DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

DẠY HỌC ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

vectorstock.com/24597468

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

AL

BỘ DỤC VÀ ĐÀO TẠO

OF FI

CI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH

NH ƠN

NGUYỄN ĐỨC HOÀN

DẠY HỌC CHƢƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN

Y

NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH

DẠ Y

KÈ M

QU

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2019

OF FI

NGUYỄN ĐỨC HOÀN

CI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH

AL

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

DẠY HỌC CHƢƠNG

“CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN”

NH ƠN

VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Y

Chuyên ngành: Lý luận và PPDH bộ môn Vật lí

QU

Mã số: : 8 14 01 11

DẠ Y

KÈ M

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. PHẠM THỊ PHÚ

NGHỆ AN - 2019

AL

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến cán bộ hƣớng dẫn khoa

CI

học PGS.TS Phạm Thị Phú – ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.

OF FI

Gửi lời cảm ơn tới các Thầy giáo, Cô giáo, các nhà khoa học Trƣờng Đại Học Vinh đã tham gia giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trƣờng.

Chân thành cảm ơn Trƣờng trung học phổ thông Cửa Lò 2 đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực nghiệm sƣ phạm.

NH ƠN

Cuối cùng xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn ủng hộ, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Nghệ An, tháng 7 năm 2019 Tác giả

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

Nguyễn Đức Hoàn

AL

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1

CI

1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu.............................................................................................. 2

OF FI

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 2 4. Giả thuyết khoa học ............................................................................................... 3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................. 3 6. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................................... 3 7. Đóng góp của luận văn .......................................................................................... 4

NH ƠN

8. Cấu trúc luận văn ................................................................................................... 4 Chƣơng 1 .................................................................................................................... 5 DẠY HỌC VẬT LÝ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH ....................................................................................................... 5 1.1. Năng lực thực nghiệm của học sinh trong học vật lý ......................................... 5 1.1.1. Khái niệm về năng lực ..................................................................................... 5 1.1.2. Dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực ................................................. 5

QU

Y

1.1.2.1. Phân biệt dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực với dạy học theo tiếp cận trang bị kiến thức .......................................................................................... 6 1.1.2.2. Các yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực ............................................ 7 1.1.2.3. Các loại năng lực .......................................................................................... 7 1.1.3. Năng lực thực nghiệm ...................................................................................... 8

KÈ M

1.1.3.1. Khái niệm năng lực thực nghiệm.................................................................. 8 1.1.3.2. Cấu trúc của năng lực thực nghiệm .............................................................. 8 1.1.3.3. Vị trí của năng lực thực nghiệm ................................................................. 11 1.1.3.4. Tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm .................................................... 11 1.2. Các biện pháp phát trển năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lý .............. 12

DẠ Y

1.2.1. Xây dựng kiến thức mới theo phƣơng pháp thực nghiệm ............................. 13 1.2.1.1. Kĩ thuật dạy học kiến thức mới theo phƣơng pháp thí nghiệm Vật lý. ...... 13 1.2.1.2. Các mức độ dạy học phƣơng pháp thực nghiệm Vật lý ở trƣờng THPT ... 15

1.2.2. Sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lý .......................................... 16

AL

1.2.2.1. Khái niệm về bài tập thí nghiệm ................................................................. 16 1.2.2.2. Nhận dạng bài tập thí nghiệm vật lý ........................................................... 17

CI

1.2.2.3. Kĩ thuật thiết kế bài tập thí nghiệm vật lý .................................................. 19

OF FI

1.3. Quy trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh thông qua dạy học một chƣơng .............................................................................................................. 22 Kết luận chƣơng 1 .................................................................................................... 23 Chƣơng 2 .................................................................................................................. 24 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” VẬT LÝ 10 THPT ... 24

NH ƠN

2.1. Vị trí, đặc điểm của chƣơng“Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lý 10 Trung học phổ thông ................................................................................ 24 2.1.1 Vị trí ................................................................................................................ 24 2.1.2 Đặc điểm ......................................................................................................... 24 2.2. Cấu trúc của chƣơng“Cân bằng và chuyển động của vật rắn”Vật lý 10 ..... 25 2.2.1. Mục tiêu dạy học chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” ............. 26 2.2.1.1. Mục tiêu theo chuẩn kiến thức kỹ năng của chƣơng trình ......................... 26

Y

2.2.1.2. Mục tiêu dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực thực nghiệm ........ 27

QU

2.3. Tìm hiểu thực trạng dạy học phát triển năng lực thực nghiệm ở một số trƣờng THPT thị xã Cửa Lò, Nghệ An .................................................................... 27 2.3.1. Mục đích tìm hiểu ......................................................................................... 27 2.3.2. Đối tƣợng tìm hiểu ......................................................................................... 27

KÈ M

2.3.3. Phƣơng pháp điều tra ..................................................................................... 27 2.3.4. Kết quả điều tra .............................................................................................. 28 2.3.4. Nguyên nhân .................................................................................................. 28 2.4. Chuẩn bị các điều kiện dạy học phát triển năng lực thực nghiệm chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”. ............................................................ 28

DẠ Y

2.4.1. Thí nghiệm ..................................................................................................... 28 2.4.1.1. Khảo sát tình trạng thiết bị dạy học chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” ............................................................................................................ 28

2.4.1.2. Lắp đặt và vận hành các thí nghiệm chƣơng“Cân bằng và chuyển động

AL

của vật rắn” ............................................................................................................ 29 2.4.2. Sƣu tầm, biên tập bài tập thí nghiệm ............................................................. 40

CI

2.5. Thiết kế tiến trình dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực thực nghiệm ............................................................................................... 45

OF FI

2.5.1. Bài học xây dựng kiến thức mới theo phƣơng pháp thực nghiệm ................ 45 Vật lý ........................................................................................................................ 45 2.5.2. Bài học bài tập Vật lý có sử dụng bài tập thí nghiệm.................................... 54 2.5.3. Thiết kế đề kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” .................................................................. 58 Kết luận chƣơng 2 .................................................................................................... 63

NH ƠN

Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................................ 64 3.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm ...................................................... 64 3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ........................................... 64 3.3. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................ 64 3.4. Diễn biến thực nghiệm sƣ phạm ....................................................................... 65 3.5. Đánh giá kết quả của thực tập sƣ phạm ............................................................ 65

Y

3.5.1. Đánh giá định tính .......................................................................................... 65

QU

3.5.2 Đánh giá định lƣợng ....................................................................................... 66 3.5.2. Đánh giá chung ............................................................................................. 72 Kết luận chƣơng 3 .................................................................................................... 73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................. 74

KÈ M

1. Kết luận .............................................................................................................. 74 2. Kiến nghị .............................................................................................................. 74

DẠ Y

TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 76

1

AL

MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài

CI

Giáo dục Việt Nam đang phát triển trong bối cảnh thế giới có nhiều thay đổi nhanh chóng và phức tạp dƣới tác động mạnh mẽ của “các xu thế thế giới” là

OF FI

sự bùng nổ kinh tế toàn cầu, lối sống toàn cầu và tinh thần quốc gia về văn hóa.

Xu thế phát triển giáo dục trong khu vực và thế giới, “Giáo dục chú trọng phát triển năng lực ngƣời học, đặc biệt là năng lực vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề trong cuộc sống và tạo ra năng lực học tập suốt đời” [1, trang 40]

NH ƠN

Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể sau năm 2017 phải hình thành và phát triển cho ngƣời học 5 phẩm chất 10 năng lực trong đó có năng lực giải quyết vấn đề. Năng lực thực nghiệm (hay năng lực giải quyết vấn đề theo phƣơng pháp thực nghiệm) là một dạng năng lực chuyên biệt của môn Vật lý có vai trò to lớn để hình thành và phát triển cho ngƣời học.

Môn Vật lý ở Chƣơng trình trung học phổ thông chủ yếu là vật lý thực

Y

nghiệm, các kiến thức đƣợc xây dựng chủ yếu bằng con đƣờng thực nghiệm.

QU

Nên dạy vật lý ở trƣờng trung học phổ thông có khả năng hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

Trong quá trình dạy học ở trƣờng trung học phổ thông hiện nay đang còn quá nặng về truyền tải nội dung, truyền đạt kiến thức, chƣa chú trọng đến việc:

KÈ M

học sinh học đƣợc cái gì, làm đƣợc cái gì? Trong một tiết học, số lƣợng kiến thức tƣơng đối nhiều, giáo viên cố gắng để truyền thụ kiến thức cho học sinh, nên lƣợng thời gian để liên hệ với thực tế, sử dụng các phƣơng tiện dạy học nâng cao khả năng nhận thức, tiếp thu kiến thức còn hạn chế. Mặt khác, việc chƣa chú trọng đến thí nghiệm cũng là nguyên nhân khiến học sinh không quan sát, phân

DẠ Y

biệt đƣợc hiện tƣợng thực tế, từ đó không hứng thú, ghi nhớ bài học máy móc, và vận dụng kiến thức vào thực tiễn rất yếu kém dẫn đến việc học sinh chỉ học đƣợc những lý thuyết đơn thần xa rời với thực tiễn.

2

AL

Nhằm tạo hứng thú trong môn học Vật lý, thí nghiệm là một trong những phƣơng pháp hiệu quả đề bồi dƣỡng năng lực cho học sinh, đặc biệt là năng lực

thực nghiệm. Vì việc tiến hành làm thí nghiệm để thấy các hiện tƣợng, quy luật,

CI

tìm ra các mối quan hệ giữa các đại lƣợng Vật lý, hoặc kiểm tra tính chân thực

của lý thuyết, và hƣớng học sinh đi xây dựng kiến thức mới. Vì vậy, nếu đƣa thí

OF FI

nghiệm vào trong quá trình dạy học ở trƣờng phổ thông có tác dụng lớn trong việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm, gây hứng thú học tập cho học sinh, kích thích tính tích cực, tự lực, phát triển sáng tạo, gắn lý thuyết với thực hành, góp phần vào nâng cao hiệu quả học tập.

Chƣơng trình Vật lý lớp 10 trung học phổ thông kiến thức chƣơng “Cân

NH ƠN

bằng và chuyển động của vật rắn” có nội dung rất đa dạng và phong phú gần gũi với thực tế. Kiến thức của chƣơng chủ yếu đƣợc xây dựng từ thực nghiệm. Các thí nghiệm trong chƣơng tƣơng đối đơn giản, khâu tiến hành thí nghiệm dễ làm tạo điều kiện thuận lợi cho việc đo đạc, thu thập và xử lý số liệu, giúp học sinh giải thích đƣợc rất nhiều hiện tƣợng thƣờng gặp trong thực tế.

Xuất phát từ những lý do trên tôi chọn đề tài

Y

“Dạy học chƣơng Cân bằng và chuyển động của vật rắn vật lý 10 theo

QU

hƣớng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh”.

2. Mục đích nghiên cứu

Bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học một số kiến thức chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lý 10 THPT.

KÈ M

3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tƣợng nghiên cứu - Năng lực thực nghiệm.

- Quá trình dạy học Vật lý ở trƣờng trung học phổ thông.

DẠ Y

3.2. Phạm vi nghiên cứu Chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lý 10 THPT.

3

AL

4. Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức cho học sinh lĩnh hội và vận dụng kiến thức phỏng theo phƣơng pháp thực nghiệm Vật lý thì sẽ góp phần bồi dƣỡng năng lực thực

CI

nghiệm cho ngƣời học.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu

OF FI

5.1. Tìm hiểu cơ sở lý luận về năng lực và năng lực thực nghiệm;

5.2. Tìm hiểu mục tiêu, nội dung dạy học chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”;

5.3. Tìm hiểu thực trạng dạy học chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” ở một số trƣờng trung học phổ thông trên địa bàn thị xã Cửa Lò;

NH ƠN

5.4. Chuẩn bị các thiết bị cần thiết để dạy học chƣơng Cân bằng và chuyển động của vật rắn nhằm phát triển năng lực thực nghiệm Vật lý; 5.5. Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” nhằm phát triển năng lực thực nghiệm; 5.6. Xây dựng đề kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh sau khi học chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”;

Y

5.7. Thực nghiệm sƣ phạm các phƣơng án dạy học đã thiết kế.

QU

6. Phƣơng pháp nghiên cứu

6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết - Nghiên cứu chƣơng trình môn Vật lý trung học phổ thông;

KÈ M

- Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến năng lực thực nghiệm trong dạy học Vật lí trung học phổ thông.

6.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn - Tìm hiểu hoạt động dạy và học vật lí ở trƣờng trung học phổ thông qua

trao đổi trực tiếp với giáo viên và học sinh;

DẠ Y

- Thí nghiệm vật lý; - Thực nghiệm sƣ phạm.

6.3. Phƣơng pháp thống kê toán học

4

AL

7. Đóng góp của luận văn 7.1. Về lí luận

Luận văn đã hệ thống đƣợc cơ sở lí luận về bồi dƣỡng năng lực thực

CI

nghiệm cho học sinh trong dạy học vật lý ở trƣờng trung học phổ thông.

7.2. Về ứng dụng

OF FI

Sửa chữa đƣợc 1 bộ thí nghiệm, chế tạo 2 bộ thí nghiệm mới dùng cho dạy học chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” phỏng theo phƣơng pháp thực nghiệm;

Thiết kế đƣợc 3 kế hoạch bài học (giáo án) dạy học chƣơng ““Cân bằng và chuyển động của vật rắn” vật lý 10 theo định hƣớng bồi dƣỡng năng lực thực

NH ƠN

nghiệm cho học sinh gồm 2 bài học xây dựng kiến thức mới, 1 bài học bài tập; Biên tập đƣợc 12 bài tập thí nghiệm chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”;

Thiết kế 1 đề kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh.

8. Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn đƣợc chia

Y

thành 3 chƣơng:

(19 trang).

QU

Chƣơng 1. Dạy học Vật lý phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh Chƣơng 2. Phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học chƣơng “Cân bằng và chuyển động vật rắn” Vật lý 10 trung học phổ thông. (39 trang).

DẠ Y

KÈ M

Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm (11 trang).

5

AL

Chƣơng 1.

DẠY HỌC VẬT LÝ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM

CI

CHO HỌC SINH

Chƣơng trình giáo dục phổ thông mới đƣợc xây dựng theo hƣớng tiếp cận

OF FI

năng lực. Năng lực thực nghiệm thuộc nhóm năng lực chuyên môn, là một năng lực thành phần của năng lực Vật lý, dạy học Vật lý ở trƣờng trung học phổ thông cần hình thành và phát triển cho ngƣời học năng lực này. Giới đây giới thiệu và phân tích nội hàm khái niệm năng lực thực nghiệm của học sinh trong học tập Vật lý.

NH ƠN

1.1. Năng lực thực nghiệm của học sinh trong học vật lý 1.1.1. Khái niệm về năng lực [7, trang 196]

Năng lực đƣợc hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau:

- Năng lực là sự thành thạo, là khả năng thực hiện một công việc.

- Năng lực là thuộc tính tâm lý phức hợp, là điểm hội tụ của các yếu tố tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động và tinh thần trách

Y

nhiệm.

QU

- Năng lực gắn liền với khả năng hành động cho nên phát triển năng lực chính là phát triển năng lực hành động.

- Năng lực là khả năng thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các nhiệm vụ nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trên cơ sở hiểu biết, kỹ năng, kỹ xảo và

KÈ M

kinh nghiệm cũng nhƣ sự sẵn sàng hành động.

Các đặc trƣng cơ bản của năng lực[13]. [18] - Đặc trƣng thứ nhất: Năng lực bộc lộ ở hoạt động (hành động, công việc) - Đặc trƣng thứ hai: Năng lực thể hiện hoạt động mang lại hiệu quả, chất

DẠ Y

lƣợng thành công.

1.1.2. Dạy học theo định hướng phát triển năng lực Mục tiêu giáo dục về phẩm chất năng lực ở trong từng giai đoạn của giáo

dục, chƣơng trình các môn học và hoạt động giáo dục. Năng lực là điều kiện

6

AL

của hoạt động, vừa là mục tiêu, vừa là kết quả hoạt động, cũng nhƣ phát triển chính trong hoạt động đó. học theo tiếp cận trang bị kiến thức [1]. [17]. [18]

CI

1.1.2.1. Phân biệt dạy học theo định hướng phát triển năng lực với dạy

Dạy học định hƣớng phát triển năng lực tập trung vào việc mô tả đầu ra,

OF FI

có thể coi là “sản phẩm cuối cùng” của quá trình dạy học.

Bảng 1. So sánh chƣơng trình dạy học theo tiếp cận trang bị kiến thức và chƣơng trình định hƣớng phát triển năng lực Dạy học theo

Dạy học theo

tiếp cận trang bị kiến

định hƣớng phát triển năng lực

thức

NH ƠN

Nội dung

Mục tiêu dạy học đƣợc mô

Kết quả học tập cần đạt đƣợc mô tả

Mục tiêu dạy tả không chi tiết và không

chi tiết và có thể quan sát, đánh giá

học

nhất thiết phải quan sát ,

đƣợc; thể hiện đƣợc mức độ tiến bộ

đánh giá đƣợc

của học sinh một cách liên tục.

Việc lựa chọn nội dung vào Lựa chọn những nội dung nhằm các khoa học chuyên môn,

đạt đƣợc kết quả đầu ra đã quy

dạy học

không gắn với các tình

định, gắn với các tình huống thực

huống thực tiễn. Nội dung

tiễn. Chƣơng trình chỉ quy định

QU

Y

Nội dung

đƣợc quy định chi tiết trong những nội dung chính, không quy

KÈ M

chƣơng trình.

định chi tiết.

- Giáo viên chủ yếu là ngƣời tổ

Phƣơng

thụ tri thức, là trung tâm

chức, hỗ trợ học sinh tự lực và tích

pháp dạy

của quá trình dạy học. Học

cực lĩnh hội tri thức. Chú trọng sự

học

sinh tiếp thu thụ động

phát triển khả năng giải quyết vấn

những tri thức đƣợc quy

đề, khả năng giao tiếp,...

định sẵn.

- Chú trọng sử dụng các quan

DẠ Y

Giáo viên là ngƣời truyền

điểm, phƣơng pháp và kỹ thuật dạy

7

AL

học tích cực, các phƣơng pháp dạy học thí nghiệm, thực hành.

Tổ chức hình thức học tập đa dạng; Chủ yếu dạy học lý thuyết

chú ý các hoạt động xã hội, ngoại

dạy học

trên lớp học

khóa, nghiên cứu khoa học, hoạt

CI

Hình thức

OF FI

động trải nghiệm; đẩy mạnh ứng dụng công nghệ trong dạy học. Đánh giá kết Tiêu chí đánh giá đƣợc xây

Tiêu chí đánh giá dựa vào năng lực

quả học tập

dựng chủ yếu dựa trên sự

đầu ra, có tính đến sự tiến bộ trong

của ngƣời

ghi nhớ và tái hiện nội dung quá trình học tập chú trọng khả

học

đã học.

NH ƠN

năng vận dụng các tình huống thực tiễn.

1.1.2.2. Các yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực [1] + Chƣơng trình giáo dục nhằm hình thành và phát triển cho học sinh những phẩm chất: yêu nƣớc, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm.

Y

+ Giáo dục phổ thông hình thành và phát triển cho học sinh năng lực cốt

QU

lõi: là năng lực cơ bản thiết yếu mà bất kỳ ai cũng cần phải có để sống, học tập và làm việc có hiệu quả.

+ Năng lực đặc biệt: là những năng khiếu về văn nghệ, thể thao, trí tuệ....

KÈ M

nhờ tố chất sẵn có của mỗi con ngƣời.

1.1.2.3. Các loại năng lực [1]

Năng lực hành động là sự kết hợp của các loại năng lực sau: - Năng lực xã hội: Là khả năng giao tiếp ứng xử xã hội trong những hoàn

cảnh cụ thể.

DẠ Y

- Năng lực cá thể: Là khả năng xác định đƣợc, các sở trƣờng, sở thích và

năng khiếu của cá nhân, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân,

8

AL

những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối thái độ và hành vi ứng xử.

- Năng lực chuyên môn: Là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên

CI

môn cũng nhƣ khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách độc lập, có phƣơng pháp và chính xác về mặt chuyên môn.

OF FI

- Năng lực phƣơng pháp: Là những khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức.

1.1.3. Năng lực thực nghiệm

1.1.3.1. Khái niệm năng lực thực nghiệm[13]. [17]

Năng lực thực nghiệm là tổ hợp kỹ năng, kiến thức và thái độ của chủ thể,

NH ƠN

cho phép chủ thể giải quyết vấn đề bằng phƣơng pháp thực nghiệm.

Năng lực thực nghiệm là thành tố của năng lực khoa học, các môn khoa học tự nhiên trong đó Vật lý có khả năng bồi dƣỡng cho học sinh năng lực thực nghiệm.

1.1.3.2. Cấu trúc của năng lực thực nghiệm[13]

Theo cấu trúc nguồn hợp thành năng lực thực nghiệm là tổ hợp kiến thức, kỹ

QU

Y

năng và thái độ đƣợc biểu diễn theo hình 1.1.

KÈ M

+ Kiến thức vật lí liên quan đến quá trình cần khảo sát + Kiến thức về thiết bị, về an toàn + Kiến thức về xử lí số liệu, kiến thức về sai số + Kiến thức về biểu diễn số liệu dƣới dạng bảng biểu, đồ thị

DẠ Y

+ Thái độ kiên nhẫn + Thái độ trung thực + Thái độ tỉ mỉ + Thái độ hợp tác + Thái độ tích cực

Năng lực thực nghiệm Kĩ năng + Thiết kế phƣơng án thí nghiệm + Chế tạo dụng cụ + Lựa chọn dụng cụ + Bố trí thí nghiệm + Thực hiện thí nghiệm + Sử dụng dụng cụ đo: hiệu chỉnh dụng cụ đo, đọc số liệu + Sửa chữa các sai hỏng thông thƣờng + Quan sát diễn biến hiện tƣợng + Ghi lại kết quả, thu thập số liệu + Biểu diễn kết quả bằng bảng biểu, đồ thị + Tính toán sai số + Biện luận, trình bày kết quả + Tự đánh giá cải tiến phép đo

Hình 1.1. Sơ đồ cấu trúc năng lực thực nghiệm

9

AL

Theo các hành động chủ yếu của hoạt động giải quyết vấn đề bằng phƣơng pháp thực nghiệm của Vật lý học, năng lực thực nghiệm gồm các năng Bảng 2. Các năng lực thành tố của năng lực thực nghiệm Năng lực

Biểu hiện hành vi

thành tố 1

OF FI

TT

CI

lực thành tố và đƣợc biểu hiện ở bảng 2 [13, trang 165].

Mức 1

Mức 2

Mức 3

Phát hiện

Đặt đƣợc những câu hỏi về hiện tƣợng tự nhiên: Hiện

vấn đề

tƣợng diễn ra nhƣ thế nào? Điều kiện diễn ra hiện tƣợng là gì? Những đại lƣợng nào mô tả hiện tƣợng? Đo đại lƣợng

NH ƠN

đó nhƣ thế nào? Các đại lƣợng trong hiện tƣợng tự nhiên có mối quan hệ với nhau nhƣ thế nào?

Nhắc lại câu hỏi Đặt đƣợc câu hỏi

của giáo viên

huống có vấn đề

cho vấn đề đặt ra.

dự đoán

Tiếp nhận ý tƣởng Lựa chọn ý tƣởng

Y

giả thuyết/

đúng

Tự lực đề xuất ý tƣởng đúng

Suy ra hệ quả

Suy luận logíc và suy luận toán học từ ý tƣởng để có hệ

logic

quả kiểm tra đƣợc bằng thí nghiệm Lặp lại đúng suy

Suy ra đƣợc hệ quả Tự lực suy ra

luận logic đã có

logíc phù hợp có

đƣợc logíc phù

gợi ý của giáo viên. hợp

Xây dựng

Thiết kế sơ đồ thí nghiệm, mô tả sơ đồ, dụng cụ vật liệu

phƣơng án

thí nghiệm, cách bố trí, tiến hành thí nghiệm, cách thu thập

DẠ Y

4

qua quan sát tình

Nêu đƣợc ý tƣởng giải quyết vấn đề/ câu trả lời giả định

QU

3

quan sát và gợi ý

Đề xuất

KÈ M

2

Tự lực đặt câu hỏi

thí nghiệm

xử lý số liệu thí nghiệm

Đề xuất phƣơng án

Tự đề xuất đƣợc

phƣơng án thí

thí nghiệm khả thi

phƣơng án thí

nghiệm mà giáo

có gợi ý của giáo

nghiệm khả thi

viên đã nêu

viên.

Lựa chọn thiết

Làm đúng mẫu có

Làm đúng mẫu độc Thao tác linh

bị, lắp ráp thí

hƣớng dẫn

lập

5

nghiệm, sử

đƣợc những

đo lƣờng

hỏng hóc nhỏ

Thực hiện thí nghiệm theo phƣơng án khả thi đúng quy

thí nghiệm

trình, đạt kết quả

NH ƠN

Thực hiện

Thực hiện thí

Thực hiện thí

Tự lực thực

nghiệm có hƣớng

nghiệm thành công

hiện thí nghiệm

dẫn ở tất cả các

có hƣớng dẫn một

thành công

khâu

vài khâu

Thu thập,xử

Đo số liệu, ghi chép sắp xếp số liệu,tính toán xử lý sai số

lí số liệu

theo đúng quy trình tƣơng ứng với các thiết bị đo đạc quan

QU

sát

Y

7

Thực hiện với sự

Thực hiện đúng có

hƣớng dẫn ở tất cả sự hƣớng dẫn một

KÈ M

các khâu

Tự lực hoàn toàn

vài khâu

Rút ra kết luận. Nhận xét về tính đúng đắn của giả thuyết/ ý tƣởng. Nêu

DẠ Y

8

hoạt phát hiện

và sửa chữa

dụng dụng cụ

6

OF FI

kiểm tra

AL

Trình bày đƣợc

CI

10

kết luận và trả lời cho vấn đề nghiên cứu; Bình luận đánh giá về phƣơng pháp giải quyết vấn đề.

Lặp lại theo trình

Thực hiện đúng có

Tự lực hoàn

bày của giáo viên.

gợi ý

toàn

11

AL

1.1.3.3. Vị trí của năng lực thực nghiệm Chƣơng trình giáo dục phổ thông môn Vật lý xác định: năng lực đặc thù

CI

trong mục tiêu giáo dục của môn Vật lý là năng lực Vật lý, gồm ba thành phần: (1) Hiểu biết kiến thức Vật lý (2) Tìm tòi và khám phá thế giới tự nhiên

OF FI

(3) Vận dụng kiến thức Vật lý vào thực tiễn, ứng xử với tự nhiên phù hợp với yêu cầu bền vững và bảo vệ môi trƣờng.

Nhƣ vậy theo văn bản này, năng lực thực nghiệm thuộc nhóm thứ (2) của năng lực đặc thù môn Vật lý [13, trang 165].

Vấn đề

2

3

Hệ quả logíc

4

Thí nghiệm 5 Kiến thức

6

Thực tiễn

QU

1

Giả thuyết

Y

1

NH ƠN

1.1.3.4. Tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm Từ sơ đồ cấu trúc phƣơng pháp thực nghiệm vật lý [13] 8 7

Hình 1.2. Sơ đồ cấu trúc phƣơng pháp thực nghiệm Vật lý

KÈ M

Từ sơ đồ cấu trúc phƣơng pháp thực nghiệm ta có thể đƣa ra các tiêu chí

đánh giá năng lực thực nghiệm theo bảng 3 sau.

Bảng 3. Các tiêu chí đánh giá năng lực thực nghiệm Tiêu chí

DẠ Y

TT 1

Đề xuất vấn đề nghiên cứu

Biểu hiện Cấp độ 1

Cấp độ 2

Tiếp nhận vấn đề Phát biểu vấn đề dựa trên quan sát

Cấp độ 3 Tự lực phát biểu vấn đề quan sát

12

giáo viên.

4

Tiếp nhận dự

khoa học

đoán

Suy ra hệ quả

Tiếp nhận

Lựa chọn dự đoán

CI

đoán

Suy ra hệ quả logic Tự lực suy ra hệ

logic từ dự

có gợi ý của giáo

đoán

viên.

Xây dựng

Tự lực nêu dự

Tiếp nhận

quả logic

OF FI

3

Nêu dự đoán

Xây dựng phƣơng

Tự lực xây dựng

phƣơng án thí phƣơng án thí

án thí nghiệm với

phƣơng án thí

nghiệm

sự hƣớng dẫn của

nghiệm

nghiệm

NH ƠN

2

AL

theo hƣớng dẫn của

giáo viên.

5

Tiến hành thí

Bắt chƣớc

nghiệm kiểm

Tiến hành thí

Tự thao tác tiến

nghiệm với sự

hành thí nghiệm

hƣớng dẫn của

tra

giáo viên.

6

Xử lý số liệu

Làm theo mẫu

QU

7

Y

thí nghiệm

Rút ra kết luận Tiếp nhận kết

hƣớng dẫn của

liệu

giáo viên.

Rút ra kết luận với

Tự rút ra kết luận

sự hƣớng dẫn của giáo viên.

KÈ M

luận

Xử lý số liệu với sự Tự lực xử lý số

1.2. Các biện pháp phát triển năng lực thực nghiệm trong dạy học

Vật lý [13]

Theo Phạm Thị Phú, có 4 biện pháp dạy học phát triển năng lực thực

DẠ Y

nghiệm trong môn Vật lý ở trƣờng phổ thông: Biện pháp 1. Dạy học kiến thức mới theo phƣơng pháp thực nghiệm Vật lý Biện pháp 2. Sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lý.

13

AL

Biện pháp 3. Tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo và nghiên cứu khoa học (sáng chế kĩ thuật) có nội dung Vật lý.

CI

Biện pháp 4. Tổ chức thi, kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh.

lý [13]. [17]

OF FI

1.2.1. Xây dựng kiến thức mới theo phương pháp thực nghiệm 1.2.1.1. Kĩ thuật dạy học kiến thức mới theo phương pháp thí nghiệm Vật Theo Phạm Thị Phú kĩ thuật dạy học kiến thức mới theo phƣơng pháp thí nghiệm Vật lý là một tiến trình gồm 7 giai đoạn sau:

NH ƠN

Giai đoạn 1: Đặt vấn đề nhận thức

Mục tiêu: HS xác định đƣợc câu hỏi cần phải trả lời trong bài học mới.

Phát biểu thành lời.

Biện pháp: Giáo viên. nêu thí dụ, hiện tƣợng, làm thí nghiệm... một cách tự nhiên để xẩy ra các hiện tƣợng dẫn đến một tình huống: Học sinh dự đoán diễn biến của hiện tƣợng xẩy ra trong những điều kiện nhất định nào đó, xác lập mối quan hệ nào đó hoặc tìm nguyên nhân của một hiện tƣợng nào đó. Yêu cầu

Y

này ngƣời học không thể giải quyết bằng tƣ duy tái hiện.

QU

Giai đoạn 2. Xây dựng giả thuyết (dự đoán khoa học) Dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên, học sinh nêu đƣợc câu trả lời cho câu hỏi đặt ra mang tính khái quát giả định sơ bộ, chƣa chắc chắn.

KÈ M

Biện pháp: Giáo viên hƣớng dẫn học sinh suy nghĩ dựa trên các cơ sở: + Kinh nghiệm sống + Suy luận tƣơng tự + Suy luận diễn dịch Giai đoạn 3: Suy ra hệ quả logíc

DẠ Y

Mục tiêu: + Học sinh nêu ra đƣợc một hệ quả logic có thể kiểm tra bằng thí nghiệm.

14

AL

Biện pháp: Suy luận logíc và suy luận toán học.

Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả logíc

CI

Mục tiêu :

+ Đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm: dụng cụ, cách bố trí thí nghiệm,

OF FI

cách xử lí số liệu thí nghiệm.

+ Tiến hành thí nghiệm thực thu thập kết quả, xử lí kết quả, đối chiếu với hệ quả.

+ Rút ra kết luận về sự phù hợp hay không phù hợp của hệ quả với thí nghiệm.

NH ƠN

Biện pháp: Giáo viên hƣớng dẫn học sinh xây dựng phƣơng án thí nghiệm và tự lực tiến hành thí nghiệm kiểm tra.

Giai đoạn 5. Thực hiện thí nghiệm

- Giáo viên hƣớng dẫn học sinh tiến hành thí nghiệm thu thập kết quả, xử lý kết quả, và đối chiếu với hệ quả.

- Rút ra kết luận về sự phù hợp hay không phù hợp của hệ quả với thực

Y

nghiệm

QU

Biện pháp: Thực hiện thí nghiệm biểu diễn hoặc thí nghiệm trực diện theo nhóm (thí nghiệm định lƣợng), cá nhân (nếu có điều kiện).

Giai đoạn 6. Hợp thức hóa kiến thức mới + Học sinh tự lực rút ra kiến thức mới, truyền đạt đƣợc nội dung kiến thức

KÈ M

mới (phát biểu định nghĩa, định luật).

Biện pháp: Học sinh phát biểu, giáo viên. nhận xét bổ sung chính xác hóa

kiến thức mới.

Giai đoạn 7. Vận dụng kiến thức

DẠ Y

Mục tiêu: Học sinh nắm vững nội dung kiến thức mới ở mức độ vận dụng,

phân tích, tổng hợp, đánh giá.

Biện pháp:

15

AL

+ Vận dụng tập dƣợt: Học sinh áp dụng để giải thích hiện tƣợng và giải bài tập trong bài học kiến thức mới. của định luật mới, xác định giới hạn ứng dụng của kiến thức mới.

CI

+ Vận dụng nâng cao: Trong tiết học bài tập, tiết học ứng dụng kỹ thuật

OF FI

* Sơ đồ hoạt động học của học sinh theo phƣơng pháp thực nghiệm Vật lý (Hình 1.3) 2. Nêu dự đoán khoa học

3. Suy ra hệ quả logic

NH ƠN

1. Xác địnhvấn đề học tập

6. Rút ra định luật mới

7. Áp dụng định luật

5. Tiến hành thí nghiệm kiểm tra

4. Xây dựng phƣơng án thí nghiệm kiểm tra

Hình 1.3. Sơ đồ hoạt động học của học sinh theo phƣơng pháp thực nghiệm Vật lý

trung học phổ thông

Y

1.2.1.2. Các mức độ dạy học phương pháp thực nghiệm Vật lý ở trường

QU

Có thể hệ thống hóa các mức độ dạy học kiến thức mới theo phƣơng pháp thực nghiệm Vật lý ở trƣờng trung học phổ thông theo bảng 4.

Bảng 4. Các mức độ dạy học kiến thức mới theo phƣơng pháp thực

T

Mức độ

DẠ Y

T

KÈ M

nghiệm Vật lý.

Mức độ 1

Mức độ 3

Học

Học

Học

Học sinh Học

Học

sinh

sinh

sinh

tham gia

sinh

sinh

chứng tham gia chứng (bắt

chứng

tham gia

kiến

kiến

(bắt

Các giai đoạn

1 Xác định vấn đề nhận thức

Mức độ 2

(khuyến kiến

buộc)

buộc)

kích) X

X

X

16

2 Nêu dự đoán khoa học

X

3 Suy ra hệ quả logic

X

X

X

4 Xây dựng PATN kiểm tra

X

X

X

5 Tiến hành TN kiểm tra

X

6 Rút ra kiến thức mới

X

X

7 Vận dụng kiến thức mới

X

X

X

AL

X

X X

X

X

CI

X

X

OF FI

X

X

1.2.2. Sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học Vật lý [13]. [17]. [20] 1.2.2.1. Khái niệm về bài tập thí nghiệm

Bài tập thí nghiệm Vật lý vừa mang tính lý thuyết vừa mang tính thực

NH ƠN

nghiệm, có tác dụng lớn trong việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh. Khi giải bài tập thí nghiệm đòi hỏi phải làm thí nghiệm để xác định một đại lƣợng một đại lƣợng Vật lý nào đó, hoặc nghiên cứu sự phụ thuộc giữa các thông số Vật lý, hoặc kiểm tra tính chân thực của lời giải bằng lý thuyết.

Bảng 5 cho thấy sự tƣơng ứng của các kỹ năng thành tố của năng lực thực

Y

nghiệm với các hành động giải bài tập thí nghiệm.

QU

Bảng 5.

Các hành động trong quá trình giải

Các kỹ năng thành tố của

bài tập thí nghiệm

năng lực thực nghiệm

1.

Đọc đề bài, hiểu rõ câu hỏi câu

KÈ M

hỏi của bài toán phân tích bản chất Vật

1. Đặt vấn đề trên cơ sở các sự kiện và quan sát. Phân tích vấn đề.

lý của bài toán.

2.

Xây dựng phƣơng án giải (phƣơng

2. Hình thành giả thiết.

án thí nghiệm), lập luận tính toán.

Thực hiện giải: Tính toán lập luận,

DẠ Y

3.

trình bày lời giải, (nếu có thể bằng lý

3. Nghiên cứu lý thuyết (suy ra hệ quả logic từ giả thiết). Lập phƣơng án

thuyết). Hoặc lập phƣơng án thí nghiệm, thí nghiệm kiểm tra.

17

hành thí nghiệm xử lý kết quả.

hiện tƣợng, ghi nhận số liệu và xử lý kết quả.

5.

5. Rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu.

Đánh giá kết quả và trả lời câu hỏi

của bài toán.

1.2.2.2. Nhận dạng bài tập thí nghiệm vật lý

CI

Tiến hành thí nghiệm quan sát

OF FI

4.

4. Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến

AL

cách quan sát để thu thập số liệu.

Căn cứ vào phƣơng thức giải và mức độ khó, bài tập thí nghiệm chia thành hai loại.

NH ƠN

a ) Bài tập thí nghiệm định tính

Là bài tập tính toán định lƣợng; công cụ giải là những suy luận logíc trên cơ sở các định luật, khái niệm Vật lý và những quan sát định tính mà không có phép đo đạc. Bài tập thí nghiệm định tính gồm bài tập làm thí nghiệm định tính và bài tập nêu phƣơng án thí nghiệm.

* Bài tập thí nghiệm, quan sát và giải thích hiện tƣợng

Y

Là bài tập mà yêu cầu học sinh

QU

+ Làm thí nghiệm theo chỉ dẫn, và.... + Quan sát, theo dõi, phát hiện và mô tả hiện tƣợng xẩy ra, và... + Giải thích các hiện tƣợng Câu hỏi của loại bài tập này thƣờng là: (Cái gì xẩy ra nếu...? và tại sao lại

KÈ M

xẩy ra nhƣ vậy?)

Với câu hỏi thứ nhất HS phải làm thí nghiệm quan sát, mô tả. Đó là quá trình tích lũy sự kiện.

Các hành động tƣ duy và thực hành nêu ra ở trên rõ ràng là có tác dụng tốt

DẠ Y

để bồi dƣỡng cho học sinh các thao tác tƣ duy, phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, các kỹ năng kỹ xảo thực hành khi tiến hành thí nghiệm, kỹ năng quan sát có mục đích, khả năng lập luận, diễn đạt bằng ngôn ngữ nói và viết. Với dạng

18

AL

câu hỏi này, học sinh buộc phải liên hệ với những định nghĩa, khái niệm, hiện tƣợng Vật lý đã học với quan sát các hiện tƣợng xẩy ra trong thí nghiệm. * Bài tập thiết kế phƣơng án thí nghiệm

CI

Dạng bài tập này là học sinh căn cứ vào yêu cầu của bài toán, vận dụng + Đo đạc một đại lƣợng Vật lý nào đó, hoặc...

OF FI

các định lý, định luật một cách hợp lý, và thiết kế phƣơng án thí nghiệm để: + Xác định sự phụ thuộc giữa các đại lƣợng Vật lý với nhau.

Chúng có tác dụng bồi dƣỡng năng lực khoa học, phát triển tƣ duy sáng tạo, năng lực thiết kế, hình thành trực giác để phát triển năng lực cho học sinh.

Câu hỏi của dạng bài tập này thƣờng là:

NH ƠN

- Làm nhƣ thế nào để đo đƣợc ... với các thiết bị ...?

- Hãy tìm cách xác định đại lƣợng ... với các thiết bị ...?

- Nêu phƣơng án đo ... với các dụng cụ ...?

- Lập phƣơng án đo một ...?

b) Bài tập thí nghiệm định lƣợng Dạng bài tập này yêu cầu học sinh

Y

- Đo đạc các đại lƣợng Vật lý với những thiết bị nào đó.

QU

- Tìm ra mối liên hệ phụ thuộc giữa các đại lƣợng Vật lý liên quan đến quy luật (với các thiết bị nhất định).

Có thể chia bài tập thí nghiệm định lƣợng làm 3 mức độ.

Mức độ 1. Cho thiết bị hƣớng dẫn học sinh làm thí nghiệm.

KÈ M

Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm tìm quy luật/ đo đạc các đại lƣợng.

Mức độ 2. Cho thiết bị.

Yêu cầu học sinh thiết kế phƣơng án thí nghiệm, làm thí nghiệm tìm ra

quy luật hoặc đo đạc.

DẠ Y

Mức độ 3.

Yêu cầu học sinh tự chọn thiết bị, thiết lập phƣơng án thí nghiệm, làm thí

nghiệm đo đạc hoặc tìm ra quy luật.

19

AL

* Phạm Thị Phú đã tóm tắt sự phân loại bài tập thí nghiệm trong trƣờng trung học phổ thông theo sơ đồ (Hình 1.4).

CI

Bài tập thí nghiệm Vật lý

Bài tập thí nghiệm định lƣợng

Làm thí nghiệm, quan sát, mô tả, giải thích

OF FI

Bài tập thí nghiệm định tính

Đo lƣờng đại lƣợng Vật lý

Thiết kế phƣơng án thí nghiệm

Thiết kế minh họa quy luật Vật lý

Ba mức độ

1. Điều gì xẩy ra nếu...?

2. Tại sao lại xẩy ra nhƣ vậy ?

2. Nêu phƣơng án đo với các thiết bị?

MĐ 1: Cho các thiết bị và hƣớng dẫn cách làm; yêu cầu làm thí nghiệm đo đạc tìm quy luật.

MĐ 2: Cho thiết bị; yêu cầu lập phƣơng án thí nghiệm, làm thí nghiệm đo đạc tìm quy luật.

MĐ 3: Yêu cầu tự lựa chọn thiết bị, Lập phƣơng án thí nghiệm, và làm thí nghiệm đo đạc, tìm quy luật hoặc chứng minh một quy luật.

NH ƠN

1. Làm thế nào để đo... với các thiết bị.

QU

Y

Hình 1.4. Phân loại bài tập thí nghiệm Vật lý.

1.2.2.3. Kĩ thuật thiết kế bài tập thí nghiệm vật lý a) Mục đích

KÈ M

Các bài tập thí nghiệm nhằm củng cố, khắc sâu và mở rộng kiến thức Vật lý. Nhằm bồi dƣỡng tƣ duy Vật lý cho học sinh bao gồm các thao tác tƣ duy logíc và thực hành, bồi dƣỡng những thao tác của phƣơng pháp thí nghiệm để hình thành và phát triển năng lực thực nghiệm.

Về mặt giáo dục: Các bài tập có nội dung gần gũi với cuộc sống hằng

DẠ Y

ngày có thể giải trong lúc đi tham quan, dạo chơi, các bài tập mang tính thiết kế, chế tạo nhằm bồi dƣỡng hứng thú học Vật lý, khơi gợi trí tò mò, lòng khao khát khám phá thế giới xung quanh.

20

AL

Yêu cầu: Hệ thống bài tập phải đƣợc sắp xếp từ đơn giản đến phức tạp để mọi đối tƣợng học sinh đều có thể giải đƣợc ở mức độ nông sâu khác nhau. Nội gũi với cuộc sống hàng ngày. b) Kỹ thuật biên soạn bài tập thí nghiệm

OF FI

Thiết bị thí nghiệm đơn giản, dễ tìm hoặc dễ chế tạo.

CI

dung bài tập phải liên với nội dung tri thức thuộc chƣơng trình, thiết thực, gần

Thay đổi dữ kiện một cách phù hợp trong các bài tập của sách giáo khoa và sách bài tập Vật lý hiện hành.

* Với bài tập thí nghiệm Vật lý ngƣời học cần tiến hành các bƣớc sau: - Bảo đảm an toàn

NH ƠN

- Xác định đƣợc phƣơng án làm thí nghiệm.

- Xác định đƣợc các dụng cụ cần thiết dùng trong thí nghiệm.

- Cách bố trí thí nghiệm.

- Cách tiến hành thí nghiệm.

- Xử lý kết quả và rút ra nhận xét kết luận.

Đối với các bài tập cụ thể thì các bƣớc tiến hành có thể có sự khác nhau, Dạng bài tập mô tả chi tiết thí nghiệm, làm thí nghiệm quan sát hiện

QU



Y

cụ thể:

tƣợng rồi giải thích, để giải quyết loại bài tập này học sinh cần: - Quan sát kỹ các sự vật, hiện tƣợng.

- Nắm vững các nguyên lý Vật lý của thí nghiệm.

KÈ M

- Đối chiếu các hiện tƣợng xẩy ra trong thí nghiệm quan sát với các

kiến thức liên quan.

- Tìm mối liên hệ các nguyên lý, các định lý, định luật Vật lý có liên

quan để giải thích hiện tƣợng.

DẠ Y

Dạng bài tập mô tả chi tiết thí nghiệm, dự đoán hiện tƣợng xẩy ra rồi

làm thí nghiệm kiểm tra.

21

AL

- Hiểu rõ tác dụng từng dụng cụ, tác dụng của từng dụng cụ trong thí nghiệm - Cách thao tác tiến hành thí nghiệm để kiểm tra.

Dạng bài tập cho trƣớc các dụng cụ, yêu cầu học sinh thiết kế

phƣơng án thí nghiệm.

- Thực hiện và tuân thủ các quy tắc an toàn.

OF FI



CI

- Nắm vững phƣơng án thí nghiệm.

- Xác định rõ các phƣơng án thí nghiệm cần làm.

-Nắm vững từng dụng cụ thí nghiệm cần sử dụng, giải thích đƣợc tác dụng của từng dụng cụ đó.

NH ƠN

- Tiến hành lắp ráp các dụng cụ theo phƣơng án thiết kế đã chọn.

- Tiến hành thí nghiệm, ghi lại các đại lƣợng cần kiểm tra khảo sát.

- Xử lý kết quả.

- Kết luận về tính hiện thực của vấn đề cần khảo sát. 

Dạng bài tập yêu cầu học sinh phải tự xác định dụng cụ, bố trí tiến

hành thí nghiệm.

Y

- Xác định mục tiêu cần khảo sát.

QU

- Xác định rõ phƣơng án thí nghiệm cần khảo sát.

- Lựa chọn các dụng cụ sử dụng trong thí nghiệm một cách hợp lý.

- Nắm vững từng dụng cụ, giải thích đƣợc tác dụng của từng dụng cụ đó.

- Lắp ráp các dụng cụ thí nghiệm theo phƣơng án đã thiết kế.

KÈ M

- Tiến hành thí nghiệm, ghi kết quả quan sát và sự phụ thuộc của các đại

lƣợng liên quan đến vấn đề cần khảo sát.

- Xử lý kết quả.

- Kết luận về tính hiện thực của vấn đề cần khảo sát.

DẠ Y

Phƣơng pháp này là cơ sở lý thuyết để tổ chức cho học sinh giải bài tập thí

nghiệm ở lớp, ở nhà, ở phòng thí nghiệm, lúc đi tham quan dã ngoại. Là một biện pháp hữu hiệu để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

22

AL

1.3. Quy trình bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh thông qua dạy học một chƣơng Khi triển khai dạy học một chƣơng theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực thực

Bƣớc 6. Đánh giá kết quả dạy học

Bƣớc 5. Thiết kế tiến trình dạy học các nội dung ở B3 với các dữ kiện ở B4 phù hợp với mục tiêu B2

Bƣớc 3. Xác định nội dung dạy học phù hợp với mục tiêu ở B2

OF FI

Bƣớc 2. Xác định mục tiêu dạy học của chƣơng theo hƣớng phát triển năng lực thực nghiệm

NH ƠN

Bƣớc 1. Lựa chọn chƣơng cần nghiên cứu

Bƣớc 4 Chuẩn bị điều kiện để tổ chức dạy học các nội dung ở B3 phù hợp với mục tiêu ở B2

1

Đề kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm

Y

Bài học vận dụng kiến thức sử dụng bài tập thí nghiệm

QU

Bài học xây dựng kiến thức mới theo phƣơng pháp thực nghiệm

Thí nghiệm

CI

nghiệm cho ngƣời học, thì ta thực hiện theo sơ đồ hình 1.5.

Vi deo thí nghiệm

2

3 Bài tập thí nghiệm

4 Mô phỏng hình ảnh

DẠ Y

KÈ M

Hình 1.5. Sơ đồ quy trình dạy học một chƣơng theo hƣớng phát triển năng lực thực nghiệm

23

AL

Kết luận chƣơng 1 Dạy học phát triển năng lực nhằm đảm bảo chất lƣợng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu về đổi mới căn bản , toàn diện giáo dục.

CI

Qua những nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học theo hƣớng phát triển

năng lực cho ngƣời học, tôi nhận thấy rằng trong môn học Vật lý mà tôi giảng

OF FI

dạy ở trƣờng trung học phổ thông, năng lực thực nghiệm là năng lực chuyên biệt cần thiết đặc biệt quan trọng để bồi dƣỡng cho học sinh khi dạy học Vật lý.

Năng lực thực nghiệm là tổ hợp kiến thức, kỹ năng và thái độ cho phép chủ thể chủ động giải quyết các vấn đề gặp phải trong học tập.

Để bồi phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh chúng tôi áp dụng

NH ƠN

các biện pháp sau:

Biện pháp 1. Tổ chức hoạt động chiếm lĩnh tri thức mới của học sinh theo phƣơng pháp thực nghiệm Vật lý.

Biện pháp 2. Tổ chức cho học sinh giải bài tập thí nghiệm Vật lý.

Trong chƣơng 2 chúng tôi sử dụng các biện pháp này thiết kế các tiến trình dạy

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

học để bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh.

24

AL

Chƣơng 2.

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

CI

CHƢƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN”

rắn” Vật lý 10 trung học phổ thông 2.1.1. Vị trí

OF FI

2.1. Vị trí, đặc điểm của chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật

Tổng quan về phần Cơ Học Vật lý 10 trung học phổ thông

Chƣơng I Động học chất điểm (14 tiết)

NH ƠN

Cơ học

Chƣơng II Động lực học chất điểm (11 tiết)

Chƣơng III Cân bằng và chuyển động của vật rắn (9 tiết)

Chƣơng IV Các định luật bảo toàn (10 tiết)

Y

Hình 2.1. Sơ đồ các chƣơng trong phần cơ học Vật lý 10

QU

Chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” là chƣơng III của chƣơng trình Vật lý 10 trung học phổ thông, nằm trong phần cơ học. Chƣơng này thừa kế và phát triển những hiểu biết của học sinh sau khi đã học sự chuyển động của vật và nguyên nhân chuyển động của vật. Kiến thức chủ yếu của chƣơng đƣợc

KÈ M

xây dựng bằng thực nghiệm. Nội dung của chƣơng gồm 6 bài đƣợc học trong 9 tiết, trong đó có 7 tiết lý thuyết, 2 tiết bài tập.

2.1.2 . Đặc điểm Trong chƣơng trình Vậy lý lớp 10, chƣơng “Cân bằng và chuyển động của

DẠ Y

vật rắn” chiếm thời lƣợng vừa phải. Nội dung của chƣơng phong phú về mặt định tính lẫn định lƣợng. Kiến thức của chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” hết sức gần gũi, sát với thực tế đời sống, có nhiều ứng dụng trong khoa

25

AL

học và đời sống. Vì vậy giáo viên và học sinh rất thích thú khi dạy và học chƣơng này.

Để phát huy tối đa hiệu quả khi dạy học chƣơng này, Giáo viên phải hết

CI

sức linh hoạt trong quá trình dạy học, đặc biệt là sử dụng các phƣơng pháp dạy

học theo hƣớng phát triển năng lực của học sinh. Bên cạnh việc truyền thụ hệ

OF FI

thống kiến thức, thì giáo viên phải luôn có các biện pháp kích thích hứng thú học tập cho học sinh, luôn gắn nội dung bài học với thực tiễn cuộc sống. Để đáp ứng đƣợc các yêu cầu đó giáo viên áp dụng nhuần nhuyễn các phƣơng tiện dạy học. Qua đó xây dựng các tình huống có vấn đề bằng các phƣơng tiện dạy học liên quan tới thực tế bằng cách đƣa ra các hiện tƣợng, và làm các thí nghiệm. Từ

NH ƠN

đó hình thành cho học sinh những kỹ năng tƣ duy, năng lực sáng tạo phƣơng pháp khoa học đáp ứng đƣợc nhu cầu của cuộc sống hiện tại và tƣơng lai sau này.

2.2. Cấu trúc của chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lý 10

Y

Cấu trúc chƣơng (xem hình 2.2)

DẠ Y

KÈ M

Cân bằng và chuyển động của vật rắn

QU

Khái niệm

Điều kiện cân bằng của vật rắn

Quy tắc hợp lực

- Vật rắn -Trọng tâm của vật rắn - Cân bằng vật rắn - Momen lực - Chuyển động tịnh tiến của vật rắn - Chuyển động quay của vật rắn - Các dạng cân bằng - Vật rắn chịu tác dụng của 2 lực - Vật rắn chịu tác dụng của 3 lực không song song - Vật rắn có trục quay cố định Quy tắc hợp lực 2 lực đồng quy Quy tắc hợp lực 2 lực song song cùng chiều

Hình 2.2. Sơ đồ cấu trúc chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lý 10.

26

AL

2.2.1. Mục tiêu dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” 2.2.1.1. Mục tiêu theo chuẩn kiến thức kỹ năng của chương trình[2] 1. Về kiến thức

CI

- Biết đƣợc định nghĩa giá của lực, phân biệt đƣợc giá với phƣơng của lực.

- Biết đƣợc điều kiện cân bằng của vật rắn.

OF FI

- Đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm để tìm điều kiện cân bằng của vật rắn dƣới tác dụng của hai lực và ba lực không song song.

- Vận dụng đƣợc điều kiện cân bằng của vật rắn để tìm phƣơng pháp xác định đƣờng thẳng đứng và xác định đƣợc trọng tâm của vật rắn.

- Kể tên và phân biệt đƣợc các dạng cân bằng.

NH ƠN

- Đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm và nắm đƣợc quy tắc tìm hợp lực song song cùng chiều cùng tác dụng vào vật rắn.

- Biết phân tích một lực thành hai lực thành phần song song .

- Biết khái niệm về ngẫu lực và momen ngẫu lực.

- Sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm để chứng minh khi nào vật rắn có trục quay cố định quay và khi nào vật rắn không quay.

Y

- Đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm để kiểm tra tác dụng làm quay của

QU

lực, từ đó xây dựng đƣợc khái niệm momen của lực.

- Thiết kế đƣợc dụng cụ đo lƣờng, hiểu đƣợc nguyên tắc cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của cân đòn.

2. Về kỹ năng

KÈ M

- Biết thực hành thí nghiệm, quan sát tỷ mỉ, chính xác và xử lý đƣợc số

liệu thu đƣợc.

- Vận dụng đƣợc kiến thức đã học để giải thích và làm đƣợc các bài tập

liên quan.

DẠ Y

- Hiểu và vận dụng đƣợc quy tắc momen lực để giải thích một số hiện

tƣợng vật lý thƣờng gặp trong đời sống hằng ngày.

27

AL

2.2.1.2. Mục tiêu dạy học theo định hướng bồi dưỡng năng lực thực nghiệm Ngoài mục tiêu dạy học đạt đƣợc chuẩn kiến thức kỹ năng, với mục đích

của đề tài là bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh. Khi dạy học chƣơng

CI

“ Cân bằng và chuyển động của vật rắn” phải đạt đƣợc các mục tiêu sau:

- Có kỹ năng sử dụng các thiết bị thí nghiệm về quy tắc hợp lực song song

quy tắc mô men lực...;

OF FI

cùng chiều, quy tắc hợp lực đồng quy, cân bằng của vật rắn có trục quay cố định, - Có kỹ năng đề xuất vấn đề, kỹ năng dự đoán khoa học suy luận logic; - Có khả năng đề xuất đƣợc các phƣơng án thí nghiệm.

- Kỹ năng lắp ráp, bố trí thí nghiệm.

NH ƠN

- Kỹ năng thực hành thí nghiệm, làm các thí nghiệm kiểm tra các dự đoán khoa học.

- Kỹ năng đọc và xử lý số liệu.

- Kỹ năng phân tích, tổng hợp và rút ra nhận xét kết luận.

2.3. Tìm hiểu thực trạng dạy học bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm ở một số trƣờng THPT thị xã Cửa Lò, Nghệ An

Y

2.3.1. Mục đích tìm hiểu

QU

Tìm hiểu thực trạng dạy học môn vật lý lớp 10 về sử dụng thiết bị dạy học trong chƣơng “Cân bằng và chuyển động vật rắn”.

Tìm hiểu về sự đổi mới trong dạy học vật lý 10 chƣơng “Cân bằng và

KÈ M

chuyển động vật rắn” theo định hƣớng bồi dƣỡng năng lực nói chung và năng lực thực nghiệm.

2.3.2. Đối tượng tìm hiểu Giáo viên giảng dạy môn Vật lý ở trƣờng trung học phổ thông trên địa bàn

thị xã Cửa Lò và học sinh ở các trƣờng này.

DẠ Y

2.3.3. Phương pháp điều tra - Điều tra bằng phiếu điều tra (xem ở phục lục 1 a, 1 b).

- Dự giờ, trao đổi, phỏng vấn, trực tiếp với giáo viên và học sinh.

28

AL

2.3.4. Kết quả điều tra Qua điều tra khảo sát dạy học có sử dụng thiết bị ở các trƣờng phổ thông trên địa bàn thị xã Cửa Lò, Nghệ An tôi thu đƣợc kết quả nhƣ sau:

CI

- Thiết bị dạy học ở các trƣờng đã hƣ hỏng nhiều, có rất ít các thiết bị còn sử dụng đƣợc.

OF FI

- Vẫn còn tình trạng dạy chay, học chay, đồ dùng dạy học cơ bản là hình ảnh, còn lạm dụng nhiều về trình chiếu các thí nghiệm ảo.

- Giáo viên vẫn còn ngại khi sử dụng các thí nghiệm thực, vì số liệu không chính xác nên có rất ít ngƣời sử dụng thí nghiệm khi giảng dạy.

- Các trƣờng thƣờng xuyên tổ chức dạy học theo chủ đề nhƣng môn Vật lý

NH ƠN

còn ít. Chủ yếu các môn nhƣ Văn, Lịch sử, Địa lý...

Các tiết dạy học theo chủ đề có nhiều ƣu điểm, nhƣng chủ yếu là học sinh đã đƣợc chuẩn bị trƣớc và báo cáo các sản phẩm của mình theo định hƣớng của giáo viên.

2.3.4. Nguyên nhân

Dụng cụ thí nghiệm có chất lƣợng không cao, đã hƣ hỏng nhiều, các

Y

trƣờng không có giáo viên chuyên trách về thí nghiệm. Đội ngũ cán bộ giáo viên

QU

phòng thí nghiệm chủ yếu là giáo viên kiêm nhiệm vừa yếu về số lƣợng và chất lƣợng. Giáo viên giảng dạy ngại sử dụng thí nghiệm vì mất nhiều thời gian và độ chính xác không cao.

Trong giai đoạn đổi mới của ngành giáo dục chƣa có sự đồng đều, chƣa

KÈ M

rõ nét. Nhìn chung sự đổi mới chƣa cao so với yêu cầu của ngành.

2.4. Chuẩn bị các điều kiện dạy học phát triển năng lực thực nghiệm

chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” 2.4.1. Thí nghiệm

DẠ Y

2.4.1.1. Khảo sát tình trạng thiết bị dạy học chương ”Cân bằng và chuyển

động của vật rắn” Thiết bị thí nghiệm là điều kiện vật chất để thực hiện dạy học phát triển

29

AL

năng lực thực nghiệm, do đó để chuẩn bị các thiết bị dạy học chƣơng ”Cân bằng và chuyển động của vật rắn” tôi đã tiến hành kiểm tra, khảo sát và vận hành các

thiết bị các thiết bị thí nghiệm ở phòng thí nghiệm của trƣờng trung học phổ

CI

thông Cửa Lò 2 nơi tôi đang công tác. Để đáp ứng cho mục tiêu dạy học, tác giả đã khắc phục một số hƣ hỏng và bổ sung thêm các thiết bị. (xem bảng 6)

của vật rắn” và cách khắc phục.

TT Tên bộ thí nghiệm

Các thiết bị cần

Tình trạng Cách khắc phục

thực hiện

thiết bị

Xác định trọng tâm

Xác định trọng tâm Không có

vật rắn

của vật rắn mỏng

NH ƠN

1

OF FI

Bảng 6. Tình trạng thiết bị dạy học chƣơng ”Cân bằng và chuyển động

Tự làm

phẳng.

Xác định hợp lực

3 bộ

Có bổ sung một số

đồng quy

đồng quy

Còn tốt

lực kế, và sửa chữa

Xác định hợp lực

Xác định hợp lực

3 bộ

các lực kế không

song song cùng

song song cùng

Còn tốt

chính xác

chiều

2 bộ

Khảo sát quy tắc

Còn tốt

Sử chữa 1 bộ

momen lực

1 bộ đã

Tự làm 1 bộ

chiều Momen lực

hỏng

KÈ M

4

Y

3

Xác định hợp lực

QU

2

2.4.1.2. Lắp đặt và vận hành các thí nghiệm chương “Cân bằng và

chuyển động của vật rắn” Thí nghiệm 1. Xác định hợp lực đồng quy

DẠ Y

- Mục đích. Xác định hợp lực của các lực đồng quy bằng thí nghiệm (hai

lực). Dựa trên cơ sở đó phát biểu quy tắc hợp lực đồng quy.

- Dụng cụ

30

AL

Vòng kim loại nhỏ (1) Hai lực kế L1 và L2 (loại 5N) có các nam châm gắn bảng từ đƣờng kính Φ32.(2)

CI

Bảng kẹp kích thƣớc 40 x 55 cm, sơn tĩnh điện màu trắng.(3)

Thƣớc đo góc 00 ÷ ± 900 bằng giấy trắng dày, ép platstic, đƣờng kính

OF FI

Φ180.(4) Nam châm đƣờng kính Φ16, Φ32. (5)

Đế ba chân có vít chỉnh cân bằng và trụ thép inoc Φ10 dùng làm giá đỡ.(6) Lò xo 5N gắn với nam châm Φ32. (7)

Bộ dây treo gồm dây AB dài 20 cm có khuyên treo ở hai đầu, dây OC dài bút chì thƣớc 200mm, compa.(8)

2 A

NH ƠN

10 cm buộc thắt ở đầu O, có khuyên ở đầu C móc vào lò xo Φ32. Cần có thêm

B

Y

4

QU

O 8

KÈ M

3

1 5 C 7 6 b

a

Hình 2.3. Thí nghiệm xác định hợp lực đồng quy

- Các thao tác tiến hành thí nghiệm 



1. Khảo sát tác dụng của hai lực đồng quy F1 và F2 đặt vào vòng kim

DẠ Y

loại nhỏ.

Phối hợp xê dịch dần hai lực kế L1 và L2 và nam châm 6, đồng thời xê dịch

thƣớc đo góc 4 trên mặt bảng sao cho:

31

+ Hai lực kế L1 và L2 tác dụng đồng thời lên hai nhánh dây OA và OB hai

AL

  lực F1 và F2 có phƣơng trùng với trục của lực kế L1 và L2 hợp với nhau góc

CI

α = 600 ÷ 1200 .

+ Lò xo 8 bị dãn bởi một lực nằm dọc phƣơng của nhánh dây OC và trùng với phƣơng thẳng đứng của đƣờng O- O trên thƣớc đo góc 4.

OF FI

+ Giao điểm O cả ba nhánh dây treo trùng với tâm O của thƣớc đo góc 4.

2. Kéo từ từ lực kế L1 và L2 dọc theo trục của chúng tạo góc α sao cho 



góc α không đổi và số chỉ của hai lực kế tƣơng ứng với hai lực F1 và F2 có độ 



lớn F1 = 1,5N và F2 = 2 N (hình 2.3 a) . Ghi độ lớn của hai lực F1 và F2 ứng với các góc α vào bảng 7. 

NH ƠN



3. Xác định hợp lực của hai lực F1 và F2 bằng thí nghiệm + Giữ cố định nam châm ở lò xo 7 . Tháo lực kế L2 ra khỏi bảng. Chập hai đầu dây AB với nhau rồi treo chúng vào đầu móc lực kế L1 đang gắn trên bảng.

Dịch chuyển gần lực kế trên bảng tới vị trí thích hợp để lực kế L1 tác dụng 

lên lò xo 7 một lực F kéo dãn lò xo 7 sao cho các sợi dây móc vào nó bị giãn

Y

căng theo phƣơng trùng với đƣờng thẳng đứng 0 -0 của thƣớc góc 4 đồng thời giao điểm của các sợi dây trùng với tâm O của thƣớc góc 4 (hình 2.3 b).

QU



Nhận xét lực kéo F có tác dụng làm cho lò xo 7 dãn giống hệt nhƣ lực tác 

 

dụng đồng thời của hai lực F1 , F2 . Nhƣ vậy theo định nghĩa, lực F chính là hợp  



lực của hai lực F1 , F2 . Ghi độ lớn của lực F vào bảng 7.

KÈ M



 

4. Xác định hợp lực F ' của hai lực F1 , F2 bằng tính toán theo quy tắc hình 



bình hành. Biểu diễn F1 và F2 bằng các véc tơ theo theo cùng một tỷ lệ xích trên  

giấy. Vẽ hình bình hành ABCD có hai cạnh AB và AD biểu diễn hai lực F1 , F2 và hợp với nhau một góc α.

DẠ Y

Dùng thƣớc dài 200mm đo độ dài đƣờng chéo AC của hình bình hành để 





xác định độ lớn của lực F ' dựa theo tỷ lệ xích đã chọn cho F1 và F2 .

32  

của góc α ghi nhƣ trong bảng 7. 



AL

5. Thực hiện lại 3 lần các thao tác trên các giá trị khác nhau của F1 , F2 và

CI

6. So sánh lực F (xác định bằng thực nghiệm ) và lực F ' (xác định bằng tính toán theo quy tắc hình bình hành). Rút ra kết luận về quy tắc hợp lực của Bảng 7 F1 (N)

F2 (N)

α

1

1,5

1,5

600

2

1,5

2

900

3

2

2,5

1200

F (N)

F’ (N)

2,5

2,5

2,5

2,5

1,2

1,118

NH ƠN

Lần đo

OF FI

hai lực đồng quy.

Kết luận: Kết quả thu đƣợc từ thực nghiệm và kết quả từ tính toán theo quy tắc hình bình hành ta thấy độ chính xác cao. Điều đó khẳng định thí nghiệm đạt chuẩn theo yêu cầu.

Y

Thí nghiệm 2. Thí nghiệm khảo sát quy tắc hợp lực song song cùng chiều

QU

2 1 A

KÈ M

6

3 5 B 4

7

DẠ Y

a b Hình 2.4. Thí nghiệm xác định hợp lực hai lực song song cùng chiều

33

AL

- Mục đích thí nghiệm Xác định hợp lực của hai lực song song cùng chiều bằng thí nghiệm. Trên

CI

cơ sở đó phát biểu quy tắc hợp lực song song cùng chiều.

- Dụng cụ thí nghiệm

+ Thƣớc thẳng (1) có độ chia nhỏ nhất đến mm, dài 50 cm, có gắn hai móc

OF FI

treo có thể di chuyển đƣợc trên thƣớc.

Hai lò xo (2)&(3) dùng làm giá treo thƣớc thẳng (1). Hai lò xo này đƣợc gắn vào bảng từ bởi hai nam châm.

Hộp quả cân loại 50 gam (10 quả) (4).

Thƣớc thẳng để đánh dấu (5)

NH ƠN

Bảng từ (6) để gắn các thiết bị thí nghiệm.

- Các thao tác tiến hành thí nghiệm

1. Dịch chuyển con trƣợt trên thanh thẳng (1) đến hai điểm A, B nằm cách nhau một khoảng AB = 350mm (hình 2.4.a).

2. Treo hai quả nặng có trọng lƣợng P1 = 1N Vào con trƣợt đặt tại điểm A và treo bảy quả nặng có trọng lƣợng P2= 3,5N vào con trƣợt tại điểm B. Dƣới tác 



Y

dụng của hai lực song song cùng chiều P1 và P2 , thanh thƣớc (1) bị kéo xuống

QU

đến vị trí mới (nằm nghiêng) .

Dùng thƣớc thẳng (5) đánh dấu vị trí mới này của thƣớc thẳng (1) , ghi các trọng lƣợng P1, P2 của các quả nặng tại vị trí A, B của các con trƣợt trên

KÈ M

thƣớc thƣớc thẳng (1) vào Bảng 8.

3. Giữ cố định vị trí thƣớc thẳng (5) . Tháo các quả nặng P1 ra khỏi con

trƣợt đặt tại điểm A trên thƣớc thẳng (1), móc thêm các quả nặng này vào các quả nặng đang treo trên con trƣợt đặt tại điểm B. Dịch chuyển con trƣợt này đến vị trí O’ nằm trong khoảng AB sao cho cạnh trên của thƣớc thẳng (1) song song

DẠ Y

với cạnh trên của thƣớc thẳng (5). ( Hình 2.4 b). Ghi giá trị tổng trọng lƣợng P của các quả nặng vào Bảng 8.

4. Thực hiện lại ba lần các động tác trên ứng với các giá trị khác nhau của

34 



nhƣ đã cho trong Bảng 8.

5. So sánh kết quả: 



CI



AL

hai lực song song cùng chiều P1 và P2 vào khoảng cách AB trên thƣớc thẳng (1)

 Độ lớn của hợp lực P và tổng độ lớn của hai lực P1 , P2 , OB P1 và tỷ số .

P2 OA

OF FI

 Tỷ số



Nhận xét về phƣơng chiều, độ lớn và điểm đặt của hợp lực P của hai lực 



song song cùng chiều P1 , P2 . Từ đó rút ra kết luận về quy tắc hợp lực hai lực song song cùng chiều.

NH ƠN

Bảng 8

Vị trí (tính theo cm) của

Lần đo

P1(N)

P2(N)

P(N)

Đoạn

Đoạn

OA

OB

OB OA

P1 P2

1,0

1,5

2,5

15

10

0,66

0,66

2

1,5

2.5

4

25

15

0,6

0,6

3

2,0

3,0

5

30

20

0,66

0,66

Y

1

Ta thấy

OB P1 và .

P2 OA

QU

Kết luận. So sánh tỷ số

OB P1 = .

OA P2

KÈ M

Kết quả thí nghiệm cho thấy bộ thí nghiệm quy tắc hợp lực đồng quy là

chính xác.

Thí nghiệm 3. Thí nghiệm khảo sát quy tắc mô men lực Mục đích thí nghiệm

DẠ Y

Xây dựng quy tắc momen lực.

Dụng cụ thí nghiệm Đĩa mô men, đƣờng kính Φ 18cm có trục quay cố định.(1) Giá chữ T, có thƣớc thẳng 0 ÷ ± 90mm và nam châm gắn bảng.(2)

35

AL

Quả dọi có dây treo. (3) Các quả nặng loại 50g, có móc treo.(4)

CI

Ròng rọc R có đƣờng kính Φ 30mm, lắp trên nam châm gắn bảng. (5) Bộ dây có khuyên treo quả nặng, gồm:(6)  Một dây dài (25 ÷ 30cm); Bảng từ màu trắng. (7)

OF FI

 Một dây ngắn (15 ÷ 20cm);

Đế ba chân có vít chỉnh cân bằng và trục thép inôc Φ 10mm.(8) C 1

NH ƠN

7

A 82

D 5 6

B B

P1

P 2

3

Y

8

4

DẠ Y

KÈ M

QU

a b Hình 2.5. Thí nghiệm khảo sát tác dụng của momen lực

Hình 2.6. Bộ thí nghiệm sửa chữa

Bộ thí nghiệm tự làm

36

AL

- Các thao tác tiến hành thí nghiệm Phƣơng án 1. Các lực tác dụng lên đĩa momen có phương song song

a) Dùng hai dây AB và CD (loại ngắn) vào hai chốt cắm để treo các quả

CI

nặng vào hai điểm A, C nằm trên cùng đƣờng kính MN của đĩa momen

(hình 2.5 b). Chọn trƣớc số quả nặng vào điểm treo A của dây AB nằm bên trái

OF FI

dây dọi, sau đó chọn số quả nặng vào điểm treo C của dây CD nằm bên phải dây dọi theo các trọng lƣợng P1, P2 ghi trong Bảng 9 sao cho đĩa momen nằm cân bằng ( không quay). Khi đó đƣờng kính MN của đĩa momen có thể nằm ngang hoặc nằm nghiêng.

Đọc và ghi trọng lƣợng P1, P2 của các quả nặng và các khoảng cách d1, d2

NH ƠN

từ phƣơng dây dọi tới phƣơng của các dây AB và CD trên thƣớc 0 ÷ ± 90mm vào Bảng 9

b) Thực hiện lại các động tác trên bằng cách thay đổi vị trí các điểm treo A, C, hoặc thay đổi số quả nặng treo vào hai dây AB và CD trên đĩa momen. Đọc và ghi trọng lƣợng P1, P2 của các quả nặng và khoảng cách d1, d2 từ trục quay đến phƣơng của các dây treo AB, CD của mỗi lần đo vào Bảng 9.

Bảng 9

M1 .

M2

QU

bằng cách lập tỉ số

Y

c) Tính tích số M1 = P1d1 và M2 = P2d2 của mỗi lần đo. So sánh M1 và M2

KÈ M

Trọng lƣợng mỗi quả nặng P0 = 0,5 N

(N.m)

(N.m)

4

4

4

1

1,0

4

2

2

1

1,0

12

12

12

1

d1. 10-2m

P1 (N)

d2 .10-2m

0,5

8

1,0

1,0

4

2,0

6

DẠ Y

M1 = P1d1 M2 = P2d2

M1 M2

P1 (N)

Kết luận. Từ thí nghiệm và số liệu thu thập đƣợc

37

M1 là không đổi.

M2

AL

- Các tích số M1 = P1d1 và M2 = P2d2, và tỷ số

- Nhƣ vậy quy tắc momen lực đƣợc nghiệm đúng.

CI

Phƣơng án 2.

Các lực tác dụng lên đĩa momen có phương không song song

OF FI

a) Dùng dây một dây AB và một dây CD với hai chốt cắm để treo các quả nặng vào hai điểm A, C nằm trên đƣờng kính khác nhau của đĩa momen. Dây CD đƣợc vắt qua ròng rọc (hình 2.5 a). Chọn trƣớc số quả nặng vào điểm treo A của dây AB nằm bên trái dây dọi, sau đó chọn tiếp số quả nặng theo trọng lƣợng P1, P2 ghi trong bảng 10 vào điểm treo C của dây CD trên đĩa momen. Phối hợp

NH ƠN

dịch chuyển vị trí của ròng rọc R sao cho dây CD nằm tiếp tuyến với một vòng tròn tại điểm treo C thì đĩa momen không bị quay và nằm cân bằng. Đọc và ghi trọng lƣợng P1, P2 của các quả nặng và khoảng cách d1, d2 từ trục quay tới phƣơng của các dây treo AB, CD vào Bảng 10. b) Thực hiện lại động tác trên bằng cách thay đổi vị trí các điểm treo A, C; hoặc thay đổi số quả nặng trên hai dây AB và CD trên đĩa momen.

Y

Đọc và ghi trọng lƣợng P1, P2 của các quả nặng và khoảng cách d1, d2 từ

QU

trục quay tới phƣơng của các dây treo AB, CD trong mỗi lần đo vào Bảng 10. c) Tính tích số M1 = P1d1 và M2 = P2d2 của mỗi lần đo. So sánh M1 và M2 bằng cách lập tỉ số

M1 .

M2

KÈ M

Bảng 10

Trọng lƣợng mỗi quả nặng P0 = 0,5 N

P1 (N)

d1. 10-3m

P1 (N) 1,5

1,0

1,0

1,5

0,5

DẠ Y

0,5

d2 .10-3m

M1 = P1d1 M2 = P2d2 (N.m)

(N.m)

M1 M2

38

M1 M2

AL

1. Tính các tích số M1 = P1d1 và M2 = P2d2 , và tỷ số của mỗi lần đo ghi ở bảng 10.

M1 và nêu kết luận: M2

CI

2. Nhận xét về tỷ số

OF FI

Nhƣ vậy quy tắc momen lực........... nghiệm đúng.

Thí nghiệm 4. Xác định trọng tâm của bản vật mỏng (Tự làm)

Mục đích: Xác định trọng tâm của các vật mỏng thông qua quy tắc cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực.

* Phƣơng án 1. Xác định trọng tâm của bản mỏng bằng meka.

NH ƠN

Dụng cụ: Các bản mỏng meka có kích thƣớc và hình dạng khác nhau. Một số bản mỏng bằng các bìa catong. Trên mỗi bản có hai lỗ nhỏ. + Một bản hình chữ nhật. + Một bản hình vuông, + Một bản hình tam giác. + Một bản hình thang cân.

+ Một chiếc bút bi.

QU

+ Một chiếc thƣớc

Y

+ Một số sợi dây.

+ Một bản mỏng có giá đỡ, trên bản có gắn một chiếc đinh nhỏ.

Hình 2.7. Trọng tâm bản mỏng

KÈ M

* Bố trí thí nghiệm và cách thực hành thí nghiệm Đối với bản tam giác. + Bƣớc 1. Buộc sợi dây vào một lỗ nhỏ trên bản meka, đầu còn lại buộc

vào đinh ở trên bản mỏng lớn. + Bƣớc 2. Dùng thƣớc gióng theo sợi dây,sau đó dùng bút kẻ theo đƣờng

DẠ Y

thƣớc trên bản mỏng (hình 2.7) + Bƣớc 3. Buộc dây vào lỗ nhỏ còn lại và tiến hành theo các bƣớc 1,2

39

AL

Bƣớc 4. Đánh dấu điểm O là giao nhau của hai đƣờng thẳng vừa kẻ, điểm O là trọng tâm của bản mỏng.

Kiểm tra bằng thực nghiệm

CI

Đặt bản mỏng lên đầu bút bi tại O. - + Đối với các bản mỏng khác tiến hành

OF FI

Bản mỏng cân bằng (Hình 2.8) thí nghiệm tƣơng tự nhƣ đối với bản mỏng tam giác.

Kết quả thí nghiệm Bản mỏng nằm cân bằng trên đầu chiếc bút.

Giải thích

Hình 2.8. Bản mỏng cân bằng trên đầu bút

NH ƠN

Khi bản mỏng nằm cân bằng dƣới tác dụng

của dây treo thì phƣơng của dây treo chính là

phƣơng của trọng lực (điều kiện cân bằng của vật rắn dƣới tác dụng của hai lực).

Giao điểm của hai đƣờng thẳng kẻ trên bản mỏng chính là trọng tâm của bản mỏng.

Khi bản mỏng nằm cân bằng trên đầu bút thì trọng lực của bản mỏng cân

Y

bằng với phản lực của bút tác dụng lên bản mỏng.

QU

Phƣơng án 2. Học sinh xác định trọng tâm các miếng bìa giấy catong Tiến hành các bƣớc giống nhƣ trong phƣơng án 1.  Lƣu ý:

KÈ M

- Phải gióng thước theo đúng đường của dây treo để khi xác định trọng tâm là giao điểm của hai đường gióng sẽ chính xác.

- Phương pháp này chỉ sử dụng cho các bản mỏng không áp dụng được

cho vật hình khối.

 Khả năng sử dụng

DẠ Y

- Thí nghiệm này có thể đƣợc sử dụng nhƣ thí nghiệm biểu diễn khi học

về cách xác định trọng tâm của vật rắn phẳng, mỏng trong bài “Cân bằng của vật rắn dƣới tác dụng của hai lực và ba lực không song song”.

40

AL

- Giáo viên có thể cho học sinh tiến hành thí nghiệm này tại nhà hoặc tiến hành thí nghiệm theo tổ, nhóm trong giờ học hoặc giờ ngoại khóa sau khi học

CI

sinh đã đƣợc học bài “Cân bằng của vật rắn dƣới tác dụng của hai lực và của ba lực không song song”.

Bài 1. Cho các dụng cụ sau:(hình 2.9) Một tấm kim loại mỏng.

Một sợi dây.

Một chiếc bút.

OF FI

2.4.2. Sưu tầm, biên tập bài tập thí nghiệm

thực nghiệm.

Hƣớng dẫn giải:

NH ƠN

Hãy xác định trọng tâm của tấm kim loại này bằng

Hình 2.9

+ Vật rắn cân bằng chịu tác dụng của những lực nào? + Với các dụng cụ trên làm thế nào tấm kim loại cân bằng dƣới tác dụng của hai lực?

+ Khi cân bằng điểm đặt của trọng lực nằm ở vị trí nào? Có mối liên hệ gì

Y

với phƣơng của dây treo không?

QU

+ Nếu treo sợi dây ở điểm khác điều tƣơng tự có xẩy ra không?

Bài 2. Cho dụng cụ sau: Một chiếc gậy trơn nhẵn.

Hãy xác định trọng tâm của chiếc gậy mà không cần dùng tới bất kỳ dụng

KÈ M

cụ nào?

Hƣớng dẫn giải: + Dựa vào điều kiện nào để xác định trọng tâm của cây gậy? + Đặt cây gậy nhƣ thế nào trên cạnh của bàn tay? + Hay ta đặt chiếc gậy nằm ngang trên hai cạnh của bàn tay thẳng đứng,

DẠ Y

rồi từ từ cho hai bàn tay tiến lại gần nhau, thì hai bàn tay bao giờ cũng chạm nhau vào đúng chỗ trọng tâm của cây gậy và chiếc gậy sẽ không rơi bất kể hai bàn tay tiến lại gần nhau với tốc độ bao nhiêu.

41

Một lon nƣớc ngọt

l2

AL

l1

Bài 3. Cho dụng cụ sau: mx

m0

Một chiếc thƣớc kẻ có độ chia nhỏ nhất đến mm.

Hƣớng dẫn giải:

OF FI

+ Chiếc thƣớc phải đƣợc đặt trên cạnh nhƣ thế nào?

CI

Hãy xác định gần đúng khối lƣợng của một quả bóng đá. Hình 2.10

+ Đặt hai vật đó lên thƣớc để thƣớc nhƣ thế nào? Hình 2.10

+ Khi cân bằng áp dụng quy tắc nào để xác định khối lƣợng của quả bóng?

Bài 4. Cho các dụng cụ sau:

Hộp gia trọng và sợi dây.

NH ƠN

Một thanh kim loại mỏng AB có một lỗ nhỏ tại trọng tâm O.

Hãy thiết kế một dụng cụ để xác định khối lƣợng của hộp phấn.

Hƣớng dẫn giải:

+ Làm thế nào để thanh thăng bằng? + Treo các vật vào các vị trí nào?

+ Khi hệ cân bằng áp dụng quy tắc nào?

Y

+ Muốn biết vật có khối lƣợng bằng bao nhiêu ta phải làm thế nào?

QU

Bài 5. Cho các dụng cụ sau:

Một chiếc thƣớc thẳng, và các vật phẳng mỏng đồng chất nhƣ hình Hình 2.11.

KÈ M

Hãy xác định trọng tâm của các vật mỏng phẳng đã cho.

a

Hƣớng dẫn giải:

b Hình 2.11

DẠ Y

+ Trọng tâm của hình có tính đối xứng nằm ở đâu? + Xác định trọng tâm của hình có tính đối xứng nhƣ thế nào? + Hình đã cho có thể chia thành các hình có tính đối xứng nào?

c

42

Một lực kế, một chiếc thƣớc thẳng có độ chia đến mm .

Một bình đựng chất lỏng Các giá đỡ

A B

C

OF FI

Một vật nặng m

CI

Một doạn dây

AL

Bài 6. Cho: Một thanh đồng chất tiết diện đều.

Hãy thiết lập phƣơng án thí nghiệm xác định khối lƣợng riêng của chất lỏng ở trong bình.

Hƣớng dẫn giải: Xem bài tập 4

Hình 2.12

Bài 7. Cho các dụng gồm

NH ƠN

Thí nghiệm đƣợc bố trí nhƣ hình 2.12.

+ 1 lực kế có giới hạn đo 1 N có độ chia nhỏ nhất là 0,01 N + 1 cuộn dây.

Hãy tìm cách xác định khối lƣợng chiếc điện thoại của em.

Hƣớng dẫn giải:

Y

+ Treo vật cần xác định vào lực kế nhƣ thế nào.

QU

+ Nếu ta treo vật trực tiếp bằng lực kế thì hiện tƣợng gì xẩy ra? + Vậy phải treo vật bằng cách nào? + Một đầu treo cố định vào sợi dây một đầu treo vào lực kế.

KÈ M

+ Khi đó lực kế chỉ giá trị nhƣ thế nào?

B

Bài 8. Cho các dụng cụ sau:

 F

A

+ Một khối gỗ hình chữ nhật ABCD có

A

khối lƣợng 200 gam hình 2.13. + Thƣớc thẳng có độ chia nhỏ nhất đến mm.

DẠ Y

Hãy trình bày và giải thích một phƣơng

án thí nghiệm để xác định gần đúng lực cần thiết tác dụng vào A theo phƣơng song song với CD

C

D Hình 2.13

43

Hƣớng dẫn giải:

+ Lực làm khối gỗ lật là lực nào? + Vậy tại điểm D phải thỏa mãn điều kiện gì?

OF FI

+ Lực làm khối gỗ trở lại trạng thái đầu là lực nào?

CI

+ Khi khối gỗ bắt đầu lật thì giá của trọng lực đi qua điểm nào?

AL

để làm lật khối gỗ quanh D. Và so sánh với kết quả lý thuyết.

+ Khi khối gỗ cân bằng tại điểm D áp dụng quy tắc nào?

* Tại D phải có lực ma sát đủ lớn để giữ khối khối gõ không trƣợt. + Áp quy tắc momen :

mga mga  Fb  F  2 2b

NH ƠN

+ Dùng thƣớc đo cạch a=AB và b=AD, từ đó ta tính đƣợc F.

QU

Y

Bài 9. Hãy giải thích nguyên tắc hoạt động của chiếc cân (Hình 2.14)

Hình 2.14

Bài 10. Cho một chiếc bút chì có tiết diện ngang là hình lục giác đều. Một tấm ván mỏng và một cái thƣớc đƣợc chia vạch đến mm . Hãy nêu phƣơng án thí

KÈ M

nghiệm để đo hệ số ma sát giữa bút chì và tấm ván.

Hƣớng dẫn giải: + Đặt bút trên tấm ván và đẩy bút theo

phƣơng ngang. Hình 2.15 

+ Đẩy bút theo phƣơng F nhƣ thế nào?

DẠ Y

+ Để bút không bị lật thì nó phải thỏa mãn điều kiện nào? + Khi vật trƣợt trên ván thì thảo mãn điều kiện gì?

 F

 P

 N

Hình 2.15

44

AL

Bài 11. Cho: 1 thanh kim loại dài 50 cm đồng chất có tiết diện đều, một lực kế, thƣớc kẻ có chia nhỏ nhất tới mm. Hãy nêu phƣơng án thí nghiệm xác định khối lƣợng của thanh kim loại trên.

CI

Hƣớng dẫn giải: + Xác định trọng tâm của thanh ta làm thế nào? + Lực kế để làm gì?

OF FI

+ Khi móc lực kế vào thanh thì nhƣ thế nào?

+ Đặt thanh trên mặt bàn nằm ngang sao cho một đầu nhô ra khỏi mặt bàn rồi móc lực kế vào một đầu nhô ra của thanh và kéo lực kế nhƣ thế nào? + Lúc nào thì áp dụng đƣợc quy tắc momem lực? Vì sao?

Bài 12. Trên mặt bàn nằm ngang có một thƣớc kim loại dày đồng chất,

NH ƠN

tiết diện đều, nhẵn có độ chia nhỏ nhất đến mm. Một vật nặng không dính ƣớt, một sợi dây mảnh không dãn, hai chất lỏng khác nhau đƣợc đựng trong hai bình giống nhau. Hãy trình bày phƣơng án thí nghiệm xác định tỉ số khối lƣợng riêng của hai chất lỏng với các dụng cụ trên.

Hƣớng dẫn giải: Xem bài tập 4

Y

Lời giải: + Khối lƣợng thƣớc là M, khối lƣợng của vật là m.

QU

+ Treo vật vào đầu A của thƣớc. Dịch chuyển thƣớc trên bàn để xác định vị trí cân bằng.

+ Khoảng cách từ mép bàn (điểm tựa) O đến khối tâm G của thƣớc là l1

KÈ M

và khoảng cách từ điểm treo quả cầu tới đầu A của thƣớc là l2. Áp dụng quy tắc momen:

PM.l1 = Pm.l2

hay

M.l1 = m.l2

(1)

+ Nhúng ngập vật vào bình chất lỏng có khối lƣợng riêng D1. Lúc này vật

chịu tác dụng của lực đẩy Acsimet từ dƣới lên. Để hệ cân bằng trở lại ta phải điều chỉnh thƣớc ra một đoạn a

DẠ Y

Ta có: PM.(l1-a) = Pm-FA)(l2+a) hay M( l1 – a) = ( m – D1.V)( l2 + a) (2)

Thế (1) vào (2) ta đƣợc:

D1.V=

a ( M  m) l2  a

(3)

45

AL

+ Tƣơng tự nhúng ngập vật vào bình chất lỏng có khối lƣợng riêng D2. hệ cân bằng trở lại ta phải điều chỉnh thƣớc ra một đoạn b. b ( M  m) l2  b

Lập tỷ số ta có:

D1 a(l 2  b)  D2 b(l 2  a)

(4)

CI

D2.V =

OF FI

ta có:

Các đại lƣợng a, b, l2 đọc trên thƣớc ta tìm đƣợc tỷ số

D1

D2

.

2.5. Thiết kế tiến trình dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực thực nghiệm

NH ƠN

2.5.1. Bài học xây dựng kiến thức mới theo phương pháp thực nghiệm Vật lý

Giáo án 1: CÂN BẰNG CỦA MỘT VẬT CHỊU TÁC DỤNG CỦA HAI LỰC VÀ BA LỰC KHÔNG SONG SONG I. Mục tiêu

1. Mục tiêu theo chuẩn hiện hành

Y

- Biết đƣợc định nghĩa giá của lực, phân biệt đƣợc giá với phƣơng của lực.

QU

- Nêu đƣợc điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực.

- Đề xuất đƣợc phƣơng án thí nghiệm để tìm điều kiện cân bằng của vật rắn dƣới tác dụng của hai lực.

2. Về kĩ năng

KÈ M

- Quan sát tỷ mỉ, chính xác, thu thập và xử lý đƣợc số liệu thu đƣợc.

- Vận dụng đƣợc kiến thức đã học để giải thích và làm đƣợc các bài tập

liên quan.

3. Thái độ

DẠ Y

- Nghiêm túc, chăm chỉ, trung thực, kiên nhẫn, tích cực tham gia vào

các quá trình học tập.

4. Mục tiêu phát triển năng lực thực nghiệm

46

AL

- Rèn luyện luyện một số kĩ năng của năng lực thực nghiệm: quan sát, mô tả hiện tƣợng, nêu phƣơng án thí nghiệm, lắp đặt thí nghiệm, thực hiện thí II. Chuẩn bị

CI

nghiệm theo nhóm (cá nhân), rút ra kết luận.

Giáo viên: - Thí nghiệm 1 trang 30, thí nghiệm 4 trang 38 của luận văn.

OF FI

- Chuẩn bị phiếu học tập.(Xem ở phụ lục 2.a) - Các hình vẽ 17.7, 17.8 sách giáo khoa.

- Bài tập 5 trang 41, mục 2.4.2 của luận văn.

Học sinh:

- Ôn lại các kiến thức đã học.

III. Tiến trình dạy học

NH ƠN

- Chuẩn bị một số vật mỏng, nhẹ, và các sợi dây.

Hoạt động 1. Củng cố kiến thức đã học, nêu vấn đề nhận thức (5 phút) Câu 1. Chọn hình vẽ đúng

A

QU

Y

Trong số các hệ lực tác dụng vào vật cho trong các hình vẽ hệ lực nào cân bằng?

B

C

D

KÈ M

Câu 2. Khi nào thì vật ở trạng thái cân bằng? Điều kiện của vật khi ở trạng thái cân bằng là nhƣ thế nào?

Trả lời

Câu 1. B

DẠ Y

Câu 2. Trạng thái cân bằng của một vật a = 0     F1  F2  ...  Fn  0

47

AL

Vấn đề nhận thức Trong cuộc sống chúng ta thƣờng gặp những vật có kích thƣớc đáng kể và rất chắc chắn nó hầu nhƣ không biến dạng dƣới tác dụng của ngoại lực. Đó là

CI

vật rắn, việc xét cân bằng của vật rắn mang lại cho chúng ta những ý nghĩa và có các tác dụng nhƣ thế nào trong đời sống?

(20 phút) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Những vật nhƣ thế nào

OF FI

Hoạt động 2. Tìm hiểu cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực Nội dung

I.Thí nghiệm

thì xem là vật rắn?

NH ƠN

1. Thí nghiệm về hai lực

– Giới thiệu tác dụng

tác dụng lên một vật

của một số vật rắn

+ Hoạt động theo nhóm

thƣờng gặp.

đề xuất giải pháp tiến

rắn

hành thí nghiệm.

 F1

Thảo luận

 F2

Y

+ Làm thí nghiệm. + Rút ra nhận xét.

bộ thí nghiệm nghiên cứu

  F1 và F2

điều kiện cân bằng của

- cùng giá

QU

- Giao cho các nhóm HS

 P1

 P2

KÈ M

một vật rắn, xét trong các - cùng độ lớn trƣờng hợp: -ngƣợc chiều.

Vậy khi vật cân bằng thì

vật mỏng nhẹ có thể bỏ

hai lực tác dụng vào nó

qua trọng lực )

phải:

DẠ Y

- có hai lực tác dụng(xét

- cùng giá

C1. Khi vật chịu tác dụng - cùng độ lớn của hai lực có nhận xét gì -ngƣợc chiều.





+ Hai lực F1 và F2 -cùng giá, -cùng độ lớn

48

- ngƣợc chiều.

AL

về phƣơng và chiều của hai lực?  N

CI

2.Điều kiện cân bằng

Muốn cho một vật chịu  P

Vậy điều kiện cân bằng

tác dụng của hai lực ở

của một vật đặt trên mặt  







bàn nằm ngang là nhƣ thế P  N  0  P   N

OF FI

trạng thái cân bằng thì

hai lực đó phải cùng giá cùng độ lớn và ngƣợc

nào?

chiều.

NH ƠN

  F1 = - F2

Hoạt động 3. Trọng tâm của vật rắn. Cách xác định trọng tâm của vật rắn bằng phƣơng pháp thực nghiệm (15 phút)

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

Nội dung

C2. Trọng tâm của vật là Nghiên cứu và trả lời.

II. Trọng tâm của vật .

điểm đặt của lực nào?

Trọng tâm là điểm đặt của trọng lực của vật.

của một vật?

Học sinh xác định trọng

tâm của các vật phẳng

Đối với các vật mỏng có

tâm của các vật mỏng có

mỏng bằng thực

hình dạng xác định các

dạng hình vuông, chữ

nghiệm.

KÈ M

QU

xác định đƣợc trọng tâm

Y

C3. Làm nhƣ thế nào để

em đã biết cách xác định

III. Cách xác định trọng

nhật, tam giác, hình tròn.

trọng tâm bằng phƣơng

A

pháp hình học.

C4. Nếu các vật mỏng

C Học sinh nghiên cứu

DẠ Y

không có hình dạng trên thì ta làm thế nào?

- Chỉ ra trọng tâm trên vật của mình.

D

G B

- Buộc dây vào điểm B

49

AL

rồi treo vật lên. Vật cân + Ta đã biết điều kiện cân

bằng. Trọng lực của vật - Làm thí nghiệm với các đặt tại trọng tâm và lực

dụng của hai lực, các em

vật mỏng phẳng có các

căng của dây đặt tại điểm

hãy áp dụng điều kiện

hình dạng bất kỳ.

B. Do đó trọng tâm của

của các vật đó.

vật nằm trên đƣờng kéo

OF FI

này để xác định trọng tâm -Thảo luận

CI

bằng của vật chịu tác

dài của dây treo, tức là

- Báo cáo.

nằm trên đƣờng BA. Sau đó buộc dây vào điểm khác D ở mép vật rồi treo

NH ƠN

vật lên. Khi ấy trọng tâm của vật nằm trên đƣờng DC. vậy giao điểm của hai đƣờng thẳng BA và DC là trọng tâm G của

Y

vật

- Bài tập củng cố.

QU

Hoạt động 4. Tổng kết bài học, vận dụng (5 phút) Bài 1. Vật nào không thể coi là vật rắn?

B. Viên bi sắt trên sàn nhà.

C. Một ngôi nhà.

D. Ô tô bị sa lầy.

KÈ M

A. Quả bóng cao su khi bị đá.

Bài 2. Có hai lò xo giống hệt nhau đƣợc bố trí nhƣ hình vẽ.

1

2

Một lò xo có độ cứng là 100 N/m. Khi kéo đầu tự do của lò xo (1) ra, thì lò xo (1) dãn 1 cm, lò xo (2) dãn 5 cm.

DẠ Y

Vậy độ cứng của lò xo còn lại là?

A. 20 N/m.

B. 100 N/m

C. 250 N/m

D. 50 N/m

Hình 2.16

50

AL

- Hệ thống lại kiến thức của bài học cho học sinh.

- Giao nhiệm vụ về nhà cho học sinh.

- Dặn dò

CI

Giáo án 2. CÂN BẰNG CỦA VẬT CÓ TRỤC QUAY CỐ ĐỊNH. I. Mục tiêu 1. Mục tiêu theo chuẩn hiện hành

OF FI

MOMEN LỰC

- Phát biểu và viết đƣợc biểu thức khái niệm momen lực đối với trục quay.

- Phát biểu và viết đƣợc biểu thức quy tắc momen lực (điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định).

NH ƠN

2. Kĩ năng

Áp dụng đƣợc quy tắc momen lực để giải các bài tập đơn giản về vật rắn có trục quay cố định, và giải thích đƣợc một số hiện tƣợng vật lý thƣờng gặp trong đời sống và kỹ thuật.

3. Thái độ các quá trình học tập.

Y

- Nghiêm túc, chăm chỉ, trung thực, kiên nhẫn, tích cực tham gia vào

QU

4. Mục tiêu phát triển năng lực thực nghiệm - Rèn luyện luyện một số kĩ năng của năng lực thực nghiệm: quan sát, mô tả hiện tƣợng, nêu phƣơng án thí nghiệm, lắp đặt bố trí thí nghiệm, thực hiện thí nghiệm theo nhóm, thu thập số liệu thí nghiệm, xử lý số liệu thí nghiệm, rút ra

KÈ M

kết luận.

- Thiết kế đƣợc dụng cụ đo lƣờng đơn giản, hiểu đƣợc nguyên tắc cấu tạo

và nguyên tắc hoạt động của cân đòn.

II. Chuẩn bị

DẠ Y

Giáo viên. - Thí nghiệm 3 trang 33. Mục 2.4.1.2 - Bài tập 4 trang 41. Mục 2.4.2.

- Phiếu học tập (Xem phụ lục 2.b)

51

- Ôn tập lai kiến thức đòn bẩy học ở lớp 6

AL

Học sinh.

III. Tiến trình dạy học Hoạt động 1. Ôn tập lại kiến thức đã học (5 phút)

CI

Câu 1. Phát biểu điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực và Câu 2. Phát biểu quy tắc hợp lực đồng quy?

Vấn đề nhận thức

OF FI

điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song?

Trong đời sống chúng ta thƣờng gặp những vật rắn chuyển động quay dƣới tác dụng của ngoại lực. Vậy tại sao có những trƣờng hợp vật lại không quay? có những trƣờng hợp vật lại quay?

NH ƠN

Hoạt động 2. Tìm hiểu cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen lực (30 phút) Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh - Xác định trục quay cố

quanh bản lề, các bánh

định của các vật đã nêu

đà của các động cơ,...

ra.

1.Thí nghiệm

QU

Y

Ví dụ: cánh cửa quay

Nội dung

Giới thiệu về bộ thí

- Tìm hiểu về bộ thí

nghiệm về mô momen

nghiệm.

KÈ M

lực.

- Thao tác làm thí nghiệm. + Tác dụng lực lên đĩa

2. Kết quả thí nghiệm

làm thí nghiệm.

bằng cách treo các quả

-Khi có lực tác dụng:

nặng vào sợi dây.

+ Lực tác dụng làm đĩa

- Nhận nhóm, đề cử

quay khi giá của lực

trƣởng nhóm.

không đi qua trục quay.

DẠ Y

Phân nhóm học sinh để

Cho học sinh tiến hành

52

+ Lực không có tác dụng

điều kiện cân bằng của

làm quay khi giá đi qua

AL

thí nghiệm nghiên cứu

Học sinh thao tác làm thí trục quay.

trong các trƣờng hợp

nghiệm, thu thập kết quả, * Đại lượng đặc trưng cho

TH 1. có một lực tác

ghi vào phiếu học tập và

dụng.

thảo luận rút ra nhận xét. gọi là momen lực.

CI

vật có trục quay cố định

OF FI

tác dụng làm quay của lực Ký hiệu M

M=F.d

F: là lực tác dụng

Yêu cầu học sinh nhắc

Học sinh phát biểu

d: là khoảng cách vuông góc từ giá của lực tới trục

đo khoảng cách.

quay( gọi là cánh tay đòn)

NH ƠN

lại đơn vị đo Lực, đơn vị momen lực.

+ Đơn vị đo của momen lực là N.m -Khi có hai lực tác dụng:

Học sinh thao tác làm thí + Đĩa cân bằng.

Y

TH2. có hai lực tác dụng. nghiệm thu thập số liệu

của lực F1 cân bằng với

học tập.

tác dụng làm quay của lực

Thảo luận nhóm

 F2

QU KÈ M



và xử lý ghi vào phiếu

+ Đĩa cân bằng Giải thích.

Tích số F1.d1  F2 .d2

+ Nhận xét về điều kiện cân bằng của một vật có

C3.Nếu vật chịu tác dụng trục quay cố định . của nhiều lực thì nhƣ thế Tác dụng làm quay của

DẠ Y

Vì: Tác dụng làm quay

nào?

các lực phải cân bằng

C4. Hãy viết biểu thức

nhau.

II. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định ( hay quy tắc momen lực) Sgk.

53

M

cân bằng của một vật có

T

AL

tổng quát về điều kiện  MP

CI

trục quay cố định?

OF FI

Hoạt động 3. Củng cố và vận dụng(8 phút) Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh + Trục quay tạm thời của chiếc cuốc

Giao nhiệm vụ cho học sinh.

Viết quy tắc momen lực cho chiếc quốc tại điểm O

F1.d1  F2 .d2

+

NH ƠN

chim khi hệ đã cân bằng? Hình vẽ.

Hƣớng dẫn.

Bài tập.

Thanh AB có trục quay ở trọng tâm O

Cho các dụng cụ sau:

Khoảng cách OO1 = OO2

lỗ nhỏ tại trọng tâm O.

Muốn AB Cân bằng thì làm thế nào?

QU

Y

Một thanh kim loại mỏng AB có một

Tại sao?

Hãy thiết kế một dụng cụ để xác định

Muốn biết khối lƣợng m bằng bao

khối lƣợng của hộp phấn.

nhiêu ta làm nhƣ thế nào?

DẠ Y

KÈ M

Hộp gia trọng và sợi dây.

A

B O1

m

O2

54

AL

Hoạt động 4. Tổng kết giao nhiệm vụ về nhà (2 phút) - Hệ thống hóa kiến thức của bài học cho học sinh.

- Dặn dò.

CI

- Giao nhiệm vụ học tập về nhà cho học sinh.

2.5.2. Bài học bài tập Vật lý có sử dụng bài tập thí nghiệm

OF FI

Giáo án 3. BÀI TẬP I. Mục tiêu 1. Kĩ năng

- Vận dụng đƣợc kiến thức đã học để giải đƣợc các bài tập liên quan.

- Áp dụng đƣợc các quy tắc hợp lực đồng quy và quy tắc momen lực.

NH ƠN

2. Thái độ

- Nghiêm túc, tích cực, chủ động tham gia vào các quá trình học tập.

3. Mục tiêu phát triển năng lực thực nghiệm

- Thiết kế đƣợc dụng cụ đo lƣờng dựa vào các quy tắc đã học.

- Xây dựng đƣợc phƣơng án làm thí nghiệm để xác định khối lƣợng của II. Chuẩn bị

Y

một vật.

QU

Giáo viên - Chuẩn bị các bài tập về phát triển năng lực thực nghiệm.

- Chuẩn bị phiếu học tập.

- Bài tập 2 trang 40, 3 trang 41. Mục 2.4.2 của luận văn

Học sinh

- Ôn tập lai kiến thức đã học.

KÈ M

- Chuẩn bị các vấn đề còn vƣớng mắc cần phải hỏi thầy cô.

III. Tiến trình dạy học Hoạt động 1. Ổn định, nêu vấn đề.(4 phút) Cho học sinh xem video về hoạt động thƣờng ngày. Trong đó nói lên tầm

DẠ Y

quan trọng của các dụng cụ đo lƣờng đối với cuộc sống hàng ngày của chúng ta.

Vậy làm thế nào để đo khối lƣợng của một vật khi mà trong tay chúng ta

chỉ có một cái thƣớc và một lon nƣớc ngọt.

55

AL

Hoạt động 2. Làm bài tập trắc nghiệm trong phiếu học tập (10 phút) Phiếu học tập

CI

Câu 1. Điều nào sau đây là đủ để hệ ba lực cùng tác dụng vào một vật rắn là cân bằng?

A. Ba lực tác dụng vào vật.

OF FI

B. Hợp lực của hai lực cân bằng với lực thứ ba.

C. Ba lực tác dụng vào vật và cùng một điểm.

D. Ba lực tác dụng vào vật và cùng một điểm và đồng phẳng.

Câu 2. Nguyên tắc hoạt động của chiếc cân treo là dựa vào:

B. Quy tắc hợp lực song song cùng chiều.

C. Quy tắc momen lực.

D. Điều kiện cân bằng của một vật.

NH ƠN

A. Quy tắc hợp lực đồng quy.

Câu 3. Cho hai lƣ̣c đồ ng qui có cùng đô ̣ lớn 30  N  . Hỏi góc giữa hai lực bằng bao nhiêu thì hơ ̣p lƣ̣c cũng có đô ̣ lớn bằ ng 30  N  ?

A. 600.

B. 900.

C. 4500.

D. 1200

b

Câu 4. Lực F tác dụng vào hình hộp đồng chất, hình 2.17.

Y

Có giá trị bao nhiêu để vật quayquanh O.

a

O O

QU

Biết m = 10kg, a=100cm, b=50cm.

A. 25N

B. 50N

C. 100N

 F

Hình 2.17

D. 75N

Câu 5. Một ngƣời nâng một tấm gỗ nặng 30kg, dài 1,5m. Lực nâng vuông góc

KÈ M

với tấm gỗ và giữ cho nó hợp với mặt đất nằm ngang một góc 300. Biết trọng tâm của tấm gỗ cách đầu mà ngƣời đó nâng 120 cm. Lực nâng của ngƣời đó là: A. 30N

B. 30 3

C. 40N

D. 40 2 N

Hoạt động học tập Học sinh trao đổi, thảo luận và trả lời vào phiếu học tập.

DẠ Y

Đáp án: Câu 1-B

Câu 2- C Câu 3- D Câu 4- A

Hoạt động 3. Giải bài tập tự luận (15 phút)

Câu 5- B

56

AL

Bài 1. Vật nặng m chuyển động thẳng đều trên mặt sàn nằm ngang nhờ hai dây kéo nằm trong mặt phẳng nằm ngang hợp với nhau một góc không đổi. Lực kéo đặt vào mỗi dây là F. Hãy xác định hệ số ma sát giữa vật và sàn.

CI

Yêu cầu của bài tập

Đối với bài tập này học sinh phân tích các lực tác dụng lên vật, rồi áp

OF FI

dụng điều kiện cân bằng của vật rắn để giải bài toán.

Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh

Nội dung

- Cho học sinh nghiên cứu HS nghiên cứu, thảo luận Tóm tắt và thảo luận bài toán.

phƣơng pháp giải.

Cho: m, g, α Tìm: μ?

NH ƠN

Bài giải Các lực tác dụng vào vật 



Trọng lực P , Phản lực Q

- Để giải bài tập này ta làm nhƣ thế nào?

 



Lực ma sát Fms ,Lực kéo F1 , F2

Học sinh trình bày

Vật chuyển động thẳng đều

Y

nên:

DẠ Y

KÈ M

QU

 Fms

 P

 Q

 F2

 F1

      Q  P  Fms  F1  F2  0 (1)

Chiếu (1) lên hệ trục tọa độ Oxy ta đƣợc: -P +Q=0

(2)

- Fms + 2Fcos

 = 0 (3) 2

Từ (2) và (3) ta có -μmg+ 2Fcos

 μ=

2 F cos mg

 =0 2

 2

57

AL

Hoạt động 4. Bài tập thí nghiệm (19 phút) Bài 2. Hãy đề xuất phƣơng án đo khối lƣợng của quả bóng đá, với các dụng cụ sau:

CI

Một thƣớc gỗ kẻ bảng có độ chia nhỏ nhất là cm, Một lon nƣớc ngọt, và một giá đỡ hình tam giác. dụng cụ: Quả cân 50g, thƣớc mét giá đỡ và sợi dây.

Yêu cầu của bài tập

OF FI

Bài 3. Làm thế nào để đo khối lƣợng của chiếc thƣớc mét đồng chất với

Đối với bài tập này học sinh phân tích, tƣ duy và vận dụng kiến thức cuộc sống, vì trên lon nƣớc đã có ghi khối lƣợng của nó, Biết vận dụng quy tắc

NH ƠN

momen một cách khéo léo vì thanh thƣớc có khối lƣợng.

Hoạt động của

Hoạt động của học

giáo viên

sinh

-Tiếp nhận bài tập,

Nội dung

Giải bài tập 3. Đặt thƣớc lên giá đỡ sao cho thƣớc

- Yêu cầu HS tìm

-Suy nghĩ , thảo

thăng bằng, lúc này giá đỡ đóng vai trò là trục quay của thƣớc,

dụng cụ đã cho

trọng tâm của thƣớc đi qua giá đỡ

QU

án.

Y

mối quan hệ giữa các luận tìm phƣơng - Tìm mối quan hệ

nên không gây momen.

giữa các dụng cụ đã + Đặt quả bóng và lon nƣớc trên thƣớc về hai bên giá đỡ , di chuyển

Học sinh trình bày

từ từ tới vị trí mà chiếc thƣớc

Quan sát và hƣớng

phƣơng án thí

thăng bằng thì dừng lại.

dẫn cho những học

nghiệm xác định

Lúc đó ta có

sinh còn vƣớng mắc.

khối lƣợng quả

Mb. l1 = mn. l2  M b 

KÈ M

cho

DẠ Y

bóng.

mn .l2 l1

l1, l2 đƣợc xác định trên thƣớc mn. Đƣợc ghi trên lon  Mb

58

AL

Bài tập 4.

- Đặt thƣớc trên mặt bàn nhƣ thế -Suy nghĩ, trả lời,

nào?

mở để học sinh giải

Định hƣớng giải

- Đặt quả cân vào vị trí nào của

bài tập 4.

bài 4

chiếc thƣớc?

CI

Nêu các câu hỏi gợi

OF FI

- Lúc nào thì thƣớc bấp bênh?

Vì sao?

Hoạt động 5. Củng cố,bài tập về nhà (1 phút) - Hệ thống kiến thức trọng tâm của bài.

- Dặn dò.

NH ƠN

- Giao nhiệm vụ học tập về nhà cho học sinh.

2.5.3. Thiết kế đề kiểm tra đánh giá năng lực thực nghiệm của học sinh chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” 1. Mục tiêu kiểm tra

- Đánh giá kết quả học tập theo mục tiêu chuẩn kiến thức, kĩ năng.

Y

- Đánh giá năng lực thực nghiệm theo biểu hiện hành vi (bảng 3).

QU

2. Cấu trúc đề kiểm tra

+ 10 câu hỏi trắc nghiệm khách quan dùng cho mức độ biết hiểu kiến thức 3 điểm 3 điểm

+ 2 bài tập thí nghiệm dùng cho đánh giá năng lực thực nghiệm

4 điểm

KÈ M

+ 1 Bài tập tự luận dùng cho đánh giá vận dụng kiến thức

3. Nội dung kiểm tra

I. Phần trắc nghiệm Câu 1. Một cột đồng chất khối lƣợng m đƣợc giữ bởi hai sợi dây L1, L2

DẠ Y

(hình 2.18). Phản lực của mặt đất tác dụng lên cột: A. Phụ thuộc vào lực căng của dây nhƣng không có

L2

L1

thành phần nằm ngang.

Hình 2.18

59

AL

B. Phụ thuộc vào lực căng của dây và có thành phần nằm ngang cũng phụ thuộc vào hệ số ma sát giữa cột và đất.

CI

C. Có một thành phần nằm ngang mà nó không phụ thuộc.

D. Không thể mô tả bằng các câu trên

Câu 2. Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song 





A. F1  F3  F2 ;













OF FI

song là: Ba lực đó phải có giá đồng phẳng, đồng quy và thoả mãn điều kiện B. F1  F2   F3 ; C. F1  F2  F3 ; 







D. F1  F2  F3 .

Câu 3. Cánh tay đòn của lực lực F đối với một trục quay là: A. Khoảng cách từ điểm đặt của lực tới trục quay.

D. Chiều dài của trục quay.

NH ƠN

C. Khoảng cách từ giá của lực tới trục quay



B. Độ lớn của lực F

Câu 4. Trong các phát biểu sau, phát biểu nào sai ?

Vị trí trọng tâm của một vật A. phải là một điểm của vật.

B. có thể trùng với tâm đối xứng của vật.

C. có thể ở trên trục đối xứng của vật.

D. phụ thuộc sự phân bố của khối lƣợng vật.

Y

Câu 5. Quy tắc momen lực không áp dụng cho trƣờng hợp nào sau đây?

QU

A. Một ngƣời dùng búa để đóng đinh.

B. Một ngƣời dùng búa để nhổ đinh.

C. Một ngƣời dùng xà beng để bẩy một hòn đá.

KÈ M

D. Một ngƣời dùng cầm càng xe cút kít nâng lên.

Câu 6. Biểu thức momen của lực đối với một trục quay là F F A. 1  2 . d1 d 2

F B. M  . d

C M  Fd .

D. F1d1  F2 d 2 .

Câu 7. Cho ba lực đồng phẳng nhƣ hình 2.19.

DẠ Y

F1= F2= F3=10N; α=1200. Hợp lực của chúng có giá trị: A.20N

B. 30N

C. 10N

D. 15N

 F1

α  F2

Hình 2.19

 F3

60

AL

Câu 8. Để nâng một đầu tấm ván có khối lƣợng 100 kg lên khỏi mặt đất có

nhiêu?

A. 490N.

B. 980N.

C. 160N.

CI

độ cao không lớn, ngƣời ta cần phải tác dụng lên đầu đó một lực bằng bao

D.660N.

Câu 9. Một thanh AB có khối lƣợng 5 kg đƣợc đặt nằm ngang trên hai giá

kg. Biết CA=

OF FI

đỡ A và B. Ngƣời ta móc vào điểm C của thanh một trọng vật có khối lƣợng 10 3 AB. Lực nén lên hai giá đỡ có giá trị: 2

A. 100 N, 50N

B.85N, 100N

C. 65N, 85N

D.68N, 85N

Câu 10. Trình tự của phƣơng pháp thực nghiệm là:

NH ƠN

A. Vấn đề, giả thuyết, hệ quả, phƣơng án thí nghiệm, thí nghiệm, kết luận.

B. Vấn đề, giả thuyết, hệ quả, thí nghiệm, phƣơng án thí nghiệm, kết luận.

C. Vấn đề, giả thuyết, phƣơng án thí nghiệm, hệ quả, thí nghiệm, kết luận.

D. Vấn đề, hệ quả, thí nghiệm, phƣơng án thí nghiệm, giả thiết, kết luận.

II. Phần tự luận

Bài 1. Một tấm ván CD dài 120 cm có khối lƣợng 6kg, đƣợc đặt trên mặt

Y

bàn nằm ngang sao cho phần CO của tấm ván nằm trên bàn, còn phần OD của

QU

tấm ván nằm ngoài mép bàn. Đặt lên hai đầu C, D của tấm ván hai vật nặng m1 = 2 kg, m2 = 1 kg. Hãy xác định điểm O sao cho tấm ván không bị lật.Lấy g = 10m/s2.

Bài 2. Cho các dụng cụ sau: (hình 2.20 )

KÈ M

Một tấm meka loại mỏng có các lỗ nhỏ ở mép.

Một sợi dây.

Một chiếc bút.

Hình 2.20

Hãy xác định trọng tâm của tấm meka này bằng thực nghiệm.

DẠ Y

Bài 3. Cho: 1 thanh kim loại dài 50 cm đồng chất có tiết diện đều, một

lực kế, thƣớc kẻ có chia nhỏ nhất tới mm. Hãy nêu phƣơng án thí nghiệm xác định khối lƣợng của thanh kim loại trên. Lấy g=10m/s2.

61

Phần trắc nghiệm 3

4

5

6

7

8

A

B

C

A

B

C

A

A

9

10

CI

2

C

A

OF FI

1

AL

Đáp án

Phần tự luận

Bài 1. Ký hiệu d là chiều dài của phần OC nằm trên bàn. l là chiều dài của tấm ván.

Phần OC chịu tác dụng của trọng lực P1 đặt tại O1 cách cách mép bàn O

NH ƠN

d đoạn .

2

Phần OD của tấm ván có chiều dài l-d chịu tác dụng của trọng lực P2 đặt tại O2 cách cách mép bàn O đoạn

ld .

2

Điều kiện cân bằng của tấm ván đối với trục quay O mgd d mg (l  d ) (l  d ) .  m2 g (l  d )  . l 2 l 2

2d  5d 2  1, 2  d  (1, 44  2, 4d d 2 )  0

QU

Thay số ta có

Y

m1.g.d 

Giải phƣơng trình trên ta đƣợc d= 52cm Bài 2.

Cơ sở lý thuyết. Biết vận dụng kiến thức về điều kiện cân bằng của vật

KÈ M

rắn chịu tác dụng của hai lực.

Buộc dây vào điểm B rồi treo vật lên.

Vật cân bằng. Trọng lực của vật đặt tại trọng tâm và lực căng của dây đặt

tại điểm B. Do đó trọng tâm của vật nằm trên đƣờng kéo dài của dây treo, tức là

DẠ Y

nằm trên đƣờng BA. Sau đó buộc dây vào điểm khác D ở mép vật rồi treo vật lên. Khi ấy trọng tâm của vật nằm trên đƣờng DC. Vậy giao điểm của hai đƣờng thẳng BA và DC là trọng tâm G của vật 1 điểm

62

AL

Bài 3.

Cơ sở lý thuyết + Nêu đƣợc điều kiện cân bằng của vật rắn.

T

 MP

0,5 điểm

CI

M

+ Chiếc thanh là vật rắn quay quanh trục cố định dƣới tác dụng của hai 

OF FI



0,5 điểm

lực là lực kéo F và trọng lực P .

+ Vì thanh đồng chất có tiết diện đều nên trọng tâm của thanh nằm chính giữa thanh.

0,5 điểm

+ Đặt thanh trên bàn sao cho một phần của nó nhô ra khỏi mép bàn.

NH ƠN

0,5điểm

+ Móc lực kế vào mép ngoài thanh rồi kéo lực kế theo phƣơng thẳng đứng hƣớng xuống, khi thanh bấp bênh mép bàn đóng vai trò là trục quay của thanh, hình 2.21.

0,5 điểm

+ Theo quy tắc momen ta có

F .d 2 Fd2 = Pd1 →P = d1

0,25 điểm

Y

+ Đọc số chỉ của lực kế và đo khoảng cách d1, d2.

DẠ Y

F .d 2 g.d1.

QU m

KÈ M

+ Suy ra

0,25 điểm

O  P

Hình 2.21

d1

d2

 F

63

AL

Kết luận chƣơng 2 Qua phân tích chuẩn kiến thức- kĩ năng của chƣơng ”Cân bằng và chuyển động của vật rắn” ta thấy nội dung của chƣơng đƣợc xây dựng chủ yếu bằng

CI

phƣơng pháp thực nghiệm. Khi học xong chƣơng này học sinh biết và giải thích đƣợc nhiều hiện tƣợng và ứng dụng kiến thức Vật lý vào trong cuộc sống.

OF FI

Từ những sự chuẩn bị các điều kiện dạy học theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong chƣơng ”Cân bằng và chuyển động của vật rắn” chúng tôi nghiên cứu và áp dụng vào từng tiết học cụ thể, chúng tôi nhận thấy rằng trong quá trình học tập làm khích lệ tính tò mò, khám phá, hứng thú, tự giác suy nghĩ độc lập, tích cực sáng tạo trong các giai đoạn học tập.

NH ƠN

Thông qua các bài học xây dựng kiến thức mới, và bài tập thí nghiệm tạo ra cho học sinh khả năng tổng hợp kiến thức lý thuyết và thực nghiệm các kỹ năng thực hành một cách cơ bản, khéo léo. Phát huy tốt khả năng suy luận, tƣ duy logic và bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho các em.

Chúng tôi chọn một số giáo án và bài tập thí nghiệm có nội dung vật lý đƣợc lựa chọn phù hợp, thiết thực vừa sức với học sinh. Những chuẩn bị này

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

đƣợc chúng tôi thực nghiệm sƣ phạm ở chƣơng sau.

64

AL

Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm

Thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành nhằm nghiên cứu việc tổ chức dạy

CI

học theo nội dung của đề tài và kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài. Xem xét

việc sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm trong lĩnh hội và vận dụng tri thức của

OF FI

học sinh thì có góp phần phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh hay không?

Quá trình thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra và đánh giá: - Hệ thống bài tập thí nghiệm đƣa ra đã hợp lý chƣa?

-Hệ thống bài soạn có những ƣu điểm, nhƣợc điểm gì?

NH ƠN

- Phƣơng pháp phát triển bồi dƣỡng năng lực đã tối ƣu chƣa? * Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các giải pháp phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

* Đánh giá việc vận dụng phƣơng pháp thí nghiệm vào dạy học Vật lý ở trƣờng trung học phổ thông để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

3.2. Đối tƣợng và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm

Y

Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm là học sinh lớp 10A2 và 10D1 của trƣờng

QU

trung học phổ thông Cửa Lò 2 – Thị Xã Cửa Lò – Tỉnh Nghệ An. Trong quá trình thực nghiệm tôi đã tìm hiểu, điều tra khả năng học tập của học sinh hai lớp trên thông qua:

- Trao đổi với các giáo viên giảng dạy ở hai lớp.

KÈ M

- Tìm hiểu khả năng học tập của các em ở trƣờng trung học cơ sở.

Kết qua tìm hiểu cho thấy lớp 10A2 có 41 học sinh và lớp 10D1 có 42 học

sinh. Trình độ nhận thức và tiếp thu của học sinh hai lớp tƣơng đƣơng nhau. Tôi chọn lớp 10A2 làm lớp thực nghiệm và lớp 10D1 làm lớp đối chứng.

DẠ Y

3.3. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm - Nghiên cứu chuẩn bị các thiết bị cần thiết trong quá trình giảng dạy.

- Triển khai thực hiện kế hoạch dạy học theo đúng chƣơng trình.

65

AL

-Thiết kế các tiến trình dạy học cụ thể cho hai lớp thực nghiệm và đối chứng.

nhóm tới dự và góp ý.

- Xây dựng bài kiểm tra để đánh giá sau đợt thực nghiệm.

CI

- Các tiết thực nghiệm có mời ban chuyên môn nhà trƣờng, giáo viên cùng

OF FI

- Ngoài thực nghiệm sƣ phạm trên lớp, tôi còn biên soạn một số câu hỏi để khảo sát thăm dò ý kiến của giáo viên và học sinh để đánh giá về kết quả thực nghiệm.

3.4. Diễn biến thực nghiệm sƣ phạm

Thực nghiệm sƣ phạm trực tiếp, tác giả trực tiếp giảng dạy hai lớp trên.

NH ƠN

Thời gian thực nghiệm sƣ phạm đƣợc tiến hành trong học kì I năm học 2018-2019. Tại trƣờng trung học phổ thông Cửa Lò 2 – Thị Xã Cửa Lò - Đối với lớp 10A2 dạy học theo hƣớng bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm.

- Lớp 10D1 dạy học theo truyền thống.

Học sinh của hai lớp cùng làm một bài kiểm tra 45 phút * Đối với lớp thực nghiệm đƣợc tiến hành giảng dạy theo tiến trình đã

Y

soạn ở chƣơng 2. quy định.

QU

* Lớp đối chứng đƣợc tiến hành giảng dạy theo tiến trình của bộ giáo dục 3.5. Đánh giá kết quả của thực tập sƣ phạm

KÈ M

3.5.1. Đánh giá định tính

Qua quá trình giảng dạy và theo dõi kết quả học tập chúng tôi nhận thấy: + Đối với lớp thực nghiệm: Các em hiểu và nắm đƣợc vấn đề sâu sắc hơn.

Sau khi học xong chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” theo tiến trình và kế hoạch đề ra các em ở lớp thực nghiệm có năng lực thực nghiệm hơn hẳn

DẠ Y

các em ở lớp đối chứng. Học sinh đƣợc làm quen với các dụng cụ thí nghiệm, biết lựa chọn lắp ráp các dụng cụ thí nghiệm, biết xây dựng các phƣơng án thí nghiệm, biết quan sát , đo đạc các đại lƣợng Vật lý biết thu thập, ghi chép các số

66

AL

liệu và xử lý các số liệu thí nghiệm. + Đối với lớp đối chứng: Các em tiếp cận kiến thức một cách thụ động theo một khuôn mẫu đã định sẵn, vì thế các tiết học không mang lại hiệu quả cao

CI

nhƣ lớp thực nghiệm. Học sinh ở lớp đối chứng khả năng thực hành và vận dụng kiến thức vào thực tế còn hạn chế.

OF FI

Hoạt động thí nghiệm giúp các em phát huy đƣợc sự tìm tòi, nghiên cứu, tìm hiểu khoa học để vận dụng kiến thức vào thực tế một cách linh hoạt hơn. + Về thái độ học tập: Ở lớp thực nghiệm học sinh hào hứng, sôi nổi. Các nhóm tích cực thực hiện nhiệm vụ mà nhóm mình đƣợc phân công. Sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm làm cho các em có niềm tin trong việc lĩnh hội tri

NH ƠN

thức. Thái độ học tập nghiêm túc có nhiều ý kiến xây dựng, qua đó giúp giáo viên phát hiện đƣợc các em có năng khiếu về môn Vật lý.

3.5.2. Đánh giá định lượng

Qua quá trình kiểm tra đánh giá giữa hai lớp thực nghiệm và đối chứng.

Học sinh của hai lớp cùng làm một bài kiểm tra nhƣ nhau. Kết quả điểm số đƣợc thu thập nhƣ sau:

Y

Bảng 10. Bảng phân phối kết quả

QU

- Lớp học thực nghiệm (TN) - Lớp học đối chứng (ĐC)

- Số học sinh đƣợc kiểm tra (n)

Lớp TN

Số HS đạt điểm xi

Tổng HS

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

41

0

0

1

7

11

9

6

4

2

1

42

0

1

2

14

12

7

4

1

1

0

DẠ Y

ĐC

KÈ M

- Số học sinh có điểm xi là ni

67

Trong bảng này tần suất có giá trị xi là tỷ số

AL

Bảng 11. Bảng phân phối tần suất ni , trong đó ni là số HS đạt n

OF FI

Lớp

CI

điểm xi và n là tổng số học sinh tham gia kiểm tra.

Số % HS đạt điểm xi

Tổng 1

2

TN

41

0

0

DC

42

0

2,4

3

4

5

6

7

8

9

10

2,44 17,07 26,83 21,95 14,63 9,76 4,88 2,44 4,76 33,33 28,57 16,66 9,52

2,38 2,38

0

KÈ M

QU

Y

NH ƠN

HS

Biểu đồ phân bố tần suất

Bảng 12. Bảng phân phối tần suất tích lũy

DẠ Y

Để biết học sinh đạt mức điểm nào đó trở xuống (hoặc trở lên) ta cộng dồn

tần suất của điểm số xi với tần suất của tất cả các điểm số nhỏ hơn xi và đƣợc tần số tích lũy từ nhỏ lên.

Số % HS đạt điểm xi

Tổng 1

2

TN

41

0

0

ĐC

42

0

2,4

3

4

5

6

7

8

9

10

2,44 20,14 46,97 68,92 83,55 93,31 98,19 100 7,16 40,49 69,06 85,72 95,24 97,62 100

100

Y

NH ƠN

OF FI

HS

CI

Lớp

AL

68

QU

Đồ thị phân bố tần suất tích lũy

Bảng phân loại Tổng HS

KÈ M

Lớp

Số % HS đạt điểm xi

Kém

Yếu

T Bình

Khá

Giỏi

41

0

19,51

48,78

24,39

7,32

ĐC

42

2,38

38,1

45,24

11,9

2,38

DẠ Y

TN

OF FI

CI

AL

69

NH ƠN

Biểu đồ xếp loại học tập

Từ các bảng số liệu trên cho thấy: Kết quả kiểm tra của lớp thực nghiệm cao hơn kết quả kiểm tra ở lớp đối chứng. Tỷ lệ học sinh có đạt điểm trung bình và yếu ở lớp thực nghiệm giảm đi so với lớp đối chứng, và tỷ lệ khá giỏi ở lớp thực nghiệm cao hơn ở lớp đối chứng.

Y

Đƣờng tích lũy ứng với lớp thực nghiệm nằm bên phải và ở phía dƣới

QU

đƣờng tích lũy của lớp đối chứng, điều này cho thấy kết quả học tập của học sinh ở lớp thực nghiệm cao hơn.

Các số liệu thống kê

KÈ M

Điểm trung bình kiểm tra Công thức tính

Lớp thực nghiệm

n

ni .x i n i 1

x

n

xTN   i 1 n

DẠ Y

Lớp đối chứng Độ lệch chuẩn

x DC   i 1

ni .xi 242   5,9 n 41

ni .xi 211   5,0 n 42

70

AL

1 10 ni (x i  x) 2  n i 1



Tính theo công thức

1 10 ni (x i  5,9) 2  2,53  1,59  41 i 1

Lớp đối chứng

OF FI

TN

1 10  ni (x i  x)2   n i 1

CI

Lớp thực nghiệm

1 10 1 10 2 n (x  x )  ni (x i  5,0) 2  1,88  1,37   i i n i 1 42 i 1

 DC 

Công thức tính

VTN 

Lớp thực nghiệm

Sai số tiêu chuẩn

Y

mTN 

QU

Lớp đối chứng

 .100% x

 1,59 .100%   26,95% 5,9 x

VDC 

Lớp đối chứng

Lớp thực nghiệm

V

NH ƠN

Hệ số biến thiên

mDC 



x

TN nTN

 DC nDC

.100% 

1,37  27, 4% 5, 0



1,59  0, 0388 41



1,37  0, 0326 42

Bảng các thông số thống kê toán học Số HS

x

2



V%

TN

41

5,9

2,53

1,59

26,95

ĐC

42

5,1

1,89

1,37

27,4

DẠ Y

KÈ M

Nhóm

71

AL

Nhận xét Từ phân tích định lƣợng ta thấy

- Điểm trung bình chung ở lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng phân tán số liệu thống kê ở lớp thực nghiệm ít hơn lớp đối chứng.

CI

- Hệ số biến thiên lớp thực nghiệm nhỏ hơn lớp đối chứng, vậy là độ

OF FI

Để khẳng định nhận xét trên ta cần phải kiểm định thống kê.

Gọi H0 : Giả thiết thống kê ( xTN > x DC ) là không chuẩn mà do ngẫu nhiên, với mức ý nghĩa α=0,05.

Gọi H : Đối giả thiết thống kê: sự khác nhau giữa xTN và x DC ( cụ thể là

NH ƠN

xTN > x DC ) là thực chất do tác động của định hƣớng dạy học mà có. Để kiểm định giả thiết thống kê ta sử dụng đại lƣợng ngẫu nhiên Z ( đại lƣợng kiểm định).

Z

xTN  x DC 2 TN

nTN



2  DC



nDC

5,9  5, 0

2,53 1,88  41 42

 2, 7

KÈ M

Bậc tự do

QU

Y

TN2 1 2,53 1 C . 2  .  0,0579 2 nTN TN  DC 41 2,53  1,88  41 42 nTN nDC f 

1 (1  C) 2  (nTN  1) (n DC  1) C

2

 40

Tra bảng phân phối student - trong xác suất thống kê ta tìm đƣợc Zα = 1,68.

So sánh Z với Zα ta thấy Z > Zα , giả thiết thống kê H0 bị bác bỏ, giả thiết H là đúng. Nhƣ vậy độ tin cậy của kết quả với xác suất 95% . Kết quả đạt đƣợc

DẠ Y

không phải do ngẫu nhiên mà do tác động của dạy học bằng phƣơng pháp thực nghiệm mà có.

72

AL

3.5.3. Đánh giá chung Căn cứ vào kết quả phân tích, căn cứ vào đóng góp của đồng nghiệp và sự phản hồi từ học sinh. Tôi rút ra một số nhận xét :

CI

- Quan sát theo dõi trong các giờ dạy tôi nhận thấy học sinh ở lớp thực

nghiệm sôi nổi, hứng thú hơn và tham gia tích cực vào các hoạt động học tập. lớp thực nghiệm tốt hơn học sinh ở lớp đối chứng.

OF FI

- Phƣơng pháp tƣ duy, khả năng làm việc tích cực, độc lập của học sinh ở

- Qua kết quả phân tích và quan sát thực tế trong các giờ bài tập và kiểm tra tôi thấy khả năng phân tích, tổng hợp kiến thức và vận dụng kiến thức vào thực tế của học sinh lớp thực nghiệm tốt hơn lớp đối chứng.

NH ƠN

Vậy việc vận dụng phƣơng pháp thực nghiệm vào trong quá trình dạy học

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

mang lại hiệu quả hơn so với phƣơng pháp dạy học truyền thống.

73

AL

Kết luận chƣơng 3 Qua quá trình thực nghiệm sƣ phạm chúng tôi đã thu thập các số liệu, vẽ

các đồ thị đƣờng tích lũy và các hoạt động khác chúng tôi rút ra một số nhận xét

CI

nhƣ sau:

Học sinh trong lớp thực nghiệm có thái độ tích cực chủ động, hứng thú giải quyết vấn đề trong các hoạt động học tập.

OF FI

trong các giờ học, đa số học sinh sôi nổi tham gia đƣa ra đƣợc các giải pháp để Học sinh ở lớp đối chứng còn thụ động trong các hoạt động học tập, còn lúng túng trong cách giải bài tập. Đặc biệt trong các bài tập thí nghiệm, và sử dụng dụng cụ thí nghiệm rất hạn chế.

NH ƠN

So sánh học sinh hai lớp về các hoạt động học tập và kết quả học tập, tôi thấy các phƣơng pháp dạy học để bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm là khả thi và có hiệu quả. Học sinh đƣợc bồi dƣỡng và phát triển năng lực thực nghiệm trên cơ sở kiến thức, kĩ năng liên quan đến Vật lý. Trƣớc hết học sinh cần nắm vững kiến thức Vật lý, sau đó đƣợc rèn luyện qua hoạt động tƣ duy và thực tế với các dụng cụ thí nghiệm cụ thể. Học sinh ở lớp thực nghiệm vừa đảm bảo đạt chuẩn

Y

kiến thức, kĩ năng và phát triển đƣợc năng lực, phẩm chất mà chƣơng trình trung

DẠ Y

KÈ M

QU

học phổ thông mới đã đề ra.

74

AL

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận

Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể sau năm 2017 phải hình thành

CI

và phát triển cho ngƣời học 5 phẩm chất 10 năng lực trong đó có năng lực giải quyết vấn đề. Năng lực thực nghiệm ( hay năng lực giải quyết vấn đề theo

OF FI

phƣơng pháp thực nghiệm) là một dạng năng lực chuyên biệt của môn Vật lý có khả năng và vai trò to lớn để hình thành và phát triển năng lực cho học sinh.

Luận văn này đã đề xuất đƣợc các biện pháp bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm và áp dụng vào dạy học một số kiến thức trong chƣơng “ Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Qua đó tôi nhận thấy:

NH ƠN

- Vật lý học là khoa học thực nghiệm, dạy và học vật lý cần kết hợp lý thuyết và thực tiễn. Năng lực thực nghiệm là nhóm năng lực chuyên biệt, đặc thù của bộ môn cần đƣợc hình thành và phát triển cho học sinh. Luận văn này đã đề xuất đƣợc một số biện pháp để bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh qua đó hình thành và phát triển các hoạt động giải quyết vấn đề nhận thức bằng phƣơng pháp thực nghiệm. Việc bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm đảm bảo hình

Y

thành kiến thức, kĩ năng cho học sinh và ƣu tiên giải quyết vấn đề vào thực tiễn.

QU

- Bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh ở trƣờng trung học phổ thông là khả thi, mặc dù cơ sở vật chất còn khó khăn, thiếu thốn. Nên việc áp dụng phƣơng pháp thực nghiệm ở mức độ thấp học sinh chứng kiến các giai đoạn hình thành kiến thức. Sử dụng bài tập thí nghiệm, yêu cầu học sinh đề ra

KÈ M

phƣơng án thí nghiệm trên cơ sở lý thuyết và các bƣớc làm thí nghiệm. Trong các đề kiểm tra môn Vật lý các cấp, kiểm tra định kỳ cần lồng ghép các vấn đề thực tiễn vào các bài tập thí nghiệm. Đó nhƣ là định hƣớng cho việc dạy học phát triển năng lực cho học sinh trong các nhà trƣờng.

DẠ Y

2. Kiến nghị

- Nhà trƣờng cần tăng cƣờng cơ sở vật chất và trang thiết bị đồ dùng thí

nghiệm về số lƣợng và chất lƣợng.

75

AL

- Giáo viên cần tăng cƣờng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh bằng các phƣơng pháp sử dụng phƣơng pháp thực nghiệm, bài tập thí nghiệm và các trải nghiệm sáng tạo có nội dung Vật lý theo hƣớng mà đề tài đã nghiên cứu

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

NH ƠN

OF FI

pháp cụ thể để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh.

CI

sang các chƣơng khác trong chƣơng trình trung học phổ thông. Đó là các giải

76

AL

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] . Bộ giáo dục và đào tạo(2018) Chƣơng trình giáo dục phổ thông chƣơng trình tổng thể

CI

[2]. Bộ GD&ĐT (2006) Chuẩn kiến thức kĩ năng vật lý 10 THPT, NXB Giáo Dục

OF FI

[3]. Bộ GD&ĐT (2009) Sách giáo khoa Vật Lý 10. NXB Giáo Dục.

[4]. Bộ GD&ĐT (2009) Sách giáo viên Vật Lý 10. NXB Giáo Dục.

[5]. Bộ GD&ĐT (2009) Sách bài tập Vật Lý 10. NXB Giáo Dục.

[6]. Phạm Đình Cƣơng (2003) Thí nghiệm vật lý ở trƣờng THPH, NXB Giáo Dục.

NH ƠN

[7]. Hoàng Văn Chức, Nguyễn Đại Dƣơng, Trần Ngọc Giao, Hoàng Thị Hạnh, Nguyễn Thúy Hồng... Tài liệu bồi dƣỡng theo chuẩn chức danh nghề nghiệp giáo viên THPT. NXB Giáo Dục.

[8]. Hà Văn Hùng (2011) Phƣơng pháp sử dụng phƣơng tiện thí nghiệm trong dạy học Vật lý, tài liệu dành cho học viên cao học, Đại học Vinh [9]. Hà Văn Hùng, Lê Cao Phan (2002)Tổ chức hoạt động thí nghiệm Vật lý tự

Y

làm ở trƣờng trung học cơ sở, NXB Giáo dục.

QU

[10]. Trần Thị Thanh Huyền (2016) Bồi dƣỡng năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học chƣơng “Chất Khí” Vật lý 10 THPH, Luận văn thạc sĩ KHGD,Đại học Vinh.

[11]. Nguyễn Quang Lạc (2002) Lý luận dạy học vật lý ở trƣờng phổ thông,

KÈ M

Đại học Vinh

[12]. Nguyễn Thị Nhị (2016). Giáo trình đo lƣờng và đánh giá trong dạy học Vật lý. NXB Đại Học Vinh [13]. Phạm Thị Phú – Nguyễn Đình Thƣớc (2019), Phát triển năng lực ngƣời học

DẠ Y

trong dạy học Vật lý. Nxb Đại học Vinh.

[14]. Phạm Thị Phú – Đinh Xuân Khoa (2015), Phƣơng pháp luận nghiên cứu Vật lý. Nxb Đại học Vinh

77

AL

[15]. Phạm Thị Phú (2010) Chuyển hóa phƣơng pháp nghiên cứu Vật lý thành phƣơng pháp dạy học Vật lý. Nxb Đại học Vinh.

[16]. Nguyễn Đức Thâm (2003), Phƣơng pháp dạy học Vật lý ở trƣờng phổ

CI

thông.Nxb Đại học sƣ phạm.

[17]. Nguyễn Đức Thâm- Nguyễn Ngọc Hƣng(1999). Tổ chức hoạt động cho

Hà Nội.

OF FI

học sinh trong dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông. NXB Đại Học Quốc Gia

[18]. Đỗ Hƣơng Trà (2012). Các kiểu tổ chức dạy học hiện đại trong dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông. NXB Đại Học Sƣ phạm NXB Đại học Vinh

NH ƠN

[19]. Nguyễn Đình Thƣớc (2013) Những vấn đề hiện đại trong dạy học Vật lý, [20]. Nguyễn Đình Thƣớc (2014) Sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý, Đại học Vinh.

[21]. Lê Nguyên Long , Nguyễn Đức Thâm (1996) Phƣơng pháp giảng dạy vật lý. NXB Giáo Dục, Hà Nội.

[22]. Phạm Xuân Quế - Ngô Diệu Nga – Nguyễn Văn Biên...(2014) Tài liệu bồi

Y

dƣỡng giáo viên dạy học và kiểm tra đánh giá theo tiếp cận năng lực môn vật lý.

QU

[23]. Vũ Trọng Rỹ (2005), Các yêu cầu sư phạm đối với thí nghiệm ảo-sản phẩm multimedia, Tạp chí Giáo dục số 107, trang 20-21-22 [24]. Trích Nghị quyết số 29/NQ- TW Hội nghị lần thứ 8 khóa XI của Ban Chấp

KÈ M

Hành Trung ƣơng Đảng ngày 14/11/2013 [25]. V.Langue (2006) Những bài tập hay về thí nghiệm Vật lý. NXB Giáo dục .

Website tham khảo

http://www.thuvienvatly.com http://www.tailieu.vn

DẠ Y

http://www.cacthinghiemvatly.vn

PL 1

thí nghiệm ở trƣờng THPT (Dành cho giáo viên)

Có

Không

Đầy đủ

Không đầy đủ

3. Chất lƣợng thiết bị Một số sử dụng đƣợc

Sử dụng tốt

OF FI

2. Các dụng cụ thiết bị phục vụ dạy học bộ môn Vật lý

CI

1. Trong nhà trƣờng phòng học thực hành của môn Vật lý

AL

Phụ lục 1.a. Phiếu điều tra về thực trạng dạy học có sử dụng thiết bị

Một số không sử dụng đƣợc

4. Thầy (cô) đánh giá thế nào về tình trạng thiết bị thí nghiệm dùng cho dạy học chƣơng “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lý 10 Dùng đƣợc 20%

NH ƠN

Dùng đƣợc 50%

Tốt

Không dùng đƣợc

5. Thầy (cô) sử dụng thiết bị thí nghiệm dạy học trong các tiết học.

Thƣờng xuyên

Thỉnh thoảng

Không sử dụng

Hiếm khí sử dụng

6. Lý do nào khiến Thầy (cô) không sử dụng thí nghiệm vào dạy học.

Không có thiết bị

Y

Thí nghiệm khó sử dụng không chính xác

QU

Mƣợn thiết bị thí nghiệm khó khăn, tốn thời gian 7. Thầy (cô) có thiết kế và tổ chức dạy học môn Vật lý theo chủ đề không?

Có

Không

KÈ M

8. Thầy (cô) có tham gia chế tạo hoặc hƣớng dẫn học sinh chế tạo thiết bị thí nghiệm không?

Có

Không

DẠ Y

9. Thầy (cô) có ý kiến khác........................................................................

Xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Cửa Lò, ngày.....tháng......năm 2018

PL 2

AL

Phụ lục 1.b. Phiếu điều tra học sinh 1. Em thấy Vật lý là môn học nhƣ thế nào?

Không thích

CI

Thích

Vì .............................................................................................................

mình không?

Có

Không

OF FI

2. Em có hài lòng với phƣơng pháp của giáo viên môn Vật lý giảng dạy lớp

3. Giáo viên có thƣờng xuyên sử dụng dụng cụ thí nghiệm trong quá trình dạy học không?

Có

Không

NH ƠN

4. Trong giờ học Vật lý em có đƣợc tham gia làm các thí nghiệm không?

Thƣờng xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

5. Trong giờ học bài tập Vật lý thầy (cô) có hay cho làm bài tập thí nghiệm không?

Có

Không

Thỉnh thoảng

6. Em thích giờ học Vật lý diễn ra nhƣ thế nào?

Y

( Thích [+], bình thƣờng [-], không thích [0] )

QU

-Giáo viên giảng giải các em làm theo bài mẫu -Có hình ảnh, mô hình , có các phƣơng tiện hỗ trợ dạy học -Đƣợc quan sát các thí nghiệm, đƣợc làm các thí nghiệm dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên

KÈ M

-Đƣợc thảo luận trao đổi các thông tin mà em biết với các bạn và thầy cô 7. Em có thêm ý kiến nào khác không? ............................................................................................................................

DẠ Y

Cảm ơn các em. Chúc các em học tập tốt.

Cửa Lò, ngày.....tháng......năm 2018.

PL 3

AL

Phụ lục 2.a. Phiếu học tập số 1 Nhóm .....................................................

Phiếu học tập số 1a.

CI

Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của 2 lực hợp nào không đƣợc coi là chất điểm?

OF FI

Câu hỏi 1: Chất điểm là gì? Trƣờng hợp nào vật đƣợc coi là chất điểm? Trƣờng

Câu hỏi 2: Thế nào là vật rắn? Lấy ví dụ? Khi biểu diễn các lực tác dụng lên vật rắn có gì khác so với biểu diễn lực lên chất điểm?

Câu hỏi 3: Thế nào là trạng thái cân bằng của vật rắn?

Câu hỏi 4: Nghiên cứu và làm thí nghiệm hình 17.1 nêu các lực tác dụng lên

NH ƠN

vật? Nhận xét đặc điểm của các lực tác dụng lên vật khi vật cân bằng?

Phiếu học tập số 1b.

Xác định trọng tâm của một vật phẳng, mỏng bằng phƣơng pháp thực nghiệm

Câu hỏi 1. Nêu đặc điểm của trọng lực tác dụng lên vật rắn? Trọng tâm của vật rắn là gì?

Y

Câu hỏi 2. Thực hành treo tấm bìa bằng sợi dây. Khi tấm bìa ở trạng thái cân

QU

bằng nêu các lực tác dụng lên tấm bìa? Đặc điểm của các lực này?

Câu hỏi 3. Từ trạng thái cân bằng của tấm bìa, hãy nêu phƣơng án xác định trọng tâm của tấm bìa? Nêu phƣơng án thực hiện và giải thích?

KÈ M

Câu hỏi 4. Nêu các xác định trọng tâm của các vật phẳng mỏng có các hình dạng khác nhau?

Câu hỏi 5. Em hãy quan sát hình vẽ sách giáo khoa và cho biết trọng tâm của

DẠ Y

thƣớc nằm ở đâu?

PL 4

AL

Phụ lục 2b. Phiếu học tập số 2 Nhóm .....................................................

Câu hỏi 1. Lực tác dụng vào vật có trục quay cố định phải có giá nhƣ thế

CI

nào mới làm vật quay, và khi nào vật không quay?

Câu hỏi 2. Đối với những vật rắn có trục quay cố định mà ta biết trong đời

OF FI

sống, phải tác dụng các lực vào vật đó nhƣ thế nào để làm vật quay?

Câu hỏi 3. Treo các quả nặng vào đĩa momen về hai phía của trục quay.

Làm thí nghiệm với các số liệu sau.

Trọng lƣợng mỗi quả nặng P0 = 0,5 N d1. 10-3m

P1 (N)

0,5

1,5

1,0

1,0

1,5

0,5

d2 .10-3m

M1 = P1d1 M2 = P2d2 (N.m)

NH ƠN

P1 (N)

1. Tính các tích số M1 = P1d1 và M2 = P2d2 , và tỷ số

Y

M1 và nêu kết luận.

M2

DẠ Y

KÈ M

QU

2. Nhận xét tỷ số

(N.m)

M1 của mỗi lần đo M2

M1 M2

PL 5

AL

Minh chứng thực nghiệm sƣ phạm

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

NH ƠN

OF FI

CI

Hình ảnh thực nghiệm sƣ phạm

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

PL 6

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

PL 7

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

PL 8

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

PL 9

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

PL 10

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

PL 11

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

PL 12

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

PL 13

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

PL 14