- Nhận dạng bài toỏn: Đõy là bài toỏn giải theo phương phỏp “Độnglực
F T km 1 g = m
3.3.3. Phỏt triển cho học sinh nănglực sỏng tạo, nănglực khỏi quỏt vấn đề năng lực phõn dạng bài tập khi giải bài tập chương “Động lực học chất
điểm”
3.3.3.1. Phỏt triển năng lực sỏng tạo cho học sinh khi giải bài tập chương “Động lực học chất điểm”
Sỏng tạo là một phẩm chất, một năng lực vụ cựng quan trọng đối với mỗi người núi chung và với học sinh núi riờng. Sỏng tạo của học sinh trong quỏ trỡnh giải bài tập đụi khi là hướng giải quyết vấn đề mới, khỏc với cỏch giải quyết mà cỏc em thường làm. Sự sỏng tạo cũn thể hiện ở chỗ học sinh giải quyết vấn đề theo nhiều phương ỏn khỏc nhau và lựa chọn ra phương ỏn
được xem là tối ưu cho giải quyết vấn đề. Đụi khi sự sỏng tạo của cỏc em khụng phải là hướng giải quyết vấn đề mới , một phương phỏp giả mới cho cả bài toỏn mà chỉ đơn giải là thao tỏc giỳp thực hiện bước giải nào đú nhanh chúng và cho kết quả chỏnh xỏc. Một điều cần chỳ ý là sự sỏng tạo trong giải quyết vấn đề của học sinh khụng nhất thiết phải là cỏi mà chưa một ai nghĩ ra mà chỉ cần đú là cỏi mới đối với học sinh đú cũng đó là sỏng tạo. Phỏt triển năng lực sỏng tạo cho học sinh là một yờu cầu, đũi hỏi của quỏ trỡnh dạy học. Dạy bài tập gúp phần quan trọng trong việc hỡnh thành và phỏt triển năng lực sỏng tạo cho học sinh. Để phỏt triển năng lực sỏng tạo cho học sinh khi giải bài tập chương “Động lực học chất điểm” giỏo viờn và học sinh cần thực tốt một số vấn đề sau.
Đối với giỏo viờn:
- Tạo ra mụi trường học tập thuận lợi thỳc đẩy hoạt động sỏng tạo cho học sinh trong quỏ trỡnh giải bài tập.
+ Trước hết giỏo viờn phải cú niềm tin vào năng lực sỏng tạo của mỗi học sinh và truyền niềm tin đú cho cỏc em để cỏc em khụng cảm thấy tự ti sớm đầu hảng bài tập. Bất kể một cỏ nhõn học sinh nào cũng tiềm ẩn năng lực sỏng tạo. Giỏo viờn cần cú biện phỏp khơi dậy sự sỏng tạo của cỏc em trong quỏ trỡnh đặt vấn đề để cỏc em cú thể huy động tối đa kiến thức và kinh nghiệm vốn cú của mỡnh nhằm tỡm ra cỏch giải quyết tối ưu nhất cho vấn đề hay bài toỏn.
+ Giỏo viờn động viờn, khớch lệ, gợi mở cho học sinh mỗi khi cỏc em gặp khú khăn, cản trở khi giải bài tập. Trong quỏ trỡnh dạy lý thuyết cũng như quỏ trỡnh dạy bài tập, người giỏo viờn là người hướng dẫn, vạch ra hướng đi cho cỏc em tự tỡm ra chõn lý và kiến thức chứ khụng phải là người làm thay học sinh. Khi đưa ra một bài tập hay một vấn đề và hướng dẫn học sinh giải, giỏo viờn cần để học sinh độc lập tư duy, chỉ gợi mở hướng giải quyết nếu học sinh gặp khú khăn. Trỏnh hướng dẫn giải chi tiết rồi yờu cầu học sinh bắt chước bằng cỏc bài tập tương tự.
+ Giỏo viờn luụn hoan nghờnh những hướng giải quyết, những cỏch làm mới, suy nghĩ mới của học sinh đối với một tỡnh huống hoặc bài tập quen thuộc. Nếu hướng đi đú đỳng, giỏo viờn cần tuyờn dương làm gương và giới thiệu lại cho cỏc em học sinh khỏc. Nếu như hướng đi và cỏch làm đú cũn hạn chế, giỏo viờn cũng cần chỉ rừ hạn chế nhưng trỏnh những ảnh hưởng tõm lý khụng tốt cho học sinh.
- Giỏo viờn tổ chức cho học sinh tiếp cận cỏc tỡnh huống cú vấn đề, cỏc bài tập ở trạng thỏi vận động. Tức là làm cho học sinh thấy được sự logic của cỏc bài tập cũng như cỏc kiến thức đề cập trong cỏc với nhau. Từ đú học sinh sẽ nhận thấy được sự vận động và phỏt triển logic của cỏc bài tập. Như vậy quỏ trỡnh dạy bài tập nếu làm cho người học tiếp cận bài tập ở trạng thỏi vận động theo hệ thống và phờ phỏn một cỏch khoa học theo lụgớc vận động và theo một hệ thống cấu trỳc toàn vẹn chớnh là đó rốn luyện cho HS nắm được phương phỏp chung của hoạt động sỏng tạo. Hiểu được lụgớc vận động theo hệ thống của nội dung bài tập khụng chỉ giỳp cho HS hiểu bài sõu sắc hơn kiến thức bài học, chương học mà cũn giỳp cỏc em ghi nhớ bài một cỏch cú ý nghĩa, việc học trở nờn nhàn nhó thoải mỏi mà năng lực tư duy lụgớc lại được rốn luyện, phỏt triển.
- Giỏo viờn cần nghiờn cứu kĩ nội dung kiến thức và mục tiờu của chương học để thiết kế được hệ thống bài tập khụng chỉ giỳp học sinh rốn luyện được kĩ năng vận dụng và thành thạo cỏc phương phỏp giải bài tập cũng như kĩ năng giải bài tập mà cần cú một phần bài tập khụng hướng dẫn cỏch giải mà chỉ cú đỏp số để học sinh cú thể tự tỡm ra cỏch giải của riờng mỡnh.
Đối với học sinh:
Để phỏt triển năng lực sỏng tạo trong quỏ trỡnh giải bài tập chương “Động lực học chất điểm” học sinh cần thực hiện tốt cỏc cụng việc sau đõy:
- Bờn cạnh việc trang bị cho mỡnh hệ thống lý thuyết, phương phỏp giải bài tập của chương học, cỏc em cần phải tớch cực tư duy, huy động kiến thức của mỡnh cho quỏ trỡnh giải bài tập. Cỏc em chỉ cú thể sỏng tạo trờn cơ sở cú đủ
kiến thức cơ bản. Trờn nền kiến thức cơ bản của chương và kiến thức và kinh nghiệm vốn cú cỏc em cần tớch cực động nóo tư duy phỏt hiện tỡnh huống cú vấn đề và nhanh chúng đưa ra biờn phỏp giải quyết.
- Tự tin vào bản thõn và khụng ngại đề xuất cỏc hướng giải quyết hay cỏch làm mới. Trỏnh tõm lý sợ sai, sợ cỏc bạn cười hay giỏo viờn đỏnh giỏ thấp khi sai.
- Tự mỡnh tư duy để tỡm hướng giải, trỏnh việc xem trước lời giải hoặc để hướng giải quyết quen thuộc ảnh hưởng đến suy nghĩ và hướng giải quyết vấn đề của mỡnh.
- Thường xuyờn tỡm thờm cỏc bài tập và tự tỡm hướng giải quyết bài tập. Chỉ xem lời giải mang tớnh tham khảo khi đó cú lời giải của mỡnh cho bài toỏn.
- Với cựng một bài toỏn hóy cố gắng huy động toàn bộ kiến thức để tỡm ra nhiều hướng giải quyết để từ đú lựa chọn hướng giả quyết tối ưu nhất và tự rỳt ra kinh nghiệm cho bản ở những lần giải bài tập sau.
3.3.3.2. Phỏt triển năng lực khỏi quỏt vấn đề và phõn loại bài tập cho học sinh khi giải bài tập chương “Động lực học chất điểm”
Bài tập hay cỏc tỡnh huống cú vấn đề trong chương “Động lực học chất điểm rất phong phỳ và đa dạng. Giỏo viờn khụng thể hướng dẫn cụ thể tất cả cỏc bài tập của chương cho học sinh mà chỉ cú thể hướng dẫn học sinh giải quyết một số bài tập đặc trưng của bài học, chương học. Điều quan trọng là thụng qua những bài tập vớ dụ điển hỡnh, giỏo viờn rốn luyện và phỏt triển cho học sinh năng lực khỏi quỏt vấn đề và giỳp học sinh phõn loại bài tập thành cỏc dạng bài tập cơ bản của chương. Nhiệm vụ của học sinh là thụng qua cỏc bài tập tự khỏi quỏt thành những vấn đề lớn để ghi nhớ và tiện cho việc học tập của mỡnh.
Trong quỏ trỡnh hướng dẫn dạy bài tập cho học sinh thường cú hai con đường: quy nạp vấn đề hoặc diễn dịch. Thụng qua hai con đường dạy bài tập này, giỏo viờn giỳp học sinh phỏt triển được năng lực khỏi quỏt vấn đề và năng lực phõn dạng bài tập trong chương “Động lực học chất điểm”.
phương phỏp giải của cỏc vớ dụ điển hỡnh, cựng loại, giỏo viờn hướng dẫn học sinh tỡm ra điểm chung của cỏc vớ dụ đú và cỏc em tỡm ra vấn đề chung của cỏc vớ dụ. Điểm chung của cỏc vớ dụ cú thể là cựng đề cập đến một đơn vị kiến thức, cựng phương phỏp giải, cựng dạng bài tập ...
Vớ dụ sau khi giải được cỏc vớ dụ sau, cỏc em cú thể tự khỏi quỏt được phương phỏp giải chung cho cỏc vớ dụ này (phương phỏp động lực học)
Vớ dụ 1: Một xe tải kộo một ụ tụ bằng dõy cỏp. Từ trạng thỏi đứng yờn sau 100s ụ tụ đạt vận tốc V = 36km/h. Khối lượng ụ tụ là m = 1000 kg. Lực ma sỏt bằng 0,01 trọng lực ụ tụ. Tớnh lực kộo của xe tải trong thời gian trờn.
Vớ dụ 2: Một xe tải kộo một ụ tụ bằng dõy cỏp. Từ trạng thỏi đứng yờn sau 100s ụ tụ đạt vận tốc V = 36km/h. Khối lượng ụ tụ là m = 1000 kg. Lực ma sỏt bằng 0,01 trọng lực ụ tụ. Tớnh lực kộo của xe tải trong thời gian trờn.
Vớ dụ 3: Một xe trượt khụng vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiờng gúc = 300. Hệ số ma sỏt trượt là = 0,3464. Chiều dài mặt phẳng nghiờng là l = 1m. lấy g = 10m/s2và
3 = 1,732 Tớnh gia tốc chuyển động của vật.
Từ quỏ trỡnh giải cỏc vớ dụ trờn học sinh cú thể tự khỏi quỏt Phương phỏp giải chung cho cỏc vớ dụ trờn và cỏc vớ dụ tương tự tuõn theo cỏc bước:
+ Bước 1: Phõn tớch cỏc lực tỏc dụng vào vật. + Bước 2: Áp dụng định luật II Newton cho vật.
+ Bước 3: Chiếu phương trỡnh định luật II dưới dạng vec tơ xuống trục cú chiều dương là chiều chuyển động để được phương trỡnh đại số.
+ Bước 4: Áp dụng cỏc cụng thức đó học để tớnh toỏn cỏc đại lượng cần tỡm. - Dạy bài tập theo con đƣờng diễn dịch là giỏo viờn đưa ra phương phỏp giải chung cho một dạng bài tập nào đú và đưa ra cỏc vớ dụ để học sinh vận
dụng. Khi gặp bài tập bất kỡ học sinh cần phải nhận dạng được bài tập để nhanh chúng đưa ra được hướng giải quyết nhanh chúng và hiệu quả. Vớ dụ khi gặp bài toỏn sau đõy học sinh tiến hành tỡm hiểu và nhận dạng bài toỏn và đưa ra phương ỏn giải quyết và thực hiện giải quyết vấn đề:
Vớ dụ: Một khỳc gỗ cú trọng lượng P=30 N, bị ộp chặt giữa hai tấm gỗ. Mỗi tấm ộp vào khỳc gỗ một lực N=50N, hệ số ma sỏt giữa mặt tấm gỗ và cỏc tấm gỗ là 0,5. Hỏi cần phải đặt một lực F bằng bao nhiờu để cú thể kộo khỳc gỗ
a. xuống dưới? b. lờn trờn?
Hướng dẫn giải:
- Nhận dạng bài toỏn: Đõy là bài toỏn về lực ma sỏt trượt.
- Định hướng giải: Áp dụng cỏc kiến thức về lực ma sỏt trượt và định luật II Newton để giải.
+ Bước 1: Phõn tớch cỏc lực tỏc dụng vào vật. + Bước 2: Áp dụng định luật II Newton cho vật.
+ Bước 3: Chiếu phương trỡnh định luật II dưới dạng vec tơ xuống trục cú chiều dương là chiều chuyển động để được phương trỡnh đại số.
+ Bước 4: Áp dụng cỏc cụng thức đó học để tớnh toỏn cỏc đại lượng cần tỡm.
Bài giải chi tiết:
- Cỏc lực tỏc dụng vào vật:
+ Trọng lực P cú điểm đặt vào trọng tõm vật, phương thẳng đứng, chiều từ trờn xuống.
+ Lực ma sỏt xuất hiện ở mặt tiếp xỳc của tấm gỗ và khỳc gỗ, cú chiều ngược với chiều chuyển động của vật.
+ Lực kộo tỏc dụng vào tấm gỗ.
- Áp dụng định luật II Newton cho vật chuyển động thẳng đều:
Ta cú: F +
Fms + P =
Chiếu phương trỡnh (*) theo chiều dương là chiều chuyển động. Ta cú: -Fms – P + F = 0 => F = Fms +P
với Fms = 2.k.N = 2.0,5.50 =50 N; P=50N suy ra F=80N b. Khi kộo vật thẳng đều xuống dưới
Chiếu phương (*) theo chiều dương là chiều chuyển động của vật ta cú: -Fms + P + F = 0 => F = Fms - P = 50 - 20 = 30N
Đối với học sinh:
Để rốn luyện và phỏt triển năng lực khỏi quỏt vấn đề khi giải bài tập chương “Động lực học chất điểm” học sinh cần thực hiện tốt cỏc cụng việc sau:
- Nắm chắc cỏc vấn đề lý thuyết.
- Sau quỏ trỡnh giải mỗi tập cần tự rỳt kinh nghiệm về bài tập đú cũng như liờn hệ bài tập đú với cỏc bài tập trước đú để tỡm ra điểm chung về kiến thức hoặc phương phỏp giải và từ đú phõn dạng bài tập hoặc đưa chỳng về dạng bài tập chung đó biết của chương.
- Học sinh cần phải rốn luyện để nắm chắc cỏc dạng bài tập để khi gặp bài tập cú thể quy về dạng bài tập đó biết để ỏp dụng lý thuyết và phương phỏp giải của dạng bài tập đú.