1.6.1. Mục tiêu dạy học Vật lý THPT theo LTKT
Vật lý phổ thông đề cập đến kiến thức cơ bản về cơ, nhiệt, điện, từ và quang học. Đó là những kiến thức rất gần với đời sống nên nói chung HS ít nhiều đã có những trải nghiệm, quan niệm về chúng. Vì vậy việc DHKT đối với Vật lý phổ thông là một cách tiếp cận dạy học tích cực, phù hợp và là một hƣớng DH tốt để đạt đƣợc mục tiêu DH Vật lý phổ thông. Kết hợp nghiên cứu mục tiêu DHKT và mục tiêu DH Vật lý phổ thông[28], chúng tôi đƣa ra mục tiêu DH Vật lý THPT theo LTKT nhƣ sau:
- HS khắc phục đƣợc sự chƣa đầy đủ và sửa đƣợc sai lầm trong quan niệm ban đầu. Từ đó xây dựng đƣợc kiến thức Vật lý và các kĩ năng một cách vững chắc, bồi dƣỡng cho HS thế giới quan duy vật biện chứng.
- Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và tinh thần hợp tác trong học tập của HS, bồi dƣỡng cho HS kỹ năng sống, biết lao động biết hợp tác cộng đồng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Rèn luyện và phát triển năng lực tƣ duy khoa học, năng lực thực hành của HS góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hƣớng nghiệp cho HS.
- Dạy HS biết tự học, tự nghiên cứu.
1.6.2. Đề xuất tiến trình xây dựng kiến thức Vật lý THPT theo LTKT
Dựa trên cơ sở lý luận và thực tiễn đã nghiên cứu, có chú ý đặc điểm của môn Vật lý chúng tôi đề xuất “Sơ đồ tiến trình kiến tạo kiến thức Vật lý
THPT theo LTKT”(sơ đồ 1.3)
Bƣớc 1: Làm bộc lộ quan niệm ban đầu của HS
Bƣớc 2: Kiểm nghiệm và thách thức quan niệm ban đầu của HS
Bƣớc 3: Hợp thức hóa kiến thức
Bƣớc 4: Củng cố, vận dụng kiến thức
Sơ đồ 1.3. Sơ đồ tiến trình kiến tạo kiến thức Vật lý THPT theo LTKT
Sau đây chúng tôi xin phân tích cụ thể từng bƣớc trong sơ đồ
Nếu sai
, dự đoán lại
GV tạo tình huống học tập
HS đƣa ra dự đoán ( bộc lộ quan niệm ban đầu)
HS đề xuất phƣơng án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm kiểm tra tính đúng đắn của các quan niệm
HS so sánh đối chiếu kết quả mới thu đƣợc với quan niệm ban đầu
GV hợp thức hóa kiến thức, đánh giá các quan niệm ban đầu của HS HS tự đánh giá các quan niệm ban đầu và tiếp nhận kiến thức mới
Kiến t ạo kiế n thức ở m ức độ ca o hơ n ( m ức 2, 3 …) Nếu đúng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bƣớc 1: Làm bộc lộ quan niệm ban đầu của HS
GV tìm hiểu các quan niệm ban đầu của HS liên quan đến kiến thức cần xây dựng. Trên cơ sở đó, GV đƣa ra các tình huống học tập có thể là một thí nghiệm đơn giản, một đoạn clip hoặc một câu hỏi liên quan đến vấn đề học tập mà gần gũi với sinh hoạt, suy nghĩ của HS, yêu cầu HS dự đoán hiện tƣợng hoặc giải thích hiện tƣợng. Ở bƣớc này GV luôn động viên, khích lệ để HS bộc lộ quan niệm của mình trƣớc khi nghiên cứu một vấn đề.
HS huy động những kiến thức, kỹ năng có trƣớc để giải quyết tình huống GV đƣa ra. Trong quá trình ấy HS bộc lộ những quan niệm ban đầu thông qua những câu trả lời những dự đoán, những giải thích...
Bƣớc 2: Kiểm nghiệm và thách thức quan niệm ban đầu của HS
GV tổ chức cho HS thảo luận, thực hiện suy luận lý thuyết, đề xuất phƣơng án thí nghiệm kiểm tra, thống nhất một hoặc vài phƣơng án thí nghiệm, cho HS tiến hành thí nghiệm để kiểm tra, thách thức quan niệm ban đầu đồng thời hƣớng dẫn HS thu nhận, sử lý kết qua thu đƣợc từ thí nghiệm. GV có thể sử dụng các hình thức dạy học khác nhau nhƣ làm việc cá nhân, nhóm... để phát huy TTC của HS.
HS đƣa ra các phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra, tiến hành thí nghiệm, thu thập thông tin, kết quả thí nghiệm, sử lý thông tin và rút ra kết luận. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong quá trình hoạt động kiểm nghiệm các quan niệm ban đầu, các khả năng có thể xảy ra là:
- Nếu kết quả kiểm nghiệm phù hợp với quan niệm ban đầu thì quan niệm ban đầu đúng đắn, HS sẽ đồng hóa đƣợc kiến thức mới và kiến thức cũ.
- Nếu kết quả kiểm nghiệm không phù hợp với kết quan niệm ban đầu thì HS phải thay đổi cấu trúc nhận thức để tiếp nhận kiến thức mới. Trong quá trình ấy HS bộc lộ quan niệm mới. Những quan niêm này lại cần đƣợc kiểm nghiệm cho đến khi HS vƣợt qua đƣợc thách thức, tự thay đổi quan niệm để phù hợp với kiến thức khoa học.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bƣớc 3: Hợp thức hóa kiến thức
GV phân tích, giải thích, đƣa thêm những bằng chứng thực nghiệm làm rõ kiến thức mới, củng cố niềm tin về kiến thức mới và hợp thức hóa kiến thức mới. GV đánh giá hoặc tạo điều kiện để HS tự đánh giá lại quan niệm ban đầu, khắc sâu kiến thức mới cho HS.
HS thảo luận, thống nhất, khẳng định tính khoa học của kiến thức mới, tiếp nhận kiến thức mới, tự đánh giá lại các quan niệm ban đầu để bác bỏ hoặc sủa sai các quan niệm chƣa đúng.
Bƣớc 4: Củng cố, vận dụng kiến thức
GV đƣa ra những câu hỏi, những bài toán thực tiễn liên quan đến kiến thức vừa mới xây dựng để HS vận dụng kiến thức mới, đối chiếu kiến thức mới với quan niệm cũ, qua đó củng cố, khắc sâu kiến thức cho HS.
HS nhắc lại kiến thức vừa kiến tạo đƣợc và vận dụng kiến thức đó vào tình huống mới. Qua việc giải quyết vấn đề mới mà kiến thức đƣợc khắc sâu, nhờ đó kiến thức mới xây dựng trở nên bền vững hơn.
Trong tất cả các bƣớc, tùy điều kiện dạy học, tùy theo kiến thức từng bài, GV có thể sử dụng các phƣơng tiện hiện đại, các hình thức tổ chức DH khác nhau, phối hợp các phƣơng pháp DH: vấn đáp, thuyết trình, thực nghiệm, thảo luận... và luôn tạo tâm lý thoải mái cho HS để HS phát huy TTC trong học tập, giờ học đạt hiệu quả cao.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Kết luận chƣơng 1
LTKT nhấn mạnh tới vai trò của quan niệm ban đầu của ngƣời học trong việc xây dựng kiến thức mới cho bản thân. Nó chỉ ra cơ chế của quá trình nhận thức là đồng hóa và điều ứng. Nó nhấn mạnh tới vai trò cá nhân của chủ thể nhận thức trong mối quan hệ xã hội.
Dạy học theo LTKT là quan điểm dạy học gồm nhiều phƣơng pháp dạy học kết hợp với nhau: thuyết trình, vấn đáp, dạy học nêu vấn đề, dạy học nhóm, phƣơng pháp thực nghiệm... môi trƣờng học là môi trƣờng thân thiện, hợp tác, ở đó HS có cơ hội đƣợc bày tỏ các quan niệm, trình bày các ý tƣởng, kinh nghiệm cũng nhƣ vốn kiến thức của riêng mình trƣớc tập thể lớp. Các quan niệm ban đầu của HS sẽ đƣợc kiểm nghiệm bằng các thí nghiệm. Từ đó HS sẽ tự xây dựng đƣợc kiến thức mới kiến thức khoa học cho mình.
Việc dạy học Vật lý theo LTKT là một cách tiếp cận dạy học tích cực có ý nghĩa. Nó đảm bảo đƣợc mục tiêu dạy học bộ môn và mục tiêu giáo dục và do đó đem lại nhiều lợi ích cho ngƣời học.
Thực tế dạy học trên địa bàn huyện Chiêm Hóa, tỉnh Tuyên Quang mà chúng tôi tìm hiểu: trang thiết bị thí nghiệm còn thiếu, GV chƣa khai thác quan niệm ban đầu trong dạy học, chƣa biết vận dung LTKT vào dạy học vật lý nên việc phát huy tính tích cực học tập của HS cũng bị hạn chế.
Từ mục tiêu giáo dục hiện nay, từ cơ sở của việc dạy học theo LTKT và qua tìm hiểu thực tế việc dạy học Vật lý, chúng tôi nhận thấy việc dạy học Vật lý theo LTKT là cần thiết. Vì vậy chúng tôi đề xuất sơ đồ tiến trình dạy học Vật lý THPT theo LTKT ( sơ đồ 1.3 ), lựa chọn và thiết kế tiến trình dạy học cụ thể một số kiến thức chƣơng “ cân bằng và chuyển động của vật rắn” vật lý 10 theo LTKT ( đƣợc trình bày ở chƣơng II ).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Chƣơng 2
ĐỀ XUẤT TIẾN TRÌNH DẠY HỌC THEO LTKT MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” VẬT LÝ 10
CƠ BẢN ĐÁP ỨNG MỤC TIÊU DẠY HỌC MÔN VẬT LÝ, NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC VÀ NÂNG CAO KẾT QUẢ HỌC TẬP CHO HỌC
SINH THPT MIỀN NÚI
2.1. Nghiên cứu nội dung chƣơng trình, sách giáo khoa và xây dựng sơ đồ cấu trúc logic nội dung chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”. cấu trúc logic nội dung chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”. 2.1.1. Mục tiêu dạy học chƣơng “ Cân bằng và chuyển động của vật rắn ” 2.1.1.1. Kiến thức
- Phân biệt đƣợc khái niệm vật rắn và chất điểm.
- Phát biểu đƣợc điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực. Phân biệt đƣợc điều kiện cân bằng của vật rắn và điều kiện cân bằng của chất điểm.
- Phát biểu đƣợc định nghĩa trọng tâm và tính chất đặc biệt của trọng tâm. - Phát biểu đƣợc quy tắc và biết tổng hợp hai lực có giá đồng quy.
- Phát biểu đƣợc điều kiện cân bằng của một chất điểm chịu tác dụng của ba lực đồng phẳng không song song.
- Phát biểu đƣợc định nghĩa, viết công thức tính momen lực và biết đƣợc đơn vị đo của momen lực.
- Phát biểu đƣợc điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định. - Phát biểu đƣợc quy tắc hợp lực song song và biết tổng hợp hai lực song song cùng chiều. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Phát biểu đƣợc điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế. Phân biệt đƣợc các dạng cân bằng bền, cân bằng không bền, cân bằng phiếm định của vật rắn có mặt chân đế.
- Phát biểu đƣợc định nghĩa của chuyển động tịnh tiến và nêu đƣợc ví dụ minh họa.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Viết đƣợc công thức định luật II Newton cho chuyển động tịnh tiến. - Hiểu đƣợc tác dụng của momen lực đối với vật rắn quay quanh trục. - Biết đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng đến momen quán tính của vật.
- Phát biểu đƣợc định nghĩa ngẫu lực và viết đƣợc công thức tính momen ngẫu lực.
- Hiểu đƣợc khi vật rắn chịu tác dụng của một momen lực khác không thì vật rắn quay chậm dần hoặc nhanh dần
2.1.1.2. Kỹ năng
- Biết đề xuất phƣơng án thí nghiệm xác định điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song.
- Biết phân tích để nắm đƣợc mục đích thí nghiệm, lắp ráp và tiến hành thí nghiệm.
- Biết đề xuất phƣơng án thí nghiệm để xác định trọng tâm của vật rắn. - Vận dụng tính chất đặc biệt của trọng tâm để giải quyết các trƣờng hợp cụ thể.
- Biết đề xuất giả thuyết và giải quyết vấn đề về tác dụng của lực đối với vật rắn có trục quay cố định.
- Biết phân tích để nắm đƣợc mục đích thí nghiệm, lắp ráp và tiến hành thí nghiệm xác định tác dụng của lực đối với vật rắn có trục quay cố định từ đó đƣa ra quy tắc momen lực.
- Biết xác định cánh tay đòn của lực trong trƣờng hợp bất kỳ.
- Vận dụng quy tắc momen lực để xác định các lực tác dụng lên một vật có trục quay cố định.
- Biết đề xuất phƣơng án thí nghiệm để tìm hợp lực của hai lực song song. Từ đó biết phân tích để nắm đƣợc mục đích thí nghiệm, lắp ráp và tiến hành thí nghiệm.
- Biết xác định phƣơng, chiều, điểm đặt, độ lớn của hợp lực song song. - Xác định đƣợc mặt chân đế của một vật đặt trên mặt phẳng đỡ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Giải thích đƣợc vì sao một vật ở trạng thái cân bằng bền, không bền hoặc cân bằng phiếm định.
- Biết tiến hành thí nghiệm để xác định điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế.
- Biết cách làm tăng mức vững vàng của cân bằng.
- Vận dụng các kiến thức đã học của chƣơng để giải một số bài tập Vật lý liên quan và giải thích một số hiện tƣợng Vật lý thƣờng gặp trong đời sống, kỹ thuật.
2.1.1.3. Thái độ
- Có hứng thú học Vật lý, yêu thích tìm tòi khoa học.
- Có thái độ khách quan, trung thực, tích cực; có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác, có tinh thần hợp tác trong học tập.
2.1.2. Nội dung của chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”
Chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” bao gồm 6 bài:
Bài 1: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song.
Bài 2: Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực Bài 3: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều.
Bài 4: Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế.
Bài 5: Chuyển động tịnh tiến của vật rắn. Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bài 6: Ngẫu lực.
Nội dung kiến thức của chương
Bài 1.Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song.
- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngƣợc chiều( hai lực cân bằng).
- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song: + Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy: Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy, trƣớc hết ta phải trƣợt hai vecto lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.
Bài 2. Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực
- Momen lực đối với một trục quay là đại lƣợng đặc trƣng cho tác dụng làm quay của lực và đƣợc đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó: M = Fd - Điều kiện cân bằng của một vật quay quanh trục: Tổng các momen lực có xu hƣớng làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các momen lực có xu hƣớng làm vật quay ngƣợc chiều kim đồng hồ.
Bài 3. Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
- Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực song song, cùng chiều với hai lực thành phần và có độ lớn bằng tổng độ lớn của hai lực ấy.
- Giá của hợp lực chia trong khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.
Bài 4. Các dạng cân bằng. Cân bằng của một vật có mặt chân đế
- Có ba dạng cân bằng: cân bằng bền, cân bằng không bền và cân bằng phiếm định.
+ Cân bằng bền: trọng tâm của vật ở vị trí thấp nhất so với các vị trí khác. Khi một vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng bền thì tự nó có thể trở về vị trí đó đƣợc. + Cân bằng không bền: trọng tâm của vật ở vị trí cao nhất so với các vị trí khác. Khi một vật bị lệch ra khỏi vị trí cân bằng không bền thì không thể tự trở về vị trí đó đƣợc.
+ Cân bằng phiếm định: vị trí trọng tâm không thay đổi hay trọng tâm có độ cao không thay đổi. Vật đứng yên ở mọi vị trí.
- Mặt chân đế: là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa các điểm tiếp xúc.