SKKN xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học chương “động học chất điểm” vật lí 10 THPT - Pdf 30

MỤC LỤC

1


PHẦN I: MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong giai đoạn hiện nay, đất nước ta đang đứng trước những thời cơ và
thách thức to lớn, để tránh được nguy cơ tụt hậu, việc rèn luyện năng lực sáng tạo
cho thế hệ trẻ lại càng cần thiết và cấp bách hơn bao giờ hết. Trước hết việc rèn
luyện năng lực sáng tạo cho học sinh có thể được tiến hành ngay khi các em còn
ngồi trên ghế nhà trường được thông qua việc thực hiện các quá trình sư phạm,
việc dạy học các môn học khác nhau trong đó có môn vật lí theo nội dung và
phương pháp dạy học được đổi mới và phù hợp với thời đại.
Việc giảng dạy bài tập vật lí trong nhà trường không chỉ giúp học sinh
hiểu được một cách sâu sắc và đầy đủ những kiến thức quy định trong chương
trình mà còn giúp các em vận dụng những kiến thức đó để giải quyết những
nhiệm vụ của học tập và những vấn đề mà thực tiễn đã đặt ra. Muốn đạt được
điều đó, phải thường xuyên rèn luyện cho học sinh những kỹ năng, kỹ xảo
vận dụng kiến thức vào cuộc sống hằng ngày. Kỹ năng vận dụng kiến thức
trong bài tập và trong thực tiễn đời sống chính là thước đo mức độ sâu sắc và
vững vàng của những kiến thức mà học sinh đã thu nhận được. Bài tập vật lí
với chức năng là một phương pháp dạy học có một vị trí đặc biệt trong dạy
học vật lí ở trường phổ thông.
Trước hết, vật lí là một môn khoa học giúp học sinh nắm được qui luật
vận động của thế giới vật chất và bài tập vật lí giúp học sinh hiểu rõ những
qui luật ấy, biết phân tích và vận dụng những qui luật ấy vào thực tiễn. Trong
nhiều trường hợp mặt dù người giáo viên có trình bày tài liệu một cách mạch
lạc, hợp lôgic, phát biểu định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng yêu cầu,
qui tắc và có kết quả chính xác thì đó chỉ là điều kiện cần chứ chưa đủ để học
sinh hiểu và nắm sâu sắc kiến thức. Chỉ thông qua việc giải các bài tập vật lí

yếu sau:
- Phương pháp lí luận được sử dụng để xác lập các quan điểm của chỉ đạo
cơ bản của nghiên cứu.
- Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn.
- Sử dụng thống kê toán học để xử lí số liệu điều tra thực tế và thực nghiệm
sư phạm
3


6. Những đóng góp của nghiên cứu
- Sáng kiến góp phần làm sâu sắc thêm những vấn đề liên quan đến khái niệm
“ sáng tạo” và “ dạy học sáng tạo”.
- Đề xuất các nguyên tắc xây dựng bài tập sáng tạo vào chương “Động học
chất điểm” vật lí 10 THPT
- Khả năng sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo vào dạy học

4


PHẦN II: NỘI DUNG
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực trạng việc xây dựng
và sử dụng bài tập sáng tạo
1.1. Cơ sở lí luận về dạy học sáng tạo
1.1.1. Dạy học sáng tạo trong dạy học vật lí
Trong giới hạn đề tài này, dạy học sáng tạo được hiểu là dạy học nhằm bồi
dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh.
Trong khoa học, nếu phân loại theo sản phẩm sáng tạo, hoạt động
tư duy sáng tạo được chia thành phát minh và sáng chế. Áp dụng vào dạy học vật lí
ở trường phổ thông được chia thành hai dạng: Dạy học sinh phát minh lại định
luật,

hiện vấn đề cần giải quyết của người học).
- Rèn luyện kĩ năng giải quyết vấn đề
1.1.3. Tăng cường sử dụng phương tiện dạy học
Các phương tiện dạy học gồm các thiết bị dạy học, phòng bộ môn,
phòng thí nghiệm, vườn thí nghiệm, bàn ghế, các phương tiện kĩ thuật
Giáo án điện tử là phương tiện dạy học hiện đại, sử dụng hiệu quả khá cao.
Sử dụng các phương tiện dạy học một cách hợp lí không những giúp
học sinh có điều kiện nhận thức thế giới bên ngoài tốt hơn, rèn luyện tư duy sáng
tạo đồng thời giảm cường độ lao động của giáo viên. Phương tiện trực quan không
những cung cấp cho học sinh kiến thức bền vững, chính xác, mà còn gây hứng thú
học tập, tăng chú ý đối với bài học.
1.1.4. Đưa bài tập sáng tạo về vật lí vào dạy học
Để giải BTST, 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, học sinh phát hiện ra những cái chưa biết, những điều chưa biết đầy đủ
đối với học sinh. Loại bài tập này yêu cầu học sinh có khả năng đề xuất, đánh giá
theo ý kiến riêng của học sinh, vì vậy sẽ bồi dưỡng được năng lực tư duy sáng tạo
của học sinh.
1.1.5. Tác dụng của bài tập trong dạy học sáng tạo
Trong dạy học ở trường phổ thông bài tập vật lí có nhiều tác dụng như:
- Giúp cho việc ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức. Khi xây dựng kiến thức,
học sinh đã nắm được những cái chung, những khái niệm, những định nghĩa….là
6


những cái trừu tượng. Trong bài tập, học sinh phải vận dụng những kiến thức
khái quát, trừu tượng đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học
sinh nắm được những biểu hiện cụ thể của chúng trong thực tế. Ngoài những ứng
dụng quan trọng trong kĩ thuật, bài tập vật lí sẽ cho học sinh thấy những ứng
dụng muôn hình, muôn vẻ trong thực tiễn của những kiến thức đã học.

ở một số trường THPT, chúng tôi nhận thấy:
- Đa số các giáo viên cho rằng: Bài tập vật lí có vai trò quang trọng, tác dụng
to lớn trong dạy học vật lí. Ngoài việc cung cấp kiến thức cơ bản, luyện tập cho
học sinh kĩ năng vận dụng các công thức là kiểm tra, đánh giá kiến thức của học
sinh.
- 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 mức sáng tạo càng cao.
- Một số GV chưa hiểu về BTST, chưa biết soạn thảo BTST, thậm chí còn
chưa hiểu đã có sử dụng BTST vào dạy học hay chưa?
- Một số GV cho rằng không thể sử dụng BTST trong tiết học trên lớp
được, vì 45 phút là quá ít
Chương 2: Thực trạng vấn đề mà sáng kiến đề cập đến
2.1. Nhận thức của GV về BTST và việc sử dụng BTST trong DHVL
Thông qua việc tìm hiểu, nghiên cứu thực tế việc giảng dạy của giáo viên
ở một số trường THPT, chúng tôi nhận thấy:
Hiện nay để đáp ứng nhu cầu của học sinh với tình hình thi cử hiện tại đặc
biệt là hình thức thi trắc nghiệm các giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lí ở trường
THPT nói chúng và trường THPT Yên Phong số 2 nói riêng thường cố gắng
giảng dạy một cách thật chi tiết, chi tiết đến mức học sinh chỉ việc áp dụng các
công thức vào một dạng bài tập cụ thể.
Giáo viên đôi khi ngại tìm tòi xây dựng một hệ thống bài tập mới để phát
triển tính sáng tạo của học sinh trong học tập.
Nhiều giáo viên còn chưa hiểu rõ về bài tập sáng tạo và soạn thảo hệ
thống bài tập sáng tạo. Các giáo viên thường chú tâm phân loại hệ thống bài tập
theo chủ đề và thường mang nặng tính lí thuyết, ít vận dụng vào thực tế hoặc
ngữ cảnh có liên quan đến thực tế.
2.2. Nguyên nhân thực trạng
Nguyên nhân quan trọng nhất dẫn đến việc GV ít dạy BTST là do:
8


Không chính xác vì mọi đại lượng vật lí cần phải đo đạc mà đo đạc luôn
gặp sai số. Nếu đo ∆t quá nhỏ (gần bằng không) ta gặp những sai số rất lớn, thậm
chí lớn hơn cả ∆t do đó cần phải hiểu là chọn ∆t nhỏ nhưng vẫn còn đo được.
(NT tách khỏi)
Bài 2. Hãy đề ra phương án đo vận tốc trung bình của dòng nước của một đoạn
9


sông? Độ chính xác của phép đo phụ thuộc vào các yếu tố nào?
Hướng dẫn:
Một bạn đứng phía thượng nguồn và bạn khác đứng dưới. Bạn ở trên thả
một vật (quả bóng, miếng xốp….) đồng thời dùng tay báo hiệu. Bạn ở dưới bấm
đồng hồ cho đến khi quả bóng đến chỗ mình đứng thì dừng. Đo khoảng cách
giữa hai người, dùng công thức v =

S
t

Độ chính xác phụ thuộc vào đo S và t. Cần khoảng cách S đủ lớn.
Bài 3. Một vật chuyển động thẳng nhanh dần đều có vận tốc đầu bằng 0. Biết
trong giây thứ ba vật đi được 5 m. Hỏi trong giây thứ sáu vật đi được quãng
đường S bằng bao nhiêu? Giải bài toán bằng các cách có thể.
Hướng dẫn:
Cách 1: Áp dụng công thức của chuyển động thẳng nhanh dần đều, ta có:
∆S = S5 − S6
S6 là quãng đường đi được trong 6S đầu
S5 là quãng đường đi được trong 5S đầu
1
2


thẳng. (nhận thức kết hợp)
Bài 7. Hãy thiết kế phương án thí nghiệm minh họa tính tương đối của quĩ đạo
chuyển động?
Hướng dẫn
Một ống thủy tinh (ống nhựa trong) có đựng
nước

(dầu



độ

nhớt

cao

sẽ tốt hơn). Thả một viên bi vào, đồng thời dịch
chuyển ống theo phương ngang.
Đối với ống quĩ đạo của bi là đường thẳng,
đối với bảng quĩ đạo là một đường cong……….
(nhận thức kết hợp)
Bài 8. Một chiếc bè chiều rộng d trôi trên sông
với vận tốc v. Một người đi đều ngang bè từ mép này sang mép kia và quay trở lại
11


sau thời gian t. Tính độ dời và quãng đường của người đó đối với bờ sông và đối
với bè
y


x

O

x

O
Hình 1

Hình 2

x

O
Hình 3

- Đối với bè (hình 1)
+ Độ dời ∆x1 = 0
+ Quãng đường S1 = 2d.
- Đối với bờ sông (Hình 2,3)
+ Độ dời ∆x 2 = vt
+ Quãng đường S2 =

vt
vt
+ d + d + = 2d + vt (nhận thức tính linh động)
2
2
12

Hướng dẫn
Giải bài toán trong hệ quy chiếu gắn với mặt đất
- Chọn trục tọa độ Oy thẳng đứng hướng xuống dưới, gốc O tại vị trí hòn
đá bắt đầu rơi ra.
- Chọn gốc thời gian là lúc hòn đá bắt đầu rơi.
⇒ y0 = 0
Phương trình chuyển động của con-ten-nơ và của vật lần lượt là
13


y1 = v0 t
1
y 2 = v0 t + gt 2
2
1
Khi hòn đá chạm đất y 2 − y1 = 20 ⇒ gt 2 = 20 ⇒ t = 2(s)
2
Giải bài toán với hệ quy chiếu gắn với con-ten-nơ
- Chọn trục Oy gắn với con – ten-nơ thẳng đứng hướng xuống dưới, gốc O
tại vị trí vật rơi ra.
- Chọn gốc thời gian là lúc vật bắt đầu rơi
⇒ y0 = 0; v 0 = 0
1
Phương trình chuyển động của vật là y0 = gt 2
2
Khi hỏn đá chạm đất y0 = 20 ⇒ t = 2(s) (nhận thức linh động)
Bài 12 Một người muốn bơi qua sông theo quĩ đạo ngắn nhất từ điểm A đến điểm
B, tức là vuông góc với bờ sông. Người đó phải bơi dưới góc α so với đoạn
thẳng AB là bao nhiêu và cần bao nhiêu thời gian để vượt qua quãng đường đó,
nếu vận tốc bơi đối với nước là v1, vận tốc của nước đối với bờ là v2 và chiều rộng


Trái Đất?
Hướng dẫn
Vệ tinh địa tính, tức luôn cố định trên bầu trời Việt Nam. Muốn làm được
điều đó vệ tinh phải có chu kỳ quay bằng chu kỳ quay của trái đất bằng 24 giờ. Sử
dụng các công thức tính gia tốc trọng trường và công thức của chuyển động tròn
đều ta tính được độ cao của vệ tinh so với tâm trái đất.
Bài 14. Thiết kế phương án thí nghiệm để biết khả năng bền vững của vỏ chiếc
máy bay (hay ô tô) khi chuyển động ở một vận tốc cho trước.
Hướng dẫn
Đặt vỏ máy bay (hoặc ô tô) vào một căn phòng (hình ống càng tốt).
Dùng hệ thống quạt công suất cao thổi vào các mô hình đó. Vận tốc của gió khi
này cũng chính là vận tốc của máy bay khi bay trong không khí. Thí nghiệm
này cho biết thân máy bay (ô tô) chịu được vận tốc tối đa là bao nhiêu mà không
rung. (nhận thức đảo ngược)
Bài 15. Thiết kế phương án cơ cấu đo vận tốc của ô tô trước khi xuất xưởng mà
không cần cho ô tô chuyển động trên đường.
Hướng dẫn
Cho ô tô chuyển động trên các trục có thể quay tự do( Việc giải quyết bài
toán dựa vào nguyên tắc sáng tạo đảo ngược)
Lốp ô tô

Trục quay tự do
3.2. Giáo án dạy 3 tiết bài tập
2.2.1 Giáo án 1
Tiết 7: BÀI TẬP
I. Mục tiêu :
1. Kiến thức
Củng cố kiến thức về chuyển động thẳng biến đổi đều.
2. Kĩ năng:

Nội dung
giáo viên
- Nêu đề bài tập 3 Bài 3: Vận tốc của một chất điểm
SGK vật lí 10 chuyển động dọc theo trục Ox cho bởi
hệ thức v = (15 − 8t)m / s . Hãy xác định

NC- trang 28.

gia tốc, vận tốc của chất điểm lúc t=2s
và vận tốc trung bình của chất điểm
trong khoảng thời gian từ t=0 s đến
t=2 s
- HS trả lời

-Yêu

cầu

HS

phân tích các dữ
16


kiện

đề

cho, tóm tắt và
nêu các công thức

tô theo đà lên dốc. Nó luôn luôn chịu một
gia tốc ngược chiều với vận tốc đầu bằng 2
m/s2 trong suốt quá trình lên dốc và xuống

HS dốc.
phân tích các dữ a) Viết phương trình chuyển động của ô tô,
lấy gốc tọa độ x=0 và gốc thời gian t=0 lúc
kiện
đề
cho, tóm tắt và xe ở vị trí chân dốc.
-Yêu

- HS trả lời

cầu

nêu các công thức b) Tính quãng đường xa nhất theo sườn
cần giải, các bước dốc mà ô tô có thể lên được.
- HS giải

giải

c) Tính thời gian đi hết quãng đường đó.
17


d) Tính vận tốc của ô tô sau 20 s. Lúc đó ô
tô chuyển động theo chiều nào?
Giải:
Chọn:

Bài tập sáng tạo: một vật chuyển động
thăng nhanh dần đều có vận tốc ban đầu
bằng 0. Biết trong giây thứ 3 vật đi được
5m. Hỏi trong giây thứ sáu vật đi được
quãng đường bằng bao nhiêu? Giải bài
toán bằng các cách có thể.
Giải
Cách 1: Áp dụng công thức của chuyển
18


động nhanh dần đều ta có ∆S = S6 − S5
+ S6 là quãng đường đi được trong 6 giây
đầu.
+ S5 là quãng đường đi được trong 5 giây
đầu.
- Với công thức
1
1
S = v 0 t + at 2 ⇒ S = at 2 ⇒ a = 2m / s 2
2
2
1
2
- ∆S = a  t 2 − ( t − 1)  ⇒ ∆S = 11m
2
Cách 2: Quãng đường đi được trong giây
thứ nhất, giây thứ hai, giây thứ 3….lần lượt
là ∆S1 , ∆S2 ....
Ta chứng minh được ∆S1 : ∆S2 : ∆S3 :..... tỉ

- Vận dụng linh hoạt các công thức để giải BTST.
II. Chuẩn bị :
1. Học sinh:
Ôn lại các kiến thức về tính tương đối của chuyển động. Công thức cộng
vận tốc.
2. Giáo viên:
Chuẩn bị một số bài tập tiêu biểu và câu hỏi hướng dẫn học sinh giải bài
tập.
III. Tiến trình bài giảng
Hoạt động của
học sinh
- Đọc đề bài

Hoạt động của
Nội dung
giáo viên
- Nêu đề bài bài 2 Bài 2: Một chiếc thuyền chuyển động
SGK vật lí 10 ngược dòng với vận tốc 14km/h so với mặt
nâng cao trang 48. nước. Nước chảy với vận tốc 9km/h so với
bờ. Hỏi vận tốc của thuyền so với bờ? Một

- Học sinh trả lời - Yêu cầu học sinh em bé đi từ đầu thuyền với vận tốc 6km/h
phân tích các dữ so với thuyền hỏi vận tốc của em bé so với
kiện, tóm tắt và bờ.
nêu công thức cần
để giải bài tập
- Học sinh giải
bài tập

Giải:

chiều với dòng sông
- Vận tốc của bé so với bờ
r
r
r
v be/b = v be/t + v t/b (2)
Chiếu (2) lên chiều dương ta có:
v be/b = v t/b − vbe/ t ⇒ v tb = 5 − 6 = −1km / h
Vậy so với bờ em bé chuyển động với vận
tốc 1km/h, em bé chuyển động xuôi dòng

- Đọc đề bài

Bài 4: Một xuồng máy dự định mở máy
- Nêu đề bài bài cho xuồng chạy ngang con sông rộng
tập 4 SGK vật lí 240m, mũi xuồng luôn vuông góc với bờ
10 nâng cao trang sông. Nhưng do cước chảy nên xuồng sang

- Học sinh trả lời 48

đến bờ bên kia tại một địa điểm cách bến
dẹ định 180m về phía hạ lưu và mất một

- Yêu cầu học sinh phút.
y XácB định vậnB tốc của Bxuồng so với
B
C
phân tích các dữ bờ sông.
- Học sinh giải kiện để tóm tắt và Giải
21


tập, đọc đề bài
- Phát phiếu học
tập cho học sinh
và làm bài tập cho
học sinh.
- Học sinh trả lời

trên dòng sông với vận tốc v. Một người đi
đều ngang từ mép bè nay sang mép bè kia
và quay trở lại trong thời gian t. Tính độ
dời và quãng đường của người đó đối với
bờ sông và đối với bè.
Giải:

- Yêu cầu học sinh
nêu các dữ kiện và
yêu cầu của bài
toán

- Đối với bè độ dời bằng 0 còn quãng
đường dịch chuyển S1 = 2d
- Đối với bờ độ dời ∆x = vt, còn quãng
22


đường S2 = 2

v2t 2
+ d2

Hoạt động của Trợ giúp của giáo
học sinh
- Đọc đề bài

Nội dung
viên
- Nêu bài tập 2 SGK Bài 2: Kim giờ của đồng hồ dài bằng ¾
vật lí 10 nâng cao kim phút. Tìm tỉ số giữa vận tốc góc của
trang 40

hai kim và tỉ số giữa vận tốc dài của điểm

- Học sinh trả - Em hãy cho biết đầu mút của hai kim?
23


lời

chu kỳ của kim giờ Giải
và kim phút?

Chu kì của kim giờ là T1 = 12h
Chu kì của kim phút là T2 = 1h
Vận tốc góc của kim giờ là:
ω1 =

2π 2π
=
T 1 12


Giải
lời
- Bán kính của vệ tinh đến tâm của trái
- Học sinh giải

đất là:

bài tập

R = 6400 + 300 = 6700 (km)
- Vận tốc góc là:
ω=

v
7,9
=
= 3.10−7 (rad / s)
R 6700

- Chu kỳ là: T =
- Tần số là f =


= 2,1.107 (s)
ω

1
= 0,77.10−7 (vòng/s)
T
24

- Học sinh trả

Hai xe ô tô đồng thời xuất phát từ hai địa

lời

điểm A và B cách nhau 4km. Xe đi từ B
chuyển động thẳng đều với vận tốc
- Bài toán có mấy 54km/h; Xe đi từ A với vận tốc ban đầu
cách giải.

54km/h chuyển động với gia tốc 0,2 m/s2.
Sau bao lâu xe thứ hai đuổi kịp xe thứ

- Học sinh trả

nhất. Chon hệ quy chiếu ở đâu bài toán

lời

có lời giải nhanh hơn? Có nhận xét gì về
kết quả của bài toán với các hệ quy chiếu
khác nhau?
Giải:
Cách 1: Chọn hệ quy chiếu gắn với mặt
đất. Gốc tọa độ trùng với A, chiều dương
là chiều từ A đến B. Gốc thời gian là lúc
hai xe chuyển động qua A và B.
- Phương trình chuyển động của hai xe
lần lượt là:


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status