Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước

Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước Sáng kiến kinh nghiệm học vật lí qua trò chơi tiên lửa nước

THỰC HIỆN : ĐỖ ĐỨC SIÊU

GIÁO VIÊN BỘ MÔN VẬT LÝ TRƯỜNG THPT PHÚ NHUẬN – TPHCM

NĂM HỌC : 2012 – 2013

PHẦN GIỚI THIỆU CỦA TỔ BỘ MÔN

NHẬN XÉT CỦA HIỆU TRƯỞNG

LỜI MỞ ĐẦU

Để thực hiện đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao hiệu quả giáo dục,phát huy tính chủ động sáng tạo, khơi gợi niềm say mê hứng thú học tập củahọc sinh, cần kết hợp đổi mới phương pháp giảng dạy cả giờ chính khoá lẫnhoạt động ngoại khoá

Hoạt động ngoại khóa là một hình thức tổ chức dạy học được tiến hànhngoài giờ lên lớp chính thức, ngoài phạm vi chương trình của bộ môn Hìnhthức này đang được áp dụng rộng rãi và có hiệu quả ở nhà trường phổ thông.Khi tổ chức các hoạt động ngoại khóa vật lý tại trường THPT Phú Nhuận,tôi nhận thấy các em học sinh quan tâm và thích thú với trò chơi tên lửa nướcnhiều hơn các hoạt động khác Trò chơi này được tổ Vật lý kết hợp với Đoànthanh niên tổ chức tại trường từ năm học 2009-2010 đến nay

Trên cơ sở đó tôi thực hiện đề tài :

HỌC VẬT LÝ QUA TRÒ CHƠI TÊN LỬA NƯỚC

để chia sẻ và trao đổi kinh nghiệm với quý thầy cô đồng nghiệp

Đối tượng : Học sinh lớp 10, 11 của trường THPT Phú Nhuận – TPHCM.Trong quá trình thực hiện đề tài, do kinh nghiệm tổ chức còn hạn chế và kỹnăng trình bày có thể có thiếu sót, rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy côđồng nghiệp để đề tài hoàn chỉnh hơn

Xin chân thành cám ơn

Đỗ Đức Siêu – THPT Phú Nhuận

Email : doducsieu@yahoo.com

NỘI DUNG ĐỀ TÀII- MỤC ĐÍCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI :

Nhằm mục đích nâng cao chất lượng dạy và học, những người làm công tácgiáo dục đã thực hiện nhiều biện pháp để đổi mới phương pháp dạy học Mối quantâm sâu sắc hiện nay của các thầy cô giáo là làm thế nào để phát huy tính chủ độngtìm tòi sáng tạo của học sinh Nếu chúng ta chỉ coi trọng việc dạy văn hóa sao chohọc sinh học thật giỏi mà quên đi việc truyền thụ cho các em kỹ năng sống, kỹ nănghòa nhập cộng đồng thì ngoài giờ đến trường, thời gian còn lại các em sẽ lao vàocác trò chơi vô bổ, bạo lực, không quan tâm đến mọi việc diễn ra xung quanh, lạnhlùng, chỉ biết sống cho riêng mình

Phong trào thi đua “Xây dựng trường học thân thiện, học sinh tích cực”

như một làn gió mới mang đến sự lạc quan và là kim chỉ nam đã thôi thúc tôithực hiện ý tưởng tổ chức các buổi sinh hoạt ngoại khóa vật lý thật bổ ích chohọc sinh

Khi tổ chức các buổi sinh hoạt ngoại khóa vật lý tại trường THPT PhúNhuận, tôi nhận thấy các em học sinh quan tâm và thích thú với trò chơi tên lửanước nhiều hơn các hoạt động khác Tôi đã lồng ghép việc vận dụng kiến thứccủa bộ môn vật lý vào trò chơi này một cách nhẹ nhàng và hiệu quả Các emdần dần hiểu rằng các kiến thức đã học được sử dụng vào tình huống cụ thể nào.Bằng cách hướng dẫn cho các em tự tay làm những quả tên lửa nước đầy màusắc và đảm bảo an toàn, tôi đã kích thích cho các em sự thích thú tìm tòi, sángtạo Trong các buổi sinh hoạt, các em được luyện tập đức tính cẩn thận, biếthợp tác và chia sẻ kinh nghiệm cho nhau, đoàn kết và thương yêu nhau hơn.

Và hơn hết các em biết trân trọng quý mến thầy cô vì những gì thầy cô đãđem lại cho chúng Sự hân hoan, vui sướng của các em học sinh thật sự đem lạicho tôi niềm vui, giúp tôi hoàn thành công việc

II- CƠ SỞ LÝ LUẬN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI:

1) Tổ chức hoạt động ngoại khóa vật lý dưới hình thức các cuộc thi bắn tên lửa nước.

- Việc tổ chức các buổi sinh hoạt ngoại khóa, các cuộc thi bắn tên lửanước là hình thức hoạt động tập thể vui để học làm cho học sinh tích cực tronghọc tập và rèn luyện

- Hoạt động này có thể xem là một hình thức tự học tích cực, bổ ích và cóhiệu quả, gắn liền việc học với thực tiễn đời sống, mở rộng và phát triển kiếnthức cho học sinh

- Việc thực hiện chế tạo các mô hình tên lửa nước sẽ giúp cho học sinhphát triển năng lực tìm tòi sáng tạo, rèn luyện kỹ năng khéo léo, tự ôn tập vàkiểm tra lại kiến thức đã học trong giờ chính khóa

- Để hoạt động hiệu quả, chúng tôi thường kết hợp với Đoàn trường tổchức các cuộc thi bắn tên lửa nước giao lưu giữa học sinh trong trường hoặcgiao lưu với các trường THPT trong địa bàn thành phố

2) Kiến thức vật lý được vận dụng nhiều trong trò chơi tên lửa nước :

- Trong nhà trường, thầy cô dạy cho học sinh cách học và cách tự học,khuyến khích học sinh học tập tích cực, chủ động, sáng tạo, không tiếp thu mộtchiều, biết suy nghĩ và biết phản biện để tự nâng cao trình độ của mỗi cá nhân

- Trò chơi tên lửa nước là một trong các hình thức hoạt động ngoại khóavật lý có sử dụng các kiến thức sau đây :

ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN ĐỘNG LƯỢNG.

CHUYỂN ĐỘNG PHẢN LỰC

Hệ kín là hệ vật trong đó chỉ có nội lực do tương tác giữa các vật trong

hệ mà không có tác dụng của ngoại lực, hoặc có các ngoại lực triệt tiêu lẫn nhau

Động lượng của một vật chuyển động là đại lượng đo bằng tích của khối

lượng và vận tốc của vật Động lượng là một đại lượng vectơ (kí hiệu



p) , cùng

Xét một hệ kín gồm hai vật m1 và m2 tương tác nhau Theo định luật IIINewton :

 m2a2 m1a1



t

v v m t

v v

' 2 2

1v m v m

Định luật bảo toàn động lượng:

Vectơ tổng động lượng của hệ kín được bảo toàn





 p'

p

Xung lượng của lực :

Xét một vật khối lượng m đang chuyển động thì chịu tác dụng của mộtlực

t

 : thời gian tương tác

 1

v ; v2: vận tốc ban đầu của hai vật

 ' 1

v ;

 ' 2

v : vận tốc của hai vật sau tương tác

Nguyên tắc chuyển động bằng phản lực.

Trong một hệ kín đứng yên , nếu có một phần của hệ chuyển động theomột hướng, thì phần còn lại của hệ phải chuyển động theo hướng ngược lại.Chuyển động theo nguyên tắc như trên được gọi là chuyển động bằng phản lực

Sự giật lùi của súng khi bắn , chuyển động của máy bay phản lực , tên lửa

là những ứng dụng của chuyển động bằng phản lực

Để phóng các tên lửa nước bay đi, người chơi sẽ cho một lượng nước nhỏvào một chai nhựa và bơm không khí vào chai Hỗn hợp không khí và nướcđược nén ở áp suất cao thoát ra phía dưới thì theo định luật bảo toàn động lượng,phần vỏ tên lửa sẽ bay theo chiều ngược lại

CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT BỊ NÉM Phương pháp khảo sát.

+ Chọn mặt phẳng tọa độ Oxy là mặt phẳng thẳng đứng Gốc tọa độ O trùng vớiđiểm xuất phát của vật Gốc thời gian là thời điểm ném vật

+ Dùng phép chiếu để phân tích chuyển động phức tạp của vật M thành cácchuyển động thẳng trên các trục Ox và Oy độc lập với nhau

+ Khảo sát riêng rẽ chuyển động của các hình chiếu Mxvà My

+ Phối hợp các chuyển động thành phần của Mxvà Myđể khảo sát chuyển độngthực của vật M

Chuyển động của vật ném xiên.

Xét một vật nhỏ M được ném từ mặt đất với vận tốc ban đầu

 0

v hợp với

 Bỏ qua lực cản của không khí.

 x

y

 0

v



O

 y

v

I



v

Chọn hệ trục tọa độ Oxy như hình vẽ Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực

Tầm bay cao là độ cao cực đại mà vật đạt tới

Công thức tính tầm bay cao : Khi vật lên đến đỉnh I của quỹ đạo parabol thì

0 0

sin2

1sin

v

H = v sin

2 2

Tầm bay xa.

Tầm bay xa là khoảng cách giữa điểm ném và điểm rơi (cùng trên mặt đất)

Công thức tính tầm bay xa : Khi vật trở lại mặt đất y = 0 Từ (4) suy ra

v từđiểm A có độ cao h so với mặt đất Bỏ qua

lực cản của không khí Tương tự như trên

2v x

g

(**)Qũy đạo của vật là một nhánh parabol đỉnh A

Độ lớn của vận tốc ngay khi chạm đất

cos

gh v

v

22 0

0







- Ngoài ra, khi tên lửa nước chuyển động, vật còn chịu tác dụng của lực

ma sát, lực cản của không khí, lực hấp dẫn (trọng lực) Do đó, để đạt kết quả tốtnhất học sinh phải tính toán các yếu tố cần thiết cho trò chơi như áp suất của hơi

để có tốc độ xuất phát hợp lý, góc bắn thích hợp để có thể phóng mô hình tênlửa trúng mục tiêu một cách chính xác nhất

- Ngoài các kiến thức vật lý đã nhắc đến ở trên, các thầy cô giáo có thểhướng dẫn thêm cho học sinh đọc sách, tra cứu tài liệu và xử lí thông tin trênInternet, giúp học sinh có thêm kinh nghiệm và kỹ năng vận dụng kiến thức đãhọc vào trò chơi tên lửa nước

3) Hướng dẫn chế tạo tên lửa nước và giàn phóng :

A Tên lửa nước

Chóp tên lửa cắt theo mẫu sau đây, cung tròn bằng với đường kính mặtngoài trên đầu chóp cắt bớt một chút để dán cho dễ Bôi keo DOG ở hai cạnh vàchờ keo hơi khô rồi dán hai cạnh với nhau.

Nên làm chóp bằng mouse để tránh nguy hiểm nếu sơ ý bắn trúng người

Sau đó, cắt một đoạn mouse cao khoảng 40mm và dài bằng chu vi mặtngoài thân tên lửa rồi dán lên đầu thân trên để làm gờ gắn chóp tên lửa.

Bên trong phần vỏ tên lửa là chai PET 1,5 lít (nước ngọt PEPSI)

Cắt 4 cánh tên lửa hình thang, đường cao 50mm, đáy nhỏ 50mm, đáy lớn

120 mm bằng mouse dầy 5mm Bôi keo vào cạnh 120mm rồi dán vào đầu dướicủa thân tên lửa Chú ý dán cách đều nhau và dùng súng bắn keo nến để tăng độbền cho cánh

Mô hình tên lửa nước sau khi lắp ráp hoàn chỉnh

B Dù

Dùng vải dù hay vải phi dầu có diện tích

khoảng 1m2 (hình vuông 1m x 1m), sau đó cắt

thành hình tròn, đường kính khoảng 1m, may

cuốn mép hoặc vắt sổ Có thể cắt một lỗ tròn nhỏ

đường kính 10 cm để tên lửa rơi từ từ theo

phương thẳng đứng xuống mà không bị gió đẩy

đi xa Cắt 8 đoạn dây dù dài 80cm, buộc gút

chung một đầu, các đầu còn lại xỏ vào mép dù

Chú ý chia đều khoảng cách giữa các lỗ Dùng

C Giàn phóng

- Chuẩn bị :

Một đoạn ống nước PVC đường kính

21 mm dài 1,5m, cắt 1 đoạn dài 20 cm, 6

- 1 miếng cao su săm xe máy

- 1 cuộn keo lụa quấn ống nước

- 1 tuýp keo dán ống nước PVC

Làm ống phóng

Gắn đoạn ống dài 20 cm vào co nối thẳng và dây rút để buộc 6 đoạn dâyrút xung quanh co nối thẳng Gắn chai PET vào ống để điều chỉnh chiều dài củadây rút sao cho các đầu dây rút bám chặt vào gờ đầu chai Quấn thêm một ít keolụa vào đầu co nối để tránh cho nước bị xì ra khi bơm không khí vào tên lửa

Gắn tiếp vào bên dưới một co chữ

T có gắn đoạn ống 10 cm Dùng kéo

nhọn khoét lỗ trên đầu bịt ống 21mm để

gắn vòi bơm, chú ý gắn thêm miếng cao

su nhỏ trước khi siết ốc giữ vòi bơm

Gắn bịt ống đã có vòi bơm vào đo ạn ống

chữ T Bên dưới co chữ T là van khóa

nước để xả khí và nước còn sót lại

Chân đế có thể cắt ghép ống theo

hình chữ T hoặc chữ H sao cho tạo thế

cân bằng vững chắc cho dàn phóng

Các mối nối phải được dán keo

chắc chắn, kín hơi đảm bảo đủ áp suất

lớn để phóng tên lửa

Có thể gắn thêm đồng hồ đo áp suất và thước chia độ trên trục xoay đểxác định chính xác góc bắn tên lửa khi bắn xiên.

Dùng đoạn ống đường kính 42mm để làm chốt giữ các đầu dây rút bámchặt cổ chai PET Khi ta kéo chốt xuống, dây rút rời khỏi cổ chai, áp suất đẩytên lửa bay đi.

Người chơi sẽ cho nước vào chai nhiều ít tùy nhu cầu (khoảng 1/3 chai),bơm không khí vào chai, áp suất tối đa 80 PSI (nếu cao hơn có thể gây nổ hoặctên lửa bứt đứt chốt bay đi mất) và điều chỉnh góc bắn thích hợp

4) Một số kế hoạch tổ chức các cuộc thi đấu tên lửa nước :

Mẫu tham khảo

- Quy trình tổ chức đảm bảo khoa học, khách quan, đúng tiến độ

- Thực hiện tốt công tác thông tin và tuyên truyền về cuộc thi

II - ĐỐI TƯỢNG DỰ THI :

III - THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM

1 Thời gian:

2 Địa điểm:

IV - HÌNH THỨC VÀ NỘI DUNG THI :

- Thi bắn cao và bung dù, tính thời gian tên lửa nước ở trên không

- Mỗi lớp cử 1 đội gồm 3 thành viên, tự chế tạo tên lửa nước, giàn phóng vàchuẩn bị ống bơm hơi

- Mô hình tên lửa dự thi phải tuân theo những tiêu chuẩn kĩ thuật và an toàncủa ban tổ chức như sau : Tên lửa làm bằng chai nhựa Pepsi 1,5 lít, không dùngchai nhỏ hơn hoặc lớn hơn, không dùng chai bằng kim loại hay thủy tinh Chóptên lửa làm bằng giấy, hoặc mút xốp, không làm bằng kim loại

- Khi thi đấu các đội chú ý tên lửa phải hướng thẳng lên trời, tuyệt đốikhông hướng vào người xung quanh và tuân theo hiệu lệnh của trọng tài Nếuxuất phát muộn sẽ bị loại hoặc trừ điểm Trường hợp gặp sự cố không phóngđược, đội sẽ bị trừ điểm và được phóng lại vào lượt thi đấu cuối cùng

- Vòng 1 : các đội bốc thăm, mỗi lượt bắn gồm 3 đội, loại trực tiếp chọn 1đội vào vòng 2

- Vòng 2 : tất cả các đội được chọn cùng phóng để chọn 3 đội có số điểmcao nhất

V - CƠ CẤU GIẢI THƯỞNG :

Ban tổ chức sẽ trao tặng:

1 giải nhất :

1 giải nhì :

1 giải ba :

VI - THÀNH PHẦN BAN TỔ CHỨC VÀ GIÁM KHẢO

VII - KINH PHÍ VÀ NGUỒN TÀI TRỢ

5) Một số hình thức và thể lệ thi đấu :

Mẫu tham khảo

- Các đội thi bắn tên lửa nước vào mục tiêu nằm trên mặt đất cách bệ phóng

50 m

- Mỗi đội có 2 lượt bắn, BTC tính điểm tổng cộng 2

lần bắn Phần dài nhất của tên lửa nằm trong vòng nào sẽ

có số điểm tương ứng như sau :

- Vòng 1 (đường kính 4 m) : 30 điểm

- Vòng 2 (đường kính 8 m) : 20 điểm

- Vòng 3 (đường kính 12 m) : 10 điểm

Nếu 2 đội có số điểm bằng nhau, đội có tên lửa gần

tâm nhất sẽ chiến thắng Xem bảng điểm minh họa

Lần bắn 1 Vòng 1 (30 điểm)

cách tâm 1,6 m

Vòng 2 (20 điểm)cách tâm 2,5 m

Vòng 1 (30 điểm)cách tâm 1,2 mLần bắn 2 Vòng 1 (30 điểm)

cách tâm 1,0 m

Vòng 1 (30 điểm)cách tâm 0,8 m

Vòng 1 (30 điểm)cách tâm 1,8 m

Kết quả Chiến thắng

- Khi tổ chức hội thi, cần chú ý một số vấn đề sau :

+ Ban giám khảo và người điều khiển hội thi là người có năng lực, kiếnthức vững vàng, khách quan và không thiên vị

+ Chuẩn bị kỹ hệ thống âm thanh, ánh sáng và các phương tiện kỹ thuật.+ Phổ biến thể lệ thi đấu, dặn dò học sinh tham dự phải thật cẩn thận,bình tĩnh, không cay cú ăn thua

+ Mô hình tên lửa dự thi phải tuân theo những tiêu chuẩn kĩ thuật và antoàn : Tên lửa làm bằng chai nhựa Pepsi 1,5 lít, không dùng chai nhỏ hơn hoặclớn hơn, không dùng chai bằng kim loại hay thủy tinh Chóp tên lửa làm bằnggiấy, hoặc mút xốp, không làm bằng kim loại Khi thi đấu các đội chú ý tên lửa

123

III MỘT SỐ CUỘC THI TÊN LỬA NƯỚC ĐÃ TỔ CHỨC & THAM DỰ :

Hàng năm, phối hợp với Đoàn trường, tổ Vật Lý đã tổ chức cho các em chếtạo và phóng tên lửa nước, chế tạo xe đua phản lực … tại trường THPT PhúNhuận hoặc tại các địa điểm cắm trại như Đamb’ri, Lâm Đồng Đội tên lửanước học sinh trường THPT Phú Nhuận tham gia thi đấu giao lưu với cáctrường THPT trong thành phố diễn ra tại Nhà Văn Hóa Thanh Niên (năm 2011

và năm 2012) hoặc tại trường THPT chuyên Lê Hồng Phong (năm 2010, 2011,2012) với kết quả thứ hạng khá tốt

Hội thi tên lửa nước ở Damb’ri (21-12 -2011)

Tham dự hội thi tên lửa nước ở Nhà Văn Hóa Thanh Niên TPHCM 2011

Hội thi tên lửa nước khối 10 tại trường THPT Phú Nhuận (15-3-2012)

Hội thi tên lửa nước khối 11 tại Đambr’i (20-12-2011)

Tham dự cuộc thi tên lửa nước 6-10-2012 tại NVH Thanh Niên

IV- KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI:

Đây là một hoạt động mang tính nhân văn sâu sắc mới được áp dụng mộtvài năm gần đây Có thể nhìn thấy ở đâu đó có trò chơi tên lửa nước nhưng ởtrường THPT Phú Nhuận trò chơi này đã được tổ chức một cách khoa học với

sự trợ giúp chuyên môn của các thầy cô giáo tổ vật lý

Xuất phát từ những tình cảm chân thành, quan tâm đến học sinh một cách

có trách nhiệm và qua những hoạt động ngoại khóa hấp dẫn nên tôi đã được các

em ủng hộ và tham gia rất tích cực Chúng tôi đã có những giờ phút vui vẻ,thoải mái Sự tiến bộ của các em học sinh là niềm vui, niềm hạnh phúc của bảnthân

- Trò chơi này dễ thực hiện, không mất nhiều thời gian và chi phí để làmcũng vừa phải không tốn kém nhiều nên nhiều học sinh rất thích thú, kể cả nữsinh Các em nữ rất khéo tay và cũng biết suy nghĩ, tính toán để đạt kết quảchính xác Tuy nhiên trong trò chơi này, yếu tố khách quan như thời tiết, giómưa … cũng ảnh hưởng Mỗi khi bắn chưa đạt yêu cầu, các em ngẩn ngơ, tiếc