Tiến Trình Khoa Học Xây Dựng Một Kiến Thức Vật Lý Cụ Thể:

o Trình tự

logic của các yếu tố

nội dung đó là như

thế

nào?

( Cách sắp xếp các yếu tố nội dung đã diễn đạt theo đúng trình logic của tiến trình nhận thức xây dựng chúng)

 Việc lập sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức đòi hỏi trả lời được các câu hỏi sau:

o Vấn đề đặt ra là thế nào? (diễn đạt chính xác câu hỏi mà việc giải đáp dẫn tới yếu tố kiến thức cần xây dựng)

o Câu trả lời tương

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 85 trang tài liệu này.

ứng với mỗi câu hỏi đã đặt ra là thế

nào?

(Diễn đạt chính xác các yếu tố được)

nội dung kiến thức xây dựng

o Tiến trình hành động để xây dựng được mỗi yếu tố nội dung kiến thức và toàn bộ chỉnh thể kiến thức là như thế nào? ( Xác

định chính xác các hành động cần thực hiện và trình tự chúng)

1.5.1.3 Xác định tiến trình dạy học cụ thể .

của

 Việc xác định tiến trình hoạt động dạy học cụ thể một kiến thức vật lý nào đó đòi hỏi giáo viên phải suy nghĩ, tìm tòi cách giải đáp tốt nhất cho các câu hỏi sau:

o Kiểm tra ôn tập, bổ xung cái gì và như thế nào để đảm bảo cho học sinh có trình độ tri thức xuất phát cần thiết.

o Làm thế nào để giác ngộ vấn đề, định hướng nhiệm vụ nhận thức cho học sinh.

o Làm thế nào để lôi cuốn học sinh tham gia giải quyết vấn đề.

o Kiểm tra định hướng hành động nhận thức cụ thể của học sinh như thế nào

o Tổng kết và kiểm tra tri thức như thế nào.

 Việc xác định tiến trình dạy học cụ thể còn đòi hỏi giáo viên xác định rõ nguồn truyền đạt thông tin ( lời nói, sách báo, làm thí nghiệm…); mức độ độc lập của học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức ( thu nhập, tái tạo hay tìm tòi phát hiện giải quyết vấn đề); trình tự lôgíc

của các hành động dạy và học ( bao gồm cả cách sử tiện dạy học, tiến hành thí nghiệm, trình bày bảng…)

dụng phương

1.5.2 Tiến trình khoa học xây dựng một kiến thức vật lý cụ thể:

Quá trình xây dựng một kiến thức vật lý cụ thể có thể mô tả khái quát bằng tiến trình sau:

Đề xuất vấn đề:

Từ những cái đã biết và nhiệm vụ cần giải quyết nảy sinh nhu cầu cần nhận thức về một cái chưa biết, về một cách giải quyết không có sẵn, nhưng hy vọng có thể tìm tòi, xây dựng được. Diễn đạt nhu cầu đó thành câu hỏi định hướng tư duy giải quyết vấn đề.

Suy đoán giải pháp:

Để giải quyết vấn đề đặt ra, suy đoán điểm xuất phát cho phép đi tìm lời giải. Chọn hoặc đề xuất mô hình có thể vận hành được để đi tới cái cần tìm hoặc phỏng đoán các biến cố thực nghiệm có thể xảy ra mà nhờ đó có thể khảo sát thực nghiệm cái cần tìm.

Thực hiện giải pháp:Vận hành mô hình rút ra kết luận logic về

cái cần tìm hoặc thiết kế phương án thực nghiệm, tiến hành thực

nghiệm, thu thập các số liệu cần thiết, từ đó xem xét, rút ra kết luận về cái cần tìm.

Kiểm tra vận dụng kết quả:

Xem xét khả năng chấp nhận được của các kết quả tìm được trên cơ

sở kết quả tìm được, trên cơ

sở vận dụng chúng để

giải thích, tiên

đoán các sự

kiện và xem xét sự

phù hợp của lý thuyết và thực

nghiệm. Nếu chưa có sự phù hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm thì xem xét lại, bổ xung, sửa đổi đối với thực nghiệm hoặc đối với sự xây dựng và vận hành mô hình xuất phát.

Tiến trình khoa học xây dựng một kiến thức vật lý cụ thể hiện bằng sơ đồ biểu đạt sau:

Vấn đề/ Bài toán

(Đòi hỏi tìm kiếm xây dựng kiến thức)

BÀI TOÁN – GIẢI PHÁP

Sơ đồ 1

thể

được

Điều kiện cần sử dụng để đi tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra. (Giải pháp)

Giải quyết bài toán

KẾT LUẬN – NHẬN ĐỊNH

Sơ đồ 2:

Vấn đề/ Bài toán

(Đòi hỏi kiểm nghiệm/ ứng dụng thực tiến kiến thức)

BÀI TOÁN – GIẢI PHÁP

Giải quyết bài toán bằng suy luận lý thuyết

Giải quyết bài toán nhờ thí nghiệm và quan sát

KẾT LUẬN

(thu được nhờ suy luận lý thuyết)

KẾT LUẬN – NHẬN ĐỊNH

(Giải pháp)

Điều kiện cần sử dụng để đi tìm câu trả lời cho vấn đề đặt ra theo hai cách: suy luận và thí nghiệm

KẾT LUẬN

(nhờ thí nghiệm và quan sát)

CHƯƠNG II

THỰC HÀNH THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC BÀI “QUY TẮC HỢP LỰC SONG SONG. ĐIỀU KIỆN CÂN

BẰNG CỦA VẬT RẮN DƯỚI TÁC DỤNG CỦA BA LỰC SONG SONG”

SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ 10 NÂNG CAO

2.1 Vị trí và nội dung phần kiến thức bài quy tắc hợp lực song song .

Bài “Quy tắc hợp lực song song” là bài 28 trong chương III “ Tĩnh học vật rắn “. Trong chương này trình bày điều kiện cân bằng của vật rắn trong một số trường hợp khác nhau : vật chịu tác dụng của hai lực , của ba lực , vật có giá đỡ , vật có trục quay cố định và quy tắc hợp lực , quy tắc mômen

Trước đó , học sinh đã được trang bị những kiến thức:

Ở THCS:

Học sinh biết 2 đặc điểm của lực là lực có phương và chiều, sơ bộ hiểu được đặc điểm định tính về độ lớn của lực, đơn vị của lực là

N. Biết cách đo lực bằng lực kế.

Học sinh chưa biết: khái niệm điểm đặt của lực, cách xác định điểm đặt của lực, biểu thức tính độ lớn của lực

Ở PTTH: trong chương II : Động lực học chất điểm:

Học sinh được học về các định luật Niutơn nhằm hoàn chỉnh kiến thức về khái niệm lực, tìm hiểu các loại lực : lực đàn hồi , lực ma sát

…

Học sinh biết cách biểu diễn lực một cách hoàn chỉnh, cách phân tích và tổng hợp 2 lực tác dụng lên cùng một chất điểm theo quy tắc hình bình hành .

Trong chương III , học sinh được mở rộng đối tượng nghiên cứu là vật rắn , mà không còn là chất điểm nữa. Trước bài Quy tắc hợp lực song song học sinh đã được học về điều kiện cân bằng của vật rắn dưới

tác dụng của 3 lực không song song quy tắc tổng hợp lực đồng quy Đó là những cơ sở kiến thức xuất phát đảm bảo cho việc học sinh có đủ kiến thức để tiếp tục nghiên cứu kiến thức mới trong bài “ Quy tắc hợp lực song song. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của

ba lực song song”.

Nội dung kiến thức bài “ Quy tắc hợp lực song song điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của 3 lực song song “.

Quy tắc tổng hợp 2 lực song song cùng chiềư.

Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của ba lực song song .

Quy tắc tổng hợp 2 lực song song trái chiều.

Con đường xây dựng kiến thức:

Quy tắc tổng hợp 2 lực song song cùng chiều được xây dựng theo con đường quan sát trực tiếp và khái quát hóa thực nghiệm. Trong sách giáo khoa vật lí 10 nâng cao, học sinh tiến hành thí nghiệm tạo ra 2 lực song song cùng chiều rồi từ thí nghiệm bằng phương pháp thử và sai tìm ra hợp lực của 2 lực song song cùng chiều. Từ các kết quả quan sát và tính toán khái quát nên quy tắc.

Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của 3 lực song song

được xây dựng bằng con đường suy luận tương tự và biến đổi

toán học. Kiến thức này có nhiều cách thức để thực hiện nhưng

đều dựa trên suy luận. Có thể xây dựng theo con đường thực

nghiệm nhưng không nên quá lạm dụng thí nghiệm. Mặt khác việc

suy luận bằng con đường lý thuyết sẽ phát huy năng lực tư duy,

tổng hợp kiến thức cho học sinh. Chỉ nên dùng thí nghiệm để kiểm tra kết luận rút ra từ suy luận.

Tương tự

quy tắc hợp lực song song trái chiều có thể

xây dựng

bằng thí nghiệm hoặc lý thuyết. Tuy nhiên để

đảm bảo sự

logic

về mặt kiến thức và tiến trình dạy học, ta có thể xây dựng theo

con đường suy luận lý thuyết từ điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của 3 lực song song.

2.2 Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học bài ”Quy tắc hợp lực song song. Điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của 3 lực song song “.

2.2.1 Mục tiêu dạy học:

Về kiến thức:

Trong khi học:

Học sinh thiết kế được các phương án thí nghiệm tìm hợp lực 2

lực song song cùng chiều, từ đó, tự khái quát các quy tắc dưới sự định hướng của giáo viên.

Học sinh xây dựng điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của 3 lực song song bằng suy luận.

Học sinh vận dụng được quy tắc hợp lực song song cùng chiều để tìm hợp lực của nhiều lực song song cùng chiều, phân tích 1 lực thành 2 lực song song cùng chiều.

Học sinh xây dựng quy tắc tổng hợp 2 lực song song ngược chiều bằng lý thuyết.

Sau khi học:

Học sinh phát biểu được quy tắc tổng hợp 2 lực song song cùng chiều, trái chiều.

Học sinh phát biểu được điều kiện cân bằng của vật rắn dưới tác dụng của 3 lực song song .

Về kỹ năng:

Học sinh rèn luyện kỹ năng quan sát thí nghiệm: đặt mắt quan sát

để thấy được thanh AB trùng với vị trí ban đầu, đọc giá trị

khoảng cách l giữa các điểm đặt.

Học sinh rèn luyện kỹ năng tiến hành thí nghiệm, lắp ráp thí

nghiệm: treo quả nặng, quấn dây chun treo thanh vào móc sao cho dây chun thẳng tránh tạo ra các lực đồng quy.

Học sinh rèn luyện kỹ năng xử lý số liệu và tư duy từ số kết quả thí nghiệm rút ra nhận xét.

Về thái độ hành vi:

Học sinh tích cực tham gia xây dựng bài.

Học sinh chủ động trả lời các câu hỏi trong phiếu học tập.

Học sinh tích cực chủ động trao đổi thảo luận nhóm khi tiến hành thí nghiệm .

2.2.2 Câu hỏi và các kết luận tương ứng với từng đơn vị kiến thức.

2.2.2.1 Câu 1: Hợp lực của 2 lực song song cùng chiều có đặc điểm gì ?

và

Kết luận tương ứng: Hợp lực của 2 lực 

chiều tác dụng vào một vật rắn là một lực 

 song song cùng

Song song, cùng chiều với 2 lực và có độ lớn bằng tổng độ lớn

của 2 lực đó: F = F1 + F2

Giá của hợp lực

 nằm trong mặt phẳng của

  và chia

khoảng cách giữa 2 lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn

của 2 lực đó:

F1 = d2 ( chia trong )

F2 d1

2.2.2.2 Câu 2: Nếu vật rắn chịu tác dụng của 3 lực song song, đồng

phẳng thì 3 lực đó có mối quan hệ bằng?

như

thế

nào để

thanh cân

Kết luận tương ứng : Điều kiện cân bằng của một vật rắn dưới tác

dụng của ba lực



F1 ,



F2 ,

bằng với lực thứ ba: F1 F2 F3 0

2.2.2.3 Câu 3: Vật rắn chịu tác dụng của 2 lực song song trái chiều thì

Thực tế có nhiều trường hợp vật tác dụng của hai hay nhiều lực có phương song song

Có thể thay thế nhiều lực bằng một một lực có tác dụng giống hệt.



 song song là hợp lực của hai lực bất kỳ cân

 

hợp lực của chúng được xác định như thế nào? Hợp lực đó có đặc

điểm gì?

Kết lu

Làm cách nào để xác định được hợp lực của 2 lực ều

soậnng tsưonơgngcùứngngc:hiHềuợptáclựdcụnFg lcêủn avậhtariắlnự?cHsợopnglựscong trái chi

  đó có đặc điểm gì?

F3 và F1 có các đặc điểm sau:

Song song và cùng chiều với lực thành phần có độ lớn lớn hơn lực



thành phần kia ( F3 )

Thiết kế và tiến hành thí nghiệm tìm cách xác định hợp lực của 2 lực song song cùng chiều

Dựa vào kết quả thí nghiệm, quan sát rút ra các đặc điểm của hợp lực

Có đTộạolớran2blằựncgsohniệgusođnộg lcớùnngcủchaiềhuaiblằựncgtcháàcnhhtrpehoầcná:cFqu=ảF3 F1

Giánặcnủgavhàợo pthalựnhc trneằomngtarnogn.g mặt phẳng của hai lực thành phần,

Tìm hợp lực bằng phương pháp thử và sai

khoảnBgicểáucdhiễgniữđaọgciđáộcủlớanhcợủpa hlựợcp vlựớci, gl i,ál của hai lực thành phần tuân

1 2

Mỗi nhóm tiến hành với những giá trị độ lớn của lực và

khoảng cácdh' giữFa3 các điểm đặt ban đầu khác nhau, ghi kết

theo công thức 1 =

quả vào bảdn'g: F1

F (N)F (N)l (cm)l (cm)Nhóm 1Nhóm 2

2.2.3 Sơ đồ lôgic tiến1 trìn2h xây1 dựng2 kiến thức:

song cùng chiều”

Hợp lực của 2 lực F và F song song cùng chiều tác dụng vào một vật

2.2.3.1 Sơ đồ tiến trình xây dựng kiến thức: “Quy tắc hợp lực song

rắn là một lực song song, cùng chiều với 2 lực và có độ lớn bằng tổng độ lớn của 2 lực đó

Giá của hợp lực nằm trong mặt phẳng của F1 và F2 chia khoảng cách giữa 2 lực này thành những đoạn tỷ lệ nghịch với độ lớn của 2 lực đó

( chia trong )