Khóa luận tốt nghiệp đại học: Phân loại và phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm vật lý 10 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:90

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khóa luận tốt nghiệp đại học "Phân loại và phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm vật lý 10 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực" trình bày các nội dung chính sau: Cơ sở lý luận; Phân loại và phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm theo định hướng phát triển năng lực; Hệ thống bài tập cơ học chất điểm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp đại học: Phân loại và phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm vật lý 10 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢNG NAM KHOA: LÝ – HÓA – SINH ---------- HÀ THỊ HẰNG NGA PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM VẬT LÝ 10 CƠ BẢN THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Quảng Nam, tháng 4 năm 2015
LỜI CẢM ƠN Em xin được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến Th.s Võ Hoàng Trân Châu, người đã trực tiếp hướng dẫn, động viên và chỉ bảo tận tình để em hoàn thành khóa luận. Em xin được chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa vật lý trường Đại học Sư phạm Quảng Nam đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ em trong quá trình học tập và thực hiện khóa luận. Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã quan tâm, động viên và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa luận. Quảng Nam, tháng 4 năm 2016 Người thực hiện Hà Thị Hằng Nga
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của Th.s Võ Hoàng Trân Châu. Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo. Quảng Nam, tháng 4 năm 2016 Người thực hiện Hà Thị Hằng Nga
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GDPT : Giáo dục phổ thông GD&ĐT : Giáo dục và đào tạo THPT : Trung học phổ thông HS : Học sinh GV : Giáo viên SGK : Sách giáo khoa NLTP : Năng lực thành phần PP : Phương pháp ĐLVL : Đại lượng vật lý CĐ : Chuyển động HQC : Hệ quy chiếu
DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ A. Bảng biểu Bảng 1.1. Năng lực chuyên biệt môn vật lý ........................................................... 8 Bảng 1.2. Cấp độ các năng lực ............................................................................. 10 Bảng 1.3. Bảng mô tả các bậc trình độ nhận thức ............................................... 16 Bảng 2.1. Động học chất điểm ............................................................................. 21 Bảng 2.2. Động lực học chất điểm ....................................................................... 23 B. Sơ đồ Sơ đồ 2.1………………………………………………………………………...20 Sơ đồ 2.2………………………………………………………………………...21
MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN……………………………………………………………………..i LỜI CAM ĐOAN………………………………………………………………...ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT……………………………………………iii DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ………………………………………..........iv I. MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1 1.1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu của đề tài ........................................................................................ 2 1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài ........................................................................... 2 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 2 1.5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 2 1.6. Cấu trúc khóa luận ......................................................................................... 2 II. NỘI DUNG ..................................................................................................... 3 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN .............................................................................. 3 1.1. Định hướng đổi mới giáo dục phổ thông ....................................................... 3 1.1.1. Đổi mới giáo dục trên thế giới ..................................................................... 3 1.1.2. Đổi mới giáo dục phổ thông ở Việt Nam ..................................................... 3 1.2. Định hướng đổi mới chương trình GDPT sau năm 2015 ở Việt Nam ........... 4 1.2.1. Chuyển từ chương trình định hướng nội dung dạy học sang chương trình định hướng năng lực .............................................................................................. 4 1.2.2. Đổi mới phương pháp dạy học nhằm chú trọng phát triển năng lực HS..... 4 1.2.3. Đổi mới kiểm tra, đánh giá hoạt động học tập của HS ............................... 5 1.3. Năng lực và một số năng lực chuyên biệt môn Vật lý đối với HS THPH ...... 6 1.3.1. Định nghĩa về năng lực ................................................................................ 6 1.3.2. Cấu trúc chung của năng lực ....................................................................... 6 1.3.3. Một số năng lực chuyên biệt trong môn Vật lý đối với học sinh THPT ....... 7 1.3.4. Kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực của HS THPT ... 10 1.4. Bài tập vật lý ............................................................................................... 12 1.4.1. Khái niệm và tác dụng của bài tập vật lý ................................................... 12 1.4.2. Phân loại bài tập vật lý .............................................................................. 12
1.4.3. Phương pháp giải bài tập vật lý ................................................................. 13 1.5. Bài tập vật lý theo định hướng phát triển năng lực ...................................... 15 1.5.1. Khái niệm, vai trò và đặc điểm của bài tập vật lý theo định hướng phát triển năng lực ....................................................................................................... 15 1.5.2. Phân loại bài tập theo định hướng phát triển năng lực ............................. 16 1.5.3. Đánh giá bài tập theo định hướng phát triển năng lực bằng bảng rubic .. 17 Kết luận chương 1 .............................................................................................. 19 Chương 2. PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC .............................. 20 2.1. Vị trí, cấu trúc phần cơ học chất điểm trong chương trình vật lý 10 cơ bản .......... 20 2.2. Phân loại và xây dựng phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm theo định hướng phát triển năng lực ................................................................................... 21 2.2.1. Nội dung cơ học chất điểm theo chuẩn kiến thức, kỹ năng ....................... 21 2.2.2. Một số chú ý trong giải bài tập cơ học chất điểm...................................... 24 2.2.3. Một số phương pháp chung giải toán cơ học chất điểm vật lý 10 cơ bản . 29 2.2.4. Bài tập cơ học chất điểm vật lý 10 cơ bản ................................................. 32 Kết luận chương 2 .............................................................................................. 38 Chương 3. HỆ THỐNG BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM ............................... 39 Kết luận chương 3 .............................................................................................. 58 III. KẾT LUẬN .................................................................................................. 59 IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 60 V. PHỤ LỤC VI. NHẬN XÉT CỦA GVHD
I. MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài Thế giới vật chất xung quanh ta và trong vũ trụ rất phong phú, đa dạng và luôn biến đổi. Vật lý học nghiên cứu những tính chất đơn giản và khái quát nhất của vật thể. Có thể phân chia vật lý học thành các lĩnh vực: cơ, nhiệt, điện từ, quang và vật lý nguyên tử. Cơ học được biết đến từ thời kỳ Phục Hưng, sau đó, được phát triển và hoàn thiện dần mà Galilê (1564 – 1642) chính là cha đẻ của vật lý học thực nghiệm với thí nghiệm nổi tiếng về sự rơi tự do của các vật trên đỉnh tháp nghiêng thành Pida, nghiên cứu chuyển động của vật được ném ngang. Kế thừa thành công phương pháp thực nghiệm của Galilê là nhà vật lý người Anh Newton (1642 – 1727). Ông đã phát biểu những định luật cơ bản của cơ học dưới dạng ba tiên đề của chuyển động, làm cơ sở để giải các bài toán cơ bản về mối quan hệ giữa lực và chuyển động. Là sinh viên năm cuối, tôi nhận thấy ngoài việc trao dồi kỹ năng, phương pháp dạy học thì giải bài tập là rất cần thiết. Quá trình giải bài tập là quá trình vận dụng lý thuyết vào giải quyết các nhiệm vụ học tập cụ thể, qua đó, rèn luyện được tính kiên trì, chủ động, góp phần phát triển tư duy sáng tạo của người học. Việc giải bài tập vật lý có tác dụng rất tích cực đến quá trình giáo dục và phát triển nhân cách con người, tạo niềm tin, tình yêu và lòng say mê nghiên cứu khoa học. Đặc biệt, đây chính là thước đo đích thực và chính xác trong việc nắm vững kiến thức. Cơ học chất điểm là một trong những nội dung quan trọng, gắn liền với cuộc sống hằng ngày, việc hệ thống bài tập cơ học chất điểm theo định hướng phát triển năng lực chính là công cụ để học sinh luyện tập nhằm hình thành kỹ năng, kỹ xảo cần thiết, đồng thời là công cụ hữu hiệu để giáo viên, các cán bộ quản lý giáo dục kiểm tra, đánh giá năng lực học sinh và biết được mức độ đạt chuẩn của quá trình dạy học. Với những lý do trên, tôi chọn đề tài: “Phân loại và phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm vật lý 10 cơ bản theo định hướng phát triển năng lực”. 1
1.2. Mục tiêu của đề tài - Hệ thống nội dung lý thuyết phần cơ học chất điểm - Hệ thống bài tập theo chủ đề cơ học chất điểm 1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài - Xây dựng các tiêu chí để phân loại bài tập - Nghiên cứu tổng hợp và phân loại nội dung lý thuyết cơ học chất điểm theo từng năng lực thành phần cụ thể - Trên cơ sở đó, đưa ra phương pháp giải bài tập cụ thể và bài tập rèn luyện 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Nội dung kiến thức cơ học chất điểm - Phân loại, phương pháp giải bài tập cơ học chất điểm theo hướng phát triển năng lực 1.5. Phương pháp nghiên cứu Để nghiên cứu đề tài tôi sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết là chủ yếu: - Nghiên cứu cơ sở lý luận về phương pháp giải bài tập theo hướng phát triển năng lực - Nghiên cứu và tổng hợp nội dung cơ học chất điểm 1.6. Cấu trúc khóa luận Khóa luận gồm lời cam đoan, lời cảm ơn, mục lục, danh mục các chữ viết tắt, danh mục các bảng biểu, phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo và phần phụ lục, phần nội dung gồm có ba chương: Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN Chương 2: PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC Chương 3: HỆ THỐNG BÀI TẬP CƠ HỌC CHẤT ĐIỂM 2
II. NỘI DUNG Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1. Định hướng đổi mới giáo dục phổ thông 1.1.1. Đổi mới giáo dục trên thế giới Cùng với sự phát triển của khoa học - công nghệ, nhân loại đang bước vào thế kỉ của văn minh tri thức với những thành tựu rực rỡ của khoa học kỹ thuật. Nền văn minh đó đòi hỏi con người cần phải có tri thức, sự nhạy bén và năng lực sáng tạo để nắm bắt và giải quyết các vấn đề mới nảy sinh. Để đáp ứng yêu cầu đó, giáo dục cần được đổi mới, giáo dục trở thành chiếc đòn bẩy, là “công cụ chủ yếu tạo ra sự phát triển”, thúc đẩy khoa học kỹ thuật và sản xuất tiến lên, góp phần cải thiện đời sống. Trên thế giới hiện nay, việc đổi mới giáo dục đang được tiến hành theo một số phương hướng như tích cực hóa quá trình dạy học; cá thể hóa việc dạy học; dạy học lấy HS làm trung tâm và đặc biệt dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học… Đổi mới giáo dục nhằm đạt được mục tiêu: học để biết - trong đó nhấn mạnh tầm quan trọng của những kiến thức hàm chứa nội dung ý nghĩa và chính xác; học để làm - tập trung vào tầm quan trọng của việc ứng dụng, sự xác đáng và những kĩ năng; học để sống cùng nhau - trong đó thừa nhận tầm quan trọng của động lực xã hội tích cực; học cách tồn tại - tập trung vào tầm quan trọng của trách nhiệm, phát triển cá nhân, siêu nhận thức; học cách thay đổi bản thân và xã hội - tập trung vào sự thay đổi nhận thức. Học không chỉ bó hẹp trong phạm vi một quốc gia hay trường học nào. Việc đổi mới giáo dục đang diễn ra trên quy mô toàn cầu, không chỉ ở các nước phát triển mà còn ở các nước đang phát triển. Điều đó cho ta thấy vị trí hàng đầu của giáo dục yêu cầu bức thiết cần phải đổi mới giáo dục. Đổi mới giáo dục góp phần thúc đẩy sự phát triển đất nước. 1.1.2. Đổi mới giáo dục phổ thông ở Việt Nam Trong những năm qua, Đảng và nhà nước ta xác định việc đổi mới giáo dục THPT là nhiệm vụ quan trọng, chỉ có thay đổi căn bản giáo dục mới có thể đào tạo ra lớp người lao động mới – những người lao động năng động, sáng tạo 3
có tiềm năng cạnh tranh trí tuệ. Việc đổi mới giáo dục trung học dựa trên những đường lối, quan điểm chỉ đạo giáo dục của nhà nước, đó là những định hướng quan trọng về chính sách và quan điểm trong việc phát triển và đổi mới giáo dục phổ thông. Việc đổi mới phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá cần phù hợp với những định hướng đổi mới chung của chương trình giáo dục trung học. 1.2. Định hướng đổi mới chương trình GDPT sau năm 2015 ở Việt Nam Trong dự thảo “Đề án đổi mới GDPT sau năm 2015” của bộ GD & ĐT đã nhấn mạnh xây dựng chương trình GDPT Việt Nam theo định hướng phát triển phẩm chất năng lực người học. 1.2.1. Chuyển từ chương trình định hướng nội dung dạy học sang chương trình định hướng năng lực Chương trình giáo dục định hướng năng lực (định hướng phát triển năng lực) nay còn gọi là dạy học định hướng kết quả đầu ra được bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỉ XX và ngày nay đã trở thành xu hướng giáo dục quốc tế. Giáo dục định hướng năng lực nhằm mục tiêu phát triển năng lực người học. Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng đầu ra của việc dạy học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Chương trình này nhấn mạnh vai trò của người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức. Khác với chương trình định hướng nội dung, chương trình dạy học định hướng năng lực tập trung vào việc mô tả chất lượng đầu ra, có thể coi là sản phẩm cuối cùng của quá trình dạy học. Việc quản lí chất lượng dạy học chuyển từ việc điều khiển đầu vào sang điều khiển đầu ra, tức là kết quả học tập của HS. 1.2.2. Đổi mới phương pháp dạy học nhằm chú trọng phát triển năng lực HS Phương pháp dạy học theo quan điểm phát triển năng lực không chỉ chú ý tích cực hóa năng lực HS về trí tuệ mà còn chú ý rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, đồng thời gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành thực tiễn tăng việc học tập trong nhóm, đổi 4
mới quan hệ GV - HS theo hướng cộng tác có ý nghĩa quan trọng nhằm phát triển năng lực xã hội. Bên cạnh việc học tập theo những tri thức và kĩ năng riêng lẻ của các môn học chuyên môn, cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết các vấn đề phức hợp. Những định hướng chung, tổng quát về đổi mới phương pháp dạy học các môn học thuộc chương trình giáo dục định hướng phát triển năng lực là: - Phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động của người học, hình thành và phát triển năng lực tự học (sử dụng SGK, nghe, ghi chép, tìm kiếm thông tin…) trên cơ sở đó, trau dồi các phẩm chất linh hoạt, độc lập, sáng tạo của tư duy. - Có thể lựa chọn một cách linh hoạt các phương pháp chung và phương pháp đặc thù của môn học để thực hiện. Tuy nhiên, dù sử dụng bất kỳ phương pháp nào cũng phải đảm bảo nguyên tắc “HS tự mình hoàn thành nhiệm vụ nhận thức với sự tổ chức, hướng dẫn của GV”. - Việc sử dụng phương pháp dạy học gắn chặt với hình thức tổ chức dạy học tùy theo mục tiêu, nội dung, đối tượng và điều kiện cụ thể mà có những hình thức tổ chức phù hợp như học cá nhân, học nhóm; học trong lớp, học ở ngoài lớp… cần chuẩn bị tốt về phương pháp đối với các giờ thực hành để đảm bảo yêu cầu rèn luyện kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao hứng thú cho người học. - Cần sử dụng đầy đủ và hiệu quả thiết bị dạy học môn học tối thiểu đã quy định. Có thể sử dụng đồ dùng dạy học tự làm nếu xét thấy cần thiết với nội dụng học và phù hợp với đối tượng HS. Tích cực vận dụng công nghệ thông tin trong dạy học. 1.2.3. Đổi mới kiểm tra, đánh giá hoạt động học tập của HS Xu hướng đổi mới kiểm tra đánh giá kết quả học tập của HS tập trung vào các hướng sau: - Chuyển từ chủ yếu đánh giá kết quả học tập cuối môn học, khóa học (đánh giá tổng kết) nhằm mục đích xếp hạng, phân loại sang sử dụng các loại hình thức đánh giá thường xuyên, đánh giá định kỳ sau từng chủ đề, từng chương nhằm mục đích phản hồi điều chỉnh quá trình dạy học (đánh giá quá trình). 5
- Chuyển từ chủ yếu đánh giá kiến thức, kỹ năng sang đánh giá năng lực của người học. Tức là chuyển trọng tâm đánh giá chủ yếu từ ghi nhớ, hiểu kiến thức, sang đánh giá năng lực vận dụng, giải quyết những vấn đề của thực tiễn, đặc biệt chú trọng đánh giá các năng lực tư duy bậc cao như tư duy sáng tạo. - Chuyển việc đánh giá từ một hoạt động gần như độc lập với quá trình dạy học sang việc tích hợp đánh giá vào quá trình dạy học, xem đánh giá như là một phương pháp dạy học. - Tăng cường sử dụng công nghệ thông tin trong kiểm tra, đánh giá: sử dụng các phần mềm thẩm định có các đặc tính đo lường của công cụ (độ tin cậy, độ khó, độ phân biệt, độ giá trị) và sử dụng các mô hình thống kê vào xử lí phân tích, lí giải kết quả đánh giá. 1.3. Năng lực và một số năng lực chuyên biệt môn Vật lý đối với HS THPH 1.3.1. Định nghĩa về năng lực Có nhiều cách định nghĩa về năng lực: - Nhóm lấy dấu hiệu về các yếu tố tạo thành khả năng hành động để định nghĩa: “Năng lực là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống”. - Nhóm lấy dấu hiệu tố chất tâm lí để định nghĩa: “Năng lực là một thuộc tính tích hợp của nhân cách, là tổ hợp các đặc tính tâm lí của cá nhân phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động xác định, đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả tốt đẹp”. 1.3.2. Cấu trúc chung của năng lực Để hình thành và phát triển năng lực cần xác định thành phần và cấu trúc của chúng. Có nhiều loại năng lực khác nhau. Việc mô tả cấu trúc và các thành phần năng lực cũng khác nhau. Cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả là kết hợp của bốn năng lực thành phần: Năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. - Năng lực chuyên môn (Professional competency): Là khả năng thực hiện nhiệm vụ chuyên môn cũng như khả năng đánh giá kết quả chuyên môn một cách 6
độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn. Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung chuyên môn và chủ yếu gắn với khả năng nhận thức và tâm lí vận động. - Năng lực phương pháp (Methodical competency): Là khả năng đối với những hành động có kế hoạch, định hướng có mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề. Năng lực phương pháp bao gồm năng lực phương pháp chung và năng lực phương pháp chuyên môn. Trung tâm của phương pháp nhận thức là khả năng tiếp nhận, xử lý, đánh giá, truyền thụ và trình bày tri thức. Nó được tiếp nhận qua việc học phương pháp luận - giải quyết vấn đề. - Năng lực xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống giao tiếp ứng xử xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau trong sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác. Nó được tiếp nhận qua việc học giao tiếp. - Năng lực cá thể (Induvidual competency): Là khả năng xác định, đánh giá những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của cá nhân, phát triển năng khiếu, xây dựng và thực hiện kế hoạch phát triển cá nhân, những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các thái độ và hành vi ứng xử. Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc - đạo đức và liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm. 1.3.3. Một số năng lực chuyên biệt trong môn Vật lý đối với học sinh THPT Trong văn bản dự thảo “Đề án đổi mới GDPT sau năm 2015” của Bộ GD&ĐT và tài liệu tập huấn “Dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả học tập theo định hướng phát triển năng lực học sinh”, HS THPT cần được phát triển những năng lực chung: Năng lực tự học; Năng lực giao tiếp; Năng lực hợp tác; Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông; Năng lực sử dụng ngôn ngữ; Năng lực tính toán. Trong đó, mục tiêu của việc giảng dạy môn Vật lý trong nhà trường phổ thông là HS tiếp thu kiến thức về những tri thức khoa học phổ thông cơ bản về các đối tượng Vật lý quan trọng trong tự nhiên và đời sống, tập trung vào việc hiểu các khái niệm cơ bản của Vật lý, về các chất, sự biến đổi các chất, mối liên hệ qua lại giữa công nghệ Vật lý, môi trường và con người và các ứng dụng của 7
chúng trong tự nhiên và khoa học kĩ thuật. Những tri thức này rất quan trọng, giúp HS có nhận thức khoa học về thế giới vật chất, góp phần phát triển năng lực nhận thức và năng lực hành động, hình thành nhân phẩm chất người lao động mới năng động, sáng tạo. Trên cơ sở duy trì, tăng cường các phẩm chất và năng lực đã hình thành thông qua môn vật lý ở cấp THPT, HS có được hệ thống kiến thức vật lý phổ thông cơ bản, hiện đại và thiết thực, từ đơn giản đến phức tạp, về kiến thức cơ sở vật lý chung: cơ, nhiệt, điện từ, quang và hạt nhân nguyên tử. Hình thành và phát triển nhân cách của một công dân, phát triển các tiềm năng, các năng lực sẵn có và các năng lực chuyên biệt của môn vật lý như: năng lực làm chủ và phát triển bản thân, năng lực về quan hệ xã hội, năng lực công cụ. Bảng 1.1: Năng lực chuyên biệt môn vật lý [6] Nhóm năng lực thành NĂNG LỰC THÀNH PHẦN TRONG MÔN VẬT LÝ phần Nhóm NLTP HS có thể: liên quan - K1: Trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, đến sử dụng nguyên lý vật lý cơ bản, các phép đo, các hằng số vật lý kiến thức - K2: Trình bày được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lý vật lý - K3: Sử dụng được kiến thức vật lý để thực hiện các nhiệm vụ học tập - K4: Vận dụng (giải thích, dự đoán, tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp… ) kiến thức vật lý vào các tình huống thực tiễn Nhóm NLTP HS có thể: về phương - P1: Đặt ra những câu hỏi về một sự kiện vật lý pháp (chủ - P2: Mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ vật lý và chỉ ra yếu tập các quy luật vật lý trong hiện tượng đó trung vào - P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lý thông tin từ các nguồn khác năng lực nhau để giải quyết vấn đề trong học tập vật lý thực nghiệm - P4: Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lý và năng lực - P5: Lựa chọn và sử dụng công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lý 8
thành phần - P6: Chỉ ra được điều kiện lý tưởng của hiện tượng vật lý hóa) - P7: Đề xuất được giả thuyết; suy ra các hệ quả có thể kiểm tra được - P8: Xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lý kết quả thí nghiệm và rút ra nhận xét - P9: Biện luận tính đúng đắn của kết quả thí nghiệm và tính đúng đắn các kết luận được khái quát hóa từ kết quả thí nghiệm này Nhóm NLTP HS có thể: trao đổi - X1: Trao đổi kiến thức và ứng dụng vật lý bằng ngôn ngữ vật lý và các thông tin cách diễn tả đặc thù của vật lý - X2: Phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn ngữ đời sống và ngôn ngữ vật lý (chuyên ngành) - X3: Lựa chọn, đánh giá được các nguồn thông tin khác nhau - X4: Mô tả được cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị kỹ thuật, công nghệ - X5: Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lý của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) - X6: Trình bày các kết quả từ các hoạt động học tập vật lý của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông tin, thí nghiệm, làm việc nhóm…) một cách phù hợp - X7: Thảo luận được kết quả công việc của mình và những vấn đề liên quan dưới góc nhìn vật lý - X8: Tham gia hoạt động nhóm trong học tập vật lý 9
Nhóm NLTP HS có thể: liên quan - C1: Xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kỹ năng, thái độ của cá đến cá nhân nhân trong học tập vật lý - C2: Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lý nhằm nâng cao trình độ bản thân - C3: Chỉ ra được vai trò (cơ hội) và hạn chế của các quan điểm vật lý đối với các trường hợp cụ thể trong môn vật lý và ngoài môn vật lý - C4: So sánh và đánh giá được – dưới khía cạnh vật lý – các giải pháp kỹ thuật khác nhau về mặt kinh tế, xã hội và môi trường - C5: Sử dụng được kiến thức vật lý để đánh giá và cảnh báo mức độ an toàn của thí nghiệm, của các vấn đề trong cuộc sống và của các công nghệ hiện đại - C6: Nhận ra được ảnh hưởng vật lý lên các mối quan hệ xã hội và lịch sử 1.3.4. Kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực của HS THPT Để đánh giá và giúp GV phân loại HS, người ta cũng đưa vào bảng phân cấp độ năng lực thành ba bậc. Bảng 1.2: Cấp độ các năng lực [6] Nhóm Cấp độ năng lực I II III Năng lực KI: Tái hiện kiến KII: Vận dụng kiến thức KIII: Liên kết và chuyền tải sử dụng thức kiến thức kiến thức - Tái hiện được các - Xác định và sử dụng - Vận dụng kiến thức trong kiến thức và đối kiến thức trong những tình huống có phần mới mẻ. tượng vật lý cơ tình huống đơn giản. - Lựa chọn đặc tính phù hợp. bản. - Sử dụng phép tương tự. Năng lực PI: Mô tả lại các PII: Sử dụng các PP PIII: Lựa chọn và vận dụng phương PP chuyên biệt chuyên biệt PP chuyên biệt để giải quyết pháp vấn đề - Áp dụng, mô tả - Sử dụng các chiến lược - Lựa chọn và áp dụng một các PP vật lý, đặc giải bài tập. cách có mục đích và liên kết 10
biệt là PP thực - Lập kế hoạch và tiến các phương pháp chuyên môn, nghiệm. hành thí nghiệm đơn bao gồm cả thí nghiệm đơn giản giản và toán học hóa. - Mở rộng kiến thức theo - Tự chiếm lĩnh kiến thức. hướng dẫn. Năng lực XI: Làm theo mẫu XII: Sử dụng hình thức XIII: Ta lựa chọn cách diễn tả trao đổi diễn tả cho trước diễn tả phù hợp và sử dụng thông tin - Diễn tả một đối - Diễn tả một đối tượng - Lựa chọn, vận dụng và phản tượng đơn giản bằng ngôn ngữ vật lý và hồi các hình thức diễn tả một bằng nói và viết có cấu trúc. cách có tính toán và hợp lý. hoặc theo mẫu cho - Biện luận, giải thích về - Thảo luận về mức độ giới trước theo hướng một đối tượng. hạn phù hợp của một chủ đề. dẫn. - Lí giải các nhận định. - Đặt những câu hỏi về đối tượng. Năng lực CI CII CIII cá thể - Áp dụng sự đánh - Bình luận những đánh - Tự đưa ra những đánh giá giá có sẵn. giá đã có. của bản thân. - Nhận thấy tác - Đưa ra những quyết - Đánh giá ý nghĩa của các động của kiến thức định theo các khía cạnh kiến thức vật lý. vật lý. đặc trưng của vật lý. - Sử dụng các kiến thức vật lý - Phát biểu được - Phân biệt giữa các bộ như nền tảng của cả quá trình bối cảnh công nghệ phận vật lý và các bộ đánh giá các đối tượng. đơn giản dưới nhãn phận khác của đánh giá. - Xắp xếp các hiện tượng vào quan vật lý. một bối cảnh vật lý. Tùy các năng lực hoặc năng lực thành phần có thể khác nhau nhưng khi phân tích chúng thành các thành tố năng lực cụ thể thì ta sẽ thu được các thành tố năng lực về cơ bản là giống nhau. 11
1.4. Bài tập vật lý 1.4.1. Khái niệm và tác dụng của bài tập vật lý * Khái niệm bài tập vật lý: Bài tập vật lý là một vấn đề đặt ra đòi hỏi người học phải giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép tính toán và những thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lý. * Tác dụng của bài tập vật lý: - Bài tập vật lý giúp người học ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức. - Bài tập vật lý có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt đến kiến thức mới. - Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát. - Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện người học làm việc tự lực cao. - Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện phát triển tư duy sáng tạo của người học. - Giải bài tập vật lý có tác dụng rèn luyện kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức của người học. 1.4.2. Phân loại bài tập vật lý Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý. Nếu phân loại theo độ khó thì có bài tập cơ bản và nâng cao; phân loại theo các bước của quá trình dạy học sẽ có bài tập mở bài, vận dụng, củng cố, bài tập về nhà và bài tập kiểm tra; theo phân môn vật lý bao gồm bài tập về cơ, nhiệt, điện từ, quang và vật lý nguyên tử; phân loại dựa trên mức đô nhận thức sẽ bao gồm bài tập vận dụng - tái hiện tái tạo, bài tập hiểu - áp dụng, vận dụng - linh hoạt, phân tích - tổng hợp và bài tập đánh giá. Tuy nhiên, phân loại theo cách giải là rõ ràng nhất, theo đó, bài tập vật lý chia làm bốn loại: 1.4.2.1. Bài tập định tính Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải, học sinh không cần phải thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ là những phép tính đơn giản, có thể nhẩm được nhưng chủ yếu là sử dụng phép suy luận logic, do đó phải hiểu rõ bản chất các khái niệm, định luật vật lý và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể. 12
1.4.2.2. Bài tập tính toán Bài tập tính toán là những bài tập mà muốn giải chúng ta phải thực hiện một loạt phép tính và kết quả thu được là một đáp số định lượng, tìm giá trị của một số đại lượng vật lý. - Bài tập tính toán tập dược là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản. Bài tập này có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học giúp học sinh hiểu rõ ý nghĩa vật lý. - Bài tập tính toán tổng hợp là bài tập mà muốn giải nó thì phải vận dụng nhiều khái niệm, định luật và nhiều công thức. Bài tập này có tác dụng đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ mối quan hệ khác nhau của các quá trình vật lý. 1.4.2.3. Bài tập thí nghiệm Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lý thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập. Những thí nghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản. Bài tập thí nghiệm có tác dụng tốt về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kỹ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lý thuyết và thực tiễn. 1.4.2.4. Bài tập đồ thị Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị. 1.4.3. Phương pháp giải bài tập vật lý Bước 1: Tìm hiểu đề bài - Đọc, ghi ngắn gọn các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm. - Mô tả lại tình huống được nêu trong đề bài, vẽ hình minh họa. - Nếu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu được các dữ liệu cần thiết. Bước 2: Phân tích nội dung, làm rõ bản chất vật lý mô tả trong bài tập Bước phân tích này có tác dụng quyết định đến chất lượng của việc giải bài toán vật lý. Cần làm sáng tỏ một số điểm sau: 13