Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và sử dụng các bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học phần động học – vật lí 10 chương trình GDPT mới

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:55

Thêm vào BST

Báo xấu

11
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến nhằm điều tra, phân tích thực trạng về việc dạy học bài tập Vật lí theo chương trình GDPT mới ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Vinh. Trên cơ sở đó phân tích các nguyên nhân, khó khăn, rút ra các bài học kinh nghiệm để đề xuất hướng giải quyết của đề tài.

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 các bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học phần động học – vật lí 10 chương trình GDPT mới

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN =====*===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ, BÀI TẬP SÁNG TẠO NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN ĐỘNG HỌC VẬT LÍ 10 CHƯƠNG TRÌNH GDPT MỚI LĨNH VỰC: VẬT LÍ Tháng 4/2023
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN =====*===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ, BÀI TẬP SÁNG TẠO NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC PHẦN ĐỘNG HỌC VẬT LÍ 10 CHƯƠNG TRÌNH GDPT MỚI LĨNH VỰC: VẬT LÍ Tác giả: Đậu Thị Thuý Hằng Nguyễn Thị Phương Đơn vị: Trường THPT Lê Viết Thuật Tháng 4/2023
MỤC LỤC PHẦN 1 - MỞ ĐẦU ................................................................................................... 3 I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI ............................................................................................ 3 II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ....................................................... 4 III. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ................................................................................. 4 IV. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI ..................................................................................... 4 PHẦN 2 – NỘI DUNG .............................................................................................. 6 I. CƠ SỞ LÍ LUẬN ................................................................................................... 6 1. Năng lực giải quyết vấn đề ...................................................................................... 6 2. Một số biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo cho HS. ....... 7 3. Khái niệm bài tập sáng tạo (BTST) ......................................................................... 9 4. Bài tập có nội dung thực tế...................................................................................... 9 II. THỰC TRẠNG VỀ VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ VÀ BÀI TẬP SÁNG TẠO VÀO DẠY HỌC VẬT LÍ – CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 HIỆN NAY. ...................................................................................................... 10 III. THIẾT KẾ – SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TÊ, BÀI TẬP SÁNG TẠO VÀO DẠY HỌC PHẦN ĐỘNG HỌC – VẬT LÍ10 CHƯƠNG TRÌNH GDPT MỚI. ................................................................................................ 12 1. Đặc điểm nội dung phần Động học – Vật lí 10 chương trình GDPT mới. .......... 12 2. Thiết kế các bài tập có nội dung thực tế, bài tập tập sáng tạo phần động học – Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo cho HS ................... 14 2.1. Các câu hỏi, bài tập có nội dung thực tế ........................................................... 14 2.2. Các bài tập sáng tạo ........................................................................................ 24 2.2.1. Bài tập nghịch lí, nguỵ biện ............................................................................ 24 2.2.2. Bài toán tương tự nhưng nội dung biến đổi .................................................... 26 2.2.3. Bài tập thừa, thiếu dữ kiện ............................................................................. 30 2.2.4. Bài tập thí nghiệm ........................................................................................... 31 3. Kế hoạch sử dụng bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo vào dạy học các chủ đề phần động học – chương trình GDPT mới. ................................................... 34 IV. KHẢO SÁT SỰ CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT ĐÃ ĐƯỢC ÁP DỤNG TẠI ĐƠN VỊ. .................................................... 37 1. Mục đích khảo sát ................................................................................................. 37 2. Nội dung và phương pháp khảo sát....................................................................... 37 1
3. Đối tượng khảo sát ................................................................................................ 38 4. Kết quả khảo sát về tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp của đề tài được áp dụng .................................................................................................................. 38 V. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................................. 40 1. Đối tượng và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm .............................................. 40 2. Kết quả thực nghiệm sư phạm............................................................................... 40 PHẦN 3 - KẾT LUẬN ........................................................................................... 42 I. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI....................................................................................... 42 II. MỘT SỐ KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT ................................................................ 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 44 PHỤ LỤC 1: PHIẾU KHẢO SÁT .......................................................................... Pl1 PHỤ LỤC 2: PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN ............................................................. Pl4 PHỤ LỤC 3: BÀI KHẢO SÁT ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC .................................... Pl5 2
PHẦN 1 - MỞ ĐẦU I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam trong những năm học vừa qua là thực hiện mục tiêu đổi mới nội dung, phương pháp dạy học, thi và kiểm tra đánh giá chất lượng giáo dục theo định hướng phát triển năng lực, giúp học sinh (HS) tăng cường kiến thức, kĩ năng thực hành và vận dụng kiến thức giải quyết những vấn đề thực tiễn nhằm thực hiện mục tiêu của chương trình GDPT mới 2018. Một trong những công cụ, phương tiện để thực hiện mục tiêu ấy là sử dụng bài tập vào dạy học. Các bài tập không những có tầm quan trọng trong việc xây dựng kiến thức mới, ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo mà còn là công cụ chính giúp HS phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo - một trong những năng lực vô cùng cần thiết mà giáo dục hiện đại đang hướng tới. Từ đó nâng cao chất lượng của quá trình dạy học, hướng đến phát triển toàn diện các năng lực đặc thù, năng lực cốt lõi và năng lực chung của người học. Trong số những loại bài tập được sử dụng vào dạy học Vật lí thì bài tập sáng tạo (BTST) với tính linh hoạt, mềm dẻo, độc đáo, nhạy cảm của nó đã khơi gợi được sự hứng thú, niềm đam mê khoa học tự nhiên, gắn với tình huống thực tiễn cuộc sống, rất phù hợp với xu thế dạy học theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực và thi cử hiện nay của các trường ĐH-CĐ. Đặc biệt với chương trình GDPT mới đòi hỏi thay đổi nội dung, hình thức kiểm tra đánh giá, không bám vào ngữ liệu sách giáo khoa, mà tập trung đánh giá năng lực HS theo mục tiêu chương trình đề ra thì BTST lại càng trở nên phù hợp và cần thiết trong quá trình dạy học. Hiện nay chương trình GDPT mới đã được thực hiện đồng loạt ở cả 3 cấp học theo đúng tinh thần của nghị quyết 29 – NQ/TW của Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện nền GD nước ta. Đối với cấp THPT, năm học 2022- 2023 là năm học đầu tiên thực hiện chương trình mới ở lớp 10 còn gặp nhiều khó khăn, bỡ ngỡ. Mặc dù thời gian thực hiện chương trình GDPT mới vừa bắt đầu nhưng đã bộc lộ nhiều khó khăn, hạn chế ở các nhà trường. Một trong những khó khăn đối với giáo viên (GV) và HS là nguồn tài liệu tham khảo đặc biệt là các tài liệu mới viết về bài tập theo định hướng năng lực để phục vụ cho việc dạy học chương trình mới còn rất ít trên thị trường sách tham khảo cũng như các nguồn thông tin mới trên mạng internet hiện nay. Hầu hết các GV dạy học chương trình GDPT mới đều đang phải rất vất vả trong việc xây dựng biên soạn nguồn tài liệu, giáo án đặc biệt là hệ thống các bài tập, câu hỏi mang tính mới mẻ, sáng tạo phù hợp với chương trình sgk mới đã có nhiều sự thay đổi về nội dung nhằm phát triển phẩm chất, năng lực cho HS đồng thời đáp ứng được các kì thi đánh giá năng lực của các trường ĐH- CĐ hiện nay. Môn Vật lí ở trường phổ thông là một bộ môn khoa học thực nghiệm nên các kiến thức Vật lí gắn liền với thực tiễn. Trong đó giải bài tập Vật lí có nội dung thực tế giúp HS hiểu sâu hơn các hiện tượng Vật lí trong thực tiễn đồng thời hình thành và rèn luyện năng lực tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề của HS. Trong chương 3
trình SGK Vật lí 10 hiện nay ở các nhà xuất bản khác nhau, các bài học đều được thiết kế theo hướng chú trọng vào bản chất, ý nghĩa Vật lí, đề cao tính thực tiễn, thiết thực và cốt lõi. Phần Động học là một trong những học phần rất quan trọng của bộ môn Vật lí, là những nội dung đầu tiên mà HS được học khi làm quen với chương trình Vật lí nên được đánh giá là phần học khó đối với HS vừa bước vào bậc THPT, đồng thời nội dung kiến thức của những phần này rất gần gũi và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Nếu HS học tốt những bài học đầu tiên của môn Vật lí sẽ tạo ra sự hứng thú, yêu thích bộ môn. Vì vậy trong quá trình dạy học, tôi nhận thấy sự cần thiết phải xây dựng một hệ thống các bài tập thực tế, BTST để áp dụng kịp thời với việc thực hiện chương trình GDPT mới ở lớp 10 hiện nay. Với mong muốn biên soạn được một cuốn tài liệu bài tập Vật lí tham khảo có ý nghĩa nhằm kịp thời phục vụ cho các thầy cô giáo và HS trong dạy học hiện nay, chúng tôi đã mạnh dạn chọn đề tài “Thiết kế và sử dụng các bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong dạy học phần động học – vật lí 10 chương trình GDPT mới”. Rất mong nhận được sự góp ý của bạn đọc để đề tài này được hoàn thiện thêm. II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Đối tượng nghiên cứu: Nội dung phần Động học – Vật lí 10 chương trình GDPT mới, quá trình dạy học Vật lí ở trường phổ thông. - Phạm vi nghiên cứu: Phần Động học – Vật lí 10. Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Lê Viết Thuật TP Vinh. III. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Phân tích cơ sở lý luận về dạy học theo định hướng phát triển phẩm chất năng lực của HS trong chương trình GDPT mới và khái niệm về BTST, bài tập có nội dung thực tế, vai trò của BTST, bài tập thực tế trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS. Điều tra, phân tích thực trạng về việc dạy học bài tập Vật lí theo chương trình GDPT mới ở một số trường THPT trên địa bàn thành phố Vinh. Trên cơ sở đó phân tích các nguyên nhân, khó khăn, rút ra các bài học kinh nghiệm để đề xuất hướng giải quyết của đề tài. - Đề xuất giải pháp thực hiện đề tài nghiên cứu: Thiết kế và sử dụng các bài tập có nội dung thực tế, BTST phần Động học – Vật lí 10 chương trình GDPT mới nhằm phát triển năng lực năng lực giải quyết vấn đề cho HS. IV. TÍNH MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Biên soạn được các bài tập có nội dung thực tế, BTST hoàn toàn mới chưa từng có trên các nguồn tài liệu tham khảo hiện nay, bám sát nội dung chương trình Vật lí 10- GDPT mới góp phần thực hiện mục tiêu chương trình GDPT 2018. Đề tài là nguồn tài liệu tham khảo kịp thời phục vụ cho GV và HS trong hoạt động dạy học Vật lí 10 hiện nay. 4
- Các bài tập có nội dung thực tế, BTST được thiết kế dựa trên cấu trúc các bài tập năng lực rất phù hợp để phục vụ cho HS trong các kì thi phát triển năng lực của các trường ĐH- CĐ hiện nay. - Hướng dẫn GV có thể sử dụng hiệu quả các bài tập thực tế, BTST đã biên soạn vào các khâu của quá trình dạy học: khởi động, xây dựng kiến thức, luyện tập, vận dụng củng cố. Sử dụng các hình thức dạy học mới như hoạt động trải nghiệm, dạy học STEM vào dạy học bài tập Vật lí nhằm kích thích sự hứng thú, hợp tác, phát huy tối đa năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo cho HS. - Thông qua các bài tập có nội dung thực tế, BTST cung cấp cho HS nhiều thông tin thời sự, nhiều kiến thức thực tiễn, hiểu biết về đời sống, khoa học, xã hội, cung cấp nhiều bài học kinh nghiệm quý giá áp dụng vào cuộc sống với phương châm “đưa bài học vào cuộc sống”, giáo dục ý thức tham gia giao thông an toàn, ý thức tiết kiệm, sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên hợp lí …. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm và đánh giá hiệu quả của sáng kiến tại trường THPT Lê Viết Thuật. 5
PHẦN 2 – NỘI DUNG II. CƠ SỞ LÍ LUẬN 1. Năng lực giải quyết vấn đề ❖ Khái niệm vấn đề Vấn đề khác với nhiệm vụ thông thường ở chỗ khi giải quyết một nhiệm vụ thì đã có sẵn trình tự và cách thức giải quyết, cũng như những kiến thức, kỹ năng đã có đủ để giải quyết nhiệm vụ đó. Tình huống có vấn đề xuất hiện khi một cá nhân đứng trước một mục đích muốn đạt tới, nhận biết một nhiệm vụ cần giải quyết nhưng chưa biết giải quyết bằng cách nào và chưa đủ phương tiện (tri thức, kỹ năng…) để giải quyết nó. Có thể nói rằng, vấn đề là tình huống mà cá nhân phải đối mặt với nó và tìm cách thức để giải quyết nó có hiệu quả. ❖ Khái niệm về năng lực giải quyết vấn đề Có rất nhiều cách hiểu về khái niệm năng lực giải quyết vấn đề, theo chúng tôi năng lực giải quyết vấn đề của HS là khả năng huy động kiến thức, kĩ năng, thái độ và các thuộc tính cá nhân để hiểu và giải quyết vấn đề nảy sinh hay những tình huống có vấn đề trong học tập, cuộc sống một cách có hiệu quả. Trong quá trình giải quyết vấn đề có thể xuất hiện sự sáng tạo, biểu hiện là một cách hiểu mới về vấn đề, hoặc một hướng giải quyết mới cho vấn đề, hoặc một sự cải tiến mới trong cách thực hiện giải quyết vấn đề, một cách nhìn nhận đánh giá mới. Cái mới, sáng tạo ở đây là mới so với năng lực, trình độ của HS, mới so với nhận thức hiện tại của HS. Sáng tạo đối với HS là sáng tạo lại cái mà nhân loại đã biết (nhưng HS chưa biết), do đó thật ra là tập sáng tạo, còn GV thì đã biết và hướng dẫn cho HS phát triển năng lực sáng tạo của bản thân. Do đó năng lực giải quyết vấn đề và năng lực sáng tạo thật ra là một năng lực trong những năng lực cơ bản rất cần phát triển cho HS hiện nay. ❖ Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của HS NL thành phần Tiêu chí Nhận ra tình huống 1. Phân tích thông tin nhận ra tình huống có vấn đề trong có vấn đề trong học học tập và trong thực tiễn. tập và trong thực tiễn Phát hiện và làm rõ 2. Phát hiện, phân tích và phát biểu được vấn đề trong học vấn đề tập, trong thực tiễn. 3. Phân tích và kết nối được các kiến thức có liên quan đến các vấn đề trong học tập, trong thực tiễn và đề xuất Hình thành và triển giải pháp để GQVĐ khai ý tưởng mới 4. Nghiên cứu để thay đổi giải pháp trước sự thay đổi của bối cảnh; đánh giá rủi ro và đưa ra phương án thay thế. 6
NL thành phần Tiêu chí Đề xuất và lựa chọn 5. Đề xuất và lựa chọn phương án GQVĐ giải pháp 6. Lập kế hoạch GQVĐ. 7. Thực hiện kế hoạch GQVĐ và trình bày kết quả GQVĐ. Thực hiện và ĐG giải pháp 8. Đánh giá giải pháp GQVĐ; Suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới. Tư duy độc lập 9. Đặt câu hỏi áp dụng trong những tình huống mới và giải quyết được vấn đề đặt ra. Năng lực nói chung và năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo nói riêng không phải là bẩm sinh mà được hình thành, phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể khi tham gia học tập và trải nghiệm cuộc sống. Bởi vậy, muốn hình thành năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo phải chuẩn bị cho HS những điều cần thiết để họ có thể thực hiện thành công trong hoạt động đó. 2. Một số biện pháp bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo cho HS. 2.1. Dạy học giải quyết vấn đề Bản chất của dạy học giải quyết vấn đề là đặt người học trước những vấn đề của nhận thức – học tập có chứa mâu thuẫn giữa “cái đã cho” và “cái phải tìm” rồi đưa người học vào tình huống có vấn đề để kích thích người học tự giác, có nhu cầu giải quyết vấn đề. Dạy học giải quyết vấn đề chính là hướng dẫn hoạt động tìm kiếm và tiếp thu tri thức mới bằng con đường giải quyết vấn đề học tập một cách sáng tạo (tự lực hay tập thể). Trong dạy học giải quyết vấn đề, việc tạo ra tình huống có vấn đề giữ vai trò trung tâm, chủ đạo. Dạy học giải quyết vấn đề dựa trên nguyên tắc hoạt động nhận thức – học tập tìm kiếm (liên quan tới việc nắm vững tri thức có vấn đề), tức là nguyên tắc mở ra cho người học những kết luận khoa học, những phương pháp hoạt động, sự mô tả đối tượng mới hoặc những cách thức bổ sung tri thức vào thực tiễn… Mục đích của dạy học giải quyết vấn đề là giúp người học nắm vững không chỉ những kết quả nhận thức khoa học, hệ thống tri thức mà cả con đường, quá trình thu nhận các kết quả đó, hình thành tính tích cực nhận thức và phát triển khả năng sáng tạo của người học. 2.2. HS phát hiện sai lầm khi giải quyết vấn đề và đề xuất cách khắc phục. Cho HS phát hiện và sữa chữa sai lầm là một cách tốt nhất để HS có thể tự kiểm tra về năng lực, mức độ tiếp thu kiến thức của mình. Việc sửa chữa sai lầm cho HS là một hoạt động quan trọng, trong dạy học GV cố gắng cho HS nhận thấy sai lầm để sửa chữa bởi bất kì một sai lầm nào cũng có thể làm cho HS kém đi nếu 7
như GV không chú ý ngay đến sai lầm đó và hướng dẫn HS nhận ra, sửa chữa, khắc phục sai lầm. Khi HS đứng trước yêu cầu tìm sai lầm trong một lời giải do thầy cô đưa ra tức là tình huống bao hàm một vấn đề, vì nói chung không có thuật giải để phát hiện sai lầm. Tình huống này gợi nhu cầu phát hiện và giải quyết vấn đề cho HS vì bản thân HS cũng rất muốn tìm ra sai lầm của lời giải, không thể chấp nhận một lời giải sai. Việc cho HS tìm ra chỗ sai của bài toán cũng là cách giúp HS huy động những kiến thức mà mình đã được học, những kĩ năng sẵn có của bản thân mình để làm được điều này. Biện pháp này được thực hiện hiệu quả khi GV yêu cầu HS giải quyết vấn đề thông qua các câu hỏi, bài tập chứa đựng các yếu tố nghịch lí, nguỵ biện. 2.3. HS giải quyết vấn đề thông qua các bài tập định hướng năng lực. Bài tập là thành phần quan trọng trong môi trường học tập mà người GV cần thực hiện. Vì vậy, trong quá trình dạy học, người GV cần biết xây dựng các bài tập định hướng năng lực. Dựa trên các bậc nhận thức và chú ý đến đặc điểm của học tập định hướng năng lực, có thể xây dựng bài tập định hướng năng lực theo các dạng: Các bài tập dạng tái hiện: Yêu cầu sự hiểu và tái hiện tri thức. Bài tập tái hiện không phải trọng tâm của bài tập định hướng năng lực. Các bài tập vận dụng: Các bài tập vận dụng những kiến thức trong các tình huống không thay đổi. Các bài tập này nhằm củng cố kiến thức và rèn luyện các kĩ năng cơ bản, chưa đòi hỏi sáng tạo. Các bài tập giải quyết vấn đề: Các bài tập này đòi hỏi sự phân tích, tổng hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào những tình huống thay đổi để giải quyết vấn đề. Dạng bài tập này đòi hỏi sự sáng tạo của người học. Các bài tập gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn (bài tập có nội dung thực tế): Các bài tập có nội dung thực tế giải quyết những vấn đề gắn với bối cảnh và tình huống thực tế. Đây là bài tập mở, tạo cơ hội cho HS có nhiều cách tiếp cận, nhiều con đường giải quyết khác nhau. Mặt khác Vật lí là bộ môn khoa học thực nghiệm nên trong quá trình dạy học Vật lí, GV thường xuyên cho HS được luyện tập, phỏng đoán, dự đoán các hiện tượng Vật lí để kích thích sự phát triển tư duy vật lí, não bộ. Trên cơ sở đó đề xuất các phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán. Trong quá trình đề xuất phương án thí nghiệm HS có cơ hội phát triển năng lực giải quyết vấn đề, thể hiện quan điểm, sự sáng tạo cá nhân. Trong khuôn khổ đề tài này chúng tôi xin đề xuất biện pháp sử dụng các bài tập có nội dung thực tế và bài tập sáng tạo nhằm bồi dưỡng cho HS năng lực giải quyết vấn đề. 8
3. Khái niệm bài tập sáng tạo (BTST) Theo Razumopxki BTST là bài tập trong đó xuất hiện những yêu cầu mà việc giải quyết chúng phải dựa trên những kiến thức và quy luật Vật lí nhưng lại thiếu những chỉ dẫn trực tiếp hoặc gián tiếp là dựa vào hiện tượng nào, quy luật nào nên không có angorit giải nhất định. Bản chất của BTST là tìm được nguyên tắc giải quyết bài toán và các nguyên tắc đó thực chất đã chứa đựng trong các điều kiện bài toán (không đánh đố). Việc tìm kiếm các nguyên tắc giải quyết bài toán quan trọng hơn kết quả (sản phẩm), do đó vai trò đặc biệt của BTST là đặc trưng luyện tập, rèn luyện năng lực tư duy, sáng tạo và giải quyết vấn đề. Như vậy, để giải BTST, HS cần phải có sự nhạy bén trong tư duy, khả năng tưởng tượng, sự vận dụng kiến thức một cách sáng tạo trong những tình huống mới, hoàn cảnh mới, HS phát hiện ra những điều chưa biết đối với bản thân họ. Vì vậy BTST là một phương tiện rất tốt nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo đó là tính linh hoạt, mềm dẻo, độc đáo, nhạy cảm trong tư duy. Một số dấu hiệu để có thể nhận biết được một bài tập mang đặc trưng sáng tạo: ✓ Bài tập có nhiều phương án giải (có những phương án HS chưa được tiếp cận). ✓ Bài tập có hình thức tương tự như SGK, như GV trình bày nhưng nội dung đã biến đổi. ✓ Bài tập thiếu hoặc thừa dữ kiện. ✓ Bài tập nghịch lí và ngụy biện. ✓ Bài tập thí nghiệm. 4. Bài tập có nội dung thực tế. Bài tập Vật lí có nội dung thực tế là những bài tập mà nội dung của chúng là các tình huống cụ thể hoặc mô phỏng các tình huống có thể nảy sinh trong thực tế của cuộc sống xung quanh chúng ta. Những bài tập này thể hiện được mối liên hệ giữa các kiến thức, định luật Vật lí mà HS đã được học với các thành tựu và ứng dụng của những tri thức đó trong khoa học và kỹ thuật, đời sống. Đặc điểm của bài tập Vật lí có nội dung thực tế là nhấn mạnh về mặt bản chất của các hiện tượng đang khảo sát, hiện tượng quen thuộc tồn tại xung quanh con người. Bài tập có nội dung thực tế tạo điều kiện cho HS đào sâu, củng cố kiến thức, là phương tiện kiểm tra kiến thức và kỹ xảo thực hành của HS. Rèn luyện HS hiểu rõ bản chất vật lí của các hiện tượng và những quy luật của chúng, biết áp dụng những quy luật, kiến thức vào thực tiễn đời sống và lao động, sản xuất. Dạng bài tập này còn có tác dụng tăng khả năng hứng thú đối với môn học, tạo điều kiện phát triển óc quan sát, khả năng phân tích, tổng hợp của HS nhờ đưa lý thuyết các định luật, quy tắc vật lí vào đời sống xung quanh, phát triển khả năng phán đoán, mơ ước, sáng tạo… 9
Có thể phân ra 2 loại bài tập có nội dung thực tế là bài tập có nội dung thực tế định tính và bài tập có nội dung thực tế định lượng. Bài tập có nội dung thực tế định tính là những bài tập mà khi giải, HS không cần thực hiện các phép tính phức tạp mà chỉ cần sử dụng vài phép tính đơn giản cùng với suy luận logic. Để giải bài tập định tính HS buộc phải thực hiện những phép suy luận logic trên cơ sở hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lí và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong các trường hợp cụ thể. Bài tập có nội dung thực tế định lượng là những bài tập yêu cầu HS phải thực hiện một loạt các phép tính để tìm quy luật và mối liên quan giữa các đại lượng vật lí. Các bài tập có nội dung thực tế định lượng đề cập đến những số liệu liên quan trực tiếp tới đối tượng có trong đời sống, kĩ thuật. Trong quá trình dạy học GV có thể sử dụng loại bài tập có nội dung thực tế định lượng tùy vào từng trường hợp, có thể sau khi học xong một định luật, một định lý nào đó thì có thể cho HS áp dụng vào để phân tích và giải thích hoặc có thể sử dụng bài tập này để đặt vấn đề cho HS tìm hiểu kiến thức mới. II. THỰC TRẠNG VỀ VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TẾ VÀ BÀI TẬP SÁNG TẠO VÀO DẠY HỌC VẬT LÍ – CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 HIỆN NAY. Để tìm hiểu thực trạng về việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế và bài tập sáng tạo vào dạy học ở bộ môn Vật lý THPT hiện nay chúng tôi đã tiến hành điều tra, khảo sát GV, HS ở trường THPT Lê Viết Thuật và một số trường bạn. + Điều tra GV: thông qua phiếu điều tra khảo sát (phụ lục 1) gửi qua nhóm zalo, trao đổi trực tiếp, dự giờ một số GV dạy Vật lí ở trường THPT Lê Viết Thuật. Ngoài ra, chúng tôi còn điều tra qua thăm dò đồng nghiệp một số trường ở trên địa bàn thành phố Vinh và các huyện của Tỉnh Nghệ An về sử dụng bài tập thực tế, bài tập sáng tạo vào chương trình GDPT mới hiện nay. + Điều tra HS: thông qua phiếu điều tra HS (phụ lục 2), trao đổi trực tiếp với HS khối 10 mà chúng tôi trực tiếp giảng dạy, qua kết quả học tập, qua các tiết học trên lớp, qua tổng hợp kết quả của bạn bè đồng nghiệp để tìm hiểu về việc tham gia các hoạt động trong quá trình dạy học. Qua quá trình điều tra, khảo sát chúng tôi đã có một vài nhận định về việc sử dụng bài tập sáng tạo, bài tập có nội dung thực tế vào dạy học của các thầy cô như sau: Những việc đã làm được: Hầu hết các GV tại các trường THPT trên địa bàn thành phố Vinh đều có nhận thức đúng đắn về sự tất yếu của đổi mới giáo dục, có kiến thức cơ bản, nền tảng về các phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực. Đó là kết quả tốt đẹp của quá trình tự học, tự nghiên cứu, bồi dưỡng các thầy cô qua các đợt tập huấn modul đại trà của Bộ GD- ĐT đã triển khai trong những năm qua. Riêng đối với các GV trực 10
tiếp dạy lớp 10 là năm học đầu tiên thực hiện chương trình mới đều luôn có ý thức tìm hiểu, nghiên cứu, cố gắng đổi mới trong từng bài học, tiết dạy. Đối với bộ môn Vật lí, các thầy cô và HS đều nhận thức được tầm quan trọng của việc sử dụng bài tập sáng tạo, bài tập thực tế vào dạy học sẽ góp phần phát triển năng lực, phẩm chất cho HS đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo. Điều này được thể hiện rõ ở những việc làm sau đây: + Các GV đã biết lồng ghép các câu hỏi, bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo vào các khâu của quá trình dạy học như khởi động, luyện tập, vận dụng làm cho bài dạy trở nên sinh động, hấp dẫn. + Các GV đã đưa các bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo vào các đề thi, bài kiểm tra khảo sát thường xuyên, định kì. Bước đầu cho HS làm quen với việc giải các bài tập năng lực để thích ứng với các kì thi đánh giá năng lực của các trường ĐH – CĐ hiện nay. Tuy nhiên trong quá trình sử dụng bài tập sáng tạo, bài tập có nội dung thực tế vào dạy học vẫn còn một số tồn tại sau: + Việc sử dụng bài tập có nội dung thực tế và bài tập sáng tạo vào dạy học còn chưa được thường xuyên, liên tục đặc biệt là sử dụng bài tập sáng tạo còn rất ít, vẫn còn mang tính hình thức, cảm tính thích thì làm của GV, chưa thật sự có chiều sâu, mục tiêu lâu dài của giáo dục. + Các hình thức sử dụng, nội dung bài tập thực tế, bài tập sáng tạo còn đơn giản, chưa phong phú, sinh động mà chủ yếu là các bài tập dưới dạng các câu hỏi định tính chưa yêu cầu cao về mức độ tư duy, chưa khai thác được các vấn đề mới trong dạy học. + HS chưa được tiếp cận với các dạng bài tập thực tế, bài tập sáng tạo dưới dạng các dự án học tập, hoạt động trải nghiệm yêu cầu HS phải hoạt động nhóm mới giải quyết được vấn đề. Nguyên nhân thực trạng Nguyên nhân quan trọng nhất dẫn đến việc GV ít dạy BTST là do: + Kiểm tra, đánh giá kết quả học tập của HS chưa khuyến khích HS học tập sáng tạo vì thi TNKQ chưa phát huy tối đa sự sáng tạo của HS. + Xây dựng BTST khá khó, mất rất nhiều thời gian. Số lượng BTST trong sách giáo khoa, sách bài tập và trong sách tham khảo là không nhiều. Đây cũng là năm học đầu tiên thực hiện chương trình mới ở lớp 10 nên GV còn nhiều lúng túng khi thực hiện chương trình. Mặt khác, rất ít GV có khả năng phát triển bài tập luyện tập thành BTST. + Quan niệm về BTST, nhiều GV thường đồng nhất hai khái niệm “độ khó của bài tập” và “mức sáng tạo của bài tập”, tức là bài tập càng khó thì mức sáng tạo càng cao. Vì vậy việc sử dụng BTST vào dạy học khó có thế đạt 11
được vì HS rất mất thời gian để giải các loại bài tập này, ảnh hưởng đến tiến trình của bài học. Kết luận Có nhiều giải pháp nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS trong học tập nhưng sử dụng bài tập vào dạy học vẫn được xem là giải pháp tối ưu nhất vì sự tiện lợi và tính khả thi của nó. Bài tập có nội dung thực tế và bài tập sáng tạo được xây dựng theo hướng các bài tập năng lực là hoàn toàn phù hợp với xu thế kiểm tra, đánh giá của các trường ĐH-CĐ hiện nay. Tuy nhiên từ kết quả trên, chúng tôi nhận thấy rất ít GV THPT có thể xây dựng và sử dụng hiệu quả bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo để có thể sử dụng vào dạy học vật lí. Hơn nữa, số lượng bài tập sáng tạo phần cơ học có trong SGK và SBT, tài liệu tham khảo trong chương trình GDPT mới là quá ít. Vậy nên cần thiết phải xây dựng hệ thống các bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo để GV sử dụng vào dạy học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS. III. THIẾT KẾ – SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG THỰC TÊ, BÀI TẬP SÁNG TẠO VÀO DẠY HỌC PHẦN ĐỘNG HỌC – VẬT LÍ 10 CHƯƠNG TRÌNH GDPT MỚI. 1. Đặc điểm nội dung phần Động học – Vật lí 10 chương trình GDPT mới. Đây là chương đầu tiên nằm trong chương trình Vật lí 10 THPT và cũng là học phần đầu tiên mà HS sẽ được làm quen với chương trình Vật lí THPT. HS sẽ được tìm hiểu những khái niệm đầu tiên khi nghiên cứu về chuyển động cơ học của các vật như vecto độ dịch chuyển, hệ toạ độ, vecto gia tốc, vận tốc trung bình, vận tốc tức thời, gia tốc tức thời, đồ thị…. Đây là phần kiến thức công cụ quan trọng mà các em cần phải biết để tiếp tục sử dụng và nghiên cứu về các phầnVật lí có liên quan đến nội dung học sau này như dao động cơ ở lớp sau. Trong chương trình GDPT mới, phần Động học Vật lí 10 ở các bộ sách giáo khoa (sgk) của các nhà xuất bản khác nhau nhìn chung về nội dung có thể được chia thành 2 chuyên đề lớn là mô tả động học của chuyển động thẳng gồm các khái niệm về độ dịch chuyển, quãng đường, tốc độ và vận tốc, đồ thị độ dịch chuyển – thời gian và chuyên đề về chuyển động biến đổi gồm khảo sát chuyển động thẳng biến đổi đều, sự rơi tự do và khảo sát chuyển động ném. Ngoài ra với yêu cầu của chương trình GDPT mới, trong chương này đã có nhiều nội dung được trình bày kết hợp với thí nghiệm nhằm rèn luyện cho HS khả năng tư duy, sáng tạo bằng nhiều hình thức: đề xuất phương án thí nghiệm, làm thí nghiệm, xử lí kết quả, rút ra kết luận hoặc từ số liệu thí nghiệm đã có cần phải xử lí, vẽ đồ thị, rút ra kết luận cần thiết về đo tốc độ của vật chuyển động và gia tốc rơi tự do. Theo quan điểm của chúng tôi, nhìn chung so với chương trình sgk cũ, về mặt nội dung chương trình GDPT mới đã có nhiều tinh gọn về kiến thức như định luật vạn vật hấp dẫn, chuyển động quay của vật rắn, …. Chương trình đã chú trọng vào bản chất, làm rõ ý nghĩa vật lý của các đại lượng để mô tả chuyển động của 12
vật, không tập trung vào việc tính toán, đề cao tính thực tiễn, tạo điều kiện để GV giúp HS phát triển tư duy khoa học dưới góc độ Vật lý, khơi gợi sự ham thích ở HS, tăng cường khả năng vận dụng kiến thức vào giải quyết những vấn đề thực tiễn. Các câu hỏi biên soạn đã khai thác được nhiều nội dung, khía cạnh, vấn đề của cuộc sống có liên quan vừa tăng tính hấp dẫn, sinh động của bài học vừa giúp HS bồi dưỡng được các phẩm chất, năng lực đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Có thể nói nội dung của sgk mới đã đáp ứng được mục tiêu của chương trình GDPT 2018 và phù hợp với xu hướng kiểm tra đánh giá, thi tuyển của các trường ĐH- CĐ hiện nay đó là kì thi đánh giá năng lực đầu vào để đào tạo nguồn nhân lực đủ phẩm chất, năng lực phục vụ đất nước trong thời kì mới. Điều này đã đặt ra thách thức cho GV phải thường xuyên đổi mới phương pháp, hình thức dạy học để bắt kịp với sự thay đổi của nền giáo dục mới của nước nhà. Trong dạy học, phải thường xuyên bồi dưỡng, tích luỹ, nâng cao kiến thức, sáng tạo, đổi mới trong công tác chuyên môn để thì mới đạt được hiệu quả cao. Việc xây dựng, tích luỹ cho bản thân các thầy cô một hệ thống tài liệu gồm các bài tập hay, sáng tạo, phù hợp, bài tập đánh giá năng lực luôn luôn là một việc làm hết sức cần thiết và ý nghĩa. Qua phân tích cấu trúc, nội dung chương trình chúng tôi thấy một số nội dung ở các chủ đề có thể thiết kế bài tập thực tế và bài tập sáng tạo để rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Các nội dung có thể tổ chức dạy học để rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề cho HS. TT TÊN CÁC CHỦ ĐỀ NỘI DUNG THIẾT KẾ BÀI TẬP 1 - Mô tả chuyển động - Xác định vị trí của vật chuyển động trong không gian tại một thời điểm. - Khái niệm về quãng đường và độ dịch chuyển của vật. - Tốc độ và vận tốc. Các khái niệm về tốc độ trung bình, tốc độ tức thời, vận tốc trung bình, vận tốc tức thời. - Độ dịch chuyển tổng hợp, vận tốc tổng hợp. - Các phương án đo tốc độ chuyển động của vật. 2 Chuyển động biến đổi - Khái niệm về gia tốc. - Các công thức chuyển động thẳng biến đổi đều. - Chuyển động rơi tự do. Phương án đo gia tốc rơi tự do. - Bài toán chuyển động ném xiên,ném ngang. 13
2. Thiết kế các bài tập có nội dung thực tế, bài tập tập sáng tạo phần động học – Vật lí 10 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo cho HS. Trên cơ sở phân tích mục tiêu, nội dung phần động học, chúng tôi thiết kế hệ thống bài tập có nội dung thực tế, bài tập sáng tạo để rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề cho HS. Mỗi bài tập đều có phần hướng dẫn gồm: định hướng để giải quyết vấn đề và hướng dẫn giải, nhận xét của bài tập. Các bài tập 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 bài tập sáng tạo có thể sử dụng hiệu quả trong bồi dưỡng học sinh giỏi. 2.1. Các câu hỏi, bài tập có nội dung thực tế Từ bài toán xác định vị trí các vật chuyển động tại các thời điểm trong các tài liệu sgk GV có thể thiết kế các câu hỏi, bài tập có nội dung thực tế để xác định vị trí của vật chuyển động trong không gian. Bài tập 1. Khi đi trên đường quốc lộ ta thường thấy các cột mốc ghi số chỉ km như hình 1. Số chỉ ghi trên cột mốc ở hình sau cho biết điều gì? Định hướng giải quyết vấn đề + HS vận dụng kiến thức lí thuyết để xác định vị trí của một vật, ta cần chọn một vật làm mốc và một hệ trục tọa độ gắn với vật làm mốc đó để xác định các tọa độ của vật. Trong trường hợp đã biết rõ quỹ đạo thì chỉ cần chọn một vật làm mốc và một chiều dương trên quỹ Hình 1 đạo đó. Từ đó HS vận dụng kiến thức đó để giải quyết vấn đề bài toán thực tế. Hướng dẫn trả lời: Chọn cột mốc là vật mốc, chiều dương là chiều đến Vĩnh Long. Hình ảnh cột mốc cho ta biết ta đang cách Vĩnh Long 57 km. Bài tập 2. Em hãy dùng bản đồ địa lí Việt Nam và hệ toạ độ địa lí xác định vị trí của thành phố Vinh so với vị trí của Thủ đô Hà Nội? Định hướng giải quyết vấn đề + Trong thực tế, để xác định vị trí của vật trong không gian, người ta thường chọn hệ toạ độ trùng với hệ toạ độ địa lí, có gốc tại vị trí chọn làm mốc, trục hoành là đường nối 2 hướng địa lí Tây – Đông, trục tung là đường nối 2 hướng địa lí Nam – Bắc. Hướng dẫn trả lời Hình 2 14
+ Chọn Hà Nội làm mốc toạ độ, hệ toạ độ địa lí, nhìn trên bản đồ Việt Nam xác định được vị trí địa lí của thành phố Vinh cách Hà Nội 295 Km về phía Nam. Bài tập 3. Hoạt động trải nghiệm GPS (tên đầy đủ trong tiếng Anh là Global Positioning System) là hệ thống định vị toàn cầu nhằm xác định vị trí 1 điểm dựa vào hệ thống gồm nhiều vệ tinh bay trên quĩ đạo cách Trái đất 20.200 km được Mỹ xây dựng từ năm 1995. Cho tới nay hầu hết tất cả các thiết bị di động và thiết bị điện tử đã và đang sử dụng hệ thống này nhằm mục đích cá nhân ở mức độ nhất định. Em hãy sử dụng ứng dụng GPS trên điện thoại trải nghiệm thực tế dò đường từ nhà em ở địa chỉ số 6- Phan Đăng Lưu đến bảo tàng Xô Viết Nghệ Tĩnh ? Định hướng giải quyết vấn đề + GPS trên điện thoại thường sử dụng để: - Định vị vị trí của người dùng. - Dẫn đường, tìm đường đi, xem bản đồ mọi nơi trên thế giới. - Tính toán quãng đường đi, xác định vị trí khi chụp ảnh. + GV hướng dẫn HS tải phần mềm Google Map về điện thoại, từ đó yêu cầu HS sử dụng điện thoại vào phần mềm thảo luận, tìm hiểu thực hành cách chỉ đường. Bản thân tự trải nghiệm theo yêu cầu đề ra của Hình 3 bài toán như hình 3. Bài tập 4: Một trong những ứng dụng của việc đo tốc độ trong thực tế là sử dụng thiết bị bắn tốc độ để kiểm tra tốc độ của các phương tiện giao thông làm giảm bớt tai nạn giao thông đường bộ. Thiết bị bắn tốc độ tự động trên đường đơn giản chỉ là một camera theo dõi ô tô chạy trên đường như hình 4, ghi và tính thời gian ô tô chạy qua 2 vạch mốc trên mặt đường bằng tia laser nhờ thời gian phản hồi của ánh sáng từ lúc phát ra, tiếp xúc với vật thể di chuyển và dội ngược về máy. Loại máy này có thể phát ra chùm sáng trong 0,3- Hình 4. Hình ảnh camera lắp 0,7 giây và "khóa" mục tiêu trong phạm vi trên đường phố. 5m đến 10 m tuỳ theo cung đường. So sánh với tốc độ giới hạn của cung đường để phát hiện ô tô nào vượt quá tốc độ. 15
Nếu thời gian ô tô chạy từ vạch mốc 1 sang vạch mốc 2 cách nhau 5m là 0,35s. a. Tốc độ của ô tô là bao nhiêu? Tốc độ này là tốc độ trung bình hay tốc độ tức thời? b. Nếu tốc độ giới hạn của cung đường này là 60 km thì ô tô có vượt quá giới hạn tốc độ không? Định hướng giải quyết vấn đề + Khoảng cách giữa 2 vạch mốc là quãng đường ô tô đi được. Vận dụng công thức 𝑠 𝑣 = để tính tốc độ ô tô trên đoạn đường cần đo đạc. 𝑡 + Ở bài toán này GV cần cho HS phân biệt làm rõ 2 khái niệm tốc độ trung bình và tốc độ tức thời. Mặc dù tốc độ này đo được trên một đoạn đường 5m nhưng thời gian đo rất nhỏ nên trên một quỹ đạo chuyển động dài của vật ta xem đoạn đường đo được là rất nhỏ. Tốc độ đo được là tốc độ tức thời của ô tô. Các biển báo giao thông giới hạn về tốc độ thì giá trị tốc độ ấy là tốc độ tức thời nên khi tham gia giao thông trên các cung đường này các phương tiện tuyệt đối tuân thủ về giới hạn tốc độ tại mọi thời điểm (tốc độ tức thời) phải nằm trong giới hạn đã quy định. + Nhận xét: Bài toán này ngoài việc bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề cho HS còn góp phần bồi dưỡng năng lực đặc thù bộ môn đó là khám phá thế giới tự nhiên dưới góc nhìn Vật lí, giáo dục ý thức tham gia giao thông an toàn trên đường phố. Để giáo dục ý thức an toàn khi tham gia giao thông trên đường GV có thể giới thiệu cho HS biết về quy tắc “ 3 giây” khi xe đi trên đường cao tốc. Trên đường cao tốc thường có các biển báo khoảng cách giúp lái xe có thể ước lượng khoảng cách giữa các xe để giữ khoảng cách an toàn. Và khó ghi nhớ được đầy đủ bảng quy định khoảng cách giới hạn nên khi lái xe trên đường cao tốc, người ta có thể áp dụng quy tắc “3 giây” để tính gần đúng khoảng cách an toàn với xe trước. Khoảng cách an toàn (m) = tốc độ (m/s) ×3 (s) Bài tập 5. Xe ô tô tham gia giao thông trên quốc lộ có biển báo như hình 5 và di chuyển với tốc độ như bảng dưới. Tính khoảng cách an toàn tối thiểu giữa các phương tiện. Ô tô di chuyển với tốc độ như vậy có vi phạm quy định tốc độ không? Hình 5. Biển báo tốc độ trên đường cao tốc 16
Thời tiết Tốc độ di chuyển Khoảng cách an Vi phạm quy toàn tối thiếu định tốc độ Khi trời khô ráo 110 km/h Khi trời mưa 120 km/h Định hướng giải quyết vấn đề + Vận dụng quy tắc “3 giây” tính khoảng cách an toàn tối thiểu tương ứng với từng loại thời tiết. So sánh với giới hạn tốc độ cho phép để xác định phương tiện có vi phạm quy định tốc độ hay không. Bài tập 6. Một vận động viên bơi lội người Mỹ đã từng lập kỉ lục thế giới ở nội dung bơi bướm 100m và 200m với thời gian lần lượt là 49,82 s và 111,51 s. Em hãy lập luận và cho biết vận động viên này bơi nhanh hơn ở nội dung nào? Định hướng giải quyết vấn đề + Có thể so sánh các vật chuyển động Hình 6 nhanh hay chậm bằng 2 cách sau đây: 𝑠 Tính tốc độ chuyển động của vật theo công thức 𝑣 = . 𝑡 So sánh thời gian chuyển động của các vật với cùng một quãng đường. Bài tập 7. Một tàu ngầm sử dụng hệ thống phát sóng âm để đo độ sâu của biển. Hệ thống phát ra các sóng âm và đo thời gian quay trở lại của sóng âm sau khi chúng bị phản xạ tại đáy biển. Tại một vị trí trên mặt biển, thời gian mà hệ thống ghi nhận được là 0,15 s kể từ khi sóng âm được phát đi. Tính độ sâu mực nước biển biết tốc độ truyền sóng âm trong nước khoảng 1500 m/s. Hình 7. Hình ảnh mô phỏng phương pháp tính độ sâu của biển. 17
Định hướng giải quyết vấn đề + Nếu xem vận tốc truyền sóng âm là không đổi, em hãy tính quãng đường truyền âm từ lúc phát âm đến khi nghe âm phản xạ trở lại? Hướng dẫn giải Quãng đường truyền âm bằng 2 lần độ sâu mực nước biển: 2ℎ = 𝑣. 𝑡 = 1500.0,15. → ℎ = 112,5(𝑚) Bài tập 8. Hoạt động trải nghiệm: Chế tạo mô hình máy đo tốc độ gió Việc đo tốc độ gió trong thực tế là rất cần thiết. Trong sản xuất nông nghiệp đo tốc độ gió để biết được hướng gió, từ đó lợi dụng sức gió, hướng gió để phun thuốc trừ sâu hiệu quả, an toàn. Từ sự cần thiết của việc đo tốc độ, em hãy cùng bạn tìm hiểu và chế tạo mô hình máy đo tốc độ gió đơn giản. Hình 8. Dự báo thời tiết về tốc độ gió. Định hướng giải quyết vấn đề GV có thể tổ chức cho HS chế tạo mô hình máy đo tốc độ gió dưới hình thức dạy STEM trải nghiệm sau khi học xong bài thực hành đo tốc độ. Có thể thiết kế bài học STEM qua hệ thống các câu hỏi định hướng sau đây: + Tại sao khả năng dự đoán gió và các phần khác của thời tiết như nhiệt độ hoặc mưa lại quan trọng? + Nghiên cứu thời tiết cho công việc của ai? Làm thế nào để họ nghiên cứu thời tiết và làm thế nào để họ đưa ra dự đoán? + Hãy kể tên một số dụng cụ dùng để đo các thông số của thời tiết? + Để xác định tốc độ gió ta có thể đếm số vòng quay của một vật quay theo gió trong đơn vị thời gian. Em hãy đề xuất một số phương án chế tạo máy đo tốc độ gió dựa trên nguyên lí ấy? 18