết vấn đề.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo tiến trình dạy học đã soạn thảo để đánh giá hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng và hoạt động hướng dẫn giải BTVL của giáo viên khi giáo viên sử dụng phần mềm Mathematica đối với sự phát triển tính tích cực học tập và năng lực sáng tạo của học sinh.
Tuy vậy, đề tài vẫn còn tồn tại một số hạn chế sau:
- Khi thực hiện bài giảng có sự hỗ trợ của phần mềm Mathematica thì thời gian cần thiết để chuẩn bị là khá nhiều và giáo viên phải có trình độ hiểu biết nhất định về tin học và ngoại ngữ, đặc biệt là phải nắm rõ phần mềm Mathematica. - Tính ứng dụng của đề tài chưa phổ biến với lí do: Để giảng dạy với sự hỗ trợ của
phần mềm Mathematica thì cần phải có phịng học được trang bị máy chiếu, hoặc tối thiểu phải có máy chiếu Projecter và máy vi tính được cài đặt phần mềm Mathematica. Do đó, việc ứng dụng chỉ hạn chế ở trường có đầy đủ điều kiện tối thiểu như trên.
- Các chuyển động được thực hiện như trên phần mềm chỉ magn tính mơ phỏng. Ở đó, người viết chương trình đã lí tưởng hóa điều kiện khi xảy ra các hiện tượng, các yếu tố khách quan tác động tới q trình của thí nghiệm được bỏ qua.
Do điều kiện về thời gian, không gian và khuôn khổ thực hiện của luận văn nên chắc chắc không thể tránh khỏi những hạn chế, thiếu xót, tơi rất mong nhận được ý
kiến đóng góp của các thày cô giáo và các bạn đồng nghiệp để luận văn của tôi được hồn thiện hơn. Tơi xin chân thành cảm ơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Tơn Tích Ái,Phương pháp số, NXB ĐHQG Hà Nội, 2001.
2. Tơn Tích Ái,Phần mềm tốn cho kỹ sư, NXB ĐHQG Hà Nội, 2005.
3. Tơn Tích Ái,Sử dụng phần mềm Mathematica trong vật lý phổ thông, NXB
ĐHQG Hà Nội, 2001.
4. Tơn Tích Ái, Cơ sở Vật lý tập I: Cơ học – Nhiệt họ,. NXB Văn hóa dân tộc, 2013.
5. Lương Dun Bình (Chủ biên), Nguyễn Xn Chi – Tơ Giang – Vũ Quang –
Bùi Gia Thịnh,Sách giáo viên vật Lý 10, Nxb Giáo dục, 2012.
6. Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên kiêm Chủ biên), Nguyễn Xuân Chi – Tơ
Giang – Trần Chí Minh – Vũ Quang – Bùi Gia Thịnh,Vật Lý 10, Nxb Giáo dục,
2006.
7. Lương Duyên Bình,Vật lý đại cương, NXB Giáo dục, 1998.
8. Vũ Cao Đàm,Phương pháp luận nghiên cứu Khoa học, NXB KH&KT, Hà Nội,
1998.
9. Vũ Thanh Khiết (Chủ biên), Đỗ Hương Trà –Vũ Thị Thanh Mai – Nguyễn
Hồng Kim,Phương pháp giải tốn Vật lí 10, NXB Giáo dục Việt Nam, 2009.
10. Ngơ Diệu Nga,Bài giảng chuyên đề phương pháp nghiên cứu khoa học dạy học
Vật Lý, 2003.
11. Ngô Diệu Nga, Bài giảng chuyên đề phân tích chương trình vật lý phổ thơng,
2005.
12. Phạm Xuân Quế, Sử dụng máy tính hỗ trợ việc xây dựng mơ hình trong dạy học
vật lý, Tạp chí Nghiên cứu Giáo dục, số 4/2000.
13. Nguyễn Đức Thâm (Chủ biên), Nguyễn Ngọc Hưng – Phạm Xuân Quế,
Phương pháp dạy học Vật lí ở trường phổ thơng, NXB Đại học Sư phạm,2003.
15. Đỗ Hương Trà (Chủ biên), Phạm Gia Phách,Dạy học bài tập vật lý ở trường
phổ thông, Nxb Đại học sư phạm, 2009.
16. Thái Duy Tuyên,Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới, NXBGD, Hà
PHỤ LỤC
Phụ lục 1:BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN Câu 1: Chọn các câu trả lời đúng:
A. Xung của một lực (F.∆ ) càng lớn nếu lực tác dụng càng lâu.
B. Xung của một lực luôn luôn bằng sự biến đổi động lượng của một vật. C. Động lượng của một vật phụ thuộc vào tốc độ thay đổi vận tốc.
D. Động lượng có cùng hướng với vận tốc.
E. Với cùng một xung lực, vật nặng thì có động lượng lớn hơn vật nhẹ. F. Khi biết vận tốc của một vật ta có thể xác định động lượng của nó ngay cả
khi khơng biết khối lượng của nó.
G. Một quả bong đập vào một bức tường và nảy trở lại với vận tốc lớn bằng vận tốc ngay trước khi đập vào tường. Động lượng của nó khơng thay đổi. H. Va chạm mềm khơng tn theo định luật bảo tồn động lượng.
Câu 2: Khi một prơtơn đến va chạm với một nơtron, nó có thể bị notron hấp thụ và tạo thành đơ-te-ron. Giả sử trong một va chạm như thế,prôton chuyển động theo phương ngang hướng sang phải và nơtron chuyển động theo phương thẳng đứng hướng lên trên.
Khối lượng của prôton bằng khối lượng của nơtron : m = 1,67.10-27 kg. Khối lượng của đơ-te-ron là 3,34.10-27 kg.
Vận tốc của proton là: 6.106 m/s Vận tốc của nơtron là :3.106 m/s.
1. Độ lớn động lượng của proton là:
A. 5,01.10-27 kg.m/s C. 10,0 kg.m/s B. 10,0.10-21 kg.m/s D.10,0.1027 kg.m/s 2. Độ lớn động lượng của nơton là:
A. 5,01.10-21 kg.m/s C.10,0.1021 kg.m/s B. 10,0.10-27 kg.m/s D.5,01 kg.m/s 3. Độ lớn động lượng của đơ-te-ron là:
A. 5,01.10-21 kg.m/s C.11,2.10-21 kg.m/s B. 6,1.10-21 kg.m/s D. 10.10-21 kg.m/s
4. Hướng của vecto động lượng của đơ-te-ron so với phương nằm ngang là:
A. 10,00 B. 26,50 C. 63,50 D. 116,50
5. Vận tốc của đơ-te-ron sau va chạm là:
A. 3,35.106 m/s C. 6.106 m/s B. 33,5.106 m/s D.3.106 m/s
Câu 3: Hai viên bi chuyển động lại gần nhau với các vận tốc đều bằng 8 m/s. Chúng có khối lượng lần lượt là 0,25 kg và 0,5 kg.
1. Biết rằng va chạm là va chạm mềm, vận tốc chung của hai viên bi sau va chạm là:
A. 2 m/s B.2,67 m/s C.4,67 m/s D.8 m/s
2. Chiều của vecto vận tốc này có cùng chiều với vecto vận tốc của viên bi có khối lượng 0,25kg trước va chạm khơng?
A. Có B. Khơng C. Khơng xác định được.
Câu 4. Đánh giá công thực hiện trong mỗi trường hợp sau, trong đó vecto AB biểu diễn vecto dịch chuyển và lực ln có giá trị bằng 10N.
(a) (c)
(b) (d)
Trường hợp (a) (b) (c) (d)
Công (J)
Câu 5: Một lị xo có độ cứng k = 80N/m. Khi nó bị nén ngắn lại 10 cm so với chiều dài tự nhiên ban đầu.
1. Khi đó xuất hiện một lực đàn hồi có độ lớn là:
A. 0 N B. 8 N C. 80 N D. 800 N
2. Lị xo có một thế năng đàn hồi là:
A. 0 J B. 0,4 J C. 0,8 J D. 4000 J
Câu 6: Một lực 25N tác dụng trong 5 giây lên một vật 5 kg đặt trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang ( không ma sát).
1. Gia tốc của vật là:
A. 0 m/s2 B.5 m/s2 C.10 m/s2 D. 25 m/s2 2. Xung của lực tác dụng là:
A. 0 N.s B.25N.s C.125N.s D.250N.s
3. Độ biến thiên động lượng của vật là:
A. 0kg.m/s B.25 kg.m/s C. 125 kg.m/s D. 250 kg.m/s 4. Độ biến đổi vận tốc của vật là:
A. 0m/s B.5 m/s C.25 m/s D. 250 m/s B B A A ⃗ ⃗ 30 20 m A ⃗ B ⃗ B A 60 135 20 m 15 m
5. Sự thay đổi động năng của vật là:
A. 0 J B. 25 J C. 625 J D. 1562,5 J
Câu 7: Một viên bi khối lượng 100g lăn trên một vịng xiếc ( như hình) với vận tốc ban đầu bằng 0. Lấy g = 9,8 m/s2
1. Thế năng của bi tại A so với mặt nằm ngang qua B:
A. 0J B. 1,96J C.3,92J D. 39,2J
2. Động năng của vật tại A:
A. 0J B. 1,96J C.3,92J D. 39,2J
3. Động năng của vật tại B:
A. 0J B. 1,96J C.3,92J D. 39,2J
4. Động năng của vật tại C ( điểm cao nhất của vòng tròn):
A.0J B. 1,96J C.3,92J D. 39,2J 5. Vận tốc của vật tại C: A. 0m/s B. 3,13 m/s C. 6,26 m/s D. 19,6 m/s. B A D=2 m C 4m
PHỤ LỤC 2
BÀI GIẢI TĨM TẮT VÀ ĐÁP SỐ CÁC BÀI TẬP KHƠNG HƯỚNG DẪN GIẢI
I. BÀI GIẢI TĨM TẮT CÁC BÀI TẬP TỰ LUẬN KHƠNG HƯỚNG DẪN GIẢI
Bài 3:
Áp dụng định luật bảo toàn động lượng, ta có: m1. ⃗ + 0⃗ = ( m1 + m2) ⃗
=>⃗ = . ⃗
Thay số vào ta được: v = . ,
= ≈ 1,45 (m/s)
Bài 4:
Coi người và xe là hệ kín, chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe ban đầu.
m1 ⃗ + m2 ⃗ = ( m1 + m2) ⃗
=>⃗ = . ⃗ . ⃗
a. Khi người và xe chuyển động cùng chiều : ⃗ ↑↑ ⃗
=> v= . . = ≈ 3,38 ( m/s)
b. Khi người và xe chuyển động ngược chiều : ⃗ ↑↓ ⃗
=> v= . . = ≈ 0,31 ( m/s)
Bài 5:
Bỏ qua mọi lực ma sát, lực cản… thì hệ (súng + đạn) có thể coi là hệ cơ lập. Vì vậy, động lượng của hệ trước và sau khi bắn được bảo toàn
Ban đầu hệ đứng yên, tổng động lượng của hệ bằng khơng: 0
p
Khi đạn có khối lượng m bắn đi với vận tốc v
thì sung có khối lượng M chuyển động với vận tốc V, tổng động lượng của hệ bằng: p mv MV
'
Theo định luật bảo toàn động lượng: 0 MV v m v M m V
Vậy súng chuyển động với vận tốc V ngược với chiều đạn bay.
Vận tốc của thuyền V
phụ thuộc vào vận tốc của nước v
theo công thức: v M m V
chứng tỏ thuyền chuyển động ngược chiều người đi.
Bài 7 :
Vận tốc chuyển động của tên lửa sau khi phụt khí là V
phụ thuộc vào vận tốc của khí phụt ra v theo công thức: v M m V
, chứng tỏ tên lửa chuyển động ngược với chiều chuyển động của khí phụt ra.
Bài 8:
Bài 9:
Công của lực khi thùng trượt là: ⃗
AF = F.s. cos α = 150 . 15 . cos 45o = 1125.√2 (J) Công của trọng lực là : AP = 0 (J) Bài 10:
Thời gian rơi của vật
s g h t 1.41 10 10 . 2 2
> 1.2s => Tại thời điểm t1 = 1.2s vật chưa chạm đất Quãng đường vật rơi được sau t = 1.2s là
m gt s 10.1.2 7.2 2 1 2 1 2 2
Công của trọng lực thực hiện trong khoảng thời gian t = 1.2s là A = P.s = m.g.s = 2.10.7.2 = 144J
Cơng suất trung bình của trọng lực trong thời gian 1.2s là
t A tb = 120W 2 . 1 144
Công suất tức thời của trọng lực tại thời điểm t = 1.2s là p
t O
W t mg Pv tt 2 2.100.1,2240 Bài 11:
Người ta dùng khái niệm công suất để biểu thị tốc độ thực hiện cơng của một vật (người, máy…). Nói cách khác công suất là đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công nhanh hay chậm của một vật. Một máy có cơng suất càng lớn nếu thời gian để thực hiện một công cho trước càng ngắn.
Bài 12: Áp dụng công thức: t A = Fv
thì với cơng suất khơng đổi của một động cơ ơ tơ, xe máy thì lực kéo tỉ lệ với vận tốc của ô tô, xe máy. Khi xe lên dốc, cần có lực kéo khoẻ thì phải chuyển đổi bánh răng trong hộp số về số nhỏ sao cho trục quay chậm hơn. Ngược lại, khi xe chạy trên đường bằng phẳng chỉ cần lực kéo nhỏ, người lái xe có thể gài số lớn để trục quay nhanh hơn khiến xe có thể đạt vận tốc lớn hơn. Bài 13: h = g t2 A = P . h = mgh = mg2t2 Vẽ đồ thị: Bài 18:
Lời giải : Tính độ cứng k của lị xo: F = kx 60 = k.0,2 k= 300 (N/m)
a. Khi số đọc bằng 40N:
40 = 300.x x = (m) ; = = . 300. ( ) =2,67 (J) b. Khi lò xo bị nén 20 cm: