Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn để sử dụng trong dạy học chuyển động ném vật lí 10

Từ đó, giúp các em vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết tốt những nhiệm vụ học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra.BTVL chính là một trong nhũng phương tiện rất quan trọn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC su' PHAM HÀ NỘI 2

Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Ngưòi hướng dẫn khoa học

TS Nguyễn Anh Thuấn

LỜ I CẢM ƠNTrước tiên, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Anh Thuấn - người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, định hướng để tôi

có thể hoàn thành khoá luận

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới tập thể các thầy, cô giáo trong khoa Vật lý - trường Đại học Sư phạm Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi có thể hoàn thành khoá luận của mình

Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy giáo, cô giáo trong khoa Vật lý, các thầy cô giáo trong trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 - những người đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành khóa luận này

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, bạn bè và người thân đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 5 nẵm 2015

Sinh viên thực hiện

Đỗ Thị Hạnh

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài “Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn

đê sử dụng trong dạy học “Chuyên động ném ” - Vật lí 10” là kết quả của sự

nỗ lực cố gắng nghiên cún, tìm tòi, tra cún tài liệu và sự giúp đỡ, định hướng tận tình của TS Nguyễn Anh Thuấn cùng các thầy, cô giáo trong khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

Các kết quả được nêu trong khóa luận này là trang thực và không được sao chép trong một tài liệu nào Ket quả nghiên cún không trùng với kết quả của tác giả khác

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với những gì mình khắng định trênđây

Hà Nội, thảng 5 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Đ ỗ Thị Hạnh

MỤC LỤC

PHẦN I: MỞ Đ À U 1

PHẦN II: NỘI D Ư N G 6

CHƯƠNG 1 C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THựC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DựN G VÀ SỬ DỤNG BTVL TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 6

1.1 Dạy học BTVL theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sin h 6

1.1.1 Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh 6

1.1.2 Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh 8

1.1.3 Dạy học giải quyết vấn đ ề 10

1.2 Bài tập vật lí 13

1.2.1 Quan niệm về bài tập vật l í 13

1.2.2.Phân loại bài tập vật lí 14

1.3.Xây dựng và sử dụng bài tập trong dạy học vật lí ở trường phổ thông 14

1.3.1 Xây dựng bài tập trong dạy học vật lí 14

1.3.2.Sử dụng bài tập trong dạy học vật l í 15

1.4 Thực tiễn của việc dạy học và sử dụng BT vật lí ở trường THPT 17

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 20

CHƯƠNG 2 XÂY D ựN G BTVL CÓ NỘI DUNG TH ựC TIỄN VÀ

SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC BÀI 15: “BÀI TOÁN VỀ

CHUYỂN ĐỘNG NÉM NGANG” - VẬT LÍ 10 21

2.1 Mục tiêu kiến thức, kĩ năng về chuyển động ném ngang 21

2.1.1 Mục tiêu kiến thức 21

2.1.2.Mục tiêu kĩ năng 21

2.2 Nội dung kiến thức về chuyển động n é m 22

2.2.1 Chuyển động ném x iê n 22

2.2.2.Chuyển động ném ngang 24

2.3 Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về “Chuyển động ném” - V ậ t lí 10 26

2.3.1 Sự cần thiết phải xây dựng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về chuyển động ném 26

2.3.2 Yêu cầu về xây dựng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về chuyển động n ém 26

2.3.3 Xây dựng các bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về chuyển động ném 27

2.4 Hướng dẫn hoạt động giải các bài tập có nội dung thực tiễn về chuyển động n ém 29

2.5 Soạn thảo tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10 trong đó có sử dụng bài tập đã xây dựng 46

2.5.1.Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10 46

2.5.2.Tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - V ậ t lí 10 47

CHƯƠNG 3: D ự KIẾN TH ựC NGHIỆM s ư PHẠM 54 PHẦN III KẾT LUẬN 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 PHỤ LỤC

PHẢN I: MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Hiện nay, chúng ta đang trong thời kỳ xây dựng, đổi mới và đấy mạnh công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước Giai đoạn này đòi hỏi năng lực sáng tạo của con người Việt Nam cao hơn bất kỳ giai đoạn nào khác Đe đáp ứng được nhu cầu của xã hội, ngành Giáo dục đã có sự thay đổi về mọi mặt và đặc biệt là về PPDH

Nhiệm vụ quan trọng đặt ra cho các môn học trong trường phổ thông là phải làm sao cho khi vào đời, bắt tay tham gia vào lao động sản xuất, HS có thể nhanh chóng tiếp thu được cái mới với trình độ hiện đại của khoa học kĩ thuật Do đó, trong giảng dạy các môn học trong trường phổ thông, việc áp dụng các PPDH tích cực nhằm phát triển tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh là vô cùng quan trọng

Trong dạy học vật lí ở trường phổ thông, việc giảng dạy BTVL là một việc làm vô cùng cần thiết Thông qua dạy học về BTVL, GV có thể giúp HS nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết cách phân tích chúng và ứng dụng chúng vào các vấn đề thực tiễn Từ đó, giúp các em vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết tốt những nhiệm vụ học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra.BTVL chính là một trong nhũng phương tiện rất quan trọng trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn Có thế xây dựng được rất nhiều bài

tập có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức lí

thuyết để giải thích các hiện tượng hoặc dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn ở nhũng điều kiện cho trước Tuy nhiên, việc giải BTVL không phải là một công việc nhẹ nhàng, nó đòi hỏi sự làm việc căng thẳng, tích cực

lời giải nêu ra trong bài tập Khi giải thành công một BT nó sẽ đem đến cho HS niềm phấn khởi, sẵn sàng đón nhận những BT mới ở mức độ cao hơn.

Tuy nhiên, không phải cứ cho HS làm BT là chúng ta đạt được ngay các kết quả như mong muốn BTVL chỉ phát huy tác dụng của nó trong những điều kiện sư phạm nhất định Ket quả rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo giải BT phụ thuộc rất nhiều vào việc có hay không một hệ thống BT được lựa chọn và sắp xếp phù hợp với mục đích dạy học, với yêu cầu rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho người học Trên thực tế đã có một số tác giả nghiên cứu về việc lựa chọn và

sử dụng hệ thống BT chương: “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 trong dạy học như đề tài: “Hình thành phương pháp giải BT chương: “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 THPT” của tác giả Vũ Thị Kim Phúc; đề tài: “Xây dựng và hướng dẫn HS lóp 10 THPT giải hệ thống BT chương: “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề” của tác giả Đặng Thị Thu Thuỷ Nhưng những đề tài này thì chưa

đề cập đến việc lựa chọn, xây dựng và sử dụng các BT có nội dung thực tiễn trong dạy học

Bản thân mỗi bài tập vật lí đã là một tình huống vận dụng tích cực Song tính tích cực của nó còn được nâng cao hơn khi nó được sử dụng như là nguồn kiến thức để học sinh tìm tòi rèn luyện khả năng tư duy sáng tạo Do

đó, BTVL có nội dung thực tiễn thực sự là một phương tiện hũu hiệu để tích cực hóa hoạt động phát triển tư duy của HS trong việc quan sát và giải thích các hiện tượng thực tiễn

Qua việc nghiên cứu các tài liệu và xuất phát từ thực tiễn chúng tôi nhận thấy chuyển động của vật bị ném là một phần khó trong chương: “Động lực học chất điểm” - Vật lí 10, mặc dù HS có thế dễ dàng quan sát và dễ hình dung Tuy nhiên kiến thức về chuyến động ném bao trùm cả các kiến thức về

kết hợp với các nội dung khác khác như: va chạm, chuyển động tương đối, chuyển động trong điện trường đều Chúng tôi còn nhận thấy rằng việc dạy học vật lí ở trường phố thông chủ yếu mới chỉ dừng lại ở nghiên cứu tài liệu lí thuyết trên lóp HS rất ít khi được quan sát hay tiến hành các thí nghiệm kiểm nghiệm kiến thức lí thuyết đã được học Bằng việc giải các BT có nội dung thực tiễn, HS sẽ có hứng thú tìm tòi, khám phá thế giới và có điều kiện rèn luyện khả năng tư duy vật lí một cách logic HS biết vận dụng những lí thuyết

đã được học để giải thích các tình huống trong các thí nghiệm, các quá trình trong thực tiễn và kĩ thuật

Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi nhận thấy việc xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thực tiễn về chuyển động ném là vô cùng cần thiết và chúng

tôi đã quyết định chọn đề tài: “Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiên

để sử dụng trong dạy học “Chuyến động ném ” - Vật lí 10” làm đề tài nghiên

cún của mình

2 Mục đích nghiên cứu cùa đề tài

- Xây dựng bài tập vật lí có nội dung thực tiễn về chuyến động ném - Vật lí 10

- Soạn thảo tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10 trong đó có sử dụng các BT đã xây dựng theo tiến trình dạy học giải quyết vấn đề

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cún của đề tài

- Quá trình dạy và học về chuyến động ném - Vật lí 10

- Các BTVL có nội dung thực tiễn được sử dụng trong quá trình dạy học về chuyển động ném - Vật lí 10

4 Giả thuyết khoa học của đề tài

Nếu vận dụng quan điểm dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề để xây

về chuyển động ném - Vật lí 10 thì có thể phát huy được tính tích cực và phát triển được năng lực sáng tạo của HS.

5 Nhiệm yụ nghiên cứu của đề tài

Đe đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ chủ yếu sau:

- Nghiên cún cơ sở lí luận về việc dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS Đặc biệt là lí luận về dạy học phát hiện

và giải quyết vấn đề, xây dựng và sử dụng BT trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

- Nghiên cún mục tiêu kiến thức, kĩ năng về chuyến động ném ngang

và nội dung kiến thức khi dạy học về chuyển động ném - Vật lí 10, để từ đó xác định các BT cần thiết phải xây dựng trong quá trình dạy kiến thức này

- Xây dựng các BT có nội dung thực tiễn về chuyển động ném

- Soạn thảo tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10 theo kiểu dạy học giải quyết vấn đề, trong đó có sử dụng

BT đã xây dựng

6 Phương pháp nghiên cún của đề tài

Đe thực hiện được các nhiệm vụ trên, chúng tôi sử dụng phương phápsau:

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: nghiên cún sách, báo, tài liệu tham khảo để xây dựng cơ sở lí luận của đề tài, các căn cứ cho nhũng đề xuất

về tiến trình dạy học

- Phương pháp quan sát sư phạm

- Phương pháp điều tra cơ bản

7 Đóng góp của khóa luận

- Xây dụng được các bài tập có nội dung thực tiễn về chuyển động ném

- Soạn thảo được tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động

8 Cấu trúc của khóa luận

Ngoài danh mục chữ cái viết tắt, phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phần phụ lục, khóa luận gồm 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng và sử dụng BTVL trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông

Chương 2: Xây dựng BTVL có nội dung thực tiễn và soạn thảo tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10

Chương 3: Dự kiến thực nghiệm sư phạm

PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG 1

C ơ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỤC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DựNG VÀ s ử DỤNG BTVL TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.1 Dạy học BTVL theo hướng phát huy tính tích cực, sáng tạo của học sinh

1.1.1 Phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

Hoạt động học là hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời phát triển những phẩm chất năng lực của người học

Mục đích chính của việc tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm

là sử dụng chúng trong hoạt động thực tiễn Cách tốt nhất để hiểu được chính

là vận dụng Trong quá trình nhận thức vật lí, HS luôn phải thực hiện các thao tác chân tay (như: bố trí các dụng cụ thí nghiệm, sử dụng các dụng cụ đo, thực hiện các phép đo), các thao tác tư duy (phân tích, so sánh, khái quát hóa, trùn tượng hóa, cụ thể hóa) và các hành động nhận thức (xác định đặc tính bản chất của sự vật hiện tượng, tìm nguyên nhân, xác định mối quan hệ) Đe HS

có thể tụ' lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với tốc độ ngày càng nhanh thì GV luôn phải có kế hoạch rèn luyện năng lực nhận thức cho HS

Ở trường phổ thông, việc rèn luyện năng lực nhận thức cho HS thông qua việc giải BT là một phần không thể thiếu Với việc giải bài tập, người học

có thể nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết cách phân tích chúng và vận dụng chúng

để giải quyết những vấn đề thực tiễn Trong nhiều trường hợp, dù GV cố gắng trình bày tài liệu một cách mạch lạc, logic, phát biểu định luật chính xác, làm

cần chứ chưa phải là điều kiện đủ để hiểu sâu và nắm vững kiến thức Chỉ có thông qua các BTVL ở hình thức này hay hình thức khác nhằm tạo điều kiện cho HS vận dụng linh hoạt các kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn thiện và trở thành vốn riêng của người học.

Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập đề ra HS phải phân tích đề bài, phải tái hiện kiến thức, vận dụng các thao tác tư duy như: so sánh, phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa để xác lập mối quan hệ giữa các đại lượng, lập luận, tính toán, có khi phải tiến hành thí nghiệm, đo đạc, kiểm tra, kết luận Vì thế BTVL sẽ là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, bồi dưỡng hứng thú học tập và phương pháp nghiên cứu khoa học cho người học Đặc biệt là khi phải khám phá ra bản chất của các hiện tượng vật lí được trình bày dưới dạng các tình huống vấn đề Do đó, nếu các bài tập được GV lựa chọn một cách cẩn thận có thể tối

đa hóa khả năng nhận thức và tính tò mò của HS thay vì những bài tập chỉ đòi hỏi áp dụng một cách đơn giản các công thức, định luật Các bài tập này sẽ rèn luyện cho HS tính sáng tạo, độc lập trong suy nghĩ, đức tính kiên trì khắc phục khó khăn và sự yêu thích môn học

* Biểu hiện của tính tích cực nhận thức

- HS say mê với việc tìm ra kiến thức mới, hay tích cực, chủ động tham gia vào các hoạt động học tập

- HS có hứng thú, tò mò muốn tìm lời giải cho một kiến thức khoa học

- HS tự lực hoạt động để xây dựng, chiếm lĩnh kiến thức

- Trước một vấn đề mới được giải quyết một phần HS có nhu cầu tiếp tục phát triến, hoàn chỉnh, mở rộng kiến thức sang phạm vi mới, lĩnh vực mới

- HS độc lập trong suy nghĩ, tự mình khắc phục khó khăn và nếu cần

- Hiểu bài và diễn đạt hay theo cách hiểu của mình.

Chính những biểu hiện trên đây là tiêu chí đánh giá tính tích cực nhận thức của HS trong học tập Từ đó, giúp các em vận dụng những kiến thức đã

có để giải quyết tốt nhiệm vụ học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra

1.1.2 Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

* Khái niệm năng lực

Theo tâm lí học, “Năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của

cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy”

Như vậy năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một hoạt động nào đó, chỉ phải bỏ ra ít sức lao động mà đạt hiệu quả cao Năng lực của HS sẽ là đích cuối cùng của dạy học, giáo dục Bởi vậy, những yêu cầu về phát triển năng lực của HS cần đặt đúng chỗ của nó trong mục đích dạy học

Năng lực của mỗi người một phần dựa trên cơ sở tư chất Nhung chủ yếu năng lực được hình thành, phát triển và thể hiện trong hoạt động tích cực của con người dưới sự tác động, rèn luyện, dạy học và giáo dục Việc hình thành và phát triển phẩm chất nhân cách là phương tiện có hiệu quả nhất để phát triển năng lực

* Khái niệm sáng tạo

Sáng tạo là một hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị giúp giải quyết một khó khăn, bế tắc nhất định [5]

Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất, tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới [5]

Đối với HS, năng lực sáng tạo trong học tập chính là năng lực biết giải quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở một mức độ nào đó thể hiện được khuynh hướng, năng lực, kinh nghiệm của cá nhân HS HS sáng tạo cái mới đối với chúng nhung thường không có giá trị cho xã hội Đe có sáng tạo, chủ thể phải tìm cách giải quyết mâu thuẫn nhận thức hoặc hành động và kết quả

là đề ra được phương án giải quyết không giống bình thường mà có tính mới

mẻ đối với loài người

Năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng không phải chỉ do bẩm sinh mà được hình thành và phát triển trong suốt hoạt động của chủ thế Bởi vậy, muốn hình thành năng lực học tập sáng tạo, phải chuẩn bị cho HS những điều kiện cần thiết để có thể thực hiện thành công với một số kết quả mới mẻ nhất định của hoạt động đó

Vậy sản phẩm của sự sáng tạo không thể suy ra từ cái đã biết bằng cách suy luận logic hay bắt chước làm theo

* Biếu hiện của sự sáng tạo

Trong học tập, sự sáng tạo của HS được biếu hiện qua các hành động

cụ thể như sau:

- Từ nhũng kinh nghiệm thực tiễn, từ kiến thức đã có HS nêu được giả thuyết Trong chế tạo dụng cụ thí nghiệm thì HS đưa ra được các phương án thiết kế, chế tạo dụng cụ và cùng một thí nghiệm đưa ra nhiều cách chế tạo khác nhau Đe xuất được những sáng kiến kĩ thuật để thí nghiệm chính xác hơn, dụng cụ bền đẹp hơn

- HS đưa ra được dự đoán kết quả của giả thuyết Cụ thể là HS đưa ra

dự đoán kết quả của thí nghiệm, dự đoán được phương án nào chính xác nhất, phương án nào ít mắc sai số nhất, vì sao

- Đe xuất được những phương án dùng những dụng cụ thí nghiệm đã chế tạo để làm thí nghiệm kiểm tra các dự đoán trên và kiểm nghiệm lại kiến thức lí thuyết đã học.

- Vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tiễn một cách linh hoạt như giải thích một số hiện tượng vật lí và một số ứng dụng kĩ thuật có liên quan

Chính những biểu hiện trên đây là tiêu chí để đánh giá tính tích cực và năng lực sáng tạo của HS

1.1.3 Dạy học giải quyết vấn đề

1.1.3.1 Hướng dẫn HS giải quyết vấn đề trong dạy học vật lí

Khái niệm vấn đề dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức

mà HS không thể giải quyết được chỉ bằng kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫu có sẵn Nghĩa là không thể dùng tư duy tái hiện đơn thuần các kiến thức, kĩ năng, cách thức hành động đã có mà phải tìm tòi sáng tạo mới giải quyết được và khi giải quyết được thì HS đã thu được kiến thức, kĩ năng cách thức hành động mới

Vấn đề chứa đựng câu hỏi, nhưng đó là câu hỏi về một cái chưa biết, câu hỏi mà câu trả lời là một cái mới (kiến thức, kĩ năng, cách thức hành động mới) phải tìm tòi, sáng tạo mới xây dựng được chứ không phải câu hỏi chỉ đon thuần yêu cầu nhớ lại các kiến thức đã có

Hoạt động nhận thức của con người chỉ thực sự bắt đầu khi con người gặp phải mâu thuẫn: một bên là trình độ hiểu biết đang có, bên kia là nhiệm

vụ mới phải giải quyết một vấn đề mà những kiến thức, kĩ năng đã có không

đủ Đe giải quyết được nhiệm vụ nhận thức mới, khắc phục được những mâu thuẫn trên thì phải xây dựng kiến thức mới, phương pháp mới, kĩ năng mới Như vậy, hoạt động nhận thức của HS trong học tập thực chất là giải quyết vấn đề nhận thức

Tinh huống có vấn đề là tình huống trong đó xuất hiện vấn đề cần giải quyết mà HS tham gia thì gặp khó khăn, HS ý thức được vấn đề, mong muốn giải quyết vấn đề đó và cảm thấy với khả năng của mình thì hi vọng có thế giải quyết được, do đó bắt tay vào giải quyết vấn đề đó Nghĩa là tình huống này kích thích hoạt động nhận thức tích cực của HS đề xuất vấn đề và giải quyết vấn đề đã đề xuất Có nhiều cách tạo tình huống có vấn đề: từ kinh nghiệm cuộc sống, quan sát tự nhiên, thí nghiệm, kể chuyện lịch sử, giải BTVL

Tổ chức tình huống có vấn đề chính là tạo ra hoàn cảnh để HS tự ý thức được vấn đề cần giải quyết, có nhu cầu, có hứng thú giải quyết, biết được mình cần phải làm gì và sơ bộ xác định được làm như thế nào

Trong dạy học cần thiết kế mỗi bài học thành một chuỗi tình huống có vấn đề liên tiếp, được sắp đặt theo một trình tự hợp lí của sự phát triển vấn đề cần nghiên cún, nhằm đưa HS tiến dần từ chỗ chưa biết đến biết, từ biết không đầy đủ đến biết đầy đủ và nâng cao dần năng lực giải quyết vấn đề của HS

1.1.3.2 Quan hệ giữa giải bài tập yật lí với phát triển năng lực giải quyết

Năng lực giải quyết vấn đề của HS được hình thành và phát triển trong giải BTVL Sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS khi giải BTVL được biểu hiện như sau:

- Xác định được chính xác vấn đề cần giải quyết, những cái đã cho và cái phải tìm.

- Nhanh chóng phát hiện ra cái quen thuộc đã biết, cái mới phải tìm trong khi giải mỗi BTVL Hay nhanh chóng phát hiện ra các bài tập cơ bản trong một bài tập phức họp, quy một bài tập phức họp về các bài tập cơ bản

đã biết, đã thành thạo, xuất hiện trong quá trình giải

- Phác thảo, dự kiến những con đường chung có thể có từ đầu đến cuối trước khi tính toán, xây dựng lập luận cụ thể

- Hoàn thành công việc theo từng giải pháp đã dự kiến trong một thời gian ngắn, chọn lựa trong số đó giải pháp tối ưu

- Nhanh chóng qua một số ít bài, tự rút ra một sơ đồ định hướng giải các bài tập cùng loại

- Chuyển tải được sơ đồ định hướng hành động giải các bài tập phức hợp thuộc loại nào đó sang sơ đồ định hướng giải các kiểu, phân kiểu bài tập phức hợp khác

1.1.3.3 Tiến trình dạy học theo hướng phát hiện và giải quyết vấn đề

Dạy học giải quyết vấn đề gồm 2 giai đoạn chủ yếu: đó là xây dựng (tạo) tình huống có vấn đề và giải quyết vấn đề Cũng có thế coi tiến trình dạy học giải quyết vấn đề bao gồm bốn giai đoạn:

- Giai đoạn làm xuất hiện vấn đề: GV mô tả một ví dụ cụ thể để xây dựng tình huống có vấn đề, phát triển và nhận dạng vấn đề nảy sinh

- Vấn đề (câu hỏi): GV nêu ra câu hỏi có vấn đề, phát biểu vấn đề cần giải quyết

- Giai đoạn giải quyết vấn đề: gồm 3 bước

1 Đe xuất các giả thuyết

2 Lập kế hoạch giải quyết vấn đề

- Giai đoạn kết luận, vận dụng: gồm 4 bước

1 Thảo luận kết quả và đánh giá

2 Xác nhận hay bác bỏ giả thuyết đã nêu

3 Phát biểu kết luận

4 Đe xuất vấn đề mới

Vận dụng lí luận về dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề, chúng tôi có thể xây dựng được tiến trình dạy học một bài học cụ thể trong chương trình vật lí

ở THPT

1.2 Bài tập vật lí.

1.2.1 Quan niệm về bài tập vật lí

Trong thực tiễn dạy học, BTVL là một vấn đề không lớn mà trong trường hợp tổng quát được giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép toán và thí nghiệm trên cơ sở các định luật và phương pháp vật lí, [5]

Thông thường trong sách giáo khoa và tài liệu lí luận dạy học bộ môn, người ta hiếu những BTVL là những bài luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích chủ yếu là nghiên cún các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của HS và rèn luyện kĩ năng vận dụng các kiến thức vào thực tiễn

Hiểu theo nghĩa rộng thì sự tư duy định hướng tích cực luôn là việc giải

BT về thực chất, mỗi vấn đề mới xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các tiết học vật lí chính là một bài tập đối với HS

Quan niệm trên về BTVL cho thấy BTVL có hai chức năng chủ yếu là vận dụng kiến thức đã học và hình thành kiến thức mới

1.2.2 Phân loại bài tập vật lí

Có nhiều cách phân loại các BTVL theo các dấu hiệu khác nhau Trong

đó có hai cách phổ biến hơn cả là phân loại theo nội dung, theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Theo nội dung, BTVL được phân thành bốn loại:

- ВТ theo tài liệu vật lí: đó là các ВТ về cơ học, điện học, nhiệt học,quang học

- ВТ có nội dung cụ thể, trừu tượng

- ВТ có nội dung kĩ thuật tổng hợp: bao gồm các ВТ chứa đựng những tài liệu về kĩ thuật sản xuất, giao thông vận tải

- ВТ có nội dung lịch sử: đó là các ВТ liên quan đến các thí nghiệm vật

lí cổ điển, các phát minh có tính chất lịch sử

Tuy nhiên đến nay vẫn chưa thực sự có sự thống nhất về tiêu chuẩn phân loại, vì trong bất kì loại ВТ nào cũng chứa đựng một vài yếu tố của một hay nhiều loại khác và đặc biệt là các dấu hiệu phân loại chỉ mang tính chất

bề ngoài, do chưa đề cập gì tới chủ thể giải ВТ là HS nói chung và hoạt động

tự lực của họ trong quá trình tìm kiếm lời giải BTVL

1.3 Xây dụng và sử dụng bài tập trong dạy học yật lí ở trường phổ thông 1.3.1 Xây dựng bài tập trong dạy học vật lí

BTVL phải tạo thành một hệ thống nhất định, phù họp với phương pháp lựa chọn và đáp ứng được một mục đích dạy học nhất định Vì vậy, hệ thống BTVL xây dựng được phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp Tínhphức tạp tăng dần của mối quan hệ giữa những đại lượng và khái niệm đặc trung cho quá trình hoặc hiện tượng mô tả trong các BTVL

- Số lượng các BTVL phải phù hợp với thời gian quy định của chương

- Mỗi BT phải là một mắt xích trong hệ thống BT, đóng góp một phần khắc phục những khó khăn chủ yếu, những sai lầm phổ biến của HS trong học tập.

- Mỗi BT phải đóng góp một phần nào đó trong việc nắm bắt kiến thức, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thói quen vận dụng kiến thức, phát triển năng lực của HS trong việc giải quyết các vấn đề học tập và thực tiễn Mỗi BT sau phải đem lại cho HS một điều mới lạ nhất định và một khó khăn vừa sức Đồng thời việc giải BT trước là cơ sở cho việc giải BT sau

1.3.2 Sử dụng bài tập trong dạy học yật ỉí

Giải BTVL là một bộ phận của đa số các tiết học như: nghiên cứu tài liệu mới, luyện tập, ôn tập, kiểm tra Nó có thể chiếm một phần hoặc toàn bộ tiết học Đồng thời nó cũng được sử dụng trong cả chương trình ngoại khóa Trong các hình thức ấy, BTVL được sử dụng nhiều hơn cả trong hai loại tiết học đó là: nghiên cún tài liệu mới và luyện tập giải BT

1.3.2.1.Tỉết học nghiên cún tài liệu mói

Tiết học nghiên cứu tài liệu mới là tiết học trong đó HS thu được cái

mà họ chưa biết từ trước đến nay hoặc chưa biết một cách rõ ràng, chính xác Nói cách khác, đó là tiết học mà HS thu được kiến thức mới, hoặc tuy không thu được kiến thức mới nhưng có cách hiểu mới về kiến thức đã học, hoặc thấy rõ phạm vi, giới hạn áp dụng kiến thức

Trong các tiết học này, BTVL được sử dụng ở một trong các khâu: đề xuất vấn đề, giải quyết vấn đề, củng cố hoặc ở tất cả các khâu đó

Mỗi kiến thức khoa học đều là lời giải đáp cho một câu hỏi Nếu không

có việc nảy sinh câu hỏi thì sẽ không có nhu cầu giải đáp câu hỏi và vì thế sẽ không có kiến thức khoa học để giải đáp câu hỏi đó Cho nên việc nghiên cún tài liệu mới thường được bắt đầu bằng việc đặt vấn đề Theo I.Ia.Lemer, vấn

hề biết trước câu trả lời mà phải tìm tòi sáng tạo và để tìm ra câu trả lời đó người ta phải có những tài liệu nào đó làm cơ sở xuất phát Có nhiều cách để làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cún tìm cách giải quyết Một trong số đó là

sử dụng bài tập đề xuất vấn đề Việc xây dựng các vấn đề trong dạy học bằng bài tập sẽ kích thích được hứng thú học tập của HS, tạo ra được khả năng củng cố kiến thức đã có và xây dựng mối quan hệ giữa kiến thức đã có và cả kiến thức mới BT đề xuất vấn đề được sử dụng ở đầu giờ học Nó không những có tác dụng xây dựng vấn đề dạy học mà còn có thể chuẩn bị cho việc nghiên cún vấn đề

Trong dạy học, có không ít vấn đề được giải quyết bằng bài tập Thông thường, sau khi nêu vấn đề, GV sẽ đưa ra một bài tập phức hợp, chia

nó thành các bài tập bộ phận mà qua việc giải các bài tập đó, HS sẽ thu được kiến thức mới Dựa vào phương thức giải, có thể chia BT giải quyết vấn đề

Thông thường, GV sử dụng sử dụng BT củng cố ở cuối tiết học hay cuối phần học của mỗi bài giảng nhằm củng cố kiến thức mới, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho HS tùy theo yêu cầu của từng tiết học

I.3.2.2 Tiết học luyện tập giải bài tập

Trong các tiết học này, có hai hình thức tổ chức làm việc chủ yếu của

tự lực giải BT Hình thức đầu được áp dụng khi GV hướng dẫn HS giải các

BT loại mới gặp lần đầu hoặc khi cần giới thiệu định hướng giải BT mới để

cả lóp tập trung, chủ động theo dõi và tích cực tham gia vào tìm kiếm lời giải bài tập trên bảng, cần lun ý: khi giải thích sơ đồ định hướng, GV phải trình bày sao cho các em hiểu rõ từng thao tác, hành động và trật tự của chúng để tạo điều kiện giải các BT cùng loại

Hình thức sau thường được dùng để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo và kiểm tra kết quả học tập của HS Tính độc lập, tích cực của HS phụ thuộc rất nhiều vào mức độ phức tạp của BT Vì thế, BT đề ra phải vừa sức, đủ phức tạp và gây được hứng thú cho HS Trong khi HS tự lực giải, GV theo dõi từng em và nếu cần, giúp họ quy một bài tập phức tạp thành các BT cơ bản, áp dụng các

sơ đồ định hướng đã biết để giải từng kiểu, phân kiểu BT

1.4 Thực tiễn của việc dạy học và sử dụng BT yật ỉí ở trường THPT

Qua quá trình học tập ở trường phổ thông và quá trình thực tập giảng dạy

ở trường THPT và qua điều tra nghiên cứu, trao đổi cho thấy học sinh ở một

số trường THPT có một số đặc điểm như sau:

- Cách thức học vật lí vốn là học theo vở ghi là chính, lười suy nghĩ tìm tòi, không chú tâm vào bài học, chủ yếu học theo kiểu đối phó (khi kiểm tra hoặc khi có giờ vật lí mới học).

- Khả năng tự học, mức độ tích cực, tự lực trong việc học tập bộ môn còn nhiều hạn chế

- Khả năng tư duy logic, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa kiến thức còn khó khăn

- Qua việc dự giờ nhiều tiết dạy cũng như thực tập giảng dạy thì nhận thấy rằng đa số học sinh quen thụ động nghe giảng, chăm chú ghi chép trên bảng, ít động não suy nghĩ, khả năng diễn đạt trình bày còn yếu

- Tìm hiểu nguyên nhân ảnh hưởng đến quá trình nhận thức vật lí thì 80% học sinh cho rằng môn vật lí trừu tượng, khó hiểu; 65% cho rằng do phương pháp giảng dạy của giáo viên và 70% cho rằng ít được làm thí nghiệm

- Khả năng tổ chức tự học còn yếu, chưa biết cách tự nghiên cứu thông qua sách vở, tài liệu hoặc có thể làm việc theo nhóm.

- Chưa biết phân bố thời gian họp lí, không biết lập kế hoạch học tập, tập trung vào môn học

* Vấn đề sử dụng BT trong dạy học yật lí

- GV thường chỉ cho HS làm các BT đơn giản, áp dụng công thức, biểu thức của định luật để giải, chưa đi sâu vào bản chất của các hiện tượng vật lí trong các BT

- Các BT được GV lựa chọn mới chỉ dừng lại ở mức độ làm cho HS nhớ, hiểu, vận dụng các công thức đã học Phần lớn HS chưa biết phân tích, đánh giá, thiết kế các phương án thí nghiệm để kiểm nghiệm những kiến thức đã được học

- Các BT được sử dụng ít đề cập tới việc kiểm nghiệm các kiến thức lí thuyết đã được học

- HS không biết vận dụng kiến thức lí thuyết để giải thích các hiện tượng, quá trình trong thực tiễn hoặc không biết dự đoán các hiện tượng xảy ra ở điều kiện cho trước

Lí luận về dạy học giải quyết vấn đề trong đó đặc biệt quan tâm đến các biểu hiện của sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS khi giải BT.

Cơ sở lí luận về việc xây dựng BTVL, việc soạn thảo hệ thống BT và việc sử dụng các BT trong các tiết học vật lí

Chúng tôi sử dụng những kiến thức này đế soạn thảo hệ thống bài tập

về chuyển động ném và soạn thảo tiến trình dạy học bài 15: “Bài toán về chuyển động ném ngang” - Vật lí 10 mà nội dung cụ thể được thể hiện trong chương 2 của khóa luận

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG BTVL CÓ NỘI DUNG THỤC TIỄN VÀ SOẠN THẢO TIẾN TRÌNH DẠY HỌC BÀI 15: “BÀI TOÁN VÈ CHUYỂN ĐỘNG

- Viết được biểu thức tầm ném xa của vật chuyển động ném ngang

- Đe xuất được phương án thí nghiệm kiểm nghiệm kiến thức về chuyển động ném ngang

2.1.2 Mục tiêu kĩ năng

- Biết cách chọn hệ quy chiếu thích hợp, biết cách phân tích chuyến động ném ngang thành các chuyển động thành phần, biết tổng hợp 2 chuyển động thành phần thành chuyển động tổng hợp

- Vẽ được (một cách định tính) quỹ đạo chuyển động của vật ném ngang

- Biết vận dụng những kiến thức đã học để giải thích các tình huống trong các thí nghiệm và các quá trình trong thực tiễn cuộc sống

- Biết vận dụng những kiến thức đã học để làm bài tập liên quan đến chuyển động ném ngang

- Biết cách lựa chọn các dụng cụ thí nghiệm, bố trí thí nghiệm, tiến hành các thí nghiệm kiểm nghiệm và đưa ra những kết luận cần thiết

2.2.NỘÌ dung kiến thức về chuyển động ném

2.2.1 Chuyển động ném xiên

M y

Chuyển động ném xiên là chuyển động rất phổ biến liên quan đến nhiều hiện tượng xảy ra trong cuộc sống như: chuyển động của viên đạn khi rời khỏi nòng súng, chuyển động của những quả pháo hoa, chuyển động của trái bóng trong khi chơi bóng rổ, bóng chuyền, hay chuyến động của “trái còn” trong trò chơi ném còn của các dân tộc vùng núi vv

♦♦♦ Nội dung kiến thức về chuyển động ném xiên bao gồm:

- Phương trình chuyển động

• Theo phương nằm ngang Ox: X = (v0 cos a) t (1)

• Theo phương thẳng đứng Oy: y = (v0s in a ) t- - g t2 (2)

- Phương trình quỹ đao: y = (tga)x - 2g - X 2

- Phương trình vận tốc:

• Theo phương nằm ngang Ox: vx = v0x = v0cosa (4)

♦♦* Các giai đoạn nghiên cứu chuyến động ném xiên: thay vì nghiêncứu chuyến động cong phức tạp ta nghiên cứu chuyến động của hai hìnhchiếu của vật trên hai trục toạ độ: trục Ox nằm ngang, theo phương ngang vật không chịu tác dụng của lực nào Trục Oy thẳng đứng, theo phương này vật

chỉ chịu tác dụng của trọng lực p Chọn mốc thời gian là lúc vật bắt đầu

chuyến động Ket quả là:

Theo phương nằm ngang chuyển động của vật là chuyển động thẳng đều với gia tốc ax = 0

Theo phương thẳng đứng chuyển động của vật là chuyển động thẳng biến đổi đều với gia tốc ay = -g

❖ Một số đặc điểm của chuyển động ném xiên:

Dựa vào các đặc điểm của chuyển động ném xiên ta có thể xây dựng được các bài tập có nội dung thực tiễn và sử dụng chúng trong dạy học để kiểm nghiệm quy luật của chuyển động ném xiên

2.2.2 Chuyển động ném ngang

Hình 2: Quỹ đạo của vật chuyên động ném ngang.

Chuyển động ném ngang là chuyến động phổ biến mà ta dễ gặp trong thực tiễn như: chuyển động của viên bi được bắn từ trên mặt bàn nằm ngang rơi xuống đất, chuyển động tia nước được phun ra từ một vòi phun nước đặt nằm ngang, chuyển động của viên đạn được bắn theo phương ngang từ một

• Theo phương thăng đứng Oy: y = — gt (11)

- Phương trình quỹ đao: y = - ^ - x 2 (12)

2vv 0

Phương trình vận tốc:

• Theo phương nằm ngang Ox: vx = v()x = v() (13)

• Theo phương thẳng đứng Oy: v y = g t (14)

❖ Các giai đoạn nghiên cứu chuyển động ném ngang: thay vì nghiên cún chuyển động cong phức tạp ta nghiên cứu chuyển động của hai hình chiếu của vật trên hai trục toạ độ: trục Ox nằm ngang, theo phương ngang vật không chịu tác dụng của lực nào Trục Oy thẳng đứng, theo phương này vật

chỉ chịu tác dụng của trọng lực p Chọn mốc thời gian là lúc vật bắt đầu

❖ Một số đặc điểm của chuyển động ném ngang:

Dựa vào các đặc điểm của chuyển động ném ngang ta có thể xây dựng được các bài tập có nội dung thực tiễn và sử dụng chúng trong dạy học để kiểm nghiệm quy luật của chuyển động ném ngang