SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Đề tài: “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NGHỊCH LÍ, NGỤY BIỆN TRONG DẠY HỌC VÀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ PHẦN:“ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC” - VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY LOGIC CHO HỌC SINH”
MÔN/LĨNH VỰC: VẬT LÍ
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN Đơn vị: Trƣờng THPT Phan Đăng Lƣu
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Đề tài: “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP NGHỊCH LÍ, NGỤY BIỆN TRONG DẠY HỌC VÀ KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ PHẦN:“ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC” - VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY LOGIC CHO HỌC SINH”
MÔN/LĨNH VỰC: VẬT LÍ
Ngƣời thực hiện:
1. Nguyễn Đức Hiền Tổ: Khoa học Tự nhên Số điện thoại: 0984.984.289 2. Trần Vũ Tuân Tổ: Khoa học Tự nhiên Số điện thoại: 0916.159.858
Có đính kèm: Mô hình Phần mềm Phim ảnh Hiện vật khác
NĂM HỌC: 2022-2023
MỤC LỤC
A. MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................. 2 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 2 4. Phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................................................... 2 5. Những đóng góp mới của đề tài. ........................................................................... 2 6. Cấu trúc của đề tài: ................................................................................................ 2 CHƢƠNG 1: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY LOGIC BẰNG BÀI TẬP NGHỊCH LÍ, NGỤY BIỆN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG ................... 3 1.1. Năng lực tƣ duy logic của học sinh trong học tập Vật lí. .................................. 3 1.1.1. Khái niệm ........................................................................................................ 3 1.1.2. Biểu hiện của năng lực tƣ duy logic trong học tập Vật lí ............................... 3 1.1.3. Đánh giá năng lực tƣ duy logic của ngƣời học trong dạy học Vật lí .............. 4 1.1.4. Biện pháp phát triển năng lực tƣ duy logic trong dạy học Vật lí. ................... 5 1.2. Bài tập nghịch lí, ngụy biện trong dạy học Vật lí. ............................................. 7 1.2.1. Bài tập nghịch lí về Vật lí ............................................................................... 7 1.2.2. Bài tập ngụy biện về Vật lí .............................................................................. 7 1.3. Bài tập nghịch lí, ngụy biện với việc phát triển năng lực tƣ duy logic của học sinh. ..... 8 1.4.1. Thực trạng tài liệu về bài tập nghịch lí và ngụy biện Vật lí ............................ 8 1.4.2. Hiện trạng xây dựng và sử dụng bài tập nghịch lí và ngụy biện Vật lí vào dạy học và kiểm tra đánh giá ở trƣờng THPT. ................................................................ 9 CHƢƠNG 2: DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NGHỊCH LÍ, NGỤY BIỆN VÀO DẠY HỌC PHẦN: “ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC” – VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY LOGIC CHO HỌC SINH .. 12 2.1. Vị trí, đặc điểm của phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10. ............. 12 2.2. Mục tiêu dạy học phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10. ................ 12 2.3. Xây dựng hệ thống bài tập nghịch lí, ngụy biện phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10. ...................................................................................................... 13 2.4. Thiết kế một số hoạt động dạy học phần: “Động học và Động lực học”- Vật lí 10 có sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện nhằm phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh. ............................................................................................................ 22
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ........................................................... 32 3.2. Đối tƣợng, phƣơng pháp, diễn biến thực nghiệm sƣ phạm ............................. 32 3.2.1. Đối tƣợng....................................................................................................... 32 3.2.2. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm .............................................................. 32 3.2.3. Diễn biến thực nghiệm sƣ phạm ................................................................... 32 3.3. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 35 3.3.1. Đánh giá định tính ......................................................................................... 35 C. KẾT LUẬN ........................................................................................................ 37 1.2. Kiến nghị, đề xuất. ........................................................................................... 37 D. KHẢO SÁT SỰ CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT ...................................................................................................................... 38 1. Mục đích khảo sát ............................................................................................... 38 2. Nội dung và phƣơng pháp khảo sát ..................................................................... 38 2.1. Nội dung khảo sát ............................................................................................. 38 2.2. Phƣơng pháp khảo sát và thang đánh giá ......................................................... 38 3. Đối tƣợng khảo sát .............................................................................................. 39 4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất .... 39 4.1. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất ........................................................ 39 4.2. Tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất ........................................................ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 41 PHỤ LỤC
A. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Năng lực tƣ duy logic là thuộc tính tính tâm lí cá nhân cho phép cá nhân thực hiện đƣợc các thao tác tƣ duy (phƣơng pháp phân tích - tổng hợp) để tƣ duy theo đúng các quy luật, quy tắc, nguyên tắc, phạm trù của logic học, giải quyết đƣợc các vấn đề nhờ thực hiện thành công các quá trình suy luận. Các thao tác tƣ duy logic góp phần quan trọng vào việc hình thành các năng lực chuyên biệt của môn Vật lí nhƣ năng lực sử dụng kiến thức Vật lí, năng lực thực nghiệm, năng lực trao đổi thông tin, năng lực cá thể.
Nghịch lí là những gì trái với tự nhiên hoặc những điều hiển nhiên đã đƣợc công nhận. Bài tập nghịch lí về Vật lí là những bài tập chứa đựng các yếu tố nghịch lí (yếu tố trái ngƣợc, không phù hợp với các kiến thức Vật lí hoặc không phù hợp với thực nghiệm/thực tế).
Ngụy biện là việc sử dụng các lập luận một cách sai lầm, có ý vi phạm các quy tắc logic trong suy luận một cách tinh vi, có ý nhằm mục đích đánh lạc hƣớng ngƣời nghe, ngƣời đọc, làm cho họ nhầm tƣởng cái sai là đúng và cái đúng là sai. Bài tập ngụy biện về Vật lí là bài tập xây dựng các ngụy biện, chủ yếu dựa trên các sai lầm của ngƣời học về nhận thức, vận dụng kiến thức Vật lí hoặc sai lầm về vận dụng các quy tắc logic, yêu cầu ngƣời học chỉ ra đƣợc sai lầm trong lập luận. Trong các bài tập nghịch lí thƣờng có yếu tố ngụy biện, ngụy biện để đi đến Vật lí.
Các bài tập nghịch lí và ngụy biện có đặc điểm chung là các sai lầm đƣợc ẩn dấu một cách tinh vi, nếu chỉ nhìn nhận một cách hình thức thì không nhận ra đƣợc, cần phải xem xét, phân tích cặn kẽ, có luận cứ, luận chứng khoa học đầy đủ, chính xác thì mới hóa giải đƣợc nghịch lí/ngụy biện đó. Ƣu điểm nổi trội của dạng bài tập này là khả năng phát triển tƣ duy độc lập và phản biện của ngƣời học khi họ đƣợc đặt vào các tình huống để phê phán, phản biện, phát hiện sửa chữa cái sai để nhận thức và thực hành cái đúng một cách tích cực chủ động. Từ đó hình thành kĩ năng xây dựng lập luận sắc sảo trên cơ sở phê phán những lập luận sai trong đề bài, qua đó kích thích tƣ duy, hứng thú của ngƣời học.
Khi sử dụng bài tâp nghịch lí và ngụy biện vào dạy học chƣơng trình Vật lí lớp 10, chúng tôi nhận thấy tính hiệu quả thực tế mà dạng bài tập này mang lại đó là giúp học sinh rèn luyện và phát triển tốt các kĩ năng nhƣ trình bày một vấn đề, phân tích vấn đề, xây dựng đƣợc chuỗi suy luận hợp logic và tổng hợp, giải quyết thành công nhiệm vụ học tập. Vì vậy đã góp phần phát triển tốt năng lực tƣ duy logic cho học sinh, đồng thời mang lại hiệu quả cao trong dạy học Vật lí. Trong phần “Động học và động lực học - Vật lí 10” có rất nhiều đơn vị kiến thức liên quan có thể xây dựng các bài tập nghịch lí, ngụy biện. Vì vậy để nâng cao hiệu quả dạy học Vật lí lớp 10, chúng tôi chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện trong dạy học và kiểm tra đánh giá phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh”.
1
2. Mục đích nghiên cứu
- Phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh thông qua dạy học bài tập
nghịch lí, ngụy biện phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10.
- Tạo hứng thú học tập của học sinh đối với môn Vật lí.
- Nâng cao chất lƣợng giáo dục môn Vật lí, góp phần nâng cao chất lƣợng
giáo dục nhà trƣờng.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng: Quá trình dạy học Vật lí, năng lực tƣ duy logic, bài tập nghịch lí,
ngụy biện về Vật lí.
- Phạm vi nghiên cứu: phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận.
- Phƣơng pháp điều tra, khảo sát.
- Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm.
- Phƣơng pháp thống kê toán học, xử lí các số liệu khảo sát, thực nghiệm.
5. Những đóng góp mới của đề tài.
- Hệ thống hóa cơ sở lí luận về phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh
thông qua các bài tập nghịch lí và ngụy biện.
- Xây dựng đƣợc các bài tập nghịch lí, ngụy biện phục vụ dạy học, kiểm tra đánh giá phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10 có câu hỏi định hƣớng tƣ duy kèm theo.
- Thiết kế đƣợc một số hoạt động dạy học phần: “Động học và Động lực học”- Vật lí 10 có sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện nhằm phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh.
6. Cấu trúc của đề tài:
Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và phần khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất theo yêu cầu của công văn số 267/SGDĐT-CTTT-GDTX ngày 15 tháng 2 năm 2023, sáng kiến gồm ba chƣơng:
Chƣơng 1: Phát triển năng lực tƣ duy logic bằng bài tập nghịch lí, ngụy biện
trong dạy học Vật lí ở trƣờng phổ thông.
Chƣơng 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập nghịch lí, ngụy biện vào dạy học phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh.
Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm.
2
B. NỘI DUNG
CHƢƠNG 1:
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY LOGIC BẰNG BÀI TẬP NGHỊCH LÍ, NGỤY BIỆN TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Năng lực tƣ duy logic của học sinh trong học tập Vật lí.
1.1.1. Khái niệm
Năng lực tƣ duy logic là thuộc tính tâm lí cá nhân cho phép cá nhân thực hiện đƣợc các thao tác tƣ duy (phƣơng pháp phân tích - tổng hợp) để tƣ duy theo đúng các quy luật, qui tắc, nguyên tắc, phạm trù của logic học, giải quyết đƣợc vấn đề nhờ thực hiện thành công quá trình suy luận.
1.1.2. Biểu hiện của năng lực tư duy logic trong học tập Vật lí
Đối với dạy học Vật lí, trong quá trình lĩnh hội kiến thức, kĩ năng mới, năng
lực tƣ duy logic của ngƣời học thể hiện qua các kĩ năng:
- Trình bày (ngôn ngữ nói) câu trả lời đúng, với lập luận chặt chẽ đối với các câu hỏi của giáo viên. Đặt câu hỏi trúng, rõ, gọn cho giáo viên hoặc chất vấn bạn bè khi thảo luận.
Trong hoạt động vận dụng kiến thức, kĩ năng Vật lí, năng lực tƣ duy logic
của ngƣời học thể hiện qua các kĩ năng:
- Giới thiệu một vấn đề về Vật lí (bài tập, câu hỏi, tình huống có vấn đề về Vật lí) bằng ngôn ngữ nói, viết, mô hình hóa đảm bảo đúng, ngắn gọn, rõ ràng, chặt chẽ.
- Phát hiện vấn đề trong bài toán nghịch lí và ngụy biện, các bài toán thiếu,
thừa, sai dữ kiện.
- Phân tích vấn đề, xác định đƣợc dữ kiện và ẩn số, phân tích hiện tƣợng phức tạp thành các hiện tƣợng đơn giản, so sánh với hiện tƣợng tƣơng tự, tìm đƣợc cách thức giải quyết vấn đề, nêu tƣờng minh con đƣờng giải quyết vấn đề.
- Xây dựng chuỗi suy luận hợp lí logic theo phƣơng pháp phân tích (đi từ ẩn số
đến các dữ kiện) hoặc theo phƣơng pháp tổng hợp (đi từ dữ kiện đến ẩn số).
- Giải đƣợc các bài tập định tính với chuỗi lập luận đúng, mạch lạc, rõ ràng,
ngắn gọn.
- Giải quyết thành công các nhiệm vụ học tập (bài tập, dự án học tập, báo cáo thí nghiệm, chuyên đề học tập, bài kiểm tra, tiểu luận...), và trình bày kết quả bằng ngôn ngữ (nói,viết) đảm bảo tính chính xác, ngắn gọn, rõ ràng, phù hợp các quy tắc, quy luật logic.
- Phân tích, đánh giá đúng câu trả lời của bạn, có lí giải thuyết phục.
3
1.1.3. Đánh giá năng lực tư duy logic của người học trong dạy học Vật lí
Dựa vào các biểu hiện nêu trên của năng lực tƣ duy logic, có thể đánh giá năng lực tƣ duy logic của ngƣời học theo các tiêu chí, tƣơng ứng với 4 mức độ đƣợc trình bày trong bảng sau:
Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3 Mức độ 4 TT Tiêu chí (Đạt) (Khá) (Tốt) (Không đạt)
Không trả lời Trả lời đúng Trả lời đúng Trả lời đúng
Trả lời sai 1 Lập luận sơ sài Kĩ năng trả lời câu hỏi của giáo viên (nói/viết)
Lập luận đúng, ngôn ngữ tƣơng đối tốt Lập luận chặt chẽ, ngôn ngữ tốt
Nêu đƣợc dữ kiện, ẩn số ( vẫn phụ thuộc tài liệu) 2 Kĩ năng giới thiệu vấn đề/đề bài tập và phân tích vấn đề
Nêu đƣợc dữ kiện, ẩn số bằng ngôn ngữ nói và viết (tóm tắt) thoát li tài liệu Trình bày vấn đề bằng ngôn ngữ của bản thân kết hợp nói, viết, vẽ hình.
Lặp lại nguyên xi đề bài (không thoát lí tài liệu); Nêu dữ kiện, ẩn số chƣa đầy đủ/sai
Không lập luận 3 Lập luận sơ sài, có từ 02 lỗi logic Lập luận đúng, còn 01 lỗi logic
Kĩ năng xây dựng chuỗi suy luận logic Lập luận đúng, chặt chẽ, không có lỗi logic
Nêu đƣợc vấn đề mới 4 Không nêu đƣợc vấn đề/câu hỏi Tái hiện đƣợc vấn đề đã có
Kĩ năng đặt câu hỏi phát hiện vấn đề Nêu đƣợc vấn đề mới và lập luận chặt chẽ
5
Không đánh giá/đánh giá sai Đánh giá đúng, không phân tích Đánh giá đúng, phân tích tƣơng đối đầy đủ
Kĩ năng phân tích/đánh giá câu trả lời Đánh giá đúng, phân tích ƣu điểm, hạn chế đầy đủ
4
1.1.4. Biện pháp phát triển năng lực tư duy logic trong dạy học Vật lí.
Phát triển năng lực tƣ duy logi cho ngƣời học là nhiệm vụ quan trọng của dạy học nói chung, dạy học Vật lí nói riêng. Các biện pháp để học sinh phát triển đƣợc năng lực tƣ duy logic trong dạy học Vật lí bao gồm:
1.1.4.1. Tạo mọi điều kiện phát triển ngôn ngữ cho người học.
+ Giảng dạy các khái niệm, đại lƣợng, định luật Vật lí đảm bảo tính chính
xác, đầy đủ và có hệ thống.
+ Tạo điều kiện để ngƣời học phát biểu thành lời nhƣ yêu cầu học sinh mô tả các hiện tƣợng Vật lí, phân tích, giải thích chúng, tìm trong các hiện tƣợng đang nghiên cứu những đại lƣợng đặc trƣng và nêu đƣợc các định luật chi phối các hiện tƣợng.
+ Yêu cầu ngƣời học viết ra giấy câu trả lời miệng, tránh việc chỉ yêu cầu
phát biểu lại nguyên văn các định nghĩa, định luật đơn thuần.
+ Khi giải bài tập Vật lí yêu cầu ngƣời học phân tích hiện tƣợng, phân tích dữ
kiện, phân tích kết quả thu đƣợc.
+ Trong thực hành thí nghiệm, yêu cầu ngƣời học phát biểu mục đích, cách
tiến hành, sơ đồ thí nghiệm, nhận xét kết quả thí nghiệm.
+ Trong ôn tập tổng kết, cần hệ thống hóa các kiến thức đã học theo một trình tự logic, chặt chẽ với cách trình bày đặc trƣng nhƣ sử dụng bảng so sánh, sơ đồ bản đồ tƣ duy.
+ Luôn khuyến khích và kiên nhẫn lắng nghe ý kiến phát biểu của ngƣời học
động viên ý kiến tranh luận từ các học sinh khác.
1.1.4.2. Rèn luyện kĩ năng thực hiện các thao tác tư duy và kĩ năng suy luận logic trong xây dựng kiến thức mới.
+ Sử dụng câu hỏi sao cho bắt buộc ngƣời học phải thực hiện các thao tác tƣ duy và suy luận logic. Câu hỏi là phƣơng tiện dạy học truyền thống quan trọng không thể thiếu trong hoạt động dạy học, tuy nhiên không phải tất cả các loại câu hỏi đều bắt buộc ngƣời học thực hiện các thao tác tƣ duy. Nên cần có các thủ thuật khi sử dụng câu hỏi trong đàm thoại hƣớng tới phát triển năng lực tƣ duy logic của ngƣời học trong xây dựng kiến thức mới có một số điểm cần lƣu ý nhƣ. Đặt câu hỏi khuyến khích học sinh đoán mò, lạm dụng câu hỏi khuyến khích trí nhớ thuần túy của học sinh, câu hỏi quá dài, gọi tên ngƣời học trƣớc khi nêu câu hỏi, trả lời câu hỏi của ngƣời học khi biết một vài học sinh trong lớp có thể trả lời. Cho học sinh trả lời đồng thanh, không nhận xét đánh giá câu trả lời của học sinh.
Vì vậy nên đặt các câu hỏi thực sự khuyến khích tƣ duy, câu hỏi phù hợp với kinh nghiệm sống của ngƣời học, đặt câu hỏi theo trình tự (câu trả lời của câu hỏi thứ nhất là cơ sở cho câu hỏi thứ hai…). Đa dạng hóa độ khó của câu hỏi để phù hợp các đối tƣợng học sinh. Dành đủ thời gian cần thiết (cho đến khi có ít nhất một cánh tay giơ lên).
5
Tiếp tục với câu trả lời sai để dò tƣ duy, khuyến khích ngƣời học suy nghĩ về câu trả lời, cố gắng khai thác ý đúng trong câu trả lời để khuyến khích học sinh, đồng thời tiếp tục với câu trả lời đúng để dẫn dắt các câu trả lời khác. Gọi cả học sinh xung phong, học sinh không xung phong và học sinh không chú ý trả lời câu hỏi, khuyến khích học sinh nêu câu hỏi và nhận xét câu trả lời của bạn, viết mục tiêu và tóm tắt bài học dƣới dạng câu hỏi.
+ Phân tích các câu trả lời của học sinh để chỉ ra đƣợc chỗ sai trong khi thực
hiện các thao tác tƣ duy, suy luận logic và hƣớng dẫn cách sữa chữa.
Những sai lầm thƣờng gặp là do không nhận ra những dấu hiệu đặc trƣng của sự vật, hiện tƣợng, không phát hiện ra những biến đổi bên ngoài của các sự vật, hiện tƣợng. Có khi học sinh không nhận ra đƣợc các dấu hiệu bên ngoài của sự vật, hiện tƣợng có quan hệ với các khái niệm trừu tƣợng nào của Vật lí, không phân biệt những biến đổi có tính ngẫu nhiên và những biến đổi có tính qui luật. Một số sai lầm khác nhƣ: Không nắm đƣợc những khái niệm, những định luật Vật lí cần thiết làm tiền đề khi xây dựng một phán đoán hay một suy luận; Không thực hiện phép suy luận phù hợp với các quy tắc, quy luật của logic học.
Để khắc phục những sai lầm trên giáo viên có thể sử dụng ba cách sau:
Cách thứ nhất: Bổ sung, ôn tập lại cho học sinh những kiến thức cần có đã
đƣợc học.
Cách thứ hai: Tổ chức quan sát lại hiện tƣợng sau khi đã định hƣớng rõ hơn
mục đích quan sát và kế hoạch quan sát.
Cách thứ ba: Yêu cầu tách chuỗi suy luận thành các đoạn để phát hiện chỗ
đúng, chỗ sai trong từng đoạn.
+ Sử dụng suy luận quy nạp khoa học, suy luận diễn dịch, suy luận tƣơng tự
trong xây dựng kiến thức mới.
Sử dụng suy luận quy nạp khoa học trong xây dựng khái niệm, định luật Vật lí vừa phù hợp với đặc thù môn học, vừa có tác dụng về mặt phƣơng pháp luận, học sinh đƣợc làm quen với quy nạp khoa học, qua đó dần từng bƣớc hình thành kĩ năng suy luận quy nạp. Ví dụ có thể xây dựng các định luật Niu- tơn bằng khái quát hóa kết quả thí nghiệm.
Suy luận diễn dịch là đi từ cái chung đến cái riêng. Trong Vật lí học có rất nhiều kiến thức (khái niệm, định luật) là hệ quả của những định luật tổng quát hơn và hợp thức hóa các hệ quả để trở thành các kiến thức thƣờng đƣợc sử dụng. Đây là một biện pháp để rèn luyện kĩ năng suy luận logic của học sinh. Ví dụ suy ra định luật Ôm cho toàn mạch từ định luật bảo toàn năng lƣợng.
Suy luận tƣơng tự có nhiều cơ hội để sử dụng trong xây dựng kiến thức mới về Vật lí. Ví nhƣ hình thành khái niệm và các đại lƣợng đặc trƣng cho từ trƣờng trong sự so sánh tƣơng tự với điện trƣờng; Xây dựng các kiến thức về dao động điện từ, sóng điện từ, sóng ánh sáng sử dụng so sánh tƣơng tự với dao động cơ, sóng cơ…
6
1.1.4.3. Bồi dưỡng năng lực tư duy logic trong giai đoạn vận dụng kiến thức.
+ Sử dụng bài tập định tính.
Bài tập định tính là bài tập mà khi giải không sử dụng các phép tính toán định lƣợng, chỉ cần sử dụng chuỗi suy luận logic có thể kết hợp với một vài phép tính đơn giản (có thể tính nhẩm đƣợc). Bài tập định tính thƣờng đƣợc thể hiện theo các hình thức nhƣ bài tập định tính dƣới dạng câu hỏi bằng lời, bài tập định tính thể hiện thông qua mô hình, đồ thị hình vẽ hay sơ đồ, kèm theo các câu hỏi khai thác thông tin. Ngoài ra bài tập định tính có những bài tập định tính thể hiện bằng thí nghiệm đơn giản và yêu cầu giải thích kết quả của thí nghiệm.
Các bƣớc cơ bản giải bài tập định tính:
Bƣớc 1: Tìm hiểu đề bài. Đọc kĩ đề bài, tìm hiểu các thuật ngữ chứa đựng các
dữ kiện và ẩn số, ghi tóm tắt đề bài, vẽ hình (nếu cần).
Bƣớc 2: Phân tích bản chất Vật lí của hiện tƣợng. Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tƣợng nêu trong đề bài; Phân tích để thấy rõ mỗi giai đoạn có liên quan đến những khái niệm, đại lƣợng Vật lí nào, giai đoạn đó chi phối những định luật Vật lí nào.
Bƣớc 3: Lập kế hoạch giải. Xây dựng chuỗi suy luận phân tích bắt đầu từ câu hỏi của bài tập và kết thúc bằng các dữ kiện của bài tập hoặc kết quả của thí nghiệm đã tiến hành, hoặc số liệu trong các bảng số liệu hay phát biểu các định luật, định nghĩa các khái niệm Vật lí.
Bƣớc 4: Thực hiện giải. Xây dựng chuỗi suy luận tổng hợp, bắt đầu từ sự phát biểu các định luật, định nghĩa khái niệm Vật lí thích ứng, hoặc mô tả các đặc tính, tính chất, trạng thái của sự vật hiện tƣợng nêu trong đề bài và kết thúc bằng trả lời câu hỏi của bài tập.
Bƣớc 5: Kiểm tra câu trả lời. Làm thí nghiệm để kiểm tra, giải bài tập bằng
cách khác, đối chiếu với các nguyên lí tổng quát…
Bài tập định tính là phƣơng tiện để bồi dƣỡng năng lực tƣ duy logic vì khi giải bài tập định tính là cơ hội để rèn luyện ngôn ngữ, là cơ hội để khắc sâu bản chất Vật lí của hiện tƣợng. Đồng thời giải bài tập định tính là cơ hội rèn luyện các thao tác tƣ duy, là cơ hội rèn luyện năng lực lập luận logic.
1.2. Bài tập nghịch lí, ngụy biện trong dạy học Vật lí.
1.2.1. Bài tập nghịch lí về Vật lí
Bài tập nghịch lí về Vật lí là những bài tập chứa đựng yếu tố nghịch lí (yếu tố trái ngƣợc, không phù hợp với các kiến thức Vật lí hoặc không phù hợp với thực nghiệm/thực tế).
1.2.2. Bài tập ngụy biện về Vật lí
Bài tập ngụy biện về Vật lí là bài tập xây dựng các ngụy biện, chủ yếu dựa
7
trên các sai lầm của ngƣời học về nhận thức, vận dụng kiến thức Vật lí hoặc sai lầm về vận dụng các quy tắc logic.Yêu cầu ngƣời học chỉ ra đƣợc sai lầm trong lập luận. Trong các bài tập nghịch lí thƣờng có yếu tố ngụy biện, ngụy biện để đi đến nghịch lí.
Các bài tập nghịch lí và ngụy biện có đặc điểm chung là các sai lầm đƣợc ẩn dấu một cách tinh vi, nếu chỉ nhìn nhận một cách hình thức thì không nhận ra đƣợc, cần phải xem xét, phân tích cặn kẽ, có luận cứ, luận chứng khoa học đầy đủ, chính xác thì mới hóa giải đƣợc nghịch lí/ngụy biện đó.
1.3. Bài tập nghịch lí, ngụy biện với việc phát triển năng lực tƣ duy logic của học sinh.
- Bài tập nghịch lí, ngụy biện thực chất là dạng bài tập định tính (dạng đặc
biệt), do đó có vai trò phát triển năng lực tƣ duy logic của bài tập định tính.
- Tính chất đặc biệt của bài tập nghịch lí, ngụy biện là chú ý đến chuỗi suy luận ngay từ dữ kiện, dữ kiện của bài tập loại này gồm: Dữ kiện của bài tập thông thƣờng và lời giải (chuỗi suy luận dẫn đến nghịch lí đối với bài tập nghịch lí, chuỗi suy luận có ngụy biện đối với bài tập ngụy biện). Vì vậy bài tập nghịch lí, ngụy biện đã kích thích tƣ duy sâu (phân tích, so sánh) ngay từ khi đọc đề.
- Là phƣơng tiện bồi dƣỡng tƣ duy độc lập và phản biện. Đây là ƣu điểm nổi trội của dạng bài tập nghịch lí, ngụy biện, ngƣời học cần phải đƣợc đặt vào các tình huống để phê phán, phản biện, phát hiện sửa chữa cái sai để nhận thức và thực hành cái đúng một cách tích cực chủ động.
- Giải bài tập nghịch lí, ngụy biện là điều kiện để hình thành kĩ năng xây dựng
lập luận sắc sảo trên cơ sở phê phán những lập luận nêu trong đề bài.
- Hình thức của bài tập nghịch lí, ngụy biện có nhiều khả năng kích thích tƣ duy, hứng thú của ngƣời học, bởi tính bất ngờ của những kết luận rút ra do những ngụy biện tinh vi.
1.4. Điều tra thực trạng sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện vào dạy học
Vật lí ở trƣờng phổ thông.
1.4.1. Thực trạng tài liệu về bài tập nghịch lí và ngụy biện Vật lí
Trong thực tế sách tham khảo về bài tập Vật lí trên thị trƣờng rất nhiều nhƣng các sách về bài tập nghịch lí, ngụy biện Vật lí rất ít. Qua khảo sát chủ yếu có 3 tài liệu có thể tham khảo, cụ thể nhƣ sau:
(1) Nguyễn Thanh Hải, Sử dụng bài tập định tính và câu hỏi thực tế trong dạy
học Vật lí, Nhà xuất bản Đại học sƣ phạm.
(2) M.E. TUL TRIN XKI (1974), Những bài tập nghịch lí và ngụy biện vui về
Vật lí, Nhà xuất bản Giáo Dục.
(3) Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thƣớc (2019), Giáo trình. Phát triển năng
8
lực ngƣời học trong dạy học Vật lí, Nhà xuất bản Đại học Vinh.
Ngoài ra, trong các sách về bài tập vật lí, tần suất xuất hiện bài tập nghịch lí
ngụy biện còn ít.
1.4.2. Hiện trạng xây dựng và sử dụng bài tập nghịch lí và ngụy biện Vật lí vào dạy học và kiểm tra đánh giá ở trường THPT.
a) Mục đích điều tra:
- Tìm hiểu về thực trạng xây dựng và sử dụng bài tập nghịch lí và ngụy biện
trong dạy học vật lí đối với giáo viên.
- Tìm hiểu về thái độ tiếp nhận bài tập nghịch lí, ngụy biện trong học tập môn
Vật lí của học sinh.
Từ đó thấy đƣợc tính cấp thiết và tính khả thi trong nghiên cứu và thực
nghiệm đề tài.
b) Đối tượng và phương pháp điều tra
- Đối tƣợng:
+ Giáo viên: 23 giáo viên Vật lí các trƣờng THPT trên địa bàn huyện Yên Thành.
+ Học sinh: 88 học sinh khối 10 trƣờng THPT Phan Đăng Lƣu.
- Phƣơng pháp điều tra:
+ Đối với giáo viên: Sử dụng phiếu điều tra trao đổi bằng bảng hỏi đƣợc thiết kế trên công cụ google form, kết hợp trao đổi trực tiếp thông qua sinh hoạt tổ, nhóm chuyên môn, qua ứng dụng zalo.
+ Đối với học sinh: Sử dụng phiếu điều tra trao đổi bằng bảng hỏi đƣợc thiết kế trên công cụ google form (https://forms.gle/TyYshf3xjhpgodKn7) , kết hợp trao đổi trực tiếp trong quá trình giao tiếp trên lớp học.
c) Kết quả điều tra
Bảng 1.1: Kết quả điều tra thái độ của giáo viên với việc xây dựng và sử dụng các bài tập nghich lí, ngụy biện vào dạy học và kiểm tra đánh giá môn Vật lí để phát triển năng lực tư duy logic cho học sinh
Mức độ
Rất cấp thiết Cấp thiết Ít cấp thiết Không cấp thiết
Số lượng Tỉ lệ (%) Số lượng Tỉ lệ (%) Số lượng Tỉ lệ (%) Số lượng Tỉ lệ (%)
8 34,8 15 65,2 0 0 0 0
9
Bảng 1.2. Kết quả điều tra về mức độ thường xuyên sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện vào các hoạt động dạy học môn Vật lí của giáo viên.
Hoạt động dạy dạy học Tỉ lệ lựa chọn của giáo viên (%)
23 1. Khởi động
13 2. Hình thành kiến thức mới
28 3.Luyện tập, vận dụng
35 4. Kiểm tra đánh giá
Bảng 1.3: Kết quả điều tra mức độ thường xuyên sử dụng bài tập nghịch lí
và ngụy biện từ các nguồn tài liệu tham khảo của giáo viên.
Nguồn tài liệu tham khảo Tỉ lệ lựa chọn của giáo viên (%)
10 1.Từ ngân hàng bài tập tự biên soạn
35 2.Từ ngân hàng bài tập mẫu
(Lựa chọn từ các sách tham khảo)
55 3.Từ internet hoặc tham khảo từ đồng nghiệp
Bảng 1.4: Kết quả điều tra thái độ tiếp nhận các bài tập nghịch lí, ngụy biện của học sinh lớp 10 THPT
Mức độ
Hứng thú Bình thường Không hứng thú
Số lượng Tỉ lệ (%) Số lượng Tỉ lệ (%) Số lượng Tỉ lệ (%)
69 77 10 12 9 11
d. Kết luận điều tra
Kết quả điều tra ở các bảng trên cho thấy: Số lƣợng giáo viên thƣờng xuyên xây dựng và sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện trong dạy học Vật lí còn ít nhƣng đối với học sinh khi tiếp nhận các bài tập nghịch lí, ngụy biện thì mức độ hứng thú khá cao. Nguyên nhân của vấn đề đó là: Để xây dựng và sử dụng các bài tập nghịch lí, ngụy biện đòi hỏi ngƣời giáo viên phải đầu tƣ công sức nhiều hơn, trong lúc nguồn tài liệu tham khảo về dạng bài tập này còn hạn chế. Trong lúc đó đây lại là những bài tập giúp học sinh khắc phục đƣợc các sai lầm về nhận thức và phát triển đƣợc năng lực tƣ duy logic nên đã tạo đƣợc hứng thú cho học sinh trong học tập. Từ thực trạng trên chúng tôi nhận thấy tính cấp thiết trong xây dựng và sử dụng bài tập nghịch lí và ngụy biện Vật lí
10
vào dạy học Vật lí để vừa phát triển năng lực tƣ duy logic của học sinh vừa kích thích hứng thú học tập, khơi gợi nuôi dƣỡng tình yêu đối với Vật lí học của học sinh.
1.5. Qui trình xây dựng, sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện trong dạy
học Vật lí.
Để có đƣợc bài tập nghịch lí và ngụy biện sử dụng vào dạy học trên cơ sở lí luận và thực tiễn đã trình bày, chúng tôi đề xuất phƣơng pháp xây dựng bài tập nghịch lí ngụy biện về Vật lí nhƣ sau:
Bƣớc 1: Chọn bài tập xất phát (có thể chọn một bài tập Vật lí thông thƣờng định tính hoặc định lƣợng, thông qua các thí nghiệm Vật lí, hoặc từ các tình huống thực tế).
Bƣớc 2: Thêm hoặc bớt dữ kiện của bài toán để biến các bài tập xuất phát
thành bài tập nghịch lí, ngụy biện.
Bƣớc 3: Xây dựng bộ câu hỏi định hƣớng.
Bƣớc 4: Xây dựng hƣớng dẫn trả lời.
Bƣớc 5: Sử dụng hệ thống bài tập nghịch lí, ngụy biện vào dạy học và kiểm
tra đánh giá.
11
CHƢƠNG 2:
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP NGHỊCH LÍ, NGỤY BIỆN VÀO DẠY HỌC PHẦN: “ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC” – VẬT LÍ 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY LOGIC CHO HỌC SINH
2.1. Vị trí, đặc điểm của phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10.
Phần Động học và Động lực học có vị trí quan trọng trong chƣơng trìnhVật lí 10, góp phần xây dựng các khái niệm nền tảng cho các phần khác của chƣơng trình. Phần Động học và Động lực học tuy có tính trực quan nhƣng là phần khó vì các khái niệm mở đầu về chuyển động và các đại lƣợng đặc trƣng cho chuyển động. Việc học sinh lĩnh hội đƣợc bản chất của các khái niệm và các định luật về cơ học là khá phức tạp. Đó là sự tiếp nối trên cơ sở mở rộng mạch nội dung kiến thức phần cơ học ở THCS và tiền đề cho việc tiếp thu kiến thức phần dao động cơ .
2.2. Mục tiêu dạy học phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10.
Chƣơng II: Động học
- Lập luận để rút ra đƣợc công thức tính tốc độ trung bình, định nghĩa đƣợc tốc độ theo một phƣơng.
- Từ hình ảnh hoặc ví dụ thực tiễn, định nghĩa đƣợc độ dịch chuyển.
- So sánh đƣợc quãng đƣờng đi đƣợc và độ dịch chuyển.
- Dựa vào định nghĩa tốc độ theo một phƣơng và độ dịch chuyển, rút ra đƣợc công thức tính và định nghĩa đƣợc vận tốc.
- Thực hiện thí nghiệm (hoặc dựa trên số liệu cho trƣớc), vẽ đƣợc đồ thị độ dịch chuyển - thời gian trong chuyển động thẳng.
- Tính đƣợc tốc độ từ độ dốc của đồ thị độ dịch chuyển - thời gian.
- Xác định đƣợc độ dịch chuyển tổng hợp, vận tốc tổng hợp.
- Vận dụng đƣợc công thức tính tốc độ, vận tốc.
- Mô tả đƣợc một vài phƣơng pháp đo tốc độ thông dụng và đánh giá đƣợc ƣu, nhƣợc điểm của chúng.
- Thực hiện thí nghiệm (hoặc dựa trên số liệu cho trƣớc), vẽ đƣợc đồ thị vận tốc - thời gian trong chuyển động thẳng.
- Vận dụng đồ thị vận tốc - thời gian để tính đƣợc độ dịch chuyển và gia tốc trong một số trƣờng hợp đơn giản.
- Rút ra đƣợc các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều (không đƣợc dùng tích phân).
- Vận dụng đƣợc các công thức của chuyển động thẳng biến đổi đều.
12
- Mô tả và giải thích đƣợc chuyển động khi vật có vận tốc không đổi theo một phƣơng và có gia tốc không đổi theo phƣơng vuông góc với phƣơng này.
- Thảo luận để thiết kế phƣơng án hoặc lựa chọn phƣơng án và thực hiện phƣơng án, đo đƣợc gia tốc rơi tự do bằng dụng cụ thực hành.
Chƣơng III. Động lực học
- Thực hiện thí nghiệm, hoặc sử dụng số liệu cho trƣớc để rút ra đƣợc a ~ F, a ~ 1/m, từ đó rút ra đƣợc biểu thức a = F/m hoặc F = ma (định luật II New- tơn).
- Từ kết quả đã có (lấy từ thí nghiệm hay sử dụng số liệu cho trƣớc), hoặc lập luận dựa vào a = F/m, nêu đƣợc khối lƣợng là đại lƣợng đặc trƣng cho mức quán tính của vật.
- Phát biểu định luật I New-tơn và minh hoạ đƣợc bằng ví dụ cụ thể.
- Vận dụng đƣợc mối liên hệ đơn vị dẫn xuất với 7 đơn vị cơ bản của hệ SI.
- Nêu đƣợc: trọng lực tác dụng lên vật là lực hấp dẫn giữa Trái Đất và vật; trọng tâm của vật là điểm đặt của trọng lực tác dụng vào vật; trọng lƣợng của vật đƣợc tính bằng tích khối lƣợng của vật với gia tốc rơi tự do.
- Mô tả đƣợc bằng ví dụ thực tế về lực bằng nhau, không bằng nhau.
- Mô tả đƣợc một cách định tính chuyển động rơi trong trƣờng trọng lực đều khi có sức cản của không khí.
- Phát biểu đƣợc định luật III New-tơn, minh hoạ đƣợc bằng ví dụ cụ thể; vận dụng đƣợc định luật III New- tơn trong một số trƣờng hợp đơn giản.
- Mô tả đƣợc bằng ví dụ thực tiễn và biểu diễn đƣợc bằng hình vẽ: Trọng lực; Lực ma sát; Lực cản khi một vật chuyển động trong nƣớc (hoặc trong không khí); Lực nâng (đẩy lên trên) của nƣớc; Lực căng dây.
- Giải thích đƣợc lực nâng tác dụng lên một vật ở trong nƣớc (hoặc trong không khí).
2.3. Xây dựng hệ thống bài tập nghịch lí, ngụy biện phần: “Động học và Động lực học” – Vật lí 10.
a) Mục đích:
- Bổ sung nguồn tƣ liệu dạy học Vật lí 10.
- Tạo thuận lợi cho giáo viên trong quá trình dạy học phần “Động học và
Động lực học”- Vật lí 10.
b) Xây dựng hệ thống bài tập nghịch lí, ngụy biện học phần: “Động học và
Động lực học” - Vật lí 10.
Bài 1. Một ô tô chuyển động trên quãng đƣờng AB. Nửa quãng đƣờng đầu ô tô chuyển động thẳng đều với tốc độ v1 = 50 km/h, nửa quãng đƣờng còn lại ô tô
13
chuyển động thẳng đều với tốc độ v2 = 75 km/h. Hãy xác định tốc độ trung bình của ô tô trên cả quãng đƣờng AB.
Có hai lời giải của hai học sinh nhƣ sau:
Học sinh B : Theo công thức tính vận tốc trung bình: vtb =
= 62,5 km/h. Học sinh A : Theo qui tắc tìm giá trị trung bình ta có: vtb =
= 60 km/h Ta có :
Em hãy bình luận lời giải của hai bạn
Hƣớng dẫn giải :
Câu hỏi 1. Tốc độ trung bình đƣợc xác định dựa vào công thức nào? Nêu rõ các
Học sinh: vtb =
đại lƣợng trong công thức
Câu hỏi 2. Nếu chuyển động gồm nhiều chuyển động thẳng đều với các tốc
độ khác nhau thì tốc độ trung bình đƣợc xác định nhƣ thế nào?
Học sinh:
Câu hỏi 3. Dựa vào công thức tính tốc độ trung bình em hãy tính kết quả của
bài tập trên?
Từ đó học sinh sẽ trả lời đƣợc lời giải của học sinh B là đúng.
Bài 2. Một ô tô đang chuyển động với vận tốc 15 m/s thì ngƣời lái xe bắt đầu hãm phanh cho xe chuyển động chậm dần đều. Sau thời gian 15s ô tô đi thêm đƣợc đoạn đƣờng 125m thì vận tốc của vật chỉ còn 10 m/s. Để xác định gia tốc của ô tô ba học sinh đã giải nhƣ sau :
Học sinh A: Theo công thức
Học sinh B: Theo công thức
Học sinh C: Theo công thức
Lời giải của bạn nào đúng? Nếu không đồng ý với các bạn em hãy đƣa ra ý
kiến của em.
Dấu hiệu đã sử dụng trong bài tập này là dấu hiệu bài tập nghịch lí, ngụy biện, bằng cách cho thừa dữ kiện bài toán nên không thể có gia tốc nào thỏa mãn các dữ
14
kiện đã cho. Nếu chúng ta bớt đi một trong hai dữ kiện quãng đƣờng hay thời gian chuyển động thì bài toán mới có nghĩa.
Bài 3. Một vật chuyển động thẳng biến đổi đều có phƣơng trình độ dịch chuyển và thời gian: d = 4t - t2 (m). Hỏi quãng đƣờng vật đi đƣợc từ thời điểm
đến thời điểm là bao nhiêu?
Có hai lời giải của hai học sinh nhƣ sau : Học sinh A: Tại thời điểm t1 = 1s vật có độ dịch chuyển d1 = 4.1-12 = 3m, tại thời điểm t2 = 3s vật có độ dịch chuyển d2 = 4.3 - 32 = 3m. Quãng đƣờng vật đi đƣợc s = d2 - d1 = 0.
Học sinh B: Vật sẽ đổi chiều chuyển động khi v = v0 + at = 4 - 2t = 0 ta có t = 2s; Tại t1 = 1s vật có độ dịch chuyển d1=3m, tại t = 2s vật có dịch chuyển độ d2 = 4m. Vì vậy quãng đƣờng vật đi đƣợc từ t1 = 1s đến t = 2s là s1 = d2 - d1 = 1m, tại t2 = 3s vật có độ dịch chuyển d3 = 3m khi đó vật đi đƣợc quãng đƣờng s2 = d2 - d3 = 1m. Quãng đƣờng cần tìm là s = s1 + s2 = 2m.
Hƣớng dẫn giải:
Câu hỏi 1. Khi giải bài toán chuyển động chậm dần đều có lúc vật dừng lại
cần lƣu ý điều gì?
Câu hỏi 2. Khi dừng lại nếu gia tốc của vật vẫn đƣợc duy trì thì vật sẽ chuyển
động nhƣ thế nào?
Câu hỏi 3. Khi vật chuyển động thẳng chậm dần đều có lúc vật sẽ dừng lại (v=0). Nếu gia tốc của vật vẫn đƣợc duy trì thì quãng đƣờng vật đi đƣợc sẽ đƣợc tính nhƣ thế nào?
Học sinh sẽ trả lời đƣợc lời giải của học sinh B là đúng.
Bài 4. Một hòn đá đƣợc ném thẳng đứng lên cao. Cần phải ném vật với vận tốc ban đầu bằng bao nhiêu để nó đạt tới độ cao 30m sau 6 giây và sau 3 giây? (Bỏ qua sức cản không khí). Lấy g = 10m/s2.
với t = 6s, h = Một học sinh đã giải nhƣ sau: Áp dụng công thức h = v0t -
30 m ta có v0 = 35m/s ; Với t = 3s, h = 30m ta có v0 = 25m/s.
Qua kết quả thu đƣợc cho ta thấy, để đƣa một vật lên cùng một độ cao trong điều kiện bỏ qua sức cản không khí, vận tốc càng lớn thì càng cần thời gian lớn hơn. Nó mâu thuẩn với sự thật hiển nhiên là trên cùng một quãng đƣờng vận tốc càng lớn thì càng tốn ít thời gian chuyển động. Em giải thích nghịch lí này nhƣ thế nào?
Hƣớng dẫn giải:
Câu hỏi 1. Theo em thì chuyển động ném lên đƣợc chia làm mấy giai đoạn?
15
Câu hỏi 2. Tại một vị trí bất kì trên quĩ đạo của nó thì trong quá trình
chuyển động vật đi qua vị trí đó bao nhiêu lần?
Có thể tham khảo lời giải của bài toán:
Phần bài giải nêu trên cũng là dữ kiện, dựa vào dữ kiện ta thực hiện phép suy luận ngƣợc lại. Với vận tốc ban đầu v0 = 35m/s, vật đạt tới độ cao 30m tại ta có : 35t - 5t2 = 30 phƣơng
thời điểm nào thay vào phƣơng trình h = v0t - trình có hai nghiệm t1 = 1s, t2 = 6s, tức là hòn đá đạt độ cao 30m lần thứ nhất (lúc đi lên) sau 1s và lần thứ hai (lúc rơi xuống) sau 6s kể từ khi ném. Tƣơng tự với vận tốc ban đầu v0 = 25m/s, cũng thu đƣợc hai nghiệm t1 = 2s (lúc đi lên), t2 = 3s (lúc rơi xuống).
Nhƣ vậy nghịch lí đƣợc giải quyết : Lời giải trình bày trong bài tập là tính khoảng thời gian vật ở độ cao 30m lúc rơi xuống, vật đƣợc ném lên với vận tốc ban đầu càng lớn thì độ cao cực đại càng lớn, do đó quãng đƣờng vật di chuyển từ khi ném đến khi đi xuống đạt độ cao 30m càng lớn, thời gian càng lớn. Còn nếu xét thời gian vật đạt đến độ cao 30m lúc đi lên thì với vận tốc ban đầu v0 = 25m/s thời gian là 2s, với vận tốc ban đầu v0 = 35m/s thời gian là 1s, hoàn toàn phù hợp.
Bài 5. Khi em đứng vào giữa hai chiếc bàn đặt gần nhau, mỗi tay đặt lên một bàn rồi dùng sức chống hai tay để nâng ngƣời lên khỏi mặt đất. Em hãy làm lại thí nghiệm nhƣ thế khi đẩy hai chiếc bàn ra xa nhau. Giả sử em vẫn dùng lực của hai tay có độ lớn nhƣ cũ nhƣng không thể nâng ngƣời lên khỏi mặt đất, giải thích tại sao?
Hƣớng dẫn giải:
Câu hỏi 1. Mỗi lần đẩy bàn ra xa góc giữa hai lực chống của hai tay sẽ nhƣ
thế nào?
Câu hỏi 2. Khi đó hợp lực của hai lực sẽ thay đổi nhƣ thế nào?
Định hướng trả lời: Mỗi lần đẩy bàn ra xa, góc giữa hai lực chống của hai tay tăng dần lên. Nếu ta vẫn giữ lực chống của hai tay nhƣ cũ thì hợp lực của hai lực sẽ nhỏ đi, nên không thể nhấc ngƣời lên đƣợc.
Bài 6. Một học sinh khẳng định: Định luật III New- tơn là không đúng vì nếu lực tác dụng bằng phản lực thì không thể xảy ra bất kì một chuyển động nào? Vì lực đặt vào vật bằng bao nhiêu thì cũng gây ra một lực cản cân bằng với nó. Sai lầm của học sinh ở đâu?
Hướng dẫn giải:
Câu hỏi 1. Lực và phản lực có đặc điểm nhƣ thế nào?
Câu hỏi 2. Lực và phản lực có phải là một cặp lực cân bằng không?
16
Định hướng trả lời: Sai lầm của học sinh là: Theo định luật III New- tơn lực tác dụng và phản lực là một cặp lực trực đối: Cùng giá, cùng độ lớn, ngƣợc chiều và đặt vào hai vật khác nhau. Vì vậy chúng không thể cân bằng với nhau đƣợc.
Bài 7. Theo định luật II New- tơn, gia tốc tỉ lệ thuận với lực tác dụng. Trọng lực càng lớn thì gia tốc rơi tự do càng lớn. Tuy nhiên gia tốc rơi tự do đối với tất cả các vật tại cùng một vị trí là nhƣ nhau. Giải quyết mâu thuẩn này nhƣ thế nào?
Hướng dẫn giải:
Câu hỏi 1. Trọng lực và khối lƣợng có mối quan nhƣ thế nào?
Câu hỏi 2. Tỉ số giữa trọng lƣợng và khối lƣợng là một đại lƣợng nhƣ thế nào?
Định hướng trả lời: Trọng lực tỉ lệ thuận với khối lƣợng. Do đó khối lƣợng tăng lên bao nhiêu lần thì trọng lực tăng lên bấy nhiêu lần, vì vậy tỉ số giữa chúng (tức là gia tốc rơi tự do) vẫn là đại lƣợng không đổi.
Bài 8. Khi một quả bóng bay đến đập vào bức tƣờng thì quả bóng bị bật ngƣợc trở lại còn bức tƣờng vẫn đứng yên. Có bạn học sinh đã lập luận nhƣ sau: Quả bóng va chạm với bức tƣờng, lực tƣơng tác giữa quả bóng với bức tƣờng có độ lớn nhƣ nhau, nhƣng quả bóng thì bị bật ngƣợc trở lại còn bức tƣờng vẫn đứng yên. Hiện tƣợng này mâu thuẫn với định luật II và III New-tơn.
Em hãy nêu ý kiến đánh giá cho lập luận trên.
Hƣớng dẫn giải:
Câu hỏi 1. Khi quả bóng bay đến đập vào bức tƣờng thì hiện tƣợng gì sẽ xẩy ra?
Câu hỏi 2. Hãy xác định gia tốc của bức tƣờng khi đó.
Định hướng trả lời: Khi bóng đập vào tƣờng, bóng tác dụng lên tƣờng một lực F, theo định luật III New- tơn tƣờng tác dụng trở lại bóng phản lực F’ (hai lực này cùng độ lớn, nhƣng ngƣợc hƣớng). Theo định luật II New- tơn, vì bóng có khối lƣợng nhỏ nên lực F’gây ra gia tốc lớn, làm bóng bị bật ngựơc trở lại, còn khối lƣợng tƣờng rất lớn nên gia tốc của tƣờng nhỏ đến mức ta không quan sát đƣợc chuyển động của tƣờng.
Bài 9. Khi xảy ra va chạm giữa một ô tô và một xe máy thƣờng chủ yếu là xe máy sẽ bị hƣ hỏng nhiều hơn ô tô. Nhƣng theo định luật III New- tơn các lực tác dụng lên hai xe phải bằng nhau, các lực đó phải gây ra những hƣ hỏng giống nhau. Giải thích nhƣ thế nào về mâu thuẩn đó?
Hƣớng dẫn giải:
Câu hỏi 1. Khi xảy ra va chạm lực tƣơng tác giữa ô tô và xe máy có độ lớn
nhƣ thế nào?
Câu hỏi 2. Hãy so sánh gia tốc của ô tô và xe máy khi đó?
Định hướng trả lời: Khi xảy ra tai nạn thì theo định luật III New- tơn ô tô sẽ tác dụng lên xe máy một lực và ngƣợc lại, lực mà hai xe tác dụng lên nhau có
17
điểm đặt tại hai vật khác nhau nhƣng có cùng độ lớn và ngƣợc hƣớng nhau. Theo định luật II New- tơn cả hai lực đó làm hai vật thu đƣợc hai gia tốc. Do xe máy có khối lƣợng nhỏ hơn xe ô tô nên sau tai nạn gia tốc của xe máy sẽ lớn hơn gia tốc của ô tô. Vì vậy sau tai nạn xe máy sẽ bị văng ra xa, mặt khác cấu trúc của ô tô bền vững hơn và chịu lực tốt hơn xe máy nên ít bị hƣ hỏng hơn.
Bài 10. Cho sợi dây một đầu buộc cố định, sợi dây mềm chƣa bị kéo căng, nếu tác dụng lực F vào đầu dây còn lại. Xác định lực tác dụng lên toàn bộ sợi dây ?
Em đánh giá nhƣ thế nào về hai kết luận sau :
- Học sinh A : Lực tác dụng lên toàn bộ sợi dây là F
- Học sinh B : Lực căng tại mỗi điểm của sợi dây là F, mà sợi dây gồm vô số
điểm nên lực đặt vào toàn bộ sợi dây là vô cùng lớn.
Định hướng trả lời: : Ở đây HS B chƣa chú ý đến định luật III Niu tơn. Theo định luật III Niu tơn, tại mỗi cặp điểm liền nhau của sợi dây có xuất hiện cặp lực và phản lực. Do đó hai điểm lân cận sẽ tác dụng lên mỗi điểm của sợi dây những lực bằng nhau về độ lớn, cùng giá, ngƣợc chiều. Nhƣ vậy, tất cả các lực đặt vào các điểm của sợi dây cân bằng nhau. Tại hai đầu của sợi dây có tác dụng lực F và phản lực của vật mà sợi dây đƣợc buộc chặt vào, lực này có độ lớn bằng F và ngƣợc hƣớng với F.
Từ đó rút ra kết luận của học sinh A là đúng còn kết luận của học sinh B là sai.
Bài 11. Một vật có khối lƣợng m = 10 kg đang đứng yên trên mặt phẳng nằm ngang. Tác dụng một lực kéo F = 30 N theo phƣơng ngang vào vật, khi đó vật bắt đầu chuyển động trên mặt phẳng ngang. Biết hệ số ma sát trƣợt giữa vật và mặt phẳng ngang là = 0,1. Sau 2 giây kể từ lúc bắt đầu chuyển động thì lực F ngừng tác dụng vào vật. Xác định quãng đƣờng mà vật đi đƣợc kể từ khi lực F ngừng tác dụng cho đến lúc vật dừng lại. Lấy g = 10 m/s2.
Có hai học sinh đƣa ra hai lời giải nhƣ sau:
Với Chọn gốc tọa độ O trùng vị trí ban đầu của vật, chiều dƣơng cùng chiều
chuyển động của vật, gốc thời gian lúc vật bắt đầu chuyển động.
Học sinh A:
+ Giai đoạn 1: Khi lực F còn tác dụng vào vật F - Fmst = ma1 thay số vào ta
có gia tốc a1 = 2m/s2. Vận tốc của vật sau thời gian 2 giây là v = v0 + a1.t = 4m/s.
+ Giai đoạn 2: Khi lực F ngừng tác dụng vào vật –Fmst = ma2 thay số ta có gia 2 = 2.a2.s ( giai đoạn này
tốc của vật khi đó a2 = -1m/s2. Áp dụng công thức v2 - v0 vật có v0 = 4m/s,v = 0) thay vào ta có s = 8m.
Học sinh B : Khi lực F còn tác dụng vào vật F - Fmst = ma1 thay số vào ta có gia tốc a1 = 2m/s2. Vận tốc của vật sau thời gian 2 giây là v = v0 + a1.t = 4m/s. Sau khi lực F ngừng tác dụng vật chuyển động chậm dần đều với gia tốc a2 = -2m/s2.
18
2 =
Quãng đƣờng vật đi đƣợc cho đến khi vật dừng lại, áp dụng công thức v2 - v0 2.a2.s ( giai đoạn này vật có v0 = 4m/s,v = 0) thay vào ta có s = 4m.
Em hãy bình luận về lời giải của hai bạn.
Hướng dẫn giải:
Câu hỏi 1. Hãy xác định gia tốc của vật khi lực F còn tác dụng và khi lực F
ngừng tác dụng vào vật?
Câu hỏi 2. Hãy xác định vận tốc của vật tại thời điểm lực F ngừng tác dụng
vào vật?
Giải quyết đƣợc các câu hỏi trên học sinh sẽ trả lời đƣợc lời giải của học sinh
A là đúng.
c) Một số bài tập nghịch lí, nguỳ biện phần: “Cơ học”- Vật lí THPT
Bài 1. Một vật có khối lƣợng 0,2 kg đƣợc phóng thẳng đứng từ mặt đất với vận tốc 10 m/s. Lấy g = 10 m/s2. Bỏ qua sức cản. Hỏi khi vật đi đƣợc quãng đƣờng 8 m thì động năng của vật có giá trị bằng bao nhiêu?
Một học sinh giải bài toán nhƣ sau: Khi chọn mốc thế năng tại mặt đất, ta
= 10J, cơ năng của vật khi
có cơ năng của vật tại mặt đất W1 = Wđ + Wt = m vật đi đƣợc quãng đƣờng 8m là W2 = Wđ + Wt = Wđ + mgz = Wđ +16J. Áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta suy ra đƣợc : Wđ = - 6J (vô lí). Hãy chỉ ra sai lầm của học sinh.
Hƣớng dẫn giải:
Câu hỏi 1. Hãy xác quãng đƣờng từ lúc đƣợc phóng lên từ mặt đất đến lúc vật
đạt đến độ cao cực đại?
Câu hỏi 2. Khi đi đƣợc quãng đƣờng 8m vật cách mặt đất một khoảng là bao
nhiêu?
Định hướng trả lời: Vấn đề ở bài toán này là khi đi đƣợc quãng đƣờng 8m thì vật đã đổi chiều chuyển động. Khi chọn mốc thế năng tại mặt đất, ta có cơ năng của vật tại mặt đất
W1 = Wđ + Wt = m
= 10J. Vật đi đƣợc quãng đƣờng từ lúc ném đến lúc nó lên đến độ cao cực đại là : v2 - v0 2 = 2as thay số vào ta có, s = 5m, vì vậy để đi đƣợc quãng đƣờng 8m khi đó vật đã đổi chiều chuyển động theo phƣơng thẳng đứng xuống phía dƣới thêm 3m khi đó vật cách mốc thế năng là 2m, ta có cơ năng tại vị trí này là. W2 = Wđ + Wt = Wđ + mgz = Wđ + 4J, áp dụng định luật bảo toàn cơ năng ta suy ra đƣợc : Wđ = 6J. Đây là đáp án đúng của bài toán.
Bài 2: Một quả cầu trƣợt không ma sát theo mặt trong của một máng tròn (hình 1) Khi đó trọng lực ⃗ và phản lực ⃗⃗ của giá đỡ tác dụng lên nó. Các lực này dù là thế nào thì hợp lực của chúng, nói chung cũng không hƣớng dọc theo bán kính tới điểm
19
O O
O là tâm của máng tròn. Nhƣng quả cầu lại vẫn chuyển động tròn (theo máng), nghĩa là có lực hƣớng tâm tác dụng. Nhƣng lực hƣớng tâm đó không thể là lực nào trong hai lực đang tác dụng lên vật, cũng không thể là hợp lực của chúng. Vậy lực hƣớng tâm ở đâu mà có? Giải quyết nghịch lí này nhƣ thế nào?
𝑁⃗⃗
𝐹
𝑃⃗
Hình 1
Hƣớng dẫn giải :
Câu hỏi 1. Vật trong bài toán có chuyển động tròn đều không? gia tốc của
vật trong bài toán bao gồm những thành phần nào?
Câu hỏi 2. Hãy xác định hợp lực gây ra gia tốc hƣớng tâm cho vật trong
trƣờng hợp này?
Bài 3. Định luật vạn vật hấp dẫn đƣợc viết
; Phân tích hệ thức này dễ đƣa đến một kết luận kỳ lạ: Khi khoảng cách giữa hai vật giảm đi vô hạn thì lực hút giữa chúng cũng tăng lên vô hạn và sẽ trở thành vô cùng lớn khi khoảng cách đó bằng không. Vậy thì tại sao ta vẫn có thể nâng một vật khỏi mặt một vật khác, hay đứng lên khỏi ghế đang ngồi mà không gặp khó khăn gì đặc biệt?
Hƣớng dẫn giải:
Câu hỏi 1. Đối với hai vật thông thƣờng muốn áp dụng đƣợc biểu thức của
định luật vạn vật hấp dẫn cần thỏa mãn điều kiện nào?
Câu hỏi 2. Bài toán ở đây là ngƣời và ghế thì biểu thức định luật có áp
dụng đƣợc không?
Định hướng trả lời: Định luật vạn vật hấp dẫn của New- tơn đƣợc viết
là cho các chất điểm, đối với các vật thông thƣờng muốn áp dụng đúng
biểu thức định luật thì phải thỏa mãn:
- Khoảng cách giữa hai vật rất lớn so với kích thƣớc của chúng.
20
- Các vật có dạng hình cầu. Khi ấy r là khoảng cách giữa hai tâm.
Do đó bài toán ở đây là ngƣời và ghế thì biểu thức định luật không áp
dụng đƣợc.
21
2.4. Thiết kế một số hoạt động dạy học phần: “Động học và Động lực học”- Vật lí 10 có sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện nhằm phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh.
Bài tập nghịch lí, ngụy biện có thể đƣợc sử dụng trong tất cả các hoạt động dạy học bao gồm: Khởi động, hình thành kiến thức mới, luyện tập và vận dụng, kiểm tra đánh giá. Tuy nhiên, chúng tôi thƣờng ƣu tiện sử dụng vào hoạt động luyện tập, vận dụng, ôn tập chƣơng, kiểm tra đánh giá. Bởi vì, ngoài củng cố, khắc sâu các kiến thức cơ bản đã học về chủ đề, có thể giúp học sinh có cơ hội giải quyết những vấn đề còn chứa đựng mâu thuẫn, những nghịch lí mà việc giải quyết các tình huống đó trong hoạt động hình thành kiến thức mới đôi lúc còn khá nặng đối với các em.
a) Hoạt động khởi động
- Mục đích sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện:
+ Tạo tình huống có vấn đề , kích thích trí tò mò, nhu cầu giải quyết vấn đề của
học sinh, từ đó giáo viên dẫn dắt học sinh vào nhiệm vụ học tập bài mới.
- Cách thức thực hiện:
Khi thực hiện hoạt động khởi động bài 13: Tổng hợp và phân tích lực. Cân bằng
lực. Chúng tôi đã sử dụng bài tập sau:
Bài tập 1. Khi em đứng vào giữa hai chiếc bàn đặt gần nhau, mỗi tay đặt lên một bàn rồi dùng sức chống hai tay để nâng ngƣời lên khỏi mặt đất. Em hãy làm lại thí nghiệm nhƣ thế khi đẩy hai chiếc bàn ra xa nhau. Giả sử em vẫn dùng lực của hai tay có độ lớn nhƣ cũ nhƣng không thể nâng ngƣời lên khỏi mặt đất, giải thích tại sao?
Với bài tập trên, học sinh chƣa thể giải thích đầy đủ và đúng nhất khi chƣa có kiến thức về tổng hợp lực. Vì vậy đó chính là tình huống có vấn đề để giáo viên dẫn dắt học sinh vào tìm hiểu nội dung bài mới.
Khi thực hiện hoạt động khởi động bài 15,16: Định luật II và định luật III
Newton. Chúng tôi đã sử dụng bài tập sau:
Bài tập 2: Khi một quả bóng bay đến đập vào bức tƣờng thì quả bóng bị bật
ngƣợc trở lại còn bức tƣờng vẫn đứng yên.
Bạn A cho rằng lực do bức tƣờng tác dụng vào quả bóng lớn hơn lực mà quả bóng tác dụng lên bức tƣờng nên quả bóng bị bật ngƣợc trở lại còn bức tƣờng vẫn đứng yên.
Bạn B cho rằng lực do quả bóng tác dụng vào bức tƣờng và lực do bức tƣờng tác dụng trở lại quả bóng có độ lớn bằng nhau, nhƣng do khối lƣợng của bức tƣờng lớn còn khối lƣợng của quả bóng nhỏ nên quả bóng bị bật ngƣợc trở lại còn bức tƣờng vẫn đứng yên.
Em đồng ý với ý kiến của bạn nào?
22
Với bài tập trên, học sinh chỉ cần nêu quan điểm đúng, sai và để biết lập luận của bạn học sinh trên là đúng hay sai thì đó là tình huống có vấn đề cần giải quyết thông qua tìm hiểu nội dung kiến thức bài học mới.
b) Hoạt động luyện tập, vận dụng:
- Mục đích sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện:
+ Giúp học sinh khắc sâu nội dung, kiến thức đã học.
+ Vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các tình huống học tập có liên
quan đến thực tiễn cuộc sống.
- Cách thức thực hiện:
Khi thực hiện hoạt động luyện tập, vận dụng trong bài 16: Định luật III New-tơn - chƣơng III “Động lực học”, chúng tôi đã sử dụng 2 bài tập nghịch lí, ngụy biện thiết kế trên phiếu học tập, tổ chức cho học sinh thảo luận theo nhóm, giúp học sinh hiểu và vận dụng đƣợc định luật II và định luật III New-tơn để giải quyết các tình huống học tập và thực tiễn liên quan.
Bài tập 1: Một học sinh khẳng định, định luật III New-tơn là không đúng vì nếu lực tác dụng bằng phản lực thì không thể xảy ra bất kì một chuyển động nào? Vì lực đặt vào vật bằng bao nhiêu thì cũng gây ra một lực cản cân bằng với nó. Sai lầm của học sinh ở đâu?
Bài tập 2: Khi xảy ra va chạm giữa một ô tô và một xe máy thƣờng chủ yếu là xe máy sẽ bị hƣ hỏng nhiều hơn ô tô. Nhƣng theo định luật III New- tơn các lực tác dụng lên hai xe phải bằng nhau, các lực đó phải gây ra những hƣ hỏng giống nhau. Giải thích nhƣ thế nào về mâu thuẩn đó?
Trong quá trình học sinh thực hiện nhiệm vụ, biện pháp hỗ trợ của chúng tôi
là đƣa ra các câu hỏi định hƣớng tƣ duy logic cho học sinh các nhóm nhƣ sau:
Bài tập 1: Chúng tôi đã đƣa ra 2 câu hỏi định hƣớng:
Câu hỏi 1. Lực và phản lực có đặc điểm nhƣ thế nào?
Câu hỏi 2. Lực và phản lực có phải là một cặp lực cân bằng không?
Các câu hỏi định hƣớng đã góp phần hỗ trợ khó khăn của học sinh trong quá trình thực hiện nhiệm vụ. Sai lầm của học sinh là: Theo định luật III New- tơn lực tác dụng và phản lực là một cặp lực trực đối: Cùng giá, cùng độ lớn, ngƣợc chiều và đặt vào hai vật khác nhau. Vì vậy chúng không thể cân bằng với nhau đƣợc.
Bài tập 2: Chúng tôi cũng đƣa ra 2 câu hỏi định hƣớng cho học sinh:
Câu hỏi 1. Khi xảy ra va chạm lực tƣơng tác giữa ô tô và xe máy có độ lớn
nhƣ thế nào?
Câu hỏi 2. Hãy so sánh gia tốc của ô tô và xe máy khi đó?
23
Định hướng trả lời: Khi xảy ra tai nạn thì theo định luật III New- tơn ô tô sẽ tác dụng lên xe máy một lực và ngƣợc lại, lực mà hai xe tác dụng lên nhau có điểm đặt tại hai vật khác nhau nhƣng có cùng độ lớn và ngƣợc hƣớng nhau. Theo định luật II New- tơn cả hai lực đó làm hai vật thu đƣợc hai gia tốc. Do xe máy có khối lƣợng nhỏ hơn xe ô tô nên sau tai nạn gia tốc của xe máy sẽ lớn hơn gia tốc của ô tô. Vì vậy sau tai nạn xe máy sẽ bị văng ra xa, mặt khác cấu trúc của ô tô bền vững hơn và chịu lực tốt hơn xe máy nên ít bị hƣ hỏng hơn.
c) Hoạt động ôn tập
- Mục đích sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện:
Ngoài ôn tập các nội dung kiến thức cơ bản của chƣơng động học, học sinh phát triển đƣợc tƣ duy logic thông qua giải quyết các bài toán có chứa đựng các yếu tố nghịch lí.
- Cách thức thực hiện:
Khi thực hiện tiết 28: Ôn tập chƣơng Động học, chúng tôi đã sử dụng 2 bài
tập nghịch lí, ngụy biện
Bài tập 1. Một ô tô đang chuyển động với vận tốc 15 m/s thì ngƣời lái xe bắt đầu hãm phanh cho xe chuyển động chậm dần đều. Sau thời gian 15s ô tô đi thêm đƣợc đoạn đƣờng 125m thì vận tốc của vật chỉ còn 10 m/s. Để xác định gia tốc của ô tô ba học sinh đã giải nhƣ sau :
Học sinh A: Theo công thức
Học sinh B: Theo công thức
Học sinh C: Theo công thức
Lời giải của bạn nào đúng? Nếu không đồng ý với các bạn em hãy đƣa ra ý
kiến của em.
Dấu hiệu đã sử dụng trong bài tập này là dấu hiệu bài tập nghịch lí - ngụy biện, bằng cách cho thừa dữ kiện bài toán nên không thể có gia tốc nào thỏa mãn các dữ kiện đã cho. Nếu chúng ta bớt đi một trong hai dữ kiện quãng đƣờng hay thời gian chuyển động thì bài toán mới có nghĩa.
Bài tập 2. Một hòn đá đƣợc ném thẳng đứng lên cao. Cần phải ném vật với vận tốc ban đầu bằng bao nhiêu để nó đạt tới độ cao 30m sau 6 giây và sau 3 giây? (Bỏ qua sức cản không khí). Lấy g = 10m/s2.
với t = 6s, h = Một học sinh đã giải nhƣ sau: Áp dụng công thức h = v0t -
30m ta có v0 = 35m/s ; Với t = 3s, h = 30m ta có v0 = 25m/s.
24
Qua kết quả thu đƣợc cho ta thấy, để đƣa một vật lên cùng một độ cao trong điều kiện bỏ qua sức cản không khí, vận tốc càng lớn thì càng cần thời gian lớn hơn. Nó mâu thuẩn với sự thật hiển nhiên là trên cùng một quãng đƣờng vận tốc càng lớn thì càng tốn ít thời gian chuyển động. Em giải thích nghịch lí này nhƣ thế nào?
Câu hỏi định hƣớng cho bài tập 2:
Câu hỏi 1. Theo em thì chuyển động ném lên đƣợc chia làm mấy giai đoạn?
Câu hỏi 2. Tại một vị trí bất kì trên quĩ đạo của nó thì trong quá trình
chuyển động vật đi qua vị trí đó bao nhiêu lần?
Quá trình tƣ duy, biện luận của học sinh đã đƣa đến câu trả lời cho bài tập: Phần bài giải nêu trên cũng là dữ kiện, dựa vào dữ kiện ta thực hiện phép suy luận ngƣợc lại. Với vận tốc ban đầu v0 = 35m/s, vật đạt tới độ cao 30m tại thời ta có : 35t - 5t2 = 30 phƣơng trình
điểm nào thay vào phƣơng trình h = v0t - có hai nghiệm t1 = 1s, t2 = 6s, tức là hòn đá đạt độ cao 30m lần thứ nhất (lúc đi lên) sau 1s và lần thứ hai (lúc rơi xuống) sau 6s kể từ khi ném. Tƣơng tự với vận tốc ban đầu v0 = 25m/s, cũng thu đƣợc hai nghiệm t1 = 2s (lúc đi lên), t2 = 3s (lúc rơi xuống).
Nhƣ vậy nghịch lí đƣợc giải quyết : Lời giải trình bày trong bài tập là tính khoảng thời gian vật ở độ cao 30 m lúc rơi xuống, vật đƣợc ném lên với vận tốc ban đầu càng lớn thì độ cao cực đại càng lớn, do đó quãng đƣờng vật di chuyển từ khi ném đến khi đi xuống đạt độ cao 30 m càng lớn, thời gian càng lớn. Còn nếu xét thời gian vật đạt đến độ cao 30 m lúc đi lên thì với vận tốc ban đầu v0 = 25m/s thời gian là 2s, với vận tốc ban đầu v0 = 35m/s thời gian là 1s, hoàn toàn phù hợp.
d) Sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện vào kiểm tra đánh giá.
- Mục tiêu:
+ Đảm bảo yêu cầu cần đạt theo ma trận, đặc tả đề kiểm tra giữa kì I.
+ Đánh giá đƣợc năng lực tƣ duy logic của học sinh.
+ Từ đó giáo viên có thể điều chỉnh phƣơng pháp dạy học phù hợp đối với các
nhóm đối tƣợng học sinh đảm bảo dạy học phân hóa.
- Nội dung đề kiểm tra giữa kì có sử dụng bài tập nghịch lí, ngụy biện:
- Địa chỉ bài tập nghịch lí, ngụy biện: Câu 3, phần tự luận
25
ĐỀ KIỂM TRA GIỮA KÌ I- VẬT LÍ 10
Thời gian làm bài: 45 phút
I. Trắc nghiệm: (7,0 điểm).
Câu 1. Yếu tố nào sau đây là quan trọng nhất dẫn tới việc Aristotle mắc sai lầm khi xác định nguyên nhân làm cho các vật rơi nhanh chậm khác nhau?
A. Khoa học chƣa phát triển.
B. Ông quá tự tin vào suy luận của mình.
C. Không có nhà khoa học nào giúp đỡ ông.
D. Ông không làm thí nghiệm để kiểm tra quan điểm của mình
Câu 2. Thí nghiệm của Galilei tại tháp nghiêng Pisa đã chứng tỏ điều gì?
A. Mọi vật dù có khối lƣợng khác nhau thì đều rơi nhanh nhƣ nhau.
B. Vật nặng rơi nhanh hơn vật nhẹ.
C. Vật nặng rơi chậm hơn vật nhẹ.
D. Vật có kích thƣớc lớn rơi nhanh hơn vật có kích thƣớc nhỏ hơn.
Câu 3. Khi quan sát các vật ở trong nƣớc, để đƣa ra kết luận về sự nổi, nhà vật lí cần thực hiện các bƣớc nghiên cứu nào?
A. Làm nhiều thí nghiệm về sự nổi, ghi lại kết quả của mỗi lần thí nghiệm, rút ra kết luận.
B. Đƣa ra giả thuyết về điều kiện nổi của vật, làm thí nghiệm kiểm tra, rút ra kết luận.
C.Tổng hợp các trƣờng hợp nổi trong thực tiễn rồi rút ra kết luận.
D. Suy đoán dựa trên lập luận rồi chọn ra kết luận hợp lí nhất.
Câu 4. Hoạt động nào trong phòng thực hành, thí nghiệm là không an toàn?
A. Để chất dễ cháy cách xa thí nghiệm mạch điện.
B. Thổi trực tiếp để tắt ngọn lửa đèn cồn.
C. Đeo găng tay bảo hộ khi làm thí nghiệm với nhiệt độ cao.
D. Để nƣớc, các dung dịch dễ cháy cách xa các thiết bị điện.
Câu 5. Hoạt động nào sau đây không thực hiện đúng quy tắc an toàn trong phòng thực hành?
A. Đeo găng tay khi làm thí nghiệm.
B. Không ăn uống, đùa nghịch trong phòng thí nghiệm.
C. Để hóa chất không đúng nơi quy định sau khi làm xong thí nghiệm.
D. Làm thí nghiệm theo sự hƣớng dẫn của giáo viên.
26
Câu 6. Sai số tỉ đối của phép đo là
A. tỉ số giữa sai số tuyệt đối và sai số ngẫu nhiên.
B. tỉ số giữa sai ngẫu nhiên và sai số hệ thống.
C. tỉ số giữa sai số tuyệt đối và giá trị trung bình của đại lƣợng cần đo.
D. tỉ số giữa sai số ngẫu nhiên và sai số tuyệt đối.
Câu 7. Phép so sánh trực tiếp nhờ dụng cụ đo gọi là
A. phép đo gián tiếp.
B. dụng cụ đo trực tiếp.
C. phép đo trực tiếp.
D. giá trị trung bình.
Câu 8. Một học sinh đo chiều dài của bàn học, kết quả thu đƣợc nhƣ sau
. Sai số tƣơng đối của phép đo là
A. 0,83%. B. 8,3%. C. 0,38%. D. 3,8%.
Câu 9. Kết luận nào sau đây đúng khi nói về độ dịch chuyển và quãng đƣờng đi đƣợc của một vật.
A. Độ dịch chuyển và quãng đƣờng đi đƣợc đều là đại lƣợng vô hƣớng.
B. Độ dịch chuyển là đại lƣợng vectơ còn quãng đƣờng đi đƣợc là đại lƣợng vô hƣớng.
C. Độ dịch chuyển và quãng đƣờng đi đƣợc đều là đại lƣợng vectơ.
D. Độ dịch chuyển và quãng đƣờng đi đƣợc đều là đại lƣợng không âm.
Câu 10. Trƣờng hợp nào thì độ lớn của độ dịch chuyển và quãng đƣờng đi đƣợc của một chuyển động bằng nhau ?
A. Luôn luôn bằng nhau về độ lớn.
B. Vật chuyển động thẳng theo một chiều không đổi.
C. Vật chuyển động theo chiều dƣơng và đã đổi chiều chuyển động.
D. Vật chuyển động theo một quĩ đạo bất kì và không đổi chiều.
Câu 11. Một học sinh đi xe đạp 200 m từ nhà đến ngã tƣ của một con đƣờng và rẽ trái đi thêm 100 m nửa. Quãng đƣờng đi đƣợc là
A. 100 m. B. 300 m. C. 500 m. D. 250 m.
Câu 12. Một học sinh đi xe đạp 600 m từ nhà đến ngã tƣ của một con đƣờng và rẽ trái đi thêm 800 m nửa. Độ dịch chuyển của học sinh là
A. 1000 m. B. 700 m. C. 500 m. D. 250 m. Câu 13. Khi vật chuyển động có độ dịch chuyển trong khoảng thời gian t. Vận tốc của vật đƣợc tính bằng
27
. D. ⃗ = ⃗ +t.
A. ⃗ . B. ⃗ = ⃗ .t. C. ⃗
Câu 14. Theo em, biểu thức nào sau đây xác định giá trị vận tốc?
A. s/t B. v/t C Δd.Δt. D. Δd/Δt
Câu 15. Trƣờng hợp nào thì độ lớn của vận tốc và tốc độ của một chuyển động
bằng nhau ?
A. Luôn luôn bằng nhau về độ lớn.
B. Vật chuyển động thẳng theo một chiều không đổi.
C. Vật chuyển động theo chiều dƣơng và đã đổi chiều chuyển động.
D. Vật chuyển động theo một quĩ đạo bất kì và không đổi chiều.
Câu 16. Để xác định tốc độ trung bình của một ngƣời đi xe đạp chuyển động trên đoạn đƣờng từ A đến B, ta cần dùng dụng cụ đo là
A. chỉ cần đồng hồ .
B. chỉ cần thƣớc.
C. Đồng hồ và thƣớc mét .
D. Tốc kế.
Câu 17. Trong thí nghiệm đo tốc độ của vật chuyển động ta cần điiều chỉnh Mode của đồng hồ nhƣ thế nào?
A. Mode A + B. B. Mode A↔B C. Mode T. D. Mode B.
Câu 18. Cặp đồ thị nào ở hình dƣới đây là của chuyển động thẳng đều?
A. I và III. B. I và IV. C. II và III. D. II và IV.
Câu 19. Cho đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của một chuyển động thẳng nhƣ hình 2. Xác định vận tốc của chuyển động trong khoảng thời gian 0 giờ đến 0,5 giờ
A. 40 km/h. B. 160 km/h. C. -88 km/h. D. -40 km/h.
28
Câu 20. Đồ thị vận tốc - thời gian nào sau đây mô tả chuyển động có độ lớn của gia tốc là lớn nhất?
A. Đồ thị B. Đồ thị C. Đồ thị D. Đồ thị
Câu 21. Cho v là độ biến thiên của vận tốc trong thời gian t, công thức tính độ lớn gia tốc là
A. . B. . C. v. . D. v .
Câu 22. Gia tốc là 1 đại lƣợng A. Đại số, đặc trƣng cho sự biến đổi nhanh hay chậm của chuyển động.
B. Đại số, đặc trƣng cho tính không đổi của vận tốc.
C. Vectơ, đặc trƣng cho sự biến đổi nhanh hay chậm của vận tốc.
D. Vectơ, đặc trƣng cho sự biến đổi nhanh hay chậm của chuyển động.
at2. B. d = v0t + at2. A. d = v0t +
Câu 23. Một vật chuyển động với vận tốc đầu v0, gia tốc của chuyển động là a. Công thức tính độ dịch chuyển sau thời gian t trong chuyển động thẳng biến đổi đều là
at. D. d = v0t +
C. d= v0t + at.
Câu 24. Một vật chuyển động nhanh dần đều thì:
A. gia tốc a > 0 C. tích số gia tốc với vận tốc a.v > 0
B. gia tốc a < 0 D. tích số gia tốc với vận tốc a.v < 0
Câu 25. Một vật chuyển động với vận tốc đầu v0, gia tốc của chuyển động là a. Công thức tính vận tốc sau thời gian t trong chuyển động thẳng biến đổi đều là
B. vt = v0 - at
A. vt = v0 + at C. vt = v0 + at2 D. vt = v0 + at2 Câu 26. Một vật chuyển động thẳng chậm dần đều theo chiều dƣơng. Hỏi chiều của gia tốc véctơ nhƣ thế nào? A. ngƣợc chiều dƣơng B. hƣớng theo chiều dƣơng
29
D. không xác định đƣợc C. cùng chiều với
Câu 27. Trƣờng hợp nào dƣới đây đƣợc xem là sự rơi tự do A. Ném một hòn sỏi theo phƣơng xiên góc. B. Ném một hòn sỏi theo phƣơng nằm ngang. C. Ném một hòn sỏi lên cao. D. Thả một hòn sỏi rơi xuống. Câu 28. Một vật đƣợc thả rơi từ độ cao . Cho rằng vật rơi tự do và lấy
. Thời gian rơi của vật là:
A. 4 (s) B. 5 (s) C. 8 (s) D. 10 (s)
II. Tự Luận: (3,0 điểm).
Câu 1:(1.5 điểm).
Số liệu về độ dịch chuyển và thời gian của chuyển động thẳng của một xe ô tô đồ chơi chạy bằng pin đƣợc ghi trong bảng sau:
Độ dịch chuyển (m) 1 4 7 10 10 10
Thời gian (s) 0 1 2 3 4 5
Dựa vào bảng này để:
a. Vẽ đồ thị độ dịch chuyển – thời gian của chuyển động.
b. Tính vận tốc của xe trong 3 s đầu.
cuối cùng trƣớc khi chạm đất đi
. Tính thời gian từ khi bắt đầu rơi đến khi chạm đất và
Câu 2(1,0 điểm): Một vật rơi tự do, trong đƣợc quãng đƣờng độ cao nơi thả vật so với mặt đất ?
Bài 3: (0.5 điểm) . Một vật chuyển động thẳng biến đổi đều có phƣơng trình độ dịch chuyển và thời gian: d = 4t - t2 (m). Hỏi quãng đƣờng vật đi đƣợc từ thời điểm đến thời điểm là bao nhiêu?
Có hai lời giải của hai học sinh nhƣ sau : Học sinh A: Tại thời điểm t1 = 1s vật có độ dịch chuyển d1 = 4.1-12 = 3m, tại thời điểm t2=3s vật có độ dịch chuyển d2 = 4.3 - 32 = 3m. Quãng đƣờng vật đi đƣợc s = d2 - d1= 0.
Học sinh B: Vật sẽ đổi chiều chuyển động khi v = v0 + at = 4 - 2t = 0 ta có t = 2s; Tại t1 = 1s vật có độ dịch chuyển d1 = 3m, tại t = 2s vật có dịch chuyển độ d2 = 4m. Vì vậy quãng đƣờng vật đi đƣợc từ t1 = 1s đến t = 2s là s1 = d2 - d1 = 1m, tại t2 = 3s vật có độ dịch chuyển d3 = 3m khi đó vật đi đƣợc quãng đƣờng s2 = d2 - d3 = 1m. Quãng đƣờng cần tìm là s = s1 + s2 = 2m.
Em hãy bình luận lời giải của hai bạn.
30
- Đáp án đề kiểm tra giữa kì 1:
I. Trắc nghiệm (7,0 điểm)
Mỗi đáp án đúng học sinh đạt: 0,25 điểm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
D A B B C C C A B B B A A D
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
B C B B B D A C A C A A D A
II. Tự luận: (3,0 điểm)
TT Nội dung Điểm
a. Học sinh vẽ đúng đồ thị độ dịch chuyển – thời gian Câu 1 1,0
(1,5 điểm)
0,5 b. Vận tốc của xe trong 3 giây đầu là: v = = = 3m/s.
Giả sử vật rơi ở độ cao ban đầu h trong thời gian t giây. Câu 2
(1,0 điểm)
0,25 = 5.t2 h =
= h1 = Quãng đƣờng vật rơi trong (t – 2) giây đầu là: 0,25
Theo bài ra ta có:
h – h1 = 180m suy ra t = 10s, h = 500m. 0,5
Câu 3
(0,5 điểm) - Sai lầm của bạn học sinh A là: chƣa xét đến thời điểm vật đổi chiều chuyển động để tính quãng đƣờng vật chuyển động ngƣợc trở lại. Vì vậy lời giải của bạn học sinh A là sai. 0,25
- Khi vật chuyển động thẳng chậm dần đều có lúc vật sẽ dừng lại (v = 0). Nếu gia tốc của vật vẫn đƣợc duy trì thì quãng đƣờng đi đƣợc của vật sẽ đƣợc tính: s = s1 + s2 = 2m nên lời giải của bạn học sinh B là đúng.
0,25
31
CHƢƠNG 3:
THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra giả thuyết khoa học của đề tài nghiên cứu trong điều kiện dạy học hiện nay ở trƣờng THPT đảm bảo yêu cầu về tính khoa học, sƣ phạm, khả thi nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học. Quá trình thực nghiệm sƣ phạm chúng tôi tập trung giải quyết một số vấn đề sau:
Học sinh có thái độ tích cực và hứng thú trong học tập hơn hay không?
Có giúp học sinh phát triển đƣợc tƣ duy logic thông qua các bài tập nghịch lí
và ngụy biện hay không?
Học sinh có xóa bỏ đƣợc các quan niệm sai lầm về nhận thức để tiếp thu
những kiến thức phù hợp với tri thức khoa học đúng đắn hay không?
Thông qua sử dung các bài tập nghịch lí và ngụy biện trong dạy học Vật lí có tạo điều kiện để học sinh bộc lộ quan niệm, trao đổi thảo luận với nhau và trao đổi với giáo viên hay không?
Có giúp học sinh đoàn kết trong học tập, tích cực hợp tác nhóm để giải quyết
các nhiệm vụ học tập hay không?
Có góp phần nâng cao đƣợc kết quả học tập của học sinh hay không?
3.2. Đối tƣợng, phƣơng pháp, diễn biến thực nghiệm sƣ phạm
3.2.1. Đối tượng
Học sinh hai lớp 10A2, 10A3 ở trƣờng THPT Phan Đăng Lƣu, huyện Yên
Thành, tỉnh Nghệ An năm học 2022-2023.
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Nhóm đối chứng: Lớp 10A2 (43 HS) ở trƣờng THPT Phan Đăng Lƣu, huyện
Yên Thành.
Nhóm thực nghiệm: Lớp 10A3 (45 HS) ở trƣờng THPT Phan Đăng Lƣu,
huyện Yên Thành.
3.2.3. Diễn biến thực nghiệm sư phạm
Qua trao đổi chuyên môn với đồng nghiệp trong tổ, chúng tôi đã tiến hành
dạy thực nghiệm đề tài một số tiết, cụ thể:
Tiết 28: Ôn tập
Thực hiện tại lớp: 10A3, tiết 4, ngày 8 tháng 11 năm 2022
Ngƣời dạy: Thầy Nguyễn Đức Hiền
Ngƣời ghi chép: Cô Nguyễn Thị Bích Thủy và các đồng nghiệp trong tổ
Các hoạt động học của học sinh trong tiết thực nghiệm:
32
Hình 3.2. Hình ảnh thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh trong hoạt động
luyện tập và vận dụng
Hình 3.3. Học sinh trình bày kết quả hoạt động giải bài tập nghịch lí, ngụy biện
33
Tiết 41: Định luật 3 New-tơn
Thực hiện tại lớp: 10A3, tiết 1, ngày 10 tháng 12 năm 2022.
Ngƣời dạy: Thầy Nguyễn Đức Hiền
Ngƣời ghi chép: Cô Phan Thị Quý và các đồng nghiệp trong tổ
Trong quá trình dạy học và quan sát chúng tôi nhận thấy: Học sinh rất hứng thú khi đƣợc nghe giáo viên giới thiệu về bài tập nghịch lí, ngụy biện. Đồng thời các em đã tiếp nhận nhiệm vụ và thực hiện nhiệm vụ một cách tích cực dƣới sự hƣớng dẫn và hỗ trợ của giáo viên. Sau đây là hình ảnh về một số hoạt động học tập của học sinh tiết thực nghiệm mà cô Phan Thị Quý đã quan sát và lƣu trữ lại.
Hình 3.1. Hình ảnh tiếp nhận nhiệm vụ của học sinh trong hoạt động khởi động
Ngoài các tiết dạy thực nghiệm đã trình bày ở trên, các tiết dạy thực nghiệm khác
chúng tôi đều tiến hành các bƣớc tƣơng tự, các hình ảnh quan sát đƣợc thể hiện
trong phần phụ lục 4.
34
3.3. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm
3.3.1. Đánh giá định tính
Trong quá trình giảng dạy ở lớp thực nghiệm tôi và các đồng nghiệp nhận thấy:
- Học sinh hứng thú tự giác tham gia vào bài học, tích cực hoạt động suy nghĩ,
tƣ duy, độc lập sáng tạo.
- Các tiết dạy tại lớp thực nghiệm đã lôi cuốn đƣợc sự chú ý của học sinh, các em tích cực thảo luận, tranh luận và cảm thấy tự tin hơn và đã khắc phục đƣợc một số sai lầm trong nhận thức về các hiện tƣợng Vật lí.
- Khả năng lập luận, tƣ duy logic của học sinh để giải thích một hiện tƣợng hay một bài toán Vật lí của học sinh chặt chẽ, sáng tạo và linh hoạt, hiệu quả giờ học cao hơn.
3.3.2. Đánh giá định lượng.
Phân phối kết quả kiểm tra giữa kì 1 và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống
Điểm Xi
Lớp 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Sĩ số Phƣơng án
Phân phối kết quả kiểm tra
TN 0 1 2 3 9 9 9 7 4 1 10A3 45
0 3 1 5 12 9 7 5 1 0 10A2 43 ĐC
% học sinh đạt điểm Xi trở xuống
TN 0 2.22 6.66 13.33 33.33 53.33 73.33 88.88 97.77 100.00 10A3 45
0 6.97 9.30 20.93 48.83 69.76 86.04 97.67 100.00 100.00 10A2 43 ĐC
Kết quả thực nghiệm ở bảng trên đƣợc thể hiện bằng đồ thị sau:
ĐỒ THỊ TẦN SỐ LŨY TÍCH
120
i
100
86.04
97.67 100 100 97.77 100
X m ể i đ
80
88.88
69.76
60
48.83
73.33
40
53.33
)
%
(
20
33.33
t ạ đ S H a ủ c
6.97 9.3 20.93
0
2.22 6.66 13.33
1
0
2
4
6
8
10
h c í t y ũ l
Thang điểm (0-10)
ố s
n ầ T
LỚP DC (43 HS)
LỚP TN (45 HS)
35
- Phân tích kết quả thực nghiệm.
- Dựa trên các kết quả thực nghiệm sƣ phạm cho ta thấy chất lƣợng học tập của học sinh lớp thực nghiệm cao hơn lớp đối chứng, điều đó thể hiện ở các điểm sau:
+ Tỷ lệ học sinh yếu kém của lớp thực nghiệm thấp hơn so với lớp đối chứng.
+ Tỷ lệ % học sinh đạt điểm trung bình đến khá, giỏi của lớp thực nghiệm là
cao hơn so với lớp đối chứng.
+ Điểm trung bình cộng của học sinh lớp thực nghiệm đƣợc nâng cao và luôn
cao hơn so với điểm trung bình cộng của lớp đối chứng.
Từ đó có thể đi đến kết luận tiến trình dạy học có sử dụng các bài tập nghịch
lí và ngụy biện bƣớc đầu đã mang lại hệu quả nhất định.
3.4. Kết luận thực nghiệm sƣ phạm.
Kết quả thu đƣợc trong quá tình thực nghiệm sƣ phạm có thể đi đến kết luận: Nếu trong quá trình dạy học giáo viên có sử dụng các bài tập nghịch lí và ngụy biện thì sẽ góp phần phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh, học sinh hứng thú hơn, tự giác tích cực hợp tác để giải quyết các nhiệm vụ học tập. Vì vậy từng bƣớc nâng cao chất lƣợng dạy học Vật lí.
Nhƣ vậy, mục đích thực nghiệm sƣ phạm và giả thuyết khoa học đƣa ra phần
nào đã đƣợc kiểm chứng.
36
C. KẾT LUẬN
1.1. Kết luận khoa học
Bài tập nghịch lí và ngụy biện là dạng bài tập định tính đặc biệt trong môn Vật lí. Kết quả của bài tập đôi khi khá đơn giản về mặt tƣ duy thông thƣờng khiến học sinh dễ nhầm lẫn, đòi hỏi học sinh phải tƣ duy, lập luận để giải các nghịch lí, ngụy biện của bài toán.
Trong quá trình dạy học, việc sử dụng các bài tập trong sách giáo khoa và các bài tập mà dữ kiện đƣợc cho một cách tƣờng minh là rất cần thiết, song những bài tập nghịch lí và ngụy biện để học sinh bộc lộ một số quan niệm sai lầm cũng không thể thiếu đƣợc.
Giáo viên có thể dùng các bài tập nghịch lí, ngụy biện lồng ghép vào trong quá trình giảng dạy các tiết bài tập, hình thành kiến thức mới hay các tiết ôn tập hệ thống hóa kiến thức và có thể sử dụng để kiểm tra đánh giá học sinh.
Đối với học sinh, những bài tập nghịch lí, ngụy biện gây hứng thú cho tất cả các quá trình học tập, giúp các em phát triển đƣợc tƣ duy logic và tránh đƣợc các sai lầm trong khi học môn Vật lí.
Thông qua việc giải các bài tập nghịch lí, ngụy biện trong Vật lí chúng tôi hy vọng các em có thêm kinh nghiệm trong việc giải bài tập, hứng thú tìm tòi và yêu thích môn học hơn, để quá trình dạy và học Vật lí đạt kết quả tốt hơn.
1.2. Kiến nghị, đề xuất.
- Mỗi giáo viên trong quá trình dạy học cần tăng cƣờng xây dựng, sử dụng các
bài tập nghịch lí và ngụy biện để phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh.
- Tổ, nhóm chuyên môn tăng cƣờng trao đổi thảo luận, xây dựng các bài tập nghịch lí, ngụy biện cho các khối, lớp để sử dụng trong quá trình dạy học và kiểm tra đánh giá.
37
D. KHẢO SÁT SỰ CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT
1. Mục đích khảo sát
- Khảo sát tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp xây dựng và sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào dạy học và kiểm tra đánh giá phần: “ Động học và Động lực học”- Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh.
- Kết quả khảo sát là cơ sở thực tiễn để chúng tôi tiến hành nghiên cứu, thực nghiệm và tổng kết kinh nghiệm. Đồng thời làm căn cứ cho việc áp dụng rộng rãi các giải pháp của sáng kiến kinh nghiệm vào thực tiễn giảng dạy ở các cơ sở giáo dục trên địa bàn để nâng cao hiệu quả dạy học chƣơng trình GDPT mới.
2. Nội dung và phƣơng pháp khảo sát
2.1. Nội dung khảo sát
Nội dung khảo sát tập trung vào 02 vấn đề chính sau:
1. Các giải pháp đƣợc đề xuất có thực sự cấp thiết đối với vấn đề nghiên
cứu hiện nay không?
2. Các giải pháp đƣợc đề xuất có khả thi đối với vấn đề nghiên cứu hiện tại,
không?
2.2. Phƣơng pháp khảo sát và thang đánh giá
Phƣơng pháp đƣợc sử dụng để khảo sát: Trao đổi bằng bảng hỏi ( thiết kế trên phần mềm google form sau đó cung cấp đƣờng link cho giáo viên tham gia khảo sát)
Link khảo sát tính cấp thiết: https://forms.gle/FXAeTM3ku5Dyyehz9
Link khảo sát tính khả thi: https://forms.gle/zLVagTM9EnLaMCnSA
Thang đánh giá 04 mức (tương ứng với điểm số từ 1 đến 4) theo bảng sau:
TT Tính cấp thiết Tính khả thi
Mức Điểm Mức Điểm
Không cấp thiết Không khả thi 1 1 1
Ít cấp thiết 2 Ít khả thi 2 2
Cấp thiết 3 Khả thi 3 3
Rất cấp thiết 4 Rất khả thi 4 4
Tính điểm trung bình X theo phần mềm Exel.
38
3. Đối tƣợng khảo sát
Tổng hợp các đối tƣợng khảo sát
TT Đối tƣợng Số lƣợng
1 Giáo viên môn Vật lí trƣờng THPT Phan Đăng Lƣu, 8
Yên Thành, Nghệ An.
2 Giáo viên môn Vật lí trƣờng THPT Phan Thúc Trực, 3
Yên Thành, Nghệ An.
3 Giáo viên môn Vật lí trƣờng THPT Yên Thành 2, 4
Yên Thành, Nghệ An.
4 Giáo viên môn Vật lí trƣờng THPT Yên Thành 3, 4
Yên Thành, Nghệ An.
5 Giáo viên môn Vật lí trƣờng THPT Bắc Yên Thành, 2
Yên Thành, Nghệ An.
6 Giáo viên môn Vật lí trƣờng THPT Nam Yên Thành, 2
Yên Thành, Nghệ An.
Tổng (∑) 23
4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất
4.1. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất
Đánh giá sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất
TT Các giải pháp
1 Xây dựng hệ thống bài tập nghịch lí, nguỵ biện phần: Các thông số Mức 3 X 3,4
“Động học và Động lực học”- Vật lí 10.
3,6 4
2 Sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào hoạt động khởi động phần: “Động học và Động lực học”- Vật lí 10.
3,4 3
3 Sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào hoạt động hình thành kiến thức phần: “Động học và Động lực học”- Vật lí 10.
3,4 3
4 Sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào hoạt động luyện tập và vận dụng phần: “Động học và Động lực học”- Vật lí 10.
3,6 4
5 Sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào hoạt động kiểm tra đánh giá phần: “Động học và Động lực học”- Vật lí 10.
39
Từ bảng số liệu thu đƣợc ở trên có thể rút ra nhận xét: Đa số giáo viên tham gia khảo sát đều nhận thấy sự cấp thiết xây dựng và sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào dạy học và kiểm tra đánh giá phần: “Động học và động lực học”- Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh.
4.2. Tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất
Đánh giá tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất
TT Các giải pháp Các thông số
X Mức
1 Xây dựng hệ thống bài tập nghịch lí, nguỵ biện phần: 3,4 3
“Động học và Động lực học”- Vật lí 10.
3,4 3
2 Sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào hoạt động khởi động phần: “Động học và Động lực học”- Vật lí 10.
3,6 4
3 Sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào hoạt động hình thành kiến thức phần: “Động học và động lực học”- Vật lí 10.
4 Sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào hoạt động 3,6 4
luyện tập và vận dụng phần : “Động học và Động lực học”- Vật lí 10.
5 Sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào hoạt động 3,6 4
kiểm tra đánh giá phần : “Động học và Động lực học”- Vật lí 10.
Từ bảng số liệu thu đƣợc ở trên có thể rút ra nhận xét: Tất cả giáo viên tham gia khảo sát đều đánh giá tính khả thi của việc xây dựng và sử dụng bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào dạy học và kiểm tra đánh giá phần: “Động học và động lực học”- Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực tƣ duy logic cho học sinh ở mức 3 (khả thi) và mức 4 (rất khả thi). Điều đó cho thấy các gải pháp của đề tài có thể áp dụng rộng rãi tại nhiều cơ sở giáo dục THPT trên địa bàn huyện Yên Thành.
40
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nghị quyết số 29/NQ-TW ngày 04/01/2013 về đổi mới căn bản toàn diện
Bộ Giáo dục và Đào tạo.
[2] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể, ban hành kèm theo thông tƣ 38/2018/TT-BGDĐT, ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trƣởng Bộ Giáo dục & Đào tạo.
[3] Bộ Giáo dục & Đào Tạo, Hƣớng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức - kĩ năng
môn Vật lí 10 THPT.
[4] Bộ Giáo dục và Đào tạo (2014), Dạy học và kiểm tra đánh giá kết quả học tập
theo định hƣớng phát triển năng lực học sinh, Môn Vật lí cấp Trung học phổ thông.
[5] Lƣơng Duyên Bình (Chủ biên) (2014), Sách giáo khoa Vật lí 10, NXB
Giáo Dục.
[6] Lƣơng Duyên Bình-Nguyễn Xuân Chi (Đồng chủ biên) (2014), Sách
[7] Nguyễn Thanh Hải, 500 bài tập Vật lí 10. NXB Đại học quốc gia Hà Nội.
bài tập Vật lí 10, NXB Giáo Dục.
[9] M.E. TUL TRIN XKI (1974), Những bài tập nghịch lí và ngụy biện vui về
Vật lí. NXB Giáo Dục.
[10] Vũ Thanh Khiết (2014), Kiến thức cơ bản nâng cao Vật lí 10, NXB Hà Nội.
[11] Trần Ngọc (2006), Phân loại và phƣơng pháp giải bài tập Vật lí 10, NXB
Đại học quốc gia Hà Nội.
[12] Phạm Thị Phú (chủ biên), Nguyễn Đình Thƣớc, (2019), Phát triển năng lực
ngƣời học trong dạy học Vật lí, Giáo trình sau đại học, Nhà xuất bản Đại học Vinh.
[13] Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (2001), Phƣơng pháp dạy học
Vật lí ở trƣờng phổ thông, NXB Đại học sƣ phạm.
[14] Nguyễn Đình Thƣớc; Phạm Thị Phú (2020), Giáo trình bài tập trong dạy học Vật lí (dùng cho đào tạo sau đại học chuyên ngành lý luận và phƣơng pháp dạy học Vật lí).
[15] eduviet.vn/tin-tuc/nang-luc-con-nguoi-theo-mo-hinh-ask-html truy cập
41
ngày 23/3/2020.
PHỤ LỤC
Các minh chứng trong quá trình nghiên cứu, thực nghiệm đề tài.
Phụ lục 1:
a. Hình ảnh điều tra tính cấp thiết của đề tài
b. Hình ảnh điều tra tính khả thi của đề tài
Phụ lục 2: Nội dung phiếu điều tra thái độ tiếp nhận bài tập nghịch lí, nguỵ biện của học sinh (https://forms.gle/maoQT62MiRqsT5ay8)
PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG TIẾP NHẬN CÁC BÀI TẬP NGHỊCH LÍ, NGUỲ BIỆN TRONG HỌC TẬP MÔN VẬT LÍ THPT (Dành cho học sinh)
Câu 1: "Bài tập nghịch lí, nguỵ biện trong môn Vật lí là dạng bài tập chứa đựng nhiều yếu tố nghịch lí, đòi hỏi ngƣời học phải vận dụng các thao tác tƣ duy logic để làm sáng tỏ bản chất của các khái niệm, hiện tƣợng, quá trình Vật lí". Em có đồng ý với nhận định trên hay không
Đồng ý. Không đồng ý
Câu 2: Giáo viên dạy Vật lí ở lớp của em có thƣờng xuyên sử dụng các bài tập nghịch lí, nguỵ biện vào quá trình dạy học và kiểm tra, đánh giá không?
Thƣờng xuyên. Thỉnh thoảng. Không bao giờ.
Câu 3: Em có hứng thú khi làm các bài tập nghịch lí, nguỵ biện Vật lí không?
Hứng thú. Bình thƣờng. Không hứng thú.
Câu 4: Trong giờ học Vật lí, em có đƣợc tham gia tranh luận, phản biện để giải quyết các bài tập nghịch lí, nguỵ biện không?
Thƣờng xuyên. Thỉnh thoảng. Không bao giờ.
Câu 5: Giải các bài tập nghịch lí, nguỵ biện có ý nghĩa nhƣ thế nào đối với em? (Em hãy tích dấu X vào những lựa chọn của mình)
Tăng khả năng tƣơng tác với thầy cô và bạn bè. Phát triển năng lực tƣ duy logic cho bản thân. Kích thích liên hệ thực tế nhiều hơn. Phát triển năng lực ngôn ngữ.
Phụ lục 3: Hình ảnh bài kiểm tra của học sinh lớp thực nghiệm
Phụ lục 4: Hình ản một số sản phẩm học tập của học sinh tiết thực nghiệm
Cách giải sai:
Cách giải đúng:
Bài 16: Định luật III New-tơn
