Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và sử dụng bài tập tình huống nhằm rèn luyện năng lực tự học cho học sinh trong dạy học phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn - Vật lí 10 THPT

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu “Thiết kế và sử dụng bài tập tình huống nhằm rèn luyện năng lực tự học cho học sinh trong dạy học phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn - Vật lí 10 THPT” nhằm tiếp cận việc thực hiện mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông mới thực hiện từ năm 2022.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và sử dụng bài tập tình huống nhằm rèn luyện năng lực tự học cho học sinh trong dạy học phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn - Vật lí 10 THPT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT HUỲNH THÚC KHÁNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP TÌNH HUỐNG NHẰM RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN – VẬT LÍ 10 THPT Thực hiện Đinh Văn Tuấn Võ Hồng Sơn Nghệ An, tháng 4/2022
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT TT Thuật ngữ Viết tắt 1 Học sinh HS 2 Giáo viên GV 3 Trung học phổ thông THPT 4 Phương pháp dạy học PPDH 5 Năng lực NL 6 Năng lực tự học NLTH 7 Bài tập tình huống BTTH 8 Kĩ năng KN
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Cuộc sống đang biến động và đổi thay không ngừng, lượng kiến thức mới của nhân loại tăng lên với tốc độ chóng mặt, trong khi đó thời gian học kiến thức mới trên ghế nhà trường rất hữu hạn. Do đó để tiếp nhận được lượng kiến thức mới đồ sộ của nhân loại, đòi hỏi mỗi cá nhân phải có năng lực tự học (NLTH) tốt mới có thể cập nhật được kịp thời lượng kiến thức mới của nhân loại. Phát triển năng lực tự học trở thành yêu cầu cấp bách đối với tất cả các quốc gia, các tổ chức giáo dục và các doanh nghiệp. Trong đổi mới giáo dục ở hầu khắp các nước trên thế giới, người ta rất quan tâm đến phát triển năng lực tự học cho học sinh thông qua các môn học, thể hiện rõ nét trong quan điểm trình bày kiến thức và phương pháp (PP) dạy học thông qua chương trình, sách giáo khoa. Đặc biệt trong những năm gần đây, với sự bùng phát đại dịch Covid-19, nhiều quốc gia phải đóng cửa trường học thì năng lực tự học là yếu tố then chốt để người học vẫn có thể lĩnh hội kiến thức tốt khi không được đến trường. Ở Việt nam, nghị quyết số 29, Hội nghị Trung ương 8 khoá XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã nêu rõ các quan điểm, mục tiêu, nhiệm vụ và giải pháp, trong đó có nhấn mạnh: Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học. Ở trường phổ thông, có thể xem học Vật lí là học vận dụng sáng tạo kiến thức, kĩ năng (KN), năng lực (NL) của người học để giải thích các hiện tượng thực tiễn liên quan đến thế giới quan thông qua đó phát triển ý tưởng nghiên cứu khoa học cho học sinh (HS). Dạy học Vật lí là tổ chức các hoạt động nhằm hình thành kiến thức, kĩ năng từ đó hình thành và phát triển các phẩm chất và năng lực (NL) cho học sinh. Hơn nữa Vật lí là môn khoa học thực nghiệm, mang tính đặc thù riêng của khoa học Vật lí nên chứa đựng nhiều tiềm năng để phát triển NL tự học cho học sinh. Thực hiện chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo, trong thời gian qua, hoạt động dạy học Vật lí ở các trường phổ thông đã có nhiều đổi mới, đáp ứng phần nào các mục tiêu, nhiệm vụ đã đề ra. Tuy nhiên, để thực sự hình thành và phát triển năng lực cho HS thì vẫn còn gặp rất nhiều khó khăn. Năm học 2021 – 2022 là một năm học rất đặc biệt, cả nước khai giảng online từ các cháu mầm non đến những anh chị đại học. Học sinh không thể đến trường vì đại dịch Covid–19. Các con phải học online, nội dung kiến thức phải giảm tải nhiều.
Với tinh thần ngừng đến trường – không ngừng việc học, thì năng lực tự học được quan tâm hơn bao giờ hết. Trong chương trình Vật lí THPT, phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn có vị trí rất quan trọng. Kiến thức và kĩ năng phần này có vai trò quan trọng trong cuộc sống cũng như trong kĩ thuật. Những kiến thức của phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn là nền tảng để các em hiểu rõ cân bằng của một vật rắn như cân bằng của các cây cầu, công trình, nhà xưởng, đồ vật … đó là nguyên lí để những công trình bền vững theo thời gian. Qua phân tích cấu trúc, nội dung phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn kết hợp với thực tiễn dạy học của bản thân, chúng tôi thấy có thể phát triển năng lực tự học cho HS trong quá trình dạy học phần này. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu “Thiết kế và sử dụng bài tập tình huống nhằm rèn luyện năng lực tự học cho học sinh trong dạy học phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn - Vật lí 10 THPT” nhằm tiếp cận việc thực hiện mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông mới thực hiện từ năm 2022.
PHẦN II: NỘI DUNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1.1. Tình huống dạy học Tình huống dạy học là đơn vị cấu trúc của bài học xây dựng kiến thức mới, chứa đựng mối liên hệ mục tiêu - nội dung - phương pháp. 1.2. Bài tập tình huống dạy học Bài tập tình huống (BTTH) là những tình huống xảy ra trong quá trình dạy - học được cấu trúc dưới dạng bài tập. 1. 3. Dạy học bằng tình huống Dạy học bằng tình huống là một phương pháp mà GV tổ chức cho HS xem xét, phân tích, nghiên cứu, thảo luận để tìm ra các phương án giải quyết cho các tình huống, qua đó mà đạt được các mục tiêu bài học đặt ra 1.4. Năng lực tự học Theo Lê Công Triêm, NLTH là “khả năng tự mình tìm tòi, nhận thức và vận dụng kiến thức vào tình huống mới hoặc tương tự với chất lượng cao”. NLTH, tự nghiên cứu tạo cho người học một sự sẵn sàng về tâm lí tiếp nhận. Người học định hướng được nhu cầu học tập của mình; ý thức được yêu cầu của xã hội, cộng đồng đối với việc học tập. Người học sẽ phấn đấu thỏa mãn nhu cầu nhận thức bằng thái độ nghiêm túc học tập. Trong đó, biểu hiện của NLTH nằm trong biểu hiện của năng lực tự chủ và tự học ở cấp trung học phổ thông như sau: Bảng 1. Biểu hiện NLTH cấp trung học phổ thông theo Bộ GD-ĐT Năng lực tự chủ Biểu hiện và tự học Tự lực Luôn chủ động, tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập và trong cuộc sống; biết giúp đỡ người sống ỷ lại vươn lên để có lối sống tự lực. Tự khẳng định Biết khẳng định và bảo vệ quyền, nhu cầu cá nhân phù hợp và bảo vệ quyền, với đạo đức và pháp luật. nhu cầu chính đáng Tự điều chỉnh – Đánh giá được những ưu điểm và hạn chế về tình cảm, tình cảm, thái cảm xúc của bản thân; tự tin, lạc quan. độ, hành vi của – Biết tự điều chỉnh tình cảm, thái độ, hành vi của bản thân;
mình luôn bình tĩnh và có cách cư xử đúng. – Sẵn sàng đón nhận và quyết tâm vượt qua thử thách trong học tập và đời sống. – Biết tránh các tệ nạn xã hội. Thích ứng với – Điều chỉnh được hiểu biết, kĩ năng, kinh nghiệm của cá cuộc sống nhân cần cho hoạt động mới, môi trường sống mới. – Thay đổi được cách tư duy, cách biểu hiện thái độ, cảm xúc của bản thân để đáp ứng với yêu cầu mới, hoàn cảnh mới Định hướng – Nhận thức được cá tính và giá trị sống của bản thân. nghề nghiệp – Nắm được những thông tin chính về thị trường lao động, về yêu cầu và triển vọng của các ngành nghề. – Xác định được hướng phát triển phù hợp sau trung học phổ thông; lập được kế hoạch, lựa chọn học các môn học phù hợp với định hướng nghề nghiệp của bản thân. - Xác định nhiệm vụ học tập dựa trên kết quả đã đạt được; biết đặt mục tiêu học tập chi tiết, cụ thể, khắc phục những hạn chế. - Đánh giá và điều chỉnh được kế hoạch học tập; hình thành Tự học, tự hoàn cách học riêng của bản thân; tìm kiếm, đánh giá và lựa chọn thiện được nguồn tài liệu phù hợp mục đích, nhiệm vụ học tập khác nhau; ghi chép thông tin bằng các hình thức phù hợp, thuận lợi cho việc ghi nhớ, sử dụng, bổ sung khi cần thiết. - Tự nhận ra và điều chỉnh được những sai sót, hạn chế của bản thân trong quá trình học tập; suy ngẫm cách học của mình, rút kinh nghiệm để có thể vận dụng vào các tình huống khác; biết tự điều chỉnh cách học. - Biết thường xuyên tu dưỡng theo mục tiêu phấn đấu cá nhân và các giá trị công dân. Theo chúng tôi, NLTH là khả năng tự mình tìm kiếm, thu thập thông tin, xử lí thông tin và vận dụng kiến thức đã học vào tình huống cụ thể để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống, mang đến sự phát triển cho người học. 1.5. Đề xuất khung năng lực tự học trong môn Vật lí NLTH được thể hiện qua việc chủ thể tự xác định đúng đắn động cơ học tập, có khả năng tự quản lí việc học, có thái độ tích cực trong các hoạt động, điều chỉnh khác
nhau có NLTH khác nhau. Để hình thành và phát triển NLTH thì mỗi cá nhân phải có các năng lực thành tố (bảng 2): Bảng 2. Khung NLTH trong môn Vật lí Giai Thành tố Kí Mô tả đoạn hiệu Xác HS xác định được mục đích, nội dung và cách thức tự định XD học, hình thành ý thức về nhu cầu học tập; từ đó, xây động dựng cho mình động cơ học tập đúng đắn. Động cơ học cơ, mục tập tốt khiến HS tự giác học, có mục tiêu cụ thể rõ ràng, đích tự thân học tập do niềm yêu thích của bản thân, để có Tổ học tập thể tự học lâu dài và bền vững. chức Lập kế Để tự học có hiệu quả, điều quan trọng nhất là phải chọn cho HS hoạch, đúng trọng tâm kiến thức, phải xác định nội dung chính, tự học điều LK quan trọng nhất, có tác động trực tiếp đến mục đích. ở nhà chỉnh và thực hiện kế hoạch học tập Thu thập thông tin góp phần quan trọng trong quá trình tự học. Dưới sự hướng dẫn của giáo viên (GV) và sự Thực hiện TK hỗ trợ của internet, HS có thể thu thập, xử lí và sử dụng kế hoạch được hiệu quả thông tin. Xử lí thông tin sẽ giúp người tự học học nâng cao sự hiểu biết; từ đó, có thể rút ra được các kết luận, các quy luật,… Bên cạnh đó, kĩ năng xử lí thông tin như kĩ năng phân tích, tổng hợp, so sánh và khái quát hóa kiến thức của HS được hình thành và phát triển. Tổ Tự kiểm Kiểm tra, đánh giá là khâu quan trọng để đánh giá kết chức tra, đánh DG quả tự học của HS. Để HS có thể tự đánh giá NLTH tự học giá của bản thân; từ đó, tự điều chỉnh cách học và tự đổi trên lớp và điều mới phương pháp học đạt hiệu quả cao hơn. chỉnh tự học
Để phát huy tối đa NLTH và thúc đẩy HS tận dụng thời gian tự học ở nhà, GV cần giao nhiệm vụ cụ thể cho HS. Sau khi Tự thực Việc này cũng giúp HS định hướng được cụ thể các về nhà hiện công CV nhiệm vụ cần thực hiện tiếp theo. Khi học ở nhà với việc được máy tính có kết nối Internet, HS có thể truy cập để tìm giao kiếm thông tin liên quan đến nội dung mà GV giao nhiệm vụ và HS có thể trao đổi với GV qua mail; zalo, …. Khi thực hiện công việc được giao ở nhà tốt thì việc học trên lớp sẽ trở nên có hiệu quả hơn. Từ những phân tích trên, chúng tôi đã đề xuất Bảng đánh giá NLTH (bảng 3): Bảng 3. Bảng đánh giá NLTH TT Năng lực Kí Chỉ số thành tố hiệu hành vi XD. Xác định XD 1 Xác định kiến thức, kĩ năng liên quan đã học 1 động cơ, mục XD 2 Xác định nội dung cần học đích học tập LK. Lập kế LK 2 Đề xuất phương án tự học hoạch tự học, LK 3 Xây dựng tiến trình tự học 2 điều chỉnh và LK 4 Lập kế hoạch tự học thực hiện 3 TK. Thực hiện kế TK 1 Thu thập thông tin hoạch tự học TK 2 Tìm kiếm kiến thức mở rộng TK 3 Xử lí thông tin DG 1 Tái hiện được những kiến thức đã học DG 2 Vận dụng kiến thức DG 3 Đánh giá được kết quả của bản thân DG. Tự kiểm tra, DG 4 Đánh giá điều chỉnh được kế hoạch học tập 4 đánh giá và tự DG 5 Đánh giá qua phát biểu
điều chỉnh tự học DG 6 Rút ra kết luận DG 7 Đánh giá sản phẩm CV 1 Thực hiện các công việc được giao theo kế 5 CV. Tự thực hiện hoạch công việc được CV 2 Sử dụng kiến thức vật lí để thực hiện nhiệm giao. vụ học tập CV 3 Vận dụng kiến thức vật lí vào các tình huống thực tiễn 1. 6. Các giải pháp rèn luyện năng lực tự học - Để rèn luyện năng lực tự học cho HS có thể sử dụng hệ thống câu hỏi, bài tập nâng cao dần kĩ năng. - Sử dụng hệ thống BTTH có sắp xếp theo mục đích nâng cao dần kĩ năng. - Dạy học giải quyết vấn đề, dạy học dự án, … Trong phạm vi của đề tài, tôi chỉ đề cập đến việc thiết kế và sử dụng bài tập tình huống nhằm rèn luyện năng lực tự học cho HS trong dạy học phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn (Vật lí 10 THPT) 1.7. Quy trình thiết kế tình huống nhằm rèn luyện năng lực tự học cho HS trong dạy học Vật lí Xác định năng lực cần rèn luyện cho HS Nghiên cứu Nghiên cứu thực tiễn (Bài kiểm tra, phát biểu trả lời của HS trong các giờ học) Xử lý sư phạm Xây dựng hệ thống bài tập tình huống rèn luyện năng lực tự học cho HS Dạy học Rèn luyện năng lực tự học cho HS bằng việc tổ chức giải quyết các bài tập tình huống
Sơ đồ 1. Quy trình thiết kế BTTH và đưa BTTH vào rèn luyện năng lực tự học * Kỹ thuật thiết kế bài tập tình huống phải đảm bảo các yêu cầu sau: + Chọn nguồn thiết kế BTTH từ sản phẩm của HS (Câu hỏi xây dựng kiến thức mới và bài kiểm tra) + Chọn được các BTTH mà ở đó có thể rèn luyện được năng lực tự học cho HS. + Hình thức diễn đạt BTTH phải phù hợp. + Biến đổi linh hoạt mức độ khó dễ của từng BTTH cho phù hợp với từng đối tượng HS. Ở đây, chúng ta có thể thêm hay bớt dữ kiện của BTTH để làm tăng hay giảm độ khó của BTTH. 2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi tiến hành quan sát sư phạm, tham khảo giáo án, dự giờ, trao đổi ý kiến với một số GV, dùng phiếu thăm dò ý kiến của GV một số trường THPT của tỉnh Nghệ An nhằm thu thập số liệu cụ thể về thực trạng dạy - học vật lí ở trường THPT hiện nay. Qua kết quả điều tra, tôi nhận thấy đa số GV nhận thức được sự cần thiết của việc thiết kế BTTH để tổ chức các hoạt động học tập của HS. Tuy nhiên, thực tế việc thiết kế và sử dụng BTTH trong dạy học vật lí chưa được GV quan tâm đúng mức, đặc biệt là rèn luyện năng lực tự học cho học sinh. Hiện nay, đa số học sinh rất yếu năng lực tự học, chủ yếu đang chờ đợi sự hướng dẫn của giáo viên, một bộ phận không nhỏ các em học sinh đang ỷ lại sự hướng dẫn của thầy cô và chỉ học khi có sự thúc ép của giáo viên. Thực tiễn nêu trên một lần nữa khẳng định việc thiết kế, bổ sung các BTTH để vận dụng vào dạy học vật lí và việc rèn luyện năng lực tự học cho HS là điều rất cần thiết.
3. THIẾT KẾ BÀI TẬP TÌNH HUỐNG ĐỂ RÈN LUYỆN NĂNG LỰC TỰ HỌC CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN 3.1. Cấu trúc, nội dung phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn Trong chương trình Vật lí THPT, phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn được trình bày khá lôgic và đầy đủ. Qua phân tích cấu trúc, nội dung tôi thấy một số nội dung ở các bài có thể thiết kế BTTH để rèn luyện năng lực tự học cho HS. Bảng 4. Các bài có thể tổ chức dạy học để rèn luyện năng lực tự học cho HS TT Tên bài học Nội dung thiết kế tình huống để rèn luyện Năng lực tự học 1. Cân bằng của một vật chịu - Điều kiện cân bằng của vật tác dụng của hai lực và của - Cách xác định trọng tâm của vật rắn mỏng, ba lực không song song phẳng - Quy tắc hợp lực hai lực có giá đồng quy 2. Cân bằng của vật rắn có trục - Mô men lực quay cố định. Mô men lực 3. Quy tắc hợp lực song song - Hợp lực hai lực song song cùng chiều cùng chiều 4. Các dạng cân bằng. Cân - Các dạng cân bằng của vật rắn bằng của một vật có mặt - Mặt chân đế. Điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế chân đế. Cách làm tăng mức vững vàng cho vật 5. Chuyển động tịnh tiến của Nhận dạng về chuyển động tịnh tiến và chuyển vật rắn. Chuyển động quay động quay của vật rắn. của vật rắn quanh một trục cố định 6. Ngẫu lực Khái niệm và tác dụng của ngẫu lực. 3.2. Hệ thống các bài tập tình huống rèn luyện năng lực tự học cho HS trong dạy học phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn ở trường THPT
Trên cơ sở phân tích mục tiêu, nội dung phần Cân bằng và chuyển động của vật rắn, tôi thiết kế hệ thống BTTH để rèn luyện năng lực tự học cho HS. Mỗi BTTH đều có phần hướng dẫn gồm: Xác định các bài học liên quan (hay kiến thức nền hay kiến thức cơ bản) là cơ sở cho các câu hỏi hướng dẫn tự học; các câu hỏi hướng dẫn tự học và kết luận của bài tập. Các BTTH là nguồn phương tiện giúp GV có thể vận dụng linh hoạt vào việc dạy bài mới, củng cố ôn tập hay kiểm tra đánh giá; đặc biệt sử dụng hiệu quả trong bồi dưỡng học sinh giỏi. Bài tập tình huống 1: (Sử dụng HDHS tự học bài mới/củng cố hay ôn tập về lực và cân bằng lực) Hình 3.1 ghi lại việc các bác thợ xây xác định phương thẳng đứng khi đổ trụ nhà bằng dây dọi (gồm một mẩu gạch buộc đầu một sợi dây). Em hãy giải thích vì sao khi ngắm phương của trụ nhà trùng với phương của dây dọi thì đảm bảo trụ là thẳng đứng? Hướng dẫn: + Kiến thức cơ bản: Lực, lực căng của dây, Hình 3.1. Cách xác định phương thẳng đứng. trọng lực và cân bằng lực + Câu hỏi HD tự học: - Nêu đặc điểm của trọng lực (chú ý phương của trọng lực)? - Viên gạch chịu tác dụng của bao nhiêu lực và các lực này có mối quan hệ với nhau như thế nào? - Nêu đặc điểm của hai lực cân bằng? + Kết luận: Dựa vào phương của sợi dây để xác định phương thẳng đứng. Bài tập tình huống 2: (Sử dụng HDHS tự học bài mới/củng cố hay ôn tập về hợp lực hai lực có giá đồng quy)
Một vật rắn chịu tác dụng của hai lực có giá đồng quy ⃗⃗⃗ 𝐹1 và ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 như hình 3.2. ⃗⃗⃗ 𝐹1 ⃗⃗⃗ ⃗⃗⃗ 𝐹1 ⃗⃗⃗ 𝐹1 𝐹1 𝐴 𝐴 𝐴 ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 ⃗⃗⃗ 𝐹1 𝑂 𝑂 ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 𝑂 ⃗⃗⃗⃗ 𝐹2 𝐵 𝐵 ⃗⃗⃗⃗ 𝐵 𝐹2 𝐻ì𝑛ℎ 3.2. 𝐻ì𝑛ℎ 3.2𝑎 𝐻ì𝑛ℎ 3.2𝑏 Hai bạn Học và Hành tiến hành xác định hợp lực của chúng như sau: - Bạn Học, đưa hai lực về chung gốc tại A rồi sau đó sử dụng quy tắc hình bình hành để xác định hợp lực (hình 3.2a). - Bạn Hành, trượt hai lực trên giá của chúng về điểm đồng quy rồi sử dụng quy tắc hình bình hành để xác định hợp lực (Hình 3.2b). Em hãy cho biết bạn nào thực hiện đúng? Vì sao? Hướng dẫn: + Kiến thức cơ bản: Quy tắc hợp lực hai lực có giá đồng quy + Câu hỏi HD tự học: - Giá của lực đóng vai trò như thế nào đối với tác dụng của vật rắn? Thay đổi giá của lực thì tác dụng của lực đối với vật rắn có thay đổi không? - Khi điểm đặt thay đổi trên giá của nó thì tác dụng của lực đối với vật rắn có thay đổi không? + Kết luận: Ta chỉ có thể thay đổi điểm đặt trên giá của lực mà không làm thay đổi tác dụng của lực đối với vật rắn. Do vậy bạn Hành làm đúng.
Bài tập tình huống 3: (Sử dụng HD HS tự học bài mới/củng cố hay ôn tập về cân bằng lực) Cho một tấm bìa catton mỏng phẳng hình dạng bất kì. Em hãy đề xuất phương án để xác định trọng tâm của tấm bìa bằng một sợi chỉ, một cái thước, một cái đinh và một cái bút? Giải thích cách làm đó? Hướng dẫn: Hình 3.3. Tấm bìa catton + Kiến thức cơ bản: Trọng lực; cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của hai lực. + Câu hỏi HD tự học: - Nêu các đặc điểm của trọng lực (chú ý đến điểm đặt của trọng lực)? - Làm cách nào để xác định giá của trọng lực? - Nếu hai giá của trọng lực giao nhau tại một điểm thì điểm đó có gì đặc biệt? + Kết luận: Giao giữa hai giá của trọng lực là trọng tâm của vật. Bài tập tình huống 4 (Sử dụng HD HS bài mới/củng cố hay ôn tập về mô men lực) Hình 3.4a Hình 3.4b Hình 3.4c Các em hãy cùng làm một thí nghiệm nhỏ như hình 3.4 và trả lời các câu hỏi sau: - Lực có tác dụng như thế nào mới làm cho cánh cửa quay và lực có tác dụng như thế nào không làm cánh cửa quay?
- Tại sao bạn Hoài lại thắng bạn Nam trong trình 3.4c? Có phải bạn Hoài khỏe hơn bạn Nam không? Nếu không thì vì lí do gì? - Tác dụng quay của lực đối với trục quay phụ thuộc vào những đại lượng nào? Hướng dẫn: + Kiến thức cơ bản: Mô men lực + Câu hỏi HD tự học: Đọc bài mô men lực Bài tập tình huống 5: (Sử dụng HD HS bài mới/củng cố hay ôn tập về mô men lực) Hình 3.5a: Ngồi đúng tư thế Hình 3.5b: Ngồi sai tư thế Ngồi sai tư thế khi học hoặc làm việc không chỉ ảnh hưởng đến thẩm mỹ mà còn ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của bạn. Chúng ta có thể liệt kê một số tác hại của vệc ngồi học hay làm việc sai tư thế như: Ảnh hưởng xấu đến vóc dáng như gù lưng; ảnh hưởng xấu đến vai gáy; tác nhân lớn gây ra bệnh xương khớp;..v.v.. Hình 3.5 mô tả về tư thế ngồi học đúng và sai. Hãy dựa vào kiến thức vật lí, em hãy giải thích tại sao ngồi sai tư thế lại có tác hại như vậy? Hướng dẫn: + Kiến thức cơ bản: Mô men lực + Câu hỏi HD tự học: - Khi ngồi không thẳng lưng cơ thể chúng ta có giống với một vật rắn có trục quay tạm thời đi qua điểm tiếp xúc mông và ghế không? - Hoặc khi chúng ta ngồi thẳng mà đầu cúi xuống có giống vật rắn có trục quay ngay chỗ vai gáy không?
- Khi đó trọng lực của đầu hoặc phần thân trên sẽ có tác dụng như thế nào đối với cơ thể chúng ta? - Nếu tình trạng ngồi sai tư thế như vậy kéo dài có giống với cái cây cảnh bị uốn cong lâu ngày hay không? + Kết luận: Ngồi sai tư thế rất ảnh hưởng đến sức khỏe. Chúng ta phải chú ý ngồi đúng tư thế khi học bài và làm việc. Bài tập tình huống 6: (Sử dụng HD HS bài mới/củng cố hay ôn tập về hợp lực hai lực song song cùng chiều) Hình 3.4 ghi lại hình ảnh một người mẹ đang gánh một em bé nặng khoảng 12kg và một số bó sen nặng khoảng 6kg. Biết đòn gánh dài 1,4 m. Hỏi người mẹ phải phải đặt vai về phía nào trên đòn gánh để gánh được thăng bằng? Ta có thể xác định chính xác điểm tiếp xúc giữa vai và đòn gánh không? Nếu có em hãy xác định điểm đó? Hình 3.6. Mẹ con và hoa sen Hướng dẫn: + Kiến thức cơ bản: Hợp lực hai lực song song cùng chiều. + Câu hỏi HD tự học: - Đòn gánh chịu tác dụng của bao nhiêu lực thẳng đứng xuống dưới? Hai lực đó có bằng nhau không? - Người mẹ nên điều chỉnh đòn gánh về phía nào để gánh thăng bằng? - Em hãy vận dụng công thức 19.1 để xác định điểm đặt của vai trên đòn gánh? Bài tập tình hống 7: (Sử dụng HD HS bài mới/củng cố hay ôn tập về mô men lực hoặc cân bằng của vật có mặt chân đế)
Mời các em tham gia một trò chơi nhỏ như sau: Em hãy ngồi đúng tư thế như hình 3.7 với yêu cầu lưng luôn thẳng, cẳng chân và đùi vuông góc với nhau. Không được đưa chân về phía sau, không được cúi người về phía trước, giữ nguyên tư thế và đứng dậy. Hãy giải thích tại sao chúng ta không thể đứng dậy được với tư thế này? Hướng dẫn: Hình 3.7 + Kiến thức cơ bản: Các dạng cân bằng của vật rắn + Câu hỏi HD tự học: - Mặt chân đế là gì? - Hãy xác định mặt chân đế của người khi đang ngồi trên ghế và khi mông người rời khỏi ghế? - Điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế là gì? + Kết luận: Không thể đứng dậy khi giữ nguyên trạng thái này được vì khi đứng dậy thì giá của trọng lực không đi qua mặt chân đế.
Bài tập tình huống 8: (Sử dụng HD HS bài mới/củng cố hay ôn tập về các dạng cân bằng của vật rắn) Hình 3.8a Hình 3.8b Hình 3.8c Trên các hình 3.8a; 3.8b và 3.8c hình nào mô tả vật ở trạng thái cân bằng không bền; cân bằng bền và cân bằng phiếm định? Vì sao? Hướng dẫn: + Kiến thức cơ bản: Các dạng cân bằng của vật rắn + Câu hỏi HD tự học: - Thế nào là cân bằng không bền, cân bằng bền và cân bằng phiếm định? - Áp dụng các dạng cân bằng trên vào các hình 3.8? + Kết luận: Hình 3.8a là cân bằng phiếm định; hình 3.8b là cân bằng không bền và hình 3.8c là cân bằng bền. Bài tập tình hống 9: (Sử dụng HD HS bài mới/củng cố hay ôn tập về cân bằng của vật có mặt chân đế)
Hình 3.9. Xe cẩu tự hành đang làm việc Hình 3.8 ghi lại hình ảnh một xe cẩu tự hành đang cẩu thùng rác. Em hãy cho biết vì sao khi làm việc xe cẩu lại phải cần 4 chân chống choãi ra như thế? Hướng dẫn: + Kiến thức cơ bản: Cân bằng của vật có mặt chân đế. + Câu hỏi HD tự học: - Các xe ô tô khi dừng lại có được xem là vật rắn có mặt chân đế không? Hãy xác định mặt chân đế của xe? - Làm thế nào để tăng mức vững vàng cho các vật có mặt chân đế? Em hãy nêu các cách có thể? - Việc xe cẩu có 4 chân chống choãi rộng ra có mục đích gì? + Kết luận: Tăng diện tích mặt chân đế, từ đó tăng mức vững vàng cho xe. Bài tập tình hống 10: (Sử dụng HD HS bài mới/củng cố hay ôn tập về các dạng cân bằng của vật rắn)
Hình 3.10a: Vật cổ truyền Việt Nam Hình 3.10b. Đấu vật Sumo Nhật Bản Trên hình 3.10 ghi lại hình ảnh các võ sĩ đang thi đấu vật, hình 3.10a là trận đấu vật trong lễ hội Chùa Hương tại tỉnh Hà Tĩnh năm 2018 và hình 3.10b là trận đấu vật giữa các võ sĩ Sumo Nhật Bản. Tại sao khi thi đấu các võ sĩ lại phải đứng dang hai chân rộng ra, đầu gối chùng xuống đồng thời cúi người thấp xuống? Hướng dẫn: + Kiến thức cơ bản: Cân bằng của vật có mặt chân đế + Câu hỏi HD tự học: - Xác định mặt chân đế của người khi ở tư thế đứng thẳng? - Nêu các cách để tăng mức vững vàng cho vật rắn có mặt chân đế? - Việc dang rộng chân ra đồng thời cúi thấp người xuống có tác dụng gì? + Kết luận: Tăng diện tích mặt chân đế đồng thời hạ thấp trọng tâm, nhằm tăng mức vững vàng cho thế đứng. Bài tập tình huống 11: (Sử dụng HD HS bài mới/củng cố hay ôn tập về chuyển động tịnh tiến của vật rắn; chuyển động quay của vật rắn quay một trục cố định)