Xây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học chương động lực học chất điểm vật lý lớp 10 nâng cao

Tuy nhiên, điều này cũng chưa thực sựđược chú ý trong quá trình dạy học Vật lí ở nhà trường phổ thông của chúng ta.Từ những lí do như trên, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo, các cán bộ, chuyên viên, cácphòng ban chức năng Trường Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điềukiện cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo hướng dẫn khoa học TS Ngô Diệu Nga đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.

Tôi xin cảm ơn các đồng chí lãnh đạo và các thầy cô giáo trường THPTNguyễn Huệ, Yên Bái và các đồng nghiệp ở các trường THPT đã đóng góp nhiều ýkiến quý báu, tạo điều kiện về tinh thần vật chất cho tôi trong quá trình hoàn thànhluận văn

Xin chân thành cảm ơn !

Hà Nội, tháng 11 năm 2012

Tác giả

Bùi Hoàng Hà

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học……… Bảng 2.1 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học ở nhà nội dung : Lực Tổnghợp và phân tích lực……….Bảng 2.2 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học trên lớp nội dung : Lực.Tổng hợp và phân tích lực……… Bảng 2.3 Tóm tắt nội dung chính nội dung: Lực Tổng hợp và phân tích lực…………Bảng 2.4 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học ở nhà bài Định luật I Niu-tơn………Bảng 2.5 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học trên lớp bài Định luật I Niu-tơn………Bảng 2.6 Tóm tắt nội dung chính bài định luật I Niu-tơn……… Bảng 2.7 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học ở nhà bài Định luật II Niu-tơn.Bảng 2.8 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học ở lớp bài Định luật II Niu-tơn.Bảng 2.9 Tóm tắt nội dung chính bài Định luật II Niu-tơn………Bảng 2.10 Kế hoạch hướng dẫn tự học ở nhà bài Định luật III Niu-tơn Bảng 2.11 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học ở lớp bài Định luật III Niu-tơnBảng 2.12 Nội dung chính bài Định luật III Niu-tơn Bảng 2.13 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học ở nhà Bảng 2.14 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học trên lớp nội dung Lực hấp dẫnBảng 2.15 Tóm tắt nội dung chính nội dung Lực hấp dẫn………Bảng 2.16 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học bài chuyển động của vật bị ném… Bảng 2.17 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học trên lớp bài chuyển độngcủa vật bị ném ………Bảng 2.18 Tóm tắt nội dung bài Chuyển động của vật bị ném……… Bảng 2.19 Kế hoạch hướng dẫn tự học ở nhà nội dung Lực đàn hồi

Bảng 2.20 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học trên lớp nội dung Lực đàn hồi………Bảng 2.21 Tóm tắt nội dung chính bài Lực đàn hồi……… Bảng 2.22 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học ở nhà nội dung Lực ma sát.Bảng 2.23 Kế hoạch hướng dẫn học sinh tự học trên lớp nội dung:Lực ma sát

Bảng 2.24 Tóm tắt nội dung bài Lực ma sát 92

Bảng 3.1 Kết quả bài kiểm tra số 1 98

Bảng 3.2 Kết quả bài kiểm tra số 3……… 98

Bảng 3.3 Kết quả bài kiểm tra số 5……… 98

Bảng 3.4 Kết quả bài kiểm tra số 7……… 98

Bảng 3.5 Kết quả bài kiểm tra số 8……… 99

Bảng 3.6 Thống kê kết quả điểm kiểm tra ……… 99

Bảng 3.7 Xử lí kết quả để tính các tham số……… 100

Bảng 3.8 Tổng hợp các tham số x , S2, S, V……… 100

Bảng 3.9 Tính tần suất và tần suất luỹ tích hội tụ lùi……… 100

iv

DANH MỤC CÁC HÌNH

TrangHình 3.1 Học sinh thảo luận nhóm……… 97Hình 3.2 Nhóm trưởng trình bày kết quả thảo luận nhóm ……… 97Hình 3.3 Học sinh làm việc cá nhân 99

MỤC LỤC

Trang

Lời cảm ơn i

Danh mục các chữ viết tắt ii

Danh mục các bảng iii

Danh mục các hình v

Danh mục các sơ đồ, đồ thị v

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ VIỆC XÂY DỰNG TÀI LIỆU VÀ TỔ CHỨC HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” - VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO 5

1.1 Dạy học và xu hướng đổi mới phương pháp dạy học 5

1.1.1 Những quan điểm về dạy học 5

1.1.2 Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học 5

1.2 Cơ sở lí luận của tự học 7

1.2.1 Khái niệm tự học 7

1.2.2 Các hình thức tự học 7

1.2.3 Vai trò của tự học 8

1.2.4 Các kĩ năng tự học cần rèn luyện ở học sinh 9

1.3 Cơ sở lí luận của việc xây dựng tài liệu hướng dẫn tự hoc 10

1.3.1 Tác dụng của tài liệu hướng dẫn đối với người tự học 10

1.3.2 Cơ sở của việc xây dựng tài liệu hướng dẫn tự học 11

1.4 Cơ sở của việc tổ chức hướng dẫn tự học 12

1.4.1 Đặc điểm hoạt động của tổ chức dạy học tự học 12

1.4.2 Nguyên tắc tổ chức hướng dẫn học sinh tự học 13

1.4.3 Quy trình hướng dẫn học sinh tự học 13

1.5 Thực tiễn về hoạt động tự học Vật lí của học sinh và việc hướng dẫn học sinh tự học của giáo viên ở một số trường trung học phổ thông 14

1.5.1 Về tình hình học của học sinh 14

1.5.2 Về tình hình dạy của giáo viên 15

Kết luận chương 1. 16

Chương 2 XÂY DỰNG TÀI LIỆU VÀ TỔ CHỨC HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ” VẬT LÍ LỚP 10 NÂNG CAO 17

2.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung chương “ Động lực học chất điểm” 17

vi

2.1.1 Vị trí chương “ Động lực học chất điểm” trong chương trình Vật lí

phổ thông. 17

2.1.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “ Động lực học chất điểm” 17

2.2 Nội dung khoa học một số kiến thức trong chương “ Động lực học chất điểm” 18

2.2.1 Định luật I Niu-tơn 18

2.2.2 Định luật II Niu-tơn 19

2.2.3 Định luật III Niu-tơn 19

2.2.4 Lực và khối lượng 20

2.2.5 Các loại lực cơ học 21

2.3 Mục tiêu dạy học chương “ Động lực học chất điểm” 23

2.3.1 Nội dung về kiến thức chương “ Động lực học chất điểm” Vật lí lớp 10 nâng cao 23

2.3.2 Mục tiêu dạy học chương “ Động lực học chất điểm” 26

2.4 Soạn thảo kế hoạch và tài liệu hướng dẫn học sinh tự học 31

Kết luận chương 2 93

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 94

3.1 Mục đích thực nghiệm 95

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 95

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 95

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 95

3.5 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 95

3.6 Kết quả thực nghiệm sư phạm 96

3.6.1 Cơ sở để đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 96

3.6.2 Đánh giá định tính kết quả thực nghiệm sư phạm 96

3.6.3 Đánh giá định lượng kết quả thực nghiệm sư phạm 98

Kết luận chương 3 102

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 104

1 Kết luận 104

2 Khuyến nghị 104

TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

PHỤ LỤC 107

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Ngày nay, với sự phát triển của khoa học kĩ thuật và sự bùng nổ của côngnghệ thông tin thì kho tàng tri thức của nhân loại được tăng lên mạnh mẽ hàngngày, thậm chí hàng giờ Một nhà trường, cho dù tốt đến mấy cũng không thể đápứng tất cả nhu cầu học tập của người học Bên cạnh đó, đất nước ta đang bước vàothời kì công nghiệp hoá, hiện đại hoá, hội nhập với các nền kinh tế phát triển trongkhu vực và trên thế giới nên có những đòi hỏi ngày càng cao về trình độ nhân lực.Yêu cầu của xã hội đặt ra với giáo dục là phải đổi mới, nhất là đổi mới về phươngpháp dạy học Thay vì chỉ truyền thụ kiến thức giáo khoa sẵn có cần chú trọng việchướng dẫn người học phương pháp tự học, tự nghiên cứu

Vấn đề này cũng được Đảng và nhà nước ta rất quan tâm Nghị quyết Trungương 4 khoá VII nêu rõ : “phải khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thànhnếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng phương pháp tiên tiến,phương tiện hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học,

tự nghiên cứu của học sinh, nhất là sinh viên đại học” Và được thể chế hoá trongluật giáo dục Điều 5, chương I, Luật giáo dục ban hành năm 2005 có ghi :

“Phương pháp giáo dục phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sángtạo của người học; bồi dưỡng cho người học năng lực tự học, khả năng thực hành,lòng say mê học tập và ý chí vươn lên”

Ở Việt Nam những tư tưởng dạy học hiện đại như là “Học để hành, hành đểhọc”, “Học tích cực, chủ động sáng tạo, tự học, tự rèn luyện”, “Biến quá trình giáodục thành quá trình tự giáo dục”…xuất hiện từ những năm 60 của thế kỉ 20 Tuynhiên những tư tưởng tiến bộ đó vẫn chưa thể thâm nhập vào thực tiễn giáo dụctrong nhà trường Hiện nay, việc dạy học chủ yếu vẫn theo lối truyền thụ kiến thứcmột chiều, thầy giảng- trò nghe và ghi chép Nguyên nhân cơ bản làm cho các tưtưởng về dạy tự học chưa xâm nhập được vào thực tế là do chưa được chuyển hoáthành các phương pháp, các kĩ thuật dạy học hiện đại, đáp ứng được mục tiêu giáodục trong thời đại mới

1

Vật lí học là một môn khoa học xuất phát từ cuộc sống Với đặc trưng củamình, Vật lí học cho phép tích hợp được nhiều phương pháp dạy học tích cực,trong đó có cả phương pháp dạy - tự học Tuy nhiên, điều này cũng chưa thực sựđược chú ý trong quá trình dạy học Vật lí ở nhà trường phổ thông của chúng ta.

Từ những lí do như trên, với mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy

và học Vật lí ở trường phổ thông, đáp ứng yêu cầu đổi mới của GV và HS trong dạy

và học các kiến thức về Động lực học chất điểm, chúng tôi triển khai đề tài : “Xâydựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học chương “Độnglực học chất điểm” Vật lí lớp 10 nâng cao ”

2 Lịch sử nghiên cứu

Cải tiến nội dung chương trình, cải tiến phương pháp dạy học là việc làmcần thiết để nâng cao chất lượng dạy học Hướng dẫn HS tự học, tự nghiên cứu làmột trong những giải pháp đưa ra nhằm cải tiến phương pháp dạy học Ở Việt Nam,

Luận văn thạc sĩ “Bồi dưỡng năng lực tự học và liên hệ thực tế của học sinhtrong dạy học chương dòng điện xoay chiều” Nguyễn Thị Trà My (2009)

Luận văn thạc sĩ “Tổ chức dạy học phần “Các định luật bảo toàn ”Vật lí lớp 10theo hướng tăng cường hoạt động tự học của học sinh ” Nguyễn Thị Thuý Nga (2010)

Nhìn chung, hiện nay các tài liệu về hướng dẫn học sinh tự học rất ít, chủyếu dừng lại ở các bài báo, hay sáng kiến kinh nghiệm Vì vậy, gây ra rất nhiều khó

3 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học trong dạy họcchương “Động lực học chất điểm ” Vật lí lớp 10 nâng cao nhằm phát huy tính tíchcực, tự lực và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu những luận điểm, phương pháp luận chỉ đạo đổi mới phươngpháp dạy học

Nghiên cứu tài liệu lí luận về phương pháp dạy học Vật lí và quá trình tự học Nghiên cứu chương trình Vật lí phổ thông, đặc biệt nghiên cứu sâu chương “

Động lực học chất điểm” trong chương trình Vật lí lớp 10 nâng cao

Tìm hiểu thực tế dạy học Vật lí; thực tế dạy học chương “ Động lực học chấtđiểm” và vấn đề tự học của HS ở một số trường phổ thông thuộc tỉnh Yên Bái

Thiết kế các phương án hướng dẫn HS tự học đối với một số bài thuộc chương “Động lực học chất điểm” trong chương trình Vật lí lớp 10 nâng cao

Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường phổ theo các phương án đã soạn thảo; Đánh giá tính khả thi của nó trong thực tế dạy học

Dùng thống kê toán học để xử lí các số liệu thu được

Tổng kết, đánh giá

5 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

5.1 Đối tượng nghiên cứu

Các hoạt động tổ chức hướng dẫn HS tự học trong dạy học Vật lí phổ thông

5.2 Khách thể nghiên cứu

Quá trình dạy học chương “Động lực học chất điểm” trong chương trình Vật

lí lớp 10 nâng cao

6 Phạm vi nghiên cứu:

Xây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học trong dạy học

chương “Động lực học chất điểm ” Vật lí lớp 10, với HS ở các trường THPT

Mẫu khảo sát: Các lớp 10T3; 10T4 ban KHTN trường THPT Nguyễn Huệ - Thành phố Yên Bái

3

7 Vấn đề nghiên cứu

Xây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học trong dạy họcchương “Động lực học chất điểm ” Vật lí lớp 10 nâng cao như thế nào để phát huytính tích cực, tự lực và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của HS ?

8 Giả thuyết khoa học

Nếu soạn được tài liệu hướng dẫn HS tự học bám sát nội dung kiến thức Vật

lí và mục tiêu dạy học, đồng thời sử dụng một cách hợp lí các hình thức tổ chứchướng dẫn HS tự học sẽ làm cho HS tự lực chiếm lĩnh kiến thức một cách hệ thống,sâu sắc và bền vững góp phần nâng cao hiệu quả dạy học

9 Phương pháp nghiên cứu

Sử dụng nhóm các phương pháp nghiên cứu lý thuyết ( phương pháp phântích, tổng hợp …)

Sử dụng nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn (phương pháp thựcnghiệm sư phạm, điều tra, chuyên gia, phỏng vấn

Sử dụng phương pháp thống kê Toán học

10 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận trong việc hướng dẫn HS tự học trongdạy học Vật lí ở trường phổ thông đáp ứng mục tiêu giáo dục trong thời kì mới

Các phương án hướng dẫn tự học khi được hoàn thiện sẽ có thể được ápdụng nhằm đổi mới phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng dạy học

11 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, khuyến nghị, danh mục các tài liệu thamkhảo và phụ lục, luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận về việc xây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn họcsinh tự học chương “Động lực học chất điểm ” Vật lí lớp 10 nâng cao

Chương 2 Xây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn học sinh tự học chương

“Động lực học chất điểm ” Vật lí lớp 10 nâng cao

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

1.1.1 Những quan điểm về dạy học

1.1.1.1 Dạy học theo quan điểm truyền thống

Theo quan điểm truyền thống, dạy học là hoạt động truyền đạt kiến thức ởtrên lớp của GV Giáo viên là trung tâm quyết định chất lượng của quá trình dạyhọc Nội dung dạy học mang tính áp đặt, bắt buộc, được qui định trong nhữngchương trình khép kín Phương pháp dạy học chủ yếu là truyền đạt thông báo kiếnthức HS hoàn toàn bị động, chịu sự điều khiển và kiểm tra của GV, cách học của họchủ yếu là nghe, hiểu và ghi nhớ

1.1.1.2 Dạy học theo quan điểm hiện đại

Theo quan điểm hiện đại, dạy học là quá trình hoạt động của GV và HS.Trong đó GV đóng vai trò chủ đạo tổ chức hướng dẫn và điều khiển hoạt động của

HS HS chủ động nhận thức lại nền văn minh nhân loại và rèn luyện hình thành kĩnăng hoạt động, tạo lập thái độ sống tốt đẹp [18, Tr 58] Giờ học là sự phối hợphoạt động của GV và HS từ lập kế hoạch đến thực hiện cũng như kiểm tra đánh giá.Dạy học theo hướng giải quyết vấn đề, định hướng hành động Các nội dung dạyhọc là những nội dung tiêu biểu, có ý nghĩa thực tiễn xã hội, có sự thoả thuận giữangười dạy và người học

1.1.2 Xu hướng đổi mới phương pháp dạy học

1.1.2.1 Phương hướng chiến lược đổi mới phương pháp dạy học

Nước ta đang bước vào thời kì hội nhập với cộng đồng quốc tế trong mộtbối cảnh kinh tế cạnh tranh quyết liệt Tình hình đó đòi hỏi sản phẩm của giáo dụcphải là những con người mới, năng động, sáng tạo và có khả năng thực hành giỏi.Phương pháp dạy học truyền thống thì không đạt được mục tiêu đó Nghị quyếtTrung ương 2, khoá VIII của Đảng Cộng sản Việt Nam có thể xem là phươnghướngchiến lược đổi mới phương pháp dạy học : “Đổi mới mạnh mẽ phương pháp

5

giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều và rèn luyện thành nếp tư duysáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến, phươngpháp hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học tựnghiên cứu của học sinh, nhất là sinh viên đại học, phát triển mạnh mẽ phong trào

tự học, tự đào tạo ”.[17]

Như vậy có thể thấy, phương hướng chiến lược đổi mới phương pháp dạyhọc gồm bốn điểm cơ bản :

- Khắc phục lối truyền thụ một chiều

- Rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học

- Áp dụng các phương pháp tiên tiến, phương pháp hiện đại vào quá trình

để đạt được mục đích, vừa là kết quả của hoạt động

Tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người Để tồn tại và phát triểncon người luôn phải chủ động, tích cực cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội

Do đó, hình thành và phát triển tính tích cực là mục tiêu hàng đầu của giáo dục

Phương pháp dạy học tích cực là những phương pháp dạy học theo hướngphát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học Ở đây “Tích cực” đượcdùng với nghĩa là “chủ động”, “hoạt động”, trái nghĩa với “thụ động”, “không hoạtđộng”, không dùng theo nghĩa trái nghĩa với “tiêu cực”

Một số đặc trưng của các phương pháp dạy học tích cực đó là : Dạy họcthông qua tổ chức các hoạt động học tập của học sinh; Dạy và học chú trọng rènluyện phương pháp tự học; Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợptác; Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò

Trong các phương pháp dạy và học tích cực, GV không còn đóng vai trò đơn

các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ để HS tự lực chiếm lĩnh nội dung học tập,chủ động đạt các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ theo yêu cầu của chương trình.

1.2 Cơ sở lí luận của tự học

Theo GS–TSKH Thái Duy Tuyên: “Tự học là hoạt động độc lập chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo, là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí tuệ (quan sát, so sánh, phân tích…)cùng các phẩm chất động cơ, tình cảm để chiếm lĩnh tri thức một lĩnh vực hiểu biết nào đó hay những kinh nghiệm lịch sử, xã hội của nhân loại, biến nó thành sở hữu của chính bản thân người học”.[16, tr 56]

1.2.2 Các hình thức tự học

1.2.2.1 Tự học không có hướng dẫn

Người học tự mình chiếm lĩnh tri thức, hình thành kĩ năng tương ứng màhoàn toàn không có sự hướng dẫn của GV Người học có thể tự học qua nhiều kênhkhác nhau như qua tài liệu,tìm hiểu thực tế, học kinh nghiệm của người khác…

Với hình thức này người học phải tự mình lựa chọn nội dung, phương pháp,cách thức học Đây là hình thức tự học ở mức cao, thường gặp ở người trưởngthành Tuy nhiên, hình thức tự học này gây ra rất nhiều khó khăn cho người học bởi

vì người tự học phải có rất nhiều kĩ năng như tìm tài liệu học, kĩ năng đọc, kĩ năngquan sát, kĩ năng vận dụng, kĩ năng lập kế hoạch…Một trở ngại không lớn là ngườihọc không thể tự kiểm tra đánh giá nên dễ gây chán nản và việc tự học dễ bị phá vỡ

7

1.2.2.3 Tự học có hướng dẫn trực tiếp

Người học tự mình chiếm lĩnh tri thức và hình thành kĩ năng tương ứngdưới sự hướng dẫn trực tiếp của GV Người học tự học theo sự hướng dẫn của tàiliệu và có sự giúp đỡ một phần của GV Việc tự học có thể được tiến hành ngay tạilớp hoặc về nhà Hình thức tự học này rất phù hợp với HS phổ thông vì nó tươngđối phù hợp với đặc điểm tâm sinh lí lứa tuổi các em

1.2.3 Vai trò của tự học

Tự học có vai trò to lớn trong giáo dục, giúp hình thành nhân cách chongười học Việc tự học, tự rèn luyện giúp cho họ có thói quen độc lập trong suynghĩ, độc lập trong giải quyết các khó khăn gặp phải Từ đó, giúp người học tự tin

và thành công trong cuộc sống Như vậy, có thể nói tự học có ý nghĩa quan trọngđối với sự thành đạt của mỗi con người

Tự học là con đường tự khẳng định của mỗi người Thật vậy, tự học thúcđẩy người học lòng ham học, ham hiểu biết, khát khao vươn tới những đỉnh caocủa khoa học, sống có hoài bão có ước mơ

Tự học là một giải pháp khoa học giúp giải quyết mâu thuẫn giữa khối lượngtri thức rất lớn với quỹ thời gian ít ỏi, hạn hẹp ở nhà trường Tri thức của nhân loạiđược tích luỹ từ đời này qua đời khác và hiện nay đang được nhân lên với tốc độrất nhanh, còn thời gian của nhà trường thì có hạn Chỉ có tự học mới có thể giúpgiải quyết được nghịch lí này

Tự học với sự nỗ lực, tư duy sáng tạo là điều kiện thuận lợi cho người họchiểu tri thức một cách sâu sắc, tìm ra bản chất của chân lí Mặt khác, tự học cũng là

học họ luôn gặp phải những vấn đề mới và phải tự mình đi tìm giải pháp để giảiquyết vấn đề.

Chỉ có tự học mới có thể giúp con người có thể “Học suốt đời”, không bị lạchậu so với sự phát triển chung của nhân loại Tự học trang bị cho người học nhữngkiến thức mới nhất, khoa học nhất và cũng thu được những kinh nghiệm từ thựctiễn hoạt động để đi tới thành công

Theo Aditxterrec:“Chỉ có truyền thụ tài liệu của giáo viên mà thôi thì dù cónghệ thuật đến đâu đi chăng nữa cũng không đảm bảo được việc lĩnh hội tri thứccủa học sinh Nắm vững kiến thức, thực sự lĩnh hội chân lí, cái đó học sinh phải tựlàm lấy bằng trí tuệ của bản thân ” Như vậy, nếu thiếu đi sự nỗ lực tự học củangười học thì kết quả thu được cũng không thể cao dù điều kiện ngoại cảnh (Thầygiỏi, tài liệu tốt) rất thuận tiện

Tự học cũng có vai trò quan trọng với HS THPT, tự học giúp họ có thể thíchứng tốt với các bậc học cao hơn Quan trọng hơn là tạo điều kiện cho họ phát huy tínhtích cực, chủ động, sáng tạo Qua đó, nâng cao chất lượng đào tạo trong nhà trường

1.2.4 Các kĩ năng tự học cần rèn luyện ở học sinh

Kĩ năng tự học là nhân tố quan trọng, quyết định sự thành công của quá trình

tự học Có thể kể đến một số nhóm kĩ năng cơ bản như sau:

1.2.4.1 Kĩ năng kế hoạch hoá việc tự học

Biểu hiện đầu tiên của kĩ năng này là biết xây dựng kế hoạch học tập trongtuần, trong tháng, trong năm…Khi xây dựng kế hoạch cần đảm bảo tính khả thi của

kế hoạch Muốn vậy, kế hoạch phải đảm bảo cho thời gian tự học tương xứng vớilượng kiến thức của môn học; Đảm bảo sự xen kẽ giữa các môn học khác nhau,giữa các hình thức tự học khác nhau

1.2.4.2 Kĩ năng đọc

Trong quá trình tự học, người học có thể phải đọc sách, đọc tài liệu hay đọcgiáo trình…Khi đọc cần phải xác định rõ mục đích đọc và lựa chọn cách đọc phùhợp Tập trung chú ý đọc sẽ không phải đọc lại nhiều lần Khi đọc cần ghi chép vàbiết cách “hỏi sách” bằng cách đặt các câu hỏi, rồi tìm câu trả lời từ sách Cuối cùng

là hệ thống hoá những kiến thức thu được sau khi đọc

9

1.2.4.3 Kĩ năng nghe giảng và ghi chép bài giảng

Để nghe giảng có hiệu quả HS cần đọc lướt nội dung bài học để định hìnhkiến thức và đưa ra những câu hỏi cho bài học Khi nghe giảng, cần tập trung nghe,phân tích nội dung nghe để tìm ra nội dung chính của bài học Cần hỏi để hiểu rõvấn đề còn khúc mắc, không nên vội vã kết luận một vấn đề khi chưa hiểu rõ về nó

Ghi chép cũng là một việc quan trọng trong quá trình nghe giảng Nên ghichép theo cấu trúc của bài học, đồng thời phân tích chọn lọc thông tin để ghi theo ýcủa mình Đối với những điểm chính của bài học cần ghi chép cẩn thận để làm tàiliệu học tập

1.2.4.4 Kĩ năng ôn tập, luyện tập

Kĩ năng ôn tập là hoạt động tái nhận bài giảng như xem lại bài ghi, mối quan

hệ giữa các đoạn rời rạc, bổ sung bài ghi bằng những thông tin nghiên cứu được ởcác tài liệu khác, nhận diện cấu trúc từng phần và toàn bài Việc tái hiện bài giảngdựa vào những biểu tượng, khái niệm, phán đoán được ghi nhận từ bài giảng củathầy, từ hoạt động tái nhận bài giảng, dựng lại bài giảng của thầy bằng ngôn ngữcủa chính mình, đó là những mối liên hệ lô gic có thể có cả kiến thức cũ và mới

Kỹ năng luyện tập có tác dụng trong việc hình thành kỹ năng tương ứng vớinhững tri thức đã học Từ việc giải bài tập của thầy đến việc người học tự thiết kếbài tập cho mình giải; từ bài tập củng cố đơn vị kiến thức đến bài tập hệ thống hóabài học, chương học, cũng như những bài tập vận dụng kiến thức vào cuộc sống

1.3 Cơ sở lí luận của việc xây dựng tài liệu hướng dẫn tự học

1.3.1 Tác dụng của tài liệu hướng dẫn đối với người tự học

Tài liệu hướng dẫn tự học là tài liệu học tập chứa những thông tin hướng dẫnngười học tự học, tự nghiên cứu để chiếm lĩnh tri thức, qua đó hình thành kĩ năng kĩxảo Tài liệu hướng dẫn có thể coi là “bảo bối” của người học trong quá trình tự học

Mục tiêu ghi trong tài liệu giúp cho người học biết được cái đích mình cầnhướng tới và họ sẽ chủ động, tự tin hơn trong quá trình tự mình chiếm lĩnh tri thức

Những hướng dẫn của tài liệu giúp người học tìm ra phương pháp phù hợp,con đường phù hợp tiếp cận tri thức

Sử dụng tài liệu hướng dẫn người học có thể tự kiểm tra đánh giá kết quảcủa mình Qua đó họ kịp thời khắc phục những sai lầm, thiếu sót và đồng thời tạocho họ tâm lí thoải mái, tự tin để tiếp tục tự học, tự nghiên cứu

1.3.2 Cơ sở của việc xây dựng tài liệu hướng dẫn tự học

1.3.2.1 Những định hướng để xây dựng tài liệu hướng dẫn tự học

Đảm bảo mục tiêu dạy học môn học Mục tiêu dạy học ở THPT là cung cấpcho HS những kiến thức phổ thông cơ bản và rèn luyện cho họ những kĩ năngtương ứng Mục tiêu này được thể hiện rõ trong tài liệu chuẩn kiến thức kĩ năngcủa từng môn học do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành Do đó trong quá trình xâydựng tài liệu hướng dẫn tự học cần bám sát chuẩn kiến thức kĩ năng

Đảm bảo tính khoa học, hiện đại Nội dung đưa vào tài liệu phải phản ánhđược những quan điểm khoa học hiện đại, tiếp cận được với những ứng dụng kĩthuật có tính cập nhật

Đảm bảo tính khả thi Điều kiện quan trọng nhất để đảm bảo tính khả thi làtính vừa sức.Tài liệu hướng dẫn tự học cần được xây dựng phù hợp với khả năngtiếp thu của HS và trình độ, năng lực dạy học của GV Nội dung của tài liệu phù hợpvới phương pháp dạy học của GV

Đảm bảo tính phân hoá Trong một lớp học, trình độ HS luôn luôn khôngđồng đều Do đó, nội dung của tài liệu hướng dẫn phải được xây dựng từ dễ đếnkhó, từ đơn giản đến phức tạp sao cho có thể tạo ra sự hứng thú học tập với cả HSkhá giỏi lẫn HS trung bình, HS yếu

Đảm bảo cho người học có thể tự kiểm tra đánh giá

1.3.2.2 Qui trình xây dựng tài liệu hướng dẫn tự học

Xác định mục đích của việc xây dựng tài liệu đó là xây dựng một tài liệuhướng dẫn HS tự học

Xác định yêu cầu của tài liệu Sau khi được xây dựng tài liệu phải chứa đầy

đủ các thông tin giúp HS có kĩ năng có phương pháp tự học và có tự mình thể kiểmtra đánh giá kiến thức cũng như kĩ năng sau khi học

Xác định nội dung, cấu trúc của tài liệu Nội dung tài liệu phải đảm bảo mụctiêu giáo dục và có thể hình thành cho HS kĩ năng tự học

11

Thu thập thông tin để xây dựng tài liệu Để xây dựng một tài liệu tốt đòi hỏiphải thu thập được nhiều thông tin Việc thu thập thông tin đòi hỏi phải có nhiềuthời gian và được tổ chức khoa học.

Tiến hành xây dựng tài liệu

Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung

1.4 Cơ sở của việc tổ chức hướng dẫn tự học

1.4.1 Đặc điểm hoạt động của tổ chức dạy học tự học

1.4.1.1 Hoạt động của giáo viên

Hoạt động tự học của HS có nhiều khâu, nhiều bước, được tiến hành thôngqua các hoạt động học tập của chính bản thân họ Đây là quá trình tự giác, tích cực,

tự lực chiếm lĩnh tri thức khoa học bằng hành động của chính mình hướng tớinhững mục đích nhất định Vì vậy, quá trình tổ chức dạy học phải làm cho hoạtđộng học của HS chuyển từ trạng thái bị động sang chủ động Các hoạt động chủyếu của GV trong dạy tự học là :

- Chuẩn bị tài liệu tự học cho HS, đồng thời hướng dẫn họ tìm tài liệu học tập phù hợp

- Hướng dẫn HS cách làm việc với tài liệu

- Xây dựng hệ thống câu hỏi của bài học và hướng dẫn HS hoạt động để họ

tự mình chiếm lĩnh tri thức mới

- Theo dõi diễn biến lớp học, kịp thời khen ngợi để kích thích HS tự làm việccũng như điều chỉnh hoạt động học tập của HS theo đúng hướng

- Kiểm tra hiệu quả học tập của HS thông qua các báo cáo cá nhân, các ý

kiến thảo luận hay các phiếu học tập

- Kết nối các nội dung của bài học thành một chỉnh thể lôgic

1.4.1.2 Hoạt động của học sinh

- Chuẩn bị các tài liệu tham khảo theo hướng dẫn của GV

- Tự đọc tài liệu để nắm được nội dung của bài học

- Làm việc cá nhân, làm việc nhóm, hoàn thành các phiếu học tập để tiếp cận

và chiếm lĩnh tri thức mới

1.4.2 Nguyên tắc tổ chức hướng dẫn học sinh tự học

Khi tổ chức hướng dẫn HS tự học, GV cần chú ý một số nguyên tắc sau:

- Làm cho HS thấy được vai trò của việc tự học Tạo cho họ lòng tin tưởng vào sự thành công của việc tự học

- Đảm bảo cho tất cả các HS đều có thể tham gia vào hoạt động học tập

- Đảm bảo cho HS có thể tiếp thu kiến thức từ dễ đến khó Các kĩ năng tự học từng bước được hình thành từ thấp lên cao

- Đảm bảo có thể thu nhận thông tin phản hồi từ phía HS để GV kịp thời điềuchỉnh nhịp độ học tập của HS khi cần thiết

1.4.3 Quy trình hướng dẫn học sinh tự học

- Giáo viên nghiên cứu nội dung kiến thức khoa học của chương

- Xây dựng sơ đồ cấu trúc nội dung của chương, sơ đồ phát triển mạch kiến thức của chương

- Xác định mục tiêu dạy học cả kiến thức, kỹ năng và cấp độ nhận thức

- Xây dựng kế hoạch và tài liệu hướng dẫn học sinh tự học

* Về kế hoạch: Đối với từng bài học cụ thể, chúng ta căn cứ vào mục tiêu kiến thức cần đạt được của bài mà đề ra kế hoạch

1.5 Thực tiễn về hoạt động tự học Vật lí của học sinh và việc hướng dẫn học sinh tự học của giáo viên ở một số trường trung học phổ thông

Để có cơ sở thực tiễn cho việc thực hiện đề tài, chúng tôi đã tìm hiểu thực tếdạy và học ở một số trường THPT tỉnh Yên Bái Trong đó đặc biệt chú ý đến hoạtđộng tự học Vật lí của HS và việc hướng dẫn tự học của GV

Chúng tôi đã sử dụng các phiếu điều tra, kết hợp với phỏng vấn 28 GV và

456 HS ở một số trường THPT; Tham gia dự một số giờ học, xem bài kiểm tra, vởghi chép, quan sát HS học tập và đã thu được một số kết quả cụ thể như sau:

1.5.1 Về tình hình học của học sinh

Đại đa số HS nhận thức rằng mục đích học tập là có kiến thức để thi đỗ đại họctạo điều kiện để tìm được một việc làm sau này Do đó, phần lớn thời gian ngoàinhà trường được HS dành cho việc đi học thêm Các em có rất ít thời gian tự học.Đối với việc tự học đa số HS cho rằng tự học là học thuộc bài vừa học, làm cácbài tập mà thầy cô giao cho Vở ghi bài giảng, SGK, sách bài tập là tài liệu tự họcchủ yếu của các em; rất ít HS khai thác thông tin trên Internet, đọc sách báo, tài liệuliên quan đến bài học

Về kiến thức thu được từ việc tự học thì các em cho rằng nó tương đương vớikiến thức thu được trên lớp và ảnh hưởng đến 50% kết quả học tập

Về phương pháp tự học của HS: Đa số HS cho rằng cách tự học tốt nhất là vừađọc vừa viết, giải các bài tập tương ứng Đọc sách cũng là một cách tự học mà các

em lựa chọn Hình thức tự học được nhiều HS lựa chọn nhất là học theo nhóm từ 2đến 3 bạn Nhiều HS cho rằng thầy cô chưa chú trọng hướng dẫn các em phươngpháp tự học cũng như giới thiệu tài liệu tham khảo dẫn đến HS không có phươngpháp tự học hiệu quả nên rất lúng túng khi tự học

Về điều kiện tự học, đa số HS cho rằng gia đình đã tạo điều kiện tốt cho họ vềthời gian tự học, sách vở tài liệu liên quan

Về cách kiểm tra đánh giá hiện nay, nhiều HS cho rằng chưa khuyến khíchthúc đẩy được hoạt động tự học do đó thời gian cho hoạt động này bị chiếm hết bởithời gian đi học thêm

14

Bên cạnh đó, vẫn còn nhiều HS chưa nhận thức đúng vai trò, ý nghĩa của tựhọc, chưa có quan niệm đúng đắn về trách nhiệm của bản thân mình với gia đình và

xã hội nên còn dành không nhiều thời gian và sức lực dành cho việc tự học

1.5.2.Về tình hình dạy của giáo viên

Về phương pháp dạy học, chủ yếu vẫn là thầy giảng trò nghe và ghi chép.Trong mỗi giờ học GV cố gắng truyền đạt hết lượng kiến thức đã được quy địnhtrong chương trình Giảng giải cho HS hiểu rõ những kiến thức trọng tâm để họ cóthể vận dụng làm các bài tập trong SGK, sách bài tập Các phương pháp dạy họchiện đại cũng được GV áp dụng nhưng chưa nhiều Do đó, chưa phát huy hết tínhtích cực, tự lực của HS trong dạy học

Về phương tiện dạy học, đa số GV cho rằng chưa đáp ứng được yêu cầu của

bộ môn Vì vậy các thí nghiệm Vật lí được tiến hành trên lớp chủ yếu là các thínghiệm biểu diễn, do GV thực hiện Đa số HS chỉ tiến hành thí nghiệm trong cácgiờ thực hành Điều đó làm hiệu quả của dạy học bị giảm rất nhiều, đặc biệt khôngphát huy được năng lực thực hành của HS

Việc kiểm tra đánh giá rất ít được GV thực hiện cuối mỗi giờ học Kiểm trađánh giá vẫn là đánh giá kết quả cuối cùng kiểm tra bài cũ hay kiểm tra định kì theophân phối chương trình đã được soạn sẵn, chưa chú ý đánh giá quá trình Đa số HSkhông được tham gia đánh giá kết quả của mình cũng như của bạn mà GV là ngườilàm công việc này

Phần lớn GV cho rằng: tự học ở nhà là hoạt động bắt buộc và chủ yếu là của

HS, nhằm mục đích khắc sâu kiến thức bài học trên lớp và rèn luyện các kỹ năngcần thiết Các câu hỏi và bài tập trong SGK là những yêu cầu tối thiểu mà học sinhphải thực hiện Có 78% GV được hỏi cho rằng việc tự học của HS là đọc SGK cảbài cũ và bài mới Có 45,3% thầy cô quan niệm tự học là học thuộc bài cũ và vậndụng giải các bài tập liên quan Và 35,6% cho rằng tự học là đọc tài liệu tham khảo,khai thác thông tin từ internet Do vậy việc tự học của HS là học thuộc bài vừa học,làm đủ bài tập được giao, đọc trước bài mới và đọc thêm các tài liệu sách báo liênquan, khai thác thông tin trên Internet

Biện pháp tổ chức hoạt động tự học ở cho HS chủ yếu là: hướng dẫn HS tựtóm tắt kiến thức, cách giải bài tập, tự nghiên cứu, thông báo kế hoạch bài học, dạyhọc theo nhóm.

Kết luận chương 1

Trên cơ sở phân tích các quan điểm dạy học hiện đại và nghiên cứu các cơ sở

lý luận về tự học Trong chương này chúng tôi đề cập đến một số luận điểm lí luậnnhư sau:

- Những quan điểm về dạy học và xu hướng đổi mới phương pháp dạy học

- Tự học và tài liệu hướng dẫn tự học

- Đặc điểm của hoạt động hướng dẫn HS tự học

-Thực tiễn của hoạt động tự học và hướng dẫn HS tự học ở một số trườngTHPT tỉnh Yên Bái

Tất cả những cơ sơ lý luận và thực tiễn trên sẽ giúp chúng tôi vận dụng đểxây dựng tài liệu và tổ chức hướng dẫn HS tự học trong dạy học chương “Động lựchọc chất điểm” Vật lí 10 nâng cao được trình bày ở chương sau

16

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG TÀI LIỆU VÀ TỔ CHỨC HƯỚNG DẪN HỌC SINH TỰ HỌC TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG

“ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 NÂNG CAO

2.1 Đặc điểm cấu trúc nội dung chương “Động lực học chất điểm”

2.1.1.Vị trí chương “Động lực học chất điểm” trong chương trình Vật lí phổ thông

Trong SGK Vật lí lớp 10 ban nâng cao, chương “Động lực học chất điểm”nằm sau chương “Động học chất điểm” Nếu như phần động học chất điểm nghiêncứu sự khác nhau bề ngoài của các dạng chuyển động dựa vào gia tốc thì phần độnglực học xét đến nguyên nhân gây ra gia tốc Với nhiệm vụ giải thích nguyên nhângây ra các loại chuyển động thì nội dung cơ bản của chương này là các định luậtNiu-tơn và các lực cơ học

2.1.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Động lực học chất điểm”

Lôgíc nội dung kiến thức có thể mô tả bằng sơ đồ sau:

Các định luật Niu-tơn

Phương pháp động lực học

Chuyển

động của vật

bị ném

17

Diễn giải sơ đồ:

Có thể thấy, cơ sở lí luận của cả chương là 3 định luật Niu-tơn và 3 lực cơhọc (Lực hấp dẫn, lực đàn hồi và lực ma sát) Từ đó ta xây dựng được phương phápđộng lực học và vận dụng để nghiên cứu một số hiện tượng Vật Lí quan trọng

Nội dung chương có thể chia thành hai nhóm kiến thức cơ bản: Ba định luậtNiu-tơn và các lực cơ học

2.2 Nội dung khoa học một số kiến thức trong chương “Động lực học chất điểm”

2.2.1 Định luật I Niu-tơn

Trong hệ quy chiếu quán tính, định luật Niu-tơn thứ nhất được phát biểu như

sau : Nếu tổng hợp lực tác dụng lên một vật bằng không thì khối tâm của nó tiếp tục trạng thái chuyển động như cũ Như vậy, một vật ban đầu nằm yên thì sẽ vẫn nằm

yên nếu như tổng hợp lực tác dụng lên nó bằng không và nếu vật đang chuyển động

sẽ chuyển vẫn chuyển động với vận tốc cũ, theo hướng cũ Điều ngược lại cũngxảy ra: Nếu ta thấy một vật chuyển động với vận tốc không đổi theo một đườngthẳng thì hợp lực tác dụng lên vật bằng 0

Định luật I Niu-tơn không phải được nghiệm đúng trong mọi hệ qui chiếu.Hãy xét hai hệ quy chiếu chuyển động tương đối với nhau với một gia tốc nào đó.Nếu một vật đứng yên trong hệ quy chiếu này thì chắc chắn sẽ chuyển động có giatốc đối với hệ quy chiếu kia Định luật I Niu-tơn được nghiệm đúng trong hệ quychiếu quán tính Người ta còn gọi định luật này là định luật quán tính

Có vô số hệ quy chiếu quán tính Chẳng hạn một hệ quy chiếu chuyển độngthẳng đều so với một hệ quy chiếu quán tính nào đó cũng là một hệ quy chiếu quántính Thực nghiệm xác định được rằng hệ quy chiếu có tâm trùng với Mặt Trời vàcác trục hướng về phía các ngôi sao đã được chọn một cách phù hợp là một hệ quychiếu quán tính Nếu một hệ quy chiếu bất kì chuyển động thẳng đều so với hệ quychiếu trên thì sẽ là một hệ quy chiếu quán tính

Trái Đất của chúng ta, ngoài chuyển động tự quay quanh trục của nó cònchuyển động xung quanh Mặt Trời với quỹ đạo có dạng elip Do đó hệ quy chiếugắn với Trái Đất sẽ chuyển động với một gia tốc nào đó đối với hệ quy chiếu gắn

tính Tuy nhiên, gia tốc của hệ quy chiếu gắn với Trái Đất đối với hệ quy chiếu gắn

với Mặt Trời là rất nhỏ Trong một số trường, hợp hệ quy chiếu gắn với mặt Đất

vẫn được xem là hệ quy chiếu quán tính

2.2.2 Định luật II Niu-tơn

Định luật II Niu-Tơn được Niu-tơn phát hiện nhờ trực giác thiên tài của

mình, trên cơ sở khái quát hoá từ rất nhiều sự kiện quan sát được Cách phát biểu

ban đầu của định luật I Niu-tơn là : “Tốc độ biến thiên động lượng của một vật tỉ lệ

ur

với hợp lực tác dụng lên vật và có hướng của lực đó: F

nguyên nhân làm biến đổi chuyển động chứ không gây ra chuyển động Ngày nay,

cách phát biểu định luật II Niu-tơn thường dùng là : “Chuyển động của một chất

điểm chịu tác dụng của các lực có tổng hợp

Gia tốc của chất điểm tỉ lệ thuận với tổng hợp lực

đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều Đó cũng là những khẳng định của định luật I

Niu-tơn Điều đó dễ gây hiểu nhầm rằng định luật I Niu-tơn là hệ quả của định luật

Niu-tơn thứ hai Thực tế là định luật I Niu tơn được trình bày độc lập với định luật

II Niu-tơn vì định luật này khẳng định sự tồn tại của hệ quy chiếu quán tính

Định luật II Niu-tơn là một định luật phổ biến vì nó luôn đúng cho mọi sự

tương tác, cho dù các tương tác đó có bản chất khác nhau Người ta dùng định luật

này để nghiên cứu chuyển động của viên đạn, của các vì sao, của phân tử, của các

chi tiết máy…Nhờ định luật II Niu-tơn có thể tính được gia tốc của chuyển động,

do đó giải được bài toán cơ bản về chuyển động của các vật

2.2.3 Định luật III Niu-tơn

Nội dung định luật III Niu-tơn : “Khi chất điểm A tác dụng lên chất điểm B

tại đồng thời, cùng phương, ngược chiều và cùng độ lớn” Biểu thức :

Như vậy, định luật III Niu-tơn chỉ ra đặc tính tương tác của các vật nghĩa là

cứ có lực tác dụng thì sẽ có lực phản tác dụng Định luật III Niu-tơn đúng cho mọitrường hợp tương tác, dù bản chất của lực tương tác là gì và các vật tương tácchuyển động với vận tốc thế nào đi nữa

2.2.4 Lực và khối lượng

Lực và khối lượng là hai đại lượng cơ bản của động lực học Nếu không cólực và khối lượng thì không thể nói gì về các định luật của động lực học Ngược lạicác định luật của động lực học làm rõ hai đại lượng này

Nhiều SGK định nghĩa: “Lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của vật nàylên vật khác Kết quả là làm vật biến dạng hoặc thu được gia tốc” Với cách định nghĩanày thì lực có hai biểu hiện: Biểu hiện tĩnh học là làm vật biến dạng; Biểu hiện độnglực học là gây ra gia tốc Quan điểm hiện đại cho rằng lực chỉ có một biểu hiện là gây

ra gia tốc còn biến dạng là hệ quả của việc biến đổi chuyển động không đều của cácphân tử vật chất Do đó, chỉ định nghĩa “Lực tác dụng lên vật là đại lượng vectơ đượctính bằng là tích của khối lượng của vật và gia tốc mà vật thu

được dưới tác dụng của lực” Công thức Fma nhưng cũng là công thức định luật

II Niu-tơn vừa là công thức định nghĩa lực

Do khái niệm khối lượng xuất hiện trong định luật vạn vật hấp dẫn và định luật

II Niu-tơn nên trong lịch sử Vật lí xuất hiện hai khái niệm khối lượng là khối lượngquán tính và khối lượng hấp dẫn Qua nhiều thí nghiệm, người ta thấy rằng tỉ số giatốc mà hai vật thể thu được khi chúng tương tác là như nhau Tỉ số này không phụthuộc vào bản chất tương tác mà chỉ phụ thuộc vào một tính chất nào đó tan biến trongchính bên trong vật thể Tính chất này là vốn có của mỗi vật thể và được biểu diễn bởikhối lượng Thuộc tính vốn có mà mọi vật thể đều biểu hiện khi tham gia tương tác là:muốn thay đổi vận tốc cần có thời gian (đó là quán tính) Khi đó khối lượng được gọi

là khối lượng quán tính Vật nào có khối lượng lớn hơn sẽ có

mức quán tính lớn hơn

lượng của một vật bất kì dù là nhỏ bé như một electrôn hay lớn như các hành tinh

Tuy nhiên trong thực tế, để đo khối lượng của một vật thể chúng ta dùng phép cân

và khối lượng đo được là khối lượng hấp dẫn

Hai khái niệm khối lượng hấp dẫn và khối lượng quán tính hoàn toàn khácnhau về vai trò trong cơ học nhưng chúng lại hoàn toàn trùng nhau Trong cơ họcNiu- tơn thì ý nghĩa duy nhất của khối lượng là: khối lượng là số đo mức quán tính

2.2.5 Các loại lực cơ học

Lực hấp dẫn là lực hút giữa mọi vật và có độ lớn tỉ lệ thuận với khối lượngcủa chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa hai vật

Theo Niu-tơn, vật có khối lượng m bị kéo về gần vật có khối lượng M với

Theo định luật II Niu-tơn, vật m chuyển động với gia tốc g thì lực hấp dẫn F

Trọng lượng là một khái niệm mà đến nay các nhà khoa học chưa có sự thốngnhất về quan điểm Có quan niệm cho rằng trọng lượng là lực tác dụng của vật lên cácvật xung quanh Muốn đo trọng lượng của một vật ta dùng lực kế Con số đọc đượctrên lực kế là lực mà vật tác dụng lên lò xo và cũng chính là trọng lượng của vật

21

Quan niệm khác cho rằng lực tác dụng lên giá đỡ hay dây treo do có lực tácdụng của Trái Đất lên vật là trọng lượng của vật Do đó khi vật nằm trong thangmáy chuyển động có gia tốc thì trọng lượng của vật có thể tăng, giảm, không trọnglượng Vậy bản chất của trọng lượng không phải lực hấp dẫn mà là lực đàn hồi.

Quan niệm thứ ba cho rằng trọng lượng là hợp lực của trọng lực và lực quántính Trong hệ qui chiếu quán tính thì trọng lượng bằng trọng lực Còn trong hệ quichiếu phi quán tính thì trọng lượng bằng tổng của trọng lực và lực quán tính

Lực đàn hồi là lực sinh ra khi một vật đàn hồi bị biến dạng và có xu hướngchống lại nguyên nhân sinh ra nó Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi được xácđịnh gần đúng theo định luật Húc: F = -kx Trong đó x là độ biến dạng; k là hệ sốđàn hồi (hay độ cứng) Lực đàn hồi có bản chất là lực tương tác giữa các phân tửhay nguyên tử, tức là lực điện từ giữa các electron và proton bên trong vật đàn hồi

Ma sát là một loại lực cản xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc giữa các vật Lực

ma sát làm chuyển hoá động năng của chuyển động tương đối giữa các bề mặtthành dạng năng lượng khác (điện năng, quang năng và chủ yếu là năng lượngnhiệt) Nguyên nhân là do sự va chạm của các phân tử ở bề mặt hai vật tiếp xúc.Các lực ma sát được chia làm hai loại: nội ma sát và ngoại ma sát Lực ngoại ma sátxuất hiện trên bề mặt tiếp xúc giữa hai vật lực nội ma sát là lực tương tác theophương tiếp tuyến giữa các lớp của cùng một chất khi có xu hướng chuyển độngtương đối với nhau Trong chương trình Vật lí phổ thông thường đề cập đến lực masát khô (Ma sát nghỉ, ma sát trượt, ma sát lăn) Lực ma sát nghỉ xuất hiện trên mặttiếp xúc giữa hai vật khi chúng có xu hướng chuyển động tương đối với nhau Lực

ma sát nghỉ có độ lớn từ 0 đến 0 N , khi vật bắt đầu chuyển động F msn n N Với n

là hệ số ma sát nghỉ phụ thuộc vào bản chất của các chất và độ nhám của các bề mặttiếp xúc; N là lực nén vuông góc với bề mặt tiếp xúc

Lực ma sát trượt xuất hiện trên bề mặt tiếp xúc giữa hai vật khi chúng cóchuyển động “trượt” trên nhau và có xu hướng chống lại chuyển động trượt Khivật chuyển động với vận tốc không lớn thì độ lớn của lực ma sát trượt được tínhbằng công thức F mst  t N trong đó t là hệ số ma sát trượt Hệ số ma sát trượt

Lực ma sát lăn xuất hiện khi chuyển động lăn của vật này trên bề mặt vật khác Độ lớn của lực ma sát lăn tỉ lệ với hệ số ma sát lăn, tỉ lệ với lực nén

2.3 Mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm”

2.3.1 Nội dung về kiến thức chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 nâng cao

2.3.1.1 Lực Tổng hợp và phân tích lực

- Lực là đại lượng đặc trưng cho tác dụng của vật này lên vật khác, kết quả

là gây gia tốc cho vật hoặc làm cho vật biến dạng

- Lực là đại lượng vectơ được đặc trưng bởi cả hướng và độ lớn

- Tổng hợp lực là thay thế nhiều lực tác dụng đồng thời vào một vật bằngmột lực có tác dụng giống hệt như tác dụng của toàn bộ những lực ấy Lực thay thếnày gọi là hợp lực Các lực được thay thế được gọi là các lực thành phần

- Quy tắc tổng hợp lực : Hợp lực của hai lực đồng quy được biểu diễnbằng

đường chéo (kẻ từ điểm đồng quy) của hình bình hành mà hai cạnh là những vectơ

- Ta gọi vật không chịu tác dụng của vật nào khác là vật cô lập Trong thực tếkhông có vật nào hoàn toàn cô lập

dụng lên vật Độ lớn của vectơ gia tốc tỉ lệ thuận với độ lớn của vectơ lực tác dụng

lên vật và tỉ lệ nghịch với khối lượng của vật

Trong đó,

nếu m = 1 kg, a = 1 m/s2 thì F = 1 kg.m/s2, được gọi là 1 niutơn (N) 1 N là lựctruyền cho vật có khối lượng 1 kg một gia tốc 1 m/s2

- Vật nào có khối lượng càng lớn thì càng khó thay đổi vận tốc, tức là có mức quán tính lớn hơn Khối lượng của một vật là đại lượng đặc trưng cho mức quán

tính của vật

2.3.1.4 Định luật III Niu-tơn

- Khi vật A tác dụng lên vật B một lực, thì vật B cũng tác dụng trở lại vật A

Định luật vạn vật hấp dẫn: Lực hấp dẫn giữa hai vật (coi như hai chất điểm)

có độ lớn tỉ lệ thuận với tích của hai khối lượng của chúng và tỉ lệ nghịch với bình

phương khoảng cách giữa chúng Biểu thức : F hd  Gm1m2r2

(m) G là hằng số chung cho mọi vật gọi là hằng số hấp dẫn Trong hệ SI, giá trị của

+ Có phương trùng với trục của lò xo

+ Có chiều ngược với chiều biến dạng của lò xo

+ Có độ lớn tỉ lệ thuận với độ biến dạng của lò xo

- Định luật Húc: Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo tỉ lệ thuận với

độ biến dạng của lò xo F dhk l

Trong đó, k là độ cứng (hay hệ số đàn hồi) của lò xo, có đơn vị là niutơn

trên mét (N/m); l là độ biến dạng của lò xo, có đơn vị là mét (m)

Dấu trừ chỉ rằng lực đàn hồi luôn ngược với chiều biến dạng

2.3.1.7 Lực ma sát

có xu hướng làm cho vật chuyển động nhưng chưa đủ để thắng lực ma sát Giá của lực

ma sát nghỉ nằm trong mặt phẳng tiếp xúc giữa hai vật Lực ma sát luôn ngược chiều

với ngoại lực Lực ma sát nghỉ luôn cân bằng với ngoại lực Độ lớn của

ngoại lực tăng thì lực ma sát nghỉ tăng Công thức tính lực ma sát nghỉ cực đại: FM

= nN ;Trong đó N là độ lớn áp lực lên bề mặt tiếp xúc, n là hệ số ma sát nghỉ

là ngược chiều với vận tốc của B đối với A ( vBA ) Công thức tính lực ma sát trượt :

Fmst = tN Trong đó N là độ lớn áp lực lên bề mặt tiếp xúc, t là hệ số ma sát trượt

(không có đơn vị) và hầu như không phụ thuộc vào diện tích mặt tiếp xúc

- Lực ma sát lăn xuất hiện ở mặt tiếp xúc khi một vật lăn trên bề mặt

vật

khác và cản trở chuyển động lăn Lực ma sát lăn có độ lớn tỉ lệ với áp lực giống lực

ma sát trượt, nhưng hệ số ma sát lăn nhỏ hơn hệ số ma sát trượt nhiều lần

2.3.1.8 Hệ quy chiếu có gia tốc Lực quán tính

- Hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc so với hệ quy chiếu quán tính gọi là

hệ quy chiếu phi quán tính

- Trong hệ quy chiếu phi quán tính, các định luật Niu-tơn không còn

nghiệm

đúng nữa

r

- Trong một hệ quy chiếu chuyển động có gia tốc a so với hệ quy chiếu quán

tính, các hiện tượng cơ học xảy ra giống như là mỗi vật có khối lượng m chịu thêm