Phân tích mạch logic kiến thức của chương trình vật lí của 1 lớp theo chương trình 2018

năng lượng, công suất - Công và năng lượng - Gia tốc hướng tâm và lực hướng tâm - Sơ lược về sự phát triên của vật lí học - Giới thiệu các lĩnh vực nghiên cứu trong vật lí học - Giới

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC SU PHAM HA NOI 2

TRAN THI MINH HANG

BAI KIEM TRA GIU'A HOC PHAN

Chuyên ngành: Lí luận và PPDH bộ môn Vật lí

MÔN HỌC

NGHIÊN CỨU CÂU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH VẬT Lí

Hà Nội, 2021

NOI DUNG CAN TRINH BAY

Phân tích mạch logic kiến thức của chương trình vật If cua 1 16p theo chuong trinh

2018, sao cho thỏa mãn các yêu cầu như sau

1 Vẽ sơ đồ mind-map biểu diễn mạch kiến thức của chương trình

2 M6 ta mach logic kiến thức tong thể của chương trình Nêu các ưu điểm, nhược điểm mạch kiến thức trong chương trình Đề xuất giải pháp khắc phục các nhược điểm đó trong thực tế dạy học

3 Mô tả mạch logic kiến thức của từng nội dung Nêu các ưu điểm và nhược điểm của từng mạch nội dung đó Đề xuất giải pháp khắc phục các nhược điểm đó trong thực tế dạy học.

TRINH BAY NOI DUNG

1 Vé so d6 mind-map biéu dién mạch kiến thức của chương trình

& Động học của chuyển động tròn đều “——`Ö 7 : : : -_

| PHAN 6: CHUYEN ĐỘNG TRÒN ĐỀU |

Í 4 Khối lượng riêng, áp suất chất lỏng |

J ~| PHAN 7: BIẾN DANG CUA VAT RAN }

(Chú thích: các nội dụng cùng chương sẽ được đánh dấu cùng màu)

2 Mô tả mạch logic kiến thức tổng thể của chương trình Nêu các ưu điểm, nhược điểm mạch kiến thức trong chương trình Đề xuất giải pháp khắc phục các nhược điểm đó trong thực tế dạy học

2.1 Mô tả mạch kiến thức tổng thể của chương trình

Mạch kiến thức của chương trình lớp 10 tập trung chủ yếu tập trung vào phân cơ học

và một sô chuyên đê

- Can bang luc, moment luc

- Khối lượng riêng, áp suất chất lỏng

Công năng lượng, công suất

- Công và năng lượng

- Gia tốc hướng tâm và lực hướng tâm

- Sơ lược về sự phát triên của vật lí học

- Giới thiệu các lĩnh vực nghiên cứu trong vật lí học

- Giới thiệu các ứng dụng của vật lí trong một sô ngành nghê

- Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường

2.2 Uu nhược điểm của mạch kiến thức chương trình và giải pháp khắc phục

2.2.1 Ưu điểm

Kiến thức các phần được sắp xếp có sự liền mạch, kế thừa và phát triển từ các chương trước:

- Khi học chương động lực học sẽ giải thích nguyên nhân chuyên động của các vật

- Học chương động lực học nghiên cứu các lực, sẽ vận dụng học về công của các lực, điều kiện sinh công cơ học và từ đó đưa ra khái niệm năng lượng, bảo toàn năng lượng

- Học sinh có thể móc nối mối liên hệ giữa hợp lực và tốc độ thay đôi động lượng,

nêu ra được dạng khác định luật 2 Niuton, hoặc các hiện tượng lực và phản lực của chương

2 với bảo toàn động lượng và bài toán va chạm

- Chuyển động tròn xếp riêng 1 chương sẽ có sự kết nối từ mô tả chuyển động đến nguyên nhân của chuyền động, hợp lực tac dụng lên vật khác không, và từ đó độ biến thiên động lượng của vật thay đôi

- Khi học xong phần nguyên nhân của các chuyển động thì học ính sẽ có các nhìn tổng quát về sự chuyển động của các hành tinh và có thể mô tả được chuyển động đơn giản như: Mặt Trời, Mặt Trăng

Lượng kiến thức đưa ra từ cơ bản đến phức tạp, từ trực quan đến trừu tượng:

- Mô tả được chuyển động thông qua những quan sát cơ bản và sau đó sẽ đi sâu nghiên cứu về bản chất chuyên động

- Nghiên cứu từ những lực đơn giản, riêng lẻ trong đời sống rồi từ đó sẽ nghiên cứu tác dụng của các lực trong đời sống, lực sinh công

- Khi mô tả chuyển động, và biết cách xác định vị trí của các vật gần gũi xung quanh trong cuộc sống sẽ tiếp tục mô tả và xác định vị trí các vật xa hơn như vị trí các sao trên bản đỗ sao

- Từ phần kiến thức cơ bản của các lực trong thực tiễn sẽ liệt kê được các mô hình vận hành ngoài đời sống liên quan đến cân bằng lực, momen lực

Mạch kiến thức đưa ra được học từ lí thuyết đến vận dụng vào đời sống thực tiễn:

- Khi học hết kiến thức cơ bản về chuyển động, lực, công thì học sinh được thực hành vận dụng, liên hệ với các ngành nghẻ trong thực tế, hoạt động của các loại máy cơ đơn giản

- Vận dụng kiến thức giải thích được các hiện tượng tự nhiên như: Thủy triều, chuyển động các vật các hành tinh

- Học xong phần năng lượng học sinh có cái nhìn tổng quát về vấn đề năng lượng sạch, nhận biết được các tác nhân gây ô nhiễm môi trường trong phạm vi kiến thức đã được học

>> Đề xuất giải pháp khắc phục: Phần kiến thức này chuyền sang học cùng phan Vật

lí nhiệt ở chương trình vật lí lớp 12

- Kiến thức của chuyền động tròn được đưa sau phần động lượng, mà phần này đang nghiên cứu nguyên nhân chuyến động tròn, và mô tả chuyển động vật có dạng quỹ đạo cong

> Dé xuat giai phap khac phuc: Phan kiến thức này nên được đấy lên trên ngay sau khi học Động lực học

- Tương tự phần biến dạng vật răn, nghiên cứu lực làm vật bị biến dạng

~ Đề xuất giải pháp khắc phục: Phân này học sau phần kiến thức của động lực học

- Phần Trái đất và bầu trời yêu cầu học sinh giải thích hiện tượng nhật thực, nguyệt

thực, thủy triều trong khi đó học sinh chưa học về trường hấp dẫn

> Đề xuất giải pháp khắc phục: Nên để lượng kiến thức này ở phần sau khi học về

trường hấp dẫn

- Phân Vật lí trong một số ngành nghề đang được xếp trên phân chuyên đê Trái đất

và bầu trời sẽ tạo sự bất hợp lí khi tìm hiểu về nghề khí tượng

5

> Dé xuat giai phdp khac phuc: Nên chuyển xuống sau khi học về Trái Đất và bầu

trời

3 Mô tả mạch logic kiến thức của từng nội dung Nêu các ưu điểm và nhược điểm của từng mạch nội dung đó Đề xuất giải pháp khắc phục các nhược điểm đó trong thực tế dạy học

3.1 Dong hoc

3.1.1 Mô tả mạch kiến thức

Mô tả chuyển È Lập luận để rút ra được công thức tính tốc độ trung bình, định nghĩa

- Từ hình ảnh hoặc ví dụ thực tiễn, định nghĩa được độ dịch chuyền

- So sánh được quãng đường đi được và độ dịch chuyền

- Dựa vào định nghĩa tốc độ theo một phương và độ dịch chuyền, rút ra được công thức tính và định nghĩa được vận tốc

- Thực hiện thí nghiệm (hoặc dựa trên số liệu cho trước), vẽ được

đô thị độ dịch chuyền — thời gian trong chuyền động thăng

- Tính được tốc độ từ độ dốc của đồ thị độ dịch chuyền — thời gian

- Xác định được độ dịch chuyển tong hop, van tốc tong hop

- Vận dụng được công thức tinh tốc độ, vận tốc

- Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, đo được tốc độ bằng dụng cụ thực hành

- M6 ta duoc một vài phương pháp đo tốc độ thông dụng và đánh giá được ưu, nhược điêm của chúng

Chuyén dong - Thực hiện thí nghiệm và lập luận dựa vào sự biến đối vận tốc trong

nghĩa, đơn vị của gia tốc

- Thực hiện thí nghiệm (hoặc dựa trên số liệu cho trước), vẽ được

đô thị vận tốc — thời gian trong chuyền động thăng

- Van dung đồ thị vận tốc — thoi gian dé tinh duoc độ dịch chuyén

và gia tốc trong một số trường hợp đơn giản

- Rút ra được các công thức của chuyển động thăng biến đổi đều (không được dùng tích phân)

- Vận dụng được các công thức của chuyển động thăng biến đổi đều

E- Mô tả và giải thích được chuyên động khi vật có vận tốc không đổi

theo một phương và có gia tốc không đổi theo phương vuông góc với phương này

- Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, đo được gia tốc rơi tự do bằng dụng cụ thực hành

- Thực hiện được dự án hay đề tài nghiên cứu tìm điều kiện ném vật

- Khi xác định được tốc độ dịch chuyển thì đưa ra cách xác định vỊ trí của vật tại các

thời điểm khác và từ đó vẽ được đô thị độ dịch chuyền -— thời gian

- Từ tốc độ nêu được định nghĩa chuyên động thăng đều, và biến đôi đều

- Khi xác định được độ dịch chuyền tổng hợp sẽ xây dựng ra được công thức cộng vận tốc (đây là phần kiến thức rất hay trong chương trình 2018, nêu ra được tính tương đối của chuyền động)

- Từ công thức tốc độ biết cách vận dụng trong đời sống để xác định tốc độ chuyển động các vật

- Khi biêu diễn được vecto vận tôc thì sẽ vẽ được độ biên thiên vận tốc và tìm ra môi liên hệ giữa gia tôc và vận toc trong chuyên động biên đôi, phân loại chuyên động biên đôi

- Dựa vào đồ thị vận tốc — thời gian và cách tính tốc độ trung bình xây dựng công thức của chuyên động biên đôi

- Vận dụng sự chuyền động biến đổi để xây dựng các công thức sự rơi tự do, giải thích chuyển động vật được ném theo phương thắng đứng

- Vận dụng kiến thức rơi tự do biết cách đề xuất xây dựng thí nghiệm xác định gia

tốc rơi tự do

b Nhược điểm và cách khắc phục

- Trong phân tính tốc độ và vận tốc không nói cách xác định thời gian

> Giải pháp khắc phục: nên đưa phần này vào cùng phân mô tả chuyên động

- Phần kiến thức trong bài không chỉ ra việc mô tả chuyển động phụ thuộc vào hệ quy chiếu như thế nào, tại sao lại có công thức cộng vận tốc

> Giải pháp khắc phục: nên đưa khái niệm hệ quy chiếu vào để xác định vị trí của vật

- Trong phân thảo luận đưa ra cách xác định gia tốc rơi tự do, lại không dé cap dén thế nào là chuyển động rơi tự do, học sinh rất khó hình dung tại sao gia tốc a lại chuyển thành gia tốc roi tu do g, va su rơi các vật bị ảnh hưởng bởi những yếu tổ nào

> Giải pháp khắc phục: nên phân kiến thức này sẽ tích hợp với chuyên động biến đối, và nêu ra đặc điểm của sự rơi tự do để nêu ra được đặc điểm vecto gia tốc ø giúp học sinh hiểu hơn về đặc điểm trọng lực

3.2 Dong luc hoc

3.2.1 M6 ta mach kién thức

8

chuyén déng ma (dinh luat 2 Newton)

- Từ kết quả đã có (lấy từ thí nghiệm hay sử dụng số liệu cho trước),

hoặc lập luận dựa vào a = F/m, nêu được khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật

- Phát biểu định luật 1 Newton va minh hoa duoc bang vi dụ cụ thể

- Vận dụng được mối liên hệ đơn vị dẫn xuất với 7 đơn vị cơ bản của

hệ ST

- Nêu được: trọng lực tác dụng lên vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất

và vật; trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực tác dụng vào vật; trọng lượng của vật được tính băng tích khối lượng của vật với gia tốc rơi tự do

Mô tả được băng ví dụ thực tế về lực bằng nhau, không bằng nhau

- Mô tả được một cách định tính chuyển động rơi trong trường trọng

lực đều khi có sức cản của không khí

- Thực hiện được dự án hay dé tai nghiên cứu ứng dụng sự tăng hay ø1ảm sức cản không khí theo hình dạng của vật

Phát biểu được định luật 3 Newton, minh hoạ được bang vi du cụ thể;

vận dụng được định luật 3 Newton trong một số trường hợp đơn giản

Một số lực trong

thực tiễn

E- Mô tả được bằng ví dụ thực tiễn và biểu diễn được băng hình vẽ:

[rọng lực; Lực ma sát; Lực cản khi một vat chuyển động trong nước (hoặc trong không khí); Lực nâng (đây lên trên) của nước; Lực căng dây

- Giải thích được lực nâng tác dụng lên một vật ở trong trong nước (hoặc trong không khí)

hiện phương án, tổng hợp được hai lực đồng quy băng dụng cụ thực hành

- Nêu được khái niệm moment lực, moment ngâu lực; Nêu được tác dụng của ngẫu lực lên một vật chỉ làm quay vật

- Phat biểu và vận dụng được quy tắc moment cho một số trường hợp đơn giản trong thực tế

L Thảo luận để rút ra được điều kiện để vật cân bang: luc tong hop tác dụng lên vật bằng không và tông moment lực tác dụng lên vật

(đối với một điểm bắt kì) băng không

Thảo luận để thiết kế phương án hoặc lựa chọn phương án và thực hiện phương án, tổng hợp được hai lực song song bằng dụng cụ thực hành

- Khi nhiều lực tác dụng lên vật ta cần tìm cách tong hợp lực, hoặc biết tác dụng của tổng hợp lực với vật: tác dụng làm quay của lực, momen lực

- Hiểu về momen luc sé vận dụng kiến thức đi giải thích các hiện tượng trong thực

tế như: bập bênh, cần cầu, di chuyên vật nặng bằng đòn bấy

10

- Dựa vào quy tắc momen lực đê đưa ra điêu kiện cân băng của vật, vận dụng giải thích hiện tượng trục quay phải đi qua trọng tâm

b Nhược điêm và cách khăc phục

- Học sinh chưa hiêu được tác dụng của lực đôi với vật, nên việc đưa ra mô hình thí nghiệm nêu ra môi liên hệ a, m, F sẽ khó hình dung, chưa hiệu nhiệm vụ tại sao phải tính gia tốc

> Giải pháp khắc phục: Nên dạy kiến thức lực, tác dụng của lực trước khi dạy các định luật Niuton

- Chuyển động của vật trong trường trọng lực đều chỉ cần giải thích nguyên nhân, còn đặc điểm nên dạy ở chương Ï để xác định gia tốc rơi tự do g

- Phan biéu dién luc nén day lên trên cùng với định nghĩa lực và tác dụng của lực,

từ đó có thể biểu diễn lực trong định luật 3 Niuton và giải thích như thế nào là lực bằng

nhau, không bằng nhau

- Khối lượng riêng, áp suất chất lỏng bị lơ lửng vì đang nghiên cứu đến tính chất của chuyền động

> Giải pháp khắc phục: Nên phân này sẽ tốt hơn nếu chuyển sang phần Vật lí nhiệt

ở chương trình lớp 12

3.3 Công, năng lương, công suất

3.3.1 Mô tả mạch kiến thức

- Trình bày được ví dụ chứng tỏ có thể truyền năng lượng từ vật này sang vật khác bằng cách thực hiện công

- Nêu được biều thức tính công bang tích của lực tác dụng và độ dịch chuyền theo phương của lực, nêu được đơn vị đo công là đơn vị đo năng lượng (với 1 J = I Nm); Tính được công trong một số trường hợp đơn giản

11