Thiết kế tiến trình giảng dạy bài định luật III niu tơn SGK vật lý 10 nâng cao theo phương pháp thực nghiệm

Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

Lời cảm ơn
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô trong tổ phương
pháp giảng dạy, đặc biệt là thầy giáo-PGS.TS.Tạ Tri Phương đã tận tình
hướng dẫn và chỉ bảo cho em trong suốt quá trình nghiên cứu. Mặc dù đã có
nhiều cố gắng nhưng vẫn không tránh khỏi thiếu sót, em rất mong nhận
được sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn sinh viên để đề tài được đầy
đủ và hoàn thiện hơn.
Hà Nội, tháng 05 năm 2007
Sinh viên thực hiện
Vũ Đình Hiếu

Trường ĐHSP Hà Nội 2

1

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

Lời cam đoan
Kính gửi: Hội đồng bảo vệ khoá luận tốt nghiệp đại học khoa Vật lý
trường đại học sư phạm hà nội 2-năm 2006-2007.
Tên em là:Vũ Đình Hiếu, sinh viên lớp K29C
Khoa Vật lý , Trường ĐHSP Hà Nội 2.

Được sự giúp đỡ tạo điều kiện của các thầy cô trong tổ phương pháp
giảng dạy Vật lý, đặc biệt là thầy giáo- PGS.TS.Tạ Tri Phương ,em đã hoàn
thành đề tài nghiên cứu:Sử dụng phương pháp thực nghiệm trong dạy học
bài: Định luật III Niu-tơn SGK Vật lý 10 nâng cao.
Sau một thời gian nghiên cứu, em đã thu được một số kết quả nhất
định. Tuy đề tài nghiên cứu của em không phải là mới nhưng kết quả mà
em thu được trong đề tài hoàn toàn không trùng với kết quả trong các đề tài
khác.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 05 năm 2007
Sinh viên
Vũ Đình Hiếu

Trường ĐHSP Hà Nội 2

2

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

A.Mở đầu

1.Lý do chọn đề tài:
Chúng ta đang sống ở thế kỷ XXI Thế k mà ở đó hệ thống tri thức
khoa học và công nghệ trên thế giới đang phát triển như vũ bão. Chính sự
phát triển đó đã tạo ra một kỷ nguyên bùng nổ thông tin, nó làm cho cuộc

sống của xã hội loài người ngày càng sôi động, Trong bối cảnh đó đòi hỏi
phải tạo ra những con người lao động mới, không những phải có trình độ
văn hoá, trình độ nghề nghiệp nhất định mà còn phải có tính độc lập, năng
động và sáng tạo, có năng lực giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Muốn vậy, giáo dục phải đổi mới cả về nội dung và phương pháp.
Nghị quyết hội nghị ban chấp hành Trung ương Đảng Cộng Sản Việt Nam
lần thứ 4 khoá VII khẳng nh: Đổi mới phương pháp dạy học ở tất cả các
cấp học, bậc học, kết hợp tốt học với hành học tập với lao động sản xuất,
nghiên cứu khoa học và thực nghiệm, gắn nhà trường với xã hội áp dụng
những phương pháp giáo dục hiện đại để bổi dưỡng cho học sinh năng lực
tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề.
Để đạt được điều đó, một trong những phương hướng đổi mới phương
pháp dạy quan trọng trong việc dạy các môn khoa học ở trường phổ thông(
PT) là nghiên cứu và vận dụng chính phương pháp nghiên cứu của bộ môn
khoa học đó vào dạy học sao cho có thể tổ chức quá trình học tập của học
sinh giống như quá trình tìm tòi của các nhà khoa học. Với vật lý học,
phương pháp thực nghiệm là một trong những phương pháp đặc trưng quan
trọng nhất. Phương pháp thực nghiệm không những là mục tiêu kiến thức
mà còn là công cụ quan trọng để học sinh sử dụng trong học tập nhăm xây
dựng và chiếm lĩnh kiến thức, qua đó phát triển năng lực sáng tạo của mình.
Trong chương trình vật lý trung học phổ thông (THPT), hầu hết các
kiến thức vật lý đều được xây dựng dựa trên quan sát thí nghiệm hoặc được
Trường ĐHSP Hà Nội 2

3

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

kiểm tra lại bằng thí nghiệm. Học sinh có nhiều cơ hội để làm quen với các
giai đoạn của phương pháp thực nghiệm trong quá trình xây dựng kiến thức,
đặc biệt là nhng giai đoạn đòi hỏi sự sáng tạo nhiều như: đưa ra dự đoán
và đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán. Thông qua đó góp phần
phát huy tính tích cực, năng lực sáng tạo, năng lực thực hành của học sinh
trong giờ học vật lý.
Tuy nhiên thực tế cho thấy, tính trạng phổ biến của việc dạy học vật
lý ở trường phổ thông về phía giáo viên vẫn là thuyết trình thông báo, ít làm
thí nghiệm, học sinh tiếp thu kiến thức một cách thụ động, thừa nhận, bắt
chước theo khuôn mẫu đã có.
Từ những lý do đó với mong muốn đóng góp một phần nhỏ vào việc
nghiên cứu và vận dụng phương pháp thực nghiệm (PPTN) vào dạy học vật
lý nhằm đưa học sinh vào vị trí chủ thể hoạt động nhận thức, tự lực chiếm
lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực sáng tạo, góp phần nâng
cao chất lượng hiệu quả dạy học vật lý ở trường phổ thông chúng tôi chọn
đề tài: Thiết kế tiến trình dạy học bài Định luật III Niu-tơn SGK lớp
10 nâng cao theo PPTN.

2.Mục đích nghiên cứu.
Vận dụng những cơ sở lý luận của phương pháp thực nghiệm đề xuất
việc sử dụng thí nghiệm phục vụ cho việc giảng dạy bài Định luật III Niutơn SGK lớp 10 nâng cao. Góp phần nâng cao chất lượng học tập và phát
triển năng lực sáng tạo của học sinh.

3.Đối tượng nghiên cứu.
Quá trình dạy học bài Định luật III Niu-tơn SGK lớp 10 nâng
cao.

4.Nhiệm vụ nghiên cứu.
- Nghiên cứu lý luận PPTN trong dạy học vật.
- Tìm hiểu một số nét mới của chương trình vật lý THPT.
Trường ĐHSP Hà Nội 2

4

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

- Xây dựng , đề xuất các biện pháp k thuật tổ chức và mức độ rèn
luyện cho học sinh lớp 10 sử dụng PPTN trong dạy học bài Định luật III
Niu-tơn SGK lớp 10 nâng cao.
- Soạn thảo tiến trình dạy học bài Định luật III Niu-tơn theo hướng
rèn luyện cho học sinh hoạt động sáng tạo trong học tập bằng phương pháp
thực nghiệm.

5.Giả thuyết khoa học.
Nếu thiết lập được sơ đồ biểu đạt, lôgic của tiến trình khoa học giải
quyết vấn đề đối với kiến thức cụ thể cùng với việc tổ chức được các giai
đoạn của PPTN sẽ cho phép xây dựng được tiến trình dạy học theo hướng
phát triển hoạt động tích cực tự chủ của học sinh nhằm nâng cao chất lượng
kiến thức và phát triển năng lực sáng tạo ở học sinh

6.Phương pháp nghiên cứu.
a. Nghiên cứu lý luận để xác lập các quan điểm chỉ đạo cơ bản của đề

tài.
c. cải tiến một số thí nghiệm, tiến hnh trong phòng thí nghiệm các
thiết bị cải tiến theo phương án dạy học của để tài.

7.Cấu trúc luận văn:
Luận văn gồm:
A. Mở đầu
B. Nội dung
Chương I: Cơ sở lý luận của phương pháp thực nghiệm
Chương II: Thiết kế tiến trình dạy học bài Định luật III Niu-tơn
theo PPTN
C. Kết luận
D. Tài liệu tham khảo.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

5

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

B.Nội dung
Chương I: Cơ sở lý luận của
phương pháp thực nghiệm
1.1. Nội dung của PPTN trong nghiên cứu khoa học và trong dạy
học vật lý ở trường phổ thông.

1.1.1. Trong nghiên cứu khoa học.
Spaski dã nêu lên thực chất của PPTN của Galilê như sau:
Xuất phát từ quan sát và thực nghiệm, nhà khoa học xây dựng một
giả thuyết. Giả thuyết đó không chỉ đơn giản là sự tổng quát hoá các thí
nghiệm ó làm, nó chứa đựng một cái gì mới mẻ, không có sẵn trong từng
thí nghiệm cụ thể. Bằng phép suy luận lôgic và bằng toán học, nhà khoa
học có thể từ giả thuyết đó mà rút ra một số hệ quả, tiên đoán một số sự
kiện mới trước đó chưa biết đến. Những hệ quả và sự kiện mới đó lại có thể
dùng thực nghiệm mà kiểm tra lại được. Nếu sự kiểm tra đó thành công nó
khẳng định sự đúng đắn của giả thuyết và khi đó giả thuyết được coi là một
định luật vật lý chính xác.
PPTN đã thể hiện một quan điểm mới mẻ, sâu sắc về nhận thức tự
nhiên, nhận thức chân lý. Niu-tơn đã làm rõ quan điểm đó bằng bốn quy tắc
sau đây:
Quy tắc 1: Đối với mỗi hiện tượng, không thừa nhận những nguyên
nhân nào khác ngoài những nguyên nhân đủ để giải thích nó.
Quy tắc 2: Bao giờ cũng quy những hiện tượng như nhau về cùng
một nguyên nhân.
Quy tắc 3: Tính chất của tất cả các vật có thể đem ra thí nghiệm được
mà ta không thể làm cho nó tăng lên hoặc giảm xuống thì được coi là tính
chất của mọi vật nói chung.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

6

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

Quy tắc 4: Bất kỳ khẳng nh nào rút ra từ thực nghiệm bằng phương
pháp quy nạp đều là đúng chừng nào chưa có những hiện tượng khác giới
hạn hoặc mâu thuẫn với khẳng nh đó.
1.1.2. Trong dạy học vật lý.
Để giúp học sinh có thể bằng hoạt động của bản thân mình mà tái
tạo, chiếm lĩnh được các kiến thức vật lý thì tốt nhất là giáo viên phỏng theo
PPTN của các nhà khoa học tổ chức cho học sinh hoạt động theo các giai
đoạn sau:
Giai đoạn 1: Giáo viên mô tả một hoàn cảnh thực tiễn hay biểu diễn
một vài thí nghiệm và yêu cầu các em dự đoán diễn biến của hiện tượng.
Tìm nguyên nhân xác lập một mối quan hệ nào đó, tóm lại là nêu lên một
câu hỏi mà học sinh chưa biết câu trả lời, cần phải suy nghĩ tìm tòi mới trả
lời được.
Giai đoạn 2: Giáo viên hướng dẫn gợi ý cho học sinh xây dựng một
câu trả lời dự đoán ban đầu, dựa vào quan sát tỉ mỉ kỹ lưỡng vào kinh
nghiệm bản thân, vào những kiến thức đã có.
Giai đoạn 3: Từ giả thuyết dùng suy luận lôgic hay suy luận toán học
suy ra một hệ quả. Dự đoán một hiện tượng trong thực tiễn một mối quan
hệ giữa các đại lượng vật lý.
Giai đoạn 4: Xây dựng và thực hiện một phương án thí nghiệm để
kiểm tra hệ quả dự đoán ở trên có phù hợp với kết quả thực nghiệm hay
không. Nếu phù hợp thì giả thuyết ở trên trở thành chân lý, nếu không phù
hợp thì phải xây dựng giả thuyết mới.
Giai đoạn 5: ng dụng kiến thức. Học sinh vận dụng kiến thức để
giải thích hay dự đoán một số hiện tượng trong thực tiễn, để nghiên cứu các
thiết bị kỹ thuật. Thông qua đó, trong một số trường hợp,sẽ đi tới giới hạn
áp dụng của kiến thức và xuất hiện mâu thuẫn nhận thức mới cần giải

quyết.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

7

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

1.2. Vai trò của PPTN trong nghiên cứu khoa học và trong dạy
học vật lý.
1.2.1. PPTN trong nghiên cứu khoa học
Trong lịch sử, vật lý học chỉ thực sự trở thành một ngành khoa học
độc lập bắt đầu từ khi Galilê xây dựng được PPTN áp dụng cho nghiên cứu
vật lý ở thế kỷ XVII. Trước đó người ta chỉ tranh cãi với nhau về tự nhiên
bằng lý luận suông theo sự suy luận của từng người không có căn cứ khách
quan chắc chắn. PPTN do Galilê khởi xướng và nhiều nhà khoa học sau đó
hoàn thiện, đã cho ta một phương pháp nghiên cứu tự nhiên, cho phép ta
khám phá được những tính chất những quy luật khách quan phổ biến của tự
nhiên một phương pháp tiếp cận với chân lý khách quan sâu sắc.
PPTN không đơn thuần chỉ là làm thí nghiệm tác động vào tự nhiên
để làm bộc lộ những tính chất của tự nhiên dưới dạng những dấu hiệu quan
sát được mà còn là sự kết hợp với những suy luận của con người để rút ra
những kết luận có ý nghĩa khái quát nêu lên được bản chất của sự vật hiện
tượng. PPTN không đơn thuần là sự tập hợp những điều quan sát được trong
tự nhiên mà còn là phương pháp sáng tạo khoa học, xây dựng những kiến

thức mới để phản ánh tự nhiên dưới dạng khái quát nhờ có PPTN mà vật lý
học trong 3 thế kỷ đã đạt được những thành tựu vĩ đại giúp con người cải
tạo tự nhiên phát triển sản xuất, nâng cao năng suất lao động tạo ra của cải
vật chất cho đời sống con người.
Có thể nói, các phương pháp khác cũng đều phải kết hợp phương
pháp thực nghiệm mới có thể khẳng định được tính đúng đắn chân thực
những kết quả thu được.
1.2.2. PPTN trong dạy học vật lý
Vật lý học ở trường THPT chủ yếu là vật lý thực nghiệm, những kiến
thức vật lý được xây dựng lên đều dựa vào thí nghiệm hoặc được kiểm tra
lại bằng thí nghiệm. Để hiểu rõ nội dung, ý nghĩa của những kiến thức đó

Trường ĐHSP Hà Nội 2

8

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

thì tốt nhất là cho học sinh tái tạo lại những kiến thức đó bằng chính
phương pháp mà các nhà vật lý đã dùng trong nghiên cứu vật lý nghĩa là
PPTN.
Phương pháp thực nghiệm là một trong những phương pháp được chú
ý để phát triển năng lực sáng tạo của học sinh bởi vì trong quá trình áp dụng
phương pháp thực nghiệm có hai giai đoạn đòi hỏi học sinh phải suy nghĩ
sáng tạo và với cách thức tổ chức hướng dẫn thích hợp của giáo viên thì học

sinh có khả năng thực hiện được hoạt động sáng tạo đó.
Như vậy áp dụng PPTN vào dạy học sẽ đồng thời thực hiện được cả
hai mục tiêu. Vừa giúp học sinh nắm vững kiến thức vừa bồi dưỡng được
học sinh năng lực sáng tạo.

1.3. Rèn luyện cho học sinh sử dụng PPTN
1.3.1. Sự khác nhau giữa hoạt động nhận thức của nhà khoa học và
hoạt động nhận thức của học sinh
- Nhà khoa học phải tìm ra cái mới mà trước đây loài người chưa biết
đến. Còn học sinh thì tìm lại cho bản thân mình cái mà người đã biết.
Về thời gian nhà khoa học có thể để nhiều năm, nhiều tháng, thậm
chí cả cuộc đời để tìm ra định luật. Còn học sinh chỉ có 45 phút thậm chí là
là nửa giờ hay 15 phút.
- Nhà khoa học có thiết bị thí nghiệm, máy móc tính vi. Còn học sinh
chỉ có những dụng cụ sơ sài, đơn giản.
Điều đặc biệt hoạt động khoa học là hoạt động sáng tạo còn rèn
luyện cho học sinh sử dụng PPTN trong dạy học vật lý ở trường phổ thông
nhằm mục đích Ta không hy vọng có thể làm cho học sinh nhờ áp dùng
phương pháp khoa học mà có được những sáng tạo như nhà khoa học, chỉ
mong rằng các em làm quen với cách suy nghĩ và làm việc khoa học, tạo ra
những yếu tố ban đầu của hoạt động sáng tạo.
1.3.2. Các biện pháp rèn luyện cho học sinh sử dụng PPTN

Trường ĐHSP Hà Nội 2

9

K29C Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

- Thiết kế tiến trình dạy học một bài học vật lý theo các giai đoạn của
PPTN. Cách làm này tạo ra những yêu cầu và điều kiện giúp học tập luyện
để quen dần với phương pháp , hoạt động sáng tạo.
- Xây dựng tình huống có vấn đề, tạo không khí học tập thuận lợi.
Tức là tạo ra mâu thuẫn nhận thức, động cơ hứng thú đi tìm cái mới.
- Tổ chức các hình thức hoạt động đa dạng trong giờ học như hoạt
động theo nhóm nhỏ, trao đổi, tranh luận trên lớp, hoạt động cá nhân theo
phía học tập.
- Lựa chọn và cung cấp cho học sinh những phương tiện, công cụ
cần thiết để thực hiện các hành động tự lực.
- Cho học sinh làm quen với các phương pháp nhận thức vật lý khác
như phương pháp nhận thức tổng hợp phương pháp mô hình.
- Xác định và lựa chọn các mức độ thích hợp yêu cầu học sinh tự lực
thực hiện các giai đoạn của PPTN.

1.4. Rèn luyện cho học sinh hoạt động nhận thức theo các giai
đoạn của PPTN.
Những bài học mà học sinh có thể tham gia đầy đủ cả 5 giai đoạn
trên không nhiều. Trong nhiều trường hợp học sinh gặp khó khăn không thể
vượt qua thì có thể sử dụng PPTN ở các mức độ khác nhau, thể hiện ở mức
độ học sinh tham gia vào các giai đoạn của PPTN.
1.4.1. Gai đoạn 1: Làm xuất hiện vấn đề
- Mức độ1: Học sinh tự phát hiện vấn đề nêu câu hỏi, giáo viên giới
thiệu hiện tượng xảy ra đúng như thường thấy trong tự nhiên để cho học
sinh tự lực phát hiện những tính chất hay những mối quan hệ đáng chú ý
cần nghiên cứu.

- Mức độ 2: Giáo viên tạo ra một hoàn cảnh đặc biệt trong đó xuất
hiện một hiện tượng mới lạ, lôi cuốn học sinh chú ý gây cho họ sự tò mò từ
đó học sinh nêu ra một vấn đề một câu hỏi cần giải đáp.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

10

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

- Mức độ 3: Giáo viên nhắc lại một vấn đề, một hiện tượng đã biết và
yêu cầu học sinh phát hiện xem vấn đề hay hiện tượng đã biết còn chỗ nào
chưa hoàn chỉnh để tiếp tục nghiên cứu.
1.4.2. Giai đoạn 2: Xây dựng giả thuyết
- Mức độ 1: Dự đoán định tính tức là dự đoán nguyên nhân chính,
mối quan hệ chính chi phối hiện tượng.
- Mức độ 2: Dự đoán định lượng: xác lập mối quan hệ hàm số giữa
các đại lượng có thể dựa trên dạng của đồ thị.
- Mức độ 3: Những dự đoán đòi hỏi quan sát tỉ mỉ sự tổng hợp nhiều
sự kiện thực nghiệm không có điều kiện thực hiện ở trên lớp thì dùng
phương pháp kể chuyện lịch sử để giới thiệu các giả thuyết mà các nhà bác
học đã đưa ra.
1.4.3. Giai đoạn 3: Rút ra hệ quả.
- Mức độ 1: Hệ quả có thể quan sát đo lường trực tiếp
- Mức độ 2: Hệ quả không quan sát trực tiếp bằng các dụng cụ đo mà

phải tính toán gián tiếp qua việc đo các đại lượng khác.
- Mức độ 3: Hệ quả suy ra trong điều kiện lý tưởng.
1.4.4. Giai đoạn 4: Đề xuất và thực hiện một phương án thí nghiệm.
- Mức độ 1: Thí nghiệm đơn giản, học sinh đã biết cách thực hiện các
phép đo, sử dụng các dụng cụ đo.
- Mức độ 2: Học sinh đã biết nguyên tắc đo các đại lượng nhưng
việc bố trí thí nghiệm cho sát với điều kiện lý tưởng gặp khó khăn. Giáo
viên giúp đỡ bằng cách giới thiệu phương án làm để học sinh thực hiện.
- Mức độ 3: Có những thí nghiệm phức tạp không thực hiện được ở
trường phổ thông thì giáo viên mô tả cách bố trí thí nghiệm rồi thông báo
kết quả.
1.4.5. Giai đoạn 5: ứng dụng kiến thức

Trường ĐHSP Hà Nội 2

11

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

- Mức độ 1: học sinh chỉ cần vận dụng các định luật vật lý để làm
sáng tỏ nguyên nhân của hiện tượng hoặc tính toán trong điều kiện lý
tưởng.
- Mức độ 2: Xét một ứng dụng kỹ thuật đã được đơn giản hoá để chỉ
cần áp dụng một vài định luận vật lý.
- Mức độ 3: Đưa ra những giải pháp kỹ thuật làm cho các hiện tượng

vật lý có hiệu quả cao, các thiết bị được sử dụng thuận tiện trong đời sống
và sản xuất.

1.5. Thí nghiệm vật lý.
1.5.1. Vai trò của thí nghiệm vật lý trong dạy học
a. Theo quan điểm của lý luận nhận thức.
- Thí nghiệm là phương tiện của việc thu nhận tri thức.
- Thí nghiệm là phương tiện để kiểm tra tính đúng đắn của tri thức
thu được.
- Thí nghiệm là phương tiện của việc vận dụng tri thức đã thu được
vào thực tiến.
- Thí nghiệm là một bộ phận của các phương pháp nhận thức vật lý.
b. Theo quan điểm của lý luận dạy học
- Thí nghiệm có thể sử dụng ở tất cả các giai đoạn khác nhau của quá
trình dạy học.
- Thí nghiệm là phương tiện góp phần phát triển nhân cách toàn diện
của học sinh .
- Thí nghiệm là phương tiện đơn giản hoá và trực quan trong dạy học
vật lý.
1.5.2. Phân loại thí nghiệm
Có 2 loại thí nghiệm được sử dụng trong dạy học vật lý ở trường phổ
thông.
- Thí nghiệm biểu diễn

Trường ĐHSP Hà Nội 2

12

K29C Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

- Thí nghiệm thực tập
a. Thí nghiệm biểu diễn:
Là thí nghiệm do giáo viên thực hiện trên lớp chủ yếu là để hình
thành cho học sinh những biểu hiện ban đầu về các hiện tượng quá trình và
quy luật vật lý, về cấu tạo và tác dụng của một số dụng cụ thiết bị thí
nghiệm biểu diễn bao gồm.
- Thí nghiệm mở đầu là thí nghiệm nhằm giới thiệu cho học sinh biết
sơ qua về hiện tượng sắp nghiên cứu, để tạo tính huống có vấn đề, tạo nhu
cầu hứng thú học tập của học sinh, lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhận
thức.
Thí nghiệm nghiên cứu hiện tượng bao gồm
+ Thí nghiệm nghiên cứu khảo sát
+ Thí nghiệm nghiên cứu minh họa.
- Thí nghiệm củng cố
b. Thí nghiệm thực tập:
Là thí nghiệm do học sinh tự làm ở trên lớp, trong phòng thí nghiệm
dưới sự hướng dẫn của giáo viên hoặc ở nhà.
Thí nghiệm thực tập bao gồm
- Thí nghiệm thực tập trực tiếp.
- Thí nghiệm thực hành vật lý
- Thí nghiệm quan sát vật lý ở nhà
1.5.3. Những yêu cầu về mặt kỹ thuật và phương pháp dạy học đối với
việc sử dụng thí nghiệm trong dạy học vật lý.
Những yêu cầu chung:
+ Xác định rõ lôgic của quá trình dạy học trong việc sử dụng thí

nghiệm phải là một bộ phận hữu cơ của quá trình dạy học nhằm giải quyết
một nhiệm vụ cụ thể trong tiến trình nhận thức.
+ Xác định rõ các dụng cụ cần sử dụng, sơ đồ bố trí chúng , tiến hành
thí nghiệm

Trường ĐHSP Hà Nội 2

13

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

+ Đảm bảo cho học sinh ý thức được rõ ràng và tham gia tích cực vào
tất cả các giai đoạn thí nghiệm bằng cách giao cho học sinh các nhiệm vụ
cụ thể.
+ Thí nghiệm kỹ lưỡng mỗi thí nghiệm trước giờ học.
+ Việc sử dụng các dụng cụ và tiến hành thí nghiệm phải tuân thủ
theo các quy tắc an toàn.

1.6. Thực tiễn việc sử dụng PPTN trong dạy học vật lý ở trường
phổ thông.
1.6.1. Những tồn tại của việc sử dụng PPTN
- Nhiều người quan niệm đồng nhất PPTN với thí nghiệm coi PPTN
chỉ đơn thuần là làm thí nghiệm
- Chưa có văn bản hướng dẫn cụ thể về PPTN là gì và làm thế nào để
thực hiện được

- Thực tế giảng dạy cho thấy đa số các giáo viên không biết phải bồi
dưỡng PPTN cho học sinh như thế nào để đạt mục tiêu của chương trình.
- Dụng cụ thí nghiệm ở các trường không đủ hoặc không được sử
dụng thường xuyên.
1.6.2. Đề suất hướng khắc phục
- Bồi dưỡng cho giáo viên nắm vững các phương pháp nhận thức đặc
thù đặc biệt là PPTN.
- Triển khai mạnh mẽ hướng nghiên cứu vận dụng PPTN trong dạy
học những đề tài cụ thể của chương trình vật lý, tiến hành thực nghiệm sư
phạm. Từ đó tạo ra một số mẫu trong dạy học

1.7. Tổng kết chương I
Trên cơ sở lý luận về PPTN đã trình bày, việc thiết kế tiến trình dạy
học một kiến thức có hiệu quả theo PPTN phải thực hiện một cách khoa học
theo các bước
- Xây dựng tình huống có vấn đề
Trường ĐHSP Hà Nội 2

14

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

- Thiết lập sơ đồ biểu đạt lôgic của tiến trình nhận thức khoa học đối
với kiến thức cần dạy
- Rèn luyện cho học sinh kỹ năng thực hiện những thao tác cơ bản

khi áp dụng PPTN.
- Lựa chọn và cung cấp cho học sinh những phương tiện, công cụ cần
thiết.
- Thiết kế phương án thí nghiệm, các thiết bị thí nghiệm phù hợp
trong việc tổ chức tính huống, định hướng hoạt động học của học sinh
- Khái quát, củng cố kết quả
Tất cả những điều trên sẽ được chúng tôi vận dụng để thiết kế tiến
trình dạy học bài Định luật 3 Niu-tơn SGK vật lý nâng cao lớp 10.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

15

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

Chương 2 Thiết kế tiến trình giảng dạy bài:
Định luật III Niu-tơn SGK Vật lý 10 nâng cao
bằng phương pháp thực nghiệm.
2.1.Vị trí của Định luật III Niu-tơn trong hệ thống các kiến thức
cơ học lớp 10, nội dung của định luật.
Nếu như định luật I và định luật II Niu-tơn chỉ nói đến lực tác dụng
lên một vật đã cho nào đó mà không đề cập đến nguyên nhân sinh ra lực,
tức là với vật tác dụng lên vật đang xét. Vai trò của vật thứ 2 đã được phản
ánh trong định luật thứ 3 của Niu-tơn. Khi học định luật III Niu-tơn học
sinh sẽ hiểu thêm một đặc điểm của lực là luôn xuất hiện từng cặp.

Định luật III Niu-tơn và định luật II Niu-tơn còn cho ta một cách
đo khối lượng khác với phép cân, đó là phép đo khối lượng bằng tương tác.
Định luật III Niu-tơn đúng cho mọi trường hợp tương tác, dù bản
chất của tương tác là gì và các vật tương tác chuyển động cơ học với vận tốc
như thế nào.
Đinh luật III Niu-tơn chỉ nói đến đặc tính của sự tương tác, mà
không đề cập tới nguyên nhân của đặc tính đó, tức là nó chỉ cho ta biết
rằng: Nếu có lực tác dụng thì nhất thiết phải có phản lực tác dụng, mà
không cho biết vì sao vậy.
Định luật III Niu-tơn không giải quyết vấn đề kết quả cụ thể của sự
tương tác giữa các vật như thế nào. Lực và phản lực đặt lên hai vật khác
nhau cho nên chúng có thể gây nên những kết quả khác nhau. Kết quả đó
phụ thuộc vào vật chịu tác dụng và do nhiều định luật khác nữa quy định.
Có thể nói: định luật III Niu-tơn và các định luật I,II Niu-tơn là
nền tảng cho việc tìm kiếm các định luật Vật lý khác và cho việc xây dựng
phát triển môn cơ học, là cơ sở quan trọng để tạo ra những phương án thí
nghiệm nhằm phát hiện ra những đặc điểm khách quan của từng loại lực.
(+)Nội dung của định luật III Niu-tơn

Trường ĐHSP Hà Nội 2

16

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

Định luật III Niu-tơn được phát biểu như sau: Tác dụng bao giờ
cũng bằng và ngược chiều với phản tác dụng, nói cách khác tương tác giữa
hai vật với nhau thì bằng nhau và hướng ngược chiều nhau.


Nếu vật A tác dụng lên vật B một lực F AB thì vật B cũng tác dụng lên


vật A một phản lực F BA : Lực và phản lực có giá trị bằng nhau, cùng chung
một giá, nhưng hướng ngược chiều nhau


F AB F BA

2.2.Những khó khăn, sai lầm mà học sinh gặp phải khi học định
luật III Niu-tơn .
Nhiều học sinh cho rằng: định luật III Niu-tơn chỉ đúng trong trường
hợp tương tác do va chạm (tương tác tiếp xúc). ít học sinh có cái nhìn tổng
quát, định luật III Niu-tơn không chỉ đúng trong các trường hợp tương tác
tiếp xúc mà cả các trường hợp tương tác cách bức.
Nhiều học sinh đã nhầm lẫn giữa cặp lực cân bằng và cặp lực trực
đối. Nhiều học sinh tưởng rằng cứ các lực bằng nhau và ngược hướng nhau
thì sẽ cân bằng nhau, triệt tiêu nhau và do đó không gây ra một sự thay đổi
nào tương tác chuyển động của vật.

2.3.Hoàn thiện các phương án thí nghiệm bài định luật III Niutơn
2.3.1.Phân tích các ưu, khuyết điểm của các phương án thí nghiệm có
thể được sử dụng trong dạy học bài định luật III Niu-tơn ở trường
THPT.
(+)Với thí nghiệm tương tác giữa nam châm với sắt non trong SGK

Vật lý nâng cao: Thí nghiệm này dựa vào sự lệch phương của sợi dây để đi
đến kết luận về sự tương tác giữa sắt và nam châm. Nhưng việc quan sát là
rất khó khăn mặc dù đã sử dụng đến sợi dây dài để quan sát. Đồng thời thí
nghiệm này chỉ đơn thuần là định tính.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

17

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

(+)Với thí nghiệm tương tác giữa hai lực kế đứng yên: Thí nghiệm
này rất đơn giản, kết quả đo lực tương tác giữa hai lực kế có thể nhìn thấy
được mà không phải suy luận, thí nghiệm này cũng cho thấy ngay lực và
phản lực là bằng nhau, cùng giá và ngược hướng. Nhưng học sinh nhìn nhận
kết quả không thật khách quan khi sử dụng tay để kéo lực kế.
(+)Với thí nghiệm tương tác giữa hai lực kế chuyển động
Thí nghiệm này chỉ cần các thiết bị đơn giản, khi thực hiện thí
nghiệm cũng có thuận lợi là đo được ngay kết quả mà không cần suy luận.
Tuy nhiên theo chúng tôi nó cần hoàn chỉnh ở một số điểm sau:
Trong thí nghiệm, hai lực kế muốn chuyển động theo phương thẳng
đứng thì cần thanh trụ gắn ròng rọc phải cao. Vì vậy thí nghiệm trở nên
cồng kềnh.
Khi các lực kế rơi tới bàn dễ làm cho các lực kế đổ mặc dù có giá đỡ
bằng tay hoặc hứng bằng miếng đệm. Do đó chưa đảm bảo yêu cầu về mặt

thẩm mỹ
Để quan sát chỉ số của lực kế khi chuyển động cần phải có thời gian
đủ dài, cần bố trí vật treo vào mỗi đầu dây có tổng khối lượng của chúng đủ
lớn nhưng độ lệch khối lượng của chúng khá nhỏ. Song bên cạnh đó, thí
nghiệm sẽ gặp khó khăn trong việc lấy được nhiều số liệu.
2.3.2.Chế tạo và hoàn thiện các phương án thí nghiệm trong dạy học
định luật III Niu-tơn.
Qua phân tích các ưu, nhược điểm của các thí nghiệm được sử dụng
trong dạy học định luật III Niu-tơn ở trường phổ thông, để học sinh có cái
nhìn tổng quát hơn trong việc áp dụng định luật III Niu-tơn cho mọi loại
tương tác, chúng tôi đã:
(+)Hoàn thiện phương án thí nghiệm về các tương tác cách bức: khắc
phục nhược điểm tương tác giữa sắt và nam châm, bằng cách chuyển thí
nghiệm này thành thí nghiệm định lượng theo cách treo các vật theo phương
thẳng đứng và đo bằng lực kế.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

18

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

(+)Hoàn thiện phương án thí nghiệm về tương tác giữa hai lực kế
đứng yên do kéo các lực kế bằng tay bằng cách treo vào giá cố định.
(+)Xây dựng phương án thí nghiệm tương tác giữa vật nặng và cốc

chứa nước để học sinh thấy được việc áp dụng định luật III Niu-tơn trong
trường hợp tương tác tiếp xúc giữa vật nặng và bình nước, qua đó học sinh
hiểu biết sâu sắc hơn định luật

Acsimet.

2.3.2.1.Tương tác giữa nam châm và đĩa sắt

(a)Dụng cụ: nam châm điện
đĩa sắt
Nguồn một chiều 0 12V
Hai lực kế ống 3N
Dây điện
Giá treo
(b)Tiến trình thí nghiệm:
(+)Bố dụng cụ thí nghiệm như hình vẽ.
(+) Điều chỉnh cho đầu dưới nam châm điện cách đĩa sắt một khoảng
3 cm.
Ghi chỉ số của các lực kế
Đóng ngắt điện, lò xo lực kế trên co lại, lò so lực kế dưới dài thêm ra.
Ghi chỉ số các lực kế, từ đó suy ra lực tác dụng tương hỗ giữa nam châm và
sắt.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

19

K29C Vật lý

Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

Thay đổi cường độ dòng điện chạy qua nam châm điện bằng cách
thay đổi hiệu điện thế đặt vào nam châm. Ghi lại số chỉ các lực kế ứng với
hiệu điện thế đặt vào nam châm điện, từ đó suy ra lực tác dụng tương hỗ
giữa nam châm và sắt.
(c)Lưu ý trong tiến trình thí nghiệm:
(+)Khi đóng ngắt điện nếu nam châm điện và đĩa hút nhau thì phải
điều chỉnh cho chúng xa nhau hơn nữa sao cho khi chúng hút nhau vẫn ở
cách nhau một khoảng nào đó.
(+)Thí nghiệm dễ làm, mất ít thời gian, nếu dùng dòng điện có cường
độ càng lớn thì hiện tượng càng rõ; với các lực kế cố độ phân chia nhỏ thì
có thể ghi được nhiều số liệu với độ chính xác cao.
(+)Để thay đổi cường độ dòng điện nên dùng nguồn điện có độ chia
thay đổi nhỏ (khoảng 0,5V-1V) mới dễ điều chỉnh để nam châm và sắt hút
nhau vẫn ở cách nhau một khoảng nào đó.
(+)Nên bố trí nam châm điện và đĩa sắt xa giá đỡ để không bị ảnh
hưởng.
2.3.2.2.Tương tác giữa hai lực kế đứng yên

(a)Dụng cụ thí nghiệm: gồm : 2 lực kế ống
2 chân kế
2 thanh trụ
(b)Tiến hành thí nghiệm:
(+)Móc cố định 2 lực kế vào thanh trụ đứng. Dùng tay kéo móc hai
đầu lực kế lại với nhau rồi buông tay ra.Quan sát số chỉ của các lực kế.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

20

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

(+)Thay đổi khoảng cách giữa hai thanh trụ đứng. Quan sát số chỉ
của các lực kế.
(+) so sánh hai lực ké rút ra kết luận về lực tương hỗ giữa hai lực kế.
(c)Lưu ý trong quá trình thí nghiệm.
(+)Khi dùng lực kế cần cẩn thận. Nếu làm thí nghiệm không cẩn
thận, ống bị sát vào vỏ sẽ cho kết quả không chính xác.
2.3.2.3.Tương tác tiếp xúc giữa vật nặng và cốc nước.

(a)Dụng cụ thí nghiệm gồm:
2lực kế ống 3N
Quả nặng bằng sứ
Cốc chứa nước
Giá thí nghiệm
Dây treo
(b)Tiến hành thí nghiệm.
(+)Treo cốc nước vào lực kế.Đọc số chỉ của lực kế.
(+)Treo quả nặng vào lực kế .Đọc số chỉ của lực kế.
(+)Nhúng quả nặng vào trong nước. Đọc số chỉ của lực kế, suy ra lực
mà nước tác dụng lên vật và lực mà quả nặng tác dụng vào nước.
(+)So sánh hai lực kế và rút ra kết luận.

(c)Lưu ý trong tiến hành thí nghiệm.
(+)Nước đổ vào cốc phải vừa đủ để khi nhúng vật vào nước không
trào ra ngoài ảnh hưởng tới phép đo.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

21

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

2.3.3.Lựa chọn phương án thí nghiệm trong dạy học bài định luật III
Niu-tơn theo tiến trình dạy học bằng phương pháp thực nghiệm.
Thí nghiệm được lụa chọn cần thể hiện được có các loại tương tác
nhưng phải đảm bảo về thời gian theo tiến trình dạy học.với suy nghĩ đó
chúng tôi dự kiến sử dụng các thí nghiệm trên trong dạy học định luật III
Niu-tơn như sau:
(+)Thí nghiệm để xây dựng kiến thức sự tác dụng giữa các vật là
tương hỗ chúng tôi sư dụng thí nghiệm: Thí nghiệm tương tác giữa sắt non
và nam châm.
(+)Thí nghiệm xây dựng mối quan hệ giữa hai lực tương tác chúng
tôi sử dụng thí nghiệm: thí nghiệm tương tác giữa nam châm và đĩa sắt, thí
nghiệm giữa hai lực kế đứng yên.
(+) Để kiểm tra kết quả học tập chúng tôi sử dụng thí nghiệm: Thí
nghiệm tương tác giữa vật nặng và cốc chứa nước.

2.4. Thiết kế tiến trình dạy học Định luật III Niu-tơn SGK Vật
lý 10 nâng cao bằng phương pháp thực nghiệm.
2.4.1.Sơ đồ biểu đạt logic của tiến trình nhận thức khoa học xây dựng
một kiến thức Vật lý cụ thể.

Trường ĐHSP Hà Nội 2

22

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

Vấn đề đòi hỏi
kiểm nghiệm / ứng
dụng thực tiễn

Điều kiện cần sử dụng để tìm câu trả lời
cho vấn đề đặt ra, một mặt nhờ suy luận,
mặt khác nhờ
Bài toán Giải pháp
Giải bài
toán
bằng suy
luận lý
thuyết

Giải bài
toán
bằng thí
nghiệm
và quan

Kết luận (Thu được

Kết luận (Thu được nhờ

nhờ suy luận lý thuyết)

quan sát và thí nghiệm )

Kết luận

Trường ĐHSP Hà Nội 2

23

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

2.4.2. Sơ đồ biểu đạt lôgic của tiến trình xây dựng kiến thức bài Định
luật III Niu-tơn.
Xây dựng phương án thí nghiệm để rút ra kết

luận về tác dụng tương hỗ giữa các vật

Xây dựng phương án thí nghiệm để tìm mối quan
hệ giữa hai lực tương tác của hai vật

Phát biểu định luật, đưa ra khái niệm
lực và phản lực

Vận dụng, kiểm tra bằng thí nghiệm

2.4.3. Tiến trình giảng dạy bài Định luật III Niu-tơn SGK Vật lý 10
nâng cao bằng phương pháp thực nghiệm.
1.Mục tiêu.
(+)Kiến thức:
Thông qua thí nghiệm học sinh nắm được tương tác giữa 2 vật có tính
chất tương hỗ.
Đề xuất và tiến hành thí nghiệm xây dựng định luật.
Phát biểu và viết biểu thức định luật III Niu-tơn.
Nắm được khái niệm lực và phản lực, đặc điểm của lực và phản lực.
(+)Kỹ năng:
Rèn kỹ năng bố trí thí nghiệm, thu thập, xử lý thông tin.
Kỹ năng vận dụng để giải thích các hiện tượng.
(+)Tư tưởng:
Xây dựng hứng thú học tập.
Xây dựng tinh thần đoàn kết, thái độ làm việc nghiêm túc.
Xây dựng thế giới quan duy vật biện chứng.
Trường ĐHSP Hà Nội 2

24

K29C Vật lý


Khoá luận tốt nghiệp

Vũ Đình Hiếu

2.Chuẩn bị:
(+)Giáo viên:
Dụng cụ thí nghiệm.
Làm thử trước khi đến lớp.
(+) Học sinh :
Ôn lại các kiến thức về hai lực cân bằng.
3.Tổ chức hoạt động nhận thức.
Hoạt động của học sinh

Trợ giúp của giáo viên
Trong thực tế các em đã biết khi

Hoạt động 1:Đề xuất vấn đề
nghiên cứu.

ta đấm tay vào tường tức là ta đã tác
dụng vào tường một lực ,đồng thời
tay ta cảm thấy bị đau ,vì sao lại có
cảm giác như vậy? Phải chăng tương
đã tác dụng lực lên tay ta nếu vậy

Cá nhân nhận thức vấn đề nghiên thì lực đó có độ lớn ,phương ,chiều
như thế nào?Để giải thích điều này

cứu.
chúng ta đi vào bài học hôm nay,bài
Định luật III Niu-tơn.
Chúng ta đều biết nam châm hút
Hoạt động 2:Đề xuất phương sắt,nếu bây giờ có một thanh sắt và
án thí nghiệm khẳng định tính một thanh nam châm ,làm thế nào ta
chất tương hỗ của tương tác.

có thể biết được liệu thanh sắt có hút
nam châm hay không ?

HS: Treo chúng lên hai sợi dây và
Với cách làm như vậy ta sẽ quan

đặt gần nhau.

sát được sư tương tác giữa sắt và nam
châm.Tuy nhiên để cho dễ quan sát
ta sẽ sử dụng hai sợi dây dài .Thí
Trường ĐHSP Hà Nội 2

25

K29C Vật lý