ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
PHẠM HOÀI THU
TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG
"ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM", VẬT LÍ 10
THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM VẬT LÍ
(Chuyên ngành: Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lí)
Mã số: 60.14.01.11
Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Lê Thị Thu Hiền
HÀ NỘI - 2016
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn thạc sĩ, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn đến Ban giám
hiệu; Phòng đào tạo; Ban Chủ nhiệm và quý Thầy, Cô giáo khoa Sư phạm trường
Đại học Giáo dục - Đại học Quốc gia hà Nội .
Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc về sự hướng dẫn tận tình chu
đáo của TS. Lê Thị Thu Hiền trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, quý Thầy, Cô giáo tổ Vật lí,
trường THPT Nguyễn Gia Thiều , Hà Nội, đặc biệt là cô giáo Đinh Thị Phương Nga
đã nhiệt tình giúp đỡ, trao đổi và tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình
nghiên cứu và thực nghiệm đề tài.
Cuối cùng, tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, người thân, bạn
bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tác giả trong quá trình học tập và thực hiện
đề tài.
Dù đã rất cố gắng nhưng luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót, tác
giả mong nhận được sự góp ý của quý thầy, cô giáo và các bạn.
Hà Nội, ngày 28 tháng 10 năm 2016
Tác giả
i
Phạm Hoài Thu
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và không
trùng lập với các đề tài khác.
Hà Nội, ngày 28 tháng 10 năm 2016
Tác giả
ii
Phạm Hoài Thu
QUY ƢỚC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Viết tắt Viết đầy đủ
ĐC : Đối chứng
Giáo dục GD :
Giáo viên GV :
Học sinh HS :
Năng lực tự học NLTH :
Nhà xuất bản NXB :
PHT : Phiếu học tập
PPDH : Phương pháp dạy học
SBT : Sách bài tập
SGK : Sách giáo khoa
TH : Tự học
THPT : Trung học phổ thông
TN : Thực nghiệm
iii
TNSP: Thực nghiệm sư phạm
MỤC LỤC
iv
MỞ ĐẦU.............................................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài. ............................................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................................... 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu................................................................................. 2 4. Giả thuyết khoa học ........................................................................................................ 2 5. Phương pháp nghiên cứu. ............................................................................................... 2 6. Nhiệm vụ nghiên cứu. .................................................................................................... 3 7. Dự kiến đóng góp của luận văn ..................................................................................... 3 8. Dự kiến cấu trúc của đề tài. ........................................................................................... 3 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT LÍ THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC ................ 4 1.1. Tổng quan lịch sử vấn đề nghiên cứu ........................................................................ 4 1.1.1. Những nghiên cứu ở nước ngoài ............................................................................ 4 1.1.2. Những nghiên cứu trong nước ................................................................................ 5 1.2. Quá trình dạy học - Dạy tự học .................................................................................. 6 1.2.1. Hoạt động Dạy học - Hoạt động học tập ............................................................... 6 1.2.1.1. Quan niệm về hoạt động ....................................................................................... 6 1.2.1.2. Hoạt động dạy học ................................................................................................ 7 1.2.1.3. Hoạt động học tập .................................................................................................. 7 1.2.1.4. Mối quan hệ giữa hoạt động dạy và hoạt động học .......................................... 8 1.2.3. Tự học và quá trình tự học ...................................................................................... 9 1.2.3.1. Các quan niệm về tự học ...................................................................................... 9 1.2.3.2. Quá trình tự học .................................................................................................. 10 1.2.4. Vai trò của tự học trong hoạt động học tập ........................................................ 11 1.2.5. Các cấp độ tự học ........................................................................................... 12 1.2.6. Các hình thức tự học của học sinh ....................................................................... 13 1.3. Năng lực tự học Vật lí của học sinh THPT ............................................................ 13 1.3.1. Khái niệm năng lực của học sinh Trung học phổ thông .................................... 13 1.3.1.1. Năng lực ............................................................................................................... 13 1.3.1.2. Năng lực của học sinh trung học phổ thông ................................................ 15 1.3.2. Năng lực tự học của học sinh trung học phổ thông ........................................... 15 1.3.2.1. Khái niệm về năng lực tự học ............................................................................ 15 1.3.3. Đặc trưng về năng lực tự học Vật lí của học sinh THPT .................................. 18
v
1.3.4. Những đặc điểm tâm lý cá nhân trong năng lực tự học Vật lí của học sinh THPT ................................................................................................................................... 19 1.4. Tổ chức dạy học theo hướng phát triển năng lực tự học Vật lí của học sinh THPT ...... 20 1.4.1. Phát triển năng lực tự học cho học sinh thông qua dạy học với tài liệu có hướng dẫn theo mô đun .................................................................................................... 20 1.4.1.1. Thiết kế tài liệu có hướng dẫn theo mô đun môn Vật lí cho học sinh ........... 20 1.4.1.2. Tổ chức dạy học Vật lí với tài liệu hướng dẫn theo mô đun .......................... 22 1.4.1.2.1. Sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn cho học sinh tự học trên lớp với sự hướng dẫn của giáo viên .................................................................................................. 22 1.4.2. Tổ chức dạy học cho học sinh với sự hỗ trợ của các phiếu học tập ................ 25 1.4.2.1. Thiết kế hệ thống phiếu học tập trong dạy học Vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh ........................................................................................... 25 1.4.2.2. Tổ chức dạy học Vật lí với sự hỗ trợ của phiếu học tập ................................. 27 1.4.3. Sử dụng một số phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực trong dạy học Vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh. ................................................... 27 1.4.3.1. Phương pháp vấn đáp ......................................................................................... 27 1.4.3.2. Phương pháp nêu và giải quyết vấn đề. ........................................................... 28 1.4.3.3. Phương pháp dạy học theo nhóm ...................................................................... 28 1.5. Thực trạng tự học của học sinh trong dạy môn Vật lí ở trường THPT .................. 31 1.5.1. Thực trạng hoạt động tự học môn Vật lí của học sinh trung học phổ thông .. 31 1.5.2. Thực trạng khả năng tự học môn Vật lí của học sinh trung học phổ thông .... 33 1.6. Kết luận chương 1 ...................................................................................................... 35 Chƣơng 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM", VẬT LÍ 10 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH ............................................................................................................. 36 2.1. Tổng quan về dạy học chương "Động lực học chất điểm" ở trường Trung học phổ thông ............................................................................................................................ 36 2.1.1 Vai trò, vị trí của chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10 trong chương trình môn Vật lí lớp 10 ...................................................................................................... 36 2.1.2. Nội dung kiến thức của chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10 ........... 37 2.1.2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10 ...... 37 2.1.2.2. Chuẩn kiến thức, kỹ năng chương "Động lực học chất điểm" Vật lí 10 ...... 38 2.2. Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo mô đun chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10 ................................................................................................................. 39 2.2.1. Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo mô đun chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10 .................................................................................................................. 39
vi
2.2.2.1. Phiếu học tập hỗ trợ dạy học bài "Ba định luật Niu -tơn" (2 tiết) ............. 53 2.2.2.2. Phiếu học tập hỗ trợ dạy học bài "Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn" (1 tiết) ........................................................................................................................ 59 2.3. Thiết kế một số tiến trình dạy học chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10 THPT theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh ...................................... 61 2.3.1. Quy trình tổ chức dạy học Vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh ............................................................................................................................... 61 2.3.2. Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh .................... 62 2.3.2.1. Tiến trình dạy học bài “Ba định luật Niu – tơn” theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh (02 tiết) ........................................................................... 62 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................................... 74 3.1. Mục đích thực nghiệm và nhiệm vụ thực nghiệm ................................................. 74 3.1.1. Mục đích thực nghiệm ............................................................................................ 74 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm............................................................................................ 74 3.2. Đối tượng, thời gian và phương pháp thực nghiệm sư phạm ............................... 74 3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm ................................................................... 74 3.2.2. Thời gian và địa điểm thực nghiệm sư phạm. ..................................................... 74 3.3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ..................................................................... 74 3.3.3.1. Phương pháp điều tra ......................................................................................... 74 3.3.3.2. Phương pháp thống kê toán học ........................................................................ 75 3.3.3.3. Xây dựng phương thức và tiêu chí đánh giá .................................................... 75 3.4.Nội dung thực nghiệm ................................................................................................ 76 3.4.1. Chọn mẫu thực nghiệm .......................................................................................... 76 3.4.2. Tài liệu thực nghiệm sư phạm. .............................................................................. 77 3.4.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................................................ 77 3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................................................. 78 3.5.1. Đánh giá về mặt định tính ..................................................................................... 78 3.5.2. Đánh giá về mặt định lượng .................................................................................. 79 3.5.3. Kết quả điều tra HS về năng lực tự học của HS với tài liệu hướng dẫn chương "Dòng điện trong các môi trường" .................................................................................. 81 3.6. Kết luận chương 3 ...................................................................................................... 82 KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 84
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1. Bảng kết quả điều tra thực trạng TH của HS ................................................. 32
Bảng 1.2. Bảng kết quả điều tra thực trạng khả năng TH của HS ................................ 34
Bảng 3.1. Sĩ số các lớp chọn thực nghiệm sư phạm ............................................................ 76
Bảng 3.2. Phân bố điểm kiểm tra chất lượng của nhóm lớp TN và ĐC ............................ 76
Bảng 3.3: Phân bố điểm của nhóm lớp TN và nhóm lớp ĐC sau khi TN.......................... 79
Bảng 3.4 : Phân bố tần số luỹ tích hội tụ lùi của nhóm TN và nhóm ĐC sau khi TN ...... 80
Bảng 3.5. Bảng kết quả các tham số thống kê ...................................................................... 81
vii
Bảng 3.6 : Kết quả đánh giá tài liệu tự học có hướng dẫn của HS .................................... 82
DANH MỤC SƠ ĐỒ, BIỂU ĐỒ
Sơ đồ 2.1: Nội dung kiến thức chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 .......... 37
Biểu đồ 3.1: Biểu đồ tần số điểm kiểm tra chất lượng .............................................. 77
Biểu đồ 3.2. Đồ thị biểu diễn đường tần suất luỹ tích hội tụ lùi của nhóm lớp TN và
viii
ĐC sau khi thực nghiệm ............................................................................................ 80
PHỤ LỤC
Phụ lục 1 ................................................................................................................... 86
PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH ............................................................................. 86
Phụ lục 2 ................................................................................................................... 87
PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH ............................................................................. 87
Phụ lục 3 ................................................................................................................... 88
TÀI LIỆU TỰ HỌC CÓ HƢỚNG DẪN ............................................................... 88
Phụ lục 4 ................................................................................................................. 113
ĐỀ KIỂM TRA SAU KHI THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................. 113
Phụ lục 5 ................................................................................................................. 118
PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH SAU THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ............... 118
PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH ........................................................................... 119
Phụ lục 6 ................................................................................................................. 120
ix
MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM ............................................................ 120
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài.
“All men who have turned out worth anything have had the chief hand in their
own education” – câu nói nổi tiếng của Walter Scott đã khẳng định tầm quan trọng
không thể thiếu của việc tự lập trong quá trình học tập. Giáo viên không phải người
“trút” kiến thức cho học sinh mà phải là người khơi gợi hứng thú học tập để trên cơ
sở đó người học ý thức tốt về nhu cầu học tập, nhằm xây dựng cho mình động cơ
học tập đúng đắn. Có động cơ học tập tốt khiến cho người học luôn tự giác say mê,
học tập với những mục tiêu cụ thể rõ ràng với một niềm vui sáng tạo bất tận. Vấn đề
tự học của người học đã được Đảng, Nhà nước quan tâm quán triệt sâu sắc từ nhiều
năm qua.
Tại điều 5, chương I, Luật Giáo dục đã ghi: "Phương pháp giáo dục phải phát
huy tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo của học sinh; bồi dưỡng năng
lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê và ý chí vươn lên”.
Bàn về tự học trong giáo dục, Nghị quyết trung ương Đảng kì họp thứ 8,
Quốc hội khóa XI về đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục Việt Nam đã nêu rõ:
"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 cập nhật và đổi mới tri
thức, kĩ 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 ứng dụng CNTT và truyền thông trong dạy và học".
Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành công văn số 4509/BGDĐT-GDTrH ngày
03/9/2015 về hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2015 - 2016 đã
chỉ rõ: " Đa dạng hóa các hình thức học tập, chú ý các hoạt động trải nghiệm sáng tạo,
nghiên cứu khoa học của học sinh; sử dụng các hình thức dạy học trên cơ sở ứng dụng
công nghệ thông tin và truyền thông như: dạy học trực tuyến, trường học kết nối...
Ngoài việc tổ chức cho học sinh thực hiện các nhiệm vụ học tập ở trên lớp, cần coi trọng
giao nhiệm vụ và hướng dẫn học sinh học tập ở nhà, ở ngoài nhà trường"
Bên cạnh việc đổi mới nội dung chương trình và kiểm tra đánh giá kết quả
học, đổi mới phương pháp giảng dạy thì vấn đề nâng cao năng lực tự học của HS
1
cũng được các nhà giáo dục và các nhà khoa học đặc biệt chú ý.
Trong chương trình vật lí 10 THPT , chương “Động lực học chất điểm” là nội
dung trọng tâm, cơ bản. Tuy nhiên, kiến thức phần này lại khó và trừu tượng đối với
học sinh. Khi dạy học chương “Động lực học chất điểm”, giáo viên gặp rất nhiều khó
khăn trong việc hình thành các khái niệm, các định luật cho học sinh. Chính vì vậy,
nghiên cứu dạy học chương “Động lực học chất điểm” theo hướng bồi dưỡng NLTH sẽ
góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lí.
Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu: "Tổ chức dạy
học chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực
tự học của học sinh".
2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lí luận về tổ chức dạy học để thiết kế các tiết trình dạy học
chương " Động lực học chất điểm" Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tự học cho
học sinh.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu.
- Đối tượng nghiên cứu: Năng lực tự học Vật lí của học sinh lớp 10 THPT.
- Phạm vi nghiên cứu : Thiết kế các tiến trình dạy học chương "Động lực học
chất điểm", Vật lí 10 THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được các tài liệu và tổ chức dạy học chương “Động lực học
chất điểm” Vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực TH thì sẽ phát triển năng lực
TH của HS góp phần nâng cao chất lượng dạy học Vật lí ở THPT.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu.
- Phương pháp nghiên cứu lý luận: Tìm hiểu các tài liệu nhằm hệ thống hoá
cơ sở lí luận của việc tổ chức dạy học Vật lí theo hướng phát triển năng lực TH.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Đánh giá thực trạng
phát triển năng lực tự học trong dạy học môn Vật lí cho HS hiện nay.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tổ chức thực nghiệm sư phạm để
đánh giá tính hiệu quả và khả thi của các nội dung được đề xuất.
- Phương pháp thống kê toán học: Phân tích, xử lý các số liệu thu được qua
2
thực nghiệm
6. Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học Vật lí, vấn đề tự học và NLTH của HS THPT.
- Nghiên cứu nội dung, mục tiêu chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 THPT.
- Nghiên cứu cơ sở thực tiễn: điều tra, đánh giá thực trạng TH và việc bồi
dưỡng NLTH cho HS ở THPT.
- Thiết kế các tiến trình dạy học chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10
theo hướng phát triển năng lực TH của HS.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính cần thiết và khả thi của các tiến
trình dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lí 10 đã đề xuất.
7. Dự kiến đóng góp của luận văn
- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về việc tổ chức dạy học môn Vật lí ở trường
THPT theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh.
- Thiết kế các tiến trình dạy học chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10
THPT theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh.
8. Dự kiến cấu trúc của đề tài.
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, nội dung luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc tổ chức dạy học Vật lí theo
hướng phát triển năng lực tự học.
Chương 2: Tổ chức dạy học chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10
theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh.
3
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm.
Chƣơng 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC VẬT
LÍ THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC
1.1. Tổng quan lịch sử vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Những nghiên cứu ở nước ngoài
Ở cuối thế kỉ thứ XVIII đầu thế kỉ thứ XIX, có nhiều quan điểm đề cập đến
vấn đề dạy học và tự học của HS; một số nhà khoa học như Jan Jac Rousseau
(1712- 1778), Johann Heinrich Pestalozzi (1746- 1827), Adolf Distervers (1790-
1866), Konstantin Dmitrievich Usinxki (1824- 1870) đã đi sâu nghiên cứu về trí tuệ,
tính tích cực, tự lực và khả năng tự chiếm lĩnh tri thức của HS đồng thời đề cập đến
vai trò của nhà trường và của người thầy trong việc tổ chức và bồi dưỡng kỹ năng tự
học cho người học [dẫn theo 21].
Nổi bật lên là Conxtantin Đmitrêvic Usinxki (1824-1870) đã nhấn mạnh cách
làm cho HS giành lấy tri thức bằng con đường tự học, tự mình tìm tòi khám phá.
Theo nghiên cứu của ông, trong dạy học không nên dồn tất cả tính tích cực vào
công tác dạy của người GV, còn HS thì lại thụ động mà cần phải làm sao cho HS
tích cực ở mức cao nhất. Cùng quan điểm với Conxtantin Đmitrêvic Usinxki,
I.F.Khalamôv (1978) trong cuốn “Phát huy tính tích cực của học sinh như thế nào?”
đã khẳng định: Tự học đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao tính tích cực
nhận thức và hiệu quả trong hoạt động trí tuệ. [dẫn theo 17].
Nghiên cứu về vấn đề nâng cao vai trò của tự học trong dạy học còn được
các tác giả X.P.Baranov, Ilina. T.A [14], Rubakin .N.A [20] X.G.Luconhin,
B.P.Exipop [10], I.F Kharlamop[15] đặc biệt quan tâm, đưa ra nhiều luận điểm
dạy học và dạy tự học.
Vấn đề tự học ngoài giờ lên lớp kết hợp với học trên lớp; học có sự hướng dẫn
của thầy với tự học hoàn toàn được tác giả N.M.Pâysakhôv đề cập đến trong cuốn
“Những vấn đề tự quản trong hệ thống các trường Cao Đẳng” xuất bản năm 1983
tại trường Đại học Tổng hợp Kazan do, tác giả đã nêu quan điểm về công tác độc
lập tự học trong giờ lên lớp và giờ học tự quản ở nhà của sinh viên. Đồng quan điểm
trên, Tác giả L.I. Rêznicôp, A.V. Piôrưskin, P.A. Znamenxki đã nêu quan điểm về
dạy học Vật lí “Dù cho các bài học vật lý hoàn thiện như thế nào, dù cho mức độ
4
tích cực của học sinh ở trên lớp cao đến thế nào, thì các bài tập ở nhà vẫn là hoàn
toàn cần thiết. Sự cần thiết đó không những và thậm chí nhiều phần không phải là
do không có thời gian để luyện tập tự lực đủ nhiều trong lớp học. Lý do chính là,
công tác ở nhà của học sinh đòi hỏi người thực hiện phải có tính ý thức, tính tích
cực và tính tự lực cao” [dẫn theo 17].
1.1.2. Những nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam, vấn đề tự học được quan tâm từ rất sớm bởi nhiều nhà khoa học. Tác
giả Nguyễn Hiến Lê (1912-1984) với tác phẩm “Tự học một nhu cầu của thời đại”
đã khẳng định vai trò quan trọng của công tác tự học của mỗi người [dẫn theo 17].
Tác giả Nguyễn Cảnh Toàn [27] đã nghiên cứu sâu về tự học, vai trò của tự
học, dạy tự học. Tác giả Trịnh Quang Từ [30] … đã coi tự học là hoạt động tích
cực, chủ động, tự giác của người học dưới vai trò chủ đạo, tổ chức, hướng dẫn, điều
khiển của thầy.
Thái Duy Tuyên trong cuốn “Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới”
đã đề cập đến vấn đề bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh. Theo tác giả, “Tự học
là một trong những phẩm chất quan trọng nhất mà nhà trường hiện đại cần trang bị
cho người học, vì nó có ích không chỉ khi các em còn ngồi trên ghế nhà trường mà
cả khi đã bước vào cuộc sống” [29].
Trong cuốn sách “Dạy và học đại học”, hai tác giả tác giả Nguyễn Cảnh Toàn và
Lê Khánh Bằng đã đề xuất phương pháp tự học của sinh viên để mỗi sinh viên không
cảm thấy việc học là gánh nặng nhưng đảm bảo cho các trường Đại học, Cao đẳng đào
tạo nguồn nhân lực đáp ứng sự phát triển của xã hội [28].
Một số luận án đã nghiên cứu về vấn đề tự học trong nội dung công trình của mình
như luận án"Các biện pháp tổ chức hoạt động học tập ngoài giờ lên lớp" của tác giả
Phạm Hồng Quang [19], đề tài “Các biện pháp tổ chức hoạt động tự học môn Giáo
dục học cho sinh viên các trường Đại học sư phạm” của tác giả Nguyễn Thị
Tính[23], luận án của tác giả Nguyễn Thị Bích Hạnh với đề tài “Biện pháp hoàn
thiện kỹ năng tự học môn Giáo dục học cho sinh viên Đại học sư phạm theo quan
điểm sư phạm tương tác” [11]; luận án "Hình thành và phát triển năng lực tự học
cho sinh viên ngành Toán hệ cao đẳng sư phạm" của tác giả Lê Hiển Dương [9],
luận án của tác giả Nguyễn Duy Cẩn bàn về "Tăng cường năng lực tự học cho sinh
viên hóa học ở trường đại học sư phạm bằng phương pháp tự học có hướng dẫn
theo môđun" [6], Nguyễn Thị Thanh Hồng nghiên cứu về "Tổ chức tự học Giáo dục
5
học cho sinh viên đại học sư phạm qua e-learning" [12], Lương Viết Mạnh nghiên
cứu “Hình thành và phát triển năng lực tự học cho học sinh trong dạy học Vật lí ở
trường Dự bị Đại học Dân tộc" [17].…các tác giả đã nghiên cứu về tự học và vai
trò, cách thức đổi mới và phát triển năng lực tự học của người học. Ngoài ra còn
một số luận văn thạc sĩ có nghiên cứu về tự học như luận văn của Phạm Thị Châm
nghiên cứu về "Xây dựng và sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn theo mô đun
phần động lực học chất điểm, vật lí lớp 10 - ban cơ bản góp phần bồi dưỡng năng
lực tự học cho học sinh trung học phổ thông" [7], luận văn của Võ Thị Kim Hoàng
về "nghiên cứu tổ chức dạy học chương Dòng điện trong các môi trường" - Vật lí
11 theo hướng bồi dưỡng năng lực tự học" [13]...
Các tác giả đã bàn. Việc bồi dưỡng NLTH của HS từ những vấn đề lý luận
liên quan đến TH và tổ chức TH cho đến những cách vận dụng cụ thể trong dạy học
trên lớp, viết giáo trình, tài liệu tham khảo, hướng dẫn người học đọc sách cũng
được các tác giả đề cập đến. Tuy nhiên, cho đến thời điểm này, theo những tài liệu
mà chúng tôi đã có dịp nghiên cứu chưa công trình nào nghiên cứu về "Tổ chức dạy
học chương "Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực tự
học của học sinh”.
1.2. Quá trình dạy học - Dạy tự học
1.2.1. Hoạt động Dạy học - Hoạt động học tập
1.2.1.1. Quan niệm về hoạt động
Hoạt động là một khái niệm của tâm lý học hiện đại. Một hoạt động bao giờ
cũng nhằm vào một đối tượng nhất định. Hai hoạt động khác nhau được phân biệt bởi
hai đối tượng khác nhau. Và đối tượng là động cơ thực sự của hoạt động.
- Về phía đối tượng : Động cơ được thể hiện thành các nhu cầu. Các nhu cầu
đó được sinh thành từ một đối tượng ban đầu còn trừu tượng, ngày càng phát triển rõ
ràng, cụ thể hơn và được chốt lại ở hệ thống các mục đích. Mỗi mục đích, lại phải
thoả mãn một loạt các điều kiện (hay còn gọi các phương tiện). Mối quan hệ biện
chứng giữa mục đích và điều kiện được coi là nhiệm vụ.
- Về phía chủ thể : Chủ thể dùng sức căng cơ bắp, thần kinh, năng lực, kinh
nghiệm thực tiễn, để thỏa mãn động cơ gọi là hoạt động. Quá trình chiếm lĩnh từng
mục đích gọi là hành động. Mỗi điều kiện để đạt từng mục đích, lại quy định cách
6
thức hành động gọi là thao tác.
Những điều mô tả trên có thể biểu diễn bởi sơ đồ sau:
Phía đối tƣợng Phía chủ thể
Động cơ Hoạt động
Mục đích Hành động
Nhiệm vụ
Điều kiện Thao tác (phương tiện)
Sơ đồ 1.1: .Sơ đồ mối liên hệ của đối tượng và chủ thể của hoạt động
Quá trình dạy học là quá trình thống nhất, biện chứng giữa hoạt động dạy của
thầy và hoạt động học của trò, trong đó hoạt động học là trung tâm.
1.2.1.2. Hoạt động dạy học
Có thể hiểu dạy học là truyền lại những kiến thức, kinh nghiệm, đưa đến những
thông tin khoa học cho người khác tiếp thu một cách có hệ thống, có phương pháp
nhằm mục đích tự nâng cao trình độ văn hóa, năng lực trí tuệ và kỹ năng thực hành
trong đời sống thực tế.
Theo A.V. Ptrovski : Dạy học là quá trình kích thích và điều khiển tính tích cực
bên ngoài và bên trong của HS mà kết quả là ở HS hình thành được những tri thức, kỹ năng và kỹ xảo xác định [dẫn theo 7].
Hoạt động dạy học được thể hiện thông qua quá trình dạy học
Quá trình dạy học là một hệ toàn vẹn gồm hoạt động dạy và hoạt động học luôn
luôn tương tác với nhau, thâm nhập vào nhau, sinh thành ra nhau. Sự tương tác giữa
dạy và học mang tính chất cộng tác, trong đó hoạt động dạy giữ vai trò chủ đạo.
- Quá trình dạy học là quá trình bảo đảm cùng một lúc ba sự thống nhất
+ Thống nhất giữa dạy và học;
+ Thống nhất giữa truyền đạt với chỉ đạo trong dạy;
+ Thống nhất giữa lĩnh hội và tự chỉ đạo trong học. - Bản chất của quá trình dạy học là sự thống nhất biện chứng của dạy và học;
nó được thực hiện trong và bằng sự tương tác có tính chất cộng đồng và hợp tác (cộng tác) giữa dạy và học, tuân theo lôgíc khách quan của nội dung dạy học (khái niệm khoa học – đối tượng của học).
1.2.1.3. Hoạt động học tập
7
Theo Nguyễn Cảnh Toàn, Nguyễn Khánh Bằng: "Học là một quá trình bí ẩn, quá trình đó diễn ra trong đầu óc người học nên không thể quan sát trực tiếp được.
Chỉ có biến đổi trên lĩnh vực hành vi của chủ thể mới có thể quan sát hoặc định
lượng". Theo quan điểm của các tác giả: "Học cốt lõi là tự học, là quá trình phát triển nội tại, trong đó chủ thể tự thể hiện và biến đổi mình, tự làm phong phú giá trị
của con người mình bằng cách thu nhận xử lí thông tin lấy từ môi trường xung quanh" [28].
- Theo nghiên cứu các tài liệu [27, 28] có thể thấy hoạt động học bao gồm động
cơ, mục đích học tập, hình thức và cơ chế hoạt động học, trong đó:
+ Động cơ học tập : Nắm lấy tri thức, kỹ năng, kỹ xảo hoặc tự hoàn thiện bản thân.
+ Mục đích học tập : HS phải vượt ra khỏi giới hạn những kiến thức đã có để
đạt tới những cái mà các em chưa có. Vì thế nhiệm vụ học tập thường được đề ra
dưới hình thức “bài toán” có vấn đề.
+ Hình thức học tập: Hoạt động học điển hình có thể diễn ra trong thời gian
trên lớp, khi GV thực hiện vai trò chỉ đạo, hướng dẫn hoặc trong khi hoạt động độc
lập trên lớp và cả khi làm bài tập ở nhà.
- Về cơ chế của hoạt động học tập: Có thể coi hoạt động học tập là một quá
trình kép [18].
+ Thứ nhất, là quá trình tiếp nhận, đó là sự tiếp thu các thông tin từ môi trường
xung quanh và việc xử lý các thông tin mới đó với các cấu trúc nhận thức đã đạt được
từ trước.
+ Thứ hai, là quá trình thích nghi, đó là sự thích ứng và biến đổi các cấu trúc
nhận thức đã có đối với các tác động của các thông tin từ môi trường nhằm làm cho
cấu trúc nhận thức này tiến triển.
1.2.1.4. Mối quan hệ giữa hoạt động dạy và hoạt động học
Quá trình dạy học là một quá trình xã hội gắn liền với hoạt động của con
người: hoạt động dạy và hoạt động học. Các hoạt động này có mục tiêu rõ ràng, có
nội dung nhất định, do các chủ thể thực hiện - đó là thầy và trò. Sau một chu trình
vận động, các hoạt động dạy và học phải đạt tới những kết quả mong muốn.
Hoạt động dạy và hoạt động học có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, thể hiện ở
mối quan hệ tương tác giữa các thành tố: mục tiêu, nội dung, phương pháp của hoạt
động dạy và hoạt động học. Trình tự các bước trong hoạt động học hoàn toàn thống
nhất với trình tự các bước trong hoạt động dạy. Nếu GV vạch ra các nhiệm vụ, hành
động học tập sắp tới của HS bằng các biện pháp thích hợp và kích thích chúng thì HS
8
sẽ tiếp nhận các nhiệm vụ đó, thực hiện các hành động học tập đề ra ; nếu GV kiểm
tra hành động của HS và điều chỉnh hành động dạy của mình thì HS cũng điều chỉnh
hành động học của mình,...
Phân tích mối quan hệ giữa hoạt động dạy và hoạt động học, chúng ta có thể đi
đến kết luận: Hoạt động học, trong đó có hoạt động nhận thức của học sinh có vai
trò quyết định kết quả dạy học. Để hoạt động học có kết quả thì trước tiên chúng ta
phải coi trọng vai trò người giáo viên, giáo viên phải xuất phát từ lôgíc của khái
niệm khoa học, xây dựng công nghệ dạy học, tổ chức tối ưu hoạt động cộng tác của
dạy và học, thực hiện tốt các chức năng của dạy cũng như của học, đồng thời bảo
đảm liên hệ nghịch thường xuyên, bền vững.
Như vậy, có thể thấy giữa dạy và học có mối quan hệ biện chứng với nhau,
thực chất đó là mối quan hệ giữa ngoại lực và nội lực, trong đó năng lực tự học
chính là nội lực để phát triển bản thân người học, còn ngoại lực đó là sự tác động
của môi trường, mà môi trường là GV, xã hội, lớp học… tức ngoại lực đóng vai trò
đến sự phát triển của người học.
1.2.3. Tự học và quá trình tự học
1.2.3.1. Các quan niệm về tự học
- Theo từ điển tiếng Việt thì: “Tự học là học lấy một mình trong sách chứ không
có thầy dạy” [dẫn theo 17].
- Theo Nguyễn Cảnh Toàn : "Tự học là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các
năng lực trí tuệ (như quan sát, so sánh, phân tích, tổng hợp, ... ) và có khi cả cơ bắp
(khi phải sử dụng công cụ), cùng các phẩm chất của mình, rồi cả động cơ, tình cảm, cả
nhân sinh quan, thế giới quan (như trung thực, khách quan, có chí tiến thủ, không ngại
khó, ngại khổ, có tính kiên trì, nhẫn nại, lòng say mê khoa học, ...) để chiếm lĩnh một
lĩnh vực nào đó của nhân loại, biến lĩnh vực đó thành sở hữu của mình" [27].
Thái Duy Tuyên cho rằng: “Tự học là hoạt động chiếm lĩnh kiến thức, kỹ
năng, kỹ xảo, ... và kinh nghiệm lịch sử - xã hội loài người nói chung và của chính
bản thân người học” [29].
Theo Lê Hiển Dương, “Tự học là người học tự quyết định việc lựa chọn mục
tiêu học tập, nội dung học tập, cách thức học, các hoạt động học tập và các hình
thức, phương pháp kiểm tra, đánh giá thích hợp, từ đó tổ chức, xây dựng, kiểm tra,
kiểm soát tiến trình học tập của cá nhân với ý thức trách nhiệm" [9].
Như vậy, có thể thấy: TH là tự mình động não, suy nghĩ, sử dụng các năng lực trí
9
tuệ và có khi cả cơ bắp, cùng các phẩm chất của mình, rồi cả động cơ tình cảm, cả nhân
sinh quan (như trung thực, khách quan, có chí tiến thủ, không ngại khó, ngại khổ, kiên
trì, nhẫn nại, lòng say mê khoa học, ý muốn thi đỗ, biết biến khó khăn thành luận lợi
v.v..) để chiếm lĩnh một lĩnh vực hiểu biết nào đó của nhân loại, biến lĩnh vực đó thành
sở hữu của mình. TH là không ai bắt buộc mà tự mình tìm tòi học hỏi để hiểu biết
thêm. Người TH hoàn toàn làm chủ mình, muốn học môn nào tuỳ ý, muốn học lúc
nào cũng được: đó mới là điều kiện quan trọng.
1.2.3.2. Quá trình tự học
Quá trình TH là quá trình xuất phát từ sự ham muốn, khát khao nhận thức,
người học ấp ủ các dự định, dựa vào những phương tiện nhận thức để tích luỹ kinh
nghiệm, tri thức và lao động học tập nhằm đạt được kết quả nhận thức. Quá trình TH
là một quá trình lâu dài, xuyên suốt cuộc đời của một con người để có thể sống và
hoạt động đáp ứng được yêu cầu của xã hội[dẫn theo 6]. Ở đây, chúng tôi chỉ nghiên
cứu quá trình TH của HS khi còn học trên ghế nhà trường.
Theo Thái Duy Tuyên [29], Nguyễn Cảnh Toàn [27] quá trình tự học bao gồm
các bước:
- Bước 1: Hình thành động cơ tự học;
Động cơ học tập của học sinh không có sẵn, không thể áp đặt. Động cơ học
tập của học sinh được hình thành trong quá trình học tập, rèn luyện. Trong quá trình
đó, giáo viên là người dẫn dắt, học sinh phải tự hình thành mục đích, động cơ học
tập cho mình.
- Bước 2: Lập kế hoạch học tập;
Học sinh là người tự chủ trong lựa chọn cách học, thể hiện ở chỗ ngay từ khi
bắt đầu học đã tiềm ẩn nhu cầu tất yếu phải học và trong suốt quá trình TH, đảm
bảo tự học thường xuyên, trách nhiệm. HS phải có điều chỉnh HT, hiểu được nhiệm
vụ HT. Để học tập có hiệu quả, HS phải hoạch định một tiến trình học tập, phải
chọn đúng nội dung trọng tâm, sắp xếp thời gian hợp lý, dự định lựa chọn cách học
hiệu quả, lựa chọn tài liệu và các phương tiện thiết bị cho việc học.
- Bước 3: Thực hiện kế hoạch;
Đây là giai đoạn quan trọng nhất và chiếm nhiều thời gian nhất, là giai đoạn
quyết định khối lượng kiến thức, kỹ năng tích lũy được cũng như sự phát triển của
con người. Đây là giai đoạn lao động thực sự của HS, nghĩa là quyết định sự thành
công của tự học.
10
- Bước 4: Tự kiểm tra việc thực hiện kế hoạch và tự điều chỉnh kế hoạch tự học
Trong tự học HS phải chủ động kiểm tra việc thực hiện kế hoạch học tập. Tự
kiểm tra, đánh giá sẽ giúp HS tự ý thức được khả năng, củng cố vững chắc động cơ
học tập cá nhân, tạo thêm hứng thú.
Cuối cùng là hoạt động điều chỉnh, cuối cùng nhưng không phải là kết thúc mà
sau hoạt động điều chỉnh là bắt đầu trở lại từ đầu của quy trình. Hoạt động điều chỉnh
là hoạt động rất quan trọng của TH.
Từ các kết quả tự học của HS sẽ nảy sinh các động cơ tự học mới làm khởi
đầu cho hoạt động tự học tiếp theo. Như vậy, quá trình tự học gồm nhiều quá trình
đồng hóa và điều ứng kế tiếp nhau.
Nghiên cứu cho thấy, hoạt động tự học có một số đặc trưng nổi bật:
- Tính độc lập cao;
- Động cơ tự học có tính chất nội sinh;
- Có khả năng lựa chọn cao cả về nội dung, phương pháp, hình thức tự học;
- Phương pháp tự học mang tính cá nhân rất cao.
- Trong tự học, vai trò người học được thể hiện ở việc:
- Tự quyết định lựa chọn mục tiêu học tập, lựa chọn các nội dung tự học;
- Tự lựa chọn các hình thức, phương pháp tự học;
- Tự lựa chọn phương thức đánh giá quá trình tự học của bản thân để từ đó
điều chỉnh tiến trình học tập với ý thức trách nhiệm cao;
1.2.4. Vai trò của tự học trong hoạt động học tập
Nghiên cứu các công trình của tác giả Nguyễn Cảnh Toàn, [27]… có thể thấy
vai trò của tự học được xem là nội lực của hoạt động học tập, nói đến tự học là nói
đến nội lực của người học và ngoại lực của người học. Nội lực của người học bao
gồm các yếu tố: nền tảng học vấn; mục đích, động cơ, nhu cầu học, ý chí, nghị
lực học tập; cách học hiệu quả; khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng; tận dụng
những thuận lợi, khó khăn để tự học tốt.
Ngoại lực của người học là toàn bộ các yếu tố của các cơ chế, môi trường,
điều kiện, phương tiện… có liên quan đến tự học. Ngoại lực là quá trình những
chuyển đổi bên ngoài, nội lực là quá trình những chuyển đổi bên trong của người
học, hai quá trình này thống nhất và đối lập nhau tạo nên sự phát triển của tự học.
Qua nghiên cứu công trình của Lê Hiển Dương [9] và Lương Viết Mạnh[17],
11
chúng tôi thấy vai trò của TH trong hoạt động học tập được thể hiện như sau:
- Phát huy nội lực của người học : Trong quá trình học tập, HS lắng nghe GV
giảng bài, tự đọc sách, suy ngẫm, lựa chọn, phát huy tiềm năng cá nhân để đạt chất
lượng cao trong học tập. Đó chính là phát huy nội lực ở người học.
- Nâng cao hiệu quả học tập : Nếu có sự cố gắng TH bền bỉ, thì dù điều kiện
học chưa được đầy đủ, giá trị gia tăng ở người học do người học mang lại vẫn có thể
sẽ hình thành, người học chiếm lĩnh giá trị đó biến thành thực sự của mình và từng
bước, từng bước mà có năng lực mới, phẩm chất mới.
- Giúp HS học cách học : Cách học là cách tác động của chủ thể đến đối tượng
học, hay là cách thực hiện hoạt động học. Có ba cách học cơ bản : Học cá nhân tức là
tự nghiên cứu ; học thầy, học bạn tức là học tập hợp tác ; học từ thông tin phản hồi
tức là cách tự kiểm tra, tự điều chỉnh.
- Giúp HS cách tiếp cận nghiên cứu : Khi hướng dẫn và giúp HS TH, GV phải
yêu cầu HS học tập và tự nghiên cứu như một nhà khoa học. Từ đó HS có khả năng
phát hiện, giải quyết vấn đề và đặc biệt là có tác phong công nghiệp, tư duy độc lập,
- Giúp HS nâng cao phẩm chất, rèn luyện tính cách : Hoạt động tự học của
sáng tạo.
HS là quá trình tự giác, tích cực, chủ động chiếm lĩnh tri thức khoa học bằng hành
động của chính mình để đạt được những mục đích nhất định.
Như vậy, trong quá trình dạy học, TH chiếm một vị trí quan trọng và có vai trò to
lớn. Nếu nhà trường và thầy cô giáo bồi dưỡng cho HS ý chí và NLTH cần thiết thì sẽ
khơi dạy tiềm năng to lớn vốn có của họ, tạo nên động lực của quá trình học tập.
1.2.5. Các cấp độ tự học
Theo Nguyễn Cảnh Toàn, [27], có thể phân chia hoạt động tự học theo hai
cấp độ: Cấp độ thấp và cấp độ cao.
- Cấp độ thấp: Việc tự học của HS cần đến khá nhiều sự hỗ trợ và chịu sự
can thiệp rõ rệt của yếu tố "ngoại lực", chẳng hạn GV tạo động cơ tự học cho HS,
GV xác định mục tiêu, nội dung tự học cho HS, GV hỗ trợ HS lựa chọn phương
pháp, hình thức tự học, GV là người giám sát, đánh giá kết quả tự học của HS...
Như vậy việc học cá nhân được sự giúp đỡ hướng dẫn của GV và tăng cường thêm
một số yếu tố của công nghệ dạy học hiện đại...
- Cấp độ cao: HS thể hiện rõ tính chủ động, độc lập trong một số khâu
hoặc toàn bộ các khâu trong quá trình tự học. HS không nhất thiết phải đến
12
trường, không cần sự hướng dẫn trực tiếp của nội dung động học tập và các
hình thức phương pháp kiểm tra, đánh giá, từ đó tổ chức, xây dựng, kiểm tra,
kiểm soát tiến trình học tập của cá nhân với ý thức trách nhiệm rất cao.
1.2.6. Các hình thức tự học của học sinh
Nghiên cứu tài liệu của Nguyễn Cảnh Toàn[26], Thái Duy Tuyên [29], có thể
tổng hợp đưa ra các hình thức tự học chính sau:
- Hình thức tự học trực tiếp (Tự học dưới sự hướng dẫn của thầy): GV và HS
mặt giáp mặt tương tác trực tiếp:
Đối với hình thức này, việc tự học của HS diễn ra dưới sự điều khiển trực
tiếp của GV với sự hỗ trợ của các phương tiện dạy học trên lớp. Việc tự học của HS
chịu sự định hướng và điều khiển của GV nhằm đạt được mục tiêu dạy học đã được
xác định từ trước. Lúc này việc tự học của HS có đủ GV, HS, SGK, tài liệu… trong
môi trường là các lớp học truyền thống. Thuận lợi của hình thức này là khi HS gặp
điều gì không hiểu thì có thể hỏi ngay để GV giúp đỡ.
- Hình thức tự học gián tiếp (Tự học không có sự hướng dẫn của thầy):
Trong hình thức này, HS tự học với nguồn học liệu mà mình có được
như SGK, SBT, sách tham khảo, băng ghi âm, ghi hình bài giảng... Việc tự
học sẽ đòi hỏi HS phải thực sự làm việc độc lập, tự mình vượt khó. Đây là
hình thức TH ở mức độ cao nhất, người học không đến trường, không cần sự hướng
dẫn của GV, tự quyết định việc lựa chọn mục tiêu, nội dung, đánh giá, tiến trình học
tập của cá nhân. HS có thể TH qua phương tiện truyền thông, TH có hướng dẫn qua
tài liệu và tự học thông qua nhóm bạn bè; tự học cá nhân.
1.3. Năng lực tự học Vật lí của học sinh THPT
1.3.1. Khái niệm năng lực của học sinh Trung học phổ thông
1.3.1.1. Năng lực
Thuật ngữ “năng lực” do R.W. White đưa ra năm 1959, từ đó đến nay có
nhiều quan điểm khác nhau về năng lực.
Theo Edmund Short C. (1985), năng lực gồm các yếu tố sau: (a) Hành vi
hoặc việc thực hiện các nhiệm vụ một cách độc lập, có chủ đích; (b) Khả năng lựa
chọn và vận dụng các kiến thức, kĩ năng phù hợp để giải quyết nhiệm vụ và lý giải
được sự lựa chọn đó; (c) Mức độ về khả năng thực hiện nhiệm vụ được xác định
thông qua quá trình hoạt động công khai, minh bạch. Mức độ này có thể dao động
vì nó liên quan đến những phán xét về giá trị, phẩm chất hay trạng thái của một
con người, bao gồm tính cách, hành vi, kiến thức, kĩ năng, các hoạt động thực tế,
13
mức độ đạt được,... và cả động cơ, thái độ, năng khiếu,....
Ở Việt Nam, khái niệm năng lực cũng được nhiều nhà giáo dục quan tâm và
đề cập đến. Tác giả Lâm Quang Thiệp cho rằng: “Thật ra năng lực nào đó của một con người thường là tổng hòa của kiến thức, kĩ năng, tình cảm - thái độ được thể
hiện trong một hành động và tình huống cụ thể” [22].
Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng năng lực là khả năng đơn lẻ của cá nhân, được hình thành dựa trên sự lắp ghép các mảng kiến thức và kỹ năng cụ thể. (VD: “năng
lực toán học” được hình thành qua việc học kiến thức cơ bản về toán và kỹ năng
giải các bài tập toán,...).
Có thể phân năng lực thành 2 nhóm chính [4]: - Nhóm lấy dấu hiệu tố chất tâm lí để định nghĩa, ví dụ: "Năng lực là một
thuộc tính tích hợp 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".
- Nhóm lấy dấu hiệu về các yếu tố tạo thành khả năng hành động để định
nghĩa, ví dụ: "Năng lực là khả năng vận dụng kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái
độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong những tình
huống đa dạng của cuộc sống" hoặc "Năng lực là khả năng làm chủ những hệ thống
kiến thức, kĩ năng, thái độ và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lí vào thực
hiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc sống".
- Xét về cấu trúc, năng lực có năng lực chung và năng lực riêng (cụ thể). Năng
lực chung, là tổ hợp nhiều khả năng thực hiện những hành động thành phần (năng lực
riêng/ năng lực thành phần), giữa các năng lực riêng có sự lồng ghép và có liên quan
chặt chẽ với nhau. Tuy nhiên, khái niệm “chung” hay “riêng” hoàn toàn chỉ là tương
đối, bởi vì một năng lực gồm các năng lực riêng và năng lực riêng lại là năng lực chung của một số năng lực. Trong chương trình đánh giá học sinh Quốc tế PISA đã
đưa ra một số sơ đồ về năng lực như sau:
…
NL thành phần n
NL thành phần 1
NL thành phần 2 NL NL chung chu ng
NL thành phần 3
…
Sơ đồ 1.1. Minh họa cấu trúc năng lực
14
1.3.1.2. Năng lực của học sinh trung học phổ thông
Đặc thù của bậc học phổ thông là nội dung giáo dục trong nhà trường luôn
phải đảm bảo tính phổ thông; cơ bản và hiện đại (Đây chính là điểm phân biệt giữa
bậc học phổ thông với các bậc học khác). Việc nêu hai xu hướng định nghĩa khái
niệm năng lực trên cũng có giá trị định hướng cho việc phối hợp cách xác định mục
tiêu giáo dục, mục tiêu dạy học khi soạn các chương trình môn học, khi đánh giá kết
quả học tập.
Theo Nguyễn Công Khanh, "năng lực của người học là khả năng làm chủ
những hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ... phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết
nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết
hiệu quả những vấn đề đặt ra cho chính các em trong cuộc sống. Năng lực của
HS là một cấu trúc động, có tính mở, đa thành tố, đa tầng bậc, hàm chứa trong
nó không chỉ là kiến thức, kỹ năng,... mà cả niềm tin, giá trị, trách nhiệm xã
hội... thể hiện ở tính sẵn sàng hành động của các em trong môi trường học tập
phổ thông và những điều kiện thực tế đang thay đổi của xã hội"[16].
Các nhà khoa học đã nghiên cứu đưa ra hệ thống các năng lực của học sinh
trung học phổ thông như sau:
* Nhóm NL làm chủ và phát triển bản thân:
- Năng lực tự học
- Năng lực tư duy
- Năng lực giải quyết vấn đề
- Năng lực tự quản lí
* Nhóm NL về quan hệ xã hội
- Năng lực giao tiếp
- Năng lực hợp tác
* Nhóm NL công cụ
- NL sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông
- Năng lực sử dụng ngôn ngữ
- Năng lực tính toán
1.3.2. Năng lực tự học của học sinh trung học phổ thông
1.3.2.1. Khái niệm về năng lực tự học
Qua nghiên cứu các tài liệu của Nguyễn Công Khanh [16]; Lâm Quang Thiệp
15
[22] và Nguyễn Cảnh Toàn [27], có thể thấy có nhiều cách hiểu và cách diễn đạt khác
nhau, nhưng các nhà khoa học đều thống nhất ở một số điểm: Năng lực tự học là một
năng lực thể hiện ở tính tự lực, sự tự làm lấy, tự giải quyết lấy vấn đề của một chủ
thể hoạt động; Năng lực tự học gắn với khả năng tự hoàn thành hoạt động học của
một cá nhân.
Năng lực tự học chỉ nảy sinh và quan sát được trong hoạt động tự học, tự giải
quyết những yêu cầu mới mẻ và do đó nó gắn liền với tính sáng tạo ở mỗi cá nhân tuy
có khác nhau về mức độ; Năng lực tự học tồn tại và phát triển thông qua hoạt động tự
học; Năng lực tự học có thể rèn luyện để phát triển được và với mỗi cá nhân khác
nhau có năng lực tự học khác nhau.
Năng lực tự học được thể hiện qua việc chủ thể tự xác định đúng đắn động
cơ học tập cho mình, có khả năng tự quản lý việc học của mình, có thái độ tích cực
trong các hoạt động để có thể tự làm việc, điều chỉnh hoạt động học tập và đánh giá
kết quả học tập của chính mình để có thể độc lập làm việc và làm việc hợp tác với
người khác.
Từ việc làm rõ các khái niệm về kỹ năng, năng lực và mối quan hệ của kỹ
năng và năng lực có thể hiểu năng lực tự học là phương thức hành động trên cơ sở lựa
chọn và vận dụng những tri thức, kỹ năng, kinh nghiệm đã có để thực hiện có kết quả
mục tiêu học tập đã đặt ra phù hợp với những điều kiện cho phép.
- Mức độ 1: HS xác định được nhiệm vụ và mục tiêu học tập
Trước hết, HS nắm được thông tin về bài học, giải quyết các tình huống học
tập trên lớp theo hướng dẫn của GV, được GV hướng dẫn cách TH. Ở mức độ này,
hoạt động của GV vẫn là chủ yếu, HS làm quen, hình thành dần ý thức và thói quen
TH. Sau khi được làm quen, HS có thể tự xác định được cho mình nhiệm vụ và tự đặt
được mục tiêu học tập cho mình.
- Mức độ 2: HS lập được kế hoạch và thực hiện các phương pháp TH
Ở mức độ này, HS có thể nắm được nội dung bài học, tự lập được kế hoạch TH
cho bản thân, xác định được phương pháp TH. HS có thể tự tìm tòi các tài liệu, phối
hợp các cách học với nhau để tìm ra được phương pháp học hiệu quả nhất như học cá
nhân, học nhóm...có thể TH với sự hướng dẫn của GV. Nhìn chung HS biết cách để
thực hiện kế hoạch đạt ra để đạt được kết quả tốt nhất đối với học phần đã xác định.
- Mức độ 3: HS có thể tự đánh giá kết quả học tập của mình.
Đây là mức độ cao hơn của TH, HS sau khi có kết quả của học phần, có thể tự
16
đánh giá kết quả TH của mình theo kế hoạch đã đặt ra; tự ĐG kết quả TH của mình
sơ với năng lực của bản thân về nội dung TH, cách thức TH, thời gian đặt ra trong
quá trình TH và rút ra những ưu điểm, ngược điểm của bản thân trong quá trình TH.
- Mức độ 4: HS biết điều chỉnh việc TH của mình.
Sau khi tự ĐG được kết quả TH của mình, HS tự rút ra bài học kinh nghiệm cho
bản thân từ đó HS tìm kiếm sự góp ý, giúp đỡ và các thông tin phải hồi từ người khác
(ví dụ như bạn bè, thầy cô). HS chủ động xin ý kiến GV về kết quả TH của mình để
mong muốn được tư vấn giúp đỡ về phương pháp TH. Cuối cùng, trên cơ sở các
thông tin đó, HS có thể thu thập, tổng hợp và tự điều chỉnh phương pháp TH để cải
thiện phương pháp TH.
1.3.2.2. Kết quả đầu ra về năng lực tự học của học sinh trung học phổ thông
Cụ thể hóa các kết quả đầu ra của năng lực tự học của học sinh THPT như sau:
Hành vi Thông tin chỉ số hành vi
Biết xác định được nhiệm vụ học của mình theo từng giai đoạn. Xác định được
nhiệm vụ và Tự xác định được những khía cạnh còn yếu kém của mình.
mục tiêu học tập Xác định mục tiêu học tập của giai đoạn tiếp theo
Lập kế hoạch học tập và thực hiện nhiệm vụ học tập môn học
Tìm kiếm và sử dụng tài liệu phục vụ học tập môn học
Tìm kiếm và lựa chọn bài tập phù hợp nội dung lý thuyết được học Lập được kế
hoạch và thực Tìm tòi, mở rộng, đào sâu kiến thức có liên quan đến thực tiễn,
hiện các cách giải thích các vấn đề trong thực tiễn môn học
học Phát hiện và trình bày những thắc mắc về môn học
Phối hợp các phương pháp học
Hoàn thành các nhiệm vụ giáo viên giao
Tự đánh giá kết quả học tập của mình theo tiêu chí đánh giá
sản phẩm của học sinh đã được giáo viên xây dựng
Tự đánh giá kết quả học tập của mình thông qua nhận xét của
Tự đánh giá giáo viên
Tự đánh giá kết quả học tập thông qua phản hồi của các bạn
trong nhóm
17
Khắc phục khó khăn trong học tập Điều chỉnh việc Hợp tác, chia sẻ trong học tập học Điều chỉnh kế hoạch học tập từng môn học
1.3.3. Đặc trưng về năng lực tự học Vật lí của học sinh THPT
Vật lí có đặc thù là một môn khoa học thực nghiệm, các kiến thức Vật lí rất
gần gũi với cuộc sống sinh hoạt hằng ngày của con người. Chính vì thế mà môn Vật
lí có ưu điểm để học sinh phát huy NLTH. Đặc trưng về NLTH Vật lí của HS THPT
như sau:
- Năng lực quan sát các hiện tượng thực tế, tìm tòi và phát hiện vấn đề : Năng
lực này đòi hỏi HS biết quan sát các hiện tượng, các thí nghiệm Vật lí, đo đạc và ghi
chép lại các số liệu, phân tích, tổng hợp, so sánh, suy luận, tổng quát hoá, khái quát
hoá các tài liệu; suy xét từ nhiều góc độ, có hệ thống trên cơ sở những tri thức, kinh
nghiệm cá nhân phát hiện ra các khó khăn, thách thức, mâu thuẫn cần giải quyết,
các điểm chưa hoàn chỉnh cần bổ sung, các bế tắc, nghịch lý cần phải khai thông,
làm sáng tỏ,…Các năng lực này đang còn rất hạn chế đối với học sinh THPT. Việc
thường xuyên rèn luyện năng lực này là rất cần thiết để tạo cho HS thói quen hoạt
động trí tuệ, luôn luôn tích cực khám phá, tìm tòi ở mọi lúc, mọi nơi và trong mọi
điều kiện có thể.
- Năng lực giải quyết vấn đề : Năng lực GQVĐ bao gồm : khả năng xử lý số
liệu thu thập trình bày giả thuyết; xác định cách thức và lập kế hoạch GQVĐ ; khảo
sát các khía cạnh, thu thập và xử lý thông tin ; đề xuất các giải pháp, kết luận. Cần
coi trọng dạy cho HS kỹ thuật GQVĐ vì nó vừa là công cụ nhận thức, nhưng đồng
thời là mục tiêu của việc dạy cho HS phương pháp TH, đặc biệt là với đối tượng
học sinh THPT.
- Năng lực tư duy : Các thao tác tư duy logic: như phân tích, tổng hợp, so
sánh, hệ thống hóa, trừu tượng hóa ; Các thao tác tư duy logic biện chứng: các hiện
tượng vật lý cần phải được khảo sát phù hợp với sự phát triển biện chứng trong mối
quan hệ tương hỗ với sự vận động phát triển với nhau. Khi nghiên cứu cần phải
nghiên cứu ở nhiều đối tượng và ở nhiều khía cạnh khác nhau trên cùng một đối
tượng, trong các mối liên hệ phụ thuộc, tính quy luật, tính chuyển hóa và bảo toàn
giữa chúng.
- Năng lực đánh giá và tự đánh giá : Dạy học đề cao vai trò tự chủ của HS, đòi
hỏi phải tạo điều kiện, cơ hội, khuyến khích và bắt buộc HS đánh giá và tự đánh giá.
Mặt khác, kết quả tất yếu của việc rèn luyện các kỹ năng phát hiện và GQVĐ, kết
luận và áp dụng kết quả của quy trình GQVĐ đòi hỏi HS phải luôn đánh giá và tự
18
đánh giá. Người HS phải hiểu biết chính xác năng lực của mình mới có thể tự tin
trong việc phát hiện và GQVĐ, áp dụng kiến thức. Ví dụ, một HS kém đã tự nghiên
cứu và giải được một bài toán nhưng không có cách gì để tự kiểm nghiệm mình làm
có đúng không thì việc đã giải được chẳng có một ý nghĩa gì cả, nhưng nếu em biết tự
đánh giá (có thể chỉ ở mức độ dùng sách hướng dẫn giải kiểm tra kết quả, cách làm)
thì nếu sai HS sẽ tự tìm ra chỗ sai để sửa, còn nếu đúng sẽ tạo cho HS đó một sự tự
tin để tiếp tục giải các bài toán khác ở mức độ tương tự hoặc khó hơn, và tiếp tục mở
rộng các vấn đề của bài toán. Từ đó sẽ phát triển được NLTH của bản thân và nâng
cao chất lượng học tập.
Như vậy, các năng lực nêu trên không tác động và tồn tại độc lập mà chúng
đan xen, tác động hỗ trợ với nhau, tạo nên NLTH ở HS. Các năng lực đó cũng chính
là năng lực của người nghiên cứu khoa học. Việc rèn luyện được các năng lực đó,
chính là đặt HS vào vị trí của người nghiên cứu khoa học, đòi hỏi việc dạy không
truyền thụ kiến thức làm sẵn cho HS mà GV phải là người hướng dẫn HS nghiên
cứu. Bài giảng ở THPT phải là một tài liệu khoa học ở mức độ thích hợp.
1.3.4. Những đặc điểm tâm lý cá nhân trong năng lực tự học Vật lí của học
sinh THPT
- Năng lực nhận thức Vật lí : Năng lực nhận thức Vật lí được hiểu là những
đặc điểm tâm lý cá nhân (trước hết là những đặc điểm hoạt động trí tuệ) đáp ứng
những yêu cầu của hoạt động HT Vật lí và giúp cho việc nắm giáo trình Vật lí và
các kỹ năng, kỹ xảo tương ứng một cách sáng tạo.
- Năng lực tiến hành hoạt động TH trong môn Vật lí : Gắn với các kỹ năng giúp
HS có thể tiến hành các hoạt động TH như kỹ năng phát hiện và giải quyết vấn đề, kỹ
năng đọc tài liệu ; kỹ năng nghe giảng, ghi chép, thảo luận và hoạt động theo nhóm, hỏi
thầy và bạn bè, trình bày phát biểu ý kiến của mình, tiếp thu ý kiến; kỹ năng giao tiếp
nhờ sử dụng các thiết bị viễn thông và CNTT nhằm đạt mục đích học tập…
- Năng lực quản lý hoạt động TH : Gắn với kỹ năng lập kế hoạch cho TH, kỹ
năng tự kiểm tra, tự đánh giá cho hoạt động tự học.
Các đặc điểm tâm lý trên có mối liên quan chặt chẽ với nhau, có ảnh hưởng
lẫn nhau tạo thành nội dung hoàn chỉnh của NLTH Vật lí. Nhận thức được các đặc
điểm tâm lý quan trọng của NLTH Vật lí của HS sẽ giúp chúng ta xác định được
điều kiện quan trọng nhất để hoạt động TH Vật lí có thể diễn ra.
Như vậy, những đặc điểm tâm lý cá nhân trong NLTH Vật lí của HS THPT
19
bao gồm các đặc điểm của NLTH Vật lí.
1.4. Tổ chức dạy học theo hướng phát triển năng lực tự học Vật lí của học sinh THPT
1.4.1. Phát triển năng lực tự học cho học sinh thông qua dạy học với tài liệu có
hướng dẫn theo mô đun
1.4.1.1. Thiết kế tài liệu có hướng dẫn theo mô đun môn Vật lí cho học sinh
Để dạy học theo hướng tăng cường bồi dưỡng NLTH cho HS nhất thiết phải
cải tiến nội dung theo hướng đó, bởi nội dung quyết định phương pháp. Giáo trình,
SGK là phương tiện vật chất chứa nội dung dạy học, là tài liệu chính thức, chỗ dựa
khoa học và tin cậy để thầy giáo giảng dạy, là tài liệu học tập cơ bản của HS. Do đó,
biên soạn tài liệu theo hướng bồi dưỡng NLTH là việc làm cần thiết.
* Một số yêu cầu cơ bản: Tài liệu tự học viết theo hướng bồi dưỡng NLTH
cần phải đạt các yêu cầu sau:
- Tài liệu phải phối hợp logic khoa học và logic quá trình nhận thức: mục đích
của tài liệu không phải là công bố những phát hiện mới về khoa học, mà chủ yếu
giúp người học lĩnh hội một cách có hiệu quả những kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo và
thái độ của khoa học tương ứng cũng như ứng dụng của chúng trong thực tiễn. Do
đó, tài liệu phải cung cấp được những kiến thức cơ bản, có hệt thống của môn học ;
cụ thể hóa được nội dung và phương pháp môn học theo chương trình đào tạo được
biên soạn cho từng đối tượng cụ thể. Như vậy, tài liệu đã tạo ra những điều kiện
nhận thức thuận lợi cho người học khi tự học, tự nghiên cứu.
- Tài liệu phải có tác dụng hướng dẫn tự học: khi biên soạn tài liệu phải đặc
biệt chú ý đến việc chỉ đạo, hướng dẫn học tập cho HS, nghĩa là chú ý đến chức
năng phương pháp của tài liệu. Tài liệu có thể hướng dẫn các em tự học thông qua
việc giao cho họ các “mệnh lệnh” học tập dưới dạng: câu hỏi, bài tập, gợi ý, chỉ
dẫn, tình huống có vấn đề, thảo luận, tra cứu. Qua đó, học sinh học được cách tư
duy giải quyết vấn đề, cách trình bày có hệ thống, cách diễn đạt vấn đề bằng ngôn
ngữ viết. Tất cả những hành động đó giúp họ tái hiện, củng cố, khắc sâu hơn tri thức
đã học.
* Một số nguyên tắc cơ bản: Việc biên soạn tài liệu theo hướng bồi dưỡng
NLTH cần tuân theo một số nguyên tắc sau đây:
- Về nội dung: Phù hợp với mục tiêu, chương trình dạy học do các cấp có thẩm
quyền ban hành. Tài liệu phải đảm bảo : tính hệ thống, tính khoa học, tính cơ bản,
tính thực tiễn… Tài liệu vừa đảm bảo mặt tri thức khoa học, vừa đảm bảo được
20
nhiệm vụ bồi dưỡng NLTH thông qua nội dung và cách trình bày của tài liệu.
- Về phương pháp: Tài liệu không những dùng cho HS tự học trên lớp, mà còn
giúp các em trong quá trình TH, tự nghiên cứu ở nhà. Từng mục, từng chương đến toàn
bộ tài liệu đòi hỏi người viết phải nghiên cứu kĩ nội dung khoa học, cấu trúc, đề mục,
văn phong sao cho có tác dụng bồi dưỡng NLTH cho các em khi sử dụng tài liệu.
- Về trình bày văn bản: Trình bày một tài liệu theo hướng bồi dưỡng NLTH
cho HS phụ thuộc vào cách thiết kế nội dung theo hướng đó. Vì thế, cách diễn đạt
nội dung và hình thức thể hiện trên trang viết phải rất linh hoạt. Bố cục và nội dung
trình bày không nhất thiết phải theo mạch thẳng như giáo trình hiện nay mà bằng
nhiều cách để thể hiện tư tưởng bồi dưỡng NLTH.
* Quy trình biên soạn tài liệu tự học có hướng dẫn:
Quy trình biên soạn tài liệu là trình tự công việc, là các bước phải làm từ bước
chuẩn bị đến bước ra sản phẩm, để tìa liệu đảm bảo chất lượng và việc biên soạn tài
liệu có hiệu quả. Việc biên soạn tài liệu thường phải tuân theo các bước cơ bản sau:
- Bƣớc 1: Nghiên cứu lý luận: Giáo viên cần phải nghiên cứu những vấn đề lí
luận về phương pháp tự học nhằm phục vụ cho việc viết tài liệu.
- Bƣớc 2: Xác định nội dung tài liệu: Bước này có định hướng rất quan trọng
về mặt phương pháp luận vì nó xác định những tư tưởng chính và cấu trúc nội dung.
Khi biên soạn cần phải biên soạn trước một đề cương trong đó nêu lên mục đích,
yêu cầu, chương trình và nội dung khoa học của các chương mục đó. Cần nêu lên
những điểm mới, những đặc điểm của tài liệu viết cho HS tự học.
- Bƣớc 3: Viết tài liệu: Bước này là rất khó khăn, phức tạp vì nó giải quyết
trực tiếp mọi vấn đề đã nêu trên. Nó đòi hỏi một quá trình làm việc tỉ mỉ, dày công
và đầy sáng tạo của tác giả. Trong quá trình viết tài liệu giáo viên luôn phải đáp ứng
các yêu cầu sau:
+ Những chỗ nào cần thông báo kiến thức? Thông báo những kiến thức gì?
Dung lượng bao nhiêu?
+ Những chỗ nào cần hướng dẫn, cần ra bài tập, cần đặt câu hỏi?
+ Những chỗ nào cần làm bảng hệ thống, cần vẽ sơ đồ, xây dựng mô hình?
+ Những chỗ nào cần thảo luận, tổ chức xemina?
- Bƣớc 4: Biên tập tài liệu: Tài liệu sau khi được biên soạn cần được biên tập.
Trong quá trình biên tập cần chú ý:
+ Những vấn đề chung như tài liệu có thỏa mãn những mục đích, những yêu
21
cầu đã đề ra không?
+ Cấu trúc có đảm bảo tính thống nhất, cân đối không?
+ Hệ thống tri thức có chính xác không?
+ Hệ thống phương pháp có đảm bảo giúp HS tự học không?
Giáo viên nên tham khảo ý kiến của các chuyên gia có trình độ chuyên môn
cao khi biên tập tài liệu.
- Bƣớc 5: Thẩm định tài liệu: Một tài liệu được coi là có hiệu quả và chất
lượng nếu nó được thẩm định bằng một hội đồng với những thủ tục cần thiết như:
+ Có nhận xét, phản biện
+ Có chất vấn và trả lời chất vấn giữa các ủy viên của hội đồng và tác giả
+ Có đánh giá chính thức của hội đồng thẩm định
- Bƣớc 6 : Hoàn thiện tài liệu: Tài liệu được sửa chữa, hoàn thiện nhiều lần
trên cở sở những góp ý của các chuyên gia, đặc biệt là hội đồng thẩm định.
1.4.1.2. Tổ chức dạy học Vật lí với tài liệu hướng dẫn theo mô đun
1.4.1.2.1. Sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn cho học sinh tự học trên lớp với
sự hướng dẫn của giáo viên
Khi sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn cho HS, trong giờ lên lớp, yêu cầu
hoạt động của GV cũng phải thay đổi cách thiết kế giáo án và cách tổ chức hoạt
động lên lớp. Việc tổ chức hoạt động lên lớp được tiến hành như sau:
+ Giáo viên tổ chức cho HS thảo luận nội dung lý thuyết, giải đáp thắc mắc
của HS về các nội dung trong bài, bổ sung và kết luận những kiến thức trọng tâm
trong bài bằng cách tổ chức lớp học thành các nhóm. Mỗi nhóm sẽ được phân công
giải quyết một vấn đề của bài học.
+ Giáo viên tổ chức cho HS vận dụng làm bài tập.
Tài liệu này được sử dụng như một tài liệu tham khảo, có thể sử dụng trong
quá trình giảng dạy. GV có thể sử dụng từng nội dung trong tài liệu vào các mục
đích khác nhau.
- Với nội dung lý thuyết của từng chủ đề trong tài liệu, GV có thể sử dụng làm
nội dung cơ bản để dạy học cho HS.
- Với hệ thống bài tập theo mức độ khác nhau, GV có thể lựa chọn, phân loại
để luyện tập cho các em HS theo mức độ khác nhau của mỗi kỳ thi. Ví dụ với thời
kì thi học kỳ, thi tốt nghiệp hay thi đại học.
- Hoặc hệ thống bài tập trong tài liệu cũng có thể là những bài tập tham khảo
22
để GV có thể chọn làm các bài trong các đề kiểm tra hết chương.
1.4.1.2.2. Sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn cho học sinh tự học ngoài giờ
lên lớp.
Trên cơ sở nội dung học tập trên lớp, GV có thể giao các nhiệm vụ TH ở nhà
cho HS; HS dựa vào tài liệu SGK và tài liệu có hướng dẫn theo mô đun để tự học
tập hoặc hoàn thành các nhiệm vụ GV giao.
Có thể hướng dẫn cho HS học với tài liệu tự học có hướng dẫn theo các nội
dung như sau:
- Đối với nội dung lí thuyết : Tài liệu có hướng dẫn được biên soạn phù hợp
với nội dung và cấu trúc của chương trình học tập môn Vật lí cho HS. Đồng thời
tài liệu cũng được biên soạn phù hợp với khả năng của HS và nêu lên được
phương pháp học tập, nói một cách cụ thể là HS có thể sử dụng tài liệu này để TH
bằng những năng lực phẩm chất mà các em sẵn có. Tuy nhiên còn phụ thuộc vào
khả năng của từng em mà tác dụng của tài liệu đạt được sẽ khác nhau: Từ nội
dung học mà các HS có thể TH tự đánh giá trình độ nắm kiến thức, kỹ năng, thái
độ, có thể TH theo nhịp độ riêng và khả năng riêng.
Để sử dụng tốt tài liệu này yêu cầu HS phải tuân thủ từng bước theo tài liệu,
đó cũng là thể hiện đặc trưng của thiết kế tài liệu, HS phải chiếm lĩnh được đơn vị
trước mới được phép đi vào đơn vị tiếp theo.
HS cần tiến hành học tập theo từng bước dựa theo cấu trúc đã biên soạn
trong tài liệu:
- Thứ nhất, HS phải biết được mục tiêu của kiến thức mình định nghiên cứu. Phần
này trình bày những yêu cầu về kiến thức và kỹ năng mà HS cần nắm được khi học.
+ Về kiến thức: Yêu cầu HS biết những kiến thức cơ bản, trọng tâm cần nắm
được trong bài học ở mức độ hiểu, biết và vận dụng.
+ Về kỹ năng: Yêu cầu HS biết kỹ năng làm thí nghiệm, vẽ hình, giải thích
các hiện tượng, thiết kế các phương án thí nghiệm. Kỹ năng làm việc và trao đổi
trong nhóm.
* Để HS làm quen với phương pháp sử dụng tài liệu TH, HS cũng phải tiến
hành học tập theo từng bước:
- Thứ hai, HS đọc các câu hỏi hướng dẫn tự học. Đây là hệ thống câu hỏi
được soạn theo từng nội dung bài học. Những câu hỏi này vừa mang tính chất gợi
mở vừa mang tính chất hiện lại kiến thức trong các tài liệu tham khảo. Để trả lời
23
được những câu hỏi này HS cần phải hiểu, nắm những kiến thức vừa đọc.
Khi đã đọc xong tài liệu tham khảo theo phần hướng dẫn trong từng chủ đề,
HS sẽ làm bài kiểm tra lần một. Đây là bài tập tự kiểm tra kiến thức của HS gồm
các câu hỏi về lý thuyết và một số bài tập ở mức độ đơn giản. Nội dung của các
câu hỏi và bài tập trong bài kiểm tra này bám vào nội dung của bài lý thuyết, nó có
tác dụng kiểm tra kiến thức cơ bản mà các em vừa đạt được. Bài kiểm tra này
không khó, không làm các em hoang mang, mục đích chỉ là để kiểm tra kiến thức
mà các em TH được theo câu hỏi đã hướng dẫn. Thời gian của mỗi bài kiểm tra là
dài hay ngắn là tùy vào khối lượng kiến thức của mỗi bài và thường là 10 phút.
Việc chấm điểm mang tính khách quan nên HS có thể tự chấm điểm và đánh giá
việc TH của mình.
Với bài kiểm tra này HS có thể tự biết được mức độ kiến thức mà mình đang
có, cần bổ sung thêm những kiến thức gì và phần kiến thức nào mà mình chưa
nắm vững. Bài kiểm tra này có thể HS chưa đạt được điểm tối đa do chưa nắm
vững kiến thức.
Để nắm vững kiến thức và bổ sung các kiến thức còn thiếu, HS phải tiếp tục
đọc các vấn đề cần nghiên cứu (Hay thông tin phản hồi). Đó là kiến thức của bài
học đã được chuẩn hoá và viết một cách cô đọng, ngắn gọn để HS có thể nắm
được kiến thức một cách chuẩn xác nhất (Đó cũng là nội dung trả lời của các câu
hỏi đặt ra ở trên).
Sau khi đã bổ sung và chuẩn lại kiến thức, HS sẽ làm bài kiểm tra lần hai.
Đây là bài kiểm tra trắc nghiệm khách quan gồm một hệ thống các câu hỏi về lý
thuyết và một số bài tập ở mức độ phức tạp hơn bài kiểm tra lần một, có tác dụng
kiểm tra kiến thức cơ bản mà các em vừa được học qua thông tin phản hồi. Thời
gian của bài kiểm tra lần hai thường là 10 phút , bằng thời gian của bài kiểm tra
lần một, mục đích để các em HS có thể so sánh được mức độ nắm vững kiến thức
khi tự đọc tài liệu và khi đã được học theo tài liệu chuẩn hoá. Với bài kiểm tra lần
hai, HS phải đạt được điểm cao hơn lần một thì mới đạt yêu cầu.
- Đối với nội dung bài tập vận dụng: Để TH các bài tập, HS cũng phải tiến
hành học tập theo từng bước.
Trước hết, HS phải làm các bài tập cơ bản có hướng dẫn gồm các bài tập lý
thuyết và tính toán vận dụng những kiến thức cơ bản đã học trong bài. Các bài tập
này là các bài tập cơ bản đều có lời giải rõ ràng, chính xác, không chỉ nhằm mục
24
đích giúp HS hiểu rõ, nắm sâu kiến thức lý thuyết mà còn rèn luyện cho HS
phương pháp trình bày bài. Các bài tập này bao gồm rất nhiều dạng bài tập thường
gặp, được sắp xếp theo thứ tự từ dễ đến khó, giúp các em có thể làm tốt các bài tập
trên lớp và trong các đề thi.
Sau khi nắm chắc các kiến thức thông qua bài tập cơ bản có hướng dẫn, HS
sẽ làm bài tập cơ bản không có hướng dẫn. HS tự giải các bài tập này và so sánh
với đáp số ở cuối mỗi bài. Các bài tập mẫu và bài tập có đáp số có tác dụng cũng
cố lý thuyết vào giải quyết tình huống cụ thể.
1.4.2. Tổ chức dạy học cho học sinh với sự hỗ trợ của các phiếu học tập
1.4.2.1. Thiết kế hệ thống phiếu học tập trong dạy học Vật lí theo hướng phát
triển năng lực tự học của học sinh
Để có thể thực hiện kế hoạch dạy học theo hướng bồi dưỡng NLTH cho HS,
một vấn đề quan trọng là cần giao các nhiệm vụ học tập cho HS trên lớp hoặc ở nhà,
có thể là nhiệm vụ cá nhân hoặc nhiệm vụ tập thể thông qua hệ thống phiếu học tập.
Căn cứ nhiệm vụ GV giao, HS sẽ tự xác định nhiệm vụ học tập, đề ra kế hoạch học
tập và thu thập tài liệu để có thể hoàn thành nhiệm vụ được giao, nhiều phiếu học
tập còn được thiết kế dưới dạng như một đề kiểm tra để HS có thể tự đánh giá kết
quả học tập của mình, so sánh với kết quả giáo viên đánh giá để phát triển năng lực
tự đánh giá và điều chỉnh bản thân mình.
* Khái niệm phiếu học tập
PHT là một phương tiện dạy học, là một bảng câu hỏi hoặc các nhiệm vụ học
tập cụ thể được thiết kế trên giấy hoặc trên máy vi tính.
Mỗi PHT có thể giao cho HS một hoặc một số nhiệm vụ học tập cụ thể nhằm
dẫn tới một kiến thức, tập dượt một kỹ năng, rèn luyện một thao tác tư duy hay thăm
dò, đánh giá thái độ của HS trước một vấn đề. Có thể coi PHT là một phương tiện để
tăng cường công tác độc lập của HS trong dạy học vì PHT là những câu hỏi định
hướng cho mỗi HS tự lực tìm đến với tri thức mới hoặc bộc lộ thái độ của mình trước
một vấn đề nào đó được đặt ra trong giờ học, trong đó chủ yếu là những định hướng
có thể do GV hay HS đề ra để giải quyết các tình huống có thể xảy ra trong giờ học.
Sử dụng PHT giúp GV có thể nắm chắc được thực tiễn dạy học của mình, kịp thời
khắc phục thiếu sót có thể xảy ra trong các khâu của quá trình dạy học.
PHT có thể sử dụng trong dạy học các tình huống điển hình trong môn Vật lí
(hiểu theo nghĩa các tình huống dạy học phổ biến: dạy học khái niệm, dạy học định
25
luật, dạy học giải bài tập Vật lí và dạy học tri thức phương pháp), trong quá trình điều
hành trên lớp hay sử dụng các phương pháp dạy học tích cực bằng cách sử dụng những
hình vẽ, biểu, bảng trực quan sinh động và thường yêu cầu HS ghi lại, phân tích các kết
quả thu thập dữ liệu từ thực tế hoặc hoạt động trong thiết kế giáo dục tương tác.
Về nội dung của các PHT đã được tham khảo trong các tài liệu, chủ yếu tập
trung vào ba loại:
- PHT đưa ra các thông tin (hình ảnh, hình vẽ, đồ thị,…) và yêu cầu HS xử lý
các thông tin.
- PHT đưa ra các câu hỏi trắc nghiệm khách quan hoặc các yêu cầu hoạt
động tương tác để kiểm tra, đánh giá nhận thức của HS hoặc tìm ra một số kết quả
nào đó theo mong đợi của những người tạo ra PHT.
- PHT nhằm giải quyết một vấn đề từ thực tiễn thông qua ngữ cảnh, hoạt
động, kết luận.
* Phân loại phiếu học tập:
- Dựa vào mục đích : Phiếu học bài, phiếu ôn tập, phiếu kiểm tra.
- Dựa vào nội dung:
+ Phiếu thông tin : Nội dung gồm các thông tin bổ sung, mở rộng, minh họa
cho các kiến thức cơ bản của bài.
+ Phiếu bài tập : Nội dung là các bài tập nhận thức hoặc bài tập củng cố.
+ Phiếu yêu cầu : Nội dung là các vấn đề và tình huống cần phải giải quyết.
+ Phiếu thực hành : Nội dung liên quan đến những nhiệm vụ thực hành, rèn
luyện kỹ năng.
* Các bước thiết kế phiếu học tập:
- Bước 1 : Xác định trường hợp cụ thể của việc sử dụng phiếu học tập trong
bài dạy học.
- Bước 2 : Xác định nội dung của phiếu học tập, cách trình bày nội dung của
phiếu học tập và hình thức thể hiện trong phiếu học tập.
Nội dung của phiếu học tập được xác định dựa vào một số cơ sở sau : mục tiêu
của bài học, kiến thức cơ bản, phân bố thời gian, phương pháp và PTDH, môi trường
lớp học để xác định nội dung, khối lượng công việc trong phiếu học tập cho phù hợp.
- Bước 3 : Viết phiếu học tập:
Các thông tin, yêu cầu...trên phiếu học tập phải được ghi rõ ràng, ngắn gọn,
chính xác, dễ hiểu. Phần dành cho học sinh điền các thông tin phải có khoảng trống
26
thích hợp. Cách trình bày phiếu phải đảm bảo tính khoa học, thẩm mĩ.
1.4.2.2. Tổ chức dạy học Vật lí với sự hỗ trợ của phiếu học tập
Phiếu học tập là công cụ để giáo viên tiến hành tổ chức hoạt động nhận thức
cho HS, đồng thời là cơ sở để học sinh tiến hành các hoạt động một cách tích cực,
chủ động. Việc sử dụng phiếu học tập nên được sử dụng trong dạy kiến thức mới,
ôn tập, kiểm tra...và thường được diễn ra theo quy trình sau:
- Giáo viên nêu nhiệm vụ học tập, giao phiếu học tập cho học sinh, tùy theo hình
thức tổ chức dạy học mà GV giao cho mỗi HS một phiếu hay mỗi nhóm một phiếu.
- Tiến hành quan sát, hướng dẫn và giám sát kết quả hoạt động của HS.
- Tổ chức cho một số cá nhân hoặc đại diện nhóm trình bày kết quả làm việc
với phiếu học tập. Hướng dẫn toàn lớp trao đổi, bổ sung hoàn thành phiếu học tập.
GV có thể yêu cầu HS trao đổi chéo nhau để sửa chữa, đánh giá kết quả làm việc
với phiếu học tập của nhau trên cơ sở các kết luận của GV.
1.4.3. Sử dụng một số phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực trong dạy học
Vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh.
Phương pháp dạy học tích cực (PPDH tích cực) là một thuật ngữ rút gọn,
được dùng ở nhiều nước để chỉ những phương pháp giáo dục, dạy học theo hướng
phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học. Trong dạy học theo hướng
phát triển năng lực tự học cho HS, có thể sử dụng một số PPDH tích cực sau:
1.4.3.1. Phương pháp vấn đáp
- Vấn đáp ( đàm thoại ) là phương pháp trong đó GV đặt ra câu hỏi để HS trả
lời, hoặc HS có thể tranh luận với nhau và với cả GV ; qua đó HS lĩnh hội được nội
dung bài học. Căn cứ vào tính chất hoạt động nhận thức, người ta phân biệt các loại
phương pháp vấn đáp: Vấn đáp tái hiện: GV đặt câu hỏi chỉ yêu cầu HS nhớ lại kiến
thức đã biết và trả lời dựa vào trí nhớ, không cần suy luận. Vấn đáp tái hiện không
được xem là phương pháp có giá trị sư phạm. Đó là biện pháp được dùng khi cần
đặt mối liên hệ giữa các kiến thức vừa mới học.- Vấn đáp giải thích – minh hoạ :
Nhằm mục đích làm sáng tỏ một đề tài nào đó, giáo viên lần lượt nêu ra những câu
hỏi kèm theo những ví dụ minh hoạ để HS dễ hiểu, dễ nhớ. Phương pháp này đặc
biệt có hiệu quả khi có sự hỗ trợ của các phương tiện nghe – nhìn.
- Vấn đáp tìm tòi (đàm thoại Ơxrixtic) : GV dùng một hệ thống câu hỏi được
sắp xếp hợp lý để hướng HS từng bước phát hiện ra bản chất của sự vật, tính quy
luật của hiện tượng đang tìm hiểu, kích thích sự ham muốn hiểu biết. GV tổ chức sự
27
trao đổi ý kiến – kể cả tranh luận – giữa thầy với cả lớp, có khi giữa trò với trò,
nhằm giải quyết một vấn đề xác định. Trong vấn đáp tìm tòi, GV giống như người
tổ chức sự tìm tòi, còn HS giống như người tự lực phát hiện kiến thức mới. Vì vậy,
khi kết thúc cuộc đàm thoại, HS có được niềm vui của sự khám phá trưởng thành
thêm một bước về trình độ tư duy.
1.4.3.2. Phương pháp nêu và giải quyết vấn đề.
Trong một xã hội đang phát triển nhanh theo cơ chế thị trường, cạnh tranh
gay gắt thì phát hiện sớm và giải quyết hợp lý những vấn đề nảy sinh trong thực tiễn
là một năng lực đảm bảo sự thành công trong cuộc sống, đặc biệt trong kinh doanh.
Có thể phân biệt bốn mức trình độ đặt và giải quyết vấn đề:
Mức 1 : GV đặt vấn đề, nêu cách giải quyết vấn đề. HS thực hiện cách giải
quyết vấn đề theo hướng dẫn của GV. GV đánh giá kết quả làm việc của HS.
Mức 2 : GV nêu vấn đề, gợi ý để HS tìm ra cách giải quyết vấn đề. HS thực
hiện cách giải quyết vấn đề với sự giúp đỡ của GV khi cần. GV và HS cùng đánh giá.
Mức 3 : GV cung cấp thông tin tạo tình huống có vấn đề. HS phát hiện và
xác định vấn đề nảy sinh, tự đề xuất các giả thuyết và lựa chọn giải pháp. HS thực
hiện cách giải quyết vấn đề. GV và HS cùng đánh giá.
Mức 4 : HS tự lực phát hiện vấn đề nảy sinh trong hoàn cảnh của mình hoặc
cộng đồng, lựa chọn vấn đề giải quyết. HS giải quyết vấn đề, tự đánh giá chất
lượng, hiệu quả, có ý kiến bổ sung của GV khi kết thúc.
Nêu giả Giải quyết Kết luận, Các mức Đặt vấn đề Lập kế hoạch thuyết vấn đề đánh giá
GV HS GV GV 1 GV
GV HS GV + HS HS 2 GV
HS HS GV + HS HS 3 GV + HS
HS HS GV + HS HS 4 HS
Trong dạy học theo phương pháp đặt và giải quyết vấn đề, HS vừa nắm được
tri thức mới, vừa nắm được phương pháp lĩnh hội tri thức đó, phát triển tư duy tích
cực, sáng tạo, được chuẩn bị một năng lực thích ứng với đời sống xã hội, phát hiện
kịp thời và giải quyết hợp lý các vấn đề nảy sinh.
1.4.3.3. Phương pháp dạy học theo nhóm
Là hình thức dạy học mà người học sẽ được chia thành những nhóm nhỏ để
28
thực hiện các hoạt động học tập như thảo luận, đóng vai, giải quyết vấn đề, là chủ
thể tích cực trong việc lĩnh hội kiến thức, kỹ năng thông qua sự hợp tác với GV và
sự hợp tác giữa HS với nhau trong quá trình học tập, từ đó đạt được mục tiêu cá
nhân, đồng thời góp phần tạo ra sự thành công của nhóm. Mỗi thành viên không chỉ
có trách nhiệm thực hiện các hoạt động chung của nhóm mà còn phải có trách
nhiệm hợp tác, giúp đỡ cho các thành viên trong nhóm hoàn thành các nhiệm vụ
được phân công. GV là người hướng dẫn, theo dõi, giám sát giúp đỡ HS tiếp thu
kiến thức mới, phát triển kỹ năng HTHTTN và là người trọng tài khoa học.
Dạy học theo nhóm được hiểu là dạy học theo hướng học tập hợp tác, trong đó
GV tổ chức cho HS cùng học tập với nhau; dạy học theo nhóm vừa tạo ra môi trường
thuận lợi cho HS học tập tiếp thu kiến thức, phát huy tiềm năng trí tuệ, góp phần tạo
ra sự thành công của nhóm; đồng thời hướng dẫn họ biết cách rèn luyện, phát triển
kỹ năng hợp tác trong hoạt động học tập.
Trong dạy học theo nhóm, GV cần đảm bảo 5 yếu tố: xây dựng các bài tập bắt
buộc HS phải tư duy; đoàn kết các thành viên trong nhóm tạo sự tin tưởng lẫn nhau
để cùng hợp tác làm việc; đảm bảo cho các thành viên trong nhóm đều hoạt động;
phải quan sát người học làm việc như thế nào, biết những gì; dạy người học cách
đánh giá, cách suy nghĩ, cách lắng nghe và tiếp nhận ý kiến người khác.
Dạy học theo nhóm có thể tổ chức theo quy trình sau:
* Hoạt động của giáo viên.
- Bước 1. Thành lập nhóm và giao nhiệm vụ học tập cho HS
+ Tổ chức các nhóm học tập: Khi thành lập nhóm GV cần xác định rõ kiểu
nhóm, số lượng các TV trong nhóm, phân công vị trí của các nhóm trong không
gian lớp học; yêu cầu cử nhóm trưởng để điều hành hoạt động và thư kí để tổng hợp
ý kiến thảo luận.
+ Giao nhiệm vụ cho nhóm: Khi giao nhiệm vụ cho nhóm, GV cần lưu ý: Nhiệm
vụ phải sát với trình độ của từng nhóm; giải thích rõ ràng, ngắn gọn các vấn đề nhóm cần
giải quyết và các mục tiêu cần đạt được, quy định thời gian cho hoạt động nhóm.
+ Hướng dẫn nhóm giải quyết nhiệm vụ: Cung cấp các phương tiện, tài liệu
học tập và hướng dẫn cách sử dụng, gợi ý những giải pháp và phương hướng giải
quyết vấn đề; các kiến thức và kỹ năng cần huy động và vận dụng.
+ Giúp đỡ nhóm phân công nhiệm vụ cho từng thành viên: Hướng dẫn cách
chia nhỏ nhiệm vụ chung thành các nhiệm vụ bộ phận; định hướng cho nhóm phân
29
công nhiệm vụ thành phần phù hợp với trình độ cụ thể của từng HS.
- Bước 2. Hướng dẫn học sinh tự nghiên cứu.
Trong dạy học theo nhóm, GV giữ vai trò là người hướng dẫn, GV giúp đỡ và
tạo điều kiện cho HS phát huy tính tích cực, chủ động sáng tạo trong việc giải quyết
các tình huống học tập. Vai trò của GV là tổ chức các tình huống học tập. Với việc
tổ chức các tình huống học tập, gợi ý các giải pháp và phương hướng giải quyết,
GV kích thích tiềm năng tư duy sáng tạo của HS. Trong điều kiện đó, HS nỗ lực suy
nghĩ tìm tòi cách giải quyết, xử lý tình huống, để chiếm lĩnh tri thức mới, cách thức
hoạt động mới.
- Bước 3. Tổ chức thảo luận nhóm.
Trong dạy học nhóm, kết quả nghiên cứu của cá nhân có sự hỗ trợ và đóng
góp rất lớn của bạn bè. Vì vậy, nó là sản phẩm của sự hợp tác, của trí tuệ tập thể.
Tuy nhiên, để cho thảo luận không dừng lại ở những cạnh tranh bình thường, mà
phải vượt lên tầm tổng thể của những đóng góp cá nhân, vai trò hướng dẫn, tổ chức
và điều khiển hoạt động nhóm của GV có một ý nghĩa rất lớn.
- Bước 4. Tổ chức thảo luận lớp.
Việc trao đổi, hợp tác giữa các HS trong cùng một nhóm là cần thiết.
Tuy nhiên, để cho kiến thức được hoàn chỉnh thì cần phải tiến hành cho các
nhóm trao đổi và bổ sung cho nhau. Hoạt động của GV tiến hành theo trình tự:
+ Tổng kết báo cáo của từng nhóm để phát hiện sự khác biệt, những mâu thuẫn
giữa các nhóm, phát hiện những chi tiết mà nhóm có thể bỏ quên hoặc không làm.
+ Yêu cầu đại diện các nhóm trình bày hoặc chỉ định một HS bất kỳ trong
nhóm trình bày; những kết quả nghiên cứu và cách xử lý tình huống của nhóm
mình, những vấn đề mà nhóm chưa giải quyết được, nguyên nhân của nó.
+ Yêu cầu các nhóm bổ sung và hoàn thiện: cách giải quyết, xử lý tình huống;
kết quả xử lý tình huống.
+ Nhấn mạnh những khác biệt, mâu thuẫn giữa các nhóm để các nhóm
trao đổi, yêu cầu học bảo vệ cách giải quyết vấn đề và các kết quả nghiên cứu
của nhóm mình, phản bác lại những ý kiến của nhóm khác.
- Bước 5. Kết luận và đánh giá kết quả nhóm học tập
Trong thảo luận, có những vấn đề rất khó phân biệt đúng sai, lúc này GV có
vai trò là trọng tài khoa học. GV phải đưa ra kết luận có tính khoa học về cách xử lý
tình huống. Các kết luận của GV sẽ là thước đo để HS so sánh, đối chiếu, GV nên
30
cùng HS kiểm tra lại kết quả đánh giá của các nhóm có đúng không? Chỗ nào đánh
giá chưa đúng thì cần chỉ ra cho toàn lớp biết sai ở đâu và vì sao sai. Kết quả làm
việc của nhóm có thể được GV sử dụng để cho điểm các thành viên trong nhóm.
* Hoạt động của học sinh.
- Bước 1. Gia nhập nhóm và tiếp cận nhiệm vụ học tập
Trong giờ học theo nhóm thì mỗi cá nhân, nhóm HS sẽ tồn tại trong một nhóm
nhất định và giữ một vai trò nhiệm vụ nhất định mà nhóm giao cho. Vì vậy, ở bước
này hoạt động của HS được tiến hành như sau: Tìm về nhóm của mình theo sự phân
công, tiếp nhận nhiệm vụ từ GV, tiếp nhận nhiệm vụ từ nhóm.
- Bước 2. Cá nhân tự nghiên cứu
Dưới sự hướng dẫn của GV, HS sẽ tự giác nghiên cứu SGK, tài liệu và bằng
vốn kiến thức của mình để tìm hướng xử lý tình huống mà GV đặt ra.
- Bước 3. Hợp tác với bạn trong nhóm học tập
Kết quả ban đầu thực sự có giá trị với HS, vì nó là kết quả do chính bản thân
tạo nên, tuy nhiên rất dễ mang tính chủ quan, phiến diện. Nó cần được phân tích,
đánh giá, sàng lọc và bổ sung của tập thể nhóm.
- Bước 4. Hợp tác với các bạn trong lớp
Để giải quyết các tình huống của nhóm đã được sửa và bổ sung chỉnh lý. Tuy
nhiên giữa các nhóm vẫn có thể có sự khác biệt, khi đó các nhóm trong lớp sẽ tiến
hành thảo luận để thống nhất ý kiến.
- Bước 5. Kiểm tra và đánh giá kết quả.
Sau khi đã tiến hành thảo luận trong lớp, GV đưa ra những phân tích,
đánh giá và kết luận, căn cứ vào đó HS tự đánh giá, tự điều chỉnh kết quả
nghiên cứu của mình.
1.5. Thực trạng tự học của học sinh trong dạy môn Vật lí ở trƣờng THPT
1.5.1. Thực trạng hoạt động tự học môn Vật lí của học sinh trung học phổ thông
Để có thể đánh giá được thực trạng dạy học Vật lí nói chung và dạy học Vật lí
theo định hướng phát triển năng lực TH của học sinh tại một số trường THPT hiện
nay. Chúng tôi đã thiết kế phiếu điều tra và tiến hành thu thập thông tin thông qua
việc điều tra, quan sát tiết dạy và phỏng vấn đối với 125 HS trường THPT Nguyễn
Gia Thiều (298 Ngọc Lâm – Long Biên – Hà Nội). Các kết quả thu được cho thấy
31
NLTH của HS còn thấp, cụ thể:
Bảng 1. 1. Bảng kết quả điều tra thực trạng TH của HS
Lựa chọn
Nội dung điều tra Các dấu hiệu TH %
Việc TH rất quan trọng đối với cá nhân Số lƣợng 78 62.5 Nhận thức của
HS về mức độ Việc TH làm một hoạt động do GV yêu cầu
quan trọng của và HS phải hoàn thành 28.85 36
việc TH Việc TH không quan trọng đối với HS 8.8 11
TH giúp HS thi và kiểm tra đạt kết quả cao 18.4 23
TH giúp HS vận dụng kiến thức vào giải các Hiểu biết của bài tập và áp dụng thực tiễn 37.6 47 HS về mục TH giúp HS phong phú thêm hiểu biết cá đích nhân 28 35 TH TH giúp cho bố mẹ vui lòng 1.6 2
TH giúp để có bằng tốt nghiệp ra trường 14.4 18
TH là học lại nội dung đã học 13.6 17 Nhận thức của TH là học theo hướng dẫn trước 8.8 11 HS về mức độ TH là tự mình học với tài liệu 37.6 47 TH TH là tự tìm kiếm, tự nghiên cứu 39.2 49
Từ 1 giờ đến 2 giờ/ngày 49.6 62 Sử dụng thời Từ 2 giờ đến 3 giờ/ngày 40 50 gian TH của Dưới 3 giờ đến 4 giờ/ngày 9.6 12 HS hiện nay Trên 5 giờ/ngày 0.8 1
Để đọc lại bài trên lớp, tìm tư liệu, khai thác Nội dung công
tài liệu trên Internet 40.8 51 việc đã thực
Để làm bài do GV yêu cầu 30.4 38 hiện
trong thời gian Để chuẩn bị bài trên lớp theo hướng dẫn 25.6 32
TH Chỉ học sơ qua, làm việc khác, chờ đến thi 2.4 3
32
Tự xây dựng được kế hoạch TH của mình 20.8 26 Về việc tự xây Không xây dựng kế hoạch, TH để hoàn thành dựng kế hoạch yêu cầu của GV giao nhiệm vụ về nhà 72.8 91 TH Không quan tâm đến kế hoạch TH 6.4 8
- Mức độ quan trọng của việc TH : Chủ yếu HS (chiếm 62.5%) cho rằng TH
hiện nay rất quan trọng, 36 HS (chiếm 28.85%) cho rằng việc TH hiện nay quan
trọng, 11 HS (chiếm tỉ lệ nhỏ 8.8 %) cho rằng việc TH hiện nay bình thường.
- Về mục đích TH của HS : Chủ yếu các HS (chiếm 37.6 %) cho rằng TH nhằm
vận dụng kiến thức vào giải các bài tập và áp dụng vào thực tiễn, 35 HS (chiếm
28%) cho rằng TH để nhằm làm phong phú hiểu biết cá nhân, 23 HS (chiếm 18.4 %)
nghĩ rằng TH nhằm để thi và kiểm tra đạt kết quả cao, 18 HS (chiếm 14,4 %) cho
rằng TH để có bằng tốt nghiệp ra trường, ít HS (chiếm 1.6%) cho rằng TH cho bố mẹ
vui lòng. Như vậy, đa số các em cho rằng việc TH là để nhằm vận dụng kiến thức vào
giải các bài tập và áp dụng thực tiễn.
- Về mức độ TH : Chủ yếu HS quan niệm rằng TH là tự tìm kiếm, tự nghiên
cứu (chiếm 39,2%), 47 HS là cho rằng TH (chiếm 37.6 %) cho rằng TH là tự mình
học với tài liệu, còn lại số ít HS (chiếm 13.6 %) và (chiếm 8.8 %) cho rằng TH là tự
học lại nội dung đã học và TH là học theo hướng dẫn trước.
- Về thời gian TH : Kết quả điều tra, phần đông HS cho là thiếu thời gian để tự
học, có 49.6 % HS có thời gian TH từ 1 - 2 giờ/ ngày, có 40 % HS có thời gian TH
từ 2 - 3 giờ /ngày, ít HS (chiếm 9.6% và 0.8%) HS có thời gian TH từ 3 - 4 giờ/ngày
và 5 giờ/ngày, điều này có thể do HS phải lên lớp nhiều, chủ yếu là học tại lớp.
- Về nội dung công việc trong thời gian TH : Có tới 30.4 % HS chọn ý kiến là
sử dụng thời gian TH để làm bài do GV yêu cầu, như vậy việc TH của HS THPT
đang mang tính áp đặt nhiều từ phía GV ; Bên cạnh đó có 40.8 % HS chọn ý kiến để
đọc lại bài trên lớp, tìm tư liệu, khai thác tài liệu trên Internet. Như vậy HS đã có ý
thức, tính tích cực trong học tập và thấy được tầm quan trọng của việc tự học ở các
trường THPT.
- Về việc tự xây dựng kế hoạch TH, thì hầu hết HS chỉ TH để hoàn thành các
yêu cầu của GV (chiếm 72.8 %), HS tự xây dựng kế hoạch học tập cho mình (chiếm
20.8%), HS (chiếm 6.4 %) không quan tâm đến kế hoạch TH.
1.5.2. Thực trạng khả năng tự học môn Vật lí của học sinh trung học phổ thông
Chúng tôi phát phiếu điều tra cho 125 HS trường THPT Nguyễn Gia Thiều
(298 Ngọc Lâm – Long Biên – Hà Nội) về vấn đề bồi dưỡng NLTH môn Vật lí cho
33
HS, kết quả thu được như sau:
Bảng 1.2. Bảng kết quả điều tra thực trạng khả năng TH của HS
Nội dung điều tra % Các kĩ năng NLTH
Chỉ cần học trên lớp là đủ. Tự mình nghiên cứu là chính. Học nhóm, trao đổi với GV và các bạn. Tự vạch kế hoạch học tập trước mỗi kì, mỗi năm. Lựa chọn Số lƣợng 6 12 47 34 4.8 9.6 37.6 27.2 Cách thức học tập của HS
HS các trường THPT phải giành nhiều thời gian tự học có sự hướng dẫn của thầy cô giáo. 27 21.6
25 10 39 20 8 31.2
Về cách thức học bài ở nhà Tự học là tự học bài, làm bài, chuẩn bị bài ở nhà sau khi lên lớp. Do thầy giao việc, HS tự nghiên cứu,... Tìm nơi yên tĩnh học bài, ôn lại kiến thức đã học. Sử dụng sơ đồ tư duy (mind mapping, SQR3, đọc nhanh, ghi nhận siêu tốc…). 18 14.4
33 26.4
Cách thức học trên lớp
Tự đọc, tự nghiên cứu thêm SGK, sách tham khảo, nâng cao ngoài giáo trình và sách thầy cô yêu cầu. Thầy giảng bài, tóm tắt ý cho HS, HS ghi chép bài. cẩn thận. Thầy tổ chức, hướng dẫn học; trò tham gia. Theo dõi sách giáo khoa, đánh dấu hoặc tốc ký. Là nghe giảng bài, tự ghi chép. Không chuẩn bị gì cho bài học. Đã đọc lướt qua nội dung của bài. Đã đọc nội dung bài, có ghi chú thắc mắc. Đọc lại bài đã học trước đó. GV thuyết trình, giảng giải. GV giao bài cho HS chuẩn bị. 53 37 19 16 4 29 38 54 51 32 42.4 29.6 15.2 12.8 3.2 23.2 30.4 43.2 40.8 25.6
GV có tổ chức các hoạt động học tập hoặc xemina trên lớp. Về chuẩn bị bài khi lên lớp học Đánh giá tổ chức dạy học của GV
42 12 17 35 17 15 33.6 9.6 13.6 28 13.6 12 Về điều kiện, khó khăn trong học tập
34
Thiếu tài liệu học tập, tham khảo. Thiếu sự hướng dẫn cho việc học tập. Thiếu thời gian và kiến thức rộng khó bao quát. Môi trường học tập của bạn tốt. Hay bị mất tập trung trong quá trình TH. Internet, phim ảnh, facebook, điện thoại…ảnh hưởng đến việc học tập. 29 23.2
- Số liệu cho thấy ở các trường THPT, các em HS ý thức được sự cần thiết và
quan trọng của việc tự học tuy nhiên việc TH của HS hiện nay chủ yếu là học nhóm,
trao đổi với GV và các bạn, ít HS tự lập kế hoạch học tập trước mỗi kì, mỗi năm
học, khả năng tự nghiên cứu của HS còn thấp phải dành nhiều thời gian TH có sự
hướng dẫn của thầy cô giáo.
Kết quả điều tra trên đây là cơ sở quan trọng, định hướng cho tác giả nghiên
cứu DH nhằm bồi dưỡng NLTH môn Vật lí của HS ở trường THPT.
1.6. Kết luận chƣơng 1
Trong chương 1, luận văn đã hệ thống hoá cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học
và dạy tự học; đưa ra khái niệm về tự học; về vai trò của TH trong hoạt động học;
khái niệm về năng lực và các năng lực cốt lõi của HS trung học phổ thông.
Ở chương 1, tác giả đã nghiên cứu các tài liệu và đã xác định được các thành tố
của NLTH môn Vật lí; xây dựng các tiêu chí xác định chuẩn đầu ra của NLTH môn
Vật lí; đưa ra các hình thức dạy học theo hướng phát triển NLTH Vật lí của HS thông
qua tài liệu có hướng dẫn theo mô đun và hệ thống phiếu học tập; xác định được 3
PPDH tích cực sử dụng trong quá trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển
NLTH gồm: PP vấn đáp; PP nêu và giải quyết vấn đề; PP dạy học theo nhóm.
Trong chương 1, tác giả đã điều tra và phân tích thực trạng hoạt động TH của
HS làm cơ sở cho việc xây dựng các tiến trình dạy học theo phát triển NLTH ở
35
chương 2.
Chƣơng 2
TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM", VẬT LÍ
10 THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC CỦA HỌC SINH
2.1. Tổng quan về dạy học chƣơng "Động lực học chất điểm" ở trƣờng Trung
học phổ thông
2.1.1 Vai trò, vị trí của chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10 trong
chương trình môn Vật lí lớp 10
a) Vị trí
Chương trình Vật lý 10- cơ bản bao gồm 2 phần:
- Phần Cơ học bao gồm 4 chương: Động học chất điểm; Động lực học chất
điểm; Cân bằng và chuyển động của vật rắn; Các định luật bảo toàn.
- Phần Nhiệt học bao gồm 3 chương: Chất khí; Cơ sở của nhiệt động lực học;
Chất rắn và chất lỏng. Sự chuyển thể
Chương “ Động lực học chất điểm” là chương thứ 2 trong chương trình Vật
lý 10 cơ bản.
b) Vai trò
Cơ học là phần đầu tiên của bộ môn Vật lý. Những vấn đề mà cơ học nghiên
cứu là những vấn đề cơ bản nhất trong hệ thống tri thức Vật lý nhưng chúng lại là
những vấn đề cơ bản nhất, đặt nền móng ban đầu cho việc nghiên cứu những kiến
thức tiếp theo của môn Vật lý. Những tri thức cơ học sẽ được vận dụng để nghiên
cứu các hiện tượng nhiệt học, điện học, quang học, các quá trình diễn ra trong
nguyên tử và hạt nhân và nhiều tri thức cơ học sẽ được mở rộng thêm, nâng cao hơn
khi được vận dụng vào các lĩnh vực khác nhau của Vật lý học. Cơ học nghiên cứu
sự dịch chuyển của các vật và sự biến dạng của chúng, những tương tác đang diễn
ra giữa các vật đang dịch chuyển hoặc biến dạng. Vì vậy, ta có thể nói rằng cơ học
nghiên cứu các dạng vận động cơ (chuyển động) tức là sự chuyển dời vị trí của các
vật vĩ mô. Cơ học có 2 phần:
- Động học (chương 1): nghiên cứu những đặc trưng của chuyển động và
những dạng chuyển động khác nhau.
- Động lực học (chương 2): nghiên cứu mối liên hệ giữa chuyển động với sự
tương tác giữa các vật. Tĩnh học là một phần của động lực học nghiên cứu trạng thái
36
cân bằng của các vật. Cơ sở của động lực học là những định luật Niu-tơn.
Như vậy, ta thấy rằng kiến thức chương “Động lực học chất điểm” đóng một
vai trò rất quan trọng trong phần cơ học, đặc biệt là các định luật Niu- tơn, đây là
nền móng của cơ học cổ điển. Nhờ có các định luật Niu- tơn mà các bài toán về cơ
học cổ điển được giải quyết một cách dễ dàng và phù hợp với thực tế. Mặt khác, khi
nghiên cứu các kiến thức về động học chất điểm giúp học sinh hiểu rõ hơn về bản
chất của chuyển động, nghiên cứu các lực cơ bản trong tự nhiên như lực ma sát,lực
hấp dẫn, lực quán tính…giúp học sinh hiểu và giải thích được về các hiện tượng
diễn ra thường xuyên trong cuộc sống hằng ngày và ứng dụng nó để cải thiện và
nâng cao chất lượng cuộc sống.
2.1.2. Nội dung kiến thức của chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10
2.1.2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10
Chương “Động lực học chất điểm” bao gồm 8 bài được sắp xếp theo trình tự
sau trong sơ đồ sau:
Sơ đồ 2.1: Nội dung kiến thức chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10
ĐỘNG LỰC HỌC CHÂT ĐIỂM
Các định luật Newton
Lực
Định luật I Newton
Định luật II Newton
Định luật III Newton
Khái niệm lực
Các lực cơ học
Các phép tính của lực
Lực hấp dẫn
Lực đàn hồi
Lực ma sát
Phân tích lực Tổng hợp lực
Lực ma sát lăn
Lực ma sát nghỉ
Lực ma sát trƣợt
37
2.1.2.2. Chuẩn kiến thức, kỹ năng chương "Động lực học chất điểm" Vật lí 10
* Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa của lực và nêu được lực là một đại lượng vectơ.
- Nêu được quy tắc tổng hợp và phân tích lực
- Phát biểu được điều kiện cân bằng của một chất điểm dưới tác dụng của
nhiều lực
- Nêu được quán tính của vật là gì và kể được một số ví dụ về quán tính
- Nêu được khối lượng là số đo mức quán tính
- Phát biểu được nội dung của ba định luật Niu- tơn
- Nêu được mối quan hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc được thể hiện trọng
đinh luật II Niu-tơn như thế nào.
- Nêu được đặc điểm của lực tác dụng và phản lực
- Phát biểu được định luật vạn vật hấp dẫn và viết được biểu thức của định luật này
- Nêu được ví dụ về lực đàn hồi và những đặc điểm về lực đàn hồi của lò xo
- Phát biểu được định luật Húc và viết hệ thức của định luật này đối với độ
biến dạng của lò xo
- Nêu được điều kiện xuất hiện lực ma sát, đặc điểm của lực ma sát , các yếu
tố ảnh hưởng đến độ lớn lực ma sát và viết được biểu thức của lực ma sát.
- Nêu được định nghĩa sự rơi tự do, đặc điểm gia tốc rơi tự do, đặc điểm của
trọng lực và viết được biểu thức tính trọng lực
- Nêu được đặc điểm của lực hướng tâm trong chuyển động tròn đều là tổng
hợp các lực tác dụng lên vật. Viết được biểu thức độ lớn của lực hướng tâm.
* Kĩ năng:
- Biểu diễn được lực tác dụng lên vật. Vận dụng được quy tắc hình bình hành
để tổng hợp và phân tích lực
- Vận dụng được 3 định luật Niu-tơn để giải được các bài toán đối với một
hoặc hệ hai vật chuyển động
- Vận dụng được mối quan hệ giữa khối lượng và mức quán tính của vật để
giải thích một số hiện tượng thường gặp trong đời sống kĩ thuật.
- Biểu diễn được các vecto lực và phản lực trong một số ví dụ cụ thể
- Biểu diễn được lực hấp dẫn và vận dụng được công thức của lực hấp dẫn để
38
giải bài tập có liên quan
- Vận dụng được định luật Húc để giải được bài tập đơn giản về sự biến dạng
của lò xo
- Biểu diễn được lực ma sát và vận dụng công thức tính lực ma sát trượt để
giải được các bài tập cơ bản về lực ma sát
- Giải được bài toán về chuyển động của vật ném ngang
- Xác định được lực hướng tâm và giải được bài toán về chuyển động tròn đều
khi vật chịu tác dụng của một hay hai lực
- Xác định được hệ số ma sát trượt bằng thí nghiệm.
2.2. Thiết kế tài liệu tự học có hƣớng dẫn theo mô đun chƣơng "Động lực học
chất điểm", Vật lí 10
2.2.1. Thiết kế tài liệu tự học có hướng dẫn theo mô đun chương "Động lực học
chất điểm", Vật lí 10
Căn cứ vào mục đích biên soạn tài liệu có hướng dẫn nhằm hỗ trợ việc dạy
học chương "Động lực học chất điểm" theo hướng phát triển NLTH cho HS. Chúng
tôi đã tham khảo tài liệu có hướng dẫn theo mô đun của tác giả Phạm Thị Châm [7]
để biên soạn tài liệu có hướng dẫn theo mô đun "Động lực học chất điểm" gồm 6 tiểu
mô đun (phụ lục 3).
- Tiểu mô đun 1 : Ba định luật New – tơn
- Tiểu mô đun 2 : Bài tập về Ba định luật New - tơn
- Tiểu mô đun 3 : Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực
- Tiểu mô đun 4 : Bài tập về Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực
- Tiểu mô đun 5 : Lực ma sát
- Tiểu mô đun 6 : Bài tập về Lực ma sát
Trong mỗi tiểu mô đun được xây dựng gồm tiểu mô đun lí thuyết và tiểu mô
đun bài tập.
Quy trình thiết kế tài liệu có hướng dẫn theo mô đun được thực hiện theo đúng
quy trình đã đề xuất tại chương 1 gồm: Mục tiêu mô đun; câu hỏi hướng dẫn TH; tài
liệu tham khảo; hệ vào mô đun (bài kiểm tra đầu vào); các thông tin lí thuyết cần
39
nghiên cứu (thông tin phản hồi); hệ ra mô đun (bài kiểm tra đầu ra).
Ví dụ: Thiết kế Tiểu mô đun "Ba định luật Niu-tơn"
TIỂU MÔ ĐUN 1: BA ĐỊNH LUẬT NIU-TƠN
A. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Phát biểu được nội dung của định luật I Niu-tơn
- Nêu được định nghĩa quán tính, đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của một vật.
- Nêu được nội dung của định luật II Niu- tơn
- Nêu được mối quan hệ giữa lực tác dụng và gia tốc chuyển động của vật : phương,
chiều, độ lớn.
- Nêu được định nghĩa trọng lực, trọng lượng, trọng tâm của vật.
- Nêu được đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật.
- Nêu được các tính chất của khối lượng.
- Phát biểu và viết được biểu thức của định luật III Niu- tơn
- Nêu được đặc điểm của lực và phản lực
- Phân biệt được cặp lực trực đối và cặp lực cân bằng.
2. Kĩ năng
- Viết được biểu thức của Định luật II Niu- tơn trong trường hợp vật chịu tác dụng
của nhiều lực.
- Viết được biểu thức của trọng lực
- Biểu diễn được các lực tác dụng lên vật trên hình vẽ
- Vận dụng được biểu thức của Định luật II Niu- tơn để giải các bài tập cơ bản.
- Biểu diễn được các lực tương tác trên hình vẽ
- Chỉ ra được các cặp lực và phản lực trong các tình huống
- Giải được bài tập liên quan đến các định luật Niu-tơn.
- Vận dụng được nội dung của ba Định luật Niu-tơn để giải thích một số hiện tượng
ngoài thực tế có liên quan.
3. Thái độ
- Biết đề phòng những tác hại có thể có của quán tính trong đời sống, nhất là chủ
động phòng tránh tai nạn giao thông.
- Bồi dưỡng lòng say mê môn Vật lý, tinh thần ham học hỏi khám phá và giải thích
40
những hiện tượng xung quanh.
B. Tài liệu tham khảo
1. Tài liệu 1. Bộ Giáo dục và đào tạo. Sách giáo khoa Vật lý 1 cơ bản- Nxb Giáo
dục Việt Nam
2. Tài liệu 2. Nguyễn Trọng Sửu( chủ biên), Nguyễn Sĩ Phượng- Nguyễn Sinh Quân.
Kiểm tra đánh giá thường xuyên và định kì môn Vật lý lớp 10- Nxb Giáo dục.
3. Tài liệu 3. Đào Văn Phúc( chủ biên)- Tô Bá Trượng- Nguyễn Mạnh Tuấn- Vũ
Đình Túy. Luyện làm bài tập trắc nghiệm Vật lý 10- Nxb Giáo dục.
C. Hƣớng dẫn HS tự học
1. Nhiệm vụ
- Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu các tác dụng của lực và lấy ví dụ minh họa cho từng tác
dụng đó?
- Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu về nội dung của định luật I Niu- tơn?
- Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu về quán tính và lấy ví dụ minh họa?
- Nhiệm vụ 4: Tìm hiểu về nội dung định luật II Niu- tơn?
- Nhiệm vụ 5: Tìm hiểu về định nghĩa và tính chất của khối lượng?
- Nhiệm vụ 6: Tìm hiểu những nội dung cơ bản về trọng lực, trọng lượng?
- Nhiệm vụ 7: Tìm hiểu về sự tương tác giữa các vật? Lấy ví dụ?
- Nhiệm vụ 8: Tìm hiểu về nội dung của định luật III Niu- tơn?
- Nhiệm vụ 9: Tìm hiểu về đặc điểm của cặp lực và phản lực?
- Nhiệm vụ 10: So sánh sự giống và khác nhau giữa cặp lực trực đối và cặp lực cân bằng?
2. Hướng dẫn tự học
HS đọc các tài liệu theo hướng dẫn sau:
- Tài liệu 1: từ trang 59- đến trang 63
- Tài liệu 2: trang 43-44
- Tài liệu 3: trang 115-117
D. Hệ vào mô đun (Bài kiểm tra trƣớc khi vào mô đun): Bài tập tự kiểm tra
kiến thức của HS sau khi đã tự đọc tài liệu theo hƣớng dẫn ở trên.
Đề gồm 5 câu- thời gian làm bài 5 phút
Câu 1. Câu nào sau đây là đúng?
Khi một xe buýt tăng tốc đột ngột thì các hành khách trên xe
A. Dừng lại ngay C. Chúi người về phía trước
41
B. Ngả người về phía sau D. Ngả người sang bên cạnh
Câu 2. Cặp lực nào sau đây tác dụng lên một vật làm vật đang đứng yên tiếp tục
đứng yên?
A. Hai lực cùng cường độ, cùng phương
B. Hai lực cùng phương, ngược chiều
C. Hai lực cùng phương, cùng cường độ, cùng chiều
D. Hai lực cùng cường độ, có phương cùng nắm trên mọt đường thẳng,
ngược chiều
Câu 3. Câu nào sau đây là đúng?
A. Nếu không có lực tác dụng vào vật thì vật không thể chuyển động được
B. Không cần có lực tác dụng vào vật thì vật vẫn chuyển động tròn đều được.
C. Lực là nguyên nhân duy trì chuyển động của một vật.
D. Lực là nguyên nhân làm biến đổi chuyển động của một vật.
Câu 4. Hành khách ngồi trên xe ô tô đang chuyển động bỗng thấy mình bị
nghiêng người sang trái, chứng tỏ xe
A. Đột ngột giảm vận tốc C. Đột ngột tăng tốc
B. đột ngột rẽ sang phải D. Đột ngột rẽ sang trái
Câu 5. Nếu chịu tác dụng của các lực không cân bằng, thì các lực này không thể
làm vật.
A. Đang chuyển động sẽ chuyển động nhanh lên
B. Đang chuyển động sẽ chuyển động chậm lại
C. Đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều
D. Bị biến dạng
E. Nội dung lý thuyết cần nghiên cứu
Nội dung Vấn đề
a) Quan niệm của A-ri-xtốt 1.Các
Trong thực tế đời sống, nếu ta kéo một cái quan
xe thì nó chuyển động, ngừng kéo thì nó niệm về
lăn bánh tiếp một lát rồi dừng lại. Một chuyển
quyển sách đặt trên bàn, ta phải đẩy nó thì động.
nó mới chuyển động và khi ngừng đẩy thì
42
nó dừng lại. Rất nhiều hiện tượng tương
tự đã nảy sinh ý nghĩ cho rằng : lực là
cần thiết để duy trì chuyển động của
một vật hay muốn cho một vật duy trì
được vận tốc không đổi thì phải có vật
khác tác dụng lên nó. Quan niệm này
đã được nhà triết học cổ đại A-rít- xtốt
( 384-322 trước Công Nguyên) khẳng định và truyền bá đã thống trị
suốt trong nhiều thế kỉ.
Nhưng nếu đặt mình vào thời đại mà mọi người còn chưa biết đến ma
sát, thì ta sẽ tin ngay rằng lực là cần thiết để duy trì chuyển động của
một vật. Người đầu tiên không tin như vậy là nhà Vật lý Ga-li-lê.
b) Quan niệm của Ga-li-le
Ga-li-lê đã nghi ngờ quan niệm trên và tiến hành làm thí nghiệm để
kiểm tra. Ông thả một hòn bi và cho lăn trên máng nghiêng thứ nhất.
Ông thấy rằng hòn bi lăn ngược lên máng nghiêng thứ 2đến một độ cao
gần bằng độ cao ban đầu ( hình 10.1a).
khi hạ thấp độ nghiêng của máng thứ 2 thì
hòn bi lăn trên máng thứ 2 một đoạn đường
dài hơn (hình 10.1 b). ông cho rằng hòn bi
không lăn lên được đến độ cao ban đầu là vì
có ma sát.
Nếu máng thứ 2 rất nhẵn ( không có ma sát)
và nằm ngang thì hòn bi sẽ lăn với vận tốc
không đổi mãi.
→ Bằng thực nghiệm Ga-li-lê đã phát hiện ra một loại lực « giấu mặt »
là lực ma sát và ông tin rằng nếu không có lực ma sát thì không cần
đến lực để duy trì chuyển động của vật. 2. Định
a, Nội dung định luật luật I
Nếu một vật không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của Niu-tơn
các lực có hợp lực bằng không thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng
yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều .
43
b) Lưu ý :
- Vật mà không chịu tác dụng của vật nào khác là vật cô lập. Trên
thực tế không có vật nào hoàn toàn cô lập.
- Ngày nay để kiểm chứng lại tính đúng đắn của định luật I Niu-tơn
với độ chính xác cao người ta dùng thí nghiệm trên đệm không khí.
Như vậy, một vật chuyển động có gia tốc bằng 0 thì các lực tác dụng
có hợp lực bẳng 0.
Định luật I Niu- tơn có một ý nghĩa rất lớn trong thực tế đời sống, nó
nêu lên một tính chất quan trọng của mọi vật : đó là quán tính.
« Quán tính là tính chất của mọi vật có xu hướng bảo toàn vận tốc 3. Quán
cả về hướng và độ lớn ». tính
Mọi vật đều có xu hướng bảo toàn vận tốc của mình. Định luật I Niu-
tơn được gọi là định luật quán tính và chuyển động thẳng đều được gọi
là chuyển động theo quán tính.
Quán tính có hai biểu hiện.
- xu hướng giữ nguyên trạng thái đứng yên. Ta nói vật có tính « ì ».
Ví dụ : tàu hỏa bắt đầu chuyển động rời khỏi sân ga, ô tô hoặc xe máy
bắt đầu chuyển động đều phải tăng tốc từ từ.
- xu hướng giữ nguyên trạng thái chuyển động thẳng đều, ta nói các
vật chuyển động có « đà ».
Ví dụ. một chiếc xe đạp đang chuyển động thẳng đều trên đường khi ta
thôi không đạp xe nữa thì xe không dừng lại ngay mà chuyển động
thêm một quãng nữa mới dừng lại hẳn.
E.2. Định luật II Niu -tơn
Một trong những tác dụng của lực là gây ra sự biến đổi vận tốc (tức là 1. Đặt
gây ra gia tốc cho vật). Như vậy, giữa lực tác dụng và gia tốc chuyển vấn đề
44
động có mối quan hệ với nhau cả về mặt định tính và định lượng. Niu-
tơn đã tìm ra mối quan hệ của lực và gia tốc từ rất nhiều những quan
sát và thí nghiệm (bao gồm cả những quan sát thiên văn) của những vật
(coi là chất điểm) và nêu thành định luật gọi là Định luật II Niu-tơn.
2. Định a) Quan sát thí nghiệm đơn giản sau
Một vật đang đứng yên trên mặt sàn rất nhẵn luật II
Ta đẩy (hoặc kéo vật) về phía nào thì vật chuyển động nhanh dần đều Niu-tơn
về phía đó.
Khi ta đẩy càng mạnh ( lực tác dụng càng lớn) thì vật tăng tốc càng
nhanh( gia tốc vật thu được lớn hơn)
Ta vẫn đẩy vật như mạnh như lúc trước nhưng nếu lúc này đặt thêm
một vật khác lên vật (khối lượng vật tăng) thì vật tăng tốc chậm hơn
(gia tốc nhỏ hơn).
Như vậy, chúng ta thấy rằng gia tốc không chỉ phụ thuộc vào lực tác
dụng lên vật mà còn phụ thuộc vào chính khối lượng của vật đó.
Trong 3 thí nghiệm trên giữa lực tác dụng, gia tốc và khối lượng có mối quan hệ : + Gia tốc của một vật luôn cùng hướng với lực tác dụng + Cùng một khối lượng nếu lực tác dụng càng lớn thì gia tốc càng lớn.
45
+ Cùng một lực tác dụng nếu khối lượng càng lớn thì gia tốc thu được càng nhỏ. Khái quát hóa từ rất nhiều quan sát và thí nghiệm, Niu-tơn đã xác định được mối quan hệ giữa lực, khối lượng và gia tốc nêu lên Định luật II Niu-tơn có nội dung như sau
b)Nội dung định luật II Niu-tơn
Gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật. Độ lớn của véc- tơ gia tốc tỉ lệ với thuận với độ lớn của véc-tơ lực tác dụng và tỉ lệ
nghịch với khối lượng của vật.
Biểu thức
Trong đó :
F : là lực tác dụng lên vật (N)
m: là khối lượng của vật (kg) a : gia tốc của vật (m/s2)
Trường hợp vật chịu tác dụng của nhiều lực
thì chính là hợp lực của các lực đó.
Lưu ý :
- Khi tổng hợp lực để tìm ra hợp lực ta sử
dụng quy tắc hình bình hành
Lúc này sẽ cùng phương và chiều với
Xét trƣờng hợp đặc biệt: khi hợp lực tác dụng lên vật bằng 0
Lúc này thì véc tơ gia tốc của vật cũng bằng
:
46
Một vật có gia tốc bằng 0 thì vật đó sẽ đứng yên hoặc chuyển động 3. Khối thẳng đều. Trạng thái đó được gọi là trạng thái cân bằng và hệ các lực lƣợng
như vậy được gọi là hệ lực cân bằng. và mức
Định nghĩa quán
Khối lượng là một đại lượng rất quen thuộc và thường được hiểu là tính.
lượng chất chứa trong vật.
Nhưng định luật II Niu-tơn còn cho ta một cách hiểu mới về khối
lượng. Ta đi xét một ví dụ sau :
Tác dụng cùng một lực có độ lớn là F lên hai vật có khối lượng khác
nhau là m1 và m2 (giả sử m2>m1). Khi đó, theo định luật II Niu-tơn ta tìm được gia tốc chuyển động của hai vật lần lượt là a1 và a2 như sau :
. Dễ dàng so sánh được a1>a2 vì m1 và cùng một lực tác dụng vật nào có khối lượng lớn hơn thì gia tốc chuyển động nhỏ hơn (khó làm thay đổi vận tốc của nó hơn) và ngược lại vật nào có khối lượng nhỏ hơn thì gia tốc chuyển động lớn hơn (dễ thay đổi vận tốc của nó hơn). Chúng ta đã biết từ định luật I Niu- tơn quán tính của một vật đặc trưng cho khả năng thay đổi vận tốc của vật đó→khối lượng còn được dùng để chỉ mức quán tính của vật. Vật nào có mức quán tính lớn hơn thì khối lượng lớn hơn và ngược lại. Ta có một định nghĩa khác về khối lượng theo định luật II Niu-tơn : Khối lượng là đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của vật. Vận dụng giải thích hiện tượng sau : Tại sao máy bay phải chạy một quãng đường dài trên đường băng mới cất cánh được ? Vì : máy bay có khối lượng rất lớn→quán tính của máy bay rất lớn. Do đó trước khi cất cánh máy bay phải chạy trên một đường băng rất dài mới có thể cất cánh được. 47 Thực tế các em thấy rằng sân bay được xây dựng trên một diện tích rất rộng bởi vì phải làm những đường băng rất dài để máy bay cất cánh hoặc hạ cánh. Việt Nam có ba sân bay lớn : - Sân bay Nội Bài (huyện Sóc Sơn- Hà Nội) : sân bay có 2 đường băng là : đường băng 1A dài 3200m và đường băng 1B dài 3800m - Sân bay Tân Sơn Nhất (thành phố Hồ Chí Minh) : sân bay có hai đường băng là : đường băng 25R dài 3048m và đường băng 25L dài 3800m. - Sân bay Cam Ranh( Khánh Hòa) có một đường băng 20R dài 3048m b)Tính chất của khối lượng Khối lượng có tính chất sau : Khối lượng là một đại lượng vô hướng, dương và không đổi đối với mỗi vật. 4. Trọng Khối lượng có tính chất cộng : khi một vật được ghép lại thành một lực, hệ vật thì khối lượng của hệ vật bằng tổng khối lượng của các vật đó. trọng a)Định nghĩa trọng lực lƣợng Trọng lực là lực của Trái Đất tác dụng vào các vật và gây ra cho chúng gia tốc rơi tự do. Trọng lực kí hiệu là : Đặc điểm của trọng lực : + điểm đặt : tại trọng tâm của vật + phương : thẳng đứng 48 + chiều : hướng xuống dưới Vận dụng : biểu diễn trọng lực tác dụng vào các vật trên hình vẽ sau Độ lớn của trọng lực tác dụng lên vật gọi là trọng lượng của vật kí hiệu là P b) Công thức của trọng lực Gia tốc rơi tự do . áp dụng định luật II Niu-tơn ta tìm được công thức của trọng lực : trọng lực tác dụng vào vật rơi tự do có khối lượng có độ lớn phụ thuộc Gia tốc rơi tự do m gây ra gia tốc rơi tự do là
vào vị trí địa lý
+ ở địa cực g lớn nhất : g= 9,8324 m/s2
+ ở xích đạo g nhỏ nhất : g= 9,7805 m/s2 Nếu không đòi hỏi độ chính xác cao trong khi làm bài tập chúng ta có
thể lấy g=9,8m/s2 hoặc g=10m/s2. E.3. Định luật III Niu-tơn Trong thực tế chúng ta thường hay gặp những hiện tượng sau : 1. Sự - Bắn một hòn bi A vào một hòn bi B đang đứng yên, ta thấy rằng tƣơng hòn bi B lăn đi đồng thời chuyển động của hòn bi A cũng bị thay đổi. tác giữa - Hai người trượt băng đứng sát nhau. Một người dùng tay đẩy người các vật kia về phía trước thì thấy chính mình cũng bị đẩy về phía sau. - Khi một cái vợt đập vào một quả bóng tennit thì lúc đó cả quả bóng 49 và mặt vợt đều bị biến dạng. Trong hai hiện tượng trên ta thấy rằng : + khi viên bi A tác dụng vào viên bi B một lực thì viên bi B cũng tác dụng vào viên bi A một lực( biểu hiện ở vận tốc của cả hai viên bi đều thay đổi). + Khi người trượt băng thứ nhất đẩy người thứ 2 đi thì chính họ cũng bị thay đổi chuyển động→ cả hai người đều chịu lực tác dụng. + quả bóng và mặt vợt đều bị biến dạng chứng tỏ khi vợt tác dụng lực vào quả bóng thì quả bóng cũng tác dụng lực trở lại vợt. → như vậy, nếu vật A tác dụng lên vật B thì vật B cũng tác dụng lên vật A. Đó là sự tác dụng tương hỗ(hay tương tác) giữa các vật. Lấy ví dụ về sự tương tác giữa các vât ? Khi các vật tương tác với nhau mỗi vật đều chịu tác dụng lực. Bằng rất 2. Định nhiều quan sát và thí nghiệm về sự tương tác giữa các vật (bao gồm cả luật III quan sát các hiện tượng thiên văn). Niu- tơn đã phát hiện ra rằng các Niu-tơn lực tương tác có những điểm rất đặc biệt, ông đã khái quát và phát biểu lên nội dung của định luật III Niu-tơn. Nội dung định luật : Trong mọi trường hợp khi vật A tác dụng lên vật B một lực thì vật B cũng tác dụng lại vật A một lực. Hai lực này có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều nhau. Biểu thức của định luật : Một trong hai lực tương tác giữa hai vật gọi là lực tác dụng còn lực kia 3. Lực và là phản lực. phản lực 50 Đặc điểm của lực và phản lực : Quan sát các hình vẽ về lực và phản lực chúng ta thấy rằng lực và phản lực có những đặc điểm là : - Lực và phản lực luôn luôn xuất hiện( hoặc mất đi đồng thời). Khi muốn bước chân phải về phải về phía trước thì chân trái phải đạp vào mặt đất một lực hướng về phía sau. - Lực và phản lực có cùng giá, cùng độ lớn nhưng ngược chiều. Hai lực có đặc điểm như vậy gọi là hai lực trực đối. - Lực và phản lực không cân bằng nhau vì chúng đặt vào hai vật khác nhau - Lực và phản lực là hai lực cùng loại. Lớp 8 THCS chúng ta đã biết tác dụng của hai lực cân bằng là : một vật đứng yên nếu chịu tác dụng của hai lực cân bằng sẽ tiếp tục đứng yên. Một vật đang chuyển động nếu chịu tác dụng của hai lực cân bằng sẽ chuyển động thẳng đều. F. Bài tự kiểm tra kiến thức sau khi nghiên cứu tài liệu (Bài kiểm tra đầu ra). Đề gồm 8 câu – thời gian làm bài 10 phút. Câu 1. Ghép các nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để thành một câu có nội dung đúng ? 1. Quán tính là a) Các lực cân bằng 2. Lực làm cho mọi vật chuyển động b) Lực ma sát chậm dần rồi dừng lại gọi là c) Các lực không cân bằng 3. Các lực tác dụng vào một vật mà d) Tính chất của mọi vật có xu hướng vật đó vẫn đứng yên hay chuyển chống lại sự thay đổi vận tốc. động thẳng đều thì các lực đó là 4. Các lực tác dụng vào một vật đang chuyển động có gia tốc là Câu 2. Một con báo đang đuổi riết một con linh dương. Khi báo chuẩn bị vồ mồi thì linh dương nhảy tạt sang một bên và trốn thoát. Em hãy giải thích cơ sở khoa học của biện pháp thoát hiểm này. Câu 3. Đặt một chén nước trên góc của một tờ giấy mỏng. Hãy tìm cách rút tờ giấy ra 51 mà không làm dịch chén. Giải thích cách làm đó? Câu 4. Tác dụng vào vật có khối lượng 4kg đang nằm yên một hợp lực 20N. Sau 20s kể từ lúc chịu tác dụng của hợp lực vật đi được quãng đường là bao nhiêu và vận tốc vật đạt được khi đó? Đáp án tự kiểm tra đầu vào. Câu 1. B Câu 2. D Câu 3. D Câu 4. C Câu 5. C Đáp án tự kiểm tra đầu ra. Câu 1. 1-d 2-b 3- a 4-c Câu 2. Quán tính Câu 3. Rút thật nhanh tờ giấy Câu 4. 10m; 10m/s Câu 5. 1500N; 10m/s; 100m. G. Bài tập vận dụng - Tài liệu 1. trang 64-65 - Tài liệu 2. trang 49- 50 - Tài liệu 3. Trang 31-36 2.2.2. Thiết kế hệ thống phiếu học tập hỗ trợ dạy học chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10 theo hướng bõi dưỡng năng lực tự học Các phiếu học tập được thiết kế gồm hai loại : Các phiếu học tập dùng để thảo luận tại lớp và các phiếu học tập tại nhà trong đó có phiếu học tập chuẩn bị trước khi vào bài học, có phiếu học tập phát sau khi học xong dùng để nâng cao năng lực tự học của học sinh. Chúng tôi thiết kế các phiếu học tập một số kiến thức trong quá trình dạy học các của chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí lớp 10 cơ bản (được thể hiện tại 52 phụ lục ....). 2.2.2.1. Phiếu học tập hỗ trợ dạy học bài "Ba định luật Niu -tơn" (2 tiết) PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 (Cá nhân thực hiện tại nhà trƣớc khi học bài Ba định luật Newton) Tại sao khi bút mực bị tắc, ta vẩy mạnh bút rồi dừng lại đột ngột thì mực trong bút lại bị văng ra ngoài? Câu 1 : Khi ta cầm bút và vẩy mạnh thì trạng chuyển động của bút và mực bên trong bút như thế nào ? Câu 2 : Khi tay ta dừng lại đột ngột thì thái chuyển động của bút và mực bên trong bút như thế nào ? Câu 3 : Yếu tố nào tác động đến bút và mực trong quá trình biến đổi trạng thái chuyển động khi ta đang vẩy mạnh mà đột ngột dừng tay lại ? Tài liệu tham khảo: - Tài liệu tự học có hướng dẫn: Phần “Định luật I Newton”
- SGK Vật lí lớp 8: Bài 5: “Sự cân bằng lực – Quán tính” (Trang 17 – 20) - Website: https://vi.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%A1n_t%C3%ADnh PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 (Cá nhân thực hiện tại nhà trƣớc khi học bài Ba định luật Newton) Một chiếc hộp có khối lượng m đang đứng yên trên mặt bàn nằm ngang thì người ta tác dụng vào nó một lực kéo theo phương song song với mặt bàn hướng từ trái sang phải như hình vẽ. Bỏ qua ma sát giữa hộp và mặt bàn. Hỏi: Câu 1: Trạng thái chuyển động của vật thay đổi như thế nào khi chịu tác dụng của lực kéo ? Câu 2: Gia tốc mà vật thu được (nếu có) khi chịu tác dụng của lực phụ thuộc vào những yếu tố nào? Và phụ thuộc như thế nào vào những yếu tố đó? - Tài liệu tự học có hướng dẫn: Phần “Định luật II Newton” - Website:https://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1c_%C4%91%E1%BB %8Bnh_lu%E1%BA%ADt_c%E1%BB%A7a_Newton_v%E1%BB%81 _chuy%E1%BB%83n_%C4%91%E1%BB%99ng 53 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 (Cá nhân thực hiện tại nhà trƣớc khi học bài Ba định luật Newton)
Giải thích hiện tượng xảy ra khi ta bắn viên bi A đến đập vào một viên bi B đang đứng yên, sau va chạm viên bi B chuyển động còn viên bi A đổi hướng chuyển động so với ban đầu.
Câu 1 : Lực nào làm biến đổi trạng thái chuyển động của hai viên bi ? Câu 2 : Chỉ rõ mỗi liên hệ về điểm đặt, phương chiều và độ lớn của lực tác dụng lên mỗi viên bi trong khi va chạm ? - Tài liệu tự học có hướng dẫn: Phần “Định luật III Newton”
- Website:https://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1c_%C4%91%E1%BB
%8Bnh_lu%E1%BA%ADt_c%E1%BB%A7a_Newton_v%E1%BB%
81_chuy%E1%BB%83n_%C4%91%E1%BB%99ng Tại lớp, GV yêu cầu HS đọc sách giáo khoa và tài liệu hướng dẫn tự học có hướng dẫn phần “Định luật I Newton” hoạt động nhóm giải quyết các nội dung của phiếu học tập số 4: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4
(Thực hiện tại lớp) Thời gian: 7 phút
Nhóm:.....................................Lớp.......................... Một quả bóng tennis đang bay với tốc độ rất lớn thì bị đập vào mặt vợt, ta
thấy quả bóng bị bẹp, đồng thời sau khi va chạm nó bật ngược trở lại. Từ ví dụ
đó em hãy suy nghĩ và cho biết:
Câu 1 : Khi một lực tác động lên vật nó có thể gây ra những tác dụng gì đối với vật đó ? Câu 2 : Lực có phải là yếu tố giúp duy trì chuyển động của vật hay không ?
Câu 3 : Khi không có lực nào tác dụng lên vật hoặc hợp lực của các lực tác dụng lên vật bằng không thì trạng thái chuyển động của vật sẽ như thế nào nếu:
a. Ban đầu vật đứng yên
b. Ban đầu vật đang chuyển động 54 - Sau khi các nhóm hoàn thành Phiếu học tập số 4, GV yêu cầu các nhóm báo cáo kết quả và chuẩn hóa kiến thức rút ra nội dung định luật I Newton. - GV dạy phần “Quán tính” theo phương pháp thuyết trình, đồng thời yêu cầu HS báo cáo kết quả của Phiếu học tập số 1 đã chuẩn bị sẵn ở nhà sau khi học phần “Quán tính” - Sau khi học xong phần quán tính, GV tổ chức cho HS làm việc cá nhân với phiếu học tập số 5: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5 (Thực hiện tại lớp) - Thời gian: 05 phút
Họ tên.....................Lớp................................ 5. Quán tính là
6. Lực làm cho mọi vật chuyển động chậm dần rồi dừng lại gọi là e) Các lực cân bằng
f) Lực ma sát
g) Các lực không cân bằng
h) Tính chất của mọi vật có xu hướng 7. Các lực tác dụng vào một vật mà vật
đó vẫn đứng yên hay chuyển động
thẳng đều thì các lực đó là chống lại sự thay đổi vận tốc. 8. Các lực tác dụng vào một vật đang chuyển động có gia tốc là HS hãy lựa chọn các phương án trả lời trong các câu hỏi sau và giải thích tại
sao chọn phương án đó:
Câu 1. Ghép các nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để thành một câu có nội dung đúng ? Câu 2 : Câu nào sau đây nói về tác dụng của lực là đúng :
A. Vận tốc của vật chỉ thay đổi khi có các lực không cân bằng tác dụng lên nó.
B. Vật chỉ chuyển động được khi có lực tác dụng lên nó.
C. Khi các lực tác dụng lên vật đang chuyển động trở nên cân bằng thì nó sẽ dừng lại.
D. Nếu không chịu tác dụng của lực nào thì mọi vật đều đứng yên.
Câu 3 : Các lực tác dụng lên một vật gọi là cân bằng khi :
A. hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật bằng không.
B. hợp lực của tất cả các lực tác dụng lên vật là một hằng số.
C. vật chuyển động với gia tốc không đổi.
D. vật đứng yên.
Câu 4 : Định luật I Newton có thể được phát biểu như sau :
A. Một vật sẽ đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều nếu hợp lực của các lực tác dụng lên vật bằng không. B. Môt.vật sẽ đứng yên nếu không có lực nào tác dụng lên nó và sẽ chuyển động thẳng đều nếu hợp lực của các lực tác dụng lên nó bằng không. C. Nếu không chịu tác dụng của lực nào hoặc chịu tác dụng của các lực có hợp lực bằng không thì vật sẽ đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. D. Nếu không chịu tác dụng của lực nào thì vật đang đứng yên sẽ tiếp tục đứng 55 yên, đang chuyển động sẽ tiếp tục chuyển động thẳng đều. 2. Định luật II Newton: - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm trong 5 phút để thống nhất lại nội dung Phiếu học tập số 2 mà HS đã chuẩn bị sẵn ở nhà. Sau đó GV yêu cầu các nhóm báo cáo lại kết quả thảo luận. - GV khái quát và chuẩn hóa kiến thức, hình thành cho HS nội dung Định luật II Newton. - GV dạy cho HS về mức quán tính (ý nghĩa của khối lượng) và mối liên hệ giữa trọng lực - trọng lượng theo phương pháp thuyết trình. - Sau khi học tại lớp, GV yêu cầu HS hoạt động nhóm để hoàn thành tại lớp nội dung của Phiếu học tập số 6 trong thời gian quy định. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 6 (Thực hiện tại lớp - Thời gian: 10 phút) Nhóm:.....................................Lớp.......................... Câu 1: Ghép các nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải 1. Lực còn lại khi một lực chỉ khử được a) Nguyên nhân làm thay đổi vận tốc một phần của lực khác ngược hướng của một vật đang chuyển động. b) Lực của Trái Đất tác dụng vào các với nó gọi là. 2. Đơn vị của lực là vật ở gần mặt đất. 3. Lực là c) Hợp lực 4. Khối lượng là d) Niu-tơn 5. Trọng lực là e) Đại lượng đặc trưng cho mức quán tính của một vật để thành một câu có nội dung đúng Câu 2: Một vật chuyển động với gia tốc 0,2 m/s2 dưới tác dụng của một lực 40 N có khối lượng là bao nhiêu?
Câu 3: Một vật chuyển động với gia tốc 0,4 m/s2 dưới tác dụng của một lực 80N. Vật đó sẽ chuyển động với gia tốc bao nhiêu nếu lực tác dụng là 60 N? III. Định luật III Newton - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm trong 5 phút để thống nhất lại nội dung Phiếu học tập số 3 mà HS đã chuẩn bị sẵn ở nhà. Sau đó GV yêu cầu các 56 nhóm báo cáo lại kết quả thảo luận. - GV chuẩn hóa kiến thức và rút ra nội dung định luật III Newton. - GV hướng dẫn HS tìm hiểu phần “Lực và phản lực” theo phương pháp thuyết trình. Sau khi học xong, GV yêu cầu HS hoạt động nhóm để hoàn thành nhiệm vụ của Phiếu học tập số 7: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 7 (Thực hiện tại lớp) - Thời gian: 10 phút Nhóm.....................Lớp................................ HS hãy lựa chọn các phương án trả lời trong các câu hỏi sau và giải thích tại sao chọn phương án đó: Câu 1. Một vật có khối lượng 100g được treo vào một sợi dây. Khi vật đứng yên
thì lực căng dây treo có độ lớn là bao nhiêu ? Lấy g=10m/s2 ? A. 1N B. 10N C. 0,1 N D. Không xác định được Câu 2 : Khi lực tác dụng là lực hấp dẫn thì phản lực là : A. Lực ma sát B. Lực đàn hồi C. Lực hấp dẫn D. Lực kéo Yêu cầu HS thảo luận nhóm để giải thích các hiện tượng và trả lời các câu hỏi sau đây : Câu 3 : Khi chèo thuyền muốn cho thuyền tiến hoặc lùi, phải làm thế nào ? Câu 4 : Một quả bóng bay đến đập vào một bức tường. Bóng bị bật trở lại còn tường thì vẫn đứng yên. Như vậy, có trái với định luật III Niu-tơn không ? Giải thích tại sao ? - Kết thúc giờ học, cần giao về nhà các phiếu học tập có quy định thời gian, yêu cầu HS tự thực hiện theo thời gian quy định đó, tự đánh giá kết quả phiếu học tập và nộp lại cho GV chấm vào đầu buổi sau. - GV phát Phiếu học tập số 8 và yêu cầu HS về nhà hoàn thành nội dung 57 phiếu trong thời gian quy định. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 8 (Cá nhân thực hiện tại nhà) - Thời gian: 90 phút Họ và tên :………………………... Lớp :………………. I. Định luật I Newton Câu 1 : Một con báo đang đuổi riết một con linh dương. Khi báo chuẩn bị vồ mồi thì linh dương nhảy tạt sang một bên và trốn thoát. Em hãy giải thích cơ sở khoa học của biện pháp thoát hiểm này. Câu 2 : Đặt một chén nước trên góc của một tờ giấy mỏng. Hãy tìm cách rút tờ giấy ra mà không làm dịch chén. Giải thích cách làm đó ? Câu 3 : Một ô tô khối lượng 2 tấn chuyển động thẳng đều trên đường thẳng nằm ngang. Biết lực cản tác dụng lên ô tô bằng 0,25 lần trọng lượng của xe. Tìm lực kéo của động cơ ? II. Định luật II Newton Câu 1. Biểu thức của trọng lực là ? A. B. C.P = mg D. Câu 2. Trọng lượng của một vật có khối lượng 200g là ? Lấy g= 10m/s2 A. 2000N B. 20 N C. 2N D. 50 N Câu 3 : Một vật có khối lượng 3kg chịu tác dụng của hai lực cùng phương, ngược chiều có độ lớn lần lượt là F1=10N và F2= 14N, thì vật sẽ chuyển động như thế nào
và với gia tốc bằng bao nhiêu ? A. a= 8 m/s2, cùng chiều với lực B. a= 8 m/s2, cùng chiều với lực F2 C.a= 1,3 m/s2, cùng chiều với lực F1 D. a= 1,3 m/s2, cùng chiều với lực F2 III. Định luật III Newton Câu 1. Khi đi bộ xa hoặc leo núi, ta chống gậy thì đỡ mỏi chân hơn. Tại sao ? Câu 2. Tìm hiểu tác dụng của cái bàn đạp mà các vận động viên chạy cự li ngắn thường dùng khi xuất phát ? Câu 3. Xe lăn 1 có khối lượng 400g có gắn một lò xo. Xe lăn 2 có khối lượng m2. Ta cho hai xe áp gần nhau bằng cách buộc dây để nén lò xo. Khi ta đốt dây buộc, lò xo giãn ra và sau một khoảng thời gian ∆t rất ngắn hai xe đi về hai 58 phía ngược nhau với tốc độ v1= 1,5m/s, v2=1m/s. Tính khối lượng của xe
thứ 2( bỏ qua ảnh hưởng của ma sát trong thời gian ∆t). 2.2.2.2. Phiếu học tập hỗ trợ dạy học bài "Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn" (1 tiết) Yêu cầu HS chuẩn bị ở nhà trước khi vào tiết học về nội dung phiếu học tập số 1 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
(Cá nhân thực hiện tại nhà trƣớc khi học Bài 11) Tại sao Trái đất luôn chuyển động xung quanh Mặt trời và Mặt trăng lại luôn chuyển động xung quanh Trái đất? Câu 1 : Giữa Trái đất và Mặt trời hay giữa Trái đất và Mặt trăng tồn tại lực đẩy hay lực hút? cùng bản chất với nhau hay không? Câu 2 : - Lực tương tác giữa Mặt trăng với Trái đất và Trái đất với Mặt trời có
- Lực này có cùng bản chất với lực hút của Trái đất lên các vật trên bề mặt Trái đất không? - Lực tương tác trong các trường hợp đó được gọi là lực gì?
Câu 3 : Lực hấp dẫn giữa hai vật phụ thuộc vào những yếu tố nào và phụ thuộc như thế nào vào những yếu tố đó? Tài liệu tham khảo: - Tài liệu tự học có hướng dẫn: Phần “Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn. Trọng lực” Tổ chức cho các nhóm HS thảo luận tại lớp theo phiếu học tập số 2 - Website:https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%8Bnh_lu%E1%
BA%ADt_v%E1%BA%A1n_v%E1%BA%ADt_h%E1%BA%A5p_d%E1
%BA%ABn_c%E1%BB%A7a_Newton PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
(Thực hiện tại lớp) Thời gian: 05 phút
Nhóm:.....................................Lớp.......................... Câu 1: Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm sẽ như thế nào nếu :
a) Khoảng cách giữa chúng tăng hai lần ?
b) Khối lượng vật 1 tăng hai lần ?
c) Khối lượng vật một tăng hai lần, khối lượng vật 2 giảm 4 lần ?
d) Khối lượng vật 1 tăng hai lần, khoảng cách giữa chúng giảm hai lần ?
Câu 2: Tại một nơi trên trái Đất càng lên cao thì A. gia tốc trọng trường càng giảm
B. không đổi C. gia tốc trọng càng tăng
D. ban đầu giảm sau đó tăng Câu 3: Lực hấp dẫn do một hòn đá trên Mặt đất tác dụng vào Trái Đất thì có độ lớn 59 A. Lớn hơn trọng lượng của hòn đá C. Nhỏ hơn trọng lượng của hòn đá
B. Bằng trọng lượng của hòn đá D. Bằng 0 HS làm việc cá nhân để hoàn thành Phiếu học tập số 3 với nội dung: PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 (Thực hiện vào cuối tiết học tại lớp) - Thời gian: 10 phút Họ tên.....................Lớp................................ HS hãy lựa chọn các phương án trả lời trong các câu hỏi sau và giải thích tại sao chọn phương án đó: Câu 1: Điều nào sau đây là đúng khi nói về lực hấp dẫn mà Trái đất tác dụng lên Mặt trăng và lực hấp dẫn do Mặt trăng tác dụng ngược trở lại Trái đất : A. Hai lực này là hai lực đối nhau. B. Hai lực này cùng phương, cùng chiều, cùng độ lớn. C. Hai lực này cùng phương, ngược chiều và cùng độ lớn. D. Phương của hai lực này luôn thay đổi và không trùng với nhau. Câu 2: Chọn câu đúng: A. Nếu tăng khoảng cách giữa hai vật lên gấp đôi thì độ lớn của lực hấp dẫn giữa chúng tăng lên gấp 4 lần. B. Nếu tăng đồng thời khối lượng của một trong hai vật và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì độ lớn của lực hấp dẫn giữa chúng không thay đổi. C. Nếu giảm khoảng cách của hai vật đi 3 lần thì độ lớn của lực hấp dẫn giữa chúng tăng lên gấp 9 lần. D. Muốn tăng lực hấp dẫn giữa hai vật lên gấp đôi ta chỉ việc tăng hằng số hấp dẫn lên gấp đôi. Câu 3: Biểu thức nào sau đây là đúng: C. D. Câu 4: Tại độ cao R ( Bán kính Trái Đất) so với mặt đất thì gia tốc rơi tự do sẽ A. tăng lên 2 lần B. giảm đi 2 lần C. tăng lên 4 lần D. Giảm đi 4 lần Câu 5: Tại một nơi trên Trái Đất có gia tốc trọng trường g= 10 m/s2thì trọng
lượng của vật có khối lượng 40g là : 60 A. 0,04 N B. 0,4 N C. 4N D. 40 N Kết thúc bài học, GV phát Phiếu học tập số 4 và yêu cầu HS về nhà hoàn thành theo thời gian quy định. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4 (Cá nhân thực hiện tại nhà) Thời gian: 15 phút Họ và tên :………………………... Lớp :………………. Câu 1: Khoảng cách giữa hai tâm quả cầu là 5m và khối lượng mỗi quả cầu là 5kg a, Tính lực hấp dẫn giữa hai quả cầu lúc này ? b, Để lực hấp dẫn giảm đi một nửa thì phải dịch chuyển hai quả cầu như thế nào ? với một đoạn là bao nhiêu ? c, Để lực hấp dẫn giữa hai quả cầu tăng gấp 3 lần thì khoảng cách giữa hai quả cầu bằng bao nhiêu ? Câu 2: Một người có khối lượng 60 kg sẽ chịu một lực hút là bao nhiêu nếu người ấy cách tâm Trái Đất một khoảng bằng 60 lần bán kính Trái Đất ? Biết bán kính trung bình của Trái Đất là 6400km và khối lượng của Trái Đất là
6.1024 kg.
Câu 3: Biết gia tốc rơi tự do g=9,8m/s2 và bán kính Trái đất là R=6400km
a, Tính khối lượng Trái Đất ? b, Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao bằng nửa bán kính Trái Đất ? c, Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao 10km ? 2.3. Thiết kế một số tiến trình dạy học chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10 THPT theo hướng phát triển năng lực tự học cho học sinh 2.3.1. Quy trình tổ chức dạy học Vật lí theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh Để có thể bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh, cần phải bám sát vào các thành tố của năng lực tự học để xác định quy trình tổ chức dạy học theo hướng phát triển NLTH. Chúng tôi đề xuất quy trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển NLTH như sau: 61 - Bước 1 : GV xác định mục tiêu dạy học. - Bước 2 : GV xác định các phần kiến thức trong bài học để HS tự học, tự thảo luận, những phần kiến thức sẽ tổ chức dạy học. - Bước 3 : GV giao nhiệm vụ cho HS tự học các phần kiến thức đã dự kiến (thông qua phiếu học tập) trong đó có hướng dẫn HS về việc lập kế hoạch TH, tìm kiếm tài liệu TH (sách giáo khoa, tài liệu tự học có hướng dẫn, internet); hướng dẫn cho HS cách đọc và nghiên cứu tài liệu. - Bước 4 : Tổ chức cho HS thảo luận tại lớp các nhiệm vụ TH cá nhân và báo cáo trước lớp hoặc tổ chức cho các nhóm TH các phần kiến thức tại lớp với tài liệu sách giáo khoa và Tài liệu TH có hướng dẫn. - Bước 5 : Củng cố, nhấn mạng kiến thức trọng tâm và giao nhiệm vụ tự học về nhà sau giờ học, yêu cầu HS xác định mục tiêu TH, tìm kiếm và nghiên cứu tài liệu và hoàn thành nhiệm vụ nộp lại cho GV vào giờ học tiếp theo. 2.3.2. Soạn thảo tiến trình dạy học một số kiến thức chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10 theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh Tác giả đã tiến hành thiết kế 02 tiến trình dạy học (01 tiến trình dạy học trong 02 tiết với nội dung kiến thức “Ba định luật New – tơn” và 01 tiến trình dạy học trong 01 tiết với nội dung kiến thức “Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực”) trong chương "Động lực học chất điểm", Vật lí 10 THPT theo hướng phát triển NLTH của HS. 2.3.2.1. Tiến trình dạy học bài “Ba định luật Niu – tơn” theo hướng phát triển năng lực tự học của học sinh (02 tiết) BÀI 10: BA ĐỊNH LUẬT NIU - TƠN I. MỤC TIÊU I. Mục tiêu 1. Kiến thức, kĩ năng (Như mục tiêu kiến thức, kĩ năng đã trình bày trong tiểu mô đun 1 - mục 2.2.1). 3. Thái độ: - Biết đề phòng những tác hại có thể có của quán tính trong đời sống, nhất là chủ động phòng tránh tai nạn giao thông. 62 - Giáo dục lòng biết ơn các nhà khoa học - Giải thích được các hiện tượng xảy ra trong đời sống hằng ngày liên quan đến mức quán tính - Khơi dậy lòng say mê khoa học, hứng thú tìm tòi, khám phá và giải thích các hiện tượng xung quanh. II. CHUẨN BỊ 1. Giáo viên - Soạn giáo án bài 10: “Ba định luật Niutơn” theo chương trình SGK Vật lí lớp 10. - Thí nghiệm Ga-li-lê như hình 10.1 SGK - Thí nghiệm về hai xe lăn, một xe có gắn lò xo ở một đầu. Lúc đầu, hai xe được áp sát vào nhau nhờ mộp sợi dây buộc. - Thí nghiệm về hai hòn bi như hình 10.2 SGK. Nếu có điều kiện thì bố trí chiếu ảnh lên màn. - Các phiếu học tập (08 phiếu học tập đã được thiết kế). - Tài liệu tự học có hướng dẫn 2. Học sinh - Ôn lại kiến thức đã học về khối lượng (lớp 6), quán tính (lớp 8), trọng lực, trọng lượng và công thức tính trọng lượng (lớp 6). - Chuẩn bị tài liệu tự học có hướng dẫn; sách giáo khoa và các tài liệu tham khảo. 3. Phương pháp dạy học: Phương pháp dạy học theo nhóm kết hợp với PP phát vấn; nêu và giải quyết vấn đề. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC 1. Ổn định lớp- kiểm tra sĩ số (1 phút) 2. Bài mới Hoạt động 1: Tìm hiểu nội dung Định luật I Niutơn Hình thức: Sau khi GV cho HS quan sát mô phỏng thí nghiệm Galile, HS thảo luận nhóm tại lớp trong thời gian 7 phút để hoàn thành Phiếu học tập số 4: - GV cho HS quan sát mô phỏng thí nghiệm Galile. - Chia nhóm HS, mỗi nhóm khoảng 5 HS thảo luận để hoàn thành Phiếu học tập số 4 63 Cụ thể: Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Chia nhóm HS (mỗi nhóm 5 HS) - Thành lập nhóm, cử nhóm trưởng - Dành thời gian 07 phút cho HS thảo luận theo yêu cầu của GV Phiếu học tập số 4 - GV yêu cầu đại diện các nhóm báo cáo - HS báo cáo kết quả, các nhóm nhận kết quả của phiếu học tập xét lẫn nhau và bổ sung hoàn thiện - GV đưa ra nhận xét về bài làm của các kết quả nhóm, tổ chức thu phiếu học tập của HS để - HS lắng nghe và ghi bài. chấm sau giờ học, kết luận về các tác dụng - HS tự phát biểu lại nội dung Định của lực và khái quát đưa ra nội dung đầy đủ luật I Newton. của Định luật I Newton. Hoạt động 2: Tìm hiểu khái niệm quán tính. Hình thức: Dựa vào Phiếu học tập số 1 đã chuẩn bị sẵn tại nhà, HS thảo luận nhóm tại lớp trong thời gian 5 phút. Chia nhóm HS như ở Hoạt động 1, thảo luận về nội dung Phiếu học tập số 1 đã được HS chuẩn bị ở nhà. Cụ thể: Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Chia nhóm HS (mỗi nhóm 5 HS) - Thành lập nhóm để thảo luận theo - Dành thời gian 05 phút cho HS thảo luận yêu cầu của GV Phiếu học tập số 1 - GV yêu cầu đại diện các nhóm báo cáo - HS báo cáo kết quả, các nhóm nhận kết quả của phiếu học tập xét lẫn nhau và bổ sung hoàn thiện - GV đưa ra nhận xét về bài làm của các kết quả nhóm, khái quát đưa ra khái niệm quán tính. - HS lắng nghe và chuẩn hóa lại nội dung của Phiếu học tập số 1 đã làm. Hoạt động 3: Củng cố Định luật I Newton Hình thức: HS làm việc cá nhân để hoàn thành nội dung của Phiếu học tập số 5. HS làm việc cá nhân trong 5 phút để hoàn thành Phiếu học tập số 5. 64 Cụ thể: Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Phát Phiếu học tập số 5 cho HS và - Làm việc cá nhân để hoàn thành Phiếu yêu cầu HS làm việc cá nhân trong 5 học tập số 5. phút. - Sau khi HS hoàn thành Phiếu học tập - Nộp Phiếu học tập số 5 sau khi đã số 5, GV thu phiếu học tập của HS để hoàn thành, theo dõi đáp án GV công bố chấm sau giờ học, GV chiếu đáp án và so sánh với bài làm của mình. đúng để cho các nhóm so sánh. Hoạt động 4: Tìm hiểu Định luật II Niutơn. Hình thức: Dựa vào Phiếu học tập số 2 đã chuẩn bị sẵn tại nhà, HS thảo luận nhóm tại lớp trong thời gian 5 phút. Chia nhóm HS tương tự Hoạt động 1 để thảo luận về nội dung Phiếu học tập số 2 đã được HS chuẩn bị ở nhà trước khi vào tiết học. Cụ thể: Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Chia nhóm HS (mỗi nhóm 5 HS) - Thành lập nhóm thảo luận theo yêu cầu - Dành thời gian 05 phút cho HS thảo của GV luận phiếu học tập số 2 - GV yêu cầu đại diện các nhóm báo - HS báo cáo kết quả, các nhóm nhận xét cáo kết quả của phiếu học tập lẫn nhau và bổ sung hoàn thiện kết quả - GV đưa ra nhận xét về bài làm của - HS lắng nghe và ghi bài. các nhóm, tổ chức thu phiếu học tập của HS để chấm sau giờ học, khái quát đưa ra nội dung và biểu thức của Định 65 luật II Newton. Hoạt động 5: GV hƣớng dẫn HS tìm hiểu định nghĩa và tính chất của khối lƣợng, mối liên hệ giữa trọng lực và trọng lƣợng Hình thức tổ chức : Dạy học cho toàn lớp. + Khái niệm khối lượng: - Ở lớp 6 các em đã được học khối lượng, vậy
khối lượng là gì?
- Qua nội dung định luật II Niutơn, em thấy
khối lượng còn có ý nghĩa nào khác?
- Nếu cho 2 vật chịu tác dụng của những lực
có độ lớn bằng nhau. Hãy vận dụng định luật
II Niutơn để suy ra rằng, vật nào có khối
lượng lớn hơn thì khó làm thay đổi vận tốc
của nó hơn, tức là có mức quán tính hơn.
- Đó chính là định nghĩa khối lượng.
- Vậy theo các em, khối lượng có những tính
chất gì?
(Khối lượng là đại lượng có hướng hay vô
hướng? Có dấu hay không? Khối lượng của
một hệ vật có mối quan hệ như thế nào với
khối lượng của các vật trong hệ?) - Đại lượng chỉ lượng chất tạo nên vật.
- Có thể HS sẽ gặp khó khăn.
- Nếu m lớn a nhỏ vận tốc thay
đổi nhỏ mức quán tính lớn.
Vậy khối lượng còn có ý nghĩa đặc
trưng cho mức quán tính của vật.
- Tính chất của khối lượng:
+ Khối lượng là đại lượng vô hướng,
luôn dương, có giá trị không đổi với
mỗi vật.
+ Khi nhiều vật được ghép lại thành
một hệ thì khối lượng của hệ bằng tổng
khối lượng của các vật đó. + Mối liên hệ trọng lực - trọng lượng: - Ở lớp 6 các em đã được biết trọng lực, trọng - Trọng lực là lực hút của Trái Đất đặt lượng là gì? vào vật. trọng lượng là độ lớn của trọng lực - Trọng lực chính là lực gây ra gia tốc rơi tự do. - Hệ thức nào thể hiện mối quan hệ giữa khối - P = 10.m lượng và trọng lượng. - Có thể HS gặp khó khăn. - Do đâu mà có hệ thức đó? - Vận dụng định luật II Niutơn vào - Hãy vận dụng định luật II Niu tơn vào chuyển động rơi tự do dể rút ra biểu chuyển động rơi tự do của vật và tìm ra biểu thức: thức đó? - Ta đã biết gia tốc rơi tự do có giá trị cỡ 9,8
m/s2 và ở lớp dưới thì ta lấy gần đúng là 10. 66 Hoạt động 6: Củng cố Định luật II Newton Hình thức: HS thảo luận nhóm để hoàn thành nội dung Phiếu học tập số 6 - Chia nhóm HS thảo luận và hoàn thành Phiếu học tập số 6. Cụ thể: Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Chia nhóm HS như ở Hoạt động 1 - Tập hợp nhóm theo yêu cầu của GV (mỗi nhóm 5 HS) - Dành thời gian 10 phút cho HS thảo luận phiếu học tập số 6 - HS báo cáo kết quả, các nhóm nhận - GV yêu cầu đại diện các nhóm báo xét lẫn nhau và bổ sung hoàn thiện kết cáo kết quả của phiếu học tập quả - GV đưa ra nhận xét về bài làm của các - Theo dõi bài làm của nhóm mình dựa nhóm, tổ chức thu phiếu học tập của HS trên nhận xét của GV. để chấm sau giờ học, GV chiếu đáp án đúng để cho các nhóm so sánh. Hoạt động 7: Tìm hiểu Định luật III Niutơn. Hình thức: Dựa vào Phiếu học tập số 3 đã chuẩn bị sẵn tại nhà, HS thảo luận nhóm tại lớp trong thời gian 5 phút Cụ thể: Hoạt động của GV Hoạt động của HS - Chia nhóm HS (mỗi nhóm 5 HS) - Thành lập nhóm thảo luận theo yêu - Cho HS quan sát thí nghiệm ảo mô cầu của GV phỏng va chạm của hai viên bi A và B - Dành thời gian 05 phút cho HS thảo luận phiếu học tập số 2 - GV yêu cầu đại diện các nhóm báo - HS báo cáo kết quả, các nhóm nhận cáo kết quả của phiếu học tập xét lẫn nhau và bổ sung hoàn thiện kết - GV đưa ra nhận xét về bài làm của các quả nhóm, tổ chức thu phiếu học tập của HS - HS lắng nghe và ghi bài. để chấm sau giờ học, khái quát đưa ra nội dung và biểu thức của Định luật III 67 Newton. Hoạt động 8: Tìm hiểu đặc điểm của cặp “lực và phản lực”. Hình thức tổ chức : Dạy học cho toàn lớp. Hoạt động của HS - Thảo luận và trả lời câu hỏi C5. C5 để rút ra các đặc điểm của cặp “lực -
phản lực”. - Các đặc điểm của cặp lực và phản lực:
+ Xuất hiện và biến mất đồng thời.
+ Cùng giá, cùng độ lớn, ngược chiều
hai lực trực đối. - Phân tích ví dụ ở mục b: + Không cân bằng vì chúng đặt vào hai
vật khác nhau. Muốn bước đi trên mặt đất, chân ta phải làm
thế nào? - Chân ta phải đạp vào mặt đất một lực - Vì sao Trái Đất hầu như đứng yên, còn ta
đi được về phía trước? hướng về phía sau.
- Do khối lượng của Trái đất lớn hơn rất nhiều so với khối lượng của người. - Khi xét va chạm của hai vật, hai vật đó
được coi là một hệ, lực tương tác giữa chúng là nội lực của hệ, còn lực do các yếu tố bên
ngoài tác dụng lên chúng gọi là ngoại lực Hoạt động của GV
- Yêu câu HS trả lời câu hỏi C5 trong SGK.
- Yêu cầu HS phân tích các ý trả lời của câu Hoạt động 9: Củng cố Định luật III Newton Hình thức: HS thảo luận nhóm để hoàn thành nội dung Phiếu học tập số 7 - Chia nhóm HS thảo luận và hoàn thành Phiếu học tập số 7. Cụ thể: nhóm 5 HS) - Tập hợp nhóm theo yêu cầu của GV - Dành thời gian 10 phút cho HS thảo luận phiếu học tập số 7 - GV yêu cầu đại diện các nhóm báo cáo kết quả của phiếu học tập - HS báo cáo kết quả, các nhóm nhận xét lẫn
nhau và bổ sung hoàn thiện kết quả - GV đưa ra nhận xét về bài làm của các
nhóm, tổ chức thu phiếu học tập của HS để - Theo dõi bài làm của nhóm mình dựa trên
nhận xét của GV. chấm sau giờ học, GV chiếu đáp án đúng để
cho các nhóm so sánh. 68 Hoạt động của HS Hoạt động của GV
- Chia nhóm HS như ở Hoạt động 1 (mỗi Hoạt động 10: Tổng kết và giao BTVN - GV nhắc lại những kiến thức trọng tâm của bài là nội dung của ba định luật Niutơn. - GV giao BTVN cho HS. - GV phát Phiếu học tập số 8 và yêu cầu HS về nhà hoàn thành nội dung phiếu trong thời gian quy định, tự đánh giá kết quả phiếu học tập và nộp lại cho GV chấm vào đầu buổi sau. 2.3. Soạn thảo tiến trình dạy học bài "Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn" BÀI 11" LỰC HẤP DẪN. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN" I. MỤC TIÊU 1. Về kiến thức - Nêu được định nghĩa trọng lực, kí hiệu trọng lực, đặc điểm của trọng lực. - Viết được biểu thức tính độ lớn của trọng lực, giải thích được ý nghĩa của các đại lượng trong biểu thức. - Nêu được định nghĩa trọng tâm. - Nêu được đặc điểm của gia tốc trọng trường, biểu thức tính gia tốc trọng trường. - Nêu được những yếu tố ảnh hưởng đến gia tốc trọng trường 2. Về kĩ năng - Biểu diễn được trọng lực của vật trên hình vẽ - Biểu diễn được gia tốc trọng trường - Vận dụng thành thạo biểu thức của trọng lượng và biểu thức tính gia tốc trọng trường để giải các bài tập có liên quan. - Giải thích được một số hiện tượng thực tế có liên quan đến trọng lực. 3. Về thái độ - Giáo dục cho học sinh cái nhìn khoa học về các hiện tượng trong đời sống. - Bồi dưỡng tinh thần say mê nghiên cứu khoa học. II. CHUẨN BỊ 1. Chuẩn bị của GV: - Soạn giáo án bài 11: “Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn” theo chương trình SGK Vật lí lớp 10. - Các phiếu học tập (04 phiếu học tập đã được thiết kế). 69 - Tài liệu tự học có hướng dẫn 2. Chuẩn bị của HS: - Ôn lại kiến thức đã học về trọng lực và sự rơi tự do. - Chuẩn bị tài liệu tự học có hướng dẫn; sách giáo khoa và các tài liệu tham khảo 3. Phƣơng pháp dạy học: PP dạy học theo nhóm; PP phát vấn; PP nêu và giải quyết vấn đề III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1: Tìm hiểu về Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn tại lớp trong thời gian 5 phút. Hình thức: Dựa vào Phiếu học tập số 1 đã chuẩn bị sẵn tại nhà, HS thảo luận nhóm Chia nhóm HS, mỗi nhóm khoảng 5 HS thảo luận về nội dung phiếu học tập số 1 đã được HS chuẩn bị ở nhà trước khi vào tiết học. Cụ thể: - Chia nhóm HS (mỗi nhóm 5 HS) - Thành lập nhóm, cử nhóm trưởng - Dành thời gian 05 phút cho HS thảo theo yêu cầu của GV luận phiếu học tập số 1 - GV yêu cầu đại diện các nhóm báo - HS báo cáo kết quả, các nhóm nhận cáo kết quả của phiếu học tập xét lẫn nhau và bổ sung hoàn thiện kết - GV đưa ra nhận xét về bài làm của các quả nhóm, tổ chức thu phiếu học tập của HS - HS lắng nghe và ghi bài. để chấm sau giờ học, kết luận về Lực hấp dẫn và nội dung của Định luật vạn 70 vật hấp dẫn (biểu thức của định luật). Hình thức tổ chức : Dạy học cho toàn lớp. - Ở phần đầu bài học, em đã nói trọng - Vận dụng biểu thức vừa được học về lực lực làm cho vật rơi xuống. Sau khi học hấp dẫn, suy nghĩ và trả lời: Trọng lực là xong định luật vạn vật hấp dẫn, em có lực hấp dẫn do Trái Đất tác dụng lên vật. thể hiểu trọng lực chính là lực gì? - Điểm đặt của trọng lực ở đâu? - Trọng lực đặt vào trọng tâm của vật. - Dựa vào định luật vạn vật hấpdẫn, hãy - Thiết lập công thức. lập công thức tính độ lớn của trọng lực? - Gọi HS lên bảng viết công thức. - HS lên bảng biết công thức: - Viết lại công thức của trọng lượng mà ta đã học ở phần định luật II Niutơn. - HS lên bảng viết: - Từ đó hãy rút ra công thức của g. P = mg - Rút ra công thức: - Khi độ cao h càng lớn thì giá trị của g sẽ thế nào? - h tăng thì g giảm. - Viết công thức tính g ở gần mặt đất? - Nếu ở gần mặt đất thì h << R, ta có: - Vậy tại mỗi điểm nhất định, g của các vật khác nhau có giá trị thế nào? - Nhận xét các đại lượng trong vế phải của công thức trên và trả lời: tại mỗi điểm nhất - Những nhận xét trên đây về trị số của định, g của các vật khác nhau đều như g được rút ra từ định luật vạn vật hấp nhau. dẫn và định luật II Niutơn. Chúng hoàn toàn phù hợp với thực nghiệm. Điều đó nói lên tính đúng đắn của các định luật đó. 71 Hình thức: HS thảo luận nhóm để hoàn thành nội dung Phiếu học tập số 2 và làm việc cá nhân để hoàn thành nội dung của Phiếu học tập số 3. - Chia nhóm HS, mỗi nhóm khoảng 3-5 HS thảo luận và hoàn thành Phiếu học tập số 2 đã được HS chuẩn bị ở nhà trước khi vào tiết học. Cụ thể: - Chia nhóm HS như ở hoạt động 1 - Tập hợp nhóm theo yêu cầu cầu GV (mỗi nhóm 5 HS) - Dành thời gian 10 phút cho HS thảo luận phiếu học tập số 2 - GV yêu cầu đại diện các nhóm báo - HS báo cáo kết quả, các nhóm nhận xét cáo kết quả của phiếu học tập lẫn nhau và bổ sung hoàn thiện kết quả - GV đưa ra nhận xét về bài làm của - Theo dõi bài làm của nhóm mình dựa các nhóm, tổ chức thu phiếu học tập trên nhận xét của GV. của HS để chấm sau giờ học, GV chiếu đáp án đúng để cho các nhóm so sánh. HS làm việc cá nhân trong 5 phút để hoàn thành Phiếu học tập số 3. Cụ thể: - Phát Phiếu học tập số 3 cho HS và yêu - Làm việc cá nhân để hoàn thành cầu HS làm việc cá nhân trong 5 phút. Phiếu học tập số 3. - Sau khi HS hoàn thành Phiếu học tập số - Nộp Phiếu học tập số 3 sau khi đã 3, GV thu phiếu học tập của HS để chấm hoàn thành, theo dõi đáp án GV sau giờ học, GV chiếu đáp án đúng để công bố và so sánh với bài làm của 72 cho các nhóm so sánh. mình. - GV phát Phiếu học tập số 4 và yêu cầu HS về nhà hoàn thành theo thời gian quy định. 2.4. Kết luận chƣơng 2 Dựa trên cơ sở lí luận và tình hình thực tiễn dạy học ở các trường THPT đã trình bày ở chương 1, ở chương 2 chúng tôi đã phân tích nội dung kiến thức chương "Động lực học chất điểm" và thiết kế tài liệu được TH có hướng dẫn theo mô đun chương " Động lực học chất điểm " Vật lí 10 gồm 6 tiểu mô đun. Chúng tôi thiết kế được 12 phiếu học tập (gồm phiếu giao nhiệm vụ tại lớp và phiếu giao nhiệm vụ tại nhà) trong đó có 08 phiếu dành cho dạy 2 tiết bài "Ba định luật Niu tơn" và 04 phiếu dành cho dạy bài "Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn". Trên cơ sở đó, chúng tôi đã soạn thảo được 2 tiến trình dạy học theo hướng phát triển NLTH của HS (2 tiết bài "Ba định luật Niu - tơn" và 01 tiết bài "Lực hấp 73 dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn"). Chƣơng 3 THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm và nhiệm vụ thực nghiệm 3.1.1. Mục đích thực nghiệm Thực nghiệm sư phạm được tiến hành nhằm mục đích kiểm nghiệm tính khả thi và tính hiệu quả của những biện pháp sư phạm đã được xây dựng trong luận văn và sử dụng nó trong quá trình dạy học theo hướng phát triển NLTH, tự nghiên cứu của HS với sự hướng dẫn của GV, tự kiểm tra đánh giá cho HS, đồng thời kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã viết trong luận văn. 3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm - Tổ chức dạy học 02 tiến trình dạy học TNSP gồm : Tiến trình dạy học về Ba định luật Newton (2 tiết), Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực (1 tiết). - Kiểm tra, đánh giá hiệu quả của tài liệu thực nghiệm trong việc phát triển năng lực TH cho HS. + Về mặt định lượng: Tổ chức cho HS làm bài kiểm tra, xử lý, phân tích kết quả bài kiểm tra, từ đó rút ra kết luận về mức độ nắm vững kiến thức, độ bền kiến thức và độ rộng kiến thức. + Về mặt định tính: Đánh giá sự phù hợp của bộ tài liệu và phương pháp TH bằng tài liệu có hướng dẫn đã đề xuất. Đồng thời đánh giá năng lực TH của HS như thế nào qua việc sử dụng tài liệu TH có hướng dẫn. 3.2. Đối tƣợng, thời gian và phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm Đối tượng của TNSP là HS lớp 10 của Trường THPT Nguyễn Gia Thiều (Long Biên – Hà Nội). 3.2.2. Thời gian và địa điểm thực nghiệm sư phạm. Chúng tôi tiến hành TNSP trong học kì I, năm học 2016 – 2017 tại Trường THPT Nguyễn Gia Thiều (Long Biên – Hà Nội). 3.3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 3.3.3.1. Phương pháp điều tra Phát phiếu điều tra cho GV và HS về nội dung các tiến trình dạy học của 2 bài đã soạn ở chương 2 và kết quả dạy học của các tiết học TNSP. Phát phiếu thăm dò HS về các tiết học TNSP có phát huy được tính tích cực 74 của HS trong học tập môn Vật lí không ? 3.3.3.2. Phương pháp thống kê toán học Tiến hành kiểm tra 02 nhóm ĐC và TN theo các nội dung TNSP. Dùng phương pháp thống kê toán học để xử lý số liệu các bài kiểm tra, kiểm tra về tính đúng đắn của giả thuyết khoa học. 3.3.3.3. Xây dựng phương thức và tiêu chí đánh giá * Phương thức và tiêu chí đánh giá mặt định lượng Sau khi chấm các bài kiểm tra (các điểm là số nguyên) của HS, chúng ta có thể tính được các thông số thống kê sau: + Điểm trung bình của các bài kiểm tra bằng công thức : , trong đó N là số bài kiểm tra , xi là loại điểm ( thí dụ: điểm 0,1,2,...,10 ) và fi là tần số các
điểm mà HS đạt được. + Phương sai được tính bằng công thức : + Độ lệch chuẩn được tính bằng công thức : + Hệ số biến thiên ( hệ số phân tán ) V = (%), hệ số này càng thấp thì chất lượng bài kiểm tra càng cao. + Sử dụng phép thử t - student để xem xét tính hiệu quả của thực nghiệm sư phạm, ta có kết quả , tra bảng phân phối t - student, nếu t > chứng tỏ thực nghiệm có hiệu quả rõ rệt. + Kiểm định phương sai và giả thiết H0.
- Kiểm định phương sai bằng giả thiết H0 : “Sự khác nhau giữa các phương sai ở nhóm lớp TN và nhóm lớp ĐC là không có ý nghĩa” với đại lượng - Nếu , khẳng định phương sai như nhau, tiếp tục kiểm định giả thiết
H0: “Sự khác nhau giữa các điểm trung bình ở hai mẫu là không có ý nghĩa với 75 phương sai như nhau” bằng công thức: với S = - Nếu , khẳng định phương sai khác nhau, tiếp tục kiểm định giả thiết H0: “Sự khác nhau giữa các điểm trung bình ở hai mẫu là không có ý nghĩa với phương sai như nhau” theo công thức: * Phương thức và tiêu chí đánh giá mặt định tính Phát phiếu điều tra cho HS và GV về các tiết học TNSP và tiến hành quan sát, ghi chép các hoạt động của HS trong quá trình học TNSP để đánh giá tính tích cực, tự lực và NLTH của HS. 3.4.Nội dung thực nghiệm 3.4.1. Chọn mẫu thực nghiệm Khi TNSP cho đề tài này, chúng tôi đã sử dụng cách chọn các HS có trình độ tương đương nhau của các lớp để chọn ra nhóm TN và nhóm ĐC. Do đó để chọn được hai nhóm ĐC và nhóm TN tương đương nhau nhằm thỏa mãn yêu cầu TNSP chúng tôi đã sử dụng các biện pháp sau: - Trao đổi với các GV Vật lí phụ trách dạy khối 10 để biết tình hình học tập môn Vật lí ở các lớp. - Căn cứ kết quả bài kiểm tra chất lượng đầu năm của HS do Nhà trường tổ chức. Trên cơ sở đó, chúng tôi đã chọn mẫu: Bảng 3.1. Sĩ số các lớp chọn thực nghiệm sư phạm Lớp TN Lớp ĐC Lớp
10 B1 Sĩ số
40 Lớp
10 C1 Sĩ số
41 Chúng tôi dựa vào kết quả điểm kiểm tra chất lượng đầu năm của HS để lựa 40 41 chọn nhóm TN và nhóm ĐS, kết quả được thể hiện ở bảng sau: Bảng 3.2. Phân bố điểm kiểm tra chất lượng của nhóm lớp TN và ĐC Xi 3 4 5 6 7 8 9 10 76 Tổng
số HS
40
41 fi (TN)
fi (ĐC) 0
1 4
4 7
6 14
15 12
12 1
1 1
1 1
1 Tổng Số
HS Điểm Biểu đồ 3.1: Biểu đồ tần số điểm kiểm tra chất lượng Nhìn vào Biểu đồ 3.1 chúng ta thấy đỉnh của 02 cột trong biểu đồ gần ngang nhau và độ cao của các cột chất lượng điểm trong biểu đồ 3.1 là gần giống nhau, điều này chứng tỏ chất lượng của nhóm lớp TN và nhóm lớp ĐC là tương đương nhau. 3.4.2. Tài liệu thực nghiệm sư phạm. Để triển khai thực nghiệm sư phạm, chúng tôi chuẩn bị tài liệu sau: - Ba tiến trình dạy học đã được thiết kế ở chương 2 theo phương pháp DHTN, đó là: + Tiến trình dạy học số 1 : Bài 10 : Ba định luật Newton (2 tiết) + Tiến trình dạy học số 2 : Bài 11 : Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực (1 tiết) - Bài kiểm tra sau TNSP: Để có căn cứ đánh giá, sau khi TNSP chúng tôi tiến hành kiểm tra HS ở các lớp bằng bài kiểm tra theo hình thức trắc nghiệm khách quan kết hợp với tự luận (Phụ lục 4) với mục đích bài kiểm tra: + Nhận biết các kiến thức đã học; + Hiểu các kiến thức đã học; + Vận dụng các kiến thức đã học để giải các bài tập và giải thích các hiện tượng trong thực tế. 3.4.3. Nội dung thực nghiệm sư phạm * Nội dung 1: Thực hiện kế hoạch dạy học thực nghiệm 2 bài : Ba định luật Newton (2 tiết), Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực (1 tiết) theo 77 kế hoạch dạy học đã soạn có sử dụng tài liệu TH chương "Động lực học chất điểm" + Nhóm TN tổ chức dạy 3 tiết với hai kế hoạch dạy học đã soạn có sử dụng tài liệu có hướng dẫn theomô đun theo hình thức: - 02 tiết học về Ba định luật Newton : Giao cho HS tự đọc tài liệu có hướng dẫn ở nhà về chủ đề Ba định luật Newton, khi dạy phần này GV nêu vấn đề kết hợp SGK với đọc tài liệu hướng dẫn, tổ chức cho HS thảo luận tìm ra nội dung và biểu
thức của Ba định luật Newton. Đối với chủ đề ba định luật Newton hướng dẫn cho HS tự học tại lớp, gợi ý hướng dẫn cho HS trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập và yêu cầu từng HS trình bày trước GV. - Tiết học về Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực : Giao
cho HS tự đọc tài liệu có hướng dẫn ở nhà về chủ đề Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực, khi dạy phần này GV nêu vấn đề kết hợp SGK với đọc tài liệu hướng dẫn, tổ chức cho HS thảo luận tìm ra định nghĩa lực hấp dẫn, nội dung và biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn, biểu thức của trọng lực. Đối với chủ đề Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực hướng dẫn cho HS tự học tại lớp, GV gợi ý hướng dẫn HS trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập và yêu cầu từng nhóm trình bày trước GV. + Nhóm ĐC cũng tổ chức dạy 3 tiết trên nhưng với giáo án do GV tự soạn và dạy theo phương pháp truyền thống, không sử dụng tài liệu đã biên soạn. Tiến hành quan sát các hoạt động của hai lớp HS về tính tích cực, chủ động và khả năng, năng lực TH của hai nhóm TN và ĐC. * Nội dung 2: Phát tài liệu TH có hướng dẫn theo môđun cho nhóm TN và phát phiếu điều tra cho GV và HS về nội dung của tài liệu và khả năng TH của HS với tài liệu đã soạn. * Nội dung 3: Tiến hành cho hai nhóm TN và ĐC làm chung một đề kiểm tra nhằm đánh giá kết quả học tập của HS ở hai nhóm từ đó đưa ra kết luận về hiệu quả của tài liệu tự học đã biên soạn. 3.5. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.5.1. Đánh giá về mặt định tính Quan sát hai lớp học của nhóm TN và nhóm ĐC, chúng tôi thu được kết quả về mặt định tính như sau:
- Đối với nhóm TN:
+ Ở hai tiết học: Ba định luật Niu - tơn.
Có khoảng 75% HS hoàn thành được phiếu tự học ở nhà, khi GV yêu cầu các 78 nhóm trao đổi, thảo luận thì gần như các HS hăng say thảo luận trong nhóm sau khi đọc tài liệu TH, tích cực làm bài kiểm tra trong tài liệu đã biên soạn nhưng có một số HS chưa làm bài ở nhà nên lúng túng khi các bạn trong nhóm thảo luận. Khi GV yêu cầu HS trình bày về nội dung Ba định luật Newton HS tự tin hứng thú trả lời và đặt được các câu hỏi cho bạn. Khi tổ chức hoạt động thực hiện phiếu học tập tại lớp, có tham khảo tài liệu có hướng dẫn theo mô đun, HS rất tích cực, tự lực nghiên cứu; sau đó thảo luận sôi nổi và phát biểu ý kiến tích cực. + Ở tiết học thứ 3: Lực hấp dẫn. Định luật vạn vật hấp dẫn. HS đã quen với phương pháp học tập mới nên gần như 100% HS hoàn thành phiếu học tập ở nhà; HS đã tích cực học tập với tài liệu có hướng dẫn theo mô đun; tích cực thảo luận nhóm và báo cáo kết quả trước lớp. - Đối với với nhóm ĐC: HS cũng hứng thú với bài học vì đây là bài học có gắn với thực tiễn tuy nhiên HS không chủ động trong học tập, hoàn toàn phụ thuộc vào tiến trình dạy học của GV. HS chỉ đọc SGK khi được GV đặt câu hỏi vì vậy câu trả lời của HS là ngắn chủ yếu là về phát biểu nội dung và biểu thức của các định luật Newton, nêu định nghĩa Lực hấp dẫn và phát biểu nội dung Định luật vạn vật hấp dẫn, viết biểu thức trọng lực. HS chưa được làm quen với kỹ năng đọc tài liệu và tổng hợp kiến thức để trình bày một vấn đề. Với cách học lớp ĐC đã hạn chế NLTH, tự khám phá của HS. 3.5.2. Đánh giá về mặt định lượng Nhóm TN được phát tài liệu trước và có một thời gian được TH với tài liệu hướng dẫn trong hai tuần, tiếp đó được học bốn tiết theo giáo án đã soạn có sử dụng tài liệu hướng dẫn. Nhóm ĐC không được phát tài liệu, học chương "Động lực học chất điểm" theo phương pháp truyền thống : GV tổ chức dạy trên lớp, giao nhiệm vụ về nhà cho HS tự học. Để đánh giá chất lượng học tập của hai nhóm, chúng tôi cho hai nhóm làm bài kiểm tra 45 phút, kết quả như sau: Bảng 3.3: Phân bố điểm của nhóm lớp TN và nhóm lớp ĐC sau khi TN xi
fi (TN)
fi (ĐC) Tổng số HS
40
41 3
0
1 5
7
10 6
9
13 7
12
10 8
5
2 9
4
1 10
2
1 4
1
3 Từ bảng kết quả, ta có bảng phân phối tần số luỹ tích hội tụ lùi của lớp TN 79 và lớp ĐC như sau: Bảng 3.4 : Phân bố tần số luỹ tích hội tụ lùi của nhóm TN và nhóm ĐC sau khi TN xi 3 4 5 6 7 8 9 10 Wi (TN) 0 0 0 2.5 25 55 67.5 77.5 W'i (ĐC) 0 0 2.4 9.76 34.1 65.9 90.2 95.1 Biểu đồ 3.2. Đồ thị biểu diễn đường tần suất luỹ tích hội tụ lùi của nhóm lớp TN và ĐC sau khi thực nghiệm Biểu đồ thể hiện đường biểu diễn hội tụ lùi của nhóm lớp TN nằm bên phải của đường biểu thị hội tụ lùi của lớp ĐC. Điều này bước đầu cho chúng ta kết luận về chất lượng học tập của nhóm lớp TN cao hơn chất lượng của nhóm lớp ĐC. Để có thể khẳng định về chất lượng của đợt thực nghiệm, chúng tôi tiến hành xử lý số liệu thống kê toán học, thu được kết quả sau: Nhóm thực nghiệm (N= 40) Nhóm đối chứng (N = 41) fi xi fi (xi - )2.fi (xi - xi -
-3.8 )2
(xi -
14.44 xi -
-3.2 )2
(xi -
10.24 )2.fi
10.24 0 3 1 3 0 1 4 -2.8 7.84 3 4 -2.2 7.84 4.84 14.52 7 5 -1.8 3.24 5 10 -1.2 22.68 1.44 14.4 9 6 -0.8 0.64 6 13 -0.2 5.76 0.04 0.52 12 7 0.2 0.04 7 10 0.8 0.48 0.64 6.4 5 8 1.2 1.44 8 2 1.8 7.2 3.24 6.48 4 9 2.2 4.84 9 1 2.8 19.36 7.84 7.84 80 2 10 3.2 10.24 10 1 3.8 20.48 14.44 14.44 Bảng 3.5. Bảng kết quả các tham số thống kê Nội dung Nhóm TN Nhóm ĐC Điểm trung bình x = 6.82 x = 6.20 Phương sai S2 S2 = 2.15
S = 1.47 = 1.92
S = 1.39 Độ lệch chuẩn - Kiểm nghiệm giả thiết E0:
Bậc tự do Trường So sánh Đại lượng F và fTN fĐC Trường THPT Nguyễn Gia Thiều F < 40 41 1.19 1.6 Kết quả cho kết quả chấp nhận giả thuyết E0, tức là sự khác nhau giữa phương sai ở nhóm lớp TN và nhóm lớp ĐC là không có ý nghĩa. - Kiểm nghiệm giả thiết H0: Đại lượng So sánh Bậc tự do Trường THPT t và (NTN+NĐC -2) Kết quả thống kê cho thấy giả thuyết H0 bị bác bỏ, chứng tỏ sự khác nhau Trường THPT t > 79 1.97 1.69 Nguyễn Gia Thiều giữa các điểm trung bình ở hai mẫu là có ý nghĩa thể hiện kết quả nhóm TN cao hơn nhóm ĐC. 3.5.3. Kết quả điều tra HS về năng lực tự học của HS với tài liệu hƣớng dẫn chƣơng "Dòng điện trong các môi trƣờng" Để đánh giá về mặt định tính tác dụng của các tài liệu đối với việc TH của HS chúng tôi đã thông qua các phiếu hỏi HS. Chúng tôi đã tiến hành xin ý kiến của 40 81 HS nhóm TN. Kết quả như sau: Bảng 3.6 : Kết quả đánh giá tài liệu tự học có hướng dẫn của HS ĐÁNH GIÁ CỦA HỌC SINH TT NỘI DUNG Có
Số lượng % Không
Số lượng % 1 38 95 2 5 2 31 77.5 9 22.5 3 31 77.5 9 22.5 4 30 75 10 25 5 28 70 12 30 6 27 67.5 13 32.5 7 Các trình bày tài liệu có giúp em tự
học dễ dàng không?
Em có thường xuyên tự học với tài liệu
đã phát không?
Em có thích tài liệu tự học có hướng
dẫn đã phát không?
Tài liệu có giúp em nâng cao khả năng
tự học môn Vật lí không?
Tự học với tài liệu có hướng dẫn đã phát
em có tự tiếp thu được kiến thức không?
Em có tự làm được các đề kiểm tra và
bài tập trong tài liệu không?
Tài liệu này có giúp em học môn Vật lí
tốt hơn không? 38 95 2 5 Qua việc điều tra, chúng tôi có thể bước đầu kết luận được tài liệu TH có hướng dẫn có cấu trúc rõ ràng, các câu hỏi, gợi ý đúng trọng tâm, chính xác về mặt kiến thức. Số lượng HS cho rằng tài liệu giúp cho các em học tập môn Vật lí chiếm tỉ lệ cao (95%); có 77,5% HS thường xuyên học với tài liệu tự học và có 75% HS cho rằng tài liệu giúp các em nâng cao NLTH. Như vậy, việc tổ chức dạy học với tài liệu có hướng dẫn theo mô đun đã giúp HS nâng cao kết quả học tập đồng thời giúp nâng cao NL tự học của HS. 3.6. Kết luận chƣơng 3 Qua thực nghiệm sư phạm chúng tôi đi đến kết luận sau: Các giáo án xây dựng là phù hợp với mục tiêu dạy học ở trường THPT theo định hướng phát triển NLTH của HS. Trong quá trình dạy TNSP, HS đã tích cực, tự
lực đọc và nghiên cứu tài liệu, tự học để chiếm lĩnh kiến thức dưới sự hỗ trợ của GV.
Các học liệu xây dựng là phù hợp, đảm bảo độ chính xác, hỗ trợ tích cực cho việc tổ chức dạy học chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10 theo hướng bồi
dưỡng NLTH cho HS, đặc biệt là tài liệu hướng dẫn tự học đã hỗ trợ tích cực cho việc TH của HS trên lớp cũng như ngoài giờ lên lớp. 82 TNSP đã phát hiện được những ưu điểm, hạn chế của việc nghiên cứu dạy học theo
hướng bồi dưỡng năng lực TH môn Vật lí của HS THPT và khẳng định được những điều
kiện cần thiết đảm bảo việc vận dụng các tiến trình đã soạn vào dạy học đạt kết quả cao. KẾT LUẬN Thông qua kết quả thực hiện đề tài luận văn, chúng tôi rút ra kết luận rằng vấn đề tổ chức dạy học theo hướng phát triển NLTH cho HS là vấn đề quan trọng. cần thiết và mang lại hiệu quả cao trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông, đề tài đã thực hiện được một số nhiệm vụ sau: 1. Đã hệ thống hoá cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học và dạy tự học; đưa ra khái niệm về tự học; về vai trò của TH trong hoạt động học; khái niệm về năng lực và các năng lực cốt lõi của HS trung học phổ thông. Tác giả đã nghiên cứu các tài liệu và đã xác định được các thành tố của NLTH môn Vật lí; xây dựng các tiêu chí xác định chuẩn đầu ra của NLTH môn Vật lí; đưa ra các hình thức dạy học theo hướng phát triển NLTH Vật lí của HS thông qua tài liệu có hướng dẫn theo mô đun và hệ thống phiếu học tập; xác định được 3 PPDH tích cực sử dụng trong quá trình tổ chức dạy học theo định hướng phát triển NLTH gồm: PP vấn đáp; PP nêu và giải quyết vấn đề; PP dạy học theo nhóm. 2. Tác giả đã điều tra và phân tích thực trạng hoạt động TH và thực trạng dạy học chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10 ở trường THPT để thấy được ưu, nhược điểm trong việc dạy học Vật lí của GV và HS hiện nay để làm cơ sở thực tiễn cho đề tài. 3. Đề tài đã phân tích nội dung kiến thức chương "Động lực học chất điểm” ; căn cứ trên chuẩn kiến thức kĩ năng của chương " Động lực học chất điểm " và tài liệu SGK, SBT và một số tài liệu tham khảo khác, tác giả đã xây dựng được bộ tài liệu TH có hướng dẫn theo mô đun chương " Động lực học chất điểm " - Vật lí 10 và 12 phiếu học tập (gồm phiếu giao nhiệm vụ ở nhà và phiếu học tập trên lớp) hỗ trợ cho việc tổ chức dạy học chương "Động lực học chất điểm" - Vât lí 10 theo hướng phát triển năng lực tự học. 4. Đề tài đã thiết kế được 2 tiến trình dạy học chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10 theo hướng phát triển NLTH của HS và đã tổ chức thực nghiệm thành công nội dung của luận văn. Kết quả TNSP cho thấy đề tài có tính khả thi trong việc bồi dưỡng NLTH và nâng cao kết quả học tập của HS. 5. Có thể khẳng định mục đích nghiên cứu đã đạt được, nhiệm vụ nghiên cứu đã hoàn thành và giả thuyết khoa học là chấp nhận được. Qua kết quả thực hiện, luận văn đã khẳng định tổ chức dạy học theo hướng bồi dưỡng NLTH cho HS là 83 hướng đi đúng đắn trong việc đổi mới PPDH Vật lí ở trường THPT hiện nay. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Vũ Quang, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoang Duy Hinh (2007), Sách giáo viên, Vật lý 11, NXB Giáo dục. [2]. Lương Duyên Bình, Nguyễn Xuân Chi, Đàm Trung Đồn, Bùi Quang Hân, Đoang Duy Hinh, Vũ Quang (2007), Vật lý 11, NXB Giáo dục. [3]. Bộ Giáo dục và Đào tạo, công văn số 4509/BGDĐT-GDTrH ngày 03/9/2015 về hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ năm học 2015 - 2016. [4]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2013), Tài liệu tập huấn thí điểm phát triển chương
trình giáo dục Nhà trường phổ thông, Dự án phát triển giáo viên THPT và TCCN
[5]. Chính phủ. Chiến lược phát triển giáo dục 2011 - 2020 ban hành kèm theo
Quyết định số 711/QĐ-TTg ngày 13/6/2012 của Thủ tướng chính phủ (2012). [6]. Nguyễn Duy Cẩn (2010), Tăng cường năng lực tự học cho sinh viên hóa học
ở trường đại học sư phạm bằng phương pháp tự học có hướng dẫn theo môđun, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Trường Đại học sư phạm Hà Nội. - 2 [7]. Phạm Thị Châm (2014), "Xây dựng và sử dụng tài liệu tự học có hướng dẫn
theo mô đun phần động lực học chất điểm, vật lí lớp 10 - ban cơ bản góp phần bồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh trung học phổ thông", Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại học sư phạm - Đại học Thái Nguyên.
[8]. Đảng cộng sản Việt Nam, Nghị quyết Hội nghị BCH TW Đảng lần thứ 8 (Khóa XI) (2013). [9]. Lê Hiển Dương (2008), Hình thành và phát triển năng lực tự học cho sinh
viên ngành Toán hệ cao đẳng sư phạm, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Vinh. - 4 [10]. Exipop B.P (1997), Những cơ sở lý luận dạy học, Tập 1+2, NXB Giáo dục - 6
[11]. Nguyễn Thị Bích Hạnh (2006), Biện pháp hoàn thiện kỹ năng tự học môn
giáo dục học cho sinh viên Đại học sư phạm theo quan điểm sư phạm tương
tác, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học - [12]. Nguyễn Thị Thanh Hồng (2012), Tổ chức tự học Giáo dục học cho sinh viên
đại học sư phạm qua e-learning, Luận án Tiến sĩ Giáo dục học, Trường Đại
học sư phạm Hà Nội. - 11 84 [13]. Võ Thị Kim Hoàng (2016), Nghiên cứu tổ chức dạy học chương "Dòng điện
trong các môi trường" theo hướng dồi dưỡng năng lực tự học cho học sinh, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại học Vinh. [14]. Ilina T.A (1979), Giáo dục học, Tập 1+2+3, NXB Giáo dục
[15]. Kharlamop I.F (1979), Phát huy tính tích cực của học sinh như thế nào, NXB Giáo dục [16]. Nguyễn Công Khanh, Phạm Ngọc Thạch, Hà Xuân Thành (2014), Tài liệu bồi
dưỡng chuyên môn về đánh giá giáo dục dành cho cán bộ chuyên trách về khảo thí, đánh giá cấp Bộ, cấp Sở GD&ĐT, Trường Đại học sư phạm Hà Nội.
[17]. Lương Viết Mạnh (2015), “Hình thành và phát triển năng lực tự học cho học sinh
trong dạy học Vật lý ở trường Dự bị Đại học Dân tộc, Luận án tiến sĩ - Đại học
Vinh. [18]. Phan Trọng Ngọ (2005), Dạy học và phương pháp dạy học trong nhà trường, NXB ĐHSP, Hà Nội. [19]. Phạm Hồng Quang (1998), Các biện pháp tổ chức hoạt động học tập ngoài giờ lên lớp, Luận án Tiến sĩ - 20 [20]. Rubakin. N.A (1982), Tự học như thế nào, NXB Thanh niên
[21]. Hà Nhật Thăng, Đào Thanh Âm (1998), Lịch sử giáo dục học thế giới, NXB Giáo dục - 23 [22]. Lâm Quang Thiệp (2012), Đo lường và đánh giá hoạt động học tập trong nhà trường, NXB Đại học sư phạm [23]. Nguyễn Thị Tính (2004), Các biện pháp tổ chức hoạt động tự học môn Giáo dục học cho sinh viên các trường ĐH sư phạm, Luận án Tiến sĩ - 26
[24]. Nguyễn Cảnh Toàn (1999), Bàn luận và kinh nghiệm về tự học, NXB Giáo dục - 27
[25]. Nguyễn Cảnh Toàn (chủ biên) (2002), Học và cách dạy học, NXB ĐHSP - 28
[26]. Nguyễn Cảnh Toàn (2001), Tuyển tập tác phẩm: Tự giáo dục – tự học – tự
nghiên cứu (tập 1). Trường ĐHSP. Trung tâm văn hóa – ngôn ngữ Đông Tây - 29
[27]. Nguyễn Cảnh Toàn, Nguyễn Kỳ, Vũ Văn Tảo, Bùi Tường (1998), Quá trình dạy tự học, NXB Giáo dục Hà [28]. Nguyễn Cảnh Toàn, Lê Khánh Bằng (đồng chủ biên), (2009), Phương pháp dạy và học đại học, NXB Đại học sư phạm Hà Nội - 30 [29]. Thái Duy Tuyên, Phương pháp dạy học truyền thống và đổi mới, NXb Giáo dục. - 33 [30]. Trịnh Quang Từ (1995), Những phương hướng tổ chức hoạt động tự học của 85 sinh viên các trường quân sự, Luận án Tiến sĩ - 34 Phụ lục 1 PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH Xin em vui lòng cho biết về hoạt động tự học môn Vật lí của em hiện nay Về thực trạng hoạt động tự học môn Vật lí của học sinh trung học phổ thông
theo bảng dưới đây: Lựa chọn Nội dung điều tra Các dấu hiệu
TH % Việc TH rất quan trọng đối với cá nhân Số
lƣợng Nhận thức của
HS về mức độ
quan trọng của
việc TH Việc TH làm một hoạt động do GV yêu cầu và HS
phải hoàn thành
Việc TH không quan trọng đối với HS TH giúp HS thi và kiểm tra đạt kết quả cao TH giúp HS vận dụng kiến thức vào giải các bài
tập và áp dụng thực tiễn
TH giúp HS phong phú thêm hiểu biết cá nhân Hiểu biết của
HS về mục
đích
TH TH giúp cho bố mẹ vui lòng Nhận thức của
HS về mức độ
TH Sử dụng thời
gian TH của
HS hiện nay Nội dung công
việc đã thực
hiện
trong thời gian
TH Về việc tự xây
dựng kế hoạch
TH TH giúp để có bằng tốt nghiệp ra trường
TH là học lại nội dung đã học
TH là học theo hướng dẫn trước
TH là tự mình học với tài liệu
TH là tự tìm kiếm, tự nghiên cứu
Từ 1 giờ đến 2 giờ/ngày
Từ 2 giờ đến 3 giờ/ngày
Dưới 3 giờ đến 4 giờ/ngày
Trên 5 giờ/ngày
Để đọc lại bài trên lớp, tìm tư liệu, khai thác tài
liệu trên Internet
Để làm bài do GV yêu cầu
Để chuẩn bị bài trên lớp theo hướng dẫn
Chỉ học sơ qua, làm việc khác, chờ đến thi
Tự xây dựng được kế hoạch TH của mình
Không xây dựng kế hoạch, TH để hoàn thành yêu
cầu của GV giao nhiệm vụ về nhà
Không quan tâm đến kế hoạch TH 86 Lưu ý: Lựa chọn mục nào thì đánh dấu (x) vào mục đó. Chân thành cảm ơn em! Phụ lục 2 PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH Về thực trạng bồi dƣỡng năng lực tự học môn Vật lí hiện nay của học sinh Xin em vui lòng cho biết về việc bồi dưỡng năng lực tự học môn Vật lí của em hiện nay theo bảng dưới đây: Lựa chọn Nội dung điều tra Các dấu hiệu
bồi dưỡng
NLTH Đồng
ý Không
đồng ý Cách thức học
tập của HS Về cách thức
học bài ở nhà Cách thức học
trên lớp Chỉ cần học trên lớp là đủ
Tự mình nghiên cứu là chính
HS các trường THPT phải giành nhiều thời gian tự
học có sự hướng dẫn của thầy cô giáo
Tự học là tự học bài, làm bài, chuẩn bị bài ở nhà sau
khi lên lớp.
Do thầy giao việc, HS tự nghiên cứu,...
Tự đọc, tự nghiên cứu sách giáo khoa không lên lớp
hoặc có trao đổi với bạn học.
Thầy giảng bài, tóm tắt ý cho HS chép
Thầy tổ chức, hướng dẫn học; trò tham gia.
Theo dõi sách giáo khoa, đánh dấu hoặc tốc ký.
Là nghe giảng bài, tự ghi chép Không chuẩn bị gì cho bài học Về chuẩn bị
bài khi lên lớp
học Đánh giá tổ
chức dạy học
của GV Về điều kiện,
khó khăn trong
học tập Đã đọc lướt qua nội dung của bài
Đã đọc nội dung bài, có ghi chú thắc mắc
Đọc lại bài đã học trước đó
GV thuyết trình, giảng giải
GV giao bài cho HS chuẩn bị
GV có tổ chức các hoạt động học tập hoặc xemina
trên lớp.
Thiếu tài liệu học tập, tham khảo
Thiếu sự hướng dẫn cho việc học tập.
Thiếu thời gian và kiến thức rộng khó bao quát. Lưu ý: Lựa chọn mục nào thì đánh dấu (x) vào mục đó. 87 Chân thành cảm ơn em! Phụ lục 3
TÀI LIỆU TỰ HỌC CÓ HƢỚNG DẪN
CHỦ ĐỀ "ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM" - VẬT LÍ 10
Tiểu mô đun 1: Ba định luật Niu tơn (Đã trình bày tại chƣơng 2)
Tiểu mô đun 2 : Mô đun Bài tập ba định luật Niu-tơn I - Bài tập có hƣớng dẫn. 1. Bài 1: Búp bê đang đứng yên trên xe. Bất chợt đẩy xe chuyển động về phía trước. Hỏi búp bê sẽ ngã về phía nào? Tại sao? Hướng dẫn: Bất chợt đẩy xe chuyển động về phía trước thì búp bê sẽ ngã về phía sau vì khi búp bê đang đứng yên (phần thân và chân đều đang đứng yên) bất chợt đẩy xe chuyển động về phía trước thì phần chân búp bê sẽ chuyển động về phía trước nhưng do quán tính phần thân búp bê chưa kịp chuyển động theo nên búp bê sẽ bị ngã về phía sau. 2. Bài 2. Một ôtô có khối lượng 1 tấn, sau khi khởi hành được 10s thì vận tốc đạt 36km/h. Bỏ qua ma sát, tính lực phát động của ôtô? Hướng dẫn Tóm tắt: m=1 tấn=1000kg t=10s v=36km/h=10m/s Fpđ=? 88 Ta có : phương trình vận tốc của ô tô là: v= a.t vì v0=0
t=10s thì v=10m/s →a=v/t= 10 :10= 1m/s2
Theo định luật II Niu-tơn: F=ma→ Fpđ= 1.1000=1000 N
Vậy lực phát động của ô tô là 1000N
3. Bài 3. Lực F truyền cho vật có khối lượng m1 gia tốc 2m/s2, nếu truyền cho vật
có khối lượng m2 thì gia tốc là 6m/s2. Hỏi lực F truyền cho vật khối lượng
m= m1+m2 một gia tốc là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Lực F: m1 có a1= 2m/s2
M2 có a2= 6m/s2
M=m1+m2 thì a=? Theo định luật II Niu- tơn ta có: và F= m2.a2 → m2= F/a2 F= m1.a1 →m1=F/a1
F= m.a= (m1+m2).a →m1+ m2=F/a → . Thay a1= 2m/s2; a2= 6m/s2 vào ta tìm được a= 1,5 m/s2 4. Bài 4. Một ô tô có khối lượng 2500 kg đang chuyển động với vận tốc 36km/h thì hãm phanh. Lực hãm có độ lớn 5000 N. Tính quãng đường và thời gian ô tô chuyển động được kể từ lúc hãm phanh đến khi dừng lại ? Hướng dẫn Tóm tắt : m=2500 kg V0= 36 km/h= 10 m/s
Fh= 5 000 N
s= ? t= ? Chọn : + Gốc tọa độ là chỗ bắt đầu hãm phanh + Chiều dương là chiều chuyển động + Gốc thời gian là lúc bắt đầu hãm phanh. Ta có áp dụng công thức : lúc ô tô dừng lại v=0 → 89 → v= 10-2t. Lúc xe dừng lại thì v=0 → t=10 : 2= 5 (s).
Áp dụng:
Vậy kể từ lúc bắt đầu hãm phanh đến khi dừng lại ô tô đi được quãng đường dài
25m trong thời gian 5s.
5. Bài 5. Xe lăn 1 có khối lượng 400g có gắn một lò xo. Xe lăn 2 có khối lượng m2.
Ta cho hai xe áp gần nhau bằng cách buộc dây để nén lò xo. Khi ta đốt dây buộc, lò
xo giãn ra và sau một khoảng thời gian ∆t rất ngắn hai xe đi về hai phía ngược nhau
với tốc độ v1= 1,5m/s, v2=1m/s. Tính khối lượng của xe thứ 2( bỏ qua ảnh hưởng
của ma sát trong thời gian ∆t). Hướng dẫn
Tóm tắt
m1= 400g= 0,4kg
v1= 1,5 m/s
v2= 1m/s
m2= ?
Bài giải :
Chọn chiều dương là chiều chuyển động của xe thứ nhất
Trước khi đốt dây, hai xe đứng yên nên vận tốc của hai xe bằng 0
Theo định luật III Niu-tơn lực tương tác giữa hai xe là hai lực trực đối . vì chiếu lên hướng chuyển động của xe thứ nhất ta được . Thay số vào ta được : Vậy xe thứ hai có khối lượng là 600g.
II. Bài tập không có hƣớng dẫn.
Bài 1. Một cục đá nằm yên trên mặt bàn trong một toa tàu đang chuyển động thẳng
đều. Hành khách ngồi cạnh bàn bỗng thấy cục đá trượt đi
Hỏi a) Tàu còn chuyển động thẳng đều nữa không?
b) Nếu cục đá trượt ngược chiều với chiều chuyển động của tàu thì vận tốc của tàu tăng hay giảm? c) Cục đá sẽ chuyển động về phía nào khi vận tốc tàu giảm đột ngột?
d) Trong trường hợp nào thì cục đá sẽ trượt về phía bên trái? Đs :50N 90 Bài 2.Vì sao khi ngồi trên máy bay lúc cất cánh hoặc lúc hạ cánh hoặc ngồi trên ô
tô đang phóng nhanh thì phải thắt dây an toàn?
Bài 3. Một vật có khối lượng 5kg nằm yên trên mặt bàn. Tìm trọng lực tác dụng
vào vật, lấy g= 10m/s2. Vẽ hình minh họa ?
Bài 4. Lực phát động của một động cơ xe luôn không đổi. Khi xe chở hàng nặng 2
tấn thì sau khi khởi hành được 10s đi được 50m. Khi xe không chở hàng thì sau
10s đi được 100m. Tính khối lượng của xe ? Đs : 2000kg Bài 5. Một ô tô có khói lượng 2 tấn đang chuyển động với vận tốc 72 km/h thì
hãm phanh. Sau khi hãm phanh ô tô đi thêm được 500m thì dừng lại hẳn. Tìm :
a) Lực hãm phanh ? Bỏ qua các lực cản bên ngoài ?
b) Thời gian từ lúc ô tô hãm phanh đến lúc dừng hẳn ? Đs : 800N ; 50s Đs : 20m/s2 Bài 6. Lực F truyền cho vật khối lượng m1 gia tốc 5m/s2, truyền cho vật khối
lượng m2 gia tốc 4m/s2. Hỏi lực F nếu truyền cho vật khối lượng m=m2-m1 một gia
tốc là bao nhiêu ?
Bài 7. Hai quả cầu nằm trên mặt phẳng ngang. Quả cầu thứ nhất chuyển động với
vận tốc 4m/s đến va chạm với quả cầu thứ hai đang nằm yên. Sau va chạm hai quả
cầu cùng chuyển động theo hướng cũ của quả cầu thứ nhất với cùng vận tốc 2m/s.
tìm tỉ số khối lượng của hai quả cầu ? Đs : Bài 8. Quả bóng có khối lượng 200g bay với vận tốc 90km/h đến đập vuông góc
vào một bức tường rồi bật trở lại theo phương cũ với vận tốc 54km/h. Thời gian va
chạm là 0,05s. Tính lực do tường tác dụng lên quả bóng ? Đs : 160N III. Bài tập nâng cao.
Bài 1. Từ A xe thứ nhất chuyển động thẳng nhanh dần đều vói vận tốc đầu 5m/s
đuổi theo xe thứ 2 khởi hành cùng lúc tại B cách A một đoạn 30m. Xe thứ 2
chuyển động thẳng nhanh dần đều không vận tốc đầu cùng hướng với xe thứ nhất.
Biết trong quá trình chuyển động khoảng cách ngắn nhất giữa hai xe là 5cm. Bỏ
qua ma sát, khối lượng của hai xe bằng nhau và bằng 1 tấn. Tìm lực kéo của động
cơ mỗi xe, biết các xe chuyển động theo phương nằm ngang và a2=2a1 ?
Gợi ý:
- Viết phương trình chuyển động của 2 xe trong cùng một hệ quy chiếu : x1 và x2
- Tìm thời điểm lúc khoảng cách giữa hai xe ngắn nhất là 5cm : ∆x=x2-x1
Biện luận (∆x)min khi nào→t= ?
- Tìm được t thay vào phương trình ∆x tìm được các gia tốc
- Áp dụng định luật II Niu-tơn cho mỗi xe để tìm được lực kéo của mỗi động cơ.
ĐS : F1=500N ; F2= 1000N Bài 2. Một vật nằm yên trên mặt phẳng nghiêng góc 450 chịu trọng lực tác dụng có
độ lớn là 50 N. Xác định độ lớn các thành phần của trọng lực theo các phương
vuông góc và song song với mặt phẳng nghiêng ? Vẽ hình minh họa ?
Gợi ý : Pvuông góc= P.cosα
Psong song= P.sinα 91 Bài 3. Một vật được kéo đi lên gồm 3 giai đoạn có đồ thị vận tốc thời gian như
hình vẽ. Biết vật có khối lượng là 500 kg. Tính lực kéo tác dụng lên vật trong từng giai đoạn ? Lấy g= 10m/s2.V(m/s)
Gợi ý : , được Trong quá trình chuyển động vật luôn chịu tác dụng của hai lực là và
chia làm 3 giai đoạn như trên đồ thị Giai đoạn 1 : Giai đoạn 2: Giai đoạn 3 : Đs : F1=6000N ; F2=5000N ; F3=4000N. Từ đồ thị ta sẽ tìm được gia tốc trong các giai đoạn chuyển động. Từ đó tìm được
lực kéo tác dụng lên vật trong quá trình vật chuyển động.
Bài 4. Viên bi thứ nhất có khối lượng m đang chuyển động với vận tốc 10m/s đến
va chạm vào viên bi thứ 2 đang đứng yên, có khối lượng 2m. Sau va chạm viên bi
thứ 2 chuyển động với vận tốc 7m/s và cùng hướng vói hướng chuyển động của
viên bi thứ nhất trước va chạm. Tìm hướng và độ lớn của vận tốc của viên bi 1 sau
va chạm, biết rằng chúng cùng hướng chuyển động ? Đs : viên bi 1 chuyển động ngược hướng với viên bi thứ 2, có vận tốc 4m/s. Bài 5. Quả bóng có khối lượng 200g bay với vận tốc 72km/h đến đập vào tường
và bật trở lại với độ lớn vận tốc không đổi. Biết va chạm của quả bóng và tường
tuân theo định luật phản xạ gương (góc phản xạ bằng góc tới). Biết bóng đập vào
tường dưới góc tới 300, và thời gian va chạm là 0,05s. Tính lực do tường tác dụng
lên quả bóng ? Đs : 138N Tiểu mô đun 3. Mô đun Lực hấp dẫn – Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực A. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Nêu được khái niệm lực hấp dẫn, nêu được đặc điểm của lực hấp dẫn, lấy được ví dụ về lực hấp dẫn trong tự nhiên. - Phân biệt được lực hấp dẫn với các lực thông thường khác như lực đàn hồi, lực ma sát. - Phát biểu và hiểu được nội dung của định luật vạn vật hấp dẫn . Viết được
biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn và giải thích được ý nghĩa của các
đại lượng trong biểu thức của định luật. - Nêu được điều kiện áp dụng biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn cho các vật thông thường. 92 - Nêu được định nghĩa trọng lực, kí hiệu trọng lực, đặc điểm của trọng lực.
- Viết được biểu thức tính độ lớn của trọng lực, giải thích được ý nghĩa của các đại lượng trong biểu thức. - Nêu được đặc điểm của gia tốc trọng trường, biểu thức tính gia tốc trọng trường.
- Nêu được những yếu tố ảnh hưởng đến gia tốc trọng trường
2. Kĩ năng
- Biểu diễn được lực hấp dẫn giữa hai vật đồng chất có dạng hình cầu.
- Vận dụng thành thạo biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn để tính được lực hấp dẫn. - Biểu diễn được trọng lực của vật trên hình vẽ
- Biểu diễn được gia tốc trọng trường
- Vận dụng thành thạo biểu thức của trọng lượng và biểu thức tính gia tốc trọng trường để giải các bài tập có liên quan. - Giải thích được một số hiện tượng thực tế có liên quan đến trọng lực.
3. Thái độ
- Giáo dục cho học sinh một cái nhìn đúng đắn về các sự vật, hiện tượng trong tự
nhiên quanh ta.
- Bồi dưỡng tình yêu tự nhiên, hiểu tự nhiên, lòng say mê yêu thích khoa học. B. Tài liệu tham khảo 1. Tài liệu 1. Bộ Giáo dục và đào tạo. Sách giáo khoa Vật lý 1 cơ bản- Nxb Giáo dục Việt Nam 2. Tài liệu 2. Nguyễn Trọng Sửu( chủ biên), Nguyễn Sĩ Phượng- Nguyễn
Sinh Quân. Kiểm tra đánh giá thường xuyên và định kì môn Vật lý lớp 10- Nxb
Giáo dục. 3. Tài liệu 3. Đào Văn Phúc( chủ biên)- Tô Bá Trượng- Nguyễn Mạnh Tuấn- Vũ Đình Túy. Luyện làm bài tập trắc nghiệm Vật lý 10- Nxb Giáo dục. 4. Tài liệu 4. PGS.TS Đặng Đức Trọng- Nguyễn Đức Tấn- Vũ Minh Nghĩa
(chủ biên)- Hoàng Cao Trung- Vũ Nguyễn Hoàng Ân- Phan Long Tấn- Lê Mạnh
Tuấn. Bồi dưỡng năng lực tự học Vật lý 10- NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh. 5. Tài liệu 5. Lương Duyên Bình (chủ biên)- Nguyễn Xuân Chi- Tô Giang- 93 Vũ Quang- Bùi Gia Thịnh. Bài tập Vật lý 10 – Nxb Giáo dục.
C. Hƣớng dẫn tự học
1. Nhiệm vụ
- Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu về đặc điểm của lực hấp dẫn? Nêu được vai trò của lực hấp
dẫn trong tự nhiên? Phân biệt lực hấp dẫn với các lực khác?
- Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu nội dung của định luật vạn vật hấp dẫn, biểu thức của định
luật vạn vật hấp dẫn và giải thích ý nghĩa của các đại lượng có trong biểu thức?
- Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu những điều kiện để áp dụng biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn?
- Nhiệm vụ 4: Tìm hiểu về định nghĩa trọng lực, biểu thức tính trọng lực và ý nghĩa
của các đại lượng có trong biểu thức?
- Nhiệm vụ 5: Tìm hiểu đặc điểm của trọng lực ? Vẽ hình minh họa?
- Nhiệm vụ 6: Tìm hiểu biểu thức tính gia tốc trọng trường, ý nghĩa của các đại lượng có trong biểu thức?
- Nhiệm vụ 4: Tìm hiểu đặc điểm của gia tốc trọng trường và các yếu tố ảnh hưởng
đến độ lớn của gia tốc trọng trường?
2. Hƣớng dẫn tự học
HS đọc các tài liệu theo hướng dẫn sau
- Tài liệu 1: từ trang 67- đến trang 69
- Tài liệu 2: trang 44
- Tài liệu 4: trang 43-44.
D. Hệ vào mô đun: Bài tập tự kiểm tra kiến thức của HS sau khi đã tự đọc tài
liệu theo hƣớng dẫn ở trên.
Đề gồm 3 câu – thời gian làm bài 10 phút
Câu 1. Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm sẽ như thế nào nếu : e) Khoảng cách giữa chúng tăng hai lần ?
f) Khoảng cách giữa chúng giảm 3 lần ?
g) Khối lượng vật 1 tăng hai lần ?
h) Khối lượng vật hai giảm 4 lần ?
i) Khối lượng vật một tăng hai lần, khối lượng vật 2 giảm 4 lần ?
j) Khối lượng vật 1 tăng hai lần, khoảng cách giữa chúng giảm hai lần ?
k) Khối lượng mỗi vật tăng hai lần,khoảng cách giữa chúng tăng 4 lần ? Câu 2. Hai quả cầu giống nhau, mỗi quả có khối lượng 50 kg bán kính 10 cm. Hãy tính
Lực hấp dẫn khi chúng đặt cách nhau 100cm ?
Câu 3. Hai xe tải giống nhau mỗi xe có khối lượng 20 tấn ở cách xa nhau 40m. Hỏi
lực hấp dẫn giữa chúng gấp bao nhiêu lần trọng lượng của mỗi xe ? Lấy g= 9,8 m/s2
E.Nội dung lý thuyết cần nghiên cứu ( thông tin phản hồi).
Vấn đề Nội dung Khi nhìn quả táo rụng từ trên cây xuống và quan sát
Mặt trăng thì chuyển động tròn xung quanh Trái
Đất chứ không rơi, Niu- tơn đã nêu lên ý
tưởng : lực gây ra gia tốc tự do cho quả táo
rơi và lực gây ra gia tốc hướng tâm của Mặt
Trăng có cùng một bản chất. Bằng rất nhiều
những kết quả quan sát thiên văn về chuyển
động của các hành tinh với những kết quả
nghiên cứu về sự rơi của các vật trên Trái
Đất, ông đã phát hiện ra rằng : mọi vật trong vũ trụ đều hút nhau với một
lực gọi là lực hấp dẫn. - Lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt trăng giữ cho Mặt Trăng chuyển
động quanh Trái Đất.
- Lực hấp dẫn giữa Mặt trời và các hành tinhgiữ cho các hành tinh
chuyển động xung quanh Mặt trời. 94 - Đặc điểm của lực hấp dẫn
+ luôn là lực hút
+ là lực tác dụng từ xa, qua khoảng không
gian giữa các vật. Những đặc điểm của lực hấp dẫn với những
vật có thể coi là chất điểm được Niu-tơn khái
quát lên thành một định luật gọi là Định luật
vạn vật hấp dẫn :
Lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì tỉ lệ thuận với tích hai khối lượng
của chúng và tỉ lệ nghịch với bình phương khoảng cách giữa chúng. Biểu thức : Trong đó : m1, m2 là khối lượng của hai chất điểm (kg)
r : khoảng cách giữa hai chất điểm (m).
G : hằng số hấp dẫn G= 6,67. 10-11 ( N.m2/kg2).
Fhd : lực hấp dẫn (N)
Lực hấp dẫn giữa hai vật có : - Điểm đặt : tại tâm của hai vật
- Phương : nằm trên đường nối
tâm của hai vật đó.
- Chiều : hút nhau - Độ lớn tính theo biểu thức độ lớn của định luật vạn vật hấp dẫn.
- Biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn áp dụng cho :
- Các vật được coi là chất điểm
- Nếu các vật là các vật đồng chất có dạng hình cầu lúc đó r là khoảng cách
giữa hai tâm của vật.
Hệ số tỉ lệ G là một hằng số chung cho mọi vật được gọi là hằng số hấp
dẫn. Năm 1978 nhà bác học người Anh Ca-ven-đi-sơ đã dùng một cân
xoắn rất nhạy để đo lực hấp dẫn giữa hai quả cầu từ đó xác định được giá
trị của G. Mỗi vật M hút vật m ở gần nó làm cho thanh quay, dây treo bị xoắn. Dựa vào góc quay của thanh ông xác định được lực hấp dẫn. 95 Vì giá trị của G rất nhỏ nên ta không nhận thấy lực hấp dẫn giữa các vật thể thông thường. - Đặc điểm của trọng lực
:
+ Điểm đặt : trọng tâm của vật
+ phương : thẳng đứng
+ chiều : từ trên xuống + độ lớn : (1) Trong đó : G= 6,67.10-11 N.m2/kg2 M : khối lượng Trái Đất M=6.1024kg
m : khối lượng vật(kg)
R : bán kính Trái Đất R=6,4.106 m
h : Độ cao của vật so với mặt đất (m)
P : trọng lượng của vật (N). . g là gia tốc trọng trường của Trái Đất. →g phụ thuộc vào độ cao : càng lên cao thì g càng giảm 96 h (km)
0
1
4
8
16 g(m/s2)
9,806
9,803
9,794
9,782
9,575 - gia tốc trọng trường không phụ thuộc vào khối lượng của vật : nếu nhiều
vật khác nhau lần lượt đặt tại cùng một điểm thì trọng trường gây ra cho
chúng một gia tốc rơi tự do như nhau. là gia tốc trọng trường ở gần mặt đất. Nếu h << R thì lúc này Thay số vào ta tính được, đối với những vật ở gần mặt đất thì g=10m/s2
hoặc g=9,8m/s2. F. Bài tự KT kiến thức sau khi nghiên cứu thông tin phản hồi (Bài tự KT lần 2).
Đề gồm 5 câu- thời gian làm bài 15 phút.
Câu 1. Mặt trăng và Trái Đất có khối lượng lần lượt là 7,4. 1022 kg và 6. 1024 kg ở
cách nhau 3,84. 108m. Tính lực hấp dẫn giữa chúng ?
Câu 2. Hai vật có khối lượng giống nhau đặt cách nhau 40 cm thì hút nhau với một
lực bằng 3,75.10-9 N. Tính khối lượng của hai quả cầu ?
Câu 3. Hai vật có khối lượng tương ứng là m1= 3kg và m2= 4kg đặt trong không khí
thì hút nhau với một lực bằng 3,2. 10-9 N. Tìm khoảng cách giữa hai vật đó ?
Câu 4. Một vật có khối lượng 50 kg được đưa lên đến độ cao 3km so với mặt đất a) Tính trọng lượng của vật ?
b) Để trọng lượng tác dụng lên vật còn 450N thì độ cao của vật bây giờ là bao nhiêu ? Câu 5. Biết gia tốc rơi tự do g=9,8m/s2 và bán kính Trái đất là R=6400km a) Tính khối lượng Trái Đất ?
b) Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao bằng nửa bán kính Trái Đất ?
c) Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao 10km ? Đáp án tự kiểm tra lần 1
Câu 1. a) giảm 4 lần
c) tăng 2 lần
e) giảm 2 lần f) tăng 8 lần b) tăng 9 lần
d) giảm 4 lần
g) giảm 4 lần 97 Câu 2. Fhd= 1,157.10-7 N
Câu 3. 8, 3375.10-15 lần.
Đáp án tự kiểm tra lần 2
Câu 1. Fdh= 2. 1020N
Câu 2. 3kg
Câu 3. 50cm
Câu 4. a) 488,06N
b)268,33 km
Câu 5. a) 6,02.1024 kg b) 3,46 m/s2
c) 9,78 m/s2
G. Bài tập vận dụng
- tài liệu 1: Trang 69-70
- Tài liệu 3: trang 37-38
- Tài liệu 4: trang 43-46 và trang 176-179.
- Tài liệu 5: trang 35-36. Tiểu mô đun 4: Bài tập Lực hấp dẫn- Định luật vạn vật hấp dẫn – Trọng lực R=4,5 m
Fhd= ? I. Bài tập có hƣớng dẫn
1. Bài 1. Hai vật có khối lượng lần lượt là 5kg và 15 kg đặt cách nhau 4,5 m. Tính
lực hấp dẫn giữa hai quả cầu ?
Tóm tắt : m1= 5kg, m2=15kg
Bài giải : áp dụng công thức của định luật vạn vật hấp dẫn thay số vào ta được 2. Bài 2. Hai quả cầu giống nhau mỗi quả có khối lượng 30 kg, bán kính 10 cm.
Hãy tính a) lực hấp dẫn giữa chúng khi đặt cách nhau 100cm ?
b) Lực hấp dẫn tối đa giữa chúng ? Tóm tắt : m1=m2= 30kg R= 10 cm
a) r= 100cm. Fhd= ?
b) Fmax= ? Bài giải :
a) Vì khoảng cách giữa hai quả cầu đồng chất là khoảng cách giữa hai tâm của hai
quả cầu đó →r= 10+10+100= 120 cm= 1,2m áp dụng biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn . Thay số vào ta được : b) theo biểu thức của định luật → Fmax khi rmin. Mà khoảng cách nhỏ nhất giữa hai quả cầu là khi chúng đặt sát nhau →rmin=2R= 20cm=0,2m 98 →Fmax= 3. Bài 3. Hai vật có khối lượng bằng nhau đặt cách nhau 40cm thì hút nhau một lực
bằng 1,67.10-9 N. Tính khối lượng của mỗi vật ?
Tóm tắt : r=40 cm= 0,4m Fhd= 1,67.10-9 N
M1=m2= ? Bài giải : áp dụng công thức thay số vào mà m1=m2=m→ ta được 4. Bài 4. Một vật có khối lượng 25 kg đang ở độ cao 20km so với mặt đất a) Tính trọng lượng của vật ?
b) Đưa vật lên độ cao mới thì trọng lượng của vật giảm đi còn 200N. Tính độ cao của vật lúc này ? Bài giải : a) áp dụng công thức tính trọng lượng thay số vào ta được : b) Từ công thức → . Thay số vào ta được : 5. Bài 5. Biết gia tốc rơi tự do ở gần Mặt Đất là g=10m/s2 và bán kính Trái Đất là
R=6400km a) Tính khối lượng Trái Đất ?
b) Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao bằng nửa Trái Đất ?
c) Gia tốc rơi tự do ở độ cao 5km ?
Bài giải : a) áp dụng công thức ở gần mặt đất thì h=0→ . Thay số vào ta được 99 b) ở độ cao bằng nửa Trái Đất thì h=R. áp dụng công thức . Thay số vào ta được c) ở độ cao h=5km=5.103 m. Đs : 3,38. 10-6 N II. Bài tập không có hƣớng dẫn
Bài 1. Hai quả cầu bằng chì mỗi quả có khối lượng 45 kg, bán kính 10cm. Hỏi lực
hấp dẫn giữa chúng có thể đạt giá trị lớn nhất là bao nhiêu ?
Bài 2. Một người có khối lượng 60 kg sẽ chịu một lực hút là bao nhiêu nếu người
ấy cách tâm Trái Đất một khoảng bằng 60 lần bán kính Trái Đất ? Biết bán kính
trung bình của Trái Đất là 6400km và khối lượng của Trái Đất là 6.1024 kg.
Đs : 0,162N
Bài 3. Khoảng cách giữa hai tâm quả cầu là 5m và khối lượng mỗi quả cầu là 5kg
a) Tính lực hấp dẫn giữa hai quả cầu lúc này ?
b) Để lực hấp dẫn giảm đi một nửa thì phải dịch chuyển hai quả cầu như thế nào ? với một đoạn là bao nhiêu ? c) Để lực hấp dẫn giữa hai quả cầu tăng gấp 3 lần thì khoảng cách giữa hai quả cầu bằng bao nhiêu ?
Đs : a) 6,67.10-11 N
b)đưa ra xa nhau 2,07m
c) 2,88m Bài 4. Hai quả cầu khối lượng mỗi quả là 200 kg, bán kính 5m a) Tính lực hấp dẫn giữa hai quả cầu khi chúng đặt cách nhau 100m ?
b) Tính lực hấp dẫn lớn nhất giữa chúng ? Đs : a) 1,1.10-12 N
b) 2,668. 10-8 N Đs : 1,95.1020 N Bài 5. Tính lực hấp dẫn giữa Trái Đất và Mặt trăng biết rằng chúng có khối lượng
lần lượt là 6.1024 kg và 7,4. 1022 kg và chúng cách nhau 384000km ?
Bài 6. Biết gia tốc rơi tự do ở gần mặt đất là g=9,8m/s2 và bán kính Trái Đất là
R=6400km. 100 a) Tính khối lượng Trái Đất ?
b) Tính trọng lượng của vật có khối lượng 4kg khi nó ở gần mặt đất ?
c) Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao bằng 1/3 bán kính Trái Đất ? d) Tính gia tốc rơi tự do ở độ cao 15km ? Đs : a) 6,02.1024 kg; b)39,2 N; c) 5,51 m/s2 ; d) 9,75 m/s2 Đs : 6,27 m/s2 Đs : 2651km Đs : 2,67.10-8 N ; 7,9m Đs : 6.1024 kg Bài 7. Cho biết gia tốc trọng trường trên Mặt đất là g0=9,8m/s2. Tính gia tốc trọng
trường ở độ cao h=R/4 với R là bán kính Trái Đất ?
Bài 8. Hỏi ở độ cao nào trên Trái Đất, trọng lực tác dụng vào vật giảm hai lần so
với trọng lực tác dụng lên vật khi vật đặt ở mặt đất. Cho biết bán kính Trái Đất là
6400km ?
III. Bài tập nâng cao
Bài 1. Tính lực hút lớn nhất giữa hai quả cầu có khối lượng bằng nhau và bằng 50
kg. Biết đường kính mỗi quả cầu là 2,5m. Để lực hút giữa hai quả cầu giảm đi 10
lần thì khoảng cách giữa hai quả cầu là bao nhiêu ?
Bài 2. Cho biết chu kì chuyển động của Mặt trăng quanh Trái Đất là 27,32 ngày và
khoảng cách từ trái đất đến Mặt trăng là 384000 km. Hãy tính khối lượng của Trái
Đất giả thiết quỹ đạo của Mặt trăng là tròn ?
Gợi ý : Mặt trăng chuyển động tròn xung quanh Trái Đất nên lực hấp đóng vai trò là . Với lực hướng tâm
Bài 3. Biết gia tốc rơi tự do trên mặt đất là g0=9,8 m/s2. Biết khối lượng Trái Đất
gấp 81 lần khối lượng Mặt trăng, bán kính Trái Đất gấp 3,7 lần bán kính Mặt Trăng.
Tìm gia tốc rơi tự do trên bề mặt của Mặt Trăng ? Hướng dẫn : Áp dụng công thức ĐS : 1,63m/s2
Bài 4. Một quả cầu ở trên Mặt đất thì có trọng lượng là 400 N. Di chuyển nó đến
một điểm cách tâm Trái Đất là 4R (R là bán kính Trái Đất) thì trọng lượng của nó
bây giờ là bao nhiêu ? Hướng dẫn : áp dụng công thức 101 Đs : 25 N
Bài 5. Lực hút của Trái Đât đặt vào một vật ở mặt đất là 45N, khi ở độ cao h là 5N.
Cho biết bán kính Trái Đất là R. Tính độ cao h ? Hướng dẫn : áp dụng công thức Đs : 2R Tiểu mô đun 5. Mô đun lực ma sát A. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Nêu được điều kiện xuất hiện lực ma sát trượt.
- Nêu được đặc điểm của lực ma sát trượt.
- Viết được biểu thức tính lực ma sát trượt và giải thích được ý nghĩa của các đại lượng trong biểu thức. Nêu được điều kiện xuất hiện lực ma sát nghỉ, lực ma sát lăn. - Nêu được sự ảnh hưởng của các yếu tố tác dụng lên độ lớn của lực ma sát trượt
- Nêu được các biện pháp làm tăng hoặc giảm tác dụng của lực ma sát trượt.
-
- Nêu được đặc đặc điểm của lực ma sát nghỉ về: điểm đặt, phương, chiều, độ lớn.
- Nêu được đặc điểm của lực ma sát lăn về : điểm đặt, phương, chiều, độ lớn.
- Viết được biểu thức tính lực ma sát nghỉ.
- Nêu được vai trò và lấy được ví dụ minh họa cho vai trò của lực ma sát trong đời sống.
2. Kĩ năng
- Biểu diễn được lực ma sát trượt trên hình vẽ.
- Làm được các thí nghiệm đơn giản về các yếu tố ảnh hưởng lên độ lớn của lực ma sát trượt. - Biết vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng thực tế có liên quan tới lực ma sát trượt và giải bài tập. - Biểu diễn được lực ma sát trên hình vẽ
- Vận dụng được biểu thức tính độ lớn của lực ma sát để giải các bài tập có liên quan. - Vận dụng được đặc điểm của lực ma sát để giải thích được các hiện tượng trong đời sống. 3. Thái độ
- Nâng cao sự hiểu biết của học sinh về vai trò của lực ma sát trong đời sống.
- Bồi dưỡng lòng say mê nghiên cứu khoa học cho học sinh.
B. Tài liệu tham khảo. 1. Tài liệu 1. Bộ Giáo dục và đào tạo. Sách giáo khoa Vật lý 1 cơ bản- Nxb 102 Giáo dục Việt Nam 2. Tài liệu 2. Nguyễn Trọng Sửu( chủ biên), Nguyễn Sĩ Phượng- Nguyễn
Sinh Quân. Kiểm tra đánh giá thường xuyên và định kì môn Vật lý lớp 10- Nxb
Giáo dục. 3. Tài liệu 3. Đào Văn Phúc( chủ biên)- Tô Bá Trượng- Nguyễn Mạnh Tuấn- Vũ Đình Túy. Luyện làm bài tập trắc nghiệm Vật lý 10- Nxb Giáo dục. 4. Tài liệu 4. PGS.TS Đặng Đức Trọng- Nguyễn Đức Tấn- Vũ Minh Nghĩa (
chủ biên)- Hoàng Cao Trung- Vũ Nguyễn Hoàng Ân- Phan Long Tấn- Lê Mạnh Tuấn.
Bồi dưỡng năng lực tự học Vật lý 10- NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh. 5. Tài liệu 5. Lương Duyên Bình (chủ biên)- Nguyễn Xuân Chi- Tô Giang- Vũ Quang- Bùi Gia Thịnh. Bài tập Vật lý 10 – Nxb Giáo dục.
C. Hƣớng dẫn HS tự học
1. Nhiệm vụ
- Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu điều kiện xuất hiện lực ma sát trượt?
- Nhiệm vụ 2: Tìm hiểu đặc điểm của lực ma sát? Biểu thức tính độ lớn của lực ma
sát và ý nghĩa của các đại lượng có trong biểu thức?
- Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát trượt?
- Nhiệm vụ 4: Tìm hiểu vai trò của lực ma sát trượt trong đời sống?
- Nhiệm vụ 5: Tìm hiểu điều kiện xuất hiện lực ma sát nghỉ? Lực ma sát lăn?
- Nhiệm vụ 6: Tìm hiểu đặc điểm của lực ma sát nghỉ?
- Nhiệm vụ 7: Tìm hiểu độ lớn của lực ma sát lăn?
- Nhiệm vụ 8: Tìm hiểu vai trò của lực ma sát nghỉ, lực ma sát lăn trong đời sống?
Lấy ví dụ minh họa?
2. Hƣớng dẫn HS tự học
HS đọc tài liệu theo hướng dẫn sau:
- Tài liệu 1: trang 75-77
- Tài liệu 2: trang 44
- Tài liệu 4: Trang 48.
D. Hệ vào mô đun: Bài kiểm tra kiến thức kĩ năng lần 1
Đề gồm 10 câu- thời gian làm bài 10 phút.
Câu 1. Biểu thức nào sau đây nói về lực ma sát trượt là đúng ? A. B. C. D. Câu 2. Chiều của lực ma sát trượt 103 A. Ngược chiều với vận tốc của vật
B. Ngược chiều với gia tốc của vật C. Ngược chiều với thành phần ngoại lực song song với mặt tiếp xúc
D. Vuông góc với mặt tiếp xúc Câu 3. Đặc điểm nào sau đây phù hợp với lực ma sát trượt ? A. Luôn luôn xuất hiện ở mặt tiếp xúc và có hướng ngược với hướng chuyển động của vật. B. Luôn luôn xuất hiện khi có sự biến dạng của vật.
C. Lực xuất hiện khi có ngoại lực tác dụng vào vật nhưng vật vẫn đứng yên.
D. Lực xuất hiện khi vật đặt ở gần bề mặt Trái Đất. D. không xác định được C. Fmst=5N B. Fmst> 5N C. 0,06N D. 60N. B. 6N D. Không xác định được Câu 4. Một vật đang trượt đều trên mặt bàn dưới tác dụng của lực kéo Fk=15 N. Độ
lớn lực ma sát trượt tác dụng lên vật là :
A. Fmst< 5N
Câu 5. Một vật có khối lượng 2kg đang chuyển động trên mặt bàn nằm ngang. Hệ
số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là 0,3. lấy g=10m/s2, Độ lớn lực ma sát trượt tác
dụng lên vật là
A. 0.6 N
Câu 6. Một vật có khối lượng 4kg đang chuyển động thẳng đều trên mặt phẳng nằm
ngang dưới tác dụng của lực kéo theo phương ngang bằng 12N. Lấy g=10m/s2. Hệ
số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là :
A. 0,3 B. 3 C. 0,5
Câu 7. Độ lớn của lực ma sát trượt A. Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật.
B. Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc, phụ thuộc vào tốc độ của vật.
C. Phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc, không phục thuộc vào tốc độ của vật.
D. Phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật. Câu 8. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ lớn của lực ma sát trượt là : A. diện tích tiếp xúc, độ lớn của áp lực
B. Độ lớn của áp lực, bản chất của vật liệu tiếp xúc
C. Tốc độ của vật, bản chất của vật liệu tiếp xúc và tình trạng của mặt tiếp xúc.
D. Bản chất vật liệu tiếp xúc, diện tích tiếp xúc Câu 9. Câu nào sau đây là đúng :
Một vật lúc đầu nằm trên một mặt phẳng nhám nằm ngang. Sau khi được truyền
một vận tốc đầu, vật chuyển động chậm dần vì có : A. Quán tính
B. Phản lực C. Lực tác dụng ban đầu
D. lực ma sát 104 Câu 10. Điều gì xảy ra đối với hệ số ma sát giữa hai mặt tiếp xúc nếu lực ép của hai
mặt tiếp xúc tăng lên A. Tăng lên
C. Không thay đổi B. Giảm đi
D. Không xác định được E. Nội dung lý thuyết cần nghiên cứu (thông tin phản hồi).
Vấn đề Tiến hành làm thí nghiệm đơn giản Khi một vật chuyển động trượt trên bề mặt của một vật khác, thì bề mặt tác dụng lên vật tại chỗ tiếp xúc một lực ma sát cản trở chuyển động của vật trên mặt đó gọi là lực ma sát trượt. Lấy ví dụ về lực ma sát trượt ? - Đặc điểm của lực ma sát trượt : + Điểm đặt : Tại chỗ tiếp xúc giữa hai bề mặt + Phương : cùng phương với phương chuyển động của vật. + Chiều : ngược chiều với chiều chuyển động của vật. Biểu diễn lực ma sát trượt trong các trường hợp sau : Móc một lực kế vào một khúc gỗ hình hộp chữ nhật đặt trên bàn rồi kéo theo kéo theo phương ngang cho khúc gỗ chuyển động gần như thẳng đều. Khi ấy số chỉ của lực kế chính là độ lớn của lực ma sát trượt tác dụng vào vật. ( Hs tự chứng minh). Độ lớn của lực ma sát trượt phụ thuộc vào các yếu tố : ( Làm thí nghiệm kiểm chứng). - Tỉ lệ với độ lớn của áp lực. - Không phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc và tốc độ của vật - Phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng của hai mặt tiếp xúc. Mỗi yếu tố nêu và làm được thí nghiệm kiểm chứng Sự phụ thuộc của độ lớn lực ma sát trượt vào vật liệu và tình trạng hai mặt tiếp xúc được đặc trưng bởi một đại lượng gọi là hệ số ma sát trượt. các cặp vật liệu khác nhau thì hệ số ma sát trượt là khác nhau : - Định nghĩa : « Hệ số tỉ lệ giữa độ lớn của lực ma sát trượt và độ 105 lớn của áp lực được gọi là hệ số ma sát trượt ». - Kí hiệu : Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào vật liệu và tình trạng hai mặt tiếp xúc. Hệ số ma sát trượt không có đơn vị. - Biểu thức tính : . Trong đó : Fmst : là độ lớn lực ma sát trượt (N). N : Độ lớn áp lực (N). Bảng hệ số ma sát trượt ( gần đúng) của một số cặp vật liệu : Vật liệu Gỗ trên gỗ 0,2 Thép trên thép 0,57 Nhôm trên thép 0,47 Kim loại trên kim loại 0,07 Nước đá trên nước đá 0,03 Cao su trên bê tông khô 0,07 Cao su trên bê tông ướt 0,5 Thủy tinh trên thủy tinh 0,4 Công thức tính lực ma sát trượt : Cùng một vật nhưng khi đặt ở các mặt phẳng khác nhau thì áp lực khác Nhau. Ứng dụng : Lực ma sát trượt nói riêng và lực ma sát nói chung có những vai trò rất quan trọng trong đời sống. ứng dụng đặc điểm của lực ma sát để chế tạo ra các công cụ. Đế giày dép thường có các khía để tăng cường lực ma sát giúp đi lại dễ dàng 106 Bên cạnh những ưu điểm : lực ma sát trượt còn có hại bởi vì nó làm mòn các chi tiết máy→ biện pháp khắc phục là tra dầu, mỡ công nghiệp. Trong thí nghiệm trên nếu ta kéo lực kế với một lực nhỏ thì khúc gỗ chưa chuyển động. Mặt bàn đã tác dụng vào khúc gỗ một lực gọi là lực ma sát nghỉ. - Lực ma sát nghỉ có độ lớn cân bằng lực kéo ( vì khúc gỗ đứng yên). - Nếu không song song với phương chuyển động thì cân bằng với thành phần lực song song với phương chuyển động. - Nếu vật nằm yên trên mặt phẳng nghiêng thì cân bằng với thành phần của trọng lực theo phương song song với mặt phẳng nghiêng. - Khi lực kéo tăng dần thì Fmsn tăng dần, Fmsn max = Fk khi vật bắt đầu chuyển động. Đặc điểm của lực ma sát nghỉ: + ngược hướng với lực tác dụng song song với mặt tiếp xúc + Có độ lớn bằng độ lớn của lực tác dụng khi vật chưa chuyển động + Lực ma sát nghỉ cực đại bằng lực ma sát trượt khi vật chuyển động. 107 Vai trò của lực ma sát nghỉ: Lực ma sát nghỉ có vai trò rất quan trọng: nhờ có lực ma sát nghỉ ta mới cầm được các vật trên tay, sợi mới kết được thành vải, đinh mới được giữ lại ở tường. Lực ma sát lăn xuất hiện khi một vật lăn trên bề mặt của một vật khác để cản trở chuyển động lăn của vật. - lực ma sát lăn được tính bởi công thức Fmsl=μl.N trong đó: μl hệ số ma sát lăn ( nhỏ hơn hệ số ma sát trượt hàng chục lần). - Ứng dụng ma sát trong các ổ bi là ma sát lăn. Giảm tác hại của ma sát lăn thường bôi trơn bằng dầu, mỡ 108 Câu 1. Một vật có khối lượng 3 kg đang chuyển động trên mặt bàn nằm ngang, biết
hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là 0,2. lấy g=10 m/s2. Lực ma sát trượt tác B. 0,6 N C. 30 N D. 2N dụng lên vật là:
A. 6 N
Câu 2. Nếu tăng khối lượng của vật lên gấp 2 lần thì lực ma sát trượt sẽ: A. giảm đi hai lần
C. giữ nguyên B.tăng lên hai lần
D. lúc đầu tăng lúc sau giảm D. Vật thứ 2 B. Khác nhau
D. tỉ lệ thuận với kích thước của các vật. B. giảm đi B. 2m/s2 C. 1,25 B. 0,25 D. 0,5 B. 5N C. 15N D.25N Câu 3. Ba vật có khối lượng lần lượt là 1kg, 5 kg và 6 kg cùng chuyển động thẳng
đều trên một mặt phẳng. lực ma sát lớn nhất tác dụng lên vật:
B. Vật nặng nhất C. Bằng nhau
A. Vật nhẹ nhất
Câu 4. Ba vật có khối lượng bằng nhau, được làm cùng một chất liệu nhưng kích
thước khác nhau cùng chuyển động trên một mặt bàn nằm ngang. Hệ số ma sát trượt
tác dụng lên ba vật là:
A. Bằng nhau
C. không xác định được
Câu 5. Một vật ban đầu chuyển động trên mặt phẳng ngang, lúc sau nâng máng
ngang lên , lực ma sát trượt lúc này tác dụng lên vật sẽ:
C. Không đổi D. không xác định được.
A. tăng lên
Câu 6. Một vật có khối lượng 3kg đang chuyển động thẳng đều trên mặt bàn nằm
ngang chịu tác dụng của lực ma sát trượt là 6 N. Gia tốc tác dụng vào vật là:
C. 0,2 m/s2 D. không xác định được
A. 0
Câu 7. Một mẩu gỗ có khối lượng 250 g được đặt trên sàn nhà nằm ngang. Biết độ lớn
lực ma sát trượt tác dụng vào vật là 625mN. Tính hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn nhà:
A. 2,5
Câu 8. Dưới tác dụng của lực ma sát trượt có độ lớn 15N một vật có khối lượng 1 kg
chuyển động thẳng đều trên mặt bàn nằm ngang. Lực kéo tác dụng lên vật có độ lớn là:
A. 10N
Câu 9. Chọn câu đúng khi nói về lực ma sát nghỉ:
A. Xuất hiện khi một vật chịu tác dụng của ngoại lực có xu hướng làm cho vật
chuyển động nhưng vật vẫn đứng yên
B. Lực ma sát nghỉ luôn nhỏ hơn ngoại lực tác dụng vào vật.
C. Lực ma sát nghỉ tỉ lệ với áp lực N của vật lên mặt phẳng đỡ
D. Lực ma sát nghỉ luôn vuông góc với bề mặt tiếp xúc Câu 10. Một vật có khối lượng 3kg chuyển động thẳng đều trên mặt đường nằm ngang. Biết lực ma sát lăn giữa vật và mặt đường là 0,5N. độ lớn lực kéo tác dụng 109 lên vật theo phương chuyển động là: A. 30N B. 3N C. 0,5N D. 2,5N Đáp án tự kiểm tra. Lần 1. 2
A 3
A 4
C 5
C 6
B 7
A 8
B 9
D 10
B 1
D Câu
ĐA
Lần 2. 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Câu 1 B B A B A B C B C ĐA A G. Bài tập vận dụng - Tài liệu 1: trang 78-79 - Tài liệu 4: trang 181- 184 - Tài liệu 5: trang 35-36. Tiểu mô đun 6: Mô đun bài tập lực ma sát I. Bài tập có hƣớng dẫn. 1. Bài 1. Một vật có khối lượng 500g được đặt trên mặt bàn nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt bàn là 0,3. Vật được kéo đi bằng một lực F=2 N theo
phương nằm ngang. Lấy g=10 m/s2 a) Tính lực ma sát trượt tác dụng lên vật? b) Tính gia tốc chuyển động của vật? c) Tính vận tốc của vật sau khi chuyển động được 5s? d) Tính quãng đường vật đi được sau 1s? Hướng dẫn giải: Vật chuyển động theo phương nang nên N=P=mg a) thay số vào ta được: Fmst= 0,3.0,5.10=1,5 N. b) chọn chiều dương là chiều của lực kéo: Độ lớn hợp lực tác dụng lên vật là F= 2-1,5= 0,5 N.
Theo định luật 2 niu-tơn: a=F/m=0,5/0,5=1 m/s2. 110 c) phương trình vận tốc của vật là:
v=a.t= 1.t( m/s2). Tại t=5s. vận tốc của vật là : v=1.5=5m/s. d) phương trình quãng đường của vật : . Thay số vào ta được: s= 0,5 m. 2. Bài 2. Một vật có khối lượng 300 g trượt không vận tốc đầu từ đỉnh một mặt
phẳng nghiêng góc 300 so với phương ngang. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và
mặt phẳng nghiêng là 0,3.
a) TÍnh lực ma sát trượt tác dụng lên vật?
b) Tìm gia tốc chuyển động của vật?
c) Tính quãng đường vật đi được sau 2 s?
d) Tính vận tốc của vật sau 3 s kể từ lúc bắt đầu chuyển động? Hướng dẫn làm bài: a) Trong quá trình chuyển động, vật chiụ tác dụng của 3 lực: trọng lực, phản lực Q, lực ma sát trượt.
Q=F2= mgcosα.
Fmst= μmgcosα= 0,3.0,3.10.cos 300= 0,78N.
b) vật chuyển động theo phương ngang:
F1= mgsinα= 0,3.10. sin 300= 1,5 N.
Hợp lực tác dụng theo phương chuyển động : F= 1,5- 0,78= 0,72N
a=F/m= 0,72: 0,3=2,4 m/s2. c) áp dụng công thức . thay số vào ta tìm được: s=4,8m d) áp dụng công thức v=at= 2,4. 3= 7,2 m/s II. Bài tập không có hƣớng dẫn
Bài 1. Một xe có khối lượng 1 tấn sau khi khởi hành 10s đạt vận tốc 18 km/h a) TÍnh gia tốc của xe? b) TÍnh lực phát động của động cơ . Biết lực ma sát mà mặt đường tác dụng lên xe Đs: 0,5m/s2; 1000 N là 500N?
Bài 2. Một vật trượt không ma sát từ đỉnh của một mặt phẳng nghiêng dài 10m, góc
nghiêng 300. Sau đó vật tiếp tục chuyển động trên mặt phẳng, biết hệ số ma sát giữa vật
và mặt phẳng ngang là 0,1. TÌm thời gian vật chuyển động trên mặt phẳng ngang? Đs: 10s Bài 3. Một vật có khối lượng 10 kg được kéo trượt trên mặt phẳng ngang với lực 111 kéo F. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng ngang là 0,1. Tìm F để vật chuyển động thẳng đều? Đs: 10N III. Bài tập nâng cao.
Bài 1. Một vật có khối lượng 50kg đang nằm trên mặt phẳng nghiêng dài 5m, cao
3m. Biết hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt phẳng nghiêng là 0,2, lấy g=10m/s2. hỏi
phải tác dụng vào vật một lực dọc theo mặt phẳng nghiêng bằng bao nhiêu để:
a) Vật đứng yên? b) Vật chuyển động đều lên trên?
c) Vật chuyển động lên dốc với gia tốc 1m/s2? Đs: 220 N, 380 N, 430 N Bài 2. Một vật đang chuyển động với vận tốc 25 m/s thì trượt lên trên một cái dốc. biết dốc dài 50m, cao 14 m. Hệ số ma sát trượt giữ vật và mặt phẳng nghiêng là
0,25, lấy g=10m/s2
a) Tìm gia tốc của vật khi lên dốc b) Vật có lên được hết dốc không? Nếu có , tìm vận tốc của vật ở đỉnh dốc và thời gian vật chuyển động hết dốc? Đs: 5,2 m/s; 10,25 m/s, 2,84 s 4. Bài kiểm tra kiến thức đầu ra của HS sau khi nghiên cứu tài liệu
Đề gồm 10 câu – thời gian làm bài 15 phút Câu 1. Cặp lực và phản lực trong định luật III Niu- tơn có độ lớn : A. Như nhau và tác dụng vào cùng một vật B. Như nhau và tác dụng vào hai vật khác nhau
C. Khác nhau và tác dụng vào hai vật khác nhau D. Khác nhau và tác dụng vào cùng một vật. Câu 2. Một người có trọng lượng 500 N đứng trên mặt đất. Mặt đất tác dụng lên B. nhỏ hơn 500N
D. phụ thuộc vào vị trí người đó đứng trên Trái Đất người đó một lực
A. Bằng 500 N
C. lớn hơn 500N
Câu 3. Một chiếc tủ có trọng lượng 556 N đặt trên mặt sàn nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt sàn là 0,56. Khi vật dịch chuyển thì lực ma sát trượt tác
dụng lên vật có độ lớn là:
A. 315N D. 310,36N B. 305,64N C. 311,36N Câu 4. Một quả bóng có khối lượng 500 g đang nằm yên trên mặt đất thì bị đá đi 112 với một lực là 250N. Nếu thời gian quả bóng tiếp xúc với bàn chân là 0,02s thì bóng sẽ bay đi với vận tốc là bao nhiêu? A. 0,01 m/s B. 2,5 m/s C. 0,1 m/s D. 10 m/s Câu 5. Khi khối lượng của hai vật tăng lên gấp đôi và khoảng cách giữa chúng giảm đi một nửa thì lực hấp dẫn giữa chúng có độ lớn: B. Giảm một nửa C. Tăng gấp 16 lần D. Giữ nguyên
A. Tăng 4 lần
Câu 6. Một vật được đặt ở chân một mặt phẳng nghiêng góc 300 so với phương ngang và được truyền một vận tốc ban đầu là 30 m/s. Hệ số ma sát trượt giữa vật và
mặt phẳng nghiêng là 0,3. Lấy g=9,8 m/s2. Gia tốc của vật là
A. 4, 58 m/s2 C. 6,32 m/s2 B. 7,45 m/s2 D. 3,8 m/s2 Câu 7. Một ô tô có khối lượng 2 tấn đang chuyển động trên đường nằm ngang với vận tốc 54 km/h thì người lái xe hãm phanh, ô tô chạy thêm được 20m nữa thì dừng lại. Lực hãm phanh là: A. 11250N B. 12250N C. 11550N D. 11200N Câu 8. Chỉ ra câu đúng A. Quán tính là một đặc tính của vật chỉ xuất hiện khi vật chuyển động B. Định luật I Niu- tơn chỉ áp dụng được cho những vật chuyển động thẳng đều C. Nếu hai vật tương tác với nhau thì tỉ số giữa các gia tốc của chúng bằng tỉ số giữa các khối lýợng D. Khi một vật không ðứng yên ngoại lực tác dụng lên nó không thể bằng 0 Câu 9. Một ô tô có khối lượng 5 tấn chuyển động trên mặt đường nằm ngang có hệ số
ma sát lăn là 0,2. Lấy g= 10 m/s2. Độ lớn lực ma sát lăn giữa bánh xe và mặt đường là: A. 5N B. 50N C. 10000N D. 5000N Câu 10. Một vật đang chuyển động với vận tốc 3m/s. Nếu bỗng nhiên các lực tác dụng lên nó mất đi thì A. Vật dừng lại ngay B. Vật đổi hướng chuyển động C. Vật chuyển động chậm dần rồi mới dùng lại D. Vật tiếp tục chuyển động theo hướng cũ với vận tốc 3m/s Đáp án kiểm tra đầu ra của mô đun Câu 1 2 3 4 7 8 9 10 5 6 B A C D A A C D A B ĐA Phụ lục 4 113 ĐỀ KIỂM TRA SAU KHI THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM Câu 1: Biểu thức nào sau đây là đúng: A. B. C. D. Câu 2: Một vật ở trên mặt đất có trọng lượng là 100N, đưa vật đó vào vũ trụ, trọng lượng của nó là bao nhiêu khi khảng cách từ vật đến mặt đất đúng bằng bán kính Trái Đất? A. 25N B. 50N C. 100N D. 400N Câu 3: Chọn câu đúng: A. Nếu vật chỉ chịu tác dụng của hai vật có độ lớn bằng nhau thì vật sẽ đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều. B. Một vật bất kì chịu tác dụng của một lực có độ lớn tăng dần thì sẽ chuyển động nhanh dần. C. Không vật nào có thể chuyển động ngược chiều với lực tác dụng lên nó. D. Một vật có thể chịu tác dụng đồng thời của nhiều lực nhưng vẫn chuyển động thẳng đều. Câu 4: Một vật khối lượng 500g trượt không ma sát trên mặt phẳng ngang dưới tác dụng của lực kéo F = 10N theo phương ngang. Biết rằng vận tốc ban đầu của vật
bằng không, g = 10m/s2. Quãng đường vật đi được trong 2 giây đầu tiên là: A. 40m B. 50 m C. 30 m D. Đáp án khác Câu 5: Chọn câu đúng: A. Khối lượng của vật càng lớn thì càng dễ để thay đổi vận tốc của vật. B. Khi vật đang chuyển động, nếu đột nhiên các lực tác dụng lên vật đồng thời biến mất thì vật sẽ chuyển động thẳng đều. C. Vật chỉ chuyển động được nếu như có lực tác dụng lên vật. D. Khi vật đang chuyển động, nếu đột nhiên các lực tác dụng lên vật đồng thời biến mất thì vật sẽ chuyển động chậm dần và dừng lại. Câu 6: Lực nào giúp cho thuyền có mái chèo chuyển động được trên mặt nước: A. Lực mà chèo tác dụng vào thuyền. B. Lực mà nước tác dụng vào chèo. C. Lực mà nước tác dụng vào thuyền. D. Lực mà tay tác dụng vào chèo. 114 Câu 7: Một vật có khối lượng là 1,4kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ. Vật đi được 150cm trong thời gian 2s. Gia tốc của vật và hợp lực tác dụng B. 150 m/s2; 210N
D. 7,5 m/s2; 105N lên nó là:
A. 0,375 m/s2; 0,0525 N
C. 0,75 m/s2; 1,05 N
Câu 8: Chọn câu đúng: A. Nếu tăng khoảng cách giữa hai vật lên gấp đôi thì độ lớn của lực hấp dẫn giữa chúng tăng lên gấp 4 lần. B. Nếu tăng đồng thời khối lượng của một trong hai vật và khoảng cách giữa chúng lên gấp đôi thì độ lớn của lực hấp dẫn giữa chúng không thay đổi. C. Nếu giảm khoảng cách của hai vật đi 3 lần thì độ lớn của lực hấp dẫn giữa chúng tăng lên gấp 9 lần. D. Muốn tăng lực hấp dẫn giữa hai vật lên gấp đôi ta chỉ việc tăng hằng số hấp dẫn lên gấp đôi. Câu 9: Hai ôtô tải, mỗi chiếc có khối lượng 10 tấn, cách nhau 1km. Cho
G = 6,67.10-11Nm2/kg2; g = 10 m/s2. Lực hấp dẫn giữa chúng như thế nào so với
trọng lượng của một quả cân có khối lượng 5g? A. lớn hơn B. bằng nhau C. nhỏ hơn D. không thể so sánh. α Câu 10: Một vật có khối lượng m = 1 kg chịu tác dụng của lực F = 10 N có phương chiều như hình vẽ. Biết rằng vật chuyển
động theo phương ngang và α = 60o, bỏ qua ma sát giữa vật và C. 2,5 m/s2 D. 10 m/s2 B. 4,33 m/s2 mặt sàn. Gia tốc của vật là:
A. 5 m/s2
Câu 11: Chọn câu đúng: A. Gia tốc mà vật thu được tỉ lệ thuận với khối lượng của vật và tỉ lệ nghịch với độ lớn của lực tác dụng. B. Nếu tăng khối lượng của vật lên gấp đôi và giảm độ lớn lực tác dụng lên vật đi một nửa thì gia tốc của vật thu được không thay đổi. C. Nếu giữ nguyên lực tác dụng và tăng khối lượng của vật gấp đôi thì gia tốc mà vật thu được sẽ giảm đi một nửa. D. Nếu giữ nguyên lực tác dụng lên một vật và tăng gia tốc của vật thì khối lượng
của vật sẽ giảm đi.
Câu 12: Câu nào sau đây nói về tác dụng của lực là đúng: 115 A.Vận tốc của vật chỉ thay đổi khi có những lực không cân bằng tác dụng lên nó. B. Vật chỉ chuyển động được khi có lực tác dụng lên nó. C. Khi các lực tác dụng lên vật đang chuyển động trở nên cân bằng thì vật dừng lại.
D. Nếu không chịu lực nào tác dụng thì chắc chắn vật đứng yên. Câu 13: Một vật đang chuyển động với vận tốc không đổi 2m/s. Nếu ngay lập tức các lực tác dụng lên vật biến mất thì vật sẽ:
A. tiếp tục chuyển động đều theo hướng cũ với vận tốc 2m/s. B. dừng lại ngay lập tức.
C. chuyển động chậm dần rồi dừng lại.
D. Đổi hướng chuyển động.
Câu 14: Người ta truyền cho một vật vận tốc ban đầu vo để vật trượt trên mặt sàn
nằm ngang. Hệ số ma sát trượt giữa vật và sàn nhà là 0,5. Lấy g = 9,8 m/s2. Vật đi
được quãng đường 5m thì dừng lại. Tính vo.
A. 3 m/s D. 7 m/s C. 9 m/s B. 5 m/s Câu 15: Chọn câu đúng: A. Hệ số đàn hồi của lò xo càng nhỏ thì lò xo càng cứng. B. Lực đàn hồi của lò xo không phụ thuộc vào bản chất và cấu tạo của lò xo. C. Trong giới hạn đàn hồi của lò xo, nếu độ biến dạng của lò xo càng lớn thì lực đàn hồi của lò xo càng lớn. D. Nếu gắn một đầu của lò xo vào tường, đầu còn lại dùng tay kéo để lò xo giãn ra thì lực đàn hồi chỉ xuất hiện ở đầu được kéo giãn. Câu 16: Ví dụ nào sau đây không phải là biểu hiện của quán tính: A. Máy báy có khối lượng càng lớn thì đường băng phải càng dài. B. Vận động viên nhảy xa phải chạy lấy đà.
C. Trong không khí, vật nặng thường rơi nhanh hơn vật nhẹ. D. Rũ quần áo mạnh cho sạch bụi. Câu 17: Dùng tay ép một quyển sách trên mặt bàn nằm ngang theo phương thẳng C. 4 lực D. 5 lực đứng. Quyển sách cân bằng dưới tác dụng của:
A. 2 lực
B. 3 lực
Câu 18: Công thức nào đúng cho lực ma sát trượt: A. B. C. D. Câu 19: Chọn câu sai:
A. Lực đàn hồi của lò xo luôn có xu hướng chống lại sự biến dạng của lò xo.
B. Trong giới hạn đàn hồi, lực đàn hồi của lò xo có độ lớn tỉ lệ thuận với độ biến 116 dạng của lò xo. C. Gắn cố định đầu A của lò xo, kéo đầu B để lò xo giãn một đoạn Δl, lực đàn hồi chỉ xuất hiện ở đầu B. D. Đối với các mặt tiếp xúc bị biến dạng ép vào nhau, lực đàn hồi có phương vuông góc với mặt tiếp xúc. A. 33cm C. 35cm D. 36cm Câu 20: Một lò xo có chiều dài tự nhiên là lo = 30 cm được treo thẳng đứng, móc
vào đầu dưới của lò xo một quả cân m1 = 100g thì chiều dài của lò xo là l1 = 32cm.
Nếu thay vật m1 bằng vật m2 = 200g thì chiều dài l2 của lò xo là:
B. 34cm
Câu 21: Câu nào là sau đây là đúng khi nói về lực ma sát trượt:
A. Lực ma sát trượt luôn có độ lớn bằng lực kéo theo phương ngang.
B. Lực ma sát trượt tác dụng lên một vật phụ thuộc vào diện tích tiếp xúc giữa vật với bề mặt và vận tốc của vật đó. C. Nếu áp lực của vật lên mặt sàn càng lớn thì ma sát trượt giữa vật và mặt sàn càng lớn.
D. Hệ số ma sát trượt giữa hai vật chỉ phụ thuộc vào chất liệu của hai vật đó.
Câu 22: Người ta kéo một chiếc thùng có khối lượng m = 50kg trên mặt sàn nằm
ngang. Lực kéo theo phương ngang phải có độ lớn bằng bao nhiêu để thùng trượt
nhanh dần đều với gia tốc có độ lớn 2m/s2 ? Biết rằng hệ số ma sát giữa vật và mặt
sàn là 0,2 và g = 10 m/s2. B. 200N A. 100N C. 300N D. 150N Câu 23: Một vật khối lượng m = 2kg trượt trên mặt phẳng ngang dưới tác dụng của
lực F = 10N theo phương ngang. Biết g = 10 m/s2, hỏi hệ số ma sát trượt giữa vật
và mặt phẳng nghiêng là bao nhiêu để vật trượt đều? A. B. 1 C. D. B. 28 N D. 10 N C. 20 N C. 9 m D. 7 m 117 Câu 24: Một vật có khối lượng 1 kg đặt trên mặt sàn nằm ngang, hệ số ma sát trượt
giữa vật và mặt sàn là µt = 0,35. Tác dụng vào vật một lực 20 N hướng lên trên theo
phương hợp với phương ngang một góc 60o nhưng vật chưa chuyển động. Tính độ
lớn của lực ma sát tác dụng vào vật.
A. 35 N
Câu 25: Người ta truyền cho một vật vận tốc ban đầu vận tốc 7 m/s. Hệ số ma sát
trượt giữa vật và sàn nhà là 0,5. Lấy g = 9,8 m/s2. Hỏi vật đi được quãng đường
bằng bao nhiêu thì dừng lại?
B. 5 m
A. 3 m
Câu 26: Dưới tác dụng của lực F, vật khối lượng 100kg, bắt đầu chuyển động
nhanh dần đều, sau khi đi được quãng đường 10m thì đạt vận tốc 25,2km/h.Chọn
chiều dương là chiều chuyển động.Lực kéo tác dụng vào vật có giá trị:
A. F = 49N B. F = 490N C. F = 245N D. 1400N Câu 27: Chọn câu đúng: A. Hệ số đàn hồi của lò xo càng nhỏ thì lò xo càng cứng.
B. Lực đàn hồi của lò xo không phụ thuộc vào bản chất và cấu tạo của lò xo. C. Khi lò xo bị biến dạng, nếu độ biến dạng của lò xo càng lớn thì lực đàn hồi của lò xo càng lớn. D. Nếu gắn một đầu của lò xo vào tường, đầu còn lại dùng tay kéo để lò xo giãn ra thì lực đàn hồi chỉ xuất hiện ở đầu được kéo giãn. Câu 28: Ví dụ nào sau đây không phải là biểu hiện của quán tính: A. Máy báy có khối lượng càng lớn thì đường băng phải càng dài.
B. Vận động viên nhảy xa phải chạy lấy đà. C. Trong không khí, vật nặng thường rơi nhanh hơn vật nhẹ. D. Rũ quần áo mạnh cho sạch bụi.
Câu 29: Chọn câu đúng:
A. Lực ma sát trượt xuất hiện khi một vật trượt trên bề mặt một vật khác phụ thuộc vào khối lượng của cả hai vật đó. B. Lực ma sát nghỉ xuất hiện nếu có lực tác dụng lên vật theo phương vuông góc với bề mặt tiếp xúc mà chưa làm cho vật chuyển động. C. Với cùng áp lực như nhau thì lực ma sát lăn có giá trị lớn hơn nhiều lần so với ma sát trượt. D. Lực F tác dụng lên vật theo phương song song với bề mặt tiếp xúc, khi vật còn đứng yên thì độ lớn của Fmsn tăng nếu độ lớn của F tăng.
Câu 30: Hình nào sau đây minh hoạ cho định luật III Niutơn? A
Đáp án kiểm tra sau khi thực nghiệm sư phạm: 1
B
11
C
21
C 2
A
12
A
22
B 3
D
13
A
23
C 4
A
14
D
24
D 6
B
16
C
26
C 7
C
17
B
27
C 8
C
18
B
28
C 9
C
19
C
29
D 10
A
20
B
30
A Câu
ĐA
Câu
ĐA
Câu
ĐA 5
B
15
C
25
B
Phụ lục 5 118 PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH SAU THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH Về tài liệu tự học có hƣớng dẫn chƣơng "Động lực học chất điểm" Xin Em vui lòng cho biết ý kiến của mình về bộ tài liệu tự học có hướng dẫn một số nội dung của chương "Động lực học chất điểm" - Vật lí 10 ĐÁNH GIÁ (%) NỘI DUNG TT Có Không Các trình bày tài liệu có giúp em tự học dễ dàng 1 không? 2 Em có tự học với tài liệu đã phát hàng tuần không? Em có thích tài liệu tự học có hướng dẫn đã phát 3 không? Tài liệu có giúp em nâng cao khả năng tự học môn 4 Vật lí không? Tự học với tài liệu có hướng dẫn đã phát em có tự 5 tiếp thu được kiến thức không? Em có tự làm được các đề kiểm tra và bài tập trong 6 tài liệu không? 119 Tài liệu này có giúp em học môn Vật lí tốt hơn 7 không? Phụ lục 6 120 MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆMTài liệu tham khảo:
Tài liệu tham khảo:
Tài liệu tham khảo:
- Tài liệu tự học có hướng dẫn: Phần “ Định luật I Newton”
- SGK Vật lí lớp 6: Phần “Tìm hiểu kết quả tác dụng của lực” (Trang 24 – 26)
- Website:https://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1c_%C4%91%E1%BB%
8Bnh_lu%E1%BA%ADt_c%E1%BB%A7a_Newton_v%E1%BB%81_
chuy%E1%BB%83n_%C4%91%E1%BB%99ng
A.
B.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Hoạt động 2: Tìm hiểu về sự rơi tự do trên cơ sở định luật vạn vật hấp dẫn.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Hoạt động 3: Củng cố bài học
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Hoạt động 4: GV củng cố bài học và giao BT về nhà cho HS
- GV củng cố lại bài học và giao bài tập về nhà cho HS.
xi
1. Lực hấp
dẫn
Lƣu ý : Biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn đã nêu là biểu thức tính lực
hấp dẫn cho các vật khi chúng đặt trong không khí hoặc trong chân không.
Nếu đặt vật vào trong một môi trường được đặc trưng bởi hằng số є nào đó
thì lực hấp dẫn lúc này bị giảm đi є lần so với đặt vật trong không khí.
Lực hấp dẫn là lực hút giữa hai vật bất kì có khối lượng và có khoảng cách. Nếu
một trong hai vật là Trái Đất thì lực hấp dẫn lúc này được gọi là trọng lực.
- Định nghĩa : Trọng lực là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và một vật. Độ lớn
của trọng lực gọi là trọng lượng
Lực hấp dẫn chính là loại lực chi phối
chuyển động của các thiên thể trong hệ
Mặt Trời cũng như trong toàn vũ trụ.
Trên Trái Đất lực hấp dẫn còn tạo ra một
hiện tượng thiên nhiên hùng vĩ đó là thủy
triều : Lực hấp dẫn do Mặt trăng tác dụng lên phần nước của các đại dương
và phần đất của các lục địa đã tạo ra một sự dịch chuyển tương đối của
phần nước so với phần đất.
Trong lịch sử, nhờ vận dụng và nắm vững
quy luật của Thủy triều mà cha ông ta đã có
trận thắng oanh liệt trên sông Bạch Đằng
vào thế kỉ X và thế kỉ XIII.
Ta đã có : P=mg (2). Đồng nhất ( 1) và (2) ta
được
Nội dung
1. Sự xuất
hiện của lực
ma sát trƣợt.
2. Đo độ lớn
của lực ma
sát trƣợt.
3. Các yếu tố
ảnh
hƣởng
đến độ
lớn
của
lực ma
sát trƣợt.
4.Hệ số ma
sát trƣợt.
5. Công
thức tính
lực ma sát
trƣợt.
6. Vai trò của
lực ma
sát
trƣợt.
Lực ma sát
nghỉ.
Lực ma sát
lăn
F.Bài kiểm tra sau khi nghiên cứu thông tin phản hổi ( Bài kiểm tra số 2).
Đề gồm 10 câu- thời gian làm bài 10 phút.
C
D
B