Tổ chức dạy học chương “Tĩnh học vật rắn” - Vật lý 10 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM


NGUYỄN TẤN XƢNG

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “TĨNH HỌC VẬT
RẮN” - VẬT LÝ 10 NÂNG CAO THEO HƢỚNG
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CỦA HỌC SINH

Chuyên ngành: Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí
Mã số: 60140111

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
KHOA HỌC GIÁO DỤC

Đà Nẵng – Năm 2017


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
Người hướng dẫn khoa học: TS. Phùng Việt Hải

Phản biện 1: PGS.TS. Phạm Xuân Quế
Phản biện 2: PGS.TS. Lê Công Triêm

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
ngành khoa học giáo dục họp tại Trường Đại học Sư phạm vào ngày 05
tháng 01 năm 2018

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
Thư viện Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN
Khoa Vật lý, Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN

Đà Nẵng – Năm 2017



1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Chúng ta đang sống ở những năm đầu tiên của thế kỷ 21, thế kỉ
của nền kinh tế tri thức, khoa học và công nghệ, thế kỉ của phát triển
và hội nhập đòi hỏi con người muốn tồn tại phải học và tự học suối
đời. Vì vậy năng lực học tập của con người phải được nâng lên mạnh
mẽ nhờ vào trước hết người học biết ”học cách học” và người dạy
biết ”dạy cách học”.
Trong xã hội đang phát triển nhanh theo cơ chế thị trường, cạnh
tranh gay gắt thì phát hiện sớm, giải quyết nhanh, sáng tạo và hợp lý
những vấn đề nảy sinh trong thực tiễn là một năng lực cần thiết đảm
bảo sự thành công trong học tập và cuộc sống.
Luật giáo dục sửa đổi ban hành ngày 27/06/2005 nhấn mạnh
“phương pháp giáo dục phải phát huy tính tự giác, tích cực, chủ
động, tư duy sáng tạo của người học; bồi dưỡng cho người học năng
lực tự học, khả năng thực hành, lòng say mê học tập và ý chí vương
lên”.
Nghị quyết 29-NQ/TƯ ngày 04 tháng 11 năm 2013 của hội nghị
lần thứ 8 Ban chấp hành trung ương Đảng khóa XI nhận định: “Phát
triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi
dưỡng nhân tài. Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị

kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người
học. Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; ….”. “Tập trung
dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người
học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực”.
Việc đổi mới giáo dục phổ thông chuyển từ giáo dục tiếp cận nội
dung sang tiếp cận năng lực đòi hỏi giáo viên phải đổi mới phương
pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực cho học sinh. Một trong
những năng lực đó là năng lực giải quyết vấn đề.
Với những lí do trên, chúng tôi chọn đề tài: “Tổ chức hoạt động
dạy học chƣơng “Tĩnh học vật rắn” - Vật lý 10 nâng cao theo
hƣớng phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh”.
2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Hầu hết các nghiên cứu đều tập trung đi sâu vào phương pháp dạy
học giải quyết vấn đề, còn ít nghiên cứu về năng lực giải quyết vấn
đề mặc dù phương pháp dạy học giải quyết vấn đề là phương pháp
dạy học chủ yếu góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề.


2
3. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng được 6 tiến trình hoạt động dạy học theo mô hình dạy
học phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh ứng với 6 kiến
thức chương “tĩnh học vật rắn” - Vật lý 10 nâng cao;
- Tổ chức thực nghiệm sư phạm được 2 tiến trình dạy học và
đánh giá được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
4. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức tốt hoạt động dạy học chương “Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10 nâng cao theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề
thì sẽ phát huy được tính tích cực và phát triển được năng lực giải
quyết vấn đề của học sinh.
5. Đối tƣ ng và phạm vi nghi n cứu

- Năng lực giải quyết vấn đề trong học tập của học sinh trung học
phổ thông;
- Nội dung kiến thức chương "Tĩnh học vật rắn" Vật lý 10 nâng
cao;
- Hoạt động học của học sinh và hoạt dạy của giáo viên theo quan
điểm phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học các kiến
thức chương "Tĩnh học vật rắn" Vật lý 10 nâng cao.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lí luận và thực tiên về tổ chức hoạt động dạy học
theo quan điểm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
trong môn vật lý ở trường trung học phổ thông;
- Nghiên cứu chương trình, nội dung kiến thức chương “tĩnh học
vật rắn” Vật lý 10 nâng cao hiện hành;
- Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học các kiến thức chương “tĩnh
học vật rắn” Vật lý 10 nâng cao theo quan điểm phát triển năng lực
giải quyết vấn đề cho học sinh;
- Thực nghiệm sư phạm nhằm xác định mức độ phù hợp, đánh giá
tính khả thi và hiệu quả của đề tài.
7. Phƣơng pháp nghi n cứu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết;
Phương pháp điều tra;
Phương pháp thực nghiệm giáo dục;
Phương pháp xử lý số liệu.


3
8. Đóng góp của đề tài
- Hệ thống hóa được cơ sở lý luận của việc tổ chức hoạt động
dạy học theo quan điểm phát triển năng lực GQVĐ của học sinh;
- Nêu được thực trạng dạy học theo quan điểm phát triển NL

GQVĐ của HS trong môn vật lý ở một số trường trung học phổ
thông trên địa bàn tỉnh Quảng Nam và nêu ra một số nguyên nhân cơ
bản của thực trạng đó;
- Thiết kế được 6 tiến trình hoạt động dạy học ứng với 6 kiến thức
chương “Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10 nâng cao theo quan điểm phát
triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh;
- Xây dựng được bộ công cụ đánh giá gồm 3 nội dung: Tiêu chí
đánh giá khả năng tiếp thu và vận dụng kiến thức của học sinh; Tiêu
chí đánh giá năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề trong quá trình
học; Tiêu chí đánh giá tính tích cực học tập của học sinh.
- Tổ chức thực nghiệm sư phạm 2 tiến trình dạy học và đánh giá
được năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
9. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, luận văn gồm ba chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về tổ chức hoạt động dạy
học theo quan điểm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học
sinh trong môn vật lý ở trường phổ thông
Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học chương “Tĩnh học vật tắn”
Vật lý 10 nâng cao theo quan điểm phát triển năng lực giải quyết vấn
đề của học sinh
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm


4
Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ TỔ CHỨC
HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC THEO QUAN ĐIỂM PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH TRONG
MÔN VẬT LÝ Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG
1.1. Khái niệm năng lực và vấn đề phát triển năng lực của
học sinh trung học phổ thông

1.1.1. Khái niệm về năng lực
Năng lực là sự huy động và kết hợp một cách linh hoạt và có tổ
chức các kiến thức, kĩ năng, thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá
nhân…để thực hiện thành công các yêu cầu phức hợp của hoạt động
trong bối cảnh nhất định.
1.1.2. Khái niệm về năng lực của học sinh trung học phổ thông
Năng lực cần đạt của học sinh THPT là tổ hợp nhiều kĩ năng và
giá trị được cá nhân thể hiện để mang lại kết quả cụ thể .
1.1.3. Các đặc điểm của năng lực
- Năng lực chỉ có thể quan sát được qua hoạt động của cá nhân ở
các tình huống nhất định.
- Năng lực tồn tại dưới hai hình thức: Năng lực chung và năng
lực chuyên biệt
- Năng lực được hình thành và phát triển trong và ngoài nhà
trường.
- Năng lực và các thành phần của nó không bất biến.
- Năng lực được hình thành và phát triển liên tục trong suốt cuộc
đời con người.
- Các thành tố của năng lực thường đa dạng.
1.1.4. Một số năng lực cần phát triển cho học sinh trung học
phổ thông
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng tôi chỉ nghiên cứu
về năng lực giải quyết vấn đề.
1.2. Năng lực giải quyết vấn đề của HS trong dạy học vật lý
1.2.1. Quan niệm về NL GQVĐ trong dạy học Vật lý
Từ những nghiên cứu về năng lực GQVĐ, vận dụng vào dạy học
vật lý ở trường phổ thông chúng tôi quan niệm: Năng lực giải quyết
vấn đề của HS trong dạy học vật lý là năng lực cá nhân của người
học sử dụng hiệu quả kiến thức thức vật lý, kĩ năng, thái độ…để giải
quyết một tình huống có chứa đựng vấn đề vật lý mà ở đó không

chứa đựng giải pháp thông thường.


5
1.2.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề
Các thành tố của năng lực GQVĐ gồm tìm hiểu vấn đề, đề xuất
các giả thuyết và giải pháp, lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, đánh
giá và phản ánh giải pháp.
1.2.3. Các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề
- Biết phát hiện một vấn đề, tìm hiểu một vấn đề;
- Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến VĐ;
- Phát biểu được vấn đề cần giải quyết;
- Đề xuất được giả thuyết và giải pháp để giải quyết vấn đề;
- Lập được kế hoạch để GQVĐ đặt ra và thực hiện kế hoạch độc
lập sáng tạo, hợp lý;
- Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ.
1.2.4. Đánh giá theo hướng phát triến năng lực giải quyết vấn
đề
1.2.4.1. Đánh giá theo năng lực
ĐG năng lực là quá trình tìm kiếm minh chứng về việc HS đã
thực hiện các sản phẩm đầu ra tới mức độ thành công như thế nào,
thông qua những hành động cụ thể của HS trong một số nhiệm vụ
học tập tiêu biểu (NL thực hiện).
1.2.4.2. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề
ĐG năng lực GQVĐ tuân thủ theo những quy định của ĐG theo
năng lực như đã nêu ở trên. Tuy nhiên khi ĐG năng lực GQVĐ có
một số điểm cụ thể hơn, điều này thể hiện rõ trong khái niệm năng
lực GQVĐ.
1.2.4.3. Phương pháp và hình thức đánh giá năng lực giải quyết
vấn đề

* Phương pháp đánh giá: Đánh giá theo tiêu chí:
* Công cụ đánh giá: Phiếu hướng dẫn đánh giá theo tiêu chí.
1.3. Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
1.3.1. Cơ sở tâm lý học và giáo dục học
Dạy học GQVĐ dựa trên cơ sở khoa học là những kết quả
nghiên cứu về triết học, tâm lí học, giáo dục học.
1.3.2. Các khái niệm cơ bản của dạy học phát hiện và giải
quyết vấn đề
- Bản chất của dạy học GQVĐ
- Vấn đề
- Tình huống có vấn đề


6
1.3.3. Cấu trúc của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Dạy học GQVĐ gồm có ba giai đoạn (pha), đó là: giai đoạn tạo
tình huống có vấn đề, giai đoạn nghiên cứu GQVĐ và giai đoạn củng
cố, vận dụng tri thức. Nội dung mỗi giai đoạn phải phù hợp với
những điều kiện dạy học.
1.3.4. Các mức độ trong dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Từ thực tiễn dạy học có thể phân dạy học GQVĐ thành ba mức
theo tính tự lực học tập, tìm tòi tăng dần là: trình bày nêu và GQVĐ,
dạy học tìm tòi một phần, nghiên cứu (người học độc lập phát hiện
và GQVĐ).
1.3.5. Các điều kiện để triển khai dạy học phát hiện và giải
quyết vấn đề
- Nội dung tri thức khoa học phải chứa đựng yếu tố mới mẻ.
- Thiết bị dạy học: Dụng cụ thí nghiệm là tiền đề vật chất quan
trọng cho việc thực hiện dạy học GQVĐ.
- Trình độ khoa học và kỹ năng sư phạm của GV quyết định thành

công của dạy học GQVĐ.
1.3.6. Vai trò của giáo viên và học sinh trong dạy học phát hiện
và giải quyết vấn đề
1.3.7. Vận dụng kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
trong dạy học vật lý ở trường phổ thông
1.3.7.1. Các giai đoạn của tiến trình xây dựng kiến thức vật lý
theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
1. Làm nảy sinh vấn đề vấn đề cần giải quyết từ tình huống
(điều kiện) xuất phát: từ kiến thức cũ, kinh nghiệm, TN, bài tập,
truyện kể lịch sử…
2. Phát biểu vấn đề cần giải quyết (câu hỏi cần trả lời)
3. Giải quyết vấn đề:
- Suy đoán giải pháp GQVĐ: nhờ khảo sát lý thuyết và/hoặc
khảo sát thực nghiệm
- Thực hiện giải pháp đã suy đoán
4. Rút ra kết luận (kiến thức vật lý mới)
1.3.7.2. Hai con đường của tiến trình xây dựng kiến thức vật lý
theo kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề


7
Tiến trình xây dựng kiến thức vật lý theo kiểu dạy học phát hiện
và giải quyết vấn đề diễn ra theo một trong hai con đường: con
đường lý thuyết và con đường thực nghiệm.
1.3.7.3. Các dạng hành động và thao tác thành tố rèn luyện cho
HS trong tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu DHPH & GQVĐ
1.3.7.3.1. Các hành động cần thực hiện cho HS trong tiến trình
DHPH & GQVĐ
1.3.7.3.2. Các thao tác thành tố cấu thành các hành động của HS
trong tiến trình DHPH & GQVĐ

1.3.7.4. Các kiểu định hướng hành động nhận thức của HS
1.3.7.4.1. Ba kiểu định hướng hành động nhận thức của HS
1.3.7.3.2. Định hướng hành động nhận thức của HS trong DHPH
& GQVĐ
1.4. Thực trạng dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề
cho học sinh ở một số trƣờng trung học phổ thông tr n địa bàn
tỉnh Quảng Nam
1.4.1. Mục tiêu điều tra
Tìm hiểu thực trạng dạy và học phát triển năng lực giải quyết
vấn đề cho học sinh ở một số trường trung học phổ thông trên địa
bàn tỉnh Quảng Nam
1.4.2. Đối tượng điều tra
Chúng tôi đã tiến hành điều tra đối với 15 GV và 20 HS (nhóm
HS TNSP) ở hai trường THPT Trần Quý Cáp và trường THPT
Nguyễn Trãi trong khoảng thời gian từ 08/2017 đến 09/2017.
1.4.2. Phương tiện và phương pháp điều tra
Sử dụng phiếu điều tra và trao đổi trực tiếp đối với GV và HS
trường THPT Trần Quý Cáp và trường THPT Nguyễn Trãi.
1.4.3. Kết quả điều tra
1.4.3.1. Tổng hợp phiếu khảo sát GV
1.4.3.2. Tổng hợp phiếu khảo sát HS
1.4.3.3. Nhận xét kết quả điều tra
Về phương pháp dạy học:
- Đa số GV đã được tập huấn và nghiên cứu về kiểu dạy học phát
hiện và giải quyết vấn đề nhưng không được kỹ và thường xuyên;
- Đa số GV có sự tâm đắc, đánh giá cao tính khả thi của kiểu dạy
học phát hiện và giải quyết vấn đề và cho rằng HS sẽ đáp ứng yêu
cầu khi áp dụng kiểu dạy học này;

8
- Hầu hết GV đều rất ít hoặc chưa bao giờ áp dụng kiểu dạy học
phát hiện và giải quyết vấn trong dạy học; một số GV có áp dụng
kiểu dạy học này, nhưng chỉ trong các tiết thao giảng hoặc tiết dạy có
đồng nghiệp dự giờ, điều này chứng tỏ hướng dạy học này vẫn còn
mới ở các trường THPT.
Về việc triển năng lực GQVĐ cho HS: Hầu hết GV đều ít quan
tâm đến việc triển năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học.
Như vậy, thực tế nhiều giờ dạy học vật lí ở trường phổ thông chưa
đáp ứng được yêu cầu đổi mới phương pháp. Vấn đề đổi mới giáo dục
mà Đảng, Nhà nước và Ngành giáo dục đang tiến hành vẫn mang nặng
tính hình thức, hiệu quả chưa cao.
Về nguyên nhân: Tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến việc vận dụng
kiểu dạy học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh
ở trường phổ thông đều được GV cho rằng có liên quan. Trong đó
các yếu tố mà đa số GV cho rằng có sự ảnh hưởng nhiều nhất là cách
thức nội dung thi cử hiện nay; đào tạo bồi dưỡng chuyên môn nghiệp
vụ; tinh thần trách nhiệm, lương tâm nghề nghiệp; sự khuyến khích
của lãnh đạo trường.


9
Chƣơng 2: THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHƢƠNG
“TĨNH HỌC VẬT RẮN” VẬT LÝ 10 NÂNG CAO THEO
QUAN ĐIỂM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN
ĐỀ CỦA HỌC SINH
2.1. Đặc điểm, cấu trúc và mục tiêu dạy học chƣơng “Tĩnh
học vật rắn” Vật lý 10 nâng cao
2.1.1. Đặc điểm, cấu trúc của chương
- Nhiệm vụ: Tìm hiểu, nghiên cứu về cân bằng của vật rắn dưới

tác dụng của một hệ lực;
- Đối tượng nghiên cứu: cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của
một hệ lực;
- Vị trí, cấu trúc chương: Nằm cuối cùng trong phần Cơ học; gồm 5
bài học, trong đó có 4 bài học lý thuyết, 1 bài học thực hành; các bài đó
được giảng dạy trong 8 tiết, gồm 4 tiết lý thuyết, 2 tiết bài tập, 2 tiết thực
hành.
2.1.2. Kiến thức cơ bản và kiến thức trọng tâm của chương
Qua nghiên cứu, chúng tôi xác định kiến thức cơ bản và kiến
thức trọng tâm của chương “Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10 nâng cao
nhƣ sau:
* Kiến thức cơ bản:
- Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực
- Trọng tâm, cách xác định trọng tâm của vật rắn
- Điều kiện cân bằng của vật rắn có mặt chân đế
- Cân bằng của vật rắn trên giá đỡ nằm ngang
- Các dạng cân bằng
- Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy
- Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không
song song
- Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
- Quy tắc hợp lực song song trái chiều
- Ngẫu lực
- Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba lực song
song
- Momen lực. Điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay
cố định
* Kiến thức trọng tâm:
- Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của hai lực

10
- Quy tắc tổng hợp hai lực đồng quy
- Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không
song song
- Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
- Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực không
song song
- Momen lực, điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố
định
2.1.3. Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ năng
- Kiến thức:
+ Phát biểu được điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng
của các lực không song song.
+ Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức tính momen
lực và nêu được đơn vị đo momen lực.
+ Nêu được điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố
định.
+ Phát biểu được quy tắc tổng hợp lực hai lực song song cùng
chiều và phân tích một lực thành hai lực song song cùng chiều.
+ Phát biểu được định nghĩa ngẫu lực và nêu được tác dụng của
ngẫu lực. Viết công thức tính momen ngẫu lực.
+ Nêu được trọng tâm của một vật là gì.
+ Nêu được điều kiện cân bằng và nhận biết được các dạng cân
bằng bền, cân bằng không bền, cân bằng phiếm định của một vật rắn
có mặt chân đế.
- Kỹ năng:
+ Vận dụng được điều kiện cân bằng và quy tắc tổng hợp lực để
giải các bài tập đối với trường hợp vật rắn chịu tác dụng của ba lực
đồng quy.

+ Vận dụng được quy tắc tổng hợp lực hai lực song song cùng
chiều và phân tích một lực thành hai lực song song cùng chiều.
+ Vận dụng quy tắc momen lực để được các bài toán về điều
kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định khi chịu tác dụng của
hai lực.
+ Xác định được trọng tâm của các vật phẳng đồng chất bằng thí
nghiệm.
+ Xác định được hợp lực của hai lực song song cùng chiều bằng
thí nghiệm.


11
- Thái độ:
+ Có hứng thú học vật lí, yêu thích tìm tòi khoa học; trân trọng
đối với những đóng góp của vật lí cho sự tiến bộ của xã hội và đối
với công lao của các nhà khoa học;
+ Có thái độ khách quan, trung thực; có tác phong tỉ mỉ, cẩn
thận, chính xác và có tinh thần hợp tác trong việc học tập vật lí, cũng
như áp dụng các hiểu biết đã đạt được;
+ Có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lí vào đời sống nhằm
cải thiện điều kiện sống, học tập cũng như để bảo vệ và gìn giữ môi
trường sống tự nhiện.
2.1.4. Mục tiêu dạy học theo định hướng nghiên cứu của đề tài
Theo định hướng nghiên cứu của đề tài, chúng tôi đưa ra mục
tiêu HS cần đạt được khi học chương “Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10
nâng cao như sau:
Mục tiêu trong quá trình học
HS hình thành và phát triển được NL giải quyết VĐ, cụ thể là:
- Học sinh mô tả được hiện tượng vật lí xảy ra ở tình huống có
vấn đề;

- Học sinh đặt được câu hỏi về tình huống có vấn đề;
- Học sinh phát biểu được vấn đề cần giải quyết;
- Học sinh tham gia đề xuất được giả thuyết;
- Học sinh tham gia đề xuất được thí nghiệm kiểm tra tính đúng
đắn của giả thuyết;
- Học sinh tiến hành được thí nghiệm kiểm tra tính đúng đắn của
giả thuyết;
- Học sinh rút ra được kết luận của vấn đề cần giải quyết từ kết
quả TN;
- Chỉ ra được ứng dụng của các kiến thức trong chương trong
thực tiễn đời sống và giải thích được các ứng dụng cơ bản.
Mục tiêu sau khi học
- Phát biểu được điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng
của các lực không song song.
- Phát biểu được định nghĩa, viết được công thức tính momen lực
và nêu được đơn vị đo momen lực.
- Nêu được điều kiện cân bằng của một vật rắn có trục quay cố
định.


12
- Phát biểu được quy tắc tổng hợp lực hai lực song song cùng
chiều và phân tích một lực thành hai lực song song cùng chiều.
- Phát biểu được định nghĩa ngẫu lực và nêu được tác dụng của
ngẫu lực. Viết công thức tính momen ngẫu lực.
- Nêu được trọng tâm của một vật là gì.
- Nêu được điều kiện cân bằng và nhận biết được các dạng cân
bằng bền, cân bằng không bền, cân bằng phiếm định của một vật rắn
có mặt chân đế.
- Vận dụng được các điều kiện cân bằng của vật rắn và các quy

tắc tổng hợp lực để để giải thích các hiện tượng vật lý và các ứng
dụng trong thực tế liên quan.
- Vận dụng được các điều kiện cân bằng của vật rắn và các quy
tắc tổng hợp lực để giải các bài tập đối với trường hợp vật rắn chịu
tác dụng của hệ hai và ba lực.
- Vận dụng quy tắc momen lực để giải được các bài toán về điều
kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố định khi chịu tác dụng của
hai lực.
2.2. Xác định chuỗi các vấn đề nhận thức và kết luận tƣơng
ứng trong chƣơng “Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10 nâng cao
1. Vấn đề 1: Điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng
của hai lực?
Vấn đề 1.1: Xác định điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác
dụng của hai lực?
Kết luận: Điều kiện cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai
lực là hai lực đó phải cùng giá, cùng độ lớn và ngược chiều
Vấn đề 1.2: Cách xác định trọng tâm của một vật phẳng mỏng
bằng phương pháp thực nghiệm?
Kết luận: Ta có thể xác định trọng tâm của một vật phẳng
mỏng bằng phương pháp thực nghiệm như sau: Treo vật 2 lần bằng
dây mảnh với các điểm buộc dây khác nhau, trọng tâm của vật là
giao điểm của 2 đường thẳng vẽ trên vật, chứa dây treo trong 2 lần
treo đó.
2. Vấn đề 2: Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của
ba lực không song song?
Vấn đề 2.1: Quy tắc hợp lực của hai lực đồng quy?


13
Kết luận: Muốn tổng hợp hai lực có giá đồng quy tác dụng lên

một vật rắn, trước hết ta phải trượt hai lực trên giá của chúng đến
điểm đồng quy rồi áp dụng quy tắc hình bình hành để tìm hợp lực.
Vấn đề 2.2: Kiểm nghiệm lại giả thuyết về điều kiện cân bằng
của vật rắn chịu tác dụng của ba lực không song song?
Kết luận: Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba
lực không song song là:
+ Ba lực đó phải có giá đồng phẳng và đồng quy
+ Hợp lực của hai lực phải cân bằng với lực còn lại.
3. Vấn đề 3: Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của
ba lực song song?
Vấn đề 3.1: Quy tắc hợp lực song song cùng chiều
Kết luận: Hợp lực của hai lực
dụng lên một vật rắn là một lực

và

song song cùng chiều tác

có:

+ Điểm đặt: là điểm sao cho giá của hợp lực
phẳng của

và

nằm trong mặt

và chia khoảng cách giữa giá hai lực này thành

những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực đó

(chia

trong)
+ Phương: song song với hai lực thành phần
+ Chiều: cùng chiều với hai lực thành phần
+ Độ lớn: bằng tổng độ lớn của hai lực thành phần
F=
Vấn đề 3.2: Kiểm nghiệm lại điều kiện cân bằng của vật rắn chịu
tác dụng của ba lực song song?
Kết luận: Điều kiện cân bằng của vật rắn chịu tác dụng của ba
lực song song là:
+ Ba lực đó phải có giá đồng phẳng;
+ Lực ở trong phải ngược chiều với hai lực ở ngoài;
+ Hợp lực của hai lực ở ngoài phải câ bằng với lực ở trong.
Vấn đề 3.3: Quy tắc hợp lực song song ngược chiều?
Kết luận: Hợp lực của hai lực
tác dụng lên một vật rắn là một lực

và

song song ngược chiều

có các đặc điểm sau:


14
+ Song song và cùng chiều với lực thành phần có độ lớn lớn hơn
lực thành phần kia
+ Có độ lớn bằng hiệu độ lớn của hai lực thành phần

+ Giá của hợp lực nằm trong mặt phẳng của hai lực thành phần,
và chia ngoài khoảng cách giữa hai lực này thành những đoạn tỷ lệ
nghịch với độ lớn của hai lực đó.
Vấn đề 3.4: Tác dụng của hệ hai lực song song ngược chiều đối
với 1 vật?
Kết luận: Hệ hai lực song song ngược chiều, tác dụng lên một
vật rắn (gọi là ngẩu lực) có tác dụng làm cho vật rắn quay.
4. Vấn đề 4: Điều kiện cân bằng của vật rắn có trục quay cố
định
Kết luận:
+ Mômen của lực
(nằm trong mặt phẳng vuông góc với trục
quay) đối với trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay
của lực quanh trục đó và được đo bằng M=F.d (F là độ lớn của lực, d
là cánh tay đòn của lực).
+ Muốn cho một vật có trục quay cố định nằm cân bằng thì tổng
momen của các lực có khuynh hướng làm vật quay theo một chiều
phải bằng tổng mômen của các lực có khuynh hướng làm vật quay
theo chiều ngược lại.
5. Vấn đề 5: Mức vững vàng của cân bằng? (nghiên cứu tại
nhà)
Kết luận:
+ Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của
trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm “rơi” trên mặt
chân đế).
+ Mức vững vàng của của vật có mặt chân đế phụ thuộc vào độ
cao của trọng tâm và diện tích mặt chân đế.
+ Muốn tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế thì hạ
thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế của vật.
2.3. Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học các kiến thức

chƣơng “Tĩnh học vật rắn” Vật lý 10 nâng cao hƣớng phát triển
năng lực GQVĐ
2.3.1. Tiến trình dạy học kiến thức “Cân bằng của vật rắn dưới
tác dụng của hai lực”


15
2.3.1.1. Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thứ
2.3.1.2. Xác định mục tiêu dạy học
* Nội dung kiến thức cần xây dựng
* Mục tiêu trong quá trình học
* Mục tiêu sau khi học
2.3.1.3. Chuẩn bị thiết bị, đồ dùng dạy học
* Thí nghiệm làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết
* Bốn bộ thí nghiệm tĩnh học khảo sát điều kiện cân bằng của vật
rắn chịu tác dụng của hai lực
* Phiếu học tập:
2.3.1.4. Tiến trình dạy học cụ thể
2.3.1.5. Câu hỏi, bài tập đánh giá kiến thức
2.3.2 Tiến trình dạy học kiến thức “Quy tắc tổng hợp hai lực
đồng quy”
2.3.2.1. Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức
2.3.2.2. Xác định mục tiêu dạy học
*Nội dung kiến thức cần xây dựng
* Mục tiêu trong quá trình học
* Mục tiêu sau khi học
2.3.2.3. Chuẩn bị thiết bị, đồ dùng dạy học
* Tình huống làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết
* Bộ thí nghiệm khảo sát “Quy tắc hợp lực đồng quy”:
* Phiếu học tập:

2.3.2.4. Tiến trình dạy học cụ thể
2.3.2.5. Câu hỏi, bài tập đánh giá kiến thức
2.3.3. Tiến trình dạy học kiến thức “Cân bằng của vật rắn dưới
tác dụng của ba lực không song song”
2.3.3.1. Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức
2.3.3.2. Xác định mục tiêu dạy học
* Nội dung kiến thức cần xây dựng
* Mục tiêu trong quá trình học
* Mục tiêu sau khi học
2.3.3.3. Chuẩn bị thiết bị, đồ dùng dạy học
* Thí nghiệm làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết
* Bộ thí nghiệm khảo sát “Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới
tác dụng của ba lực không song song
* Phiếu học tập:


16
2.3.3.4. Tiến trình dạy học cụ thể
2.3.3.5. Câu hỏi, bài tập đánh giá kiến thức
2.3.4. Tiến trình dạy học kiến thức “Quy tắc hợp lực song song
cùng chiều”
2.3.4.1. Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức
2.3.4.2. Xác định mục tiêu dạy học
* Nội dung kiến thức cần xây dựng
* Mục tiêu trong quá trình học
* Mục tiêu sau khi học
2.3.4.3. Chuẩn bị thiết bị, đồ dùng dạy học
* Bốn bộ thí nghiệm khảo sát “Quy tắc tổng hợp hai lực song
song cùng chiều”
* Phiếu học tập

2.3.4.4. Tiến trình dạy học cụ thể
2.3.4.5. Câu hỏi, bài tập đánh giá kiến thức
2.3.5. Tiến trình dạy học kiến thức “Cân bằng của vật rắn dưới
tác dụng của ba lực không song song”
2.3.5.1. Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức
2.3.5.2. Xác định mục tiêu dạy học
* Nội dung kiến thức cần xây dựng
* Mục tiêu trong quá trình học
* Mục tiêu sau khi học
2.3.5.3. Chuẩn bị thiết bị, đồ dùng dạy học
* Bốn bộ thí nghiệm khảo sát “Điều kiện cân bằng của vật rắn
dưới tác dụng của ba lực không song song”
* Phiếu học tập:
2.3.5.4. Tiến trình dạy học cụ thể
2.3.5.5. Câu hỏi, bài tập đánh giá kiến thức
2.3.6. Tiến trình dạy học kiến thức: “Momen lực. Điều kiện
cân bằng của một vật rắn có trục quay cố định”
2.3.6.1. Sơ đồ tiến trình khoa học xây dựng kiến thức
2.3.6.2. Xác định mục tiêu dạy học
* Nội dung kiến thức cần xây dựng
* Mục tiêu trong quá trình học
* Mục tiêu sau khi học
2.3.6.3. Chuẩn bị thiết bị, đồ dùng dạy học
* Bốn bộ thí nghiệm vật rắn quay quanh trục cố định nằm ngang


17
* Phiếu học tập:
2.3.6.4. Tiến trình dạy học cụ thể
2.3.6.5. Câu hỏi, bài tập đánh giá kiến thức

2.4. Công cụ đánh giá năng lực GQVĐ của học sinh trong
dạy học chƣơng “Tĩnh học vật rắn”
2.4.1. Tiêu chí đánh giá khả năng tiếp thu và vận dụng kiến
thức của học sinh
2.4.2. Tiêu chí đánh giá năng lực phát hiện và giải quyết vấn
đề trong quá trình học
2.4.3. Tiêu chí đánh giá tính tích cực học tập của học sinh


18
Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM
3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm
3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm
3.3. Đối tƣ ng thực nghiệm
3.4. Phƣơng pháp thực nghiệm
3.5. Các bƣớc tiến hành thực nghiệm
3.6. Kết quả thực nghiệm
3.6.1. Phân tích diễn biến giờ học
3.6.1.1. Giờ học kiến thức: “Điều kiện cân bằng của vật rắn khi
chịu tác dụng của hai lực”
Trong giờ học này GV tổ chức hoạt động dạy học theo định
hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS theo tiến trình và
nội dung đã thiết kế; các nhóm HS làm việc theo nhóm, tham gia
thảo luận, phát biểu, thực hiện nhiệm vụ và hoàn thành phiếu học tập
theo yêu cầu và hướng dẫn của GV. Ở giờ học này các nhóm học
sinh đã hoạt động tích cực và cố gắng để để hoàn thành nhiệm vụ,
nhưng vẫn còn lúng túng, đa số nhiệm vụ các em thực hiện đều vượt
quá thời gian quy định, một số em tỏ ra căng thẳng và thiếu tự tin do
các em chưa quen với hoạt động dạy học theo định hướng phát triển
năng lực giải quyết vấn đề. Cuối giờ học GV tổ chức cho HS làm bài

kiểm tra nhằm đánh giá khả năng tiếp thu và vận dụng kiến thức của
học sinh.
3.6.1.2. Giờ học kiến thức: “Điều kiện cân bằng của vật rắn khi
chịu tác dụng của ba lực không song song”
Trong giờ học này GV tiếp tục tổ chức hoạt động dạy học theo
định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS theo tiến
trình và nội dung đã thiết kế; các nhóm HS tiếp tục làm việc theo
nhóm, tham gia thảo luận, phát biểu, tích cực thực hiện nhiệm vụ và
hoàn thành phiếu học tập. Ở giờ học này các nhóm học sinh đã dần
quen với hoạt động dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề, do đó các nhóm hoạt động tích cực và hiệu quả hơn so
với giờ học trước. Tuy nhiên thời gian thực hiện nhiệm vụ của các
nhóm đa số vẫn vượt quá thời gian cho phép. Cuối giờ học GV tổ
chức cho HS làm bài kiểm tra nhằm đánh giá khả năng tiếp thu và
vận dụng kiến thức của học sinh.


19
3.6.2. Đánh giá kết quả thực nghiệm
3.6.2.1. Dữ liệu đánh giá
Đánh giá quá trình hoạt động của HS trong giờ học và đánh giá
kết quả học tập thông qua việc quan sát của giáo viên trong giờ học,
các phiếu học tập, video diễn biến giờ học, bài kiểm tra cuối giờ học
theo các tiêu chí đánh giá đã xây dựng.
Tổng hợp tất cả các bảng kết quả đánh giá, xử lí số liệu và nhận
xét.
3.6.2.2. Đánh giá định tính
3.6.2.2.1. Đánh giá qua thái độ, hành vi và hứng thú
Qua phân tích diễn biến của giờ học, chúng tôi nhận thấy rằng,
HS học tập với thái độ rất vui vẻ, hứng thú, hào hứng đồng thời rất

nghiêm túc. Những biểu hiện cụ thể trong lớp học như sau:
- Quá trình thảo luận trong nhóm, giữa các nhóm trong tất cả các
hoạt động của giờ học diễn ra sôi nổi;
- Các nhóm đều khẩn trương hoàn thành nhiệm vụ theo thời gian
quy định;
- GV chỉ cần hướng dẫn cách thức hoạt động, nội quy học tập,
giới thiệu hệ thống phiếu học tập, giao nhiệm vụ, thời gian quy định.
Từ đó các nhóm tự lực hoạt động, GV chỉ việc quan sát hoạt động
của các nhóm và động viên, hướng dẫn, giúp đỡ khi cần thiết. Mọi
hoạt động của HS đều được định hướng bằng phiếu hướng dẫn học
tập;
- Các nhóm rất chăm chú làm việc, trao đổi, thảo luận với nhau,
thể hiện sự tích cực và hợp tác trong học tập.
- Mọi HS đều tham gia hoạt động, không có HS nào ngồi chơi
hoặc không tham gia các hoạt động học tập. Các hoạt động diễn ra
nhộn nhịp, lớp học rất tự do và thoải mái.
3.6.2.2.2. Đánh giá năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề
Với việc vận dụng kiểu DHPH & GQVĐ thông qua các nhiệm
vụ học tập được trình bày trên phiếu học tập theo kỹ thuật khăn trải
bàn đã giúp học sinh có những bước đi đầu tiên để hình thành và
phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.
Nhiệm vụ học tập được các nhóm HS tự lực thực hiện liên tục từ
việc phát hiện vấn đề, phát biểu vấn đề cần giải quyết, đề xuất giả
thuyết, đề xuất phương án TN kiểm tra giả thuyết đến tiến hành thí
nghiệm và kết luận. Tuy nhiên, các em còn chưa quen với hoạt động


20
dạy học theo định hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho
HS nên đôi khi còn lung túng, nhiều hoạt động vượt quá thời gian

quy định.
3.6.2.2. Đánh giá định lượng các kết quả của việc phát huy tính
tích cực và năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề
Căn cứ quá trình theo dõi hoạt động cụ thể của các nhóm HS
trong quá trình học tập, Video ghi hình lại diễn biến của buổi học,
thu thập các phiếu học tập của HS sau buổi học và các sản phẩm của
HS, chúng tôi tiến hành đánh giá theo các tiêu chí đã xây dựng đối
với mỗi học sinh và thống kê kết quả đánh giá.
3.6.2.2.1. Đánh giá tính tích cực học tập của học sinh
+ Đa số các em HS đều tự giác, tỏ ra thích thú, hăng hái, nhiệt
tình và hoạt động với tinh thần trách nhiệm cao để nhanh chóng hoàn
thành nhiệm vụ;
+ Trong tất cả các tiêu chí về chỉ số hành vi, thì giờ học kiến
thức: “Điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của ba lực
không song song” đều có mức đánh giá cao hơn so với giờ học kiến
thức: “Điều kiện cân bằng của vật rắn khi chịu tác dụng của hai lực”
cho thấy tính tích cực học tập của học sinh được cải thiện hơn sau
mỗi giờ học.
3.6.2.2.2. Đánh giá khả năng tiếp thu và vận dụng kiến thức của
học sinh
Việc tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng phát triển năng
lực giải quyết vấn đề cho HS đã giúp HS nắm vững và có sự hiểu
biết đầy đủ, sâu sắc về kiến thức đã học, biết vận dụng kiến thức đã
học một cách linh hoạt.
3.6.2.2.3. Đánh giá năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề
Để đánh giá định lượng được mức độ phát triển năng lực giải
quyết vấn đề, chúng tôi tiến hành đánh giá trên hai bình diện:
- Đánh giá chung toàn lớp;
- Đánh giá theo cá nhân.
Trên bình diện đánh giá chung toàn lớp, chúng tôi đã thống kê

theo phiếu đánh giá kiểm tra hành vi của học sinh theo bốn mức độ
rồi quy đổi sang điểm (mức 1: 3 điểm, mức 2: 2 điểm, mức 3: 1
điểm, mức 4: 0 điểm), tính tổng điểm theo từng chỉ số hành vi và
điểm trung bình sau đó tiến hành vẽ đồ thị thể hiện điểm đánh giá
trung bình theo hành vi của học sinh qua hai giờ học.


21

Hình 3.5. Đồ thị thể hiện điểm đánh giá trung bình theo hành vi
của HS qua hai giờ học
Trên bình diện đánh giá theo cá nhân, chúng tôi tiến hành phân
tích phiếu đánh giá kiểm tra hành vi của học sinh theo bốn mức độ
đối với bốn học sinh được chọn ngẫu nhiên từ bốn nhóm sau đó tiến
hành vẽ đồ thị thể hiện điểm đánh giá theo hành vi của học sinh qua
hai giờ học.

Hình 3.11. Đồ thị thể hiện điểm đánh giá theo hành vi của 4 HS
trong giờ học đầu

Hình 3.12. Đồ thị thể hiện điểm đánh giá theo hành vi của 4 HS
trong giờ học sau


22
Qua các đồ thị ở trên ta thấy rằng: Thông qua kiểu dạy học phát
hiện và giải quyết vấn đề, các năng lực thành phần của năng lực giải
quyết vấn đề của HS đã dần hình thành và phát triển một cách rõ nét.
Tuy nhiên ở năng lực phát hiện vấn đề và đề xuất giải pháp giải
quyết vấn đề là hai năng lực thành phần có phần hạn chế hơn các

năng lực thành phần còn lại.
3.7. Thống kê phiếu trƣng cầu ý kiến của HS
Sau khi thực hiện xong nội dung thực nghiệm sư phạm chúng tôi
tiến hành khảo sát HS về thực trạng dạy học theo kiểu phát hiện và
giải quyết vấn đề ở trường phổ thông và lấy thông tin phản hồi của
học sinh về kiểu dạy học này.
Kết quả khảo sát cho thấy hầu hết HS đều thích thú và mong
muốn được GV tổ chức hoạt động dạy học theo kiểu phát hiện và
giải quyết vấn đề; mong muốn tiếp cận phương pháp kiểm tra đánh
giá theo hướng phát triến năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
Đồng thời các em cũng đánh giá cao khả năng ứng dụng và tính khả
thi của kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề.
3.8. Đánh giá chung về việc quá trình TNSP
Qua quá trình thực nghiệm chúng tôi nhận thấy:
- Việc tổ chức hoạt động theo hướng phát triển năng lực giải
quyết vấn đề của học sinh môn vật lý ở trường phổ thông là cần thiết;
- Thông qua kiểu dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề đã phát
huy được tính tích cực học tập và phát triển được năng lực giải quyết
vấn đề của học sinh; đồng thời giúp HS nắm vững và có sự hiểu biết
đầy đủ, sâu sắc về kiến thức đã học, biết vận dụng kiến thức đã học
một cách linh hoạt.