SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” – VẬT LÝ

LUẬN VĂN SIÊU CẤP CHANNEL

vectorstock.com/5933716

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” – VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH (2018) WORD VERSION | 2018 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

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHẠM THỊ MỸ HẠNH

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” – VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MÔN VẬT LÍ

ĐÀ NẴNG – NĂM 2018

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

PHẠM THỊ MỸ HẠNH

SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” – VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành: Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí Mã số: 8.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Quang Lạc

ĐÀ NẴNG – NĂM 2018

i

ii

iii

iv

v

vi

vii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................................ vii LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................................. ivii 1.Kết quả đạt được của đề tài ............................................................................................................ iii 2.Hướng phát triển của đề tài ............................................................................................................ iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................................ x DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................................... xi DANH MỤC BIỂU ĐỒ .................................................................................................................. xiii DANH MỤC SƠ ĐỒ ...................................................................................................................... xiv MỞ ĐẦU............................................................................................................................................ 1 1.

Lí do chọn đề tài......................................................................................................................... 1

2.

Mục tiêu của đề tài ..................................................................................................................... 2

3.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .............................................................................................. 2

4.

Giả thuyết khoa học của đề tài ................................................................................................... 2

5.

Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................................. 3

6.

Phương pháp nghiên cứu............................................................................................................ 3

7.

Đóng góp của luận văn:.............................................................................................................. 4

8.

Cấu trúc luận văn ....................................................................................................................... 4

CHƯƠNG 1 ....................................................................................................................................... 5 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ............... 5 1.1. Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lí ..................................................................... 5 1.1.1. Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm trong sự phát triển của vật lí học ............................. 5 1.1.2. Nội dung của phương pháp thực nghiệm.[12,tr108] ................................................................ 6 1.2. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông........................................... 9 1.2.1. Vai trò phương pháp thực nghiệm trong việc nâng cao chất lượng dạy học. [1,tr8]................ 9 1.2.2. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm và hướng dẫn học sinh hoạt động trong mỗi giai đoạn.[1,11,12] .................................................................................................................................. 10 1.2.3. Các mức độ dạy học theo phương pháp thực nghiệm[1],[10] . .............................................. 12 1.2.4. Những hoạt động của giáo viên và học sinh khi dạy học theo phương pháp thực nghiệm .... 14 1.3. Phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học vật lí theo phương pháp thực nghiệm ........ 17 1.3.1. Khái niệm về tính tích cực học tập của học sinh trong dạy học vật lí .................................... 17 1.3.2. Những biểu hiện của tính tích cực trong học tập của học sinh............................................... 18 1.3.3. Sự cần thiết của việc phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập ................................ 18 1.4. Sử dụng thiết bị thí nghiệm theo tinh thần dạy học theo phương pháp thực nghiệm................ 20

viii 1.4.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí.................................................................................................... 20 1.4.2. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí ............................................................... 21 1.4.3. Vai trò của thí nghiệm Vật Lí ................................................................................................ 22 1.4.4. Vị trí của thí nghiệm trong dạy học theo phương pháp thực nghiệm..................................... 23 1.5. Đề xuất bộ tiêu chí đánh giá sự tiến bộ về việc phát huy tính tích cực của học sinh ................ 24 1.5.1. Tiêu chí đánh giá tính tích cực của học sinh .......................................................................... 24 1.5.2. Đánh giá định tính qua những biểu hiện về thái độ, tính tích cực của học sinh trong giờ học24 1.5.3. Đánh giá định lượng tính tích cực của học sinh qua bài kiểm tra ......................................... 25 1.6. Thực trạng dạy học các bài trong chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” ở các trường phổ thông.......................................................................................................................................... 25 1.6.1. Về việc dạy của giáo viên ...................................................................................................... 25 1.6.2. Về việc học của học sinh........................................................................................................ 26 1.6.3. Thực trạng về dụng cụ thí nghiệm và sử dụng dụng cụ thí nghiệm ....................................... 27 1.6.4. Thực trạng về việc sử dụng TN vật lí trong dạy học theo phương pháp thực nghiệm nhằm phát huy tính tích cực của HS .......................................................................................................... 29 Kết luận chương 1 ............................................................................................................................ 30 Chương 2 .......................................................................................................................................... 32 SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” VẬT LÍ 10 CƠ BẢN ............................................................ 32 2.1. Vị trí chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”............................................................. 32 2.2. Mục tiêu cần đạt khi dạy chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” theo chuẩn kiến thức kĩ năng .............................................................................................................................................. 33 2.3. Chuẩn kiến thức và kỹ năng của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” .................. 35 2.4. Cấu trúc chương trình của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” ........................... 38 2.5. Soạn thảo tiến trình dạy học theo phuơng pháp thực nghiệm một số kiến thức chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn” nhằm phát huy tính tính cực của học sinh ................................ 39 2.5.1. Tiến trình dạy học kiến thức bài “Cân bằng một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song” (2 tiết) ................................................................................................................. 39 2.5.2. Tiến trình dạy học kiến thức bài “Điều kiện cân bằng vật có trục quay cố định. Momen lực” .......................................................................................................................................................... 51 2.5.3. Tiến trình dạy học kiến thức bài “Quy tắc hợp lực song song cùng chiều” ........................... 59 Kết luận chương 2 ............................................................................................................................ 66 CHƯƠNG 3 ..................................................................................................................................... 68 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ........................................................................................................... 68 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ......................................................................................... 68 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ............................................................................................... 68 3.3. Đối tượng, thời gian và nội dung thực nghiệm sư phạm ........................................................... 68

ix 3.3.1. Ä?áť‘i tưᝣng vĂ tháť?i gian TNSP................................................................................................. 68 3.3.2. Náť™i dung tháťąc nghiᝇm ............................................................................................................ 69 3.4. PhĆ°ĆĄng phĂĄp tháťąc nghiᝇm ........................................................................................................ 69 3.5. ChuẊn báť‹ cho tháťąc nghiᝇm sĆ° phấm .......................................................................................... 69 3.5.1. Cháť?n mẍu tháťąc nghiᝇm sĆ° phấm............................................................................................ 69 Mẍu tháťąc nghiᝇm đưᝣc cháť?n sáş˝ ảnh hĆ°áť&#x;ng tráťąc tiáşżp Ä‘áşżn káşżt quả TNSP. VĂŹ váş­y, cĂĄc láť›p TNg vĂ Ä?C mĂ chĂşng tĂ´i láťąa cháť?n Ä‘áťƒ tiáşżn hĂ nh TNSP cĂł sÄŠ sáť‘, Ä‘iáť u kiᝇn táť• chᝊc dấy háť?c vĂ chẼt lưᝣng háť?c táş­p tĆ°ĆĄng Ä‘Ć°ĆĄng nhau (căn cᝊ vĂ o káşżt quả háť?c táş­p háť?c káťł 1 năm trĆ°áť›c). NhĆ° váş­y, kĂ­ch thĆ°áť›c vĂ chẼt lưᝣng cᝧa mẍu Ä‘ĂŁ thoả mĂŁn yĂŞu cầu cᝧa TNSP. Sáť‘ lưᝣng HS đưᝣc cháť?n áť&#x; cĂĄc nhĂłm c᝼ tháťƒ nhĆ° áť&#x; bảng 3.1. .............................................................................................. 69 3.5.2. ChuẊn báť‹ cĆĄ sáť&#x; váş­t chẼt .......................................................................................................... 70 3.6. Tiáşżn hĂ nh tháťąc nghiᝇm sĆ° phấm vĂ xáť­ lĂ˝ káşżt quả .................................................................... 70 3.6.1. Ä?ĂĄnh giĂĄ xáşżp loấi ................................................................................................................... 70 3.6.2. YĂŞu cầu chung váť xáť­ lĂ­ káşżt quả tháťąc nghiᝇm sĆ° phấm .......................................................... 70 3.6.3. Ä?ĂĄnh giĂĄ Ä‘áť‹nh tĂ­nh hiᝇu quả dấy háť?c Ä‘áť‘i váť›i viᝇc phĂĄt huy tĂ­nh tĂ­ch cáťąc cᝧa háť?c sinh qua cĂĄc biáťƒu hiᝇn trong giáť? háť?c .................................................................................................................... 71 3.6.4. Ä?ĂĄnh giĂĄ Ä‘áť‹nh lưᝣng qua káşżt quả bĂ i kiáťƒm tra cᝧa háť?c sinh .................................................. 73 Tham sáť‘ .................................................................................................................................... 79 NhĂłm........................................................................................................................................ 79 đ?‘ż (đ?’€) ......................................................................................................................................... 79 Káşżt luáş­n chĆ°ĆĄng 3 ............................................................................................................................ 84 KáşžT LUẏN VĂ€ KIáşžN NGHᝊ.......................................................................................................... 86 TĂ€I LIᝆU THAM KHẢO................................................................................................................ 88 PHᝤ LᝤC........................................................................................................................................... 1 PHᝤ LᝤC 1 ........................................................................................................................................ 1 PHᝤ LᝤC 2 ........................................................................................................................................ 5 PHᝤ LᝤC 3 ...................................................................................................................................... 11

x DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DCTN

Dụng cụ thí nghiệm

ĐC

Đối chứng

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

PPDH

Phương pháp dạy học

PPTN

Phương pháp thực nghiệm

QTDH

Quá trình dạy học

TN

Thí nghiệm

TNg

Thực nghiệm

TNVL

Thí nghiệm vật lí

THPT

Trung học phổ thông

TNSP

Thực nghiệm sư phạm

xi DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu

Tên bảng

Trang

Bảng 1.1.

Kết quả khảo sát ý kiến của học sinh về thực tiễn dạy học chương “ Cân bằng và chuyển động của vật rắn”

28

Bảng 2.1.

Bảng phân bố các chương và số tiết học trong phần Cơ học, Vật lí 10

32

Bảng 2.2.

Bảng nội dung dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”

33

Bảng 2.3.

Bảng chuẩn kiến thức kỹ năng của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”

35

Bảng 3.1.

Bảng số liệu HS các nhóm thực nghiệm và ĐC

69

Bảng 3.2.

Kết quả quan sát các biểu hiện của tính tích cực qua các biểu hiện bên ngoài

71

Bảng 3.3.

Kết quả quan sát các biểu hiện của tính tích cực qua các biểu hiện bên trong

73

Bảng 3.4.

Bảng phân phối thực nghiệm – Bài kiểm tra số 1

73

Bảng 3.5.

Bảng xếp loại học lực – Bài kiểm tra số 1

74

Bảng 3.6.

Bảng phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 1

75

Bảng 3.7.

Bảng phân phối tần suất luỹ tíchbài kiểm tra số 1

75

Bảng 3.8.

Các thông số thống kê của bài kiểm tra số 1

76

Bảng 3.9.

Bảng phân phối thực nghiệm – Bài kiểm tra số 2

77

Bảng 3.10.

Bảng xếp loại học lực – Bài kiểm tra số 2

77

Bảng 3.11.

Bảng phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 2

78

Bảng 3.12.

Bảng phân phối tần suất luỹ tích bài kiểm tra số 2

79

Bảng 3.13.

Các thông số thống kê của bài kiểm tra số 2

79

Bảng 3.14.

Bảng phân phối thực nghiệm – Bài kiểm tra số 3

80

Bảng 3.15.

Bảng xếp loại học lực – Bài kiểm tra số 3

80

xii Số hiệu

Tên bảng

Trang

Bảng 3.16.

Bảng phân phối tần suất kết quả bài kiểm tra số 3

81

Bảng 3.17.

Bảng phân phối tần suất luỹ tích bài kiểm tra số 3

82

Bảng 3.18.

Các thông số thống kê của bài kiểm tra số 1

83

Bảng 3.19.

Tổng hợp các thông số thống kê qua ba bài kiểm tra TNSP

83

xiii DANH MỤC BIỂU ĐỒ Số hiệu

Tên biểu đồ

Trang

Biểu đồ 1.1. Biểu đồ mức độ sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí

29

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 1

74

Biểu đồ 3.2. Đồ thị đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 1

75

Biểu đồ 3.3: Đồ thị phân bố tần suất luỹ tích của bài số 1

76

Biểu đồ 3.4. Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 2

77

Biểu đồ 3.5. Đồ thị đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 2

78

Biểu đồ 3.6. Đồ thị phân bố tần suất luỹ tích của bài kiểm tra số 2

79

Biểu đồ 3.8. Biểu đồ xếp loại bài kiểm tra số 3

82

Biểu đồ 3.9. Đồ thị phân bố tần suất luỹ tích của bài kiểm tra số 3

82

xiv DANH MỤC SƠ ĐỒ

Số hiệu

Tên sơ đồ

Trang

Sơ đồ 1.1.

“Cấu trúc hoạt động học theo lý thuyết hoạt động

14

Sơ đồ 2.1.

Sơ đồ cấu trúc chương trình của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”

38

1 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Hiện nay, đất nước ta đang trong thời kỳ đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa, tham gia sâu rộng vào quá trình hội nhập quốc tế và toàn cầu hoá. Trong đó phát triển nhân lực được coi là một trong ba khâu đột phá của chiến lược chuyển đổi mô hình phát triển kinh tế - xã hội của đất nước và trở thành nền tảng phát triển bền vững, tăng lợi thế cạnh tranh quốc gia. Thực hiện tốt đột phá này sẽ làm tăng sức mạnh mềm của quốc gia, tạo ra sức mạnh tổng hợp, có ảnh hưởng quyết định đến việc xây dựng nền kinh tế nước ta.

Một trong những giải pháp để phát triển nguồn nhân lực là đổi mới giáo dục và đào tạo. Đây là nhiệm vụ then chốt, giải pháp chủ yếu để phát triển nhân lực Việt Nam. Trong những năm gần đây dưới sự chỉ đạo của Đảng và Nhà Nước, ngành giáo dục và đào tạo đã không ngừng đổi mới, cải cách nội dung chương trình và sách giáo khoa, đưa vào những phương pháp giáo dục và dạy học hiện đại nhằm làm cho HS nắm vững kiến thức vừa bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề.

Nghị quyết số: 29-NQ/TW, ngày 04 tháng 11 năm 2013 của BCH Trung ương Đảng khóa XI, đã khẳng định: “…Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy học…”[11]. Điều 28 luật giáo dục quy định “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh [5].

Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, để tăng cường khả năng trải nghiệm cho học sinh trong quá trình học tập chúng ta phải thay đổi phương pháp dạy học trong bộ môn vật lí. Vì vậy, việc đưa thí nghiệm vào thực hành, vào việc dạy học để HS tiếp cận với việc nghiên cứu khoa học và hiểu sâu sắc các kiến thức vật lí là hết sức cần thiết và có ý nghĩa vô cùng to lớn. Thông qua thí nghiệm và PP thực nghiệm

2 học sinh được rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, giáo dục tổng hợp, hình thành tư duy sáng tạo và tinh thần làm việc tập thể.

Vì những lẽ đó, việc đổi mới PPDH hiện nay không chỉ là phong trào mà còn là một yêu cầu bắt buộc với mọi giáo viên.

Trong hệ thống kiến thức vật lí ở trường phổ thông thì chương “ Cân bằng và chuyển động của vật rắn”- SGK vật lí 10 là một phần không quá khó, nhưng việc tiếp nhận kiến thức theo kiểu áp đặt, chấp nhận hiện nay cũng khiến các em mắc phải không ít những sai lầm, làm cho việc lĩnh hội kiến thức mới trở nên tẻ nhạt, học sinh không biết vận dụng những kiến thức này để giải quyết vấn đề trong thực tế có liên quan. Để học sinh có thể tự chủ tiếp thu kiến thức một cách sâu sắc, vững chắc và có thể phát triển năng lực tự học và sáng tạo khi học phần kiến thứ này, chúng tôi nhận thấy cần phải đưa ra tiến trình dạy học một cách phù hợp nhằm cho học sinh tự nhận biết, suy nghĩ, tự lực tìm tòi, giải quyết vấn đề thông qua thực nghiệm. Vận dụng phương pháp thực nghiệm là một trong những con đường đảm bảo kiến thức mà các em tiếp thu là những kiến thức thực sự có chất lượng và đáp ứng được những đòi hỏi đa dạng của hoạt động thực tiễn.

Vì vậy, chúng tôi đã chọn đề tài: “Sử dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” – Vật lí 10 THPT theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh”.

2. Mục tiêu của đề tài Tổ chức dạy học một số kiến thức thuộc chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” – Vật lí 10 cơ bản bằng phương pháp thực nghiệm theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động của học sinh nhằm nâng cao chất lượng học tập.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: - Tổ chức dạy học vật lí theo phương pháp thực nghiệm.

- Tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy học vật lí.

Phạm vi nghiên cứu: - Nội dung kiến thức ở chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lí 10 THP - Địa bàn TNSP tại trường THPT Nguyễn Hiền, TP Đà Nẵng.

4. Giả thuyết khoa học của đề tài Nếu vận dụng phương pháp thực nghiệm vào dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lí 10 cơ bản thì sẽ phát huy được tính tích cực hoạt động của học sinh và góp phần nâng cao chất lượng học tập.

3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục tiêu đề ra, cần phải thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu sau: - Nghiên cứu các phương pháp dạy học hiện đại, đặc biệt là cách sử dụng phương pháp thực nghiệm trong việc dạy học vật lí theo định hướng phát triển hoạt động tích cực của học sinh.

- Nghiên cứu các kiến thức cơ bản về phần tĩnh học ở lớp 10 nhằm xác định được mức độ nội dung kiến thức cơ bản và các kỹ năng mà học sinh cần nắm vững.

- Tìm hiểu thực tế dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” nhằm tìm hiểu phương pháp dạy học của giáo viên, phương pháp học của học sinh, các khó khăn của giáo viên và học sinh trong quá trình làm việc với sách giáo khoa, tình hình sử dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học một số kiến thức về cân bằng của vật rắn.

- Xây dựng các tiêu chí đánh giá tính tích cực hoạt động học tập của học sinh trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” bằng phương pháp thực nghiệm.

- Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức trong chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” trong đó có sử dụng phương pháp thực nghiệm, nhằm phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập.

- Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường phổ thông để đánh giá tính khả thi và sơ bộ đánh giá hiệu quả đối với việc phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập.

6. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện các nhiệm vụ trên, cần sử dụng phối hợp các phương pháp sau: 6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu sách, báo, trang mạng nói về lý luận dạy học hiện đại, đổi mới phương pháp dạy học, nhất là về phương pháp thực nghiệm.

- Nghiên cứu tài liệu vật lí đặc biệt là sách giáo khoa, sách giáo viên vật lí 10, sách vật lí đại cương. Trọng tâm là chương“Cân bằng và chuyển động của vật rắn”.

- Nghiên cứu bộ thí nghiệm dành cho các bài trong chương“Cân bằng và chuyển động của vật rắn” 6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra khảo sát thực tế: Dự giờ, điều tra khảo sát về tình hình dạy học lớp 10 ở một số trường phổ thông.

6.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở hai lớp: Lớp đối chứng và lớp thực nghiệm

4 để so sánh và khẳng định hiệu quả của phương pháp thực nghiệm trong dạy học theo hướng phát huy tính tích cực hoạt động học tập của học sinh.

6.4. Phương pháp thống kê toán học Sử dụng các phương pháp thống kê toán học để phân tích, đánh giá, trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm và rút ra kết luận.

7. Đóng góp của luận văn: 7.1. Về mặt lý luận - Đề xuất quy trình sử dụng thí nghiệm theo phương pháp thực nghiệm với định hướng tích cực hóa hoạt động của học sinh.

- Đề xuất bộ tiêu chí đánh giá tính tích cực trong hoạt động nhận thức của học sinh khi sử dụng phương pháp thực nghiệm.

7.2. Về mặt thực tiễn - Tìm hiểu và lưu trữ được một số tư liệu hỗ trợ cho tiến trình dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật Lí 10 THPT. - Tạo cơ hội cho HS tiếp cận với các phương tiện dạy học hiện đại.

- Sử dụng 3 thí nghiệm vật lí theo phương pháp thực nghiệm với định hướng phát huy tính tích cực của học sinh.

- Thiết kế được 3 giáo án trong chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn" theo phương pháp thực nghiệm có sử dụng các thiết bị thí nghiệm đã được lựa chọn.

- Đề tài có thể làm tài liệu tham khảo cho GV khi giảng dạy chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn ” Vật lí 10 THPT với quy trình đã đề xuất.

8. Cấu trúc luận văn - Phần mở đầu - Phần nội dung gồm 3 chương Chương 1: Cơ sở lý luận về việc sử dụng phương pháp thực nghiệm nhằm phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học vật lí.

Chương 2: Sử dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” - vật lí 10 cơ bản.

Chương 3:Thực nghiệm sư phạm.

- Phần kết luận.

- Tài liệu tham khảo.

- Phụ lục.

5 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1. Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu vật lí 1.1.1. Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm trong sự phát triển của vật lí học Trong thời cổ đại, khoa học chưa phân ngành và chưa tách khỏi triết học. Mục đích của nó là tìm hiểu và giải thích thiên nhiên một cách toàn bộ mà chưa đi vào lĩnh vực hiện tượng cụ thể. Lúc đó dưới chế độ chiếm hữu nô lệ, xã hội chia làm hai giai cấp: Giai cấp nô lệ thì phải lao động để nuôi sống xã hội nhưng không được hưởng quyền lợi gì, còn giai cấp chủ nô là chủ nhân của mọi của cải trong xã hội nhưng lại không lao động sản xuất. Những nhà “hiền triết” thời đó thuộc giai cấp chủ nô hoặc những người tự do, tất nhiên là coi trọng sự suy lý, sự tranh luận và coi khinh việc làm thí nghiệm là loại lao động chân tay. Các nhà hiền triết cổ đại cho rằng: Có thể dùng sự suy lý, sự tranh luận để tìm ra chân lý. Vì vậy nhiều khi họ đã thay thế những mối quan hệ có thật nhưng mình chưa biết bằng những mối quan hệ do tự mình tưởng tượng ra. Tuy vậy cũng có một số trường hợp, sự suy lý cũng dẫn đến những dự đoán thiên tài. Triết học tự nhiên phát triển theo hai hướng: Duy vật và duy tâm. Hai trào lưu đó đấu tranh với nhau trong một khoảng thời gian dài khoảng gần hai nghìn năm nhưng phương pháp đấu tranh chỉ là suy lý và tranh luận nên không phân thắng bại.

Mặt khác, thời trung thế kỷ, giáo hội Gia tô có một địa vị tối cao trong đời sống xã hội Châu Âu. Cho nên, Giáo hội đã dùng uy quyền của mình để chống lại khoa học mỗi khi khoa học chỉ ra một chân lý mới trái với kinh thánh, thậm chí còn dùng cả bạo lực để ngăn cản bước tiến của khoa học. Giáo hoàng Pôn II (thế kỷ XV) nói “Tôn giáo phải tiêu diệt khoa học vì khoa học là kẻ thù của tôn giáo”. Giáo hội cho rằng chỉ có ý chúa mới là chân lý. Giáo hội Gia tô đã tổ chức ra tòa án dị giáo vô cùng độc đoán và hà khắc để trừng trị những người có tư tưởng chống tôn giáo. Những tòa án đó đã đốt sách, cầm tù, tra tấn, thiêu sống nhiều nhà khoa học vì “tội” bảo vệ và truyền bá những tư tưởng khoa học trái với kinh thánh. Trong số đó có Bêcơn bị cầm tù hơn 20 năm, Brunô bị thiêu sống. Giáo hội Gia tô thời trung thế kỷ đã huy động mọi biện pháp để ngăn chặn mọi bước tiến của khoa học.

Phải đến thế kỷ XVII, Galilê mới xây dựng được phương pháp mới – phương pháp thực nghiệm rất có hiệu quả trên con đường đi tìm chân lý, làm cho vật lí trở

6 thành khoa học độc lập, mở đường giải phóng khoa học, thực hiện cuộc cách mạng khoa học lần thứ nhất.

Galilê chống lại phương pháp giáo điều, kinh viện của các học giả thời bấy giờ. Ông chủ trương rằng những cuộc tranh luận suông là vô bổ, không thể dẫn đến chân lý. Muốn hiểu biết thiên nhiên phải trực tiếp quan sát thiên nhiên, phải làm thí nghiệm, phải “hỏi thiên nhiên” chứ không phải hỏi Aristôt hoặc kinh thánh. Lời Aristôt và kinh thánh không phải là quyết định cuối cùng, phải “để cho thiên nhiên phán xét, mỗi khi con người tranh luận với nhau về thiên nhiên”. Ông cho rằng: Thiên nhiên tuân theo quy luật khách quan của chính bản thân thiên nhiên, chứ không tuân theo ý muốn của một người nào hay của đấng thần linh nào.[11,tr106] Galilê được công nhận là ông tổ của vật lí thực nghiệm, người sáng lập ra phương pháp thực nghiệm. Trước kia Acsimet đã chú trọng đến thực nghiệm và Rôgiơ đã đề cao thực nghiệm, nhưng chưa nêu lên được thành phương pháp. Galilê đã sử dụng thực nghiệm một cách hệ thống và đề ra phương pháp thực nghiệm trong vật lí. Trước một hiện tượng tự nhiên cần tìm hiểu, Galilê bắt đầu quan sát (trong tự nhiên hay trong các thí nghiệm) để xác định rõ vấn đề cần nghiên cứu, đưa ra một cách giải thích lý thuyết có tính chất dự đoán. Từ lý thuyết đó, ông rút ra những kết luận có thể kiểm tra được bằng thực nghiệm. Sau đó, ông bố trí thí nghiệm thích hợp, tạo điều kiện thí nghiệm và phương tiện thí nghiệm tốt nhất đã có thể đạt được kết quả chính xác, tin cậy được. Cuối cùng ông đối chiếu kết quả thu được bằng thực nghiệm với lý thuyết ban đầu. Galilê nói: “Hãy đo đạc tất cả những gì đo đạc được và hãy làm cho những thứ không đo đạc được trở thành đo đạc được” và “chỉ có khoa học của những cái đo đạc được mới thực sự khoa học”. Đo đạc chính xác và và sử dụng toán học để đi đến những kết quả định lượng, biểu diễn mối quan hệ định lượng, đó là mục tiêu của Galilê. Ông nói “Cuốn sách thiên nhiên được viết bằng ngôn ngữ toán học”.[12,tr107] Phương pháp của Galilê có tính thống nhất, tính khoa học, có chức năng nhận thức luận, tổng quát hóa về mặt lý thuyết những sự kiện thực nghiệm và phát hiện ra bản chất của sự vật, hiện tượng. Galilê chưa tổng kết được phương pháp khoa học của mình. Về sau, các nhà khoa học khác đã kế thừa phương pháp đó và xây dựng cho nó ngày một hoàn chỉnh hơn. Nhờ phương pháp thực nghiệm đó mà trong nhiều thập kỷ sau, vật lí học đã tiến được những bước tiến lớn và còn thâm nhập vào nhiều ngành khoa học tự nhiên khác.

1.1.2. Nội dung của phương pháp thực nghiệm.[12,tr108] Spaski đã nêu lên thực chất của phương pháp thực nghiệm của Galilê như sau: Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng một giả thuyết. Giả

7 thuyết đó không chỉ đơn giản là sự tổng quát hóa các thí nghiệm đã làm, nó chứa đựng một cái gì mới mẻ, không có sẵn trong từng thí nghiệm cụ thể. Bằng phép suy luận lôgic và bằng toán học, nhà khoa học có thể từ giả thuyết đó mà rút ra một số hệ quả, tiên đoán một số sự kiện mới trước đó chưa biết đến. Những hệ quả và sự kiện mới đó lại có thể dùng thực nghiệm để kiểm tra lại được. Nếu sự kiểm tra đó thành công, nó khẳng định sự đúng đắn của giả thuyết và khi đó, giả thuyết được coi là một định luật vật lí chính xác.

Như vậy, phương pháp thực nghiệm không phải đơn thuần là làm thí nghiệm một cách mò mẫm, ngẫu nhiên. Trước khi làm thí nghiệm, nhà khoa học đã phải dựa vào những quan sát ban đầu của mình hay của nhà khoa học khác, nêu lên một số câu hỏi cần giải đáp, nghĩa là vạch rõ mục đích của thí nghiệm: Thí nghiệm để làm sáng tỏ cái gì? Để hỏi thiên nhiên cái gì? Tiếp theo là phải bố trí thí nghiệm như thế nào để có thể thu được câu trả lời? Câu trả lời của thiên nhiên qua các kết quả của thí nghiệm là những dấu hiệu bề ngoài của sự vật, có thể quan sát được, cần phải phân tích, khái quát hóa những kết quả đó như thế nào để thu được những kết luận có giá trị tổng quát? Cuối cùng là, lời giải đáp thu được có thể áp dụng để giải quyết những vấn đề gì rộng rãi hơn trong thực tế, nằm ngoài những thí nghiệm đã làm không? .[12,tr108] Phương pháp thực nghiệm đã thể hiện một quan điểm mới mẻ, sâu sắc về nhận thức tự nhiên, nhận thức chân lý. Niutơn đã làm rõ quan điểm đó bằng bốn qui tắc sau đây: Qui tắc 1: Đối với mỗi hiện tượng không thừa nhận những nguyên nhân nào khác ngoài những nguyên nhân đủ để giải thích nó. Qui tắc này là sự khẳng định vai trò của lý trí con người trong sự nhận thức chân lý, gạt bỏ những luận điểm tôn giáo, kinh viện, không có liên quan đến khoa học.

Qui tắc 2: Những hiện tượng như nhau luôn luôn được qui về cùng một nguyên nhân. Qui tắc này thể hiện tư tưởng nhân quả, quyết định luận của Niutơn: Một nguyên nhân xác định phải gây ra một hệ quả xác định.

Qui tắc 3: Tính chất của các vật thể có thể đem ra thí nghiệm được, mà ta không thể làm cho nó tăng lên hoặc giảm xuống thì được coi là tính chất của mọi vật nói chung. Qui tắc này là sự quy nạp khoa học, cho phép ta khái quát hóa những trường hợp riêng lẻ để tìm ra những định luật tổng quát.

Qui tắc 4: Bất kỳ khẳng định nào rút ra từ thực nghiệm, bằng phương pháp quy nạp đều là đúng chừng nào chưa có những hiện tượng khác giới hạn hoặc mâu thuẫn với khẳng định đó. Qui tắc này thể hiện quan điểm biện chứng về tính tương đối và tuyệt đối của chân lý. Nó thừa nhận mỗi chân lý khoa học đều có thể được

8 chính xác hóa thêm, được hoàn chỉnh thêm từng bước một, nhưng trong mỗi bước của quá trình nhận thức nó vẫn hoàn toàn có giá trị khoa học.

Với phương pháp và tư tưởng nói trên, Niutơn đã đạt được những thành tựu rực rỡ trong nghiên cứu cơ học và ảnh hưởng sâu sắc đến toàn bộ sự phát triển của vật lí học trong nhiều thế kỷ sau. Trong hơn ba thế kỷ, kể từ khi phương pháp thực nghiệm ra đời, vật lí học đã tiến những bước khổng lồ, phân thành nhiều ngành và mỗi ngành có những đặc thù riêng. Risa Fâyman – nhà vật lí lý thuyết của thế kỷ 20 nhận xét rằng: “Ở thời đại Niutơn, kiến thức chưa hoàn chỉnh, Niutơn có thể phỏng đoán các định luật bằng cách đối chiếu các khái niệm và sự hiểu biết gần với thực nghiệm.

Giữa sự quan sát và sự kiểm tra lại bằng thực nghiệm không có một khoảng cách lớn”. Ngày nay, vật lí đã đi vào những lĩnh vực vi mô của nguyên tử và hạt nhân, hay lĩnh vực của những hạt có vận tốc chuyển động cực lớn. Đối với những lĩnh vực ấy, chỉ dựa trên quan sát trực tiếp và công cụ toán học đơn giản thì khó lòng mà thành công được. Các nhà khoa học thế kỷ 20 đặc biệt quan tâm đến mặt lý thuyết của các vấn đề nghiên cứu, đã sử dụng mạnh mẽ công cụ toán học cao cấp, nhiều khi các nhà vật lí phải tự sáng tạo ra công cụ toán học mới để giải quyết các vấn đề của vật lí học.

Trong thế kỷ này, kiến thức vật lí đã rất phong phú và sâu sắc, nhiều khi một nhà khoa học trong nhiều năm, thậm chí trong suốt cuộc đời mình cũng chỉ mới thực hiện một phần của phát minh. Chẳng hạn như Anhstanh phát minh ra thuyết tương đối rộng từ năm 1916, nhưng phải mấy chục năm sau, người ta mới có thể tìm ra một số rất ít bằng chứng thực nghiệm để chứng tỏ sự đúng đắng của thuyết đó. Những bằng chứng thực nghiệm này không phải do Anhstanh mà do các nhà bác học khác tìm ra, đó là những nhà thực nghiệm. Mặt khác, đến giai đoạn này nhiều nhà bác học nổi tiếng không phải bằng các công trình lý thuyết đưa ra những dự đoán thiên tài mà bằng các công trình thực nghiệm rất khéo léo tài tình và chính xác; nhờ thế mà hoặc là khẳng định sự đúng đắn của lý thuyết hoặc phát hiện ra những sự kiện mới làm xuất phát điểm cho những lý thuyết mới.

Trong toàn bộ quá trình đi tìm chân lý thì phải phối hợp cả xây dựng lý thuyết và kiểm tra bằng thực nghiệm, nhưng thông thường trong hoạt động của mỗi nhà khoa học thì có thể thực hiện một trong hai khâu. Bởi vậy, ngày nay phân ra thành hai ngành: vật lí lý thuyết và vật lí thực nghiệm. Theo cách phân chia này, phương pháp thực nghiệm có thể hiểu theo nghĩa hẹp sau đây: Từ lý thuyết đã biết, suy ra hệ quả và dùng thí nghiệm để kiểm tra hệ quả. Nhà vật lí thực nghiệm không nhất thiết phải tự mình xây dựng giả thuyết mà giả thuyết đó đã có người khác đề ra rồi nhưng chưa kiểm tra được. Nhiệm vụ của nhà vật lí thực nghiệm lúc này là từ giả thuyết đã có suy ra một hệ quả có thể kiểm tra được và tìm cách bố trí một thí nghiệm khác

9 khéo léo tinh vi để quan sát được hiện tượng do lý thuyết dự đoán và thực hiện các phép đo chính xác.

1.2. Phương pháp thực nghiệm trong dạy học vật lí ở trường phổ thông 1.2.1. Vai trò phương pháp thực nghiệm trong việc nâng cao chất lượng dạy học. [1,tr8] Nghị quyết trung ương 2 (khóa VIII) của Đảng đã chỉ rõ: “Nhiệm vụ cơ bản của giáo dục là nhằm xây dựng những con người và thế hệ thiết thực gắn bó với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội…có ý thức cộng đồng và tính tích cực của cá nhân làm chủ tri thức khoa học và công nghệ hiện đại, có tư duy sáng tạo, có kỹ năng thực hành giỏi…”.

Cụ thể hóa mục tiêu đào tạo con người mới theo Nghị quyết của Đảng, mục tiêu giáo dục THCS và THPT nêu rõ: bồi dưỡng cho học sinh các phương pháp nhận thức đặc thù của vật lí học, trước hết là phương pháp thực nghiệm vật lí.

Học là nhận thức, là tìm tòi sáng tạo, vì thế phương pháp nhận thức khoa học là hạt nhân của phương pháp dạy học. Do đó, phương pháp thực nghiệm có những đặc điểm riêng làm cho việc sử dụng nó trong dạy học Vật lí trở thành một giải pháp tổng hợp nhằm thực hiện có hiệu quả mục tiêu dạy học.

- Phương pháp thực nghiệm giúp học sinh hình thành và hoàn thiện những phẩm chất tâm lý là nền tảng cho hoạt động sáng tạo. Phương pháp thực nghiệm dạy cho học sinh cách tìm tòi sáng tạo theo con đường và kinh nghiệm hoạt động sáng tạo mà các nhà khoa học đã trải qua, nó làm cho học sinh quen dần với cách suy nghĩ, làm việc theo kiểu vật lí. Trong quá trình giải quyết những vấn đề đó, học sinh sẽ bộc lộ những nét đặc trưng của hoạt động sáng taọ và đồng thời hình thành và hoàn thiện ở bản thân những phẩm chất tâm lí là nền tảng cho hoạt động sáng tạo.

- Phương pháp thực nghiệm cho phép gắn lý thuyết với thực tiễn. Thực tiễn được nói trong phương pháp thực nghiệm là các hiện tượng, các quá trình Vật lí được mô tả, được tái hiện qua các thí nghiệm do giáo viên hay chính học sinh tự làm. Việc học sinh trực tiếp đề xuất phương án và tiến hành thí nghiệm kiểm tra, trực tiếp quan sát các hiện tượng, làm việc với các thiết bị thí nghiệm và dụng cụ đo, giải quyết những khó khăn trong thực nghiệm tạo điều kiện cho các em nâng cao được năng lực thực hành, gần gũi hơn với đời sống và kỹ thuật, khái quát hóa các kết quả thực nghiệm, rút ra những kết luận có tính chất lý thuyết (như tính chất của sự vật, hiện tượng, quy luật diễn biến, quan hệ,…). Hoạt động nhận thức theo phương pháp thực nghiệm làm cho học sinh thấy được sự gắn bó mật thiết giữa lý thuyết và thực tiễn.

- Phương pháp thực nghiệm là phương pháp tìm tòi, giải quyết vấn đề, có thể

10 áp dụng để giải quyết những vấn đề từ nhỏ đến lớn, rất sát với thực tiễn, ở mọi trình độ, không đòi hỏi vốn kiến thức quá nhiều. Đối với yêu cầu dạy học xuất phát từ vốn kinh nghiệm của bản thân, phương pháp thực nghiệm lại càng phù hợp hơn.

Phương pháp thực nghiệm sẽ giúp các em giải quyết vấn đề trong học tập, trên cơ sở đó nắm vững kiến thức, kỹ năng, tích lũy kinh nghiệm, nắm vững phương pháp giải quyết vấn đề trong thực tiễn.

- Việc giải quyết vấn đề cho phép và rèn luyện cho học sinh nhiều năng lực, nó tích cực hóa đến mức tối đa hoạt động nhận thức của học sinh, cho phép hình thành kiến thức sâu sắc và bền vững, tăng cường hứng thú đối với môn học. Nó thôi thúc trong học sinh một nhu cầu về hoạt động sáng tạo.

Tuy nhiên, do thời gian của tiết học chỉ có 45 phút, thành phần học sinh của lớp trình độ không đều, có nguy cơ một phần học sinh đứng ngoài những hoạt động.

Vì các em không đủ khả năng giải quyết các yêu cầu. Ngoài ra phương pháp thực nghiệm không phải lúc nào cũng áp dụng được cho tất cả các kiểu bài học vật lí. Do đó, trong dạy học, cần có sự lựa chọn và phối hợp chặt chẽ phương pháp thực nghiệm với các phương pháp khác một cách hợp lí.

1.2.2. Các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm và hướng dẫn học sinh hoạt động trong mỗi giai đoạn.[1,11,12] Bồi dưỡng cho học sinh PPTN có nghĩa là tổ chức cho học sinh hoạt động nhận thức theo các giai đoạn của PPTN của quá trình nhận thức khoa học, nhằm bồi dưỡng năng lực tìm tòi, sáng tạo, hoạt động trong khi giải quyết vấn đề. Vì vậy tốt nhất là giáo viên phỏng theo PPTN của các nhà khoa học mà tổ chức cho học sinh hoạt động theo các giai đoạn sau: - Giai đoạn 1: Làm nảy sinh vấn đề Giáo viên tổ chức các tình huống học tập có vấn đề như: mô tả một hoàn cảnh thực tiễn, biểu diễn một vài thí nghiệm… trong đó có các mối quan hệ đáng chú ý, các biểu hiện bản chất hay những quy luật phổ biến mà học sinh chưa ý thức được và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượng hoặc xác lập một mối quan hệ nào đó. Tóm lại là nêu lên một câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả lời được. Từ đó kích thích hứng thú học tập của học sinh.

- Giai đoạn 2: Xây dựng dự đoán/ giả thuyết.

Giáo viên hướng dẫn, gợi ý cho học sinh xây dựng một câu trả lời dự đoán ban đầu khi đưa vào sự quan sát, vào kinh nghiệm của bản thân, vào những kiến thức đã có…(ta gọi là xây dựng giả thuyết). Những dự đoán này có thể còn thô sơ, có vẻ hợp lý nhưng chưa chắc chắn. Người giáo viên phải hướng dẫn cho các em biết cách lựa chọn dự đoán có căn cứ; giúp học sinh lập luận, loại trừ nhuững dự đoán

11 chưa có căn cứ vững chắc, chọn lựa và xây dựng dự đoán hợp lý hơn cả.

- Giai đoạn 3: Từ dự đoán suy luận rút ra hệ quả logic có thể kiểm tra được.

Giả thuyết được nêu dưới dạng một phán đoán: đó là một nhận định có thể mang tính bản chất khái quát. Tính đúng đắng của giả thuyết cần được kiểm tra.

Việc kiểm tra trực tiếp một nhận định khái quát thường không thể mà thay vào đó là kiểm tra hệ quả của nó. Hệ quả logic được suy luận từ giả thuyết trong PPTN phải thỏa mãn hai điều: + Tuân theo quy tắc logic hoặc toán học. + Có thể kiểm tra bằng thí nghiệm vật lí.

Các phép suy luận logic và toán học phải dẫn đến kết luận có dạng: + Biểu thức toán học biểu diễn sự phụ thuộc của các đại lượng vật lí mà những đại lượng này phải đo được trực tiếp ( ví dụ: nhiệt độ, thể tích….). + Một khẳng định tồn tại hay không tồn tại một hiện tượng nào đó có thể quan sát được trực tiếp hoặc quan sát gián tiếp qua sự biến đổi của một đại lượng vật lí nào đó.

Việc suy ra hệ quả logic gồm một số trong các thao tác sau: phân tích, so sánh đối chiếu, suy luận, suy diễn, cụ thể hóa.

Lưu ý: Trong trường hợp đơn giản, khi dự đoán/ giả thuyết đã nêu rõ các đại lượng cần đo và đã hàm chứa mối quan hệ giữa các đại lượng đó thì không cần dùng đến giai đoạn suy ra hệ quả logic từ dự đoán/ giả thuyết nữa. Lúc đó có thể chuyển ngay sang giai đoạn đề xuất phương án tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm tính đúng đắn của dự đoán/ giả thuyết một cách trực tiếp.

- Giai đoạn 4: Đề xuất và tiến hành thí nghiệm để kiểm tra hệ quả logic từ dự đoán. Đây là một hành động đặc thù của PPTN. Trong giai đoạn này bao gồm các thao tác sau: a. Đề xuất phương án thí nghiệm. Ở thao tác này, người giáo viên phải làm sao cho học sinh có thể tự do đề xuất các ý tưởng của mình, từ đó giáo viên có thể hướng dẫn, luyện tập để các ý tưởng đó ngày càng có căn cứ hơn cho việc thiết kế một thí nghiệm cụ thể thì mới phát triển được năng lực sáng tạo của học sinh. b. Tiến hành thí nghiệm.

Cần tổ chức cho học sinh tự lực tiến hành các thao tác thí nghiệm, thu thập và xử lý thông tin, rút ra kết quả. Ở thao tác này các kỹ năng thực hành như: chế tạo hoặc lựa chọn thiết bị, lắp ráp thí nghiệm, quan sát, đo đạc, tính toán, lấy sai số, đánh giá độ chính xác của phép đo, vẽ đồ thị,…được rèn luyện.

12 - Giai đoạn 5: Rút ra hết luận (Hợp thức hóa kết quả nghiên cứu).

Nội dung của giai đoạn này bao gồm: + Tổ chức cho học sinh hoặc nhóm học sinh báo cáo kết quả nghiên cứu của mình (kết quả thí nghiệm, những nhận xét, đánh giá, tính xác thực của dự đoán được kiểm tra) trước lớp. + Tổ chức cho học sinh (các nhóm học sinh) trao đổi, tranh luận, đánh giá kết quả nghiên cứu của bạn, thí nghiệm có kiểm tra được đúng điều dự đoán không, cần bổ sung, điều chỉnh như thế nào. + Giúp học sinh chuẩn xác hóa các kết luận, rút ra kiến thức. Nếu kết quả thí nghiệm khẳng định hệ quả logic tức là khẳng định tính chân thực của dự đoán (giả thuyết). Nếu kết quả thí nghiệm phủ định hệ quả logic thì phải kiểm tra lại thí nghiệm (bố trí đã hợp lý chưa, tiến hành đo đạc có gì sai…) hoặc quá trình suy ra hệ quả logic có phạm sai lầm gì (về quy tắc logic hoặc toán học) hoặc là phải xem lại chính bản thân dự đoán (giả thuyết) để điều chỉnh, thậm chí phải thay đổi bằng dự đoán khác cho đến khi có sự phù hợp của kết quả thí nghiệm với hệ quả mới thì lúc đó dự đoán (giả thuyết) nêu ra mới thành chân lý khoa học (định luật, thuyết, định lý…).

Về cơ bản thì PPTN đến đây đã trọn vẹn. Tuy nhiên để kích thích hứng thú học tập của HS thì có thể mở rộng thêm giai đoạn 6 như sau: - Giai đoạn 6: Vận dụng kiến thức mới.

Học sinh vận dụng kiến thức mới để giải thích hay dự đoán một số hiện tượng trong thực tiễn, nghiên cứu các thiết bị kỹ thuật trong đời sống, sản xuất. Thông qua đó, trong một số trường hợp, sẽ đi tới giới hạn áp dụng của kiến thức và xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mới cần giải quyết.

1.2.3. Các mức độ dạy học theo phương pháp thực nghiệm[1],[10] .

Trong các điều kiện dạy học hiện nay ở nước ta, việc học sinh tham gia vào toàn bộ các hoạt động của phương pháp thực nghiệm là việc rất khó khăn (do hạn chế về thời gian, thiết bị dạy học không đảm bảo, trình độ học sinh,…). Do vậy, dạy học bằng phương pháp thực nghiệm chỉ có thể thực hiện ở một số mức độ nhất định dựa vào mức độ tham gia của học sinh vào các hoạt động của phương pháp thực nghiệm.

Theo tác giả Phạm Thị Phú có 4 mức độ dạy học PPTN ở trường THPT như sau [10] - Mức độ 1: Cung cấp cho học sinh nội dung của PPTN. Ở mức độ này học sinh được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm với các khái niệm

13 “vấn đề nhận thức”, “giả thuyết”, “hệ quả logic”, “thí nghiệm kiểm tra”, “kết luận” trong mối liên hệ hữu cơ giữa chúng ở mức độ đơn giản. Việc học sinh tham gia trực tiếp vào các hành động của phương pháp thực nghiệm ở mức độ này còn hạn chế, học sinh chỉ có thể tham gia vào một vài khâu trong trường hợp nội dung tri thức đơn giản. Tóm lại, ở mức độ này, học sinh phải được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm, hiểu được phương pháp thực nghiệm là con đường cơ bản để thiết lập các quy luật Vật lí, nắm được cấu trúc của PPTN gồm những hành động nào và thứ tự thực hiện các hành động. Học sinh có thể thực hiện vài khâu mà nội dung Vật lí đơn giản và trang thiết bị cho phép. Cấp độ 1 có thể áp dụng đối với tất cả học sinh lớp 10 THPT. - Mức độ 2: Rèn luyện một số kỹ năng cơ bản, cần thiết, tối thiểu của PPTN. Học sinh được chứng kiến tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm, trực tiếp tham gia các thí nghiệm.

Một số kỹ năng cơ bản cần rèn luyện có học sinh khi dạy học phương pháp thực nghiệm ở mức độ 2: + Kỹ năng đo lường trực tiếp các đại lượng: nhiệt độ bằng nhiệt kế… + Kỹ năng tiến hành thí nghiệm theo chỉ dẫn + Kỹ năng quan sát những quá trình, hiện tượng Vật lí đơn giản Ở mức độ này, nhất thiết học sinh phải thực hiện một số thao tác của “thí nghiệm kiểm tra” trong phương pháp thực nghiệm. Đây là mức độ áp dụng cho hầu hết học sinh lớp 10.

- Mức độ 3: Học sinh được trải qua tất cả các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm và tự lực thực hiện giai đoạn “thí nghiệm kiểm tra” từ việc tự thiết lập phương án thí nghiệm, xử lý kết quả thí nghiệm, rút ra kết luận của thí nghiệm và rút ra kết luận về vấn đề nghiên cứu. Để thực hiện được mức độ này, học sinh phải trải qua mức độ 1,2. Ở mức độ này, để giúp cho học sinh tự lực thực hiện các giai đoạn “thí nghiệm kiểm tra” thì giáo viên có thể thực hiện các biện pháp sau: + Giáo viên nêu ra một số phương án thí nghiệm, cho học sinh lựa chọn phương án khả thi và tối ưu để thực hiện. + Giáo viên trình bày mẫu việc xây dựng phương án thí nghiệm của các thí nghiệm . + Ở mức độ 1, 2 phải làm cho học sinh thấy được cách lập luận, trừu xuất trong việc lập kế hoạch thí nghiệm.

14 + Sử dụng các bài tập thí nghiệm vật lí để hình thành và rèn luyện kỹ năng lập phương án thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm. + Chuyển một số thí nghiệm thực hành thành thí nghiệm nghiên cứu của học sinh.

- Mức độ 4: Học sinh tự lực nghiên cứu một số vấn đề nhỏ theo phương pháp thực nghiệm. Đây là mức độ cao nhất của dạy học theo PPTN trong nhà trường và chỉ áp dụng đối với học sinh hoàn thành 3 mức độ trên và những học sinh thực sự có năng khiếu về Vật lí.

Cụ thể vấn đề này là học sinh giải quyết một bài tập giáo viên cho, bài tập mang tính nghiên cứu, tìm quy luật một sự phụ thuộc nào đó bằng thí nghiệm, thiết kế, chế tạo dụng cụ đo đơn giản hoặc biết cách lựa chọn các thiết bị có sẵn và bố trí thí nghiệm để đo một đại lượng vật lí nào đó…

1.2.4. Những hoạt động của giáo viên và học sinh khi dạy học theo phương pháp thực nghiệm 1.2.4.1. Những hoạt động nhận thức Vật lí của học sinh[1, tr15].  Hoạt động học là một hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được, đồng thời phát triển những phẩm chất năng lực của người học.

Theo lý thuyết hoạt động, hoạt động học có cấu trúc, gồm nhiều thành phần có quan hệ và tác động lẫn nhau: Động cơ Hoạt động Mục đích Phương tiện, điều kiện

Hành động Thao tác

Sơ đồ 1.1: “Cấu trúc hoạt động học theo lý thuyết hoạt động  Đối với hoạt động học tập Vật lí của học sinh ở trường phổ thông thì các hoạt động được dùng phổ biến là [ 12 ]: 1. Quan sát, nhận biết những dấu hiệu đặc trưng của sự vật, hiện tượng.

2. Phân tính một hiện tượng phức tạp ra thành những hiện tượng đơn giản.

3. Xác định những giai đoạn, diễn biến của hiện tượng.

4. Tìm các dấu hiệu giống nhau của các sự vật, hiện tượng.

5. Bố trí một thí nghiệm để tạo ra một hiện tượng trong những điều kiện xác định.

15 6. Tìm những tính chất chung của nhiều sự vật hiện tượng.

7. Tìm mối qua hệ khách quan, phổ biến giữa các sự vật, hiện tượng.

8. Tìm mối quan hệ nhân quả giữa các hiện tượng.

9. Mô hình hóa những sự kiện thực tế quan sát được dưới dạng những khái niệm, những mô hình lý tưởng để sử dụng chúng làm công cụ của tư duy.

10. Đo một đại lượng vật lí.

11. Tìm mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng vật lý, biểu diễn bằng công cụ toán học.

12. Dự đoán diễn biến của một hiện tượng trong những điều kiện thực tế xác định.

13. Giải thích một hiện tượng thực tế.

14. Xây dựng một giả thuyết.

15. Từ giả thuyết, suy ra một hệ quả.

16. Lập phương án thí nghiệm để kiểm tra tính đúng đắn của một giả thuyết (hệ quả).

17. Tìm những biểu hiện cụ thể trong thực tế của những khái niệm, định luật vật lí.

18. Diễn đạt bằng lời những kết quả thu được qua hành động.  Và những thao tác phổ biến cần dùng trong hoạt động nhận thức vật lí: 1. Thao tác vật chất: - Nhận biết bằng các giác quan.

-Tác động lên các vật thể bằng công cụ: chiếu sáng, tác dụng lực, làm di chuyển, làm biến dạng, hơ nóng, làm lạnh, cọ xát, đặt vào một điện áp,…

- Sử dụng các dụng cụ đo.

- Làm thí nghiệm (bố trí, lắp ráp, vận hành thiết bị,…)

- Thu thập tài liệu, số liệu thực nghiệm.

- Thay đổi các điều kiện thí nghiệm.

2. Thao tác tư duy: - Phân tích.

- Tổng hợp.

- So sánh.

- Trừu tượng hóa.

- Khái quát hóa.

- Cụ thể hóa.

- Suy luận quy nạp.

- Suy luận diễn dịch.

16 - Suy luận tương tự.

Những hành động và thao tác ở trên là những hành động và thao tác được dùng phổ biến trong quá trình nhận thức vật lí ở học sinh trường phổ thông.

Còn trong mục tiêu bồi dưỡng PPTN cho học sinh, để lĩnh hội được PPTN như một toàn thể, học sinh cần phải có kỹ năng thực hiện những thao tác và hành động chính của PPTN.  Những yêu cầu dạy học phương pháp thực nghiệm [10,tr8,9].

1. Đo đạc: - Đo đạc những đại lượng biến thiên nhanh: đường đi, thời gian trong các chuyển động thẳng đều, biến đổi đều, rơi tự do,...

- Đo gián tiếp các đại lượng: vận tốc, gia tốc, lực, momen lực,…

- Biết cách tính sai số tuyệt đối, tương đối, đánh giá sự chính xác của phép đo.

- Biết vẽ đồ thị. Biết sử dụng đồ thị để tra cứu những thông tin cần thiết.

2. Về quan sát, thí nghiệm và PPTN. - Quan sát hiện tượng diễn biến nhanh, quan sát quá trình có nhiều hơn 2 đại lượng biến thiên, quan sát để đưa ra giả thuyết sơ bộ.

- HS nắm được PPTN với những khâu cơ bản của nó, biết sử dụng PPTN để xây dựng một định luật vật lí đơn giản.

- HS có kỹ năng lập phương án thí nghiệm để kiểm tra một nhận định nào đó, sử dụng thành thạo các hành động và thao tác của thí nghiệm vật lí.

3. Bước đầu có hiểu biết và kỹ năng đề xuất vấn đề nghiên cứu, đề xuất giả thuyết, nêu phương án thí nghiệm và rút ra kết luận vấn đề đơn giản. Về các thao tác tư duy: Biết phân tích, so sánh các kết quả quan sát và đo đạc, thí nghiệm, biết tổng hợp và khái quát hoá để rút ra kết luận đơn giản.

4. Những hiểu biết về lý thuyết phương pháp thực nghiệm và vận dụng.

- Hiểu biết những khâu cơ bản của PPTN. - Bước đầu biết sử dụng PPTN xây dựng một vài định luật vật lí đơn giản.

- Tự lực nghiên cứu vấn đề nhỏ bằng PPTN. Như vậy, khi hướng dẫn học sinh nhận thức Vật lí bằng PPTN thì các hành động và thao tác đặc thù của nhận thức vật líđã nêu trên có cơ hội thực hiện; học sinh được bồi dưỡng, rèn luyện tư duy lý thuyết và thực nghiệm – tư duy Vật lí.

1.2.4.2. Những hoạt động của giáo viên khi dạy học phương pháp thực nghiệm Vật lí - Xây dựng tình huống có vấn đề.

- Lựa chọn một logic nội dung bài học thích hợp.

17 - Rèn luyện cho học sinh kỹ năng thực hiện các thao tác cơ bản, những hành động phổ biến nêu trên.

- Lựa chọn và cung cấp cho học sinh những phương tiện, công cụ cần thiết để thực hiện các hoạt động dạy và học.

- Định hướng hành động tư duy của học sinh theo các giai đoạn của phương pháp thực nghiệm thông qua các câu hỏi, những hướng dẫn và sự theo dõi, kiểm tra, uốn nắn,....

1.3. Phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học vật lí theo phương pháp thực nghiệm 1.3.1. Khái niệm về tính tích cực học tập của học sinh trong dạy học vật lí Tính tích cực học tập là một hiện tượng sư phạm biểu hiện của sự cố gắng cao về nhiều mặt trong học tập. Học tập là trường hợp riêng của nhận thức và được thực hiện dưới sự tổ chức, hướng dẫn và chỉ đạo của GV. Nói tới tính tích cực học tập thực chất là nói tới tính tích cực nhận thức, mà tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động nhân thức của HS đặc trưng ở khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững kiến thức. Khác với quá trình nhận thức trong nghiên cứu khoa học, quá trình nhận thức trong học tập không nhằm phát hiện những điều loài người chưa biết về bản chất, quy luật của các hiện tượng khách quan mà nhằm lĩnh hội những tri thức loài người đã tích lũy được. Tuy nhiên trong học tập, HS cũng phải “khám phá” ra những điều mới đối với bản thân mình, dù đó chỉ là những khám phá lại những điều loài người đã biết.

Con người chỉ thực sự nắm vững cái mà chính mình đã giành được bằng hoạt động của bản thân. HS sẽ thông hiểu và ghi nhớ những gì đã trải qua hoạt động nhận thức tích cực của mình, trong đó các em đã phải có những cố gắng trí tuệ, đó là chưa nói lên tới một trình độ nhất định, thì sự học tập tích cực sẽ mang tính nghiên cứu khoa học và người học cũng làm ra kiến thức mới cho nhân loại.

Tính tích cực trong hoạt động học tập phải được thể hiện ở việc học sinh chủ động, ham học hỏi, nhạy bén và cố gắng trong suy nghĩ, kiên trì và linh hoạt giải quyết các nhiệm vụ học tập để đạt được hiệu quả cao nhất.

Tính tích cực học tập liên quan trước hết đến động cơ học tập. Động cơ đúng tạo ra hứng thú. Hứng thú là tiền đề giúp cho học sinh có thái độ tự giác, chủ động.Tính tích cực sản sinh nếp tư duy độc lập.

Tính tích cực học tập gắn liền với sự chủ động, với hứng thú và phương thức tự phát triển để làm biến đổi nhận thức. Tích cực ở đây là nói đến thái độ của học sinh chứ không phải là của nhà giáo vì dù GV có tích cực giảng dạy tới đâu mà HS không tích cực trong học tập thì kết quả cũng không thu được là bao.[6]

18 1.3.2. Những biểu hiện của tính tích cực trong học tập của học sinh Có nhiều trường hợp tính tích cực học tập biểu hiện ở những hoạt động cơ bắp nhưng quan trọng là sự biểu hiện ở những hoạt động trí tuệ. Hai hình thức này thường đi liền nhau, song hoạt động hăng hái về cơ bắp mà đầu óc không suy nghĩ thì chưa phải tích cực học tập. GV muốn phát hiện được HS có tính tích cực trong học tập hay không, thì cần dựa vào những dấu hiệu sau đây: 1. HS có chú ý học tập không?

2. HS có hăng hái tham gia vào mọi hình thức hoạt động học tập hay không? (thể hiện ở việc hăng hái phát biểu ý kiến trả lời các câu hỏi của GV, tham gia bổ sung các câu trả lời của các HS khác, thích được phát biểu ý kiến của chính mình về vấn đề được nêu ra, ghi chép, nêu những thắc mắc, đòi hỏi phải giải thích cặn kẽ những vấn đề mà HS thấy chưa hiểu hay chưa hiểu rõ, ...).

3. HS có hoàn thành những nhiệm vụ được giao: bài tập về nhà, các kiến thức phải ôn tập lại, các dụng cụ HT cần thiết phải chuẩn bị cho giờ học, … không?

4. HS có ghi nhớ tốt những điều đã được học, chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã học để nhận thức vấn đề mới hay không?

5. HS có hiểu bài học không?

6. HS có thể trình bày lại nội dung bài học theo ngôn ngữ riêng không?

7. HS có vận dụng được các kiến thức đã học vào thực tiễn không?

8. HS có hứng thú trong học tập hay chỉ vì một ngoại lực nào đó mà phải học?

9. HS có quyết tâm, có ý chí vượt khó khăn trong học tập không?

10. HS có sáng tạo trong học tập không (mong muốn đóng góp với GV, với các HS khác trong lớp những thông tin mới lấy từ các nguồn khác nhau, đôi khi những thông tin này vượt ra ngoài giới hạn phạm vi bài học, môn học?

Ngoài những biểu hiện mà giáo viên dễ nhận thấy ở trên, còn có những biểu hiện về mặt cảm xúc khó nhận thấy hơn như: sự thờ ơ hay hào hứng; phớt lờ hay ngạc nhiên trước một nội dung nào đó của bài học hoặc khi tìm ra lời giải thích cho một bài tập khó. Những dấu hiệu này biểu hiện khác nhau ở từng cá thể học sinh, bộc lộ rõ ở các lớp dưới và kín đáo ở các lớp trên.

1.3.3. Sự cần thiết của việc phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập Một trong những trọng tâm của việc đổi mới chương trình và SGK giáo dục phổ thông là tập trung vào đổi mới PPDH, thực hiện dạy học dựa vào việc phát huy tính tích cực của HS với sự tổ chức và hướng dẫn thích hợp của GV nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả hoạt động dạy học. Do sự phát triển nhanh, mạnh với tốc độ mang tính bùng nổ của khoa học công nghệ thể hiện qua các lý thuyết, các thành

19 tựu mới và khả năng ứng dụng cao, rộng và nhanh vào thực tế đòi hỏi phải đào tạo những con người tích cực, tự lực tìm kiếm tri thức cho bản thân. Xuất phát từ những nghiên cứu và thực tiễn cho thấy DH cần phải chuyển từ việc truyền thụ tri thức sang việc tổ chức hướng dẫn HS phát huy tính tích cực.

Việc phát huy tính tích cực cho HS là một biện pháp kích thích, phát huy khả năng tự học – một bản năng của con người. Mà tự học là một trong những nguồn gốc của sáng tạo vì trong quá trình tự học tư duy độc lập, tư duy phê phán, tư duy sáng tạo được nảy nở và phát triển. Phát huy tính tích cực của HS cũng góp phần rèn luyện thái độ tự giác, yêu thích học tập và từ đó hình thành tính năng động, chủ động, hứng thú trong học tập. Khi tính tích cực trong HT của HS được phát huy nghĩa là HS sẽ chủ động suy nghĩ, tích cực tham gia các hoạt động học tập để tự khám phá và lĩnh hội tri thức, rèn luyện các kĩ năng, xây dựng thái độ và hành vi đúng đắn và thông qua đó thì chất lượng và hiệu quả của DH cũng sẽ tăng lên.

Các lý thuyết dạy học hiện đại tuy rất đa dạng và phong phú, song đều thống nhất ở những điểm sau đây về vai trò của người dạy, người học và những yêu cầu trong hoạt động của hai chủ thể này: - Người dạy luôn phải giữ vai trò thiết kế, tổ chức, giám sát, điều khiển, và điều chỉnh hoạt động nhận thức của người học với sự hỗ trợ của các phương tiện dạy học.

- Người học phải tự giác, độc lập, tích cực và tự lực, chủ động, sáng tạo trong hoạt độngnghiên cứu vấn đề, tìm kiếm tri thức với sự hỗ trợ của các phương tiện học tập dưới sự chỉ đạo, hướng dẫn và điều khiển của GV. - Giữa hai chủ thể của quá trình dạy-học luôn phải đảm bảo được các mối liên hệ thuận nghịch: GV-HS (GV với tất cả HS, GV với một nhóm HS hay với một cá thể HS), HS-GV (tất cả HS với GV, một nhóm hay từng cá thể HS với GV) và HSHS (một nhóm HS với tất cả HS, một HS với một nhóm HS, với tất cả HS hay với một HS khác và một HS với chính bản thân họ).

Vật lí học là một môn khoa học thực nghiệm, do đó việc đổi mới PPDH cũng có những yêu cầu riêng. Việc đổi mới PPDH cần phải chuyển đổi lối truyền thụ một chiều, và vì vật lí học là khoa học thực nghiệm nên HS học tập vật lí không chỉ đơn thuần là hiểu được các đại lượng, khái niệm, nắm được các công thức, định luật mà còn cần phải có sự trải nghiệm nhất định. Vì vậy việc đổi mới PPDH Vật lí ở trường THPT cần phải hướng tới tạo điều kiện cho HS tự chiếm lĩnh tri thức thông qua họat động thực nghiệm, thông qua việc giải quyết các vấn đề thực tế. Dạy học vật lí đòi hỏi phải làm thế nào kích thích được hứng thú học tập, lòng say mê của HS làm cho HS thu nhận các kiến thức của môn học và thấy được ý nghĩa của việc học vật lí

20 đối với đời sống, thực tiễn và đối với chính bản thân HS. Việc phát huy tính tích cực của HS cũng là biện pháp giúp HS tự tin trình bày những suy nghĩ, những hiểu biết của mình về các hiện tượng, các khái niệm, các điều kiện áp dụng định luật.

Thông qua việc tham gia tích cực của HS trong HT sẽ giúp GV nhận ra những sai lệch, những hiểu biết còn chưa đúng của HS cũng như phát hiện ra những sáng tạo của HS để điều chỉnh và khuyến khích kịp thời giúp cho chất lượng và hiệu quả dạy học vật líđược nâng cao. Xuất phát từ những yêu cầu đổi mới của ngành giáo dục, yêu cầu riêng của bộ môn vật lí cho thấy việc đổi mới PPDH cần thiết có sự tác động bên ngoài vào nhận thức, tình cảm, ý chí của HS để tạo điều kiện kích thích tính tích cực, tự lực học tập của HS. Sự tác động của các yếu tố bên ngoài phải kích thích vào tính tích cực bên trong của HS, có như vậy HS mới có thể có thái độ tích cực đối với quá trình nhận thức, đến kết quả học tập. Thái độ tích cực, tự chủ hay thụ động phụ thuộc vào tâm trạng chủ quan của HS. Vì thế GV với vai trò là người tổ chức, điều khiển cần tìm phương pháp thích hợp, cần tạo ra nhu cầu nhận thức để hình thành ở HS tính tích cực, tự lực học tập để nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học, hạn chế những ảnh hưởng tiêu cực đối với thái độ HT của HS. Phát huy tính tích cực của HS là vấn đề cần thiết của việc nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học vật lí. Vì vậy, nhiệm vụ của người GV là phải tổ chức và hướng dẫn HS, khơi gợi lòng ham học bằng các hoạt động học tập tích cực dựa vào phương pháp sư phạm hợp lý trên cơ sở tâm lý HS. 1.4. Sử dụng thiết bị thí nghiệm theo tinh thần dạy học theo phương pháp thực nghiệm 1.4.1. Khái niệm thí nghiệm vật lí Khái niệm TN vật lí được hiểu theo các quan điểm sau: Trong vật lí học, TN vừa là nguồn kiến thức và là một phương pháp nghiên cứu. TN Vật lí trong trường phổ thông (còn gọi là TN giáo khoa hay TN học tập) là sự phản ánh phương pháp nghiên cứu khoa học trong việc nghiên cứu các hiện tượng vật lí, vì vậy chúng mang những yếu tố cơ bản của TN khoa học vật lí. TN vật lí học tập được hiểu là sự tái tạo nhờ các dụng cụ đặc biệt, các hiện tượng vật lí trên lớp học, trong những điều kiện thuận tiện nhất để nghiên cứu chúng. Vì vậy, TN vật lí đồng thời là nguồn kiến thức, PPDH và là một dạng trực quan. Các TN vật lí cho phép hình thành ở HS những biểu tượng cụ thể, phản ánh đúng đắn trong ý thức của HS các hiện tượng, quá trình và các định luật liên kết chúng.

Theo Nguyễn Đức Thâm và cộng sự [10], TN vật lí được hiểu là sự tác động có chủ định, có hệ thống của con người vào các đối tượng của hiện thực khách quan. Thông qua sự phân tích các điều kiện mà trong đó đã diễn ra sự tác động và

21 các kết quả của sự tác động, ta có thể thu nhận tri thức mới.

Mặt khác, TNg là một phương pháp dạy học vật lí. Đó là cách thức, là biện pháp tổ chức các hoạt động dạy học của người GV thể hiện qua sự cộng tác giữa thầy vai trò trong quá trình giảng dạy và học tập nhằm đạt được hiệu quả cao nhất trong việc truyền thụ, lĩnh hội tri thức vật lí và rèn luyện kĩ năng kĩ xảo thực hành. * Các loại thí nghiệm trong dạy học vật lí. Có hai loại: Thí nghiệm biểu diễn (thí nghiệm do GV tiến hành là chính, tuy có thể có sự hỗ trợ của HS) và thí nghiệm thực tập (thí nghiệm do HS tự tiến hành làm dưới sự hướng dẫn của GV).

- Thí nghiệm biểu diễn được GV tiến hành ở trên lớp, trong các giờ học nghiên cứu kiến thức mới và có thể ở các giờ học củng cố kiến thức của HS. Thí nghiệm biểu diễn có các loại sau: Thí nghiệm mở đầu, thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng, thí nghiệm củng cố.

- Thí nghiệm thực tập của HS do HS tự tiến hành trên lớp (trong phòng thí nghiệm), ngoài lớp, hoặc ngoài nhà trường, ở nhà với các mức độ tự lực khác nhau.

Thí nghiệm thực tập chia làm ba loại: Thí nghiệm trực diện, thí nghiệm thực hành, thí nghiệm quan sát vật lí ở nhà.

1.4.2. Các chức năng của thí nghiệm trong dạy học vật lí - Trong hoạt động dạy học, thí nghiệm là phương tiện của hoạt động nhận thức của học sinh, giúp học sinh tìm kiếm và thu nhận kiến thức khoa học cần thiết. Thí nghiệm được sử dụng như một công cụ phân tích hiện thực khách quan, giúp học sinh thu nhận tri thức về đối tượng, trả lời được các câu hỏi về bản chất của đối tượng… ví dụ thí nghiệm về sự khuyếch tán của các chất lỏng qua màng bán thấm, đã giúp học sinh hiểu rõ bản chất hiện tượng thẩm thấu, thấy rõ sự phụ thuộc của hiện tượng này vào sự chênh lệch nồng độ chất hòa tan, từ đó tự hình thành khái niệm vật lí mới (Áp suất thẩm thấu)…

- Thí nghiệm là phương tiện kiểm tra tính đúng đắn của những tri thức, là “hòn đá thử vàng”, nói cách khác, TNVL có chức năng kiểm tra tính đúng đắn của tri thức. TNVL góp phần tích cực vào hoạt động nhận thức của HS, kiểm chứng sự đúng đắn trong suy luận và kiến thức mà họ thu nhận được.

- Thí nghiệm được sử dụng với tư cách là phương tiện thử nghiệm cho việc vận dụng tri thức vào thực tiễn. Trong dạy học vật lí, thí nghiệm không những có vai trò rất lớn trong việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, không những chĩ ở góc độ cung cấp kiến thức, rèn luyện kỹ năng, thao tác, tác động đến giác quan..., mà còn giúp HS củng cố và vận dụng kiến thức một cách vững chắc.

- Các kiến thức vật lí được giảng dạy trên lớp cần phải được khắc sâu trong

22 tiềm thức của học sinh. Vì vậy, họ phải thường xuyên củng cố và vận dụng kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, vấn đề này sẽ được thực hiện tốt nếu chúng ta biết vận dụng thí nghiệm để giải quyết, từ đó xoá bỏ dần lối học vẹt, lí thuyết không gắn với thực tế.

- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức. Thí nghiệm làm xuất hiện vấn đề nghiên cứu, kiểm tra tính đúng đắn của các giả thuyết, giúp thu thập các thông tin về đối tượng gốc làm cơ sở cho việc xây dựng mô hình, qua đó để có thể kiểm tra tính đúng đắn của mô hình được xây dựng và chỉ ra giới hạn áp dụng của nó…

1.4.3. Vai trò của thí nghiệm Vật Lí Vật lí là môn khoa học thực nghiệm. Do đó, thí nghiệm đóng vai trò hết sức quan trọng trong dạy học vật lí, có thể tóm tắt vai trò của thí nghiệm vật lí như sau: - Thí nghiệm được sử dụng trong các giai đoạn khác nhau của tiến trình dạy học từ khâu đề xuất vấn đề nghiên cứu, giải quyết vấn đề, hình thành kiến thức, kĩ năng mới, củng cố kiến thức và kiểm tra đánh giá kiến thức kĩ năng, kĩ xảo của học sinh.

- Thí nghiệm góp phần vào việc phát triển toàn diện học sinh. Thông qua tiến hành thí nghiệm, học sinh hiểu được bản chất của các hiện tượng, định luật, quá trình vật lí... khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh sẽ linh hoạt và hiệu quả hơn. Thí nghiệm tạo môi trường và cơ hội để học sinh quan sát và đưa ra những dự đoán, những ý tưởng mới, nhờ đó hoạt động nhận thức của HS sẽ được tích cực và tư duy của các em sẽ được phát triển.

- Thí nghiệm là phương tiện góp phần quan trọng vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh. Thông qua việc tiến hành thí nghiệm, học sinh có cơ hội trong việc rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo thực hành, góp phần thiết thực vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho họ. Thí nghiệm còn là điều kiện để họ rèn luyện những phẩm chất của người lao động mới như: đức tính cẩn thận, kiên trì, trung thực...

- Thí nghiệm là phương tiện kích thích hứng thú học tập, tính tò mò, ham hiểu biết của học sinh, làm cho các em tích cực và sáng tạo hơn trong quá trình nhận thức, khơi dậy ở các em sự nhu cầu khám phá những điều mới, những điều bí ẩn và cao hơn là hình thành nên những ý tưởng cho những thí nghiệm mới. Đó cũng chính là những tác động cơ bản, giúp cho quá trình hoạt động nhận thức của họ được tích cực hơn.

- Thí nghiệm vật lí là phương tiện tổ chức các hình thức làm việc độc lập hoặc tập thể qua đó góp phần bồi dưỡng các phẩm chất đạo đức của học sinh, phát huy vai trò cá nhân hoặc tính cộng đồng trách nhiệm trong công việc của các em.

23 - Thí nghiệm vật lí góp phần làm đơn giản hoá các hiện tượng và quá trình vật lí, tạo trực quan sinh động nhằm hỗ trợ cho tư duy trừu tượng, giúp cho học sinh tư duy trên những đối tượng cụ thể, những hiện tượng và quá trình đang diễn ra trước mắt họ. Các hiện tượng trong tự nhiên xẩy ra vô cùng phức tạp, có mối quan hệ đan xen với nhau, do đó không thể cùng một lúc phân biệt những tính chất đặc trưng của từng hiện tượng riêng lẻ, cũng như không thể cùng một lúc phân biệt được ảnh hưởng của tính chất này lên tính chất khác. Thí nghiệm vật lí góp phần làm nổi bật những khía cạnh cần nghiên cứu của từng hiện tượng và quá trình, giúp học sinh dễ quan sát, dễ theo dõi và dễ tiếp thu bài.

1.4.4. Vị trí của thí nghiệm trong dạy học theo phương pháp thực nghiệm Trong tiến trình dạy học bằng phương pháp thực nghiệm thì: Thí nghiệm chủ yếu dùng để tạo tình huống có vấn đề, tạo được nhu cầu hứng thú học tập của HS, lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhận thức. Do đó thường ngắn gọn, có hiệu lực ngay mà không quá phức tạp. Nên ở giai đoạn này GV thường dùng thí nghiệm mở đầu.

Thí nghiệm được dùng bao gồm cả thí nghiệm biểu diễn và thực tập. Nếu cần xây dựng hay chứng minh kiến thức mới thì dùng thí nghiệm biểu diễn nghiên cứu hiện tượng có thể là nghiên cứu khảo sát, có thể là nghiên cứu kiểm chứng còn nếu cần khái quát hóa lý thuyết, kiểm tra tính đúng đắn của các hệ quả lý thuyết thì cũng có thể dùng thí nghiệm trực diện hay TN thực hành của HS. Để khắc sâu, mở rộng kiến thức và kỹ năng của HS, hoặc để giúp HS biết vận dụng kiến thức vào thực tế cũng có thể thí nghiệm và quan sát ở nhà của HS là rất hữu hiệu.

Qua phân tích trên ta thấy thí nghiệm vật lí giữ vai trò đặc biệt quan trọng, nó là cơ sở để xây dựng, chứng minh kiến thức vật lí. Bởi vậy nó là yếu tố không thể thiếu trong dạy học vật lí nói chung và trong dạy học theo phương pháp thực nghiệm nói riêng. Thí nghiệm kết hợp với sự phân tích lý thuyết làm cho HS hiểu sâu sắc mối quan hệ giữa các khái niệm, định luật khái quát với thực tiễn, làm kiến thức HS thu được vững chắc hơn. Đồng thời cũng phát triển tư duy vật lí của học sinh.

Việc tổ chức các thí nghiệm vật lí trong quá trình dạy học không chỉ đơn thuần là rèn cho HS năng lực thao tác thí nghiệm mà phải bồi dưỡng cho HS năng lực thực nghiệm bao gồm cả hai mặt: Hoạt động tư duy (đầu óc) và hoạt động thể chất (các giác quan). Tổ chức các thí nghiệm trong dạy học trải qua các bước sau: Bước 1: Đề xuất phương án thí nghiệm.

Bước 2: Thiết kế, thí nghiệm cụ thể.

Bước 3: Lắp ráp và tiến hành thí nghiệm.

24 Bước 4: Xử lý kết quả, rút ra nhận xét.

Tùy từng thí nghiệm, những bài học cụ thể, tùy thuộc vào điều kiện cơ sở vật chất, trình độ HS, thời gian tiết học mà GV có thể tổ chức hướng dẫn HS tiến hành một số bước hay toàn bộ các bước hoặc HS tự lực hoàn toàn để phát huy tính tích cực của HS, hoàn thành kế hoạch bài giảng.

1.5. Đề xuất bộ tiêu chí đánh giá sự tiến bộ về việc phát huy tính tích cực của học sinh 1.5.1. Tiêu chí đánh giá tính tích cực của học sinh Có thể phân biệt 3 cấp độ biểu hiện tích cực từ thấp đến cao: bắt chước, tìm tòi, sáng tạo và lấy 3 cấp độ này làm tiêu chí đánh giá sự phát huy tính tích cực của học sinh trong đề tài này.

- Bắt chước: học sinh bắt chước hành động, thao tác của giáo viên, của bạn bè. Trong hành động cũng có sự cố gắng của thần kinh và cơ bắp.

- Tìm tòi: học sinh độc lập, tự lực giải quyết bài tập nêu ra, mò mẫm những cách giải khác nhau để tìm cho ra lời giải hợp lý nhất.

- Sáng tạo: học sinh nghĩ ra cách giải mới, độc đáo, đề xuất những giải pháp có hiệu quả, có sáng kiến lắp đặt những thí nghiệm để chứng minh bài học. Dĩ nhiên, mức độ sáng tạo của học sinh là có hạn nhưng đó là mầm mống của sự sáng tạo sau này.

Trong luận văn này chúng tôi sẽ theo 3 cấp độ này của tính tích cực của học sinh để đánh giá kết quả việc dạy và học theo PPTN trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh.

1.5.2. Đánh giá định tính qua những biểu hiện về thái độ, tính tích cực của học sinh trong giờ học Để đánh giá những đặc trưng này, chúng tôi căn cứ vào việc quan sát thái độ, hành động và sự hoàn thành nhiệm vụ của các em trong quá trình học tập thông qua 3 cấp độ: bắt chước, tìm tòi, sáng tạo, cụ thể như sau: - Các dấu hiệu bên ngoài: + Số lượng HS tập trung, chú ý nghe giảng, hứng thú với bài học. + Số lượt học sinh phát biểu, tự giác tham gia thực hiện các nhiệm vụ học tập. + Số lượt HS chủ động tham gia bày tỏ ý kiến, thảo luận xây dựng bài, đưa ra phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết. + Số HS tích cực ghi chép, nêu thắc mắc của mình với giáo viên, với bạn bè… + Số lượng HS tham gia thảo luận nhóm, làm thí nghiệm. + Số lượt HS hiểu và vận dụng kiến thức của bài ngay trên lớp. + Sự phân bố thời gian cho các hoạt động dạy học có sử dụng TN có khả thi

25 và phù hợp không.

- Các dấu hiệu bên trong: + Sự tiến bộ của HS về khả năng dự đoán diễn biến các hiện tượng vật lí. + Khả năng phân tích, đề xuất các phương án giải quyết, khả năng so sánh, khái quát hoá các kiến thức. + Khả năng quan sát, lắp ráp, tiến hành và phân tích kết quả TN; mức độ hiểu bài, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của HS. + Chất lượng của sự vận dụng những kiến thức đã học vào giải quyết các bài toán củng cố hoặc vận dụng giải thích các hiện tượng liên quan trong thực tế.

- Việc so sánh các năng lực đó của HS trong nhóm TNg và ĐC sẽ biết được mức độ tích cực học tập của HS, từ đó đánh giá hiệu quả về mặt định tính một số tiết học.

1.5.3. Đánh giá định lượng tính tích cực của học sinh qua bài kiểm tra Để định lượng tính tích cực của HS chúng tôi căn cứ vào điểm số các bài kiểm tra. Nội dung bài kiểm tra cũng chia theo 3 tiêu chí: bắt chước; tìm tòi, sáng tạo. Cụ thể yêu cầu cơ bản như sau: + Bắt chước (Cấp độ 1): Yêu cầu học sinh nhớ và nhắc lại, bắt chước lại hành động, thao tác của giáo viên và bạn bè những kiến thức, kinh nghiệm đã học mà không cần phân tích, giải thích hay sử dụng những kiến thức kinh nghiệm đó. + Tìm tòi (Cấp độ 2): HS phải biết chuyển đổi, giải thích, cắt nghĩa, sắp xếp, diễn đạt những kiến thức kinh nghiệm đã biết theo những kiến thức yêu cầu khác nhau. HS phải độc lập, tự giải quyết bài tập nêu ra, mò mẫm những các giải khác nhau để tìm ra lời giải hợp lý nhất. + Sáng tạo (Cấp độ 3): HS phải biết biến đổi hoặc di chuyển kiên thức từ bối cảnh quen thuộc sang một bối cảnh hoàn toàn mới. HS nghĩ ra cách giải mới, độc đáo 1.6. Thực trạng dạy học các bài trong chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” ở các trường phổ thông Để chuẩn bị cho đề tài của mình tôi đã đi tìm hiểu thực tế dạy học ở một số trường THPT trong thành phố và ngoài thành phố Đà Nẵng. Tại những nơi đó, tôi đã dự giờ và xem giáo án dùng phiếu điều tra, trao đổi trực tiếp với giáo viên và học sinh.

1.6.1. Về việc dạy của giáo viên - Các bài soạn của GV chủ yếu vẫn là nhóm kiến thức của sách giáo khoa, không hoạch định được hoạt động của HS cũng như hoạt động của GV trong mỗi giờ học.

26 - Mặc dù còn một số ít các bộ TN còn sử dụng được của nhà trường nhưng hầu hết các GV không sử dụng các bộ thí nghiệm đó để dạy học. Nguyên nhân của hiện tượng này là GV còn có tâm lí ngại làm TN vì tốn nhiều thời gian chuẩn bị và tiến hành TN, GV ngại đến phòng thực hành để chuẩn bị thí nghiệm trước khi đến lớp.

Ngoài ra còn do độ chính xác của các bộ thí nghiệm không cao, mau hỏng, gây khó khăn trong quá trình dạy học bằng PPTN. - Phương pháp dạy học chủ yếu của GV là giảng giải, thông báo với học sinh.

GV tập trung vào việc mô tả, giải thích hiện tượng, nhấn mạnh những nội dung kiến thức cơ bản, trọng tâm và yêu cầu HS nhớ và dựa vào đó để giải bài tập sử dụng kiến thức đã học. Do đó chưa kích thích được nhu cầu, hứng thú, tìm tòi trong quá trình học tập và bồi dưỡng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS. - Có một thực tế rất quan trọng chính là ở đội ngũ GV phần lớn chưa thực sự mạnh dạn tìm tòi, nghiên cứu sử dụng các thí nghiệm vật lí, các phương tiện dạy học hiện đại như hiện nay để góp phần nâng cao chất lượng dạy và học trong nhà trường.

- Trong các tiết dạy bài mới trên lớp học, cũng có nhiều giáo viên có ý thức sử dụng dụng cụ thí nghiệm nhưng việc dùng thí nghiệm thường mang tính chất minh hoạ cho kiến thức là chủ yếu mà ít dùng để xây dựng kiến thức cho từng đơn vị trong bài học.

- Việc dùng TN trong dạy học của giáo viên thường mang tính chủ quan. HS không biết GV đang dùng TN để làm gì, xây dựng kiến thức gì trong bài học. Nghĩa là HS không được tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề của bài học do đó không rèn luyện được tư duy logic, óc sáng tạo và phát huy tính tích cực của học sinh mà HS chỉ là người quan sát, nghe, ghi chép sau khi được giáo viên làm thí nghiệm, truyền thụ những kiến thức cần nhớ trong từng bài học.

- Quá trình dạy học trên lớp GV ít sử dụng các phương pháp, hình thức dạy học mới, hiện đại, thậm chí cũng chưa hiểu sâu về các phương pháp dạy học mới này như: “Phương pháp nêu và giải quyết vấn đề”; “Phương pháp thực nghiệm”; “Phương pháp tìm tòi khám phá”; “dạy học theo chủ đề”; “dạy học dự án”;… và các kỹ thuật dạy học hiện đại khác như: “Bàn tay nặn bột”, “khăn trải bàn”;...

1.6.2. Về việc học của học sinh - Đa số HS còn yếu trong việc tiếp thu kiến thức. Hoạt động chủ yếu của HS là nghe GV giảng bài, đợi giáo viên đọc hoặc ghi bảng rồi chép. Rất ít HS nêu câu hỏi với GV về vấn đề còn băn khoăn, thắc mắc, mặc dù HS chưa hiểu rõ về nội dung bài học.

- Đa số học sinh ngại khó với môn vật lí, vì vật lí là môn khoa học thực

27 nghiệm có liên quan nhiều đến toán học, hóa học,….

- Học sinh chưa có thói quen tự tìm tòi suy luận kiến thức mà tiếp thu kiến thức một cách thụ động. Chỉ một số ít học sinh hăng hái tham gia phát biểu nhưng cũng là kiên thức có sẵn trong cách giáo khoa, số còn lại thì không có ý kiến gì chỉ ghi chép làm theo và học thuộc, không đặt câu hỏi cho giáo viên giải thích những kiến thức thực tế liên quan đến vật lí.

- HS không được tạo điều kiện để tham gia trực tiếp vào quá trình đề xuất phương án, thiết kế phương án TN, việc thu thập và xử lí kết quả TN. Có chăng là giáo viên tự làm thí nghiệm, đưa ra số liệu rồi hướng dẫn học sinh xử lí số liệu để đưa ra kết luận.

- HS ít có khả năng vận dụng kiến thức đã học vào các tình huống mới, tình huống thực tiễn. Còn ít được tiếp xúc với những câu chuyện vật lí, ít được tham gia các buổi ngoại khóa vật lí để tạo cho học sinh hứng thú, tò mò, giải thích các hiện tượng vật lí xung quanh.

1.6.3. Thực trạng về dụng cụ thí nghiệm và sử dụng dụng cụ thí nghiệm  Các thí nghiệm hiện đang sử dụng đa số là thí nghiệm được sử dụng với mục đích biểu diễn minh hoạ do giáo viên làm, học sinh quan sát, học theo và công nhận như vậy sẽ không rèn luyện được kỹ năng thực hành cho học sinh. Ngoài ra bộ thí nghiệm đang sử dụng còn bộc lộ nhiều nhược điểm ví dụ như tính chính xác chưa cao, không phải thí nghiệm dành cho học sinh trực tiếp bố trí và tiến hành thí nghiệm.

Từ thực tế việc dạy học như vậy cho thấy để phương pháp dạy học mới thực sự hiệu quả thì cần phải đầu tư đồng bộ trang thiết bị thí nghiệm tới cơ sở vật chất cần thiết tạo điều kiện cho người giáo viên đầu tư thời gian, trí tuệ vào việc phân tích nội dung, kiến thức và xây dựng phương án dạy tối ưu cho bài giảng nhằm mục đích đặt học sinh vào tình huống có vấn đề kích thích vấn đề học tập, tạo động cơ hứng thú trong học tập cho học sinh, phát triển năng lực chủ động trong việc lĩnh hội tri thức, kỹ năng phân tích hiện tượng vật lý, rèn luyện kỹ năng thực hành của học sinh.

28  Khảo sát 400 học sinh lớp 10 ở các trường khác nhau về mức độ thường xuyên tham gia các hoạt động học tập và được kết quả như sau: Bảng 1.1. Kết quả khảo sát ý kiến của học sinh về thực tiễn dạy học chương “ Cân bằng và chuyển động của vật rắn” MỨC ĐỘ THƯỜNG XUYÊN STT

Các hoạt động học tập

1

Tự phát biểu với giáo viên về những vấn đề còn băn khoăn.

24

2

Tham gia phát biểu xây dựng bài

33

8.25% 250

35

8.75% 115 28.75% 250 8.75% 200

3

Nêu thắc mắc của mình với giáo viên

Thường xuyên 6%

Thỉnh thoảng

Chưa bao giờ

153 38.25% 223 55.75% 62.5%

4

Thảo luận nhóm

35

5

Tham gia trực tiếp làm thí nghiệm

60

15%

6

Tự giải bài tập không cần sự hướng dẫn của giáo viên

40

10%

7

Giải bài tập có sự hướng dẫn 194 48.5% 201 50.25% của giáo viên

8

Có chuẩn bị bài mới trước khi đến lớp

40

10%

82

9

Tham khảo thêm tài liệu ngoài SGK

38

9.5%

124

117 29.25% 62.5%

50%

165 41.25%

120

30%

220

55%

150

37.5%

210

52.5%

5

1.25%

20,5%

278

69.5%

31%

338

59.5%

Nhận xét: Giáo viên chủ yếu dạy theo phương pháp truyền thống, hoạt động chính là giáo viên, giáo viên chủ động truyền thụ hết nội dung đến học sinh, học sinh lên lớp nghe giảng, ghi bài, thụ động ít trao đổi với bạn bè, ít đưa ra ý kiến của mình và chỉ trả lời câu hỏi của giáo viên đặt ra, ít đặt câu hởi với giáo viên. Giáo viên chỉ thỉnh thoảng làm thí nghiệm trong các tiết dạy, học sinh tiếp thu kiến thức một các thụ động dưới sự truyền thụ của giáo viên.  Kết quả thu được khi điều tra về tần suất sử dụng TN trong dạy học vật lí được thể hiện qua biểu đồ sau:

29

Mức độ tham gia tực tiếp làm thí nghiệm

Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa bao giờ

Biểu đồ 1.1. Biểu đồ mức độ sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí Qua phỏng vấn có thể thấy, trong những năm gần đây GV đã bắt đầu chú trọng đến việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lí nhưng vẫn chưa thường xuyên. Mặc dù, kết quả điều tra GV cho thấy: 97% giáo viên có sử dụng thí nghiệm trong những giờ thao giảng; 75% giáo viên sử dụng thí nghiệm khi nội dung chương trình yêu cầu; 18% GV sử dụng tất các các thí nghiệm cần thiết trong tiến trình dạy học. Tuy nhiên, theo kết quả điều tra từ phía HS thì vẫn còn nhiều HS chưa từng được tự làm thí nghiệm hoặc xem GV biểu diễn thí nghiệm tại lớp.

Khi trả lời các câu hỏi điều tra, phần lớn HS đều mong muốn được sử dụng thí nghiệm nhiều hơn nữa trong các giờ học vật lí. Có 67% HS nghĩ rằng điều này sẽ giúp các em học tốt và yêu thích môn vật lí hơn. Bởi vì, sử dụng TN hợp lý có thể biến một giờ học vật lí khô khan trở nên sôi động, đầy hấp dẫn, giúp các em hiểu được nội dung bài học hơn.

1.6.4. Thực trạng về việc sử dụng TN vật lí trong dạy học theo phương pháp thực nghiệm nhằm phát huy tính tích cực của HS - Về việc hiểu biết PPTN: Đa số các GV chưa hiểu được các giai đoạn của PPTN. - Nhiều GV còn thờ ơ với việc bồi dưỡng phương pháp nhận thức cho HS, trong đó có PPTN. - GV ít được bồi dưỡng PPTN nên việc vận dụng của GV vào dạy học theo

30 PPTN còn rất hạn chế.

Lí do: + Vận dụng phương pháp dạy học tích cực sẽ tốn rất nhiều thời gian chuẩn bị giáo án, các bước lên lớp, thí nghiệm,các hoạt động của học sinh,.... Mặt khác thời gian phân phối chương trình cho mỗi bài học hiện nay không dễ để tổ chức hoạt động cho HS. Một lí do quan trọng hơn nữa là nếu tổ chức hoạt động cho học sinh thì họ sẽ có rất ít thời gian luyện giải bài tập. Trong khi quá trình kiểm tra đánh giá kết quả dạy học hiện nay vẫn mang nặng việc kiểm tra kỹ năng giải bài tập của HS. Hiện nay vẫn chưa có một tiêu chí nào để kiểm tra, đánh giá tính tích cực, sáng tạo của học sinh. + Chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” nếu không kể phần TN thì khá dễ và ngắn gọn nên đa số giáo viên chọn phương pháp giới thiệu TN và tiến trình bằng lý thuyết, dạy học bằng phương pháp thông báo là chính. Sau đó rèn luyện kỹ năng giải bài tập cho HS để đáp ứng yêu cầu của các kỳ kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS. + Nhiều GV còn ngại mang bộ TN lên lớp, di chuyển học sinh xuống phòng bộ môn.

Kết luận chương 1 Trong chương này chúng tôi đã nghiên cứu và trình bày những cơ sở lí luận, nội dung tiến trình về dạy học và tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh theo PPTN trong dạy học vật lí ở trường phổ thông. Bên cạnh đó chúng tôi phát triển nội dung tiến trình giảng dạy sao cho có thể phát huy tính tích cực của học sinh trong hoạt động học tập.

- Chúng tôi đã làm rõ các kỹ năng, những biểu hiện của tính tính tích cực nhận thức trong hoạt động học tập.

- Nghiên cứu chi tiết PPTN, phân tích nội dung và các giai đoạn của phương pháp này, cho thấy PPTN là một phương pháp nhận thức khoa học phổ biến. Việc tổ chức hoạt động nhận thức theo các giai đoạn của PPTN giúp học sinh tự chiếm lĩnh kiến thức vật lí, phát huy năng lực của mình.

- Đề xuất cách thức vận dụng PPTN theo 4 mức độ khác nhau nhằm phát huy tính tích cực trong hoạt động học tập của học sinh. Từ đó làm nền tảng để áp dụng vào việc thiết kế tiến trình dạy học cho một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”, Vật lí 10.

- Đề xuất bộ tiêu chí đánh giá tính tích cực của học sinh khi sử dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”.

31 - Tìm hiểu được thực trạng dạy và học các bài trong chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” ở các trường phổ thông.

- Nhận thấy và vạch ra những đặc điểm yêu cầu đối với hoạt động của giáo viên và học sinh trong mỗi giai đoạn của PPTN khi vận dụng vào dạy học. Bên cạnh đó chúng tôi đưa ra những hướng dẫn về mặt phương pháp cho từng giai đoạn.

Trong chương 2 chúng tôi sẽ sử dụng các kết quả nghiên cứu của chương 1 để đề xuất tiến trình dạy học theo phương pháp thực nghiệm trong các bài “Quy tắc hợp lực song song cùng chiều”, “Điều kiện cân bằng vật có trục quay cố định.

Momen lực”, “Cân bằng vật rắn dưới tác dụng của hai lực, ba lực không song song” trong chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” nhằm góp phần phát huy tính tích cực cho học sinh THPT.

32 Chương 2 SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” VẬT LÍ 10 CƠ BẢN 2.1. Vị trí chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Kiến thức Vật lí trong phần Cơ học, Vật lí 10 phân thành 7 chương trong đó chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” thuộc chương 3 gồm 9 tiết.

Bảng 2.1: Bảng phân bố các chương và số tiết học trong phần Cơ học, Vật lí 10 Chương

Chủ đề chương

Số tiết học

I

Động học chất điểm

14

II

Động lực học chất điểm

11

III

Cân bằng và chuyển động của vật rắn

9

Ôn tập học kỳ I

2

IV

Các định luật bảo toàn

10

V

Chất khí

6

VI

Cơ sở của nhiệt động lực học

4

VII

Chất rắn, chất lỏng. Sự chuyển thể

12

Ôn tập học kỳ II

2

Chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” nghiên cứu trạng thái cân bằng để tìm điều kiện đứng yên và cân bằng cho vật. Theo quan niệm động lực học thì đứng yên chỉ là trường hợp đặc biệt của trạng thái cân bằng khi vận tốc bằng không. Do vậy có thể sử dụng các biểu thức của chương “Động lực học chất điểm” để nghiên cứu điều kiện cân bằng. Chính vì vậy mà chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” được xếp sau chương “Động lực học chất điểm”.

33 2.2. Mục tiêu cần đạt khi dạy chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” theo chuẩn kiến thức kĩ năng Nội dung của chương được thể hiện qua bảng sau: Bảng 2.2. Bảng nội dung dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” STT 1

Tên bài học

Nội dung chính HS cần chiếm lĩnh

Cân bằng của

- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực

một vật chịu tác dụng của

là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều và cùng điểm đặt.

hai lực và của ba lực không

- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực không song song:

song song.

+ Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy. + Hợp lực của hai lực phảỉ cân bằng với lực thứ ba.

- Quy tắc tổng hợp hai lực có giá đồng quy: Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy, trước hết ta phải trượt hai vectơ lực đó trên giá của chúng đến điểm đồng quy rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.

2

3

Cân bằng của

- Mômen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng

một vật có trục quay cố định.

Mômen lực

cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực với cánh tay đòn của nó.

- Đơn vị của mômen lực là Newton.met, kí hiệu N.m.

- Quy tắc mômen lực: Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.

Quy tắc hợp - Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều: lực song song + Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực cùng chiều song song, cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy. + Giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy.

- Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của ba lực song song là:

34 STT

Nội dung chính HS cần chiếm lĩnh

Tên bài học

+ Ba lực phải có giá đồng phẳng. + Lực ở trong phải ngược chiều với hai lực ở ngoài. + Hợp lực của hai lực ở ngoài phải cân bằng với lực ở trong.

4

Các dạng cân - Có ba dạng cân bằng là cân bằng bền, cân bằng không bằng. Cân bằng bền và cân bằng phiếm định. của một vật có + Cân bằng bền: trọng tâm ở vị trí thấp nhất so với các vị mặt chân đế trí khác. Khi một vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng bền thì tự nó có thể trở về vị trí đó được. + Cân bằng không bền: trọng tâm ở vị trí cao nhất so với các vị trí khác. Khi một vật bị lệch khỏi vị trí cân bằng không bền thì không thể tự nó trở về vị trí đó được. + Cân bằng phiếm định: vị trí trọng tâm không thay đổi hay trọng tâm có độ cao không thay đổi. Vật đứng yên ở mọi vị trí.

- Mặt chân đế: là hình đa giác lồi nhỏ nhất chứa các điểm tiếp xúc.

- Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” trên mặt chân đế).

- Muốn tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế thì hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế của vật.

5

Chuyển động - Chuyển động tịnh tiến của vật rắn là chuyển động trong tịnh tiến của đó đường nối hai điểm bất kỳ của vật luôn song song với vật rắn. Chuyển chính nó. động quay của vật rắn quanh một trục cố định

- Gia tốc của chuyển động tịnh tiến được xác định bằng định luật II Newton.

- Mômen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật.

- Mọi vật quay quanh một trục đều có mức quán tính. Mức quán tính của vật càng lớn thì vật càng khó thay đổi tốc độ góc và ngược lại.

- Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và sự phân bố khối lượng đó

35 STT

Tên bài học

Nội dung chính HS cần chiếm lĩnh đối với trục quay. Mức quán tính của vật sẽ càng lớn nếu vật có khối lượng càng lớn và phân bố càng xa trục quay. 6

6

Ngẫu lực

- Hệ hai lực song song, ngược chiều có độ lớn bằng nhau và cùng tác dụng vào một vật gọi là ngẫu lực.

- Ngẫu lực tác dụng vào một vật chỉ làm vật quay chứ không tịnh tiến.

- Mômen của ngẫu lực: M=F.d - Mômen của ngẫu lực không phụ thuộc vào vị trí của trục quay vuông góc với mặt phẳng chứa ngẫu lực.

2.3. Chuẩn kiến thức và kỹ năng của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Bảng 2.3. Bảng chuẩn kiến thức kỹ năng của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” STT 1

Tên bài học

Mức độ cần đạt Kiến thức

Kỹ năng

Cân bằng của - Phát biểu được điều kiện - Vận dụng phương pháp một vật chịu tác cân bằng của một vật rắn thực nghiệm để xác định dụng của hai lực chịu tác dụng của hai hoặc và của ba lực ba lực không song song. không song song -Nêu được trọng tâm của một vật là gì.

điều kiện cân bằng vật khi chịu tác dụng hai lực cân bằng.

Xác định trọng tâm của vật phẳng mỏng.

- Vận dụng phương pháp thực nghiệm để xác định điều kiện cân bằng vật chịu tác dụng của ba lực không song song.

- Vận dụng được điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp lực để giải các bài tập đối với trường hợp vật chịu tác dụng của ba lực đồng quy.

36

STT

Tên bài học

Mức độ cần đạt Kiến thức

Kỹ năng - Xác định được trọng tâm của các vật phẳng đồng chất bằng thực nghiệm.

2

Cân bằng của - Phát biểu được định - Vận dụng phương pháp một vật có trục nghĩa, viết được công thức thực nghiệm để xác định quay cố định. tính mômen lực và nêu điều kiện cân bằng của vật Mômen lực được đơn vị đocủa mômen có trục quay cố định. lực. + Lực có tác dụng làm quay - Phát biểu được điều kiện một vật khi giá của lực nằm cân bằng của vật rắn có trong mặt phẳng vuông góc trục quay cố định. với trục quay và không cắt trục quay. + Xác định điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định khi vật chịu tác dụng của hai lực song song. + Xác định điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định khi vật chịu tác dụng của hai lực không cùng phương.

- Vận dụng quy tắc mômen lực để giải được các bài toán về điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định khi chịu tác dụng của hai lực

3

Quy tắc hợp lực Phát biểu được quy tắc xác - Vận dụng phương pháp song song cùng định hợp lực của hai lực thực nghiệm để thiết lập quy chiều song song cùng chiều. tắc hợp lực của hai lực song song, cùng chiều.

- Vận dụng được quy tắc xác định hợp lực để giải các

37

STT

Tên bài học

Mức độ cần đạt Kiến thức

Kỹ năng bài tập đối với vật chịu tác dụng của hai lực song song cùng chiều.

4

Các dạng cân - Nhận biết được các dạng - Vận dụng phương pháp bằng. Cân bằng cân bằng bền, cân bằng thực nghiệm để xác định của một vật có không bền, cân bằng phiếm điều kiện cân bằng vật có mặt chân đế định của một vật có mặt mặt chân đế. chấn đế.

- Nêu được điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế.

5

Chuyển động tịnh tiến của vật rắn.

Chuyển động quay của

- Nêu được đặc điểm để nhận biết chuyển động tịnh tiến của một vật rắn - Nêu được khi vật rắn chịu

- Dùng thí nghiệm để xét tác dụng của momen lực đối với vật rắn quay quang một trục cố định.

vật rắn quanh tác dụng của một mômen một trục cố định

lực khác không, thì chuyển động quay quanh một trục cố định của nó bị biến đổi (quay nhanh dần hoặc chậm dần).

- Nêu được ví dụ về sự biến đổi chuyển động quay của vật rắn phụ thuộc vào sự phân bố khối lượng của vật đối với trục quay.

6

Ngẫu lực

- Phát biểu được định - Xác định đặc điểm của nghĩa ngẫu lực và nêu ngẫu lực và tác dụng của được tác dụng của ngẫu ngẫu lực. lực.

- Viết được công thức tính mômen ngẫu lực.

38 2.4. Cấu trúc chương trình của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” - Vật rắn - Lực - Trọng tâm của vật rắn - Cân bằng của vật rắn - Momen lực - Ngẫu lực - Chuyển động tịnh tiến của vật

KHÁI NIỆM

rắn - Chuyển động quay của vật rắn

CÂN BẰNG

- Dưới tác dụng của 2 lực

VÀ CHUYỂN ĐỘNG

ĐIỀU KIỆN CÂN BẰNG CỦA VẬT RẮN

- Dưới tác dụng của 3 lực - Dưới tác dụng của trọng lực và có giá đỡ nằm ngang

CỦA

- Có trục quay cố định

VẬT RẮN

QUI TẮC HỢP 2 LỰC

CHUYỂN ĐỘNG TỊNH TIẾN, CHUYỂN ĐỘNG QUAY CỦA VẬT RẮN

Qui tắc hợp 2 lực song song cùng chiều Qui tắc hợp 2 lực song song ngược chiều

NGẪU LỰC Sơ đồ 2.1. Sơ đồ cấu trúc chương trình của chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”

39 2.5. Soạn thảo tiến trình dạy học theo phuơng pháp thực nghiệm một số kiến thức chương "Cân bằng và chuyển động của vật rắn” nhằm phát huy tính tính cực của học sinh 2.5.1. Tiến trình dạy học kiến thức bài “Cân bằng một vật chịu tác dụng của hai lực và của ba lực không song song” (2 tiết) Bài 17. Tiết 1: Cân bằng vật rắn dưới tác dụng của hai lực, cách xác định trọng tâm của vật rắn I. Mục tiêu bài học 1. Về kiến thức - Biết định nghĩa được giá của lực, phân biệt được giá với phương của lực.

- Phát biểu được điều kiện cân bằng vật chịu tác dụng của hai lực.

- Nêu được cách xác định trọng tâm của vật mỏng, phẳng bằng phương pháp thực nghiệm.

- Nhận biết được các bước của phương pháp thực nghiệm.

2. Về kỹ năng - Biết đề xuất phương án thí nghiệm xác định điều kiện cân bằng vật rắn dưới tác dụng của hai lực.

- Biết phân tích và nắm được mục đích TN, lắp ráp và tiến hành TN. - Rèn luyện cho học sinh kỹ năng bố trí thí nghiệm, quan sát tỉ mỉ, chính xác và xử lí số liệu thu được.

- Rèn luyện cho học sinh cách suy luận chặt chẽ.

- Vận dụng các kiến thức để giải thích và làm các bài tập đơn giản 3. Về thái độ, tình cảm - Tích cực, hứng thú, thích tìm tòi và tiến hành các thí nghiệm vật lí.

- Khách quan, trung thực, tác phong cẩn thận, chính xác trong khi xử lý kết quả thí nghiệm.

- Có tinh thần hợp tác, trao đổi với bạn, với giáo viên trong học tập.

II. Chuẩn bị phương tiện, đồ dung dạy học cần thiết 1. Giáo viên - Các thí nghiệm hình 17.1; 17.2; 17.3; 17.4 SGK. - Các tấm mỏng, phẳng bằng bìa, nhựa cứng.

2. Học sinh Ôn lại quy tắc hình bình hành, điều kiện cân bằng của chất điểm III. Sơ đồ cấu trúc nội dung và tiến trình xây dựng kiến thức Kiến thức 1: Định nghĩa vật rắn và giá của vật rắn GV thông báo cho học sinh các khái niệm mới: Giá của lực, vật rắn.

40 Kiáşżn thᝊc 2: TĂŹm Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng váş­t rắn cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa hai láťąc XĂĄc Ä‘áť‹nh vẼn Ä‘áť cần nghiĂŞn cᝊu GiĂĄo viĂŞn chiáşżu cho háť?c sinh xem Ä‘oấn phim cĂł hĂŹnh ảnh máť™t nghᝇ sÄŠ xiáşżc Ä‘i trĂŞn sᝣi dây, trĂŞn đầu Ä‘áť™i nhiáť u Ä‘ÄŠa. Cháť“ng Ä‘ÄŠa vĂ ngĆ°áť?i lĂ m xiáşżc cháť‹u tĂĄc d᝼ng hai láťąc. Tᝍ Ä‘Ăł nĂŞu câu háť?i nháş­n thᝊc: LĂ m tháşż nĂ o Ä‘áťƒ giᝯ cho cháť“ng Ä‘ÄŠa khĂ´ng Ä‘áť• vĂ ngĆ°áť?i lĂ m xiáşżc cĹŠng khĂ´ng báť‹ ngĂŁ xuáť‘ng. Váş­y Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa váş­t rắn cháť‹u tĂĄc d᝼ng hai láťąc lĂ gĂŹ?

Xây dáťąng giả thuyáşżt, dáťą Ä‘oĂĄn Ä‘áť‹nh tĂ­nh Dáťąa vĂ o káşżt quả thĂ­ nghiᝇm máť&#x; đầu, háť?c sinh Ä‘Ć°a ra dáťą Ä‘oĂĄn: Ä?áťƒ váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa hai láťąc áť&#x; trấng thĂĄi cân báşąng thĂŹ hai láťąc Ä‘Ăł phải cĂł nhᝯng đạc Ä‘iáťƒm nĂ o váť phĆ°ĆĄng/ giĂĄ, chiáť u, Ä‘áť™ láť›n? CĂł phải hai láťąc Ä‘Ăł cĂšng giĂĄ, cĂšng Ä‘áť™ láť›n, ngưᝣc chiáť u. khĂ´ng?

Tᝍ giả thuyáşżt suy ra hᝇ quả logic Tᝍ Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa chẼt Ä‘iáťƒm dĆ°áť›i tĂĄc d᝼ng cᝧa hai láťąc thĂŹ hai láťąc Ä‘Ăł phải cĂšng phĆ°ĆĄng, ngưᝣc chiáť u, cĂšng Ä‘áť™ láť›n. Náşżu váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng hai láťąc thĂŹ Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng lĂ hai láťąc Ä‘Ăł cĂł láş˝ cĹŠng phải cĂšng giĂĄ, cĂšng Ä‘áť™ láť›n, ngưᝣc chiáť u?

Xây dáťąng vĂ tiáşżn hĂ nh thĂ­ nghiᝇm khảo sĂĄt, kiáťƒm chᝊng dáťą Ä‘oĂĄn Sáť­ d᝼ng váş­t rắn lĂ miáşżng bĂŹa hoạc gáť—, dĂšng hai láťąc káşż tĂĄc d᝼ng vĂ o váş­t rắn Ä‘áťƒ Ä‘áť?c Ä‘áť™ láť›n láťąc tĂĄc d᝼ng vĂ o váş­t, phĆ°ĆĄng cᝧa láťąc trĂšng váť›i phĆ°ĆĄng cᝧa láťąc káşż, chiáť u cᝧa láťąc lĂ chiáť u kĂŠo láťąc káşż. Hoạc lĂ m thĂ­ nghiᝇm váť›i báť™ thĂ­ nghiᝇm váť›i báť™ thĂ­ nghiᝇm hĂŹnh 17.1.

Tᝍ káşżt quả thĂ­ nghiᝇm ta thẼy hᝇ quả logic lĂ Ä‘Ăşng. NĂŞn giả thuyáşżt sáş˝ đưᝣc hoĂ n chᝉnh nhĆ° káşżt luáş­n sau: Ä?iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa hai láťąc lĂ hai láťąc Ä‘Ăł phải cĂšng Ä‘áť™ láť›n, cĂšng giĂĄ, ngưᝣc chiáť u. áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ1 = - đ??š áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ2 đ??š Váş­n d᝼ng kiáşżn thᝊc vĂ o viᝇc: XĂĄc Ä‘áť‹nh tráť?ng tâm cᝧa váş­t pháşłng máť?ng, cĂł tráť?ng lưᝣng báşąng phĆ°ĆĄng phĂĄp tháťąc nghiᝇm.

41 NỘI DUNG Bài 17. Cân bằng vật rắn dưới tác dụng của hai lực. cách xác định trọng tâm của vật rắn ( Tiết 1) I. Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực.

1. Thí nghiệm.

Vật đứng yên nếu hai trọng lượng P1 và P2 bằng nhau và nếu hai dây buộc vật nằm trên một đường thẳng.

2. Điều kiện cân bằng.

Muốn cho một vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều. 



F1   F2

3. Xác định trọng tâm của một vật phẵng, mỏng bằng thực nghiệm.

Buộc dây lần lượt vào hai điểm khác nhau trên vật rồi lần lượt treo lên. Khi vật đứng yên, vẽ đường kéo dài của dây treo. Giao điểm của hai đường kéo dài này là trọng tâm của vật. Kí hiệu trọng tâm là G. Trọng tâm G của các vật phẳng, mỏng và có dạng hình học đối xứng nằm ở tâm đối xứng của vật.

IV. Tiến trình dạy học cụ thể Gồm 3 đơn vị kiến thức Đơn vị kiến thức 1: Định nghĩa vật rắn và giá của vật rắn: được dạy bằng con đường thông báo. Đơn vị kiến thức 2: Xác định điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của hai lực: được dạy bằng phương pháp thực nghiệm. Đơn vị kiến thức 3: Xác định trọng tâm của vật phẳng mỏng bằng phương pháp thực nghiệm.

1. Đơn vị kiến thức 1: Định nghĩa vật rắn và giá của vật rắn Hoạt động của học sinh - Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.

- Cá nhân thực hiện yêu cầu của GV

Sự trợ giúp của giáo viên Thông báo cho học sinh các khái niệm mới.

- Giá của lực: là đường thẳng mang vec tơ lực.

Yêu cầu học sinh vẽ giá của một số lực vẽ trên bảng.

- Vật rắn: là những vật có kích thước đáng kể và hầu như không bị biến dạng dưới tác

42 Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

- Dáťąa vĂ o khĂĄi niᝇm váş­t rắn, HS suy d᝼ng cᝧa ngoấi láťąc. nghÄŠ trả láť?i: Do váş­t rắn cĂł kĂ­ch thĆ°áť›c - Khi biáťƒu diáť…n cĂĄc láťąc tĂĄc d᝼ng lĂŞn váş­t rắn láť›n nĂŞn cĂĄc láťąc tuy đạt vĂ o máť™t váş­t thĂŹ cĂł gĂŹ khĂĄc so váť›i máť™t chẼt Ä‘iáťƒm? nhĆ°ng cĂł tháťƒ Ä‘iáťƒm đạt khĂĄc nhau.

- TĂĄc d᝼ng cᝧa váş­t rắn sáş˝ khĂ´ng thay Ä‘áť•i náşżu ta di chuyáťƒn vĂŠc tĆĄ láťąc lĂŞn giĂĄ cᝧa nĂł. Ä?áť‘i váť›i váş­t rắn thĂŹ Ä‘iáťƒm đạt khĂ´ng quan tráť?ng báşąng giĂĄ cᝧa láťąc.

2. Kiáşżn thᝊc 2: TĂŹm Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa váş­t rắn cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa hai láťąc Hoất Ä‘áť™ng 1: Tháťąc hiᝇn thĂ­ nghiᝇm máť&#x; đầu Ä‘áťƒ xĂĄc láş­p vẼn Ä‘áť nghiĂŞn cᝊu. Ä?áť xuẼt vẼn Ä‘áť .

Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

Háť?c sinh nháş­n thᝊc vẼn Ä‘áť cần Cho háť?c sinh xem clip trò chĆĄi kĂŠo co: nghiĂŞn cᝊu. hai Ä‘áť™i tĂĄc d᝼ng hai láťąc áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1 vĂ áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 ngưᝣc chiáť u.

Hoạc xem đoấn phim có hÏnh ảnh m᝙t nghᝇ sĊ xiếc đi trên sᝣi dây, trên đầu đ᝙i nhiᝠu đĊa.

Hoạc giåo viên dÚng l᝹c kế móc m᝙t chiếc h᝙p hÏnh chᝯa nhật thẳng đᝊng v᝛i hai l᝹c tåc d᝼ng có đ᝙ l᝛n như nhau nhưng đạt tấi cåc vᝋ trí khåc nhau sao cho có lúc thÏ đᝊng yên, lúc thÏ bᝋ đ᝕.

Vậy điᝠu kiᝇn cân bẹng cᝧa sᝣi dây hoạc chiếc h᝙p dư᝛i tåc d᝼ng hai l᝹c là gÏ?

Hoất đ᝙ng 2: Xây d᝹ng giả thuyết, d᝹ đoån đᝋnh tính.

Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh -

HS ví d᝼ m᝙t sᝑ vật rắn.

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

- Yêu cầu h�c sinh cho ví d᝼ m᝙t sᝑ vật rắn.

- HS thảo luáş­n nhĂłm, đấi diᝇn - Náşżu chuyáťƒn Ä‘áť™ng cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa nhĂłm trả láť?i: Hai láťąc tĂĄc d᝼ng vĂ o hai láťąc thĂŹ hai láťąc Ä‘Ăł phải thoả mĂŁn Ä‘iáť u chẼt Ä‘iáťƒm phải cĂšng phĆ°ĆĄng, ngưᝣc kiᝇn gĂŹ Ä‘áťƒ váş­t rắn cân báşąng?

43 Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

chiᝠu, cÚng đ᝙ l᝛n,

-

GiĂĄo viĂŞn Ä‘áť‹nh hĆ°áť›ng: áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1

- Trư�ng hᝣp như hÏnh vẽ là không cân bẹng.

-

Muᝑn vật rắn chᝋu tåc d᝼ng 2 l᝹c

Náşżu hai láťąc cĂšng phĆ°ĆĄng nhĆ° hĂŹnh

cân báşąng nhĆ° trĆ°áť?ng hᝣp nĂ y cân váş˝ trĂŞn đây thĂŹ váş­t rắn cĂł cân báşąng báşąng thĂŹ Ä‘iáťƒm đạt hai láťąc phải náşąm khĂ´ng? trĂŞn máť™t Ä‘Ć°áť?ng tháşłng vĂ cĂł phĆ°ĆĄng

Nêu không thÏ hai l᝹c phải thoả mãn

trĂšng Ä‘Ć°áť?ng tháşłng Ä‘Ăł.

- Trả l�i: hai l᝹c phải cÚng giå.

- Ä?iáť u kiᝇn cân báşąng váş­t rắn cháť‹u tĂĄc d᝼ng hai láťąc: cĂšng giĂĄ , cĂšng Ä‘áť™ láť›n, ngưᝣc chiáť u.

điᝠu kiᝇn gÏ?

- G�i đư�ng thẳng chᝊa vecto l᝹c là giå cᝧa l᝹c thÏ điᝠu kiᝇn cân bẹng vật rắn chᝋu tåc d᝼ng hai l᝹c là gÏ?

- LĂ m tháşż nĂ o Ä‘áťƒ kiáťƒm tra vĂ kháşłng Ä‘áť‹nh giả thuyáşżt cᝧa em lĂ Ä‘Ăşng?

Hoất Ä‘áť™ng 3: Xây dáťąng vĂ tiáşżn hĂ nh thĂ­ nghiᝇm khảo sĂĄt kiáťƒm chᝊng giả thuyáşżt.

Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

- PhĆ°ĆĄng ĂĄn kiáťƒm tra: Sáť­ d᝼ng miáşżng bĂŹa, dĂšng hai láťąc káşż tĂĄc d᝼ng vĂ o váş­t rắn, Ä‘áť?c Ä‘áť™ láť›n láťąc tĂĄc d᝼ng vĂ o hai váş­t. PhĆ°ĆĄng cᝧa láťąc trĂšng váť›i phĆ°ĆĄng cᝧa láťąc káşż, chiáť u cᝧa láťąc lĂ chiáť u kĂŠo láťąc káşż.

- Hoất đ᝙ng nhóm: Nhận d᝼ng c᝼ và tiến hà nh thí nghiᝇm -

P1

P2

- Em hĂŁy xây dáťąng vĂ tháťąc hiᝇn phĆ°ĆĄng ĂĄn thĂ­ nghiᝇm Ä‘áťƒ kiáťƒm tra xem hᝇ quả áť&#x; trĂŞn cĂł phĂš hᝣp váť›i káşżt quả tháťąc nghiᝇm khĂ´ng?

- Giåo viên nhận xÊt phưƥng ån thí nghiᝇm cho kết quả đúng.

- GiĂĄo viĂŞn giáť›i thiᝇu báť™ thĂ­ nghiᝇm nhĆ° hĂŹnh 17.1 SGK NĂŞu nhᝯng Ä‘iáťƒm đạt biᝇt qua thĂ­ nghiᝇm? + Váş­t phải nháşš, cĂł tháťƒ báť? qia tráť?ng láťąc tĂĄc d᝼ng lĂŞn váş­t. + Vai trò cᝧa dây vᝍa lĂ Ä‘áťƒ truyáť n láťąc tĂĄc d᝼ng vᝍa c᝼ tháťƒ hoĂĄ giĂĄ cᝧa láťąc.

- CoĚ nhâ ĚŁn xeĚ t giĚ€ vĂŞĚ€ phĆ°ĆĄng của 2 dây khi vâ ĚŁt Ä‘Ć°Ě ng yĂŞn?

44 Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

- Nhâ ĚŁn xeĚ t giĚ€ vĂŞĚ€ caĚ c đă ĚŁc trĆ°ng của đ??š1 vĂ áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 taĚ c du ĚŁng lĂŞn vâ ĚŁt, khi lĆ°ĚŁc coĚ Ä‘Ă´ ĚŁ lĆĄĚ n bÄƒĚ€ ng tro ĚŁng lĆ°ĆĄ ĚŁng của 2 hai láťąc áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ vâ ĚŁt P1 vaĚ€ P2 vâ ĚŁt Ä‘Ć°Ě ng yĂŞn?

- TĆ°Ě€ Ä‘oĚ phĂĄt biáťƒu Ä‘iĂŞĚ€ u kiĂŞ ĚŁn cân báşąng của vâ ĚŁt rÄƒĚ n cháť‹u taĚ c du ĚŁng cᝧa 2 - LĆ°ĚŁc áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1 vĂ áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 của 2 sĆĄ ĚŁi dây. Hai

- PhĆ°ĆĄng cᝧa 2 dây nÄƒĚ€ m trĂŞn mĂ´ ĚŁt Ä‘Ć°ĆĄĚ€ng thÄƒĚ‰ ng.

lĆ°ĚŁc?

- GV chĂ­nh xĂĄc hoĂĄ phĂĄt biáťƒu cᝧa

áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ1 vĂ đ??š áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ2 coĚ cuĚ€ng giaĚ , - Hai láťąc đ??š cuĚ€ng Ä‘Ă´ ĚŁ lĆĄĚ n vaĚ€ ngĆ°ĆĄ ĚŁc chiĂŞĚ€ u.

HS.

- Muáť‘n cho máť™t vâ ĚŁt chiuĚŁ tĂĄc du ĚŁng cᝧa 2 láťąc áť&#x; trấng thaĚ i cân báşąng thiĚ€ 2 láťąc Ä‘Ăł phải cĂšng giaĚ , cĂšng Ä‘Ă´ ĚŁ lĆĄĚ n vaĚ€ ngĆ°ĆĄ ĚŁc chiĂŞĚ€ u.

F1   F2

Hoa ĚŁt Ä‘Ă´ ĚŁng 4: Váş­n d᝼ng Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng váş­t rắn cháť‹u tĂĄc d᝼ng 2 láťąc xĂĄc Ä‘inh ĚŁ tro ĚŁng tâm của mĂ´ ĚŁt vâ ĚŁt phÄƒĚ‰ ng, mỏng theo phĆ°ĆĄng phaĚ p thĆ°ĚŁc nghiĂŞ ĚŁm.

Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

- LaĚ€m viᝇc theo nhoĚ m (nhâ ĚŁn du ĚŁng - PhĂĄt cho máť—i nhĂłm 1 váş­t mỏng, c᝼ TN), tiĂŞĚ n haĚ€nh TN để trả lĆĄĚ€i caĚ c câu pháşłng cĂł tráť?ng lĆ°ĆĄ ĚŁng, coĚ lĂ´Ěƒ sÄƒĚƒn, dây vaĚ€ hỏi của GV giaĚ Ä‘ĂŞĚ‰ treo.

- Tráť?ng tâm cᝧa vâ ĚŁt laĚ€ gi?Ě€ - LaĚ€m thĂŞĚ naĚ€o Ä‘áťƒ xaĚ c Ä‘inh ĚŁ Ä‘Ć°ĆĄ ĚŁc tráť?ng tâm của vâ ĚŁt? + Gᝣi Ă˝: Khi treo vâ ĚŁt trĂŞn giaĚ bƥ̉i dây treo, váş­t cân bÄƒĚ€ ng do taĚ c du ĚŁng cᝧa nhĆ°Ěƒng lĆ°ĚŁc naĚ€o? + 2 lĆ°ĚŁc Ä‘oĚ coĚ liĂŞn hᝇ nhĆ° thĂŞĚ nĂ o? + Tráť?ng tâm phải náşąm trĂŞn Ä‘Ć°ĆĄĚ€ng keĚ o daĚ€i cᝧa dây treo.

- YĂŞu cầ u mĂ´ ĚŁt vaĚ€i nhoĚ m nĂŞu phĆ°ĆĄng aĚ n, vaĚ€ caĚ c nhĂłm khaĚ c kiể m tra tiĚ nh Ä‘uĚ ng Ä‘ÄƒĚ n cᝧa phĆ°ĆĄng aĚ n.

45 Hoạt động của học sinh

Sự trợ giúp của giáo viên

- Trọng tâm là điểm đă ̣t của tro ̣ng

- GV đưa ra phương án chung, tiến lực. hành với vâ ̣t có hình da ̣ng hiǹ h ho ̣c - Các nhóm thảo luâ ̣n đưa ra không đố i xứng. phương án xác định trọng tâm của vật - Các nhóm xác đinh ̣ tro ̣ng tâm của rắ n. vật phẳ ng, mỏng có dạng hình ho ̣c đố i + Tro ̣ng lực và lực căng của dây xứng nhâ ̣n xét vi ̣trí của tro ̣ng tâm. treo. + 2 lực cùng giá: P  T + Các nhóm tìm cách xác định tro ̣ng tâm của vâ ̣t mỏng.

- Đa ̣i diê ̣n nhóm nêu phương án.

- Tro ̣ng tâm nằ m ở tâm đố i xứng của vâ ̣t.

Hoa ̣t đô ̣ng 5: Củng cố, dặn dò + GV tóm lại nội dung chính của bài. + Yêu cầu HS về nhà làm các bài tập. + Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.

IV. RÚT KINH NGHIỆM GIỜ DẠY ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

46 Bài 17: CÂN BẰNG CỦ A MỘT VẬT CHIU ̣ TÁC DỤNG CỦ A HAI LỰC I.

VÀ CỦA BA LỰC KHÔNG SONG SONG ( tiết 2) Mục tiêu bài học

1. Về kiến thức - Phát biể u được quy tắc hợp lực đồ ng quy.

- Phát biể u đươ ̣c điề u kiện cân bằ ng của một vâ ̣t chiụ tác du ̣ng của ba lực không song song.

2. Về kỹ năng - Biết suy luận dẫn đến điều kiện cân bằng vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song.

- Đề xuất phương án thí nghiệm minh hoạ.

- Rèn luyện cho học sinh cách suy luận chặt chẽ.

- Vâ ̣n dụng đươ ̣c các điề u kiện cân bằng và quy tắ c tổng hơ ̣p hai lực có giá đồ ng quy để giải các bài tâ ̣p đơn giản.

3. Về thái độ, tình cảm - Tích cực, hứng thú, thích tìm tòi và tiến hành các thí nghiệm vật lí.

- HS rèn luyện thái độ khách quan, trung thực, tác phong cẩn thận, chính xác trong khi xử lý kết quả thí nghiệm.

- Có tinh thần hợp tác, trao đổi với bạn, với giáo viên trong khi làm việc nhóm.

II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên: Chuẩ n bi ̣ du ̣ng cu ̣ TN hiǹ h 17.6; bảng nhỏ vẽ sẵn hin ̀ h 17.8 SGK 2. Học sinh: Ôn la ̣i quy tắ c hin ̀ h bình hành, điề u kiê ̣n cân bằ ng của mô ̣t chấ t điể m.

III. Sơ đồ cấu trúc nội dung và tiến trình dạy học Xác định vấn đề cần nghiên cứu Trong thực tế vật thường chịu tác dụng của nhiều hơn hai lực. Xét trường hợp vật chịu tác dụng của ba lực không song song, khi đó các lực phải thoả mãn điều kiện gì để vật cân bằng?

Xây dựng giả thuyết, dự đoán định tính Muốn cho một vật chịu tác dụng của hai lực ở trạng thái cân bằng thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều.

47 ď‚Ž

ď‚Ž

F1   F2 . NghÄŠa lĂ áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1 + áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 = áˆŹ0ÔŚ

Náşżu váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng ba láťąc thĂŹ phải chăng ba láťąc Ä‘Ăł cáť™ng lấi báşąng 0 áˆŹáˆŹáˆŹáˆŹÔŚ F1 + áˆŹáˆŹáˆŹáˆŹÔŚ F2 +‌..= áˆŹ0ÔŚ Xây dáťąng vĂ tiáşżn hĂ nh thĂ­ nghiᝇm khảo sĂĄt, kiáťƒm chᝊng dáťą Ä‘oĂĄn Ä?áťƒ tĂŹm Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa ba láťąc khĂ´ng song song.

BĂ´Ě triĚ TN gáť“m máť™t váş­t pháşłng máť?ng, cĂĄc quả nạng, ba láťąc káşż.

Hai láťąc áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1 vĂ áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 vaĚ€ tro ĚŁng lĆ°ĚŁc P tĂĄc d᝼ng lĂŞn váş­t. PhĆ°ĆĄng phĂĄp táť•ng hᝣp hai láťąc áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1 vĂ áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 cĂł giĂĄ Ä‘áť“ng quy vĂ Ä‘áť“ng pháşłng đưᝣc láťąc đ??šÔŚ . Láťąc đ??šÔŚ nĂ y phải cân báşąng váť›i láťąc P .

Káşżt luáş­n Ä?iáť u kiᝇn cân báşąng váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa ba láťąc khĂ´ng song song lĂ Muáť‘n cho máť™t váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa ba láťąc khĂ´ng song song áť&#x; trấng thĂĄi cân báşąng thĂŹ : + Ba láťąc Ä‘Ăł phải Ä‘áť“ng pháşľng vĂ Ä‘áť“ng qui. + Hᝣp láťąc cᝧa hai láťąc phải cân báşąng váť›i láťąc thᝊ ba. ď‚Ž

ď‚Ž

ď‚Ž

F1  F2   F3

Váş­n d᝼ng kiáşżn thᝊc vĂ o viᝇc giải cĂĄc bĂ i táş­p Ä‘ĆĄn giản Náť˜I DUNG BĂ i 17: CĂ‚N BÄ‚Ě€NG CỦ A MỘT VẏT CHIU ĚŁ TAĚ C DUĚŁNG CỦ A HAI LĆŻĚŁC VAĚ€ CᝌA BA LĆŻĚŁC KHĂ”NG SONG SONG ( tiáşżt 2) II. Cân báşąng cᝧa máť™t váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa ba láťąc khĂ´ng song song.

1. Thí nghiᝇm.

DĂšng hai láťąc káşż treo máť™t váş­t vĂ Ä‘áťƒ váş­t áť&#x; trấng thĂĄi đᝊng yĂŞn.

DĂšng dây dáť?i Ä‘i qua tráť?ng tâm Ä‘áťƒ c᝼ tháťƒ hoĂĄ giĂĄ cᝧa tráť?ng láťąc.

Ta thẼy : GiĂĄ cᝧa ba láťąc cĂšng náşąm trong máť™t mạt pháşľng vĂ Ä‘áť“ng qui tấi máť™t Ä‘iáťƒm.

2. Qui tắc hᝣp l᝹c hai l᝹c có giå đᝓng qui.

Muᝑn t᝕ng hᝣp hai l᝹c có giå đᝓng qui tåc d᝼ng lên m᝙t vật rắn, trư᝛c hết ta phải

48 trưᝣt hai vĂŠc tĆĄ láťąc Ä‘Ăł trĂŞn giĂĄ cᝧa chĂşng Ä‘áşżn Ä‘iáťƒm Ä‘áť“ng qui, ráť“i ĂĄp d᝼ng qui tắc hĂŹnh bĂŹnh hĂ nh Ä‘áťƒ tĂŹm hᝣp láťąc.

3. Ä?iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa máť™t váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa ba láťąc khĂ´ng song song.

Muáť‘n cho máť™t váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa ba láťąc khĂ´ng song song áť&#x; trấng thĂĄi cân báşąng thĂŹ : + Ba láťąc Ä‘Ăł phải Ä‘áť“ng pháşľng vĂ Ä‘áť“ng qui. + Hᝣp láťąc cᝧa hai láťąc phải cân báşąng váť›i láťąc thᝊ ba. ď‚Ž

ď‚Ž

ď‚Ž

F1  F2   F3

V. Tiáşżn trĂŹnh táť• chᝊc hoất Ä‘áť™ng dấy háť?c Hoa ĚŁt Ä‘Ă´ ĚŁng 1: TĂŹm hiáťƒu thĂ­ nghiĂŞ ĚŁm cân bÄƒĚ€ ng của mĂ´ ĚŁt vâ ĚŁt rÄƒĚ n chiuĚŁ taĚ c d᝼ng của 3 lĆ°ĚŁc khĂ´ng song song.

Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

BĂ´Ě triĚ TN nhĆ° hinĚ€ h 17.5 SGK – - Hai láťąc áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1 vĂ áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 vaĚ€ tro ĚŁng lĆ°ĚŁc P

- CaĚ c em hĂŁy xaĚ c Ä‘áť‹nh tro ĚŁng lĆ°ĆĄ ĚŁng P của vâ ĚŁt vaĚ€ tro ĚŁng tâm cᝧa vâ ĚŁt.

-

- Giáť›i thiᝇu TN nhĆ° hiĚ€nh 17.5 SGK - GiaĚ của 3 lĆ°ĚŁc cuĚ€ng nÄƒĚ€ m trong mĂ´ ĚŁt - CĂł nhᝯng láťąc naĚ€o taĚ c du ĚŁng lĂŞn vâ ĚŁt?

- CoĚ nhâ ĚŁn xeĚ t giĚ€ vĂŞĚ€ giĂĄ của 3 láťąc? mă ĚŁt phÄƒĚ‰ ng, Ä‘Ă´Ě€ ng quy ta ĚŁi máť™t Ä‘iể m O. - Treo hĂŹnh (váş˝ 3 Ä‘Ć°áť?ng thÄƒĚ‰ ng biể u diĂŞĚƒn giaĚ của 3 lĆ°ĚŁc). Ta nhâ ĚŁn thĂ˘Ě y kĂŞĚ t quả giĚ€?

- Ä?aĚ nh dẼu Ä‘iáťƒm đạt cᝧa cĂĄc láťąc, rĂ´Ě€ i biể u diĂŞĚƒn caĚ c lĆ°ĚŁc theo Ä‘uĚ ng tᝉ lĂŞ ĚŁ xicĚ h.

- Ta Ä‘Ć°ĆĄ ĚŁc hĂŞ ĚŁ 3 lĆ°ĚŁc khĂ´ng song song taĚ c du ĚŁng lĂŞn váş­t rắn mĂ váş­t vĂ˘Ěƒn đᝊng yĂŞn, Ä‘oĚ laĚ€ hĂŞ ĚŁ 3 lĆ°ĚŁc cân bÄƒĚ€ ng.

- CaĚ c em cĂł nháş­n xeĚ t giĚ€ vĂŞĚ€ đă ĚŁc Ä‘iể m của hĂŞ ĚŁ 3 láťąc naĚ€y?

- Thảo luâ ĚŁn nhoĚ m để Ä‘Ć°a ra câu trả lĆĄĚ€i. (3 lĆ°ĚŁc khĂ´ng song song tĂĄc du ĚŁng lĂŞn váş­t rắn cân báşąng coĚ giaĚ Ä‘Ă´Ě€ ng pháşłng vaĚ€ Ä‘Ă´Ě€ ng quy)

49

Hoa ĚŁt Ä‘Ă´ ĚŁng 2: Tim Ě€ hiáťƒu quy tÄƒĚ c hᝣp lĆ°ĚŁc Ä‘Ă´Ě€ ng quy.

Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

- Quan saĚ t caĚ c bĆ°ĆĄĚ c tiĂŞĚ n haĚ€nh tiĚ€m hĆĄ ĚŁp - ViĚ€ vâ ĚŁt rÄƒĚ n coĚ kicĚ h thĆ°ĆĄĚ c, caĚ c lĆ°ĚŁc taĚ c lĆ°ĚŁc maĚ€ GV tiáşżn haĚ€nh. du ĚŁng lĂŞn vâ ĚŁt coĚ thể đă ĚŁt ta ĚŁi caĚ c Ä‘iể m khaĚ c nhau, vĆĄĚ i 2 lĆ°ĚŁc coĚ giaĚ Ä‘Ă´Ě€ ng quy ta laĚ€m caĚ ch naĚ€o để tiĚ€m hĆĄ ĚŁp lĆ°ĚŁc. XeĚ t hai láťąc áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1 vĂ áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 ; tiĚ€m hĆĄ ĚŁp lĆ°ĚŁc F  F1  F2 - TrĆ°ĆĄ ĚŁt caĚ c vectĆĄ trĂŞn giaĚ của chuĚ ng Ä‘ĂŞĚ n Ä‘iáťƒm Ä‘áť“ng quy O. TĂŹm hĆĄ ĚŁp lĆ°ĚŁc theo quy tÄƒĚ c hinĚ€ h biĚ€nh haĚ€nh.

- ChĂşng ta tiáşżn hĂ nh tổ ng hĆĄ ĚŁp 2 lĆ°ĚŁc Ä‘Ă´Ě€ ng quy, haĚƒy nĂŞu caĚ c bĆ°ĆĄĚ c tháťąc hiĂŞ ĚŁn?

- Thảo luáş­n Ä‘áťƒ Ä‘Ć°a ra cĂĄc bĆ°ĆĄĚ c tháťąc - Gáť?i HS Ä‘o ĚŁc quy tÄƒĚ c tổ ng hĆĄ ĚŁp 2 lĆ°ĚŁc coĚ hiᝇn. (ChĂşng ta phải trưᝣt 2 lĆ°ĚŁc trĂŞn giaĚ Ä‘Ă´Ě€ ng quy. giĂĄ của chĂşng Ä‘áşżn Ä‘iáťƒm Ä‘Ă´Ě€ ng quy, ráť“i aĚ p d᝼ng quy tÄƒĚ c hinĚ€ h bĂŹnh haĚ€nh để tiĚ€m hĆĄ ĚŁp lĆ°ĚŁc).

Hoất Ä‘áť™ng 3: TĂŹm hiể u Ä‘iĂŞĚ€ u kiĂŞnĚŁ cân bÄƒĚ€ ng của vâ ĚŁt rÄƒĚ n chiuĚŁ taĚ c du ĚŁng của 3 lĆ°ĚŁc khĂ´ng song song.

Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh - HS trả lƥ̀i.

F

Sáťą trᝣ giĂşp cᝧa giĂĄo viĂŞn - Nhắc la ĚŁi đă ĚŁc Ä‘iể m của hĂŞ ĚŁ 3 lĆ°ĚŁc cân bÄƒĚ€ ng áť&#x; chĂ˘Ě t Ä‘iể m?

- TrĆ°ĆĄ ĚŁt P trĂŞn giaĚ của noĚ Ä‘ĂŞĚ n Ä‘iể m Ä‘áť“ng qui O. Hᝇ lĆ°ĚŁc ta xĂŠt trƥ̉ thaĚ€nh hĂŞ ĚŁ lĆ°ĚŁc cân bÄƒĚ€ ng giĂ´Ě ng nhĆ° ƥ̉ chẼt Ä‘iể m.

- Nháş­n xĂŠt vĂŞĚ€ hĂŞ ĚŁ 3 lĆ°ĚŁc tĂĄc du ĚŁng lĂŞn - Nhâ ĚŁn xeĚ t P cuĚ€ng giaĚ , ngĆ°ĆĄ ĚŁc chiĂŞĚ€ u vâ ĚŁt ta xeĚ t trong TN.

- Gáť?i 1 HS lĂŞn bảng Ä‘Ă´ Ä‘áť™ daĚ€i của F - HS lĂŞn bảng Ä‘o Ä‘Ă´ ĚŁ daĚ€i của F vaĚ€ P ruĚ t ra nhâ ĚŁn xeĚ t. Hai lĆ°ĚŁc cuĚ€ng Ä‘Ă´ ĚŁ lĆĄĚ n. vaĚ€ P - Ba láťąc phải cĂł giĂĄ Ä‘Ă´Ě€ ng pháşłng vaĚ€ Ä‘áť“ng quy, hᝣp láťąc của 2 lĆ°ĚŁc phải cân - NĂŞu Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng của mĂ´ ĚŁt vâ ĚŁt bÄƒĚ€ ng váť›i lĆ°ĚŁc thĆ°Ě 3. chiuĚŁ taĚ c du ĚŁng của 3 láťąc khĂ´ng song song.

50 Hoạt động 4: Củng cố, dặn dò + GV tóm lại nội dung chính của bài. + Yêu cầu HS về nhà làm các bài tập. + Yêu cầu: HS chuẩn bị bài sau.

VI. RÚT KINH NGHIỆM GIỜ DẠY ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

51 2.5.2. Tiến trình dạy học kiến thức bài “Điều kiện cân bằng vật có trục quay cố định. Momen lực” I. Mục tiêu của bài học 1. Kiến thức - Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức của momen lực.

- Từ kết quả thí nghiệm, HS phát biểu được quy tắc momen lực.

2. Kỹ năng - Biết đề xuất giả thuyết và giải quyết vấn đề.

- Biết đề xuất được phương án thí nghiệm, bố trí, tiến hành thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đã nêu. Biết phân tích để nắm được mục đích thí nghiệm, lắp ráp và tiến hành thí nghiệm.

- Biết xác định cánh tay đòn của lực trong trường hợp bất kỳ.

- Vận dụng quy tắc momen lực để xác định các lực tác dụng lên một vật có trục quay cố định.

- Vận dụng khái niệm momen lực và quy tắc momen lực để giải thích một số hiện tượng và giải một số bài tập vật lí cụ thể.

3. Thái độ, tình cảm - Tích cực, hứng thú, thích tìm tòi và tiến hành các thí nghiệm vật lí.

- HS rèn luyện thái độ khách quan, trung thực, tác phong cẩn thận, chính xác trong khi xử lý kết quả thí nghiệm.

- Có tinh thần hợp tác, trao đổi với bạn, với giáo viên trong khi làm việc nhóm. Tìm hiểu kiến thức cần dạy II. Lôgic tiến trình dạy học - Đặt vấn đề: Khi tác dụng lực lên một vật có thể làm vật thay đổi vận tốc.

Nếu xét trường hợp vật chỉ có thể quay quanh một trục cố định như bánh xe, cánh cửa,…Khi có một lực tác dụng lên vật thì vật sẽ chuyển động như thế nào? Và sự chuyển động của vật phụ thuộc vào yếu tố nào? Một vật chịu tác dụng của nhiều lực sẽ đứng yên khi nào?

- Dự đoán: + Khi có một lực tác dụng lên vật thì vật sẽ quay quanh trục.Sự chuyển động của vật phụ thuộc vào độ lớn của lực và lực đó đặt ở đâu. + Vật sẽ chuyển động xung quanh trục cố định đó nếu lực tổng hợp từ các lực đó khác không. + Vật sẽ đứng yên khi tổng các lực tác dụng lên vật theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các lực tác dụng lên vật theo chiều ngược chiều kim đồng hồ.

- Phương án thí nghiệm:

52 + Dр╗Цng cр╗Ц: 1 ─Љ─Еa m├┤men, 1 hр╗Ўp gia trр╗Їng, d├бy chр╗Ѕ tр╗Љt, 2 gi├А ─Љр╗А, thк░р╗Џc thр║│ng. + Tiр║┐n h├аnh th├Г nghiр╗Єm: d├╣ng mр╗Ўt ─Љ─Еa tr├▓n c├│ trр╗Цc quay ─Љi qua t├бm, tr├фm mр║иt ─Љ─Еa c├│ nhр╗»ng lр╗Ќ d├╣ng ─Љр╗Ѓ treo nhр╗»ng quр║Б c├бn. Ta t├Аc dр╗Цng v├аo ─Љ─Еa hai lр╗▒cрѕгрѕгрѕгрѕгрѕгрѕгнд ­Юљ╣1 v├а рѕгрѕгрѕгнд ­Юљ╣2 nр║▒m trong mр║иt phр║│ng cр╗Дa ─Љ─Еa, sao cho ─Љ─Еa vр║Фn ─Љр╗Еng y├фn bр║▒ng c├Аch treo c├Аc quр║Б nр║иng. + Kр║┐t quр║Б th├Г nghiр╗Єm + Nр║┐u kh├┤ng c├│ lр╗▒cрѕгрѕгрѕгрѕгнд ­Юљ╣1 th├г lр╗▒c рѕгрѕгрѕгнд ­Юљ╣2 sр║й l├аm ─Љ─Еa quay theo chiр╗Ђu kim ─Љр╗Њng hр╗Њ.

Ngк░р╗Бc lр║Аi, nр║┐u kh├┤ng c├│ lр╗▒c рѕгрѕгрѕгнд ­Юљ╣2 th├г lр╗▒c рѕгрѕгрѕгрѕгнд ­Юљ╣1 sр║й l├аm cho ─Љ─Еa quay ngк░р╗Бc chiр╗Ђu kim ─Љр╗Њng hр╗Њ. + ─љ─Еa ─Љр╗Еng y├фn khi t├Аc dр╗Цng l├аm quay cр╗Дa lр╗▒c рѕгрѕгрѕгрѕгнд ­Юљ╣1 c├бn bр║▒ng vр╗Џi t├Аc dр╗Цng l├аm quay cр╗Дa lр╗▒cрѕгрѕгрѕгрѕгрѕгнд ­Юљ╣2 .

- Kр║┐t luр║Гn: + ─љр║Аi lк░р╗Бng ─Љр║иc trк░ng cho t├Аc dр╗Цng quay cр╗Дa lр╗▒c ─Љр╗Љi vр╗Џi vр║Гt c├│ trр╗Цc quay cр╗Љ ─Љр╗Іnh l├а m├┤men lр╗▒c. рѕгрѕгнд| = |­Юљ╣ рѕгрѕгрѕгнд. ­ЮЉЉ| Biр╗Ѓu thр╗Еc: |­ЮЉђ + ─љiр╗Ђu kiр╗Єn c├бn bр║▒ng cр╗Дa mр╗Ўt vр║Гt c├│ trр╗Цc quay cр╗Љ ─Љр╗Іnh: muр╗Љn cho mр╗Ўt vр║Гt c├│ trр╗Цc quay cр╗Љ ─Љр╗Іnh р╗Ъ trр║Аng th├Аi c├бn bр║▒ng, th├г tр╗Ћng c├Аc m├┤men lр╗▒c c├│ xu hк░р╗Џng l├аm vр║Гt quay theo chiр╗Ђu kim ─Љр╗Њng hр╗Њ phр║Бi bр║▒ng tр╗Ћng m├┤men lр╗▒c c├│ xu hк░р╗Џng l├аm vр║Гt quay ngк░р╗Бc chiр╗Ђu kim ─Љр╗Њng hр╗Њ. + Phр║Аm vi р╗Еng dр╗Цng quy tр║»c m├┤men lр╗▒c: Kh├┤ng chр╗Ѕ nhр╗»ng vр║Гt c├│ trр╗Цc quay cр╗Љ ─Љр╗Іnh m├а c├▓n ├Аp dр╗Цng cho nhр╗»ng vр║Гt c├│ trр╗Цc quay tр╗Еc thр╗Юi xuр║Цt hiр╗Єn trong mр╗Ўt t├гnh huр╗Љng cр╗Ц thр╗Ѓ n├аo ─Љ├│.

- Vр║Гn dр╗Цng b├аi tр║Гp 4 SGK trang 103 ─љ├Аp ├Аn: Fc = 1000 N III. Chuр║Еn bр╗І phк░кАng tiр╗Єn, ─Љр╗Њ dung dр║Аy hр╗Їc cр║Дn thiр║┐t 1. Gi├Аo vi├фn GV: bр╗Ў th├Г nghiр╗Єm nhк░ h├гnh 18.1 SGK nghi├фn cр╗Еu t├Аc dр╗Цng l├аm quay cр╗Дa lр╗▒c 1 ─Љ─Еa m├┤men, 1 hр╗Ўp gia trр╗Їng, d├бy chр╗Ѕ tр╗Љt, 2 gi├А ─Љр╗А, thк░р╗Џc thр║│ng, b├║t dр║А.

2. Hр╗Їc sinh - ├ћn tр║Гp vр╗Ђ ─Љ├▓n bр║Еy ( lр╗Џp 6).

53 IV. SĆĄ Ä‘áť“ cẼu trĂşc náť™i dung vĂ tiáşżn trĂŹnh xây dáťąng kiáşżn thᝊc XĂĄc Ä‘áť‹nh vẼn Ä‘áť cần nghiĂŞn cᝊu Nhᝯng quan sĂĄt đầu tiĂŞn cho thẼy: Máť™t váş­t cĂł tr᝼c quay cáť‘ Ä‘áť‹nh (cháşłng hấn nhĆ° cĂĄnh cáť­a bản láť ) cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa máť™t láťąc, váş­t sáş˝ quay náşżu láťąc tĂĄc d᝼ng cĂł phĆ°ĆĄng khĂ´ng cắt tr᝼c quay hoạc khĂ´ng song song váť›i tr᝼c quay. Câu háť?i đầu tiĂŞn đưᝣc đạt ra cho háť?c sinh lĂ : LĂ m tháşż nĂ o Ä‘áťƒ cho váş­t quay đưᝣc dáť… dĂ ng? VĂ Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa váş­t cĂł tr᝼c quay cáť‘ Ä‘áť‹nh lĂ gĂŹ?

Xây dáťąng giả thuyáşżt, dáťą Ä‘oĂĄn Ä‘áť‹nh tĂ­nh: Kinh nghiᝇm háşąng ngĂ y cho phĂŠp háť?c sinh Ä‘Ć°a ra câu trả láť?i ban đầu: Váş­t cĂ ng dáť… quay náşżu láťąc cĂ ng láť›n vĂ khoảng cĂĄch tᝍ tr᝼c quay Ä‘áşżn Ä‘iáťƒm đạt cᝧa láťąc cĂ ng láť›n. Phải chăng tĂĄc d᝼ng lĂ m quay cᝧa láťąc tᝉ lᝇ váť›i láťąc vĂ tᝉ lᝇ váť›i khoảng cĂĄch tᝍ tr᝼c quay Ä‘áşżn Ä‘iáťƒm đạt cᝧa láťąc?

TrĆ°áť?ng hᝣp váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa hai láťąc lĂ m cho váş­t quay theo hai chiáť u ngưᝣc nhau thĂŹ Ä‘iáť u kiᝇn Ä‘áťƒ cho váş­t cân báşąng lĂ gĂŹ? TĂĄc d᝼ng lĂ m quay cᝧa hai láťąc Tᝍ giả thuyáşżt suy ra hᝇ quả áťž trĂŞn, ta Ä‘ĂŁ cĂł nháş­n xĂŠt lĂ tĂĄc d᝼ng lĂ m quay cᝧa láťąc tᝉ lᝇ váť›i Ä‘áť™ láť›n cᝧa láťąc tĂĄc d᝼ng láťąc đ??šÔŚ vĂ khoảng cĂĄch tᝍ Ä‘iáťƒm đạt cᝧa láťąc Ä‘áşżn tr᝼c quay d, ta cĂł tháťƒ nghÄŠ Ä‘áşżn tĂĄc d᝼ng lĂ m quay cᝧa láťąc tᝉ lᝇ váť›i tĂ­ch F.d.

HĆ°áť›ng dẍn háť?c sinh láş­p luáş­n nhĆ° sau: Hai láťąc áˆŹáˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1 vĂ áˆŹáˆŹáˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 cĂšng tĂĄc d᝼ng lĂŞn váş­t, máť—i láťąc riĂŞng lĂ m cho váş­t quay theo máť—i chiáť u khĂĄc nhau. Náşżu váş­t cân báşąng, Ä‘iáť u Ä‘Ăł cĂł nghÄŠa lĂ tĂĄc d᝼ng lĂ m quay cᝧa hai láťąc phải báşąng nhau vĂ ngưᝣc chiáť u, bĂš trᝍ lẍn nhau.

Do đó, điᝠu kiᝇn cân bẹng cᝧa vật chᝋu tåc d᝼ng cᝧa hai l᝹c có phải là F1.d1 = F2.d2 hay không?

Xây dáťąng vĂ tiáşżn hĂ nh thĂ­ nghiᝇm khảo sĂĄt, kiáťƒm chᝊng dáťą Ä‘oĂĄn Báť‘ trĂ­ váş­t quay lĂ máť™t Ä‘ÄŠa tròn cĂł tr᝼c quay cáť‘ Ä‘áť‹nh náşąm ngang xuyĂŞn qua Ä‘ÄŠa. Ä?ầu tiĂŞn, dĂšng dây máť m treo quả nạng cĂł tráť?ng lưᝣng P1 vĂ P2 vĂ o 2 Ä‘iáťƒm A, B cĂĄch tâm Ä‘ÄŠa hai Ä‘oấn d1 vĂ d2. Ba Ä‘iáťƒm A, O, B náşąm ngang trĂŞn máť™t Ä‘Ć°áť?ng tháşłng thĂŹ thẼy Ä‘ÄŠa cân báşąng. Sau Ä‘Ăł, thay Ä‘áť•i váť‹ trĂ­ B áť&#x; cĂĄc váť‹ trĂ­ khĂĄc nhau, náşżu Ä‘ÄŠa khĂ´ng cân báşąng thĂŹ phải xây dáťąng giả thuyáşżt máť›i. Báť‘ trĂ­ thĂ­ nghiᝇm kiáťƒm tra giả thuyáşżt máť›i báşąng cĂĄch thay Ä‘áť•i phĆ°ĆĄng cᝧa áˆŹáˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ?‘ƒ2 mĂ vẍn giᝯ nguyĂŞn Ä‘áť™ dĂ i cᝧa cĂĄnh tay đòn thĂŹ Ä‘ÄŠa vẍn cân báşąng. Ä?áşżn đây giĂĄo viĂŞn lĆ°u Ă˝ váť›i háť?c sinh tĂ­ch sáť‘ cᝧa láťąc váť›i cĂĄnh tay đòn cᝧa nĂł cĂł

máť™t Ă˝ nghÄŠa quan tráť?ng trong viᝇc nghiĂŞn cᝊu tĂĄc d᝼ng lĂ m quay cᝧa láťąc, cho nĂŞn đưᝣc đạt máť™t tĂŞn riĂŞng lĂ mĂ´men láťąc Ä‘áťƒ phĂĄt biáťƒu quy tắc váť Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa máť™t váş­t cĂł tr᝼c quay cáť‘ Ä‘áť‹nh.

54

Vận dụng kiến thức vào việc: \\\\\

- Trước hết, áp dụng quy tắc cân bằng này để giải thích những hiện tượng đã \ nêu ra ban đầu: + Lực có giá đi qua trục quay: d = 0 nên M = 0, do đó lực không làm cho vật quay. + Lực song song với trục quay, có thể coi như cắt trục quay ở vô cực nên d = 0, M =0: Vật cũng không quay. + Mở rộng qui tắc này cho trường hợp vật có trục quay tạm thời và có nhiều lực tác dụng lên vật vẫn đúng V. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể Hoạt động 1: Thực hiện thí nghiệm mở đầu để xác lập vấn đề nghiên cứu, dự đoán diễn biến hiện tượng và xác lập mối quan hệ.

Hoạt động của học sinh

Sự trợ giúp của giáo viên

Quan sát sự quay của cánh cửa có

Cho hai học sinh làm quay cánh

bản lề quanh trục cố định khi có lực tác cửa với những lực có phương khác dụng. nhau: lực có phương song song với trục quay, có phương cắt trục quay, lực có phương không song song với trục quay, không cắt trục quay…

- HS nhận xét : - Em có nhận xét gì về tác dụng + Lực có giá song song với trục làm quay của các lực? quay và cắt trục quay thì không làm Sau đó cho học sinh tác dụng vào vật quay. cánh cửa để cánh cửa quay được với + Lực có giá không song song với những lực có điểm đặt khác nhau và trục quay và không cắt trục quay thì độ lớn khác nhau. làm cho vật quay. + Sự quay được dễ dàng hay Làm thế nào để vật quay được dễ không thì phụ thuộc vào độ lớn của dàng? lực và khoảng cách từ giá của lực đến - Phải chăng tác dụng làm quay trục quay. của lực tỉ lệ với độ lớn lực và khoảng + Bằng kinh nghiệm của bản thân cáh từ trục quay đến điểm đặt của HS trả lời: Vật càng quay dễ dàng nếu lực? lực càng lớn và điểm đặt của lực cách

55 Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

tr᝼c quay cà ng xa.

- H�c sinh nhận thᝊc vẼn đᝠcần nghiên cᝊu

- TrĆ°áť?ng hᝣp váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng cᝧa hai láťąc, máť—i láťąc cĂł tĂĄc d᝼ng lĂ m váş­t quay theo máť™t chiáť u khĂĄc nhau thĂŹ Ä‘iáť u kiᝇn Ä‘áťƒ váş­t khĂ´ng quay (cân báşąng) lĂ gĂŹ?

Hoất Ä‘áť™ng 2: Xây dáťąng cĂĄc giả thuyáşżt. tᝍ giả thuyáşżt, suy luáş­t toĂĄn háť?c Ä‘áťƒ tĂŹm ra máť‘i quan hᝇ Ä‘áť‹nh lưᝣng giᝯa cĂĄc đấi lưᝣng váş­t lĂ­.

Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh - Theo nhận xÊt trên thÏ tåc d᝼ng là m

Sáťą trᝣ giĂşp cᝧa giĂĄo viĂŞn - CĂł tháťƒ giả thĂ­c nháş­n xĂŠt trĂŞn

quay cᝧa láťąc tᝉ lᝇ váť›i láťąc vĂ khoảng cĂĄch nhĆ° tháşż nĂ o? tᝍ Ä‘iáťƒm đạt cᝧa láťąc Ä‘áşżn tr᝼c quay d, cĂł tháťƒ + XĂĄc nháş­n Ă˝ kiáşżn Ä‘Ăşng. lĂ tĂ­ch F.d.

- Hai láťąc áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1 vĂ áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š2 cĂšng tĂĄc d᝼ng lĂŞn váş­t, tĂĄc d᝼ng lĂ m quay cᝧa áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ??š1 ngưᝣc chiáť u váť›i

- CĂł tháťƒ káşżt luáş­n tháşż nĂ o váť máť‘i

áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ2 . Náşżu váş­t quan hᝇ giᝯa tĂĄc d᝼ng lĂ m quay cᝧa tĂĄc d᝼ng lĂ m quay cᝧa láťąc láťąc đ??š láťąc váť›i Ä‘áť™ láť›n láťąc vĂ khoảng cĂĄch tᝍ cân báşąng thĂŹ cĂł nghÄŠa lĂ tĂĄc d᝼ng lĂ m quay tr᝼c quay Ä‘áşżn Ä‘iáťƒm đạt cᝧa láťąc? VĂ cᝧa hai láťąc báşąng nhau vĂ ngưᝣc chiáť u, bĂš Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng náşżu váş­t cháť‹u tĂĄc trᝍ nhau. Do Ä‘Ăł Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa d᝼ng cᝧa hai láťąc? máť™t váş­t cháť‹u tĂĄc d᝼ng hai láťąc sáş˝ lĂ : F1.d1 =F2.d2 - Ä?áťƒ kiáťƒm tra giả thuyáşżt phải xĂĄc Ä‘áť‹nh - LĂ m tháşż nĂ o Ä‘áťƒ kiáťƒm tra vĂ cạp giĂĄ tráť‹ F vĂ d trong nhiáť u trĆ°áť?ng hᝣp kháşłng Ä‘áť‹nh giả thuyáşżt cᝧa em lĂ Ä‘Ăşng? qua nhiáť u lần thĂ­ nghiᝇm.

Hoất Ä‘áť™ng 3: Xây dáťąng vĂ tiáşżn hĂ nh thĂ­ nghiᝇm khảo sĂĄt, kiáťƒm chᝊng giả thuyáşżt.

Hoất Ä‘áť™ng cᝧa háť?c sinh - Háť?c sinh thảo luáş­n nhĂłm , Ä‘Ć°a ra phĆ°ĆĄng ĂĄn thĂ­ nghiᝇm: Báť‘ trĂ­ váş­t quay lĂ máť™t Ä‘ÄŠa Momen cĂł tr᝼c quay cáť‘ Ä‘áť‹nh Ä‘i qua Ä‘iáťƒm O, háť™p quả cân, tráť?ng láťąc lĂ láťąc tĂĄc d᝼ng lĂŞn váş­t.

Sáťą trᝣ giĂşp cᝧa giĂĄo viĂŞn - Em hĂŁy xây dáťąng vĂ tháťąc hiᝇn máť™t phĆ°ĆĄng ĂĄn thĂ­ nghiᝇm Ä‘áťƒ kiáťƒm tra xem hᝇ quả trĂŞn cĂł phĂš hᝣp váť›i káşżt quả tháťąc nghiᝇm hay khĂ´ng?

- Câu h�i gᝣi ý:

56 Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

Sáťą trᝣ giĂşp cᝧa giĂĄo viĂŞn + ChĂşng ta cần cĂł nhᝯng d᝼ng c᝼ gĂŹ, báť‘ trĂ­ vĂ tiáşżn hĂ nh thĂ­ nghiᝇm nhĆ° tháşż nĂ o Ä‘áťƒ xĂĄc Ä‘áť‹nh đưᝣc cĂĄc giĂĄ tráť‹ F, d khĂĄc nhau?

- Xåc nhận ý kiến đúng, điᝠu chᝉnh, b᝕ sung cåc bư᝛c thí nghiᝇm.

- Tiáşżn hĂ nh thĂ­ nghiᝇm: + Treo quả nạng cĂł tráť?ng lưᝣng lĂ P1 = 0,5N - NhĆ° váş­y giả thuyáşżt Ä‘ĂŁ khĂ´ng vĂ o Ä‘iáťƒm A cĂĄch tr᝼c quay Ä‘oấn OA = Ä‘Ăşng, yĂŞu cầu háť?c sinh xây dáťąng lấi d1=10cm. giả thuyáşżt máť›i. + Treo tiáşżp quả nạng cĂł tráť?ng lưᝣng P2 = 1N vĂ o Ä‘iáťƒm B, theo hᝇ quả thĂŹ B phải cĂĄch tr᝼c quay Ä‘oấn OB = d2 = d1/2. Ä?ầu tiĂŞn B, O, A náşąm trĂŞn Ä‘Ć°áť?ng tháşłng náşąm ngang nhĆ° hĂŹnh thĂŹ váş­t cân báşąng nhĆ° dáťą Ä‘oĂĄn.

áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ2 - Váş­y cĂł Ä‘iáťƒm nĂ o khĂĄc đạt láťąc đ?‘ƒ Ä‘áťƒ Ä‘ÄŠa tiáşżp t᝼c cân báşąng khĂ´ng? áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ2 lần lưᝣt lĂ B, - Khi Ä‘iáťƒm đạt cᝧa đ?‘ƒ C, D. áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ2 lần lưᝣt lĂ B, - Khi Ä‘iáťƒm đạt cᝧa đ?‘ƒ C, D thĂŹ chĂşng cĂł đạc Ä‘iáťƒm gĂŹ giáť‘ng nhau khĂ´ng?

+ NhĆ°ng náşżu B khĂ´ng náşąm trĂŞn đưᝣng tháşłng - Gáť?i khoảng cĂĄch tᝍ tr᝼c quay Ä‘áşżn váť›i OA thĂŹ Ä‘iáť u dáťą Ä‘oĂĄn trĂŞn cĂł Ä‘Ăşng nᝯa giĂĄ cᝧa láťąc lĂ cĂĄnh tay đòn, kĂ˝ hiᝇu áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ Ä‘áşżn váť‹ lĂ d. khĂ´ng? Háť?c sinh chuyáťƒn Ä‘iáťƒm đạt đ?‘ƒ 2

trí khåc B1 v᝛i OB1 = OB ( cÚng nẹm trên vòng tròn) thÏ thẼy đĊa không cân bẹng nᝯa.

H�c sinh tÏm dò vᝋ trí C, D. HS: Trong cả ba trư�ng hᝣp đᝠu có khoảng

57 Hoất đ᝙ng cᝧa h�c sinh

S᝹ trᝣ giúp cᝧa giåo viên

cåch tᝍ tr᝼c quay đến giå cᝧa l᝹c P2 giᝑng - Vậy điᝠu kiᝇn cân bẹng cᝧa vật nhau và bẹng OB. Như vậy trong 3 trư�ng có tr᝼c quay cᝑ đᝋnh là gÏ? hᝣp đᝠu có P1.OA = P2.OB

- YĂŞu cầu háť?c sinh lĂ m thĂ­ nghiᝇm kiáťƒm tra giả thuyáşżt máť›i. Báť‘ trĂ­ thĂ­ nghiᝇm trong Ä‘Ăł dung ròng ráť?c cáť‘ Ä‘áť‹nh Ä‘áťƒ thay Ä‘áť•i phĆ°ĆĄng áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ đ?‘ƒ2 nhĆ°ng Ä‘áť™ láť›n vĂ chiáť u dĂ i cᝧa cĂĄnh tay đòn khĂ´ng thay Ä‘áť•i thĂŹ Ä‘ÄŠa cĂł cân báşąng khĂ´ng?

- NhĆ° váş­y giả thuyáşżt máť›i cĂł tĂ­nh táť•ng quĂĄt vĂ cĂł tháťƒ phĂĄt biáťƒu thĂ nh quy tắc.

- HS Ä‘Ć°a ra giả thuyáşżt máť›i váť Ä‘iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa váş­t cĂł tr᝼c quay cáť‘ Ä‘áť‹nh lĂ : P1.d1 = P2.d2 - HS lĂ m thĂ­ nghiᝇm kiáťƒm tra giả thuyáşżt máť›i

- HS lĂ m thĂ­ nghiᝇm rĂşt ra nháş­n xĂŠt: Khi áˆŹáˆŹáˆŹáˆŹáˆŹÔŚ thay Ä‘áť•i phĆ°ĆĄng cᝧa đ?‘ƒ 2 nhĆ°ng Ä‘áť™ láť›n vĂ cĂĄnh áˆŹáˆŹáˆŹÔŚ2 khĂ´ng thay Ä‘áť•i thĂŹ Ä‘ÄŠa vẍn tay đòn cᝧa đ?‘ƒ cân báşąng.

58 Hoạt động 4: Rút ra kết luận Hoạt động của học sinh

Sự trợ giúp của giáo viên

- Học sinh ghi nhận khái niệm Momen lực.

- Học sinh phát biểu điều kiện cân bằng vật có trục quay cố định.

-

Học sinh ghi nhận

- Giáo viên đưa ra khái niệm Momen lực. M = F.d - Học sinh phát biểu điều kiện cân bằng vật có trục quay cố định bằng khái niệm momen lực.

- Giáo viên chính xác hoá quy tắc. Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định: Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân bằng, thì tổng các mômen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ phải bằng tổng mômen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiêu kim đồng hồ.

Hoạt động 5: Vận dụng Hoạt động của học sinh

Sự trợ giúp của giáo viên

- Học sinh giải thích: + Lực có giá cắt trục quay thì d = 0 nên M = 0 nghĩa là không có tác dụng làm quay. + Lực song song với trục quay có thể xem như cắt trục quay ở vô cực d = 0 nên cũng không có tác dụng làm vật quay. + F1 d1 = F2 d2 => F2 = F1 d1/ d2 = 100.0,2 /0,02 = 1000 N, F2 =Fc = 1000N + Dựa vào quy tắc mômen lực thì M3 = M2 + M1 F3 d3 = F2 d2 + F1 d1 Hoạt động 6: Tổng kết bài học Học sinh ghi nhớ

Yêu cầu học sinh giải thích các trường hợp không làm vật quay ở đầu bài bằng điều kiện cân bằng.

- Yêu cầu HS làm bài tập 4 SGK

- Nếu trong trường hợp vật chịu tác dụng của ba lực trở lên thì điều kiện cân bằng được phát biểu như thế nào?

-Nhận xét giờ học.

- Yêu cầu HS làm bài tập trong SGK, SBT - Ôn lại phép chia trong và chia ngoài khoảng cách giữa hai điểm

59 VI. RÚT KINH NGHIỆM GIỜ DẠY ....................................................................................................................................... .......................................................................................................................................

2.5.3. Tiến trình dạy học kiến thức bài “Quy tắc hợp lực song song cùng chiều” I. Mục tiêu của bài học 1. Kiến thức - Đề xuất được phương án thí nghiệm và nắm được quy tắc tìm hợp lực của hai lực song song, cùng chiều tác dụng lên vật rắn.

- Phát biểu được quy tắc tổng hợp hai lực song song, cùng chiều.

- Biết phân tích một lực thành hai lực trong trường hợp cụ thể.

- Biết suy luận dẫn dến điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song song.

- Phát biểu được điều kiện vật rắn chịu tác dụng ba lực song song.

2. Kỹ năng - Rèn luyện cho học sinh kỹ năng bố trí, tiến hành thí nghiệm, quan sát tỉ mỉ, chính xác và xử lí số liệu thu được để kiểm tra dự đoán đã nêu.

- Vận dụng được các quy tắc và điều kiện cân bằng trong bài để giải thích một số hiện tượng và giải một số bài tập vật lí cụ thể.

3. Thái độ, tình cảm - Tích cực, hứng thú, thích tìm tòi và tiến hành các thí nghiệm vật lí.

- HS rèn luyện thái độ khách quan, trung thực, tác phong cẩn thận, chính xác trong khi xử lý kết quả thí nghiệm.

- Có tinh thần hợp tác, trao đổi với bạn, với giáo viên trong khi làm việc nhóm.Tìm hiểu kiến thức cần học.

II. Chuẩn bị phương tiện, đồ dung dạy học cần thiết 1. Giáo viên GV chuẩn bị bộ thí nghiệm trong hợp hai lực song song cùng chiều gồm: một số quả gia trọng; thước thẳng nhẹ, cứng; một lực kế; dây treo; giá móc; bút dạ.

2. Học sinh Ôn tập lại điều kiện cân bằng của chất điểm và điều kiện cân bằng vật chịu tác dụng của hai lực.

60 III. Sơ đồ cấu trúc nội dung và tiến trình xây dựng kiến thức Xác định vấn đề cần nghiên cứu Để tìm hợp lực của hai lực đồng quy, ta áp dụng quy tắc hình bình hành để tổng hợp hai lực đồng quy. Vậy có quy tắc nào giúp ta tìm hợp lực của hai lực song song cùng chiều không? Xem tình huống một người gánh hàng rong bằng đòn gánh, giả sử trọng lượng của đòn gánh không đáng kể. Hai lực tác dụng lên hai đầu của đòn gánh là hai lực song song, cùng chiều. làm thế nào để xác định hợp lực của hai lực đó? Hợp lực đó đặt ở đâu và độ lớn tính bằng công thức nào?

Xây dựng giả thuyết, dự đoán định tính Dựa vào tình huống người gánh hàng rong ở trên, đòn gánh chịu tác dụng ba lực là ሬሬሬԦ P1 , ሬሬሬԦ P2 , ሬFԦ. Với ሬFԦ là lực của vai người tác dụng lên đòn gánh. Để đòn ሬԦ. Gọi P ሬሬሬԦ là hợp của ሬሬሬሬԦ gánh cân bằng thì hai lực ሬሬሬሬԦ P1 + ሬሬሬԦ P2 phải cân bằng với lực F P1 + ሬሬሬԦ ሬሬሬሬԦ phải cân bằng với ሬFԦ. Nên ሬሬሬԦ P2 thì P P = ሬሬሬሬԦ P1 + ሬሬሬԦ P2 và cùng điểm đặt với điểm đặt của ሬሬԦ lực F ( nơi đòn gánh tiếp xúc với vai người) thì ta áp dụng điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định ta sẽ có P1.d1 = P2.d2 Từ giả thuyết suy ra hệ quả Hợp của hai lực song song cùng chiều ሬሬሬሬԦ P1 + ሬሬሬԦ P2 là lực ሬሬሬԦ P và đặt tại cùng vị ሬԦ, sẽ thoả mãn P1.d1 = P2.d2 trí của điểm đặt F Xây dựng và tiến hành thí nghiệm khảo sát, kiểm chứng dự đoán Dùng bộ thí nghiệm gồm thước dài, cứng và nhẹ, các quả nặng, lực kế như hình 19.1; 19.2 SGK. Khảo sát thí nghiệm tìm độ lớn và điểm đặt của hai lực song song cùng chiều.

Lập bảng số liệu tu được và xử lí số liệu, rút ra kết luận P = P1 + P2 và P1.d1 = P2.d2 phát biểu quy tắc hợp lực song song cùng chiều: a. Hợp của hai lực song song cùng chiều là một lực song song cùng chiều và có độ lớn bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy. b. Giá của hợp lực chia trong khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy F = F1 + F2 và F1.d1 = F2.d2

Vận dụng kiến thức vào việc: - Hiểu thêm về trọng tâm của một vật: Chia vật thành nhiều phần nhỏ, điểm đặt của hợp lực là trọng tâm của một vật. Giải thích được những trường hợp trọng tâm nằm ngoài phần vật chất của vật.

- Xác định điều kiện cân bằng vật rắn vật chịu tác dụng của ba lực song song, giải các bài toán thực tế.

- Giải các bài toán đòn gánh ( bỏ qua trọng lượng của đòn gánh).

61 Nội dung I. Thí nghiêm ̣ Nhận xét: Lực kế chỉ giá tri ̣ F  P1  P2 Theo quy tắ c momen ta có: Pd 1 1  P2 d 2 hay

P1 d 2  P2 d1

II. Quy tắ c tổ ng hơ ̣p 2 lực song song cùng chiề u 1. Quy tắ c A O1 O

F1

d1

O2 B F

F2

- Hơ ̣p lực là mô ̣t lực song song, cùng chiề u và có đô ̣ lớn bằ ng tổ ng các đô ̣ lớn của 2 lực.

F  F1  F2 - Giá của hợp lực chia trong khoảng cách giữa 2 điể m thành những đoạn tỉ lê ̣ nghich ̣ với đô ̣ lớn 2 lực.

F1 d 2  (chia trong) F2 d1

0

2. Chú ý.

C3: P1

P12 P2

C4: - Ba lực đó phải có giá đồ ng phẳ ng - Lực ở trong phải ngươ ̣c chiề u với 2 lực ở ngoài - Hợp lực của 2 lực ở ngoài phải cân bằ ng với lực ở trong V. Tiến trình hoạt động dạy học cụ thể 1. Ổn định lớp 2. Kiểm tra bài cũ Câu 1: Phát biểu điều kiện cân bằng của vật chịu tác dụng của hai lực.

Câu 2: Phát biểu điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định.

3. Bài mới:

62 Bài 19

QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG CÙNG CHIỀU

Hoạt động 1: Xác lập vấn đề cần nghiên cứu Hoạt động của học sinh

Trợ giúp của giáo viên

- HS thảo luận nhóm và đại diện trả Đặt vấn đề: Để tìm hợp lực của hai lời. lực đồng quy, ta áp dụng quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy. Vậy có quy tắc nào giúp ta tìm hợp lực của hai lực song song cùng chiều không? Xem tình huống TL: Hợp của hai lực tác dụng lên hai một người gánh hàng rong bằng đòn đầu đòn gánh đặt tại điểm tiếp xúc giữa gánh, giả sử trọng lượng của đòn gánh vai người và đòn gánh, có độ lớn bằng không đáng kể. Hai lực tác dụng lên hai tổng độ lớn hai lực đó. đầu của đòn gánh là hai lực song song, cùng chiều. Làm thế nào để xác định - HS nhận thức vấn đề cần nghiên hợp lực của hai lực đó? Hợp lực đó đặt ở cứu. đâu và độ lớn tính bằng công thức nào?

Hoạt động 2: Xây dựng giả thuyết Hoạt động của học sinh

Trợ giúp của giáo viên

TL: Đòn gánh chịu tác dụng của 3 - Đòn gánh trên chịu tác dụng của bao lực:ሬሬሬሬԦ P1 , ሬሬሬԦ P2 , ሬFԦ. trong đó ሬFԦ là lực nâng giữa nhiêu lực?

- Đòn gánh cân bằng khi nào? vai người tác dụng lên đòn gánh.

- Hai lực nào có đặc điểm song song, Điều kiện cân bằng của đòn gánh: cùng chiều? Hợp của hai lực đó có độ ሬሬሬሬԦ ሬԦ = 0 P1 + ሬሬሬԦ P2 +F ሬሬሬԦ1 song song, cùng chiều với P ሬሬሬԦ2 , gọi lớn như thế nào và đặt ở đâu?

P Gợi ý: áp dụng điều kiện cân bằng chất ሬሬሬሬԦ là hợp của hai lực đó.

P điểm, cân bằng vật chịu tác dụng hai lực, ሬሬሬሬԦ ሬሬሬሬԦ Nên P + F = 0 điều kiện cân bằng vật có trục quay cố Áp dụng điều kiện cân bằng vật chịu định. tác dụng của hai lực: thì hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều.

F = P = P1 + P 2 - GV xác nhận ý kiến đúng Áp dụng điều kiện cân bằng vật có trục quay cố định, ta có: P1.d1 = P2.d2

63 Hoạt động 3: Từ giả thuyết suy luận toán học để tìm ra mối quan hệ giữa các đại lượng vật lý Hoạt động của học sinh

Trợ giúp của giáo viên

- Từ suy luận toán học chưa chặt - Có thể nói: Hợp của hai lực song song, chẽ có thể trả lời cùng chiều có độ lớn bằng tổng hai lực P = P1 + P2 và P1.d1 = P2.d2 đó và điểm đặt của hợp lực cách hai lực đó những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn hai lực.

- Để kiểm tra giả thuyết chính xác - Làm thế nào để kiểm tra và khẳng phải xác định các số liệu P1, P2, P, d1, định giả thuyết của em là đúng. d2 qua nhiều lần thí nghiệm, lập bảng số liệu và phân tích xem giả thuyết có chính xác không.

Hoạt động 4: Xây dựng và tiến hành thí nghiệm khảo sát, kiểm chứng giả thuyết.

Hoạt động của học sinh

Trợ giúp của giáo viên

- Học sinh thảo luận theo nhóm và đưa ra -

Em hãy xây dựng và thực hiện

phương án khả thi.

phương án thí nghiệm để kiểm tra xem hệ quả ở trên có phù hợp với kết quả thực nghiệm hay không?

- GV nhận xét phương án thí nghiệm học sinh đưa ra.

- GV giới thiệu thí nghiệm hình 19.1 và 19.2 SGK Câu hỏi gợi ý:

- Dụng cụ thí nghiệm gồm: Lực kế tác dụng lực vào thước.

Thước cứng, nhẹ.

Các quả nặng, bút dạ.

Miế ng chấ t dẻo O1 P1

.- Chúng ta cần những dụng cụ gì và bố trí, tiến hành thí nghiệm như thế ሬሬሬሬԦ? nào để xác định được hợp lực P O

O2 P2

- Thay đổi P1, P2, d1, d2 để tìm ra mối liên hệ giữa P1, P2, d1, d2.

- Đề nghị học sinh tiến hanhfg thí nghiệm theo nhóm, thực hiện 5 lần thí nghiệm.

- Quan sát các nhóm thực hiện thí

64 Hoạt động của học sinh

Trợ giúp của giáo viên

- Tiế n hành TN: dùng 2 chùm quả nặng nghiệm. Hướng dẫn kịp thời các có trọng lươ ̣ng P1 và P2 khác nhau vào 2 nhóm chệch hướng. phía của thước, hãy thay đổ i khoảng cách d1 và d2 từ 2 điể m treo O1 và O2 để cho thước nằm ngang.

- Kết quả thí nghiệm ghi vào bảng: Lần

P1

d1

P2

d2

P1d1

P2d2

1 2 3 4 5 - Cá nhân hoàn thành C1 Các lực tác dụng lên thước gồm: ሬሬሬԦ P1 , ሬሬሬԦ P2 , ሬFԦ Ghi giá trị lực kế trong các trường hợp.

- Yêu cầu học sinh hoàn thành C1

ሬԦ có giá Hãy chỉ ra các lực tác du ̣ng lên thước Lực ሬሬሬԦ P1 , ሬሬሬԦ P2 làm thước quay; Còn F (hướng và đô ̣ lớn của lực đó) đi qua tru ̣c quay nên không có tác du ̣ng - Xét khi trục quay qua O, có những làm quay. lực nào gây ra tác dụng làm quay TL nhóm để hoàn thành: thước? (theo quy tắ c momen ta có: Pd 1 1  P2 d 2 hay - Các em hãy cho biết lực kế chỉ giá P1 d 2 tri ̣bao nhiêu?  ) P2

d1

- Học sinh thảo luận nhóm

- Chứng minh

P1 d 2  bằ ng cách vâ ̣n P2 d1

ሬሬሬሬԦ có tác dụng giống như hai lực kia nghĩa du ̣ng quy tắ c momen lực đối vơi tru ̣c P ́ là vẫn giữ cho thước cân bằng và lực kế quay O? vẫn giữ giá trị F như trước.

Sau khi thay thế ሬሬሬሬሬԦ P cho hai lực ሬሬሬԦ P1 và ሬሬሬԦ P2 thì thước chỉ còn chịu tác dụng của hai lực ሬሬሬሬԦ và ሬሬሬሬԦ P F .

- Các em hãy tìm 1 lực thay thế cho 2

- Để thước cân bằng thì hai lực phải cùng lực ሬሬሬԦ P1 , và ሬሬሬԦ P2 , sao cho có tác du ̣ng như giá, cùng độ lớn, ngược chiều.

2 lực đó. ሬሬሬሬԦ phải đặt tại O và có độ lớn P = F + Chú ý điều kiện cân bằ ng của vâ ̣t - Vậy P khi chiụ tác du ̣ng của 2 lực. hay P = P1 + P2 , cùng chiều với hai lực. + Khi đó vâ ̣t chiụ tác du ̣ng của 2 lực

65 Hoạt động của học sinh - C2: Biểu diễn các vec tơ lực theo đúng điểm đặt và tỉ lệ xích

Trợ giúp của giáo viên F &P

trong đó P  P1  P2 là hơ ̣p của

2 lực P1 & P2 - Thảo luận sau đó đưa ra câu trả lời: Hơ ̣p - Các em hãy biểu diễn các lực lực là mô ̣t lực song song, cùng chiề u và có P1 & P2 và hơ ̣p lực P của chúng? đô ̣ lớn bằng tổng các đô ̣ lớn của 2 lực.

F  F1  F2 - Giá của hợp lực chia trong khoảng cách - Lực ሬሬሬሬԦ P có điểm đặt, giá, chiều và giữa 2 điểm thành những đoa ̣n tỉ lê ̣ nghich ̣ độ lớn như thế nào? với độ lớn 2 lực.

F1 d 2  (chia trong) - Yêu cầu học sinh hoàn thành C2 F2 d1 - Từ TN các em hãy nhâ ̣n xét về hơ ̣p lực của 2 lực song song, cùng chiề u?

- Thảo luâ ̣n để triǹ h bày phương án - Nhận xét mối liên hệ giữa giá của của nhóm miǹ h hợp lực và giá của các lực thành phầ n.

G + Chú ý nhớ lại phép chia trong P1

P12

P2

khoảng cách giữa 2 điểm.

- Mô ̣t em phát biể u quy tắ c tổng hơ ̣p 2 lực song song cùng chiề u?

- Các em hãy chứng minh rằng quy tắc trên vẫn đúng khi AB không vuông góc với 2 lực thành phầ n F1 & F2

- Giáo viên chính xác hoá quy tắc. + Chú ý từ quy tắc tổng hơ ̣p 2 lực song song cùng chiều, chúng ta có thể hiể u thêm về tro ̣ng tâm của vâ ̣t.

- Các em đọc phần 2a rồ i trả lời C3.

- Chú ý để giải đáp câu hỏi này chúng ta cân phân tích 1 lực thành 2 lực song song cùng chiề u, ngược la ̣i với phép tổ ng hơ ̣p lực - Trở la ̣i thí nghiệm ban đầ u. Thước

66 Hoạt động của học sinh

Trợ giúp của giáo viên cân bằ ng do tác du ̣ng của 3 lực song song P1; P2 & F . Ba lực đó go ̣i là hê ̣ 3 lực song song cân bằ ng. Nhâ ̣n xét mố i liên hê ̣ giữa 3 lực này?

- Các em lên bẳng vẽ hiǹ h 19.6

Hoạt động 4: Vận dụng quy tắ c hợp lực song song, cùng chiề u để rút ra đă ̣c điể m của hê ̣ 3 lực song song cân bằ ng.

Hoạt động của học sinh

Trợ giúp của giáo viên

Cá nhân suy nghĩ trả lời - Ba lực đó đồng phẳng

- Như vậy cây thước ở thí nghiệm trên chịu tác dụng của 3 lực không song

- Lực trong ngược chiều với hai lực ngoài - Hợp lực của hai lực ngoài cân bằng với lực ở trong. Điều kiện cân bằng là:

song. Vậy ba lực đó còn có đặc điểm gì? Điều kiện cân bằng vật chịu tác dụng của ba lực song song là gì?

- Yêu cầu học sinh nhắc lại điều kiện

- Ba lực đồng phẳng. cân bằng vật rắn chịu tác dụng 3 lực - Hợp của hai lực cân bằng với lực thứ song song 3.

- Học sinh ghi nhớ - Kết luận chung Hoạt động 5: Củng cố, dặn dò Hoạt động của học sinh Học sinh ghi nhớ.

Trợ giúp của giáo viên - Đo ̣c phần ghi nhớ, về nhà làm bài tâ ̣p, chuẩ n bi ̣bài tiế p theo.

VI. Rút kinh nghiệm sau khi giảng dạy ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………

Kết luận chương 2 Trên cơ sở nghiên cứu lí luận và thực tiễn đã được trình bày ở chương 1, chương 2 tập trung nghiên cứu việc sử dụng phương pháp thực nghiệm theo hướng

67 phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”, Vật lí 10 cơ bản. Kết quả nghiên cứu thu được như sau: - Trình bày được đặc điểm, cấu trúc chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”, trong đó tập trung làm rõ mục tiêu kiến thức, kỹ năng cũng như thái độ mà HS cần đạt được sau khi học xong chương này.

- Tiến hành thiết kế một số giáo án theo đúng quy trình và tiến trình đã đề xuất nhằm phát huy tính tích cực cho HS. Trong mỗi giáo án đã sử dụng các hình ảnh, video clip về các hiện tượng, TN vật lí nhằm tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS, tăng cường tính chủ động sáng tạo trong học tập từ đó rèn luyện kĩ năng tự học cho HS. Chúng tôi tin tưởng rằng kết quả dạy học TNg theo tiến trình này sẽ có những kết quả khả quan góp phần nâng cao chất lượng dạy học.

68 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm Mục đích của TNSP là kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học mà đề tài đặt ra, cụ thể là kiểm tra hiệu quả của việc sử dụng thí nghiệm theo tiến trình của phương pháp thực nghiệm vào dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh. Cụ thể, kết quả TNSP phải trả lời được các câu hỏi: - Sử dụng thí nghiệm theo tiến trình của phương pháp thực nghiệm trong quá trình tổ chức hoạt động dạy học có góp phần phát huy được tính tích cực của HS trong học tập vật lí hay không?

- Chất lượng học tập của HS trong quá trình học tập được tổ chức theo tiến trình dạy học thực nghiệm so với quá trình học tập được tổ chức theo tiến trình dạy học bình thường như thế nào?

- Cần có sự bổ sung, chỉnh lí như thế nào đối với các thí nghiệm đã sử dụng và tiến trình dạy học đã đề xuất?

3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm Để đạt mục đích như trên thực nghiệm sư phạm cần thực hiện các nhiệm vụ sau: - Ở các lớp thực nghiệm (TNg), GV dạy các bài giảng thực nghiệm do chúng tôi thiết kế. Các bài giảng tiến hành thực nghiệm thuộc chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lí 10 cơ bản.

- Ở các lớp đối chứng (ĐC), GV dạy theo các bài giảng bình thường do GV tự thiết kế.

Các tiết dạy đều được tiến hành theo đúng tiến độ như phân phối chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo.

- So sánh, đối chiếu kết quả học tập và xử lí kết quả thu được của các lớp TNg và các lớp ĐC để sơ bộ đánh giá hiệu quả của việc định hướng phát huy tính tích cực của học sinh trong học tập.

3.3. Đối tượng, thời gian và nội dung thực nghiệm sư phạm 3.3.1. Đối tượng và thời gian TNSP Căn cứ vào mục đích của TNSP, chúng tôi lựa chọn đối tượng TNSP là: - Các bài học trong chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn”, Vật lí 10 cơ bản.

- Thực nghiệm sư phạm được tiến hành trong học kì I năm học 2017-2018 đối với HS các lớp 10 của trường THPT Nguyễn Hiền, thành Phố Đà Nẵng. (hoàn thiện

69 tháng 5 năm 2018) - Họ và tên GV dạy ở lớp TNg (10/2; 10/4; 10/6): Phạm Thị Mỹ Hạnh - Họ và tên GV dạy ở lớp ĐC (10/1; 10/3; 10/5): Phạm Thị Mỹ Hạnh 3.3.2. Nội dung thực nghiệm Nội dung thực nghiệm bao gồm 3 bài dạy theo tiến trình của phương pháp thực nghiệm đã soạn Bài 17: Cân bằng vật rắn chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song (2 tiết).

Bài 18: Cân bằng vật rắn có trục quay cố định. Momen lực.

Bài 19: Quy tắc hợp lực song song, cùng chiều.

3.4. Phương pháp thực nghiệm Ở các lớp TNg, GV dạy theo giáo án mà chứng tôi đã soạn, các giáo án này có áp dụng tiến trình dạy bằng phương pháp thực nghiệm nhằm phát huy tính tích cực của học sinh.

Còn các lớp ĐC dạy theo giáo án mà giáo viên đã soạn và thường dùng.

Chúng tôi theo dõi, ghi chép quá trình học tập, cách trình bày, số lần phát biểu…của học sinh ở các lớp TNg lẫn các lớp ĐC sau đó phân tích tiết học để rút kinh nghiệm. Đánh giá tính khả thi của tiến trình đã soạn thảo, chỉ ra những điều còn thiếu sót để bổ sung và sửa đổi nhằm đạt hiệu quả cao nhất.

Cuối đợt TNg, chúng tôi giao cho học sinh bài kiểm tra để sơ bộ đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học bằng phương pháp thực nghiệm nhằm phát huy tính tích cực của học sinh sau khi học xong chương này.

3.5. Chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm 3.5.1. Chọn mẫu thực nghiệm sư phạm Mẫu thực nghiệm được chọn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả TNSP. Vì vậy, các lớp TNg và ĐC mà chúng tôi lựa chọn để tiến hành TNSP có sĩ số, điều kiện tổ chức dạy học và chất lượng học tập tương đương nhau (căn cứ vào kết quả học tập học kỳ 1 năm trước). Như vậy, kích thước và chất lượng của mẫu đã thoả mãn yêu cầu của TNSP. Số lượng HS được chọn ở các nhóm cụ thể như ở bảng 3.1.

Bảng 3.1. Bảng số liệu HS các nhóm thực nghiệm và ĐC Nhóm TNg LỚP SỐ LƯỢNG 10/2 36 10/4 35 10/6 36 107 CỘNG

Nhóm ĐC LỚP SỐ LƯỢNG 10/1 35 10/3 35 10/5 36 106 CỘNG

70 3.5.2. Chuẩn bị cơ sở vật chất Tìm hiểu cơ sở vật chất của nhà trường để chuẩn bị những dụng cụ thí nghiệm cần thiết cho bài dạy, nếu thiếu có thể mượn hoặc tự tạo một số thí nghiệm. Thực hiện trước thí nghiệm nhiều lần để đảm bảo sự thành công của thí nghiệm.

3.6. Tiến hành thực nghiệm sư phạm và xử lý kết quả 3.6.1. Đánh giá xếp loại Việc giảng dạy các tiết TNg được bố trí theo đúng thời khoá biểu của các lớp. Để đánh giá kết quả TNSP chúng tôi thực hiện hai PP: - PP phân tích so sánh định tính dựa trên việc theo dõi các hoạt động của HS trong giờ học (với căn cứ như trên).

- PP phân tích so sánh định lượng dựa trên kết quả các bài kiểm tra với thang điểm 10 và cách xếp loại như sau: Loại giỏi: Điểm 9,10 Loại khá: Điểm 7,8 Loại trung bình: Điểm 5,6 Loại yếu: Điểm 3,4 Loại kém: Điểm 0,1,2 Căn cứ vào kết quả thu được từ quan sát và kiểm tra HS, bằng phương pháp thống kê toán học, xử lý và phân tích kết quả TNg, cho phép chúng tôi đánh giá chất lượng, hiệu quả của việc DH. Từ đó cho phép đánh giá chất lượng và hiệu quả dạy học và kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài.

3.6.2. Yêu cầu chung về xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm * Để phân tích và xử lí các kết quả đánh giá quá trình chúng tôi thực hiện các bước sau: - Lập bảng thống kê kết quả định tính các biểu hiện của tính tích cực trong quá trình thực nghiệm - Tính % số lần tham gia và hoàn thành các hoạt động của học sinh lớp TNg và lớp ĐC * Để phân tích và xử lí định lượng kết quả học tập chúng tôi thực hiện các bước sau: - Lập bảng thống kê kết quả các bài kiểm tra trong quá trình TNg; tính điểm trung bình cộng của lớp TNg và lớp ĐC. - Lập bảng xếp loại về học tập, vẽ biểu đồ xếp loại học tập qua mỗi bài kiểm tra, để so sánh kết quả học tập giữa các lớp TNg và ĐC. - Lập bảng phân phối tần suất, vẽ đồ thị các đường biểu diễn sự phân phối tần suất của nhóm TNg và nhóm ĐC qua mỗi bài KT để tiếp tục so sánh kết quả học tập.

- Tính toán các tham số thống kê theo các công thức sau:

71 *Điểm trung bình cộng: là tham số đặc trưng cho sự hội tụ của các bảng số liệu.

X 

fX i

i

n Trong đó: fi là số HS đạt điểm Xi; Xi là điểm số; n là số HS dự kiểm tra.

(3.1)

* Phương sai: Dùng để chỉ độ lệch bình phương trung bình của các giá trị thu được trong mẫu, được tính theo công thức:

S2

 f X  i

i

X



2

(3.2)

n 1

* Độ lệch chuẩn S cho biết độ phân tán quanh giá trị X được tính theo công thức: S

 f X i

i

X



2

(3.3)

n 1

S càng nhỏ tức số liệu càng ít phân tán - Lập bảng xếp loại học tập theo 5 mức: Kém, yếu, trung bình, khá, giỏi.

- Vẽ biểu đồ xếp loại để so sánh kết quả học tập giữa nhóm TNg và ĐC. 3.6.3. Đánh giá định tính hiệu quả dạy học đối với việc phát huy tính tích cực của học sinh qua các biểu hiện trong giờ học Dựa trên sự quan sát của giáo viên cộng tác, theo dõi thu thập thông tin về quá trình hoạt động của các em học sinh qua quan sát trực tiếp, qua hành động quay phim, chụp ảnh kết hợp với đánh giá thông qua các tiêu chí về biểu hiện của tính tích cực của học sinh ta có bảng tổng hợp sau: Bảng 3.2. Kết quả quan sát các biểu hiện của tính tích cực qua các biểu hiện bên ngoài TN (107)

ĐC (106)

1. Số HS tập trung, chú ý nghe giảng, hứng thú với bài học.

97%

86%

2. Số HS ghi chép bài

97%

85%

3. Bình quân số lần giơ tay của HS trong tiết học, tự giác tham gia nhiệm vụ học tập

5

2

4. Số HS chủ động tham gia bày tỏ ý kiến, thảo luận xây dựng bài.

20%

9%

5. Bình quân số lần HS trả lời đúng những điều đã học

8/10

4/10

6. Số HS tham gia thảo luận, làm thí nghiệm

97%

90%

Những dấu hiệu

72 Bảng 3.3. Kết quả quan sát các biểu hiện của tính tích cực qua các biểu hiện bên trong STT 1 2

3 4

5

Những dấu hiệu Khả năng dự đoán diễn biến các hiện tượng Vật lí.

Khả năng phân tích, đề xuất các phương án giải quyết, khả năng so sánh, khái quát hoá các kiến thức.

Khả năng quan sát, lắp ráp, tiến hành và phân tích kết quả TN.

Cấp độ 1

Cấp độ 2

Cấp độ 3

23/107HS 58/107HS 26/107HS 25/107HS 53/107HS 29/107HS

33/107HS 57/107HS 17/107HS

Khả năng hiểu bài, vận dụng kiến thức 37/107HS 58/107HS 12/107HS vào giải thích các hiện tượng liên quan đến thực tiễn của HS. Khả năng vận dụng những kiến thức đã học vào giải quyết các bài toán.

50/107HS 47/107HS 10/107HS

*Ở lớp TNg: Chúng tôi nhận thấy: - Ơ bài đầu tiên, đa số học sinh chưa tích cực tham gia hoạt động giải quyết các vấn đề mà GV đưa ra, chưa tích cực tham gia làm thí nghiệm, góp ý kiến và hoạt động theo nhóm. HS vẫn có thói quen đợi thầy cô giáo trình bày kiến thức như PPDH cũ. Các em còn rụt rè, thụ động, chỉ trả lời những vấn đề giáo viên hỏi, không dám trình bày ý kiến của mình trước tập thể lớp về một vấn đề.

- Ở các bài sau, HS có sự tiến bộ rõ rệt, các em không còn rụt rè, thụ động nữa, có phần năng động hơn khi giải quyết vấn đề. Khi triển khai nhiệm vụ học tập các em đã mạnh dạn bàn bạc, thảo luận, chủ động tìm kiếm kiến thức, có thể tự mình trình bày một vấn đề trước tập thể. Chứng tỏ HS đã quen dần và bắt nhịp với sợ thay đổi của phương pháp dạy học mới. Trong các tiết học, các em làm việc là chủ yếu, một số em khá giỏi đã tự thiết kế được phương án thí nghiệm của bài học, tự đưa ra mô hình của một số thí nghiệm (mặc dù chưa đầy đủ). Có thể nói: HS đã nỗ lực tìm tòi, tích cực giải quyết vấn đề trong bài học, không khí học tập khá sôi nổi.

Như vậy, qua việc tổng hợp, xử lí và phân tích các kết quả định tính của TNSP, bước đầu có thể nhận định rằng không có gì là khó khả thi trong việc triển khai dạy học theo phương pháp mới vào dạy học vật lí THPT; đặc biệt là cách tạo ra tình huống, đặt câu hỏi và dẫn dắt hợp lý, vừa sức đối với HS, vừa kích thích được tính tích cực độc lập của HS, vừa tạo ra được môi trường học tập hợp tác thân thiện, lại vừa kiểm soát, ngăn chặn được những khó khăn, sai lầm có thể nảy sinh; chính học sinh cũng lĩnh hội được tri thức trong quá trình tìm tòi và huy động kiến thức.

73 Những khó khăn về nhận thức của HS được giảm đi rất nhiều, và đặc biệt đã hình thành cho HS phong cách hợp tác trong công việc.

Qua trên có thể thấy ở các lớp TNg, HS rất có hứng thú tham gia vào quá trình học tập một cách tích cực, chủ động. HS rất tích cực trao đổi nội dung kiến thức, nêu ra những vấn đề chưa hiểu để cùng nhau thảo luận, cùng nhau bàn bạc, cùng tiến hành thí nghiệm, phân tích kết quả thí nghiệm, trong đó HS đã sử dụng các thao tác tư duy, các PP suy luận để rút ra những kết luận cần thiết, vận dụng kiến thức vào thực tế. Trong lúc thảo luận kết quả, các em đều mạnh dạn, tự tin, nghiêm túc và hoàn thành các công việc được giao. *Ở lớp ĐC: Các GV cũng đưa ra một số tình huống học tập nhưng không tổ chức cho học sinh tham gia hoạt động, không tự tìm kiến thức. GV cũng chủ yếu nếu vấn đề rồi giảng giải kiến thức cho học sinh chủ yếu ngồi nghe, nhìn, ghi chép.

Vì vậy không phát huy được tính tích cực của HS trong quá trình chiếm lĩnh kiến thức. Đặc biệt trong 4 tiết học, không khí của giờ học rất trầm, HS ít phát biểu xây dựng bài (quá 2/3 thời gian trên lớp thuộc về GV) và một số HS còn không chép bài và không tập trung nghe giảng.

3.6.4. Đánh giá định lượng qua kết quả bài kiểm tra của học sinh * Kết quả bài kiểm tra số 1: Sau khi học bài ”Cân bằng vật rắn chịu tác dụng của hai lực và ba lực không song song”,chúng tôi cho HS làm bài kiểm tra số 1. (Đề kiểm tra – xin xem phụ lục).

Bảng 3.4. Bảng phân phối thực nghiệm – Bài kiểm tra số 1 Nhóm Lớp

TNg

ĐC

Sĩ số

Điểm 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

10/2

36

0

0

1

4

5

6

7

7

4

2

0

10/4

35

0

0

1

3

4

7

7

6

4

2

1

10/6

36

0

0

2

4

5

7

6

5

4

2

1

10/1

35

0

0

3

5

5

7

5

6

3

1

0

10/3

35

0

1

3

4

6

7

5

6

2

1

0

10/5

36

0

0

3

6

7

6

6

5

2

1

0

74 Ä?iáťƒm trung bĂŹnh cáť™ng: NhĂłm TNg: đ?‘‹Ě… = 5.758; NhĂłm Ä?C: đ?‘ŒĚ… = 5.037 Bảng 3.5. Bảng xáşżp loấi háť?c láťąc – BĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 1 NhĂłm

Sáť‘ HS

KĂŠm

Yáşżu

Trung bĂŹnh

KhĂĄ

Giáť?i

TNg

107

4

25

40

30

8

%

3.74

23.40

37.40

28.04

7.42

106

10

33

36

24

3

%

9.43

31.13

33.96

22.64

2.84

Ä?C

Biáťƒu Ä‘áť“ xáşżp loấi bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 1 45

Sᝑ lưᝣng h�c sinh

40 35 30 25 20

TNg

15

Ä?C

10 5 0 KĂŠm

Yáşżu

Trung bĂŹnh

KhĂĄ

Giáť?i

Xáşżp loấi bĂ i kiáťƒm tra

Biáťƒu Ä‘áť“ 3.1. Biáťƒu Ä‘áť“ xáşżp loấi bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 1 Bảng 3.6. Bảng phân pháť‘i tần suẼt káşżt quả bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 1 Ä?iáťƒm

NhĂłm Ä?C

NhĂłm TNg

Xi (Yi)

ni

W(%)

ni(Xi- đ?‘‹Ě… )2

ni

W(%)

ni(Yi - đ?‘ŒĚ…)2

0

0

0.00

0.00

0

0.00

0.00

1

0

0.00

0.00

1

0.94

16.30

2

4

3.74

56.49

9

8.49

83.01

3

11

10.28

83.67

15

14.15

62.24

4

14

13.08

43.27

18

16.98

19.36

5

20

18.69

11.49

20

18.87

0.03

75 Điểm

Nhóm ĐC

Nhóm TNg

6

20

18.69

1.17

16

15.09

14.84

7

18

16.82

27.77

17

16.04

65.50

8

12

11.21

60.32

7

6.60

61.46

9

6

5.62

63.06

3

2.84

47.12

10

2

1.87

35.99

0

0.00

0.00

Tổng

107

100

383.23

106

100

369.86

Biểu đồ phân phối tần suất bài kiểm tra số 1

Số học sinh đạt điểm Xi

25 20 15 TNg

10

ĐC

5 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10 Điểm Xi

Biểu đồ 3.2. Đồ thị đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 1

Bảng 3.7. Bảng phân phối tần suất luỹ tíchbài kiểm tra số 1 Tổng Nhóm số HS ĐC

106

TNg

107

Số % HS đạt điểm Xi trở xuống (Wi ) 1

2

3

4

5

6

7

8

0.94 9.43 23.58 40.56 59.43 74.52 90.56 97.16 0

3.74 14.02

27.1

45.79 64.48

81.3

9

10

100

100

92.51 98.13 100

76

Biáťƒu Ä‘áť“ phân pháť‘i tần suẼt tĂ­ch lĹŠy bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 1 Sáť‘ % HS đất Ä‘iáťƒm Xi tráť&#x; xuáť‘ng

120 100 80 60

Ä?C

40

TNg

20 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 Ä?iáťƒm Xi

Biáťƒu Ä‘áť“ 3.3: Ä?áť“ tháť‹ phân báť‘ tần suẼt luáťš tĂ­ch cᝧa bĂ i sáť‘ 1

Bảng 3.8. CĂĄc thĂ´ng sáť‘ tháť‘ng kĂŞ cᝧa bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 1 NhĂłm

Ě… (đ?’€ Ě…) đ?‘ż

S2

δ

V (%)

ttt

TNg

5.758

3.615

1.90

33

2.77

Ä?C

5.037

3.522

1.88

37.32

2.80

Tham sáť‘

Nháş­n xĂŠt: + Ä?iáťƒm trung bĂŹnh cᝧa láť›p TNg ( 5.758) cao hĆĄn so váť›i láť›p Ä?C (5.037). + Hᝇ sáť‘ biáşżn thiĂŞn giĂĄ tráť‹ Ä‘iáťƒm sáť‘ cᝧa láť›p TNg (33) thẼp hĆĄn láť›p Ä?C (37.32).

NghÄŠa lĂ Ä‘áť™ phân tĂĄn váť Ä‘iáťƒm sáť‘ quanh Ä‘iáťƒm trung bĂŹnh cᝧa láť›p TNg lĂ nháť? hĆĄn láť›p Ä?C. + Ä?Ć°áť?ng phân pháť‘i tần suẼt cᝧa láť›p TNg náşąm bĂŞn phải vĂ áť&#x; phĂ­a dĆ°áť›i cᝧa Ä‘Ć°áť?ng phân pháť‘i tần suẼt cᝧa láť›p Ä?C. Chᝊng táť? chẼt lưᝣng náşąm vᝯng vĂ váş­n d᝼ng kiáşżn thᝊc cᝧa láť›p TNg cao hĆĄn láť›p Ä?C. * Káşżt quả bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2: Sau khi háť?c bĂ i: â€?Ä?iáť u kiᝇn cân báşąng cᝧa váş­t cĂł tr᝼c quay cáť‘ Ä‘áť‹nh. Momen láťącâ€?, chĂşng tĂ´i cho háť?c sinh lĂ m bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2. (Ä?áť KT – xin xem ph᝼ l᝼c).

77 Bảng 3.9. Bảng phân pháť‘i tháťąc nghiᝇm – BĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2 SÄŠ sáť‘

Nhóm L᝛p

TNg Ä?C

Ä?iáťƒm 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9 10

10/2

36

0

0

0

3

5

6

7

8

4

2

1

10/4

35

0

0

0

2

5

6

7

7

5

2

1

10/6

36

0

0

1

3

5

6

7

5

5

3

1

10/1

35

0

0

2

5

6

7

6

5

3

1

0

10/3

35

0

1

2

4

7

6

6

6

2

1

0

10/5

36

0

0

2

6

8

7

6

4

2

1

0

Ä?iáťƒm trung bĂŹnh cáť™ng: NhĂłm TNg: đ?‘‹Ě… = 6.045; NhĂłm Ä?C: đ?‘ŒĚ… = 5,075 Bảng 3.10. Bảng xáşżp loấi háť?c láťąc – BĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2 NhĂłm

Sáť‘ HS

KĂŠm

Yáşżu

TNg

107

1

23

%

0.93

106 %

Ä?C

Trung

KhĂĄ

Giáť?i

39

34

10

21.5

36.45

31.78

9.34

7

36

38

22

3

6.6

33.96

35.85

20.75

2.84

bĂŹnh

Biáťƒu Ä‘áť“ xáşżp loấi bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2 sáť‘ háť?c sinh

45 40 35 30 25 20

TNg

15

Ä?C

10 5 0 KĂŠm

Yáşżu

Trung bĂŹnh

KhĂĄ

Giáť?i xáşżp loấi bĂ i kiáťƒm tra

Biáťƒu Ä‘áť“ 3.4. Biáťƒu Ä‘áť“ xáşżp loấi bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2

78 Bảng 3.11. Bảng phân pháť‘i tần suẼt káşżt quả bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2 Ä?iáťƒm

NhĂłm Ä?C

NhĂłm TNg

Xi (Yi)

ni

W(%)

ni(Xi- đ?‘‹Ě… )2

ni

W(%)

ni(Yi - đ?‘ŒĚ…)2

0

0

0.00

0.00

0

0.00

0.00

1

0

0.00

0.00

1

0.94

16.6

2

1

0.93

16.36

6

5.66

56.73

3

8

7.48

74.18

15

14.15

64.58

4

15

14.02

62.73

21

19.81

24.27

5

18

16.82

19.66

20

18.87

0.11

6

21

19.63

0.04

18

16.98

15.40

7

20

18.69

18.24

15

14.15

55.58

8

14

13.08

53.51

7

6.60

59.89

9

7

6.54

61.12

3

2.84

46.22

10

3

2.8

46.93

0

0.00

0.00

Táť•ng

107

100

352.77

106

100

339.38

Biáťƒu Ä‘áť“ phân pháť‘i tần suẼt bĂ kiáťƒm tra sáť‘ 2 25

Sáť‘ HS đất Ä‘iáťƒm Xi

20

15 TNg 10

Ä?C

5

0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 Ä?iáťƒm Xi

Biáťƒu Ä‘áť“ 3.5. Ä?áť“ tháť‹ Ä‘Ć°áť?ng phân pháť‘i tần suẼt bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2

79 Bảng 3.12. Bảng phân pháť‘i tần suẼt luáťš tĂ­ch bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2 Sáť‘ % HS đất Ä‘iáťƒm Xi tráť&#x; xuáť‘ng (Wi )

Táť•ng NhĂłm sáť‘ HS Ä?C

106

TNg

107

1

2

3

4

5

6

7

8

0.94 6.60 20.75 40.56 59.43 76.41 90.56 97.16 0

0.93

8.44

9

10

100

100

22.46 39.28 58.91 77.60 90.67 97.21 100

Biáťƒu Ä‘áť“ phân pháť‘i tần suẼt tĂ­ch lĹŠy cᝧa bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2

Sáť‘ % HS đất Ä‘iáťƒm Xi tráť&#x; xuáť‘ng

120 100 80 60

Ä?C TNg

40 20 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 Ä?iáťƒm Xi

Biáťƒu Ä‘áť“ 3.6. Ä?áť“ tháť‹ phân báť‘ tần suẼt luáťš tĂ­ch cᝧa bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2 Bảng 3.13. CĂĄc thĂ´ng sáť‘ tháť‘ng kĂŞ cᝧa bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 2 Tham sáť‘ NhĂłm

Ě… (đ?’€ Ě…) đ?‘ż

S2

δ

V (%)

ttt

TNg

6.045

3.33

1.825

30.79

3,88

Ä?C

5.075

3.23

1.797

35.41

3.94

Nháş­n xĂŠt: + Ä?iáťƒm trung bĂŹnh cᝧa láť›p TNg ( 6.045) cao hĆĄn so váť›i láť›p Ä?C (5.075), vĂ cao hĆĄn bĂ i trĆ°áť›c.

80 + Hệ số biến thiên giá trị điểm số của lớp TNg (30.79) thấp hơn lớp ĐC (35.41). Nghĩa là độ phân tán về điểm số quanh điểm trung bình của lớp TNg là nhỏ hơn lớp ĐC. + Đường phân phối tần suất của lớp TNg nằm bên phải và ở phía dưới của đường phân phối tần suất của lớp ĐC. Chứng tỏ chất lượng nằm vững và vận dụng kiến thức của lớp TNg cao hơn lớp ĐC. * Kết quả bài kiểm tra số 3: Sau khi học bài: ” Quy tắc tổng hợp hai lực song song cùng chiều”, chúng tôi cho học sinh làm bài kiểm tra số 3. (Đề KT – xin xem phụ lục).

Bảng 3.14. Bảng phân phối thực nghiệm – Bài kiểm tra số 3 Nhóm

TNg ĐC

Lớp

Sĩ số

Điểm 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

10/2

36

0

0

0

3

4

5

7

9

5

2

1

10/4

35

0

0

0

2

4

4

7

8

5

4

1

10/6

36

0

0

0

3

4

7

7

5

5

4

1

10/1

35

0

0

2

4

5

8

6

5

3

2

0

10/3

35

0

1

1

4

8

6

6

6

2

1

0

10/5

36

0

0

2

4

9

8

6

4

2

1

0

Điểm trung bình cộng: Nhóm TNg: X =6.282; Nhóm ĐC: Y = 5.190 Bảng 3.15. Bảng xếp loại học lực – Bài kiểm tra số 3 Nhóm

Số HS

Kém

Yếu

Trung bình

Khá

Giỏi

TNg

107

0

20

37

37

13

%

0.00

18.69

34.58

34.58

12.15

106

6

34

40

22

4

%

5.66

32.08

37.74

20.75

3.77

ĐC

81

Biáťƒu Ä‘áť“ xáşżp loấi bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 3 45 40 35 Sáť‘ háť?c sinh

30 25 20

TNg

15

Ä?C

10 5 0 KĂŠm

Yáşżu

Trung bĂŹnh

KhĂĄ

Giáť?i Xáşżp loấi bĂ i kiáťƒm tra

Biáťƒu Ä‘áť“ 3.8. Biáťƒu Ä‘áť“ xáşżp loấi bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 3 Bảng 3.16. Bảng phân pháť‘i tần suẼt káşżt quả bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 3 NhĂłm TNg

Ä?iáťƒm

NhĂłm Ä?C

Xi (Yi)

ni

W(%)

Ě… )2 ni(Xi- đ?‘ż

ni

W(%)

ni(Yi - đ?‘ŒĚ…)2

0

0

0.00

0.00

0

0.00

0.00

1

0

0.00

0.00

1

0.94

17.56

2

0

0.00

0.00

5

4.72

50.88

3

8

7.48

86.17

12

11.32

57.55

4

12

11.21

62.49

22

20.75

31.15

5

16

14.95

26.30

22

20.75

0.79

6

21

19.63

1.67

18

16.98

11.81

7

22

20.56

11.34

15

14.15

49.14

8

15

14.02

44.27

7

6.60

55.27

9

10

9.35

73.88

4

3.79

58.06

10

3

2.80

41.47

0

0.00

0.00

Táť•ng

107

100

347.59

106

100

332.21

82 Biểu đồ phân phối tần suất bài kiểm tra số 3 25

Số HS đạt điểm Xi

20 15 TNg

10

ĐC 5 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 Điểm Xi

Biểu đồ 3.8. Đồ thị đường phân phối tần suất bài kiểm tra số 3 Bảng 3.17. Bảng phân phối tần suất luỹ tích bài kiểm tra số 3 Số % HS đạt điểm Xi trở xuống (Wi )

Tổng

Nhóm

số HS

1

2

3

TNg

106

0

0

7.48

ĐC

107

4

5

6

7

8

9

10

18.69 33.64 53.27 73.83 87.85 97.2 100

0.94 5.66 16.98 37.73 58.48 75.46 89.61 96.21 100 100

Biểu đồ phân phối tần suất tích lũy bài kiểm tra số 3 Số % HS có điểm dưới điểm Xi

120 100 80 60

TNg ĐC

40 20 0 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 Điểm Xi

Biểu đồ 3.9. Đồ thị phân bố tần suất luỹ tích của bài kiểm tra số 3

83 Bảng 3.18. CĂĄc thĂ´ng sáť‘ tháť‘ng kĂŞ cᝧa bĂ i kiáťƒm tra sáť‘ 1 NhĂłm

Ě… (đ?’€ Ě…) đ?‘ż

S2

δ

V (%)

ttt

TNg

6.282

3.28

1.811

28.83

4.40

Ä?C

5.190

3.16

1.778

34.26

4.48

Tham sáť‘

Nháş­n xĂŠt: + Ä?iáťƒm trung bĂŹnh cᝧa láť›p TNg ( 6.282) cao hĆĄn so váť›i láť›p Ä?C (5.190), vĂ cao hĆĄn bĂ i trĆ°áť›c. + Hᝇ sáť‘ biáşżn thiĂŞn giĂĄ tráť‹ Ä‘iáťƒm sáť‘ cᝧa láť›p TNg (28.83) thẼp hĆĄn láť›p Ä?C (34.26). NghÄŠa lĂ Ä‘áť™ phân tĂĄn váť Ä‘iáťƒm sáť‘ quanh Ä‘iáťƒm trung bĂŹnh cᝧa láť›p TNg lĂ nháť? hĆĄn láť›p Ä?C. + Ä?Ć°áť?ng phân pháť‘i tần suẼt cᝧa láť›p TNg náşąm bĂŞn phải vĂ áť&#x; phĂ­a dĆ°áť›i cᝧa Ä‘Ć°áť?ng phân pháť‘i tần suẼt cᝧa láť›p Ä?C. Chᝊng táť? chẼt lưᝣng náşąm vᝯng vĂ váş­n d᝼ng kiáşżn thᝊc cᝧa láť›p TNg cao hĆĄn láť›p Ä?C. * Tháť‘ng kĂŞ káşżt quả háť?c táş­p sau ba bĂ i kiáťƒm tra TNSP Bảng 3.19. Táť•ng hᝣp cĂĄc thĂ´ng sáť‘ tháť‘ng kĂŞ qua ba bĂ i kiáťƒm tra TNSP BĂ i kiáťƒm

Sáť‘ HS

Ä?iáťƒm TB

δ

S2

V(%)

ttt

tra TNg Ä?C TNg

Ä?C

Ä?C TNg

Ä?C

TNg

Sáť? 1 107 106 5.758 5.037 3.62 3.52 1.90

1.88

33

TNg

Ä?C

TNg Ä?C

37.32 2.77 2.80

Sáť? 2 107 106 6.045 5.075 3.33 3.23 1.825 1.797 30.79 35.41 3,88 3.94 Sáť? 3 107 106 6.282 5.190 3.28 3.16 1.811 1.778 28.83 34.26 4.40 4.48

*Qua bảng táť•ng hᝣp cĂĄc thĂ´ng sáť‘ tháť‘ng kĂŞ qua ba bĂ i kiáťƒm tra TNSP ta thẼy: - GiĂĄ tráť‹ trung bĂŹnh cᝧa nhĂłm TNg luĂ´n láť›n hĆĄn Ä‘iáťƒm trung bĂŹnh cᝧa nhĂłm Ä?C. Ä?áť“ng tháť?i giĂĄ tráť‹ Ä‘iáťƒm trung bĂŹnh tăng dần trong cĂĄc bĂ i kiáťƒm tra.

- Ä?áť‘i váť›i láť›p TNg sáť‘ háť?c sinh đất Ä‘iáťƒm khĂĄ giáť?i luĂ´n nhiáť u hĆĄn so váť›i háť?c sinh đất mᝊc Ä‘iáťƒm khĂĄ giáť?i áť&#x; láť›p Ä?C.

84 - Các đường biểu diễn sự phân phối tần suất ở các lần kiểm tra của nhóm TNg luôn di chuyển về phía bên phải theo chiều tăng của điểm số Xi so với nhóm ĐC. - Các thông số thống kê: phương sai (S2), độ lệch chuẩn (δ), hệ số biến thiên (V) của nhóm TNg luôn nhỏ hơn nhóm ĐC, chứng tỏ độ phân tán các giá trị xung quanh giá trị trung bình của nhóm TNg nhỏ hơn nhóm ĐC. - Hệ số Student (t) khi tính toán từ kết quả thực nghiệm luôn luôn lớn hơn so với kết quả trong bảng lý thuyết. Sự khác biệt này khẳng định sự khác nhau về chât lượng học tập của nhóm TNg với nhóm ĐC do tác động của phương pháp dạy học chúng tôi đề xuất là thực chất chứ không phải là ngẫu nhiên.

Kết luận chương 3 Qua việc theo dõi và phân tích diễn biến các giờ học thực nghiệm, trao đổi với giáo viên, học sinh cộng tác trong đợt thực nghiệm, thu thập, phân tích và xử lí số liệu qua các bài kiểm tra, chúng tôi có những nhận định sau đây: 1. Những biểu hiện của tính tích cực trong quá trình giờ học của nhóm thực nghiệm thể hiện rõ nét hơn nhóm đối chứng (kết quả quan sát các dấu hiệu nhận biết tính tích cực của HS khối thực nghiệm đều cao hơn nhóm đối chứng).

Sự hứng thú và tính tích cực học tập của nhóm thực nghiệm cao hơn hẳn nhóm đối chứng. Khi được tiếp cận với phương pháp dạy học theo phương pháp thực nghiệm học sinh học tập rất hăng say. Học sinh nhóm thực nghiệm tích cực tham gia phát biểu ý kiến, làm thí nghiệm, mạnh dạn trao đổi những vấn đề còn thắc mắc. Tỉ lệ học sinh không chăm chú học, nói chuyện riêng trong lớp giảm hẳn, đa số học sinh rất hứng thú với giờ học. Sau các buổi học, học sinh có tinh thần phấn chấn, biểu lộ thái độ yêu thích môn Vật lí, thích giờ học lí lơn.

2. Qua kết quả phân tích từ các bài kiểm tra cho thấy chất lượng học tập của nhóm thực nghiệm tăng rõ rệt so với nhóm đối chứng.

- Điểm trung bình của nhóm TNg ( 5.758; 6.045; 6.282) luôn cao hơn nhóm ĐC (5.037; 5.075; 5,190).

- Điểm khá giỏi của nhóm thực nghiệm luôn cao hơn nhóm đối chứng. Điểm của nhóm TNg đa phần tập trung ở các điểm 5,6,7,8 còn ở nhóm ĐC đa phần tập trung ở điểm 4,5,6,7.

- Điểm yếu kém của nhóm TNg giảm hẳn so với nhóm ĐC. 3. Như vậy việc tổ chức dạy học bằng phương pháp thực nghiệm phù hợp với đặc điểm vật lí đã phát huy được tích tích cực của học sinh trong học tập. Các biện pháp mà chúng tôi đề xuất trong bài là hoàn toàn phù hợp với học sinh THPT và góp phần nâng cao chất lượng dạy học. Kết quả thực nghiệm cho phép bước đầu

85 khẳng định giả thuyết khoa học của đề tài là đúng đắn.

Từ những nhận định trên, chúng tôi cho rằng đề tài nghiên cứu có tính khả thi và có thể phát triển, nhân rộng trong dạy học chương“Cân bằng và chuyển động của vật rắn” vật lí 10 mà còn có thể vận dụng vào việc giảng dạy các chương trình vật lí THPT.

86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Với đề tài này tôi đã hoàn thành được các công việc sau: - Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc thiết kế các tiến trình dạy học vật lí theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh theo phương pháp thực nghiệm để soạn thảo tiến trình dạy học một đơn vị kiến thức vật lí cụ thể.

- Đã soạn thảo được 3 tiến trình dạy học ở chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” của chương trình vật lí 10 cơ bản như sau: Bài 17: “Cân bằng vật rắn chịu tác dụng của hai lực, ba lực không song song” ( 2 tiết) Bài 18: “Điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định. Momen lực” Bài 19: “Quy tắc hợp lực song song, cùng chiều”.

Các tiến trình này được soạn theo hướng phát huy tính tích cực của học sinh, các tình huống học tập vật lí và định hướng hoạt động của học sinh theo tiến trình nhận thức khoa học một kiến thức vật lí, phù hợp với mục đích yêu cầu của chương trình. Các tiến trình đó là cơ sở để giáo viên tổ chức cho học sinh hoạt động. Tất cả các tiến trình đều sử dụng thí nghiệm trong dạy học.

- Đã thực nghiệm được 3 tiến trình đã soạn trên các lớp thực nghiệm.

- Kết quả thực nghiệm cho thấy các tiến trình được xây dựng đều có tính khả thi. Bởi xuất phát từ quá trình học sinh tự tìm tòi, xây dựng kiến thức dưới sự hướng dẫn của giáo viên, độc lập suy nghĩ để giải quyết vấn đề, trao đổi, thảo luận giữa HS với HS, giữa HS với GV giúp cho HS lớp thực nghiệm có những biểu hiện nắm vững kiến thức hơn so với học sinh lớp đối chứng. Chất lượng học tập của học sinh các lớp thực nghiệm có dấu hiệu nâng lên, các học sinh này có được phương pháp học tập tốt hơn.

Tuy nhiên, việc dạy học theo phương pháp mới này thì: - Cả GV và HS đều khá mệt mỏi, phải đầu tư rất nhiều thời gian và công sức.

- Lớp học khá đông nên chưa bám sát được tất cả các HS. Số lượng 25 đến 35 HS/1lớp là vừa.

- Phương pháp này phù hợp với HS khá giỏi 2. Một số ý kiến đề xuất Qua việc thực nghiệm chúng tôi có một số kiến nghị để việc dạy học ở trường phổ thông ngày càng có hiệu quả hơn, đáp ứng được những đòi hỏi mới của đổi mới giáo dục toàn diện và sâu sắc.

- Tăng cường cơ sở vật chất và trang thiết bị, đồ dùng thí nghiệm, tạo điều

87 kiện mỗi nhóm một bộ thí nghiệm.

- Điều chỉnh số lượng học sinh mỗi lớp từ 25-35 HS, tạo điều kiện để GV có thể theo dõi, hướng dẫn, kiểm tra hoạt động, kịp thời phát hiện sai sót của từng học sinh.

- Đối với GV, cần nghiên cứu thêm về các phương pháp dạy học mới để áp dụng cho quá trình dạy học.

- Chúng tôi sẽ tiếp tục thử nghiệm đề tài ở các bài khác của chương trình vật lí phổ thông từ đó có thể thiết kế các bài dạy tốt hơn, góp phần tích cực vào việc triển khai chương trình dạy học theo hướng tiếp cận năng lực trong dạy học vật lí ở trường phổ thông.

88 TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.

Vũ Thị Nguyệt Anh (2009),“Bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm Vật lí cho học sinh khi dạy một số kiến thức chương “Chất khí” Vật lí 10, chương trình chuẩn”, Luận văn thạc sĩ giáo dục học Chuyên ngành Lý Luận và phương pháp dạy học vật lí phổ thông, ĐHSP Thành phố Hồ Chí Minh.

2.

Bộ Giáo dục và Đào tạo (2005), Luật Giáo dục, NXB Giáo dục, Hà Nội.

3.

Nguyễn Văn Biên (2013), “Thí nghiệm đơn giản đo chiết suất chất lỏng”, Tạp chí thiết bị giáo dục, số 100, trang 16-18, 34.

4.

Tô Văn Bình (2002), Thí nghiệm vật lí ở trường phổ thông, Đại học sư phạm Thái Nguyên.

5.

Chính phủ nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2001), Chiến lược phát triển giáo dục 2001-2010, Hà Nội.

6.

Nguyễn Trần Thị Hoa (2009), “Tổ chức, hướng dẫn học sinh sử dụng thí nghiệm vật lí trong dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Lớp 10 cơ bản nhằm phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và nâng cao hiệu quả dạy học”, ĐHSP Thành phố HCM.

7.

Nguyễn Ngọc Hưng (2001), Một số định hướng về phương pháp sử dụng thiết bị dạy học vật lí, ĐHSP Hà Nội, Hà Nội.

8.

Nguyễn Văn Khải (chủ biên), Nguyễn Duy Chiến, Phạm Thị Mai (2007), Lí luận dạy học vật líở trường phổ thông trung học, NXB Giáo dục.

9.

Nguyễn Quang Lạc, Lê Thị Thu Hiền (2014), “Những tiếp cận hiện đại của lý luận và phương pháp dạy học vật lí”, NXB Đại học sư phạm, Đại học Hà Nội.

10. Phạm Thị Phú (1999) “Bồi dưỡng phương pháp Thực nghiệm cho học sinh nhằm nâng cao hiệu quả dạy học cơ học lớp 10 phổ thông trung học”, luận án tiến sĩ. Đại học sư phạm Vinh.

11. Nghị quyết 29 –NQ/ TW năm 2013, Đổi mới căn bản toàn diện giáo dục đào tạo hội nhập quốc tế.

12. Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng (1999), “Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông”, NXB đại học quốc gia Hà Nội.

PL 1 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1 PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH (Phiếu này dung vào mục đích nghiên cứu khoa học. Không sử dụng để đánh giá HS. Mong các em vui lòng trả lời các câu hỏi sau) 1. Thông tin cá nhân Họ và tên:………………………………Nam/nữ:……Dân tộc: ..............................

Lớp: …………….Trường:........................................................................................

2. Nội dung phỏng vấn: Em hãy điền dấu (X) vào các ô mà em cho là thích hợp để trả lời mỗi câu hỏi dưới đây.(có (X), không (0)) Câu 1: Em vui lòng cho biết các vấn đề sau về bộ môn Vật lí Em có hứng thú học bộ môn vật lí không?  Trong giờ Vật lí em có chú ý nghe giảng không?  Trong giờ học có tự phát biểu ý kiến của mình không?  Qua mỗi tiết học có hiểu bài ngay trên lớp không?  Câu 2. Theo em những yếu tố nào sau đây ảnh hưởng đến khả năng nhận thức của em về môn Vật lý Không có sách giáo khoa  Phương pháp giảng bài của giáo viên  Không có tài liệu tham khảo  Không có thí nghiệm  Hạn chế của bản thân  Hoàn cảnh gia đình  Câu 3: Mức độ tham gia các hoạt động của em khi học môn Vật lí (đánh dấu (X) vào ô mà em đồng ý.

Mức độ thường xuyên STT Các hoạt động học tập Thường Thỉnh Chưa xuyên thoảng bao giờ Tự phát biểu với giáo viên về những điều 1 còn boăn khoăn.

2 Phát biểu theo yêu cầu của giáo viên 3 Nêu thắc mắc 4 Thảo luận nhóm 5 Tham gia làm thí nghiệm trực tiếp Tự giải bài tập không cần sự hướng dẫn của 6 giáo viên 7 Giải bài tập có bự hướng dẫn của giáo viên.

8 Có chuẩn bị bài mới trước khi đến lớp 9 Tham khảo thêm tài liệu ngoài SGK

PL 2 Câu 4: Em thường học Vật lí theo những cách nào?

Theo SGK  Theo vở ghi  Đọc thêm tài liệu tham khảo  Câu 5: Giáo viên Vật lí có thường xuyên sử dụng thí nghiệm trong quá trình giảng dạy hay không?

Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Chưa bao giờ  Câu 6: Trong một học kỳ , bạn được dùng thí nghiệm bao nhiêu lần?

…………….lần/học kỳ Câu 7: Theo em thì: Những phương pháp học mà em cảm thấy hứng thú học và dễ tiếp thu hơn?

Thuyết trình  Đàm thoại  Dạy học theo nhóm  Giải quyết vấn đề  Phương pháp thực nghiệm  Các phương pháp khác  Những phương pháp dạy học nào mà em thấy hiểu bài hơn, thích học hơn? ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... Để học tốt môn Vật lí, em có đề nghị gì? ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ...........................................................................................................................................

Xin chân thành cảm ơn ý kiến của các em

PL 3 PHIẾU TRAO ĐỔI Ý KIẾN VỚI GIÁO VIÊN (Về việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh khi dạy học Vật lí ở trường THPT) Xin các Thầy (Cô) vui lòng cho biết một số ý kiến sau đây và đánh dấu X và ô trống nếu câu trả lời có hoăc đồng ý.

1. Theo các Thầy (Cô), phương pháp thực nghiệm Vật lí là gì? ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ................................................................................................................................... ...................................................................................................................................

2. Trong các yếu tố sau đây, theo các Thầy (Cô) yếu tố nào nằm trong nội dung của phương pháp thực nghiệm Vật lí? a. Đặt vấn đề  b. Nêu giả thuyết và suy luận ra hệ quả  c. Đề xuất phương án thí nghiệm  d. Tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu  e. Xử lý số liệu  f. Khái quát, rút ra kết luận  3. Hiện nay Thầy(Cô) đã có những thông tin về phương pháp thực nghiệm Vật lí chưa? Nếu có, những hiểu biết đó Thầy (Cô) có được từ đâu? a. Từ trường đại học  b. Từ các đợt bồi dưỡng thường xuyên, bồi dưỡng thay sách  c. Từ việc tham khảo sách báo, mạng internet  d. Từ việc trao đổi chuyên môn với các đồng nghiệp khác  e. Từ nguồn khác  4. Theo các Thầy (Cô), việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh có thể tiến hành trong những tiết học nào? a. Tiết dạy bài mới  b. Tiết bài tập  c. Tiết thực hành  d. Tiết ngoại khoá  e. Tiết tổng kết ông tập  5. Theo Các Thầy (Cô), việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho các học sinh hiện nay sẽ gặp những khó khăn gì? a. Giáo viên chưa nắm rõ nội dung của việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh là làm những gì? Và làm như thế nào?  b. Do cơ sở vật chất, thiết bị thí nghiệm chưa đầy đủ, chưa chính xác  c. Do thời gian không có  d. Vì lý do khác 

PL 4 6. Theo Các Thầy (Cô), để giải quyết những khó khăn trên, cần những giải pháp nào? a. Phân bố lại nội dung sách giáo khoa  b. Giáo viên phải được bồi dưỡng về phương pháp thực nghiệm Vật lí  c. Có các bài soạn mẫu về việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm cho học sinh để định hướng cho giáo viên về phương pháp dạy học  d. Trang bị thêm các thiết bị cần thiết hỗ trợ cho việc tiến hành các thí nghiệm  e. Những giải pháp khác  7. Theo Các Thầy (Cô), nếu bồi dưỡng cho học sinh phương pháp thực nghiệm Vật lí sẽ giúp ích những gì cho học sinh? a. Nâng cao tính tích cực, tự lực, sáng tạo của học sinh  b. Gây hứng thú học tập cho học sinh  c. Học sinh được xây dựng một phương pháp đặc thù để có thể giải quyết những vấn đề tương tự không nằm trong nội dung chương trình học, từ đó có khả năng tự chiếm lĩnh kiến thức  d. Những lợi ích khác  Xin cảm ơn sự hợp tác của quý thầy cô giáo!

PL 5 PHỤ LỤC 2 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM

Hình 3.1. Học sinh làm thực nghiệm về cân bằng vật chịu tác dụng hai lực.

Hình 3.2. Học sinh làm thực nghiệm về cân bằng vật chịu tác dụng ba lực không song song.

PL 6

Hình 3.3. Học sinh làm thực nghiệm về điều kiện cân bằng vật có trục quay cố định.

Hình 3.4. Học sinh làm thực nghiệm về cân bằng cân bằng vật rắn có trục quay cố định ( thay đổi phương của lực).

PL 7

Hình 3.5. Học sinh làm thực nghiệm về quy tắc tổng hợp hai lực song song, cùng chiều.

PL 8 Hình 3.6. Học sinh làm thực nghiệm về điều kiện cân bằng vật có trục quay cố định.

Hình 3.7. Hình ảnh học sinh trả lời phiếu khảo sát

PL 9

Hình 3.8. Hình ảnh học sinh làm bài kiểm tra định lượng số 1

PL 10

Hình 3.9. Hình ảnh học sinh làm bài kiểm tra định lượng số 2

PL 11 PHỤ LỤC 3 CÁC ĐỀ KIỂM TRA ĐỀ KIỂM TRA SỐ 01 ( 20 PHÚT) I. Trắc nghiệm khách quan: Câu 1: Đă ̣c điể m của hê ̣ ba lực cân bằ ng là A. có giá đồ ng phẳ ng, có hơ ̣p lực bằ ng 0.

B. có giá đồ ng phẳ ng và đồ ng quy, có hơ ̣p lực khác 0.

C. có giá đồng quy, có hợp lực bằ ng 0.

D. có giá đồ ng phẳ ng và đồ ng quy, có hơ ̣p lực bằng 0.

Câu 2: Kết luận nào sau đây về điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song là đầy đủ?

A. Hợp của hai lực bất kỳ phải cân bằng với lực thứ ba.

B. Ba lực đó phải có giá đồng phẳng.

C. Ba lực đó phải có gái đồng quy.

D. Ba lực đó phải đồng phẳng và đồng quy.

Câu 3: Ba lực tác dụng lên cùng một vật rắn giữ cho vật cân bằng. Vật tiếp tục cân bằng nếu A. dời chỗ giá của một trong ba lực.

B. chia đôi độ lớn của hai trong ba lực.

C. nhân đôi độ lơn của một trong ba lực.

D. dời chỗ điểm đặt của một lực trên giá của nó.

Câu 4: Mô ̣t quả cầ u đồ ng chấ t có khố i lươ ̣ng 4 kg đươ ̣c treo vào tường thẳ ng đứng nhờ mô ̣t sơ ̣i dây hơ ̣p với tường mô ̣t góc α=30o. Bỏ qua ma sát ở chỗ tiế p xúc của quả cầ u với tường. Lấy g = 9,8 m/s2. Lực của quả cầ u tác du ̣ng lên tường có đô ̣ lớn A. 23 N. B. 22,6 N. C. 20 N. D. 19,6 N. II. Tự luận Một vật khối lượng m = 5,0kg được giữ yên trên mặt phẳng nghiêng bằng một sợi dây song song với mặt phẳng nghiêng. Góc nghiêng α=30o. Bỏ qua ma sát giữa vật và mặt phẳng nghiêng, lấy g = 10 m/s2. Xác định lực căng dây và phản lực của mặt phẳng nghiêng.

-----------------------------------Hết----------------------------------

PL 12 ĐỀ KIỂM TRA SỐ 02 (20 phút) I. Trắc nghiệm khách quan Câu 1: Mômen của một lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho A. tác dụng kéo của lực B. tác dụng làm quay của lực B. tác dụng uốn của lực D. tác dụng nén của lực Câu 2: Biểu thức nào là biểu thức mômen của lực đối với trục quay?

A. M = F.d B. M = F/d C. D.

F F d d F d F d 1

2

1

2

1

1

2

2

Câu 3: Đơn vị của Mômen lực: A. N/m B. N.m C. m/N D. N.m/s Câu 4: Nhận xét nào sau đây là đúng nhất. Quy tắc mômen lực A. chỉ được dùng cho vật rắn có trục quay cố định.

B. chỉ được dùng cho vật rắn không có trục cố định.

C. không dùng cho vật nào cả.

D. dùng cho cả vật rắn có trục quay cố định và không cố định.

Câu 5: Đoạn nào sau đây là cánh tay đòn của lực?

A. Khoảng cách từ trục quay đến giá của lực.

B. Khoảng cách từ trục quay đến điểm của lực.

C. Khoảng cách từ vật đến giá của lực.

D. Khoảng cách từ trục quay đến vật.

II. Tự luận Một người nâng một tấm gỗ đồng chất, tiết diện đều, có trọng lượng P = 200N. Người ấy tác dụng một lực F vào đầu trên của tấm gỗ để giữ cho nó hợp với mặt đất 300. Tính độ lớn của lực F khi F vuông góc với tấm gỗ.

----------------------------------Hết-------------------------------------

PL 13 ĐỀ KIỂM TRA SỐ 03 (20 phút) I. Trắc nghiệm khách quan Câu 1: Hệ thức nào sau đây đúng với trường hợp tổng hợp 2 lực song song, cùng chiều: A. B. C. D.

F F F F

1 1

1 1

d d d d

2 1

1 2

F d F d F d F d 2

1

; F = F1 + F2

2

2

; F = F1 + F2

2

2

; F = F1 - F2

2

1

; F = F1 - F2

Câu 2: Biểu thức của quay tắc hợp lực song song cùng chiều là A. B. C. D.

F d F d F d F d

1 1 1 2 1 1 1 2

F d F d F d F d 

2

; F = F1 - F2

2 2

; F = F 1 + F2

1 2

; F = F 1 + F2

2 2

; F = F1 - F2

1

Câu 3: hai người dùng chiếc gậy để khieeng một cỗ máy nặng 1000N. Điểm treo cỗ máy cách vai người thứ nhất 60cm và cách vai người thứ hai 40cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy. Mỗi người sẽ chịu một lực bằng: A. Người thứ nhất 400N, người thứ hai 600N B. Người thứ nhất 600N, người thứ hai 400N C. Người thứ nhất 500N, người thứ hai 500N D. Người thứ nhất 300N, người thứ hai 700N Câu 4:Một người gánh thùng ngô nặng 100N và một thùng gạo nặng 200N. hỏi vai của người đó phải chịu một lực bằng bao nhiêu? Bỏ qua trọng lượng của đòn gánh.

A . 300N B. 150N C. 100N D. 200N II. Tự luận Một người quẩy trên vai một chiếc bị có trọng lượng 50N. Chiếc bị đặt ở đầu gậy cách vai 60cm. Bỏ qua trọng lượng của gậy. a. Hãy tính lự giữ của tay để đòn gánh cân bằng. b. Nếu dịch chuyển gậy cho bị cách vai 30cm và tay cách vai 60cm, thì lực giữ của tay bằng bao nhiêu để gậy cân bằng? c. Trong hai trường hợp trên vai người chịu một áp lực bao nhiêu?

----------------------------Hết----------------------

PL 14

PL 15

PL 16

PL 17

PL 18

PL 19

PL 20

PL 21

PL 22