SKKN sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động trong dạy học phần cân bằng và chuyển động của vật rắn vật lí lớp 10 ở trường THPT

Thí nghiệm giúp học sinh đi sâu vào tìm hiểu bản chất của các hiện tượngVật lí, thí nghiệm còn là hình thức để học sinh vận dụng kiến thức vào đời sốnghàng ngày, làm chủ kiến thức, gây đ

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN

I Lời giới thiệu

Đổi mới PPDH là một trọng tâm của đổi mới giáo dục Luật giáo dục (điều

28) yêu cầu: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”.

Sự xuất hiện nền kinh tế toàn cầu hóa và nền kinh tế tri thức đang đưa xãhội loài người tới một kỉ nguyên mới và nó cũng đòi hỏi một hệ thống giáo dụcmới và phương pháp giáo dục mới sao cho thích nghi với môi trường xã hội thayđổi.Việt Nam không thể đứng ngoài xu thế đó Đổi mới phương pháp dạy học(PPDH) là một trong những mục tiêu lớn được nghành giáo dục đào tạo đặt ratrong giai đoạn hiện nay và là mục tiêu chính đã được nghị quyết TW 2, khóaVIII chỉ ra rất rõ và cụ thể:

“Đổi mới mạnh mẽ phương pháp giáo dục - đào tạo, khắc phục lối truyềnthụ một chiều, rèn luyện nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụngcác phương pháp tiên tiến và phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảmbảo điều kiện và thời gian tự học, tự nghiên cứu cho học sinh …”

Giáo dục phổ thông nước ta hiện nay đang thực hiện bước chuyển từchương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang chương trình tiếp cận năng lựcngười học, nghĩa là từ chỗ quan tâm HS được học cái gì đến chỗ quan tâm HSvận dụng được cái gì qua việc học

Việc đổi mới giáo dục trung học dựa trên những đường lối quan điểm chỉđạo giáo dục của nhà nước, đó là những định hướng quan trọng về chính sách vàquan điểm trong việc phát triển và đổi mới giáo dục trung học Việc đổi mớiphương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá cần phù hợp với những định hướng đổimới chung của chương trình giáo dục trung học

Dạy học định hướng năng lực đòi hỏi việc thay đổi mục tiêu, nội dung,phương pháp dạy học và đánh giá, trong đó việc thay đổi quan niệm và cách xâydựng các nhiệm vụ học tập, câu hỏi và bài tập có vai trò quan trọng Chươngtrình dạy học định hướng năng lực được xây dựng trên cơ sở chuẩn năng lực củamôn học Năng lực chủ yếu hình thành thông qua hoạt động của HS Hệ thống

1

Hệ thống thông tin của thí nghiệm

bài tập định hướng năng lực chính là công cụ để HS luyện tập nhằm hình thànhnăng lực và là công cụ để GV và các cán bộ quản lí giáo dục kiểm tra đánh giánăng lực của HS và biết được mức độ đạt chuẩn của quá trình dạy học Bài tập

là một thành phần quan trọng trong môi trường học tập mà người GV cần thựchiện.Vì vậy, trong quá trình dạy học, người GV cần biết xây dựng các bài tậpđịnh hướng năng lực

Xuất phát từ những lí do trên mà tôi chọn đề tài: “Sử dụng thí nghiệm để

tổ chức hoạt động trong dạy học phần cân bằng và chuyển động của vật rắn vật

lí lớp 10 ở trường THPT”.

II Tên sáng kiến:

“Sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động trong dạy học phần cân bằng và chuyển động của vật rắn vật lí lớp 10 ở trường THPT”.

III Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Dạy học môn vật lí 10

IV Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử:

Ngày 7 tháng 12 năm 2018

V Mô tả bản chất của sáng kiến:

A Nội dung sáng kiến

1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA THÍ NGHIỆM VẬT LÍ TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 KHÁI NIỆM VỀ THÍ NGHIỆM

1.1.1 Khái niệm thí nghiệm

Theo lý thuyết thông tin, thí nghiệm được coi là một hệ thông tin Theoquan điểm này thí nghiệm bao gồm một thiết bị thí nghiệm (TBTN) tác độngqua lại chặt chẽ với bộ phận thứ hai của hệ - Đó là hiện thực khách quan(HTKQ) tức là đối tượng của thí nghiệm

Trước hết hệ nhận một mệnh lệnh điều khiển từ ngoài vào (input) dướidạng một thông tin Ii chuyển đến TBTN Nhận lệnh này, TBTN tác động mộtthông tin mà nó mã hoá Im vào hiện thực khách quan (HTKQ) Nhờ tác động nàyHTKQ cung cấp trở lại cho thiết bị một thông tin đo lường Id Thông tin này lậptức được tế bào giải mã thành một thông tin mới để chuyển nó ra ngoài hệ đó là

Io (output) Nhà thực nghiệm thu lấy thông tin cuối cùng của thí nghiệm là Io

Nếu xét thí nghiệm là một quá trình thì hệ còn bao gồm cả nhà thựcnghiệm thí nghiệm nữa Như vậy thí nghiệm gồm hai bộ phận:

a Nhà thực nghiệm thí nghiệm giữ vai trò bộ phận điều khiển thí nghiệm

b Bộ phận bị điều khiển thí nghiệm, tức là TBTN và HTKQ và theo lýthuyết thông tin - quá trình thí nghiệm là một hệ điều khiển

Như vậy thí nghiệm là phương pháp nghiên cứu đối tượng và hiện tượngtrong những điều kiện nhân tạo để tìm hiểu sâu hơn những mối nhân quả trongcác đối tượng và hiện tượng

Ưu thế của thí nghiệm là nó cho phép tìm hiểu bản chất của các hiệntượng, tìm hiểu qui luật của chúng cùng những mối liên hệ nhân quả

1.1.2 Vai trò của thí nghiệm

Thí nghiệm là mô hình đại diện cho hiện thực khách quan, nó là cơ sở,điểm xuất phát cho quá trình học tập - nhận thức của học sinh Từ đây xuất phátquá trình nhận thức cảm tính của trò, để rồi sau đó diễn ra sự trừu tượng hoá và

sự tiến lên từ trừu tượng đến cụ thể trong tư duy

Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn Vì vậy nó là phươngtiện duy nhất giúp hình thành ở học sinh những kỹ năng, kỹ xảo thực hành và tưduy kỹ thuật

Thí nghiệm giúp học sinh đi sâu vào tìm hiểu bản chất của các hiện tượngVật lí, thí nghiệm còn là hình thức để học sinh vận dụng kiến thức vào đời sốnghàng ngày, làm chủ kiến thức, gây được niềm tin sâu sắc cho bản thân, kết quảthu được càng làm tăng lòng say mê, hứng thú học tập

3

Thực hiện thí nghiệm vật lí sẽ đưa việc học tập của học sinh tiến gần đếncách nghiên cứu của các nhà khoa học, giúp học sinh hứng thú trong công việc.

Thí nghiệm do giáo viên biểu diễn phải mẫu mực về thao tác để qua đó họcsinh học tập, bắt chước, để rồi sau đó khi học sinh làm thí nghiệm, học sinh sẽ họcđược cách thức làm thí nghiệm và từ đó rèn kỹ năng, kỹ xảo thực hành thí nghiệm

Thí nghiệm có thể được sử dụng để tổ chức hoạt động nhận thức của họcsinh với các mức độ tích cực, tự lực và sáng tạo khác nhau: thông báo, tái hiện(bắt chước), tìm tòi bộ phận, nghiên cứu

Tóm lại: Thí nghiệm được sử dụng để học bài mới, để củng cố hoàn thiệnkiến thức, để kiểm tra, đánh giá kiến thức Thí nghiệm có thể do giáo viên biểudiễn hay do học sinh tự tiến hành Thí nghiệm có thể tiến trình trên lớp, trongphòng thí nghiệm, ngoài trời hay tại nhà

1.1.3 Các loại thí nghiệm trong dạy học vật lí: Ở trường trung học, thí

nghiệm thường được sử dụng dưới những dạng chính sau đây:

a Thí nghiệm biểu diễn bởi giáo viên: Giáo viên trực tiếp tiến hành thí nghiệm

để học sinh quan sát và trả lời câu hỏi, những tình huống do giáo viên đặt ra Căn

cứ vào mục đích có thể chia thí nghiệm biểu diễn thành 3 loại như sau:

+ Thí nghiệm nêu vấn đề:Thí nghiệm này nhằm nêu lên vấn đề cần nghiêncứu tạo ra tình huống có vấn đề làm tăng hiệu quả dạy học

+ Thí nghiệm giải quyết vấn đề: Thí nghiệm này được thực hiện giải quyết vấn

đề đặt ra sau phần nêu vấn đề bao gồm: Thí nghiệm khảo sát, thí nghiệm kiểm chứng.+ Thí nghiệm củng cố: Thí nghiệm loại này dùng để củng cố lại kiến thức

đã nghiên cứu bao gồm cả những thí nghiệm nói lên ứng dụng của vật lí trongđời sống và trong kỹ thuật

b Thí nghiệm thực hành vật lí: Là thí nghiệm do tự tay học sinh tiến hành

dưới sự hướng dẫn của giáo viên

- Các thí nghiệm biểu diễn khi học bài mới

- Các thí nghiệm luyện tập trong quá trình vận dụng những kiến thức vừa lĩnh hội

- Thực hành trong phòng thí nghiệm, thường tổ chức sau một chương haycuối học kỳ mang tính chất tổng hợp

- Thí nghiệm tại nhà, một hình thức thí nghiệm đơn giản, nhưng dài ngàyđược giao cho HS làm tại nhà

Sau đây, xin đề cập và phân tích kỹ hai phương pháp được sử dụng tươngđối phổ biến, phù hợp với nội dung và yêu cầu đổi mới về phương pháp - tổchức hoạt động trong dạy học khi sử dụng thí nghiệm vật lí đó là:

- Biểu diễn thí nghiệm - nghiên cứu thuộc nhóm phương pháp trực quan.

- Thực hành thí nghiệm - tìm tòi bộ phận thuộc nhóm phương pháp đặt vấn đề

1.2 CẤU TRÚC CỦA THÍ NGHIỆM VẬT LÍ

Mỗi thí nghiệm vật lí được tạo bởi các thành phần sau:

1.2.1 Đối tượng thí nghiệm

Khi xây dựng thí nghiệm, một vấn đề quan trọng phải được trả lời, đó là:thí nghiệm cần nghiên cứu cái gì? Trả lời câu hỏi này chính là xác định được đốitượng của thí nghiệm thí nghiệm vật lí

1.2.3 Phương pháp thí nghiệm

Phương pháp là cách thức đạt tới mục đích, trong thí nghiệm phải định rõđược cách thức tiến hành thí nghiệm theo trình tự nào

1.2.4 Chỉ tiêu theo dõi thí nghiệm

Kết quả thí nghiệm được hiểu là những biểu hiện của đối tượng thínghiệm, người thực hiện thu thập được, theo các chỉ tiêu định trước và được xử

lý nhằm tìm ra dấu hiệu, bản chất về khía cạnh đang nghiên cứu của đối tượng

1.2.5 Nhận xét kết quả thí nghiệm

Nhận xét kết quả thí nghiệm là nêu ra lời nhận xét về kết quả thu được vàchỉ ra các mối liên hệ, những dấu hiệu bản chất, tính quy luật, từ đó khái quáthoá khoa học và được diễn đạt bằng kết luận khoa học Điều này có ý nghĩa dạyhọc rất lớn đặc biệt về mặt phát triển tư duy, rèn luyện phương pháp làm việckhoa học

Để hướng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm vật lí; xây dựng thí nghiệmvật lí hoặc giao cho học sinh tập dượt nghiên cứu, giáo viến cần phải chú ý quántriệt đến học sinh thành phần cấu của thí nghiệm

1.3 MỘT SỐ BIỆN PHÁP THỰC HIỆN

1.2.1 Đối với thí nghiệm biểu diễn:

Để năng cao chất lượng và hiệu quả của các thí nghiệm biểu diễn bản thântôi luôn cố gắng thực hiện tốt các nội dung sau đây

+ Thí nghiệm phải đảm bảo thành công

5

+ Thí nghiệm phải ngắn gọn hợp lí.

+ Thí nghiệm phải đảm bảo cho cả lớp quan sát

+ Sử dụng các vật chỉ thị thích hợp

+ Phải phát huy được tác dụng của thí nghiệm biểu diễn

1.2.2 Đối với thí nghiệm thực hành:

Để nâng cao chất lượng và hiệu quả của các thí nghiệm thực hành bản thân tôi luôn cố gắng thực hiện tốt các yêu cầu sau đây:

+ Chuẩn bị tốt dụng cụ thực hành đảm bảo về số lượng và chất lượng.+ Trình tự tổ chức thí nghiệm thực hành: Gồm có chuẩn bị thí nghiệm, tiếnhành thí nghiệm, xử lí kết quả thí nghiệm và cuối cùng là tổng kết thí nghiệm

2 CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Hiện nay phần lớn giáo viên vẫn thực hiện áp dụng các phương pháp dạy họctruyền thống để giảng dạy, chưa tạo được môi trường tích cực để học sinh hoạtđộng, chủ động trong việc chiếm lĩnh tri thức, kĩ năng, kĩ xảo, thái độ, phát triểnnăng lực Mặt khác, việc đưa các vấn đề tích hợp, liên môn vào bài dạy còn hạnchế, chưa hiệu quả đặc biệt là các môn tự nhiên

Nắm được những mặt hạn chế trong phương pháp dạy học truyền thống, một

số giáo viên cũng vận dụng phương pháp dạy học tích cực, hiện đại: dạy họctheo góc, dạy theo dự án, dạy theo hợp đồng… kết hợp với các kĩ thuật: tiachớp, công não, sơ đồ tư duy…Tuy bước đầu cũng đã tạo ra được môi trườnghọc tập mới, tạo ra sự hứng thú cho các em học sinh Nhưng do kinh nghiệm đểdạy học theo các phương pháp hiện đại còn thiếu, điều kiện áp dụng còn hạnchế, đặc biệt do đặc điểm về thời gian phân phối cho tiết học nên kết quả chưathực sự như mục tiêu đặt ra

Khi tiến hành thực hiện dạy học có sử dụng bài tập thí nghiệm tạo ra động cơ, hứngthú học tập cho học sinh Học sinh được tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải quyết các tình huống thực tiễn và đặc biệt là kỹ năng thực hành được nâng cao

Từ những suy nghĩ trên tôi thấy rằng một trong những nội dung đổi mớiphương pháp dạy học môn Vật lý để kích thích gây hứng thú cho học sinh họctập là việc nghiên cứu khai thác các thí nghiệm trong các giờ học, đó là điềukiện rất thuận lợi để có thể nâng cao hơn nữa hiệu quả trong việc tiếp thu kiếnthức của học sinh Tổ chức dạy học có sử dụng bài tập thí nghiệm chưa được ápdụng nhiều ở chương trình phổ thông Nhưng nếu được áp dụng một cách sâu,

Bước 1: Nêu nhiệm vụ nhận thức

Bửụực 1: Nẽu nhieọm vú nhaọn thửựcBửụực 2: Nẽu phửụng phaựp tieỏn haứnhBửụực 3: Nẽu keỏt quaỷ thớ nghieọm Bửụực 4: Nẽu nhaọn xeựt keỏt quaỷ vaứ nẽu moỏi liẽn heọ nhãn quaỷ

Bửụực 5: Nẽu keỏt luaọn khoa hóc

Bước 2: Nêu phương pháp tiến hành

Bửụực 1: Nẽu nhieọm vú nhaọn thửựcBửụực 2: Nẽu phửụng phaựp tieỏn haứnhBửụực 3: Nẽu keỏt quaỷ thớ nghieọm Bửụực 4: Nẽu nhaọn xeựt keỏt quaỷ vaứ nẽu moỏi liẽn heọ nhãn quaỷ

Bửụực 5: Nẽu keỏt luaọn khoa hóc

Bước 3: Nêu kết quả thực nghiệm

Bước 4: Nêu nhận xét kết quả và nêu mối liên hệ nhân quả

Bước 5: Nêu kết luận khoa học Bước 4: Nêu nhận xét kết quả và nêu mối liên hệ nhân quả

Bước 3: Nêu kết quả thí nghiệm

Bửụực 1: Nẽu nhieọm vú nhaọn thửựcBửụực 2: Nẽu phửụng phaựp tieỏn haứnhBửụực 3: Nẽu keỏt quaỷ thớ nghieọm Bửụực 4: Nẽu nhaọn xeựt keỏt quaỷ vaứ nẽu moỏi liẽn heọ nhãn quaỷ

Bửụực 5: Nẽu keỏt luaọn khoa hóc

rộng đồng thời kết hợp với các phương pháp và kĩ thuật dạy học hiện đại khác sẽrất tốt để phát triển năng lực của học sinh

3 SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ.

Vật lí là mơn khoa học thực nghiệm, nghĩa là từ kết quả thu được từ thựcnghiệm, các nhà khoa học khái quát và hệ thống hĩa để xây dựng thành những

lý thuyết khoa học Do đĩ trong quá trình dạy học, sử dụng thí nghiệm như làphương pháp tốt nhất giúp học sinh phát hiện kiến thức, kỹ năng mới Nhưng dođặc trưng của việc học tập so với nghiên cứu khoa học là phát hiện lại nhữngchân lý đã được khám phá, nghĩa là tập dượt, làm theo con đường của các nhàvật lí đã đi để khám phá kiến thức mới Do đĩ, trong dạy học cĩ thể sử dụngtheo kiểu "thí nghiệm ảo" nghĩa là thực hiện thí nghiệm trong tư duy Vì rằng thínghiệm thường kéo dài (dài hạn) và địi hỏi phải cĩ phương tiện cần thiết nhưngcác trường phổ thơng hiện nay cịn thiếu và trong khuơn khổ một tiết dạy khĩthực hiện được

Trong dạy học với thí nghiệm giả hay thật, khi sử dụng cần theo qui trìnhhợp lý mới cĩ hiệu quả

3.1 Qui trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học Vật lí.

Qui trình sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí được hiểu là trình tự cácthao tác để tổ chức hướng dẫn học sinh khám phá kiến thức, kỹ năng mới quanghiên cứu thực nghiệm

Giải thích qui trình:

Bước 1: Nêu nhiệm vụ nhận thức thực chất là nêu rõ mục đích của thínghiệm

7

Bước 5: Nêu kết luận khoa học Bước 4: Nêu nhận xét kết quả và nêu mối liên hệ nhân quả

Bước 3: Nêu kết quả thí nghiệm

Bửụực 1: Nẽu nhieọm vú nhaọn thửựcBửụực 2: Nẽu phửụng phaựp tieỏn haứnhBửụực 3: Nẽu keỏt quaỷ thớ nghieọm Bửụực 4: Nẽu nhaọn xeựt keỏt quaỷ vaứ nẽu moỏi liẽn heọ nhãn quaỷ

Bửụực 5: Nẽu keỏt luaọn khoa hóc

Bước 2: Nêu phương pháp tiến hành thí nghiệm là gợi cho học sinh cáchlàm thí nghiệm để đạt được mục đích, cĩ nghĩa là giáo viên dùng câu hỏi, nêu ranhững chỉ dẫn, những yêu cầu để học sinh chỉ ra được những đối tượng chọnlàm thí nghiệm Học sinh chỉ ra cách thức tiến hành và học sinh phải chỉ ra được

kỹ thuật thực hiện thí nghiệm

Bước 3: Nêu kết quả thí nghiệm là tìm được những biến đổi biểu hiệnkhác với trước khi thực hiện thí nghiệm Tìm cách trình bày các số liệu sao cho

để thấy mối quan hệ giữa các hiện tượng vật lí hay các đại lượng vật lí cần tìm

Bước 4: Nêu nhận xét kết quả thí nghiệm và xác định mối liên hệ nhânquả là giáo viên hướng dẫn, tổ chức để học sinh dựa vào số liệu hay hiện tượngthu được ở thí nghiệm, phát hiện hiện tượng vật lí mới, phát hiện mối quan hệgiữa các đại lượng vật lí thể hiện qua số liệu hay hiện tượng, khái quát hốnhững cứ liệu để tìm ra dấu hiệu bản chất của vấn đề

Bước 5: Nêu kết luận khoa học là giáo viên hướng dẫn để học sinh dựa vàonhững điều nhận xét ở kết quả thí nghiệm, sử dụng thuật ngữ khoa học để diễn đạtthành mệnh đề mang tính khoa học và phù hợp với mục đích thí nghiệm

Mở rộng kiến thức cho học sinh, giáo viên cĩ thể gợi ý qua câu hỏi để họcsinh nêu ra được ứng dụng thực tiễn của các hiện tượng trong đời sống và sản xuất

3.2 Sử dụng thí nghiệm để hình thành kết luận khoa học

Khi thực hiện mỗi thí nghiệm thì hiệu quả dạy học của nĩ tuỳ thuộc vàođịnh hướng khai thác và cách sử dụng Bản thân trong mỗi thí nghiệm đều chứađựng tiềm năng về kết luận khoa học, rèn luyện kỹ năng thiết kế thí nghiệm vàquy nạp thực nghiệm Để khai thác được các tiềm năng của thí nghiệm trong dạyhọc, tuỳ thuộc mục tiêu dạy học khác nhau mà cĩ cách thức tương ứng

Sử dụng thí nghiệm để tiến hành kết luận khoa học được hiểu là trong quátrình dạy học, giáo viên sử dụng thí nghiệm như một phương tiện để tổ chức họcsinh hoạt động học tập, từ kết quả thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên,học sinh tập dượt, làm quen với việc xây dựng những kết luận khoa học

Kết quả thu được trong mỗi thí nghiệm chỉ được coi là tư liệu, chưa hẳn lànội dung học tập Từ đặc điểm chung rút ra đặc điểm bản chất và tập cách diễnđạt đặc điểm chung, bản chất bằng ngơn ngữ của mình Giáo viên chỉ ra điểmchưa chính xác để học sinh tự điều chỉnh diễn đạt lại cho phù hợp mục đích củathí nghiệm

Thường lúc đầu học sinh chưa quen, diễn đạt cĩ thể sai, lúng túng, nhưngnếu rèn luyện chắc chắn sẽ trưởng thành dần Nếu vội vàng, giáo viên làm thay

bằng cách giáo viên tự kết luận từ kết quả thí nghiệm thì hiệu quả dạy học sẽthấp, học sinh có thể thuộc lòng nhưng chưa chắc đã hiểu được bản chất.

Sử dụng thí nghiệm để học sinh tự hình thành kết luận khoa học có thể tốnthời gian, nhưng giá trị dạy học được tăng lên học đi đôi với hành, dạy học gắnliền với thực tiễn đời sống hàng ngày

3.3 Sử dụng thí nghiệm để rèn luyện kỹ năng thiết kế thí nghiệm

Thiết kế thí nghiệm được hiểu là từ mục đích thí nghiệm đã được xácđịnh, đề xuất đối tượng làm thí nghiệm, đề xuất phương án tiến hành thí nghiệmsao cho kết quả thu được chính xác, phù hợp mục đích của thí nghiệm, đề xuấtcác chỉ tiêu cần theo dõi và thu lại được, nêu được dự kiến kết quả thí nghiệm

Xác định đối tượng, phương pháp, kỹ thuật thí nghiệm và các chỉ tiêu theodõi đó là phương pháp thí nghiệm

Phương pháp thí nghiệm thuộc loại kiến thức về phương pháp khoa học.Trước đây loại kiến thức này ít được chú trọng trong dạy học phổ thông, mặc dù

đó là loại kiến thức quan trọng, thiếu kiến thức này làm cho người học có thóiquen chỉ thừa nhận, như vậy là chỉ cung cấp cho người học sản phẩm sẵn có, màkhông cung cấp cho người học cách tạo ra sản phẩm Chỉ khi nào học sinh đượctrang bị loại kiến thức này qua việc dạy học bằng các thí nghiệm, thì lúc đó cócách tư duy, cách hành động sáng tạo và thực sự khoa học

Để rèn luyện cho học sinh kỹ năng thiết kế thí nghiệm, giáo viên phải đặthọc sinh vào vị trí người nghiên cứu, tìm hiểu mục đích, đối tượng thí nghiệm,

tự xác định các phương pháp tiến hành thí nghiệm và kỹ thuật làm thí nghiệm,các chỉ tiêu cần theo dõi Làm như vậy là hướng dẫn học sinh thiết lập thínghiệm giả định trên giấy Tuy là giả định nhưng đó là cơ sở lý thuyết để hướngdẫn hành động, dựa vào giả định này mới tiến hành được thí nghiệm thật Mộttrong các cách rèn luyện kỹ năng thiết kế thí nghiệm có hiệu quả là sử dụngphiếu học tập

Hãy nghiên cứu SGK để hoàn thành công việc sau:

+ Mục đích thí nghiệm là gì ?

+ Cơ sở lí thuyết của thí nghiệm là gì?

……….+ Phương pháp tiến hành thí nghiệm như thế nào ?

+ Kỹ thuật thí nghiệm nêu như thế nào ?

9

+ Các chỉ tiêu cần theo dõi được là gì ?

Sau khi học sinh tự làm, cho đại diện báo cáo, giáo viên tổ chức thảo luận vàchính xác hóa kiến thức

3.4 Sử dụng thí nghiệm để rèn luyện kỹ năng quy nạp - thực nghiệm

Quy nạp thực nghiệm được hiểu là từ kết quả và nhận xét kết quả thínghiệm, người nghiên cứu tìm ra dấu hiệu chung, bản chất của hiện tượng vàphát biểu thành kết luận khoa học Điều này đồng nghĩa với phương pháp quynạp trong tư duy

Rèn luyện kỹ năng quy nạp thực nghiệm được hiểu là tập dượt rèn luyệncho học sinh xây dựng kết luận khoa học từ những dấu hiệu chung và số liệu thuđược qua thí nghiệm

Những kết quả thu được từ thí nghiệm mới là hình thức biểu hiện của bản chấtbên trong Phương pháp tư duy đúng, mới rút ra được kết luận khoa học đúng

Giáo viên cần hướng dẫn học sinh bằng con đường quy nạp:

- Xác định được bản chất của hiện tượng thu được từ thí nghiệm là gì?

- Những hiện tượng thu được qua thí nghiệm chỉ đúng trong phạm vi nào về đốitượng, các khía cạnh khác nhau của đối tượng?

- Dùng thuật ngữ khoa học nào diễn đạt cho chính xác về mức độ, về đối tượng

mà thí nghiệm thu được

Để rèn luyện kỹ năng tư duy quy nạp thực nghiệm, ta có thể tiến hành như sau:

- Dạy cho học sinh các thao tác: tìm dấu hiệu chung; xác định các bản chất trongcái chung; xác định phạm vi cái chung, cái bản chất phản ánh

- Cho học sinh tập diễn đạt kết luận: từ các kết quả thu được qua thực nghiệm.Cho học sinh xây dựng và diễn đạt thành kết luận khoa học; từ kết luận khoa họccủa bản thân tập nêu nhận xét, chỉ ra cơ sở của kết luận đúng hoặc chỉ ra điểmchưa đúng trong kết luận, chỉ ra lý do chưa đúng và đưa ra cách kết luận đúng

Làm như nêu ở trên tưởng như mất thời gian, nhưng nếu làm quen thìkhông phải như vậy và quan trọng hơn là rèn luyện được phương pháp tư duyđúng đắn không thụ động tiếp thu kiến thức

Rèn luyện tư duy quy nạp thực nghiệm và hình thành kết luận khoa họcqua thí nghiệm, tuy có nêu thành hai nội dung, nhưng thực hiện đồng thời cùngmột lúc Nếu tư duy quy nạp thực nghiệm đúng là nguyên nhân dẫn đến kết luậnkhoa học đúng

Trong dạy thường chỉ chú ý đến kết luận khoa học mà ít chú ý rèn luyện

kỹ năng tư duy Nên trong đề tài này trình bày từng nội dung riêng để giáo viênchú ý hơn đến mục tiêu quan trọng là rèn luyện phương pháp tư duy

3.5 Nội dung kiến thức

3.5.1 Nội dung kiến thức - kĩ năng cơ bản

a) Ví trí, tầm quan trọng kiến thức trong chương trình Vật lí THPT

“Cân bằng và chuyển động của vật rắn” là chương thứ ba trong chươngtrình Vật lí 10 Nhìn chung, các kiến thức của phần này được xây dựng khá mớiđối với học sinh và nội dung kiến thức gắn liền với đời sống hàng ngày, áp dụng

để giải quyết nhiều bài toán thực tế Các khái niệm lực song song, quy tắc hợplực, mô men lực điều kiện cân bằng của vật rắn…

Đây là phần nối tiếp kiến thức chương “Động lực học chất điểm”, đồngthời là nền tảng để nghiên cứu chuyển động của các vật rắn trong chương trìnhVật lí THPT

Phần lớn các kiến thức của chương khá trìu tượng đòi hỏi có thí nghiệmquan sát, kiểm trứng và phải sử dụng đến các bài toán tổng hợp véctơ, liên quanđến tác dụng của lực, mô men lực lên vật rắn và có nhiều ứng dụng trong đờisống, kỹ thuật hàng ngày Đặc điểm chuyển động của vật rắn: chuyển động tịnhtiến và chuyển động quay của vật rắn; giải thích khi nào vật rắn cân bằng,trường hợp nào cân bằng bền; làm thế nào tăng mức vững vàng của cân bằngcủa vật; ứng dụng của mô men lực và ngẫu lực trong thực tế…

b) Kiến thức, kĩ năng cần đạt được

Kiến thức

- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật rắn chịu tác dụng của haihay ba lực không song song

- Phát biểu được quy tắc xác định hợp lực của hai lực song song cùng chiều

- Nêu được trọng tâm của một vật là gì

- Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức tính momen lực và nêuđược đơn vị đo momen lực

- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định

- Phát biểu được định nghĩa ngẫu lực và nêu được tác dụng của ngẫu lực.Viết được công thức tính momen ngẫu lực

- Nêu được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế Nhận biết được cácdạng cân bằng bền, cân bằng không bền, cân bằng phiếm định của một vật rắn

- Nêu được đặc điểm để nhận biết chuyển động tịnh tiến của một vật rắn

11

- Nêu được, khi vật rắn chịu tác dụng của một momen lực khác không, thìchuyển động quay quanh một trục cố định của nó bị biến đổi (quay nhanh dầnhoặc chậm dần)

- Nêu được ví dụ về sự biến đổi chuyển động quay của vật rắn phụ thuộcvào sự phân bố khối lượng của vật đối với trục quay

- Xác định được trọng tâm của các vật phẳng đồng chất bằng thí nghiệm

3.5.2 Phân tích một số nội dung kiến thức

a) Nội dung “Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song”

Ở bài này, ta cần làm rõ thêm một số vấn đề sau:

Thông hiểu

- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực :

Muốn cho một vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đóphải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều

⃗

F1=− ⃗F2

- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song

+ Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy

+ Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực thứ ba

⃗

F1+ ⃗F2=−⃗F3

-Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy : Muốn tổng hợp hai lực có giá đồngquy tác dụng lên một vật rắn, trước hết ta trượt hai vectơ lực đó trên giá củachúng đến điểm đồng quy, rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực

- Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực tác dụng lên vật

- Để xác định trọng tâm của vật phẳng, đồng chất bằng phương pháp thựcnghiệm, ta treo vật bằng sợi dây lần lượt ở hai vị trí khác nhau Giao điểm củaphương sợi dây kẻ trên vật giữa hai lần treo chính là trọng tâm của vật

Đối với những vật rắn phẳng đồng tính có dạng hình học đối xứng thì trọng tâmnằm ở tâm đối xứng của vật

b) Nội dung “Cân bằng của vật rắn có trục quay cố đinh.Mô menlực”

Phần kiến thức về đòn bẩy và lực đẩy Ác –si –mét các em đã được học ởcấp 2 Tuy nhiên đòn bẩy chỉ là trường hợp riêng của vật rắn có trục quay cốđịnh và quy tắc đòn bẩy chỉ là trường hợp riêng của một quy tắctổng quát hơn

mà các em sẽ được học trong bài này Ở bài này, ta cần làm rõ thêm một số vấn

đề sau:

Thông hiểu

- Momen của lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác

dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó

- Công thức tính momen của lực: M = F.d

trong đó, d là cánh tay đòn, là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực ⃗F (

⃗

F nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục quay)

- Trong hệ SI, đơn vị của momen lực là niutơn mét (N.m) Quy tắc momen

lực:Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng cácmomen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổngcác momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ

M = M’

trong đó, M là tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay theo chiều kim đồng hồ, M’ là tổng các momen lực có xu hướng làm cho vật quay ngược chiều kim đồng hồ

Vận dụng

- Vận dụng khái niệm mô men lực để giải thích một số hiện tượng vật lí

thường gặp trong đời sống và kĩ thuật

- Biết cách chỉ ra các lực, tính được momen của các lực tác dụng lên

vật và áp dụng quy tắc momen lực để giải bài tập

c) Nội dung “Quy tắc hợp lực song song cùng chiều”

Thông hiểu

Quy tắc xác định hợp lực của hai lực song song cùng chiều :

13