7. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.2.Sơ đồ cấu trúc
Hình 2.2. Sơ đồ cấu trúc chương trình vật lý 10
Hình 2.3. Sơ đồ cấu trúc nội dung chương: “Động học chất điểm” 2.2.3. Đặc điểm của chương
Chƣơng “Động học chất điểm” là chƣơng mở đầu của chƣơng trình Vật lý 10 và phần cơ học. Chƣơng này sẽ cung cấp cho học sinh những khái niệm, những định lý, định luật... cơ bản của phần cơ học. Bên cạnh đó cũng cung cấp cho học sinh những phƣơng pháp và công cụ để đi nghiên cứu chuyển động của 1 vật, 1 hệ vật tìm ra những đại lƣợng đặc trƣng cho chuyển động nhƣ: vận tốc, quỹ đạo, gia tốc...
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 47 http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Trong chƣơng này học sinh cũng đƣợc đi nghiên cứu những dạng chuyển động phổ biến trong thực tế nhƣ: chuyển động thẳng đều, chuyển động biến đổi đều, chuyển động tròn đều... qua đó giúp học sinh hiểu hơn về các dạng chuyển động ngoài cuộc sống hằng ngày, thêm yêu thích môn môn vật lý, kích thích trí tò mò, lòng ham hiểu biết, tìm hiểu những sự vật hiện tƣợng xung quanh của học sinh.
2.2.4. Mức độ cần đạt về kiến thức, kĩ năng, thái độ
a) Về kiến thức
- Nêu đƣợc các khái niệm chuyển động cơ, chất điểm, quỹ đạo, hệ quy chiếu, mốc thời gian, vận tốc là gì?
- Nêu đƣợc đặc điểm về vận tốc, quãng đƣờng vật đi đƣợc của chuyển động thẳng đều
- Nêu đƣợc định nghĩa vận tốc tức thời, định nghĩa chuyển động biến đổi đều, lấy đƣợc ví dụ về chuyển động thẳng biến đổi đều (chuyển động nhanh dần đều, chuyển động chậm dần đều), viết đƣợc biểu thức của vận tốc và phƣơng trình chuyển động của 1 vật chuyển động thẳng biến đổi đều.
- Nêu đƣợc định nghĩa gia tốc, viết đƣợc biểu thức tính gia tốc, đặc điểm véc tơ gia tốc của một chuyển động biến đổi
- Nêu đƣợc định nghĩa sự rơi tự do, đặc điểm của chuyển động rơi tự do, đặc điểm của gia tốc rơi tự do. Viết đƣợc các công thức tính vận tốc và đƣờng đi của một vật rơi tự do
- Nêu đƣợc định nghĩa chuyển động tròn, chuyển động tròn đều, lấy đƣợc ví dụ thực tế về chuyển động tròn đều.
Nêu đƣợc các định nghĩa và đơn vị đo tốc độ góc, chu kì, tần số của chuyển động tròn đều. Viết đƣợc biểu thức của tốc độ dài tốc độ góc.
Nêu đƣợc hƣớng của gia tốc trong chuyển động tròn đều và viết đƣợc biểu thức của gia tốc hƣớng tâm.
- Nêu đƣợc tính tƣơng đối của chuyển động, viết đƣợc công thức cộng vận tốc.
b) Kĩ năng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 48 http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Lập đƣợc phƣơng trình chuyển động x x0 vt và vận dụng đƣợc phƣơng trình này đối với chuyển động thẳng đều của một hoặc 2 vật.
- Vẽ đƣợc đồ thị của chuyển động thẳng đều.
- Vận dụng đƣợc các công thức v=v0+at; x=x0+ v0t+ at2/2; v2-v02=2as trong chuyển động thẳng biến đổi đều.
- Vẽ đƣợc đồ thị vận tốc, đồ thị tọa độ chuyển động của chuyển động thẳng biến đổi đều.
- Giải đƣợc các bài tập đơn giản về chuyển động tròn đều.
- Giải đƣợc các bài tập đơn giản về cộng vận tốc cùng phƣơng (cùng chiều, ngƣợc chiều).
- Xác định đƣợc gia tốc của chuyển động thẳng nhanh dần đều bằng thí nghiệm
c) Thái độ
- Kích thích hứng thú, trí tò mò lòng ham hiểu biết và muốn tìm hiểu khám phá các dạng chuyển động trong cuộc sống hằng ngày
- Giáo dục ý thức tham gia giao thông an toàn
2.3. Đề xuất tiến trình ôn tập hệ thống hóa kiến thức chƣơng “Động học chất điểm” Vật lý 10 với sự hỗ trợ của BĐTD nhằm phát huy tính tích cực chất điểm” Vật lý 10 với sự hỗ trợ của BĐTD nhằm phát huy tính tích cực của HS THPT miền núi
Vận dụng tiến trình đã nêu và phân tích ở trên chúng tôi soạn thảo tiến trình hƣớng dẫn HS ôn tập hệ thống hóa kiến thức chƣơng “Động học chất điểm” vật lý 10 với sự hỗ trợ của BĐTD cho HS THPT miền núi nhƣ sau:
Bài 9. Tổng kết chƣơng 1: Động học chất điểm 1. Mục tiêu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.1. Kiến thức
Nắm vững các kiến thức cơ bản về chƣơng động học chất điểm.
1.2. Kĩ năng
- Ôn tập hệ thống hóa kiến thức bằng sơ đồ tƣ duy.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 49 http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Vận dụng kiến thức giải thích đƣợc các hiện tƣợng đơn giản có liên quan đến thực tế.
1.3.Thái độ
Nghiêm túc, tích cực, hợp tác trong học tập.
2.Chuẩn bị của giáo viên và học sinh 2.1.Giáo viên
- Soạn bài theo tiến trình đã xây dựng
- Vẽ trƣớc một bản đồ tƣ duy tổng kết chƣơng 1 ở nhà để làm mẫu cho HS - Chuẩn bị hệ thống các bài tập vận dụng.
- Máy vi tính đã cài sẵn phần mềm vẽ BĐTD
2.2. Học sinh
- Đọc kĩ nội dung chƣơng 1 ở nhà
- Chuẩn bị giấy A4, bút chì, bút màu, tẩy.
- Học cách sử dụng máy tính để vẽ bản đồ tƣ duy
3.Tiến trình dạy học 3.1. Ổn định tổ chức lớp
- Kiểm tra sĩ số lớp
- Phân lớp thành 4 nhóm (tƣơng ứng với 4 tổ): trong đó hai nhóm sử dụng máy tính, còn hai nhóm vẽ tay.
3.2.Kiểm tra bài cũ
3.3.Tiến trình ôn tập hệ thống hóa kiến thức chƣơng
Giai đoạn 1: Hướng dẫn HS kiến thức cần ôn tập hệ thống hóa
Hoạt động 1. Hƣớng dẫn HS tìm ra kiến thức cơ bản cần ôn tập, hệ thống hóa
của chƣơng.
Mục đích của giai đoạn này là GV hƣớng dẫn HS tìm ra các nội dung kiến thức: - Các khái niệm cơ bản: chuyển động, chất điểm, quỹ đạo, hệ quy chiếu, tốc độ trung bình, vận tốc tức thời, gia tốc.
- Các dạng chuyển động đơn giản: chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động tròn đều, rơi tự do.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 50 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - Công thức cộng vận tốc.
Để đạt dƣợc mục đích này GV và HS thực hiện các hoạt động sau:
GV HS
Nêu câu hỏi: Hãy nêu những nội dung kiến thức cơ bản mà các em đã học trong chƣơng 1? (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
GV chia HS theo nhóm để HS hoạt động, thảo luận theo nhóm.
Giáo viên yêu cầu HS thảo luận để gom các nội dung trên thành các nhóm kiến thức lớn hơn và đặt tên cho các nhóm kiến thức đó, lƣu ý việc đặt tên phải ngắn gọn, khái quát.
Gợi ý HS có các cách nhóm kiến thức sau:
- Cách 1: phân thành 4 nhóm kiến
thức cơ bản:
+ các khái niệm cơ bản
+ các dạng chuyển động đơn giản:
thẳng đều, thẳng biến đổi đều, tròn đều
+ sự rơi tự do
+công thức cộng vận tốc
- Cách 2: phân thành 5 nhóm
+ chuyển động thẳng đều
+ chuyển động thẳng biến đổi đều + chuyển động tròn đều
+ sự rơi tự do
+ công thức cộng vận tốc
Hoạt động cá nhân, sử dụng SGK để tìm ra các nội dung cơ bản.
HS thảo luận theo nhóm, đại diện nhóm HS nêu lại các kiến thức cơ bản của chƣơng - Các khái niệm cơ bản: chuyển động, chất điểm, quỹ đạo, hệ quy chiếu, tốc độ trung bình, vận tốc tức thời, gia tốc.
- Các dạng chuyển động đơn giản: chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi đều, chuyển động tròn đều, rơi tự do.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 51 http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Sau khi học sinh đã chia đƣợc kiến thức thành các nhóm chính, GV nêu nhiệm vụ cho từng nhóm
- Nhóm 1(tổ 1): vẽ BĐTD bằng máy tính theo cách phân chia thứ nhất - Nhóm 2(tổ 2): vẽ BĐTD bằng tay theo cách phân chia kiến thức thứ nhất - Nhóm 3(tổ 3): vẽ BĐTD bằng máy tính theo cách thứ 2
- Nhóm 4(tổ 4): vẽ BĐTD bằng tay theo cách thứ 2
Hình 2.4. Từ khóa trung tâm với các nhánh chính chương “Động học chất điểm” vật lý 10 theo cách thứ 1
Hình 2.5. Từ khóa trung tâm với nhánh chính chương “Động học chất điểm” vật lý 10 theo cách thứ 2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 52 http://www.lrc-tnu.edu.vn/
GV: lƣu ý cho HS việc chọn số nhánh là tùy ý miễn sao phải đảm bảo: tên nhóm phải ngắn gọn, khái quát. BĐTD phải sáng sủa, dễ xem và kích thƣớc của nó phải phù hợp với khổ giấy.
Giai đoạn 2: Hướng dẫn HS thu thập thông tin từ SGK, tài liệu tham khảo
Hoạt động 2: Thu thập, xử lý thông tin từ SGK để vẽ các nhánh của BĐTD hệ thống hóa kiến thức chương 1
Mục đích của giai đoạn này là HS thu thập đầy đủ thông tin về các kiến thức của các nhánh chính đã vẽ ở giai đoạn 1. GV gợi ý giúp HS thu thập thông tin cho cách nhánh nhƣ sau:
a) Trường hợp thu thập thông tin theo cách 1: hệ thống kiến thức được chia thành 4 nhóm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nhánh 1: Các khái niệm cơ bản
GV HS
- Nêu các định nghĩa sau: chuyển động cơ là gì? Nêu định nghĩa chất điểm? Định nghĩa quỹ đạo?
- Nêu các thành phần của hệ quy chiếu?
- Nêu định nghĩa tốc độ trung bình? Viết biểu thức? Giải thích ý nghĩa của các đại lƣợng trong công thức?
- Nêu định nghĩa và viết biểu thức tính vận tốc trung bình?
- Học sinh phát biểu định nghĩa
- Hệ quy chiếu gồm: + hệ tọa độ: vật làm mốc và hệ trục tọa độ + đồng hồ, mốc thời gian - Nêu định nghĩa Biểu thức vtb s t Trong đó: s: là quãng đƣờng đi đƣợc t: là thời gian chuyển động - Nêu định nghĩa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 53 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - Nêu định nghĩa và viết biểu thức
tính gia tốc?
- GV yêu cầu HS dựa vào các câu trả lời để hoàn thành nhánh 1 của BĐTD? Biểu thức tính: v s t Trong đó: ∆s và ∆t rất ngắn - Nêu định nghĩa Biểu thức: a v t ∆t rất ngắn 0 0 v v a t t - Vẽ nhánh 1 của BĐTD Vẽ nhánh 1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 54 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - Nhánh 2:
GV HS
- Kể tên các dạng chuyển động đơn giản đã học trong chƣơng 1?
- Tìm đặc điểm của các dạng chuyển động theo các ý sau đây?
+ Quỹ đạo? + Gia tốc? + Vận tốc?
+ Phƣơng trình chuyển động?
+ đồ thị vận tốc - thời gian, đồ thị tọa độ - thời gian
- Các dạng chuyển động đơn giản đã học:
+ chuyển động thẳng đều + chuyển động biến đổi đều + chuyển động tròn đều
- HS tiến hành lập bảng để trả lời các câu hỏi của giáo viên
Bảng trả lời của HS: 1.Chuyển động thẳng
đều
2.Chuyển động thẳng biến đổi đều 3.Chuyển động tròn đều - Quỹ đạo là đƣờng thẳng - Gia tốc bằng 0 - Vận tốc có phƣơng chiều, độ lớn không đổi - Quỹ đạo là đƣờng thẳng - Gia tốc có phƣơng, chiều,
độ lớn không đổi 0 o v v a t t - Vận tốc có phƣơng, chiều không đổi, độ lớn tăng (giảm) đều theo thời gian.
0
v v at
+ Nhanh dần đều: a và v0 cùng dấu.
- Quỹ đạo là đƣờng tròn - Gia tốc luôn hƣớng vào
tâm đƣờng tròn có độ lớn không đổi. 2 2 ht v a r r - Vận tốc luôn nằm theo phƣơng tiếp tuyến với đƣờng tròn, độ lớn không đổi. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Tốc độ góc ω không đổi + Công thức liên hệ giữa v
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 55 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - Công thức tính quãng đƣờng đi đƣợc: s=v.t - Phƣơng trình chuyển động : x=x0+ v.t - Đồ thị + Chậm dần đều: a và v0 trái dấu - Công thức tính quãng đƣờng đi đƣợc: 2 0 1 . 2 s v t at - Phƣơng trình chuyển động: 2 0 0 1 2 x x v t at 2 2 0 2 v v as
+ công thức liên hệ giữa chu kì và tốc độ góc: T= 2π/ω
Công thức liên hệ giữa tần số và chu kì
1
T f
f là tần sô (Hz)
Giáo viên yêu cầu HS dựa vào các câu trả lời trên để hoàn thành nhánh 2 của BĐTD.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 56 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - Nhánh 3:
GV HS
- Nêu định nghĩa sự rơi tự do? - Nêu đặc điểm của sự rơi tự do?
- Viết công thức tính vận tốc? Quãng đƣờng đi đƣợc trong chuyển động rơi tự do?
- Viết công thức tính vận tốc của vật khi chạm đất và thời gian rơi của vật.
- Sự rơi tự do là sự rơi chỉ chịu tác dụng của trọng lực
- Đặc điểm của sự rơi tự do: là chuyển động thẳng nhanh dần đều, theo phƣơng thẳng đứng, chiều từ trên xuống. - Công thức vận tốc: v=gt Công thức tính quãng đƣờng: 2 1 2 s gt d 2 c v gh 2h t g Vẽ nhánh 3
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 57 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ - Nhánh 4:
GV HS
- Thế nào là tính tƣơng đối của chuyển động? lấy ví dụ minh họa?
- Viết công thức cộng vận tốc? giải thích ý nghĩa của các đại lƣợng ghi trong công thức?
- Tính tƣơng đối của chuyển động là: Hình dạng quỹ đạo và vận tốc của vật phụ thuộc vào hệ quy chiếu.
Ví dụ: một hành khách đang ngồi yên trên một toa tàu đang chuyển động. đối với toa tàu thì hành khách đo đứng yên. Đối với ngƣời đứng dƣới đƣờng thì hành khách đó đang chuyển động. - v1,3 v 1,2 v2,3 Trong đó: 1,3 v
: vận tốc của vật đối với hệ quy chiếu đứng yên
1,2
v
: vận tốc tƣơng đối: vận tốc đối với hệ quy chiếu chuyển động 2,3
v
: vận tốc của hệ quy chiếu chuyển động đối với hệ quy chiếu đứng yên (vận tốc kéo theo).
Giáo viên yêu cầu HS hoàn thành nhánh 4 của BĐTD
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 58 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Sau khi vẽ xong 4 nhánh của bản đồ tƣ duy ta sẽ có bản đồ tƣ duy hoàn chỉnh.
b)Trường hợp thu thập thông tin theo cách thứ 2: hệ thống kiến thức được chia thành 5 nhóm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Đặc điểm Loại
chuyển động
Định nghĩa Gia tốc Vận tốc Phƣơng trình chuyển động Đồ thị Thẳng đều Là chuyển động có quỹ đạo là đƣờng thẳng và có tốc độ trung bình nhƣ nhau trên mọi quãng đƣờng a=0 V=const S=v.t v-t s-t Thẳng biến đổi đều Là chuyển động có quỹ đạo là đƣờng thẳng và có độ lớn của vận tốc tức thời luôn biến đổi
Phân loại: 2 loại + chậm dần đều + nhanh dần đều v a t 0 o v v a t t 0 v v at + nhanh dần đều: a v + chậm dần đều a v 2 0 0 1 2 x x v t at Hoặc 2 0 1 2 s v t at v-t x-t Tròn đều Là chuyển động có quỹ đạo tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là nhƣ nhau t Chu kì: 2 T .t
Rơi tự do Là sự rơi chỉ dƣới tác dụng của trọng lực