Sáng kiến kinh nghiệm Khắc phục một số sai lầm của học sinh thông qua bài tập nghịch lí và ngụy biện chương Động học chất điểm và Động lực học chất điểm - Pdf 39

PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Dạy học là một quá trình chịu tác động biện chứng của tất cả các yếu tố
khách quan và chủ quan: Điều kiện tự nhiên, xã hội, cơ sở vật chất, thiết bị, sự
phân tán tư tưởng, thiếu tập trung của học sinh...... đối với quá trình dạy học.
Trong quá trình dạy học Vật lý ở trường Phổ thông tôi nhận thấy một
trong những yếu tố đáng quan tâm là quan niệm riêng của học sinh: sự hiểu biết
những khái niệm, hiện tượng, quá trình vật lý mà học sinh đã có sẵn trước khi
nghiên cứu chúng trong giờ học. Nó mang tính cá biệt khá cao. Nếu những quan
niệm này hình thành tự phát và mang yếu tố chủ quan của cá nhân thường thiếu
khách quan không phản ánh đúng bản chất vật lý trở thành quan niệm sai lệch.
Quan niệm thường bắt nguồn từ kinh nghiệm sống cũng có thể bắt nguồn
từ sự phong phú ngôn ngữ trong đời sống. Thực tế, quan niệm riêng của học
sinh đối với các sự vật hiện tượng trong đời sống là đa dạng, phong phú và ăn
sâu vào tiềm thức của mỗi người. Vì vậy những quan niệm đó thường bền vững
và bảo thủ. Rất nhiều quan niệm sai lệch về bản chất không phù hợp với bản
chất của khoa học. Do đó thường gây ra nhiều khó khăn trong quá trình dạy học
vật lý. Quan niệm sai lệch như những vật cản trên con đường nhận thức sự vật
hiện tượng vật lý.
Do đó, mặc dù giáo viên giới thiệu một vấn đề rất kỹ song học sinh vẫn
mắc sai lầm khi vận dụng những hiểu biết của mình vào giải bài tập cụ thể.
Khắc phục một số sai lầm của các em trong khi giải bài tập, để học sinh
hiểu đúng vấn đề, để việc dạy – học mang lại hiệu quả cao hơn là vấn đề rất
quan trọng
Xuất phát từ các lý do trên, tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Khắc phục một
số sai lầm của học sinh thông qua bài tập nghịch lí và ngụy biện chương
“Động học chất điểm” và “Động lực học chất điểm””.

1



1.1. Cơ sở tâm lý học
Theo Vưgotsky sự tiến bộ của các cấu trúc nhận thức của HS là từ từ, nó
được nảy sinh và phát triển thông qua sự tác động với môi trường. Ông cũng cho
rằng trong DH cần quan tâm đến những khía cạnh khác nhau của việc học: nhận
thức, xã hội, văn hoá.
1.2. Cơ sở triết học
Học sinh phải chủ động, tích cực, sáng tạo để vận dụng kiến thức giải
quyết những vấn đề học tập của mình. Trong quá trình làm bài tập, HS được
tương tác với nhau và với GV, được tự do đưa ra ý kiến cá nhân và được bảo vệ
ý kiến của mình, được các bạn và GV đưa ra các bằng chứng khoa học để chứng
minh cho vấn đề còn thắc mắc. Từ đó kiến thức mà người học nắm được sẽ được
thử thách, vận dụng. Vì vậy người học sẽ nắm vững kiến thức và đam mê khoa
học hơn.
1.3. Bài tập nghịch lí và ngụy biện
Đây là những bài tập chứa đựng nhiều yếu tố trái ngược hoặc không phù
hợp với các khái niệm, định luật vật lý. Nếu chỉ nhìn nhận một cách hình thức
thì có thể nhầm tưởng chúng phù hợp với các khái niệm, định luật vật lý và lô
gic thông thường. Song xem xét cặn kẽ có luận chứng khoa học... thì mới nhận
ra sự nghịch lý và nguỵ biện trong bài tập. Do đó giải bài toán này học sinh sẽ
nắm vững được nội dung và phạm vi ứng dụng của định luật.
Với bài toán loại này học sinh thường phạm phải những sai lầm có tính
chất tinh vi, đôi khi khó nhận thấy được, có thể là do không chú ý tới tất cả các
dữ kiện của bài toán hay áp dụng một cách không đúng các công thức hay định
luật.
Việc phân tích nó thường trở thành cuộc thảo luận hứng thú, kích thích
thôi thúc các em tìm lời giải đáp. Qua sự hướng dẫn của giáo viên, các em nhận
thức được tính đúng đắn của vấn đề, các em sẽ tự bỏ đi quan niệm sai lệch trước
đây.
3



4


2.3. Điều tra quan niệm của học sinh trước khi học chương “Động học chất
điểm” và “Động lực học chất điểm”
Chúng tôi tiến hành khảo sát học sinh các lớp 10A5, 10A6 trường THPT
Đông Sơn 1 năm học 2012-2013, kết quả thu được có một số quan niệm sai của
HS gây khó khăn cho việc giải các bài tập. Ví dụ: bài tập về tính vận tốc trung
bình có 65% nhầm với tính giá trị trung bình của các vận tốc, chuyển động ném
vật theo phương thẳng đứng 45% quan niệm chưa đầy đủ về các yếu tố trong
quá trình vật chuyển động…những quan niệm này phần lớn xuất phát từ thực tế,
do quá trình học tâp kiến thức mà HS thu nhận được chưa đầy đủ hoặc do logic
nhận thức của HS những quan niệm này thường chưa đầy đủ hoặc sai lầm.
Tuy nhiên nếu tôn trọng những quan niệm sẵn có của HS và có thái độ
đúng đắn với quan niệm sai thì nó lại chính là điểm tựa cho việc lĩnh hội kiến
thức khoa học Vì vậy vấn đề đặt ra là GV khi tổ chức quá trình dạy học cần
giúp HS thay đổi quan niệm sai, thúc đẩy nỗ lực tư duy để giải quyết những vấn
đề học tập.
3. Chuẩn bị một số bài tập nghịch lí và ngụy biện
3.1.Các đơn vị kiến thức có bài tập nghịch lí và ngụy biện
Qua thực tế dạy học và điều tra học sinh trước khi học chương “Động học
chất điểm” và “Động lực học chất điểm” tôi xác định được một số đơn vị kiến
thức chứa đựng bài toán nghịch lí và ngụy biện.
1.Vận tốc trung bình, nhiều học sinh quan niệm là giá trị trung bình của
các vận tốc.
2. Chuyển động biến đổi đều, nhiều học sinh quan niệm chưa đầy đủ về
các yếu tố trong chuyển động này và cách sử dụng công cụ toán học.
3. Chuyển động của vật ném lên thẳng đứng, nhiều HS quan niệm chưa
đầy đủ về quá trình đi lên và đi xuống của vật.

s
t

2v v
2s
2s
2.20.30

 1 2 
 24km / h
t1  t2 s  s v1  v2 20  30
v1 v2

Cách giải của bạn nào đúng?
Nếu không đồng ý với A hoặc B hãy đưa ra ý

kiến của em

…….....................
Giáo viên có thể hướng dẫn các em:
- GV: Vận tốc trung bình xác định như thế nào?
- HS: vận tốc trung bình vtb 

s
t

- GV : Nếu chuyển động gồm nhiều chuyển động đều với các vận tốc
khác nhau vận tốc trung bình xác định như thế nào?
- HS :...............
- GV : vtb 


Học sinh A : Theo công thức s  v0t  at 2  a  6m / s 2
Học sinh B : Theo công thức a 

v  v0
 a  5m / s 2
t

v 2  v02
 6, 25m / s 2
Học sinh C : Theo công thức v  v  2as  a 
2s
2

2
0

- GV : Cách giải của bạn nào đúng?
Nếu không đồng ý với A hoặc B hãy đưa ra ý kiến của em ......................
Giáo viên có thể hướng dẫn các em:
- HS :....
- GV: Bài toán đã nêu không có ý nghĩa, điều kiện bài toán không phù
hợp với chuyển động chậm dần đều:

1
1 v  v0 2 v  v0
s  v0t  at 2  s  v0t 
t 
t
2

- GV: Xác định v0 ?
- Một học sinh đã giải như sau :

1
Áp dụng công thức : h  v0t  gt 2
2
Với t = 6 s  v0  34,3m / s
Với t = 3 s  v0  24,5m / s
- GV: Để đưa một vật lên cùng một độ cao, tại sao khi vận tốc lớn lại cần
một thời gian lâu hơn ? Giải quyết mâu thuẫn trên như thế nào ?
Chúng ta giải bài toán ngược lại : Tính thời gian cần thiết để hòn đá lên
được độ cao 29,4 m khi cung cấp cho nó vận tốc ban đầu 34,3 m/s và 24,5 m/s.
Yêu cầu HS thảo luận, lên bảng trình bày bài làm.

1
- HS : Áp dụng công thức : h  v0t  gt 2
2
Khi v0  34,3m / s ta được: t1 = 1s, t2 = 6s hay quả cầu ở độ cao 29,4 m
lúc t1 = 1s khi vật đi lên và lúc t2 = 6s khi vật đi xuống.
Khi v0  24,5m / s ta được: t1 = 2s, t2 = 3s hay quả cầu ở độ cao 29,4 m
lúc t1 = 2s khi vật đi lên và lúc t2 = 3s khi vật đi xuống.
Kết luận : Vậy khi vật đi lên đến độ cao 29,4m vận tốc ban đầu nhỏ hơn sẽ mất
thời gian lớn hơn, còn ở thời điểm sau 6s hay 3s là khi vật rơi xuống.
Ví dụ 5:
8


Một HS khẳng định, định luật III Niu tơn là không đúng vì nếu như lực
tác dụng bằng phản lực thì không thể xảy ra bất kì một chuyển động nào. Vì lực
đặt vào vật bằng bao nhiêu thì cũng gây ra một lực cản cân bằng với nó. Sai lầm

- HS : Trọng lực tỉ lệ thuận với khối lượng. Do đó khối lượng tăng lên bao
nhiêu lần thì trọng lực tăng lên bấy nhiêu lần, vì vậy tỉ số giữa chúng (chính là
gia tốc rơi tự do) vẫn là đại lượng không đổi.
Ví dụ 8:
Bôi dầu lên các bề mặt làm giảm ma sát. Nhưng tại sao giữ cán rìu bằng
tay người ta lại làm tay ướt đi ?
- GV: Hãy giải thích hiện tượng ?
- HS: Gỗ bị dính ướt với nước nên những thớ gỗ trên mặt cán rìu nở ra,
phồng lên làm tăng ma sát giữa cán rìu và tay. Vì vậy nước không đóng vai trò
của dầu bôi trơn.
3.3. Thiết kế tiến trình dạy học
Tiết 9 : BÀI TẬP VỀ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG BIẾN ĐỔI ĐỀU
I. MỤC TIÊU HỌC SINH CẦN ĐẠT
1. Kiến thức:
- Nắm được các công thức trong chuyển động thẳng biến đổi đều.
- Nắm được phương pháp giải bài tập về động học chất điểm.
2. Kỹ năng:
- Rèn luyện óc phân tích, tổng hợp và tư duy logic.
- Biết cách vận dụng giải được một số bài tập trong chương trình.
3. Tình cảm, thái độ:
- Rèn thái độ nghiêm túc, tích cực, tự lực và sáng tạo trong quá trình giải
bài tập.
- Có niềm tin vào tri thức khoa học.
- Có tinh thần hợp tác, trao đổi trong học tập.
II. CHUẨN BỊ CHO GIỜ DẠY HỌC
1. Chuẩn bị của GV:
- Thiết bị dạy học:
+ Một số bài tập(gồm BT SGK, BT nghịch lí và ngụy biện).
+ Biên soạn câu hỏi kiểm tra các công thức của chuyển động thẳng
biến đổi đều dưới dạng trắc nghiệm.

Tìm hiểu các kiến thức, các kĩ năng liên
quan đến bài toán yêu cầu.
-Nhận xét đáp án, đưa ra các bước
-Thảo luận nêu các bước giải bài toán.
giải bài toán.
-Chọn hệ quy chiếu.
-Hướng dẫn HS, cùng HS chọn hệ
-Lập phương trình chuyển động, công quy chiếu, lập phương trình và vẽ đồ
thức tính vận tốc theo hệ quy chiếu đã thị.
chọn.
-Đặt các câu hỏi cho HS tính toán và
-Lập bảng biến thiên (chú ý các vị trí lập bảng biến thiên.
cắt trục tung và trục hoành); vẽ đồ thị Yêu cầu HS trình bày kết quả dạng
tọa độ, đồ thị vận tốc (H 7.1).
đồ thị của nhóm.
-Hoạt động nhóm: căn cứ vào đồ thị, -Gợi ý cho HS phân tích kết quả rút
mô tả chuyển động của vật: Từ đó ném ra kết luận.
đến khi vật đến độ cao nhất và rơi -Mô phỏng chuyển động của vật.
xuống.
Hoạt động 3: (10 phút)Tìm hiểu bài tập 2(BT nghịch lí và ngụy biện)
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
Một quả cầu được ném lên cao
theo phương thẳng đứng trong chân
không. Cần ném vật với vận tốc ban
đầu là bao nhiêu để nó đạt độ cao
29,4m sau 6s và sau 3 s. Cho g = 10
- HS : Áp dụng công thức :

1

mâu thuẫn trên như thế nào ?
Chúng ta giải bài toán ngược

29,4m vận tốc ban đầu nhỏ hơn sẽ mất lại : Tính thời gian cần thiết để hòn
thời gian lớn hơn, còn ở thời điểm sau đá lên được độ cao 29,4 m khi cung
6s hay 3s là khi vật rơi xuống.

cấp cho nó vận tốc ban đầu 34,3 m/s
và 24,5 m/s.
- Yêu cầu HS thảo luận, lên bảng
trình bày bài làm.
- Kết luận như thế nào?

Hoạt động 4: (10 phút) Tìm hiểu đề bài 2 SGK.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
-Đọc đề bài 2 SGK, xem H 6.4 SGK.
-Cho HS đề bài 2 SGK, xem H 6.4.
-Xem nhanh lời giải, trình bày cách tính
hiệu các độ dời?
-Hướng dẫn HS cách tính.
- Cách đo gia tốc theo H 6.4 như thế
nào?
-Nêu ý nghĩa của cách đo gia tốc.
Cho HS về nhà giải bài tập này.
Hoạt động 5: (8 phút)củng cố bài giảng.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
-Thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi trắc -Nêu câu hỏi. Nhận xét câu trả lời
nghiệm nội dung đã chuẩn bị.

phải bằng nhau, các lực đó phải gây ra những hư hỏng giống nhau. Giải thích
như thế nào về mâu thuẫn đó giưa « lí thuyết » và « thực nghiệm » ?
Bài tập 2
Ma sát khi lăn nhỏ hơn ma sát khi trượt. Tại sao về mùa đông có thể nhìn
thấy ở những xe trượt tuyết bánh xe không quay mà lại trượt trên tuyết ?
Bài tập 3
Một vật nặng được treo bằng nột sợi dây trong khoang của một toa tàu
đang chạy nhanh. Tại sao nó bị lệch về một phía mặc dù không có cái gì tác
dụng lên nó. Giải thích thí nghiệm đã gây ra « mâu thuẫn » với định luật I Niu
tơn như thế nào?
Bài tập 4
Một số câu hỏi trắc nghiệm
1. Chọn đáp án đúng khi nói về lực:
 Lực là nguyên nhân gây ra chuyển động.
 Lực là nguyên nhân gây ra gia tốc.
2. Chọn đáp án đúng:


Lực là nguyên nhân duy trì chuyển động của một vật.



Lực không phải là nguyên nhân duy trì chuyển động của một vật.

3. Véc tơ lực có đặc điểm:
 Gốc vectơ là điểm đặt lực, phương và chiều vectơ là phương và chiều của
lực.
 Gốc vectơ là điểm đặt lực, phương và chiều vectơ là phương và chiều của
chuyển động.


 Luôn lớn hơn lực thành phần.
 Luôn bằng lực thành phần.
 Có thể lơn hơn, nhỏ hơn hoặc bằng lực thành phần.
9. Chọn đáp án đúng :

14


 Cả viên gạch rơi nhanh hơn nửa viên gạch vì trọng lực cả viên gạch lớn
gấp đôi nửa viên gạch.
 Cả viên gạch rơi chậm hơn nửa viên gạch vì quán tính cả viên gạch lớn
gấp đôi nửa viên gạch.
 Cả viên gạch và nửa viên gạch rơi nhanh như nhau
Nếu không có lực cản của không khí thì cả viên gạch và nửa viên gạch rơi
nhanh như nhau.
10. Hai người buộc hai sợi dây vào đầu một khối gỗ và kéo. Lực kéo khúc gỗ
lớn nhất khi:
 Hai lực kéo vuông góc nhau.
 Hai lực kéo ngược chiều nhau.
 Hai lực kéo cùng chiều nhau.
 Hai lực kéo tạo với nhau góc 300.
11. Xe đang đi trên đường thẳng đến vòng xuyến rẽ trái thì khách trên xe sẽ
thay đổi tư thế như thế nào ?
 Nghiêng sang phải.
 Nghiêng sang trái.
 Ngả ra phía sau.
 Lao về phía trước.
12. Một vật đang chuyển động mà tất cả các lực tác dụng vào nó bỗng nhiên
ngừng tác dụng thì:
 Vật lập tức dừng lại.

 Lực ma sát trượt chỉ xuất hiện khi có chuyển động trượt giữa hai vật.
 Lực ma sát trượt có chiều ngược lại chuyển động tương đối của vật.
 Lực ma sát trượt có độ lớn tỉ lệ với áp lực.
18. Chọn đáp án đúng:


Lực ma sát trượt phụ thuộc diện tích mặt tiếp xúc.



Lực ma sát trượt không phụ thuộc diện tích mặt tiếp xúc mà phụ thuộc vào
bản chất của các mặt tiếp xúc.

19. Tìm phát biểu sai về lực ma sát lăn:
 Lực ma sát lăn luôn cản lại chuyển động lăn của vật bị tác dụng.
 Lực ma sát lăn có độ lớn tỉ lệ với áp lực ở mặt tiếp xúc.

16


 Lực ma sát lăn có tính chất tương tự ma sát trượt nhưng hệ số ma sát lăn
rất nhỏ.
 Lực ma sát lăn có lợi vì thế ở các bộ phận chuyển động ma sát trượt được
thay thế bằng ma sát lăn.
20. Ở những đoạn đường vòng, mặt đường được nâng lên một bên. Việc này
nhằm mục đích:
 Tăng lực ma sát.
 Giới hạn vận tốc của xe.
 Tạo lực hướng tâm nhờ phản lực của đường.
 Muc đích khác.

Sơn.
4.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm
4.3.1. Đánh giá định tính
Qua quá trình giảng dạy ở lớp thực nghiệm chúng tôi thấy:
- Học sinh hứng thú và tự giác học tập, tích cực hoạt động suy nghĩ, độc
lập sáng tạo.
- Các tiết dạy ở lớp thực nghiệm đã lôi cuốn được sự chú ý của HS, các
em tích cực suy nghĩ, tranh luận và cảm thấy tự tin hơn và mong muốn được
sáng tạo.
- Học sinh nhanh nhẹn, linh hoạt hơn trong việc giải bài tập Vật lý, hiệu
quả giờ học cao hơn.
4.3.2. Đánh giá định lượng
Để đánh giá kết quả TNSP, chúng tôi tiến hành cho 2 lớp ĐC và TN làm
một bài kiểm tra cuối chương « Động lực học chất điểm » vật lí 10 nâng cao với
nội dung phù hợp yêu cầu của chương trình.
Bài kiểm tra gồm 30 câu TNKQ, thời gian làm bài 60 phút.
Để đảm bảo khách quan kết quả TNSP chúng tôi đã sử dụng phần mềm
trộn đề trắc nghiệm EMP.
Sau khi tổ chức cho HS làm bài kiểm tra chúng tôi tiến hành chấm bài,
kết quả như sau :
Điểm

1

2

3

4


1

Lớp ĐC(48 HS) 1

3

5

10

10

8

4

6

1

0
18


Xử lí kết quả thu được theo phương pháp thống kê toán học trong nghiên
cứu theo KHGD và đưa ra được đồ thị tần số lũy tích:

Đồ thị tần số lũy tích
Tần số lũy tích HS đạt điểm X



Điều đó cho phép kết luận tiến trình dạy học việc đưa vào một số bài tập
nhằm khắc phục một số sai lầm của học sinh đối với một số kiến thức chương
"Động học chất điểm" và chương "Động lực học chất điểm" đã bước đầu mang
lại hiệu quả.
4.4. Kết luận thực nghiệm sư phạm.
Qua kết quả thu được đợt thực nghiệm sư phạm bước đầu cho phép kết
luận: “Nếu giáo viên thực hiện dạy lồng ghép một số bài tập nhằm khắc phục
sai lầm thì sẽ góp phần hình thành hứng thú, tự giác học tập của học sinh đối với
bộ môn Vật lý, do đó từng bước nâng cao chất lượng dạy học Vật lý”.
Như vậy, mục đích thực nghiệm sư phạm và giả thuyết khoa học nêu ra
phần nào được kiểm nghiệm.

19


PHẦN 3. KẾT LUẬN
Tóm lại thông qua một số ví dụ trên tôi muốn giới thiệu một số bài tập mà
kết quả của nó là những cái khá đơn giản đôi khi không ngờ tới mà rất hay nhầm
lẫn.
Sách giáo khoa và những bài tập đúng là số một. Song những bài tập
nghịch lí và ngụy biện mà ở đó HS bộc lộ một số quan niệm sai lầm cũng không
thể thiếu được.
Đối với giáo viên có thể dùng vào quá trình giảng dạy để: đặt vấn đề,
củng cố, khắc sâu kiến thức, ôn tập, kiểm tra.
Đối với học sinh, những bài toán kiểu này gây hứng thú cho tất cả quá
trình học tập, giúp các em tránh được những sai lầm trong khi học vật lý.
Hy vọng giúp các em có thêm kinh nghiệm trong việc giải bài tập, hứng
thú tìm tòi... và yêu thích bộ môn học. Để dạy và học Vật lý đạt kết quả tốt hơn.
XÁC NHẬN CỦA HIỆU TRƯỞNG


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

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