skkn cấp tỉnh nâng cao hiệu quả giải các bài toán động lượng sử dụng quy tắc hình bình hành bằng hệ thống bài tập phát huy năng lực tư duy tìm tòi sáng tạo của học sinh

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (184.61 KB, 14 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm. 42.3. Một số hình thức sử dụng bài tập phát triến tư duy sáng tạo trong

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

môn bắt buộc Toán, Văn và Tiếng Anh dẫn đến học sinh cấp THCS chỉ chútrọng vào ba môn thi tuyển sinh và không đầu tư nhiều vào việc học các mônhọc lựa chọn khác trong đó có mơn Vật Lí.

Sau nhiều năm dạy học sinh lớp 10 THPT, tôi nhận thấy để phát triển tưduy vật lí và năng lực sáng tạo của học sinh, ngoài việc các em được học líthuyết trong sách giáo khoa thì việc luyện tập để nắm vững, hiểu sâu kiến thứclà rất cần thiết. Việc luyện tập kiến thức có thể được tiến hành bằng nhiềuphương pháp khác nhau như thí nghiệm, thực hành giải các bài tập, khắc sâu cácmối liên hệ giữa các mảng kiến thức, mối liên hệ giữa các nội dung kiến thứcvới các ứng dụng trong thực tế. Do đó cần phải giải các bài tốn để xử lí nhữngsố liệu cụ thể và tốn học là một cơng cụ khơng thể thiếu, được ứng dụng hữch để giải các bài tập vật lí. Trong đó Qui tắc hình bình hành được sử dụng rấtnhiều trong khi giải các bài toán liên quan đến tổng hợp các véc tơ. Đặc biệttrong đó các dùng để giải các bài tốn va chạm, các bài toán liên quan đến cácvéc tơ động lượng.

Trong khi học vật lí, người học phải hiểu và nắm sâu sắc các hiện tượngvật lí. Từ vận dụng các hiện tượng vật lí vào giải thích các hiện tượng xungquanh. Tuy nhiên chỉ giải thích các hiện tượng tự nhiên đó là chưa đủ, cần phảiđưa vào thực tiễn, phải biết vận dụng các kiến thức toán học đã học để giải cácbài toán liên quan.

Khi học các mơn khoa học đặc biệt là mơn vật lí cần phải tập rèn luyện kĩnăng tư duy lôgic, đồng thời thừa kế và phát triển các kiến thức liên quan từ lớpnhỏ đến lớp lớn, từ kiến thức cơ bản đến kiến thức nâng cao, từ dễ đến khó.

Trong quá trình giảng dạy vật lí tại trường THPT Tơ Hiến Thành tôi nhậnthấy rằng nhiều học sinh chưa biết vận dụng hoặc vận dụng chưa chưa tốt cáckiến thức toán học vào giải các bài tập vật lí. Để giúp cho các thầy, cô giáo vàcác em học sinh vận dụng tốt và có hiệu quả qui tắc tổng hợp véc tơ, nhất là quitắc hình bình hành vào giải các bài tốn va chạm.

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

Vì vậy, tôi chọn đề tài “Nâng cao hiệu quả giải các bài tốn động lượngsử dụng quy tắc hình bình hành, bằng hệ thống bài tập phát huy năng lực tưduy, tìm tịi, sáng tạo của học sinh”. nhằm giúp cho học sinh giải quyết vấn đề

sáng tạo hơn, hiệu quả hơn.

1.2. Mục đích nghiên cứu.

- Thơng qua đề tài giúp học sinh hiểu rõ hơn về tổng hợp các véc tơ, biếtcách sử dụng quy tắc hình bình hành để giải các bài toán động lượng đặc biệt làcác bài tốn va chạm.

- Thơng qua đề tài giúp cho học sinh có được hệ thống bài tập về độnglượng, các bài tập tính tổng động lượng của hệ vật.

- Giúp học sinh có nền tảng kiến thức tốt để giải quyết các bài toán về daođộng sau này.

1.3. Đối tượng nghiên cứu.

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về việc bồi dưỡng tư duy vật lí và năng lựcsáng tạo cho học sinh.

- Nghiên cứu dấu hiệu bài tập nhằm phát triển tư duy sáng tạo

- Xây dựng và sử dụng những bài tập nhằm phát triển tư duy phần tổnghợp vec tơ trịng chương trình vật lí 10

- Thiết kế phương án sử dụng những bài tập nhằm phát triển tư duy, sángtạo trong các dạng bài tập về tổng hợp vec tơ.

- Thực nghiệm sư phạm

1.4. Phương pháp nghiên cứu.

- Nghiên cứu lí luận về tư duy và năng lực sáng tạo; bài tập nhằm phát triểntư duy sáng tạo về vật lý và việc sử dụng bài tập này trong quá trình dạy học.

Nghiên cứu thực tiễn hoạt động dạy học và giải bài tập vật lí ở trườngTHPT.

- Thực nghiệm sư phạm, tổ chức hoạt động dạy học bài tập nhằm phát triểntư duy sáng tạo.

- Xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm để khẳng định tính khả thi của đề tài

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

1.5. Những điểm mới của sáng kiến

Đề tài người học cải tiến và điều chỉnh kịp thời hoạt động học trên cơ sởnắm vững nội dung và phương pháp giải bài tập động lượng, bài toán va chạm,các hiện tượng va chạm trong thực tiễn cuộc sống. Từ đó kích thích niềm đammê, hứng thú và u thích mơn Vật lí hơn đối với học sinh.

2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Tư duy là sự phản ánh trong bộ não con người những sự vật hiện tượngnhững mối liên hệ và mối quan hệ có tính quy luật của chúng. Kết quả của quátrình tư duy là những sản phẩm trí tuệ: những khái niệm, những phán đốn,những suy lí. Đối với học sinh, năng lực sáng tạo trong học tập chính là năng lựclực biết giải quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở một mức độ nào đó thểhiện được khuynh hướng, năng lực, kinh nghiệm của các nhân học sinh. Cụ thể,đó là năng lực tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, năng lực phát hiện ra điềuchưa biết, chưa có và khơng bị phụ thuộc vào cái đã có. [7]

Năng lực sáng tạo không phải chỉ là bẩm sinh mà được hình thành và pháttriển trong quá trình hình hoạt động của chủ thể. Vì vậy, muốn phát huy nănglực sáng tạo trong học tập, giáo viên phải hình thành cho học sinh thói quen nhìnnhận mỗi sự kiện dưới góc độ khác nhau, biết đặt ra nhiều giả thuyết khi lí giảimột hiện tượng, biết đề xuất những giải pháp khác nhau khi xử lí một tìnhhuống. Cần giáo dục cho học sinh không vội vã, bằng lịng với giải pháp đầutiên đề xuất, khơng suy nghĩ cứng nhắc theo quy tắc lí thuyết đã học trước đó,khơng máy móc vận dụng những mơ hình đã gặp trong sách vở để ứng xử trướctình huống mới. [7]

2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:

- Tôi đã tiến hành khảo sát chất lượng lớp 10B4 năm học 2023-2024 củaTrường THPT Tô Hiến Thành trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm nhưsau:

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

- Tiến hành trao đổi về việc dạy “Phần Động lượng” với các giáo viên

có nhiều kinh nghiệm, các giáo viên trực tiếp dạy lớp 10B4 đồng thời trao đổitrực tiếp với các học sinh trong lớp, từ đó nắm bắt tình hình học tập thực tế củahọc sinh.

- Tổ chức kiểm tra trước thực nghiệm (Trắc nghiệm 30 phút) để kiểm trakhả năng học tập của học sinh về đơn vị kiến thức đang nghiên cứu, đồng thờiphân loại học sinh và chia học sinh thành 2 nhóm tương đương (nhóm đối chứng- ĐC và nhóm thực nghiệm – TN)

- Chuẩn bị đề kiểm tra và hướng dẫn chấm (Hình thức trắc nghiệm kháchquan) về đơn vị kiến thức đang nghiên cứu

- Tiến hành cho học sinh làm bài (Thời gian làm bài 30 phút)- Tiến hành chấm bài thu được kết quả sau:

Số học sinh đạt điểm Xi (sau khi làm tròn) TB

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

bài tập phát triến tư duy sáng tạo có thể đưa vào tất cả các q trình dạy học vậtlí.

pp  p

                            

b) Một số trường hợp đặc biệt cần lưu ý.

+ Nếu p1 p2 pp1p2+ Nếu p1 p2 pp1 p2

p p  p p p

* Vận dụng qui tắc hình bình hành giải các bài tập va chạm vật lí lớp 10

Bài 1: Viên bi thứ nhất đang chuyển động với vận tốc v1 10m/s thì va vào viênbi thứ hai đang đứng yên. Sau va chạm, hai viên bi đều chuyển động về phíatrước. Tính vận tốc của mỗi viên bi sau va chạm trong các trường hợp sau:

1. Nếu hai viên bi chuyển động trên cùng một đường thẳng và sau va chạm viênbi thứ nhất có vận tốc là v'1 5m/s. Biết khối lượng của hai viên bi bằng nhau.2. Nếu hai viên bi hợp với phương ngang một góc:

Quy tắc hình bình hành: Nếu hai véc tơ

đồng quy làm thành hai cạnh của một hìnhbình hành, thì đường chéo kẻ từ điểm đồngquy biểu diễn véc tơ tổng của chúng

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

- Động lượng của hệ trước va chạm: pp1p2m.v1

- Động lượng của hệ sau va chạm: '2'1'

v  

 (1)1. Hai viên bi chuyển động trên cùng một đường thẳng: - Chiếu (1) xuống chiều dương như đã chọn: - Ta có: '

v  vvv'1055m/s

Vậy vận tốc của hai viên bi sau va chạm là 7,1m/s. b) 600,300: (n.h.v)

Theo hình vẽ: '2'1, v

v  vng góc với nhau. Suy ra: vv 5m/s

1 và vv 8,7m/s

Vậy sau va chạm: Vận tốc của viên bi thứ nhất là 5m/s. Vận tốc của viên bi thứ hai là 8,7m/s.

Bài 2: Vật m1 chuyển động với vận tốc v1 tại A và đồng thời va chạm với vật m2

đang nằm yên tại đó. Sau va chạm, m1 cóvận tốc '1

v . Hãy xác định tỉ số

vO

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

m1 để góc lệch  giữa v1 và '1

v là lớn nhất max. Cho m1 > m2, va chạm là đàn hồivà hệ được xem là hệ kín.

vx

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

11 m .x 1 m .

 thì góc lệch giữa v1 và '1

v cực đại.Khi đó,

Bài 3: Một viên đạn khối lượng 1kg đang bay theo phương thẳng đứng với vận

tốc v = 500m/s thì nổ thành hai mảnh có khối lượng bằng nhau. Mảnh thứ nhấtbay theo phương ngang với vận tốc 500 2m/s. hỏi mảnh thứ hai bay theophương nào với vận tốc bao nhiêu?

- Xét hệ gồm hai mảnh. Ngoại lực tác dụng lên hệ là trọng lực P

, trọng lực nàykhông đáng kể so với lực tương tác giữa hai mảnh. Do đó hệ được coi là hệ kín.Nên ta áp dụng định luật bảo tồn động lượng cho hệ

- Động lượng sau khi đạn nổ:

21

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

Mảnh một bay thẳng đứng xuống dưới và rơi chạm đất với vận tốc v1’ = 90m/s. Xác

điịnh độ lớn và hướng vận tốc của mảnh thứ hai ngay sau khi đạn nổ. Bỏ qua sức cản

của khơng khí. Lấy g = 10m/s.

Xét hệ gồm hai mảnh. Ngoại lực tác dụng lên hệ là trọng lực P

, trọng lực nàykhông đáng kể so với lực tương tác giữa hai mảnh. Do đó hệ được coi là hệ kín. Gọi v 1

có chiều thẳng đứng hướng xuống, v0

hướng theo phươngngang. Do đó ta có thể biểu diễn phương trình vectơ (1) như trên hình vẽ.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Như vậy ngay sau khi viên đạn bị vỡ, mảnh thứ 2 bay theo phương xiên lên trênhợp với phương ngang một góc 640

2.5.2. Kiểm tra mẫu thực nghiệm.

Sau khi được chọn các học sinh đều tham gia kiểm tra một bài trắc nghiệmvề các kiến thức đã học trước đó và có liên quan đến nội dung thực nghiệm, chủyếu để đánh giá về khả năng tư duy sáng tạo vật lí của học sinh.

Tôi sử dụng phương pháp kiểm tra tự luận cho 2 nhóm, đề tự luận trongvịng 45 phút. Kết quả bài trắc nghiệm này được xem là yếu tố đầu vào để khẳngđịnh cách chọn mẫu thực nghiệm và sự tương đương của 2 nhóm học sinh.

2.5.3. Tiến hành thực nghiệm sư phạm.

Tôi đã dạy ở các lớp thực nghiệm và đối chứng, ở mỗi khối chúng tôi dạy3 buổi mỗi buổi 3 tiết, trong đó có 5 tiết nghiên cứu vấn đề mới, 2 tiết ôn tập và2 tiết thực hành. Sau khi đã dạy các bài thực nghiệm và lớp đối chứng, tôi tiếnhành kiểm tra Bài kiểm tra số 2, kết quả thực nghiệm để xác định hiệu quả khảthi của phương án thực nghiệm.

2.5.4. Kết quả kiểm tra sau thực nghiệm. Bảng 1: Kết quả các bài kiểm tra

Lớp SS 1 2 3 Số học sinh đạt điểm4 5 6 7 8 9 10 Trungbình

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

− Tỷ lệ % học sinh TB, yếu (từ 3 – 6 điểm) của nhóm thực nghiệm thấp hơn củanhóm đối chứng tương ứng.

− Tỷ lệ % học sinh khá, giỏi (từ 7 – 10 điểm) của nhóm thực nghiệm cao hơn ởnhóm đối chứng tương ứng.

- Điểm trung bình cộng của học sinh nhóm thực nghiệm cao hơn so với điểmtrung bình cộng của học sinh nhóm đối chứng .

Tóm lại: Các kết quả thu được trên đã xác nhận tính hiệu quả của đề tài.

3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ.3.1. Kết luận

- Như trong phần đặt vấn đề đã nêu, kinh nghiệm “Nâng cao hiệu quảgiải các bài toán động lượng sử dụng quy tắc hình bình hành, bằng hệ thốngbài tập phát huy năng lực tư duy tìm tịi sáng tạo của học sinh” chỉ mang tính

chất minh họa cho việc vận dụng cơng cụ tốn học vào giải quyết các bài tốnvật lí. Trên đây tôi chỉ nêu một vấn đề nhỏ là bài tốn va chạm vật lí 10.

- Ngồi ra kinh nghiệm này cịn có thể vận dụng vào giải các bài tốnkhác nữa như: Tổng hợp lực vật lí 10; Tìm cường độ điện trường tổng hợp tạimột điểm trong điện trường trong vật lí 11;

- Qua vận dụng phương pháp này trong suốt quá trình dạy học tôi nhậnthấy rằng học sinh đã biết vận dụng cho cả q trình học của mình và do đó tơinhận thấy đã đạt kết quả cao, cụ thể là:

- Học sinh đã hứng thú hơn đối với vấn đề khó này, tạo cảm giác khơngxa lạ vì đã được vận dung liên tục từ lớp 10 đến lớp 12.

- Học sinh đã khơng cịn tránh né các bài tập dạng này nữa mà đã đào sâusuy nghĩ để giải quyết có hiệu quả các bài tập.

- Buổi dạy khơng cịn diễn ra một chiều theo lối thầy giải toán, học sinhchép bài nữa. Mà đã diễn ra theo hướng thầy hướng dẫn, quan sát, học sinh tíchcực tìm hiểu, trao đổi giải quyết vấn đề.

- Trong quá trình dạy học vật lí cần phải biết sử dụng cơng cụ tốn họcvào giải các bài tập vật lí nhưng cốt lõi của vấn để là phải biết vận dụng mộtcách linh hoạt, khơng máy móc. Mỗi vấn đề, bài tốn cùng một dạng nhưng cáchvận dụng có khi khác nhau do đó cần người học có sự tư duy logic, vận dụng

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

liên thông các kiến thức đã học. Chính vì vậy người thầy phải ln trăn trở, suynghĩ nhằm đáp ứng nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượnggiáo dục.

+ Xây dựng được hệ thống một số dạng bài tập phát triến tư duy sáng tạo có nộidung liên quan đến phát huy sáng tạo của học sinh trong chương Động lực họcchất điểm.

Đề tài đã nêu được một số giải pháp để nâng cao hứng thú học tập,phát huy tưduy sáng tạo của học sinh trong mơn Vật lí nói chung và chương “ Động lực họcchất điểm” nói riêng.

Qua TN sư phạm có thể khẳng định tính khả thi và hiệu quả của các biện phápđã được đề xuất.

Như vậy, có thể khẳng định rằng: mục đích nghiên cứu đã được thực hiện,nhiệm vụ nghiên cứu đã được hoàn thành.

3.2. Kiến nghị

Trên cơ sở những kết quả thu được trong thời gian qua tôi thấy rằng: Cầnphải tăng cường việc tạo sự hứng thú học tập, phát huy năng lực tự học, tìm tịisáng tạo của học sinh để nâng cao hiệu quả dạy học bộ mơn Vật lí nói chung vàbài tốn về động lượng nói riêng.

XÁC NHẬN CỦA THỦTRƯỞNG ĐƠN VỊ

TP Thanh Hóa, ngày 15 tháng 05 năm 2024.

Tơi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết,khơng sao chép nội dung của người khác.

(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Xuân Tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Nguyễn Đình Thước- Những bài tập sáng tạo về vật lí THPT- NXBĐHQG Hà nội – 2010.

[2]. V.Langue -Những bài tập hay về thí nghiệm vật lí - NXB Giáo dục – 1998.

[3]. Lê Nguyên Long- An Văn Chiêu- Nguyễn Khắc Mão: Giải tốn Vật lýtrung học phổ thơng một số phương pháp. NXBGD Hà Nội- 2003.

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

[4]. Lê Trọng Tường-Lương Tất Đạt-Lê Chân Hùng-Phạm Đình Thiết-Bùi

Trọng Tuân: Bài tập vật lý 10 nâng cao. NXBGD-2006.