CHƯƠNG 2. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC PHẦN ĐỘNG HỌC – VẬT LÍ 10 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC NHÓM CỦA HỌC SINH VỚI SỰ HỖ TRỢ PHẦN MỀM COACH
2.2. Thiết kế tiến trình DH phần Động học phát triển năng lực hợp tác nhóm
2.2.2. Thiết kế các hoạt động phân tích video của Coach về chuyển động trong kiến thức phần Động học
Phần lớn nội dung phần Động học, các hoạt động Coach được xây dựng chủ yếu dựa trên công cụ phân tích video. Sau đây, là một số TNg về chuyển động trong phần Động học có sử dụng công cụ phân tích video của Coach.
2.2.2.1. Chuyển động thẳng đều a. Mục đích hoạt động
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng phần mềm Coach để phân tích băng hình về chuyển động thẳng đều trong thực tế (thu thập, xử lí số liệu).
- Hỗ trợ TNg khảo sát các chuyển động thẳng đều, từ đó tìm ra các đặc điểm của chuyển động thẳng đều: phương trình chuyển động, đồ thị độ dịch chuyển - thời gian (xét trường hợp không đổi chiều).
b. Mô tả hoạt động
- Mô tả hiện tượng thực tế: Viên bi lăn đều trên mặt phẳng nằm ngang.
- Tên tệp hoạt động: chuyen dong thang deu.cma7
Hình 2.1. Hoạt động Coach của chuyển động thẳng đều
c. Nhiệm vụ của HS
- HS tự lên phương án TNg để khảo sát chuyển động thẳng đều.
- Thu thập, xử lí số liệu thực nghiệm theo hướng dẫn của GV. Phân tích kết quả thu được, kiểm tra các đặc điểm: đồ thị toạ độ theo thời gian, đồ thị vận tốc theo thời gian, phương trình chuyển động thẳng đều.
2.2.2.2. Chuyển động biến đổi đều a. Mục đích hoạt động
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng phần mềm Coach để phân tích băng hình về chuyển động biến đổi đều trong thực tế (thu thập, xử lí số liệu).
- Hỗ trợ TNg khảo sát các chuyển động thẳng biến đổi từ đó tìm ra quy luật của chuyển động thẳng biến đổi và hình thành khái niệm gia tốc.
b. Mô tả hoạt động
- Mô tả hiện tượng thực tế: Viên bi lăn trên mặt phẳng nghiêng
- Tên tệp hoạt động: chuyen dong nhanh dan deu.cma7; chuyen dong cham dan deu.cma7
Hình 2.2. Viên bi chuyển động nhanh dần
Hình 2.3. Viên bi chuyển động chậm dần
c. Nhiệm vụ của HS
Hoạt động này HS thực hiện hai nhiệm vụ:
* Nhiệm vụ 1: Viên bi chuyển động đi xuống (nhanh dần đều) - Nhấp chuột vào nút Start để khởi động quá trình đo.
- Thu thập số liệu.
- Trả lời các câu hỏi dưới đây bằng cách ghi vào phiếu học tập:
- Mô tả chuyển động của viên bi:
+ Vị trí ban đầu của viên bi có tọa độ là bao nhiêu?
+ Vị trí cuối của viên bi có tọa độ là bao nhiêu?
+ Quãng đường khảo sát dài bao nhiêu?
+ Đồ thị tọa độ theo thời gian có dạng như thế nào?
+ Từ đồ thị em có nhận xét gì về loại chuyển động của viên bi?
[Nhấp chuột phải lên đồ thị, chọn Scan (Quét điểm), rồi nhấp chuột lên các điểm thực nghiệm để đọc tọa độ của nó]
- Mô tả sự thay đổi của vận tốc theo thời gian:
+ Vận tốc ban đầu của viên bi là bao nhiêu?
+ Vận tốc ở vị trí cuối của viên bi là bao nhiêu?
+ Em có nhận xét gì về độ biến thiên vận tốc của viên bi trong những khoảng thời gian trên?
- Tìm gia tốc trung bình của viên bi. Có thể làm theo những cách khác nhau:
+ Gia tốc bằng độ biến thiên vận tốc chia cho khoảng thời gian biến thiên đó.
+ Sử dụng chức năng khớp hàm đối với đồ thị x-t hoặc 𝑣9-t
[Khớp hàm: Nhấp chuột phải lên đồ thị, chọn Process/Analyze (xử lí/phân tích), rồi chọn Function Fit (Khớp hàm). Cửa sổ Function Fit sẽ xuất hiện như hình dưới đây.
Lựa chọn dạng hàm (Function type), rồi nhấp nút Estimate. Phần mềm sẽ tự khớp hàm và tính ra các hệ số của hàm (a, b, c).
Nhấp OK thì đồ thị hàm khớp sẽ được vẽ trên cùng một hệ tọa độ với đồ thị thực nghiệm].
+ Có nhận xét gì về giá trị gia tốc vừa tìm trong suốt quá trình khảo sát và từng giai đoạn khảo sát?
* Nhiệm vụ 2: Viên bi chuyển động đi lên (chậm dần đều) - Nhấp chuột vào nút Start để khởi động quá trình đo.
- Mô tả chuyển động của viên bi:
+ Tọa độ đầu của viên bi là bao nhiêu?
+ Tọa độ cuối của viên bi là bao nhiêu?
+ Thời gian khảo sát là bao lâu?
+ Đồ thị tọa độ theo thời gian có dạng như thế nào?
+ Từ đồ thị em có nhận xét gì về loại chuyển động của viên bi?
+ Thực hiện khớp hàm cho dữ liệu vừa thu được.
- Tạo một biểu đồ vận tốc (theo phương ngang) theo thời gian. (sử dụng chức năng khớp hàm của phần mềm):
+ Vận tốc lúc bắt đầu khảo sát của viên bi là bao nhiêu?
+ Vận tốc cuối cùng của viên bi là bao nhiêu?
+ Em có suy gì về gia tốc của viên bi?
- Tìm gia tốc của viên bi. Có thể làm theo những cách khác nhau:
+ Gia tốc bằng độ biến thiên vận tốc chia cho khoảng thời gian biến thiên đó.
+ Sử dụng chức năng khớp hàm đối với đồ thị x - t hoặc 𝑣9-t.
+ Có nhận xét gì về giá trị gia tốc vừa tìm trong suốt quá trình khảo sát và từng giai đoạn khảo sát
2.2.2.3. Chuyển động ném a. Mục đích hoạt động
- Rèn luyện kĩ năng sử dụng phần mềm Coach: thiết lập các tham số (thang đo chiều dài, thang đo thời gian, thiết lập số khung hình đo), thu thập, trình bày, xử lí, phân tích số liệu khi phân tích băng hình về chuyển động của vật bị ném (ném ngang, ném xiên) trong thực tế.
- Hỗ trợ TNg khảo sát các chuyển động vật ném, từ đó nêu đưa ra quy luật của chuyển động cong của quả bóng (ném ngang, ném xiên).
b. Mô tả hoạt động
- Mô tả hiện tượng thực tế: Một quả bóng được ném với vận tốc ban đầu theo phương ngang từ độ cao h so với mặt đất.
- Tên tệp hoạt động: nem ngang.cma7; nem xien.cma7
Hình 2.4. Hoạt động chuyển động ném ngang
Hình 2.5. Hoạt động chuyển động ném xiên
c. Nhiệm vụ của HS
* Nhiệm vụ 1: Khảo sát chuyển động ném ngang của quả bóng
* Nhiệm vụ 2: Khảo sát chuyển động ném xiên của quả bóng
- Thiết lập thang đo:
+ Thiết lập thang đo chiều dài thực theo vạch trắng là 2,0m như hình 2.4.
+ Chọn gốc tọa độ cho phù hợp.
+ Thiết lập thang đo thời gian 60 hình/s
+ Thiết lập số khung hình và bước nhảy khung hình sẽ lấy số liệu (lúc HS ném) - Thu thập số liệu: Hãy xác định các vị trí của quả bóng.
- Trình bày số liệu.
+ Hiển thị đồ thị tọa độ x theo thời gian (x - t) + Hiển thị đồ thị độ cao theo thời gian (y - t) + Hiển thị đồ thị độ cao tọa độ x (y - x) - Phân tích số liệu
+ Sử dụng phương pháp tọa độ hãy viết phương trình theo phương x và y theo thời gian từ đó hãy nhận xét quy luật chuyển động của vật theo các phương.
+ Từ đồ thị hãy cho biết quy luật chuyển động của vật theo các phương?
+ Em có nhận xét gì về quy luật chuyển động của quả bóng từ hai phương pháp:
Phương pháp tọa độ và phương pháp thực nghiệm.
+ Hãy xác định tầm xa của quả bóng.
Sau đây là bảng tổng hợp một số TNg trong phần Động học với sự hỗ trợ phần mềm Coach hướng phát triển NLHT nhóm.
Bảng 2.1. Tổng hợp các TNg với sự hỗ trợ phân tích video của phần mềm Coach STT Tên TNg Bài dạy Phát triển thành phần NLHT nhóm
1
Viên vi chuyển động trên mặt phẳng nằm
ngang.
Chuyển động thẳng
- TC1.M2. Thực hiện được nhiệm vụ tạo nhóm với sự hỗ trợ của GV;
- TC2.M3. Dự kiến được công việc phải làm cho từng thành viên trong nhóm.
- TC3.M2. Tham gia một phần nhiệm vụ được giao theo nhóm học tập;
- TC4. M3. Trình bày được một số ý kiến bản thân trong hoạt động nhóm;
- TC5.M4. Tôn trọng ý kiến thành viên khác và HT đưa ra ý kiến chung;
- TC6.M2. Phân chia thời gian chưa hợp lí, hoàn thành nhiệm vụ còn chậm;
- TC7. M3. Chịu trách nhiệm về sản phẩm chung của nhóm;
- TC8. M2. Đánh giá được mức độ thực hiện nhiệm vụ khi tham gia hoạt động nhóm thông qua các đáp án tại các phiếu học tập.
2
- Viên bi chuyển động trên máng nghiêng (đi xuống).
- Viên bi chuyển động trên máng nghiêng (đi lên).
Gia tốc.
Chuyển động biến đổi đều
- TC1.M2. Thực hiện được nhiệm vụ tạo nhóm với sự hỗ trợ của GV;
- TC3.M2. Tham gia một phần nhiệm vụ được giao theo nhóm học tập;
- TC4.M3. Thường lắng nghe cẩn thận các ý kiến của những người khác. Đôi khi đưa ra ý kiến riêng của bản thân;
- TC6.M3. Phân chia thời gian tương đối hợp lí, hoàn thành nhiệm vụ được giao trong nội dung các phiếu học tập;
- TC8.M3. Đánh giá được mức độ thực hiện nhiệm vụ khi tham gia hoạt động nhóm thông qua các đáp án tại các phiếu học tập.
3
- Ném ngang - Ném xiên
Chuyển động ném
- TC1.M2. Thực hiện được nhiệm vụ tạo nhóm với sự hỗ trợ của GV;
- TC3.M2. Tham gia một phần nhiệm vụ được giao theo nhóm học tập;
- TC4.M3. Thường lắng nghe cẩn thận các ý kiến của những người khác. Đôi khi đưa ra ý kiến riêng của bản thân;
- TC5.M3. Tôn trọng ý kiến những thành viên khác và HT đưa ra ý kiến chung
- TC6.M3. Phân chia thời gian tương đối hợp lí, hoàn thành nhiệm vụ được giao trong nội dung các phiếu học tập;
- TC7.M4. Tự giác chịu trách nhiệm về sản phẩm chung của nhóm;
- TC8.M3. Đánh giá được mức độ thực hiện nhiệm vụ khi tham gia hoạt động nhóm thông qua các đáp án tại các phiếu học tập.
Từ các TNg đã thiết kế và phân tích ở Bảng 2.1, chúng tôi tiến hành thiết kế bài dạy sẽ trình bày dưới đây