PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC

vectorstock.com/24597468

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG WORD VERSION | 2022 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ HIỀN

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

NGUYỄN THỊ HIỀN

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: Lý luận và PPDH bộ môn Vật lý Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. PHẠM THỊ PHÚ

NGHỆ AN - 2020

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì công trình nào khác.

ii

LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Phạm Thị Phú đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo ngành Vật lí, các thầy cô trong Viện Sư phạm tự nhiên, Phòng đào tạo sau đại học, Ban giám hiệu và thư viện trường Đại học Vinh, đã tạo điều kiện cho tôi học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo và các em học sinh trường THPT Nguyễn Du, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm.

Gửi lời biết ơn nhất đến gia đình, bạn bè đã bên cạnh động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành khóa học cao học này.

iii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GV

Giáo viên

HS

Học sinh

SGK

Sách giáo khoa

THPT

Trung học phổ thông

TN

Thực nghiệm

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

BTĐT

Bài tập định tính

PHT

Phiếu học tập

BT

Bài tập

iv

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................... iii MỤC LỤC ....................................................................................................... iv DANH MỤC BẢNG, BIỂU .......................................................................... vii MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ................................................................................ 1 2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ......................................................................... 2 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .............................................. 3 4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC......................................................................... 3 5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ......................................................................... 3 6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................. 4 7. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI .................................................................. 4 8. CẤU TRÚC LUẬN VĂN ............................................................................. 4 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................. 6 CHƯƠNG 1: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ BẰNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH VÀ BÀI TẬP NGHỊCH LÝ, NGỤY BIỆN. ......................................................... 6 1.1. Năng lực tư duy logic ................................................................................. 6 1.1.1. Biểu hiện của năng lực tư duy logic. ...................................................... 6 1.1.2. Biểu hiện của năng lực tư duy logic trong học tập vật lí. ....................... 6 1.1.3. Đánh giá năng lực tư duy logic của người học trong dạy học Vật lí. ..... 8 1.2. Vị trí của năng lực tư duy logic trong mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông năm 2018. ....................................................................................... 10 1.3. Bài tập định tính trong dạy học dạy học phát triển năng lực tư duy logic. .... 11 1.3.1. Khái niệm về bài tập định tính. ............................................................. 11 1.3.2. Phân loại bài tập định tính..................................................................... 11 1.3.3. Phương pháp giải bài tập định .............................................................. 13

v

1.3.4. Vai trò của bài tập định tính trong dạy học phát triển năng lực tư duy logic của học sinh. ........................................................................................... 15 1.4. Bài tập nghịch lý, ngụy biện trong dạy học phát triển năng lực tư duy logic. ................................................................................................................ 18 1.4.1. Khái niệm về bài tập nghịch lý. ............................................................ 18 1.4.2. Khái niệm về bài tập ngụy biện. ........................................................... 19 1.4.3. Vai trò của bài tập nghịch lý, ngụy biện trong dạy học phát triển năng lực tư duy logic của học sinh. ......................................................................... 20 CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH

TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT

ĐIỂM” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG. .................................... 23 2.1. Phân tích chương “ Động lực học chất điểm”, Vật lí 10. ........................ 23 2.1.1. Vị trí, đặc điểm của chương “Động lực học chất điểm” ....................... 23 2.1.2. Cấu trúc của chương. ............................................................................ 24 2.2. Tìm hiểu thực trạng dạy học Vật lí hướng tới phát triển năng lực tư duy logic ở một số trường THPT ở Nghệ An. ....................................................... 26 2.2.1 Mục đích tìm hiểu. ................................................................................. 26 2.2.2. Đối tượng tìm hiểu. ............................................................................... 27 2.2.3. Phương pháp tìm hiểu. .......................................................................... 27 2.2.4. Kết quả tìm hiểu .................................................................................... 27 2.2.5. Phân tích nguyên nhân thực trạng. ........................................................ 29 2.3. Thiết kế tiến trình dạy học bài tập Vật lí chương “Động lực học chất điểm”(chương trình cơ bản) theo định hướng phát triển năng lực tư duy logic.... 30 2.3.1. Sưu tầm, biên tập, xây dựng bài tập định tính. ..................................... 30 2.3.2. Sưu tầm, biên tập, xây dựng bài tập nghịch lý, ngụy biện.................... 37 2.3.3. Thiết kế bài học xây dựng kiến thức mới theo định hướng phát triển năng lực tư duy logic. ...................................................................................... 41 2.3.4. Thiết kế bài học luyện giải bài tập vật lí theo định hướng phát triển năng lực tư duy logic. ...................................................................................... 56

vi

2.3.5. Thiết kế bài học ôn tập hệ thống hóa chương “Động lực học chất điểm” theo định hướng phát triển năng lực tư duy logic. .......................................... 65 2.4. Thiết kế công cụ đánh giá năng lực tư duy logic trong và sau khi dạy chương “Động lực học chất điểm” .................................................................. 72 2.4.1. Công cụ đánh giá trong khi học ............................................................ 72 2.4.2. Bài kiểm tra tổng kết đánh giá năng lực tư duy logic chương “Động lực học chất điểm”................................................................................................. 74 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................ 75 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ........................................................ 75 3.2. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm ....................................................... 75 3.3. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm........................................................ 75 3.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................................... 75 3.5. Diễn biến thực nghiệm ............................................................................. 75 3.5.1. Lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm ........................................ 75 3.5.2. Chuẩn bị cho việc thực nghiệm............................................................. 76 3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................... 76 3.6.1. Đánh giá định tính ................................................................................. 76 3.6.2. Đánh giá định lượng .............................................................................. 77 KẾT LUẬN CHUNG .................................................................................... 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 86 PHỤ LỤC ....................................................................................................... 88

vii

DANH MỤC BẢNG, BIỂU

DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Đánh giá năng lực tư duy logic của người học trong dạy học Vật lí 9 Bảng 3.1. Bảng phân phối thực nghiệm số HS đạt điểm . .............................. 78 Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất: số % HS đạt điểm .................................. 79 Bảng 3.3. Bảng lũy tích: số % HS đạt điểm ≤ ................................................ 80 Bảng 3.4. Bảng phân phối tần số .................................................................... 80 Bảng 3.5. Bảng tham số thống kê ................................................................... 81

DANH MỤC BIỂU Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân phối thực nghiệm: số HS đạt điểm xi .................. 78 Biểu đồ 3. 2. Biểu đồ phân phối tần suất: số % HS đạt điểm xi ..................... 79 Biểu đồ 3.3. Đường lũy tích : số % HS đạt điểm ≤ xi .................................... 80

1

MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI “Mục tiêu giáo dục của nước ta trong giai đoạn hiện nay là phải đào tạo thế hệ trẻ có ý thức cộng đồng và phát huy tính tích cực của cá nhân, làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại; có tư duy sáng tạo, có kĩ năng thực hành giỏi, có tác phong công nghiệp, có tính tổ chức và kỉ luật” . Đó là những nội dung được xác định tại Hội nghị Ban chấp hành Trung ương Đảng cộng sản Việt Nam lần thứ II (khóa VIII). Đối với dạy học môn vật lí ở trường phổ thông, mục tiêu đó được cụ thể trong bốn nhiệm vụ: giáo dưỡng, giáo dục, phát triển và giáo dục kĩ thuật tổng hợp. Trong đó phát triển tư duy học sinh (HS) là nhiệm vụ đặc biệt quan trọng, là động lực giúp cho việc thực hiện có hiệu quả các nhiệm vụ còn lại, đồng thời suy cho cùng, mục đích cuối cùng của dạy học là “Dạy học phải kéo theo sự phát triển trí tuệ học sinh” (Vư-gốt-xki). Nội dung phát triển năng lực tư duy cho HS bao gồm: rèn luyện những thao tác, hành động, phương pháp nhận thức cơ bản, công cụ để HS chiếm lĩnh kiến thức, vận dụng sáng tạo kiến thức giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động thực tiễn. Trong dạy học, năng lực tư duy logic có tầm quan trong như một công cụ cốt lõi, làm cơ sở cho năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo.Việc phát triển tư duy logic trong dạy học là nhiệm vụ quan trọng và cần thiết cho mọi hoạt động. Những kỹ năng cần thiết của người lao động mới trong xã hội toàn cầu hóa, cạnh tranh và hợp tác như: trình bày vấn đề, thuyết phục, đàm phán có cơ sở từ năng lực tư duy logic, và năng lực này cần phải được quan tâm và phát triển từ khi HS còn ngồi trên ghế nhà trường.

Vậy làm thế nào để phát triển năng lực tư duy logic cho HS trong dạy học môn vật lí ở trường phổ thông? Đây là câu hỏi từ lâu được nhiều giáo viên (GV) vật lí quan tâm bởi thực tế năng lực tư duy, suy luận logic, diễn đạt tư tưởng, ý kiến của học sinh và đôi khi là cả GV còn nhiều bất cập, hạn chế.

2

Trong chương trình nội dung dạy học môn vật lí thì năm học lớp 10 là một năm học mà HS được tiếp cận và học những nội dung kiến thức vật lí rất hay nhưng đồng thời cũng gây cho HS nhiều khó khăn bởi mức độ kiến thức của nó mà HS lại đang gặp vấn đề là non trong lối tư duy logic, lập luận chặt chẽ, chính xác trong diễn đạt ý kiến, ý tưởng của bản thân dẫn đến việc HS học tập một cách thụ động, không phát huy được tính sáng tạo trong khi lĩnh hội kiến thức lẫn trong quá trình giải bài tập vật lí, thành thử HS chưa linh hoạt trong học tập cũng như chưa biết áp dụng vật lí vào thực tiễn, do đó vô hình chung các em đã tự biến môn vật lí mất đi bản chất và ý nghĩa thực tế của nó, do vậy mà việc học tập lại càng trở nên khó khăn hơn. Trong dạy học vật lí, việc phát triển năng lực tư duy logic giúp HS tự xây dựng được kiến thức vật lí một cách logic, sâu sắc; biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn linh hoạt, không máy móc. Từ đó, kiến thức mà HS thu nhận được trở nên vững chắc và sinh động hơn. Nó tạo cho HS thói quen tự nghiên cứu, làm việc độc lập, suy nghĩ có phương pháp, tạo tiềm lực lâu dài cho cuộc sống sau này.

Chương “Động lực học chất điểm” là một chương rất quan trọng trong chương trình vật lí 10 trung học phổ thông(THPT). Kể cả về mặt lý thuyết lẫn thực hành giải bài tập, chương này có nội dung tương đối dài và nhiều bài tập khó, HS sẽ dễ cảm thấy khó khăn không biết phải giải quyết thế nào. Hơn nữa, đây mới là chương thứ hai trong chương trình vật lí 10 nhưng là chương chứa một lượng kiến thức vững chắc cho quá trình học tập vật lí ở các giai đoạn sau của học sinh.Vì thế việc hình thành, phát triển và bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy logic ở chương này là thật sự cần thiết.

Với những lí do trên ,tôi chọn: Phát triển năng lực tư duy logic của học sinh trong dạy học chương "Động lực học chất điểm”, vật lí 10 trung học phổ thông làm đề tài nghiên cứu.

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Lựa chọn và sử dụng các biện pháp để phát triển năng lực tư duy logic của học sinh trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” góp phần nâng cao chất lượng dạy học.

3

3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tương nghiên cứu của đề tài - Năng lực tư duy logic.

- Biện pháp để phát triển năng lực tư duy logic.

- Phát triển năng lực năng lực tư duy logic trong dạy học chương “Động lực học chất điểm”, vật lí 10 trung học phổ thông.

3.2. Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu để phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh ở nội dung chương “Động lực học chất điểm”, vật lí 10 trung học phổ thông.

4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC. Nếu thiết kế và sử dụng được bài tập định tính và bài tập nghịch lý, ngụy biện trong dạy học chương “Động lực học chất điểm”, vật lí 10 trung học phổ thông thì sẽ góp phần phát triển năng lực tư duy logic của học sinh, là cơ sở cho năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, góp phần nâng cao chất lượng dạy học.

5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu cơ sở lý luận về tư duy logic và năng lực tư duy logic.

- Nghiên cứu, tìm hiểu về phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh trong dạy học vật lí.

- Nghiên cứu thực trạng dạy và học vật lí 10 ở một số trường THPT ở Nghệ An, nghiên cứu vấn đề về việc quan tâm bồi dưỡng và phát triển năng lực tư duy logic cho HS. Xây dựng tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic trong dạy học vật lí.

- Tìm hiểu mục tiêu và nội dung dạy học chương “Động lực học chất điểm”, vật lí 10 trung học phổ thông.

- Nghiên cứu, lựa chọn được các biện pháp và sử dụng nó để phát triển năng lực tư duy logic trong dạy học vật lí của học sinh.

4

- Thiết kế các phương án dạy học với nội dung chương “Động lực học chất điểm”, vật lí 10 trung học phổ thông nhằm phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh.

- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiểu quả của các phương án đã thiết kế, điều chỉnh và hoàn thiện. Quay phim tiết dạy thực nghiệm làm tư liệu cho bảo vệ đề tài.

6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Phương pháp nghiên cứu tài liệu.

- Phương pháp quan sát, điều tra.

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm.

- Phương pháp thông kê toán học.

7. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI * Về mặt lý luận - Tập hợp, hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học phát triển năng lực tư duy logic. * Về ứng dụng: - Mô tả được thực trạng khái quát và chi tiết về dạy học theo hướng phát triển năng lực tư duy logic ở một số trường THPT tỉnh Nghệ An. - Sưu tập, xây dựng được 20 bài tập định tính và bài tập nghịch lý, ngụy biện dùng cho dạy học chương “Động lực học chất điểm” theo hướng phát triển năng lực tư duy logic của học sinh.

- Thiết kế 3 tiến trình dạy học các kiến thức chương “Động lực học chất điểm”,vật lí 10 trung học phổ thông theo hướng phát triển năng lực tư duy logic.

- Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tư duy logic của học sinh trong và sau khi học chương “Động lực học chất điểm”,vật lí 10 trung học phổ thông.

8. CẤU TRÚC LUẬN VĂN Mở đầu Nội dung và kết quả nghiên cứu( có 03 chương)

5

Chương 1: Phát triển năng lực tư duy logic của học sinh trong dạy học vật lí bằng bài tập định tính và bài tập nghịch lý, ngụy biện.

Chương 2: Phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh trong dạy học chương “Động lực học chất điểm”, vật lí 10 trung học phổ thông.

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm Kết luận chung

6

NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ BẰNG BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH VÀ BÀI TẬP NGHỊCH LÝ, NGỤY BIỆN. 1.1. Năng lực tư duy logic Theo tác giả Phạm Thị Phú [ 17, tr.63] thì “Năng lực tư duy logic là thuộc tính tâm lí cá nhân cho phép cá nhân thực hiện được thao tác tư duy (phương pháp phân tích- tổng hợp) để tư duy theo đúng các quy luật, quy tắc , nguyên tắc, phạm trù của Logic học, giải quyết được các vấn đề nhờ thực hiện thành công quá trình suy luận”.

1.1.1. Biểu hiện của năng lực tư duy logic.

Căn cứ vào nội hàm khái niệm năng lực tư duy logic nêu trên, có thể đưa ra một số biểu hiện của năng lực tư duy logic sau: - Trình bày/ giới thiệu vấn đề rõ ràng, mạch lạc bằng ngôn ngữ nói/viết/mô hình hóa; - Phân tích được vấn đề, kế hoạch giải quyết vấn đề rõ ràng, trúng đích bằng ngôn ngữ nói/viết mạch lạc; - Trình bày (nói/viết) kết quả giải quyết vấn đề bằng chỗi suy luận hợp logic.

- Áp dụng phương pháp phân tích - tổng hợp giải quyết vấn đề đạt kết quả; - Đặt câu hỏi trúng, rõ, gọn; - Tranh luận/phản biện dựa trên các dữ liệu khách quan, lập luận chặt chẽ, tuân thủ các quy tắc, quy luật logic.

1.1.2. Biểu hiện của năng lực tư duy logic trong học tập vật lí. Đối với dạy học Vật lí, trong quá trình lĩnh hội kiến thức/kỹ năng mới, năng lực tư duy logic của người học thể hiện qua các kĩ năng:

7

- Trình bày (ngôn ngữ nói) câu trả lời đúng, với lập luận chặt chẽ đối với các câu hỏi của giáo viên; - Đặt câu hỏi trúng, rõ, gọn cho giáo viên hoặc chất vấn bạn bè khi thảo luận; Trong hoạt động vận dụng kiến thức/kĩ năng Vật lí, năng lực tư duy logic của người học thể hiện qua kĩ năng: - Giới thiệu một vấn đề Vật lí ( bài tập/câu hỏi/tình huống có vấn đề Vật lí) bằng ngôn ngữ nói/ viết/ mô hình hóa đảm bảo đúng, ngắn gọn, rõ ràng, chặt chẽ.

- Phát hiện vấn đề trong bài toán nghịch lý và ngụy biện, các bài toán thiếu/thừa/sai dữ kiện; - Phân tích vấn đề: xác định được dữ kiện và ẩn số, phân tích hiện tượng phức tạp thành các hiện tượng đơn giản, so sánh với hiện tượng tương tự, tìm được cách thức giải quyết vấn đề, nêu tường minh con đường giải quyết vấn đề; - Xây dựng chuỗi suy luận hợp logic theo phương pháp phân tích (đi từ ẩn số đến các dữ kiện) và/hoăc theo phương pháp tổng hợp (đi từ dữ kiện đến ẩn số); - Giải được các bài tập định tính với chuỗi lập luận đúng, mạch lạc, rõ ràng, ngắn gọn; - Giải quyết thành công các nhiệm vụ học tập (bài tập, dự án học tập, báo cáo thí nghiệm, chuyên đề học tập, bài kiểm tra, tiểu luận,…), và phải trình bày kết quả bằng ngôn ngữ (nói/viết) đảm bảo tính chính xác, ngắn gọn, rõ ràng, phù hợp các quy tắc, quy luật logic.

- Phân tích, đánh giá đúng câu trả lời của bạn, có lí giải thuyết phục; Trong hoạt động nghiên cứu khoa học, năng lực tư duy logic biểu hiện qua một số kĩ năng sau (dành cho đào tạo Đại học và sau Sau Đại học): - Tự lực đề xuất vấn đề nghiên cứu từ quan sát và khái quát hóa thực tiễn;

8

- Tự lực đề xuất vấn đề nghiên cứu từ suy luận dựa trên các lí thuyết đã biết; - Xây dựng và trình bày kế hoạch/ đề cương nghiên cứu đảm bảo tính logic, tính khoa học chuyên nghành, tính khả thi; - Trình bày kết quả nghiên cứu bằng văn bản ( Báo cáo tổng kết/ bản Luận văn/ Luận án,…) đảm bảo tính khoa học chuyên nghành,tính thống nhất logic, văn phong rõ ràng chặt chẽ, ngôn ngữ đảm bảo tính học thuật và tính bản sắc văn hóa (tiếng Việt/ tiếng nước ngoài).

- Trình bày kết quả nghiên cứu bằng thuyết trình (báo cáo miệng) đảm bảo tính khoa học chuyên nghành, tính thống nhất logic, văn phong rõ ràng chặt chẽ, ngôn ngữ đảm bảo bảo tính học thuật và tính bản sắc văn hóa (tiếng Việt/tiếng nước ngoài).

- Trình bày kết quả nghiên cứu bằng thuyết trình (báo cáo miệng) đảm bảo tính thuyết phục vầ mặt học thuật chuyên nghành và về mặt logic, ngôn ngữ lưu loát, rõ ràng, lập luận khúc chiết chặt chẽ; - Trả lời các câu hỏi chất vấn, bảo vệ kết quả nghiên cứu dựa trên các dữ liệu khách quan, các cơ sở lí luận vững chắc với luận cứ chặt chẽ, thuyết phục.

1.1.3. Đánh giá năng lực tư duy logic của người học trong dạy học Vật lí.

Dựa vào các biểu hiện nêu trên của năng lực tư duy logic, có thể đánh giá năng lực tư duy logic của người học theo các tiêu chí, tương ứng 4 mức độ như bảng sau

9

Bảng 1.1. Đánh giá năng lực tư duy logic của người học trong dạy học Vật lí Mức độ 1 (Không đạt) Kĩ năng trả Không trả lời lời câu hỏi Trả lời sai cua giáo viên

Mức độ 2 (Đạt) Trả lời đúng Lập luận sơ sài

2

Kĩ năng giới thiệu vấn đề/đề bài tập và phân tích vấn đề

Nêu được dữ kiện, ẩn số (vẫn phụ thuộc tài liệu)

3

Kĩ năng xây Không lập luận dựng chuỗi suy luận logic

4

Kĩ năng đặt Không nêu được Tái hiện Nêu được câu hỏi/ phát vấn đề/câu hỏi được vấn vấn đề mới hiện vấn đề đề đã có

5

Kĩ năng Không đánh phân tích/ giá/đánh giá sai đánh giá câu trả lời

TT 1

Tiêu chí

Lặp lại nguyên xi đề bài (không thoát li tài liệu); Nêu dữ kiện, ẩn số chưa đầy đủ/sai

Lập luận sơ sài, có từ 02 lỗi logic

Đánh giá đúng, không phân tích

Mức độ 3 (Khá) Trả lời đúng Lập luận đúng, ngôn ngữ tương đối tốt Nêu được dữ kiện, ẩn số bằng ngôn ngữ nói và viết (tóm tắt) thoát li tài liệu Lập luận đúng, còn 01 lỗi logic

Đánh giá đúng, phân tích tương đối đầy đủ

Mức độ 4 (Tốt) lời Trả trúng Lập luận chặt chẽ, ngôn ngữ tốt.

Trình bày vấn đề bằng ngôn ngữ của bản thân, kết hợp nói, viết,vẽ hình Lập luận đúng, chặt chẽ, không có lỗi logic.

Nêu được vấn đề mới với lập luận chặt chẽ Đánh giá đúng, phân tích ưu điểm, hạn chế đầy đủ

10

1.2. Vị trí của năng lực tư duy logic trong mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông năm 2018.

Năng lực tư duy logic có tầm quan trọng như một năng lực công cụ cốt lõi, làm cơ sở cho các năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo. Tất cả các môn học trong nhà trường cần quan tâm hình thành và phát triển năng lực tư duy logic cho người học.

Chương trình giáo dục phổ thông 2018 [2], xác định rõ 6 năng lực chung mà tất cả các môn học cần hình thành và phát triển cho học sinh là: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

Chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí [3], xác định mục tiêu môn Vật lí ngoài việc cùng với các môn học khác phát triển các năng lực chung trên còn có mục tiêu phát triển các năng lực đặc thù – năng lực vật lí, gồm các thành phần sau: - Có được những kiến thức, kĩ năng phổ thông cốt lõi về: mô hình hệ vật lí; năng lượng và sóng; lực và trường; - Vận dụng được một số kĩ năng tiến trình khoa học để khám phá, giải quyết vấn đề dưới góc độ vật lí; - Vận dụng được một số kiến thức, kĩ năng trong thực tiễn, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội và bảo vệ môi trường; - Nhận biết được năng lực, sở trường của bản thân, định hướng được nghề nghiệp và có kế hoạch học tập, rèn luyện đáp ứng yêu cầu của định hướng nghề nghiệp.

Năng lực tư duy logic không được tường minh, song nó nằm trong năng lực Vật lí: nhận thức Vật lí;Vận dụng được một số kĩ năng tiến trình khoa học để khám phá, giải quyết vấn đề dưới góc độ vật lí; Vận dụng được một số kiến thức, kĩ năng trong thực tiễn.

11

1.3. Bài tập định tính trong dạy học dạy học phát triển năng lực tư duy logic.

1.3.1. Khái niệm về bài tập định tính.

Theo tác giả Nguyễn Đình Thước [18, tr.9] thì “ Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải không cần sử dụng các phép toán định lượng, chỉ cần sử dụng chuỗi suy luận logic có thể kết hợp với với một vài phép tính đơn giản (có thể tính nhẩm được). Nghĩa là, muốn giải những bài tập định tính, học sinh phải thực hiện những phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất (nội hàm) của các khái niệm, định luật Vật lí và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong những trường hợp cụ thể. Đa số các bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện xác định” Có 03 mức độ về bài tập định tính: - Loại bài tập định tính đơn giản là loại bài tập học sinh chỉ cần áp dụng một định luật, một quy tắc, hay một phép suy luận logic là giải được.

- Loại bài tập định tính tổng hợp là loại bài tập định tính khi giải học sinh phải áp dụng một chuỗi các suy luận logic dựa trên cơ sở các định luật, quy tắc mới có thể giải được.

- Loại bài tập định tính sáng tạo là loại bài tập định tính giải nó đòi hỏi các phép suy luận logic, không theo khuôn mẫu quen thuộc mới có thể tìm ra phương án giải quyết bài tập.

Bài tập định tính được ưu tiên hàng đầu sau khi học xong lí thuyết, trong khi luyện tập, ôn tập Vật lí. [18, tr.10] 1.3.2. Phân loại bài tập định tính.

Phân loại bài tập định tính có nhiều cách khác nhau, nhưng thường gặp nhất là hai dạng sau: - Giải thích hiện tượng Giải thích hiện tượng là cho biết một hiện tượng xảy ra, và luôn xảy ra như vậy, tức là biết hiện tượng và giải thích nguyên nhân của nó. Đối với

12

người học, nguyên nhân đó chính là những đặc tính của những định luật Vật lí. Đối với dạng bài tập này, bắt buộc phải thiết lập mối quan hệ giữa một hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật, hiện tượng với một định luật hay một lí thuyết vật lí ào đó.

- Dự đoán hiện tượng Bài tập dự đoán hiện tượng là căn cứ vào điều kiện cụ thể của đầu bài,xác định điều kiện cụ thể của đề bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán hiện tượng gì có thể xảy ra và xảy ra như thế nào. Tức là ta đã biết điều kiện cụ thể và sau đó tìm quy luật chung chi phối hiện tượng và rút ra kết luận.

Ngoài ra nếu xét theo hình thức thể hiện, bài tập định tính có các dạng sau: - Thể hiện bài tập định tính dưới dạng câu hỏi bằng lời Hình thức này được sử dụng khi thông tin của bài tập hoàn toàn có thể mô tả bằng lời một cách ngắn gọn, súc tích.Khi nghe xong hoặc đọc xong toàn bộ nội dung của bài tập, người học có thể hiểu và thu nhận được ngay một cách chính xác những thông tin về điều kiện của bài tập và nắm được ngay những yêu cầu cần phải giải thích.

Ví dụ 1: Một em bé giữ một đầu dây, đầu kia có buộc một bong bóng bơm khí hidro. Vì sao bong bóng đứng yên trong không khí?

- Thể hiện bài tập bằng đồ thị. Ở hình thức này, những điều kiện ban đầu được ẩn chứa trong các mô hình, đồ thị, hình vẽ hay sơ đồ, còn các yêu cầu đặt ra được trình bày bằng lời.

Ví dụ 2: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của độ dãn

của

một lò xo vào lực kéo F. a, Tại sao có thể nói các cặp giá trị F và giới hạn đàn hồi của lò xo?

trên đồ thị đều nằm trong

13

b, Tìm độ cứng của lò xo.

F(N)

Hình 1.

5 4 3 2 1 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

- Thể hiện bài tập bằng thí nghiệm đơn giản.

Bài tập yêu cầu người học tiến hành một thí nghiệm đơn giản (thường là thí nghiệm định tính), quan sát diễn biến thí nghiệm, mô tả và giải thích kết quả thí nghiệm.

Ví dụ 3: Tiến hành thí nghiệm: đặt một hòn bi lên trên mặt bàn và một chiếc lọ có miệng tròn úp lên nó. Quay cái lọ thật khéo, mô tả hiện tượng.

Hình thức này được sử dụng khi yêu cầu của bài tập gắn liền với kết quả thí nghiệm. Đây là những thí nghiệm thuộc loại đơn giản, dễ thực hiện và có thể thành công ngay. Nội dung các điều kiện ban đầu của bài tập là hướng dẫn cách bố trí và thao tác thí nghiệm,yêu cầu quan sát, mô tả và giải thích kết quả thí nghiệm. Đôi khi các bài tập dạng này dữ kiện có thể được thực hiện dưới dạng mô tả thí nghiệm bằng lời và cho trước kết quả thí nghiệm, yêu cầu giả thích kết quả. Đây là cách chuyển dạng thức từ các bài tập thí nghiệm sang bài tập định tính được thực hiện một cách linh hoạt tùy thuộc vào điều kiện thực tế khi sử dụng bài tập (ở lớp, ở nhà, ở phòng thi,..)

1.3.3. Phương pháp giải bài tập định Do đặc điểm của bài tập định tính là chú trọng đến mặt định tính của hiện tượng nên đa số các bài tập định tính được giải bằng suy luân logic, vận

14

dụng những khái niệm, quy tắc định luật Vật lí tổng quát vào những trường hợp cụ thể. Thông thường, để liên hệ một hiện tượng đã cho với các kiến thức đã biết phải phân tích hiện tượng phức tạp thành nhiều hiện tượng đơn giản, sau đó dùng phương pháp tổng hợp những nhận xét rút ra từ các định luật riêng biệt thành một kết quả chung. Nghĩa là để giải một bài tập định tính phức tạp còn phải phân tích nó thành các bài tập đơn giản, giải từng bài tập đơn giản và tổng hợp các lời giải. Có thể nói khi giải các bài tập định tính, phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp thường gắn chặt với nhau.

Khi giải các bài tập định tính, có thể vạch ra một dàn bài chung gồm những bước chung sau: Bước 1: Tìm hiểu đề bài - Đọc kỹ đề bài; - Tìm hiểu các thuật ngữ chứa đựng dữ kiện và ẩn số; - Ghi tóm tắt đề bài, vẽ hình (nếu cần).

Bước 2: Phân tích bản chất vật lí của hiện tượng - Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng đã nêu trong đề bài; - Phân tích để thấy rõ mỗi giai đoạn có liên quan đến những khái niệm, đại lượng Vật lí nào, giai đoạn đó bị chi pối bởi những định luật Vật lí nào.

Bước 3: Lập kế hoach giải Xây dựng chuỗi suy luận logic phân tích bắt đầu từ câu hỏi của bài tâp và kết thúc bằng: - Các dữ kiện của bài tập, hoặc - Kết quả của thí nghiệm đã tiến hành, hoặc - Số liệu trong các bảng số liệu, hoặc - Phát biểu các định luật/định nghĩa các khái niệm Vật lí.

Bước 4: Thực hiện giải Xây dựng chuỗi suy luận tổng hợp, bắt đầu từ sự phát biểu các định luật, định nghĩa khái niệm Vật lí thích ứng, hoặc mô tả các đặc tính, tính chất, trạng thái của sự vật/ hiện tượng nêu trong đề bài, và kết thúc bằng trả lời các câu hỏi của bài tập.

15

Bước 5: Kiểm tra câu trả lời (biện luận) Biện luận thực chất là phân tích kết quả cuối cùng xem kết quả tìm được có phù hợp với điều kiện đã nêu ra ở đề bài hay không, ngoài ra việc kiểm tra lại kết quả cũng là một trong nững cách kiểm tra lại sự đúng đắn của quá trình lập luận. Đối với các bài tập định định, có nhiều cách để kiểm tra trong đó có hai cách thường dùng đó là thực hiện các thí nghiệm cần thiết có liên quan để đối chiếu với kết luận về dự đoán hiện tương hoặc đối chiếu câu trả lời với các nguyên lí hay định luật Vật lí tổng quát tương ứng xem chúng có thỏa mãn hay không.

Làm thí nghiệm để kiểm tra, giải bài tập bằng cách khác, đối chiếu với các nguyên lí tổng quát…

1.3.4. Vai trò của bài tập định tính trong dạy học phát triển năng lực tư duy logic của học sinh.

Bài tập định tính có rất nhiều ưu điểm về mặt phương pháp học.Phương pháp giải những bài tập định tính bao gồm việc xây dựng những suy lí logic dựa trên những định luật vật lí nên bài tập định tính là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy logic cho học sinh. Cụ thể như sau: Giải bài tập định tính tạo điều kiện cho học sinh suy luận phát triển và rèn luyện ngôn ngữ Vật lí. Bài tập tập Vật lí có hai dạng cơ bản là bài tập giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng. Trong bài tập định tính giải thích hiện tượng thì nguyên nhân của các hiện tượng là do các đặc tính, các định luật Vật lí. Như vậy, học sinh phải chuyển những ngôn ngữ trong bài tập định tính thành ngôn ngữ Vật lí để từ đó có thể phân tích hiện tượng cần khảo sát thành các hiện tượng đơn giản chỉ tuân theo một quy tắc, một định luật nhất định. Chính điều này làm tăng thêm ngôn ngữ cho các em, vì ngôn ngữ Vật lí đôi khi thể hiện trong cuộc sống theo nhiều dạng khác nhau. Mặt khác trong cả hai dạng của bài tập định tính là giải thích hiện tượng hay dự đoán hiện tượng học sinh buộc phải trình bày những suy nghĩ, những ý tưởng của mình bằng cách nói hoặc viết, học sinh phải lựa chọn các từ ngữ để có thể mô tả một cách thật chính xác những ý nghĩ của mình. Nếu việc làm này được thực

16

hiện thường xuyên thì khả năng trình bày ý tưởng, khả năng tranh luận, phê phán, khả năng hợp tác, làm việc theo nhóm… cũng sẽ được phát triển.

Giải bài tập định tính là cơ hội khắc sâu bản chất Vật lí của các hiện tượng.Trong khi xây dựng kiến thức học sinh đã nắm được cái chung, cái khái quát của các khái niệm, các định luật và cũng là cái trìu tượng. Khi làm bài tập thì học sinh sẽ nắm được biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế. Mặc dù bài tập định lượng và bài tập định tính đều có công dụng này, tuy nhiên do đặc điểm của bài tập định lượng nên khi giải chúng học sinh phải thực hiện một loạt các phép tính toán, việc làm này dẫn đến toán học hóa bài tập Vật lí, học sinh chỉ thực hiện giải mà không hiểu được bản chất của sự vật, hiện tượng một cách sâu sắc. Nhưng đối với bài tập định tính thì khác, bài tập định tính có thể giúp học sinh nhận thức được bản chất Vật lí của hiện tượng một cách sâu sắc vì: - Bài tập định tính đưa được lí thuyết lại gần hơn với cuộc sống,điều này làm tăng thêm hứng thú của các em học sinh, giúp cho các em có tinh thần ham học hỏi, tạo điều kiện cho óc quan sát của các em phát triển, làm cho Vật lí gần hơn với cuộc sống.

- Khi giải bài tập định tính học sinh phải phân tích được hiện tượng phức tạp thành các hiện tượng đơn giản, đồng thời tìm ra nguyên nhân hay quay tắc , định luật chi phối hiện tượng đơn giản đó. Từ đó tổng hợp lại để có cái nhìn đầy đủ về sự vật, hiện tượng cần nghiên cứu. chính trong quá trình này, học sinh tự mình tìm hiểu về bản chất của sự vật, hiện tượng một cách sâu sắc nhất.

- Việc giải bài tập định tính còn giúp học sinh phân tích được nội dung Vật lí trong các bài tập định lượng.

Giải bài tập định tính học sinh có cơ hội rèn luyện các thao tác tư duy.Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do các bài tập định tính đặt ra, học sinh phải thực hiện các thao tác tư duy như phân tích, so sánh, đối chiếu, trìu tượng hóa, tổng hợp, khái quát hóa để giải quyết vấn đề. Khi giả bài tập định tính các thao tác tư duy được sử dụng linh hoạt đan xen, hỗ trợ

17

lẫn nhau, do đó tư duy của học sinh có điều kiện để phát triển. Như vậy, thông qua giải bài tập định tính thì các thao tác tư duy của học sinh được rèn luyện.

Ví dụ 4: Giải thích vì sao khi tra lưỡi bào bằng thép vào thân gỗ thì gõ vào lưỡi bào, khi tháo lưỡi bào ra thì gõ vào thân gỗ?

Khi tiến hành các bước giải bài tập này, học sinh sử dụng các thao tác tư duy sau: + Phân tích đề bài để tìm ra dữ liệu đề bài cho (tra lưỡi bào bằng thép vào, tháo lưỡi bào ra thân gỗ) và vấn đề mà bài hỏi ( tương ứng với giả thiết là tại sao lại gõ vào lưỡi bào và gõ vào thân gỗ). + So sánh hai hiện tượng có gì giống và khác nhau. + Trìu tượng hóa và đối chiếu với các câu hỏi đề bài để giữ lại những đặc tính của sự vật hiện tượng đang khảo sát (lưỡi bào bằng thép có khối lượng lớn nên có quán tính lớn) Tổng hợp những dữ kiện của bài và các dữ liệu tìm ra để đưa ra câu trả lời.

Giải bài tập định tính là cơ hội để rèn luyện năng lực lập luận logic.

Như đã nói ở trên, bài tập định tính có hai dạng cơ bản là bài tập giải thích hiện tượng và dự đoán hiện tượng. Đối với dạng bài tập giải thích hiện tượng thì học sinh phải căn cứ vào hiện tượng đã cho và phải giải thích tại sao hiện tượng này lại xảy ra như thế, nghĩa là phải đi tìm nguyên nhân của hiện tượng đó. Đối với học sinh thì nguyên nhân đó chính là những đặc tính, những quy luật Vật lí. Còn đối với dạng bài tập dự đoán hiện tượng, học sinh phải căn cứ vào những dữ kiện cụ thể của đề bài từ đó xác định được những định luật chi phối hiện tượng để dự đoán hiện tượng gì xảy ra và xảy ra như thế nào.

Giải bài tập định tính là xây dựng chuỗi suy luận logic hoặc theo tư duy tổng hợp (đi từ dữ kiện đến câu hỏi) hoặc theo tư duy phân tích (đi từ câu hỏi đến dữ kiện). Chuỗi suy luận ấy phải sử dụng các khái niệm, định luật như những tiên đề và các quy tắc logic. Giải thành công bài tập tức là xây dựng chuỗi logic đảm bảo tính khoa học (Vật lí) và tính logic (khoa học logic) rõ ràng, mạch lạc, khúc chiết và thuyết phục.

18

Từ những phân tích trên ta thấy rằng, giải bài tập định tính bắt buộc phải thiết lập mối quan hệ giữa các hiện tượng Vật lí, hay các điều kiện cụ thể cho trước với các đặc tính, các định luật Vật lí giúp giải thích và tiên đoán diễn biến tiếp theo của hiện tượng. Thực chất của việc làm này là thực hiện phép suy luận logic như thiết lập luận ba đoạn nhất quyết đơn hay luận ba đoạn rút gọn hay suy luận có điều kiện…Vì vậy, giải bài tập định tính chính là cơ hội rèn luyện năng lực lập luận logic.

1.4. Bài tập nghịch lý, ngụy biện trong dạy học phát triển năng lực tư duy logic.

1.4.1. Khái niệm về bài tập nghịch lý.

Nghịch lý là những gì trái với tự nhiên hoặc những điều hiển nhiên đã được công nhận.

Bài tập nghịch lý về Vật lí là những bài tập chứa đựng những yếu tố nghịch lý (yếu tố trái ngược, không phù hợp với các kiến thức Vật lí hoặc không phù hợp với thực nghiệm/thực tế). [17, tr.76] Ví dụ 5: Một quả cầu trượt không ma sát theo mặt trong của một máng tròn

O

Khi đó có trọng lực

và phản lực

lực này dù là thế nào thì hợp lực

của giá đỡ tác dụng lên nó. Các

của chúng, nói chung cũng không hướng

dọc theo bán kính tới điểm O là tâm của máng tròn. Nhưng quả cầu này lại vẫn chuyển động tròn (theo máng), nghĩa à có lực hướng tâm tác dụng.

Nhưng lực hứng tâm đó không thể là lực nào trong hai lực đang tác dụng lên

19

vật, cũng không thể là hợp lực của chúng. Vậy lực hướng tâm ở đâu mà có?

Giải quyết nghịch lý này như thế nào?

Nghịch lý ở đây đó là: Theo lý thuyết, một vật chỉ chuyển động tròn khi có lực hướng tâm tác dụng; Ở trường hợp này, không có lực hướng tâm nhưng vật vẫn chuyển dộng tròn, mâu thuẫn với lý thuyết đã được công nhận trong Vật lí.

Bản chất của hiện tượng này là vật không chuyển động tròn đều, gia tốc của vật gồm hai thành phần: gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến ;Trọng tâm phân tích thành hai thành phần: phương vận tốc; Lực hướng tâm

theo hướng bán kính quỹ đạo, =

theo

gây ra gia tốc hướng tâm, còn

gây ra gia tốc tiếp tuyến.

1.4.2. Khái niệm về bài tập ngụy biện.

Ngụy biện là việc sử dụng các lập luận một cách sai lầm, cố ý vi phạm các quy tắc logic trong suy luận một cách tinh vi, cố ý nhằm mục đích đánh lạc hướng người nghe,người đọc, làm cho họ nhầm tưởng cái sai là đúng và cái đứng là sai.

Bài tập ngụy biện về Vật lí là bài tập xây dựng các ngụy biện, chủ yếu dựa trên các sai lầm của người học về nhận thức, vận dụng kiến thức Vật lí hoặc sai lầm về vận dụng các quy tắc logic. Yêu cầu người học chỉ ra được sai lầm trong lập luận. Trong các bài tập nghịch lý thường có yếu tố ngụy biện, ngụy biện để đi đến Vật lí.[17,tr.79] Ví dụ 6: Hai đại lượng A và B được gọi là tỷ lệ thuận với nhau nếu tỷ số giữa chúng là một đại lượng không đổi. tức là nếu A= kB (k không đổi) thì A và b tỷ lệ thuận với nhau.

Theo định luật II Newton F= ma, chất điểm đang chuyển động với gia tốc a, thì gây ra gia tốc đó tỉ lệ thuận với khối lượng m, ta có F = k1m (1); Lực gây ra gia tốc a cho chất điểm có khối lượng không đổi tỉ lệ thuận với gia tốc, ta có F = k2a (2); k1 và k2 là các hằng số nhân.

20

Nhân vế với vế hai phương trình trên ta được F2 = k1k2ma; F = k’ (3) với k’ =

;

Chia vế với vế hai phương trình trên ta được 1 = k” =

; a = k”m (4) với

.

Phương trình (1) và phương trình (2) rõ ràng mâu thuẫn với định luật II

Newton F = ma.

Sai lầm trong chuỗi suy luận trên là ở chỗ nào?

Ngụy biện được che dấu tinh vi ở hằng số nhân; trong công thức (1) k1 = a, công thức (2) k2 = m, thay vào (3) vẫn trở về công thức định luật II Newton F = ma; thay vào công thức (4) được một biểu thức hiển nhiên a = a.

1.4.3. Vai trò của bài tập nghịch lý, ngụy biện trong dạy học phát triển năng lực tư duy logic của học sinh.

Các bài tập nghịch lý và ngụy biện có đặc điểm chung là các sai lầm được ẩn dấu một cách tinh vi, nếu chỉ nhìn nhận một cách hình thức thì không nhận ra được. Cần phải xem xét, phân tích cặn kẽ, có luận cứ, luận chứng khoa học đầy đủ, chính xác thì mới hóa giải được nghịch lý/ngụy biện đó.Giải các loại bài tập này , công việc đầu tiên phải làm bao giờ cũng là nghiên cứu lại chính xác khái niệm, định luật và lí thuyết Vật lí mà bài toán đề cập đến.

Nghiên cứu để hiểu thật chính xác nội dung của khái niệm hoặc định luật: nó diễn tả mối quan hệ như thế nào, giữa những đại lượng nào trong khái niệm hoặc định luật, điều kiện nào để xảy ra mối quan hệ đó?

Sau khi đã đối chiếu đúng nội dung và phạm vi vận dụng của tri thức Vật lí tương ứng với nghịch lý và ngụy biện đề cập trong bài toán , ta sẽ bước sang gia đoạn tìm nguyên nhân của kết luận trái ngược hoặc sai khác giữa điều khẳng định trong bài tập với điều đáng lý xảy ra theo đúng như kết luận do tri thức hiểu đúng đem lại. Nói cách khác là phải di tìm hiểu lí do hiểu sai về khái niệm, định luật Vật lí hoặc phạm vi, điều kiện của bài tập đối với việc

21

vận dụng khái niệm và định luật Vật lí. Có khi sự ngụy biện xuất phát từ sự cố ý đánh tráo khái niệm, cố ý sử dụng sai định luật, có khi cố ý cho những hằng số Vật lí không phù hợp, thậm chí cố ý phạm sai sót trong tính toán. Chính vì vậy, ta cần phải thận trọng dò xét cẩn thân, cảnh giác với các kiểu ngụy biện để tìm ra cái sai. Tìm ra cái sai lầm của người khác (qa bài tập nghịch lý và ngụy biện) cũng chính là học tập tích cực.

Với các đặc điểm như vậy, nên bài tập nghịch lý/ngụy biện có vai trò rất quan trọng trong việc phát triển năng lực tư duy logic của học sinh.Cụ thể là: Bài tập nghịch lý/ ngụy biện thực chất là dạng bài tập định tính (dạng đặc biệt), do đó nó có vai trò phát triển năng lực tư duy logic của học sinh.

Tính chất đặc biệt của bài tập nghịch lý, ngụy biện là chú ý đến chuỗi suy luận ngay từ dữ kiện; dữ kiện của bài tập này bao gồm dữ kiện của bài tập thông thường và lời giải (chuỗi suy luận dẫn đến nghịch lý đối với bài tập nghịch lý; chuỗi suy luận có ngụy biện đối với bài tập ngụy biện). Do đó mà bài tập nghịch lý/ngụy biện đã kích thích tư duy sâu (phân tích, so sánh) ngay từ khi đọc đề. Ưu điểm nổi trội của bài tập nghịch lý/ngụy biện là phương tiện bồi dưỡng tư duy độc lập và phản biện. Người học cần phải được đặt vào tình huống để phê phán, phản biện, phát hiện sửa chữa cái sai để nhận thức và thực hành cái đúng một cách tích cực, chủ động.

Giải bài tập nghịch lý/ngụy biện là điều kiện để hình thành kĩ năng xây dựng lập luận sắc sảo trên cơ sở phê phán những lập luận nêu trong đề bài.

Hình thức của bài tập nghịch lý/ngụy biện có nhiều khả năng kích thích tư duy, hứng thú của người học, bởi tính bất ngờ của những kết luận rút ra do những ngụy biện tinh vi. Bên cạnh đó, các bài tập ngụy biện còn có tác dụng tích cực rèn luyện năng lực tự đánh giá và kiểm tra mức độ lĩnh hội tri thức Vạt lí, còn các bài tập nghịch lý có giá trị lớn phát triển sự khám phá, tìm tòi tri thức.

22

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 Thông qua chương này chúng tôi tập trung nghiên cứu về năng lực tư duy logic và một số biện pháp phát triển được năng lực tư duy logic với những nội dung cụ thể như sau: - Nghiên cứu và làm rõ được khái niệm và những biểu hiện của năng lực tư duy logic trong dạy học Vật lí.

- Xác định được vị trí và vai trò của năng lực tư duy logic của học sinh ở chương trình giáo dục hiện hành cũng như trong chương trình giáo dục phổ thông năm 2018.

- Làm rõ về khái niệm, các dạng, phương pháp giải bài tập định tính và vai trò của nó trong việc phát triển năng lực tư duy logic của học sinh trong dạy học Vật lí.

- Làm rõ khái niệm về bài tập nghịch lý và bài tập ngụy biện, xác định được vai trò của hai loại bài tập này đối với việc phát triển năng lực tư duy logic của học sinhtrong dạy học Vật lí.

Qua việc nghiên cứu những nội dung trên, chúng tôi nhận thấy được vai trò rất quan trọng của việc phát triển năng lực tư duy logic trong học tập môn Vật lí của học sinh.Việc phát triển năng lực này là một việc làm cần thiết trong hoạt động giảng dạy Vật lí. Dựa trên những cơ sở đã phân tích ở trên, chúng tôi sẽ thiết kế và xây dựng một hệ thống bài tập định tính và bài tập nghịch lý/ngụy biện và các hoạt động liên quan đến kiến thức chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 trung học phổ thông nhằm mục đích có thể góp phần giúp học sinh lớp 10 phát triển được năng lực tư duy logic trong học tập Vật lí, tạo tiền đề cho các giai đoạn sau.

23

CHƯƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG. 2.1. Phân tích chương “ Động lực học chất điểm”, Vật lí 10.

2.1.1. Vị trí, đặc điểm của chương “Động lực học chất điểm” Theo phân phối chương trình, thời lượng cho việc giảng dạy chương “Động lực học chất điểm” là 11 tiết, trong đó có 8 tiết lí thuyết, 2 tiết thực hành, 1 tiết bài tập, ôn tập. “Động lực học chất điểm” được trình bày ở chương II, Vật lí 10 trung học phổ thông sau chương “Động học chất điểm”. Chương này đề cập đến những vấn đề như: vì sao vật đứng yên, vật chuyển động, vật này lại chuyển động thẳng đều, vật kia lại chuyển động có gia tốc, có nghĩa là đề cập đến mối quan hệ giữa chuyển động và lực..Ngoài ra chương này còn hình thành cho các em phương pháp động lực học để giải một bài toán về chuyển động.

24

2.1.2. Cấu trúc của chương.

Động lực học chất điểm

Ba định luật Niuton

Định

Định luật I

luật II

Khối lượng

Quán tính

Lực, hợp lực

Định luật III

Trọng lực.

Trọng tâm.

Trọng lượng

Lực đàn hồi

Định luật Húc

Các lực cơ học

Lực ma sát

Lực ma sát nghỉ

Lực ma sát trượt

Lực hấp dẫn

Lực ma sát lăn

Lực, phản lực

Bài toán cơ bản của chuyển động, phương pháp động lực học chất điểm

Đl vạn vật hấp dẫn

25

2.1.3. Mục tiêu dạy học chương “Động lực học chất điểm” theo chuẩn kiến thức kĩ năng Vật lí 10.

Theo chuẩn kiến thức kĩ năng Vật lí 10 [4, tr.29], mục tiêu sau khi học xong chương “Động lực học chất điểm”, HS phải đạt được các yêu cầu sau: Về kiến thức: - Nêu được quy tắc tổng hợp và phân tích lực.

- Phát biểu được định nghĩa của lực và nêu được lực là đại lượng vectơ.

- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một chất điểm dưới tác dụng của nhiều lực.

- Nêu được quán tính của vật là gì? Kể được một số ví dụ về quá tính.

- Phát biểu được ba định luật Niuton.

- Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn và viết được hệ thức này.

- Nêu được ví dụ về lực đàn hồi và những đặc điểm của lực đàn hồi của lò xo (điểm đặt, hướng).

- Phát biểu được định luật Húc và viết hệ thức của định luật này đối với độ biến dạng của lò xo.

- Viết được công thức xác định lực ma sát trượt.

- Nêu được gia tốc rơi tự do là do tác dụng của trọng lực và viết được hệ thức p = m g .

- Nêu được khối lượng là số đo mức quán tính.

- Nêu được các đặc điểm của phản lực và lực tác dụng.

- Nêu được lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều là tổng hợp các lực tác dụng lên vật và viết được công thức: Fht =

mv 2 = mω 2 r . r

Về kỹ năng: - Vận dụng được định luật Húc, công thức của lực hấp dẫn, công thức của lực ma sát trượt để giải bài tập.

- Biểu diễn được các vectơ lực và phản lực trong một ví dụ cụ thể.

26

- Vận dụng được các định luật I, II, III Niuton để giải được các bài toán đối với một vật hoặc hệ hai vật chuyển động.

- Vận dụng được mối quan hệ giữa khối lượng và mức quán tính của vật để giải thích một số hiện tượng thường gặp trong đời sống và kỹ thuật.

- Giải được bài toán về chuyển động của vật ném ngang.

- Xác định được lực hướng tâm và giải được bài toán về chuyển động tròn đều khi vật chịu tác dụng của một hoặc hai lực.

- Xác định được hệ số ma sát trượt bằng thí nghiệm.

2.1.4 Mục tiêu bổ sung theo định hướng nghiên cứu. Đề tài nghiên cứu phát triển năng lực tư duy logic của HS trong dạy học chương”Động lực học chất điểm”,Vật lí 10 có mục tiêu hướng đến phát triển các kĩ năng sau: - Kĩ năng trả lời câu hỏi của giáo viên trong xây dựng kiến thức mới bằng ngôn ngữ nói.

- Kĩ năng giới thiệu vấn đề/bài tập trong dạy học bài tập Vật lí bằng ngôn ngữ nói, vẽ hình,viết và kết hợp viết, nói,vẽ hình.

- Kĩ năng xây dựng chuỗi suy luận logic trong giải bài tập Vật lí bằng ngôn ngữ nói,viết.

- Kĩ năng đặt câu hỏi/phát hiện vấn đề trong quá trình học.

- Kĩ năng phân tích/đánh giá câu trả lời của các HS khác trong quá trình học.

2.2. Tìm hiểu thực trạng dạy học Vật lí hướng tới phát triển năng lực tư duy logic ở một số trường THPT ở Nghệ An. 2.2.1 Mục đích tìm hiểu.

- Tìm hiểu tình hình dạy học phát triển năng lực tư duy logic của GV và HS. Tìm hiểu việc xây dựng, lựa chọn và sử dụng bài tập định tính và bài tập nghịch lí ngụy biện của GV trong dạy học chương " Động lực học chất điểm" – Vật lí 10 THPT nhằm hướng tới phát triển năng lực tư duy logic của HS

27

- Tìm hiểu thực trạng học tập giải bài tập, nắm vững kiến thức chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10 THPT, qua đó thấy được những khó khăn chủ yếu, những sai lầm phổ biến của HS trong học tập chương này.

2.2.2. Đối tượng tìm hiểu.

- GV và HS ở trường THPT Nguyễn Du, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh.

- Thời gian từ tháng 10 đến 11 của học kì I năm học 2019- 2020.

2.2.3. Phương pháp tìm hiểu.

Sử dụng cách thức điều tra. Để đạt được mục đích đặt ra, chúng tôi sử dụng các cách sau: - sử dụng phiếu điều tra ( phụ lục 1) - Dự giờ các tiết học và các giờ bài tập.

- Trao đổi, trò chuyện trực tiếp với các GV. - Trao đổi, trò chuyện trực tiếp với HS, xem xét phân tích các bài kiểm tra, vở lý thuyết, vở bài tập môn vật lí của HS. 2.2.4. Kết quả tìm hiểu 2.2.4.1. Tình hình xây dựng, lựa chọn và sử dụng BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện của GV. Trong quá trình điều tra cho thấy, GV chưa quan tâm tới các BTĐT ngay sau khi nghiên cứu kiến thức mới,và sau đó việc sử dụng những bài tập nghịch lí, ngụy biện cũng rất hạn chế. Hầu hết giáo viên chỉ giao các BTĐT trong SGK, SBT về nhà HS tự làm. Trong các giờ luyện tập, GV chỉ yêu cầu HS chọn đáp án đúng sai của các câu trắc nghiệm chứ chưa yêu cầu HS giải thích vì sao chọn đáp án đó. Trong tiết bài tập, GV chủ yếu hướng dẫn HS giải các bài tập định lượng và tập trung vào các vấn đề mở rộng các bài tập tính toán đó mà không dành thời gian cho các BTĐT để giúp HS hình thành các tư duy lập luận logic hoặc sự liên tưởng tới thực tế bên ngoài. BTĐT được sử dụng rất ít trong mọi khâu của việc dạy học.

Trong các tiết học, các GV đều sử dụng phương pháp diễn giải kết hợp hình vẽ, thí nghiệm minh họa nên chưa tạo ra sự kích thích cho HS để HS tự

28

giác, tích cực học tập. Đôi khi họ cũng muốn phát huy tính tích cực của HS bằng các câu hỏi gợi ý HS trong tiến trình bài học. Tuy nhiên, GV chưa sử dụng nhiều các BTĐT để đưa ra những mâu thuẫn hay một vấn đề cần giải quyết mới để kích thích sự chú ý của HS vào bài học mới, hay giúp HS ôn lại kiến thức cũ đã học. Những câu hỏi đưa ra chưa định hướng được tư duy HS vào đúng vấn đề cần nghiên cứu, chưa kích thích được sự chú ý của HS. Mặt khác, những câu hỏi đó chỉ yêu cầu HS tái hiện thông thường không có tác dụng trong việc phát triển tư duy HS. Ví dụ sau khi học xong kiến thức về các lực cơ học, GV chỉ yêu cầu HS làm các bài tập định lượng nhằm củng cố công thức định nghĩa chúng mà chưa yêu cầu HS vận dụng chúng để giải thích các hiện tượng trong thực tiễn.

Việc sử dụng bài tập để hình thành kiến thức mới cho học sinh gần như không được quan tâm. Trong các tiết học nghiên cứu tài liệu mới , GV chỉ thông b áo và diễn giảng cho HS hiểu kiến thức mới mà không quan tâm đến việc tổ chức hoạt động tự lực chiếm lĩnh kiến thức mới của học sinh. BTVL chỉ được sử dụng ở khâu vận dụng, củng cố và trong các tiết học luyện tập nhằm rèn luyện kĩ năng , kĩ xảo vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn. Đặc biệt trong đó có BTĐT chưa được sử dụng và phát huy đúng mức của nó.

Bài tập nghịch lí, ngụy biện là những loại bài tập có vẻ gây nhiều khó khăn cho học sinh hơn.Tất nhiên, việc hầu như giáo viên chỉ dạy bài tập vật lí dạng tính toán đơn thuần thì rất dễ hiểu việc sử dụng những bài tập mang tính nghịch lí và ngụy biện của giáo viên trong các tiết dạy, các giờ luyện tập còn rất hạn chế. Nhưng để phát triển được tư duy logic ở học sinh thì loại bài tập này đóng vai trò rất quan trọng.

2.2.4.2. Tình hình học tập của HS Nhiều HS lười hoạt động, suy nghĩ trong giờ học, thậm chí nhiều em còn không học bài cũ trước khi đến lớp. Các em thường chỉ ngồi nghe giảng chép lời giải bài tập khi thầy cô đọc, không có hứng thú tìm tòi và rất ít khi đặt câu hỏi với GV về vấn đề đang học khi không hiểu. Do vậy HS không thể

29

lấy được các ví dụ ngoài SGK như lực ma sát có lợi, có hại trong thực tế như thế nào, tại sao nhưng đoạn đường cong thì mặt đường phía ngoài cao hơn bên trong,...

Nhiều HS chưa nắm vững được kiến thức đã học trên lớp, không giải bài tập về nhà, không tích cực theo dõi quá trình chữa bài tập trên bảng của thầy, mà chỉ ghi chép một cách máy móc những phép tính toán cụ thể và đáp số cuối cùng. Ví dụ khi giải bài tập về mặt phẳng nghiêng, HS không thể tự xác định các lực tác dụng lên vật là những lực nào và biểu diễn chúng trên một hình vẽ.

Hầu như HS không có thói quen tổng hợp, phân tích, suy luận, vận dụng, so sánh... các kiến thức trong từng tiết học. Do đó kiến thức của các em thường không nhớ lâu và khả năng liên tưởng hiện tượng liên quan kém.Ví dụ như khi đưa ra bài tập cho hai lực đồng quy có độ lớn lần lượt là 20N và 30N, xác định lực tổng hợp có giá trị trong khoảng bao nhiêu? HS gặp bài tập này gặp ngay từ bước đầu vì suy nghĩ không đủ dữ kiện, hoặc không nhớ cách tư duy về lực tổng hợp lớn nhất, nhỏ nhất.

2.2.5. Phân tích nguyên nhân thực trạng.

Trong bài học "Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm", các em thường không xác định được phương chiều của hợp lực hay khi cho hợp lực rồi thì không biết cách phân tích ra các lực thành phần. Sau khi học xong bài "Ba định luật Niuton" GV giao bài tập cho HS về bài tập tính gia tốc của vật khi trượt trên mặt phẳng nghiêng. Để làm được bài tập này, HS phải phân tích lực tác dụng lên vật nhưng các em thường mắc lỗi trong việc xác định thiếu và biểu diễn sai phản lực hay áp lực.

Mặt khác, khả năng diễn đạt ý của HS còn kém nên HS lúng túng, thiếu tự tin khi phát biểu, giải thích hiện tượng, hoặc trình bày một vấn đề nào đó của mình cho mọi người xung quanh. Qua tìm hiểu chúng tôi nhận thấy HS ở trường THPT Nguyễn Du còn hạn chế về nhiều mặt như:

30

- Hạn chế về khả năng liên tưởng của học sinh, nhất là khi cần liên tưởng những hiện tượng thường gặp trong thực tế với những khái niệm, định luật vật lí.

- Hạn chế về khả năng tư duy logic trong việc giải thích các hiện tượng hay nói cách khác là khả năng giải quyết các BTĐT về giải thích các hiện tượng còn non.

- Hạn chế trong việc giải quyết các bài tập kiểu nghịch lí, ngụy biện.Một mặt là do các bài tập loại này ít khi được GV đề cập đến trong quá trình dạy học chương.

- Hạn chế về khả năng diễn đạt nhất là khi giải thích một hiện tượng vật lí.

- Hạn chế về kĩ năng thao tác thực hành thí nghiệm.

- HS không có khả năng tư duy nhanh và thực hiện các phép suy luận logic trong thời gian ngắn.

- HS thiếu khả năng diễn đạt ngôn ngữ khi trình bày lời giải.

Từ thực tế trên chúng tôi rút ra kết luận: Để nâng cao chất lượng dạy học, khắc phục khó khăn của HS, giúp GV kích thích được tính tự lực, tích cực tư duy của HS, cần thiết phải xây dựng hệ thống BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện nhằm nâng cao tính tích cực, hướng tới phát triển tư duy logic cho HS. 2.3. Thiết kế tiến trình dạy học bài tập Vật lí chương “Động lực học chất điểm”(chương trình cơ bản) theo định hướng phát triển năng lực tư duy logic.

2.3.1. Sưu tầm, biên tập, xây dựng bài tập định tính.

Bài 1: Người đứng trên xe Bus đang chuyển động thì xe đột ngột dừng lại. Tại sao người lại bị xô về phía trước ?

Gợi ý : - Cơ thể người đứng trên xe ô tô bus có thể tượng tượng có hai phần ; phần nào bị lực hãm của xe tác dụng buộc phải dừng lại ?

- Phần nào không bị lực hãm tác dụng ? Theo định luật I Niu tơn thì phần đó sẽ chuyển động như thế nào ?

31

Bài 2:Tại sao khi nhảy từ trên cao xuống, để an toàn ta phải gập chân lại?

Gợi ý : - Khi chạm đất bộ phận nào tiếp đất trước buộc phải dừng lại do lực tác dụng của đất ?

- Bộ phận nào cơ thể vẫn tiếp tục chuyển động vì không bị đất cản lại ? Điều đó gây nguy hiểm như thế nào nếu nhảy xuống từ trên cao ?

Bài 3: Tại sao quả bóng bay đến đập vào tường bê tông rồi bật ngược trở lại còn tường thì không bị dịch chuyển ?

Gợi ý : - Theo định luật III Niu tơn, khi quả bỏng bay đập vào tường thì chúng tương tác với hai lực có cùng độ lớn. Vậy nguyên nhân nào mà quả bóng bay ngược trở lại còn tường vẫn đứng yên ?

- Khối lượng của quả bóng và tường trong trường hợp này có vai trò như thế nào trong sự chuyển động của chúng ?

Bài 4: Giải thích tác dụng của dây an toàn trên xe ô tô?

Gợi ý: - Khi xe Ô tô dừng đột ngột, bộ phận nào trên cơ thể người vẫn tiếp tục chuyển động? Điều đó gây nguy hiểm như thế nào?

- Dây an toàn có tác dụng gì trong tình huống này?

Bài 5: Giải thích tác dụng của các đường băng trên sân bay đối với việc cất cánh và hạ cánh của máy bay?

Gợi ý: - Máy bay có thể đạt vận tốc đủ lớn để cất cánh ngay từ lúc đầu đươc không? Vì sao?

- Khi hạ cánh, ngay lập tứ c máy bay có thể hãm được vận tốc đủ nhỏ để dừng lại được không? Vì sao?

Bài 6: Điều gì sẽ xảy ra với người lái xe máy chạy ngay sau một xe tải nếu xe tải dừng lại đột ngột?

32

Gợi ý: - Người lái xe máy có thể nhận ra tức thời là xe tải đã dừng lại hay không?

- Khi người lái xe máy đã chịu lực hãm nhưng nó có thể dừng lại ngay lập tức hay không? Vì sao?

Bài 7:Một hành khách đi trên xe buýt cho biết, lúc đầu xe còn ít khách khi qua chỗ đường xấu, xe bị xóc nhiều làm người ngồi trên xe rất khó chịu, nhưng khi xe đã đông khách, lại thấy êm hơn kể cả khi đi qua những chỗ đường xấu. Cảm giác ấy có đúng không? Hãy giải thích?

Gợi ý: - Hãy chuyển ngôn ngữ trong đề bài thành ngôn ngữ Vật lí?

- Nhận xét gì về khối lượng của xe và khách với gia tốc xe (sự thay đổi vận tốc) thu được?

Bài 8: Giải thích câu tục ngữ: “ Dao sắc không bằng chắc kê”.

Gợi ý: -Theo quán tính một vật muốn thay đổi vận tốc thì phải có một khoảng thời gian nhất định. Vậy thời gian này sẽ thay đổi như thế nào khi vật có quán tính lớn?

- Kê có tác dụng như thế nào đối với chuyển động của Tre? Bài 9: Tại sao khi đi bộ xa hoặc leo núi, ta chống gậy thì đỡ mỏi chân Gợi ý: - Nguyên nhân nào khiến ta có thể đi được khi đi bộ hoặc leo núi?

Nguyên nhân nào khiến ta bị mỏi chân?

- Tại sao khi chống gậy, cơ thể ta lại chuyển động về phía trước? Hoạt động của tay trong trường hợp này có tác dụng gì giúp ta đỡ mỏi chân hơn?

Bài 10: Rất khó đóng đinh vào một tấm ván mỏng và nhẹ. Nhưng nếu ta áp một vật nào đó vào phía bên kia tấm ván thì nó lại có thể dễ dàng đóng được đinh. Vì sao?

33

Gợi ý: - Khi tấm ván mỏng và nhẹ, gia tốc gây ra chuyển động với chiều như thế nào?

- Khi tấm ván được áp thêm vật (gia tăng thêm khối lượng) thì gia tốc của hệ vật lúc này như thế nào?

Bài 11: Một quả bóng đang nằm yên trên sàn tàu chuyển động thẳng đều. Hãy cho biết chuyển động của tàu thay đổi như thế nào khi: a, Quả bóng chuyển động về phía trước theo hướng chuyển động của tàu. b, Quả bóng chuyển động theo hướng ngược lại. c, Quả bóng chuyển dộng về phía phải đối với người nhìn theo hướng tàu chạy.

Gợi ý: -Vận tốc của quả bóng và tàu như thế nào khi tàu chuyển động thẳng đều, quả bóng đứng yên trên sàn tàu?

- So sánh vận tốc của của quả bóng với vận tốc của tàu so với đất để rút ra kết luận trong mỗi trường hợp a và b?

- Giải thích dựa trên hiện tượng quán tính của quả bóng đối với câu c Bài 12: Một hành khách ngồi ở cuối xe phàn nàn rằng, do lái xe phanh gấp mà một túi xách ở phía trước bay về phía anh ta làm anh ta bị đau. Người đó nói đúng hay sai?

Gợi ý: - Người và túi xách đang ở trạng thái như thế nào khi ở trên xe?

- Khi xe dừng đột ngột thì người ngồi sau và túi xách phía trước có xu hướng như thế nào? Vì sao?.

Bài 13: Lực nào làm cho thuyền (có mái chèo) chuyển động được trên mặt hồ? Lực nào làm cho máy bay cánh quạt chuyển động được trong không khí?

34

Gợi ý: - Lực mà người chèo thuyền dùng mái chèo tác dụng vào nước có hướng như thế nào?Lực do nước tác dụng lại mái chèo có hướng như thế nào?

- Khi cánh quạt của máy bay quay, không khí tương tác như thế nào với cánh quạt?

Bài 14: Đổ lưng nước vào chai nước khoáng, cột một đầu dây mảnh vào cổ chai. Cầm đầu dây còn lại quay nhanh chai nước (không đậy nắp) trong mặt phẳng thẳng đứng, nước trong chai có bị đổ ra ngoài không? Hãy giải thích.

Gợi ý: - Loại chuyển động của nước thuộc dạng nào?

- Chai ở vị trí nào nước dễ đổ nhất? Hãy phân tích các lực tác dụng lên nước tại vị trí đó? Chiếu lên trục hướng tâm?

- Nếu nước đổ thì còn phản lực không?

- Vậy điều kiện để nước không đổ là gì? Từ đó suy ra điều kiện của vận tốc quay?

Bài 15: Tiến hành thí nghiệm: đặt một hòn bi đặt trên mặt bàn và một cái cốc có miệng tròn úp lên nó. Quay cái cốc thật khéo, mô tả hiện tượng, giải thích?

Gợi ý: - Loại chuyển động của bi thuộc dạng nào?

- Hãy phân tích các lực tác dụng lên bi? Chiếu lên trục hướng tâm?

- Vậy lực có tác dụng giữ bi để nó không bị rơi là lực nào?

Bài 16: Người ta thường nói: “Không thể tự nắm tóc mình mà nhấc mình lên được”. Em thử xem mình có thể không? Hãy giải thích?

Gợi ý: - Nếu xét hệ vật hệ vật người và tay của người đó, thì lực nâng của tay có gây ra gia tốc cho vật không?

35

Bài 17: Các vật trong phòng có hút nhau không? Vậy tại sao không bao giờ chúng tự di chuyển lại gần nhau được?

Gợi ý: -Phân tích các lực tác dụng lên vật.Các lực này có quan hệ với nhau như thế nào?

Bài 18: Trong bóng đá khi một hậu vệ muốn cản phá tiền đạo đối phương đang mở tốc độ xuống bóng rất nhanh thì thường dùng vai chèn vào người tiền đạo và lấy sức nâng người ấy lên. Giải thích xem cách làm ấy có hiệu quả hay không ?

Gợi ý: - Lực nào đóng vai trò là lực tăng tốc của đối phương?

- Khi nâng cơ thể tiền đạo đối phương lên, người hậu vệ đã tác động đến lực này như thế nào?

Bài 19 :Tại sao vệ tinh nhân tạo bay được vòng quanh trái đất?

Gợi ý: -Lực hấp dẫn giữa vệ tinh nhân tạo và Trái Đất đóng vai trò là lực hướng tâm.

Bài 20: Tại sao khi đi xe đạp hoặc xe máy đến đoạn đường cong chúng ta phải giảm tốc độ và nghiêng người ?

Gợi ý: - Chuyển động của xe máy và xe đạp khi đến đoạn đường cong thuộc loại chuyển động nào? Lực nào làm cho chúng chuyển động như vậy? Lực này do hành động nào mà có?

- Để xe không bị văng ra theo phương tiếp tuyến của chuyển động thì người lái cần làm gì?Vì sao?

Bài 21: Tại sao thủ môn bắt bóng thường rụt tay, co người lại ? Giải thích?

Gợi ý: - Việc rụt tay lại có tác dụng gì khi bắt bóng?

36

Bài 22: Nhiều khi ôtô bị sa lầy, bánh xe quay tít mà xe không nhíc lên được. Giải thích hiện tượng? Khắc phục hiện tượng này như thế nào?

Gợi ý: - Khi bánh xe phát động của ô tô bị xa vào vũng lầy, để xe có thể chuyển động lên được thì lực ma sát do đất tác dụng vào bánh xe phải như thế nào?

- Cách khắc phục :Để tăng lực ma sát giữa bánh xe và mặt đất, ta cần làm như thế nào?

Bài 23. Lực kế có giới hạn đo là 10 (N). Bạn phải cân một vật có trọng lượng từ 11 đến 20 (N). Bạn sẽ làm thế nào nếu chỉ có thêm một sợi dây mảnh?

Gợi ý: Phải treo vật nặng bằng hai nhánh sợi dây thẳng đứng, trong đó lực kế buộc vào một nhánh của sợi dây.

Bài 24. Làm thế nào để xác định hệ số ma sát nghỉ của gỗ trên gỗ nếu bạn chỉ có các dụng cụ là: Bảng gỗ, thỏi gỗ, thước đo độ?

Gợi ý: - Điều kiện xuất hiện lực ma sát nghỉ là gì?

- Ta không có lực kế, vậy ngoại lực đơn giản nhất để làm vật có xu hướng chuyển động là lực nào?

- Vậy cần để bảng gỗ như thế nào? Tiến hành như thế nào?

- Khi vật bắt đầu chuyển động, dùng động lực học xác định hệ số ma sát của vật.

Bài 25: Cho một tấm ván dài và một miếng gỗ. Hãy tìm các cách xác định hệ số ma sát trượt giữa tấm ván và miếng gỗ. Bố trí thí nghiệm trong từng trường hợp và cách tính toán kết quả?

Gợi ý: - Khi nào xuất hiện lực ma sát trượt giữa miếng gỗ và tấm ván?

- Độ lớn lực ma sát trượt phụ thuộc vào các đại lượng nào?

37

- Muốn xác định hệ số ma sát trượt ta phải xác định đại lượng trung gian nào?

Bài 26. Trình bày phương pháp để có thể đo hệ số ma sát trượt giữa bánh xe ô tô và mặt đường?

Gợi ý: - Để có ma sát trượt thì bánh xe cần chuyển động trong trạng thái nào?

- Sử dụng động lực học, tìm biểu thức của hệ số ma sát theo gia tốc xe.

- Làm sao tính được gia tốc xe, cần đo những đại lượng nào?

Bài 27: Nhà du hành vũ trụ sau khi ra ngoài không gian, khi muốn trở lại tàu mà trong không gian không có gì để đạp chân lên đó mà đẩy cả. Vậy nhà du hành vũ trụ phải làm gì để trở về tàu?

Gợi ý: -Khi nhà du hành vũ trụ ném về phía trước một vật nào đó thì cơ thể nhà du hành vũ trụ chuyển động như thế nào?

Bài 28: Có một hòn bi đặt trên nền nhà và một chiếc lọ đang úp lên nó.

Làm thế nào để nâng hòn bi lên mà không đụng vào nó( không dùng thêm vật nào)?

Gợi ý: Quay cái lọ, hòn bi sẽ quay theo, khi đó lực li tâm làm hòn bi dính chặt vào thành lọ, và khi nâng lọ lên, hòn bi cũng không bị bắn ra ngoài.

2.3.2. Sưu tầm, biên tập, xây dựng bài tập nghịch lý, ngụy biện Bài 29: Nếu định luật I Niu tơn đúng thì tại sao các vật chuyển động trên mặt đất cuối cùng đều dừng lại? Giải thích nghịch lí này như thế nào?

Hướng dẫn giải: - Khi nào vật chuyển động thẳng đều mãi mãi?

- Các vật chuyển động trên mặt đất có thỏa mãn điều kiện trên không?

Bài 30: Một quả bóng bay đến đập vào tường. Bóng bị bật trở lại, còn tường thì vẫn đứng yên. Như vậy có trái với định luật III Niu-ton không? Giải thích?

38

Gợi ý: - Theo định luật II Niu tơn, khối lượng có mối quan hệ gì với gia tốc?

- Hãy so sánh gia tốc của tường và quả bóng?

Bài 31 : Trong hội thao của trường có cuộc thi kéo co giữa đội A và đội B. Theo định luật III Niuton thì độ lớn của lực mà đội A kéo đội B bằng với độ lớn mà đội B kéo đội A. Như thế thì tại sao lại có đội thắng và đội thua?

Gợi ý: - Xác định lực ma sát nghỉ tác dụng lên mỗi đội.

- Tác dụng của lực ma sát nghỉ trong trường hợp này?.

Bài 32: Một con Trâu kéo một chiếc xe lúa, theo định luật III Niuton thì lực do Trâu tác dụng vào xe cũng bằng lực do xe tác dụng vào Trâu. Tại sao Trâu lại có thể kéo được xe lúa chuyển động ?

Gợi ý: - Vận dụng nội dung định luật III Niutơn.

- Để Trâu và xe chuyển động được thì Trâu phải có động tác gì?

- Lực ma sát nghỉ đóng vai trò như thế nào?

Bài 33 : Người ta tác dụng vào khúc gỗ một lực F hướng vào tường thì thấy khúc gỗ vẫn đứng yên. Hiện tượng đó có trái với định luật I, II Niuton không?

F

Gợi ý: - Vật có những lực nào tác dụng?

- Khi có lực tác dụng thì vật sẽ như thế nào?

39

Bài 34 : An cầm một đầu dây và Huy cầm đầu dây bên kia. Khi hai bạn kéo hai đầu dây thì dây không đứt, nhưng khi cùng kéo một đầu còn đầu kia buộc vào thân cây thì dây bị đứt? Tại sao?

Gợi ý: - Vận dụng định luật III Niuton trong trường hợp hai người kéo hai đầu dây; dây chịu tác dụng của những lực nào?

-Vận dụng định luật III trong trường hợp hai người cùng kéo một đầu dây; lúc đó cây và dây tương tác với dây bằng lực đó độ lớn như thế nào?

- Xét lực căng của dây trong các trường hợp.

Bài 35: Một quả cầu trượt không ma sát theo mặt trong của một máng tròn

O

Khi đó có trọng lực

và phản lực

lực này dù là thế nào thì hợp lực

của giá đỡ tác dụng lên nó. Các

của chúng, nói chung cũng không hướng

dọc theo bán kính tới điểm O là tâm của máng tròn. Nhưng quả cầu này lại vẫn chuyển động tròn (theo máng), nghĩa à có lực hướng tâm tác dụng.

Nhưng lực hứng tâm đó không thể là lực nào trong hai lực đang tác dụng lên vật, cũng không thể là hợp lực của chúng. Vậy lực hướng tâm ở đâu mà có?

Giải quyết nghịch lý này như thế nào?

Gợi ý: Nghịch lý ở đây đó là: Theo lý thuyết, một vật chỉ chuyển động tròn khi có lực hướng tâm tác dụng; Ở trường hợp này, không có lực hướng tâm

40

nhưng vật vẫn chuyển dộng tròn, mâu thuẫn với lý thuyết đã được công nhận trong Vật lí.

Bản chất của hiện tượng này là vật không chuyển động tròn đều, gia tốc của vật gồm hai thành phần: gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến ;Trọng tâm phân tích thành hai thành phần: phương vận tốc; Lực hướng tâm

theo hướng bán kính quỹ đạo, =

theo

gây ra gia tốc hướng tâm, còn

gây ra gia tốc tiếp tuyến.

Bài 36: Hai đại lượng A và B được gọi là tỷ lệ thuận với nhau nếu tỷ số giữa chúng là một đại lượng không đổi. tức là nếu A= kB (k không đổi) thì A và b tỷ lệ thuận với nhau.

Theo định luật II Newton F= ma, chất điểm đang chuyển động với gia tốc a, thì gây ra gia tốc đó tỉ lệ thuận với khối lượng m, ta có F = k1m (1); Lực gây ra gia tốc a cho chất điểm có khối lượng không đổi tỉ lệ thuận với gia tốc, ta có F = k2a (2); k1 và k2 là các hằng số nhân.

Nhân vế với vế hai phương trình trên ta được F2 = k1k2ma; F = k’ (3) với k’ =

;

Chia vế với vế hai phương trình trên ta được 1 = k” =

; a = k”m (4) với

.

Phương trình (1) và phương trình (2) rõ ràng mâu thuẫn với định luật II

Newton F = ma.

Sai lầm trong chuỗi suy luận trên là ở chỗ nào?

Gợi ý: Ngụy biện được che dấu tinh vi ở hằng số nhân; trong công thức (1) k1 = a, công thức (2) k2 = m, thay vào (3) vẫn trở về công thức định luật II Newton F = ma; thay vào công thức (4) được một biểu thức hiển nhiên a = a.

41

Bài 37: Định luật vạn vật hấp dẫn được viết F = G

; Phân tích hệ

thức này dễ đưa đến một kết luận kỳ lạ: khi khoảng cách giữa các vật giảm đi vô hạn thì lực hút giữa chúng cũng tăng lên vô hạn và sẽ rở thành vô cùng lớn khi khoảng cách đó bằng không. Vậy thì tại sao ta vẫn có thể nâng một vật khỏi mặt một vật khác( nâng hòn đá lên khỏi mặt đất chẳng hạn), hay đứng lên khỏi ghế đang ngồi và không gặp khó khăn gì đặc biệt.

2.3.3. Thiết kế bài học xây dựng kiến thức mới theo định hướng phát triển năng lực tư duy logic.

Giáo án 1 BA ĐỊNH LUẬT NIU – TƠN (tiết 1) I.Ý TƯỞNG SƯ PHẠM Ba định luật Niuton được ứng dụng rộng rãi trong đời sống và kỹ thuật.

Do đó khi dạy bài “Ba định luật Niuton”, GV có thể xây dựng một số BTĐT gần gũi với cuộc sống để HS có sự liên tưởng và dễ dàng hình dung, từ đó tạo thêm hứng thú trong học tập. Đó cũng là một cách thức giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS. Hơn nữa, khi trả lời các BTĐT buộc HS phải sử dụng các thao tác tư duy, các phép suy luận logic, diễn đạt câu trả lời bằng ngôn ngữ nói hoặc viết. Điều này giúp các em lĩnh hội kiến thức tốt hơn, đồng thời tạo điều kiện phát triển ngôn ngữ và bỗi dưỡng tư duy logic.

BTĐT được sử dụng trong các giai đoạn sau: + Kiểm tra kiến thức xuất phát; + Tạo tình huống có vấn đề; + Củng cố kiến thức.

II. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Phát biểu được nội dung định luật I Niu-tơn - Nêu được khái niệm quán tính và kể được một số ví dụ về quán tính.

42

- Nêu được khối lượng là số đo mức quán tính.

- Phát biểu được nội dung định luật II Niu- tơn và viết được biểu thức của nó.

- Nêu được gia tốc rơi tự do là do tác dụng của trọng lực và viết được hệ thức

=m

2. Kỹ năng - Vận dụng được các định luật I, II Niu-tơn để giải được các bài toán đối với một vật hoặc hệ hai vật chuyển động.

- Vận dụng được mối quan hệ giữa khối lượng và mức quán tính của vật để giải thích một số hiện tượng thường gặp trong đời sống và kĩ thuật.

3. Thái độ - Có hứng thú học tập. Có tinh thần tự lực, tự giác tham gia xây dựng kiến thức.

- Yêu thích môn học, có tác phong của nhà khoa học.

- Tự tin đưa ra ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà.

- Chủ động trao đổi thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên.

- Tích cực hợp tác khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu; phát huy tính tự học để lĩnh hội kiến thức 4. Định hướng phát triển năng lực tư duy logic.

Bỗi dưỡng và phát triển được các kĩ năng sau: - Kĩ năng trả lời câu hỏi của GV trong xây dựng kiến thức mới bằng ngôn ngữ nói và viết.

- Kĩ năng đánh giá, phân tích câu trả lời.

- Kĩ năng xây dựng chuỗi suy luận logic.[17, tr.65] III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Các hình ảnh và và các đoạn video liên quan đến quán tính - Bộ thí nghiệm máng nghiêng, hòn bi như hình 10.1. SGK. - Máy vi tính, máy chiếu đa năng.

43

- Các bài tập định tính ( Các bài tập : 1,2,3,4,5,10,11 đã xây dựng trong mục 2.3.1) - Một số bài tập định lượng.

2. Học sinh - Ôn lại kiến thức đã học bài “Lực. Tổng hợp và phân tích lực”.

- Đọc bài mới và xác định kiến thức trọng tâm của bài.

IV . TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Củng cố kiến thức xuất phát, nhận thức vấn đề (5 phút) Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt

- Kiểm tra bài cũ: Lực là gì ? Lực gây ra - Tái hiện kiến thức.

Bài 10: Ba định luật

ảnh hưởng gì đối với vật

Niu tơn ( tiết 1)

bị tác dụng lực?

-Tạo tình huống có vấn đề : Yêu cầu HS làm - Quan sát BT 1 Cho HS xem đoạn

Hiện tượng : Khi xe

phim về hiện tượng xảy Bus bỗng dưng dừng lại ra đối với các hàng đột ngột thì hành khách khách khi xe bus đột bị ngã chúi đầu về phía ngột dừng lại để kiểm trước. tra câu trả lời của HS. Quan sát và đưa ra một Và yêu cầu HS quan sát số giải thích. và

giải

tượng ?

thích

hiện HS đứng trước tình

Câu trả lời của HS huống có vấn đề : muốn chưa thực sự chính xác có một câu trả lời khoa

44

và đầy đủ

học chính xác.

 Xuất hiện tình huống

có vấn đề.

Theo dõi, suy nghĩ

Thông báo : Để giải thích một các khoa học, chính xác và đầy đủ vấn đề này, trên cơ sở đó giải thích các hiện tượng vật lý liên quan khác, thì chúng ta đi vào bài học hôm nay.

Hoạt động 2: Tìm hiểu thí nghiệm lịch sử của Ga-li-lê. Tiếp cận nội dung định luật I niu tơn và khái niệm quán tính.( 17 phút) Trợ giúp của giáo viên

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt I. Định luật I Niu tơn

- Đặt vấn đề:

GV tiến hành hai thí - Lắng nghe, quan sát, 1. Thí nghiệm lịch sử nghiệm đơn giản với nêu hiện tượng.

của Galilê.

quyển sách và viên bi + Đối với quyển sách, - Nếu không có ma sát yêu cầu HS quan sát, khi ngừng đẩy thì nó và nếu 2 máng nằm nhận xét?

dừng lại.

ngang thì hòn bi sẽ lăn

+ Đẩy một quyển sách + Đối với viên bi, khi với vận tốc không đổi trên bàn.

búng thì bi lăn nhưng mãi mãi.

+ Búng một viên bi.

khi ngừng thì nó vẫn lăn thêm một đoạn rồi mới dừng.

CH: Em có nhận xét gì về các hiện tượng trên?

- Nếu như đối với quyển

45

sách phải có lực tác dụng thì nó mới chuyển động. Còn viên bi thì không.

Vấn đề: Đối với thí nghiệm về quyển sách có lực mới duy trì chuyển độngcòn đối với viên bi lại không? Tại sao lại có sự mâu thuẫn này ?

TB: Để trả lời cho câu hỏi đó, ta tìm hiểu thí nghiệm lịch sử Galile.

GV giới thiệu dụng cụ -Quan sát thí nghiệm và và tiến hành thí nghiệm trả lời câu hỏi. minh họa lịch sử của Ga- li- lê.Yêu cầu HS quan sát và trả lời câu hỏi.

- Nhận xét về quãng - Khi giảm dần độ cao đường đi được của hòn thì quãng đường hòn bi bi trên máng 2 khi ta đi được trên máng 2 giảm dần độ cao của càng dài. máng ?

-Vì có ma sát, nên năng

- Tại sao viên bi không lượng của viên bi đã lăn ngược lên máng 2 chuyển một phần để với cùng độ cao như thắng lực ma sát.

46

máng 1 ? Năng lượng viên bi mất mát do đâu ? - Hòn bi chuyển động - Nếu máng 2 rất nhẵn với vận tốc không đổi và nằm ngang, em có mãi mãi. suy đoán gì về chuyển động của hòn bi trên máng 2 khi đó ?

-Ghi nhận vào vở.

Thông báo quan niệm của Ga- li- lê.

-GV nêu CH đặt vấn đề - Lực hút trái đất và 2.Định luật I Newton:

cho nội dung định luật I phản lực của máng.

Niu tơn : Như đã nói ở

Nếu một vật không

trường hợp máng 2 rất

chịu tác dụng của lực

nhẵn và nằm ngang, vậy

nào hoặc chịu tác dụng

khi đó viên bi chịu tác

của các lực có hợp lực

dụng của những lực Các lực này cân bằng bằng không, thì vật đang nào ?

với nhau.

đứng yên sẽ tiếp tục

Các lực này có đặc điểm gì ?

đứng yên,đang chuyển - Dưới tác dụng của hai động sẽ tiếp tục chuyển

Vậy vật sẽ ở trạng thái lực cân bằng, vật đang động thẳng đều.[5] nào nếu chịu tác dụng đứng yên sẽ tiếp tục của hai lực cân bằng ?

đứng

yên;

vật

đang

chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đề.

- Ghi nhận kiến thức.

- Nhận xét, thông báo: Đó cũng chính là nội dung định luật I Niu ton. - Quyển sách không

47

- Giải thích sự mâu chuyển động nữa là do thuẫn trong hai TN mở có lực ma sát rất lớn cản đầu ?

trở chuyển động của vật.

-Viên bi cũng chịu tác dụng của ma sát nhưng năng lượng của viên bi có thể thắng được lực ma sát nên nó chuyển động một đoạn rồi mới dừng lại.

- Chọn D: khi các lực tác dụng lên nó mất đi

-Cho Hs hoàn thành BT thì nó tiếp tục chuyển 7 sách giáo khoa.

động thẳng đều với vận tốc cũ 3 m/s.

-GV nêu tiếp vấn đề: Chuyển động thẳng đều được nói đến trong định - Làm BT 1 3.Quán tính:

luật trên gọi là chuyển động theo quán tính.

Quán tính là tính chất

Đưa ra khái niệm

của mọi vật có xu hướng

quán tính bằng cách yêu

bảo toàn vận tốc cả về

cầu HS vận dụng định

HS thảo luận để đưa ra hướng và độ lớn.

luật I Niu- tơn để giải câu trả lời.

Định luật I Newton

quyết tình huống đầu bài

còn gọi là định luật quán

đặt ra

tính, chuyển động thẳng

Yêu cầu HS thảo luận 3 HS1 : Khi xe bus đang đều là chuyển động do

48

phút để giải thích hiện chuyển động thì người quán tính.[5] tượng ở BT 1.

và xe chuyển động với

Gợi ý :

cùng vận tốc.

- Khi xe bus đang HS 2 : Khi xe dừng lại chuyển động thẳng thì thì theo định luật I Niungười và xe chuyển tơn người đang chuyển động như thế nào ?

động nên có xu hướng

- Khi xe dừng lại thì giữ nguyên trạng thái người

có

xu

hướng chuyển động về phía

chuyển động như thế trước. Do phần dưới của nào?

người bị dữ lại bởi ghế, còn phần trên không bị giữ lại nên chuyển động về phía trước, làm hành khách nghã chúi đầu vế phía trước.

- Lắng nghe và ghi nhận.

- Hành khách có xu hướng bảo toàn vận tốc của mình.

Thảo luận và đưa ra

- So sánh chuyển động câu trả lời. của phần trên và phần dưới của người ?

49

Mỗi vật đều có xu hướng bảo toàn vận tốc - Tổng hợp chính xác của mình. hoá các ý kiến trả lời của HS. - Hiện tượng ở BT 1 cho -

Lắng nghe và ghi

thấy vận tốc của hành nhận khái niệm quán khách có xu hướng như tính. thế nào ?

- Hướng dẫn HS phân tích định luật I Niu- tơn để đưa ra khái niệm quán tính.

- Theo định luật I Niutơn thì mỗi vật có xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yên và chuyển động thẳng đều. Vậy, - HS lắng nghe, tếp nhận vận tốc của vật có xu kiến thức. hướng như thế nào ?

Thông báo : Theo định luật I Niu- tơn cho thấy mỗi vật đều có xu hướng bảo toàn vận tốc HS : Khi nhảy từ bậc của mình. Tính chất này cao xuống, bàn chân bị gọi là quán tính.

dừng lại đột ngột trong

50

- Cho HS làm bài tập khi thân người tiếp tục vận dụng BT 2 .

chuyển động xuống phía dưới theo quán tính làm cho chân bị gập lại.

Hoạt động 3: Tìm hiểu định luật II Niu tơn.(16 phút) Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

Đặt vấn đề: Định luật I - Lắng nghe, suy nghĩ

Nội dung II. Định luật II Niu tơn

Niu ton cho ta biết trạng 1.Định luật II newton

thái của vật khi không

chịu tác dụng của lực HS1: vật chuyển động [5] hoặc chịu tác dụng của nhanh dần đều

+ Phát biểu:

các lực có hợp lực bằng HS2: Vật chuyển động

+ Biểu thức :

=

không. Khi đó trạng thái với vận tốc thay đổi. của vật chỉ phụ thuộc HS3: vật chuyển động

Trong đó

là lực tác

vào trạng thái ban đầu có gia tốc.

dụng lên vật ,m là khối

của vật. Vậy nếu hợp

lượng của vật .

lực tác dụng lên nó khác

Nếu vật chịu tác

không thì vật sẽ chuyển

dụng của nhiều lực: …thì hợp lực

động như thế nào?

GV chính xác hóa: Vật - Hs lắng nghe, ghi tác dụng lên vật chuyển động có gia tốc.

nhận.

+…

GV : gia tốc của vật

được xác định theo

chuyển động có hướng - Suy nghĩ và độ lớn phụ thuộc như thế nào vào lực tác dụng?

GV: tiếp tục nêu ví dụ

=

qui

tắt

hình

bình

hành.[5] 2. Khối lượng và mức quán tính [5] a) Đinh nghĩa: Khối

51

để dẫn học sinh đến gần

lượng của vật là đại

hơn với định luật II

lượng đặt trưng cho mức

Niutow.

quán tính của vật.[5]

Ví dụ 1:

- Học sinh phỏng đoán b)Tính chất:

- Nhiều người cùng đẩy nhờ kinh nghiệm sống + Đại lượng vô hướng, một chiếc xe ô tô thì xe của bản thân

dương và không đổi đối

sẽ chuyển động như thế

với nọi vật .[5]

nào?

Chuyển

động

nhanh + Có tính cộng được .[5]

- Búng viên bi mạnh hơn.

3.Trọng

lực.

Trọng

hơn thì viên bi chuyển

lượng [5]

động như thế nào?

a) Định nghĩa: Là lực

- GV cùng phân tích với

của trái đất tác dụng vào

HS để HS thấy được các

các vật, gây ra cho

trường hợp trên vật đều

chúng gia tốc rơi tự do.

thu gia tốc lớn hơn.

Trọng lực kí hiệu P .

GV đặt câu hỏi: Lực có

b) Độ lớn của trọng lực

quan hệ với gia tốc như

tác dụng lên một vật gọi

thế nào? GV nêu ví dụ:

là trọng lượng của vật

- Dùng tay đẩy chiếc xe -Chiếc xe goong không ấy. goong không và chiếc sẽ chuyển động nhanh c) Công thức của trọng xe goong chở đầy than, hơn, tức là có gia tốc lớn lực. P = m g cho thấy, nếu dùng một hơn.

Lưu ý: Véc tơ lực P lực như nhau thì xe nào + Trọng lực đặt tại trọng sẽ chuyển động nhanh tâm hơn? + Hướng: hướng thăng - GV nhận xét đướng từ trên xuống.

GV đặt câu hỏi: - Cùng chịu một lực tác + Độ lớn: P = mg [5] + Khối lượng của vật dụng, vật nào có khối

52

có quan hệ như thế nào lượng

nhỏ

hơn

sẽ

với gia tốc của nó thu chuyển động nhanh hơn được.

( tức là thu được gia tốc lớn hơn).

- Gia tốc tỷ lệ thuận với lực tác dụng và tỷ lệ

+ Gia tốc thu được có nghịch với khối lượng quan hệ như thế nào với của vật. lực tác dụng vào vât và khối lượng của vật?

- HS tiếp thu, ghi nhớ

- GV nhận xét - Thông báo nội dung định luật II.

Giải ví dụ:

- GV nêu một bài tập - Đọc đề bài. định tính và một bài tập - Cá nhân giải quyết bài Ví dụ 1: Một ô tô có định lượng để HS vận toán.

khối lượng 1200kg đang

dụng định luật II Niu Từ đinh luật II Niu tơn, chuyển dộng thì bị hãm tơn

ta có: F =ma

Làm bài tập áp dụng: Ví  a= dụ 1 và BT 10. m/s2

=

- Lắng nghe

phanh với lực hãm bằng = 0,5 600N. Hỏi độ lớn và hướng của véc tơ gia tốc mà lực này gây ra cho xe?

Giải: Từ đinh luật II Niu tơn, ta có: F =ma  a= m/s2

=

= 0,5

53

BT 10: Lực do búa truyền qua đinh đến tấm ván. Vì tấm ván mỏng và nhẹ có khối lượng nhỏ nên lực này gây cho vật một gia tốc đáng kể cùng chiều với với chiều chuyển động của đinh.

Vì vậy khó mà đóng đinh vào tấm ván.

- Nhưng nếu áp vào bên kia tấm ván khác, thì tấm ván cùng với vật này hợp thành một hệ có khối lượng lớn. Khi đóng đinh, hệ này có gia tốc nhỏ( có thể coi là đứng yên) nên ta có thể dễ đóng đinh vào ván.

GV đặt vấn đề về khối lượng: ở lớp dưới ta đã làm quan với khái niệm

- Khi ta xách vật 1 sẽ có

khối lượng. Nếu nói vật

cảm giác nặng hơn vật 2

1 có khối lượng gấp đôi vật 2 thì có ý nghĩa gì.

GV kết luận: Như vậy, khối lượng được hiểu là một đại lượng chỉ lượng - Cá nhân hoàn thành chất chứa trong vật.

câu hỏi C2

54

- Yêu

cầu

HS

hoàn Áp dụng định luật II

thành câu C2( sgk)

niuton cho hai vật m1 và

GV gợi ý: gia tốc đặc m2, ta có: trưng cho sự biến đổi F1 = m1a1 ; F2= m2a2 vận tốc.

Vì

F1

=

F2

=>

m1a1=m2a2 <=>

=

Nếu m1< m2 => a1< a2.

Nghĩa là: nếu vật nào có khối lượng lớn hơn thì thu được gia tốc nhỏ hơn, tức là thay đổi vận tốc chậm hơn, do đó có - Nhận xét

mức quán tính lớn hơn.

- GV: theo định luật II Niu tơn thì khối lượng được dùng để chỉ mức quán tính của vật. Ta nói rằng khối lượng đặc

- Suy nghĩ, tìm đáp án

trưng cho mức quán tính.

- GV thông báo các tính chất của khối lượng.

- Tái hiện kiến thức.

GV nêu BT áp dụng khái niệm khối lượng để giải thích: BT 3.

- Ghi nhận kiến thức.

55

- GV đặt vấn đề trọng lực: Mọi vật có khối - Trọng lực là đại lượng lượng đều chịu tác dụng vecto, trọng lượng là đại của trọng lực.

lượng vô hướng, nó là

- Thông báo khái niệm độ lớn của trọng lực. trọng lượng và giới thiệu dụng cụ đo trọng - Lắng nghe lượng.

- Phân biệt trọng lực và trong lượng?

Gợi ý: xét tính có hướng - Cho biết mối quan hệ của hai đại lượng.

giữa gia tốc, khối lượng

- Hướng dẫn học sinh và lực tác dụng. tìm công thức trọng lực - Chuyển động rơi tự do thông qua định luật II với gia tốc Niu tơn.

Gợi ý: + Định luật II cho biết điều gì?

- Theo định luật II Niu tơn ta có 

=

=m

+ Khi vật chuyển động chỉ dưới tác dụng của - HS ghi nhớ trọng lực thì nó sẽ như thế nào?

- Xét

hai vật. Trọng

+ Vận dụng định luật II lượng của ha vật lần Niu tơn để tìm gia tốc lượt là P1=m1g; P2=m2g.

56

trong trường hợp đó.

ở cùng một nơi thì g như

+ Nhận xét những câu nhau. trả lời của HS và hoàn  thiện.

=

+ Cho HS làm câu hỏi C4(sgk)

Hoạt động 4: Củng cố kiến thức, giao nhiệm vụ về nhà.(7 phút) Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt

Yêu cầu HS làm các bài tập để củng cố kiến - HS làm BT 4, BT 5 để thức.

củng cố kiến thức.

BT 4;BT 5

-Nhận nhiệm vụ về nhà

Bài tập về nhà:BT 11

2.3.4. Thiết kế bài học luyện giải bài tập vật lí theo định hướng phát triển năng lực tư duy logic.

Giáo án bài tập thuộc phần kiến thức “ Ba định luật Niu- tơn” I. Ý TƯỞNG SƯ PHẠM Ba định luật Niu- tơn được ứng dụng rất nhiều trong đời sống và kĩ thuật. nó là nền móng, cơ sở giúp ta xây dựng kiến thức mới và giải hệ thống bài tập toàn chương. Do đó việc nắm chắc kiến thức phần này đóng vai trò quan trọng.

57

Bài “ Định luật I Niu- tơn” và bài “ Định luật III Niu- tơn” có nội dung mang tính định lượng thấp. Vì vậy chúng tôi sử dụng hệ thống các BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện phù hợp.

Riêng bài “ Định luật II Niu- tơn” thì nội dung kiến thức của nó mang cả tính định tính và định lượng. Trong trường hợp này phải sử dụng cả những BTĐT và bài tập định lượng mới có thể khắc sâu được kiến thức.

BTĐT và bài tập nghịch lí ngụy biện được đưa vào giáo án với các chức năng: củng cố phần kiến thức định tính;làm cơ sở cho bài tập định lượng.

II. MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nắm vững những kiến thức liên quan đến các định luật của Niu-tơn.

2. Kĩ năng - HS vận dụng các kiến thức đã học của ba định luật Niu - tơn giải thích các hiện tượng trong đời sống.

- Biết vận dụng công thức định luật II Niu tơn để giải các bài tập định lượng 3. Thái độ - Tự tin đưa ra ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà.

- Chủ động trao đổi thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên.

- Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu thực hiện ở nhà.

- Tích cực hợp tác, tự học để lĩnh hội kiến thức 4. Định hướng phát triển năng lực tư duy logic - Kĩ năng trả lời câu hỏi của giáo viên bằng cả ngôn ngữ nói và viết; - Kĩ năng giới thiệu vấn đề/đề bài tập và phân tích đề bài bằng ngôn ngữ nói và viết; - Kĩ năng phân tích/đánh giá câu trả lời; - Kĩ năng xây dựng chuỗi suy luận logic.[17,tr.65]

58

III. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH 1. Giáo viên - Xem các bài tập và câu hỏi trong sách giáo khoa, sách bài tập về các phần: Ba định luật Newton.

- Chuẩn bị một số bài tập định tính và bài tập nghịch lý, ngụy biện ( BT 7,13,30,33,36,37 đã xây dựng ở mục 2.3.1 và 2.3.2) - Một số bài tập định lượng.

- Phiếu học tập số 1( Phụ lục 2a).

2. Học sinh - Xem lại những kiến thức đã học ở các bài : Ba định luật Newton.

- Giải các bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm trong sách bài tập về các phần: Ba định luật Newton.

IV. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Hệ thống hóa kiến thức ba định luật Niu tơn (5 phút) Trợ giúp của GV - GV phát PHT số 1.

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt

- Thực hiện yêu cầu ở Tiết: Bài tập về ba

- Bài mới: để củng cố và PHT số 1.

định luật Niu tơn.

vận dụng những kiến -Tái hiện kiến thức

1.Hệ thống hóa kiến

thức ta học ta sẽ làm một

thức.

số bài tập sau đây.

Hoạt động 2: Giải một số bài tập định tính và bài tập nghịch lí, ngụy biện. (20 phút) Trợ giúp của GV - GV ra đề bài: BT 7

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt

- Học sinh đọc và tìm 2.

Giải các bài tập

Hướng dẫn giải mẫu bài hiểu đề bài, làm theo định tính và bài tập tập: Bước 1:Tìm hiểu đầu

hướng dẫn của GV

nghịch lí, ngụy biện.

59

bài, nắm vững giả thiết của bài tập.

Yêu cầu HS đọc đề để tìm hiểu đề bài.

Thông báo: Trước - Lắng nghe. hết ta cần chuyển ngôn ngữ trong bài sang ngôn ngữ vật lý như sau: Khi xe khách “đi ”có nghĩa là đang chuyển động; “ít khách”, “đông khách” nghĩ là khối lượng bé và lớn.

Bước2. Phân tích hiện tượng Hướng dẫn HS phân tích hiện tượng.

Nhận xét gì về khối - Khối

lượng

xe

và

lượng xe và khách với khách càng lớn thì gia gia tốc xe ( thay đổi vận tốc mà xe thu được khi tốc) thu được ?

tương tác với đường càng nhỏ. Nghĩa là sự thay đổi vận tốc bé.

Hiện tượng này liên - Định luật II Niu tơn quan và bị chi phối bởi tính chất, định luật nào?

Nhận xét câu trả lời của HS.

60

Bước 3: Xây dựng lập - Tập suy luận luận và suy luận kết quả Hãy suy luận và đưa ra câu trả lời hợp lí.

BT7

Bước 4. Biện luận.

Lời giải:

Hiện tượng này có phù hợp với thực tế - Biện luận

Càng đông khách khối

không? Thường gặp ở

lượng xe và người càng

đâu?

lớn gia tốc xe thu được - 1 HS lên bảng giải

Gọi 1 HS lên bảng giải BT 7

khi tương tác với đường (chỗ đường xấu xe bị

- Làm theo yêu cầu của xóc) sẽ nhỏ, sự thay đổi

Mời 2 HS nhận xét GV

vận tốc theo phương

bài giải của bạn trên - Hoàn thành câu trả lời thẳng đứng của xe rất bé bảng.

vào vở.

Sửa

sai,

bổ

sung

nên người ngồi trên xe có cảm giác êm

những chỗ HS lập luận chưa hợp lý và đầy đủ, hướng dẫn lập luận mẫu

BT 13

cho HS. GV ra BT 13: Hệ thống câu hỏi hướng Lời giải:

dẫn: - Tại

sao

thuyền

lại - Đọc đề bài.

Người chèo thuyền

chuyển động được trên

dùng mái chèo tác dụng

mặt hồ?

vào nước một lực hướng

- Tại sao khi dùng mái - Vì người dùng mái về phía sau. Nước tác chèo lại có thể chuyển chèo

dụng lại mái chèo một

61

lực hướng về phía trước

động?

làm

thuyền

chuyển

- Khi mái chèo tác dụng - Vì mái chèo tác dụng động. vào nước 1 lực thì xảy vào nước một lực hướng

Khi cánh quạt của

ra hiện tượng gì? Hiện về phía sau mái chèo.

máy bay quay, nó đẩy

tượng này tuân theo

không khí về phía sau.

định luật vật lí nào?

- Nước tác dụng lực lại Không khí đẩy lại cánh

- Vậy hãy hoàn thiện bài mái chèo theo định luật quạt về phía trước làm tập

3.

máy bay chuyển dộng.

Gọi HS trình bày - Nhận xét và hoàn thiện. - 1 HS lên bảng TB - Tương tự cho trường - Theo dõi và nhận xét hợp cánh quạt.

Gọi HS trả lời và nhận xét.

- Thực hiện yêu cầu của

Hoàn thiện bài vào vở.

GV BT 30

- GV ra bài tập: BT30 -Đọc đề bài.

Giải: - Gọi F là độ lớn của lực

Thông báo: Đây là một - Lắng nghe.

mà quả bóng tương tác

dạng bài tập cơ bản của

với tường. Gọi m1, m2

dạng bài tập nghịch lí,

lần lượt là khối l ượng

ngụy biện. Vậy ta phải

của quả bóng và của

xem xét cặn kẽ, chính

tường.

xác để đưa ra lời giải.

- Gia tốc của quả bóng

- Hướng dẫn HS trả lời

thu được trong quá trình

bài tập:

tương tác: a1 =

+Yêu cầu HS đọc đề, - Làm tgheo yêu cầu của

F m1

- Gia tốc của tường thu

62

xác định được ý đồ của GV.

được trong quá trình

bài tập.

tương tác: a2 =

+ Nếu theo như định - Nếu theo định luật 3 thì luật III thì như thế nào?

F m2

quả bóng bay đến tường - Vì m1 << m2 → a1 >> thì tác dụng vào tường a2 hay nói một cách một lực, khi đó tường khác quả bóng bật trở cũng tác dụng vào quả lại còn tường vẫn đứng bóng một lực có độ lớn yên Bài toán không trái với

đúng bằng lực đó.

định luật 3. + Như vậy nghĩa là như - Tức là quả bóng bay ra thế nào?

thì tường cũng bị bay ra.

+ Vậy tại sao hiện - Suy nghĩ vấn đề. tượng thực tế lại không như vậy? + Gợi ý cho HS vận dụng định luật II Niu tơn đối với tường và quả a = F 1 m1 bóng để so sánh gia tốc của tường và quả bóng. + Hãy tính gia tốc của quả bóng và tường thu được trong quá trình tương tác? + Hãy so sánh hai gia tốc trên? Gia tốc như vậy chứng tỏ điều gì?

a2 =

F m2

- Với

F

như

nhau;

m1 m2 suy ra a1 a2 Tường khó thay đổi vận tốc ban đầu của nó.

- Theo dõi, nhận xét, ghi

63

+ Vậy hãy hoàn thiện lời nhận kiến thức. giải cho bài tập.

- Gọi một HS lên bảng trình bày.

BT 33

- Nhận xét, hoàn thiện.

GV ra BT 33 Hướng dẫn giải:

Giải: - Đọc đề bài

- Các lực tác dụng lên

- Khúc gỗ có những lực nào tác dụng?

vật: lực kéo F , phản lực - Các lực tác dụng lên của tường tác dụng lên vật: lực kéo F , phản lực khúc gỗ N , trọng lực của tường tác dụng lên P , phản lực do mặt khúc gỗ N , trọng lực P , đường tác dụng lên vật phản lực do mặt đường tác dụng lên vật

-

Các lực này có

đặc điểm gì?

.

- F + N =0 ; P +

. Trong đó các cặp lực

= 0.

F và

N;

P

và

từng cặp triệt tiêu lẫn nhau.

- Do đó theo định luật I

- Khi có lực tác dụng thì - HS suy nghĩ trả lời.

Niuton thì vật tiếp tục

vật sẽ như thế nào?( áp

đứng yên, và cũng theo

dụng định luật I và định - Một HS lên bảng trình định luật II Niuton thì bày, HS khác theo dõi, tường có khối lượng rất luật II để trả lời). lớn nên khó có thể làm - Gọi một HS trình bày. nhận xét.

- Ghi nhận kiến thức.

- Nhận xét, hoàn thiện.

thay đổi vận tốc của nó (lực nhỏ). Như vậy, trường hợp này không trái với định luật I, II Niuton.

64

Hoạt động 3: Giải các bài tập định lượng (15 phút) Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt 3. Giải các bài tập định

- GV ra bài tập

lượng.

Hướng dẫn giải:

+ Yêu cầu học sinh phân - Đọc đề và tóm tắt đề Bài tập: Một lực F=5N tích và tóm tắt đề bài,thể bài và vẽ hình.

theo phương ngang tác

hiện bằng ngôn ngữ viết.

dụng vào vật có khối

+ Lực nào gây ra gia tốc + Chỉ có lực F vì khi lượng cho vật?

m=10kg

đang

vật chuyển động theo đứng yên làm vật chuyển phương

ngang

mà động trong 10s. Bỏ qua

không có ma sát trọng ma sát. lực và phản lực không a. Tính gia tốc của vật. gây ra gia tốc cho vật.

b. Tìm vận tốc của vật

+ Xác định loại chuyển + Chuyển động biến khi lực vừa ngừng tác động của vật.

đổi đều.

Hãy xác định v,s?

dụng và quãng đường vật đi được trong khoảng thời gian này.

+ Lực ngừng tác dụng + F=0

c. Sau 10s lực ngừng tác

thì hợp lực là bao nhiêu?

dụng thì vật sẽ chuyển

-Yêu cầu HS trình bày - Làm theo yêu cầu của động như thế nào,giải lời giải.

GV

thích?

- Gọi HS lên bảng giải.

Bài giải:

- Cho HS nhận xét.

a.Lực theo phương ngang

- Nhận xét, bổ sung.

gây ra gia tốc cho vật. Áp dụng định luật 2 Niu tơn: a=

=

= 0,5 m/

b.Vận tốc của vật ngay

65

khi lực ngừng tác dụng. v = v0 +at = 0+ 0,5.10 = 5m/s -Quãng đường đi được khi đó: s = v0t + a = 0.10 + .0,5.

=

25m. c. Khi lực ngừng tác dụng: F=0.

Theo định luật I Niu tơn vật chuyển động thẳng đều với vận tốc v= 5m/s.

Hoạt động 4: Củng cố bài học, giao nhiệm vụ về nhà. ( 5 phút) Trợ giúp của GV - Làm các bài tập:

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt

Nghe và ghi nhận.

BT 8 - Bài tập về nhà BT 37. BT 10.16; BT

Ghi nhận nhiệm vụ về

10.22 Sách BT.

nhà, và lên kế hoạch tổ chức giải bài tập.

2.3.5. Thiết kế bài học ôn tập hệ thống hóa chương “Động lực học chất điểm” theo định hướng phát triển năng lực tư duy logic.

Giáo án 3 I. Ý TƯỞNG SƯ PHẠM. Với mục đích cho HS thấy được sự liên hệ lôgic giữa các kiến thức trong chương “ Động lực học chất điểm” và có thể xâu chuỗi được kiến thức các kiến thức trọng tâm, chúng tôi sử dụng sơ đồ tổng kết chương.

66

Để phát triển năng lực tư duy logic chúng tôi sử dụng những BTĐT và bài tập nghịch lý, ngụy biện kết hợp với một số bài tập định lượng thích hợp.Điều đó cũng hướng tới mục tiêu theo chuẩn là HS có kĩ năng giải bài tập theo phương pháp động lực học. Tỷ lệ kết hợp BTĐT, bài tập nghịch lý, ngụy biện với bài tập định lượng về mặt thời gian là 50:50.

II.MỤC TIÊU DẠY HỌC 1. Kiến thức Củng cố, khắc sâu lại kiến thức : - Tổng hợp và phân tích lực, điều kiện cân bằng; - Ba định luật Niu-tơn; - Lực hấp dẫn – định luật vạn vật hấp dẫn; - Lực đàn hồi - Lực ma sát.

2. Kĩ năng - HS vận dụng linh hoạt giải các bài tập tổng hợp để củng cố thức, thấy được mối liên hệ của các kiến thức trong chương “ Động lực học chất điểm”.

- HS vận dụng được phương pháp động lực học chất điểm trong giải các bài toán đinh lượng chuyển động của vât, hệ vật.

3. Thái độ - Tự tin đưa ra ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà.

- Chủ động trao đổi thảo luận với các học sinh khác và với giáo viên.

- Tinh thần hợp tác chặt chẽ trong quá trình học tập ở lớp cũng như thực hiện các nhiệm vụ về nhà.

- Tích cực tự học để lĩnh hội kiến thức 5. Định hướng phát triển năng lực tư duy logic.

- Kĩ năng trả lời câu hỏi của giáo viên bằng cả ngôn ngữ nói và viết.

- Kĩ năng giới thiệu vấn đề/đề bài tập và phân tích đề bài bằng ngôn ngữ nói và viết.

- Kĩ năng phân tích/đánh giá câu trả lời.

67

- Kĩ năng xây dựng chuỗi suy luận logic.

III. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên : - Hệ thống bài tập định tính, bài tập nghịch lí ngụy biện( các bài 6,14,17,20,31,32,34 đã xây dựng trong mục 2.3.1 và 2.3.2 ) - Các bài tập định lượng.

- Phiếu học tập số 2 ( phụ lục 2b) 2.Học sinh: Xem lại kiến thức đã học của chương “ Động lực học chất điểm”.

VI. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1: Hệ thống hóa kiến thức chương “ Động lực học chất điểm”. (5 phút) Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt

- GV phát PHT số 2, - Hoàn thành yêu cầu yêu cầu HS thực hiện.

của PHT

- Để củng cố những kiến thức này, chúng ta sẽ

Ôn

tập

chương

II

“Động lực học chất điểm”

- Lắng nghe

thực hành giải một số BT

Hoạt động 2: Giải các bài tập định tính Trợ giúp của GV GV ra BT 6

Hoạt động của HS

(12 phút) Nội dung cần đạt

- Đọc đề, nắm bắt đề BT6

Gợi ý: Quán tính trong bài.

Giải: Xe máy sẽ đâm

trường hợp này được - Thảo luận tìm lời giải vào phía sau xe tải. vận dụng như thế nào?

cho bài tập.

Do phản xạ của người lái xe máy là không tức

68

- Gọi 1 HS lên bảng trình bày lời giải.

thời mà cần có một - 1 HS lên bảng trình khoảng thời gian rất

- Yêu cầu các HS theo bày.

ngắn để nhận ra xe tải

dõi để nhận xét bổ sung. - HS khác theo dõi, nhận đã dừng và ấn chân vào -Hoàn thiện

lập luận xét.

của HS.

- Hoàn thiện bài làm.

phanh.

Do có quán tính, nên dù đã chịu lực hãm cũng không thể dừng lại ngay mà cần có thời gian để dừng hẳn.

Trong hai khoảng thời gian đã nêu trên, xe máy kịp thời đi hết khoảng cách giữa hai xe và đâm

GV ra BT 17

vào xe tải.

- Đọc đề, nắm bắt đề bài. BT 17

Gợi ý:

- Thảo luận tìm lời giải

Giải:

+ Các vật trong phòng cho bài tập. chịu tác dụng của những lực nào?

Các vật để trong phòng - Lắng nghe những gợi ý không chịu tác dụng

+ Các lực này có đặc của GV nếu cần thiết. điểm gì?

của: lực hấp dẫn, trọng

- 1 HS lên bảng trình bày lực, phản lực, lực ma

- Gọi 1 HS lên bảng lời giải.

sát. Các lực này triệt

trình bày lời giải.

tiêu lẫn nhau nên các

- Yêu cầu các HS theo - HS khác theo dõi, nhận vật vẫn đứng yên, không dõi để nhận xét bổ sung. xét.

Chỉnh sửa, bổ sung

hút lại gần nhau.

69

hoàn thiện lập luận của HS. GV ra BT 20

BT20 Giải: Mục đích của việc nghiêng người để

Gợi ý:

- Đọc đề, nắm bắt đề tạo ra lực hướng tâm khi

- Lực nào giữ cho xe bài. chuyển động cong?

đi ở những đoạn đường

- Thảo luận tìm lời giải cong, bởi vì lực ma sát

- Giảm tốc độ xe có mục cho bài tập.

nghỉ không đủ giữ cho

đích gi?

xe chuyển động cong.

- Yêu cầu 1 HS lên bảng

Tuy nhiên việc nghiêng

trình bày lời giải.

- Lắng nghe những gợi người và xe chỉ tạo ra

- Yêu cầu các HS theo ý của GV nếu cần thiết.

lực hướng tâm có giá trị

dõi để nhận xét bổ sung.

nhất định, cho nên để

- Chỉnh sửa, bổ sung

đảm bảo xe không bị

hoàn thiện lập luận của - 1 HS lên bảng trình bày văng đi theo phương HS.

lời giải.

tiếp tuyến với đường

- HS khác theo dõi, nhận cong thì cần phải giảm xét.

tốc độ xe.

- Hoàn thiện bài làm.

Hoạt động 3:Giải các bài tập định lượng (15 phút) Trợ giúp của GV

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt

-GV ra BT định - Đọc, nắm bắt đề bài. 3.Giải bài tập định lượng. lượng.

Hướng dẫn giải: - Xác định dạng chuyển động của

BT: Một vật có khối lượng m=5kg đang đứng yên trên mặt - Lắng nghe hướng phẳng ngang được kéo chuyển động bởi một lực có độ lớn F dẫn. = 7N. Hệ số ma sát trượt giữa vật

70

và mặt phẳng ngang là μ = 0,1,lấy g = 10m/ . Hãy tính

vật - Sử dụng angorit giải bài tập bằng phương pháp động lực học.

-Lắng nghe, thực hiện theo hướng dẫn

quãng đường mà vật đi được trong 5s khi lực kéo có phương nằm ngang.

Giải:

Bước 1: Hệ quy chiếu chọn như thế nào?

Bước 2: Xác định các lực tác dụng vào vật ?

Vẽ hình biểu diễn.

Bước 3: Viết biểu thức dịnh luật II Niu tơn.

-Hệ quy chiếu xOy + Ox phương ngang, chiều với chiều chuyển động của vật. + Oy: phương thẳng đứng, chiều từ dưới lên. + Mốc thời gian:t=0, lúc vật bắt đầu chuyển động.

Bước 4: Chuyển biểu -Các lực tác dụng vào vật. thức véc tơ thành biểu + Trọng lực : thức đại số + Áp lực từ mặt phẳng ngang: -Gọi Hs lên bảng giải.

- Thực hiện yêu cầu.

+ Lực tác dụng : + Lực ma sát trượt: -Phương trình định luật II Niutơn: +

+

+

=m

Chiếu lên Oy: N- P =0 => N= P=mg -Cho các HS khác nhận xét.

-Hoàn chỉnh bài

Chiếu lên Ox: F -

= ma

F- μmg = ma 5a = 7- 0,1.5.10 => a= 0,4 m/

71

giải.

- Ghi nhận vào vở.

=>Vật chuyển động nhanh dần đều.

Quãng đường mà vật đi được: s=

t+ a

= .0,4.25 = 5m

Hoạt động 4: Giải các bài tập nghịch lý, ngụy biện.( 8 phút) Trợ giúp của GV GV ra BT 32 Hướng dẫn giải:

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt

- Đọc đề bài và nắm yêu cầu của đề.

Giải:

Trong trường hợp này,

- Theo định luật III

định luật III và lực vai

Niuton: độ lớn lực do

trò của lực ma sát được

Trâu tác dụng vào xe

vận dụng như thế nào?

bằng với lực do xe tác

Hãy suy nghĩ và đưa ra - Suy nghĩ;

dụng vào Trâu.

lời giải.

- Để Trâu và xe chuyển

- Gọi 1 HS trình bày

- 1 HS trình bày

động được thì Trâu phải đạp chân xuống đất.

- Cho Hs khác nhận xét

- Các HS khác theo dõi.

- Khi Trâu đi, bàn chân đạp vào mặt đất một lực

- Hoàn chỉnh bài giải.

- Hoàn thiện bài làm ma sát nghỉ F 'msn hướng vào vở. về phía sau. Mặt đất đã tác dụng vào bàn chân

72

Trâu một lực ma sát nghỉ F msn hướng về phía trước. Lực này đóng vai trò lực phát động làm cho Trâu chuyển động.

Giải thích tương tự đối với bánh xe.

Hoạt động 5: Củng cố kiến thức, giao nhiệm vụ về nhà. ( 5 phút) Trợ giúp của GV -Nhắc lại phương pháp

Hoạt động của HS

Nội dung cần đạt

- Tái hiện

giải BTĐT và phương pháp động lực học.

Bài tập về nhà: BT14; BT 34;BT 31 BT II.5; II.7(SBT vật lí 10) 2.4. Thiết kế công cụ đánh giá năng lực tư duy logic trong và sau khi dạy chương “Động lực học chất điểm” 2.4.1. Công cụ đánh giá trong khi học Đánh giá quá trình được tiến hành trong quá trình dạy và học một nội dung nào đó, nhằm thu thập thông tin phản hồi về kết quả học tập của HS ở nội dung này. Đánh giá quá trình được chúng tôi xây dựng với hai nội dung: - Bảng kiểm quan sát trong khi học; - Đề kiểm tra 15 phút: 2 đề. Đề số 1: Kiến thức về “Ba định luật Niu tơn”; Đề số 2: Kiến thức về “ Lực ma sát”.

73

2.4.1.1. Thiết kế bảng kiểm quan sát dành cho giáo viên - Mục đích: Bảng kiểm quan sát giúp GV quan sát có chủ đích việc thực hiện các tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic thông qua các hoạt động học tập của HS. Từ đó, đánh giá được kiến thức, các kĩ năng theo các mục tiêu của quá trình dạy học đề ra.

- Yêu cầu: Bảng kiểm quan sát phải cụ thể, rõ ràng và bám sát vào các tiêu chí đánh giá năng lực tư duy logic của người học trong dạy học Vật lí.

Bảng 2.4. Bảng kiểm quan sát các kĩ năng trong khi học .

Trường : .....................................................................

Lớp :...........................................................................

Họ và tên GV đánh giá:................................................

Họ và tên HS:..............................................................

Mức độ STT

Các tiêu chí

Mức 1

Mức 2 Mức 3

Mức 4

(không

(Đạt)

(Tốt)

đạt) 1

Kĩ năng trả lời câu hỏi của giáo viên bằng ngôn ngữ nói và viết.

2

Kĩ năng giới thiệu vấn đề/đề bài tập và phân tích vấn đề.

3

Kĩ năng xây dựng chuỗi suy luận logic.

4

Kĩ năng đặt câu hỏi/ phát hiện vấn đề

5

Kĩ năng phân tích/đánh giá câu trả lời

(khá)

74

2.4.1.2.Thiết kế bài kiểm tra 15 phút đánh giá năng lực tư duy logic chương “Động lực học chất điểm”. Đề kiểm tra được thiết kế ở phụ lục 3a 2.4.2. Bài kiểm tra tổng kết đánh giá năng lực tư duy logic chương “Động lực học chất điểm”. Đề kiểm tra được thiết kế ở phụ lục 3b.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 Vận dụng cơ sở lí luận đã nghiên cứu về bài tập vật lí, qua kết quả điều tra thực tế, dạy học chương "Động lực học chất điểm",Vật lí 10 và xác định mục tiêu dạy học đối với từng bài học cụ thể, chúng tôi đã soạn thảo một hệ thống gồm 40 bài tập bao gồm cả bài tập định tính và bài tập nghịch lí ngụy biện nhằm phát triển năng lực tư duy logic của HS trong dạy học chương "Động lực học chất điểm", vật lí 10 THPT. Để khẳng định hiệu quả và tính khả thi của hệ thống bài tập và tiến trình hướng dẫn HS giải các bài tập ấy nhằm phát triển năng lực tư duy logic của HS trong dạy học VL chương “Động lực học chất điểm”, chúng tôi sẽ tiến hành TNSP.Nội dung của phần này được trình bày ở chương 3 của luận văn.

75

CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm Nhằm mục đích kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài nghiên cứu: Nếu thiết kế và sử dụng được bài tập định tính và bài tập nghịch lý, ngụy biện trong dạy học chương “Động lực học chất điểm”, vật lí 10 trung học phổ thông thì sẽ góp phần phát triển năng lực tư duy logic của học sinh, là cơ sở cho năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, góp phần nâng cao chất lượng dạy học.

3.2. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm HS lớp 10 A3 ở trường THPT Nguyễn Du, huyện Nghi Xuân,tỉnh Hà Tĩnh. Lớp 10 A3 học chương trình Vật lí cơ bản, hầu hết HS của lớp có học lực trung bình và trung bình khá.

3.3. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm - Tiến hành dạy học theo các giáo án đã soạn.

- So sánh kết quả học tập của HS ở lớp thực nghiệm(TN) và lớp đối chứng (ĐC).

- Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc xây dựng và sử dụng hệ thống BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện để dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10, chương trình cơ bản trong việc bồi dưỡng tư duy lôgic cho HS đồng thời góp phần nâng cao chất lượng dạy học.

3.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm - Lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm; - Tiến hành chuẩn bị các khâu cho việc thực nghiệm; - Dạy học theo các giáo án đã soạn; - Đánh giá kết quả thực nghiệm.

3.5. Diễn biến thực nghiệm 3.5.1. Lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm

76

Việc lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm có vai trò quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả thực nghiệm. Vì thế, chúng tôi đã lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm có sĩ số gần bằng nhau, đều học chương trình cơ bản và có học lực tương đương nhau.

Chọn lớp TN là lớp 10 A3, có 34 HS, lớp ĐC là lớp 10 A4 có 35 HS, cả hai lớp đều thuộc trường THPT Nguyễn Du, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh.

3.5.2. Chuẩn bị cho việc thực nghiệm - Xây dựng hệ thống BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện đồng thời thiết kế các giáo án thực nghiệm sử dụng hệ thống những bài tập đó.

- Gặp ban lãnh đạo nhà trường trao đổi với họ về mục đích thực nghiệm và xin phép cho triển khai kế hoạch thực nghiệm.

Việc thực nghiệm được tiến hành vào khoảng giữa kì I năm học 20192020. + Thực hiện dạy các giáo án đã soạn có sử dụng BTĐT và bài tập nghịch lí ngụy biện một cách có chủ định đối với lớp thực nghiệm 10 A3. + Đối với lớp 10 A4 thì thực hiện theo cách dạy truyền thống.

3.6. Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 3.6.1. Đánh giá định tính Qua việc giảng dạy thực tế và các kết quả thu được từ các bài kiểm tra, chúng tôi nhận thấy: - Đối với lớp thực nghiệm: + HS lớp TN 10 A3 ,các em lĩnh hội kiến thức tốt rõ, được nâng cao rõ rệt. Hầu hết các BTĐT có liên hệ thực tiễn hoặc xuất phát từ thực tiễn đều gây được sự chú ý của các em. Bài tập nghịch lí, ngụy biện mang lại sự mới mẻ, đồng thời kích thích các em hứng thú giải và tìm đáp án. Hầu hết các em tự tin hơn khi giải các bài tập; lời giải được các em trình bày lôgic, chặt chẽ, lập luận có căn cứ và thời gian làm bài cũng nhanh hơn.

77

+ Những câu hỏi được chúng tôi sử dụng ở cuối tiết nhằm mục đích củng cố kiến thức các em đã trả lời đúng nhiều hơn, nhìn chung diễn đạt khá rõ ràng và mạch lạc. Điều đó chứng tỏ rằng HS hiểu và nắm vững kiến thức hơn, về mặt ngôn ngữ và tư duy lôgic cũng được nâng cao .

- Đối với lớp đối chứng: Các em giải bài tập một cách tự phát, nhiều em khi trình bày lời giải lúng túng trong cách lập luận, lập luận thường thiếu tính logic, không chặt chẽ, trình bày cũng chưa được rõ ràng.

3.6.2. Đánh giá định lượng Sau khi tổ chức cho HS làm bài kiểm tra ở hai khối thực nghiệm và đối chứng chúng tôi tiến hành chấm bài và xử lí kết quả thu được theo các phương pháp thống kê toán học.

- Điểm trung bình xi của HS i được tính theo công thức: x1 + x2 + 2 x3 4

xi =

Trong đó, x1 , x2 , x3 lần lượt là điểm của các bài kiểm tra 1, 2, 3. Điểm kiểm tra được làm tròn đến 0,5.

- Bảng phân phối thực nghiệm: số HS đạt điểm x i .

- Bảng phân phối tần suất: số % HS đạt điểm x i .

- Bảng lũy tích: số % HS đạt điểm ≤ x i .

- Tính các tham số thống kê: X , S 2 , S , V theo các công thức: + Điểm trung bình của các bài kiểm tra:

X =

1 10  fi x i n i =1

(với f : số HS đạt điểm x i , n là số HS tham gia bài kiểm tra) + Phương sai: + Độ lệch chuẩn:

S

2

 f (x =

S=

i

− X )2

i

n −1

 f (x i

i

− X )2

n −1

78

+ Hệ số biến thiên:

V =

S .100% X

( V : cho biết mức độ phân tán của số liệu) Sau khi kiểm tra ở hai lớp thực nghiệm và đối chứng chúng tôi thu thập và xử lý số liệu theo phương pháp thống kê toán học.

Sau đây chúng tôi trình bày việc xử lý kết quả.

Bảng 3.1. Bảng phân phối thực nghiệm số HS đạt điểm xi Lớp

Số HS đạt điểm x i 0≤ xi

2≤ xi

3≤ xi

4≤ xi <

5≤ xi

6≤ xi

7≤ xi

8≤ xi

9≤ xi <

<2

<3

<4

5

<6

<7

<8

<9

10

ĐC

1

2

3

8

11

6

3

1

0

TN

0

0

1

2

9

9

8

4

1

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ phân phối thực nghiệm: số HS đạt điểm xi Số HS đạt điểm

xi

Điểm xi

79

Bảng 3.2. Bảng phân phối tần suất: số % HS đạt điểm xi Lớp

Số % HS đạt điểm x i 0≤ xi

2≤ xi

3≤ xi

4≤ xi

5≤ xi <

6≤ xi

7≤ xi

8≤ xi

9≤ xi <

<2

<3

<4

<5

6

<7

<8

<9

10

ĐC

2.9

5.7

8.6

22.9

31.4

17

8.6

2.9

0

TN

0

0

2.9

5.9

26.5

26.5

23.5

11.8

2.9

Biểu đồ 3. 2. Biểu đồ phân phối tần suất: số % HS đạt điểm xi

Số % HS đạt điểm

xi

35

30

25

20 Đối chứng Thực nghiệm

15

10

5

Điểm xi

0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

80

Bảng 3.3. Bảng lũy tích: số % HS đạt điểm ≤ xi Lớp

Số % HS đạt điểm ≤ x i 2

3

4

5

6

7

8

9

10

ĐC

2.9

8.6

17.2

40.1

71.5

88.5

97.1

100

TN

0

0

2.9

8.8

35.3

61.8

85.3

97.1

100 100

Biểu đồ 3.3. Đường lũy tích : số % HS đạt điểm ≤ xi

Số % HS đạt điểm

≤ xi

Điểm xi

Bảng 3.4. Bảng phân phối tần số Lớp

Số HS đạt điểm x i 1,5 2

2,5 3

3,5 4

4,5 5

5,5 6

6,5 7

7,5 8

8,5 9

ĐC

1

0

2

1

2

3

5

5

6

4

2

2

1

1

0

0

TN

0

0

0

0

1

1

1

3

6

4

5

5

3

2

2

1

81

Bảng 3.5. Bảng tham số thống kê Lớp

Số HS

X

S2

S

V (%)

ĐC

35

5.01

2.08

1.44

28.7

TN

34

6.35

1.67

1.29

20.3

Qua việc tính toán những tham số ở trên, đặc biệt từ bảng tham số thống kê (Bảng 3.5), đường luỹ tích (Biểu đồ 3.3.) chúng tôi rút ra một số kết luận sơ bộ: - Điểm trung bình của các bài kiểm tra của HS lớp thực nghiệm (6,35) cao hơn so với HS ở lớp đối chứng (5,01).

- Đường luỹ tích ứng với lớp thực nghiệm nằm bên phải và về phía dưới đường luỹ tích lớp đối chứng.

- Hệ số biến thiên của lớp thực nghiệm (20.3) thấp hơn so với lớp đối chứng (28.7) cho thấy mức độ phân tán khỏi điểm trung bình của lớp thực nghiệm nhỏ hơn mức độ phân tán của lớp đối chứng.

Như vậy kết quả học tập của lớp thực nghiệm cao hơn kết quả học tập của lớp đối chứng.

Qua tính toán và phân tích kết quả ở trên, chúng tôi thấy rằng điểm trung bình cộng của lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng. Kết quả này là do đâu mà có? Liệu có phải là do ngẫu nhiên hay không? Việc áp dụng tiến trình dạy học có ảnh hưởng gì với kết quả thu được?

Chúng tôi đã tiến hành phép kiểm định các giả thiết thống kê với mức ý nghĩa α (với sai số là α).

Gọi: - H0: X TN = X ĐC là giả thuyết thống kê (kết quả ở trên là ngẫu nhiên) - H1: X TN > X ĐC là đối giả thuyết thống kê ( kết quả sử dụng BTĐT và bài tập nghịch lí ngụy biện cho tiến trình dạy học chương "Động lực học chất

82

điểm" nhằm phát triển năng lực tư duy logic cho HS hiệu quả hơn khi sử dụng phương pháp truyền thống là tất yếu). Để tiến hành kiểm định, chúng tôi chọn và tính đại lượng kiểm định t theo công thức t=

X TN − X ĐC 2 S TN S2 + ĐC nTN n ĐC

Ta có: = 6.35;

= 5.01;

= 1.29;

= 1.44;

= 34;

= 35;

Thay các giá trị vào công thức trên, ta tính được t =4.07.

Chọn mức ý nghĩa α = 0,05, tra bảng giá trị của hàm Laplace φ (t α ) =

1 − 2α 2

= 0,45 ta có tα = 1,65.

Tiến hành so sánh với kết quả tính toán qua thực nghiệm ta thấy: t > tα, nên bác bỏ giả thuyết H0 và chấp nhận đối giả thuyết đối H1. Như vậy điểm trung bình cộng của nhóm thực nghiệm cao hơn điểm trung bình cộng của nhóm đối chứng không phải do ngẫu nhiên. Điều đó cho phép kết luận rằng tiến trình dạy học có sử dụng BTĐT và bài tập nghịch lí ngụy biện nhằm phát triển tư duy logic cho HS trong dạy học chương “Động lực học chất điểm” đã mang lại hiệu quả cao hơn so với tiến trình dạy học thông thường.

83

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 Thông qua thực hiện và xử lý kết quả thực nghiệm chúng tôi có một số kết luận sau: - BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện có thể sử dụng hiệu quả đối với mọi đối tượng HS. Khi giải các bài tập có nội dung gần gũi với thực tiễn đời sống các em đều rất hứng thú. Chúng tôi nhận thấy rằng không chỉ HS khá, giỏi mà các đối tượng HS khác cũng hoàn toàn có thể tham gia sôi nổi giải các bài tập để lĩnh kiến thức một cách hiệu quả. Dưới sự tổ chức và dẫn dắt của GV, các em có thể đưa ra các lập luận và trình bày các lập luận đó bằng ngôn ngữ của chính các em. Các BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện có nội dung như thế này giúp cho những kiến thức về thực tiễn của các em được nâng lên,cho các em thấy được rằng Vật lí là một môn học gắn với tự nhiên, gắn với những gì thực tế nhất vẫn xảy ra và tiếp diễn hàng ngày, chứ không như những gì các em thấy khi học Vật lí là rất khô khan, máy móc. Chỉ khi giải những bài tập như thế này HS mới dần thấy được bản chất thật sự của môn học Vật lí, có như vậy các em mới thêm yêu Vật lí hơn.

- Qua nghiên cứu cho thấy, BTĐT và bài tập nghịch lí ngụy biện đã góp phần nâng cao chất lượng dạy học. Việc dạy học phù hợp với những BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện đã tạo môi trường dạy - học có sự tương tác tích cực giữa GV và HS, HS với HS. Như vậy BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện chính là công cụ vô cùng hữu ích, có tác dụng to lớn trong việc bồi dưỡng tư duy lôgic cho HS trong học tập chương “Động lực học chất điểm”.

- Một điều đặc biệt nữa là BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện có thể được sử dụng trong mọi giai đoạn của tiến trình dạy học để bồi dưỡng tư duy lôgic cho HS. - Việc sử dụng BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện phù hợp trong dạy học Vật lí là giải pháp hiệu quả để nâng cao kết quả học tập cho các HS có học lực trung bình và trung bình khá.

Từ những kết quả đạt được trên đây, chúng tôi nhận thấy rằng giả thuyết khoa học của đề tài là chấp nhận được.

84

KẾT LUẬN CHUNG Dựa vào kết quả quá trình nghiên cứu, kết quả thực nghiệm sự phạm và đối chiếu với mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài, chúng tối thu được các kết quả sau: - Nghiên cứu cơ sở lý luận của việc hình thành và phát triển tư duy logic cho học sinh trong dạy học vật lí nói chung và chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 THPT nói riêng.

- Nghiên cứu việc phát triển tư duy logic cho HS thông qua các tác dụng của BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện.

- Nghiên cứu,chọn lọc để đưa ra được một số BTĐT và và tập nghịch lí, ngụy biện trong chương “Động lực học chất điểm”, vật lí 10 THPT chương trình cơ bản, đồng thời dư kiến được tiến trình sử dụng chúng.

- Chúng tôi đã tổ chức thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Nguyễn Du, huyện Nghi Xuân, tỉnh Hà Tĩnh với 01 lớp thực nghiệm và 01 lớp đối chứng. Qua quá trình thực nghiệm, chúng tôi đã thu được các kết quả rất khả quan, đã chứng minh hiểu quả thiết thực của đề tài là bồi dưỡng và phát triển được năng lực tư duy logic cho HS trong học tập chương “ Động lực học chất điểm”, vật lí 10 THPT. Với việc khai thác và sử dụng hai loại bài tập là BTĐT và bài tập nghịch lí, ngụy biện, đặc biệt là dạng nghich lí, ngụy biện rất ít khi xuất hiện trong các tiết dạy học thông thường chúng tôi hy vọng rằng bằng sự khai thác triệt để những ưu điểm các loại bài tập này cùng với khía cạnh khác của đề tài sẽ góp phần vào việc bồi dưỡng và phát triển năng lực tư duy logic cho HS, đồng thời góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí 10.

Quá trình nghiên cứu đề tài dẫn chúng tôi đến một số kiến nghị sau: - Có nhiều phương pháp để phát huy tính tích cực học tập, năng lực tư duy logic của HS trong đó BT là một trong các cách chủ yếu. Do vậy, GV cần chú ý hơn nữa đến xây dựng và sử dụng hệ thống BT nói chung, BTĐT và bài

85

tập nghịch lí ngụy biện nói riêng nhằm phát huy tính tích cực, năng lực sáng tạo của HS. - Cần soạn thảo những tài liệu hướng dẫn GV sử dụng BTĐT và bài tập nghịch lí ngụy biện trong mỗi tiết học.

- Đề tài sẽ được tiếp tục với các chương, phần khác của BTĐT cũng như bài tập nghịch lí, ngụy biện ở trường phổ thông không chỉ ở chương trình Cơ bản mà còn ở chương trình Nâng cao.

86

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Thị Lan Anh (2019), Bồi dưỡng năng lực tư duy logic cho học sinh thông qua dạy học chương “Chất khí” vật lí 10 THPT,Luận văn thạc sĩ giáo dục, trường Đại học Vinh.

[2] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, (Ban hành kèm theo Thông tư số 38/2018/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục & Đào tạo) [3] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông, môn Vật lí, (Ban hành kèm theo Thông tư số 38/2018/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục & Đào tạo).

[4] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2006), Chuẩn kiến thức kĩ năng Vật lí 10.

[5] Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Trần Chí Minh,Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh (2009), Vật lí 10 ,NXB Giáo dục.

[6] Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Tô Giang, Vũ Quang, Bùi Gia Thịnh (2006), Bài tập Vật lí 10,NXB Giáo dục.

[7] Lương Duyên Bình, Nguyễn Quang Hậu (2001),Giải bài tập và bài toán cơ sở Vật lí, tập một , NXB Giáo dục.

[8] Phạm Sơn Hải (2010), Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập định tính nhằm bồi dưỡng tư duy lôgic cho học sinh trong dạy học vật lý ở trường THPT (Thông qua dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 Nâng cao). Luận văn thạc sĩ giáo dục,trường Đại học Vinh.

[9] Trần Thị Thúy Hằng, Đào Thị Thu Thúy (2008), Thiết kế bài giảng vật lí 10, NXB Hà Nội.

[10] Nguyễn Hào Kiệt (2010),Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo chương”Động lực học chất điểm vật lí 10”,(cơ bản) nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh vùng sâu.Luận văn thạc sĩ giáo dục,trường Đại học Vinh.

[11] Nguyễn Thế Khôi, Phạm Quý Tư, Nguyễn Ngọc Hưng, Bùi Trọng Tuấn, Lê Chân Hùng (2010), Vật lí 10 nâng cao, NXB Giáo dục.

87

[12] Vũ Văn Khiết, Tuyển tập các bài toán cơ bản và nâng cao, NXB ĐHQG Hà Nội.

[13] Vũ Thanh Khiết (2002), Một số phương pháp chọn lọc giải các bài toán vật lí sơ cấp, NXB Hà Nội.

[14] Đinh Lê Nga (2015), Bồi dưỡng năng lực tư duy logic trong dạy học bài tập định tính chương“Chất rắn và chất lỏng.Sự chuyển thể” vật lí 10 THPT, Luận văn thạc sĩ giáo dục, trường Đại học Vinh.

[15] Vũ Xuân Tùng (2015), Xây dựng và sử dụng bài tập định tính trong chương “Động lực học chất điểm”,Vật lí 10 THPT.Luận văn Thạc sĩ giáo dục,trường Đại học sư phạm Hà Nội 2.

[16] Lê Trọng Tường, Lương Tất Đạt, Lê Chấn Hùng, Phậm Đinh Thiết, Bùi Trọng Tuấn (2019), Bài tập Vật lí 10 nâng cao,NXB Giáo dục.

[17] Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước (2019), Phát triển năng lực người học trong dạy học Vật lí, NXB Đại học Vinh.

[18] Nguyễn Đình Thước , Phạm Thị Phú, Bài tập trong dạy học Vật lí, NXB Đại học Vinh.

[19] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế (2002), Phương pháp dạy học vật lí ở trường phổ thông, Đại học Quốc gia Hà Nội.

88

PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA Ngày......tháng.......năm 2020 Họ và tên:.............................................................

Trường:.................................................................lớp..................

Hãy đánh dấu vào câu trả lời mà bạn cho là phù hợp với suy nghĩ của mình.

1. Trong các giờ học vật lí, bạn có thường xuyên được thảo luận theo nhóm về những vấn đề do thầy cô giáo đưa ra không?

A. Thường xuyên

B. Đôi khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

2. Trong các giờ học vật lí, bạn có được làm những bài tập in sẵn trong phiếu học tập do thầy cô phát cho bạn không?

A. Thường xuyên

B. ít khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

3. Bạn có học những giờ vật lí mà thầy cô có sử dụng máy chiếu các hình ảnh, hiện tượng hay các video clip không?

A. Thường xuyên

B. Đôi khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

4. Bạn có thường xuyên học những giờ vật lí mà thầy cô sử dụng thí nghiệm không?

A. Thường xuyên

B. Đôi khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

5. Trong các giờ vật lí, bạn có được các thầy cô yêu cầu giải thích các hiện tượng vật lí thường gặp trong tự nhiên không?

A. Thường xuyên

B. Đôi khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

6. Trong các giờ vật lí, bạn ghi lại kiến thức vào vở bằng cách nào?

A. Thầy cô đọc để bạn ghi bài B. Thầy cô giảng và bạn tự ghi bài

89

C. Bạn nhìn vào sách giáo khoa để ghi lại D. Có chỗ thì nghe thầy cô đọc để ghi, có chỗ thì bạn tự ghi.

7. Trong giờ học bài trước về vật lí, các thầy cô ra bao nhiêu bài tập định tính?

A. Không bài nào C. 2 bài

B. 1 bài D. trên 2 bài

8. Trong mỗi giờ học vật lí, các thầy ra bài tập đòi hỏi vận dụng kiến thức vào thực tế?

A. Không bài nào

B. 1 đến 2 bài

C. 3 đến 4 bài

D. trên 5 bài

9. Ở trường bạn có thường xuyên được làm thí nghiệm vật lí không?

A. Thường xuyên

B. Ít khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

10. Ở trên lớp bạn có hỏi các thầy cô về các hiện tượng vật lí hoặc hiện tượng tự nhiên mà bạn muốn tìm hiểu không?

A. Thường xuyên

B. Ít khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

11. Ở trên lớp bạn có thường xung phong giải thích các hiện tượng vật lí do thầy cô giáo đặt ra không?

A. Thường xuyên

B. Ít khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

12. Trong các bài kiểm tra vật lí, có BTĐT hoặc bài tập nghịch lí, ngụy biện về vật lí không?

A. Thường xuyên

B. Ít khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

13. Trong giờ học vật lí khi thầy cô đưa một bài tập định tính hoặc một bài tập dạng nghịch lí, ngụy biện để bạn giải thì cảm giác của bạn như thế nào?

A. Hứng thú

B. Bình thường

C. Không quan tâm, làm bài khác.

D. Đợi thầy cô giải thích

90

14. Khi làm bài tập vật lí, bạn thích được giải loại bài tập nào nhất?

A. Bài tập tính toán

B. Bài tập định tính

C. Bài tập về thí nghiệm

D. Bài tập về đồ thị

15. Khi làm bài tập ở nhà, bạn có giải những bài tập định tính và bài tập kiểu nghịch lí và ngụy biện không?

A. Thường xuyên

B. Ít khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

16. Ở nhà, bạn có đọc thêm những sách tham khảo vật lí về các bài tập định tính hoặc bài tập nghịch lí, ngụy biện không?

A. Thường xuyên

B. Ít khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

17. Bạn có vận dụng kiến thức để tự giải thích các hiện tượng vật lí và các hiện tượng tự nhiên mà bạn gặp phải không?

A. Thường xuyên

B. Ít khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

18. Khi thầy cô giao bài tập về nhà bạn có cố gắng làm hết các bài tập đã giao hay không?

A. Thường xuyên

B. Ít khi

C. Rất ít khi

D. Không bao giờ

19. Bạn có khả năng vận dụng kiến thức đã học vào cuộc sống sinh hoạt hằng ngày hay không?

A. Tốt

B. Bình thường

C. Kém

D. Rất kém

20. Trong giờ học vật lí, khi giải các bài tập bạn có cố gắng suy nghĩ tìm cách giải khác không?

A. Thường xuyên

B. Bình thường

C. Rất ít

D. Không bao giờ.

91

PHỤ LỤC 2: PHIẾU HỌC TẬP 2a. Phiếu học tập số 1: Dùng cho tiết “ Bài tập Ba định luật Niu tơn” PHT SỐ 1

BÀI TẬP BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN

Họ và tên:…………………… Lớp……

Hãy hoàn thành những nội dung còn thiếu vào sơ đồ dưới đây?

Nội dung:…. ……………… ĐỊNH LUẬT I

Biểu thức:……. ……

Quán tính:…

Nội dung:...

BA ĐỊNH LUẬT NIUTƠN

ĐỊNH LUẬT II

Biểu thức:….

Khối lượng. Mức quán tính:...

Trọng lực. Trọng lượng:…

Nội dung:…

ĐỊNH LUẬT III

Biểu thức:…

Cặp lực và phản lực:…

92

2b. Phiếu học tập số 2: Dùng cho tiết “ Ôn tập chương: Động lực học chất điểm” PHT SỐ 2

BÀI: ÔN TẬP CHƯƠNG II

Họ và tên:……………………Lớp: ……..

Trả lời các câu hỏi dưới đây bằng cách hoàn thành sơ đồ khối (chỉ điền những kiến thức trong tâm).

Câu 1: Lực là gì?

Câu 2: Những định luật nào mô tả chuyển động thẳng của một chất điểm? hãy nêu nội dung của chúng?

Câu 3:Quy tắc hình bình hành được sử dụng để làm gì trong trường hợp chất điểm chịu tác dụng của một hay nhiều lực? Hãy nêu quy tắc đó trong từng trường hợp.

Câu 4: Hãy nêu các loại lực cơ học mà em biết? Viết công thức cho mỗi loại?

Câu 5: Nêu angorit giải bài tập bằng phương pháp động lực học chất điểm?

LỰC Quy tắc HBH

…..

……….

Các định luật CĐ thẳng

……

……. ……

Các loại

lực

…..

…..

…..

……

….

Bài toán cơ bản của chuyển động - Phương pháp động lực học ………………

93

PHỤ LỤC 3: CÁC ĐỀ KIỂM TRA 3a. Các đề kiểm tra 15 phút. ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT ( Lần 1) Câu 1: Điều gì sẽ xảy ra với người lái xe máy chạy ngay sau một xe tải nếu xe tải dừng lại đột ngột?

Câu 2: Một quả bóng bay đến đập vào tường. Bóng bị bật trở lại, còn tường thì vẫn đứng yên. Như vậy có trái với định luật III Niu-ton không? Giải thích? ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT (Lần 1) Câu 1: Xe máy sẽ đâm vào phía sau xe tải.

- Do phản xạ của người lái xe máy là không tức thời mà cần có một khoảng thời gian rất ngắn để nhận ra xe tải đã dừng và ấn chân vào phanh.

3 điểm

- Do có quán tính, nên dù đã chịu lực hãm cũng không thể dừng lại ngay mà cần có thời gian để dừng hẳn.

Trong hai khoảng thời gian đã nêu trên, xe máy kịp thời đi hết khoảng cách giữa hai xe và đâm vào xe tải.

2 điểm

Câu 2: - Gọi F là độ lớn của lực mà quả bóng tương tác với tường. Gọi m1, m2 lần lượt là khối l ượng của quả bóng và của tường.

- Gia tốc của quả bóng thu được trong quá trình tương tác: a1 =

F m1

- Gia tốc của tường thu được trong quá trình tương tác: a2 = F

m2

- Vì m1 << m2 → a1 >> a2 hay nói một cách khác quả bóng bật trở lại còn tường vẫn đứng yên.

94

ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT ( Lần 2) Câu 1: Nhiều ô tô bị sa lầy, bánh xe quay tít mà không nhíc lên được.

Giải thích hiện tượng? Khắc phục hiện tượng này như thế nào?

Câu 2: An cầm một đầu dây và Huy cầm đầu bên kia. Khi hai bạn kéo hai đầu dây thì dây không đứt, nhưng khi kéo một đầu còn đầu kia buộc vào thân cây thì dây bị đứt? Tại sao? ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT (Lần 2) Câu 1: - Khi bánh xe phát động của ô tô bị sa vào vũng lầy, lực ma sát do đất tác dụng vào bánh xe quá nhỏ, không đủ giữ cho 3 điểm điểm của bánh xe tiếp xúc với đất tạm thời đứng yên để cho xe chuyển lên được .

- Cách khắc phục : Chèn thêm gạch đá, hoặc lót ván vào vủng 2 điểm lấy nhằm tăng lực ma sát.

Câu 2: - Khi hai bạn cầm hai đầu dây mà kéo thì hai đầu dây chịu tác dụng của hai lực cân bằng nhau F và − F , và lực căng của dây

3 điểm

bằng F. Khi hai bạn cầm chung một đầu dây mà kéo, đầu kia buộc vào thân cây, thì hai người đã tác dụng vào đầu dây một lực gấp đôi là 2F. Dây sẽ truyền lực 2F đó tới cây.

- Theo định luật III Niuton, cây cũng tác dụng trở lại dây một phản lực có độ lớn bằng 2F. Vậy hai đầu dây kia bị kéo về hai 2 điểm phía với lực lớn gấp đôi trường hợp trước. Vì thế mà dây bị đứt.

95

3b. Đề kiểm tra 45 phút. ĐỀ KIỂM TRA 45 PHÚT I. Trắc nghiệm lý thuyết( 3 điểm) Câu 1. Gọi lực là F, A.

là hợp lực của hai lực

, độ lớn tương ứng của các

. Biểu thức nào sau đây là đúng trong mọi trường hợp?

B. F=

C. F =

D.F=

Câu 2. Một vật chuyển động thẳng đều với vận tốc v . Kết luận nào sau đây là đúng?

A. Không có lực nào tác dụng lên vật, hoặc là có các lực tác dụng lên vật nhưng chúng đã cân bằng nhau.

B. Vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực.

C. Vật không chịu tác dụng của lực ma sát.

D. Gia tốc của vật không thay đổi.

Câu 3. Trường hợp nào sau đây liên quan đến tính quán tính của vật?

A. Khi áo có bụi, ta giũ mạnh, áo sẽ sạch bụi.

B. Bút máy tắt, ta vẩy cho ra mực.

C. Khi đang chạy nếu bị vấp, người sẽ ngã về phía trước D. Các trường hợp A, B, C đều liên quan đến quán tính.

Câu 4. Một vật đang chuyển động với vận tốc tức thời là v. Nếu bỗng nhiên các lực tác dụng lên nó mất đi, khi đó vật sẽ: A. dừng lại ngay B. chuyển động thẳng đều với vận tốc v.

C. chuyển động nhanh dần đều.

D. chuyển động chậm dần rồi mới dừng lại.

Câu 5. Lực hấp dẫn giữa hai vật chỉ đáng kể khi các vật có: A. thể tích rất lớn.

B. khối lượng riêng rất lớn.

C. khối lượng rất lớn.

D. dạng hình cầu.

96

Câu 6: Hai chất điểm có khối lượng m1 và m2 ở cách nhau một khoảng r, gọi G là hằng số hấp dẫn. Biểu thức tính lực hấp dẫn giữa chúng là: A.Fhd

= G.

B. Fhd = G.

C. Fhd = G.

D.

Fhd = G.

Câu 7: Lực ma sát trượt có thể đóng vai trò là A. lực quán tính.

B. lực hướng tâm.

C. lực phát động.

D. lực cản.

Câu 8. Khi tác dụng lên một vật đứng yên, lực ma sát nghỉ luôn: A. cân bằng với trọng lực, B. cân bằng với ngoại lực theo phương song song với mặt tiếp xúc.

C. có giá trị xác định và không thay đổi.

D. cùng hướng với ngoại lực.

Câu 9. Nguyên nhân xuất hiện ma sát là do: A. các vật có khối lượng.

B. vật chuyển động có gia tốc.

C. mặt tiếp xúc sần sùi, lồi lõm hoặc bị biến dạng.

D. vật đè mạnh lên giá đỡ.

Câu 10. Thả vật trượt từ đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống, vật sẽ chuyển động A. thẳng nhanh dần đều.

B. thẳng đều.

B. thẳng chậm dần đều.

D. thẳng nhanh dần.

Sử dụng dữ kiện sau để trả lời các câu hỏi 11, 12 và 13. Một vật được ném theo phương ngang với vận tốc

từ độ cao h so với mặt đất. Chọn hệ

toạ độ xOy sao cho gốc O trùng với vị trí ném, Ox theo hướng của vận tốc ,Oy hướng thẳng đứng xuống dưới; gốc thời gian là lúc ném.

Câu 11. Phương trình quỹ đạo của vật là: A.y= C. y=

vời x vời x

B. y=

vời x

D. y=

vời x

97

Câu 12. Thời gian chuyển động của vật từ lúc ném đến lúc chạm đất xác định bằng biểu thức : A.t =

B. t =

C. t =

D. t =

Câu 13. Tầm xa (L) tính theo phương ngang xác định bằng biểu thức: A.L =

B. L =

C. L =

D. L =

Câu 14. Một vật đặt trên toa tàu đang chuyển động đều trên một đoạn đường vòng. Vật sẽ chịu tác dụng của lực quán tính li tâm nếu hệ quy chiếu gắn với vật nào sau đây: A. Mặt đất.

B. Đường ray. C. Toa tàu. D. Vật bất kì.

Câu 15. Hệ quy chiếu quán tính là hệ quy chiếu gắn trên vật: A.chuyển động thẳng đều so với Trái Đất.

B. đứng yên so với Trái Đất.

C. chuyển động có gia tốc sao với Trái Đất.

D. là Trái Đất II.TỰ LUẬN( 7 điểm).

Câu 1. a, Người ta tác dụng vào khúc gỗ một lực F hướng vào tường thì thấy khúc gỗ vẫn đứng yên. Hiện tượng đó có trái với định luật I, II Niuton không? b, Em hãy trình bày phương pháp để có thể đo hệ số ma sát trượt giữa bánh xe ô tô và mặt đường.

Câu 2. Một quả cầu trượt không ma sát theo mặt trong của một máng tròn

O

98

Khi đó có trọng lực

và phản lực

lực này dù là thế nào thì hợp lực

của giá đỡ tác dụng lên nó. Các

của chúng, nói chung cũng không hướng

dọc theo bán kính tới điểm O là tâm của máng tròn. Nhưng quả cầu này lại vẫn chuyển động tròn (theo máng), nghĩa là có lực hướng tâm tác dụng.

Nhưng lực hứng tâm đó không thể là lực nào trong hai lực đang tác dụng lên vật, cũng không thể là hợp lực của chúng. Vậy lực hướng tâm ở đâu mà có?

Giải quyết nghịch lý này như thế nào?

Câu 3. Một vật có khối lượng m = 5kg bắt đầu trượt trên sàn nhà dưới tác dụng của một lực nằm ngang F = 22,5N. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn nhà là 0,35. Lấy g = 10m/s2 . Hãy tính: a) Gia tốc của vật. b) Thời gian để vật đi được 18m đầu tiên và vận tốc ở cuối quãng đường đó. ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA 45 PHÚT I.Trắc nghiệm lý thuyết Câu

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15

Đáp án A

A

D

B

C

A

D

B

C

A

II.Tự luận Câu 1:

B

D

C

C

C

99

a,- Các lực tác dụng lên khúc gỗ: lực kéo F , phản lực của 0,5 điểm tường tác dụng lên khúc gỗ N , trong lực P , phản lực do mặt đường tác dụng lên khúc gỗ N ; P và

. Trong đó các cặp lực F và

từng cặp triệt tiêu lẫn nhau

0,5 điểm

- Do đó theo định luật I Niuton thì khúc gỗ tiếp tục chuyển động, và cũng theo định luật II Niuton thì tường có khối lượng rất lớn nên khó có thể làm thay đổi vận tốc của nó (lực nhỏ). Do đó trường hợp này không trái với định luật I, II Niuton. b, - Đo quãng đường ô tô từ khi hãm phanh (chỉ trượt không 0,5 điểm lăn) cho đến khi dừng. Suy ra gia tốc của ô tô: a =

0,5 điểm

− v2 2S

- Áp dụng định luật 2 Niu tơn ta xác định được hệ số ma sát µ =

−a g

Câu 2: - Nghịch lí: không có lực hướng tâm nhưng vật vẫn chuyển 1 điểm động tròn, mâu thuẫn với lý thuyết đã được công nhận trong Vật lí.

- Giải thích nghịch lí:Bản chất của hiện tượng này là vật không 1.5 điểm chuyển động tròn đều, gia tốc của vật gồm hai thành phần: gia tốc hướng tâm và gia tốc tiếp tuyến ;Trọng tâm phân tích thành hai thành phần:

theo hướng bán kính quỹ đạo,

phương vận tốc; Lực hướng tâm hướng tâm, còn Câu 3

=

gây ra gia tốc tiếp tuyến.

theo

gây ra gia tốc

100

a,Chọn trục toa độ xOy như hình vẽ.

Các lực tác dụng lên vật : , , , -

Theo

luật

định

+ +

II

1,5 điểm

Niutow

=m .

Chiếu lên các trục tọa độ Ox: F -

=ma (1)

Oy: N – P = 0

(2)

Giải hệ (1) và (2), chú ý a=

=

=

ta được:

= 1 m/s2

b, Từ s = at2 => thời gian t =

=

= 6s

Vận tốc ở cuối quãng đường: v = at = 1.6 = 6m/s

1 điểm

101

PHỤ LỤC 4: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM