Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạntrình hướng dẫn hoạt động dạy học gồm hoạt động của giáo viên và hoạt động của học sinh nhằm giúp học sinh nắm
Trang 1Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Về cách học, khuyến khích học sinh lấy tự học là chính, học tập một cách chủ động
và sáng tạo Đáng tiếc là trong thực tế, những điều đó chưa được thực hiện tốt nếu không nói là còn nhiều yếu kém, thậm chí xa rời mục tiêu, hạ thấp yêu cầu học tập đến mức chỉ còn quan tâm đến điểm số mà không chú ý đến chất lượng Chính vì thế, việc hình thành và rèn luyện cho người học sự hiểu biết, tâm thế chủ động điều khiển quá trình học tập của bản thân mình, phát huy nội lực tự học của con người
để tạo nên cuộc cách mạng về học tập là việc làm cấp thiết của các nhà giáo dục
- Do vậy để nâng cao chất lượng dạy học, phát huy được năng lực của HS trong dạy học nói chung và trong dạy vật lí nói riêng thì ta phải vận dụng nhiều phương pháp
và biện pháp dạy học khác nhau Trong đó việc giải bài tập là một trong những biện pháp đó Bởi vì các bài tập Vật lí có tầm quan trọng trong việc “ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng kỹ xảo cho HS, giúp các em vận dụng kiến thức vào thực tiễn và phát huy thói quen làm việc tự lực …”
- Trong chương trình Vật lí lớp 10 chương “Động học chất điểm” và “Động lực học chất điểm” là 2 chương cơ bản và quan trọng Việc nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức để giải bài tập định tính, bài tập định lượng của 2 chương này đối với HS
thật không dễ dàng Vì những lí do trên, tôi đã quyết định chọn đề tài : “Thiết kế
tài liệu học tập chương Động học chất điểm và Động lực học chất điểm trong chương trình Vật lí 10 Nâng cao”
2 Mục đích nghiên cứu của đề tài
Xây dựng hệ thống bài tập, hướng dẫn phương pháp giải các dạng bài tập của chương “Động học chất điểm” và “Động lực học chất điểm” Từ đó vạch ra tiến
Trang 2Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
trình hướng dẫn hoạt động dạy học (gồm hoạt động của giáo viên và hoạt động của học sinh) nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức về chương này, trên cơ sở đó học sinh có thể tự lực vận dụng kiến thức để giải các bài tập cùng dạng theo phương pháp đã đưa ra
3 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lý luận dạy học về bài tập vật lý để vận dụng vào hoạt động dạy học
- Nghiên cứu nội dung chương “Động học chất điểm” và “Động lực học chất điểm” chương trình sách giáo khoa vật lý 10 nâng cao nhằm xác định nội dung kiến thức cơ bản học sinh cần nắm vững và các kĩ năng giải bài tập cơ bản học sinh cần rèn luyện
- Soạn thảo hệ thống bài tập tự luận và trắc nghiệm khách quan của chương này, đưa ra phương pháp giải theo từng dạng, đề xuất tiến trình hướng dẫn học sinh giải bài tập trong hệ thống bài tập này
4 Phương pháp nghiên cứu:
- Nghiên cứu lý luận về dạy học bài tập vật lý
- Nghiên cứu chương trình vật lý trung học phổ thông: bao gồm sách giáo khoa vật lý 10, sách bài tập, một số sách tham khảo vật lý 10 về phần “Động học chất điểm” và “Động lực học chất điểm”
- Lựa chọn các dạng bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo phù hợp với nội dung, kiến thức của chương
5 Giới hạn nghiên cứu:
- Do hạn chế về thời gian, kiến thức và phương pháp giảng dạy thực tế nên hệ thống bài tập được lựa chọn còn mang tính chủ quan và chưa thật sự phong phú, nhất là phần bài tập định tính
- Do chưa có kinh nghiệm về phương pháp giảng dạy nên tiến trình hướng dẫn học sinh giải có thể vẫn chưa hay
- Vật lý học là khoa học thực nghiệm, tuy nhiên trong đề tài vẫn chưa thể đưa ra các bài tập thực nghiệm, cũng như chưa thực hiện được phần thực nghiệm sư phạm
Trang 3Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI.
1.1 Đổi mới PP dạy học vật lí ở THPT
1.1.1 Những vấn đề chung về GDPT
1.1.1.1 Muc tiêu mới của GD nước ta
Đổi mới dạy học ở trường phổ thông theo hướng đảm bảo được sự phát triển năng lực của học sinh, bồi dưỡng tư duy khoa học, năng lực tự tìm tòi chiếm lĩnh tri thức, năng lực giải quyết vấn đề để thích ứng được với thực tiễn cuộc sống, với sự phát triển của nền kinh tế tri thức
Cụ thể là:
Về mặt kiến thức:
Cần thiết cho cuộc sống hằng ngày, cho nhiều ngành lao động trong xã hội (gồm chủ yếu là vật lí cổ điển và một số thành tựu của các lĩnh vực vật lí hiện đại: điện tử học, vật lí lượng tử, vật lý hạt nhân, vũ trụ …)
Về mặt kỹ năng, năng lực tư duy
- Xử lí thông tin: khái quát hóa rút ra kết luận, vẽ đồ thị, sắp xếp, hệ thống hóa, lưu trữ thông tin
- Phát hiện, nêu vấn đề, đề xuất giả thuyết và phương pháp giải quyết vấn đề
- Sử dụng các dụng cụ đo lường phổ thông
- Lắp ráp và thực hiện thí nghiệm
- Khả năng tự học, tự chiếm lĩnh tri thức kỹ năng
Về mặt tình cảm, thái độ:
-Dạy bằng hành động thông qua hoạt động
-Theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề
-Nêu giả thuyết kiểm chứng bằng thực nghiệm
-Tăng cường dạy học theo nhóm
1.1.1.2 So sánh dạy học tích cực với dạy học thụ động
Ta có thể so sánh giữa dạy học tích cực với mặt đối lập của nó là dạy học thụ động theo sơ đồ tam giác sư phạm với ba cực: trò, khách thể, thầy tức là ba thành
Trang 4Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
tố cơ bản của quá trình giáo dục và lấy một cực nào đó là trung tâm cùng với cách điều hành tam giác sư phạm
Mô hình dạy học thụ động
Mô hình này lấy cực thầy (Th) làm trung tâm, nhấn mạnh và đề cao vai trò của người
thầy
- Thầy (chủ thể, trung tâm): đem kiến thức sẵn
có truyền đạt, giảng giải cho HS (theo chiều
mũi tên): người trao Thầy có đặc quyền tri
thức, đánh giá
- Trò: thụ động tiếp thu những gì truyền đạt,
nghe, ghi nhớ, làm lại: người nhận
- Khách thể: kiến thức được lặp lại, học thuộc lòng
Mô hình dạy học tích cực
Mô hình này lấy cực trò
(Trò) làm trung tâm nhằm làm
cho ba cực tác động lẫn nhau
trong hoạt động chung vì hiệu
quả thực tế của người học
nhân (quá trình cá nhân hóa)
- Cộng đồng lớp học: là môi trường xã hội trung gian giữa thầy và trò, nơi diễn
ra sự trao đổi, giao tiếp, hợp tác giữa trò – trò, trò – thầy, làm cho khách thể
mà từng cá nhân tìm ra mang tính chất xã hội (quá trình xã hội hóa)
- Khách thể: kiến thức do người học tự tìm ra với sự hợp tác lẫn nhau và sự hướng dẫn của thầy
- Thầy (tác động): người hướng dẫn và tổ chức cho người học tự tìm ra kiến thức thông qua một quá trình vừa các nhân hóa vữa xã hội hóa; người kích thích hoạt động của người học; người trọng tài và cố vấn kết luận làm cho khách thể mà người học tự tìm ra cùng sự hợp tác với các bạn trở thành sự khách quan, khoa học (tác động thoe chiều mũi tên)
- So sánh với dạy học thụ động, lấy người thầy làm trung tâm thì dạy học tích cực, lấy người học làm trung tâm là một quá trình hoạt động tự lực, tích cực và
Trang 5Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
chủ động, có hứng thú và động cơ thúc đẩy từ bên trong của người học, dưới sự hướng dẫn của nhà giáo (quá trình cá nhân hóa) đồng thời cũng là một quá trình hoạt động có một phạm vi xã hội nhất định là sự hợp tác của người học với các bạn trong môi trưỡng xã hội cộng đồng lớp học (bao gồm cả HS và GV trong lớp) và có giá trị thật sự về hình thành nhân cách (quá trình xã hội hóa)
Có thể so sánh dạy học tích cực với dạy học thụ động theo bảng sau:
chuyển chổ ngồi khi cần thiết
-Đối thoại trò – trò, thầy – trò Phần thảo
luận của HS tương đương, thậm chí
nhiều hơn phần giảng giải của GV
-Trò học cách tự học, cách hành động
-Khai thác triệt để phương tiện kĩ thuật
hiện đại
-Sự dụng nhiều loại tài liệu
-Kiến thức được trình bày cho HS với giả thuyết HS như tấm bảng trắng chưa được viết gì lên đó Thầy truyền đạt kiến thức, trò tiếp thu một cách thụ động
-Lớp học cố định: bàn ghế được sắp xếp thành các dãy đối diện với bảng và GV, HS không được tự do
1.1.1.3 Đổi mới phương pháp dạy học
- Định hướng đổi mới PPDH đã được xác định trong nghị quyết TW4 khóa VII (1-1993), Nghị quyết TW2 khóa VI (12-1996), được thể chế hóa trong luật
GD (2005), được cụ thể hóa trong các chỉ thị của Bộ GD và ĐT, đặc biệt là chỉ thị số 14 (4-1999)
- Luật GD, điều 28.2, đã ghi “Phương pháp GDPT phải phát huy tính tích cực,
tự giác, chủ động sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiển tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập của HS”
Trang 6Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
- Thực tế, trong những năm qua, việc dạy học trong các trường phổ thông còn tồn tại nhiều bất cập Trong giảng dạy, GV chủ yếu trình bày kiến thức rồi cho
HS chép bài Thời lượng tiết học bị tiêu tốn nhiều cho việc ghi chép và đọc chép; GV cũng ít nêu ra các vấn đề cho HS suy nghĩ, thảo luận tìm cách giải quyết Cách dạy này cho HS thụ động, quen với lối thuộc lòng, học vẹt, trong khi đó các năng lực tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, đánh giá và vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS không được rèn luyện Kiểu dạy này chỉ phù hợp trong điều kiện HS không có giáo trình, không có nguồn tài liệu nào ngoài GV Ngày nay, điều kiện dạy học đã khác so với trước kia khi bởi nhiều trường được trang bị nhiều phương tiện dạy học hiện đại như các thiết bị thí nghiệm, máy tính, projecteur, các phần mềm dạy học Hơn nữa, trong đời sống xã hội việc tiếp cận với công nghệ thông tin đã trở nên phổ biến Nhờ
đó, HS có thể tìm kiếm kiến thức từ nhiều nguồn khác nhau: internet, tài liệu tham khảo,…
- Để đáp ứng được mục tiêu giáo dục trong giai đoạn mới, việc đổi mới phương pháp dạy học thụ động hiện nay được đặt thành nhiệm vụ trọng tâm Như giáo
sư Trần Hồng Quân đã khẳng định: “Muốn đào tạo con người khi vào đời là con người tự chủ, năng động và sáng tạo thì phương pháp giáo dục cũng phải hướng vào việc khơi dậy, rèn luyện và phát triển khả năng nghĩ và làm một cách tự chủ, năng động và sáng tạo ngay trong lao động học tập ở nhà trường” Phương pháp nói trên, trong khoa học giáo dục thuộc về hệ thống các phương pháp giáo dục tích cực, lấy người học làm trung tâm, một hệ phương pháp có thể trực tiếp đáp ứng các yêu cầu cơ bản của mục tiêu giáo dục trong thời kì đổi mới
- Tuy nhiên vấn đề được đặt ra là: thực chất tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS là gì? Đây là vấn đề đang còn tranh cãi và được lý giải bằng nhiều cách khác nhau, có khi đối lập nhau Song, đây là vấn đề then chốt, khai thông cho việc nghiên cứu các phương pháp giáo dục tích cực vào nhà trường Việt Nam
Tích cực ở đây gắn liền với chủ động, với hứng thú và phương thức tự phát triển để làm biến đổi nhận thức Tích cực hay chủ động ở đây nói về thái độ của HS chứ không phải của nhà giáo bởi có thể GV rất tích cực giảng dạy
mà HS vẫn cứ thụ động tiếp thu
“Người học là trung tâm”: người học sẽ tích cực nhiều hơn trong quá trình học tập người học tự xây dựng kiến thức cho mình Người dạy phải là người thiết kế tiến trình học tập và hướng dẫn người học trong tiến trình
đó
Trang 7Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Như vậy, tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS dựa trên nguyên tắc
“GV giúp HS tự khám phá trên cơ sở tự giác và được tự do suy nghĩ, tranh luận, đề xuất giải quyết vấn đề” GV trở thành người hướng dẫn, HS trở thành người khám phá, người thực hiện và cao hơn nữa là “người nghiên cứu” Qua kiểu dạy học này mà ngay từ trên ghế nhà trường HS đã được rèn luyện giải quyết những vấn đề sẽ gặp trong đời sống xã hội, bằng những hành động của chính mình Qua những lần như vậy HS dần nắm được kiến thức vừa có những thái độ và hành vi ứng xử thích hợp cũng như HS đã tự lực hình thành và phát triển dần dần cho bản thân mình nhân cách của một con người hành động, con người thực tiễn “tự chủ, năng động, sáng tạo, có năng lực giải quyết vấn đề, có năng lực tự học”, đáp ứng được mục tiêu của giáo dục trong thời kì đổi mới
1.1.2 Đổi mới PPDH môn Vật lý ở trường THPT
1.1.2.1 Phương hướng chiến lược đổi mới PPDH
a Khắc phục lối truyền thụ một chiều
Truyền thụ một chiều là một kiểu dạy học đã tồn tại lâu năm trong nền giáo dục của chúng ta Nét đặc trưng của nó là: “GV độc thoại, giảng giải minh họa, làm mẫu, kiểm tra, đánh giá; còn HS thì thụ động ngồi nghe, ngồi nhìn, cố
mà ghi nhớ va nhắc lại”
Để khắc phục lối truyền thụ một chiều và thực hiện phương pháp dạy học mới hướng vào việc tổ chức hoạt động nhận thức tích cực,tự lực của HS thì ngoài vai trò hướng dẫn, tổ chức của GV, cần phải có phương tiện làm việc phù hợp với HS Đối với VL học thì đặc biệt quan trọng là tài liệu giáo khoa và thiết bị thí nghiệm SGK và thiết bị thí nghiệm phải đổi mới để tạo điều kiện cho việc thực hiện mục tiêu của dạy học
b Đảm bảo thời gian tự học, tự nghiên cứu của HS
Rèn luyện khả năng tự học, thành thói quen tự học Bất cứ một việc học tập nào đều phải thông qua tự học của người học thì mới có thể có kết quả sâu sắc và bền vững Ngay trên ghế nhà trường HS đã phải được rèn luyện khả năng tự học, tự lực hoạt động nhận thức
c Rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học
Muốn rèn luyện được nếp tư duy sáng tạo của người học thì điều quan trọng nhất là phải tổ chức, hướng dẫn, tạo điều kiện cho HS tích cực, tự lực tham gia vào quá trình tái tạo cho mình kiến thức mà nhân loại đã có, tham gia giải quyết các vấn đề học tập, qua đó mà phát triển năng lực sáng tạo HS học bằng cách làm, tự làm, làm một cách chủ động say mê hứng thú, chứ không phải bị ép buộc Vai trò của GV không còn là giảng dạy nữa, minh họa nữa mà
Trang 8Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
chủ yếu là tổ chức, hướng dẫn, tạo điều kiện cho HS hoạt động đa dạng mà kết quả là giành được kiến thức và phát triển được năng lực
d Áp dụng các PP tiên tiến, các phương tiện DH hiện đại vào quá trình
DH
Nền giáo dục của hầu hết các nước tiên tiến toàn thế giới trong nửa cuối thế kỉ XX đều rất quan tâm đên vấn đề phát triển năng lực sáng tạo ở HS Nhiều lí thuyết về việc phát triển đã ra đời (trong đó nổi bật là “lí thuyết thích nghi” của J.Piaget và “lí thuyết về vùng phát triển gần” của Vưgốtxki), nhiều phương pháp dạy học mới đã được thử nghiệm và đã đạt được những kết quả khả quan
1.1.2.2 Những định hướng PPDH theo chương trình mới
a Giảm đến tối thiểu việc giảng giải, minh họa của GV, tăng cường việc
tổ chức cho HS tự lực, tham gia vào giải quyết các vấn đề HT
Một thói quen tồn tại đã lâu đời trong nền giáo dục ở nước ta là GV luôn chú ý giảng giải tỉ mỉ, kĩ lưỡng, đầy đủ cho HS ngay cả khi những điều GV nói
đã viết đầy đủ trong SGK, thậm chí GV nhắc lại y nguyên rồi viết lại giống hệt trên bảng
Lúc đầu HS chưa quen với phương pháp học mới nên vẫn theo cách cũ, chờ GV giảng giải tóm tắt, đọc cho chép Nhưng sau một thời gian tự lực làm việc, họ tự tin hơn, đọc nhanh hơn, hiểu nhanh hơn và nhất là hiểu kĩ, nhớ lâu Kết quả là nếu tính tổng cộng thời gian mà HS phải bỏ ra để học một bài lại ít hơn là chờ đợi GV giảng giải rồi cố mà ghi nhớ Điều quan trọng hơn là khi quen với cách học mới, HS sẽ tự tin và hào hứng hơn trong học tập GV chỉ giảng giải khi học sinh tự học không thể hiểu được kiên quyết không làm thay
HS điều gì mà họ có thể tự tìm được trên lớp hay ở nhà
b Áp dụng rộng rãi kiểu DH nêu và giải quyết vấn đề
Kiểu dạy học nêu và giải quyết vấn đề (dạy học nêu vấn đề) là kiểu dạy học trong đó dạy cho HS thói quen tìm tòi giải quyết vấn đề theo cách của các nhà khoa học, GV vừa tạo cho HS nhu cầu, hứng thú hoạt động sáng tạo; vừa rèn luyện cho họ khả năng sáng tao
Tư duy chỉ bắt đầu khi trong óc nảy sinh vấn đề, nghĩa là người học nhận thức được sự mâu thuẫn giữa nhiệm vụ cần giải quyết và trình độ, khả năng, kiến thức đã có của mình không đủ để giải quyết
Chú trọng rèn luyện cho HS phương pháp giải quyết có vấn đề Phương pháp tìm tòi nghiên cứu giải quyết vấn đề một cách sáng tạo thường theo quy trình chung như sau:
- Phát hiện, xác định vấn đề, nêu câu hỏi
Trang 9Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
- Nêu câu trả lời dự đoán (mô hình, GT) có tính chất lí thuyết, tổng quát
- Từ dự đoán suy ra hệ quả logic có kiểm tra trong thực tế
- Tổ chức thí nghiệm kiểm tra xem hệ quả đó có phù hợp với thực tế không Nếu phù hợp thì đều dự đoán là đúng Nếu không phù hợp thì dự đoán là sai, phải xây dựng dự đoán mới
c Rèn luyện HS PP nhận thức VL
Về PP thực nghiệm: GV có thể là thí nghiệm để thu thập thông tin hoặc củng cố bảng số liệu kết quả thí nghiệm Còn sau đó việc xử lí thông tin rút ra kết quả nên dành cho HS làm Ở khâu thì nghiệm kiểm tra, cụ thể GV yêu cầu
HS đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra bằng những thiết bị cụ thể, GV có thể làm thí nghiệm biểu diễn
Về PP mô hình: Nhờ PP mô hình mà người ta có thể biểu diễn bản chất của hiện tượng ngay cả khi không quan sát được đối tượng phản ánh Ngoài mô hình ảnh, cần hay phổ biến mô hình toán học
Về PP tương tự: PP tương tự là phương pháp nhận thức khoa học, trong
đó sử dụng sự tương tự và phép suy luận tương tự để rút ra tri thức mới về đối tượng khảo sát
* PP tương tự bao gồm các giai đoạn cơ bản sau:
Tập hợp các dấu hiệu của đối tượng cần nghiên cứu và những dấu hiệu của đối tượng đã biết định đem đối chiếu
Tiến hành phân tích tìm những dấu hiệu giống nhau và khác nhau giữa chúng Kiểm tra xem các dấu hiệu giống nhau có phải là dấu hiệu bản chất của đối tượng đã biết
Chuyển dấu hiệu khác biệt của đối tượng đã biết cho đối tượng nghiên cứu bằng suy luận tương tự
Kiểm tra tính đúng đắn của các kết luận thu được (hoặc các hệ quả của chúng) bằng thực nghiệm ở chính đối tượng nghiên cứu
1.1.3 Tích cực hóa HĐNT của HS khi hướng dẫn giải BTVL ở
Trang 10Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
BTVL là một yêu cầu đặt ra cho người học, được người học giải quyết dựa trên cơ sở lập luận logic, nhờ các phép tính toán, các thí nghiệm, dựa trên những kiến thức về khái niệm, định luật và các giả thuyết vật lí
b Mục đích, ý nghĩa của việc giải BTVL
Quá trình giải một BTVL là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài toán, xem xét hiện tượng vật lí đề cập, dựa vào kiến thức Vật Lí để tìm ra những cái chưa biết trên cơ sở những cái đã biết Thông qua hoạt động giải bài tập, HS không những củng cố lí thuyết và tìm ra lời giải một cách chính xác, mà còn hướng cho HS cách suy nghĩ, lập luận để hiểu rõ bản chất của vấn đề, và có cái nhìn đúng đắn khoa học Vì thế, mục đích cơ bản đặt ra khi giải BTVL là làm cho HS hiểu sâu sắc hơn quy luật Vật lí, biết phân tích và ứng dụng chúng vào những vấn đề thực tiễn, vào tính toán kĩ thuật và cuối cùng là phát triển được năng lực tư duy, năng lực tự giải quyết vấn đề
Muốn giải được BTVL, HS phải biết vận dụng các thao tác tư duy, so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa… để xác định được bản chất Vật Lí Vận dụng kiến thức Vật Lí để giải quyết các nhiệm vụ học tập và những vấn đề thực tế của đời sống chính là thươc đo mức độ hiểu biết của HS Vì vậy, việc giải BTVL là phương tiện kiểm tra kiến thức, kĩ năng của HS
c Tác dụng của BTVL trong dạy học Vật Lý
Bài tập giúp cho việc ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, HS đã nắm được cái khung, cái khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là cái trừu tượng Trong bài tập,
HS phải vận dụng những kiến thức khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà HS nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kĩ thuật, BTVL
sẽ giúp HS thấy được những ứng dụng muôn hình, muôn vẽ trong thực tiễn của các kiến thức đã học
Các khái niệm, định luật Vật Lí thì rất đơn giản, còn biểu hiện của chúng trong tự nhiên thì rất phức tạp, bởi vì các sự vật, hiện tượng có thể bị chi phối bởi nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hay liên tiếp chồng chéo lên nhau Bài tập sẽ giúp luyện tập cho HS phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó
BTVL là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải bài tập, HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp các kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình
Trang 11Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới
Các bài tập nếu được sử dụng khéo léo có thể dẫn HS đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra
Giải BTVL rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát
BTVL là một trong những phương tiện quý báu để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn Có thể xây dựng nhiều bài tập có nội dung thực tiễn, trong đó HS phải biết vận dụng lý thuyết để giải thích hoặc dự đoán các hiện tượng xảy ra trong thực tiễn ở những điều kiện cho trước
Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của HS
Trong khi làm bài tập, 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 học sinh rút ra được nên tư duy HS được phát triển, năng lực làm việc tự lực của họ được nâng cao, tính kiên trì được phát triển
Giải BTVL góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của HS
Việc giải bài tập Vật lí đòi hỏi phải phân tích bài toán để tìm bản chất Vật Lí với mức độ khó được nâng dần lên giúp HS phát triển tư duy
Có nhiều BTVL không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng những kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho HS tư duy sáng tạo Đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm, bài tập thiết kế dụng cụ rất có ích về mặt này
Giải BTVL để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS
BTVL cũng là một phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của HS Tùy theo cách đặt câu hỏi kiểm tra, ta có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức của HS, khiến cho việc đánh giá chất lượng kiến thức của HS được chính xác
d Các trường hợp BTVL được sử dụng
Đề xuất vấn đề học tập hay tạo ra tình huống có vấn đề
Thông báo kiến thức mới (mà trong giờ lí thuyết chưa có điều kiện đề cập đầy đủ)
Hình thành kỹ năng và thói quen thực hành
Kiểm tra kiến thức HS
Cũng cố, khái quát hóa và ôn tập kiến thức
Trang 12Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Thực hiện các nguyên tắc giáo dục kĩ thuật tổng hợp, làm quen HS với các thành tựu khoa học kỹ thuật và các phương hướng phát triển kinh tế, khoa học của đất nước
Phát triển năng lực sáng tạo của HS
Mở bài: khi kiểm tra kiến thức
Kết thúc: để củng cố và đào sâu kiến thức đã học Để kiểm tra các bài tập về nhà, GV thường gọi HS lên bảng trình bày bài giải của mình
Để củng cố kiến thức và rèn luyện kĩ năng thường tiến hành các bài học giải BTVL Những bài học này thường tiến hành sau khi học xong một đề tài hoặc một chương hoặc một chương trình
* Các hình thức cơ bản khi dạy HS giải BTVL
GV phân tích, ghi trên bảng các bài tập điển hình, nêu các câu hỏi, tổ chức và động viên tập thể HS tham gia vào công việc giải bài toán đặt ra
GV tổ chức cả lớp phân tích và thảo luận bài toán, một HS ghi cách giải lên bảng, để có hiệu quả, GV nên dành thời gian để từng học sinh có thời gian suy nghĩ và làm việc độc lập tự lực
GV nêu đề bài còn HS tự suy nghĩ giải quyết, ngoài việc thực hiện vai trò cố vấn cho HS khi cần thiết (gợi ý, giải đáp các thắc mắc, khi chưa rõ của
đề bài…) GV cân kiểm tra kết quả công việc của từng HS uốn nắn và hệ thống hóa các sai sót, ưu nhược điểm chung của HS khi tổng kết các bài giải
Trong các bài kiểm tra kiến thức và kĩ năng HS về Vật lí, bài toán Vật lí
là một phần không thể thiếu, không nói là bắt buộc Chính nhờ những bài này,
GV kiểm tra được độ sâu sắc, sự vững chắc, sự sáng tạo, tư duy của Vật lí của
HS, đồng thời cũng thấy được những sai sót điển hình của HS qua đó rút kinh nghiệm cho việc dạy học của mình
1.1.3.3 Phân loại BTVL
a Phân loại theo nội dung
Các bài tập cũng có thể phân chia thành các bài tập có nội dung trừu tượng Ở các bài tập có nội dung trừu tượng, các dữ kiện đều cho dưới dạng kí hiệu, lời giải cũng sẽ biểu diễn dưới dạng một công thức chứa đựng ẩn số và dự kiện đã cho Ngược lại, với các bài tập có nội dung cụ thể, các dự liệu đều cho
Trang 13Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
dưới dạng các con số cụ thể Ưu điểm của các bài tập trừu tượng là nhấn mạnh bản chất Vật lí của hiện tượng mô tả trong bài tập, trong khi đó các bài tập cụ thể mang đặc trưng trực quan gắn liền với thực tiễn, với kinh nghiệm sống của
HS
Một dạng khác của bài tập có nội dung cụ thể là các bài toán có nội dung kĩ thuật (kĩ thuật tổng hợp) Trong đó các điều kiện của bài toán liên quan tới kĩ thuật hiện đại, sản xuất công, nông nghiệp, giao thông vận tải,… Những bài tập này có vai trò quan trọng về mặt GD kĩ thuật tổng hợp cho HS Phát triển hứng thú của học sinh với Vật lí, sáng tạo kĩ thuật
Các bài tập có nội dung lịch sử thì trong điều kiện của bài tập phản ánh các sự kiện lịch sử phát triển Vật lí và kĩ thuật, các thí nghiệm có tính chất lịch
sử
Để phát triển và duy trì hứng thú học tập Vật lí, người ta thường sử dụng các bài tập lí thú làm cho bài học sinh động Trong các bài tập như vậy các điều kiện của bài tập thường chứa đựng các yếu tố nghịch lí hoặc gây trí tò mò ở HS…
Khi lựa chọn nội dung các bài tập nên đi từ đơn giản đến phức tạp, tăng cường cá nhân hóa hoạt động của HS tương ứng với năng lực và kiến thức của
họ Phân chia các bài toán theo các cấp độ: đơn giản, phức tạp, mức độ sáng tạo Có thể quy ước mức độ phức tạp của một bài tập như sau: Các bài tập được coi là đơn giản là các bài tập khi giải cần sử dụng một, hai công thức hoặc quy tắc, định luật Vật lí, hình thành một, hai kết luận, thực hành một thí nghiệm đơn giản Những bài tập này thường được gọi là các bài tập luyện tập, nhờ các bài tập này có thể củng cố các kiến thức đã học Các bài tập phức tạp hơn (còn gọi là các bài tập tổng hợp) Khi giải thường phải vận dụng một số định luật Vật lí, nhiều khi thuộc các phần khác của chương trình Vật lí đưa ra một vài kết luận, sử dụng một số kĩ năng thực nghiệm
b Phân loại bài tập theo phương hướng giải
- Bài tập định tính
Bài tập định tính là những bài tập khi giải HS không cần thực hiện các phép tính phức tạp hay chỉ làm những phép tính đơn giản, có thể tính nhẩm được Muốn giải những bài tập định tính, HS phải thực hiện những phép duy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật Vật lí, nhận biết được những biểu hiện của chúng trong những trường hợp cụ thể Đa số các bài tập định tính yêu cầu HS giải thích hoặc dự đoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện cụ thể
Trang 14Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Bài tập định tính làm tăng sự hứng thú của HS đối với môn học, tạo điều kiện phát triển óc quan sát ở HS, là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy của
HS, và dạy cho HS biết áp dụng kiến thức vào thực tiễn
- Bài tập định lƣợng
Bài tập định lượng là loại bài tập mà khi giải HS phải thực hiện một loạt các phép tính để xác định mối liên hệ phụ thuộc về lượng giữa các đại lượng và kết quả thu được là một đáp án định lượng Có thể chia bài tập định lượng thành 2 loại: bài tập tính toán tập dợt và bài tập tính toán tổng hợp
Bài tập tính toán tập dợt: là loại bài tập tính toán đơn giản, trong đó chỉ
đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản nhằm củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm học sinh hiểu rõ ý nghĩa các định luật và các công thức biểu diễn chúng
Bài tập tính toán tổng hợp: là loại bài tập mà khi giải thì phải vận dụng nhiều khái niệm, định luật, nhiều công thức Loại bài tập này có tác dụng đặc biệt giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ mối quan hệ khác nhau giữa các phần của chương trình Vật lí Ngoài ra bài tập tính toán tổng hợp cũng nhằm mục đích làm sáng tỏ nội dung Vật lí của các định luật, quy tắc biểu diễn dưới các công thức Vì vậy, GV cần lưu ý HS chú ý đến ý nghĩa Vật lí của chúng trước khi đi vào lựa chọn các công thức và thực hiện phép tính toán
- Bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập Những thí nghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản Bài tập thí nghiệm cũng
có thể có dạng định tính hoặc định lượng
Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng về cả ba mặt giáo dưỡng, GD, và đánh giá kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn
Lưu ý: trong các bài tập thí nghiệm thì thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng lại xảy ra như thế Cho nên phần vận dụng các định luật Vật lí để lý giải các hiện tượng mới là nội dung chính của bài tập thí nghiệm
- Bài tập đồ thị
Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi HS phải biễu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị
Bài tập đồ thị có tác dụng rèn luyện kĩ năng đọc, vẽ đồ thị, và mối quan
hệ hàm số giữa các đại lượng mô tả trong đồ thị
Trang 15Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
c Phân loại theo yêu cầu rèn luyện kĩ năng, phát triển tƣ duy của HS trong quá trình dạy học:
Có thể phân biệt thành bài tập luyện tập, bài tập sáng tạo, bài tập nghiên cứu, bài tập thiết kế
Bài tập luyện tập: là loại bài tập mà việc giải chúng không đòi hỏi tư duy sáng tạo của HS, chủ yếu chỉ yêu cầu HS nắm vững cách giải đối với một loại bài tập nhất định đã được chỉ dẫn
Bài tập sáng tạo: trong loại bài tập này, ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã học HS bắt buộc phải có những ý kiến độc lập, mới mẻ, không thể suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học
Bài tập nghiên cứu: là dạng bài tập trả lời những câu hỏi “tại sao”
Bài tập thiết kế: là dạng bài tập trả lời cho những câu hỏi “phải làm như thế nào”
d Phân loại theo hình thức làm bài:
Bài tập tự luận: đó là những bài yêu cầu Hs giải thích, tính toán và hoàn
thành theo một logic cụ thể Nó bao gồm những loại bài đã trình bày ở trên
Bài tập trắc nghiệm khách quan: Là loại bài tập cho câu hỏi và đáp án Các đáp án có thể là đúng, gần đúng hoặc sai Nhiệm vụ của HS là tìm ra câu trả lời đúng nhất, cũng có khi đó là những câu bỏ lửng yêu cầu điền vào những chỗ trống để có câu trả lời đúng Bài tập loại này gồm:
- Câu đúng – sai: câu hỏi là một phát biểu, câu trả lời là một trong hai lựa chọn
- Câu nhiều lựa chọn: một câu hỏi,nhiều phương án lựa chọn, yêu cầu
Trang 16Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
phải tìm có mối liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đã cho, từ đó đi đến chỉ
rõ được mối liên hệ tường minh trực tiếp của cái phải tìm với cái đã biết nghĩa
là đã tìm được lời giải đáp cho bài toán đặt ra
Hoạt động giải bài toán Vật lý có hai phần việc cơ bản quan trọng là:
- Việt xác lập các mối liên hệ cơ bản, cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức Vật lý vào điều kiện cụ thể của bài toán đã cho
- Sự tiếp tục luận giải, tính toán, đi từ mối liên hệ đã xác lập được đến kết quả cuối cùng của việc giải đáp vấn đề được đặt ra trong bài toán đã cho
Sự nắm vững lời giải của một bài toán Vật lý phải thể hiện ở khả năng trả lời được câu hỏi: Việc giải bài toán này cần xác lập được mối liên hệ nào? Sự xác lập các mối liên hệ cơ bản này dựa trên sự vận dụng kiến thức Vật lý nào? Vào điều kiện cụ thể gì của bài toán?
Đối với bài tập định tính, ta không phải tính toán phức tạp nhưng vẫn cần phải có suy luận logic từng bước đi để đến kết luật cuối cùng
b Trình tự giải một BTVL:
Mặc dù các BTVL khác nhau về loại và mục đích sử dụng trong dạy học, song trong thực tế người ta cũng thừa nhận một quan điểm chung về quá trình giải một BTVL Theo quan điểm đó, giáo viên không chỉ đơn giản trình bày cách giải cho HS mà phải thực hiện được nhiệm vụ GD, giáo dưỡng HS trong quá trình giải bài tập, cần phải dạy HS tự lực giải được BTVL Vì vậy sau mỗi chương, mỗi phần của chương trình Vật lý, GV cần trình bày cách giải mẫu mỗi loại bài, hình thành cho HS thói quen phân tích đúng bài toán, ghi chép và tính toán một cách hợp lí, rèn luyện tư duy logic Quá trình giải một BTVL, đặc biệt là giải một bài tập phức tạp, có thể chia ra thành các bước sau:
Bước 1: Tìm hiểu đầu bài
- Đọc kĩ đề bài, tìm hiểu ý nghĩa của những thuật ngữ quan trọng
- Ghi tóm tắt dữ kiện bài toán và cái cần tìm, thống nhất đơn vị dùng hình vẽ mô tả lại tình huống, minh họa nếu cần
Bước 2: Xác lập các mối liên hệ
- Thức chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ kiện đã cho Nhận biết các dữ kiện đã cho trong đề bài có liên quan đến những khái niệm nào, hiện tượng nào, quy tắc nào, định luật, công thức
lý thuyết nào trong Vật lý để xác lập mối liên hệ
Trang 17Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
- Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đề bài, mỗi giai đoạn bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào Có như vậy
HS mới hiểu rõ được bản chất của hiện tượng, tránh sự áp dụng máy móc công thức
Bước 3: Sự luận giải
- Thành lập các phương trình nếu cần với chú ý có bao nhiêu ẩn số thì có bấy nhiêu phương trình
Chú ý: Hoạt động giải bài tập trong thực tế khi không thấy tách biệt rõ
bước thứ hai và bước thứ ba Không phải bao giờ người ta cũng xác lập trong
hệ phương trình rồi mới bắt đầu luận giải rút ra kết quả có thể là sau khi xác lập được các mối liên hệ cụ thể nào đó thì có thể luận giải với mối liên hệ đó rồi tiếp tục sau đó mới xác lập các mối liên hệ khác
Bước 4: Kiểm tra, xác nhận kết quả và biện luận
- Từ mối liên hệ cơ bản, lập luận để giải tìm ra kết quả
- Phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với điều kiện đầu bài tập hoặc không phù hợp với thực tế việc biện luận này cũng là một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận đôi khi, nhờ sự biện luận này mà HS có thể tự phát hiện ra những sai lầm của quá trình lập luận, do sự vô lý của kết quả thu được
1.1.3.5 Xây dựng lập luận trong việc giải BTVL
Xây dựng lập luận trong giải bài tập là một bước quan trọng của quá trình giải BTVL Trong bước này, ta phải vận dụng những định luật vật lý, những quy tắc, nhưng công thức để thiết lập mối quan hệ giữa đại lượng cần tìm, hiện tượng cần giải thích hay dự đoán với những dữ kiện cụ thể đã cho trong đề bài Muốn làm được điều
đó, cần phải thực hiện những suy luận logic hoặc những biến đổi toán học thích hợp
Có rất nhiều cách lập luận tùy theo loại bài tập hay đặc điểm của từng bài tập Tuy nhiên, tất cả các bài tập mà ta đã nêu ra trong mục phân loại bài tập ở trên đều chứa đựng một số yếu tố của bài tập định tính và bài tập tính toán tổng hợp Dưới đây, ta xét đến phương pháp xây dựng lập luận giải hai loại bài tập đó
a Xây dựng lập luận trong giả bài tập định tính
Bài tập định tính thường có hai dạng: giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng sẽ xảy ra
Bài tập giải thích hiện tƣợng:
Trang 18Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng vật lý và lý giải xem vì sao hiện tượng lại xảy ra như thế Nói cách khác là biết hiện tượng và phải giải thích nguyên nhân của nó Đối với học sinh, nguyên nhân đó là những đặc tính, những định luật vật lý Như vậy, trong các bài tập này, bắt buộc phải thiết lập được mối quan hệ giữa một hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hiện tượng hay với một số định luật vật lý Ta phải thực hiện phép suy luận logic (luận ba đoạn), trong đó tiên đề thứ nhất là một đặc tính của sự vật hoặc định luật vật lý có tính tổng quát, tiên đề thứ hai là những điều kiện cụ thể, kết luận là hiện tượng nêu
ra
Thông thường những hiện tượng thực tế rất là phức tạp mà các định luật vật
lý lại rất đơn giản, cho nên mới nhìn thì khó có thể phát hiện ra mối liên hệ giữa hiện tượng đã cho với những định luật vật lý đã biết Ngoài ra, ngôn ngữ dùng trong lời phát biểu các định nghĩa, định luật vật lý nhiều khi lại không hoàn toàn phù hợp với ngôn ngữ thông thường dùng để mô tả hiện tượng Vì vậy, cần phải mô
tả hiện tượng theo ngôn ngữ vật lý và phân tích hiện tượng phức tạp ra các hiện tượng đơn giản chỉ tuân theo một định luật, một quy tắc nhất định
Có thể đưa ra một quy trình sau đây để định hướng cho việc tìm lời giải bài tập định tính giải thích hiện tượng:
Tìm hiểu đề bài, đặc biệt chú trọng diễn đạt hiện tượng mô tả trong đầu bài bằng ngôn ngữ vật lý (dùng các khái niệm vật lý thay cho khái niệm dùng trong đời sống hằng ngày)
Phân tích hiện tượng
Xây dựng lập luận:
+ Tìm trong đề bài những dấu hiệu có liên quan đến một tính chất vật lý, một định luật vật lý đã biết
+ Phát biểu đầy đủ tính chất đó, định luật đó
+ Xây dựng một luận ba đoạn để thiết lập mối quan hệ giữa định luật đó với hiện tượng đã cho, nghĩa là giải thích được nguyên nhân của hiện tượng Trong trường hợp hiện tượng phức tạp thì phải xây dựng nhiều luận ba đoạn liên tiếp
Bài tập dự đoán hiện tƣợng:
Dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đề bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán được hiện tượng gì xảy ra và xảy ra như thế nào Từ đó tìm quy luật chung chi phối hiện tượng cùng loại và rút ra kết luận Về mặt logic, ta phải thiết lập một luận ba đoạn, trong đó ta mới biết tiên đề thứ hai (phán đoán khẳng định riêng), cần phải tìm tiên đề thứ nhất (phán đoán khẳng định chung) và kết luận (phán đoán khẳng định riêng)
Trang 19Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
b Xây dựng lập luận trong giải bài tập định lượng:
Muốn giải được bài tập định lượng , trước hết phải hiểu rõ hiện tượng xảy
ra, diễn biến của nó từ đầu đến cuối Cho nên, có thể nói phần đầu của bài tập định lượng là một bài tập định tính Do đó, khi giải bài tập định lượng cần phải thực hiện bước 1 và 2 giống như khi giải bài tập định tính Riêng bước 3 về xây dựng lập luận, có thể áp dụng các công thức và những cách biến đổi toán học chặt chẽ, rõ ràng hơn
Có 2 phương pháp xây dựng lập luận: PP phân tích và PP tổng hợp
Phương pháp phân tích:
Phương pháp phân tích bắt đầu bằng việc tìm một định luật, một quy tắc diễn đạt bằng một công thức có chứa đại lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết sau đó tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan hệ giữa những đại lượng này với các đại lượng đã biết trong đề bài Cuối cùng ta tìm được một công thức trong đó chỉ chứa đại lượng cần tìm với các đại lượng đã biết thức chất của phương pháp phân tích là phân tích một bài toán phức tạp thành nhiều bài toán đơn giản hơn
Sơ đồ lập luận theo phương pháp phân tích như sau:
Định luật 2
y = f(a,p) Công thức 2
Định luật 3
p = f(b) Công thức 3
Định luật 4
z = f (c) Công thức 4
Kết quả:
x = f (a,b,c)
Trang 20Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Theo định luật 1 hay công thức 1, ta có mối liên hệ giữa đại lượng x với một số đại lượng nào đó y, z Ta bảo x là một hàm số của y và z, ta có: x = f(y,z)
Ta phải tìm một định luật 2 hay công thức 2 nêu lên mối quan hệ giữa đại lượng y chưa biết với đại lượng a đã cho trong đầu bài, mối quan hệ đó là: y
= f(a, p)
Vì đại lượng p chưa biết nên ta lại phải tìm định luật 3 hay công thức 3 cho biết mối quan hệ giữa p với đại lượng b đã cho Vì đại lượng z chưa biết nên ta lại phải tìm định luật 4 hay công thức 4 cho biết mối quan hệ giữa z với đại lượng c đã cho
Cứ như thế tiếp tục, cuối cùng thay vào công thức 1, ta thu được một công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm x và các đại lượng đã cho a, b, c; x = f(a,b,c)
Phương pháp tổng hợp:
Việc giải bài tập bắt đầu từ những đại lượng đã cho trong điều kiện của bài tập dựa vào các định luật, quy tắc vật lý, ta phải tìm những công thức chứa đại lượng đã cho và các đại lượng trung gian mà ta dự kiến có liên quan đến đại lượng phải tìm Cuối cùng ta tìm được một công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm và những đại lượng đã biết
Sơ đồ lập luận theo phương pháp tổng hợp như sau:
Định luật 1
p = f(b) Công thức 1
Định luật 3
z = f(c) Công thức 3
Định luật 2
y = f(a,p) Công thức 2
Định luật 4
x = f(y,z) = f(a,b,c) Công thức 4
Trang 21Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Trong đó: x là đại lượng phải tìm: p,y,z là những đại lượng không cho trực tiếp trong đề bài (đại lượng trung gian) ; a, b, c là những đại lượng đã cho
Từ đại lượng b đã cho ở đề bài ta tìm định luật 1 hay công thức 1 xác định mối liên hệ giữa đại lượng b đã cho ở đề bài với đại lượng chưa biết có liên quan tới bài toán p; mối quan hệ đó là : p = f(b)
Từ p và a đã biết ta tìm định luật 2 hay công thức 2 để nêu lên mối quan hệ giữa đại lượng chưa biết có liên quan tới bài toán y với các đại lượng đã biết a, p; mối quan hệ đó là: y = f(a,p)
Từ đại lượng c đã biết ở đề bài ta tìm được định luật 3 hay công thức 3 ta xác định mối quan hệ giữa đại lượng chưa biết có liên quan tới bài toán z và đại lượng đã biết c; mối quan hệ đó là : z = f(c) Cuối cùng từ các đại lượng y, z vừa tìm được ta tìm định luật 4 hay công thức 4 xác định mối quan hệ giữa các đại lượng đã biết y, z với đại lượng cần tìm x; mối quan hệ đó là: x = f(y,z)
Phối hợp phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp:
Trong thực tế giải bài tập, hai phương pháp trên không tách rời nhau, mà thường xen kẽ, hỗ trợ lẫn nhau
Phương pháp tổng hợp đòi hỏi người giải bài tập có kiến thức rộng rãi, kinh nghiệm phong phú để có thể dự đoán được con đường đi từ những dữ kiện trung gian, thoạt mới nhìn hình như không có quan hệ gì chặt chẽ tới một kết quả có liên quan đến tất cả những điều đã cho Bởi vậy, ở giai đoạn đầu của việc giải bài tập thuộc một dạng nào đó, do học sinh chưa có nhiều kinh nghiệm, ta nên bắt đầu từ câu hỏi đặt ra trong bài tập rồi gỡ dần, làm sáng tỏ dần những yếu tố có liên quan đến đại lượng cần tìm, nghĩa là dùng phương pháp phân tích
Trong những bài tập tính toán tổng hợp, hiện tượng xảy ra do nhiều nguyên nhân, trải qua nhiều giai đoạn, khi xây dựng lập luận có thể phối hợp hai phương pháp
1.1.3.6 Hướng dẫn giải BTVL
Để việc hướng dẫn giải bài tập cho học sinh có hiệu quả, thì trước hết giáo viên phải giải được bài tập đó, và phải xuất phát từ mục đích sư phạm để xác định kiểu hướng dẫn cho phù hợp
Trang 22Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Ta có thể minh họa bằng sơ đồ sau:
Các kiểu hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý
Kiểu hướng dẫn theo mẫu (Angorit)
Định nghĩa: hướng dẫn angorit là sự hướng dẫ chỉ rõ cho học sinh những hành động cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt được kết quả mong muốn
Yêu cầu đối với giáo viên: giáo viên phải phân tích một cách khoa học việc giải toán để xác định được một trình tự giải một cách chính xác, chặt chẽ, logic, khoa học
Yêu cầu đối với học sinh: chấp hành các hành động đã được giáo viên chỉ ra
Ưu điểm:
o Bảo đảm cho học sinh giải được bài tập đã cho một cách chắn chắn
o Giúp cho việc rèn luyện kỹ năng giải bài tập của học sinh một cách hiệu
Kiểu hướng dẫn gợi ý tìm kiếm (Ơrixtic)
Định nghĩa: định hướng tìm tòi là kiểu định hướng mang tính chất gợi ý cho học sinh suy nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải bài toán
Yêu cầu đối với giáo viên: giáo viên phải gợi mở để học sinh từ tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động thực hiện để đạt được kết quả, phải chuẩn bị thật tốt các câu hỏi gợi mở
Yêu cầu đối với học sinh: học sinh phải tự lực tìm tòi cách giải quyết chứ không phải là học sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu của giáo viên
Tư duy giải
bài tập vật lý
Mục đích
sư phạm
Phân tích phương pháp giải bài tập vật lý cụ thể
Xác định kiểu hướng dẫn
Phương pháp hướng dẫn giải bài tập vật lý cụ thể
Trang 23Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
o Phương pháp này không thể áp dụng cho toàn bộ đối tượng học sinh
o Hướng dẫn của giáo viên không phải là lúc nào cũng định hướng được
tư duy của học sinh
1.2 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HỌC TẬP CỦA HỌC SINH
Đánh giá là công cụ quan trọng, chủ yếu xác định năng lực nhận thức người học, điều chỉnh quá trình dạy và học; là động lực để đối mới phương pháp dạy học, góp phần cải thiện, nâng cao chất lượng đào tạo con người theo mục tiêu giáo dục
Đánh giá là một quá trình, theo một quá trình: đánh giá từng nội dung từng bài học, từng hoạt động giáo dục, từng môn học và đánh giá toàn diện theo mục tiêu giáo dục Đánh giá không chỉ ở thời điểm cuối cùng của mỗi giai đoạn giáo dục mà trong
cả quá trình Đảm bảo phải đánh giác chính xác, khách quan, công bằng, minh bạch; phối hợp hợp lí và hiệu quả các hình thức kiểm tra vấn đáp, tự luận, trắc nghiệm để đạt được các yêu cầu, tiêu chí kiểm tra, đánh giá; khắc phục tình trạng kiểm tra, đánh giá tạo cho HS thói quen học đối phó, học tủ, học lệch, học không “tư duy”
Hình thức kiểm tra thông dụng là trắc nghiệm, có 2 hình thức trắc nghiệm cơ bản là trắc nghiệm tự luận (tự luận) và trắc nghiệm khách quan (trắc nghiệm)
1.2.1 Tự luận
1.2.1.1 Khái niệm:
Tự luận là hình thức kiểm tra, thi mà trong đó đề kiểm tra, thi gồm các câu hỏi dạng mở yêu cầu thí sinh phải trình bày nội dung trả lời các câu hỏi trong một bài viết
để giải quyết vấn đề nêu ra Hình thức này thông thường gọi là kiểm tra viết (KTV)
Các đề kiểm tra viết thường dung cho kiểm tra với thời lượng 10-15 phút (hoặc
ít hơn, tùy theo ý đồ đánh giá của GV đối với HS), 30-90 phút (KT chương) cho đến
180 phút (thi tốt nghiệp hoặc tuyển sinh) Một số bài kiểm tra có thời lượng dài hơn như thi HS giỏi hay đề kiểm tra mở (cho về nhà làm)
Trang 24Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
1.2.1.2 Tính chất – yêu cầu của các bài kiểm tra
* Bài kiểm tra ngắn (10-30 phút)
Loại KTV này có thể từ một đến hai ba câu (cân nhắc thời lượng và độ khó), thường dùng để kiểm tra một bài cũ hoặc một chương ngắn Thời lượng ngắn, dung lượng kiến thức không nhiều, song để kiểm tra toàn diện cũng cần đảm bảo các tiêu chí đánh giá nhận thức Benjamin Bloom (Mỹ):
o Kiểm tra trí nhớ, sự học bài ở nhà: khái niệm, định nghĩa, phát biểu định
Câu hỏi cần ngắn, gọn, rõ cả yêu cầu về nội dung và hình thức tùy vào thời lượng KT mà yêu cầu nội dung trả lời ít hay nhiều Loại bài KT này thường ít đánh đố, không đặt yêu cầu cao về mức độ tư duy… Ba yêu cầu trên
có thể thể hiện trong ba câu hỏi riêng biệt hoặc có thể gộp chung thành một hoặc hai câu với ý riêng có chung chủ đề
* Bài kiểm tra chương, học kỳ (60-120 phút)
o Loại KTV này được dùng để KT toàn diện các kiến thức, kĩ năng của
HS trong một khối kiến thức (chương) hoặc một giai đoạn (học kì)
o Về kiến thức: có hai kiểu chọn nội dung đề, tập trung vào các kiến thức trọng tâm (định luật, định lí…)
o Về kĩ năng: các kĩ năng giải bài tập, vận dụng vào thực tế
o Các tiêu chí đánh giá nhận thức Bloom đều có thể thể hiện trong bài KT này Bài KT thường có thể có hơn một câu hỏi và bài tập nhưng không quá nhiều
* Ưu điểm của hình thức KT tự luận:
o Đảm bảo đánh giá được hiểu biết kiến thức cơ bản trong chương trình, bên cạnh đó chúng ta còn đánh giá được một số kỹ năng khác như kỹ năng viết, kỹ năng dùng từ chuyên môn, kỹ năng lập luận logic, kỹ năng tính toán, lỗi chính tả… qua đó ý thức học tập của HS cũng được lộ rõ
o Trong một thời lượng KT tương đối dài, chúng ta có thể cấu trúc đề để
có thể ĐG khá đầy đủ các bậc nhận thức Bloom
o Với thời lượng dài, HS có điều kiện suy nghĩ chín chắn để làm bài
Trang 25Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
* Nhƣợc điểm của hình thức KT tự luận:
o Do đề thi tự luận thường tập trung vào trọng tâm nên dễ dẫn tới việc học
tủ, học lệch của HS
o Nhược điểm phổ biến nữa là vấn đề người chấm, nếu hai người cùng chấm chung một bài thì việc lệch điểm hầu như luôn xảy ra Loại trừ những thiếu sót khi chấm bài (chấm sai, chấm sót, do sức khỏe của người chấm…) các quan điểm khác nhau của GV về sự hoàn chỉnh, tính logic, quan niệm về “lỗi” (quan trọng hay không quan trọng) cũng như
sự thiện cảm với bài làm của HS (chữ viết đẹp, xấu, lỗi chính tả nhiều, cách hành văn…) khó có thể trùng nhau giữa các GV chấm bài Trường hợp này thường xảy ra ở các bài làm có thời lượng nhiều
1.2.1.3 Những điểm cần lưu ý khi xây dựng đề kiểm tra tự luận
Trước khi chấm bài, GV cần xây dựng đáp án và biểu điểm thật chi tiết cho mỗi câu, những quy định về các lỗi có thể bỏ qua, không thể bỏ qua Ngoài
ra khi xây dựng đáp án còn phải suy nghĩ về đặc thù môn học
Bài làm cần được chấm kỹ dựa trên các mục tiêu cần KT và những tiêu chí
đã xác định, tránh không để những yếu tố như chữ viết, tâm trạng vui buồn của GV chi phối việc cho điểm Cần có những lời phê chính xác chỉ ra những sai sót cụ thể cũng như những điểm mạnh để HS khắc phục hoặc phát huy
Lí do để khi chấm bài bị lệch điểm còn do câu hỏi đa trị, mặc dù người ra đề cũng đã rất cẩn thận khi chấm bài gặp những trường hợp đó thì cần thống nhất lại đáp án
Chú ý những cách giải sáng tạo của HS: cách giải độc đáo ở các bài tập của các môn khoa học tự nhiên, những phân tích liên hệ sáng tạo ở môn khoa học xã hội
1.2.2 Trắc nghiệm khách quan
1.2.2.1 Trắc nghiệm
Trắc nghiệm là hình thức kiểm tra, thi mà trong đó đề kiểm tra, thi thường gồm nhiều câu hỏi, mỗi câu nêu ra một vấn đề cùng với những thông tin cần thiết yêu cầu thí sinh chỉ phải trả lời vắn tắt đối với từng câu hỏi Trắc nghiệm gồm các dạng sau:
* Trắc nghiệm đúng sai
* Trắc nghiệm điền khuyết
* Trắc nghiệm đối chiếu cặp đôi (ghép đôi)
Trang 26Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
* Trắc nghiệm nhiều lựa chọn: bao gồm 2 phần: phần mở đầu (phần dẫn) và phần thông tin
Thường phổ biến nhất là hình thức trắc nghiệm nhiều lựa chọn (TrNNLC)
1.2.2.2 Trắc nghiệm nhiều lựa chọn
* Khái niệm: TrNNLC là câu hỏi hoặc câu dẫn có từ 3 đến 5 câu trả lời sẵn và
yêu cầu HS chọn một câu đúng hoặc đúng nhất, chọn những câu đúng, chọn câu sai hoặc những câu sai…(tùy cách hỏi) Các câu trả lời không được chọn gọi là những câu nhiễu Tóm lại các câu trả lời là những câu đúng, sai và đúng chỉ một phần
* Cấu trúc: thông thường một câu TrNNLC có hai phần: câu dẫn và các câu
trả lời (4 hoặc 5 câu trả lời để HS lựa chọn)
o Nếu câu dẫn là một câu hỏi, các câu trả lời phải có một câu đúng Các câu còn lại gọi là câu nhiễu
o Nếu câu dẫn là một câu mệnh đề, các câu trả lời cũng phải là câu mệnh
đề, sao cho khi ghép từng câu trả lời với câu dẫn thì ta được một câu hoàn chỉnh về cú pháp Tuy nhiên còn câu trả lời đúng thì khi ghép với câu dẫn mới có ý nghĩa về chuyên môn
o Ngoài ra trong câu TrNNLC còn có câu hướng dẫn làm bài khoanh tròn (hoặc đánh dấu) câu trả lời đúng-sai (tùy yêu cầu) Nếu tập hợp nhiều câu cùng loại, có thể viết câu hướng dẫn chung, để trước các câu trắc nghiệm (khoanh tròn các câu trả lời đúng cho các câu hỏi sau)
* Công dụng: kiểm tra sự nhớ, hiểu, sự thận trọng, tính toán nhanh, đôi khi
phân tích, so sánh, … rồi mới chọn
* Những điều cần lưu ý khi xây dựng câu hỏi TrNNLC:
o Câu dẫn có thể dùng câu hỏi hoàn chỉnh hoặc câu nhận định chưa hoàn chỉnh
o Câu dẫn phải chứa phần trọng tâm của vấn đề
o Câu dẫn phải ngắn, gọn, rõ ràng, dễ hiểu
o Sắp xếp các câu trả lời đúng hoặc đúng nhất ở vị trí ngẫu nhiên
o Nếu các câu trả lời đều có cùng văn phong và độ dài tương đương và đơn nhất, trừ trường hợp buộc phải tổ hợp hai ý mới đúng
o Các câu trả lời đều có cùng văn phong và độ dài tương đương và đơn nhất, trừ trường hợp buộc phải tổ hợp hai ý mới đúng
o Số câu trả lời lựa chọn nên lớn hơn 3 thường là 4 hoặc 5
o Câu nhiễu cần phải có vẻ hợp lý để tránh sự loại suy một cách dễ dàng Tránh những câu trả lời sai quá hiển nhiên
Trang 27Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
* Ƣu điểm của loại TrNNLC:
o Tránh được việc học thuộc lòng, học tủ bởi vì đề KT đã dàn trải ra hầu hết các vấn đề mà HS cần phải học ôn
o Loại trắc nghiệm này sử dụng tốt cho môn học, đánh giá được chính xác, hiểu về vấn đề được hỏi
o Có thể chuẩn hóa và sử dụng với nhiều mục đích: chuẩn đoán hoặc đánh giá năng lực
o Có thể đánh giá HS ở nhiều mức độ nhận thức khác nhau
o Độ tin cậy khá cao
o Đồ thị, biểu đồ, hình vẽ đều có thể sử dụng để ra loại đề thi này
o Chống được tiêu cực trong khi làm bài
o Dễ chấm bài (bằng tay hoặc bằng máy)
Trang 28Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
CHƯƠNG 2
HỆ THỐNG HÓA KIẾN THỨC CƠ BẢN VÀ
QUAN TRỌNG
2.1 Động lực học chất điểm
2.1.1 Chuyển động cơ – Chuyển động thẳng đều
* Chuyển động cơ: chuyển động cơ của một vật (gọi tắt là chuyển động) là sự
thay đổi vị trí của vật đó so với vật khác theo thời gian
* Chất điểm: một vật chuyển động được coi là chất điểm nếu kích thước của nó
rất nhỏ so với độ dài đường đi (hoặc so với những khoảng cách mà ta đề cập đến)
* Quỹ đạo: tập hợp tất cả các vị trí của một chất điểm chuyển động tạo ra một
đường nhất định đường đó gọi là quỹ đạo của chuyển động
* Hệ tọa độ: gồm hai trục Ox và Oy vuông góc với nhau tại O O là gốc tọa độ
* Hệ quy chiếu:Một hệ quy chiếu gồm:
+ Một vật làm mốc,một hệ tọa độ gắn với vật làm mốc
+ Một mốc thời gian và một đồng hồ
* Chuyển động thẳng đều:
* Tốc độ trung bình: tốc độ trung bình là đại lượng đặc trưng cho mức độ nhanh
hay chậm của chuyển động
t
s
vtb Trong đó: vtb là tốc độ trung bình(m/s)
s là quãng đường đi được (m)
t là thời gian chuyển động (s)
* Chuyển động thẳng đều: chuyển động thẳng đều là chuyển động có quỹ đạo
là đường thẳng và có tốc độ trung bình như nhau trên mọi quãng đường
* Quãng đường đi được trong chuyển động thẳng đều: trong chuyển động
thẳng đều quãng đường đi được s tỉ lệ thuận với thời gian chuyển động t
Trang 29Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
2.1.2 Chuyển động thẳng biến đổi đều
* Độ lớn của vận tốc tức thời: vận tốc tức thời là đại lượng đặc trưng cho mức
độ nhanh hay chậm của chuyển động tại một thời điểm nào đó
s v t
Trong đó : v là vận tốc tức thời (m/s)
t là thời gian chuyển động(s)
* Công thức tính quãng đường đi được:
s = vot + 1/2at2 Trong đó : s là quãng đường đi được(m)
* Công thức liên hệ giữa gia tốc,vận tốc và quãng đường:
v2 - v02 = 2as
* Phương trình chuyển động thẳng biến đổi đều:
x = xo + vot + 1/2at2
2.1.3 Sự rơi tự do
* Sự rơi trong không khí và sự rơi tự do:
- Sự rơi của các vật trong không khí: trong không khí các vật rơi nhanh hay chậm không phải do nặng hay nhẹ mà do sức cản của không khí
Trang 30Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
- Sự rơi của các vật trong chân không( sự rơi tự do): sự rơi tự do là sự rơi chỉ
dưới tác dụng của trọng lực
* Nghiên cứu sự rơi tự do của các vật:
- Những đặc điểm của chuyển động rơi tự do:
+ Chuyển động rơi tự do là chuyển động thẳng nhanh dần đều theo
phương thẳng đứng và có chiều từ trên xuống
+ Công thức tính vận tốc của sự rơi tự do: v = gt hay v 2gs
+ Công thức tính quãng dường đi được của sự rơi tự do:
2
12
s gt
- Gia tốc rơi tự do: tại một nơi nhất định trên Trái Đất và ở gần mặt đất, các
vật đều rơi tự do với cùng một gia tốc g Gia tốc rơi tự do ở các nơi khác
nhau trên Trái Đất thì khác nhau.Người ta thường lấy g ≈ 9,8m/s2 hoặc g ≈
- Chuyển động tròn đều: chuyển động tròn đều là chuyển động có quỹ đạo
tròn và có tốc độ trung bình trên mọi cung tròn là như nhau
s v t
Trong đó : v là tốc độ dài (m/s) s là véc tơ độ dời,vừa cho biết quãng đường vật đi
được,vừa cho biết hướng của chuyển động
hay
Trang 31Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
- Tốc độ góc Chu kì Tần số :
+ Tốc độ góc: tốc độ góc của chuyển động tròn đều là đại lượng đo bằng góc
mà bán kính OM quét được trong một đơn vị thời gian Tốc độ góc của
chuyển động tròn đều là một đại lượng không đổi
Đơn vị chu kỳ là giây (s)
+ Tần số: tần số của chuyển động tròn đều là số vòng mà vật đi được trong
một giây
T
Đơn vị của tần số là vòng trên giây (vòng/s) hoặc Héc (Hz)
2.1.5 Tính tương đối của chuyển động – Công thức cộng vận tốc
* Tính tương đối của quỹ đạo: hình dạng quỹ đạo của chuyển động trong các hệ
quy chiếu khác nhau thì khác nhau - Quỹ đạo có tính tương đối
* Tính tương đối của vận tốc: vận tốc của vật chuyển động với các hệ quy chiếu
khác nhau thì khác nhau Vận tốc có tính tương đối
* Công Thức Cộng Vận Tốc
- Hệ quy chiếu đứng yên và hệ quy chiếu chuyển động:
+ Hệ quy chiếu đứng yên là hệ quy chiếu gắn với vật đứng yên
+ Hệ quy chiếu chuyển động là hệ quy chiếu gắn với vật chuyển động
- Công thức cộng vận tốc:
+ Trường hợp các vận tốc cùng phương, cùng chiều với vận tốc
Thuyền chạy xuôi dòng nước:
Gọi vtn v12
là vận tốc của thuyền đối với nước (vận tốc tương đối)
vnb v23 là vận tốc của nước đối với bờ (vận tốc kéo theo)
vtb v13
là vận tốc của thuyền đối với bờ(vận tốc tuyệt đối)
Trang 32Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Theo hình vẽ ta có: v13 v12v23
Về độ lớn: v12 = v13 + v23
+ Trường hợp vận tốc tương đối cùng phương, ngược chiều với vận tốc kéo theo
Thuyền chạy ngược dòng nước:
tương tự theo hình vẽ ta có: v13v12 v23
Về độ lớn: v13 v12 v23
+ Trường hợp vận tốc v12 có phương vuông góc với vận tốc v23
theo hình vẽ ta có: v13 v13v23
23 2 13
v
2 12
* Lực: đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác mà kết quả gây ra gia tốc
hay làm biến dạng vật chịu tác dụng
* Cân bằng lực: một vật chịu tác dụng của nhiều lực mà vẫn đứng yên là vì các
lực này cân bằng nhau Trạng thái đứng yên là trạng thái cân bằng lực
* Tổng hợp lực: tổng hợp lực là thay thế các lực tác dụng đồng thời vào cùng một
vật bằng một lực có tác dụng giống hệt như các lực ấy.lực thay thế này gọi là
hợp lực
Trang 33Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
+ Quy tắc hình bình hành :Nếu hai lực đồng quy làm thành hai cạnh của một
hình bình hành,thì đường chéo kẻ từ điểm đồng quy biểu diễn hợp lực của
chúng
* Điều kiện cân bằng của chất điểm: muốn cho một chất điểm đứng yên cân
bằng thì hợp lực của các lực tác dụng lên nó phải bằng không
* Phân tích lực: phân tích lực là thay thế một lực
bằng hai hay nhiều lực có tác dụng giống hệt
như lực đó.các lực thay thế này gọi là các lực
thành phần
Chú ý:
- Nếu hai lực cùng phương cùng chiều : F = F1 + F2
- Nếu hai lực cùng phương ngược chiều : F = F1 – F2 (F1>F2)
- Nếu hai lực vuông góc: F F12 F22
- Nếu hai lực hợp với nhau một góc α :
F1 F2 F F1 F2
2.2.2 Các định luật Niu-tơn
* Định luật I Niu-tơn (1642-1727): nếu một vật không chịu tác dụng vủa lực nào
hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không thì vật đang đứng yên sẽ
tiếp tục đứng yên,đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều
- Quán tính: quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc cả
về hướng và độ lớn
* Định luật II Niu-Tơn: gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật
Độ lớn của gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của lực và tỉ lệ nghịch với khối lượng
2 1 2
2 2 2 1 2
F F F F
2
1 F F F F
m F
a
Trang 34Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
- Trọng lực.trọng lượng:
Trọng lực là lực của trái đất tác dụng lên các vật ở gần mặt đất và gây ra gia tốc rơi tự do
g m
P hay P = mg Trong đó : P là trọng lượng của vật (N)
m là khối lượng của vật (kg)
g là gia tốc rơi tự do ( m/s2)
* Định luật III Niu-tơn: trong mọi trường hợp,khi vật A tác dụng lên vật B một
lực thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực.hai lực này có cùng giá,cùng độ
lớn,nhưng ngược chiều
FAB FBA
- Lực và phản lực:
+Lực và phản lực luôn xuất hiện hoặc mất đi đồng thời
+Lực và phản lực có cùng giá,cùng độ lớn,nhưng ngược chiều
+Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau
2.2.3 Các lực cơ học
* Lực hấp dẫn
- Định luật vạn vật hấp dẫn: hai chất điểm bất kì hút nhau bằng 1 lực tỉ lệ thuận
với tích các khối lượng của chúng , tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách của chúng
Fhd = G
2 2 1
r
m m
G = 6.67.10-11 Nm2kg-2 (G là hằng số hấp dẫn)
- Trọng lượng của vật khối lượng m khi vật ở độ cao h so với mặt đất:
h
mg h
R
M m G
) (
.
=> . 2
G M g
* Lực đàn hồi của lò xo Định luật Húc
- Định luật Húc: trong giới hạn đàn hồi,độ lớn của lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo
l k
F đh
Trang 35Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Trong đó : Fđh là lực đàn hồi (N)
k là độ cứng của lò xo (N/m) llà độ biến dạng của lò xo
* Lực ma sát trƣợt:
- Lực ma sát trượt xuất hiện ở mặt tiếp xúc và làm cản trở chuyển động của vật
- Lực ma sát trượt không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật
- Lực ma sát trượt tỉ lệ với độ lớn của áp lực
- Lực ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc
Trang 36Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
- Quỹ đạo: là parabol, có phương trình:
y =
2 2
v = 2 2
y
x v
v tanα =
x
y v v
+ Tọa độ: x = v0t ; y = 1/2gt2
2v x g
- Tầm xa: L = xmax
2.2.5 Hệ quy chiếu phi quán tính (có gia tốc) – Lực quán tính
* Hệ quy chiếu phi quán tính: là hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc so với hệ
quy chiếu quán tính, các định luật Niu-ton không còn nghiệm đúng nữa
* Lực quán tính: Để áp dụng định luật I,II Niu-tơn cho hệ quy chiếu phi quán
tính thì ta thừa nhận rằng trong hệ quy chiếu chuyển động với một gia tốc a so với hệ quy chiếu phi quán tính thì vật còn chịu tác dụng thêm của 1 lực bằng –
ma Lực này gọi là lực quán tính
a m
Trang 37Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Tính chất: lực quán tính cũng gây ra biến dạng hoặc gây ra gia tốc cho vật, xuất hiện do tính chất phi quán tính của hệ quy chiếu chứ không do tác dụng của vật này lên vật khác do đó lực quán tính không có phản lực
* Lực hướng tâm: lực hướng tâm gây ra gia tốc hướng tâm vào quỹ đạo
* Trọng lực –Trọng lượng –Hiện tượng tăng giảm và mất trọng lượng
- Trọng lực của một vật là hợp lực của lực hấp dẫn mà Trái Đất tác dụng lên vật và lực quán tính li tâm xuất hiện do sự quay của Trái Đất quanh trục của
- Trọng lượng của một vật là độ lớn của trọng lực của vật đó
- Trọng lượng biểu kiến của một hệ quy chiếu chuyển động (có gia tốc a so với Trái Đất) là hợp lực hấp dẫn mà Trái Đất tác dụng lên vật và các lực quán tính tác dụng lên vật
qt
F P
P'
- Hiện tượng tăng giảm và mất trọng lượng
Một vật đặt trong hệ quy chiếu chuyển động với gia tốc a
Do a q a ht, nên:
+ Khi a hướng lên F qt P => P' P: tăng trọng lượng
+ Khi a hướng xuống F qt P => P'P: tăng trọng giảm
+ Khi a = g : P’ = 0: mất trọng lượng
Trang 38Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
CHƯƠNG III CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN VÀ PHƯƠNG PHÁP
GIẢI
3.1 Động lực học chất điểm
3.1.1 Chuyển đông thẳng đều
Dạng 1: Vận tốc trung bình – Quãng đường – Thời điểm và thời gian
Phương pháp:
Chon chiều dương là chiều chuyển động Nếu có nhiều vật chuyển động
có thể chọn chiều dương riêng cho từng vật
Sử dụng công thức trong chuyển động thẳng đều: S = v.t Công thức tính vận tốc trung bình:
n
n tb
t t
t
S S
S v
2 1
Ví dụ:
Một xe đi nửa đoạn đường đầu tiên với tốc độ trung bình v1 = 12km/h, nửa đoạn đường sau với tốc độ trung bình v2 = 20km/h Tính tốc độ trung bình của xe trên cả đoạn đường ?
Hướng dẫn giải
Thời gian đi nửa đoạn đường đầu:
24 12 2
1
1 1
S S v
S
Thời gian đi nửa đoạn đường sau:
40 20 2
2
2 2
S S v
S
Tốc độ trung bình cả đoạn đường là: 15. 15
2 1
Trang 39Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
Xác định thời điểm 2 xe gặp nhau:
Cho x1 = x2 => Tìm thời điểm 2 xe gặp nhau Thế t vào x1 hoặc x2 để tìm vị trí 2 xe gặp nhau
Lưu ý:
Trong phương trình chuyển động thẳng đều, ta cần xác định chính xác các yếu tố:
Tọa độ ban đầu xo (dựa vào hệ trục tọa độ Ox) Cụ thể:
Vật ở phía dương của trục tọa độ thì
Dấu của v, có hai trường hợp cần lưu ý:
Nếu vật chuyển động cùng chiều với chiều (+) thì v> 0
Nếu vật ngược với chiều (+) thì v< 0
Khoảng cách giữa hai xe ở thời điểm t bất kì: d = x2 - x1
Ví dụ:
Hai ôtô xuất phát cùng 1 lúc, xe 1 xuất phát từ A chạy về B, xe 2 xuất phát từ B cùng chiều xe 1, AB = 20km, vận tốc xe 1 là 50 km/h, vận tốc xe 2 là 30km/h Hỏi sau bao lâu 2 xe gặp nhau
Hướng dẫn giải
Chọn gốc tọa độ tại vị trí A, gốc thời gian lúc 2 xe xuất phát
PTCĐ có dạng: x1 = 50t
x2 = 20-30t Khi hai xe đuổi kịp nhau: x1 = x2
Trang 40Thiết kế tài liệu học tập chương 1 và 2 Vật Lí 10 NC GVHD: Th.S Lê Văn Nhạn
- Đồ thị xiên xuống vật chuyển động thẳng đều ngược chiều dương
- Đồ thị nằm ngang vật đứng yên
Tính tốc độ
Trên đồ thị ta tìm 2 điểm bất kì đã biết tọa độ và thời điểm:
v = (tọa độ sau – tọa độ trước) / (thời điểm sau – thời điểm trước)
Lưu ý:
Đặc điểm của chuyển động theo đồ thị (Mô tả chuyển động của vật dựa vào
đồ thị ?)
Đồ thị dốc lên (v > 0) tương ứng với vật chuyển động cùng chiều
dương, đồ thị dốc xuống (v < 0) tương ứng với vật chuyển động theo chiều âm
Hai đồ thị song song: hai vật có cùng vận tốc
Hai đồ thị cắt nhau tại I thì hoành độ I cho biết thời điểm gặp nhau, tung
độ I cho biết vị trí gặp nhau
Trong chuyển động thẳng đều, vận tốc có giá trị bằng với hệ số góc của đường biểu diễn của tọa độ theo thời gian: x xo
Vẽ đồ thị vận tốc trong hệ trục tOv Do vận tốc không thay đổi nên đồ thị
vận tốc song song với trục hoành Ot
Ví dụ:
Cho đồ thị như hình vẽ Dựa vào đồ thị
a.Tính vận tốc của xe ?
b.Lập phương trình chuyển động của xe ?
c.Xác định thời điểm 2 xe gặp nhau ?