MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Hiện nay, Việt Nam bước vào thời kì công nghiệp hóa, đại hóa đất nước, mở cửa hội nhập quốc tế Cơ chế thị trường mở nhiều triển vọng phát triển đặt nhiều thách thức cho đất nước ta Trong bối cảnh ấy, để hòa nhập theo kịp phát triển nhân loại xã hội nói chung nhà trường phổ thông nói riêng phải đào tạo người động, sáng tạo, có kĩ thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có ý thức tổ chức kỉ luật có lực tự học để nâng cao trình độ khoa học nhận thức để đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội Theo tinh thần Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng sản Việt Nam khóa VIII: “Đổi phương pháp dạy học tất cấp học, bậc học Từng bước áp dụng phương pháp dạy học tiên tiến, phương tiện bồi dưỡng cho học sinh lực tư sáng tạo, lực giải vấn đề” “Đổi mạnh mẽ phương pháp giáo dục đào tạo, khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo người học ”, năm gần đây, ngành giáo dục không ngừng đổi nội dung sách giáo khoa, kèm theo phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, tự chủ, sáng tạo HS Trong dạy học vật lí phát triển lực sáng tạo HS nhiều biện pháp, phương pháp khác Trong số đó, giải BTVL với tư cách phương pháp dạy học xác định từ lâu, có tác dụng tích cực đến việc giáo dục phát triển HS, đồng thời thước đo thực chất, đắn nắm vững kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo vật lí họ, lực giải vấn đề Trong lĩnh vực nghiên cứu lí luận vấn đề BTVL từ trước đến có nhiều công trình tác X.E.Camennetxki V.P.Ôrêkhốp [3], Nguyễn Đức Thâm [14], Phạm Hữu Tòng [16], Nguyễn Thế Khôi [9] Các tác giả BTVL có tác dụng giáo dục lớn giúp HS hình thành, rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vào thực tiễn, giáo dục tư tưởng đạo đức, kĩ thuật tổng hợp hướng nghiệp Không có vậy, tác giả BTVL có tác dụng tích cực việc hình thành KTM cho HS Trong trình giải BTVL, phải tự phân tích điều kiện đầu bài, tự xây dựng lập luận, kiểm tra phê phán, kết luận nên kiến thức HS thu họ, em nắm chắc, hiểu sâu Đồng thời, việc tổ chức cho HS giải BTVL để rút KTM phát huy tính tích cực, làm việc tự lực em, phù hợp với xu hướng dạy học đại Đã có số luận văn, khóa luận nghiên cứu vấn đề hình thành KTM dạy học giải BTVL như: luận văn cao học “Hình thành số kiến thức dạy học phần “Điện học Điện từ học” cho học sinh lớp 11 THPT giải tập” Nguyễn Văn Hùng [7] khóa luận tốt nghiệp “Hình thành số kiến thức giải tập dạy học trường THPT” Đào Thị Ngọc Mỹ [12]… Tuy nhiên, việc nghiên cứu hình thành KTM chương “Cơ học” giải BTVL chưa nhiều tác giả ý tới Chính thế, việc nghiên cứu đề tài “Hình thành kiến thức giải tập dạy học phần “Cơ học” - Vật lí 10 THPT” cần thiết Mục đích nghiên cứu Hình thành số KTM dạy học phần “Cơ học” thông qua giải BTVL nhằm phát triển lực giải vấn đề nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức HS lớp 10 THPT Đối tượng phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Hoạt động dạy học BTVL GV HS trường THPT 3.2 Phạm vi nghiên cứu Hệ thống tập hình thành số KTM thuộc phần “Cơ học” - Vật lí 10 THPT Giả thuyết khoa học Nếu soạn thảo hệ thống tập đề cách tổ chức giải nhằm hình thành KTM dạy học số kiến thức phần “Cơ học” - Vật lí 10 THPT phát triển lực giải vấn đề, nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu sở lí luận dạy học BTVL trường phổ thông 5.2 Điều tra thực trạng dạy học phần “Cơ học” GV HS lớp 10 THPT 5.3 Xác định mục tiêu dạy học phần “Cơ học” KTM hình thành giải BTVL 5.4 Soạn thảo đề cách sử dụng, tổ chức HS giải hệ thống tập nhằm hình thành số KTM phần “Cơ học” 5.5 Dự kiến thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi hiệu hệ thống tập, việc tổ chức hướng dẫn HS giải BTVL tiết học hình thành KTM nhằm phát triển lực giải vấn đề nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức cho HS lớp 10 THPT Phương pháp nghiên cứu Trong khóa luận, sử dụng phối hợp phương pháp nghiên cứu sau: - Nghiên cứu lí luận BTVL, tài liệu liên quan đến đề tài để xác - định sở lí luận đề tài Điều tra thực trạng dạy học BTVL phần “Cơ học” - Vật lí 10 THPT - Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính khả thi hiệu hệ thống tập cách sử dụng chúng Đóng góp khóa luận - Hệ thống hóa số sở lí luận BTVL - Hệ thống BTVL cách sử dụng đề xuất làm tài liệu tham khảo cho GV HS lớp 10 THPT dạy học phần “Cơ học” Cấu trúc khóa luận Ngoài phần mở đầu, kết luận tài liệu tham khảo, khóa luận gồm ba chương: Chương Cơ sở lí luận thực tiễn hình thành KTM vật lí giải tập Chương Tổ chức tiết học hình thành KTM phần “Cơ học” giải BTVL Chương Dự kiến thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA HÌNH THÀNH KTM VỀ VẬT LÍ BẰNG GIẢI BÀI TẬP 1.1 Quan niệm BTVL Trong thực tiễn dạy học tài liệu giảng dạy, thuật ngữ “bài tập”, “bài tập vật lí” sử dụng thuật ngữ “bài toán”, “bài toán vật lí” Trong Đại từ điển tiếng Việt [20, tr.86], “bài tập” “bài toán” giải nghĩa sau: Bài tập để luyện tập, vận dụng kiến thức học; toán vấn đề cần giải quyết, tìm lời giải quy tắc, định lí Cũng vậy, số ý kiến cho cần phân biệt hai thuật ngữ “bài tập vật lí” “bài toán vật lí” Bài tập vật lí có ý nghĩa tập vận dụng kiến thức lí thuyết học vật lí trường hợp cụ thể Còn toán vật lí sử dụng để hình thành KTM giải vấn đề đặt chưa có câu trả lời, đề cách giải quyết, phương pháp hành động Nhưng bên cạnh đó, số tài liệu tác giả lại dùng hai thuật ngữ với cách hiểu giải tập (bài toán) vật lí vận dụng khái niệm, quy tắc, định luật vật lí… học vào giải vấn đề thực tế đời sống, lao động Hiện nay, theo quan điểm dạy học đại, trình nghiên cứu tài liệu mới, HS thụ động tiếp thu cách giải vấn đề cách máy móc, mà họ tập cách giải vấn đề HS tập hành động, phương pháp hoạt động để chiếm lĩnh KTM quan sát, phân tích tượng, đo lường, so sánh, khái quát hóa, quy nạp… Điều có nghĩa HS phải chủ động chiếm lĩnh KTM thông qua hoạt động hướng dẫn GV Khi ấy, họ không đơn vận dụng kiến thức cũ mà tập tìm KTM Trong “Phương pháp giải tập vật lí trường phổ thông”, X.E.Camenetki V.P.Ôrêkhôv quan niệm: “Trong thực tiễn dạy học, người ta thường gọi tập vật lí vấn đề không lớn mà trường hợp tổng quát giải nhờ suy luận lôgic, phép toán thí nghiệm sở định luật phương pháp vật lí… Thông thường, sách giáo khoa tài liệu lí luận dạy học môn, người ta hiểu tập luyện tập lựa chọn phù hợp với mục đích chủ yếu nghiên cứu tượng vật lí, hình thành khái niệm, phát triển tư vật lí HS rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức họ vào thực tiễn” [3, tr.7] Đồng thời, tác giả nhấn mạnh: Nếu hiểu theo nghĩa rộng tư định hướng tích cực luôn việc giải tập Về thực chất, vấn đề xuất nghiên cứu tài liệu giáo khoa tiết học vật lí BTVL HS Định nghĩa BTVL nhiều nhà lí luận dạy học môn GV tán thành, chấp nhận Như vậy, theo định nghĩa đó, thấy BTVL có hai chức tập vận dụng kiến thức cũ tìm KTM Vì không nên phân biệt khái niệm tập vật lí hay toán vật lí gọi chung BTVL Trong khóa luận này, nghiên cứu chức tìm kiếm 1.2 KTM BTVL dạy học trường THPT Tác dụng BTVL dạy học BTVL sử dụng tiết học NCTLM, luyện tập, ôn tập, kiểm tra đánh giá…Tùy vào mục đích mà BTVL phát huy tác dụng khác BTVL có tác dụng chủ yếu sau: 1.2.1 Hình thành rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vào thực tiễn Một nguyên tắc giáo dục phải gắn liền giáo dục với thực tiễn sống lao động sản xuất Tức là, HS cần nắm kiến thức lên lớp chưa đủ, mà luyện tập, ôn tập củng cố, GV phải yêu cầu HS giải tập đặt sống ngày Khi HS nắm vững kiến thức học, đồng thời tập cho họ làm quen với việc liên hệ kiến thức lí thuyết với thực tiễn, vận dụng kiến thức học vào giải vấn đề đặt đời sống kĩ thuật Nhờ việc giải tập góp phần nâng cao lực giải vấn đề cho HS Có thể xây dựng nhiều tập có nội dung thực tiễn, yêu cầu HS phải vận dụng kiến thức lí thuyết để giải thích dự đoán tượng xảy thực tiễn điều kiện cho trước 1.2.2 Hình thành KTM giải tập dạy học vật lí Trong dạy học, việc hình thành số KTM giải tập thuộc tiết học NCTLM Tiết học NCTLM loại tiết học HS thu mà họ chưa biết từ trước, chưa biết cách rõ ràng, xác Ở loại tiết học này, BTVL sử dụng khâu đề xuất vấn đề, giải vấn đề, hai khâu Đối với tiết học NCTLM nhằm cung cấp cho HS cách hiểu kiến thức học thấy rõ giới hạn, phạm vi áp dụng kiến thức, BTVL GV đưa sau HS nắm nội hàm kiến thức Trong tiết học loại này, BTVL giúp HS đào sâu, mở rộng kiến thức cách sâu vào khía cạnh vấn đề Cũng sử dụng BTVL để giới thiệu cho HS tài liệu cần thiết cho việc nắm vững kiến thức, chí tài liệu vượt phạm vi chương trình cần thiết bổ ích HS Nếu khéo chọn nội dung tập cho HS GV làm cho họ thấy rõ vai trò vật lí việc tìm hiểu thiên nhiên kĩ thuật sản xuất Với tiết học nhằm cung cấp KTM HS làm quen với chất tượng vật lí nhiều cách khác (thí nghiệm biểu diễn, kể chuyện, làm thực hành ) Tính tích cực HS, chiều sâu mức độ nắm vững kiến thức tốt “tình có vấn đề” tạo Trong nhiều trường hợp, nhờ tình có vấn đề xuất kiểu tập mà việc giải tập giúp HS phát lại quy luật vật lí tiếp thu quy luật dạng hình thức có sẵn Trong trường hợp này, BTVL xuất phương tiện để nghiên cứu tài liệu Và với mục đích đó, ta sử dụng tập định tính, định lượng, tập thực hành tập khác Trong trình giải tập, cách dựa vào kiến thức có HS cho họ phân tích tượng vật lí nghiên cứu, hình thành cho họ khái niệm mới, đại lượng vật lí Thông qua giải tập thực nghiệm, truyền thụ cho HS số khái niệm thí nghiệm vật lí với tính cách phương pháp nghiên cứu tượng tự nhiên dựa phép đo khảo sát toán học phụ thuộc hàm số đại lượng vật lí Về mặt hình thành cho HS định luật vật lí Ví dụ: Định luật Húc, định luật bảo toàn động lượng, định luật bảo toàn Cũng có việc hình thành cho HS định luật vật lí cần tập mà giải cần lập luận logic biến đổi toán học với việc sử dụng kiến thức có HS Ví dụ: Trong “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng”, em rút định luật từ định luật Niutơn HS rút định luật bảo toàn từ định lí biến thiên động năng, mối liên hệ biến thiên công lực thế… Như vậy, BTVL xem phương tiện NCTLM trang bị KTM cho HS nhằm đảm bảo cho họ nắm KTM cách chắn, kiến thức mà HS thu qua hoạt động giải tập em Tuy nhiên để đạt hiệu cao theo [9, tr.73] BTVL đưa phải đảm bảo số yêu cầu sau: 1) Mỗi tập đưa phải chứa vấn đề học tập cần giải vừa sức với HS 2) Mỗi tập phải chứa đựng yếu tố mà để tìm lời giải, HS cần thực lập luận phức tạp phải “tìm câu trả lời từ thiên nhiên” (tức HS cần thực thí nghiệm vật lí, quan sát thực tế) Các tập phải ý tới mặt tình đưa tập, nội dung tập (đề bài), cách giải kết luận để từ rút KTM 4) Việc giải hệ thống tập phải đảm bảo thời gian mà chương trình quy định, đảm bảo mục đích chiếm lĩnh nội dung KTM HS tiết học 1.2.3 Ôn tập kiến thức học, củng cố kiến thức giảng BTVL sử dụng nhiều ôn tập củng cố Thông thường, tiết học NCTLM nhằm vận dụng kiến thức vừa học (bài tập thường dùng cuối tiết học) Với tiết luyện tập giải tập, GV phải đưa cho HS tập liên quan tới nhiều kiến thức biết mà để giải chúng, HS phải vận dụng cách tổng hợp kiến thức học, chí chương phần Do đó, họ hiểu rõ hơn, ghi nhớ vững nội dung kiến thức học 1.2.4 Phát triển tư vật lí cho HS Giải BTVL hình thức làm việc tự lực HS Trong giải tập, HS phải phân tích điều kiện đề, tự xây dựng lập luận, thực tính toán, cần thiết phải sử dụng đến thí nghiệm, thực phép đo, xác định phụ thuộc hàm số đại lượng, kiểm tra kết luận Khi đó, HS phải vận dụng thao tác tư phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa để tự tìm hiểu vấn đề, tìm bản, chìa khóa để giải vấn đề Trong điều kiện đó, tư phân tích, tổng hợp, tư sáng tạo HS phát triển, lực làm việc độc lập HS nâng cao 1.2.5 BTVL phương tiện có hiệu kiểm tra đánh giá kết học tập vật lí HS Đặc biệt giúp phát triển trí tuệ, làm bộc lộ khó khăn chủ yếu sai lầm HS học tập Đồng thời góp phần giúp cho GV phát trình độ phát triển trí tuệ, kĩ vận dụng kiến thức HS khó khăn sai lầm phổ biến họ học tập Từ đó, GV đề cách giúp đỡ em vượt qua khó khăn, khắc phục sai lầm 1.2.6 Giáo dục tư tưởng đạo đức, kĩ thuật tổng hợp hướng nghiệp cho HS BTVL có tác dụng giáo dục tư tưởng đạo đức lớn, nhờ ta giới thiệu cho HS xuất tư tưởng quan điểm tiên tiến, đại, phát minh lớn nhân loại, lưu ý HS thành tựu khoa học nước nhà BTVL phương tiện hiệu để giáo dục đạo đức, tình yêu lao động, đức tính kiên trì, ý chí tình cảm HS Việc giải BTVL đem lại cho HS niềm vui sáng tạo thành công, tăng thêm yêu thích, hứng thú với môn học Bên cạnh đó, BTVL có tác dụng lớn đến việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS Nó phương tiện thuận lợi để HS liên hệ lí thuyết với thực hành, học tập với đời sống sản xuất Từ góp phần giáo dục 1.3 hướng nghiệp cho HS Phân loại BTVL Trong tài liệu phương pháp giảng dạy vật lí người ta chia BTVL theo nhiều dấu hiệu khác theo nội dung, theo mức độ khó dễ, theo hình thức lập luận lôgic Có thể tổng kết cách phân loại sơ đồ 1: Đơn giản Phức hợp Phối hợp Tài liệu vật lí Cụ thể, trừu tượng Kĩ thuật tổng hợp Lịch sử Cơ Phức hợp Đồ thị Thí nghiệm Định lượng Định tính BÀI TẬP VẬT LÍ Theo mục đích dạy học Theo nội dung Theo mức độ khó dễ Theo đặc điểm phương pháp nghiên cứu vấn đề Theo phương thức giải hay cho điều kiên 10 Tiếp theo GV đặt vấn đề: Ngoài lực, đặc trưng mặt động lực học cho chuyển động vật đại lượng khác không? GV hướng dẫn HS giải vấn đề thông qua giải tập HS học định nghĩa gia tốc, định luật II Niutơn Vì GV hướng dẫn HS xác định gia tốc vật áp dụng định luật II Niutơn để rút mối liên hệ cần tìm Dưới tác dụng lực đổi vận tốc từ ur v1 đến uur v2 ur F , sau thời gian ∆t vật thay uur ur r v −v a= ∆t Theo định nghĩa gia tốc, ta có: Mặt khác, theo định luật II Niutơn: Từ (1) (2) suy ra: (1) ur r F a= m (2) uur ur ur v2 − v1 F = ∆t m uur ur ur ⇔ mv2 − mv1 = F ∆ t GV thông báo đặt ur r p = mv viết lại biểu thức sau: ur p gọi động lượng vật ta uur uur ur p2 − p1 = F ∆t 38 hay ur ur ∆ p = F ∆t Từ đó, GV yêu cầu HS phát biểu tác dụng xung lượng lực khoảng thời gian ∆t ur F Sau thông báo cách phát biểu khác định luật II Niutơn Sau HS nghiên cứu khái niệm hệ cô lập, GV tiếp tục đặt vấn đề: Khi vật chịu tác dụng lực động lượng thay đổi Nếu gọi động lượng hệ tổng động lượng vật hệ động lượng hệ cô lập mà vật hệ tương tác với nào? Sau yêu cầu HS giải tập GV đưa câu hỏi định hướng tư cho HS sau: Độ biến thiên động lượng hệ độ biến thiên động lượng vật hệ có mối liên hệ hay không? Nếu có mối quan hệ gì? HS dự đoán: Độ biến thiên động lượng hệ tổng độ biến thiên động lượng vật hệ xét Để khẳng định dự đoán hay sai HS cần vận dụng kiến thức khái niệm hệ cô lập, định luật III Niutơn kết tập HS tiến hành lập luận logic để rút độ biến thiên động lượng hệ tổng độ biến thiên động lượng vật hệ: uur uuur uuur ∆p = ∆p1 + ∆p2 uuur uuur ∆p1 ∆ p2 Trong , độ biến thiên động lượng vật hệ uur uur F1 F2 Theo kết 8, gọi lực hợp lực tác dụng lên vật vật thì: uur uur ∆ p1 = F1∆t 39 uur uur ∆ p2 = F2 ∆t Hệ xét hệ cô lập nên Nintơn uur F1 uur F2 nội lực Theo định luật III uur uur F1 = − F2 Suy ra: uuur uuur uuur uuur uur ∆p1 = ∆p2 ⇔ ∆p1 + ∆p2 = ∆p = GV khái quát hóa: Bằng cách chứng minh tương tự, mở rộng kết cho hệ cô lập gồm n vật: uur uuur uuur uuur r ∆p = ∆p1 + ∆p2 + + ∆pn = GV lưu ý với HS: Kết chứng minh cho thấy, hệ cô lập, độ biến thiên động lượng hệ uur r ∆p = hay ur uuuuur p = const Tức động lượng hệ cô lập đại lượng bảo toàn Nó không đổi độ lớn mà không đổi hướng Sau đó, GV thông báo với HS: Tuy định luật bảo toàn động lượng rút từ định luật Niutơn định luật trường hợp riêng định luật Niutơn Nó định luật tổng quát tự nhiên, cho loại tương tác nghiệm trường hợp định luật Niutơn bị vi phạm Định luật bảo toàn động lượng hệ quy chiếu quán tính Trong hệ quy chiếu phi quán tính, lực quán tính phải xem ngoại lực, nên hệ cô lập trở thành hệ không cô lập Nhưng HS không học hệ quy chiếu phi quán tính nên GV ý HS áp dụng định luật, vận tốc phải quy vận tốc so với Trái Đất (gần xét vật chuyển động mặt đất) 2.3.5 Cơ Đầu tiết học, GV mô tả chuyển động lắc chuyển động lắc đơn trường trọng lực (là trường thế) HS nhận thấy có biến 40 đổi qua lại hai dạng lượng động vật trình vật chuyển động: giảm, động tăng ngược lại GV đặt vấn đề: Khi vật chuyển động trường lực thế, động vật có mối quan hệ nào? GV đưa tập 10 tập 11 để giúp HS giải vấn đề Với trường hợp vật chuyển động trọng trường, GV yêu cầu HS giải tập 10 Trước giải tập GV yêu cầu HS nhắc lại kiến thức định lí động năng, công lực thế, hiệu Dựa vào kiến thức học định lí động năng, độ biến thiên HS dễ dàng đến lời giải: Trong trình rơi tự do, viên bi chịu tác dụng trọng lực, vận tốc tăng dần, trọng lực sinh công A12 Theo định lí động năng: Công trọng lực thực độ tăng vật mv22 mv12 A12 = Wđ − Wđ = − 2 (1) Mặt khác vật rơi tự trọng trường nên vật trọng trường Khi vật rơi độ cao vật giảm, công trọng lực độ giảm hai vị trí đó: A12 = Wt1 − Wt = mgz1 − mgz2 Từ (1) (2) suy ra: hay (2) Wđ + Wt = Wđ + Wt1 mv22 mv12 + mgz2 = + mgz1 2 GV thông báo: Nếu gọi tổng động viên bi W kết viết lại sau: 41 W2 = W1 mv W = Wđ + Wt = + mgz = const hay Vì hai điểm A, B nên khái quát: Trong trọng trường động chuyển hóa thành ngược lại tổng chúng Cơ vật chịu tác dụng trọng lực bảo toàn Trường hợp vật chịu tác dụng lực đàn hồi, GV nêu nội dung 11 HS dễ dàng nhận trình vật chuyển động có thay đổi động vật đàn hồi lò xo Với kiến thức học độ biến thiên động năng, đàn hồi công lực đàn hồi HS đưa lời giải cho tập: Xét hai vị trí quỹ đạo chuyển động Theo định lí động năng: công lực đàn hồi thực độ biến thiên động vật mv22 mv12 A12 = Wđ − Wđ = − 2 (3) Mặt khác, công lực đàn hồi độ biến thiên đàn hồi hai vị trí ta xét: k ( ∆l1 ) k ( ∆l2 ) A12 = Wt1 − Wt = − 2 Từ (3) (4) suy ra: Wđ + Wt = Wđ + Wt1 mv22 k ( ∆l2 ) mv12 k ( ∆l1 ) + = + 2 2 hay Tương tự W2 = W1 42 2 (4) mv k ( ∆l ) W = Wđ + Wt = + = const 2 hay Vì xét hai điểm quỹ đạo chuyên động vật nên khái quát: Khi vật chuyển động chịu tác dụng lực đàn hồi, tổng động vật gọi Cơ vật chịu tác dụng lực đàn hồi bảo toàn Cuối mở rộng cho HS: Trọng lực lực đàn hồi lực nên ta đến kết luận tổng quát vật chịu tác dụng lực bảo toàn 43 KẾT LUẬN CHƯƠNG Vận dụng sở lí luận thực tiễn BTVL việc hình thành KTM xác định mục tiêu dạy học số học cụ thể phần “Cơ học”, soạn thảo hệ thống tập gồm 11 nhằm hình thành KTM tiết học NCTLM: “Lực đàn hồi lò xo”, “Lực hướng tâm”, “Momen lực”, “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng”, “Cơ năng” Đồng thời soạn thảo tiến trình tổ chức tiết học nêu để hình thành KTM cho HS thông qua việc giải tập Để xem xét tính khả thi hiệu hệ thống 11 tập cách sử dụng chúng việc hình thành KTM tiết học nói trên, cần tiến hành thực nghiệm sư phạm trường phổ thông Tuy nhiên hạn chế thời gian nghiên cứu, dự kiến thực nghiệm sư phạm (được trình bày chương 3) 44 CHƯƠNG DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm tiến hành nhằm kiểm tra tính khả thi, hiệu hệ thống tập nhằm hình thành KTM soạn thảo cách thức tổ chức giải chúng số tiết học NCTLM nhằm nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức phát triển lực giải vấn đề HS lớp 10 THPT Để đạt mục đích đó, thực nghiệm sư phạm cần giải nhiệm vụ sau: - Tiến hành dạy thực nghiệm sư phạm học theo tiến trình soạn thảo có sử dụng tập xây dựng - So sánh, đối chiếu kết học tập lớp thực nghiệm với lớp đối chứng để sơ đánh giá tính hiệu đề tài nghiên cứu 3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm HS lớp 10 THPT (học chương trình bản) 3.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm Chúng tiến hành soạn giáo án dạy tiết học NCTLM sử dụng hệ thống tập xây dựng là: Tiết 20 : Lực đàn hồi lò xo Định luật Húc Tiết 23: Lực hướng tâm Tiết 29: Cân vật có trục quay cố định Momen lực Tiết 37 - 38: Động lượng Định luật bảo toàn động lượng Tiết 45: Cơ - Lớp thực nghiệm dạy theo giáo án có sử dụng hệ thống tập cách tổ chức, sử dụng việc hình thành KTM, lớp đối chứng dạy bình thường (theo cách thức GV thường dùng) 45 - Dự lớp thực nghiệm lớp đối chứng, quan sát, ghi chép hoạt động giáo viên học sinh - Sau học, tổ chức rút kinh nghiệm với giáo viên thực nghiệm nhằm hoàn thiện nội dung tập (đề bài), cách thức tổ chức hướng dẫn HS giải tập - Tiến hành kiểm tra viết lớp để lấy kết phân tích, đánh giá 3.4 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm 3.4.1 Phân tích định tính Dựa vào tiêu chí mục 1.7 (trang 20 - 21), xem xét chất lượng, mức độ nắm vững kiến thức lực giải vấn đề học tập KTM nói lớp thực nghiệm lớp đối chứng Để xem xét chất lượng nắm vững kiến thức HS hai lớp dựa vào biểu cụ thể sau: - Kết thúc phần học, học HS nhắc lại nội hàm kiến thức mà không cần nhìn sách, hay GV nhắc (như nhắc lại khái niệm momen lực, khái niệm động lượng…) Các em nhớ hiểu rõ kiến thức sau học như: Lực hướng tâm loại lực mà lực hay hợp lực nghiên cứu; động lượng đại lượng đặc trưng cho chuyển động vật mặt động lực học - HS định hướng nhanh phương án vận dụng xác kiến thức học vào giải tập Các em viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng; áp dụng định luật bảo toàn cho vật, hệ vật chịu tác dụng lực Để xem xét lực giải vấn đề HS hai lớp dựa vào biểu cụ thể sau: - Các em tích cực tham gia vào việc đề xuất, giải vấn đề tiết học hình thành KTM thông qua giải tập Ví dụ “Lực 46 đàn hồi lò xo”, HS tham gia đề xuất giải pháp thực giải pháp để đến kết lực đàn hồi lò xo tỉ lệ thuận với độ biến dạng nó; rút kết luận: Độ cứng lò xo số lò xo phụ thuộc vào kích thước, vật liệu làm lò xo - HS nhanh chóng phát quen thuộc biết gia tốc hướng tâm uur aht = ω r phải tìm lực hướng tâm uur Fht giải tập - Đối với “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng”, đưa vào tập 8, HS dễ dàng xác định đầu cho vật m tác dụng lực ur F không đổi, sau thời gian ∆t vận tốc vật thay đổi từ ur v1 đến uur v2 ; xác ur ur uur F v1 v2 định phải tìm mối liên hệ , , m HS biết để giải vấn đề cần phải xác định mối quan hệ lực tác dụng với gia tốc mà vật nhận mối quan hệ gia tốc với độ biến thiên vận tốc khoảng thời gian lực tác dụng lên vật 3.4.2 Phân tích định lượng Để so sánh kết học tập HS lớp thực nghiệm lớp đối chứng, cho hai lớp làm số kiểm tra Từ kết kiểm tra mà tính tham số đặc trưng: Trung bình cộng cho tập trung số liệu), phương sai 47 S2 , độ lệch chuẩn X S (Đặc trưng (Đo mức độ phân tán xung quanh X S , nhỏ chứng tỏ số liệu phân tán), lập bảng phân phối tần số lũy tích, vẽ đường lũy tích Kết kiểm định thống kê toán học, số liệu thu từ kiểm tra HS sau trình thực nghiệm sư phạm bước đầu nhận định hệ thống tập biên soạn, tiến trình tổ chức HS giải tập nhằm hình thành KTM nâng cao chất lượng dạy học góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức phát triển lực giải vấn đề 48 KẾT LUẬN Đối chiếu với mục đích nghiên cứu, đề tài hoàn thành nhiệm vụ đặt ra: - Nghiên cứu số sở lí luận BTVL: quan niệm BTVL; tác dụng BTVL dạy học; phân loại BTVL; phương pháp giải BTVL; hướng dẫn học sinh giải BTVL; giải tập tiết học NCTLM vật lí; mối quan hệ BTVL phát triển lực giải vấn đề, nắm vững kiến thức - Điều tra thực trạng dạy học giải tập GV HS lớp 10 trường THPT Bến Tre số tiết học NCTLM - Xác định mục tiêu dạy học tiết học NCTLM dùng tập để hình thành KTM cho HS: Lực đàn hồi lò xo; Lực hướng tâm; Momen lực; Động lượng Định luật bảo toàn động lượng; Cơ - Xây dựng hệ thống tập gồm 11 đề cách sử dụng chúng nhằm hình thành KTM tiết học kể góp phần nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức phát triển lực giải vấn đề cho HS - Dự kiến cách thức tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học đề tài: Nếu soạn thảo hệ thống tập đề cách tổ chức giải nhằm hình thành kiến thức dạy học số kiến thức phần “Cơ học” - Vật lí 10 THPT phát triển lực giải vấn đề, nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức Quá trình hoàn thành khóa luận dẫn đến nhận định: Với việc xây dựng đề cách sử dụng hệ thống tập nhằm hình thành KTM cách hợp lí, coi trọng việc tổ chức HS tích cực, tự lực hoạt động tư trình giải tập góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn 49 Đặc biệt, việc làm phát triển lực giải vấn đề tính tự lực HS Do thời gian điều kiện hạn chế nên chưa tiến hành thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi hiệu đề tài Việc thực cương vị GV vật lí trường THPT Đồng thời, đề tài mở rộng cho tiết học NCTLM chương, phần khác sách giáo khoa Vật lí THPT Quá trình hoàn thành khóa luận dẫn đến một vài khuyến nghị sau: - Các GV vật lí cần trọng vai trò hình thành KTM BTVL tiết học NCTLM trường phổ thông Từ quan tâm tới vấn đề xây dựng hệ thống tập nhằm hình thành KTM cho HS đề cách sử dụng chúng tiết học NCTLM - Để soạn thảo hệ thống tập nhằm hình thành KTM cho HS tiết học NCTLM cần phải vào sở lí luận thực tiễn việc hình thành KTM vật lí giải tập, mục tiêu dạy học kiến thức ấy, đồng thời phải lựa chọn loại tập thích hợp việc hình thành KTM 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lương Duyên Bình – Nguyễn Xuân Chi – Tô Giang – Trần Chí Minh – Vũ Quang – Bùi Gia Thịnh (2008), Bài tập vật lí 10, NXB Giáo dục, Hà Nội [2] Lương Duyên Bình – Nguyễn Xuân Chi – Tô Giang – Trần Chí Minh – Vũ Quang – Bùi Gia Thịnh (2008), Vật lí 10, NXB Giáo dục, Hà Nội [3] X.E Camenetxki – V.P Ôrêkhốp (1975), Phương pháp giải tập vật lí, Tập 1, NXB Giáo dục [4] Chiến lược phát triển giáo dục 2001 – 2010, Báo giáo dục thời đại số 25, ngày 26/02/2002 [5] An Văn Chiêu – Nguyễn Trọng Di – Nguyễn Văn Đồng (1979), Phương pháp giảng dạy vật lí phổ thông tập 1, NXB Giáo dục, Hà Nội [6] Ph.N.Gônôbôlin (1977), Những phẩm chất tâm lí người giáo viên, Tập 1, NXB Giáo dục [7] Nguyễn Văn Hùng (2011), Hình thành số kiến thức dạy học phần “Điện học Điện từ học” cho học sinh lớp 11 THPT giải tập, Luận văn thạc sĩ Giáo dục học [8] Nguyễn Thị Thu Hương (2012), Sử dụng tập hình thành kiến thức dạy học chương “Các định luật bảo toàn” – Vật lí 10 THPT, Luận văn thạc sĩ Giáo dục học [9] Nguyễn Thế Khôi (1995), Một phương pháp xây dựng hệ thống tập phần động lực học lớp 10 THPT nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức bản, góp phần phát triển lực giải vấn đề, Luận án phó Tiến sĩ, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [10] Nguyễn Thế Khôi – Nguyễn Văn Hùng (1996), Hình thành khái niệm lực ma sát trượt giải tập vật lí cho học sinh lớp 10 THPT, Thông tin khoa học số 2, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 51 [11] Lê Nguyên Long – Nguyên Đức Thâm (1969), Phương pháp giảng dạy vật lí, NXB Giáo dục [12] Đào Thị Ngọc Mỹ (2012), Hình thành số kiến thức giải tập dạy học trưởng THPT, Khóa luận tốt nghiệp [13] P.A.Rudich (1986), Tâm lí học, NXB Mir NXB thể dục thể thao [14] Nguyễn Đức Thâm – Nguyễn Ngọc Hưng – Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí trường phổ thông, NXB Đại học sư phạm [15] Phạm Hữu Tòng (2007), Dạy học vật lí trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học, NXB Đại học Sư phạm [16] Phạm Hữu Tòng (2001), Lí luận dạy học vật lí trường phổ thông trung học, NXB Giáo dục [17] Phạm Hữu Tòng (1989), Phương pháp dạy tập vật lí, NXB Giáo dục [18] Viện hàn lâm khoa học Liên Xô Viện hàn lâm khoa học Cộng hòa dân chủ Đức (1983), Phương pháp giảng dạy vật lí trường phổ thông Liên Xô Cộng hòa dân chủ Đức, tập 1, NXB Giáo dục [19] M.N.Zvereva (1973), Tích cực hóa tư học sinh học vật lí, NXB Đại học Sư phạm [20] Nguyễn Như Ý (1999), Đại từ điển tiếng Việt, Nhà xuất Văn hóa – Thông tin 52 [...]... BTVL và tổ chức HS giải bài tập nhằm hình thành một số KTM phần Cơ học - Vật lí 10 THPT CHƯƠNG 2 TỔ CHỨC TIẾT HỌC HÌNH THÀNH KTM PHẦN “CƠ HỌC” BẰNG GIẢI BTVL 2.1 Mục tiêu dạy học một số kiến thức phần Cơ học Trong sánh giáo khoa vật lí 10 THPT theo chương trình chuẩn, Cơ học là phần học đầu tiên, gồm 4 chương (Động học chất điểm, Động lực học chất điểm, Cân bằng và chuyển động của vật rắn, Các định... cho nên không sử dụng nó trong dạy học - Có thể hình thành một số KTM trong dạy học phần Cơ học bằng hệ thống BTVL và tổ chức hướng dẫn HS giải bài tập nhằm hình thành KTM trong tiết học nghiên cứu tài liệu mới giúp HS nắm vững kiến thức cơ bản, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề Dựa vào cơ sở lí luận và thực tiễn đã trình bày ở chương này và xác định mục tiêu dạy học các KTM sẽ nghiên cứu,... điều tra Tìm hiểu tình hình dạy học và sử dụng bài tập của GV nhằm hình thành KTM phần Cơ học - Vật lí 10 THPT Tìm hiểu chất lượng học tập, những khó khăn chủ yếu và sai lầm phổ biến của HS lớp 10 THPT trong học tập những KTM về lực đàn hồi, lực hướng tâm, momen lực, động lượng, cơ năng thuộc phần Cơ học - Vật lí 10 THPT 1.8.2 Các biện pháp điều tra chính - Dự giờ các tiết học NCTLM nói trên - Trao... nhau và vận dụng chúng trong những tình huống phức tạp, mới 1.8 Thực trạng dạy học giải bài tập vật lí của giáo viên và học sinh THPT Để tìm hiểu thực trạng nắm vững kiến thức, năng lực giải quyết vấn đề qua giải bài tập phần Cơ học của HS lớp 10 THPT, chúng tôi đã tiến hành điều tra cơ bản trong năm học 2013 - 2014 Đối tượng điều tra là HS lớp 10 (học chương trình chuẩn) và GV của trường THPT Bến Tre... luyện tập khác nhau Trong số đó, “việc giải nhiều bài tập, nhiều loại bài tập được tiến hành nhiều nhất, do đó có tác dụng quan trọng trong việc hình thành kĩ năng, kĩ xảo vận dụng kiến thức vật lí của học sinh” [5, tr.22] Hiểu theo nghĩa rộng, quá trình học tập là quá trình liên tiếp giải các bài tập Bởi vậy, kiến thức sẽ được HS hoàn toàn nắm vững nếu họ tự lực, tích cực, vận dụng linh hoạt, thành. .. huống học tập cụ thể đang xét 1.6 Giải bài tập trong tiết học NCTLM về vật lí Giải BTVL là một bộ phận đa số trong các tiết học như NCTLM, luyện tập, ôn tập, kiểm tra Nó có thể chiếm một phần hoặc toàn bộ tiết học Đồng thời nó cũng được sử dụng trong cả chương trình ngoại khóa BTVL thường được sử dụng trong cả trong hai loại tiết học là NCTLM và luyện tập giải bài tập Trong khuôn khổ khóa luận, chúng... bài tập phức hợp, 16 chia nó thành các bài tập bộ phận, mà việc giải các bài tập đó, HS sẽ thu được lời giải, nghĩa là thu được KTM Dựa vào phương pháp giải, có thể chia bài tập giải quyết vấn đề thành hai loại: 1) Giải bài tập bằng lập luận lôgic và cách biến đổi toán học trên cơ sở các kiến thức đã biết 2) Buộc phải quan sát tiến hành thí nghiệm Tức là trong quá trình giải bài toán này, việc sử dụng... của vật để áp dụng định luật bảo toàn cơ năng - Chưa có kĩ năng vận dụng kiến thức vào giải bài tập Các em còn gặp nhiều khó khăn trong việc lựa chọn kiến thức, công thức đã học để vận dụng trong khi giải các bài tập cụ thể Ví dụ như các em không biết vận dụng các định luật bảo toàn để giải một số bài tập động lực học không cho biết tường minh về lực tác dụng lên vật, hệ vật cần khảo sát Từ thực tế dạy. .. cái mới phải tìm trong khi giải mỗi BTVL Hay nhanh chóng phát hiện ra các bài tập cơ bản trong một bài tập phức hợp, quy một bài tập phức hợp về các bài tập cơ bản đã biết, đã được giải thành thạo xuất hiện trong quá trình giải - Phác thảo, dự kiến những con đường chung có thể có từ đầu đến cuối trước khi tính toán, xây dựng lập luận cụ thể - Hoàn thành công việc theo từng giải pháp đã dự kiến trong. .. được kiến thức vào việc giải quyết các nhiệm vụ của thực tiễn nghĩa là phải tìm được kiến thức thích hợp trong vốn kiến thức đã có để giải quyết một nhiệm vụ mới Nhờ vận dụng mà kiến thức được nắm vững một cách thật sự, sâu sắc Để đảm bảo cho HS nắm vững kiến thức vật lí một cách chắc chắn, cần phải hình thành cho họ kĩ năng, kĩ xảo không chỉ vận dụng mà còn chiếm lĩnh kiến thức thông qua nhiều hình thức ... tài Hình thành kiến thức giải tập dạy học phần Cơ học - Vật lí 10 THPT” cần thiết Mục đích nghiên cứu Hình thành số KTM dạy học phần Cơ học thông qua giải BTVL nhằm phát triển lực giải vấn... phần Cơ học - Vật lí 10 THPT CHƯƠNG TỔ CHỨC TIẾT HỌC HÌNH THÀNH KTM PHẦN “CƠ HỌC” BẰNG GIẢI BTVL 2.1 Mục tiêu dạy học số kiến thức phần Cơ học Trong sánh giáo khoa vật lí 10 THPT theo chương... cần giải quyết, tìm lời giải quy tắc, định lí Cũng vậy, số ý kiến cho cần phân biệt hai thuật ngữ bài tập vật lí bài toán vật lí Bài tập vật lí có ý nghĩa tập vận dụng kiến thức lí thuyết học