Tài liệu Skkn tổ chức hoạt động dạy học giải quyết vấn đề chƣơng “động lực học chất điểm”, vật lí 10 thpt với sự hỗ trợ của bảng tƣơng tác.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI Đơn vị: Trƣờng THPT NGUYỄN BỈNH KHIÊM Mã số: .................. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA BẢNG TƢƠNG TÁC Người thực hiện: TRẦN MINH THUẬN Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học bộ môn: VẬT LÝ  - Lĩnh vực khác: .......................................................  Có đính kèm:  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh Năm học: 2014 - 2015 1  Hiện vật khác SƠ LƢỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN 1. Họ và tên: TRẦN MINH THUẬN 2. Ngày tháng năm sinh: 30/10/1983 3. Nam, nữ: Nữ 4. Địa chỉ: Tổ 22, Ấp Trầu, xã Phước Thiền, huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai 5. Điện thoại: 0909 046 083 6. Fax: (CQ)/ (NR); ĐTDĐ: E-mail: [email protected] 7. Chức vụ: Giáo viên 8. Đơn vị công tác: Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm II. TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO - Học vị (hoặc trình độ chuyên môn, nghiệp vụ) cao nhất: Thạc sĩ Giáo dục học - Năm nhận bằng: 2014 - Chuyên ngành đào tạo: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn Vật lí III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC - Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy bộ môn Vật lý - Số năm có kinh nghiệm: 10 năm - Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây: + Phương pháp giúp học sinh làm tốt bài kiểm tra trắc nghiệm môn Vật lí + Một số giải pháp nâng cao chất lượng phụ đạo học sinh yếu kém môn Vật lí lớp 10 ban cơ bản. + Tổ chức dạy học giải quyết vấn đề chương “Chất Khí”, Vật lí 10 THPT với sự hỗ trợ của bảng tương tác. 2 Tên SKKN: TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHƢƠNG “ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM”, VẬT LÍ 10 THPT VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA BẢNG TƢƠNG TÁC I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đối với các môn khoa học thực nghiệm thì việc sử dụng thí nghiệm (TN) trực quan trong quá trình dạy học (QTDH) giải quyết vấn đề (GQVĐ) có vai trò cơ bản nhưng quan trọng và mang ý nghĩa hết sức to lớn. Thực tế, việc sử dụng TN trong dạy học (DH) còn hạn chế, chưa phát huy hết vai trò của nó và chưa đem lại hiệu quả cao. Trang thiết bị, đồ dùng DH còn thiếu, kém chất lượng. Sự nhận thức chưa đúng, chưa nghiêm túc về vai trò và tầm quan trọng của TN ở một bộ phận giáo viên (GV) đã làm cho việc sử dụng TN trong DH vật lí diễn ra không thường xuyên và kém hiệu quả. Đối với những TN phức tạp, tốn kém, mất nhiều thời gian thì do khả năng khai thác, sử dụng TN vào tổ chức hoạt động DH của GV còn hạn chế nên hiệu quả sử dụng TN trong nhà trường phổ thông chưa cao. Vì thế, kiến thức lí thuyết mà học sinh lĩnh hội được không gắn liền với thực tiễn. Học sinh (HS) khó hình thành kĩ năng, kĩ xảo trong việc tiến hành TN và không biết vận dụng các kiến thức đã học vào giải thích các sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và cuộc sống. Như vậy, để giáo dục HS phát triển toàn diện, đáp ứng được nhu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước thì bản thân mỗi GV vật lí ngoài việc tự trau dồi tri thức và đổi mới mạnh mẽ PPDH cần phải tăng cường sử dụng TN với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin trong dạy học với phương châm “Học đi đôi với hành” nhằm nâng cao chất lượng học tập và hiệu quả giáo dục. Đồng thời, GV cần phải tạo ra một môi trường giáo dục mang tính tương tác cao chứ không đơn thuần chỉ là “thầy đọc trò chép”. HS phải được khuyến khích và tạo điều kiện chủ động, tự lực tìm kiếm tri thức, vận dụng sáng tạo kiến thức đã học vào thực tiễn hình thành kĩ năng, kĩ xảo góp phần phát triển toàn diện nhân cách của HS. Qua tìm hiểu thực trạng DH vật lí ở các trường trong huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai chúng tôi nhận thấy rằng HS chưa hứng thú, chưa thật sự yêu thích với 3 bộ môn vật lí. Các em vẫn còn thụ động trong việc tiếp thu kiến thức. Việc sử dụng TN kết hợp với các phương tiện DH hiện đại trong nhà trường phổ thông hiện nay còn ít, chưa đồng bộ và chưa được quan tâm đúng mức; cũng như việc tổ chức hoạt động DH để GQVĐ chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 với sự trợ giúp của bảng tương tác (BTT) một cách phù hợp, có hiệu quả nhằm phát huy tính tích cực của học sinh là một vấn đề còn bỏ ngỏ. II. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lí luận Vật lí là một ngành khoa học thực nghiệm, vì thế việc nghiên cứu, khai thác và sử dụng TN cùng việc đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) trong QTDH là thiết yếu và không thể xem nhẹ. Việc sử dụng TN trong DH GQVĐ một cách khoa học, hợp lí với từng đối tượng HS, từng kiểu bài lên lớp của GV và điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường có ý nghĩa rất quan trọng; sẽ giúp HS phát huy được tính tự giác, tích cực, chủ động trong hoạt động học tập của mình; rèn luyện được kĩ năng, kĩ xảo thực hành và khả năng vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn cuộc sống; góp phần không nhỏ trong quá trình thực hiện mục tiêu giáo dục của nước nhà. Tuy nhiên, không phải GV nào cũng biết cách nghiên cứu, khai thác, thiết kế, sử dụng và phát huy có hiệu quả PPDH GQVĐ trong QTDH của mình. Chính vì vậy, việc vận dụng PPDH GQVĐ trong DH vật lí để đạt được hiệu quả cao nhất trong từng bài học cụ thể vẫn là vấn đề còn nhiều tranh cãi và thu hút sự quan tâm của nhiều GV. Dạy học giải quyết vấn đề (gồm 3 pha: Đề xuất vấn đề - Giải quyết vấn đề Củng cố và vận dụng tri thức) là một tư tưởng về PPDH, ứng với nó là một hệ thống các PPDH [21]. Các PPDH này liên kết chặt chẽ, bổ sung và hỗ trợ cho nhau, trong đó, việc tạo ra và duy trì tình huống (TH) có vấn đề (CVĐ) giữ vai trò trung tâm, chủ đạo trong suốt quá trình học tập (QTHT). Để xây dựng được một TH học tập thực sự có vấn đề thì người GV phải tiếp cận theo ba mặt đó là triết học (mâu thuẫn), tâm lí học (hứng thú) và giáo dục học (vừa sức) [21]. Có thể hiểu, DH GQVĐ là sự phối hợp của nhiều PPDH, trong đó, GV là người tổ chức các TH CVĐ, hướng dẫn và điều khiển HS trực tiếp GQVĐ của tiến trình nhận thức. Việc 4 vận dụng DH GQVĐ vào QTDH vật lí sẽ phát huy được tính tích cực, tự giác, chủ động tìm kiếm tri thức và vận dụng sáng tạo kiến thức lĩnh hội được vào thực tế của HS trong QTHT nhằm đạt được mục tiêu DH. Đồng thời còn rèn luyện cho HS phương pháp, kĩ năng, kĩ xảo GQVĐ và làm quen với quá trình nghiên cứu khoa học. Việc GV đổi mới PPDH sẽ góp phần đạt được mục tiêu của nền giáo dục Việt Nam hiện nay là đào tạo con người phát triển toàn diện Vai trò to lớn của DH GQVĐ là phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS thông qua việc kích thích hứng thú, khởi động tư duy của HS bằng TH CVĐ. Thông qua hoạt động thu thập và xử lí thông tin HS sẽ rèn luyện được các kĩ năng cần thiết như nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa (SGK); phương pháp (PP) tư duy khoa học; làm việc cá nhân, làm việc nhóm; kĩ năng trình bày ngôn ngữ... DH GQVĐ tạo môi trường thuận lợi để GV và HS không ngừng nâng cao chất lượng dạy và học. HS được chủ động tìm kiếm và vận dụng tri thức vào GQVĐ nên các em có thể nắm bắt, ghi nhớ bài học một cách sâu sắc và vận dụng linh hoạt vào giải thích các hiện tượng trong thực tiễn. Trong những năm gần đây với sự phát triển mạnh như vũ bão của công nghệ thông tin, nhiều phần mềm thiết kế bài giảng điện tử ra đời (Violet, Adobe Presenter, LectureMaker, Teaching Mate, Powerpoint, ...) được GV áp dụng trong QTDH. Tuy nhiên, các phần mềm này thiên về tính trình chiếu hơn là tương tác giữa các em HS với nhau và giữa GV với HS. Năm 1996, hệ thống dạy học tương tác Activboard bắt đầu xuất hiện ở Anh bởi tập đoàn Promethean và phải đến năm 2008 mới xuất hiện ở Việt Nam với hai phần mềm thiết kế bài giảng đơn giản là Activstudio (dành cho HS trung học cơ sở, THPT và đại học) và Activprimary (dành cho HS tiểu học) xây dựng lớp học tương tác, đưa truyền thông đa phương tiện vào dạy học nhằm đạt được mục tiêu giáo dục là phát triển toàn diện HS. Hệ thống dạy học tương tác Activboard gồm bảng tương tác (BTT) thông minh (Activboard), bút điện tử (Activpen), phần mềm thiết kế bài giảng Activstudio và Activprimary, hệ thống phản hồi trắc nghiệm (Activote)... có chức năng và vai trò vô cùng to lớn trong QTDH. BTT không chỉ thực hiện chức năng của bảng truyền 5 thống (bảng phấn) mà còn cho phép thực hiện những ứng dụng của công nghệ thông tin trên bảng. Có thể kể đến một số chức năng, vai trò phổ biến của bảng tương tác như: + BTT có chức năng giống như màn hình cảm ứng, GV và HS chỉ cần dùng bút điện tử tương tác trực tiếp lên bảng. + Các công cụ trình bày bài giảng sinh động, cuốn hút như: tô sáng, tô màu tạo điểm nhấn, làm mờ đối tượng, công cụ đèn chiếu điểm, màng khám phá, kính lúp, chèn liên kết hình ảnh, âm thanh, video... + BTT có các công cụ ghi âm, ghi hình để ghi lại các thao tác thực hiện trên bảng, sau đó phát lại nhờ một phần mềm dành riêng cho bảng; + GV có thể truy cập vào internet trực tiếp từ phần mềm tích hợp của BTT để lấy tài nguyên ngay trên web đưa vào trang trình bày hoặc lưu vào thư viện; cho phép chèn tập tin âm thanh, hình ảnh, video, word, excel, powerpoint... + GV có thể kiểm tra, nhận xét, đánh giá năng lực của HS sau mỗi hoạt động học tập của bài học đặc biệt là hoạt động củng cố thông qua hệ thống trả lời của các em bằng Activote; + Mặt khác, BTT còn có chức năng phóng to vùng hình ảnh được trình chiếu; chiếu sáng vùng cần nhấn mạnh; thu nhỏ thanh công cụ trên màn hình máy tính theo 3 cỡ khác nhau; tẩy, xoá một phần hoặc tất cả, huỷ bỏ thao tác hoặc khôi phục lại thao tác, hiển thị bàn phím để đánh chữ... + GV có thể dễ dàng tạo các trò chơi ô chữ, ghép hình, thậm chí cả chơi cờ cá ngựa… bằng các thao tác đơn giản trên ActivInspire; + Hỗ trợ việc kéo, thả (drag and drop) trong khi trình diễn. Minh họa rõ nhất trong tính năng này là các ý tưởng sau:  GV có sẵn 1 nhóm địa danh, và HS phải ghép các địa danh đó đúng với vị trí trên bảng đồ. Nếu ghép sai thì địa danh đó sẽ quay về vị trí ban đầu.  GV muốn HS ghép đúng đặc điểm, tính chất nào là của các thể rắn, lỏng và khí cho trước. 6  GV có 1 danh sách các chất khác nhau, và HS sẽ phải nhận diện chất nào là axit và kéo chất đó vào 1 ngăn cho trước, nếu đúng thì chất đó sẽ ở lại, nếu sai thì sẽ quay về vị trí ban đầu trong danh sách. + Tạo môi trường tương tác toàn diện giữa GV với HS và giữa HS với HS; + HS có thể viết câu trả lời trên bảng dành cho HS (bảng được kết nối không dây vì thế bảng có thể di chuyển vòng quanh lớp học mà thông tin vẫn hiện thị trên bảng lớn) mà không cần phải lên bảng; + Có lợi cho sức khỏe của người sử dụng vì không phải dùng phấn. 2. Cơ sở thực tiễn Để tìm hiểu thực trạng DH GQVĐ cùng với việc sử dụng bảng phấn và BTT thông minh trong DH vật lí nói chung và DH chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 nói riêng ở nhà trường phổ thông hiện nay, chúng tôi đã tiến hành soạn thảo một bộ câu hỏi thăm dò ý kiến của GV vật lí và HS, thực hiện quan sát sư phạm, dự giờ, tham khảo giáo án và lấy ý kiến đồng nghiệp và HS ở một số trường phổ thông trong huyện Nhơn Trạch, tỉnh Đồng Nai nhằm thu thập số liệu cụ thể về thực trạng nói trên, tạo cơ sở khoa học trong việc đề xuất phương pháp tổ chức hoạt động DH GQVĐ với sự hỗ trợ của BTT. Từ đó, chúng tôi có những đánh giá sau:  Thuận lợi + Cơ sở vật chất, trang thiết bị DH được nhà trường trang bị và đầu tư khá đầy đủ. Đội ngũ GV có trình độ chuyên môn và biết sử dụng công nghệ thông tin; + Đa số GV được phỏng vấn và điều tra đều cho rằng điều quan trọng khi DH vật lí hiện nay là kích thích được hứng thú học tập của HS (4/16 GV), giúp HS nắm được kiến thức cơ bản (11/16 GV) cũng như vận dụng được kiến thức vào trong thực tế (6/16 GV); + Đa số GV đều cho rằng: Nếu đổi mới PPDH và sử dụng các phương tiện DH hiện đại kết hợp với các thí nghiệm giáo khoa, thí nghiệm tự tạo, thí nghiệm kiểm chứng trong QTDH vật lí thì sẽ có tác dụng tích cực đến ý thức và thái độ học tập của HS một cách tích cực (8/16 GV). HS cảm thấy rất thích thú, sôi nổi hơn trong giờ học so với sử dụng PPDH truyền thống (165/207 HS); 7  Khó khăn + Công tác tập huấn, bồi dưỡng cho GV sử dụng phần mềm ActivInspire còn mang tính hình thức, chưa có chiều sâu. Nhà cung cấp BTT cũng chỉ tập huấn cho GV từ 2 đến 4 buổi nên GV chỉ mới biết sơ lược về chức năng, vai trò của BTT và một số thao tác cơ bản; + GV nếu có sử dụng BTT và phần mềm ActivInspire trong QTDH thì chỉ mang tính hình thức, chưa khai thác hết hiệu quả của BTT: chủ yếu trình chiếu đoạn phim thí nghiệm, hình ảnh...; + Một số GV còn ngại sử dụng BTT vì tốn nhiều thời gian, công sức cho việc chuẩn bị, đầu tư cho bài giảng, mức độ tiếp cận và kỹ năng sử dụng BTT còn hạn chế, HS chưa quen với những tiết học có sử dụng BTT và phần mềm ActivInspire nên thao tác trên bảng còn lóng ngóng, chưa biết cách ghi bài...; + Đa số GV vẫn xem bảng truyền thống là phương tiện dễ sử dụng và truyền đạt kiến thức hiệu quả nhất. Có 13/16 GV dạy vật lí được hỏi chưa bao giờ sử dụng BTT và phần mềm ActivInspire trong QTDH. Có 3/16 GV sử dụng kết hợp bảng truyền thống và BTT trong QTDH; + Trong QTDH, GV chủ yếu sử dụng phương pháp truyền thống như thuyết trình, đàm thoại... để thông báo kiến thức còn HS thụ động tiếp thu kiến thức, GV chưa chú trọng rèn luyện phương pháp thực nghiệm cho HS khi DH chương “Chất khí, chưa tạo cho HS thói quen “học đi đôi với hành”, gắn nội dung DH với các tình huống thực tiễn làm hạn chế hoạt động tích cực của HS; + Hầu hết GV sử dụng TN sẵn có trong phòng bộ môn, chưa khai thác và đưa vào sử dụng những TN tự tạo, phim TN, tranh ảnh... + GV thường sử dụng SGK làm trung tâm của nội dung các kiến thức cần truyền đạt nên chưa hình thành cho HS các kĩ năng, kĩ xảo GQVĐ; 3. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài Bảng tương tác với phần mềm ActivInspire có thể được sử dụng trong mọi khâu của tiến trình DH GQVĐ. Vì thế, GV phải nhận thức rõ vai trò và chức năng nổi bật của nó trong từng bước lên lớp (từ khâu chuẩn bị cho đến khâu củng cố, 8 vận dụng của bài học) cũng như nắm vững kĩ thuật sử dụng phần mềm này thì mới phát huy được chức năng tương tác toàn diện giữa GV và HS. Trong phần mềm ActivInspire không có sẵn hệ thống tư liệu, tài nguyên để phục vụ cho công tác soạn giảng của GV nên bản thân mỗi GV phải tự khai thác, xây dựng được hệ thống tư liệu trên BTT. Khi xây dựng kho tư liệu phải đảm bảo được nguyên tắc sau: + Đảm bảo tính sư phạm + Đảm bảo tính hiệu quả + Đảm bảo tính mở rộng và phổ dụng + Đảm bảo tính tối ưu của cấu trúc cơ sở dữ liệu + Đảm bảo tính cập nhật nội dung kiến thức của bài giảng + Đảm bảo các yêu cầu cơ bản về kĩ thuật + Đảm bảo khi trình chiếu bài giảng thuận lợi và hiệu quả Qui trình xây dựng hệ thống tư liệu trên BTT với phần mềm ActivInspire để hỗ trợ quá trình DH GQVĐ gồm các bước sau: Bước 1: Nghiên cứu nội dung bài học thông qua nghiên cứu SGK, SGV, chuẩn kiến thức, kĩ năng, các tài liệu tham khảo để xác định mục tiêu bài học; phân tích nội dung, lựa chọn kiến thức cơ bản, kiến thức trọng tâm từ đó lựa chọn các tình huống học tập có vấn đề, phương pháp dạy học phù hợp. Bước 2: Dự kiến những khó khăn có thể sẽ gặp phải trong QTDH. Bước 3: Nghiên cứu khả năng hỗ trợ của BTT. Bước 4: Tìm kiếm tư liệu cần thiết nhờ các công cụ tìm kiếm trên internet. Bước 5: Lựa chọn và phân loại các tư liệu có thể sử dụng và lưu trữ chúng. Theo qui trình trên, tôi đã tiến hành sưu tầm và xây dựng kho tư liệu để hỗ trợ thiết kế tiến trình DH GQVĐ với sự hỗ trợ của BTT để dạy chương “Động lực học chất điểm”, Vật lí 10 gồm:  Hệ thống câu hỏi định hướng Bài 9. Tổng hợp và phân tích lực. Điều kiện cân bằng của chất điểm + Lực là gì? Đơn vị của lực? + Thế nào là hai lực cân bằng? Tác dụng của hai lực cân bằng? 9 + Nếu đưa vào khái niệm gia tốc thì có thể định nghĩa lực như thế nào? + Làm thế nào để biểu diễn một véc tơ lực? + Nếu một vật chịu tác dụng của nhiều lực và các lực ấy không nằm trên cùng một đường thẳng thì khi đó ta xác định lực tổng hợp tác dụng lên vật như thế nào? Có áp dụng công thức hình bình hành như ở toán học được không? + Có bao nhiêu véc tơ hợp lợp từ hai lực đã cho? + Từ công thức tổng hợp lực hãy cho biết trường hợp nào hợp lực có độ lớn lớn nhất, nhỏ nhất? + Muốn cho một chất điểm đứng cân bằng cần có điều kiện gì đối với các lực tác dụng? + Trường hợp các lực tác dụng lên vật bằng không thì vật có thể ở những trạng thái nào? + Phân tích lực là gì? Điều kiện cần và đủ để phân tích một lực thành hai hay nhiều lực thành phần là gì? Bài 10. Ba định luật Newton + Lực là gì? Lực gây ra ảnh hưởng gì đối với vật bị lực tác dụng? + Tại sao trong thí nghiệm lịch sử của Galileo, viên bi không lăn ngược lên máng 2 đến cùng một độ cao như máng 1? Năng lượng của viên bi đã mất mát do đâu? + Trên mặt phẳng nằm ngang, nếu không có lực ma sát thì viên bi chịu tác dụng của những lực nào? + Vật sẽ ở trạng thái nào nếu chịu tác dụng của hai lực cân bằng? + Quán tính là gì? Điều gì chứng tỏ mọi vật đều có quán tính? + Tại sao xe đạp chạy được thêm một quãng đường nữa mặc dù ta đã ngừng đạp? + Tại sao khi nhảy từ bậc cao xuống, ta phải gập chân lại? + Lực có cần thiết để duy trì chuyển động của một vật hay không? + Nếu hợp lực tác dụng lên vật khác không thì vật sẽ ở trong trạng thái nào? + Gia tốc của vật chuyển động có hướng và độ lớn phụ thuộc như thế nào vào lực tác dụng? 10 + Lực tác dụng lên vật có quan hệ với gia tốc của vật như thế nào? + Khối lượng của vật có quan hệ như thế nào với gia tốc của nó thu được? + Các em hãy cho biết chuyển động của một quả bóng tennis khi thả từ độ cao h so với mặt đất? Quả bóng rơi xuống là do yếu tố nào? + Hãy phân biệt trọng lực với trọng lượng của một vật? + Phân biệt lực và phản lực? + Phân biệt hai lực cân bằng với hai lực trực đối? + Trong một tai nạn giao thông, một ô tô tải đâm vào một ô tô con đang chạy ngược chiều. Ô tô nào chịu lực lớn hơn? Ô tô nào nhận được gia tốc lớn hơn? Bài 11. Lực hấp dẫn + Thả (hoặc ném) một vật (viên phấn) lên cao thì nó sẽ chuyển động như thế nào? Hướng rơi và gia tốc rơi ra sao? Điều gì khiến các vật rơi về phía Trái Đất? + Khi Trái Đất hút các vật thì các vật có hút Trái Đất không? + Lực nào giữ cho các hành tinh chuyển động gần như tròn đều quanh Mặt Trời? + Lực nào giữ cho Mặt Trăng chuyển động gần như tròn đều quanh Trái Đất? + Lực nào giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động gần như tròn đều quanh Trái Đất? + Chúng ta đã học các loại lực nào? Lực mà Trái Đất hút các vật và lực mà các vật hút Trái Đất có cùng bản chất với các loại lực này không? Vậy, lực hấp dẫn có đặc điểm gì khác với các lực còn lại? + Vậy sự hút nhau giữa các vật tuân theo qui luật nào? Nói cách khác, yếu tố nào ảnh hưởng tới độ lớn của lực hấp dẫn? + Vì sao ta không nhận thấy lực hấp dẫn giữa các vật thể thông thường? + Ý nghĩa vật lý của việc tìm ra giá trị của hằng số hấp dẫn là gì? + Biểu diễn lực hấp dẫn giữa hai vật như thế nào? + Tại sao nói trọng lực là trường hợp riêng của lực hấp dẫn? + Giá trị của định luật vạn vật hấp dẫn là gì? + Hãy nêu những tác dụng có lợi và có hại từ lực hấp dẫn đối với cuộc sống của con người. 11 Bài 12. Lực đàn hồi + Dùng tay kéo hoặc nén hai đầu của một lò xo. Hiện tượng gì xảy ra trong từng lần làm thí nghiệm? + Lực đàn hồi của lò xo xuất hiện khi nào? Có tác dụng gì? Nó làm tăng hay giảm độ biến dạng của lò xo? + Lực đàn hồi xuất hiện tại vị trí nào của lò xo và có hướng như thế nào? + Biểu diễn lực đàn hồi tác dụng lên hai đầu của lò xo khi lò xo bị kéo dãn hoặc bị nén? + Làm thế nào để xác định được độ lớn của lực đàn hồi? + Lực đàn hồi của lò xo có đặc điểm gì? + Nếu treo quá nhiều quả cân thì lò xo còn tính đàn hồi không? + Nếu cùng tác dụng vào hai lò xo có độ cứng k 1, k2 một lực F thì độ biến dạng của lò xo thay đổi như thế nào? + Hãy so sánh lực đàn hồi của lò xo với lực đàn hồi của dây cao su và dây thép? + Hãy kể tên những tác dụng có lợi và có hại của lực đàn hồi trong cuộc sống. + Kể một vài ứng dụng của lực đàn hồi trong kĩ thuật và đời sống. Bài 13. Lực ma sát + Có những loại lực ma sát nào? Các lực đó xuất hiện ở đâu, khi nào và nó có tác dụng gì? + Lực ma sát có lợi hay có hại? Có thể làm tăng hoặc giảm ma sát bằng cách nào? + Đo độ lớn của nó như thế nào? Độ lớn của nó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Hãy giải thích các phương án đưa ra. + Hệ số ma sát trượt phụ thuộc vào yếu tố nào? + Hãy nêu tác dụng có lợi và có hại của lực ma sát? Bài 14. Lực hƣớng tâm + Lực nào giữ cho vệ tinh nhân tạo chuyển động tròn đều xung quanh Trái Đất? 12 + Một vật chuyển động tròn đều phải có một hợp lực tác dụng lên vật và hướng vào tâm vòng tròn. Vậy hợp lực đó có tên gọi là gì? Được tính bằng công thức nào? + Tại sao khi quay nhanh đĩa thì đến một lúc nào đó vật sẽ bị văng ra bên ngoài đĩa? + Tại sao đường ô tô và đường sắt ở những đoạn cong người ta thường phải làm nghiêng về phía tâm cong? + Tại sao trong thực tế người ta lại rất ít khi xây dựng cầu vồng xuống (chỉ có cầu dây treo) mà chủ yếu là xây dựng cầu vồng lên? + Hãy giải thích chuyển động của người diễn viên đạp xe trên vòng xiếc. + Tại sao cho rau đã rửa vào rổ rồi vẩy một lúc thì rau ráo nước? + Giải thích nguyên lý hoạt động của lồng giặt của máy giặt? + Hãy nêu một vài ví dụ về chuyển động li tâm là có hại và có lợi? Bài 15. Chuyển động ném ngang + Làm thế nào để vận động viên bóng rổ ném bóng vào trúng rổ? + Pháo thủ phải hướng nòng súng đại bác chếch một góc bằng bao nhiêu để bắn đạn trúng đích? + Trong chuyển động ném ngang, thời gian rơi của vật có phụ thuộc vào vận tốc ném ngang ban đầu không? + Vận tốc ném ngang có vai trò gì với chuyển động của vật? + Thời gian chuyển động ném ngang và thời gian rơi tự do của một vật có mối liên hệ gì với nhau?  Tư liệu hình ảnh Có thể xây dựng hệ thống tư liệu hình ảnh minh họa nhằm trực quan hóa các thí nghiệm, hiện tượng và quá trình vật lí bằng nhiều cách khác nhau với sự hỗ trợ của máy vi tính, công nghệ thông tin, các phần mềm dạy học, mạng internet... Ví dụ, muốn tìm các hình ảnh minh họa cho “các lực cơ học”, đầu tiên phải khởi động công cụ tìm kiếm http://www.google.com, tiếp đó gõ vào từ khóa “các lực cơ học” (nên sử dụng từ khóa bằng tiếng anh để tìm được nhiều tư liệu), vào ô “tìm kiếm”, 13 sau đó chọn trình duyệt “hình ảnh” và cuối cùng là nhấn nút “tìm kiếm” hoặc phím “enter” trên bàn phím. Khi muốn tải một hình ảnh nào đó về máy vi tính có thể Click phải chuột vào hình ảnh đó hoặc Click trái chuột vào hình ảnh đó để mở ra trang web chứa hình ảnh đó, rồi chọn “Save Picture As” trên trình duyệt Internet Explore hay “Save Image As” trên trình duyệt Mozila Firefox, ... Có thể nhấn phím Print Screen trên bàn phím máy tính sau đó Paste vào phần mềm Paint trong Windows (Start/Program/Accessories/Paint) để chỉnh sửa và lưu hình ảnh đó lại. Dưới đây là một số hình ảnh khai thác, sưu tầm được cho chương “Động lực học chất điểm”: 14 Hình 1: Một số hình ảnh trong tư liệu hình ảnh  Tư liệu phim thí nghiệm Để xây dựng một thư viện tư liệu phim đa dạng và phong phú phục vụ cho QTDH vật lí thì chúng ta có thể sử dụng các cách như: trực tiếp sản xuất các đoạn video với máy camera, sưu tầm trên các website nhờ công cụ download như Internet Download Manager hoặc Flashget, ... Với những video không download được có thể dùng chương trình ghi trực tiếp trên màn hình như Camtasia Studio để lưu lại các đoạn video đó. Ngoài ra, để sử dụng hiệu quả và đúng mục đích chúng ta có thể dùng phầm mềm Ulead Video Studio 12 để chỉnh sửa hoặc phần mềm Easy Video Joiner; Proshow Gold 3.0; Hjsplit để nối các đoạn phim với nhau hoặc dùng phần mềm Anvsoft Flash To Video Converter để chuyển Flash thành phim; phần mềm SWF Decompiler để chỉnh sửa các file có định dạng *.swf, ... Ví dụ: Tương tự như tìm kiếm tư liệu hình ảnh, chúng ta vào trang http://www.google.com nhập vào một số từ khóa: “Newton’s law”, “Gravity force”, “Elastic force”, “Friction force”, “Centripetal force” ... rồi chọn mục “Video” sau đó ấn nút “tìm kiếm” hoặc phím “enter” trên bàn phím, lúc đó sẽ xuất hiện các trang web chứa đoạn phim cần tìm. Dưới đây là một số hình ảnh của các đoạn phim sưu tầm cho chương “Động lực học chất điểm” 15 Hình 2: Một số hình ảnh trong tư liệu phim  Tư liệu phần mềm Hiện nay có rất nhiều phần mềm phục vụ cho QTDH nên việc lựa chọn và sử dụng các phần mềm một cách phù hợp đóng vai trò quan trọng. Việc sử dụng phối hợp các phần mềm DH, phần mềm dành riêng cho vật lí, phần mềm xử lí đoạn phim, hình ảnh sẽ làm tăng hiệu quả hỗ trợ của công nghệ thông tin nói chung và BTT nói riêng và phát huy được tính tự giác, tích cực, chủ động, sáng tạo của HS trong QTDH vật lí. Ví dụ như: Microsoft office dùng để soạn giáo án, bài giảng điện tử, vẽ hình, vẽ đồ thị, ... ActivInspire dùng để soạn bài giảng điện tử, vẽ hình, vẽ đồ thị, xây dựng thư viện tài nguyên,... thông qua các flipchart. Mindjet Mindmanager 7 là phần mềm vẽ sơ đồ tư duy, cho phép sử dụng màu sắc và hình ảnh để hệ thống bài học ngắn gọn, súc tích, hiệu quả và tiết kiệm thời gian đồng thời giúp HS ghi nhớ tốt hơn và học bài nhanh hơn. Sơ đồ tư duy thường được sử dụng trong giai đoạn củng cố sau mỗi bài học hoặc trong tiết bài tập, ôn tập chương. 16 Dưới đây là một số hình ảnh về tư liệu phần mềm thiết kế cho chương “Động lực học chất điểm”: Hình 3: Một số flipchart trong tư liệu phần mềm 17 3.1. Sử dụng phần mềm ActivInspire trong pha đề xuất vấn đề (Tổ chức TH CVĐ) Trình tự để tổ chức TH CVĐ với sự hỗ trợ của BTT được thực hiện như sau: GV mô tả ngắn gọn TN cần tiến hành hoặc sử dụng phần mềm ActivInspire phối hợp với các phương tiện DH khác để tổ chức cho HS xem đoạn phim TN vật lí cần nghiên cứu và nêu câu hỏi định hướng cho HS quan sát. Sau đó, GV nêu câu hỏi định hướng HS tư duy nhằm phát hiện, phán đoán kiến thức cần xây dựng. HS nhận thức được vấn đề cần giải quyết. Ví dụ: Xây dựng khái niệm định tính về lực hấp dẫn Dùng phần mềm ActivInspire trình chiếu đoạn phim TN: chuyển động của các hành tinh xung quanh Mặt Trời, quả táo rơi trúng đầu nhà bác học Newton để HS quan sát rồi đưa ra nhận xét về tính chất hút lẫn nhau của mọi vật. Từ đó, GV dẫn dắt đưa ra khái niệm lực hấp dẫn Hình 4: Sử dụng phần mềm ActivInspire trong bước tổ chức TH CVĐ 3.2. Sử dụng phần mềm ActivInspire trong pha giải quyết vấn đề Sau khi đã xác định được vấn đề cần nghiên cứu, HS sẽ hành động tự giác, độc lập, trao đổi trong nhóm để xây dựng giả thuyết, đưa ra các phương án TN và chọn phương án tối ưu nhất để kiểm tra giả thuyết. Cuối cùng là cùng nhau GQVĐ. Khi đó, GV sử dụng các công cụ ghi âm thanh (sound recorder), ghi màn hình (screen recorder) hoặc chụp hình (camera) của phần mềm ActivInspire để ghi lại, 18 chụp lại các thao tác thực hiện trên bảng, sau đó phát lại nhờ một phần mềm dành riêng cho bảng, Có thể sử dụng công cụ đồng hồ (clock) để bấm giờ hoặc đếm ngược trong các hoạt động có tính giờ như thời gian hoạt động của nhóm học tập, GV và HS cũng có thể thao tác trực tiếp trên Activboard nhờ ActivPen: ghi kết quả TN, xử lí số liệu TN, vẽ đồ thị... gây chú ý cho HS và tiết kiệm thời gian. Trong giai đoạn này, GV có thể sử dụng phần mềm ActivInspire để trình chiếu các đoạn phim, hình ảnh mô tả các hiện tượng vật lí để HS GQVĐ dễ dàng hơn. Ví dụ: Biểu diễn lực hấp dẫn giữa hai chất điểm bất kì hoặc giữa hai quả cầu đồng chất GV yêu cầu HS sử dụng các công cụ hình dạng trong ActivInspire để biểu diễn phương, chiều, độ lớn của lực hấp dẫn Hình 5: Sử dụng phần mềm ActivInspire trong bước tổ chức GQVĐ 3.3. Sử dụng phần mềm ActivInspire trong pha kiểm tra và vận dụng kiến thức Sau khi HS đã giải quyết được vấn đề cần nghiên cứu, GV kiểm tra khả năng vận dụng kiến thức của HS nhờ những tính năng sau của phần mềm ActivInspire: + Sử dụng Activote để trả lời các câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhằm củng cố bài học, + Sử dụng trò chơi ô chữ thần kì, 19 Ví dụ: Tìm hiểu giá trị của định luật vạn vật hấp dẫn GV dùng phần mềm ActivInspire cho HS xem đoạn phim TN mô tả hiện tượng thủy triều diễn ra hàng ngày trên Trái Đất. Từ đó, liên hệ đến chiến thắng Bạch Đằng năm 938 của dân tộc ta. GV cũng nêu ra những mặt có hại của hiện tượng thủy triều (cho HS xem phim sóng thần). Hoặc GV dùng phần mềm ActivInspire cho HS xem đoạn phim TN mô tả ý tưởng thiên tài của Newton về việc phóng vệ tinh nhân tạo. Hình 6: Sử dụng phần mềm ActivInspire trong bước củng cố - vận dụng 4. Giới thiệu giáo án Tiết 19 Bài 11. LỰC HẤP DẪN. ĐỊNH LUẬT VẠN VẬT HẤP DẪN A - MỤC TIÊU 1. Kiến thức - Nêu được khái niệm về lực hấp dẫn và các đặc điểm của lực hấp dẫn. - Phát biểu được nội dung và viết biểu thức của định luật vạn vật hấp dẫn. 2. Kỹ năng - Giải thích được một cách định tính sự rơi tự do và chuyển động của các hành tinh, vệ tinh bằng lực hấp dẫn. - Phân biệt lực hấp dẫn với các loại lực khác như: lực điện, lực đàn hồi, lực ma sát, lực đẩy Acsimet... - HS biết vận dụng công thức của lực hấp dẫn để giải các bài tập đơn giản như trong bài học. 20