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 42

Header Page 1 of 126.

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””.

Footer Page 1 of 126.


Footer Page 2 of 126.

2


Header Page 3 of 126.

PHẦN 2. NỘI DUNG
1. Cơ sở lí luận
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.

"Động lực học chất điểm" vật lí lớp 10 nâng cao
2.1. Đối với giáo viên
Đa số giáo viên đều giới thiệu và hướng dẫn HS các bài tập đúng mà rất ít
quan tâm đến bài tập nghịch lí và ngụy biện để học sinh có điều kiện bộc lộ quan
niệm riêng.
2.2. Đối với học sinh
- Một số HS chưa nắm chắc kiến thức lí thuyết mà thầy cô giáo đã giới
thiệu ở phần lí thuyết.
- Trước khi làm một bài tập, một số HS đã có những quan niệm về kiến
thức đó tuy nhiên những quan niệm này thường chưa đầy đủ hoặc sai lầm.
- Rất nhiều HS ngại hoạt động, hỏi, tranh luận.
Từ một số lý do trên mà quan niệm sẵn có của HS (đa số là quan niệm sai
và chưa đầy đủ) chưa được bộc lộ. Trong khi HS thường giải bài tập dựa trên
những quan niệm đó, do đó một số bài tập mà học sinh làm còn sai lầm, hạn chế.

Footer Page 4 of 126.

4


Header Page 5 of 126.

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,

6. Định luật III Niu tơn, nhiều học sinh quan niệm sai về cặp lực trực đối
và cặp lực cân bằng.
7. Lực ma sát, nhiều học sinh quan niệm chưa đày đủ về ma sát trượt và
ma sát lăn.
3.2. Ví dụ
Ví dụ 1:
Một ô tô chuyển động thẳng đều từ A đến B với vận tộc 20 km/h, sau đó
từ B về A với vận tốc 30 km/h. Xác định vận tốc trung bình của chuyển động cả
đi và về.
- GV: Giải bài toán này như thế nào?
Học sinh A: Theo quy tắc tìm giá trị trung bình chung ta được:
vtb 

v1  v2 20  30

 25km / h
2
2

Học sinh B: Theo công thức xác định vận tốc trung bình vtb 
Ta có: vtb 

s
t

2v v
2s
2s
2.20.30



(v1  v2  ...  vn )t v1  v2  ...  vn

nt
n

6


Header Page 7 of 126.

Kết luận : Công thức vtb 

v1  v2
sẽ đúng nếu thời gian chuyển động lúc đi
2

từ A đến B và từ B về A bằng nhau, giả thiết bài toán này không cho. Vậy học
sinh B có cách giải đúng.
Ví dụ 2:
Một chiếc xe đang chuyển động với vận tốc 10 m/s thì người lái xe bắt
đầu hãm phanh cho xe chuyển động chậm dần đều đến khi dừng lại sau khi đi
được đoạn đường 8m trong thời gian 2 s. Xác định gia tốc của xe ?
- GV: Giải bài toán này như thế nào?
1
2

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


10
.2  10m
2

Kết luận : Không có gia tốc nào thỏa mãn điều kiện bài toán. Trước mỗi
bài toán phải xét các dữ kiện và điều kiện bài toán cho và yêu cầu của bài tập.
Ví dụ 3:
Một chuyển động nhanh dần đều : Nếu v0  0 ta có v  a.t và v  2as
Nếu v0  0 ta có v  v0  a.t , thay a.t bằng giá trị 2as ta có v  v0  2as

Footer Page 7 of 126.

7


Header Page 8 of 126.

Tuy nhiên học sinh đều biết công thức vật lí v 2  v02  2as và công thức đại số

x 2  a 2  b2  x  a  b . Sai lầm xuất hiện ở điểm nào ?
- GV: Các em hãy xét xem sai lầm từ đâu ?
Kết luận : Từ việc thay a.t bằng giá trị

2as . Điều này chỉ thực hiện được khi

thỏa mãn điều kiện v0  0 .
Ví dụ 4:
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 m/s2.


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
của học sinh này là ở đâu?
Sai lầm của HS là : Theo định luật III Niu tơn lực tác dụng và phản lực tác dụng
là cặp lực trực đối : cùng giá, ngược chiều, cùng độ lớn và đặt vào hai vật khác
nhau, chúng không thể cân bằng lẫn nhau được.
Ví dụ 6:
Cho sợi dây một đầu buộc cố định, sợi dây mềm chưa bị kéo căng, nếu tác
dụng lực F vào đầu dây còn lại. Xác định lực tác dụng lên toàn bộ sợi dây ?
- GV : Yêu cầu HS trả lời.
- Học sinh A : Lực tác dụng lên toàn bộ sợi dây là F
- Học sinh B : Lực căng tại mỗi điểm của sợi dây là F, mà sợi dây gồm vô
số điểm nên lực đặt vào toàn bộ sợi dây là vô cùng lớn.
- GV: Câu trả lời nào đúng ?
- HS : Câu trả lời của HS A.
- GV: Hãy giải thích sai lầm trong suy luận của học sinh B ?
Ở đây HS B chưa chú ý đến định luật III Niu tơn. Theo định luật III Niu
tơn, tại mỗi cặp điểm liền nhau của sợi dây có xuất hiện cặp lực và phản lực. Do
đó hai điểm lân cận sẽ tác dụng lên mỗi điểm của sợi dây những lực bằng nhau
về độ lớn, cùng giá, ngược chiều. Như vậy, tất cả các lực đặt vào các điểm của
sợi dây cân bằng nhau. Tại hai đầu của sợi dây có tác dụng lực F và phản lực
của vật mà sợi dây được buộc chặt vào, lực này có độ lớn bằng F và ngược
hướng với F.
Ví dụ 7:
Theo định luật II Niu tơn, gia tốc tỉ lệ với lực. Trọng lực càng lớn gia tốc
rơi tự do phải càng lớn. Tuy nhiên gia tốc rơi tự do đối với tất cả các vật tại cùng
một vị trí là như nhau. Giải quyết điều mâu thuẫn này như thế nào ?
- GV : Yêu cầu HS thảo luận, trả lời.

- 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.
+ Biên soạn sơ đồ các bước cơ bản để giải một bài tập.
2. Chuẩn bị của HS:
- Chuẩn bị về kiến thức, bài tập:
+ Tìm hiểu cách chọn hệ quy chiếu.
+ Xem lại kiến thức toán học giải phương trình bậc hai.
II.TIẾN TRÌNH GIỜ HỌC
Hoạt động 1: (5 phút)Kiểm tra bài cũ.
Hoạt động của HS
Hoạt động của GV
-Viết phương trình của chuyển động -Đặt câu hỏi cho HS.
thẳng biến đổi đều? Công thức tính vận
Footer Page 10 of 126.

10


Header Page 11 of 126.

tốc?
-Yêu cầu 1 HS lên bảng vẽ dạng đồ
-Dạng đồ thị của phương trình tọa độ thị.
theo thời gian? vận tốc theo thời gian?

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
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

m/s2.
- GV: Xác định v0 ?
- Một học sinh đã giải như sau :

1
Áp dụng công thức : h  v0t  gt 2
2

= 1s khi vật đi lên và lúc t2 = 6s khi vật

Với t = 6 s  v0  34,3m / s

đi xuống.

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.
của các nhóm.
-Trình bày các bước cơ bản để giải một
bài toán?
-Yêu cầu: HS xem đồ thị, trình bày
Mô phỏng lại chuyển động của vật đáp án.
trong bài?
-Đành giá nhận xét kết quả giờ dạy.
Ghi nhận: Các bước giải, cách khảo sát
một chuyển động thẳng biến đổi đều.
Hoạt động 6: (2 phút)Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
-Ghi câu hỏi và bài tập về nhà.
-Nêu câu hỏi và bài tập về nhà.

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.

Footer Page 13 of 126.

13


Header Page 14 of 126.

 Gốc vectơ là điểm đặt vật, phương và chiều vectơ là phương và chiều của
gia tốc.
 Gốc vectơ là điểm đặt lực, phương và chiều vectơ là phương và chiều của


14


Header Page 15 of 126.

 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.
 Vật chuyển động chậm dần rồi dừng lại.
 Vật chuyển động chậm dần sau một thời gian, sau đó sẽ chuyển động

17. Tìm phát biểu sai về lực ma sát trượt
 Lực ma sát trượt luôn cản lại chuyển động của vật bị tác dụng.
 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.

Footer Page 16 of 126.

16


Header Page 17 of 126.

 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.


Header Page 18 of 126.

4.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm sư phạm
4.2.1. Đối tượng
Học sinh lớp 10A6, 10A5 ở trường THPT Đông Sơn I huyện Đông Sơn,
tỉnh Thanh Hóa năm học 2011 - 2012.
4.2.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Nhóm đối chứng: 10A5 (48 HS)ở trường THPT Đông Sơn I huyện Đông Sơn.
Nhóm thực nghiệm: 10A6 (45 HS)ở trường THPT Đông Sơn I huyện Đông
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 :

9

12

6

7

3

1

Lớp ĐC(48 HS) 1

3

5

10

10

8

4

6

1



4

5

6

7

8

9

10
Điểm

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.

Footer Page 19 of 126.


20




Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

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