Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM --- PHAN THỊ KIM PHƯỢNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC S

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

-

PHAN THỊ KIM PHƯỢNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

TƯ DUY CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ

Đà Nẵng – Năm 2018

Trang 2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

-

PHAN THỊ KIM PHƯỢNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

TƯ DUY CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành : Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN QUANG LẠC

Đà Nẵng – Năm 2018

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Trang 5

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 2

3 Mục tiêu nghiên cứu 3

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

6 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

7 Phương pháp nghiên cứu 4

8 Đóng góp của luận văn 5

9 Cấu trúc của luận văn 5

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 THPT 6

1.1 Cơ sở lí luận về năng lực tư duy 6

1.1.1 Khái niệm năng lực tư duy 6

1.1.2 Các năng lực thành phần và mức độ thể hiện của năng lực tư duy 7

1.1.3 Vai trò của phát triển năng lực tư duy trong dạy học 7

1.1.4 Cách kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh 7

1.2 Cơ sở lí luận về bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí 8

1.2.1 Bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí 8

1.2.2 Vai trò của bài tập phát triển năng lực tư duy trong việc thực hiện mục tiêu môn học 8

1.2.3 Các hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy 8

1.2.4 Phương pháp giải bài tập vật lí phát triển năng lực tư duy 9

1.3 Các biện pháp phát triển năng lực tư duy trong dạy học bài tập vật lí 11

1.3.1 Biện pháp 1: Sử dụng bài tập trong mọi giai đoạn của bài học (bài tập trong lúc đặt vấn đề, bài tập trong xây dựng kiến thức mới, bài tập trong tổng kết tiết học, bài tập trong ôn tập, củng cố mở rộng kiến thức) 11

1.3.2 Biện pháp 2: Sử dụng phối hợp trắc nghiệm tự luận với trắc nghiệm khách quan 11

Trang 6

1.3.3 Biện pháp 3: Sử dụng bài tập một cách đa dạng: Bài tập định tính, bài tập có nội dung thực tế, bài tập định lượng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm định

tính 11

1.4 Điều tra thực trạng, năng lực tư duy của học sinh thông qua bài tập 11

1.4.1 Mục đích điều tra 11

1.4.2 Đối tượng điều tra 11

1.4.3 Phương pháp điều tra 11

1.4.4 Kết quả điều tra 12

1.4.5 Đề xuất tiêu chí và thiết kế thang đo đánh giá các mức độ năng lực tư duy của học sinh thông qua bài tập 13

Kết luận Chương 1 15

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH 17

2.1 Vị trí, nội dung và mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT 17

2.2 Xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT 19

2.2.1 Các bài tập về động lượng và định luật bảo toàn động lượng 19

2.2.2 Các bài tập về động năng 21

2.2.3 Các bài tập về cơ năng 21

2.2.4 Một số bài tập tham khảo 22

2.3 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức ở chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy 26

2.3.1 Tiến trình dạy học bài “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng” 26

2.3.2 Tiến trình dạy học bài “ Động năng” 34

2.3.3 Tiến trình dạy học bài “Cơ năng” 39

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 49

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 49

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 49

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 49

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 50

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 50

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 50

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 51

Trang 7

3.3.1 Chọn mẫu thực nghiệm 51

3.3.2 Tiến hành dạy học và quan sát giờ học 52

3.3.3 Công cụ và cách thức đánh giá 52

3.4 Thời gian thực nghiệm sư phạm 53

3.5 Kết quả thực nghiệm sư phạm 53

3.5.1 Những khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm 53

3.5.2 Phân tích diễn biến của quá trình thực nghiệm sư phạm 53

3.5.3 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm về mặt định lượng 60

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 69

TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao)

Trang 11

3.4 Kết quả đánh giá năng lực tư duy của học sinh khi dạy học nội

dung “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng” 55 3.5 Kết quả đánh giá năng lực tư duy của học sinh khi dạy học nội

3.6 Kết quả đánh giá năng lực tư duy của học sinh khi dạy học nội

3.8 Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút 60 3.9 Bảng thống kê điểm số (xi) của bài kiểm tra 15 phút 61

Trang 12

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Số hiệu

3.1 Phân bố điểm của các nhóm đối chứng và thực nghiệm 62

Trang 13

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Tiếp tục thực hiện chủ trương đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo (mà Nghị quyết Hội nghị Trung ương 9 khóa XI (NQ 29-NQ/TW đề ra) Đại hội Đảng lần thứ XII đề ra phương hướng: Giáo dục là quốc sách hàng đầu Phát triển giáo dục

và đào tạo nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học; phát triển giáo dục và đào tạo phải gắn với nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội, xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, với tiến bộ khoa học, công nghệ; phấn đấu trong những năm tới, tạo chuyển biến căn bản, mạnh mẽ về chất lượng, hiệu quả giáo dục và đào tạo; phấn đấu đến năm 2030, nền giáo dục Việt Nam đạt trình độ tiên tiến trong khu vực

Từ đó, Đại hội XII xác định những nhiệm vụ chủ yếu: tiếp tục đổi mới mạnh

mẽ, đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục và đào tạo theo hướng coi trọng phát triển

phẩm chất, năng lực của người học…

Thêm nữa, hiện nay, để đáp ứng các yêu cầu của việc đổi mới căn bản và toàn

diện giáo dục, việc dạy học ở trường phổ thông không còn là “tạo ra kiến thức”,

“truyền đạt kiến thức” hay “ chuyển giao kiến thức” mà phải làm cho người học học cách đáp ứng có hiệu quả các đòi hỏi cơ bản liên quan môn học và có khả năng giải quyết các vấn đề đặt ra trong thực tế cuộc sống [15]

Dạy học theo định hướng phát triển năng lực của học sinh ở nhà trường thế kỉ XXI tập trung vào phát triển các năng lực hành động, học sinh hợp tác cùng giáo viên giải quyết vấn đề, học sinh là trung tâm, giáo viên là người tổ chức, hướng dẫn hoạt động học, tất cả học sinh học cách tư duy, đặc biệt là tư duy bậc cao…

Đổi mới mục tiêu giáo dục phải song hành với đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá nhằm giúp học sinh phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, phát triển các năng lực bản thân Về hình thức kiểm tra đánh giá, Bộ Giáo dục - Đào tạo đã có chủ trương đổi mới hình thức kiểm tra, thi cử như đã áp dụng hình thức thi trắc nghiệm khách quan ở một số môn vào kì thi THPT Quốc gia Với hình thức thi

cử như trên, đòi hỏi học sinh phải có một chuẩn kiến thức và kỹ năng cần thiết Nội

Trang 14

dung thi cử của các môn nói chung và môn Vật lí nói riêng không đòi hỏi mức độ quá khó nhưng lại chú trọng vào khả năng tư duy, sáng tạo và độ nhanh nhạy Để bản thân mỗi học sinh đạt thành tích cao trong quá trình học tập và tiếp nhận tri thức, các em phải có cách học đúng đắn nhằm rèn luyện và phát triển tư duy cho chính mình Trong quá trình dạy học, người giáo viên cũng phải có biện pháp để tổ chức tốt hoạt động nhận thức cho học sinh, lựa chọn và sử dụng các bài tập thích hợp để rèn luyện và phát triển tư duy cho học sinh ngay trong mỗi tiết học

Thực tiễn dạy học cũng cho thấy môn Vật lí được giảng dạy ở các trường phổ thông phổ biến vẫn là cách dạy thông báo sẵn, cách học thụ động, sách vở thiên về truyền đạt kiến thức và rèn luyện kĩ năng giải bài tập theo lối mòn, học sinh làm đi làm lại cho thành thục để hoàn thành các bài kiểm tra mà chưa phát huy hết năng lực học sinh Việc giải bài tập diễn ra một cách thường xuyên nhưng những bài tập giao cho học sinh cũng chưa được chọn lọc để đáp ứng một cách tối ưu việc phát triển năng lực

tư duy của học sinh

Những kiến thức trong chương trình SGK Vật lí THPT hiện hành đều được sắp xếp hợp

lí và nhiều mức độ Tuy nhiên, trong khuôn khổ SGK, không thể liệt kê hết tất cả các bài tập mong muốn cho các em học sinh làm Đặc biệt chương “Các định luật bảo toàn” Vật

lí 10 đòi hỏi phải có nhiều bài tập được soạn thảo một cách đa dạng để giáo viên có thể giúp học sinh phát triển năng lực tư duy của mình ở trên lớp cũng như về nhà

Trên tinh thần vừa đáp ứng các yêu cầu của việc đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục vừa định hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh, tôi quyết định chọn

đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn”

Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh” làm đề tài luận văn của

mình

2 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Trong quá trình tìm hiểu những thông tin khoa học có liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của đề tài, tôi nhận thấy:

Các bài tập vật lí phục vụ cho việc dạy học vật lí phổ thông xuất hiện rất nhiều Các tác giả tùy theo mục đích của mình mà chọn lọc, sắp xếp các bài tập theo mức độ khác nhau nhưng chưa hướng đến phát triển năng lực tư duy cho học sinh

Trang 15

Trong luận văn thạc sĩ vật lí của tác giả Nguyễn Xuân Phương về đề tài: « Xây dựng hệ thống bài tập chương « Các định luật bảo toàn » lớp 10 THPT nhằm phát triển năng lực tư duy độc lập và nâng cao hiệu quả tự học của học sinh » đã có chú ý đến việc xây dựng hệ thống bài tập trong dạy học nhưng khi sử dụng thì chủ yếu là dạy học bài tập một cách thông thường

Như vậy, có rất ít các tài liệu và công trình nghiên cứu xây dựng một cách hệ

thống và đề cập đầy đủ về việc sử dụng bài tập nhằm phát triển năng lực tư duy

3 Mục tiêu nghiên cứu

Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua việc xây dựng và sử dụng các bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu đề xuất được các biện pháp và sử dụng chúng trong dạy học bài tập chương

“Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT thì có thể phát triển năng lực tư duy của học

sinh, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lí

5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

5.1 Đối tượng nghiên cứu

- Hoạt động dạy học bài tập vật lí với việc phát triển năng lực tư duy của học sinh

- Hoạt động dạy và học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT theo hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh

5.2 Phạm vi nghiên cứu

Dạy học bài tập theo định hướng phát triển năng lực tư duy ở chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về năng lực tư duy và các biện pháp phát triển năng lực đó trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về các bài tập và vai trò của nó trong phát triển năng lực tư duy của học sinh

- Đề xuất các biện pháp phát triển năng lực tư duy của học sinh thông qua việc xây dựng và sử dụng các bài tập

Trang 16

- Nghiên cứu đặc điểm của chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT

Khai thác và lựa chọn được kho tư liệu về bài tập có nội dung phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT

- Thiết kế tiến trình dạy học có sử dụng các biện pháp đã đề xuất trong chương

“Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT để đánh giá kết quả và rút ra kết luận

7 Phương pháp nghiên cứu

7.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu các tài liệu lí luận dạy học bộ môn, chương trình Vật lí các vấn đề liên quan đến đề tài như:

+ các vấn đề về năng lực, năng lực tư duy

+ dạy học bài tập vật lí và phát triển năng lực tư duy cho học sinh

7.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Điều tra thực tế việc dạy học Vật lí ở các trường THPT như trao đổi trực tiếp với giáo viên, học sinh, dự giờ, sử dụng phiếu điều tra về việc sử dụng các bài tập có

nội dung góp phần phát triển năng lực tư duy của học sinh

- Điều tra bằng phiếu hỏi

- Thăm lớp, dự giờ, trò chuyện, trao đổi ý kiến với giáo viên, học sinh Phỏng vấn một số giáo viên có kinh nghiệm giảng dạy lâu năm

- Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập chương “Các định luật bảo toàn”

7.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Soạn thảo một số tiến trình dạy học bài tập ở chương “Các định luật bảo toàn” theo định hướng phát triển tư duy của học sinh

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm có đối chứng ở trường trung học phổ thông

- Tổ chức quan sát, ghi chép trao đổi với học sinh và giáo viên

- Thực hiện kiểm tra để có tư liệu cho việc đánh giá sự phát triển tư duy của học sinh

7.4 Phương pháp thống kê toán học

Phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu, đưa ra những kết quả phân tích định tính, định lượng từ đó rút ra kết luận cho đề tài

Trang 17

8 Đóng góp của luận văn

- Xây dựng được hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy của học sinh chương

”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10

- Đề xuất được các biện pháp phát triển năng lực tư duy của học sinh khi dạy học bài tập chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10

- Xây dựng được bộ công cụ đánh giá năng lực phát triển tư duy trong dạy học bài tập chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10

- Soạn thảo được tiến trình dạy học một số bài học sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy của học sinh chương ”Các định luật bảo toàn” Vật lí 10

9 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục, luận văn được chia làm ba chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phát triển năng lực tư duy của học

sinh trong dạy học bài tập chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT

Chương 2 Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trong dạy học chương “Các

định luật bảo toàn” Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy của học sinh

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Trang 18

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG

“CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 THPT

1.1 Cơ sở lí luận về năng lực tư duy

1.1.1 Khái niệm năng lực tư duy

1.1.1.1 Khái niệm tư duy

Trong từ điển tiếng Việt: “Tư duy là giai đoạn phát triển cao của quá trình nhận thức, đi sâu vào bản chất và phát hiện ra tính quy luật của sự vật bằng những hình thức như biểu tượng, khái niệm, phán đoán và suy lí” [17,tr.1051]

Tư duy như một quá trình, bao gồm các giai đoạn kế tiếp nhau: xác định nhiệm

vụ cần tư duy; huy động kiến thức đã biết để hình thành cách giải quyết; giải quyết vấn

đề Như vậy, tư duy là sự giải quyết vấn đề thông qua những tri thức và kĩ năng trí tuệ

đã nắm được từ trước diễn ra trong bộ não

1.1.1.2 Năng lực tư duy

Trong từ điển tiếng Việt: “Năng lực là phẩm chất tâm lí và sinh lí tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao” [17, tr.656] Năng lực là khả năng giải quyết một vấn đề nào đó liên quan đến thuộc tính tâm sinh lí con người Có thể coi năng lực là những thuộc tính tâm lí của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặc dù phải bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao Xét theo sự chuyên môn hóa, năng lực gồm hai loại: Năng lực chung và năng lực riêng Năng lực chung là những năng lực cần thiết cho nhiều hoạt động khác nhau, năng lực riêng là những năng lực có tính chuyên môn nhằm đáp ứng yêu cầu của một lĩnh vực chuyên biệt nào đó [9] Qua phân tích các khái niệm ở trên, năng lực tư duy của học sinh là khả năng tự suy nghĩ, tự tìm tòi nghiên cứu để tìm ra phương thức chiếm lĩnh tri thức hay hoàn thành hoạt động nào đó mà mình hướng tới Phát triển năng lực tư duy là phát triển khả năng tự nhận thức, tìm tòi, suy nghĩ, tự phát hiện vấn đề và tìm cách giải quyết được vấn đề gặp phải [9]

Trang 19

1.1.2 Các năng lực thành phần và mức độ thể hiện của năng lực tư duy

Có nhiều cách để phân loại năng lực tư duy, dựa vào tính chất và kết quả của quá trình tư duy, ta có thể phân loại: năng lực tư duy tích cực, năng lực tư duy độc lập và năng lực tư duy sáng tạo Năng lực tư duy tích cực dựa vào tính tích cực nhận thức của học sinh trong quá trình học tập Năng lực tư duy độc lập được hiểu là dựa vào sự tự suy nghĩ của bản thân, có tính độc lập, không chịu tác động từ bên ngoài Năng lực tư duy sáng tạo là khả năng tự khám phá, tự tìm ra những cái mới (phương pháp mới, kiến thức mới) trên cơ sở kĩ năng và kiến thức đã tiếp thu [9]

1.1.3 Vai trò của phát triển năng lực tư duy trong dạy học

Năng lực tư duy được hình thành và phát triển liên tục trong suốt quá trình học tập vì sự phát triển năng lực thực chất làm thay đổi cấu trúc nhận thức và hành động cá nhân chứ không đơn thuần là sự bổ sung các mảng kiến thức riêng rẽ Do đó năng lực

có thể bị yếu hoặc mất đi nếu chúng ta không tích cực rèn luyện thường xuyên [9] Dạy học là hoạt động có tác dụng giúp cho người học lĩnh hội hệ thống tri thức

và rèn luyện kĩ năng kĩ xảo tương ứng đồng thời cũng phát triển được năng lực và phẩm chất trí tuệ Nhờ đó năng lực sẽ không bị yếu đi hoặc mất đi nếu dạy học được thực hiện theo hướng phát triển năng lực tư duy Dạy học phát triển năng lực tư duy sẽ đạt kết quả cao nếu người học có thể tự xây dựng được kiến thức một cách logic, sâu sắc; biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn một cách linh hoạt, không máy móc Từ đó, người học vừa thu nhận kiến thức vững chắc và sinh động vừa có thói quen tự nghiên cứu, làm việc độc lập, suy nghĩ có phương pháp, tạo tiềm lực lâu dài cho cuộc sống sau này

1.1.4 Cách kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh

Có nhiều cách để kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh, có thể giao những nhiệm vụ dưới các hình thức khác nhau để học sinh phát triển năng lực tư duy của mình Trong luận văn này, chúng tôi đề cập đến việc sử dụng bài tập để kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh Các bài tập tùy theo mục đích của người dạy

mà có sự chọn lọc tùy theo các giai đoạn của bài học Thông qua bài tập, giáo viên có thể kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh ở mức độ nào, cần phải phát triển thêm như thế nào, có phù hợp với học sinh hay không Bài tập kiểm tra đánh giá năng lực tư duy của học sinh có thể được đưa ra với nhiều hình thức: bài tập tạo hứng khởi,

Trang 20

bắt buộc học sinh phải suy nghĩ tìm tòi, xây dựng kiến thức mới; bài tập củng cố vận dụng nhằm rèn luyện phát triển năng lực tư duy…

1.2 Cơ sở lí luận về bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí

1.2.1 Bài tập phát triển năng lực tư duy trong dạy học vật lí

Bài tập là phương tiện thực hành được sử dụng thường xuyên trong dạy học vật

lí Thông thường, bài tập là một tập hợp các dữ liệu, bao gồm cái cho trước tức là các giả thiết và cái cần tìm Bài tập phát triển năng lực tư duy chính là các bài tập mà đối với học sinh đó là quá trình đi tìm lời giải Qua quá trình đó, phát triển được khả năng

tự tìm tòi, suy nghĩ và tìm được cách giải quyết vấn đề

1.2.2 Vai trò của bài tập phát triển năng lực tư duy trong việc thực hiện mục tiêu môn học

Theo lí luận dạy học, về mặt chức năng, các bài tập là những nhiệm vụ được đặt

ra cho học sinh, là phương tiện của giáo viên để tổ chức hoạt động nhận thức, kiểm tra đánh giá kết quả nhận thức cũng như rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo cho học sinh Việc dạy học bài tập phát triển tư duy cho học sinh có tầm quan trọng đặc biệt, nó kích thích tính độc lập sáng tạo, trau dồi khả năng tự học, học sinh không thụ động tiếp thu kiến thức bằng cách nghe thầy giảng mà học tích cực bằng hành động của chính mình Khi cho học sinh giải bài tập có nghĩa là giáo viên đã cho học sinh tiến hành hình thức vừa luyện tập vận dụng vừa tìm tòi kiến thức cho học sinh, góp phần thực hiện tốt nhiệm

vụ môn học và nâng cao chất lượng dạy học ở trường phổ thông

1.2.3 Các hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy

Hiện nay có hai hình thức thể hiện bài tập phát triển năng lực tư duy ở trường trung học phổ thông là câu hỏi (hoặc bài tập) nhiều lựa chọn trắc nghiệm khách quan

và bài tập tự luận

Bài tập trắc nghiệm khách quan được Bộ giáo dục và đào tạo đưa vào kì thi tốt nghiệp THPT Quốc gia với ưu điểm là kiểm tra được toàn diện kiến thức của học sinh, nội dung bao quát do đó học sinh không thể nào học tủ được mà phải học toàn bộ trên

cơ sở hiểu rõ và vận dụng Ngoài ra bài tập trắc nghiệm khách quan còn giúp cho học sinh biết cách vận dụng và linh hoạt trong tính toán làm quen với sự nhạy bén và sớm định hình một đầu óc tính toán hiểu biết linh hoạt Nhưng trái lại nó không khơi dậy được sự sáng tạo trong học sinh khi giải quyết một vấn đề nào đó liên quan đến sự kết

Trang 21

hợp nhiều kiến thức vì học sinh thường học tập theo kiểu đối phó nên họ làm bài tập trắc nghiệm khách quan theo lối đoán mò, làm ẩu

Bài tập tự luận có thể biểu hiện dưới các hình thức bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập thực tế, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị Với bài tập tự luận học sinh có điều kiện bộc lộ khả năng sáng tạo của mình một cách không hạn chế thông qua lập luận, trình bày lời giải, do đó có điều kiện để đánh giá đầy đủ khả năng sáng tạo của học sinh đồng thời góp phần rèn luyện cho học sinh khả năng trình bày, diễn đạt ý kiến của mình Tuy nhiên, bài tập tự luận cũng có nhược điểm là thường có số câu hỏi ít nên khó đại diện đầy đủ cho nội dung cần đánh giá cũng như các tiêu chí đánh giá thường không thống nhất do vậy điểm số bị ảnh hưởng nhiều từ yếu tố chủ quan của người chấm

1.2.4 Phương pháp giải bài tập vật lí phát triển năng lực tư duy

Dạy học bài tập Vật lí là một phương pháp dạy học giữ vị trí đặc biệt quan trọng trong việc hoàn thành các nhiệm vụ dạy học vật lí ở phổ thông Xét về mặt định hướng phát triển năng lực của học sinh, đặc biệt là về mặt rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức đã lĩnh hội được thì vai trò của việc giải bài tập vật lí trong quá trình học tập có một giá trị rất lớn Việc giải bài tập giáo dục ý chí, tính kiên trì vượt khó, phát triển tư duy lô-gíc, sự nhanh trí Trong quá trình tư duy sâu sắc ấy, có sự phân tích và tổng hợp những mối liên hệ giữa các hiện tượng và đại lượng vật lí đặc trưng cho chúng Bài tập giúp các em hiểu được nhiều mối liên hệ giữa vật lí và kĩ thuật, là phương tiện tốt nhất

để rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát hóa đã thu nhận được để giải quyết vấn đề của thực tiễn Trong khi giải bài tập học sinh phải nhớ lại những kiến thức đã học, có khi phải

sử dụng tổng hợp những kiến thức của nhiều chương, vì vậy nó là phương tiện củng

cố, ôn tập kiến thức sinh động Bài tập vật lí là phương tiện có hiệu quả để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức, vận dụng kiến thức của học sinh

Về phương pháp chung trong giải bài tập vật lí có 4 bước cụ thể như sau:

1) Tìm hiểu đầu bài:

Bước này bao gồm việc xác định ý nghĩa của các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn

số, đâu là dữ liệu Với những bài tập tính toán sau khi tìm hiểu đầu bài cần dùng các kí

Trang 22

hiệu để tóm tắt đầu bài Trong trường hợp cần thiết phải vẽ hình để diễn đạt những điều kiện của đầu bài

2) Xây dựng lập luận và tìm hướng giải bài tập:

Xác lập các mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm, các phép biến đổi toán học liên quan đến bài tập, từ đó đề xuất quá trình/kế hoạch giải bài tập Bước này đi phân tích nội dung bài tập, đối chiếu các dữ liệu xuất phát từ cái phải tìm để làm sáng

tỏ bản chất vật lí của những hiện tượng mô tả trong bài Trong quá trình phân tích, cần làm sáng tỏ một số vấn đề sau:

- Bài tập đang giải thuộc loại bài tập nào? Định tính hay định lượng? Bài tập thí nghiệm hay đồ thị

- Đối tượng đang xét trong trạng thái nào? Ổn định hay biến đổi? Những điều kiện ổn định hay đang biến đổi như thế nào?

- Có những đặc trưng định tính, định lượng nào đã biết và chưa biết, mối quan hệ các đặc trưng đó biểu hiện ở những định luật, quy tắc, định nghĩa, công thức nào?

3) Giải bài tập theo định hướng đã đề xuất của mình:

Từ các liên hệ cần thiết đã xác lập được tiếp tục luận giải tính toán để rút ra kết quả cần tìm

4) Kiểm tra và biện luận kết quả:

Trong bước này phải phân tích kết quả cuối cùng để loại bỏ những kết quả không phù hợp với điều kiện đầu bài hoặc không phù hợp với thực tế Việc biện luận cũng là một cách để kiểm tra sự đúng đắn của quá trình lập luận Đôi khi nhờ sự biện luận này

mà học sinh có thể tự phát hiện ra những sai lầm trong quá trình lập luận do sự vô lí của kết quả thu được

Trong thực tế việc giải các bài tập vật lí không nhất thiết phải tách bạch một cách cứng nhắc bước 2 và bước 3 trình bày ở trên, không phải bao giờ cũng xác lập xong xuôi hệ thống chương trình để rút ra kết quả cần tìm

Có thể là sau khi xác lập được mối liên hệ vật lí nào đó rồi tiếp tục thiết lập được mối liên hệ khác Nghĩa là sự biến đổi các mối liên hệ (các phương trình) cơ bản đã xác lập được có thể xen kẽ, hòa lẫn với việc tìm tòi xác lập các mối liên hệ cần thiết tiếp theo

Trang 23

1.3 Các biện pháp phát triển năng lực tư duy trong dạy học bài tập vật lí

1.3.1 Biện pháp 1: Sử dụng bài tập trong mọi giai đoạn của bài học (bài tập trong lúc đặt vấn đề, bài tập trong xây dựng kiến thức mới, bài tập trong tổng kết tiết học, bài tập trong ôn tập, củng cố mở rộng kiến thức)

1.3.2 Biện pháp 2: Sử dụng phối hợp trắc nghiệm tự luận với trắc nghiệm khách quan

1.3.3 Biện pháp 3: Sử dụng bài tập một cách đa dạng: Bài tập định tính, bài tập có nội dung thực tế, bài tập định lượng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm định tính

1.4 Điều tra thực trạng, năng lực tư duy của học sinh thông qua bài tập

- Qua điều tra cũng biết được sự yêu thích học tập bộ môn vật lí và việc giải bài tập vật lí của học sinh để có thể chuẩn bị nội dung trong việc thay sách trong những năm sắp đến

1.4.2 Đối tượng điều tra

Điều tra, khảo sát thực tế một số trường THPT trên địa bàn TP Đà Nẵng để tìm hiểu một số thông tin:

- Tình hình dạy học bài tập của giáo viên

- Tình hình hoạt động giải bài tập của học sinh

- Tìm hiểu những khó khăn khi dạy và học bài tập

1.4.3 Phương pháp điều tra

- Điều tra giáo viên: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng giáo viên được điều tra là 16), trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án (xem ở phụ lục I.1)

- Điều tra học sinh: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng học sinh được điều tra là 116), quan sát hoạt động của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả (xem ở phụ lục I.2)

Trang 24

1.4.4 Kết quả điều tra

Đã tiến hành điều tra vào tháng 5 năm 2018 tại trường THPT Ngũ Hành Sơn và các trường trên địa bàn TP Đà Nẵng Đó là khoảng thời gian cuối năm học, học sinh

đã học chương “Các định luật bảo toàn”

- Điều tra 16 giáo viên ở 2 trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng: sử dụng phiếu điều tra

- Điều tra 116 học sinh: sử dụng phiếu điều tra, quan sát hoạt động học của học sinh trong giờ, kiểm tra khảo sát

Qua việc tổng hợp kết quả tham khảo ý kiến, trao đổi trực tiếp với giáo viên và học sinh, tham gia dự giờ trên lớp, chúng tôi nhận thấy:

* Tình hình dạy giải bài tập vật lí của giáo viên:

Thông qua việc trao đổi với giáo viên (16 giáo viên) dạy bộ môn Vật lí tại các trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng về dạy giải bài tập vật lí của giáo viên, chúng tôi rút ra một số nhận định sơ bộ sau:

- 81,25% giáo viên cho rằng bài tập chương “Các định luật bảo toàn” khá phức tạp, nhiều bài tập khó, đòi hỏi tư duy cao

- 100% giáo viên nêu số lượng bài tập nhiều, lại đa dạng nhưng thời gian cho việc giải bài tập ít

- Mỗi giáo viên lại có một phương pháp giải riêng không thống nhất với nhau

và không theo một chuẩn chung nào nên học sinh khó nắm bắt cách giải và công tác kiểm tra đánh giá chất lượng học sinh trong cả khối cũng gặp khó khăn

- 87,50% giáo viên mong muốn phát triển năng lực tư duy của học sinh thông qua bài tập nhưng chưa có điều kiện để thực hiện tốt

- 68,75% giáo viên đã từng sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy cho học sinh

- 93,70% giáo viên chưa từng sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy vào mọi giai đoạn của bài học, chủ yếu dùng trong việc củng cố vận dụng, bài tập về nhà, luyện tập ôn tập

Trang 25

Ngoài ra, giáo viên chỉ sử dụng những dạng bài tập cơ bản (mang tính chất cổ điển từ năm này qua năm khác) thường gặp trong kiểm tra đánh giá chứ chưa khai thác hết tài liệu, nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập phát triển tư duy của học sinh

* Tình hình hoạt động giải bài tập vật lí của học sinh:

Đối với hoạt động giải bài tập vật lí của học sinh điều tra 116 học sinh lớp 10 trường THPT Ngũ Hành Sơn có một số nhận xét sau:

- Trong các giờ bài tập, nhiều học sinh thụ động lười suy nghĩ, chỉ đợi các bạn hoặc giáo viên giải xong để chép Số học sinh tham gia giải bài tập ít

- 60,34% học sinh ghi nhớ máy móc công thức tính vào các bài tập tương tự đã học, khó khăn trong việc giải các bài tập mang tính sáng tạo hay vận dụng kiến thức

- 35,34% học sinh chưa có ý thức phân loại và có phương pháp giải cho mỗi dạng bài tập

- Những học sinh khá-giỏi thì cố gắng làm được nhiều bài tập để quen dạng bài tập và tính toán nhanh nhưng khi gặp bài tập mới lạ thì năng lực tư duy giải các bài tập này chưa cao

Để khắc phục tình trạng trên cần tiến hành:

- Giáo viên tích cực đưa các bài tập phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong các giờ học, kể cả xây dựng kiến thức mới để lôi cuốn học sinh vào giờ học kích thích hứng thú hoạt động và cả ôn tập củng cố đào sâu kiến thức

- Trong các bài tập đã có giáo viên cần lựa chọn sắp xếp thành hệ thống bài tập

có nội dung phát triển năng lực tư duy cho học sinh

1.4.5 Đề xuất tiêu chí và thiết kế thang đo đánh giá các mức độ năng lực tư duy của học sinh thông qua bài tập

Để đề xuất các tiêu chí và thiết kế thang đo đánh giá các mức độ tư duy của học sinh thông qua bài tập chúng tôi dựa trên cơ sở:

- Dựa vào các bước/giai đoạn mà học sinh phải thực hiện khi giải bài tập để đưa

ra các tiêu chí

- Dựa vào sự thành thạo/chất lượng/kết quả của việc thực hiện của từng tiêu chí

để đưa ra thang đo đánh giá các mức độ năng lực tư duy của học sinh khi giải bài tập

Từ đó, đưa ra các mức độ và các biểu hiện của năng lực tư duy khi giải bài tập cụ thể thể hiện trên bảng 1.1

Trang 26

Bảng 1.1 Các mức độ và các biểu hiện của năng lực tư duy khi giải bài tập cụ thể

cụ thể

Không phân tích được hoặc phân tích sai bài tập cụ thể

Phân tích được bài tập cụ thể nhưng phải nhờ

sự trợ giúp của người khác

Phân tích được bài tập cụ thể đầy đủ, rõ ràng một cách độc

cụ thể

Không thể xác lập các mối quan

hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm, các phép biến đổi toán học liên quan đến bài tập

Xác lập các mối quan hệ giữa cái

đã cho và cái cần tìm, nhưng chưa tìm được các phép biến đổi toán học liên quan đến bài tập hoặc phải nhờ sự trợ giúp của người khác

Xác lập được các mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm, tìm được các phép biến đổi toán học liên quan đến bài tập một cách độc lập

Không thể giải bài tập cụ thể theo định hướng của mình

Giải bài tập cụ thể nhưng có nhìn bài bạn hoặc có tham khảo ý kiến giáo viên hoặc có sai sót

Giải bài tập cụ thể theo định hướng của mình một cách độc lập

Không thể kiểm tra và biện luận kết quả một bài toán cụ thể

Kiểm tra và biện luận kết quả bài toán cụ thể nhưng có sự trợ giúp của người khác hoặc có sai sót

Kiểm tra và biện luận kết quả bài toán cụ thể một cách độc lập

Trang 27

Kết luận Chương 1

Trong chương 1, chúng tôi đã nghiên cứu các vấn đề lí luận quan trọng như: tư duy, năng lực, năng lực tư duy, bài tập vật lí và hoạt động giải bài tập vật lí theo hướng phát triển năng lực tư duy của học sinh Qua nghiên cứu chúng tôi rút ra được một số nhận xét như sau:

+ Việc phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua dạy học bài tập vật lí là rất cần thiết và khả thi

+ Để phát triển năng lực tư duy cho học sinh trong dạy học bài tập vật lí thì có thể có nhiều con đường Trong luận văn này chúng tôi tập trung vào việc rèn luyện cho học sinh các kĩ năng các thao tác tư duy trí tuệ và tư duy vật chất trong các bước giải bài tập vật lí

+ Căn cứ vào các hành vi và mức độ hoạt động của học sinh trong các bước đó, chúng tôi đã xây dựng bộ tiêu chí để đánh giá các mức độ năng lực tư duy của học sinh khi giải bài tập

+ Chúng tôi cũng đã đề xuất 3 biện pháp sử dụng bài tập vật lí để phát triển năng lực tư duy cho học sinh, đó là: sử dụng bài tập trong mọi giai đoạn của bài học (bài tập trong lúc đặt vấn đề, bài tập trong xây dựng kiến thức mới, bài tập trong tổng kết tiết học, bài tập trong ôn tập, củng cố mở rộng kiến thức); sử dụng phối hợp trắc nghiệm

tự luận với trắc nghiệm khách quan, sử dụng bài tập một cách đa dạng: bài tập định tính, bài tập có nội dung thực tế, bài tập định lượng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm định tính

+ Đã điều tra được thực trạng dạy và học bài tập của giáo viên và học sinh hiện nay ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Đà Nẵng

+ Trên cơ sở lí luận đã phân tích, bài tập vật lí có nội dung hướng đến phát triển năng lực tư duy cho học sinh có ý nghĩa quan trọng nhưng chưa được chú ý đúng mức Nguyên nhân là do nội dung các bài tập chưa được phong phú, việc dạy học giải bài tập còn nhiều chỗ chưa hợp lí

Vì vậy, việc xây dựng và sử dụng bài tập hướng đến phát triển năng lực tư duy của học sinh là thực sự cần thiết để nâng cao chất lượng dạy học Ở chương 2 chúng tôi sẽ xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy cho học sinh đồng thời thiết

Trang 28

kế tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” có sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy cho học sinh

Trang 29

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT

TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CỦA HỌC SINH

2.1 Vị trí, nội dung và mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí

10 THPT

- Chương “Các định luật bảo toàn” có một vị trí đặc biệt trong chương trình vật lí

học Kiến thức trong chương này gắn liền với những ứng dụng thực tiễn trong kĩ thuật

và đời sống, vì năng lượng luôn luôn là khái niệm vật lí quan trọng nhất Học sinh sẽ học thêm được nhiều khái niệm mới trừu tượng và được bổ sung những kiến thức sâu hơn so với chương trình trung học cơ sở Đó là những quy luật quan trọng nhất của cơ học, các định luật bảo toàn có thể thay thế hoàn toàn trong một số trường hợp không thể áp dụng được các định luật Niu-tơn

Các định luật bảo toàn đã bổ sung cho phương pháp động lực học thêm một phương pháp giải các bài toán cơ học rất hữu hiệu, đôi khi nó còn cho kết quả nhanh hơn khi sử dụng phương pháp động lực học để giải Và khi áp dụng các định luật bảo toàn đòi hỏi học sinh cũng cần phải nắm vững cách tính công của các lực khác nhau, định lí động năng, v.v… mới đem lại hiệu quả cao trong quá trình giải bài tập, vì vậy,

có thể nói rằng bài tập về các định luật bảo toàn đã hệ thống hoá một cách đầy đủ nhất các kiến thức của cơ học

- Nội dung dạy học chương “Các định luật bảo toàn”: gồm 5 bài:

+ Động lượng Định luật bảo toàn động lượng

+ Công và công suất

Trang 30

+ Phát biểu và viết được hệ thức của định luật bảo toàn động lượng đối với hệ hai vật

+ Nêu được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực

+ Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính công

+ Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính động năng Nêu được đơn

vị đo động năng

+ Phát biểu và viết được hệ thức của định lí động năng

+ Phát biểu được định nghĩa thế năng của một vật trong trọng trường và viết được công thức tính thế năng này Nêu được đơn vị đo thế năng

+ Viết được công thức tính thế năng đàn hồi

+ Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính cơ năng

+ Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và viết được hệ thức của định luật này

Về kĩ năng:

+ Vận dụng định luật bảo toàn động lượng để giải được các bài tập đối với hai

vật va chạm mềm, va chạm đàn hồi

+ Vận dụng được các công thức A = Fscos

+ Vận dụng định luật bảo toàn cơ năng để giải được bài toán chuyển động của một vật, của hệ có hai vật

- Từ mục tiêu về chuẩn kiến thức và kĩ năng có thể tóm tắt nội dung của chương

“Các định luật bảo toàn” bằng sơ đồ cấu trúc sau:

Trang 31

2.2 Xây dựng hệ thống bài tập phát triển năng lực tư duy chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT

Hiện nay khối lượng bài tập chương “Các định luật bảo toàn” vật lí 10 trên các nguồn tài liệu tham khảo rất nhiều, trong khuôn khổ luận văn, chúng tôi chỉ đề cập đến việc xây dựng và sử dụng bài tập được chọn trong hệ thống bài tập đã xây dựng để thiết kế tiến trình dạy học một số bài học đặc trưng cho chương “Các định luật bảo toàn” vật lí 10 nhằm mục đích phát triển năng lực tư duy của học sinh Chúng tôi tập trung cho các vấn đề:

+ Động lượng, định luật bảo toàn động lượng

+ Động năng, định lí động năng

+ Cơ năng, định luật bảo toàn cơ năng

Các bài tập được xây dựng và sử dụng từ dễ đến khó, áp dụng được trong các khâu của quá trình dạy học, dưới đây là hệ thống bài tập mà chúng tôi đã xây dựng được:

2.2.1 Các bài tập về động lượng và định luật bảo toàn động lượng

Bài 1: Đọc các thông tin sau và trả lời câu hỏi:

- Cầu thủ A bằng một cú đá vô lê đã đưa bóng vào lưới đối phương

Trang 32

- Hòn bi-a đang chuyển động nhanh, chạm vào thành bàn đổi hướng

- Hai viên bi đang chuyển động ngược chiều đến va chạm vào nhau, sau va chạm cả hai viên bi đều bật ngược trở lại

1 Hãy cho biết trong các ví dụ trên, các vật đã chịu tác dụng của ngoại lực trong thời gian dài hay ngắn? Và những lực tác dụng đó có độ lớn như thế nào? Kết quả là các vật có thay đổi trạng thái chuyển động không?

2 Hãy tìm thêm các ví dụ khác về va chạm giữa hai vật mà em biết?

Bài 2: Một lực 𝐹⃗ không đổi tác dụng lên một vật khối lượng m đang chuyển động với vận tốc 𝑣⃗⃗⃗⃗ Trong khoảng thời gian ∆𝑡, vận tốc của vật biến đổi thành 𝑣1 ⃗⃗⃗⃗⃗ 2

a, Tìm gia tốc của vật?

b, Tính xung lượng của lực F theo v1;v2 và m?

Bài 3: Trên mặt phẳng nằm ngang hoàn toàn nhẵn có 2 viên bi đang chuyển

đô ̣ng va cha ̣m vào nhau

+ Tìm độ biến thiên động lượng của mỗi viên bi trong khoảng thời gian va chạm t

+ So sánh đô ̣ biến thiên đô ̣ng lượng của 2 viên bi

+ So sánh tổng đô ̣ng lượng của hê ̣ trước & sau va cha ̣m

Bài 4: Một vật có khối lượng m1, chuyển động trên một mặt phẳng ngang nhẵn với vận tốc v1, đến va chạm với vật khối lượng m2 đang nằm yên trên mặt phẳng ngang ấy Biết rằng sau va chạm hai vật nhập làm một, chuyển động với vận tốc v Xác định v ?

Bài 5: Một em bé đang thổi hơi vào quả bong bóng Khi bóng căng, do sơ ý

bóng tuột ra khỏi tay Quả bóng chuyển động như thế nào? Vì sao?

Bài 6: Một tên lử a ban đầu đang đứng yên Khi lượng khí có khối lượng m phu ̣t

ra phía sau vớ i vâ ̣n tốc v thì tên lửa có khối lượng M sẽ chuyển đô ̣ng thế nào? Tính

vận tốc của nó ngay sau khi khí phu ̣t ra?

Bài 7: Một quả bóng có khối lượng 400 g chuyển động với vận tốc 10 m/s theo

phương ngang, đập vào bức tường và bật ngược trở lại với cùng vận tốc cũ Biết thời gian va chạm là 0,5 s Độ biến thiên động lượng của quả bóng và xung lực của tường tác dụng lên quả bóng là bao nhiêu?

Trang 33

Bài 8: Hai xe lăn khối lượng 10 kg và 2,5 kg chuyển động ngược chiều nhau

trên một mặt phẳng nằm ngang không ma sát với vận tốc tương ứng là 6 m/s và 2 m/s, đến va chạm với nhau Sau va chạm, chúng dính vào nhau và chuyển động với cùng một vận tốc v Tính v?

Bài 9: Hãy mô tả và giải thích chuyển động của các loài mực và sứa ở trong

nước?

Bài 10: Một phi hành gia rời khỏi tàu và làm việc ngoài khoảng không vũ trụ

Sau khi làm việc xong họ muốn trở về tàu của mình Hãy đề xuất một phương án đơn giản giúp phi hành gia trở lại tàu

2.2.2 Các bài tập về động năng

Bài 11: Tác du ̣ng 1 lực F không đổi lên một vâ ̣t có khối lượng m làm vâ ̣t di ̣ch chuyển theo hướ ng của lực F vận tốc của vâ ̣t thay đổi từ v1 đến v2

a Tính công của lực F?

b Nếu v1 = 0 thì công của lực F bằng bao nhiêu?

c, Cho biết mối liên hê ̣ giữa công của lực tác du ̣ng và đô ̣ biến thiên đô ̣ng năng? Khi nào động năng của vật tăng? Khi nào động năng của vâ ̣t giảm?

Bài 12: Một người có khối lượng 50kg ngồi trong mô ̣t ô tô có khối lượng

1200kg đang cha ̣y với vâ ̣n tốc 72km/h

a Tính động năng của hê ̣ ô tô và người?

b Tính động năng của người?

c Có thể vẽ được véctơ động năng hay không?

2.2.3 Các bài tập về cơ năng

Bài 13: Một quả bóng được một người tung thẳng đứng lên cao Bằng kiến thức

đã biết của bản thân, em hãy trả lời các câu hỏi:

+ Trong quá trình tung, độ cao và vận tốc của quả bóng thay đổi như thế nào? + Trong quá trình rơi, độ cao và vận tốc của quả bóng thay đổi như thế nào? + Từ đó, cho biết động năng và thế năng của quả bóng trong 2 quá trình trên thay đổi ra sao?

+ Nhận xét về mối quan hệ giữa thế năng và động năng?

Bài 14: Một vâ ̣t có khối lượng m chuyển đô ̣ng trong tro ̣ng trường từ vi ̣ trí M đến N

Trang 34

+ Trong quá trình chuyển động của vật, động năng và thế năng biến đổi như thế nào?

+ Trong quá trình chuyển động của vật, lực nào thực hiện công?

+ Công này liên hệ với độ biến thiên động năng và thế năng của vật như thế nào? Hãy viết rõ biểu thức

+ Nhận xét về quan hệ giữa độ biến thiên động năng và độ giảm thế năng của vật giữa 2 điểm M, N?

+ Nhận xét về cơ năng của vật ở 2 vị trí M, N?

Bài 15: Một vật rơi không vận tốc ban đầu từ vị trí M đến vị trí N trong trọng

trường

- Viết biểu thức định luật bảo toàn cơ năng của vật ở 2 vị trí M và N (cụ thể)?

- Sử dụng bộ thí nghiệm đã học nào để kiểm nghiệm lại định luật bảo toàn cơ năng trong trường hợp vật rơi không vận tốc đầu từ M đến N? Với bộ thí nghiệm đó đo được những đại lượng nào để kiểm nghiệm lại định luật bảo toàn cơ năng?

- Thiết kế phương án thí nghiệm? Ở thí nghiệm này cần chú ý điều gì?

- Thu thập và xử lí số liệu, kiểm nghiệm lại định luật bảo toàn cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường?

Bài 16: Một vâ ̣t có khối lượng 5kg rơi từ đô ̣ cao 10m xuống mă ̣t đất Sức cản không đáng kể Lấy g = 10m/s2

a) Tính cơ năng của vật ở các vi ̣ trí:

+ Cách mă ̣t đất 10m

+ Cách mă ̣t đất 6m

+ Vật cha ̣m xuống đất

b) Nhận xét về sự biến đổi của W ñ và W tcủ a vâ ̣t?

2.2.4 Một số bài tập tham khảo

Bài 17 Hai ô tô cùng khối lượng 1,5 tấn, chuyển động với các tốc độ 36 km/h

và 54 km/h Tỉ số động lượng của ô tô 2 so với ô tô 1 là

A 2,25 B 0,66 C 5,4 D 1,5 Bài 18 Một hệ gồm hai vật có khối lượng lần lượt là m1 = 2kg, m2 = 3kg, chuyển động với vận tốc có độ lớn lần lượt là v1 = 2 m/s, v2 = 1 m/s Tính động lượng

của hệ trong các trường hợp sau:

Trang 35

a Hai vật chuyển động trên một đường thẳng và cùng chiều

b Hai vật chuyển động trên một đường thẳng nhưng ngược chiều

c Hai vật chuyển động theo phương vuông góc với nhau

d Hai vật chuyển động trên theo hai hướng hợp với nhau góc 120o

Bài 19 Em hãy nêu một số ví dụ về chuyển động bằng phản lực trong thực tế

mà em biết? Giải thích

Bài 20 Khi thả rơi tự do từ một độ cao nào đó xuống mặt nước, con người

thường tiếp tục chìm xuống và sau một khoảng thời gian nào đó thì dừng lại, không chuyển động nữa Hỏi nếu một người thả rơi tự do với những độ cao khác nhau trong những khoảng thời gian như nhau, lực cản của nước đối với người có khác nhau không? Vì sao?

Bài 21 Một người đá một quả bóng có khối lượng m = 200 g đập vào một bức

tường thẳng đứng, theo phương nghiêng một góc  so với mặt tường Biết bóng được

đá bay với vận tốc v = 20 m/s, bóng giữ nguyên vận tốc cũ ngay sau khi bật trở lại và

cũng nghiêng với tường một góc  Tìm độ biến thiên động lượng của quả bóng và lực trung bình do bóng tác dụng lên tường nếu thời gian va chạm là  t 0, 5s trong 2 trường hợp:

Bài 22 Vào cuối tuần mẹ dẫn bé Na vào khu vui chơi chơi xe đụng, mẹ và Na

ngồi trên 2 chiếc xe giống nhau có khối lượng 15kg, trong quá trình chơi, xe của mẹ chuyển động với vận tốc 15 km/h thì va vào xe Na đang chuyển động với vận tốc 10 km/h, sau va chạm xe của mẹ và Na dính vào nhau Hỏi lúc này, xe của mẹ và Na chuyển động với vận tốc là bao nhiêu?

Bài 23 Một ô tô tăng tốc trong hai trường hợp: từ 36 km/h lên 72 km/h và từ 72

km/h lên 108 km/h Hãy so sánh xem độ biến thiên động năng của ô tô trong hai trường hợp này có bằng nhau không? Tại sao?

Bài 24 Trong buổi sinh hoạt ngoài giờ lên lớp, lớp bạn Trinh tổ chức chơi trò

đẩy xe đạp, thể lệ cuộc thi là một bạn ngồi trên xe, một bạn đứng ở đuôi xe đẩy cả người ngồi trên xe và xe đạp, thắng cuộc là xe nào được đẩy đi xa nhất và nhanh nhất, bạn ngồi trên xe giữ xe chuyển động theo đường thẳng Đội bạn Trinh đã giành được

Trang 36

giải nhất sau khi đi được quãng đường 50 m trong 10s Hỏi độ biến thiên động năng của bạn Trinh khi ngồi trên xe là bao nhiêu? Biết bạn Trinh nặng 45kg, xe đạp nặng 20kg

Bài 25 Cho các đồ thị dưới Em hãy điền vào chỗ trống đáp án đúng

Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của cơ năng của vật theo độ cao h là…

Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của động năng của vật theo độ cao h là…

Đồ thị biểu diễn sự thay đổi động lượng của vật theo vận tốc là

Đồ thị biểu diễn sự thay đổi động năng của vật theo vận tốc là

Bài 26 Một đồng hồ quả lắc với quả lắc là một quả cầu nhỏ khối lượng 500 g

treo ở đầu một sợi dây dài 1 m Quả lắc dao động quanh vị trí cân bằng sao cho dây hợp với phương thẳng ứng góc 450 Hỏi:

a Quả lắc chịu tác dụng của những lực nào?

b Vận tốc của quả lắc khi nó đi qua vị trí cân bằng

c Tính lực căng của dây tại vị trí cân bằng

Bài 27 Một vật có khối lượng 1 kg được ném thẳng đứng lên cao từ điểm A

cách mặt đất 3,2 m với vận tốc 6 m/s Bỏ qua sức cản của không khí Chọn gốc thế năng ở mặt đất Lấy g =10m/s2

a Tìm vận tốc của vật khi vừa chạm đất?

b Ở độ cao nào thì thế năng của vật bằng 3

2 lần động năng của vật?

c Khi chạm đất, vật bị lún xuống lòng đất một đoạn 40cm Hãy xác định lực cản trung bình mà đất tác dụng lên vật?

Bài 28 Vì sao khi thả một quả bóng theo phương thẳng đứng xuống đất, bóng

không thể nảy lên độ cao ban đầu? Em hãy thiết kế một phương án thí nghiệm để tìm phần năng lượng đã mất đi

Trang 37

Bài 29 Trong môn bóng bàn, thông thường người được giao bóng trước là

người sẽ tung bóng thẳng đứng lên trên cách mặt bàn tối thiểu 16cm và dùng vợt đập vào bóng làm một “cú giật mạnh”, cú giật này làm cho quả bóng có nhiều cơ năng nhất Đối với một vận động viên cấp thế giới có thể giật bóng với tốc độ 30 m/s làm bóng va chạm với mặt bàn và nảy lên Khi bóng nảy lên bàn thì bóng mất đi một phần năng lượng

a Hãy tính tốc độ bóng ở cuối đoạn đường khi va chạm với bàn, biết ban đầu bóng bay đi với tốc độ 25 m/s trong thời gian giao bóng là 0,2s? Với lực cản không khí lên bóng được tính theo công thức Fc = 2,1991.10-4

.v2

b Sau khi va chạm với mặt bàn, bóng tiếp tục nảy lên, hãy tính tốc độ gần đúng của cú bạt tốc độ bóng 25 m/s? Lúc này hãy tính phần năng lượng mà bóng đã mất đi trong suốt quá trình? Biết với quả bóng khối lượng vào cỡ 2,7g, theo quy định của Liên đoàn bóng bàn thế giới (ITTF) đối với bóng chuẩn 40 mm: bóng nảy ngược lên

độ cao 23 cm khi được thả từ độ cao thì 30cm hệ số suy giảm là Cr = √23/30 =0,875

Bài 30 Bé Bơ rất thích chơi bộ đồ chơi tàu lượn Mẹ Bơ mua cho Bơ một tàu

lượn có khối lượng m = 50g, tàu lượn này khi buông tay ra có thể trượt không ma sát dọc theo “vòng xiếc’’ có phần dưới được uốn thành vòng tròn có bán kính R = 20 cm như hình vẽ Hỏi bé Bơ đặt tàu lượn có độ cao tối thiểu h bằng bao nhiêu để tàu lượn

Trang 38

2.3 Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức ở chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT sử dụng bài tập phát triển năng lực tư duy

2.3.1 Tiến trình dạy học bài “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng”

- Trong bài học này chúng tôi chọn biện pháp 1: Sử dụng bài tập trong mọi giai đoạn của bài học là biện pháp chủ yếu để phát triển năng lực tư duy của học sinh

- Đồng thời chúng tôi cũng sử dụng các biện pháp là biện pháp 2 (sử dụng phối hợp trắc nghiệm tự luận với trắc nghiệm khách quan) và biện pháp 3 (sử dụng bài tập một cách đa dạng: bài tập định tính, bài tập có nội dung thực tế, bài tập định lượng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm định tính…) với ý tưởng củng cố vận dụng và bài tập về nhà

- Các bài tập được đưa ra theo trình tự từ dễ đến khó, phù hợp với các giai đoạn của bài học, khi giải học sinh sẽ đạt được các mức độ về năng lực tư duy và giáo viên

có thể đánh giá dựa trên các tiêu chí đã đề ra

1 Mục tiêu:

a, Kiến thức

+ Hiểu rõ bản chất/ý nghĩa vật lí của đại lượng động lượng

+ Viết được công thức tính động lượng và nêu được đơn vị đo động lượng + Phát biểu và viết được hệ thức của định luật bảo toàn động lượng đối với hệ hai vật

+ Nêu được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực

+ Có tác phong tỉ mỉ, cẩn thận chính xác và có tinh thần hợp tác trong học tập

bộ môn vật lí

d, Phát triển năng lực: năng lực tư duy

2 Chuẩn bị

Trang 39

a, Giáo viên:

- Phiếu học tập cho học sinh

- Tranh ảnh video liên quan bài học trình chiếu cho học sinh xem

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 (THỰC HIỆN TRÊN LỚP) Bài 1: Đọc các thông tin sau và trả lời câu hỏi: