Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học chương các định luật bảo toàn vật lý trung học phổ thông

47 2.3 Thiết kế các tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” sử dụng bài tập có nội dung thực tế .... Xuất phát từ những lí do trên và để góp phần đổi mới phươ

PHẠM QUỐC LÂM

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP

CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC

CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2017

PHẠM QUỐC LÂM

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP

CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC

CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: Lý luận và PPDH bộ môn Vật lý

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC

NGHỆ AN - 2017

lòng biết ơn sâu sắc đến:

PGS.TS Nguyễn Đình Thước - người hướng dẫn khoa học - người đã trực tiếp khuyến khích, động viên, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn

Chân thành cảm ơn các Thầy (Cô) trong Khoa Vật lý và Công nghệ Trường

ĐH Vinh

Chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các Thầy (Cô) trong tổ Vật lý trường THPT Chơn Thành, tỉnh Bình Phước, nơi tôi công tác và tiến hành thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn gia đình, bạn bè, các đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, tuy nhiên Luận văn cũng sẽ còn thiếu sót, tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của Quý Thầy, Cô, bạn bè và đồng nghiệp

Xin chân thành cảm ơn!

Nghệ An, ngày 4 tháng 4 năm 2017

Tác giả luận văn Phạm Quốc Lâm

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ một công trình nghiên cứu nào khác

Tác giả luận văn Phạm Quốc Lâm

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 5 1.1 Bài tập Vật lý 5

1.1.1 Khái niệm bài tập vật lý 5

1.1.2 Vai trò của bài tập vật lý trong quá trình dạy học vật lý 5

1.1.3 Phân loại bài tập Vật lý 7

1.1.3.1 Phân loại theo nội dung 7

1.1.3.2 Phân loại bài tập theo phương thức cho điều kiện hoặc phương thức giải 8

1.1.3.3 Phân loại bài tập Vật lý dựa vào mức độ nhận thức 11

1.2 Bài tập vật lý có nội dung thực tế 12

1.2.1 Khái niệm về bài tập có nội dung thực tế 12

1.2.2 Phân loại bài tập thực tế 12

1.2.3 Vai trò của bài tập thực tế 14

1.3 Xây dựng hệ thống bài tập vật lý có nội dung thực tế 16

1.3.1 Những căn cứ và nguyên tắc xây dựng bài tập vật lý có nội dung thực tế 16

1.3.2 Quy trình xây dựng 17

1.4 Sử dụng BTCNDTT trong dạy học vật lý 17

1.4.1 Sử dụng BTCNDTT để nêu vấn đề 18

1.4.2 Sử dụng BTCNDTT trong hình thành kiến thức mới 19

1.4.3 Sử dụng BTCNDTT trong bước vận dụng, củng cố 19

1.4.4 Sử dụng BTCNDTT trong kiểm tra đánh giá 20

1.5 Thực trạng sử dụng bài tập vật lý trong dạy học ở trường THPT nói chung và bài tập có nội dung thực tế nói riêng 22

1.5.1 Mục đích điều tra 22

1.5.2 Nội dung điều tra 22

1.5.3 Đối tượng điều tra 22

1.5.4 Phương pháp điều tra 22

DUNG THỰC TẾ DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” 25

2.1 Phân tích chương trình, nội dung sách giáo khoa vật lý 10 chương “Các định luật bảo toàn” 25

2.1.1 Mục tiêu dạy học 25

2.1.2 Nội dung dạy học 26

2.1.3 Sơ đồ logic nội dung chương “Các định luật bảo toàn” theo chương trình SGK hiện hành 30

2.2 Hệ thống bài tập vật lý có nội dung thực tế chương “Các định luật bảo toàn” 31

2.2.1 Động lượng và định luật bảo toàn động lượng 31

2.2.2 Công - công suất 37

2.2.3 Động năng - Định lí động năng 42

2.2.4 Thế năng - định lí thế năng 44

2.2.5 Bảo toàn cơ năng 47

2.3 Thiết kế các tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” sử dụng bài tập có nội dung thực tế 52

2.3.1 Giáo án 1: Động lượng - Định luật bảo toàn động lượng 52

2.3.2 Giáo án 2: Động năng 62

2.3.3 Giáo án 3: Bài tập cơ năng 67

Kết luận chương 2 74

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 75

3.1 Mục đích thực nghiệm 75

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm 75

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm 75

3.2.2 Nội dung thực nghiệm 75

3.3 Phương pháp thực nghiệm 75

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 75

3.4 Nhiệm vụ thực nghiệm 76

3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm 76

3.5.1 Nhận xét về tiến trình dạy học 76

3.5.2 Kết quả thực nghiệm 77

Kết luận chương 3 82

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85

PHỤ LỤC 1 CÁC BÀI KIỂM TRA P1 PHỤ LỤC 2: PHIẾU TÌM HIỂU THỰC TRẠNG SỬ DỤNG BTVL VÀ BÀI TẬP VẬT LÝ CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ Ở TRƯỜNG THPT P6 PHỤ LỤC 3: MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM P9

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.4 Hình bài tập 2.4 33

Hình 2.5 Hình bài tập 2.5 33

Hình 2.6 Hình bài tập 2.6 35

Hình 2.8 Hình bài tập 2.8 37

Hình 2.10 Hình bài tập 2.10 38

Hình 2.11 Hình bài tập 2.11 39

Hình 2.12 Hình bài tập 2.12 40

Hình 2.16 Hình bài tập 2.16 43

Hình 2.17 Hình bài tập 2.17 44

Hình 2.18 Hình bài tập 2.18 44

Hình 2.20 Hình bài tập 2.20 46

Hình 2.23 Hình bài tập 2.23 48

Hình 2.24 Hình bài tập 2.24 53

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU VÀ SƠ ĐỒ

Sơ đồ 1.4: Tiến trình dạy học theo hướng tăng cường sử dụng BTCNDTT 21

Sơ đồ 2.1 Logic nội dung chương “Các định luật bảo toàn” theo chương trình SGK hiện hành 30

Bảng 3.1 Bảng số liệu HS được chọn làm mẫu TN 76

Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số (Xi) của bài kiểm tra 78

Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất 79

Bảng 3.4 Bảng phân phối tần suất tích lũy 79

Bảng 3.5 Các tham số thống kê 80

Đồ thị 3.1 Biểu đồ phân bố điểm 78

Đồ thị 3.2 Đồ thị phân phối tần suất 79

Đồ thị 3.3 Đồ thị phân phối tần suất tích lũy 80

thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh Hiện tại sản phẩm của giáo dục

nước ta chưa đáp ứng được đòi hỏi ngày càng cao của xã hội, chưa tiếp cận được với trình độ giáo dục của nhiều nước phát triển trong khu vực và trên thế giới Vì thế nâng cao chất lượng giáo dục là vấn đề cấp bách và cần thiết nhất

Vật lý là môn học khoa học thực nghiệm, phần lớn các kiến thức đều có mối liên hệ chặt chẽ với thực tế và thành tựu của nó được ứng dụng nhiều vào thực tiễn Tuy nhiên, thực trạng dạy học vật lý ở một số trường trung học phổ thông (THPT) hiện nay cho thấy môn vật lý vẫn chưa được giảng dạy đúng như tên gọi của nó Tình trạng “dạy chay, học chay” vẫn diễn ra phổ biến, giáo viên (GV) thường thiếu liên hệ kiến thức vào thực tế, ít quan tâm đến việc sử dụng thí nghiệm cũng như rèn luyện kĩ năng cho học sinh (HS); HS chỉ chú tâm ghi chép, học thuộc lòng, giải bài tập theo thói quen một cách máy móc Sản phẩm của phương pháp giáo dục đó là nhiều HS trở thành thụ động, không biết vận dụng các kiến thức vào thực tế, thiếu năng lực tự lực; tư

Bài tập đóng vai trò quan trọng trong dạy học vật lý, nhất là bài tập có

nội dung thực tế Khi giải các bài tập có nội dung thực tế, HS sẽ có điều kiện

phân tích các hiện tượng, phát triển tư duy, hình thành thói quen nghiên cứu, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức Sử dụng bài tập có nội dung thực tế giúp cho lý thuyết gắn liền với thực tiễn, thực hiện tốt nguyên lí giáo dục:

“Học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, lí luận gắn liền với thực tiễn” Từ đó làm cho HS thấy được ý nghĩa của việc học vật lý Vì vậy, nếu GV sử dụng các bài tập có nội dung thực tế một cách phù hợp sẽ làm tăng hứng thú của HS, làm cho HS tích cực hơn trong hoạt động học tập để chiếm lĩnh tri thức

Xuất phát từ những lí do trên và để góp phần đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học vật lý ở trường THPT, tôi lựa chọn

nghiên cứu đề tài: “Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong

dạy học chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 trung học phổ thông”

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và sử dụng bài tập có nội dụng thực tế dạy học chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10, nhằm nâng cao chất lượng học tập vật lý cho học sinh

3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu Bài tập trong dạy học vật lý 10 THPT 3.2 Phạm vi nghiên cứu

Sử dụng bài tập có nội dung thực tế trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn”

4 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống bài tập có nội dung thực tế và sử dụng vào chương “Các định luật bảo toàn” thì có thể nâng cao chất lượng học chương “Các định luật bảo toàn” của học sinh

5.1 Nghiên cứu lí luận về sử dụng bài tập trong dạy học vật lý ở trường THPT

5.2 Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập vật lý ở trường THPT 5.3 Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tế dạy học chương “Các định luật bảo toàn”

5.4 Thiết kế các tiến trình dạy học có sử dụng bài tập 5.5 Thực nghiệm sư phạm

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến đề tài, nghiên cứu chương trình, nội dung dạy học phần cơ học vật lý 10

6.2 Phương pháp quan sát, phương pháp điều tra Điều tra thực trạng sử dụng bài tập có nội dung thực tế của môn Vật lý

ở một số trường THPT

6.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài 6.4 Phương pháp thống kê toán học

Xử lí các kết quả điều tra và kết quả thực nghiệm sư phạm bằng công cụ toán học thống kê

7 Đóng góp của luận văn

Về mặt lí luận

Hệ thống được cơ sở lí luận về sử dụng bài tập vật lý có nội dung thực

tế trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” vật lý 10 ở trường THPT

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu và tài liệu tham khảo, luận văn có cấu trúc gồm 3 chương

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng bài

tập có nội dung thực tế trong dạy học vật lý

Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập vật lý có nội dung

thực tế dạy học chương "Các định luật bảo toàn"

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

Chương 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ

SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ TRONG DẠY HỌC

VẬT LÝ 1.1 Bài tập Vật lý

1.1.1 Khái niệm bài tập vật lý

Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi: một vấn đề không lớn, được giải quyết nhờ những suy lý lôgic, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ

sở các định luật và các PP VL, vấn đề đó gọi là BTVL

Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi một vấn đề xuất hiện trong nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa cũng chính là một BT đối với HS Sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn luôn là việc giải BT [12]

Qua các tài liệu lí luận và PPDH vật lý thì một BTVL phải chứa đựng những thông tin về vật lý (BT cho biết cái gì, yêu cầu cái gì), từ những thông tin đó, người học phải sử dụng những kiến thức vật lý đã học (khái niệm, định luật, thuyết…) kết hợp với những suy luận toán học để giải quyết Do đó, tôi

cho rằng BTVL bao gồm những điều kiện và yêu cầu đặt ra đòi hỏi người học

phải sử dụng những kiến thức vật lý để giải đáp

1.1.2 Vai trò của bài tập vật lý trong quá trình dạy học vật lý

- BTVL có vai trò vô cùng quan trọng, chúng được sử dụng trong DHVL với những mục đích khác nhau

- BTVL được sử dụng như các phương tiện nghiên cứu tài liệu mới khi trang bị kiến thức mới cho HS nhằm đảm bảo cho HS lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới ở bậc trung học phổ thông Với trình độ toán học đã khá phát triển, nhiều khi các bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn HS đến những

suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập đưa ra

- BTVL là phương tiện rèn luyện cho HS kĩ năng kĩ xảo vận dụng kiến thức, liên hệ lý thuyết với thực tiễn, đời sống Có thể xây dựng rất nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức lý thuyết để giải thích các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước

- BTVL là phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện

tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS bởi vì giải BTVL là hình thức làm việc căn bản của HS Trong quá trình giải BTVL học sinh phải phân tích điều kiện trong đề bài, tự xây dựng những lập luận, thực hiện việc tính toán khi cần thiết phải tiến hành cả thí nghiệm, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng để kiểm tra kết luận của mình Trong những việc làm cụ thể đó tư duy lôgic, tư duy sáng tạo của HS được nâng cao Có nhiều BTVL không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng những kiến thức đã học mà còn giúp HS bồi dưỡng tư duy sáng tạo Đặc biệt là bài tập giải thích các hiện tượng, bài tập thí nghiệm

- BTVL là phương tiện ôn tập và củng cố kiến thức đã học một cách sinh động và có hiệu quả

- Thông qua việc giải BTVL có thể rèn luyện được các đức tính tốt như: tính độc lập, tính sáng tạo, tính cẩn thận, kiên trì, vượt khó Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực của HS Trong quá trình làm BT,

do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà HS rút ra được nên tư duy của

HS được phát triển, năng lực làm việc của họ được nâng cao, tính kiên trì được phát triển

- BTVL là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của một

HS một cách chính xác

1.1.3 Phân loại bài tập Vật lý

Bài tập vật lý đa dạng, phong phú Người ta phân loại bài tập vật lý bằng nhiều cách khác nhau theo nhiều đặc điểm: theo nội dung, theo ý nghĩa mục đích, theo chiều sâu của việc nghiên cứu vấn đề, theo phương thức giải, theo phương thức cho giả thiết, theo mức độ khó của nhận thức

1.1.3.1 Phân loại theo nội dung

- Các bài tập được sắp xếp theo các đề tài của tài liệu vật lý Người ta phân biệt các bài tập về cơ học, về vật lý phân tử, về điện học…Sự phân chia như vậy có tính chất quy ước Bởi vì kiến thức sử dụng trong giả thiết của một bài tập thường khôg lấy từ một chương, một phần mà có thể tích hợp nhiều kiến thức các phần khác nhau của giáo trình vật lý

- Người ta còn phân biệt các bài tập nội dung trừu tượng, bài tập nội dung

cụ thể

Ví dụ về bài tập có nội dung trừu tượng: Phải dùng một lực như thế nào để

có thể kéo một vật có khối lượng là m trên mặt phẳng nghiêng có chiều dài là

l và chiều cao là h, bỏ qua ma sát Áp lực do vật tác dụng lên mặt phẳng nghiêng là lực nào?

Nếu trong bài tập nói rõ mặt phẳng nghiêng dùng ở đây là mặt phẳng như thế nào, vật kéo lên là cái gì, nó được kéo như thế nào, thì đó là một bài tập cụ thể

Nét nổi bật của những bài tập trừu tượng là bản chất vật lý nêu bật lên, nó được tách ra và không lẫn lộn với các chi tiết không bản chất

Ưu điểm của bài tập cụ thể là tính trực quan cao, gắn với thực tế

- Các bài tập có nội dung chứa đựng những thông tin về kĩ thuật, về sản xuất công nông nghiệp, về giao thông…được gọi là những bài tập có nội dung kĩ thuật tổng hợp

- Bài tập có nội dung lịch sử, đó là những bài tập chứa đựng những kiến thức

có đặc điểm lịch sử: những dữ liệu và các thí nghiệm vật lý cổ điển, về những phát minh, sáng chế hoặc những câu chuyện có tính chất lịch sử

- Bài tập vật lý vui cũng được sử dụng rộng rãi Nét nổi bật trong nội dung loại bài tập này sẽ làm cho tiết học sinh động, nâng cao được hứng thú học tập của HS Trong cuốn sách của IA.I PÊ-REN-MAN “Vật lý vui”, NXB Giáo dục, có rất nhiều bài tập như vậy

1.1.3.2 Phân loại bài tập theo phương thức cho điều kiện hoặc phương thức giải[12]

 Bài tập định tính

các phép tính phức tạp mà chỉ phải làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm được Muốn giải những BT định tính, HS phải thực hiện những phép suy luận lôgic, do đó phải hiểu rõ bản chất (nội hàm) của các khái niệm, định luật vật lý và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp

cụ thể Đa số các BT định tính yêu cầu HS giải thích hoặc dự đoán một số hiện tượng xảy ra trong những điều kiện xác định Cũng có nhiều tài liệu gọi

BT định tính là BT - câu hỏi

Bài tập định tính có rất nhiều ưu điểm về mặt phương pháp học, nhờ đưa được lý thuyết vừa học lại gần với đời sống, thực tiễn xung quanh, các BT định tính làm tăng thêm ở HS hứng thú môn học, tạo điều kiện cho HS suy luận phát triển ngôn ngữ vật lý PP giải những BT định tính bao gồm việc xây dựng những suy lý logic dựa trên những định luật vật lý nên BT định tính là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy logic của HS Việc giải các BT định tính rèn luyện cho HS hiểu rõ được các bản chất của các hiện tượng VL và những quy luật của chúng, dạy cho HS biết áp dụng kiến thức vào thực tiễn Việc giải các BT định tính này rèn luyện cho HS chú ý đến việc phân tích nội dung vật lý của các BT tính toán

Bài tập định tính được sử dụng ưu tiên hàng đầu sau khi học xong lí thuyết, trong khi luyện tập, ôn tập vật lý

Có 3 mức độ về bài tập định tính:

định luật, một quy tắc hay một phép suy luận lôgic là giải được + Loại bài tập định tính tổng hợp là loại bài tập định tính khi giải HS phải áp dụng một chuỗi các suy luận lôgic dựa trên cơ sở các định luật, quy tắc mới có thể giải được

+ Loại bài tập định tính sáng tạo là loại bài tập định tính giải nó đòi hỏi các pháp suy luận lôgic mới, không theo khuôn mẫu quen thuộc mới có thể tìm ra phương án giải quyết bài tập

Bài tập định tính thường có hai dạng: bài tập giải thích hiện tượng và bài tập dự đoán hiện tượng

 Bài tập tính toán (bài tập định lượng)

Bài tập tính toán (một số sách gọi là BT định lượng) là những BT mà muốn giải chúng, ta phải thực hiện một loạt phép tính và kết quả là thu được một đáp số định lượng, tìm giá trị một số đại lượng vật lý

Có thể chia BT tính toán ra làm hai loại:

Bài tập tính toán tập dượt: Là những BT cơ bản, đơn giản trong đó chỉ

đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản Nó có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm cho HS hiểu rõ ý nghĩa định luật và công thức biểu diễn sử dụng các đơn vị vật lý tương ứng và

có thói quen cần thiết để giải BT phức tạp hơn

Bài tập tính toán tổng hợp: Là BT mà muốn giải nó thì phải vận dụng

nhiều khái niệm, định luật, dùng nhiều công thức Kiến thức tích hợp nhiều nội dung kiến thức trong một chương, một phần hoặc các phần của tài liệu vật

lý Loại BT này giúp HS đào sâu mở rộng kiến thức, thấy rõ những mối liên

hệ khác nhau giữa các kiến thức vật lý với nhau, luyện tập phân tích những hiện tượng phức tạp ra thành những phần đơn giản tuân theo một số định luật xác định [12]

 Bài tập thí nghiệm

Bài tập thí nghiệm là loại BT yêu cầu xác định một đại lượng VL, cho biết dụng cụ và vật dụng sử dụng, yêu cầu HS giải BT hoàn toàn theo con

đường thực nghiệm hoặc là BT đòi hỏi phải thí nghiệm để kiểm chứng lời giải

lý thuyết

Nói cách khác BT thí nghiệm đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải BT Những thí nghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản với những dụng cụ đơn giản có thể tìm hoặc tự GV làm được

Bài tập thí nghiệm có tác dụng tốt về cả ba mặt giáo dưỡng, phát triển trí tuệ, giáo dục và giáo dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt bồi dưỡng năng lực thực nghiệm và làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn

 Bài tập đồ thị

Bài tập đồ thị là những BT trong đó đối tượng nghiên cứu là những đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng vật lý Nó đòi hỏi HS phải biểu diễn qua trình diễn biến của các đại lượng nêu trong BT bằng đồ thị

Bài tập đồ thị thường có hai dạng:

Dạng 1: Giả thiết cho đồ thị, đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng, thì phải “đọc đồ thị” đòi hỏi phải thông hiểu đồ thị đó, phân tích đặc điểm của của sự phụ thuộc trên từng phần của nó

Dạng 2: Từ thông tin giả thiết của bài toán cần phải vẽ đồ thị để giải BT Nếu không cho đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc giữa các đại lượng thì phải vẽ

đồ thị theo giả thiết của BT hoặc theo giá trị lấy từ các bảng riêng

 Bài tập nghịch lý và ngụy biện [12]

Nghịch lý và ngụy biện trong vật lý học đã tồn tại từ lâu trong lịch sử khoa học Chẳng hạn trước Công nguyên có bài toán nghịch lý nổi tiếng

“nghịch lý về Achille và con rùa” theo đó thì chàng dũng sĩ Achille không bao giờ đuổi kịp con rùa

Trong thế kỷ 20 và ngày nay trong vật lý học còn nhiều nghịch lý vẫn chưa giải quyết được Các nghịch lý đó được giải quyết là bước tiến mới về khoa học Nói cách khác: không ít khám phá, phát minh mới ra đời trên cơ sở

Các bài toán nghịch lý và ngụy biện về vật lý là những bài toán loại đặc biệt mà PP giải chung nhất là phân tích và tìm ra nguyên nhân của sự hiểu sai các khái niệm, định luật và nguyên lý vật lý

Giải các BT loại này, công việc đầu tiên phải làm bao giờ cũng là nghiên cứu lại chính khái niệm, định luật và lý thuyết vật lý mà bài toán đề cập đến Nghiên cứu để hiểu thật chính xác nội dung của các khái niệm hoặc định luật:

nó diễn tả mối liên hệ như thế nào, giữa những đại lượng nào trong khái niệm hoặc định luật; điều kiện nào để xẩy ra mối quan hệ đó

Sau đó đối chiếu đúng nội dung và phạm vi vận dụng của tri thức vật lý tương ứng với nhưng nghịch lý và ngụy biện đề cập trong bài toán, ta sẽ bước sang giai đoạn đi tìm nguyên nhân và kết luận trái ngược hoặc sai khác giữa điều khẳng định trong bài toán với điều đáng lý phải xẩy ra theo đúng như kết luận do tri thức hiểu đúng đem lại

Do nguyên nhân của những sai lầm tiềm ẩn trong các nghịch lý và ngụy biện đem lại nên các BT loại này bao giờ cũng có nhiều yếu tố mới, bất ngờ,

dễ kích thích tính tò mò, tìm hiểu của người giải

Hoạt động giải BT nghịch lý và ngụy biện có tác dụng lớn trong việc bồi dưỡng phát triển tư duy logic, tư duy phê phản của HS

1.1.3.3 Phân loại bài tập Vật lý dựa vào mức độ nhận thức

 Bài tập sáng tạo

Bài tập sáng tạo về vật lý là BT mà giả thiết không có thông tin đầy đủ liên quan đến hiện tượng quá trình vật lý, có những đại lượng vật lý được ẩn dấu; điều kiện bài toán không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp và gián tiếp về angôrit giải hay kiến thức vật lý cần sử dụng

Bài tập sáng tạo dùng cho việc bồi dưỡng các phẩm chất của tư duy sáng tạo: tính linh hoạt, mềm dẻo, độc đáo, nhạy cảm Tính chất sáng tạo thể hiện ở chỗ không có angôrit cho việc giải BT, đề bài che giấu dữ kiện khiến người giải không thể liên hệ tới một angôrit đã có.[12]

1.2 Bài tập vật lý có nội dung thực tế[10]

1.2.1 Khái niệm về bài tập có nội dung thực tế

Bài tập có nội dung thực tế là loại bài tập có nội dung liên quan trực tiếp

tới đời sống thực tế, kĩ thuật, sản xuất, các hiện tượng thiên nhiên và đặc biệt là thực tế lao động, sinh hoạt hàng ngày (mà HS thường gặp), do đó nó

có dụng rất lớn về mặt giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp

Nội dung của các bài tập này phải thỏa mãn những yêu cầu sau:

+ Nguyên tắc hoạt động của đối tượng kĩ thuật nói đến trong bài tập phải gắn

bó mật thiết với những khái niệm và định luật vật lý đã học + Đối tượng kĩ thuật này phải có ứng dụng khá rộng rãi trong thực tiễn sản xuất của nước ta hoặc của địa phương nơi trường đóng

+ Số liệu trong bài tập phải phù hợp với thực tế sản xuất

1.2.2 Phân loại bài tập thực tế

 Phân loại: hiện nay có nhiều cách để phân loại BT vật lý như phân loại theo nội dung, mức độ, tính chất… Trong khuôn khổ luận văn này tôi phân loại BTCNDTT dựa vào phương pháp giải

- BT thực tế định tính: là BT mà khi giải HS không cần phải tính toán (hay chỉ có các phép toán đơn giản) mà chỉ vận dụng các định luật, định lí, quy luật để giải tích hiện tượng, sự việc xảy ra trong đời sống hằng ngày

thông qua các lập luận có căn cứ, có lôgic Ví dụ: Tại sao khi một người đang

đi vấp phải đá sẽ té về phía trước, còn nếu đạp phải vỏ chuối lại té về phía sau?

- BT thực tế định lượng: là loại BT mà muốn giải quyết nó ta phải thực hiện một loạt các phép tính; kết quả thu được là một đáp số định lượng Loại

BT này phải đề cập tới những vấn đề có liên quan trực tiếp đến đời sống; các giả thuyết, các kết quả phải mang tính thực tế, tuy nhiên những vấn đề đó cần

được thu hẹp và đơn giản hóa đi nhiều so với thực tế Ví dụ: Muốn biết chiều

sâu của một cái giếng khô bị bỏ hoang người ta thả một hòn sỏi từ trên miệng giếng Sau 4s kể từ lúc bắt đầu thả thì nghe tiếng hòn đá chạm vào đáy Tính chiều sâu của giếng? Biết vận tốc truyền âm trong không khí là 330 m/s Lấy

g = 9,8 m/s 2

- BT thực tế thí nghiệm: là loại BT cần tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng cho lời giải lý thuyết mang tính thực tế hay để tìm những số liệu, dữ kiện dùng trong việc giải các BT có liên quan trực tiếp đến đời sống hoặc loại

BT mà khi giải cần vận dụng các kĩ năng thực hành (như BT đề xuất phương

án thí nghiệm)

 Các hình thức thể hiện BTCNDTT:

- Thể hiện bằng chữ Ví dụ: Một chiếc thuyền nan đang đậu ở gần bờ,

một người đứng ở mũi thuyền muốn nhảy lên bờ đã dùng chân đạp vào thuyền về phía sau Theo ĐL III Niu tơn thì thuyền sẽ đẩy người một lực hướng tới phía trước (phía bờ) Thực tế, thường thì người ấy không tới được

bờ mà rơi xuống nước Hãy giải thích tại sao?

- Thể hiện qua hình ảnh hay video clip Ví dụ: Em hãy giải thích hiện

tượng xảy ra trong video clip sau (Video clip 2: Người đi xe đạp gặp chướng ngại vật, ngã về phía trước)

- Thể hiện bằng thí nghiệm Ví dụ: Làm thí nghiệm “đặt một chiếc cốc

lên trên một tờ giấy để ở trên bàn rồi lấy tay kéo mạnh tờ giấy” Yêu cầu HS quan sát và cho biết cốc sẽ chuyển động như thế nào nếu tay kéo mạnh tờ giấy Giải thích hiện tượng xảy ra

1.2.3 Vai trò của bài tập thực tế

Vật lý là môn học giúp HS hiểu được qui luật vận động của thế giới vật chất và BT vật lý giúp HS hiểu rõ hơn những qui luật ấy, biết phân tích và vận dụng những quy luật ấy vào thực tiễn Thông qua việc giải các BT vật lý dưới hình thức này hay hình thức khác, HS vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các tình huống cụ thể thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc và hoàn thiện

Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do các BT vật lý đặt ra,

HS phải sử dụng các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa… để giải quyết vấn đề Từ đó tư duy của HS có điều kiện để phát triển Vì vậy có thể nói BT vật lý là một phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, khả năng độc lập trong suy nghĩ và hành động, tính kiên trì của HS [11]

Xuất phát từ những cơ sở lí luận và thực tiễn có thể thấy rằng BTCNDTT đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình hình thành và rèn luyện kĩ năng áp dụng lý thuyết vào giải quyết những vấn đề thường gặp trong đời sống thực tế cũng như làm cho lý thuyết trở nên gần gũi với cuộc sống làm tăng hứng thú học tập bộ môn đối với HS, làm cho HS nhận thấy sự cần thiết của môn học

HS phải thực hiện các thao tác tư duy và các thao tác vật chất để hoạt động nhận thức của mình đạt hiệu quả cao GV cần phải có thời gian để rèn luyện cho HS các thao tác tư duy nên GV thường xuyên sử dụng những BTCNDTT ở những mức độ khác nhau, từ đó giúp nâng cao tốc độ và độ chính xác của các thao tác tư duy Vậy, BTCNDTT còn đóng vai trò là phương tiện để rèn luyện cho HS các thao tác cần dùng trong hoạt động nhận thức vật lý

Để nâng cao hiệu quả dạy học, GV phải tiến hành tốt các bước trong tiến trình dạy học, “quan trọng nhất là việc đặt vấn đề thông qua các sự kiện mở đầu” Sử dụng BTCNDTT một cách thích hợp là một trong những biện pháp khả thi trong việc tạo sự kiện mở đầu bài dạy Bên cạnh đó, BTCNDTT được

sử dụng trong quá trình xây dựng kiến thức mới sẽ giúp cho HS hiểu rõ hơn bản chất của các khái niệm hay định luật vật lý; thấy được sự gắn bó chặt chẽ giữa lí thuyết và thực tiễn và sự cần thiết của môn học Ngoài ra chúng cũng được sử dụng để củng cố, mở rộng kiến thức hoặc dùng để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS

Mặt khác, GV thường xuyên thu được những tín hiệu ngược từ phía HS

về mức độ lĩnh hội của HS, về sự phát triển tư duy lôgic, về năng lực sáng tạo qua việc sử dụng BTCNDTT ở các khâu khác nhau trong tiến trình tổ chức hoạt động dạy học Vì vậy, BTCNDTT còn có vai trò là phương tiện để

GV sử dụng trong tiến trình tổ chức và kiểm tra các hoạt động nhận thức của

HS

Tóm lại, việc sử dụng BTCNDTT sẽ góp phần kích thích hứng thú học tập, phát huy tính tích cực, sáng tạo, làm cho tư duy của HS được phát triển

Sử dụng BTCNDTT là phù hợp với quy luật nhận thức của con người, góp phần quan trọng vào việc đổi mới PPDH theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS

1.3 Xây dựng hệ thống bài tập vật lý có nội dung thực tế 1.3.1 Những căn cứ và nguyên tắc xây dựng bài tập vật lý có nội dung thực tế

Để xây dựng BTCNDTT, cần phải dựa vào các căn cứ sau:

- Chương trình SGK,

- Những hiện tượng thực tế liên quan đến nội dung bài dạy,

- Kinh nghiệm thực tế của GV,

- Kinh nghiệm thực tế và những hiểu biết khác của HS

Bên cạnh đó, để BCNDTTT có tác dụng nâng cao chất lượng học tập của HS,

GV cũng cần đảm bảo một số nguyên tắc chung sau:

- BTCNDTT phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học

- BTCNDTT phải đảm bảo tính hệ thống, tính đa dạng

- BTCNDTT phải đảm bảo tính vừa sức, phát huy được tính tích cực của

HS

- BTCNDTT phải phù hợp với nội dung tiến trình dạy học

Ngoài các nguyên tắc chung thì BTCNDTT cần đảm bảo các nguyên tắc sau để có tác dụng tích cực hóa hoạt động học tập của HS:

- BTCNDTT phải có dữ kiện xuất phát từ thực tế đời sống kĩ thuật hằng ngày, phải gắn liền với những hiện tượng thực tế gần gũi với HS và đúng với nội dung dạy học

- BTCNDTT phải hướng HS vào suy nghĩ độc lập, giúp các em tự tìm tòi, phát hiện

- BTCNDTT phải phát huy tính sáng tạo của HS

1.3.2 Quy trình xây dựng

Hệ thống BTCNDTT có thể được soạn thảo từ ba nguồn sau:

- Lựa chọn từ các BT đã được biên soạn và giới thiệu trong các sách BT

- Từ kinh nghiệm và hiểu biết của GV đối với các hiện tượng, sự vật trong đời sống có liên quan đến nội dung dạy học

- Tìm hiểu khai thác từ các kênh thông tin khác, như: internet, báo chí…

Để soạn thảo hệ thống BTCNDTT phục vụ cho 1 tiết học thì GV cần tiến hành theo quy trình sau:

Bước 1: Phân tích nội dung bài dạy, chỉ ra các kiến thức liên quan đến

thực tế

Bước 2: Tìm hiểu những hiện tượng thực tế, những thông số kĩ thuật có

liên quan đến nội dung bài dạy

Bước 3: Khai thác, soạn thảo BTCNDTT

Các BTCNDTT phải được biên soạn làm sao để qua việc giải BT, HS có thể làm bộc lộ bản chất kiến thức vật lý BTCNDTT cần chứa đựng mâu thuẫn

và những thông tin mới

Bước 4: Sắp xếp lại các BTCNDTT và đưa ra lời giải cho các BT cụ thể Bước 5: Rà soát lại để bảo đảm sự cân đối giữa các loại BT

1.4 Sử dụng BTCNDTT trong dạy học vật lý

Trong dạy học từng bài cụ thể, GV phải dự kiến chi tiết kế hoạch sử dụng hệ thống BT đã lựa chọn Các BT đã lựa chọn có thể sử dụng ở các khâu khác nhau của quá trình dạy học: nêu vấn đề (mở bài), hình thành kiến thức mới, củng cố, hệ thống hóa, kiểm tra và đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS Cần chú ý cá biệt hóa HS trong việc giải BT bằng cách biến đổi mức độ yêu cầu của BT ra cho các loại đối tượng HS khác nhau, hay thay đổi mức độ

yêu cầu về số lượng BT cần giải, về mức độ tự lực của HS trong quá trình giải

BT

1.4.1 Sử dụng BTCNDTT để nêu vấn đề

Kiến thức mới chủ yếu được hình thành từ sự kế thừa và phát triển các kiến thức mà HS đã học hoặc dựa vào các quan niệm được hình thành từ cuộc sống Để có tác dụng cao trong việc gây hứng thú học tập, tạo mâu thuẫn nhận thức cho HS, sự kiện mở đầu nên chọn là những sự kiện gần gũi với thực tế đời sống, bằng cách sử dụng một số bài tập thực tế có nội dung liên hệ chặt chẽ với kiến thức của tiết học, được mô tả một cách ngắn gọn, xúc tích để HS nhanh chóng, dễ dàng nhận ra mâu thuẫn giữa sự kiện đưa ra và hiểu biết sẵn

có

Vì thế ở phần nêu vấn đề, GV nên chọn những BT được trình bày dưới dạng tình huống có vấn đề nhằm kích thích hứng thú, tạo nhu cầu cần phải nghiên cứu, giải quyết Yêu cầu của các BT ở bước này là phải ngắn gọn, mang yếu tố “tình huống” và hướng vào nội dung kiến thức cơ bản của bài

Có thể sử dụng BTCNDTT định tính hay BTCNDTT thí nghiệm có những yếu tố sau để nêu vấn đề

- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bất ngờ

- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống không phù hợp

- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống xung đột

- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống bác bỏ

- Lựa chọn các BT mà nội dung của nó có tình huống lựa chọn trong nhiều phương án được đưa ra

GV cần chú trọng những BTCNDTT tạo mâu thuẫn giữa cái đã biết và cái chưa biết để khi giải quyết vấn đề đặt ra dễ thuyết phục HS cả về lập luận lẫn tính thực tế

Ví dụ: Khi dạy bài “Động lượng - định luật bảo toàn động lượng” có thể

đưa ra vấn đề như sau: Tại sao trong các tai nạn giao thông giữa xe ô tô tải và

ô tô con thì ô tô con bị thiệt hại nặng hơn?

- HS quan sát và trả lời, nhưng câu trả lời của HS thường không đầy đủ

và chính xác => Xuất hiện tình huống có vấn đề

- GV: Bài học hôm nay sẽ giúp chúng ta giải thích được những vấn đề trên và nhiều hiện tượng khác trong thực tế

1.4.2 Sử dụng BTCNDTT trong hình thành kiến thức mới

Quá trình hình thành kiến thức mới, có thể sử dụng BTCNDTT bằng

cách chia nội dung kiến thức cần nghiên cứu thành những đơn vị kiến thức nhỏ Để hình thành các đơn vị kiến thức đó có thể sử dụng các BTCNDTT

“tiêu biểu” tương ứng để vừa giải quyết các vấn đề đặt ra

GV có thể sử dụng BTCNDTT làm HS bộc lộ quan niệm sai lệch của mình trong quá trình hình thành kiến thức mới GV nên đưa ra những BTCNDTT nhằm để HS bộc lộ những quan niệm có sẵn, liên quan đến kiến thức của bài học, từ đó HS có được nhu cầu nhận thức trong học tập và hiệu quả dạy học vật lý mới có thể được nâng cao

1.4.3 Sử dụng BTCNDTT trong bước vận dụng, củng cố

Trong giai đoạn củng cố, vận dụng kiến thức, việc sử dụng BTCNDTT mang lại hiệu quả cao Lúc này, HS phải vận dụng kiến thức vừa mới học, kết hợp với những kiến thức đã học trước đó, để giải quyết các BT, qua đó HS củng cố kiến thức một cách vững chắc Ở mức độ cao hơn, HS phải vận dụng nhiều kiến thức khác nhau, những hiểu biết, kinh nghiệm về nhiều lĩnh vực vật lý, theo một trình tự hợp lí để giải quyết các BT

Ở giai đoạn này, để HS nắm vững được kiến thức của bài đồng thời rèn luyện cho các em các kĩ năng vận dụng cụ thể, GV có thể sử dụng BTCNDTT như sau:

- Sử dụng BTCNDTT định tính nhằm giải quyết các tình huống đặt ra ở đầu bài học

- Từ những kiến thức cơ bản của bài, GV dùng các BTCNDTT định lượng tổng hợp có tính sáng tạo để HS vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết

Ví dụ: Sau khi dạy xong bài “Lực hướng tâm” để củng cố GV có thể yêu

cầu HS giải thích tại sao khi rau mới rửa nước, muốn rau nhanh ráo thì người

ta đã bỏ rau vào rổ rồi vẩy một lúc thì rau ráo nước

1.4.4 Sử dụng BTCNDTT trong kiểm tra đánh giá

Ở bước này, HS coi như đã thực hiện xong các nhiệm vụ do GV giao cho

và nắm vững các kiến thức đã học, HS cần được kiểm tra - đánh giá hiệu quả quá trình học tập Để việc kiểm tra, đánh giá đạt kết quả tốt GV nên phối hợp giữa việc kiểm tra, đánh giá của GV với việc tự kiểm tra, đánh giá của HS trong đó chú trọng việc tự kiểm tra, đánh giá của HS GV có thể lựa chọn những BTCNDTT cơ bản, tiêu biểu trong các dạng BTCNDTT đã giao cho

HS, ra cho HS và yêu cầu HS làm tại lớp hoặc ở nhà sau đó nộp lại bài làm của mình cho GV

Như vậy, có thể sử dụng hệ thống BTCNDTT để tổ chức dạy học vật lý cho HS Thông qua việc giải quyết các BTCNDTT, GV sẽ định hướng cho HS hình thành các kiến thức mới đồng thời qua đó có thể rèn luyện cho các em các

kĩ năng cần thiết cho cuộc sống Từ cơ sở của lí luận dạy học và qua những phân tích trên, chúng tôi đề xuất tiến trình dạy học theo hướng tăng cường sử

dụng BTCNDTT nhằm bồi dưỡng tích cực hóa hoạt động học tập cho HS trong dạy học vật lý như sau:

Sơ đồ 1.4: Tiến trình dạy học theo hướng tăng cường sử dụng BTCNDTT

KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ

Dùng BTCNDTT để kiểm tra, đánh giá mức độ hiểu

Dùng BTTT 2 Dùng BTTT 2

1.5 Thực trạng sử dụng bài tập vật lý trong dạy học ở trường THPT nói chung và bài tập có nội dung thực tế nói riêng

1.5.1 Mục đích điều tra

Khi tìm hiểu tình hình dạy bài tập phần các định luật bảo toàn vật lý 10

để phát hiện những mặt hạn chế về phương pháp dạy học theo lối truyền thống trong dạy học phần kiến thức này Những kết quả tìm hiểu này là cơ sở

để biên soạn các BTCNDTT để phát huy năng lực sáng tạo, tính tự chủ và giải quyết các vấn đề thực tiễn

1.5.2 Nội dung điều tra

+ Các phương pháp mà GV đã sử dụng trong quá trình dạy bài tập chương các định luật bảo toàn

+ Hoạt động của HS trong giờ học Vật lý

1.5.3 Đối tượng điều tra

+ HS lớp 10 trường THPT Chơn thành, Bình Phước+ GV dạy Vật lý lớp 10 trường THPT Chơn thành, Bình Phước

1.5.4 Phương pháp điều tra

+ Phỏng vấn, trao đổi trực tiếp GV và HS

+ Dự giờ một số tiết bài tập phần cơ học lớp 10

+ Dùng phiếu điều tra, thăm dò ý kiến

1.5.5 Kết quả điều tra

quan tâm mà thường xuyên sử dụng BT để vận dụng, ôn tập, luyện tập…

- Việc sử dụng BT để nghiên cứu, phân tích bản chất vật lý chưa được quan tâm nhiều mà GV thường chú trọng đến việc biến đổi và suy luận toán học GV thường chỉ, dạy cho HS những thủ thuật cách thức nhận biết và giải nhanh trắc nghiệm

- Nhiều GV ít sử dụng hoặc sử dụng rất hạn chế BTCNDTT trong dạy học

- Đa số các em chưa quan tâm đến việc phân tích các hiện tượng vật lý

mà thường giải một cách máy móc dập khuôn theo các bài mẫu của GV, kĩ năng giải bài tập vật lý ở mức độ thấp

- Nhiều HS chưa tích cực theo dõi quá trình giải BT trên lớp của thầy và của bạn và đa số các em cũng chỉ làm BT về nhà một cách qua loa để đối phó với việc kiểm tra của GV, các em chưa nhận thức được những kiến thức vật lý

áp dụng vào thực tiễn qua nội dung giải BTVL

Kết luận chương 1

Trong chương 1, luận văn đã hệ thống được cơ sở lí luận và thực tiễn

sử dụng BTCNDTT trong dạy học vật lý Từ đó đã đề xuất các yêu cầu và các nguyên tắc xây dựng hệ thống BTCNDTT theo hướng phát huy năng lực sáng tạo, tính tự chủ và giải quyết các vấn đề thực tiễn, giúp cho HS thấy được ý nghĩa của việc học vật lý

Mục tiêu giáo dục nói chung và dạy học vật lý nói riêng hướng đến sự phát triển năng lực của HS ở nước ta là một vấn đề mới, có tính cấp thiết trong đổi toàn diện của giáo dục Chương trình vật lý THPT hiện nay đã được đổi mới để phù hợp hơn với những yêu cầu thực tế của thời đại Các kiến thức vật lý được trình bày theo xu hướng tiếp cận với khoa học kĩ thuật và gần gũi hơn với đời sống thực tế

Vì vậy, để khắc phục những khó khăn, phát huy tính sáng tạo giúp HS tiếp cận với khoa học kĩ thuật và gần gũi hơn trong đời sống thực tế trong quá trình dạy học chương “Các định luật bảo toàn” chúng tôi cần xây dựng hệ thống BTCNDTT dựa trên những cơ sở khoa học, đồng thời vạch ra được cách sử dụng hệ thống BTCNDTT trong quá trình dạy học

Chương 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO

TOÀN”

2.1 Phân tích chương trình, nội dung sách giáo khoa vật lý 10 chương

“Các định luật bảo toàn”

suất

Nêu được đơn vị đo động năng

và viết được công thức tính thế năng này Nêu được đơn vị đo thế năng

trường

trọng trường và viết được hệ thức của định luật này

lực đàn hồi và viết được hệ thức của định luật này

Kĩ năng

– Vận dụng định luật bảo toàn động lượng, bảo toàn cơ năng để giải được các bài tập đối với hai vật va chạm mềm, va chạm đàn hồi

một số bài toán liên quan đến động năng: xác định động năng (hay vận tốc) của vật trong quá trình chuyển động khi có công thực hiện, hoặc ngược lại, từ

độ biến thiên động năng tính được công và lực thực hiện công đó

chuyển động của một vật, của hệ có hai vật

2.1.2 Nội dung dạy học [11]

Bài 31: Động lượng Định luật bảo toàn động lượng

b/ Các định luật bảo toàn:

Trong hệ kín, có một số đại lượng đặc trưng cho trạng thái của hệ có giá trị không đổi theo thời gian gọi là các đại lượng bảo toàn

Những định luật bảo toàn cơ bản: định luật bảo toàn khối lượng, bảo toàn động lượng, bảo toàn năng lượng,…

Các định luật bảo toàn cho ta một phương pháp mới để giải các bài toán vận dụng các đinh luật bảo toàn

c/ Định luật bảo toàn động lượng:

Động lượng của một vật chuyển động là đại lượng đo bằng tích khối lượng và vận tốc của vật

Định luật bảo toàn động lượng: Véctơ tổng động lượng trong một hệ

kín được bảo toàn

d/ Thí nghiệm kiểm chứng Bài 33: Công và công suất:

A = Fs cosα

, cosα > 0, A > 0 gọi là công phát động

Đơn vị công là J 1J là công thực hiện bởi lực có độ lớn bằng 1N khi điểm đặt có độ dời 1m theo phương của lực

b/ Công suất:

Công suất là đại lượng đo bằng thương số giữa công A và thời gian t cần để

thực hiện công ấy

Đơn vị công suất là oát, kí hiệu là W 1W là công suất của máy sinh công trong 1 giây

c/ Hiệu suất:

Động năng là một đại lượng vô hướng và luôn luôn dương

Động năng có tính tương đối

Công thức động năng cũng đúng trong trường hợp chuyển động tịnh tiến

b/ Định lý động năng:

Độ biến thiên động năng bằng tổng công của ngoại lực tác dụng

 W đ =w®2w®1ANgo¹i lùc

Bài 35: Thế năng Thế năng trọng trường

a/ Khái niệm thế năng:

Là dạng năng lượng phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật so với đất hoặc phụ thuộc vào độ biến dạng của vật so với lúc chưa biến dạng

thì thế năng trọng trường của vật được định nghĩa bằng công thức

Đơn vị thế năng trọng trường là J Khi một vật chuyển động trong trọng trường từ vị trí M đến vị trí N thì công của trọng lực bằng độ giảm thế năng của vật

d/ Thế năng đàn hồi:

Năng lượng của lò xo bị biến dạng và có giá trị bằng công của lực đàn hồi thực hiện khi đưa lò xo từ trạng thái biến dạng về trạng thái không biến dạng

Công của lực đàn hồi bằng độ giảm thế năng đàn hồi

Bài 27: Định luật bảo toàn cơ năng

* Trường hợp của lực đàn hồi

Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây bởi sự biến dạng của một lò xo đàn hồi thì trong quá trình chuyển động của vật, cơ năng được tính

bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật là một đại lượng bảo toàn

b/ Biến thiên cơ năng Công của lực không phải lực thế

Định luật bảo toàn cơ năng chỉ nghiệm đúng khi vật chuyển động chỉ chịu tác dụng của trọng lực và lực đàn hồi, ngoài ra nếu vật còn chịu tác dụng thêm của lực cản, lực ma sát,… thì cơ năng của vật sẽ bị biến đổi Công của các lực này bằng độ biến thiên cơ năng

2.1.3 Sơ đồ logic nội dung chương “Các định luật bảo toàn” theo chương trình SGK hiện hành

Từ mục tiêu về chuẩn kiến thức và kĩ năng có thể tóm tắt logic kiến thức của chương bởi sơ đồ cấu trúc sau:

Sơ đồ 2.1 Logic nội dung chương “Các định luật bảo toàn” theo

chương trình SGK hiện hành

Nội dung của chương “Các định lụât bảo toàn” lớp 10 THPT ban Cơ