LUẬN văn sư PHẠM vật lý PHÁT TRIỂN tư DUY của học SINH THÔNG QUA hệ THỐNG LIÊN kết các bài TOÁN ANGÔRIT – ƠRITXTIC phần “động học chất điểm” vật lý 10 nâng cao

Là một giáo viên vật lý trong tương lai, tôi ý thức được việc dạy học sinh giải bài tập vật lý cũng như việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh trong quá trình dạy bài tập vật lý l

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA SƯ PHẠM

- -

PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH THÔNG QUA

HỆ THỐNG LIÊN KẾT CÁC BÀI TOÁN

GV hướng dẫn: Thầy Bùi Quốc Bảo

SVTH: Nguyễn Thị Thùy Dung Lớp: Sư phạm Vật lý 01 K33 MSSV:1070209

Cần Thơ, 05/2011

LỜI CẢM TẠ

***

Sau gần một năm, được sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy cô, bạn bè, sự động viên thân tình của gia đình và sự nổ lực của bản thân, tôi cũng đã hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Đầu tiên, cho tôi tỏ lòng biết ơn chân thành đến cán bộ trực tiếp hướng dẫn đề tài của tôi là thầy Bùi Quốc Bảo Chính thầy là người đã tạo cho tôi sự yêu thích đối với bài tập Vật lý và quyết định chọn đề tài này Với sự giúp đỡ tận tâm của thầy đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn của mình

Tôi cũng xin gửi lời cám ơn chân thành đến các thầy cô đã dìu dắt tôi suốt bốn năm qua Đặc biệt là các thầy cô ở tổ phương pháp giảng dạy thuộc Bộ môn Vật lý là những người thầy đã truyền đạt cho tôi những kiến thức đầu tiên về phương pháp giảng dạy

Bên cạnh sự dìu dắt của thầy cô, tôi luôn nhận được sự động viên nhiệt tình từ phía gia đình và bạn bè Xin cám ơn bố mẹ tôi, các bạn của tôi đã luôn là chỗ dựa tinh thần rất vững chắc cho tôi

Chân thành cảm ơn!

SVTH Nguyễn Thị Thùy Dung

MỤC LỤC

1.MỞ ĐẦU 1

1.1.Lý do chọn đề tài 1

1.2.Mục đích đề tài 1

1.3.Giả thuyết của đề tài 2

1.4.Nhiệm vụ nghiên cứu 2

1.5.Phương pháp nghiên cứu 2

1.6.Đối tượng nghiên cứu 3

1.7.Các chữ viết tắt trong luận văn 3

2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI 4

2.1.Khái quát về tư duy 4

2.1.1.Định nghĩa 4

2.1.2.Đặc điểm của tư duy 4

2.1.3.Các giai đoạn của quá trình tư duy 5

2.1.4.Các thao tác của quá trình tư duy 7

2.1.5.Các thao tác tư duy thường dùng trong dạy học Vật lý 8

2.1.6.Các loại tư duy 11

2.2.Phát triển tư duy trong quá trình nhận thức 12

2.2.1.Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tò mò, ham hiểu biết của HS 12

2.2.2.Xây dựng một lôgic nội dung phù hợp với đối tượng HS 13

2.2.3 Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy, những hành động nhận thức phổ biến trong học tập VL 14

2.2.4.Rèn luyện ngôn ngữ VL cho HS 14

2.3.Phát triển tư duy thông qua quá trình giải BTVL 16

2.3.1.BTVL là phương tiện để phát triển tư duy 16

2.3.2.Nguyên tắc chung về chọn nội dung BTVL nhằm phát triển tư duy 18

2.4.Phân loại các dạng bài toán và lập hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic19

2.4.1.Phân loại các dạng toán dựa vào hành động nhận biết của người giải 19

2.4.2.Phương án lập hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic 20

3.CƠ SỞ THỰC TẾ CỦA ĐỀ TÀI 22

3.1.Một số ý kiến về BTVL phần Động học chất điểm VL 10 NC 22

3.2.Hệ thống các bài toán angôrit – ơritxtic phần Động học VL 10 NC 22

3.2.1.Hệ thống liên kết các bài toán về vật chuyển động thẳng đều 22

3.2.2.Hệ thống liên kết các bài toán về chuyển động thẳng biến đổi đều 33

3.2.3.Hệ thống liên kết các bài toán về tổng các chuyển động 43

3.2.4.Hệ thống liên kết các bài toán các bài toán về chuyển động của vật rơi tự do hoặc vật được ném thẳng đứng 50

4.THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 57

4.1.Mục đích 57

4.2.Đối tượng thực nghiệm 57

4.3.Nội dung thực nghiệm 57

4.4.Kế hoạch thực nghiệm 57

4.5.Kết quả thực nghiệm 58

5.KẾT LUẬN 59

5.1.Kết quả chính của đề tài 59

5.2.Những tồn tại và hướng khắc phục 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

1 MỞ ĐẦU:

1.1 Lý do chọn đề tài:

Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học ở trường phổ thông đã được Đảng

và Nhà nước ta xác định là phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Phát triển tư duy khoa học ở học sinh là một trong những nhiệm vụ quan trọng của việc dạy học vật lý ở trường phổ thông Theo B G Razynobki, để tập cho học sinh kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy thì cần phải rèn luyện ngay cả khi nghiên cứu tài liệu mới, khi củng cố tài liệu, khi ôn tập kiểm tra, khi tiến hành các thí nghiệm, khi giải các bài tập vật lý và ngay cả khi đi tham quan

Bài tập vật lý ở trường phổ thông có ý nghĩa quan trọng trong việc củng cố, đào sâu, mở rộng, hoàn thiện kiến thức và rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, góp phần giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp Giải bài tập vật lý đòi hỏi học sinh hoạt động trí tuệ tích cực, tự lập, sáng tạo Vì vậy có tác dụng tốt đối với việc phát triển tư duy của học sinh

Nhưng hiện nay, việc dạy học vật lý ở trường phổ thông hiện chưa phát huy được hết vai trò của bài tập vật lý trong việc thực hiện các nhiệm vụ dạy học Là một giáo viên vật lý trong tương lai, tôi ý thức được việc dạy học sinh giải bài tập vật lý cũng như việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh trong quá trình dạy bài tập vật lý là một công

việc khó khăn Vì những lý do trên, tôi đã quyết định chọn đề tài “Phát triển tư duy của

học sinh thông qua hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic” (phần “Động học chất điểm” VL 10 NC)

1.2 Mục đích đề tài:

- Nghiên cứu các vấn đề phát triển tư duy của học sinh thông qua hệ thống các bài

toán angôrit – ơritxtic

1.3 Giả thuyết của đề tài:

- Có thể nghiên cứu các vấn đề cơ bản trong tâm lý học và lý luận dạy học để tìm

ra cơ sở lý luận về phát triển tư duy của học sinh trong quá trình dạy học

- Có thể lập được hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic cho phần “Động

học chất điểm” (Vật lý 10 nâng cao) bằng cách phát triển thêm các tình huống mới cho các bài toán đã có sẵn angôrit giải từ đó phát triển hoạt động tư duy của học sinh

- Nếu nghiên cứu tốt thì đề tài sẽ là cơ sở cho việc phát triển hệ thống các bài toán

angôrit – ơritxtic cho tất cả các phần trong chương trình vật lý phổ thông để đạt được mục đích tích cực hóa hoạt động tư duy của học sinh

1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Tìm hiểu tổng quan về tư duy, phát triển tư duy trong quá trình nhận thức VL

cũng như trong quá trình giải bài tập vật lý, nguyên tắc lựa chọn BTVL để phát triển tư duy của HS

- Dựa trên cơ sở đó, lập hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic để phát triển tư duy cho học sinh

1.5 Phương pháp nghiên cứu:

- Đọc tài liệu về lý luận dạy học vật lý, sách giáo khoa lớp 10 nâng cao, các sách

bài tập có liên quan… để thu thập thông tin

- Nghiên cứu lý luận: lý luận dạy học, phát triển tư duy để làm cơ sở lý thuyết của

đề tài

- Phân tích, tổng hợp, so sánh các thông tin thu thập được xây dựng hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic

1.6 Đối tượng nghiên cứu:

- Phương pháp angôrit trong dạy học

- Hệ thống các bài toán trong SGK vật lý 10 nâng cao và các sách bài tập

1.7 Các chữ viết tắt trong luận văn:

2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA ĐỀ TÀI:

2.1 Khái quát về tư duy:

2.1.1 Định nghĩa:

Theo tâm lý học đại cương [15,tr 26], tư duy là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ, quan hệ có tính quy luật bên trong của SVHT trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết

- Tư duy là hình thức cao nhất của sự phản ánh, là mức độ nhận thức mới về chất so

với cảm giác, tri giác

- Tư duy phản ánh khái quát các thuộc tính bản chất của SVHT để rút ra quy luật chung của những SVHT đó Tư duy phản ánh cái chưa biết tức là cái mới nhờ đó mà ta

có khả năng giải quyết những vấn đề do thực tiễn đề ra

- Tư duy được hình thành và phát triển trong quá trình lao động và quá trình giao tiếp giữa người với người trong các mối quan hệ xã hội

2.1.2 Đặc điểm của tư duy:

a Tính có vấn đề:

- Tư duy chỉ nảy sinh khi gặp hoàn cảnh có vấn đề đã được con người nhận thức một cách đầy đủ và có nhu cầu chuyển thành nhiệm vụ của tư duy để giải quyết vấn đề

đó Nếu hoàn cảnh quá khó hoặc quá dễ thì cũng không có tư duy.[15,tr 27]

- Hoàn cảnh có vấn đề là những tình huống mà bằng vốn hiểu biết cũ, phương pháp hành động đã có không thể giải quyết được nó Để nhận thức và giải quyết hoàn cảnh có vấn đề mới thì con người cần phải có tri thức và phương thức hành động mới để

đạt được mục đích mới Hoàn cảnh có vấn đề thường là những câu hỏi, bài tập hoặc nhiệm vụ được đặt ra trong hoạt động nhận thức thực tiễn.[15, tr 27]

b Tính gián tiếp:

- Trong quá trình tư duy, hoạt động nhận thức của con người nhanh chóng thoát khỏi những SVHT cụ thể cảm tính mà sử dụng những khái niệm để biểu đạt chúng, thay thế những sự vật cụ thể bằng những ký hiệu, bằng ngôn ngữ.[8, tr 114]

- Nhờ khả năng phản ánh gián tiếp của tư duy đã giúp con người nhận thức thế giới một cách sâu sắc hơn và mở rộng khả năng hiểu biết của con người

c Tính trừu tượng hóa và khái quát hóa:

- Tư duy phản ánh bản chất chung cho nhiều SVHT, đồng thời đã trừu xuất khỏi những SVHT đó những thuộc tính không phải bản chất chỉ giữ lại những dấu hiệu bản chất chung nhất, đặc trưng cho nhiều SVHT cùng loại.[8, tr 114]

- Nhờ tính chất trừu tượng và khái quát, tư duy cho phép ta đi sâu vào bản chất và

mở rộng phạm vi nhận thức sang cả những SVHT cụ thể mới mà trước đây ta chưa biết

d Tư duy quan hệ chặt chẽ với ngôn ngữ:

- Ngôn ngữ là phương tiện, là hình thức biểu đạt của tư duy Ngôn ngữ là một mặt không thể tách rời của tư duy, không có ngôn ngữ thì không có tư duy Ngược lại, nếu không có tư duy thì ngôn ngữ chỉ là một chuỗi âm thanh vô nghĩa, không có nội dung Nhưng tư duy không phải là ngôn ngữ, mà tư duy và ngôn ngữ có mối quan hệ biện chứng với nhau Đó là mối quan hệ giữa nội dung và hình thức.[8,tr 114]

e Tư duy liên hệ mật thiết với nhận thức cảm tính:

- Tư duy không thể tách rời nhận thức cảm tính Tư duy trừu tượng dù khái quát đến mấy cũng phải dựa vào các tài liệu trực quan mà cảm giác và tri giác đưa lại Muốn

tư duy trước hết phải tri giác được hoàn cảnh có vấn đề, tri giác được các sự kiện Như vậy, tri giác là một khâu, một quá trình của tư duy.[15,tr 28]

- Kết quả của tư duy phải được kiểm tra bằng thực tiễn thông qua các quá trình nhận thức cảm tính

- Tư duy cũng ảnh hưởng đến nhận thức cảm tính, nhờ có tư duy mà ta có thể tri giác được những đối tượng một cách nhanh chóng và chính xác hơn

2.1.3 Các giai đoạn của quá trình tư duy:

a Xác định vấn đề:

Xuất hiện hoàn cảnh có vấn đề là một điều kiện quan trọng của quá trình tư duy Hoàn cảnh có vấn đề chứa đựng các mâu thuẫn khác nhau: giữa cái đã biết và cái chưa biết, giữa cái đã có với cái chưa có Con người càng có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực nào đó càng nhận ra dễ dàng và đầy đủ những mâu thuẫn trong lĩnh vực đó Chính vấn đề được xác định này quy định toàn bộ những việc giải quyết sau đó Đây là giai đoạn đầu

tiên và quan trọng nhất của quá trình tư duy.[15,tr 28]

b Xuất hiện các liên tưởng – huy động các tri thức, kinh nghiệm:

Sau khi xác định vấn đề, trong đầu xuất hiện những tri thức, kinh nghiệm, những liên tưởng nhất định liên quan đến vấn đề đã xác định.[15,tr29]

c Sàng lọc các liên tưởng và hình thành giả thuyết:

Các tri thức, kinh nghiệm và liên tưởng xuất hiện đầu tiên còn chưa thực sát với nhiệm vụ đề ra Trên cơ sở sàng lọc này, sẽ hình thành giả thuyết là cách giải quyết cho phù hợp với nhiệm vụ của tư duy Chính sự đa dạng của các giả thuyết cho phép xem xét cùng một SVHT từ nhiều hướng khác nhau để tìm hướng giải quyết đúng đắn nhất.[15,tr 30]

d Kiểm tra giả thuyết:

- Nếu kiểm tra giả thuyết đúng thì khẳng định giả thuyết và đi đến giải quyết vấn

Nhận thức vấn đề Xuất hiện các liên tưởng, tri thức, kinh nghiệm

Sàng lọc liên tưởng và hình thành giả thuyết

Kiểm tra lại giả thuyết

Khẳng định

Hoạt động tư duy mới

Phủ định

Giải quyết vấn đề Chính xác hóa

Sơ đồ các giai đoạn của quá trình tư duy theo Platônốp

2.1.4 Các thao tác của quá trình tư duy:

Theo Nguyễn Đức Thâm [15, tr 30]:

b So sánh: là sự xác định sự giống và khác nhau, sự bằng nhau hoặc không bằng

nhau giữa các SVHT Thao tác này cũng có quan hệ chặt chẽ với phân tích, tổng hợp Nhờ có so sánh mà ta có thể nhận thức được các SVHT với tất cả tính đa dạng, độc đáo

và phức tạp của chúng

c Trừu tượng hóa và khái quát hóa:

- Trừu tượng hóa: là quá trình gạt bỏ khỏi đối tượng những bộ phận, thuộc tính, quan hệ không cần thiết, chỉ giữ lại những yếu tố cần thiết để tư duy

- Khái quát hóa: là quá trình dùng trí óc để hợp nhất nhiều đối tượng khác nhau trên cơ sở có một số thuộc tính giống nhau nào đó

- Nhưng cũng cần phân biệt những thuộc tính chung giống nhau và những thuộc tính chung là những dấu hiệu bản chất Nếu khái quát hóa chỉ dựa trên những dấu hiệu chung giống nhau thì dễ dẫn đến sai lầm

- Trừu tượng hóa và khái quát hóa có quan hệ qua lại với nhau Muốn khái quát đối tượng thì ta phải trừu tượng hóa những dấu hiệu không bản chất Khái quát hóa chính

là sự tổng hợp ở mức độ cao

d Cụ thể hóa: là sự vận dụng những khái niệm, định luật, quy tắc đã được khái

quát hóa vào thực tiễn nhằm giải quyết những nhiệm vụ cụ thể

2.1.5 Các thao tác tư duy thường dùng trong dạy học Vật lý:

Theo Nguyễn Đức Thâm[8, tr 13] và Lê Phước Lộc [6, tr 15], các thao tác tư duy thường dùng trong dạy học VL:

a Phân tích:

Trong VL, khi tiếp xúc với một sự kiện, hiện tượng hoặc một thực thể chúng ta cần phân tích để “thấy” được bên trong của chúng Việc “phân chia” một đối tượng cần nghiên cứu có thể hiểu là:

- Làm chậm quá trình xảy ra sự việc

VD: Khi nghiên cứu bản chất của hiện tượng sôi, mô tả các bọt khí hình thành như thế nào?

- Đơn giản hóa hiện tượng, sự vật

VD: Viên đạn chuyển động trong nòng súng được coi là chuyển động thẳng, tịnh tiến

- Tháo rời hoặc cắt đối tượng ra một cách tưởng tượng

VD: Cắt tưởng tượng một động cơ đốt trong để tìm hiểu các bộ phận

- Chia quá trình thành từng giai đoạn

VD: Nghiên cứu quá trình nấu nước đến khi sôi có thể chia thành các giai đoạn như: giai đoạn nóng dần lên, có nước bốc hơi, giai đoạn sắp sôi, giai đoạn sôi

b Tổng hợp:

Sau khi phân tích sự vật, sự việc, công việc tiếp theo là tổng hợp, nhằm:

- Nhìn sự vật, hiện tượng một cách toàn thể để hiểu bản chất của chúng và giải thích được chúng

- Nhìn thấy tổng hợp cấu trúc bên trong của một thiết bị để hiểu nguyên tắc hoạt động của nó

* Chú ý: Phân tích và tổng hợp là hai thao tác đối ngược nhau nhưng có mối quan

hệ biện chứng, không có phân tích sẽ không có tổng hợp, ngược lại không có tổng hợp thì công việc phân tích trở nên vô nghĩa

c Phân tích – tổng hợp:

Phương pháp phân tích – tổng hợp là một phương pháp nghiên cứu khoa học độc lập Các bước làm việc của phương pháp nghiên cứu này là:

- Quan sát tổng quát đặc điểm bề ngoài và tác dụng của đối tượng

- Chia đối tượng thành các yếu tố nhỏ

- Tách các yếu tố bản chất ra khỏi các yếu tố không bản chất

- Tưởng tượng ra một đối tượng mới sau khi đã trừu tượng hóa các yếu tố không

c Trừu tượng hóa:

Hoạt động tư duy trừu tượng hóa đã làm cho việc nghiên cứu đối tượng, trình bày một sự việc, một quá trình trở nên đơn giản rất nhiều Vấn đề chủ yếu là, khi làm việc với đối tượng, nhà nghiên cứu cần tập trung vào đặc điểm, tính chất nào và cái gì cần tạm thời lãng quên Điều này cũng giúp ích trong việc giảng dạy của GV trong việc mô tả, trình bày một sự vật, hiện tượng (chỉ nhấn mạnh cái gì cần thiết) nhằm làm cho HS dễ

nhận thức được vấn đề

d Khái quát hóa:

Khái quát hóa là một hoạt động tư duy tiếp sau các hoạt động tư duy khác (phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa ) nhằm đưa ra kết luận chung nhất, bản chất nhất của các đối tượng nghiên cứu

VD: Khi phân tích các hiện tượng nhìn bề ngoài rất khác nhau như: sự nóng chảy,

sự đông đặc song chúng có chung một bản chất đó là: các hiện tượng xảy ra đều được giải thích bằng sự vận động của các phân tử cấu tạo nên vật Kết luận khái quát: mọi hiện tượng xảy ra có liên quan đến sự chuyển động hỗn loạn của các phân tử thì gọi là hiện tượng nhiệt

e Suy luận quy nạp:

Suy luận quy nạp là con đường tư duy đi từ việc phân tích nhiều đối tượng của cùng một loại để rút ra kết luận về một dấu hiệu chung, một đặc tính chung cho tất cả các đối tượng cùng loại

Trong khoa học và đặc biệt là khoa học giáo dục có hai loại quy nạp thường dùng là:

- Quy nạp không hoàn toàn: Trong dạy học, chúng ta có thể khảo sát tối thiểu 3 trường hợp là có thể quy nạp Vì chân lí trong SGK là đã được công nhận, hơn nữa thời gian cũng không cho phép chúng ta khảo sát hết mọi trường hợp

VD: Muốn đi đến định luật từ một thí nghiệm, tối thiểu ta phải thực hiện thí nghiệm ấy với 3 đối tượng khác nhau hoặc thực hiện tối thiểu 3 lần với cùng một đối tượng mà kết quả không thay đổi

- Quy nạp khoa học (hay phương pháp quy nạp – diễn dịch): Khi rút ra một kết luận (quy nạp), các nhà khoa học đã thí nghiệm với số đối tượng, số lần đủ lớn nhưng kết luận ấy vẫn chưa phải là chân lý, cần được kiểm tra ở một đối tượng khác hoặc vận dụng vào thực tế (diễn dịch) Quá trình này luôn có trong các bài học VL

f Suy luận diễn dịch:

Diễn dịch là một trong những phương thức lập luận và là một phương pháp nghiên cứu cơ bản Diễn dịch theo nghĩa rộng là mọi sự suy diễn, theo nghĩa hẹp và thông dụng

là sự chứng minh hoặc suy diễn đi từ một hay một vài kết luận có tính chất tiên đề để có một phán đoán mới (hệ quả) Diễn dịch còn là con đường vận dụng một kết quả, một quy

luật vào giải quyết một vấn đề phát sinh trong thực tế để giải thích, để thiết kế cái mới trong kỹ thuật

2.1.6 Các loại tư duy:

a Xét theo mức độ phát triển của tư duy:

Theo Lê Phước Lộc [8,tr 30]

- Tư duy trực quan hành động: để nhận biết đối tượng thì con người phải giải quyết bằng những hành động cụ thể

- Tư duy trực quan hình ảnh: là loại tư duy mà việc giải quyết nhiệm vụ chủ yếu dựa vào hình ảnh trực quan của đối tượng đang tri giác

- Tư duy trừu tượng: có hai loại

 Tư duy hình tượng: kết quả của quá trình tư duy này cho ta một hiện tượng chứ không phải là một khái niệm

 Tư duy từ ngữ - lôgic: loại tư duy này tạo nên những khái niệm, phán đoán nhờ

đó mà ta có thể phản ánh khái quát những dấu hiệu thuộc tính, những mối quan hệ của SVHT một cách sâu sắc và hoàn chỉnh

b Xét theo hình thức biểu hiện của nhiệm vụ và phương thức giải quyết vấn đề:

Theo Nguyễn Đức Thâm [8,tr 30], ta có:

- Tư duy thực hành: là loại tư duy mà nhiệm vụ đề ra một cách trực quan, cụ thể

và phương thức giải quyết bằng những hành động cụ thể

- Tư duy hình ảnh cụ thể: nhiệm vụ dưới một hình ảnh cụ thể và phương thức giải quyết phải dựa trên hình ảnh đã có

- Tư duy lý luận: nhiệm vụ đề ra dưới hình thức lý luận và việc giải quyết nhiệm

vụ đòi hỏi sử dụng những khái niệm tri thức lý luận

c Xét theo mức độ sáng tạo của tư duy:[11,tr 152]

- Tư duy angôrit: là loại tư duy diễn ra theo một chương trình, một cấu trúc lôgic

có sẵn theo một khuôn mẫu nhất định

- Tư duy ơritxtic: là loại tư duy sáng tạo, có tính chất cơ động linh hoạt, không theo một khuôn mẫu cứng nhắc nào cả và có liên quan đến khả năng trực giác và khả năng sáng tạo của con người

d Xét theo quá trình dạy học VL:

Theo Nguyễn Đức Thâm [8,tr 113]

- Tư duy kinh nghiệm: là loại tư duy chủ yếu dựa trên kinh nghiệm cảm tính và sử dụng phương pháp “ thử & sai” Chủ thể phải thực hiện một nhiệm vụ nào đó, thử mò mẫm thực hiện một số thao tác, hành động nào đó, ngẫu nhiên gặp một trường hợp thành công, sau đó lặp lại đúng như thế mà không biết nguyên nhân tại sao Kiểu tư duy này đơn giản, không cần phải rèn luyện nhiều, có ích trong hoạt động hằng ngày

- Tư duy lý luận: là loại tư duy giải quyết nhiệm vụ được đề ra dựa trên sử dụng những khái niệm trừu tượng, những tri thức lý luận

- Tư duy lôgic: là loại tư duy tuân theo các quy tắc, quy luật của lôgic học một cách chặt chẽ, chính xác, không phạm sai lầm trong các lập luận, biết cách phát hiện ra các mâu thuẫn Nhờ đó nhận thức được đúng đắn chân lý khách quan

- Tư duy VL: là sự quan sát các hiện tượng VL, phân tích một hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ và sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối liên hệ giữa mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng VL, dự đoán các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn

* Tóm lại:

Qua phần khái quát về tư duy, nắm được thế nào là tư duy, các thao tác của tư duy, các giai đoạn của quá trình tư duy, cách phân loại tư duy Từ đó có thể hiểu được hoạt động tư duy của HS trong quá trình nhận thức VL cũng như trong quá trình giải BTVL Trên cơ sở đó đi đến tìm hiểu các biện pháp phát triển tư duy sao cho phù hợp với quá trình nhận thức nói chung và quá trình tư duy khi giải BTVL nói riêng

2.2 Phát triển tư duy trong quá trình nhận thức:

Theo Nguyễn Đức Thâm [8,tr 119], để phát triển tư duy của HS chúng ta cần:

2.2.1 Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tò mò, ham hiểu biết của HS:

- Tư duy là quá trình tâm lý diễn ra trong đầu HS Tư duy chỉ thực sự có hiệu quả khi HS tự giác mang hết sức mình để thực hiện Tư duy chỉ thực sự bắt đầu khi trong đầu của HS xuất hiện một câu hỏi, khi HS gặp mâu thuẫn giữa một bên là nhiệm vụ nhận thức mới phải giải quyết và một bên là trình độ kiến thức đã có nhưng không đủ để giải quyết

nhiệm vụ đó, cần phải xây dựng kiến thức mới, phương pháp giải quyết mới Lúc đó, HS được đặt vào “tình huống có vấn đề”

- Những tình huống có vấn đề hay gặp trong dạy học VL:

- Cùng một hiện tượng VL, GV có thể tạo ra tình huống này hoặc tình huống khác tùy theo sự chuẩn bị của HS và sự sáng tạo của GV

- Có thể tạo ra nhu cầu, hứng thú của HS bằng các kích thích bên ngoài, chẳng hạn: khen thưởng, sự ngưỡng mộ của bạn bè, gia đình, sự hứa hẹn một tương lai tươi đẹp, thực tế xây dựng quê hương, đất nước Những sự kích thích này không được thường xuyên, bền vững và phụ thuộc nhiều vào hoàn cảnh của mỗi HS

2.2.2 Xây dựng một lôgic nội dung phù hợp với đối tượng HS:

- Trong chương trình SGK hiện nay, đã đưa ra một lôgic trình bày kiến thức phù hợp với trình độ chung của đa số HS trong cả nước Tuy nhiên, đối với mỗi đối tượng HS

cụ thể ở từng vùng, từng trường, từng lớp, GV vẫn có thể và cần thiết tự hoạch định ra con đường thích hợp, có những nét riêng phù hợp với HS của mình để có thể giúp HS đạt đến mục tiêu như quy định trong chương trình chung

- GV cần phân chia một vấn đề lớn thành chuỗi những vấn đề nhỏ hơn mà HS có thể tự lực giải quyết được với sự hướng dẫn cần thiết của GV Công việc này đòi hỏi GV một sự sáng tạo, chứ không phải chỉ nhắc đi, nhắc lại

2.2.3 Rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy, những hành động nhận thức phổ biến trong học tập VL:

- Theo M Vunsơman: “Một trong những hình thức quan trọng của tri thức khoa học VL là những khái niệm VL Việc hình thành các khái niệm và việc thiết lập mối quan

hệ giữa chúng được thực hiện các thao tác trí tuệ: phân tích, tổng hợp, so sánh, định nghĩa, trừu tượng hóa, khái quát hóa, hệ thống hóa và cụ thể hóa” [6, tr 118] Vì vậy, trong quá trình nhận thức VL, muốn cho hoạt động nhận thức có hiệu quả, HS cần phải được rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo thực hiện các thao tác chân tay như: tác động vào đối tượng (làm thí nghiệm), bố trí các phép đo, sử dụng các dụng cụ đo, sử dụng các mô hình, hình vẽ, biểu đồ và các thao tác tư duy như: so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, hệ thống hóa, cụ thể hóa Đồng thời HS cũng phải biết sử dụng các các phương pháp suy luận như quy nạp, diễn dịch, phân tích, tổng hợp

- GV có thể sử dụng những cơ sở định hướng sau đây để giúp HS tự lực thực hiện những thao tác tư duy đó:[4,tr 36]

 GV tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn, xuất hiện những tình huống bắt buộc HS phải thực hiện các thao tác tư duy và hành động nhận thức mới có thể giải quyết được vấn đề và hình thành được nhiệm vụ học tập

 GV tìm ra được những câu hỏi để định hướng cho HS tìm những thao tác tư duy hoặc phương pháp suy luận, hành động trí tuệ thích hợp

 GV phân tích câu trả lời của HS, chỉ ra chỗ sai của HS trong khi thực hiện các thao tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa

 GV giúp HS khái quát hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận lôgic dưới dạng những quy tắc đơn giản

2.2.4 Rèn luyện ngôn ngữ VL cho HS:

- Theo [6, tr 14], tư duy và ngôn ngữ có mối quan hệ biện chứng Một người tư

duy tốt sẽ biết cách sử dụng ngôn ngữ và có giàu ngôn ngữ Ngược lại, rèn luyện cho HS nói sao cho đúng, cho rành mạch, tăng cường sử dụng vốn từ chuyên môn sẽ phát triển

tư duy của HS

- Theo Phạm Minh Hạc [2,tr135], việc phát triển tư duy không thể tách rời việc trau dồi ngôn ngữ Không phải chỉ có GV văn học, mà tất cả GV các bộ môn đều có

nhiệm vụ trau dồi ngôn ngữ cho HS qua bộ môn của mình Bởi vì có nắm được ngôn ngữ khoa học của từng bộ môn thì HS mới có phương tiện để tư duy tốt trong các lĩnh vực khoa học khác nhau

- Tuy kiến thức VL rất đa dạng nhưng cách phát biểu các định nghĩa, quy tắc, định luật VL cũng có những hình thức chung nhất định, GV có thể chú ý rèn luyện cho HS quen dần:

 Để miêu tả một loại hiện tượng cần những thuật ngữ diễn tả những dấu hiệu đặc trưng của loại hiện tượng đó

 Định nghĩa một đại lượng VL thường gồm hai phần: một phần nêu lên đặc điểm định tính (đại lượng này đặc trưng hay biểu thị cho một đặc tính nào của SVHT), và một phần nêu lên đặc điểm định lượng (đại lượng này đo bằng cách nào, quan hệ với các đại lượng khác theo công thức nào)

 Một định luật VL thường nêu lên mối quan hệ hàm số giữa hai đại lượng hoặc nêu lên những điều kiện để cho một hiện tượng có thể xảy ra

- Đặc biệt đáng chú ý là nhiều khi trong VL, vẫn dùng những từ ngữ thường dùng trong ngôn ngữ hằng ngày, nhưng có nội dung phong phú và chính xác hơn Mỗi khi gặp một thuật ngữ mới diễn tả một khái niệm mới cần giải thích cho HS và yêu cầu HS tập sử dụng nó một cách chính xác, thành thạo thay cho ngôn ngữ hằng ngày

* Tóm lại:

Cần phải coi trọng việc phát triển tư duy của HS Vì nếu không có khả năng tư duy thì HS không thể trở thành những người làm chủ tri thức Việc phát triển tư duy không thể thay thế được việc rèn luyện cảm giác, tri giác, năng lực quan sát và trí nhớ cho HS Nếu không có những tri thức cần thiết, không có khả năng thu thập các sự kiện, tài liệu thì không có gì để tư duy Tư duy không thể tiến hành bên ngoài những tri thức cụ thể được Từ những biện pháp rèn luyện khả năng tư duy cho HS trong quá trình dạy học

VL, làm căn cứ cho việc sử dụng BTVL để phát triển tư duy của HS

2.3 Phát triển tư duy thông qua quá trình giải BTVL:

Theo Nguyễn Đức Thâm [8,tr 337]:

2.3.1 BTVL là phương tiện để phát triển tư duy:

a BTVL tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tò mò, ham hiểu biết của HS:

- Trong giai đoạn xây dựng kiến thức, HS nắm được lý thuyết trừu tượng và khái quát là các khái niệm, định luật… Còn BTVL tạo điều kiện cho HS tiếp xúc với các hiện tượng tự nhiên cụ thể, sinh động, kích thích sự tò mò, ham hiểu biết của HS Các BTVL đóng vai trò là các tình huống có vấn đề buộc HS phải tư duy mới giải quyết được

- Kinh nghiệm chứng tỏ rằng bài tập gây cho HS nhiều hứng thú Việc thực hiện thành công những thí nghiệm VL mà kết quả của nó xác nhận điều tiên đoán lý thuyết làm cho HS có cảm giác hài lòng và vui sướng

b Xây dựng nội dung BTVL phù hợp với đối tượng HS:

- Tùy vào mỗi đối tượng HS, GV lựa chọn nội dung bài tập, cách hướng dẫn HS sao cho phù hợp nhưng vẫn đảm bảo HS đạt được những mục tiêu chung của chương trình

c BTVL giúp rèn luyện cho HS kỹ năng thực hiện các thao tác tư duy:

- BTVL là tình huống có vấn đề để HS tư duy Hoạt động tư duy diễn ra bắt đầu từ khi gặp tình huống có vấn đề và tiếp nhận vấn đề, từ đó tìm cách giải quyết các tình huống cho đến khi giải quyết xong vấn đề

- Các thao tác tư duy thường được sử dụng trong khi giải BTVL:

 Phân tích các tình huống đặt ra trong bài toán, phân tích các dữ kiện đã cho và các yêu cầu để tìm ra các quy luật VL có liên quan

Trừu tượng hóa các yếu tố không liên quan để tìm ra các dấu hiệu, các tính chất

có liên quan đến vấn đề cần tìm

 Tổng hợp các dữ kiện, các quy luật vật lý để xác lập các mối liên hệ

 Cụ thể hóa các phương pháp suy luận để luận giải, hoặc so sánh các dấu hiệu giống nhau để có sự lập luận tương tự

 Khái quát hóa từ nhiều bài toán để rút ra phương pháp giải cho từng dạng toán

- VL học là một khoa học thực nghiệm Các khái niệm, các định luật thì rất đơn giản nhưng biểu hiện của chúng trong tự nhiên thì rất phức tạp Bởi vì một SVHT có thể

bị chi phối bởi nhiều định luật, nhiều nguyên nhân đồng thời hoặc liên tiếp chồng chéo lên nhau BTVL sẽ giúp 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 BTVL,

HS phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp kiến thức thuộc nhiều chương, nhiều phần của chương trình

- BTVL là một trong những phương tiện rất quý báu để rèn luyện kỹ năng, kỹ 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 thực tiễn Có thể xây dựng rất nhiều BTVL có nội dung thực tiễn, trong đó yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức lý thuyết để giải thích các hiện tượng thực tiễn hoặc dự đoán các hiện tượng có thể xảy ra trong thực tiễn ở điều kiện cho trước

- BTVL còn rèn luyện khả năng tư duy lôgic Với trình độ toán học khá phát triển, nhiều khi các bài tập được sử dụng dẫn dắt HS đến những suy nghĩ về một hiện tượng mới, một khái niệm mới bằng con đường suy luận lôgic

- Mục đích cơ bản đặt ra khi dạy BTVL không chỉ rèn luyện HS giải các BTVL

mà còn làm sao cho HS hiểu sâu sắc hơn những quy luật VL, biết phân tích và ứng dụng

lý thuyết vào những vấn đề thực tiễn, vào tính toán kỹ thuật và cuối cùng phát triển được năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề

- 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 thí nghiệm

d BTVL tập dượt để HS giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức khoa học:

- Theo Phạm Hữu Tòng [10,tr 9], BTVL là phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho HS Bởi vì giải BTVL là một hình thức làm việc tự lực căn bản của HS Trong khi giải BTVL, HS phải phân tích đề bài, tự xây dựng những lập luận, thực hiện tính toán, khi cần thiết phải tiến hành các thí nghiệm, thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra các kết luận của mình Trong điều kiện đó tư duy lôgic, tư duy sáng tạo của HS được phát triển, năng lực giải quyết vấn đề độc lập của HS được nâng cao

e BTVL giúp rèn luyện ngôn ngữ VL cho HS:

- Khi giải BTVL, HS phải sử dụng các từ ngữ VL, những lập luận của bản thân để

đi đến kết luận Chính quá trình giải BTVL tạo cơ hội cho HS rèn luyện ngôn ngữ VL

của mình GV cần tạo cơ hội cho HS tự diễn đạt ý kiến của mình, hướng dẫn cho HS sử dụng đúng các thuật ngữ chuyên môn

2.3.2 Nguyên tắc chung về chọn nội dung BTVL nhằm phát triển tư duy:

Theo Nguyễn Đức Thâm [8, tr 363], các nguyên tắc chung về lựa chọn nội dung BTVL bao gồm:

- Các BT phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp (phạm vi và số lượng các kiến thức, kỹ năng cần vận dụng từ một đề tài đến nhiều đề tài, số lượng các đại lượng cho biết và đại lượng phải tìm…) giúp HS nắm được phương pháp giải các loại BT điển hình BT nâng cao dần về các tình huống có vấn đề nhưng phải nằm trong giới hạn nhận thức của HS

- Mỗi BT phải là một mắt xích trong hệ thống BT, đóng góp một phần nào đó vào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức

- Hệ thống BT cần bao gồm nhiều thể loại: BT định tính, BT định lượng; BT tự luận, BT trắc nghiệm; BT giả tạo, BT có nội dung thực tế, BT luyện tập, BT sáng tạo, BT cho thừa hoặc thiếu dữ kiện, BT mang tính chất ngụy biện và nghịch lý, BT có nhiều cách giải khác nhau và BT có nhiều lời giải tùy theo điều kiện cụ thể… Lựa chọn BT không trùng lặp nhằm kích thích hứng thú học tập và phát triển tư duy của HS

* Tóm lại:

Cần phát huy tối đa tác dụng của BTVL trong việc thực hiện những yêu cầu của quá trình dạy học VL, đặc biệt là yêu cầu phát triển tư duy của HS GV phải dạy cho HS biết vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề đặt ra một cách tự lập Giải BT không chỉ giúp cho HS củng cố kiến thức, luyện tập áp dụng những định luật đã học mà quan trọng hơn còn là hình thành chính phong cách nghiên cứu của hoạt động trí tuệ, phương pháp tiếp cận các hoạt động nghiên cứu Phát triển tư duy của HS trong quá trình giải BTVL, cũng như trong mọi hoạt động trí tuệ đòi hỏi phải áp dụng các hình thức và phương pháp nhận thức khoa học Việc lựa chọn nội dung BTVL phải coi trọng mục tiêu phát triển tư duy và tính sáng tạo của HS nhưng vẫn đảm bảo phù hợp với mục tiêu chung của quá trình dạy học và khả năng nhận thức của HS

2.4 Phân loại các dạng bài toán và lập hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic:

2.4.1 Phân loại các dạng toán dựa vào hành động nhận biết của người giải:

- Có nhiều cách phân loại BTVL: phân loại theo nội dung, theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải, theo yêu cầu định tính hoặc định lượng của việc nghiên cứu vấn đề, theo yêu cầu luyện tập kỹ năng hoặc phát triển tư duy sáng tạo của HS trong quá trình dạy học…[10, tr 10]

- Khi đứng trước một bài toán, đầu tiên người giải sẽ xem bài toán này có giống với bài toán đã từng giải hoặc đã biết cách giải hay không? Đó là hành động nhận biết của người giải Sẽ xảy ra ba tình huống:

 Bài toán hoàn toàn xa lạ với người giải và người giải chưa biết cách giải

 Bài toán có cách giải hoàn toàn giống với bài toán mẫu (ở đây bài toán mẫu là những bài toán mà người giải đã giải hoặc đã biết cách giải)

 Bài toán có một phần giống bài toán mẫu, một phần khác hơn so với bài toán mẫu

- Dựa vào cách phân loại BTVL theo hành động nhận biết của người giải ta sẽ có các kiểu bài toán sau:

a Bài toán angôrit: là bài toán đã có sẵn thuật toán,được dùng để rèn luyện cho

HS áp dụng được những kiến thức xác định để giải từng loại bài toán theo một mẫu cho sẵn Ở đây không đòi hỏi tư duy sáng tạo của HS mà chủ yếu là cho HS luyện tập để nắm vững cách giải đối với một loại bài toán nhất định đã được chỉ dẫn Dạng bài toán này thường dùng làm bài tập luyện tập để HS làm quen với những phương pháp điển hình Thuật ngữ angôrit là khái niệm toán học dùng để chỉ bản quy định chính xác và hiểu một cách đơn giá về việc hoàn thành các thao tác nguyên tố theo một trình tự nhất định nhằm giải quyết bài toán thuộc một loại, một kiểu nào đó

b Bài toán ơritxtic: là bài toán chưa có sẵn thuật toán, được dùng để phát triển

tư duy sáng tạo của HS Việc giải các bài toán này đòi hỏi HS phải tư duy, sáng tạo tìm ra cách giải chứ không có mẫu sẵn có để HS làm theo Sự khác nhau giữa bài toán angôrit

và bài toán ơritxtic là ở chỗ điều kiện cho trong bài toán ơritxtic che dấu angôrit giải, còn điều kiện cho trong bài toán angôrit đã mang tính chất nhắc bảo angôrit giải Thuật ngữ ơritxtic có nghĩa là tìm tòi, phát hiện

c Bài toán angôrit – ơritxtic: là dạng toán có một bộ phận nào đó giống với bài

toán mẫu đã từng giải, hay đã biết angôrit giải Người giải có thể căn cứ theo angôrit của bài toán mẫu để nghiên cứu, tìm ra cách giải phù hợp với bài toán mới Đây là dạng toán trung gian giữa hai dạng toán trên Dạng toán này không quá khó như “bài toán ơritxtic” nhưng vẫn chứa đựng tình huống có vấn đề khiến người giải phải tìm tòi, sáng tạo, không làm việc rập khuôn như “bài toán angôrit”

2.4.2 Phương án lập hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic:

Các bước tiến hành lập hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic:

- Nắm vững nội dung kiến thức của chương “động học chất điểm” VL 10 NC

- Tìm hiểu các dạng bài tập của chương “động học chất điểm” từ đơn giản đến phức tạp Tham khảo và nắm được cách giải của các dạng bài tập đó Sắp xếp các bài toán có angôrit giải gần giống nhau vào chung một nhóm

- Trong mỗi nhóm bài tập vừa sắp xếp, chọn một bài toán mẫu và lập angôrit giải Bài toán mẫu thường đơn giản, dễ lập angôrit giải và phải đặc trưng cho các bài tập trong nhóm

- Trên cơ sở angôrit giải của bài toán mẫu, lựa chọn các bài toán có một phần giống với bài toán mẫu, một phần hoàn toàn khác với bài toán mẫu Những bài toán này

HS có thể dựa trên angôrit giải của bài toán mẫu, vận dụng các kiến thức đã học và suy luận của bản thân có thể giải được

- Sắp xếp các bài toán được lựa chọn thành một hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic Các bài toán này vừa được sắp xếp theo nội dung chương trình, vừa sắp xếp tăng dần về độ khó, phức tạp dần về những yêu cầu của sự phát triển tư duy

- Hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic cần đáp ứng các yêu cầu về lựa chọn BTVL để phát triển tư duy của HS Các bài toán phải thể hiện được tính thừa kế, bài trước phải làm cơ sở để giải bài toán kế tiếp Bài toán mới không nên quá rập khuôn theo bài toán mẫu nhưng cũng không nên quá khó đối với HS thì cũng không kích thích được

sự tự tư duy

* Tóm lại:

Như đã biết ở trên, các bài toán angôrit – ơritxtic đã có một bộ phận nào đó giống với bài toán đã giải nhưng vẫn chứa tình huống có vấn đề kích thích sự tư duy của HS

Những chi tiết giống với bài toán cũ là tư liệu để HS tư duy, sáng tạo nhằm giải quyết những nhiệm vụ mới Khi gặp dạng toán này, HS phải phân tích, so sánh với bài toán đã làm, tìm ra những tình huống mới ẩn chứa bên trong Từ đó rèn luyện các thao tác tư duy cho HS Việc hướng dẫn giải BT theo angôrit sẽ giúp HS rèn luyện kỹ năng giải các dạng BTVL cơ bản Ngoài ra, tuy HS có thể dựa vào angôrit của bài toán mẫu nhưng qua việc giải quyết những nhiệm vụ mới, HS sẽ tự hình thành cho mình phương pháp mới, kỹ năng mới Hệ thống liên kết các bài toán angôrit – ơritxtic được sắp xếp theo dạng bậc thang, sẽ từng bước đưa HS đến bậc cao nhất của quá trình tư duy – đó là sự sáng tạo

3 CƠ SỞ THỰC TẾ CỦA ĐỀ TÀI:

3.1 Một số ý kiến về BTVL phần Động học chất điểm VL 10 NC:

- Kiến thức trong phần “động học chất điểm” HS đã được học một phần ở cấp

THCS, nên các em có thể đã quen với một số dạng bài tập đơn giản

- Các BT trong SGK 10 NC sử dụng kết hợp cả BT trắc nghiệm và BT tự luận

Trong phạm vi đề tài này tôi chỉ nghiên cứu và sử dụng các BT tự luận

- Các BT định lượng chủ yếu yêu cầu HS xác định các đại lượng đặc trưng của

chuyển động, thiết lập phương trình chuyển động của vật, tìm điều kiện chuyển động thỏa mãn yêu cầu bài toán Các bài tập vừa có dạng đơn giản, chỉ cần áp dụng công thức

đã học, vừa có dạng tổng hợp cần sử dụng công thức liên quan đến kiến thức của một chương

- Để phong phú thêm các dạng BT, tôi có tham khảo thêm các sách BTVL có nội

dung liên quan đến chương “động học chất điểm” để lập hệ thống các bài toán phục vụ cho đề tài

3.2 Hệ thống các bài toán angôrit – ơritxtic phần “Động học chất điểm” VL 10 NC:

3.2.1 Hệ thống liên kết các bài toán về chuyển động thẳng đều:

a Kiến thức cơ bản:

Về kiến thức cơ bản HS đã biết:

- Độ dời = độ biến thiên tọa độ = tọa độ lúc cuối – tọa độ lúc đầu =

- Quãng đường đi:

 Nếu vật chỉ chuyển động theo chiều dương của trục tọa độ thì : s x x2 x1

Nếu chọn gốc thời gian to= 0 thì x x0vt

- Quãng đường chuyển động: s x  x x0  vt

- Đồ thị tọa độ - thời gian:

 Đồ thị có dạng là một đường xiên xuất phát từ điểm (xo, to), có độ dốc là:

t

x x v

tg     0

 Nếu đồ thị dốc xuống (v < 0): vật chuyển động ngược chiều dương Ngược lại,

đồ thị dốc lên (v > 0): vật chuyển động cùng chiều dương

~ Nếu hai đồ thị cắt nhau tại M thì hoành độ M cho biết thời điểm gặp nhau, còn tung độ cho biết vị trí gặp nhau

- Đồ thị vận tốc – thời gian:

 Đồ thị là đường thẳng nằm ngang

 Đường đi của vật: s = SOACB = vt

b Hệ thống liên kết các bài toán:

Trên cơ sở kiến thức HS đã biết, ta có thể lập hệ thống liên kết các bài toán như sau:

- Loại toán lập phương trình chuyển động của một vật chuyển động thẳng đều và xác định các đại lượng

- Loại toán lập phương trình chuyển động của hai vật chuyển động thẳng đều cùng chiều và xác định các đại lượng

- Loại toán lập phương trình chuyển động của hai vật chuyển động thẳng đều ngược chiều và xác định các đại lượng

- Loại toán hai vật chuyển động thẳng đều cùng chiều (hoặc ngược chiều) không cùng thời điểm xuất phát hay có thời gian nghỉ

- Loại toán tìm phương trình chuyển động của vật sau đó biểu diễn trên đồ thị

- Loại toán tìm phương trình chuyển động của vật và các đại lượng thông qua đồ thị cho trước

@ Loại toán 1: Lập phương trình của một vật chuyển động thẳng đều và xác định

các đại lượng:

* Angôrit giải bài toán:

- Chọn trục tọa độ, gốc thời gian, xác định các điều kiện ban đầu

(GS: Chọn gốc tọa độ O trùng với điểm xuất phát, chiều dương theo chiều chuyển động, gốc thời gian lúc xuất phát Ta có: x0 = 0, t0 = 0.)

- Xác định vận tốc của vật theo điều kiện đề bài:

t

x v







- Lập phương trình chuyển động của vật: x  x0v(tt0)

- Xác định các đại lượng theo yêu cầu đề bài

* Bài toán minh họa: Lúc 6 giờ sáng, một người đi xe đạp từ tỉnh A về tỉnh B với

vận tốc 12 km/h Lập phương trình chuyển động của xe đạp và cho biết người ấy đến B lúc mấy giờ? Biết AB = 18 km Coi chuyển động của xe đạp là thẳng đều.[5, tr 8]

- Lập phương trình chuyển động của xe đạp: x = 12t (km)

Vậy người đó đến B lúc 7 giờ 30 phút sáng

@ Loại toán 2: Lập phương trình chuyển động của hai vật chuyển động thẳng

đều cùng chiều và xác định các đại lượng

* Tình huống mới: đối với bài toán này, HS cần chú ý xác định điều kiện ban đầu

của các vật sao cho thật chính xác Bài toán có thể yêu cầu xác định vị trí, thời điểm gặp nhau của hai vật hay khoảng cách của hai vật sau khoảng thời gian t

+ Điều kiện để hai vật gặp nhau: x 1 x2

+ Khoảng cách của hai vật sau khoảng thời gian t: d  x1 x2

* Bài toán minh họa: Một con chó săn đã trông thấy con thỏ ở khoảng cách s =

200 m Sau bao lâu con chó đuổi kịp con thỏ? Nếu con thỏ chạy với vận tốc 40 km/h, con chó chạy với vận tốc 60 km/h Xem chó và thỏ cùng chạy trên một đường thẳng.[3, tr 16]

Vậy con chó săn sẽ đuổi kịp con thỏ sau 36 giây

@ Loại toán 3: Lập phương trình chuyển động của hai vật chuyển động thẳng đều

ngược chiều và xác định các đại lượng:

* Tình huống mới: So với bài toán mẫu, dạng toán này có hai vật chuyển động

ngược chiều nhau HS cần biết nếu một vật chuyển động theo chiều dương (v1 > 0) thì vật còn lại chuyển động ngược chiều dương (v2 < 0) Nếu chọn gốc tọa độ trùng với điểm xuất phát của vật 1 Ta sẽ có vị trí ban đầu của vật 1 bằng 0 (x01 = 0), của vật 2 sẽ bằng khoảng cách giữa hai vật (x02 = d)

* Bài toán minh họa: Hai xe chạy ngược chiều đến gặp nhau, khởi hành cùng

một lúc từ hai địa điểm A và B cách nhau 120 km Vận tốc của xe đi từ A là 40 km/h, của

xe đi từ B là 20 km/h Coi chuyển động của các xe như chuyển động của các chất điểm trên đường thẳng

Viết phương trình chuyển động của từng xe Từ đó xác định thời điểm và vị trí hai

- Chọn gốc tọa độ O trùng với điểm A, chiều dương theo chiều chuyển động của

xe 1 từ A đến B, gốc thời gian (t0 = 0) lúc hai xe xuất phát

- Theo đề bài: v1 = 40 km/h

- Lập phương trình chuyển động của hai xe:

Vậy hai xe gặp nhau lúc 2 giờ tại vị trí cách A (gốc tọa độ) 80 km

@ Loại toán 4: Xét hai vật chuyển động thẳng đều cùng chiều (hoặc ngược chiều)

không cùng thời điểm xuất phát hay có thời gian nghỉ:

* Tình huống mới: Đối với dạng toán này, để thuận tiện cho việc giải toán, HS

cần tư duy sáng tạo khi chọn gốc thời gian và gốc tọa độ sao cho thích hợp Thường nên chọn gốc thời gian lúc vật sau xuất phát hoặc lúc vật nghỉ và bắt đầu chuyển động tiếp

Gốc tọa độ thường chọn tại vị trí vật chuyển động trước xuất phát hoặc là vị trí gặp nhau của hai vật Vì thay đổi cách chọn gốc tọa độ và gốc thời gian nên điều kiện ban đầu của các vật cũng thay đổi

* Bài toán minh họa 1: Lúc 6 giờ, một người đi xe đạp chuyển động đều với vận

tốc 12 km/h, gặp một người đi bộ ngược chiều, chuyển động với vận tốc 4 km/h, trên cùng một đường thẳng Người đi xe đạp dừng lại lúc 6 giờ 30 phút để nghỉ 30 phút, sau

đó anh ta quay lại đuổi kịp người đi bộ với vận tốc như trước Hãy xác định vị trí và thời điểm người đi xe đạp đuổi kịp người đi bộ.[1, tr 8]