Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phần cơ học lớp 10 trong dạy học vật lí ở trường trung học phổ thông

Năng lực sáng tạo của học sinh chỉ đợc phát triển qua hành động thực tếnh: Trong việc chiếm lĩnh tri thức mới , vận dụng kiến thức để giải thích hiện t -ợng, làm thí nghiệm và giải các b

Mở đầu

I lý do chọn đề tài.

Nền kinh tế nớc ta đang từng bớc phát triển mạnh mẽ để nhanh chóng hoànhập vào nền kinh tế khu vực cũng nh nền kinh tế thế giới Công cuộc đổi mớicủa đất nớc đề ra những yêu cầu mới đối với ngành Giáo dục - Đào tạo Báo cáocủa Ban chấp hành TW Đảng tại Đại hội lần thứ IV đã khẳng định: “ Nâng caochất lợng giáo dục nhằm mục tiêu hình thành và phát triển nhân cách XHCN củathế hệ trẻ, đào tạo đội ngũ lao động có văn hoá, có kỹ thuật và giàu tính sángtạo ”

Nghị quyết hội nghị lần thứ t Ban chấp hành TW Đảng Cộng sản ViệtNam khoá VII đã chỉ rõ: “Đổi mới phơng pháp dạy và học ở tất cả các cấp, cácbậc học áp dụng những phơng pháp giáo dục hiện đại để bồi dỡng cho học sinhnăng lực t duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”

Hội nghị lần thứ hai Ban chấp hành TW Đảng Cộng sản Việt Nam khoáVIII cũng nhấn mạnh: “Đổi mới mạnh mẽ phơng pháp giáo dục đào tạo, khắcphục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp t duy sáng tạo của ngờihọc ”

ở điều 24 Luật Giáo dục cũng xác định: “ Phơng pháp giáo dục phổ thôngphải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với

đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dỡng phơng pháp tự học ”

Trong thời kỳ đổi mới và hội nhập của nớc ta hiện nay, việc đào tạo nênnhững con ngời thực sự năng động và giàu tính sáng tạo để họ thích ứng đợc với

sự phát triển nhanh chóng của xã hội là điều vô cùng cần thiết, bởi có thể nóirằng: “Tất cả đều bắt nguồn từ sáng tạo Sáng tạo trở thành cái bảo đảm sự tồntại của một quốc gia.”

Theo tinh thần cơ bản đó, việc rèn luyện và phát triển năng lực sáng tạo chohọc sinh có thể và cần đợc tiến hành trong suốt thời gian các em còn ngồi trên ghế

nhà trờng thông qua việc thực hiện các quá trình s phạm, việc dạy học đối với tấtcả các môn học nói chung và môn Vật lý nói riêng

Bài tập là một trong những phơng tiện dạy học Vật lý rất quan trọng.Nhiều tài liệu lý luận dạy học Vật lý coi bài tập Vật lý là một trong những phơngtiện thực hành, thậm chí là một trong những phơng pháp dạy học Vật lý Điều

mà các giáo viên cần quan tâm là làm sao để sử dụng bài tập Vật lý trong các

ph-ơng pháp dạy học của bộ môn đạt hiệu quả cao nhất Bởi vậy, thông qua việc xâydựng và khai thác các bài tập Vật lý sáng tạo theo các phơng pháp khác nhau vàphơng pháp tối u có khả năng rất lớn trong việc bồi dỡng năng lực t duy sáng tạocho học sinh

Những kiến thức về cơ học có liên quan rất nhiều đến thực tiễn đời sống

và khoa học kỹ thuật Vì vậy, việc nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập sángtạo trong dạy học Vật lý là nhằm giúp học sinh nắm vững nội dung này Đặcbiệt, góp phần giúp học sinh phát triển t duy sáng tạo, năng lực giải quyết cáctình huống khác nhau để có có điều kiện đi sâu vào nghiên cứu trong tơng lai và

áp dụng tốt vào thực tiễn hiện tại

Xuất phát từ cơ sở lý luận và thực tiễn nói trên, chúng tôi chọn đề tàinghiên cứu: “Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập sáng tạophần cơ học lớp 10 trong dạy học Vật lý ở trờng Trunghọc phổ thông.”

2 Mục đích nghiên cứu.

- Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo trong dạy học phần cơ học lớp 10thuộc chơng trình Vật lý phổ thông

- Bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo cho học sinh Trung học phổ thông

3 giả thuyết khoa học.

Nếu xây dựng đợc hệ thống các bài tập sáng tạo và sử dụng vào dạy họcmột cách hợp lý thì sẽ góp phần bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo cho học sinh

4 nhiệm vụ nghiên cứu.

1/ Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo chohọc sinh

2/ Nghiên cứu các tiêu chí của bài tập sáng tạo, để xây dựng và phân loại

hệ thống bài tập

3/ Nghiên cứu nội dung kiến thức phần Cơ học lớp 10 để vận dụng giảngdạy hệ thống bài tập đã xây dựng nhằm bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo cho họcsinh

4/ Tiến hành thực nghiệm s phạm: kiểm tra tính hiệu quả của hệ thống bàitập đã biên soạn

5/ Xử lý phân tích kết quả thực nghiệm

5 Đối tợng nghiên cứu.

- Những yêu cầu nâng cao chất lợng dạy và học Vật lý ở trờng Trung họcphổ thông

- Học sinh lớp 10 Trung học phổ thông

6 Phơng pháp nghiên cứu.

- Phơng pháp nghiên cứu lý thuyết:

+ Nghiên cứu các tài liệu lý luận dạy học để làm sáng tỏ về mặt lý luậncác vấn đề có liên quan đến đề tài

+ Nghiên cứu chơng trình Sách giáo khoa, sách bài tập, các tài liệu thamkhảo để phân tích cấu trúc logic, nội dung của các kiến thức thuộc phần Cơ họclớp 10

- Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm s phạm: Nhằm kiểm tra giả thuyếtkhoa học của đề tài

- Phơng pháp thống kê toán học: Để xử lý kết quả thực nghiệm sphạm

7 7 đóng góp mới của luận văn.

Về mặt lý luận : Góp phần làm sáng tỏ việc bồi dỡng năng lực t duy sángtạo cho học sinh trong dạy học Vật lý nói chung và dạy Bài tập Vật lý nói riêng ởtrờng phố thông

Về mặt thực tiễn : Xây dựng đợc một hệ thống bài tập sáng tạo phần cơ họclớp 10 phục vụ cho việc dạy học ở trờng THPT

8 8 phạm vi ứng dụng của đề tài

Đề tài này nhằm nâng cao năng lực t duy sáng tạo cho học sinh Nâng caokhả năng vận dụng các thao tác t duy nh phân tích, tổng hợp, so sánh góp phầncủng cố kiến thức vật lý Hệ thống bài tập trong luận văn này sẽ góp phần bồi d -ỡng cho học sinh khá, giỏi vật lý, làm tài liệu tham khảo cho các giáo viên đanggiảng dạy bộ môn vật lý

9 cấu trúc và nội dung của luận văn.

* Phần mục lục và tài liệu tham khảo: 4 trang

* Phần phụ lục: 5 trang

Nội dung của luận văn gồm 3 chơng

Ch

ơng 1 : Cơ sở lý luận của việc xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phần cơ học

lớp 10

Ch

ơng 2 : Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phần cơ học lớp 10 và các hình

thức sử dụng chúng trong dạy học Vật lý

Ch

ơng 3 : Thực nghiệm s phạm.

Chơng 1

Cơ sở lý luận của việc xây dựng hệ thống

Bài tập sáng tạo phần cơ học lớp 10.

tạo của học sinh trong học tập.

1.1.1 Năng lực t duy sáng tạo

1.1.1.1 Khái niệm về năng lực.

Theo tâm lý học thì “năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc lập của cánhân phù hợp với những yêu cầu đặc trng của một hoạt động nhất định, nhằm

đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động đó” [19,16]

Nh vậy, năng lực là những thuộc tính tâm lý riêng của cá nhân, nó đợc thểhiện ở trình độ học vấn , sự phát triển trí tuệ, kỹ năng, kinh nghiệm hoạt độngsáng tạo,hệ thống tri thức, sự trải nghiệm cuộc sống

Mặc dù năng lực của mỗi cá nhân một phần dựa trên cơ sở t chất, nhng chủyếu năng lực đợc hình thành, phát triển và thể hiện trong hoạt động tích cực củacon ngời dới sự tác động của rèn luyện, học tập, giáo dục Trong đó việc hìnhthành và phát triển các phẩm chất nhân cách là phơng tiện hiệu quả thúc đẩy sựphát triển năng lực

1.1.1.2 Khái niệm về t duy

Theo các nhà tâm lý học [21] : T duy là quá trình phân tích và tổng hợp, sosánh, trừu tợng hoá và khái quát hoá trên con đờng tìm ra cái mới.Trong thựctiễn dạy học, vấn đế hình thành năng lực phân tích cho học sinh đã và đang đợccác giáo viên coi trọng Tuỳ đặc điểm từng bộ môn và nhiệm vụ học tập cụ thể,giáo viên đề ra những yêu cầu phân tích khác nhau Tuy nhiên mục đích chủ yếucủa việc rèn luyện khả năng phân tích là hình thành cho học sinh thói quen tìmhiểu sự vật hiện tợng một cách có chiều sâu, khi tách nó ra thành những phần tửnhỏ hơn, nhằm tìm hiểu bản chất của đối tợng nghiên cứu

Quá trình tổng hợp là sự sắp xếp các số liệu, sự kiện lộn xộn, rời rạc, đadạng thu thập đợc qua nghiên cứu lý luận và khảo sát thực tiễn thành những sựvật, hiện tợng và quá trình hoàn chỉnh, thống nhất Để tổng hợp đợc, cần hìnhdung, tìm kiếm trớc một mô hình mà trớc đó cha có Vì vậy tổng hợp cũng làmột dạng hoạt động sáng tạo thờng gặp trong thực tiễn

So sánh là một thao tác t duy rất quan trọng trong quá trình tìm ra cái mới.Nhờ so sánh, ngời ta có thể phát hiện sự giống nhau và khác nhau giữa các đối t-ợng, sự biến đổi của chúng qua thời gian và không gian, ảnh hởng của môi trờng,

điều kiện cần cho quá trình phát triển của các sự vật và hiện tợng Trong dạy học

vật lý, vận dụng sự so sánh - tơng tự có thể giúp cho học sinh tìm ra đợc bản chấtcủa các đại lợng vật lý.

Trừu tợng hóa – khái quát hoá là những hoạt động trí tuệ đợc sử dụng phổbiến và là hoạt động chủ yếu trong quá trình t duy Trừu tợng hoá là hoạt động trítuệ nhằm lựa chọn và rút ra đợc những gì là chung và bản chất của một số đối t-ợng Khái quát hoá nhằm gom những đối tợng có cùng thuộc tính chung và bảnchất vào một nhóm Trong thực tế, trừu tợng hoá và khái quát hoá là những hoạt

động t duy luôn luôn có quan hệ chặt chẽ với nhau khi tiến hành phân loại đối ợng Việc hình thành năng lực trừu tợng hoá - khái quát hoá liên quan mật thiếttới việc bồi dỡng tài năng

t-1.1.1.3 Khái niệm về sáng tạo.

Theo từ điển tiếng Việt thì : “Sáng tạo là tìm ra cái mới,cách giải quyếtmới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có “ [19,16]

Quan điểm triết học xem sáng tạo là quá trình hoạt động của con ngời tạo

ra những giá trị vật chất, tinh thần, mới về chất Các loại hình sáng tạo đợc xác

định bởi đặc trng nghề nghiệp nh khoa học, kỹ thuật , văn học nghệ thuật Cóthể nói sáng tạo có mặt trong mọi lĩnh vực của thế giới vật chất và tinh thần.Tâm

lý học định nghĩa : “ Sáng tạo, đó là năng lực tạo ra những giải pháp mới hoặcduy nhất cho một vấn đề thực tiễn và hữu ích” [19,16]

Khi nói đến hoạt động sáng tạo , ngời ta thờng xuất phát từ định nghĩa đợccông nhận là một dạng hoạt động của con ngời mà kết quả là sản phẩm mới có ýnghĩa, có giá trị xã hội

Từ các nghiên cứu thực nghiệm và nhiều nghiên cứu khác, các nhà tâm lý học đãcho biết: Sáng tạo là một tiềm năng vốn có trong mỗi con ngời, khi gặp dịp thìbộc lộ, cần tạo cho học sinh có những cơ hội đó; mỗi ngời có thể luyện tập đểphát triển óc sáng taọ trong lĩnh vực hoạt động của mình Tính sáng tạo thờngliên quan với tính tự giác, tích cực, chủ động, độc lập, tự tin Sự sáng tạo là hìnhthức cao nhất của tính tích cực, độc lập của con ngời Ngời có t duy sáng tạokhông chịu suy nghĩ theo lề thói chung, không bị ràng buộc bởi những quy tắchành động cứng nhắc đã học đợc, ít chịu ảnh hởng của ngời khác

1.1.1.4 Các phẩm chất quan trọng của t duy sáng tạo.

Quá trình sáng tạo của con ngời thờng đợc bắt đầu từ một ý tởng mới , bắtnguồn từ t duy sáng tạo của mỗi con ngời Theo các nhà tâm lý học, năng lựcsáng tạo biểu hiện rõ nét nhất ở khả năng t duy sáng tạo – là đỉnh cao nhất củacác quá trình hoạt động trí tuệ của con ngời T duy sáng tạo là hạt nhân của sựsáng tạo cá nhân, đồng thời nó cũng là mục tiêu cơ bản của giáo dục Theo sựtổng hợp của nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả về t duy sáng tạo thì:

T duy sáng tạo đợc xác định bởi chất lợng hoạt động trí tuệ ở mức độ cao với cácphẩm chất quan trọng của t duy.Các phẩm chất đó là :

- Tính mềm dẻo của t duy

- Tính linh hoạt của t duy

- Tính độc đáo của t duy

- Tính nhạy cảm của t duy

1.1.2 N hững biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập.

1.1.2.1 Đặc điểm cơ bản của hoạt động sáng tạo trong học tập.

Một trong những đặc điểm quan trọng của hoạt động sáng tạo là tính mới

mẻ của sản phẩm Tuy nhiên, nếu chỉ quan niệm những hoạt động nào mà kếtquả của nó là những sản phẩm mới một cách khách quan thì coi nh không tổchức đợc loại hoạt động đó trong quá trình dạy học Vì vậy, theo quan điểm tâm

lý học, sản phẩm mới mẻ có tính chất chủ quan đóng vai trò quan trọng đối vớihoạt động học tập sáng tạo

Tính chủ quan của cái mới đợc xem nh dấu hiệu đặc trng của quá trìnhsáng tạo, cho ta khả năng định hớng hoạt động sáng tạo của học sinh Cái mới vàcái cha biết của học sinh có thể và cần phải là cái đã biết đối với giáo viên , nhngcũng có thể là cái mà giáo viên cha biết (ví dụ nh lời giải độc đáo của một bàitập) Tuy vậy, đặc trng tâm lý quan trọng của sáng tạo có bản chất hai mặt : Chủquan và khách quan ở đây tính chất chủ quan đợc xem xét theo quan điểm củangời nhận thức mà trong đầu đang diễn ra quá trình sáng tạo, cụ thể các sảnphẩm còn mang tính chất chủ quan Còn tính chất khách quan xét theo quan

điểm của ngời nghiên cứu quá trình sáng tạo đó với t cách là sự tác động qua lạicủa ba thành tố: Tự nhiên, ý thức con ngời và các hình thức phản ánh của tựnhiên vào ý thức con ngời

Những đặc trng cơ bản của quá trình sáng tạo là: Tính mới mẻ của sảnphẩm , tính bất ngờ của phỏng đoán , tính ngẫu nhiên của phát kiến Nh vậy, đặc

điểm cơ bản của hoạt động sáng tạo trong dạy học là tính mới mẻ chủ quan củasản phẩm, tính bất ngờ chủ quan của phỏng đoán, tính ngẫu nhiên chủ quan củaphát kiến

1.1.2.2 Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

Năng lực sáng tạo khoa học nói chung của mỗi cá nhân thể hiện ở chỗ cánhân đó có thể mang lại những giá trị mới, những sản phẩm mới quý giá đối vớinhân loại

Đối với học sinh , năng lực sáng tạo trong học tập chính là năng lực biếtgiải quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở một mức độ nào đó thể hiện đợckhuynh hớng, năng lực, kinh nghiệm của cá nhân học sinh Cụ thể , đó là nănglực tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, năng lực phát hiện ra điều ch a biết, cha

có, đồng thời tạo ra cái cha biết, cha có và không bị phụ thuộc , gò bó vào cái đãcó

Năng lực sáng tạo không phải chỉ là bẩm sinh mà đợc hình thành và pháttriển trong quá trình hoạt động của chủ thể Vì vậy, muốn phát huy năng lựcsáng tạo trong học tập , giáo viên phải rèn luyện cho học sinh thói quen nhìnnhận mỗi sự kiện dới những góc độ khác nhau , biết đặt ra nhiều giả thuyết khiphải lý giải một hiện tợng, biết đề xuất những giải pháp khác nhau khi phải xử

lý một tình huống Cần giáo dục cho học sinh không vội vã, bằng lòng với giảipháp đầu tiên đợc đề xuất , không suy nghĩ cứng nhắc theo quy tắc lý thuyết đãhọc trớc đó , không máy móc vận dụng những mô hình hành động đã gặp trongsách vở để ứng xử trớc những tình huống mới

1.1.2.3 Những biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

Năng lực sáng tạo của học sinh chỉ đợc phát triển qua hành động thực tếnh: Trong việc chiếm lĩnh tri thức mới , vận dụng kiến thức để giải thích hiện t -ợng, làm thí nghiệm và giải các bài tập trong các tình huống khác nhau

Từ các đặc trng của hoạt động sáng tạo của học sinh trong học tập, theo sự tổnghợp từ [19] có thể nêu lên những biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh sau

- Năng lực huy động các kiến thức cần thiết để đa ra các giả thuyết hay dự

đoán khác nhau khi phải lý giải một hiện tợng

- Năng lực xác nhận bằng lý thuyết và thực hành các giả thuyết Năng lựcbiết đề xuất các phơng án thí nghiệm hoặc thiết kế sơ đồ thí nghiệm để kiểm tragiả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết, hoặc để đo một đại lợng vật lý nào đóvới hiệu quả cao nhất có thể đợc trong những điều kiện cho trớc

- Năng lực nhìn nhận một vấn đề dới những góc độ khác nhau, xem xét

đối tợng ở những khía cạnh khác nhau Năng lực tìm ra các giải pháp lạ, năng lực

biết kết hợp nhiều phơng pháp giải bài tập để tìm ra một phơng pháp giải mới,

độc đáo

1.1.2.4 Bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo thông qua việc tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh

Để giúp học sinh phát triển đợc tính sáng tạo trong học tập thì trớc hết

ng-ời giáo viên phải nắm đợc các yếu tố cần thiết cho việc bồi dỡng năng lực t duysáng tạo của học sinh thông qua hoạt động dạy học Cụ thể các yếu tố đó là :

- Tạo hứng thú học tập cho học sinh : Đây là một yếu tố vô cùng quantrọng để có thể làm nảy sinh sáng tạo Vì vậy đòi hỏi ngời giáo viên phải có ph-

ơng pháp giảng dạy sao cho học sinh có hứng thú học tập Đặc biệt trong việc rabài tập, việc hớng dẫn học sinh giải bài tập bằng các câu hỏi định hớng t duyphải tạo đợc cho học sinh nhu cầu giải quyết mạnh mẽ Bởi vì hứng thú sẽ gây rasáng tạo và sáng tạo lại thúc đẩy hứng thú mới Học sinh cần có hứng thú nhậnthức cao, cần có sự khao khát nhận thức cái mới và vận dụng cái mới vào thực

tế

- Cung cấp cho học sinh khối lợng kiến thức cơ bản và vững chắc: Sự sángtạo ra cái mới bao giờ cũng đợc bắt nguồn từ những cái cũ Đặc biệt đối với họcsinh thì sáng tạo là sự vận dụng những tri thức đã biết vào tình huống mới, vàogiải thích các hiện tợng, các quá trình vật lý trong các trờng hợp khác nhau Vìvậy, việc giúp cho học sinh nắm đợc kiến thức cơ bản vứng chắc là ngời giáoviên đã giúp họ có thể có khả năng sáng tạo trong học tập

- Dạy cho học sinh thói quen “nghi ngờ khoa học” trong giải bài tập: Mộtbài tập đợc đa ra giải quyết cần tạo cho học sinh thói quen đặt câu hỏi: “Cáchlàm này đã tối u cha? ”, “Có còn cách giải quyết nào nữa không? ” hoặc “ Ngoàiphơng án thí nghiệm này còn có phơng án nào có thể làm đợc nữa không ? ’’ …

- Rèn luyện ý thức t duy độc lập cho học sinh: Cần phải rèn luyện cho họcsinh ý thức tự giác suy nghĩ, tự mình phải nỗ lực tìm ra cách giải quyết vấn đềkhông quá khó đối với ngời học sinh Việc tự xác định đợc phơng hớng hoạt

động của mình trong tình huống mới, tự phát hiện và nêu lên các cách giải quyếtkhác nhau là điều kiện tốt cho việc phát triển năng lực t duy sáng tạo của họcsinh

Nh vậy, trong dạy học giáo viên cần luôn chú ý tới những phát hiện mớicủa học sinh để giúp họ phát triển ý tởng độc đáo của mình Có nh vậy mới pháthuy đựơc khả năng sáng tạo cho học sinh

Cơ sở giúp cho việc định hớng t duy học sinh trong dạy học mà ngời giáoviên cần hiểu rõ là lý thuyết “Vùng phát triển gần nhất của Vgốtxki”[19] Cụthể: chỗ tốt nhất của sự phát triển của trẻ em là vùng phát triển gần Vùng đó là

khoảng cách giữa trình độ hiện tại của học sinh và vùng phát triển cao hơn cần

v-ơn tới Nói một cách hình ảnh là chỗ trống giữa nơi mà con ngời phải giải quyếtvấn đề đang đứng và nơi mà họ phải đạt đến và có thể thực hiện đợc với sự cốgắng nỗ lực của bản thân dới sự giúp đỡ của ngời lớn hay của những ngời nganghàng nhng có khả năng hơn một chút Không có con đờng logic để vợt qua chỗtrống đó, nhng hoàn toàn có khả năng thu hẹp dần chỗ trống đó đến mức thíchhợp, để mỗi học sinh có thể thực hiện một bớc nhảy vợt qua đợc Giáo viên cóthể tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh tập dợt những bớc nhảy đó, bằng cáchphân chia một bớc nhảy vọt lớn trong khoa học thành những bớc nhỏ nằm trongvùng phát triển gần của học sinh Sau khi đợc rèn luyện nhiều lần, học sinh sẽtích luỹ đợc kiến thức và kinh nghiệm, có sự nhạy cảm, phát hiện, đề xuất đợcgiải pháp mới Từ đó học sinh có thể vợt qua khó khăn và đạt đợc bớc nhảy vọtlớn cần thiết đến kiến thức có chất lợng cao hơn và sáng tạo hơn

1.2 bài tập sáng tạo và việc bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo

cho học sinh trong dạy học.

1.2.1 Bài tập sáng tạo

Trên thực tế, khó có thể có đợc một tiêu chuẩn thống nhất nào về vấn đềphân loại bài tập vật lý Nói cách khác, sự phân loại bài tập vật lý bao giờ cũngmang tính tơng đối, vì trong bất kỳ loại bài tập nào cũng chứa đựng một vài yếu

tố của một hay nhiều loại khác Tuy nhiên, ngời ta có thể căn cứ vào những đặc

điểm, dấu hiệu cơ bản để phân loại theo : nội dung; mục đích dạy học; phơngthức cho điều kiện hay phơng thức giải; đặc điểm và phơng pháp nghiên cứu vấn

đề; yêu cầu luyện tập kỹ năng và phát triển t duy học sinh ; mức độ khó dễ Cụthể:

- Phân loại theo nội dung: bài tập tài liệu vật lý ( bài tập cơ học, bài tậpquang học, bài tập điện học ) , bài tập cụ thể – trừu tợng, bài tập kỹ thuậttổng hợp, bài tập lịch sử

- Phân loại theo mục đích dạy học: bài tập củng cố, bài tập nâng cao

- Phân loại theo phơng thức cho điều kiện và phơng thc giải: Bài tập bằnglời, bài tập tính toán, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm

- Phân loại theo đặc điểm và phơng pháp nghiên cứu vấn đề: bài tập địnhtính, bài tập định lợng

- Phân loại theo mức độ khó dễ: bài tập cơ bản , bài tập phức hợp

- Phân loại theo yêu cầu luyện tập kỹ năng và phát triển t duy học sinh.Theo cách phân loại này có hai loại bài tập: bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo

Bài tập luyện tập: Là những bài tập đợc dùng để rèn luyện cho học sinh

áp dụng đợc những kiến thức xác định để giải từng loại bài tập theo những khuônmẫu nhất định Loại bài tập này không đòi hỏi t duy sáng tạo của học sinh, màchủ yếu là cho học sinh luyện tập để nắm vững cách giải đối với một loại bài tậpnhất định đã đợc chỉ dẫn

Bài tập sáng tạo: Đây là loại bài tập đợc dùng để phát triển t duy sáng tạo

của học sinh.Việc giải các bài tập này đòi hỏi học sinh phải có t duy sáng tạo Sựkhác nhau giữa bài tập sáng tạo và bài tập luyện tập là ở chỗ điều kiện cho trongbài tập sáng tạo che dấu angôrit giải, còn điều kiện cho trong bài tập luyện tập đãmang tính chất nhắc bảo angôrit giải chúng

Nh vậy, bài tập sáng tạo là bài tập vật lý đợc soạn thảo nhằm mục đích rènluyện, bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo cho học sinh Với đặc trng cơ bản làkhông có angôrit giải sẵn, bài tập sáng tạo đòi hỏi ở ngời giải phải có sự t duy vàtởng tợng ( bản chất của hoạt động sáng tạo)[21] Khi làm việc với bài tập sángtạo, học sinh phải biết vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo để giảiquyết bài tập trong những tình huống mới, hoàn cảnh mới; học sinh phải pháthiện ra đợc điều cha biết, cha có, đồng thời tạo ra cái cha biết, cha có đó Đặcbiệt, bài tập sáng tạo yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá theo ý kiến riêng củabản thân học sinh

Có thể hiểu bài tập vật lý sáng tạo qua mô hình sau đây:

- Có angorit giải

- áp dụng các kiến thức xác định đã biết

để giải

- Dạng bài tập theo khuôn mẫu nhất định

- Tình huống quen thuộc

th Vì không theo một khuôn mẫu nào sẵn có, nên không thể đa ra một phth

ph-ơng pháp giải nhất định mà chỉ có thể đa ra định hớng chung

- Để giải bài tập sáng tạo, ngời giải phải biết vận dụng kiến thức một cáchlinh hoạt, sáng tạo có tính chất phát hiện, nên bài tập sáng tạo có khả năng rấtlớn trong việc bồi dỡng năng lực sáng tạo so với các hình thức khác

-So với bài tập luyện tập thông thờng, bài tập sáng tạo có khả năng caohơn nhiều lần trong việc phát triển năng lực t duy sáng tạo của học sinh

1.2.2 vai trò của bài tập sáng tạo trong dạy học.

Là một dạng của bài tập vật lý , vì vậy trớc hết bài tập sáng tạo cũng có

đầy đủ vai trò của bài tập vật lý Cụ thể:

- Bài tập sáng tạo là một hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hoá kiến thứcmột cách sinh động và hiệu quả Khi giải bài tập, học sinh phải nhớ lại nhữngkiến thức đã học, phải đào sâu một số khía cạnh nào đó của kiến thức hoặc phải

tổ hợp, huy động nhiều kiến thức để giải quyết đợc bài tập Tất cả các thao tác tduy đó đã góp phần củng cố , khắc sâu và mở rộng kiến thức cho học sinh

- Bài tập sáng tạo đợc sử dụng làm phơng tiện nghiên cứu tài liệu mới, khitrang bị kiến thức cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội đợc kiếnthức một cách sâu sắc và vững chắc Việc nghiên cứu một kiến thức mới thờng

đợc bắt đầu bằng việc nêu vấn đề Mỗi một vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tàiliệu mới cũng là một bài tập đối với học sinh Để làm một vấn đề mới trở nênhấp dẫn và xây dựng vấn đề nghiên cứu còn có thể dùng cách giải các bài tập.Việc xây dựng các vấn đề dạy học bằng bài tập không những sẽ kích thích đợchứng thú cao của học sinh đối với những kiến thức mới sắp đợc học, mà còn tạo

ra khả năng củng cố kiến thức đã có và xây dựng đợc mối liên quan giữa cáckiến thức cũ và mới

- Bài tập sáng tạo là một phơng tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việcphát triển t duy vật lý của học sinh, bồi dỡng cho học sinh phơng pháp nghiêncứu khoa học Bởi vì giải bài tập là một hình thức làm việc tự lực căn bản củahọc sinh Trong thực tiễn dạy học, t duy vật lý đợc hiểu là “kỹ năng quan sáthiện tợng vật lý, phân tích một hiện tợng phức tạp thành những bộ phận thànhphần, xác lập mối liên hệ định lợng và định tính của các hiện tợng, đại lợng vật

lý, đoán trớc các hệ quả từ các lý thuyết và áp dụng kiến thức của mình” Trớckhi giải bài tập học sinh phải phân tích điều kiện của đề bài, tự xây dựng các lậpluận, thực hiện việc tính toán, khi cần thiết có thể tiến hành thí nghiệm, thực hiệnphép đo Trong những điều kiện đó, t duy lôgic, t duy sáng tạo của học sinh đợcphát triển, năng lực tự giải quyết vấn đề đợc nâng cao

Bài tập sáng tạo là phơng tiện rất tốt để rèn luyện và phát triển những kỹ năng,

kỹ xảo, liên hệ lý thuyết với thực tế, vận dụng kiến thức đã học vào đời

sống, lao động sản xuất Bởi “kiến thức sẽ đợc nắm vững thực sự, nếu học sinh

có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lý thuyết vàthực hành “ Từ đó có tác dụng giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hớng nghiệp chohọc sinh

- Bài tập sáng tạo còn có tác dụng giáo dục cho học sinh về phẩm chất t ởng, đạo đức Qua các bài tập về lịch sử, có thể cho học sinh thấy đợc quá trìnhphát sinh những t tởng về quan điểm khoa học tiến bộ, những phát minh to lớn,

t-có giá trị của các nhà khoa học tiến bộ trên thế giới cũng nh của nớc nhà Thôngqua việc giải các bài tập, còn rèn luyện cho học sinh phẩm chất độc lập suy nghĩ,

tính kiên trì dũng cảm khắc phục khó khăn, tính chính xác khoa học, kích thíchhứng thú học tập bộ môn vật lý nói riêng và học tập nói chung.

- Bài tập sáng tạo còn là phơng tiện rất có hiệu quả để kiểm tra kiến thức,

kỹ năng của học sinh một cách chính xác Trong quá trình dạy học, khâu kiểmtra đánh giá và tự kiểm tra đánh giá việc nắm tri thức, kỹ năng kỹ xảo của họcsinh có một ý nghĩa quan trọng Một trong những biện pháp để kiểm tra đánh giákết quả học tập của học sinh là cho học sinh giải các bài tập Thông qua việc giảibài tập của học sinh, giáo viên còn biết đợc kết quả giảng dạy của mình, từ đó

có phơng pháp điều chỉnh , hoàn thiện hoạt động dạy của mình cũng nh hoạt

động học của học sinh, đặc biệt phát hiện học sinh có năng khiếu vật lý

- Ngoài ra, ở mức cao hơn mức luyện tập thông thờng, học sinh phải biếtvận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết bài tập trongnhững tình huống mới, hoàn cảnh mới; biết đề xuất đánh giá theo ý kiến riêngcủa bản thân; biết đa ra các phơng án thí nghiệm, thiết kế các sơ đồ thí nghiệm

để kiểm tra giả thuyết hoặc đo một đại lợng vật lý nào đó; biết đề xuất các giảipháp khác nhau khi phải xử lý một tình huống Thông qua đó, bài tập sáng tạogiúp phát hiện năng lực sáng tạo của học sinh để đánh giá, đồng thời phát huy đ-

ợc năng lực sáng tạo cho họ

Nh vậy, với nét đặc thù của mình, bài tập sáng tạo có một vai trò to lớntrong việc rèn luyện, bồi dỡng, phát hiện năng lực sáng tạo của học sinh trongdạy học

Bậc THPT vừa có mục tiêu chuẩn bị cho một bộ phận học sinh học Đại học

và Trung học chuyên nghiệp , vừa có mục tiêu hoàn chỉnh học vấn cho số đônghọc sinh, chuẩn bị cho họ tham gia lao động sản xuất Chơng trình môn Vật lýbậc THPT hiện hành nhằm đáp ứng các mục tiêu ấy

Nội dung chủ yếu của chơng trình Vật lý THPT là vật lý học cổ điển, vì đó

là cái nền của toàn bộ vật lý học, là bộ phận hữu cơ của học vấn phổ thông Vật

lý học cổ điển cũng là cơ sở khoa học của đại bộ phận các ngành sản xuất phổbiến của nớc ta hiện nay Nắm vững nó, ngời học sinh ra trờng có cơ sở để họcnghề, để lao động có hiệu quả ở các ngành nghề kỹ thuật phổ thông, có thể sửdụng các dụng cụ trong đó có những ứng dụng phổ biến của các nguyên tắc vật

Cơ học

Nhiệt học

4811

214

7117

231

11

2.1.2 Vị trí, nhiệm vụ và nội dung phần cơ học lớp 10 hiện hành.

Căn cứ theo phân phối chơng trình thì học sinh đợc học trọn vẹn Cơ học ởlớp 10 (trừ Dao động và Sóng cơ) Trong chơng trình Vật lý lớp 10, phần Cơ họcchiếm 82 tiết ( kể cả các tiết kiểm tra và ôn tập), phần Nhiệt học chiếm 19 tiết.

Nh vậy có đến gần 80% dung lợng kiến thức Vật lý 10 là Cơ học ở cấp THCS,học sinh đã đợc học một số kiến thức về Cơ học Vào đầu lớp 10 học sinh đợcnghiên cứu tiếp hoặc có những kiến thức đợc khai thác dới dạng đào sâu hay mởrộng Nội dung Cơ học thuộc chơng trình Vật lý 10 bao gồm 5 phần :

Phần I - Động học 20 tiết

Phần II - Động lực học 24 tiết

Phần III - Tĩnh học 10 tiết

Phần IV - Các định luật bảo toàn 20 tiết

Ngoài ra còn có 6 tiết thực hành của phần Cơ học đợc chia làm hai lần :Lần một - 4 tiết tiến hành vào cuối học kỳ I , và lần hai - 4 tiết cho học sinh làm

ở cuối học kỳ II

Trong giáo trình Vật lý phổ thông, nhiệm vụ chủ yếu của phần Cơ học làcung cấp cho học sinh một hệ thống các khái niệm, những kiến thức cơ bản vềquy luật chuyển động, các phơng pháp xác định vị trí của các vật chuyển độngdựa trên việc nghiên cứu tác dụng tơng hỗ giữa chúng, những ứng dụng quantrọng trong thực tiễn Đồng thời qua nghiên cứu về Cơ học, học sinh sẽ có đợcmột lợng kiến thức nhất định làm cơ sở cho việc nghiên cứu vật lý học ở các lớpcao hơn

2.1.3 Những kiến thức cơ bản phần cơ học lớp 10.

Những kiến thức cơ bản mà học sinh cần phải nắm vững trong phần cơ họcbao gồm các nội dung chính sau :

1 Các dạng chuyển động: chuyển động thẳng đều, chuyển động thẳng biến đổi

đều, chuyển động tròn đều

2 Các định luật Newton: định luật I Newton, định luật II Newton, định luật IIINewton

biến đổi đều

2.1.4 Thực trạng việc sử dụng bài tập phần cơ học lớp 10 của giáo viên

trong giảng dạy vật lý.

Qua thực tế giảng dạy, qua thăm dò tìm hiểu và dự giờ của giáo viên,chúng tôi rút ra đợc một số nhận xét sau :

- Quan niệm về vai trò, vị trí của tiết dạy bài tập vật lý của một số giáoviên cha hợp lý, nếu không muốn nói là giáo viên xem nhẹ vị trí của bài tập vật

lý trong dạy học vật lý

- Giáo viên cha quán triệt hết yêu cầu của việc dạy bài tập, cha đợc xác

định rõ: tiết bài tập thực hiện ôn luyện đợc kiến thức gì? củng cố và phát triển

đ-ợc kỹ năng gì? kiểm tra đđ-ợc những kiến thức cơ bản gì đối với học sinh? Vì vậytrong giảng dạy, đa số giáo viên phổ thông đang sử dụng phơng pháp truyềnthống ( thầy chủ động, trò chủ đạo ) không sử dụng phơng pháp dạy học hiện

đại (trò chủ động, thầy chủ đạo)

- Hầu hết các giáo viên đều áp đặt học sinh suy nghĩ và giải bài tập theocách của mình mà không hớng dẫn họ độc lập suy nghĩ tìm kiếm lời giải Khichữa bài tập còn để ý nhiều đến các biến đổi, tính toán cụ thể, coi nhẹ việc phântích đờng lối giải định hớng t duy của học sinh

- Trong từng tiết dạy bài tập giáo viên làm nhiệm vụ truyền thụ kiến thức ởtừng bài tập (có khi còn cha khai thác hết kiến thức cơ bản thể hiện trong bàitập ) mà cha làm (hoặc cha có ý thức làm) nhiệm vụ trang bị cho học sinh phơngpháp giải bài tập theo dạng đặc trng, cha xây dựng đợc hệ thống bài tập cho từng

đề tài, từng chơng, từng phần của chơng trình

Lực hấp

dẫn

định luật III Newton

Lực đàn hồi

ứng dụng các định luật Newton và các

đl bảo toàn động lợng

đl bảo toàn cơ năng

đl bảo toàn năng lợng

- Giáo viên chữa bài tập theo những tài liệu sẵn có, ngại tìm kiếm thêm bàitập để xây dựng thành hệ thống bài tập phong phú, đa dạng đáp ứng đầy đủ yêucầu giáo dục, giáo dỡng, giáo dục kỹ thuật tổng hợp.

- Các giáo viên đều không dành thời gian thích đáng cho việc giải bài tậpcơ bản, coi nhẹ việc rèn luyện giải bài tập cơ bản, ra rất ít loại bài tập này, khôngchú ý tới cách giải một bài tập phức hợp bằng cách quy về các bài tập cơ bản.Ngoài ra trong việc hình thành kiến thức mới các giáo viên đều cha khai thác hếttiềm năng của bài tập vật lý

2.2 xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo.

2.2.1 Cơ sở phân loại.

2.2.1.1 yêu cầu lựa chọn hệ thống bài tập.

Việc lựa chọn, phân loại hệ thống các bài tập theo một chủ đề nào đó là mộtviệc khó.Vậy cần phải có những tìm tòi về phơng pháp nhằm xác định nhữngmối liên hệ quan trọng nhất, điển hình nhất và những biểu hiện của chúng trongcác bài tập, từ đó xác định loại bài tập cơ bản, số lợng của chúng và trình tự giải.Kết quả rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo giải bài tập một cách tự giác phụ thuộc rấtnhiều vào việc có hay không có một hệ thống trong khi chọn lựa và sắp xếp trình

tự các bài tập, làm thế nào để sau mỗi bài tập đều phát hiện ra những cái mới Bài tập vật lý nói chung và bài tập sáng tạo nói riêng có tác dụng rất lớn về cả

ba mặt : giáo dục, giáo dỡng và giáo dục kỹ thuật tổng hợp Tác dụng ấy càngtích cực nếu trong quá trình dạy học có sự lựa chọn thật cẩn thận các hệ thốngbài tập chặt chẽ về nội dung, thích hợp về phơng pháp và bám sát mục đích,nhiệm vụ dạy học ở trờng phổ thông

Hệ thống các bài tập đợc lựa chọn cho bất cứ đề tài nào, dù lớn hay nhỏ cầnphải thoả mãn một số yêu cầu sau:

- Yêu cầu thứ nhất: Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp

về mối quan hệ giữa những đại lợng và khái niệm đặc trng cho quá trình hoặchiện tợng, sao cho từng bớc học sinh hiểu đợc kiến thức một cách vững chắc và

có kỹ năng, kỹ xảo vận dụng linh hoạt, sáng tạo các kiến thức đó

- Yêu cầu thứ hai: Mỗi bài tập đợc chọn phải là một mắt xích trong hệ thốngkiến thức vật lý, đóng góp đợc phần nào vào việc hoàn chỉnh các kiến thức củahọc sinh, giúp họ hiểu đợc mối liên hệ giữa các đại lợng, cụ thể hoá các kháiniệm và vạch ra những nét mới nào đó cha đợc làm sáng tỏ

-Yêu cầu thứ ba: Hệ thống bài tập phải đảm bảo đợc tính tích cực, chủ động,sáng tạo của học sinh trong học tập

-Yêu cầu thứ t : Hệ thống các bài tập đợc lựa chọn phải giúp cho học sinh nắm

đợc phơng pháp giải từng loại , dạng cụ thể

- Yêu cầu thứ năm: Nội dung bài tập phải phù hợp với các đối tợng học sinh,thời gian học tập của học sinh ở lớp và ở nhà

Nh vậy, hệ thống bài tập sáng tạo của đề tài này sẽ đợc xây dựng vừa đểthoả mãn các yêu cầu trên, vừa nhằm đáp ứng đợc mục tiêu bồi dỡng, phát triểnnăng lực t duy sáng tạo của học sinh thông qua việc sử dụng hợp lý hệ thống bàitập trong dạy học

2.2.1.2 . phân loại bài tập sáng tạo.

Dựa vào các công trình nghiên cứu về năng lực sáng tạo của học sinh tronghọc tập, căn cứ theo các phẩm chất của t duy sáng tạo, chúng tôi đề xuất xâydựng và cấu trúc bài tập sáng tạo theo hớng sau, tơng ứng với mỗi loại phânthành hai dạng Tất nhiên, mỗi bài tập đều có tác dụng về nhiều mặt và có nhiềuchức năng khác nhau, nên sự phân chia này chỉ mang tính tơng đối

2.2.1.2.1 Loại bài tập nhằm bồi dỡng tính mềm dẻo của t duy:

Đặc trng của loại bài tập này là tạo cho học sinh thói quen suy nghĩ không rậpkhuôn, không máy móc, giúp cho khả năng sử dụng các thao tác t duy một cáchmềm mại, uyển chuyển Hai dạng của loại bài tập này là:

- Bài tập có nhiều cách giải: Đây là dạng phổ biến trong hệ thống bài tập sáng

tạo Có thể tìm chọn dạng bài tập này ở các sách bài tập, sách tham khảo Thờngxuyên cho học sinh làm việc với dạng toán này sẽ tạo cho học sinh thói quennhìn nhận vấn đề ở nhiều góc độ

- Bài tập có nội dung biến đổi : phơng thức để soạn thảo dạng bài tập này gồm

hai bớc:

B ớc 1 : Cho bài tập hoàn chỉnh, bắt học sinh tìm một yếu tố nào đó.

B ớc2 : Thay đổi một dữ kiện của đề bài và vẫn yêu cầu học sinh tìm yếu tố

trên Tuy nhiên, vấn đề quan trọng là giáo viên phải tính toán sao cho dữ kiện thay

đổi đã làm biến đổi hoàn toàn bản chất của vấn đề, và không hề có sự tơng tự giữahai đáp án Làm việc với dạng bài tập này, học sinh sẽ chống đợc tính “ỳ” của tduy

2.2.1.2.2 Loại bài tập nhằm bồi dỡng tính linh hoạt của t duy:

Mục đích của loại bài tập này là giúp học sinh hình thành khả năng để xuất đợcnhiều giải pháp theo nhiều hoàn cảnh khác nhau, hoặc đa ra đợc cách giải quyếttrong một điều kiện cho trớc Đây là loại bài tập về thực hành thí nghiệm sáng tạovới hai dạng sau:

- Dạng bài tập thiết kế phơng án thí nghiệm : bài tập dạng này yêu cầu học

sinh đề xuất ra các phơng án thí nghiệm khác nhau theo ý kiến riêng của bảnthân để đo một đại lợng vật lý nào đó Tất nhiên, với các phơng án khác nhau cóthể sẽ sử dụng lợng thiết bị, dụng cụ không giống nhau

- Dạng bài tập nêu cách thức thi công thí nghiệm : Khác với dạng trên, dạng

bài tập này đòi hỏi học sinh phải biết tìm ra phơng cách làm thí nghiệm để đomột đại lợng vật lý với những đồ dùng thí nghiệm cho trớc

Để phân biệt hai dạng bài tập trên, chúng tôi xin đa ra bài tập đơn giản sau: + Đề bài tập nêu cách thực thi công thí nghiệm : Làm cách nào đó để đo đ ợc

đờng kính của quả bóng khi chỉ có một chiếc thớc dài bằng gỗ? (Đáp án : lănquả bóng một vòng trên thớc .)

+ Đề bài tập thiết kế phơng án thí nghiệm : Hãy nêu các cách có thể đo đợc ờng kính của quả bóng ? ( Đáp án : Dùng thớc đo chu vi ; đào lỗ nhét vừa nửaquả bóng rồi đo đờng kính lỗ ; lăn tròn quả bóng trên thớc )

đ-2.2.1.2.3 Loại bài tập nhằm bồi dỡng tính độc đáo của t duy:

Loại bài tập này kích thích học sinh khả năng đa ra đợc các giải pháp lạ, cáchgiải quyết vấn đề theo hớng riêng, độc đáo, không bị gò bó , lệ thuộc vào nhữngcái đã có Bài tập loại này đợc thể hiện dới hai dạng sau:

- Dạng bài tập không theo mẫu: Đúng nh tên gọi của nó, dạng bài tập này

đ-ợc soạn thảo không theo một khuôn mẫu nào cả Mục đích sử dụng để chống suynghĩ rập khuôn, máy móc Việc giải bài tập này không áp dụng ngay các côngthức đã biết Điều cơ bản là học sinh phải tìm ra đợc các mối liên hệ “ngầm”, từ

đó hình thành nên những kết hợp mới của đề bài

- Dạng bài tập nghịch lý, nguỵ biện: Đây là một dạng bài tập đợc xây dựng

dựa trên những quan điểm sai lầm, lệch lạc sẵn có của học sinh Ưu điểm nổitrội của dạng bài tập này là kích thích hứng thú học tập cao độ Qua thực tiễn sử

dụng dạng bài tập này chúng tôi luôn tìm thấy tinh thần chủ động, tự lực t duytích cực ở hầu nh toàn bộ học sinh trong mỗi lớp học.

2.2.1.2.4 Loại bài tập nhằm bồi dỡng tính nhạy cảm của t duy:

Khi giải loại bài tập này học sinh rất dễ gặp “trục trặc” nếu không nhanh nhạyphát hiện đợc vấn đề lạ trong điều kiện quen thuộc Hai dạng của bài tập nàylà:

- Dạng bài tập cho thừa/ thiếu/ hoặc sai dữ kiện: Đây là dạng bài tập mà ngời

ra đề đã cố ý cho thừa dữ kiện, thiếu dữ kiện hoặc sai dữ kiện Việc đòi hỏi họcsinh phải nhận biết và chứng minh đợc dữ kiện “có vấn đề” là mục đích của bàitập

- Dạng bài tập bẫy :“ ” Trong mỗi bài tập đều đợc ngời ra đề cài sẵn một “cáibẫy” ( chứ không phải “đánh đố" ) nhằm mục đích rèn cho học sinh nănglực phát hiện nhanh chóng ngay từ khi đọc đề Nếu cha đợc làm quen với dạngbài tập này, ngời giải rất dễ bị lạc hớng, bài giải sai hoặc không tìm ra đợc đápsố

2.2.1.3 Một số phơng pháp biên soạn bài tập sáng tạo:

Trong quá trình xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo, chúng tôi đã sử dụng một

số phơng pháp sau:

- Dựa vào những sai lầm thờng mắc phải của học sinh trong giải bài tập khilấy nghiệm, căn cứ vào miền giá trị nghiệm số của bài tập thông thờng, chúng tôisoạn thảo thành bài tập sáng tạo dạng “bẫy”

+ Dạng bài tập có nội dung biến đổi cũng đợc soạn thảo một cách tơng tự

nh-ng lại căn cứ vào phạm vi “hoạt độnh-ng” của đại lợnh-ng vật lý, phạm vi ứnh-ng dụnh-ng của

- Căn cứ vào tính dập khuôn máy móc, “lắp ghép” theo sự tơng tự thờng thấy

ở học sinh khi giải bài tập, chúng tôi chọn lựa những bài tập có chứa đựng nhữngyếu tố khác lạ để tập hợp thành dạng bài tập không theo mẫu

 Ví dụ minh hoạ việc soạn thảo bài tập sáng tạo và khả năng phát triển

năng lực t duy sáng tạo cho học sinh của bài tập sáng tạo so với bài tập luyện tập thông thờng:

Bài tập luyện tập Bài tập sáng tạo

Một con lắc đơn gồm : Một sợi dây

Các bớc tiến hành chung của việc giải bài tập :

- Gọi vị trí có sức căng dây của đề bài đã cho là M

- áp dụng định luật bảo toàn cơ năng cho con lắc ở vị trí A và M : WA = WM( Chọn gốc thế năng tại vị trí cân bằng )

mg(l – l cos 0 ) = mvM2 / 2 + mg ( l – l cos  )

 vM2 = 2gl ( cos  - cos 0 ) (1)

- áp dụng định luật II Newton tìm sức căng dây T tại M :

T =mg cos  + mvM2 / l  T = mg (3 cos  - 2 cos 0) ( 2)

Tmax = mg ( 3 – 2 cos 0 ) = 20N  (tại vị trí cân bằng )Tmin = mg cos  = 5N  (tại biên)

Nh vậy,khi gặp “vấn đề” v2 = - 2m/s học sinh sẽ phải vận dụng các thao tác tduy để:

- Kiểm tra lại lời giải

- Tìm hiểu miền biến đổi của lực căng T

- Đánh giá về giả thiết của bài tập

Thông qua các thao tác t duy này, năng lực t duy sáng tạo(suy nghĩ không dậpkhuôn-máy móc, có sự đề xuất-đánh giá riêng của bản thân) của học sinh đợcnâng cao

Vậy, ví dụ nêu lên là nhằm minh hoạ cho:

- Phơng pháp soạn thảo bài tập sáng tạo từ bài tập thông thờng

- Khả năng, tác dụng bồi dỡng năng lực t duy sáng tạo(tính mềm dẻo,linh hoạt, độc đáo, nhạy cảm) của bài tập sáng tạo so với bài tập luyệntập thông thờng

- Sự sáng tạo của giáo viên trong dạy học khi soạn thảo bài tập cũng nhkhi định hớng t duy học sinh giải bài tập

-2.2.1.4 định hớng t duy học sinh trong giải bài tập :

Giải bài tập vật lý nói chung và bài tập sáng tạo nói riêng là một quá trìnhphức tạp Việc học sinh không giải đợc, hoặc giải sai bài tập cha đủ cơ sở để kếtluận họ không hiểu biết gì về kiến thức và kỹ năng vật lý, mà do nhiều nguyênnhân Trong đó chủ yếu có các nguyên nhân nh : không hiểu điều kiện của bàitập, không biết cần vận dụng kiến thức nào để giải bài tập, không biết cách thựchiện cụ thể, tính toán sai vì quá yếu về kiến thức toán học hoặc quá yếu về kỹnăng thực hành Do đó, để hình thành và rèn luyện kỹ năng giải bài tập nhằmnâng cao chất lợng nắm kiến thức, một trong những biện pháp khả dĩ là dạy họcsinh những phơng pháp tìm kiếm lời giải bài tập vật lý nói chung , và bài tậpsáng tạo nói riêng Muốn vậy, cần phải hớng dẫn học sinh để họ có thể nắm đợcnhững phơng pháp giải mỗi loại, dạng thậm chí những bài tập cụ thể Tuỳ theomục đích s phạm của việc giải bài tập, có ba kiểu định hớng t duy của học sinh :

- Định hớng Angorits : Đây là kiểu định hớng hành động theo một mẫu cho

tr-ớc Kiểu định hớng này không đòi hỏi học sinh phải tự mình tìm tòi xác định cáchành động cần thực hiện, mà họ chỉ cần chấp hành các thao tác đã đợc giáo viênchỉ ra hoặc làm theo trong những tình huống đã quen thuộc

Kiểu định hớng Angorits có u điểm là nó đảm bảo cho học sinh giải đợc bàitập một cách chắc chắn, giúp việc rèn luyện kỹ năng giải bài tập của học sinh cóhiệu quả Tuy nhiên, nếu chỉ áp dụng kiểu định hớng Angorits trong việc giải bàitập thì học sinh chỉ quen tái hiện lại các kiến thức, do đó ít có tác dụng rèn luyệncho học sinh khả năng tìm tòi sáng tạo, sự phát triển t duy sáng tạo sủa học sinh

bị hạn chế Theo quan điểm của đề tài, để việc sử dụng kiểu định hớng Angoritsvẫn phát huy đợc tác dụng phát triển t duy sáng tạo của học sinh, cần cho họcsinh giải các bài tập có những khía cạnh mới so với những bài tập cùng loại

- Định hớng ơrixtic: Đây là kiểu định hớng tìm tòi từng phần mang tính chấtgợi ý cho học sinh tự tìm tòi, huy động những kiến thức xây dựng cách thức hành

động thích hợp cho việc giải quyết bài tập Kiểu định hớng ơrixtic nhằm giúp đỡhọc sinh trong việc hớng suy nghĩ vào phạm vi cần tìm tòi Học sinh sẽ phải tựtìm tòi chứ không ghi nhận tái tạo cái có sẵn Sự định hớng nh vậy tạo điều kiệncho học sinh t duy tích cực, chủ động, đáp ứng đợc yêu cầu rèn luyện, bồi dỡngnăng lực t duy sáng tạo của học sinh trong quá trình giải bài tập

- Định hớng khái quát chơng trình hoá : Đây cũng là một kiểu định hớng t duyhọc sinh tự tìm tòi cách giải quyết chứ không vạch sẵn cho học sinh các kiếnthức cần dùng nh cách thức hành động Nét đặc trng của kiểu định hớng này làgiáo viên định hớng họat động t duy của học sinh theo đờng lối khái quát củaviệc giải quyết vấn đề Sự định hớng ban đầu đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm tòigiải quyết Nếu học sinh không đáp ứng đợc thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáoviên là sự phát triển định hớng khái quát ban đầu, cụ thể hoá thêm một bớc bằngcách gợi ý thêm cho học sinh để thu hẹp hơn phạm vi tìm tòi, giải quyết Nếuhọc sinh vẫn không đủ khả năng thì sự định hớng của giáo viên chuyển dầnthành định hớng Angorits Vấn đề cứ tiếp tục nh vậy cho đến khi học sinh giảiquyết đợc bài tập

Kiểu định hớng khái quát chơng trình hoá giúp cho việc hoàn thành nhiệm vụhọc tập của học sinh, đồng thời vẫn đảm bảo cho học sinh có cơ hội rèn luyện t duysáng tạo

2.2.1.5 Tiến trình khái quát giải bài tập

Tiến trình khái quát giải bài tập gồm các giai đoạn và yêu cầu khi giải bất

kỳ bài tập vật lý nào Trong nhiều tài liệu, ngời ta có thể gọi là các bớc chung,phơng pháp chung, kế hoạch, dàn bài giải bài tập Mặc dù các bài tập vật lý cónội dung rất phong phú, đa dạng nhng trên cơ sở căn cứ vào quá trình t duy củaviệc giải bài tập, có thể đa ra phơng án khả dĩ của tiến trình khái quát giải bài tậpbao gồm bốn bớc chung với các hành động cụ thể sau:

1 Nghiên cứu đề bài :

- Đọc kỹ đầu bài

- Tìm điều kiện đầu bài cho và yêu cầu của bài còn ẩn chứa trong từ ngữ, hiệntợng, công thức Tóm tắt đầu bài : Có thể làm nhẩm trong óc hoặc mã hoá đầubài bằng các ký hiệu quen dùng

-Vẽ hình hoặc sơ đồ

- Đổi đơn vị của các đại lợng ra cùng một một hệ thống nhất

2 Xác lập các quan hệ :

- Mô tả hiện tợng, quá trình vật lý xảy ra trong tình huống nêu lên ở đầu bài.

- Vạch ra các quy tắc, định luật chi phối hiện tợng, quá trình ấy Xác lập các mối quan hệ cụ thể giữa những cái đã cho và cái phải tìm

- Lựa chọn các mối quan hệ cơ bản cho thấy sự quan hệ giữa cái đã cho và cái phải tìm để từ đó rút ra cái phải tìm

3 Thực hiện ch ơng trình giải :

- Phân tích, tổng hợp, khái quát hoá để rút ra kết luận cần thiết

- Từ các mối quan hệ cơ bản đã xác lập đợc bằng phơng trình, tiếp tục luậngiải, tính toán, tìm ẩn số dới dạng tổng quát, biểu diễn các đại lợng cần tìm quacác đại lợng đã cho

- Thay giá trị bằng số của các đại lợng đã cho để tìm kết quả, thực hiện cácphép tính với độ chính xác cho phép

4 Kiểm tra, xác nhận kết quả:

Để có thể xác nhận kết quả vừa tìm đợc cần kiểm tra lại việc giải theo mộthoặc một số phơng án sau:

- Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi cha, đã xét hết các trờng hợp cha

- Kiểm tra lại xem tính toán có đúng không

- Kiểm tra thứ nguyên xem có phù hợp không

- Xét kết quả về ý nghĩa thực tế xem có hợp lý không

- Kiểm tra bằng thực nghiệm xem có phù hợp không

- Thử giải bài tập theo cách khác xem có cùng kết quả ?

Cần tạo cho học sinh có thói quen giải các bài tập vật lý theo tiến trìnhkhái quát này, vì nó là bảng chỉ dẫn hành động chung Tuy nhiên với mỗi loạibài tập khác nhau thì từng hành động, thao tác cụ thể có thể khác nhau, chúngchỉ giống nhau ở bốn bớc cơ bản mà thôi Nhng tiến trình khái quát giải bài tập

sẽ cho học sinh những phơng hớng chung để giải tất cả các bài tập, giúp họ cómột định hớng nhất định

Sau đây là sơ đồ logic định hớng giải bài tập theo kiểu định hớng kháiquát chơng trình hoá nhằm mục đích phát triển năng lực t duy và khả năng sáng tạocho học sinh :

+ + + +

Trong đó : I, II, III, IV là các bớc chung để giải bài tập.

Dấu (-) : Học sinh không tự làm đợc

a, b, b 1 … chỉ sự giúp đỡ của giáo viên d chỉ sự giúp đỡ của giáo viên d ới dạng câu hỏi định hớng t duy

2.2.2 hệ thống bài tập.

2.2.2.1 Các bài tập nhằm bồi dỡng tính mềm dẻo của t duy.

2.2.2.1.1 Dạng bài tập có nhiều cách giải

* Hớng dẫn học sinh giải bài tập:

- Cách giải thứ nhất : Khi ta ném vật lên trên, nó chuyển động chậm dần

đều Khi lên tới độ cao cực đại hmax , vận tốc của nó triệt tiêu Căn cứ vào đó, cóthể tìm đợc thời gian từ lúc ném vật tới lúc nó lên đến độ cao cực đại

Tính t: Lúc vật rơi tới đất h = v0t - gt2/2 = 0

Suy ra t (v0 – gt/2) = 0 hay t = 0 ( nghĩa là lúc vật bắt đầu đợc ném lên,

ta loại nghiệm này ) và t = 2v0/g = 2 20/10 = 4 (s)

Tính vận tốc của vật lúc rơi tới mặt đất:

v = v0 - gt = v0 - g.2v0/g = - v0 = - 20 (m/s)

Dấu (-) chứng tỏ vận tốc này ngợc chiều với vận tốc lúc bị ném lên

* Định hớng t duy học sinh: Đây là bài tập dễ đối với học sinh nên kiểu định

h-ớng giáo viên cần đa ra là định hh-ớng ơrixtic với các câu hỏi có thể là:

Câu hỏi 1 : Về bản chất, chuyển động ném thẳng đứng lên là chuyển độnggì?

Câu hỏi 2 : ở độ cao cực đại vật có vận tốc bằng bao nhiêu ?

Câu hỏi 3: Có nhận xét gì về thời gian vật chuyển động lên và thời gianvật

* Hớng dẫn các cách giải:

- Cách thứ nhất : Dùng lập luận

Xét một chuyến tàu bất kỳ khởi hành từ Hà Nội thì, trong hai ngày đi trên

đờng, đoàn tàu sẽ gặp các chuyến tàu ra, khởi hành từ thành phố Hồ Chí Minhtrong hai ngày ấy, tức là : 3 2 = 6 chuyến Đồng thời gặp các chuyến tàu khởihành từ TPHCM trong 2 ngày trớc, tức là 6 chuyến nữa Tuy nhiên trong 6chuyến này, thì chuyến ra thứ nhất tới ga HN đúng lúc chuyến tàu HN khởihành, nên 2 tàu gặp nhau trong ga, không phải ở trên đờng nên không tính Do

đó, mỗi chuyến tàu ra, vào trên đờng chỉ gặp 6 + 5 = 11 chuyến tàu đi ngợcchiều mà thôi

  0     t(ngày) -2 -1 HN 1 2 3 4

Đồ thị của các tàu khởi hành từ HN vào thành phố HCM là những đoạnthẳng song song và bằng OA

Đồ thị của các tàu xuất phát từ thành phố HCM ra HN là những đoạnthẳng song song và bằng OB

Xét một đồ thị bất kỳ ( chẳng hạn đoạn OA: đồ thị tàu đi từ HN vào thànhphố HCM)

Giao điểm của đồ thị này với những đoạn thẳng song song và bằng BOcho biết số tàu gặp dọc đờng

Theo đồ thị, ta thấy hành khách đi tàu gặp 11 chuyến tàu đi ngợc

- Cách giải thứ ba : Phối hợp lập luận và đồ thị.

Giả sử xét một chuyến tàu bất kỳ, ta nhận thấy :

+ Khi tàu sắp khởi hành thì có một chuyến tàu chạy từ hai ngày trớc đến.+ Khi tàu vừa mới khởi hành thì có hai chuyến tàu hai hôm trớc đến

+ Trong quá trình tàu chạy sẽ gặp tiếp 3 chuyến tàu khởi hành trớc tàumột ngày, 3 chuyến tàu khởi hành cùng ngày với tàu và 3 chuyến tàu khởi hànhsau một ngày Khi tàu đến bên kia thì có một chuyến tàu khác chuẩn bị khởihành

Nh vậy, nếu chỉ tính trong thời gian tàu chạy từ ga này sang ga kia thìhành khách gặp 11 chuyến tàu chaỵ ngợc

Lập luận đợc diễn tả bằng đồ thị sau đây:

Y

-2 -1 1 2 t(ngày)

 Định hớng t duy học sinh (định hớng ơrixtic);

- Có thể dùng đồ thị để giải bài tập này đợc không?

- Để khảo sát đợc sự gặp gỡ của các chuyến tàu thì đồ thị phải có dạng nh thếnào?

- Thời gian phải xét là mấy ngày? Bắt đầu từ khi nào, kết thúc vào lúc nào?

Bài 3 :

Một đoàn tàu đang chuyển đông với vận tốc không đổi thì toa cuối cùng

bị rời ra Tìm tỉ số giữa quãng đờng tàu đi đợc tính từ lúc đứt tới khi toa cuối cùng dừng lại Biết rằng sau sự cố đoàn tàu tiếp tục chuyển động với vận tốc cũ

Vì t là thời gian chung cho cả hai nên có thể tính đợc dựa vào công thức vận tốccủa toa đứt : vt = vo + at = 0 suy ra at = - vo

Hình trên cho thấy AB là đồ thị vận tốc đoàn tàu , AC là đồ thị vận tốc của toa

đứt, trong đó t0 là thời điểm dừng lại Rõ ràng là diện tích hành chữ nhật OABCgấp đôi diện tích tam giác OAC , do đó S1/S2 = 1/2

* Định hớng t duy học sinh : Kiểu định hớng đối với bài tập này là định hớng

ơrixtic Hệ thống câu hỏi định hớng tìm tòi là :

1 Kể từ khi bị đứt đến khi dừng lại vận tốc của toa đứt biến thiên nh thế nào

2 Trong thời gian đó các quãng đờng toa đứt và đoàn tàu đã đi đợc liên hệ ra sao

b

*Gợi ý phơng pháp giải :

- Cách giải thứ nhất: Lập biểu thức của vận tốc ( v2 ) thông qua việc giả

định vị trí gặp nhau giữa ngời và ô tô ( sử dụng hình vẽ ) Căn cứ vào biểu thức,tìm (v2 ) min

- Cách giải thứ hai : Dùng công thức cộng vận tốc và biểu diễn bằng hình

vẽ, xác định v21 Từ đó biện luận để có ( v2 )min

AC/sin = BC/sin  v2.t/sin = v1.t/sin  v2 = v1.sin/sin

Do v1 ,  không đổi nên : (v2)min khi ( sin )max = 1   = 900  v2

 AB Vậy (v2 )min = sin.v1 = v1 d/a = 54.80/400 = 10,8 km/h

-Từ hình vẽ, có thể xác định đợc điểm gặp nhau? Thông qua đó có thể tính đợcquãng đờng ngời và xe đi đợc? Vận tốc ngời nhỏ nhất ứng với hớng chạy nh thếnào?

- Có thể dùng công thức cộng vận tốc để giải bài tập này không?

* Các bài tập cùng dạng :

Bài 5 :

Chứng minh rằng , trong chuyển động thẳng biến đổi đều, vận tốc trungbình trên một đoạn đờng bằng trung bình cộng của vận tốc ban đầu và vận tốccuối của đoạn đờng đó

*Gợi ý phơng pháp giải :

Cách 1 ( Phơng pháp giải tích) : Sử dụng các công thức trong chuyển động

thẳng biến đổi đều và công thức tính vận tốc tính vận tốc trung bình

Cách 2 (Phơng pháp đồ thị ) : Vẽ đồ thị vận tốc thời gian So sánh quãng

đờng từ diện tích hình giới hạn bởi đồ thị và trục toạ độ

Bài 6 :

Giữa hai bến sông cách nhau 20 km theo đờng thẳng có một đoàn thuyền máy phục vụ chở khách Khi xuôi dòng từ A đến B vận tốc thuyền là 20km/h ; khi ngợc diòng từ B về A vận tốc thuyền là 10 km/h ở mỗi bến cứ 20 phút lại cómột thuyền xuất phát Khi tới bến mỗi thuyền ngừng 20 phút rồi quay về

a) Cần bao nhiêu thuyền cho đoạn sông ?

b) Một thuyền khi đi từ A đến B gặp bao nhiêu thuyền ? Khi đi từ B về A gặp bao nhiêu thuyền ?

Bài 7 :

Một vật đang chuyển động với vận tốc 20m/s thì trợt lên dốc Biết dốc dài50m, cao 10m, hệ số ma sát giữa vật và dốc là k = 0.25 , cho g = 10 m/s2

a Tìm vận tốc của vật khi vật trợt đợc 3/5 chiều dài dốc

b Cũng câu hỏi nh thế nhng thay k = 0.25 bởi k = 0.5

 Định hớng t duy học sinh

Bài này sử dụng kiểu định hớng ơrixtic nhằm phát huy tính tích cực, độc lập,sáng tạo cho học sinh với hệ thống câu hỏi có thể là:

- Mục đích của việc thay k=0,25 bởi k=0,5 là gì ?

- Khi hệ số ma sát tăng lên, sẽ làm ảnh hởng đến những yếu tố nào ?

- Trong điều kiện bài toán, vật có thể trợt lên hết chiều dài dốc đợc không ? -Vật sẽ dừng lại ở điểm cách chân dốc bao nhiêu ?

*Hớng dẫn giải bài tập :

- Chọn trục ox dọc theo mặt dốc hớng lên, trục oy vuông góc với mặt

dốc hớng lên lực tác dụng vào vật khi lên dốc: P , N , Fms

Trong đó : sin = h/l = 1/5, cos = 1-1/25 = 26/5

Suy ra: a = ( - p.sin - k.m.g.cos )/m = -g(sin + k.cos)

s2

a) Tìm gia tốc của m1 và m2

b) Cũng câu hỏi nh trên nhng thay F = 20N bởi F = 12N

*Định hớng t duy cho học sinh :

- Khi thay gi¸ trÞ cña lùc t¸c dông lªn m2 lµ F = 12N th× m2 cã cßn trît trªnm1 kh«ng ?

Fms12 = Fms21 = Fms

- ChiÕu 2 ph¬ng tr×nh lªn trôc ox :

F - Fms = m2a2

Fms = m1a1a) Vì m2 trợt trên m1 nên lực ma sát đợc tính theo công thức:

Fms = km2g = 0.2.5.10 = 10 (N)Suy ra: a1 = Fms/m1 = 10/20 = 0.5 (m/s2)

a2 = (F-Fms)/m2 = (20-10)/5 = 2 (m/s2)

b) ở câu này, học sinh thờng hay lầm lẫn khi cho rằng vì F=12N > km2g = 10N nên lực ma sát vẫn là ma sát trợt Vì vậy sai lầm mắc phải là thực hiên việc tínhtoán tơng tự câu a

Vậy để giải câu b trớc hết ta phải tìm hiểu xem khi tác dụng vào m2 lực F

= 12N thì m2 có còn trợt trên m1 đợc không Muốn vậy ta phải đa ra điều kiện đểm2 trợt trên m1, đó là: a2 > a1 ( và Fms = km2g)

Đáp số : a) tg  2k

b) cotg  cotg2 với  = arctgk

2.2.2.2 Các bài tập nhằm bồi dỡng tính linh hoạt của t duy.

2.2.2.2.1 Dạng bài tập thiết kế phơng án thí nghiệm:

Bài 10 :

Bằng các dụng cụ đơn giản, hãy trình bày một phơng án có khả năng thựchiện, để xác định khối lợng của vật A bằng cách cho vật A va chạm với vật B cókhối lợng m0 biết trớc

* Định hớng t duy học sinh :

- Sử dụng định luật bảo toàn động lợng cho va chạm giữa các vật

- Dựa vào các phơng trình chuyển động, tìm vận tốc các vật trớc và sau va chạm

* Hớng dẫn giải bài tập :

Đây là một trong những phơng án đơn giản:

- Các dụng cụ cần dùng: Một máng nghiêng có một phần ngắn nằm ngang đợc

kẹp giữ ở một độ cao h trên mặt bàn, một chiếc thớc đo có chia độ.

- Tiến trình thực hiện phơng án:

+ Cha sử dụng vật A cho vật B lăn từ trên đỉnh máng nghiêng xuống, Bchạm bàn tại vị trí 1 Đo tầm xa S1 , suy ra vận tốc v1 của B tại điểm cuối mángnghiêng ( đây sẽ là vận tốc của B trớc va chạm với A đặt tại phần nằm ngang củamáng ): v1 = s1/ t

+Đặt A tại phần nằm ngang của máng, cho B lăn xuống va chạm với A, Bchạm bàn tại (1’), A chạm bàn tại (2’) Đo tầm xa s1’,s2’ suy ra vận tốc của A và

B sau va chạm:

v1’ = s1’/ t v2’ = s2’/ t áp dụng định luật bảo toàn động lợng trong va chạm giữa A và B:

Khi một xe lửa xuất phát từ ga, có một thời gian chuyển động của nó lànhanh dần đều Hãy đề xuất một phơng án thực nghiệm đơn giản để có thể xác

định gia tốc của xe lửa trong thời gian này

- Tiến trình thực hiện: Buộc quả cân vào một đầu sợi dây và treo con lắc

đó lên trần toa xe Nếu chuyển động của xe lửa là chuyển động nhanh dần đềuthì con lắc sẽ lệch cho tới khi lực tổng hợp F của trọng lực P và lực căng T củadây có giá trị đủ để truyền cho quả cân gia tốc của xe lửa

Từ sự đồng dạng của hai tam giác vuông ABO và DAC , ta có:

AB/OA = BO/AC  DA/AC = AB/BO

Hay: F/P = AB/BO  ma/mg =.x/  l2 – x2  a = g.x/  l2 – x2

Với: l là chiều dài con lắc

x là khoảng cách từ con lắc tới vị trí cân bằng của nó theo phơng ngang.

Vậy: Xác định a bằng cách đo l và x rồi thay vào biểu thức trên

* Chú thích 1: Thay vì dùng thớc dài, ta có thể sử dụng một chiếc thớc đo góc:

Do ABO  DAC nên: AB/DA = BO/AC

 AB/BO = DA/AC  tg AOB = tg ACD = F/P = m.a/m.g = a/g

Ta tìm đợc gia tốc của xe lửa:

Vậy đo góc AOB để xác định a.

* Chú thích 2: Nếu không dùng thớc, ta có thể sử dụng một chiếc lực kế:

động trong thời tiết lặng gió ?

* Gợi ý phơng pháp giải : Vận tốc của giọt nớc ma đối với xe đang chuyển động

bằng tổng vectơ của vận tốc đối với mặt đất và vận tốc của đất đối với xe Hãyxét sự định hớng đối với nhau của ba vectơ đó

Bài 13:

Hai quả cầu rỗng có cùng trọng lợng , cùng thể tích và đợc sơn bằng cùngmột mầu cha có một vết xớc Một trong hai quả cầu bằng đồng và quả kia bằngnhôm Làm thế nào bằng phơng pháp giản đơn nhất xác định đợc quả cầu nàolàm bằng đồng, quả nào làm bằng nhôm ?

 Gợi ý phơng pháp giải: Với cùng khối lợng, một bánh xe làm dới dạng vành

* Gợi ý phơng pháp giải :

- Đặt một phần dây xích trên bàn, một phần thõng xuống đất Tìm điềukiện để dây xích bắt đầu trợt

* Hớng dẫn giải bài tập :

Giả sử dây xích có x mắt đặt trên bàn, còn N - x mắt xích đặt trên dây tự

do , và giả sử dây không trợt xuống( hay cân bằng ) Xích chịu tác dụng của hailực:

- Trọng lợng P2 của (N - x) mắt treo tự do

Gọi m là khối lợng của mỗi mắt thì: P2 = (N - x).m.g

- Lực ma sát Fms tác dụng vào x mắt đặt trên bàn Các mắt xích này cótrọng lợng: