SKKN hoạt động dạy và học vật lí theo hướng phát triển năng lực ở trường THPT nam đàn 2

Một trong những mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018 là “Bảo đảm phát triển phẩm chất và năng lực người học thông qua nội dunggiáo dục với những kiến thức, kĩ năng

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Đào tạo những con người lao động phát triển toàn diện có tư duy sáng tạo, cónăng lực thực hành giỏi, có khả năng đáp ứng đòi hỏi ngày càng cao trước yêu cầuđẩy mạnh công nghiệp hóa hiện đại hóa gắn với phát triển nền kinh tế tri thức và

xu hướng toàn cầu hóa là nhiệm vụ cấp bách đối với ngành giáo dục nước ta hiệnnay Một trong những mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông tổng thể

2018 là “Bảo đảm phát triển phẩm chất và năng lực người học thông qua nội dunggiáo dục với những kiến thức, kĩ năng cơ bản, thiết thực, hiện đại; hài hoà đức, trí,thể, mĩ; chú trọng thực hành, vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết vấn

đề trong học tập và đời sống”

Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học theo hướng tiếp cận năng lựccủa người học được xác định trong Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 Hộinghị Trung ương 8 khóa XI của Ban chấp hành Trung ương Đảng về “Đổi mới cănbản, toàn diện Giáo dục và Đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đạihóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhậpquốc tế” đã chỉ rõ: Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướnghiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năngcủa người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tậptrung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cậpnhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực Chuyển từ học tập chủ yếutrên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoạikhóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyềnthông trong dạy và học

Môn Vật lí là một môn học gắn với thực nghiệm, các hiện tượng trong tựnhiên hầu hết được giải thích thông qua các kiến thức vật lí Vật lí gắn với các hoạtđộng trong đời sống và có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực Việc dạy học gắn vớithực tiễn giúp học sinh hiểu sâu hơn về lí thuyết, thấy được mối liên hệ giữa líthuyết và thực tiễn, giải thích được các hiện tượng vật lí xảy ra trong thế giới tựnhiên xung quanh ta Nó còn có một nhiệm vụ đặc biệt quan trọng đó là rèn luyện

tư duy sáng tạo

Trong thực tế dạy học vật lí, đa số giáo viên chỉ chú trọng đến dạy kiến thức

lí thuyết, vận dụng kiến thức lí thuyết để giải các bài tập lập luận, tính toán màchưa chú trọng đến việc vận dụng các kiến thức lí thuyết đã học được vào thực tiễncuộc sống, khiến cho những kiến thức học sinh thu nhận được mang tính hàn lâm,khó hiểu, khó ghi nhớ, mang tính áp đặt và xa rời thực tiễn Việc tổ chức thi cử,kiến thức thi trong chương trình thi THPT quốc gia, học sinh giỏi… việc ra đề đểcho học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn là đangcòn ít, chưa sát thực, vẫn chỉ mang tính lí thuyết Dẫn đến một thực trạng là họcsinh chỉ biết kiến thức lí thuyết và kỹ năng giải bài tập ở mức độ nào đó (mà ta hay

gọi là lý thuyết suông) mà quên đi các vấn đề thực tiễn và việc vận dụng kiến thức

đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn đó; khiến cho học sinh càng ngày càngmất hứng thú ở bộ môn vật lý Như vậy, sự cần thiết phải tăng cường tính thựctiễn trong các tiết học bằng các kiến thức thực tiễn, dụng cụ, thí nghiệm (có sẵn, tựlàm), video, tranh ảnh…có thể đưa học sinh tham quan, trải nghiệm Từ đó giúphọc sinh phát triển năng lực vận dụng lí thuyết vào giải quyết các vấn đề thực tiễn Chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT là chương có nhiều hiệntượng gắn với đời sống, nếu như dạy học gắn với thực tiễn sẽ làm cho học sinhhứng thú học tập hơn, nâng cao chất lượng học tập của học sinh hơn

Từ những lí do trình bày trên, trong khuôn khổ của SKKN, chúng tôi chọn đề

tài: Thông qua dạy học chương “Các định luật bảo toàn” vật lí lớp 10 THPT phát

triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cho học sinh

2 Mục đích nghiên cứu

Phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh ,thông qua dạy học chương “Các định luật bảo toàn vật lí lớp 10 THPT”, đáp ứngyêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018

3 Đối tượng, phạm vi và thời gian nghiên cứu

- Đối tượng: Hoạt động dạy và học vật lí theo hướng phát triển năng lực ở

trường THPT Nam Đàn 2

- Phạm vi nghiên cứu: Chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT.

- Thời gian thực hiện: từ tháng 08/2021 đến tháng 04/2022

4 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lí luận: nghiên cứu tài liệu, các công trình nghiên cứu về tăngcường tính thực tiễn trong quá trình dạy học, phương pháp dạy học tích cực của bộmôn vật lý, sách giáo khoa phổ thông, các chủ trương chính sách của Đảng và Nhànước về đổi mới giáo dục và đào tạo…

- Phương pháp nghiên cứu các vấn đề thực tiễn trong Chương “Các định luậtbảo toàn” lớp 10 THPT

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm: khảo sát ý kiến của giáo viên, của học sinh

về tăng cường tính thực tiễn trong dạy học Dự giờ đồng nghiệp, trao đổi ý kiến vớigiáo viên, xây dựng hệ thống các câu hỏi, phiếu điều tra để điều tra thực trạng dạyhọc gắn liền với thực tiễn ở các trường THPT nơi công tác và các trường bạn

- Phương pháp thống kê toán học: sử dụng phương pháp thống kê toán học để

xử lí kết quả thực nghiệm để rút ra kết luận, chứng minh tính khả thi của đề tài

5 Tính mới của đề tài

- Điều tra được thực trạng dạy học Vật lý theo định hướng tăng cường tínhthực tiễn ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Nam Đàn và huyện HưngNguyên, phân tích các nguyên nhân, khó khăn, đưa ra hướng khắc phục, giải pháp

để nâng cao chất lượng dạy học, áp dụng thực nghiệm có hiệu quả tại trườngTHPT Nam Đàn 2

- Xây dựng hệ thống các tình hướng thực tiễn áp dụng vào từng quá trình dạyhọc của từng bài phục vụ giảng dạy một số bài học trong Chương “Các định luậtbảo toàn” Vật lý 10 THPT nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn choHS

- Tổ chức dạy học một số bài Chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 tạitrường phổ thông phù hợp với điều kiện dạy học của nhà trường và thu đượcnhững kết quả thiết thực nhằm nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lý Gópphần đưa kiến thức lý thuyết gần hơn với thực tiễn, giúp HS thực sự yêu thích,hứng thú học tập với bộ môn Vật lý Cùng tham gia vào phong trào thi đua đổi mớisáng tạo trong dạy học đáp ứng với yêu cầu chương trình giáo dục phổ thông tổngthể 2018

PHẦN II NỘI DUNG

I CƠ SỞ CỦA VIỆC DẠY HỌC VẬT LÍ THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG TÍNH THỰC TIỄN Ở TRƯỜNG THPT

1.1 Cấu trúc của dạy học giải quyết vấn đề tăng cường tính thực tiễn

Để phát huy đầy đủ vai trò của học sinh trong việc tự chủ hành động xâydựng kiến thức, vai trò của giáo viên trong tổ chức tình huống học tập và địnhhướng hành động tìm tòi xây dựng tri thức của học sinh, cũng như phát huy vai tròcủa tương tác xã hội (của tập thể học sinh) đối với quá trình nhận thức của mỗi cánhân, đồng thời cho học sinh làm quen với quy trình xây dựng, bảo vệ cái mớitrong nghiên cứu khoa học Tiến trình dạy học này gồm các pha như sau:

Pha thứ nhất: Chuyển giao nhiệm vụ, bất ổn hóa tri thức phát biểu vấn đề

có tính thực tiễn: Giáo viên giao cho học sinh một nhiệm vụ có tiềm ẩn vấn đề,hướng dẫn học sinh quan tâm đến nhiệm vụ đặt ra, sẵn sàng nhận và tự nguyệnthực hiện nhiệm vụ Học sinh ý thức được nhiệm vụ khó khăn (vấn đề xuất hiện).Dưới sự hướng dẫn của giáo viên vấn đề được chính thức diễn đạt

Pha thứ 2: Học sinh hành động độc lập, tự chủ, trao đổi, tìm tòi, giải quyết

vấn đề có tính thực tiễn Học sinh làm việc độc lập và trao đổi trong nhóm về cáchgiải quyết vấn đề, kết quả thu được, qua đó có thể chỉnh lý, hoàn thiện tiếp Dưới

sự hướng dẫn của giáo viên, hành động của học sinh được định hướng phù hợp vớitiến trình nhận thức khoa học và thông qua các tình huống thứ cấp khi cần

Pha thứ 3: Tranh luận, thể chế hóa vận dụng tri thức mới Dưới sự hướng

dẫn của giáo viên, học sinh tranh luận, bảo vệ cái xây dựng được

- Giáo viên chính xác hóa, bổ sung, thể chế hóa tri thức mới trong tình huốngthực tiễn Học sinh chính thức ghi nhận tri thức mới và vận dụng

Sơ đồ các pha DHGQVĐ phỏng theo tiến trình GQVĐ trong nghiên cứu khoa học

Sơ đồ các pha của tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

1.2 Dạy học vật lí gắn với thực tiễn

a) Đặc điểm của môn Vật lí ở trường THPT

- Vật lí học ở trường phổ thông chủ yếu là vật lí thực nghiệm Nhằm trang bịcho HS những kiến thức phổ thông, cơ bản, hiện đại, có hệ thống, bao gồm: cáckhái niệm vật lí; các định luật vật lí cơ bản; nội dung chính của các thuyết vật lí vàcác ứng dụng quan trọng nhất của vật lí trong đời sống và trong sản xuất

- Vật lí học là một khoa học chính xác, đòi hỏi vừa phải có kĩ năng quansát tinh tế, khéo léo tác động vào tự nhiên khi làm thí nghiệm, vừa phải có lôgicchặt chẽ, biện chứng, vừa phải trao đổi thảo luận để khẳng định chân lí

- Vật lí học là một môn khoa học thực nghiệm vì nội dung của nó gắn bóchặt chẽ với các sự kiện thực tế và có ứng dụng rộng rãi trong sản xuất, đời sống

và kĩ thuật Vì vậy có thể nói con đường nhận thức đi từ trực quan sinh động đến tưduy trừu tượng rồi từ tư duy trừu tượng trở về thực tiễn là con đường phổ biến và

2 Phát biểu vấn đề bài toán

3 Giải quyết vấn đề: Suy đoán thực hiện giải pháp

4 Kiểm tra, xác nhận kết quả: Xem xét sự phù hợp của lý thuyết

5 Trình bày, thông báo, thảo luận, bảo vệ kết quả.

6 Vận dụng tri thức mới để giải quyết nhiệm vụ đặt ra tiếp theo.

quan trọng nhất trong quá trình nhận thức các hiện tượng, các quá trình, các quyluật tự nhiên…nói chung và trong dạy học vật lí nói riêng.

Dạy học gắn với thực tiễn GV không chỉ làm cho HS thấy được những ứngdụng của kiến thức mình đã học, những ứng dụng khoa học, kỹ thuật ứng dụng vàođời sống mà còn làm cho HS say mê khoa học, có một hứng thú để tìm tòi, giảithích những sự thay đổi xung quanh mình, hình thành nên một động cơ học tậpđúng đắn

Về mặt tâm lý học, cần khơi gợi động cơ học tập bằng những tình huống họctập, bằng các vấn đề thực tiễn phù hợp với khả năng và mức độ hiểu biết của HS,

có nhận thức đúng đắn trong quá trình học tập…tạo cho HS một môi trường họctập để học sinh tin tưởng vào khả năng làm việc của mình với những kiến thức đã,đang và sẽ có

Mặt khác những kiến thức vật lí phổ thông là những kiến thức tương đối đơngiản mà học sinh có thể tìm đọc ở bất cứ SGK, sách tham khảo nào nhưng việc vậndụng nó và đào sâu chưa được GV quan tâm một cách thỏa đáng, đa phần GV chỉcung cấp những kiến thức đã có trong SGK để làm bài tập Với lối dạy như thế saukhi dạy xong GV chỉ rèn luyện cho HS làm bài tập chứ chưa rèn cho HS một thái

độ học tập, tinh thần làm việc hợp tác Quan niệm dạy học cho rằng học sinh rấttrống rỗng, đến khi học mới có thể tiếp thu và biết là sai lầm HS phổ thông nhất làhọc sinh THPT đã có mức độ trưởng thành nhất định GV phải dạy cho học sinhcách đi tìm kiếm kiến thức chứ không phải là tiếp thu kiến thức thụ động từ GV.Trong nhà trường phải bắt đầu rèn luyện cho HS tính tích cực, chủ động, tự giác,sáng tạo trong học tập để hình thành ở các em kỹ năng sống Câu nói “kiến thứcnày thầy không dạy nên các em không học” là không chấp nhận được Do đó đánhgiá một tiết học là phải căn cứ vào những hoạt động của HS trong tiết đó Hiện naykhoa học công nghệ, truyền thông phát triển một cách mạnh mẽ, những kiến thứckhoa học bắt đầu được đưa hẳn vào các chương trình truyền hình, những chươngtrình em yêu khoa học, mục đích là để các em thấy được những kiến thức bổ íchcho cuộc sống Nên dạy học chúng ta phải mạnh dạn đưa những ứng dụng khoahọc vào trong dạy học, từ đó HS hiểu kiến thức Với mức độ của các em và dưới sựhướng dẫn của GV, hệ thống câu hỏi gắn liền với thực tiễn sẽ giúp các em nhanhchóng trả lời một cách dễ dàng không mất nhiều thời gian Chúng ta cần nhận thấyrằng có rất nhiều GV không dám mạnh dạn cho học sinh làm vì ngại họ không làmđược Điều đó cũng một phần đúng, HS sẽ không bao giờ làm được nếu giaonhiệm vụ cho HS rồi đến giờ yêu cầu HS báo cáo, còn nếu có GV hướng dẫn, gợi ýthì học sinh sẽ hoàn thành được nhiệm vụ được giao Khi đó việc học trở nên nhẹnhàng hơn, môi trường học, lớp học cũng trở nên thân thiện, dễ gần hơn, HS cảmnhận được những kiến thức xung quanh thật ý nghĩa cho cuộc sống Với cách làmnày học sinh không chỉ thích môn học mà mình đảm nhận mà còn ham mê tìm tòi,học hỏi trong các tiết học khác Thực tế nếu tìm cách cho HS tự lực học tập, nhưng

HS chỉ tự lực học tập trong khuôn khổ kiến thức đã biết và tự trả lời các câu hỏi

nhằm tìm hiểu kiến thức và đi xây dựng các kiến thức trong SGK chứ chưa vượt rakhỏi khuôn khổ của lớp học.

b) Vai trò của tính thực tiễn trong dạy học vật lí

Thực tiễn là cơ sở và động lực của nhận thức, thực tiễn là tiêu chuẩn củachân lý Thực tiễn bao gồm nhiều hoạt động khác nhau, trong đó quan trọng nhất

là hoạt động sản xuất, hoạt động cải tạo xã hội và thực nghiệm khoa học

Hầu hết các bài tập vật lí đều gắn liền với các hiện tượng trong tự nhiên, cácứng dụng trong kĩ thuật Do vậy, có thể nói tính thực tiễn của bài học vật lí là cácsản phẩm mà GV cần truyền đạt cho HS theo yêu cầu của môn học thông qua ví dụthực tế, bài tập thực tế, thí nghiệm và các ứng dụng kĩ thuật

Vật lí học là một trong số ít môn học có mối quan hệ rất chặt chẽ với tự nhiên,

kĩ thuật và đời sống Bởi vậy, việc dạy học vật lí phải được gắn với thực tiễn,thông qua những ứng dụng của nó trong kĩ thuật và đời sống Tuy nhiên, do nhiềunguyên nhân trong đó có áp lực từ các kì thi nên việc dạy và học vật lí nặng về líthuyết, thường theo kiểu “ghi nhớ - tái hiện” Kết quả là khả năng vận dụng kiếnthức vào thực tiễn của HS là rất hạn chế Điều đó cho thấy, việc tăng cường tínhthực tiễn của bài học trong dạy học vật lí là rất cần thiết, nó kích thích hứng thúhọc tập của HS, góp phần đổi mới phương pháp dạy học, tránh được lối dạy học

“giáo điều - sách vở”

Các ứng dụng của bài học vật lí trong thực tiễn rất phong phú và đa dạng Vìvậy, việc tăng cường tính thực tiễn của bài học trong dạy học sẽ làm cho bài dạy trởnên sinh động hơn, gây được hứng thú đối với HS, nhờ đó có thể tích cực hóa hoạtđộng nhận thức của HS trong quá trình dạy học Do đó, việc tăng cường tính thực tiễncủa bài học được coi là một trong những biện pháp góp phần đổi mới phương phápdạy học trong nhà trường THPT hiện nay

Dạy học gắn với thực tiễn góp phần phát huy nhân cách của HS, thông quaviệc khuyến khích các tư duy ngẫu hứng ngay trong quá trình lĩnh hội kiến thức,hình thành ở HS rất nhiều đức tính quan trọng và rất cần thiết cho việc học tập củacác em, cũng như trong đời sống của các em sau này Dạy học gắn với thực tiễnlàm các em học tập thoải mái hơn, tinh thần, thái độ học tập cũng tốt hơn Trongquá trình dạy học GV không chỉ kích thích hứng thú học tập của HS mà cách tổchức học tập gắn liền với thực tiễn cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trìnhhọc tập của HS Qua những thảo luận, tranh luận, ý kiến của mỗi cá nhân được bộc

lộ, được khẳng định hay bác bỏ, qua đó những hiểu biết của họ được hình thànhhay chính xác hóa, mặt khác trong việc học tập theo nhóm, tất cả mọi HS từ ngườihọc kém đến người học khá, đều có thể trình bày ý kiến của mình, tức là có điềukiện tự thể hiện mình Điều đó kích thích rất mạnh đến hứng thú học tập của họcsinh.Từ đó rèn luyện cho HS rất nhiều kỹ năng sống và làm việc (giao tiếp, hợptác, tổ chức, quản lý, ra quyết định…) và kỹ năng thu thập thông tin và xử lý thông

tin từ những nguồn thông tin khác nhau (thực tiễn, tài liệu, sách báo, internet…) đó

là những kỹ năng cần thiết của một công dân trong thời kỳ hội nhập

1.3 Thực trạng dạy học vật lí ở trường THPT và sự cần thiết phải tăng cường tính thực tiễn nhằm gây hứng thú cho HS trong dạy học môn vật lí

Vật lí học là môn khoa học thực nghiệm, đặc điểm nổi bật là phần lớn kiếnthức vật lí trong chương trình trung học phổ thông đều có liên hệ với thực tiễncuộc sống và là cơ sở vận dụng cho nhiều ngành kĩ thuật Trong bộ môn vật lí, sựphong phú về kiến thức, sự đa dạng về các loại hình thí nghiệm và mối liên hệ chặtchẽ giữa kiến thức vật lí với thực tế đời sống là những lợi thế không nhỏ đối vớitiến trình đổi mới phương pháp dạy học bộ môn, đặc biệt là đổi mới theo hướngtăng cường tính thực tiễn của bài học

Để tìm hiểu thực trạng dạy và học gắn liền với thực tiễn nhằm gây sự hứngthú cho HS chúng tôi tiến hành khảo sát thăm dò ý kiến (phụ lục 1 và 2) ở 5 trườngTHPT trên địa bàn huyện Nam Đàn và huyện Hưng Nguyên, tỉnh Nghệ An Cụ thể

số lượng GV các trường được khảo sát như sau:

Qua khảo sát thực tế ở các trường THPT nói trên cho thấy, việc dạy học vật lí

ở một số trường phổ thông vẫn còn nặng về lý thuyết, giáo viên ít quan tâm đếndạy học giải quyết vấn đề tăng cường tính thực tiễn, ít sử dụng bài tập thực tế Việcđổi mới phương pháp dạy học còn chậm, hình thức dạy học theo lối “thông báo -tái hiện” còn phổ biến, tình trạng “dạy chay” (không có hoặc ít sử dụng các thiết bịdạy học) vẫn chưa được khắc phục triệt để, thêm nữa các phương pháp dạy họctích cực chưa được vận dụng một cách có hiệu quả; khả năng vận dụng kiến thứcvật lí trong đời sống của HS rất hạn chế

Một thực trạng chung là HS có thể vận dụng các định luật vật lí để giải BTtính toán thì được, nhưng không thể vận dụng định luật để làm sáng tỏ được nhữngvấn đề xuất hiện trong thực tiễn và đời sống Chẳng hạn: HS có thể vận dụng địnhluật Bảo toàn động lượng để tìm vận tốc sau va chạm của một bài toán vật lýnhưng không giải thích được hoặc giải thích mơ hồ vì sao súng lại bị giật khi bắn?Hay HS không thể giải thích được tại sao khi bắt bóng (với lực căng sút căng) thì

thủ môn phải ôm bóng và rụt tay vào người mình? … Do đó, trong các giờ học vật

lí, học sinh còn thờ ơ và thường “ngại” giải quyết các vấn đề, các câu hỏi liên quanđến thực tiễn cuộc sống, mặc dù đa số HS cho rằng việc giải quyết vấn đề được cáccâu hỏi như thế là rất thú vị Trong khi vận dụng, hầu hết HS chỉ quan tâm đến các

BT tính toán mà ít chú ý đến BT định tính và các câu hỏi vận dụng trong thực tiễn

HS đồng nhất việc giải BT vật lí như là giải toán, chỉ quan tâm đến con số màkhông để ý đến đơn vị, cũng như bản chất của các hiện tượng vật lí liên quan, nhưvậy kiến thức học được đã không được phát huy mà còn làm cho HS cảm thấy mệtmỏi vì kiến thức học quá xa rời với thực tiễn của cuộc sống từ đó các em khôngsay mê, yêu thích môn học vật lí và khi nào cũng cảm thấy vật lí là môn khó học.Một số nguyên nhân cơ bản dẫn đến thực trạng trên có thể kể đến là:

Đối với GV: Trong việc dạy lí thuyết cũng như BT, đa số GV dành nhiều thời

gian và công sức để dạy cho HS nắm được các định luật, nhận diện được các kiểu,các dạng bài tập vật lí và cách vận dụng các công thức vật lí cho từng kiểu loại bàitoán đó mà ít chú trọng đến việc làm sáng tỏ bản chất của hiện tượng mô tả trong

đề, điều đó phải chăng đích đến cũng chỉ là để kịp thời gian cho bài thi trắc nghiệmtrong các kỳ thi đạt chỉ tiêu của nhà trường đề ra?

Trong các giờ học vật lí, GV còn ít sử dụng các phương pháp dạy học tíchcực, chưa gây được hứng thú cho HS, đặc biệt là dạy học gắn với thực tiễn, hìnhthức thảo luận nhóm ít được vận dụng vì số lượng HS trong một lớp quá đông, việc

sử dụng thí nghiệm biểu diễn, thiết bị dạy học của GV chưa nhiều, cơ hội để các

em được quan sát, được tiếp cận với các thí nghiệm thực hành, được rèn luyện cácthao tác là rất hạn chế Bên cạnh đó, việc kiểm tra đánh giá chưa chú trọng nhiềuđến vấn đề vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, chưa có nhiều BT có nộidung thực tế, mà chủ yếu vận dụng chỉ thiên về những BT tính toán

Các câu hỏi thực tiễn thường phức tạp, tốn nhiều thời gian cho việc giải vàchấm bài nên GV thường ngại khi sử dụng chúng

Đối với HS: Trong các giờ học vật lí, HS còn thờ ơ và thường “ngại” trả lời,

giải quyết vấn đề, các câu hỏi liên quan đến thực tiễn cuộc sống Trong quá trìnhlàm bài tập vật lí, hầu hết HS chỉ quan tâm đến các bài tập tính toán mà khôngquan tâm đến bài tập định tính và câu hỏi thực tiễn HS đồng nhất việc giải bài tậpvật lí như giải một bài toán, chỉ quan tâm đến các con số mà chưa chú ý đến đơn

vị, đến bản chất của các đại lượng vật lí

Học sinh thường chú trọng học để thi hơn là học để biết, học để giải quyếtmột vấn đề nào đó trong thực tiễn, để làm ra một sản phẩm nào đó, do đó loayhoay tính toán nhiều hơn là tìm tòi khám phá để hiểu biết Bởi các em thường tâmniệm, thi cái gì học cái đấy Khả năng sử dụng ngôn ngữ, lập luận để gải quyết vấn

đề thực tiễn còn yếu, khả năng vận dụng kiến thức để tạo ra các sản phẩm phù hợpvới năng lực gần như chưa có

Đối với chương trình: Theo đánh giá của nhiều nhà khoa học, sau hơn 20

năm đổi mới, mặc dù đã có những chuyển biến tích cực, song Giáo dục – Đào tạonước ta vẫn đang bộc lộ nhiều hạn chế, bất cập Một trong những hạn chế phải kểđến đó là nội dung chương trình còn thiên về lí thuyết, ít nhiều còn mang tính hànlâm, nặng về lí thuyết, nặng về thi cử, ít gắn với thực tiễn đời sống

Sách giáo khoa vật lí hiện nay tuy đã chú trọng đến tính thực tiễn của mônhọc thông qua các bài đọc thêm nhưng như thế vẫn là còn quá ít Số lượng câu hỏibài tập mang tính ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống trong các bài kiểm tra ởtrường phổ thông cũng như trong các kì thi còn rất khiểm tốn

Qua khảo sát ý kiến của các thầy cô giáo bộ môn vật lý tại các trường THPTNam Đàn 1, THPT Nam Đàn 2 (Huyện Nam Đàn), THPT Đinh Bạt Tụy (HuyệnHưng Nguyên)… thì dạy học gắn với thực tiễn đặc biệt là chương “Các định luậtbảo toàn” vật lí 10 THPT chưa được các thầy cô áp dụng hoặc áp dụng chưathường xuyên trong các tiết học Điều này có nhiều nguyên nhân, nhưng chủ yếu làmột số nguyên nhân sau:

- Do có ít thời gian: Theo các thầy cô giáo thời gian cho mỗi tiết học là 45phút mà lượng kiến thức và nội dung của bài học cần đạt được theo chuẩn kiếnthức, kỹ năng là quá nhiều vì vậy không còn thời gian để GV liên hệ với thực tiễn

- Do tư tưởng GV ít coi trọng vai trò, tác dụng của tính thực tiễn trong bàihọc Tính thực tiễn của bài học đã bị “bỏ sót” ngay trong khâu thiết kế bài giảng,nội dung giáo án còn thiên về cung cấp kiến thức giáo khoa một cách thuần túy,chưa coi trọng việc soạn và sử dụng bài giảng theo hướng tích cực hóa hoạt độngnhận thức của HS, điều này làm cho HS khá thụ động trong việc lĩnh hội tri thức,nhất là vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn

- Do ở các trường THPT hiện nay, tuy đã có phòng thí nghiệm nhưng dụng cụthí nghiệm, các phương tiện kĩ thuật,… chưa thực sự đầy đủ hoặc nếu có thì chấtlượng không đảm bảo, cho kết quả thiếu chính xác Hầu hết các trường THPT chưa

có GV chuyên trách thiết bị để hỗ trợ cho việc lắp ráp, hoặc có thì không đúngchuyên nghành đào tạo, sửa chữa nên việc sử dụng thiết bị dạy học còn mang tínhhình thức, chưa hiệu quả

- Việc tạo ra các sân chơi theo hướng phát triển năng lực vận dụng kiến thứcvật lí vào thực tiễn cho HS còn rất ít, như tổ chức xây dựng thí nghiệm tự làm,tham quan, cuộc thi vận dụng kiến thức đã học thành các sản phẩm thú vị, ứngdụng còn rất ít và hạn chế

- Do ảnh hưởng và cách đánh giá trong thi cử, trong các bài kiểm tra định kìhay kiểm tra thường xuyên thường không có các câu hỏi vận dụng lí thuyết gắn vớithực tiễn, dẫn đến tình trạng dạy để “phục vụ thi cử”, chỉ chú ý những gì cần thiết

để HS đi thi hay kiểm tra

Từ kết quả khảo sát, tôi cũng thấy được mức độ quan tâm và những khó khăn

mà các thầy cô gặp phải khi dạy học tăng cường tính thực tiễn nhằm gây hứng thúcho HS Từ việc điều tra cùng với việc nghiên cứu lý luận tôi đã có những cơ sở đểxây dựng tiến trình dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Tại trường THPTmột cách có hiệu quả

1.4 Một số biện pháp tăng cường tính thực tiễn trong hoạt động dạy học vật lí ở trường THPT

a) Dùng các phương tiện trực quan mang tính thực tiễn

Trong chương trình vật lí 10 nói chung cũng như trong chương “Các địnhluật bảo toàn” nói riêng những định luật, những quá trình vật lí nếu dùng nhữngdụng cụ học tập, phim ảnh, hình vẽ, dụng cụ thí nghiệm… sẽ làm cho HS dễ nhớ

và hiểu sâu

Việc sử dụng phim khoa học, tranh ảnh, hình vẽ có những ưu điểm sau:+ Nếu như không có điều kiện cho HS tham quan, thì học sinh vẫn có thểthấy được hiện tượng xảy ra

+ HS có ấn tượng sâu sắc khi được xem phim, tranh ảnh, hình vẽ Từ đó các

em dễ hình dung, ấn tượng và nhớ bài học lâu hơn

Một khi kiến thức được mô tả qua hình ảnh thì học sinh cảm thấy dễ nhớ và

dễ học hơn, các nghiên cứu giáo dục cho thấy HS chỉ nhớ được 10% những gì đọc,20% những gì nghe và khoảng 50% những gì chúng thấy khi chúng trực tiếp quansát các thiết bị, các vật thật, học sinh cảm thấy dễ học hơn và đặc biệt là khả năngquan sát Với hình thức trực quan sẽ nâng cao hiệu quả của việc dạy học nhờnhững biểu tượng rõ ràng, phát huy được hình tượng tư duy trực quan bằng trí nhớ.Riêng điều này ở trường THPT Nam Đàn 2 chúng tôi cực kỳ có lợi thế khi 100%phòng học được trang bị máy chiếu (hoặc tivi) GV có thể cho HS quan sát nhữngthiết bị trực quan trong cuộc sống để tăng tính sinh động, đối với những dụng cụnhỏ và dễ kiếm GV cho HS chuẩn bị đem đến lớp Với những thiết bị lớn, khó tìmkiếm GV cho HS quan sát tại phòng thí nghiệm Còn với những kiến thức tươngđối khó và mang tính trừu tượng GV cần tìm cách gắn những kiến thức đó với cáchiện tượng thực tế

Ví dụ: Khi học bài học về định luật bảo toàn cơ năng, giáo viên có thể chohọc sinh quan sát trực tiếp dao động của con lắc đơn, từ đó học sinh thấy được rõhơn là khi động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại

Tóm lại, tranh ảnh, hình vẽ, phim đóng vai trò trung gian giữa thực tế với tưduy, bởi vì chúng đã cụ thể hóa những gì trừu tượng thành đơn giản, những gì màthực tế quá phức tạp

b) Trình bày những ứng dụng kỹ thuật của vật lí

“Việc nghiên cứu những ứng dụng kỹ thuật của vật lí là thiết lập mối quan

hệ giữa lý thuyết và thực tiễn, giữa cái trừu tượng (khái niệm, định luật) và cái cụthể (các thiết bị kỹ thuật, máy móc) Nhờ đó làm cho các kiến thức vật lí trừutượng trở nên sâu sắc và mềm dẻo hơn

Việc nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật của vật lí góp phần phát triển tư duyvật lí kỹ thuật của học sinh, làm cho HS thấy được vai trò của kiến thức vật lí vớiđời sống sản xuất Qua đó kích thích hứng thú, nhu cầu học tập của HS

GV trình bày những ứng dụng của kiến thức vật lí là hình thức đơn giảnnhất Tùy theo điều kiện của GV, HS cũng như điều kiện của nhà trường việc trìnhbày những ứng dụng kỹ thuật này có thể trình bày sau bài học hoặc nếu có điềukiện thì cho HS tìm hiểu rồi báo cáo cho cả lớp, đồng thời các bạn khác trong lớpnhận xét Quá trình trình bày có thể mở rộng ra ngoài chương trình nhưng mục tiêuchủ yếu là cung cấp thông tin, minh chứng mối quan hệ giữa kiến thức và vận dụngkiến thức của con người trong khoa học và đời sống Việc này sẽ mang lại hiệu quảhọc tập nhân đôi nếu giáo viên sử dụng hình minh họa, phim ảnh, hoặc đề cậpđược những ứng dụng, những phát minh mới nhất có liên quan đến kiến thức, bàiđang học

Chúng ta đang sống trong thời đại công nghệ thông tin, với những phát minhcủa nhân loại đang nở rộ với tốc độ ngày càng cao Vốn hiểu biết của nhân loạitừng ngày, từng giờ ngày càng được bổ sung thêm, những bằng chứng mới về cácquy luật diễn ra trong thực tế quanh ta Nếu trong giảng dạy chúng ta chỉ dừng lại

ở các kiến thức kinh điển, không đề cập đến những phát minh, những ứng dụngmới nhất của các kiến thức, thì điều đó đồng nghĩa với việc chúng ta không tạođiều kiện cho HS thâm nhập thực tế và làm thui chột những khả năng sáng tạo

Ví dụ: Sau khi học xong kiến thức

chuyển động bằng phản lực, giáo viên cho

học sinh quan sát qua video “Chuyển động

của vệ tinh vinasat” Bằng việc cho học sinh

quan sát ứng dụng kiến thức vào thực tế cuộc

sống, học sinh sẽ nắm vững kiến thức lý

thuyết và niềm tin vào khoa học hơn

* Video chuyển động vệ tinh vinasat 1

c) Liên hệ kiến thức vật lí qua bài tập mang tính thực tiễn

Trong giáo trình về phương pháp dạy học vật lí cũng như SGK vật lí, nhữngbài tập là những bài tập luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đíchchủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm vật lí, pháttriển năng lực tư duy vật lí của HS và rèn luyện kỹ năng vận dụng các kiến thứccủa HS vào thực tiễn

Việc sử dụng cũng như giảng dạy bài tập vật lí trong trường THPT có tác dụnggiúp HS hiểu và vận dụng một cách sâu sắc các kiến thức đã học, đồng thời là mộttrong những phương tiện giúp cho HS phát huy được tính tích cực, sáng tạo, rèn luyện

kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiếnthức để giải quyết các vấn đề thực tiễn Kỹ năng vận dụng kiến thức trong việc giảibài tập và trong thực tiễn đời sống chính là thể hiện khả năng tiếp thu, hiểu biết và vậndụng những kiến thức mà HS đã thu nhận được Bài tập vật lí với chức năng là mộtphương pháp dạy học có một vị trí đặc biệt trong dạy học vật lí

Thông qua bài tập vật lí HS nắm được những quy luật vận động của thế giớivật chất, nó còn giúp HS hiểu rõ những quy luật, biết phân tích và vận dụng nhữngquy luật ấy vào thực tiễn Việc giải các bài tập còn tạo điều kiện cho HS vận dụngkiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì kiến thức đó mới trở nênhoàn thiện

Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể mà các bài tập đặt ra, HS sửdụng các thao tác tư duy như phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa và trừutượng hóa…để giải quyết vấn đề, do đó tư duy của HS có điều kiện để phát triển

Có thể coi bài tập vật lí là một phương tiện tốt nhất để phát triển tư duy, óc tưởngtượng, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, tính kiên trì trong việc khắcphục những khó khăn trong cuộc sống của HS

Bài tập còn cung cấp thêm kiến thức, mở rộng hiểu biết của HS về các vấn

đề của đời sống và sản xuất đồng thời phát triển tư duy của HS Bài tập vật lí còn

là cơ hội để GV đề cập đến những kiến thức mà trong giờ dạy lý thuyết chưa cóđiều kiện để đề cập, qua đó bổ sung thêm kiến thức cho HS Bài tập còn cung cấpcho HS những số liệu mới về phát minh, những ứng dụng…không những giúp HShòa nhịp với sự phát triển của khoa học kỹ thuật của thời đại mà các em đang sống

mà còn rèn luyện cho các em tính kiên trì trong việc khắc phục những khó khăntrong cuộc sống

Do vậy việc xây dựng bài tập mang tính thực tiễn để sử dụng trong quá trìnhdạy học cũng như trong học tập của HS cần được GV quan tâm

* Bài tập vật lí định tính mang tính thực tiễn

Bài tập định tính là những bài tâp khi giải, HS không cần phải thực hiện cácphép tính phức tạp khi cần thiết chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tínhnhẩm được

Bài tập định tính có rất nhiều ưu điểm về mặt phương pháp học Đưa được líthuyết vừa học lại gần với đời sống, thực tiễn xung quanh, các bài tập định tínhlàm tăng thêm ở HS hứng thú môn học, tạo điều kiện cho HS suy luận phát triểnngôn ngữ vật lí Phương pháp giải bài tập định tính bao gồm việc xây dựng nhữngsuy lí lôgic của HS Việc giải các bài tập định tính rèn luyện cho HS hiểu rõ được

bản chất của các hiện tượng vật lí và những quy luật của chúng, dạy cho HS biết ápdụng kiến thức vào thực tiễn

Không những thế, bài tập định tính còn là phương tiện để củng cố và đàosâu kiến thức, giúp HS ứng dụng những kiến thức đã học vào cuộc sống và giảiquyết nó, dựa trên những kết quả của bài tập đó HS rút ra được những hiểu biết,những kinh nghiệm cho cuộc sống bản thân

Ví dụ: Tại sao người tham gia giao thông luôn được nhắc nhở không phóngnhanh vượt ẩu Hãy giải thích yếu tố “phóng nhanh” có liên quan đến yếu tố tainạn giao thông như thế nào?

Một số bài tập vật lí định tính có thể chuyển thành thí nghiệm hay cho HSthiết kế các thí nghiệm Hoặc HS có thể tự tìm hiểu những bài tập hoặc tự tìm đượcnhững bài tập vật lí định tính mới phù hợp với kiến thức và năng lực mà HS cóđược Mặt khác dựa trên các bài tập vật lí định tính sẽ kích thích sự suy nghĩ, tìmtòi của HS, đồng thời vận dụng kiến thức đã học vào giải thích các hiện tượng tựnhiên, ứng dụng trong đời sống, trong kỹ thuật cũng như mở rộng tầm mắt kỹ thuậtcho HS, chuẩn bị cho HS đi vào hoạt động thực tế

* Bài tập vật lí định lượng mang tính thực tiễn

Là bài tập muốn giải quyết nó ta phải thực hiện hàng loạt các phép tính vàkết quả thu được là đáp số định lượng, tìm giá trị một số đại lượng vật lí Dựa vàomục đích học ta có thể phân loại bài tập dạng này thành 2 loại:

* Bài tập tập dượt:

Là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề cập đến một hiện tượng,một định luật và sử dụng một vài phép toán đơn giản Nó có tác dụng củng cố kiếnthức cơ bản vừa học, giúp HS hiểu rõ ý nghĩa định luật và công thức biểu diễn, sửdụng các đơn vị vật lí tương ứng và có thói quen cần thiết để giải bài tập phức tạp

Ví dụ: Một tàu thủy chạy trên sông theo đường thẳng kéo một sà lan với lựckhông đổi F=5.103N Hỏi khi lực thực hiện được một công bằng 15.106J thì sà lan

đã dời chổ theo phương của lực được quãng đường bằng bao nhiêu?

* Bài tập tính toán tổng hợp

Là những bài tập phức tạp mà muốn giải nó HS phải vận dụng nhiều kiếnthức ở nhiều khái niệm, định luật, dùng nhiều công thức Kiến thức tích hợp nhiềunội dung kiến thức trong một chương, một phần hoặc các phần của tài liệu vật lí.Loại tài liệu này giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy được mối liên hệ giữacác kiến thức vật lí với nhau, luyện tập phân tích những hiện tượng phức tạp rathành những phần đơn giản tuân theo một định luật xác định

Ví dụ: Một ô tô đang chạy với vận tốc 54km/h thì lái xe phát hiện vật cảntrước mặt cách khoảng 18m Lái xe tắt máy và hãm phanh gấp với lực cản không

đổi và bằng 75% trọng lượng của xe Hỏi xe có kịp dừng để khỏi đâm vào vật cảnkhông?

Như vậy, với những loại bài tập này không những dùng để giảng dạy cho HSkiến thức mà còn thấy rằng bài tập mang tính thực tiễn và phù hợp với trình độ của HS

d) Tổ chức hoạt động ngoại khóa

Hoạt động ngoại khóa là hoạt động nằm ngoài thời gian học chính khóa,hoạt động ngoại khóa là những hoạt động rất thiết thực và bổ ích với HS HS vừađược học vừa được vui chơi giải trí, tạo niềm hứng khởi để học tập tốt hơn

Trong điều kiện học tập hiện nay “hoạt động ngoại khóa” là một hình thức

tổ chức dạy học có tính chất tự nguyện và được tiến hành ngoài giờ lên lớp Nó tạođiều kiện thuận lợi cho HS hoạt động theo hứng thú, sở thích riêng của từng HS vàgóp phần hướng nghiệp cho họ Hoạt động ngoại khóa còn có thể giúp HS củng cố,

mở rộng, khơi sâu thêm tri thức về một số lĩnh vực nhất định gắn liền với thực tế,phát huy tác dụng học tập với đời sống” Việc tổ chức học tập theo hình thức nàychỉ có thể thực hiện trong điều kiện như một buổi sinh hoạt chuyên đề, để đưa cáckiến thức vật lí gắn với đời sống cho HS, không thể tổ chức hết trong một tiết học,với kiểu học tập như thế này chỉ có thể học tập sau khi học xong một chương nào

đó thuộc chương trình học Quá trình thảo luận khiến người học chú tâm hơn đếncác đề tài đang được bàn thảo trong quá trình học, những vấn đề được đào sâu hơn,tham gia sáng tạo tri thức, trao đổi suy nghĩ và có quan điểm một cách rõ ràng,hình thành thói quen tương tác trong học tập, nhưng bên cạnh đó cũng phát triểnmột số kỹ năng khác, trong quá trình thảo luận sẽ xuất phát các vấn đề về thực tế.Trong quá trình thảo luận các vấn đề thực tiễn được đưa vào giải quyết và đồngthời thấy được tính thực tiễn của kiến thức đã học và những ứng dụng của nó, mặtkhác các buổi thảo luận không hạn hẹp trong thời gian một tiết học nên học sinh cóthể thoải mái trình bày những quan điểm của mình và đồng thời không chịu áp lực

về điểm số do đó các em sẽ tự tin hơn, thích thú hơn khi tiếp xúc với các vấn đềđó

e) Tổ chức các cuộc thi “thiết kế mô hình thí nghiệm, thiết bị vật lí”.

Thiết kế mô hình thí nghiệm hay các thiết bị vật lí là một biện pháp để pháthuy sự sáng tạo khéo léo của HS cũng như GV Đồng thời hỗ trợ đắc lực cho GVtrong quá trình giảng dạy

Việc tổ chức các cuộc thi này tùy thuộc vào thời điểm có kỷ niệm những ngày

lễ lớn trong năm học, GV có thể tổ chức cho HS thiết kế các mô hình thí nghiệm cótác dụng minh họa những kiến thức đã và đang học trong chương trình hoặc các môhình các thiết bị vật lí có ứng dụng và có ý nghĩa khoa học

Thông qua các cuộc thi này, HS sẽ tích cực tìm hiểu các kiến thức, việc lôicuốn HS vào các phong trào nhưng mang tính học tập, HS sẽ năng động hơn, sángtạo hơn, phát triển tư duy cho HS, từ chỗ mở rộng những hiểu biết của HS về

những ứng dụng khoa học kỹ thuật của vật lí để bồi dưỡng tình cảm yêu thích bộmôn, đồng thời giáo dục hướng nghiệp với ngành nghề sau này cho HS bên cạnhviệc tổ chức này có thể tiến tới góp phần vào việc thành lập câu lạc bộ vật lí trongnhà trường đây cũng là mô hình học tập thoải mái, kiến thức không bó gọn trongchương trình học mà nó sẽ vượt ra ngoài kiến thức đã học, kích thích trí tò mò,sáng tạo trong quá trình học tập của HS.

g) Tham quan

Tham quan là phương pháp được tiến hành bằng cách đưa HS đi thăm, đixem những sự vật, hiện tượng có ý nghĩa tích cực trong cuộc sống Đây là mộthình thức củng cố kiến thức và giáo dục tư tưởng cho HS

Tham quan là biện pháp quan trọng giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS.Những buổi tham quan các nhà máy và nông trường giúp cho HS thấy được cáchiện tượng vật lí trong mối liên hệ tương hỗ của chúng, thấy được sự vận dụng trithức khoa học trong thực tiễn sản xuất của con người cũng như vai trò của các trithức đó trong nền sản xuất hiện đại

Đi tham quan HS sẽ thấy được các quá trình sản xuất, hoạt động của cácmáy móc, các cơ chế và hoạt động sản xuất của con người HS có dịp làm quen vớinhững xu hướng cơ bản của sự phát triển kĩ thuật hiện đại, cơ khí hóa, điện khíhóa, tự động hóa

Ví dụ: Cho học sinh tham quan nhà máy thủy điện Được tận mắt chứng kiếnhoạt động của nhà máy thủy điện, từ đó HS sẽ dùng những kiến thức đã học giảithích nguyên tắc hoạt động của nhà máy dẫn đến HS sẽ hiểu được sâu sắc kiếnthức bài học về sự bảo toàn năng lượng, sự chuyển hoá năng lượng tốt hơn

Để tham quan có hiệu quả cần xác định rõ mục đích, nhiệm vụ của buổitham quan, liên hệ với nơi cần tham quan để có kế hoạch cụ thể, phổ biến kế hoạchđến HS (nhấn mạnh địa điểm, thời gian, chi phí, quy định của buổi tham quan…)đồng thời phải có bài thu hoạch

Tuy nhiên tham quan phải tùy điều kiện của từng lớp, từng nhóm HS cũng nhưtùy từng vùng miền, tùy chương và bài học mới thực hiện được

1.5 Quy trình thiết kế bài học vật lí theo hướng tăng cường tính thực tiễn

Để thiết kế được các tiến trình dạy học cụ thể theo hướng phát huy tính thựctiễn chúng ta cần dựa trên cơ sở sau:

- Xác định mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ năng của chương

- Lôgic phát triển nội dung của chương theo SGK hiện hành

- Nội dung học của chương

- Chuẩn bị các điều kiện cần thiết cho việc triển khai dạy học các nội dungcủa chương theo hướng phát huy tính thực tiễn

+ Xác định một số vấn đề thực tiễn của chương.

+ Xây dựng hệ thống bài tập định lượng gắn với thực tiễn

+ Xây dựng hệ thống bài tập định tính có nội dung thực tiễn

+ Xác định các phương tiện, thiết bị và tài liệu hỗ trợ giảng dạy

+ Xác định tư liệu hỗ trợ hoạt động học tập cho HS

* Bên cạnh đó trong quá trình giảng dạy GV cần phải chú ý đến các nguyêntắc sau:

- Phải có năng lực thực hiện phù hợp với hoàn cảnh thực tế (trường hợptham quan, hoạt động ngoại khóa…)

- Không lạm dụng quá nhiều, chất lượng hơn số lượng

- Những ứng dụng đưa ra hấp dẫn, chọn lọc, đảm bảo tính chính xác, khoahọc, phù hợp với trình độ HS

- Mang tính phổ biến hoặc có tính thời sự

- Bố trí thời gian hợp lý trong quá trình giảng dạy, luôn tạo sự thoải mái cho

HS, ngữ điệu phù hợp, vui vẻ, nghiêm túc tránh sự nhàm chán

Như vậy, dạy học vật lí gắn với thực tiễn nhằm đưa thực tiễn vào trong quátrình dạy học, ở đây GV không những hướng dẫn cho HS tìm kiến thức, xử lýthông tin mà còn hướng dẫn cho HS thấy được tầm quan trọng của kiến thức cũngnhư những ứng dụng kiến thức mà mình đã, đang và sẽ trên con đường tìm kiếm vàhọc tập từ đó các kỹ năng của HS được phát triển, HS cảm thấy thoải mái khi họctập cũng như tiếp cận tri thức

Thay vì áp dụng rập khuôn các mô hình tiên tiến vào giảng dạy, thì ở đâydạy học vật lí sẽ phù hợp với điều kiện mà các trường không đầy đủ cơ sở vật chất,đặc biệt là các trường ở vùng sâu, vùng xa như hiện nay

Dạy học vật lí gắn với thực tiễn là hình thức học tập gắn kết được lý thuyết

và thực tiễn, khơi gợi được sự sáng tạo và hứng thú cho hành trình khám phá khoahọc của HS

II TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÝ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC THEO HƯỚNG TĂNG CƯỜNG TÍNH THỰC TIỄN CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 THPT

2.1 Đặc điểm chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT

Các định luật bảo toàn có vai trò đặc biệt quan trọng trong vật lí học, đó lànhững định luật tổng quát, áp dụng cho mọi hệ kín, từ vi mô đến vĩ mô Các địnhluật bảo toàn có ý nghĩa lớn về mặt phương pháp luận (phương pháp bảo toàn hayquan điểm bảo toàn, tư tưởng bảo toàn dùng để nghiên cứu vật lí học); phươngpháp bảo toàn là phương pháp sử dụng các định luật bảo toàn như những phương

pháp cơ bản giải bài toán vật lí; phương pháp bảo toàn không chỉ bổ sung chophương pháp động lực học mà còn có thể thay thế hoàn toàn trong trường hợpkhông áp dụng được phương pháp động lực học do không biết rõ các lực tác dụng(như trong trường hợp va chạm, nổ ) Các định luật bảo toàn là cơ sở vật lí củanhiều ứng dụng kĩ thuật quan trọng: chuyển động phản lực, công nghiệp nănglượng, hoàn thiện các thiết bị kỹ thuật, Dạy học các định luật bảo toàn có nhiềutiện lợi để bồi dưỡng phương pháp nhận thức vật lí, giáo dục thế giới quan khoahọc và giáo dục kỹ thuật tổng hợp.

Ở lớp 10 THPT những kiến thức đó được nghiên cứu sâu hơn ở mức độ địnhlượng; ngoài ra học sinh được nghiên cứu trọn vẹn định luật bảo toàn động lượng.Gồm 5 bài:

- Bài 23: Động lượng Định luật bảo toàn động lượng

- Bài 24: Công và công suất

- Bài 25: Động năng

- Bài 26: Thế năng

- Bài 27: Cơ năng

Phân tích chương trình và nội dung SGK Vật lí 10 chúng ta có thể xây dựng

sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Các định luật bảo toàn” qua sơ đồ sau:

Các định luật bảo toàn

Định luật bảo toàn động

lượng

lượng

Định luật bảo toàn cơ năng

Định lý biến thiên động năng

Định luật bảo toàn động lượng

Công suất

Định lý động năng

Cơ năng

Định luật bảo toàn động lượng

Bài tập va chạm

Định luật bảo toàn năng lượng

Định luật bảo toàn cơ năng

Sơ đồ Cấu trúc chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10

2.2 Phát triển năng lực vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn của học sinh.

thông qua dạy học chương “ Các định luật bảo toàn vật lí lớp 10 THPT”

a) Các phương tiện tham gia hỗ trợ dạy học chương

1 Các video: Giáo viên có thể tự quay hoặc tìm kiếm các video chính thống trên

các trang mạng ví dụ thuvienvatly.com; youtobe.com…

Cầu thủ đá vô lê đưa bóng vào

Súng giật sau khi bắn Chuyển động của vệ tinh Vinasat

Búa máy đóng cọc Nước lũ cuốn trôi nhà cửa

2 Các thí nghiệm ảo, mô phỏng thí nghiệm

Hòn bi va chạm vào thành Hai hòn bi va chạm vào nhau

Nguyên tắc chuyển động của nhà máy thủy điện

3 Các tranh ảnh

Ảnh các nhà máy thủy điện

Người bắn cung

Vận động viên nhảy sào

2.3 Các bước cần thực hiện khi thiết kế dạy học vật lí gắn với thực tiễn

Bước 1: Xác định mục tiêu của chương

Bất kì một hoạt động nào cũng cần phải đề ra mục tiêu Nhờ vậy hoạt độngmới có định hướng đúng, tổ chức phù hợp và kết quả mới được đánh giá rõ ràng.Mục tiêu là cái đích của bài học cần đạt tới một cách cụ thể, phải chỉ rõ sảnphẩm của bài học Trong dạy học theo hướng tăng cường tính thực tiễn, sảnphẩm là những hiện tượng thực tế, thí nghiệm và các ứng dụng kĩ thuật liên quanđến bài học mà HS phải nắm được

Mục tiêu cần đạt được sau khi học xong một chương sẽ được xác định dựatrên mục tiêu đào tạo, mục tiêu của môn học, của chương, của bài học tùy theonhu cầu, trình độ của học sinh Để thiết kế tiến trình dạy học cho chương “Cácđịnh luật bảo toàn” về mục tiêu của chương tôi đã nêu ra ở trên

Bước 2: Xác định một số vấn đề thực tiễn của chương.

Các vấn đề thực tiễn ứng dụng kiến thức thì rất nhiều, nhưng việc đưa vàocác vấn đề để học sinh giải quyết là một việc rất quan trọng Khi dạy học tùythuộc vào điều kiện từng trường và học sinh từng vùng miền mà GV lựa chọncác vấn đề thực tiễn sao cho phù hợp

Dựa vào mục tiêu, nội dung kiến thức và sự ứng dụng của các kiến thức đótôi đã lựa chọn những vấn đề thực tiễn để đưa vào dạy học ở chương này là:

- Vấn đề 1: Giải thích nguyên tắc hoạt động của tên lửa?

- Vấn đề 2: Tại sao dòng nước lũ đang chảy mạnh có thể cuốn trôi cây cối,phá hủy nhà cửa?

- Vấn đề 3: Giải thích nguyên tắc hoạt động của nhà máy thủy điện?

- Vấn đề 4: Giải một số bài tập thực tiễn ứng dụng các định luật bảo toàn

Bước 3: Xây dựng hệ thống bài tập gắn với thực tiễn

Bài tập rất cần thiết cho việc rèn kỹ năng cũng như việc vận dụng kiến thức

đã học vào giải quyết nhiệm vụ học tập Hệ thống bài tập với số liệu và hiệntượng thực tế góp phần giúp học sinh thấy được những ứng dụng của vật lí vàocuộc sống Dưới đây là hệ thống bài tập gắn với thực tiễn chương “các định luậtbảo toàn”

BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG Bài 1: Một người khối lượng m1= 50 kg đang chạy với vận tốc v1 = 4 m/sthì nhảy lên một chiếc xe khối lượng m2 = 80 kg chạy song song ngang vớingười này với vận tốc v2 = 3 m/s Sau đó xe và người vẫn tiếp tục chuyển độngtheo phương cũ Tính vận tốc xe sau khi người này nhảy lên nếu ban đầu xe vàngười chuyển động:

a) Cùng chiều

b) Ngược chiều

Câu hỏi định hướng:

- Hệ xe + người là hệ gì ?

- Nêu công thức định luật bảo toàn động lượng ?

- Nếu xét về độ lớn như thế nào ?

- Từ bài tập rút ra được bài học gì trong cuộc sống? (định hướng thực tế

và nhân sinh quan cho học sinh)

Hướng dẫn giải :

Xét hệ xe + người là hệ kín

Theo định luật bảo toàn động lượng :

a) Khi người nhảy cùng chiều thì:

v=m1v1+m2v2

m1+m2 =

50 4 +80 3

50 +80 =3 , 38 m/sVậy xe tiếp tục chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 3,38 m/s

b) Khi người nhảy ngược chiều thì:

m1⃗v1+m2⃗v2=(m1+m2)⃗v

v=

−m1v1+m2v2

m1+m2 =

−50 4 +80 3 50+80 =0,3 m/sVậy xe tiếp tục chuyển động theo chiều cũ với vận tốc 0,3m/s

Bài 2: Một tên lửa khối lượng M =10 000 kg đang bay thẳng đứng lên

trên với vận tốc 100 m/s thì phụt ra sau trong một thời gian rất ngắn một lượngkhí có khối lượng m = 1 000 kg khí với vận tốc 800 m/s Tính vận tốc của tênlửa ngay sau khi phụt khí?

Câu hỏi định hướng:

- Hệ tên lửa - khí là hệ gì?

- Viết công thức định luật bảo toàn động lượng cho hệ?

- Nếu xét về độ lớn?

- Vận tốc của tên lửa ngay sau khi phụt khí được xác định như thế nào?

- Từ bài tập rút ra được bài học gì trong cuộc sống?

Hướng dẫn giải:

Vì thời gian phụt khí là rất ngắn nên trọng lượng và sức cản của không khícoi như chưa ảnh hưởng đến vận tốc của tên lửa ngay sau khi phụt khí Tên lửa

và khí phụt ra lúc này có thể coi là hệ cô lập

Chọn chiều dương là chiều thẳng đứng từ dưới lên

Động lượng của hệ trước khi phụt khí: ⃗p=M ⃗v .

Động lượng của hệ ngay sau khi phụt khí: ⃗p '=(M −m)⃗v ' +mv 1

Bài 3: Trên hồ có một con thuyền, mũi thuyền hướng thẳng góc với bờ.

Lúc đầu thuyền nằm yên, khoảng cách từ mũi thuyền tới bờ là 0,75 m Mộtngười bắt đầu đi từ mũi đến đuôi thuyền Hỏi mũi thuyền có cập bờ được không,nếu chiều dài của thuyền là l = 2m Khối lượng của thuyền là M = 140kg, củangười là m = 60 kg Bỏ qua ma sát giữa thuyền và nước

Câu hỏi định hướng:

- Hệ thuyền - người là hệ gì?

- Áp dụng định luật bảo toàn động lượng cho hệ thuyền - người như thế nào?

- Nếu xét về độ lớn?

- Quảng đường thuyền dịch chuyển được tính như thế nào?

- Từ bài tập rút ra được bài học gì trong cuộc sống?

Hướng dẫn giải:

Gọi vận tốc của thuyền đối với bờ là v, vận tốc của người đối với thuyền

là u Chọn chiều dương là chiều chuyển động của thuyền

Định luật bảo toàn động lượng áp dụng cho hệ kín thuyền - người:

Bài 4: Một ô tô đang chạy với vận tốc 54 km/h thì lái xe phát hiện vật cản

trước mặt cách khoảng 18 m Lái xe tắt máy và hãm phanh gấp với lực cảnkhông đổi và bằng 75% trọng lượng của xe Hỏi xe có kịp dừng để khỏi đâmvào vật cản không?

Câu hỏi định hướng:

- Công thức tính trọng lượng?

- Quảng đường xe đi được sau khi hãm phanh được xác định như thế nào?

- Từ bài tập rút ra được bài học gì trong cuộc sống?

Quãng đường xe đi được sau khi hãm phanh là:

s=15

2

2 0, 75 10=15

(mét)Vậy xe kịp dừng để khỏi đâm vào vật cản

Bài 5: Một con ếch có khối lượng m = 300 g ngồi ở đầu một tấm ván có

khối lượng M = 10 kg và chiều dài L = 2 m nổi nằm yên trên mặt nước Ếch bắtđầu nhảy lên theo hướng dọc chiều dài tấm ván Hỏi nó phải nhảy với vận tốcban đầu v0 bằng bao nhiêu để một bước nhảy nó tới được mép cuối của tấm ván,nếu góc nhảy hợp với phương ngang một góc 300 Bỏ qua lực cản của khôngkhí?

Câu hỏi định hướng:

Bài 6: Một vận động viên nhảy cầu khối lượng 77 kg, nhảy từ độ cao 10m

so với mặt nước ở bể bơi xuống bể bơi Tính vận tốc của vận động viên khi rơi

được 5m và ngay trước khi chạm nước Lấy g =10 m/s2 và bỏ qua sức cản củakhông khí.

Câu hỏi định hướng:

- Cơ năng của vận động viên trước khi nhảy xuống bể bơi?

- Cơ năng của vận động viên sau khi rơi được 5m?

- Cơ năng của vận động viên khi chạm nước?

- Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng như thế nào?

- Từ bài tập rút ra được bài học gì trong cuộc sống?

Hướng dẫn giải:

Chọn gốc thế năng tại mặt nước

Cơ năng của vận động viên trước khi nhảy:

Bài 7: Một hồ chứa nước ở độ cao 30m so với nơi đặt các tuabin của các

nhà máy thủy điện Lưu lượng nước từ hồ chảy vào của các tuabin là 1000

m3/phút Các tuabin có thể thực hiện được công bằng 0,8 công nhận được từnước Lấy g = 10m/s2 Tính công suất của các tuabin?

Câu hỏi định hướng:

- Khối lượng của nước bằng bao nhiêu?

- Mối quan hệ giữa công suất và thế năng được xác định như thế nào?

- Xác định công suất của các tuabin?

Hiệu suất H =0,8 Nên công suất các tua bin là P’= 5.106.0,8= 4.106 W

Bài 8: Một nhà du hành vũ trụ có khối lượng 75 kg đang đi bộ ngoài

không gian Do một sự cố, dây nối người với con tàu bị tuột Để quay về con tàu

vũ trụ, người đó ném bình khí ôxi mang theo người có khối lượng 10 kg về phíatrước với tàu với vận tốc v =12 m/s Giả sử ban đầu người đang đứng yên so vớitàu, hỏi sau khi ném bình khí, người sẽ chuyển động về phía tàu với vận tốc Vbằng bao nhiêu?

Câu hỏi định hướng:

- Tại sao khi ném bình khí thì nhà du hành vũ trụ lại chuyển động về phía tàu?

- Hệ người – bình khí có phải là hệ kín không?

- Để xác định vận tốc của nhà du hành vũ trụ sau khi ném bình khí ta ápdụng định luật nào?

Hướng dẫn giải:

Gọi khối lượng của người là M, của bình khí là m Hệ người – bình khí đượccoi là một hệ kín Xét trong hệ quy chiếu gắn với tàu, tổng động lượng ban đầucủa hệ bằng 0

Theo định luật bảo toàn động lượng, sau khi người ném bình khí, tổng độnglượng của hệ cũng phải bằng 0

Bài 1: Một em bé đang thổi hơi vào quả bong bóng, khi bóng căng do sơ

ý bóng tuột ra khỏi tay Quả bóng chuyển động như thế nào? Vì sao?

Hướng dẫn giải:

Quả bóng chuyển động về phía trước

Hơi trong quả bóng phụt ra về phía sau làm quả bóng bay nhanh về phía trước,giải thích cụ thể hơn theo bài toán chuyển động bằng phản lực.

Giáo viên có thể đưa tình huống này để khởi động bài “Động lượng Địnhluật bảo toàn động lượng”

Bài 2: Một người lái đò đang đứng ở mũi thuyền Thuyền đậu sát và mũi

thuyền vuông góc với bờ trên mặt nước yên lặng Khi thấy có khách đi đò ngườilái thuyền đã đi từ mũi thuyền xuống lái thuyền để đón khách Hỏi người láithuyền có đón được khách không? Vì sao?

Hướng dẫn giải:

Người lái thuyền không đón được khách

Vì: Khi dich chuyển từ mũi đến lái, người ấy đã vô tình làm thuyền dịch chuyểntheo hướng ngược lại, tức là làm cho thuyền rời khỏi bờ

Bài 3: Trong một trận bóng đá của đội tuyển Việt Nam, khi thủ môn

Đặng Văn Lâm bắt một quả bóng xút rất căng, ta thấy thủ môn phải làm độngtác kéo dài thời gian bóng chạm tay mình (thu bóng vào bụng, hơi nhún tay lại).Hãy giải thích tại sao? Tìm ra các hiện tượng tương tự?

bị đau chân (thậm chí gãy chân)

Bài 4: Trong một cuộc tập trận về bảo về hoà bình của Liên Hiệp Quốc,

khi các em xem khẩu pháo bắn đạn, viên đạn vừa bay ra thì khẩu pháo bị giậtlùi? Hãy hãy thích hiện tượng đó?

Hướng dẫn giải:

Hệ (súng + đạn) có thể coi là hệ cô lập (bỏ qua mọi lực ma sát, lực cản…)

Bạn đầu đứng yên, tổng động lượng của hệ = 0 khi đạn có khối lượng m bắn đivới vận tốc ⃗v thì súng có khối lượng M chuyển động với vận tốc ⃗Vtổng độnglượng của hệ bằng: m ⃗v +M ⃗ V

Định luật bảo toàn động lượng: m ⃗v +M ⃗ V=⃗0

⃗V=−m

Súng chuyển động với vận tốc ⃗V ngược chiều đạn bay

Bài 5: Trong một giờ thể dục, Một học sinh dậm đà để xuất phát trong

cuộc thi chạy 100 m Động tác dậm đà đã giúp học sinh lao về phía trước mộtcách nhanh chóng Trong trường hợp này, định luật bảo toàn động lượng cóđược áp dụng không? Tại sao?

Hướng dẫn giải:

Định luật bảo toàn động lượng không được áp dụng, vì không đảm bảocác yêu cầu:

- Hệ không kín

- Không phóng ra phần khối lượng của vật

Bài 6: Trong một buổi xem xiếc đầy thú vị, Một người làm xiếc nằm trên

mặt đất rồi cho đặt lên bụng mình một tảng đá to Sau đó cho người khác lấy búa

tạ đập vào đá Khi tảng đá vỡ, người làm xiếc vẫn đứng dậy vui cười chào khángiả Điều gì đã giúp anh ta thoát khỏi mối nguy hiểm nêu trên?

Hướng dẫn giải:

Theo định luật bảo toàn động lượng Sau va chạm, vật có khối lượng cànglớn thì biến thiên động lượng càng nhỏ (tức ít bị chấn động) Tảng đá đặt trênngực sẽ có tác dụng giảm chấn động Đá càng to càng an toàn

Bài 7: Vì sao khi chế tạo các vệ tinh, người ta luôn tìm cách giảm tối thiểu

khối lượng của vệ tinh? Khi phóng vệ tinh nhân tạo có khối lượng lớn và khối lượngnhỏ năng lượng cần thiết trong hai trường hợp khác nhau như thế nào?

Hướng dẫn giải:

Vì khối lượng lớn, người ta phải thực hiện công lớn để làm tăng độngnăng khi phóng Nếu giảm thiểu được khối lượng sẽ tiết kiệm được năng lượngkhi phóng vệ tinh

Bài 8: Một người ném một vật thẳng đứng lên cao Điều gì làm cho vận

tốc của vật giảm dần? Sau khi đạt cực đại về độ cao, điều gì làm cho vận tốc củavật tăng dần khi rơi xuống

(Sau đó Giáo viên có thể cho số liệu củ thể thành một bài toán định lượng,tình huống này áp dụng cho bước Vận dụng hoặc tổng kết bài học “Cơ năng”)

Hướng dẫn giải:

Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng

Khi vật được ném thẳng đứng lên cao, độ cao của vật tăng dần nên thếnăng tăng dần Do cơ năng bảo toàn nên động năng giảm dần khiến cho vận tốccủa vật giảm dần

Khi vật rơi xuống, độ cao của vật giảm dần nên thế năng của vật giảm dần

Do cơ năng bảo toàn nên động năng tăng dần khiến vận tốc tăng dần

Bước 4: Xác định phương tiện, thiết bị và tài liệu hỗ trợ giảng dạy

Tùy theo kiến thức của mỗi chương GV cần xác định rõ phương tiện dạyhọc, thiết bị thí nghiệm, tài liệu học tập cho HS GV cần xác định:

- Phương tiện dạy học: Các video, tranh ảnh, thí nghiệm ảo, thí nghiệm

mô phỏng,

- Những thiết bị khác

- Tài liệu học tập: Tài liệu do GV cung cấp, GV hướng dẫn các em tìmhiểu trên sách, báo, internet…

Bước 5: Thiết kế các hoạt động lên lớp

Tiến hành soạn thảo các tiến trình dạy học của bài có thể theo nhiều hoạt độngnhỏ Mỗi hoạt động thực hiện một hoặc một số mục tiêu của bài học

Thiết kế một hoạt động cụ thể bao gồm: Mục tiêu của hoạt động, điều kiện,phương tiện dạy học và cách thức tổ chức

Trong quá trình thiết kế các hoạt động lên lớp, GV phải dự trù được các tìnhhuống có thể xảy ra của HS để có những hướng dẫn, giúp đỡ khi cần thiết

Bước 6: Xác định hình thức củng cố và vận dụng kiến thức mà HS vừa

tiếp nhận, giao nhiệm vụ về nhà.

Xác định hợp lí hình thức củng cố và vận dụng các kiến thức mà HS vừatiếp nhận là bước cuối cùng của quá trình thiết kế bài dạy học vật lí Nó chophép GV kiểm tra xem mục tiêu của bài học đã đạt được chưa, đạt được ở mức

độ nào Một cách làm việc hiệu quả là GV tăng cường sử dụng bài tập định tính

và câu hỏi thực tế có liên quan đến bài học, đòi hỏi HS phải quay ngược trở lạicác kiến thức vừa học để hiểu sâu thêm, hoăc áp dụng nó để giải thích các hiệntượng xảy ra trong thực tế

2.4 Thiết kế tiến trình dạy học cụ thể cho các bài học trong chương “Các định luật bảo toàn”

Từ những nghiên cứu đã trình bày ở trên, chúng tôi vận dụng thiết kế một sốbài giảng bao gồm:

Bài 1: Động lượng Định luật bảo toàn động lượngBài 2: Ngoại khóa