BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Ngơ Thị Hồng Hạnh
MỘT NGHIÊN CỨU DIDACTIC VỀ DẠY HỌC
VECTƠ Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG:
VECTƠ HÌNH HỌC VÀ VECTƠ VẬT LÝ
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
Thành phố Hồ Chí Minh – 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Ngơ Thị Hồng Hạnh
MỘT NGHIÊN CỨU DIDACTIC VỀ DẠY HỌC
VECTƠ Ở TRƯỜNG PHỔ THƠNG:
VECTƠ HÌNH HỌC VÀ VECTƠ VẬT LÝ
Chun ngành : Lý luận và phương pháp dạy học mơn Tốn
Mã số
: 60 14 10
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. LÊ THỊ HỒI CHÂU
MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
1.Lý do chọn đề tài ........................................................................................................ 1
2. Lý thuyết tham chiếu ................................................................................................. 2
3. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................. 3
4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 3
5. Tổ chức của luận văn ................................................................................................. 3
CHƯƠNG 1: NGHIÊN CỨU QUAN HỆ THỂ CHẾ VỚI VECTƠ
HÌNH HỌC ................................................................................................. 4
1.1. Vectơ trong các chương trình hình học THPT trước năm 2006 ............................ 4
1.2. Vectơ trong chương trình hình học hiện hành........................................................ 4
1.2.1. Vectơ với tư cách là đối tượng trong sách giáo khoa hiện hành .................... 5
1.2.2. Vectơ với tư cách là công cụ trong sách giáo khoa hiện hành ....................... 7
1.2.3. Các tổ chức toán học liên quan đến vectơ ...................................................... 9
1.3. Kết luận ................................................................................................................ 18
CHƯƠNG 2: VECTƠ TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ Ở TRƯỜNG
PHỔ THÔNG ........................................................................................... 19
2.1. Vectơ trong chương trình Vật lý hiện hành.......................................................... 19
2.2. Vectơ trong SGK Vật lý hiện hành ...................................................................... 20
2.2. 1. Vectơ trong SGK Vật lý 8 và SGK Vật lý 9 .................................................. 20
2.2.2. Vectơ trong SGK Vật lý 10 ............................................................................ 21
2.2.3. Vectơ trong SGK Vật lý 11 ............................................................................ 24
2.2.4. Vectơ trong SGK Vật lý 12 ............................................................................ 26
2.3. Các tổ chức vật lý liên quan đến vectơ ................................................................ 28
2.4. Kết luận: ............................................................................................................... 50
CHƯƠNG 3 : NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ................................ 52
3.1. Đối tượng thực nghiệm: ....................................................................................... 52
3.2. Giới thiệu bài thực nghiệm: .................................................................................. 52
Sách giáo viên
MỞ ĐẦU
1.Lý do chọn đề tài
Vectơ là một trong những khái niệm nền tảng của nhiều ngành toán học hiện đại, như
đại số tuyến tính, hình học giải tích, hình học vi phân, ... Nó còn mang lại một công cụ hiệu
quả cho việc nghiên cứu hình học sơ cấp. Không chỉ trong phạm vi toán học, vectơ còn
được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực của vật lý và kỹ thuật.
Ở Việt Nam, khái niệm vectơ được đưa vào từ đầu năm lớp 10 của chương trình toán
học phổ thông nhằm cung cấp cho học sinh một công cụ mới để nghiên cứu hình học, đồng
thời phục vụ cho việc học môn vật lý. Cụ thể là vectơ được sử dụng ở cả ba lớp 10, 11, 12
để biểu diễn và nghiên cứu các đại lượng vật lý. Trong khuộn khổ của luận văn chúng tôi
quy ước dùng các thuật ngữ vectơ vật lý và vectơ hình học để nói về các vectơ được dùng
tương ứng trong hai phạm vi khoa học này.
Liên quan đến khái niệm vectơ, chúng tôi tìm thấy một số công trình nghiên cứu
didactique đề cập đến phương diện đối tượng cũng như phương điện công cụ của nó: Lê Thị
Hoài Châu (Luận án tiến sĩ, 1997), Đỗ Công Đoán (Luận văn thạc sĩ, 2002), Võ Hoàng
(Luận văn thạc sĩ, 2002), Hoàng Hữu Vinh (Luận văn thạc sĩ, 2002). Kết quả nghiên cứu
của các công trình này cho thấy học sinh gặp khó khăn trong việc chiếm lĩnh khái niệm
vectơ cũng như sử dụng công cụ vectơ trong phạm vi hình học. Cụ thể, tác giả Lê Thị Hoài
Châu đã vạch ra những khó khăn mà học sinh thường gặp khi học tập phần vectơ:
-
Khó khăn trong việc vượt ra khỏi mô hình mêtric để xem xét các đặc trưng định
hướng của vectơ.
-
thuyết didactic, cụ thể là thuyết nhân học.
Trong thuyết nhân học, chúng tôi sẽ sử dụng các khái niệm “quan hệ thể chế”, “quan hệ cá
nhân” và “praxéologie ”.
Để thuận lợi trong việc trình bày, từ nay về sau chúng tôi quy ước gọi:
I1: là thể chế dạy học hình học THPT theo chương trình và sách giáo khoa hiện hành.
I2 : là thể chế dạy học vật lí ở trường phổ thông theo chương trình và sách giáo khoa hiện
hành.
Nghiên cứu quan hệ thể chế sẽ cho chúng tôi biết đối tượng tri thức “vectơ” xuất hiện ở
đâu, tồn tại như thế nào, có vai trò gì trong các thể chế I1 và I2. Nghiên cứu quan hệ cá nhân
học sinh với đối tượng “vectơ trong vật lý” sẽ cho chúng tôi biết cách hiểu của học sinh về
khái niệm vectơ, từ đó trả lời cho câu hỏi “ Khi sử dụng công cụ vectơ trong vật lí học sinh
gặp phải những thuận lợi và khó khăn gì?”. Mối quan hệ thể chế, quan hệ cá nhân được xác
định thông qua việc nghiên cứu các “praxéologie ”.
3. Mục đích nghiên cứu
Trong phạm vi lý thuyết tham chiếu đã chọn chúng tôi cụ thể hóa những câu hỏi khởi
đầu mà việc trả lời chúng chính là mục đích của đề tài:
Q1. Trong thể chế I1, mối quan hệ thể chế với khái niệm vectơ có những đặc trưng
cơ bản nào?
Q2. Trong thể chế I2, mối quan hệ thể chế với đối tượng vectơ có những đặc trưng
cơ bản nào? Vectơ được đưa vào ra sao, gắn với những nghĩa gì, được sử dụng như thế nào
trong vật lý? Những tổ chức vật lý có liên quan đến vectơ ? Những kiểu nhiệm vụ nào đòi
hỏi học sinh hiểu đúng khái niệm vectơ đặc biệt là hai đặc trưng định hướng của vectơ?
Q3. Những khó khăn mà học sinh gặp phải khi sử dụng công cụ vectơ trong vật lí?
4. Phương pháp nghiên cứu
- Trước hết, chúng tôi phân tích chương trình và sách giáo khoa hình học hiện hành
nhằm thấy được mối quan hệ thể chế đối với đối tượng vectơ trong thể chế I1. Trên cơ sở
tham khảo kết quả nghiên cứu về vectơ trong các chương trình cải cách giáo dục và chương
1.1. Vectơ trong các chương trình hình học THPT trước năm 2006
Trước hết vectơ được nghiên cứu với tư cách là đối tượng toán học trong chương
trình hình học 10. Cụ thể, chương trình đưa vào khái niệm vectơ, các phép toán vectơ, tọa
độ của vectơ. Tiếp đến, vectơ được sử dụng làm công cụ để xây dựng định nghĩa tọa độ của
điểm. Sau đó, công cụ vectơ được dùng để nghiên cứu các hệ thức lượng, các phép dời hình
và đồng dạng. Các kiến thức vectơ trong mặt phẳng ở chương trình hình học 10 được dùng
làm cơ sở để đưa vào phương pháp tọa độ trong mặt phẳng và trong không gian trong
chương trình hình học 12.
1.2. Vectơ trong chương trình hình học hiện hành
Về mặt cấu trúc, trong chương trình hình học hiện hành có một số thay đổi về trình tự
đưa vào các kiến thức. Ở chương trình hình học 10 phần các phép dời hình và phép đồng
dạng được đưa lên chương trình hình học 11, thay vào đó là phần phương pháp tọa độ trong
mặt phẳng từ chương trình hình học lớp 12 trước kia đưa vào cuối lớp 10.Tuy nhiên so với
các chương trình cũ mục đích của việc dạy học vectơ không thay đổi, nó được đưa vào
nhằm cung cấp cho học sinh một phương pháp mới để nghiên cứu hình học: phương pháp
vectơ. Qua đó, trong chương trình hình học 10, trước hết vectơ cũng được nghiên cứu với tư
cách là đối tượng. Sau đó, công cụ vectơ được dùng để chứng minh các hệ thức lượng trong
tam giác, đồng thời xây dựng phương pháp tọa độ trên mặt phẳng. Trong chương trình hình
học 11, công cụ vectơ được sử dụng để nghiên cứu các phép biến hình. Nếu như trong các
chương trình hình học trước năm 2006, ở chương trình hình học 11, phần hình học không
gian được nghiên cứu hoàn toàn bằng phương pháp tổng hợp thì trong chương trình hiện
hành khái niệm vectơ trong không gian được đưa vào ngay từ lớp 11 nhằm cung cấp thêm
công cụ để nghiên cứu một số nội dung của phần hình học không gian. Cụ thể là quan hệ
vuông góc trong không gian. Sau đó công cụ vectơ tiếp tục được sử dụng làm cơ sở để đưa
vào phương pháp tọa độ trong không gian ở chương trình hình học 12.
Như vậy với sự thay đổi về cấu trúc của chương trình hình học hiện hành thì phương pháp
vectơ được đề cập đến xuyên suốt từ lớp 10 đến lớp 12 mà không bị gián đoạn ở lớp 11 như
phương, mô tả hai vectơ cùng hướng, định nghĩa độ dài (hay môđun) của vectơ, cuối cùng
định nghĩa hai vectơ bằng nhau. Trong đó khái niệm vectơ tự do có thể được đưa vào một
cách tường minh hay ngầm ẩn . Khi nghiên cứu SGK hiện hành chúng tôi thấy rằng về cơ
bản không có sự thay đổi trong việc đưa vào khái niệm vectơ so với các SGK trước năm
2006. Ở đây khái niệm vectơ cũng được đưa vào thông qua khái niệm vectơ buộc. Khái
niệm vectơ tự do không được trình bày tường minh. Theo các tác giả: “Vì lí do sư phạm khi
định nghĩa vectơ, ta không đề cập đến khái niệm vectơ tự do. Tuy nhiên khi định nghĩa hai
vectơ bằng nhau giáo viên cần hiểu hai vectơ này cùng thuộc một lớp tương đương và sau
khi xây dựng tọa độ của vectơ thì tất cả các vectơ bằng nhau đều có cùng một tọa độ, như
vậy thông qua tọa độ ta đã dùng các vectơ tự do” (SGV hình học 10 trang 23)
Sau khi định nghĩa và nêu ra các tính chất của phép nhân vectơ với một số SGK đưa ra
mệnh đề về việc phân tích một vectơ qua cơ sở:
“Cho hai vectơ a và b không cùng phương. Khi đó mọi vectơ x đều phân tích một
cách duy nhất theo hai vectơ a và b , nghĩa là có duy nhất cặp số h, k sao cho
=
x ha + kb .”(SGK hình học 10 trang 16)
Vai trò của định lí này được chương trình khẳng định là cơ sở để xây dựng phương pháp tọa
độ trong không gian:
“ Định lí 2 này là một định lí quan trọng vì dựa vào định lí này người ta mới xây
dựng được khái niệm tọa độ của vectơ và tọa độ của điểm trong không gian. Điều đó
đặt nền móng cho sự hình thành việc nghiên cứu hình học bằng phương pháp tọa độ
trong không gian.”(SGV hình học 11 trang 90)
1.2.2. Vectơ với tư cách là công cụ trong sách giáo khoa hiện hành
II.2.1. Công cụ vectơ trong SGK hình học 10
Công cụ vectơ được dùng để chứng minh các hệ thức lượng trong tam giác, đồng thời
xây dựng phương pháp tọa độ trên mặt phẳng. Để đưa vào các hệ thức lượng trong tam giác,
trước hết SGK đưa vào khái niệm tích vô hướng của hai vectơ và ứng dụng của tích vô
hướng để tính độ dài của vectơ, góc giữa hai vectơ, khoảng cách giữa hai điểm. Nhờ đó, các
tác giả chứng minh định lí côsin, công thức độ dài đường trung tuyến trong tam
giác…Trong các ứng dụng của tích vô hướng, SGK có đề cập đến ứng dụng trong vật lý:
“Trong vật lí, ta biết rằng nếu có một lực F tác động lên một vật tại
điểm O và làm
cho vật đó di chuyển một quãng đường s = OO’ thì công A của lực F được tính theo
công thức:
A = F . OO ' cos ϕ (hình 2.8) trong đó | F | là cường độ của lực F tính bằng Niutơn
u
cặp số
góc của A lên Ox và Oy. Ta có OA
= OA1 + OA2 và
j
O i
A1
duy nhất (x;y) để OA1 = xi , OA2 = y j . Như vậy
u= xi + y j . Cặp số (x;y) duy nhất đó được gọi là tọa độ của vectơ u đối với hệ tọa
độ Oxy và viết u = ( x; y ) . Số thứ nhất x gọi là hoành độ, số thứ hai gọi là tung độ của
vectơ u ” (SGK hình học 10 trang 23)
Ở đây sự duy nhất của cặp số (x; y) là do sự phân tích duy nhất của một vectơ qua cơ sở.
Sau khi đã đưa khái niệm tọa độ của vectơ thì vectơ được biểu diễn thông qua tọa độ của nó
và các phép toán vectơ cũng được thực hiện trên tọa độ các vectơ.
Tọa độ của điểm được định nghĩa như sau:
“Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho một điểm M tùy
Tọa độ của vectơ OM đối với hệ trục Oxy được gọi
tính chất của phép tịnh tiến, phép đối xứng tâm và phép vị tự. Một điểm khác biệt so với các
SGK trước năm 2006 là trong SGK hiện hành có đưa vào biểu thức tọa độ của một số phép
biến hình: phép tịnh tiến, phép đối xứng trục, phép đối xứng tâm. Khi đó phương pháp tọa
độ được sử dụng trong việc xác định ảnh của các đối tượng điểm, đường thẳng, đường tròn
qua các phép biến hình trên.
Để nghiên cứu quan hệ vuông góc trong không gian, SGK đưa vào khái niệm tích vô
hướng của hai vectơ trong không gian và vectơ chỉ phương của đường thẳng. Từ đó công cụ
vectơ được dùng để chứng minh hai đường thẳng vuông góc và điều kiện để đường thẳng
vuông góc với mặt phẳng.
Trên cơ sở khái niệm vectơ trong không gian được giới thiệu ở Hình học 11, trong
SGK Hình học 12 xây dựng phương pháp tọa độ trong không gian. Các khái niệm hệ trục
tọa độ, tọa độ của vectơ, tọa độ của điểm đối với hệ trục được xây dựng hoàn toàn tương tự
như trong mặt phẳng. Các khái niệm phương trình tổng quát của mặt phẳng, phương trình
tham số của đường thẳng, công thức tính khoảng cách từ một điểm đến một mặt phẳng được
xây dựng dựa vào vectơ thông qua các khái niệm vectơ pháp tuyến của mặt phẳng, vectơ chỉ
phương của đường thẳng. Ngoài ra việc xét vị trí tương đối giữa hai mặt phẳng, giữa hai
đường thẳng cũng dựa vào kiến thức vectơ.
1.2.3. Các tổ chức toán học liên quan đến vectơ
Như trong phần phân tích chương trình đã chỉ ra, trong các SGK Hình học 11 và 12
công cụ vectơ chủ yếu được sử dụng để xây dựng các kiến thức trong phần lý thuyết, đồng
thời được sử dụng để chứng minh hai đường thẳng vuông góc trong phần bài tập ở SGK
hình học 11. Do đó trong phần này chúng tôi chỉ phân tích SGK Hình học 10, 11 nhằm làm
rõ vai trò của vectơ trong các tổ chức toán học liên quan đến vectơ. Nghiên cứu các SGK
này chúng tôi thấy các tổ chức toán học được hình thành từ những kiểu nhiệm vụ cơ bản
sau:
T1
Xác định vectơ (Xác định phương, hướng, độ dài của vectơ)
T2
Chứng minh hai đường thẳng vuông góc
So với các SGK trước năm 2006, trong SGK hiện hành đã bỏ đi các kiểu nhiệm vụ:
Tìm tỉ số một điểm chia một đoạn thẳng
Chứng minh một đường thẳng di động đi qua một điểm cố định
Chứng minh các đường thẳng đồng quy.
Dưới đây chúng tôi sẽ làm rõ những tổ chức toán học được thiết lập trong SGK từ các kiểu
nhiệm vụ này. Khi phân tích, chúng tôi sẽ dừng ở thành phần công nghệ, vì chúng là các tổ
chức toán học bộ phận đều có chung Θ là lý thuyết vectơ và tập số thực R với các phép toán
đại số.
Tổ chức toán học gắn với T1 - Xác định vectơ (Xác định phương, hướng, độ dài của
vectơ)
T1 gồm các kiểu nhiệm vụ con sau đây :
• T 11 : Tìm vectơ cùng phương hoặc cùng hướng với một
B
bằng một vectơ cho trước.
Ví dụ: Cho lục giác đều ABCDEF có tâm O.
a) Tìm các vectơ khác vectơ 0 và cùng phương với
b)Tìm các vectơ bằng vectơ AB
vectơ hoặc
C
A
BC .
Kỹ thuật t 12 : dựa vào định nghĩa tổng và hiệu của hai vectơ để vẽ vectơ tổng và
vectơ hiệu. Dựa vào tính chất hình học của hình để tính độ dài của các vectơ này.
Công nghệ θ 12 : định nghĩa tổng và hiệu của hai vectơ.
Tổ chức toán học gắn với T2 - Xác định tọa độ của vectơ
T2 cũng gồm hai kiểu nhiệm vụ con.
• T 21 : Tìm tọa độ của một vectơ biểu thị theo hai vectơ đơn vị của hệ trục tọa độ Đề-cac
vuông góc.
Ví dụ: Tìm tọa độ của các vectơ sau:
a) a = 2i
a) Tìm tọa độ của vectơ u = 3a + 2b − 4c
b) Tìm tọa độ vectơ x sao cho x + a = b − c
Kỹ thuật τ 22 : Tính tọa độ của vectơ bằng cách dùng công thức tọa độ của các vectơ
u + v, u − v, ku .
Công nghệ θ 22 : định nghĩa tọa độ của vectơ, tọa độ của các vectơ u + v, u − v, ku .
Tổ chức toán học gắn với T3 - Chứng minh một đẳng thức vectơ
Kỹ thuật:
τ 31 : Biến đổi vế này thành vế kia bằng cách dùng quy tắc 3 điểm
và CD của tứ giác ABCD. Chứng minh rằng: 2MN = AC + BD = BC + AD
Tổ chức toán học gắn với T4 - Tính tích vô hướng
a) Có hai kiểu nhiệm vụ con gắn với T4:
T 41 : Cho trước độ dài đoạn thẳng, số đo góc. Tính tích vô hướng
T 42 : Cho tọa độ vectơ, tính tích vô hướng
b) Kỹ thuật:
τ 41 : dùng định nghĩa
τ 42 : dùng biểu thức tọa độ của tích vô hướng
c) Công nghệ θ 4 :
Định nghĩa tích vô hướng
Các tính chất của tích vô hướng
d)Ví dụ:
(Kiểu nhiệm vụ T 41 , kỹ thuật τ 41 ) Cho tam giác vuông cân ABC có AB = AC = a.
Tính các tích vô hướng AB. AC , AC.CB
(Kiểu nhiệm vụ T 42 , kỹ thuật τ 42 ) Trong mặt phẳng Oxy cho vectơ a = (-3;1) và
b =(2;2), hãy tính tích vô hướng a . b
Tổ chức toán học gắn với T5 - Phân tích (biểu thị) một vectơ qua hai vectơ không cùng
- Mệnh đề: “Cho hai vectơ a và b không cùng phương. Khi đó mọi vectơ x đều
phân tích một cách duy nhất theo hai vectơ a và b , nghĩa là có duy nhất cặp số h, k
sao cho =
x ha + kb .”
- Quy tắc ba điểm
- Nhận xét: “ Hai vectơ bằng nhau khi và chỉ khi chúng có hoành độ bằng nhau và
tung độ bằng nhau”
- Công thức tính tọa độ của các vectơ u + v, u − v, ku
Tổ chức toán học gắn với T6 - Xác định một điểm hoặc một tập hợp điểm thỏa một hệ
thức vectơ
Kỹ thuật τ 6 : Dùng quy tắc ba điểm, hệ thức trung điểm hoặc hệ thức trọng tâm để rút
0
- Hệ thức trung điểm: I là trung điểm của đoạn thẳng AB khi và chỉ khi IA + IB =
- Tích của vectơ với một số và các tính chất
- Điều kiện để ba điểm thẳng hàng:”Ba điểm phân biệt A, B, C thẳng hàng khi và chỉ
khi có số k khác 0 để AB = k AC
Ví dụ: Cho tam giác ABC. Tìm điểm M sao cho MA + MB + 2MC =
0
Tổ chức toán học gắn với T7: chứng minh hai điểm trùng nhau
a) Có hai kiểu nhiệm vụ con của T7 được xem xét trong SGK:
T 71 : Chứng minh các đoạn thẳng có cùng trung điểm
T 72 : Chứng minh hai tam giác có cùng trọng tâm
b)Kỹ thuật:
điểm của hai đoạn thẳng AD và BC trùng nhau.
(Kiểu nhiệm vụ t 72 , kỹ thuật τ 71 ) Cho lục giác ABCDEF. Gọi M, N, P, Q, R, S lần
lượt là trung điểm của các cạnh AB, BC, CD, DE, EF, FA. Chứng minh rằng hai tam
giác MPR và NQS có cùng trọng tâm.
(Kiểu nhiệm vụ t 72 , kỹ thuật τ 72 )
Cho các điểm A(-4;1), B’(2;4), C’(2;-2) lần lượt là
trung điểm các cạnh BC, CA và AB của tam giác ABC. Tính tọa độ các đỉnh của tam
giác ABC. Chứng minh rằng trọng tâm của các tam giác ABC và A’B’C’ trùng nhau.
Tổ chức toán học gắn với T8 - chứng minh ba điểm thẳng hàng
Kỹ thuật τ 8 : Để chứng minh ba điểm A, B, C thẳng hàng người ta làm như sau:
-Phân tích các vectơ AB, AC theo một hệ vectơ nào đó
-So sánh và rút ra AB = k AC
-Kết luận A, B, C thẳng hàng
Công nghệ θ 8 :
- Định nghĩa tích của một vectơ với một số
- Tính chất của phép nhân vectơ với một số
- Điều kiện để ba điểm thẳng hàng: ba điểm phân biệt A, B, C thẳng hàng khi và chỉ
Công nghệ θ 9 :
- Định nghĩa tích vô hướng
- Các tính chất của tích vô hướng
- Chú ý: a.b = 0 ⇔ a ⊥ b
- Biểu thức tọa độ của tích vô hướng
Ví dụ: Cho tứ diện ABCD có AB ⊥ AC và AB ⊥ BD. Gọi P và Q lần lượt là trung
điểm của AB và CD. Chứng minh rằng AB và PQ là hai đường thẳng vuông góc.
Thống kê số bài tập tương ứng với các kiểu nhiệm vụ
Kiểu nhiệm vụ
Ví dụ
Bài tập
Tổng cộng
T1
1
6
7
3
3
T7
3
3
T8
1
T9
1
1
6
7
Nhận xét
- Kiểu nhiệm vụ T1 nhằm giúp cho học sinh hiểu các khái niệm về vectơ, các đặc trưng của
vectơ (phương, hướng, độ dài), vectơ bằng nhau, vectơ đối và các phép toán vectơ.
Các kỹ thuật giải quyết các nhiệm vụ của kiểu nhiệm vụ này được rút ra từ yếu tố công nghệ
được trình bày tường minh trong phần lý thuyết. Trong tất cả các bài tập vấn đề xác định
trước tọa độ. Không có bài tập nào cho bằng ngôn ngữ hình học tổng hợp. Kỹ thuật để giải
quyết đơn giản chỉ áp dụng trực tiếp định nghĩa và các công thức.
- Kiểu nhiệm vụ T3 giúp học sinh rèn luyện kỹ năng biến đổi một hệ thức vectơ thành một
hệ thức vectơ. Tương tự như ở các SGK trước năm 2006, số lượng bài tập thuộc kiểu nhiệm
vụ này nhiều hơn so với các kiểu nhiệm vụ khác. Điều này cho thấy yêu cầu rèn luyện kỹ
năng biến đổi các hệ thức vectơ là một yêu cầu trọng tâm. Kỹ thuật giải quyết kiểu nhiệm vụ
này không được đưa ra tường minh mà chỉ ngầm ẩn qua lời giải các ví dụ và bài tập.
- Mục đích của kiểu nhiệm vụ T4 là giúp học sinh biết cách vận dụng định nghĩa và biểu
thức tọa độ để tính tích vô hướng của hai vectơ. Kỹ thuật giải quyết kiểu nhiệm vụ này đơn
giản chỉ vận dụng định nghĩa và công thức để tính. Vì trong phần lý thuyết không trình bày
công thức hình chiếu nên không có bài tập liên quan đến việc sử dụng kỹ thuật này để tính
tích vô hướng.
- Kiểu nhiệm vụ T5 không xuất hiện trong SGK chỉnh lí hợp nhất năm 2000 vì các tác giả
không đưa vào định lí về phân tích vectơ qua cơ sở. Trong kiểu nhiệm vụ T 51 đề bài cho
dưới dạng ngôn ngữ vectơ, khi đó kỹ thuật giải tương ứng sử dụng phương pháp vectơ.
Trong kiểu nhiệm vụ T 52 đề bài cho bằng ngôn ngữ tọa độ, kỹ thuật giải tương ứng sử dụng
phương pháp tọa độ. Các kỹ thuật không được trình bày tường minh mà ngầm ẩn qua lời
giải ví dụ và bài tập. Yếu tố công nghệ được trình bày tường minh trong SGK.
- Kiểu nhiệm vụ T6 nhằm mục đích rèn luyện việc chuyển ngôn ngữ từ vectơ sang hình học
tổng hợp và ngược lại đồng thời rèn luyện kỹ năng biến đổi trên một hệ thức vectơ. Kỹ thuật
không được trình bày tường minh trong SGK hiện hành mà ngầm ẩn qua lời giải các bài tập.
- Các kiểu nhiệm vụ từ T7 đến T9 liên quan đến phương diện công cụ của vectơ. Các bài tập
thuộc các kiểu nhiệm cụ này được cho bằng ngôn ngữ tổng hợp, ngôn ngữ vectơ hoặc ngôn
ngữ tọa độ. Nếu đề bài cho bằng ngôn ngữ tổng hợp hoặc ngôn ngữ vectơ thì kỹ thuật để
giải quyết tương ứng sẽ dựa vào các phép biến đổi vectơ, nếu đề bài cho bằng ngôn ngữ tọa
độ thì kỹ thuật giải chủ yếu dựa vào các công thức về tọa độ của vectơ và tọa độ của điểm.
Dựa vào kết quả thống kê ở trên ta thấy số lượng bài tập liên quan đến phương diện công cụ
của vectơ rất ít. Điều đó cho thấy việc sử dụng vectơ để giải toán không được xem là mục
Vectơ bắt đầu xuất hiện lần đầu tiên ở chương trình vật lý 8 trong tình huống biểu
diễn lực. Lúc này khái niệm vectơ chưa được nghiên cứu chính thức trong dạy học toán.
Đến chương trình vật lý 10, vectơ được dùng để biểu diễn các đại lượng: vận tốc , gia tốc,
lực. Vận tốc, gia tốc được nghiên cứu trong chương “ Động học chất điểm”. Lực được
nghiên cứu trong các chương “Động lực học chất điểm”, “Cân bằng và chuyển động của vật
rắn”.Khi đó mức độ cần đạt được về kiến thức liên quan đến các vectơ này là nêu được đặc
điểm của các vectơ biểu diễn các đại lượng vectơ tương ứng; về kỹ năng là vẽ được vectơ
biểu diễn:
“Viết được công thức định nghĩa và vẽ được vectơ biểu diễn vận tốc tức thời…”(SGV
Vật lí 10 trang 31)
“Nêu được đặc điểm của vectơ gia tốc trong chuyển động thẳng nhanh dần đêu, trong
chuyển động thẳng chậm dần đều”(SGV Vật lí 10 trang 9)
“Phát biểu được định nghĩa của lực và nêu được lực là đại lượng vectơ”(SGV Vật lí
10 trang 11)
“Biểu diễn được các vectơ lực và phản lực trong một số ví dụ cụ thể”(SGV Vật lí 10
trang 13)
Trong chương trình vật lý 11, vectơ được đề cập đến khi nghiên cứu các đại lượng: cường
độ điện trường và cảm ứng từ. Cường độ điện trường được nghiên cứu trong chương “Điện
tích – Điện trường”, cảm ứng từ được nghiên cứu trong chương “ Từ trường”. Các mục tiêu
về kiến thức và kỹ năng liên quan đến các vectơ này cũng tương tự như trong chương trình
Vật lý 10 là nêu được đặc điểm của vectơ biểu diễn và vẽ được vectơ biểu diễn.
Copyright: Tài liệu đại học ©