TÓM TẮT ĐỀ TÀI Để việc dạy và học có hiệu quả, học sinh nắm vững kiến thức khoa học và tư duy độc lập, sáng tạo, giáo viên cần đổi mới các phương pháp dạy học, do đó đòi hỏi phải sử dụn
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TÂY NINH TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRUNG TRỰC
Trang 2I TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Để việc dạy và học có hiệu quả, học sinh nắm vững kiến thức khoa học và tư duy độc lập, sáng tạo, giáo viên cần đổi mới các phương pháp dạy học, do đó đòi hỏi phải sử dụng các phương tiện dạy học phù hợp để phát huy tính tích cực chủ động của học sinh và việc sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập là một trong những biện pháp nhằm nâng cao chất lượng dạy và học Thông qua hệ thống lý thuyết giúp học sinh nắm vững kiến thức của bài học, hệ thống bài tập giúp học sinh củng cố bài
và hiểu bài sâu hơn
Để đạt mục đích trên, giáo viên phải hệ thống lý thuyết từng bài trình bày mộtcách cô đọng, xoáy trọng tâm Hệ thống bài tập sắp xếp từ cơ bản đến nâng cao dần vàtrình bày những nội dung:
+ Phân dạng bài tập
+ Đưa ra phương pháp giải
+ Cho bài tập minh họa
+ Cho bài tập vận dụng có đáp án
Việc sử dụng hệ thống lý thuyết tinh gọn, dễ nhớ và bài tập đa dạng giúp họcsinh nắm vững kiến thức của bài học, có phương pháp giúp học sinh đọc đề thì hiểungay cách giải và giải được nhiều bài tập từ cơ bản đến nâng cao Qua đó, giúp học sinhphát huy tính tích cực, chủ động và sự say mê hứng thú trong học tập môn Vật lí, từ đónâng cao chất lượng môn học
Đề tài nghiên cứu được tiến hành trên hai lớp 10 tương đương của trường THPTNguyễn Trung Trực là lớp 10C4 là lớp thực nghiệm có 41 học sinh, lớp 10C3 là lớp đốichứng có 40 học sinh Lớp thực nghiệm được thực hiện các giải pháp thay thế khi dạychương IV: “Các định luật bảo toàn”, Vật lí 10 (theo chương trình chuẩn)
Dựa vào kết quả thực hiện cho thấy sau khi tác động có ảnh hưởng đến hứng thúhọc tập của học sinh Điểm ở phiếu khảo sát sau tác động của lớp thực nghiệm có giá trịtrung bình là 6.88, của lớp đối chứng 5.18 Kết quả kiểm chứng T-test độc lập sau tácđộng cho thấy p = 0.00003 Điều đó chứng tỏ việc sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tậptrong dạy học để nâng cao chất lượng học tập của học sinh là rất có hiệu quả, cũng qua
đó chứng minh rằng biện pháp tác động là rất khả thi
II GIỚI THIỆU
2
Trang 31 Hiện trạng
Trường THPT Nguyễn Trung Trực đóng trên địa bàn huyện Hòa Thành, thuộcdiện nông thôn là một trong những trường trong tỉnh có chất lượng đầu vào của họcsinh thấp (tuyển sinh năm học 2014-2015 đầu vào tối thiểu là 12 điểm) Thực tế khảosát chất lượng đầu năm 2014-2015 môn Vật lí cũng cho thấy rằng, có gần 40% học sinhkhối 10 có điểm dưới trung bình Bên cạnh nguyên nhân là nhiều học sinh cá biệt, chưa
ý thức được việc học tập, còn quá ham chơi, không tranh đua trong học tập, ý thức tựhọc và phấn đấu không tốt, chất lượng học tập còn nhiều hạn chế, còn một nguyên nhânnữa là môn Vật lí là một môn học khó, đa số học sinh chưa có được phương pháp họcthích hợp Ngoài ra, người giáo viên chưa đầu tư nhiều thời gian cho bài dạy, chưachuẩn bị chu đáo trước khi lên lớp
Thực tế hiện nay, việc sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập nói chung chưa cóhiệu quả cao và chưa có sự quan tâm đúng mức Thực trạng này cần được thay đổitrong xu thế đổi mới phương pháp giảng dạy hiện nay là tăng cường hoạt động củangười học, đặc biệt là hoạt động nhóm và hoạt động cá nhân Nguyên nhân ở đây là domột số giáo viên chưa coi trọng đúng mức tầm quan trọng của sử dụng hệ thống lýthuyết và bài tập trong mỗi bài học, công việc này đòi hỏi phải dành nhiều thời giantrước khi lên lớp, …
Qua giảng dạy cho thấy, hầu hết các em học sinh lớp 10 của trường chưa chútrọng nhiều đến việc nắm vững lý thuyết của mỗi bài học, cách phân dạng bài tập vàđưa ra phương pháp giải cho mỗi dạng, mà chủ yếu tập trung giải các bài tập một cáchđơn lẻ, cơ bản Điều này làm cho học sinh không nắm vững lý thuyết của mỗi bài họcmột cách sâu rộng, không có cách nhìn tổng quát và đưa ra được một phương pháp chotừng dạng bài tập, không nâng cao đáng kể chất lượng học tập
Vì vậy, việc sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập trong mỗi bài học giúp học sinhnắm vững kiến thức của bài học, có phương pháp và giải được nhiều bài tập từ cơ bảnđến nâng cao Qua đó, giúp học sinh phát huy tính tích cực, chủ động và sự say mêhứng thú trong học tập, nâng cao đáng kể chất lượng bộ môn
2 Nguyên nhân
+ Các khái niệm trong Vật lí nhìn chung là khó, trừu tượng, lần đầu tiên học sinhtiếp cận chương trình cấp III nên không dễ dàng chuyển hóa kiến thức cho các em;
Trang 4trong mỗi bài học.
+ Chất lượng học tập của học sinh ở lớp dưới còn thấp
+ Khả năng độc lập suy nghĩ và tính tích cực, chủ động của các em không cao.+ Nội dung trình bày trong sách giáo khoa còn nặng tính lý thuyết, trong khi bàitập trong sách giáo khoa, sách bài tập chưa phong phú đa dạng, không phân loại và đưa
ra phương pháp giải riêng cho từng dạng
3 Giải pháp thay thế
Việc sử dụng Hệ thống lý thuyết từng bài cô đọng, xoáy trọng tâm và hệ thốngbài tập cơ bản, đa dạng làm cho học sinh hiểu được bài, vận dụng được lý thuyết để làmđược bài tập góp phần quan trọng làm cho học sinh hứng thú học tập hơn, giúp các emtiếp thu bài học một cách nhẹ nhàng và sâu sắc hơn
a) Vấn đề nghiên cứu
Việc sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập trong chương các định luật bảo toàn cónâng cao kết quả học tập môn Vật lí 10 hay không?
b) Giả thuyết nghiên cứu
Việc sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập trong chương các định luật bảo toàn
có nâng cao kết quả học tập môn Vật lí 10
III PHƯƠNG PHÁP
1 Khách thể nghiên cứu
Chọn hai lớp 10C4 và 10C3 để nghiên cứu vì hai lớp này có đủ điều kiện thuậnlợi cho việc nghiên cứu, cả hai lớp đều tương đương về sĩ số, về trình độ nhận thức, thái
độ học tập… cụ thể như sau:
+ Lớp 10C4 có 41 học sinh
+ Lớp 10C3 có 40 học sinh
Dùng phép kiểm chứng T-test độc lập trước tác động giữa hai lớp thực nghiệm
và lớp đối chứng thu được kết quả sau:
Trang 5Lúc này thu được giá trị p = 0,56 > 0,05 Điều này chứng tỏ hai nhóm được chọn
là tương đương
2 Thiết kế nghiên cứu
Chọn thiết kế trước và sau tác động đối với các nhóm tương đương: lớp 10C4 là
lớp thực nghiệm và lớp 10C3 là lớp đối chứng
Sau đó giáo viên cho làm bài kiểm tra chương các định luật bảo toàn và lấy kếtquả bài kiểm tra làm bài kiểm tra sau tác động Cụ thể:
- Bài kiểm tra trước tác động, giáo viên ra một đề cho hai lớp cùng làm
- Bài kiểm tra sau tác động, giáo viên cho một đề cho hai lớp cùng làm
- Tiến hành kiểm tra và chấm bài
Kiểm tra sau tác động Lớp 10C4
04
Ở thiết kế này, sử dụng phép kiểm chứng T-test độc lập để xác định hiệu quả củatác động đối với nhóm thực nghiệm
3 Quy trình nghiên cứu
a) Chuẩn bị của giáo viên
- Lớp thực nghiệm 10C4: Phân dạng bài tập, đưa ra phương pháp giải, cho bàitập minh họa với lời giải chi tiết, cho bài tập vận dụng
- Lớp đối chứng 10C3: Không phân dạng bài tập, đưa ra phương pháp giải, cho
bài tập minh họa với lời giải chi tiết, cho bài tập vận dụng
b) Tiến hành dạy thực nghiệm
Thời gian tiến hành dạy thực nghiệm vẫn tuân theo kế hoạch dạy học của nhàtrường và theo thời khóa biểu để đảm bảo tính khách quan
Trang 6Ngày, tháng, năm Môn Tiết theo PPCT Tên chương
Vật lí 10 Từ tiết 38 đến tiết 47 Các định luật bảo toàn
4 Đo lường và thu thập dữ liệu
Qua quá trình nghiên cứu, thu được dữ liệu là điểm số bài kiểm tra của học sinh
ở hai lớp: lớp thực nghiệm (10C4) và lớp đối chứng (10C3) (ở phụ lục:3)
IV PHÂN TÍCH DỮ LIỆU VÀ TRÌNH BÀY KẾT QUẢ
1 Trình bày kết quả: So sánh kết quả bài kiểm tra sau tác động của hai lớp
2
Trước tác động
Sau tác động
Trước tác động
Sau tác động
- Kết quả điểm trung bình của bài kiểm tra sau tác động của lớp thực nghiệm là6,88, của lớp đối chứng là 5,18 Độ chênh lệch điểm số của hai lớp là: 6,88 – 5,18 = 1,7
- Dùng phép kiểm chứng T-test độc lập sau tác động giữa lớp thực nghiệm vàlớp đối chứng cho thấy p = 0,00003 < 0,05
- Sử dụng công thức tính mức độ ảnh hưởng ES, ta có độ chênh lệch giá trị trungbình chuẩn (SMD): SMD = 0,82
6
Trang 72 Phân tích dữ liệu
Biểu đồ so sánh kết quả trung bình giữa hai lớp trước và sau tác động.
Bàn luận:
- Kết quả điểm trung bình của bài kiểm tra sau tác động của lớp thực nghiệm là6,88; của lớp đối chứng là 5,18 Độ chênh lệch điểm số của hai lớp là: 6,88 – 5,18 =1,7
Như vậy lớp có sự tác động có điểm trung bình cao hơn lớp đối chứng
- Dùng phép kiểm chứng T-test độc lập sau tác động giữa lớp thực nghiệm vàlớp đối chứng cho thấy p = 0,00003 < 0,05 Điều này cho thấy các dữ liệu không xảy rangẫu nhiên, biện pháp tác động có hiệu quả
- Sử dụng công thức tính mức độ ảnh hưởng ES, ta có độ chênh lệch giá trị trungbình chuẩn (SMD): SMD = 0,82, đối chiếu với bảng tiêu chí của Cohen cho thấy, sự ảnh
hưởng của tác động khi sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập là lớn.
- Tổng hợp kết quả theo thang bậc: kém, yếu, trung bình, khá, giỏi kết quả củalớp thực nghiệm 10C4 trong bài kiểm tra chương IV: “Các định luật bảo toàn”
Trang 8
8
Trang 9Hạn chế:
- Qua việc sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập trong mỗi bài học, mặc dù bảnthân đã cố gắng soạn cụ thể, áp dụng cho phù hợp cho từng học sinh, nhưng vẫn thấychưa đầy đủ, bài tập chưa phong phú, đa dạng lắm Một số bài tập chưa thể áp dụngđược cho học sinh vì mức độ khó của nó
- Giáo viên cần phải đầu tư nhiều hơn nữa cho hệ thống lý thuyết và bài tậpchương 4 để việc dạy và học đạt hiệu quả hơn
- Trên thực tế, việc nghiên cứu và ứng dụng đề tài này chỉ trong một phạm vihẹp, vì thế chưa thể đánh giá được toàn diện và chính xác nhất những ưu điểm và hạnchế của các phương pháp trong một chương
V KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
1 Kết luận
Việc sử dụng hệ thống lý thuyết và bài tập đã góp phần làm cho học sinhhiểu bài, áp dụng lý thuyết đã học để giải quyết một số bài tập từ cơ bản đến nâng cao,làm tăng sự hứng thú học tập môn Vật lí của học sinh Từ đó có thể góp phần nâng caokết quả học tập của học sinh và giúp cho các em yêu thích môn Vật lí hơn
Trang 10TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Bộ Giáo dục và Đào tạo, Tài liệu tập huấn Nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng
(2009), Dự án Việt Bỉ, NXB Giáo dục Việt Nam.
2 Bộ Giáo dục và Đào tạo (2010), Sách chuẩn kiến thức kĩ năng Vật lí 10 (chương trình chuẩn), NXB Giáo dục Việt Nam.
3 Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên) (2012), Sách giáo khoa Vật lí 10 (chương trình chuẩn), NXB Giáo dục Việt Nam.
4 Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên) (2006), Sách giáo viên Vật lí 10 (chương trình chuẩn), NXB Giáo dục Việt Nam
5 Nguyễn Văn Phùng, Sách tham khảo Vật lí 10 cơ bản, NXB Hà Nội
10
Trang 11PHỤ LỤC Phụ lục 1: Hệ thống lý thuyết và bài tập chương IV: “Các định luật bảo toàn”
Vật lí 10 (Theo chương trình chuẩn)
BÀI 23: ĐỘNG LƯỢNG – ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG.
A HỆ THỐNG LÝ THUYẾT
I Động lượng:
1 Xung của lực:
Định nghĩa: Khi lực F khơng đổi tác dụng lên vật trong khoảng thời gian t thì tích F t
được gọi là xung lượng của lực F trong khoảng thời gian t
Đơn vị là: N.s
2 Định nghĩa động lượng: Động lượng của một vật cĩ khối lượng m chuyển động với vận
tốc v là đại lượng được xác địng bằng cơng thức:
3 Định lí biến thiên động lượng: Độ biến thiên động lượng của một vật trong một khoảng
thời gian nào đĩ bằng xung lượng của tổng các lực tác dụng lên vật trong khoảng thời gian đĩ
- Là hệ khơng chịu tác dụng của ngoại lực, nếu cĩ thì các ngoại lực phải cân bằng nhau
- Hệ chỉ cĩ các nội lực tương tác giữa các vật trong hệ, các nội lực này trực đối nhau từng đơimột
2 Định luật bảo toàn động lượng: Động lượng của hệ cơ lập là đại lượng bảo tồn.
Trang 12B HỆ THỐNG BÀI TẬP
1 Bài tập ví dụ
Ví dụ 1: Một máy bay có khối lượng 150tấn, bay với vận tốc 900km/h Tính đôïng lượng củamáy bay
Giải: Động lượng của máy bay: P = mv = 150000.250 = 37500000kg.m/s
Ví dụ 2: Một xe thứ nhất có khối lượng m1 = 30tấn chuyển động trên đường thẳng với vậntốc v1= 1,5m/s đến mắc vào xe thứ hai đang đứng yên có khối lượng m2 = 20tấn Tính vậntốc xe khi móc vào nhau
Giải: Theo ĐLBTĐL ta có: (m1m v m v2) 1 1
Vì v 1
và v cùng hướng nên:
2 Bài tập luyện tập có đáp án:
Bài 1: Tìm tổng động lượng (hướng và độ lớn) của hệ hai vật có khối lượng bằng nhau m1 =
m2 = 1kg Vận tốc của vật 1 có độ lớn v1 = 1m/s và có hướng không đổi Vận tốc của vật 2 có độ lớn v2 = 2m/s và:
a) Cùng hướng với vật 1
b) Cùng phương, ngược chiều
Trang 13Bài 3: Một xe tải có khối lượng 4tấn chạy với vận tốc 36km/h Muốn xe dừng lại sau khi đạp phanh 5s thì lực hãm bằng bao nhiêu? (áp dụng định lí biến thiên động năng).
ĐS: F = -8000N
Bài 4: Một viên đạn khối lượng 10g đang bay ngang với vận tốc 600m/s thì gặp một bức tường Sau khi xuyên thủng tường vận tốc của viên đạn chỉ còn 200m/s Tìm độ biến thiên động lượng của viên đạn và tính lực cản của tường (giả sử không đổi) tác dụng lên viên đạn, biết thời gian xuyên tường là 0,001s
2 Biện luận:
- Nếu 900 cos 0 A0: Gọi là công phát động
- Nếu 900 cos 0 A : Gọi là công cản.0
- Nếu 0
: Công cực đại
- Nếu 900 cos 0 A0: Lực không sinh công
II Công suất:
1 Khái niệm: Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn vị thời gian.
A
P
t
; Đơn vị của công suất: “W”
2 Công suất không đổi của một máy: PAF s. F v
Trang 14B HỆ THỐNG BÀI TẬP
1 Bài tập ví dụ:
Ví dụ 1: Một người kéo một hòm gỗ khối lượng 80kg trượt trên sàn nhà bằng một dây cóphương hợp một góc 300 so với phương nằm ngang Lực tác dụng lên dây bằng 150N Tínhcông của lực khi hòm trượt đi được 20m
Giải: Tính công của lực kéo: 0
os =150.20.cos30 2598
Ví dụ 2: Một vật chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng nằm ngang với vận tốc v = 72km/
h dưới tác dụng của lực có độ lớn F = 40N, có hướng hợp với phương chuyển động một góc
- Công của lực kéo: A = P.h = 500.5 = 2500J
Ví dụ 4: Một vật m = 5kg được thả rơi tự do từ độ cao h = 4m xuống một hồ nước sâu h’ =2m Tính công của trọng lực khi vật rơi tới đáy hồ Lấy g = 10m/s2
Giải: Công của trọng lực: A = mg(h+h’) = 5.10.(4+2) = 300J
Ví dụ 5: Tính công suất của một người kéo một thùng nước có khối lượng 10kg chuyểnđộng đều từ giếng có độ sâu 10m trong thời gian 0,5 phút
Giải: Tính công suất: . . 10.10.10 33,3
2 Bài tập luyện tập có đáp án:
Bài 1: Một vật có khối lượng m = 2kg trượt từ đỉnh một mặt phẳng nghiêng 600 so vớiphương ngang, chiều dài 1m, xuống dưới Cho hệ số ma sát 0,1 và g 10 /m s2
a) Tìm công của lực ma sát khi vật đến cuối mặt phẳng nghiêng
b) Tìm công của trọng lực khi vật đến cuối mặt phẳng nghiêng
14
Trang 15Đơn vị năng lượng là đơn vị của công: Jun ”J”
2 Động năng: Động năng của một vật khối lượng m chuyển động với vận tốc v là năng
lượng mà vật có được do nó đang chuyển động và được xác định theo công thức
Trang 16B HỆ THỐNG BÀI TẬP
1 Bài tập ví dụ:
Ví dụ 1: Một vật có khối lượng 500g đang chuyển động với vận tốc 10m/s Tính động năngcủa vât
d d
Giải: - Tính vận tốc v lúc vật đi được 10m
- Theo định lí động năng: W d2 W d1A
2 Bài tập luyện tập có đáp án:
Bài 1: Một ôtô có khối lượng 5 tấn đang chuyển động với vvận tốc 72km/h thì hãm phanh.Tính quãng đường xe đi được khi hãm phanh, cho biết lực hãm có độ lớn là 50000N
ĐS: s = 20m
16
Trang 17Bài 2: Một viên đạn khối lượng m = 10g bay ngang với vận tốc v1 = 300m/s xuyên qua tấmgỗ dày 5cm Sau khi xuyên qua gỗ, đạn có vận tốc v2 = 100m/s Tính lực cản trung bình củatấm gỗ tác dụng lên viên đạn.
ĐS: Fc = -8000N
Bài 3: Một vật có khối lượng m = 100kg đang nằm yên trên mặt phẳng ngang không ma sát Lúc t = 0 , người ta tác dụng lên vật lực kéo có độ lớn F = 500N không đổi Sau một khoảng thời gian nào đó vật đi được quãng đường s = 10m Tính vận tốc v của vật tại vị trí đó trong hai trường hợp:
a) Lực F nằm ngang
b) Lực F hợp với phương ngang góc với sin 3
5
ĐS: a) v = 10m/s ; b) v = 8,9m/s
Bài 4: Một ôtô khối lượng 4 tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang với vận tốc không đổi v = 54km/h Lúc t = 0 , người ta tác dụng một lực hãm lên ôtô, ôtô chuyển động thêm được 10m thì dừng Tính độ lớn của lực hãm Xác định khoảng thời gian từ lúc hãm đến lúc xe dừng
2 Thế năng trọng trường: Thế năng trọng trường (thế năng hấp dẫn) của một vật là
dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và vật, phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường
t
W mgz ; Đơn vị của thế năng: “J” ; z: Độ cao: “m”
3 Công của lực đàn hồi: Khi đưa lò xo có độ cứng k từ trạng thái biến dạng l về trạng thái không biến dạng thì công thực hiện bởi lực đàn hồi được xác định bằng công thức:
2
1
( )2
A k l ; l: Độ biến dạng: “m” ; k: Độ cứng của lò xo: (N/m)
4 Thế năng đàn hồi: Là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.
1
