SKKN Kinh nghiệm giảng dạy ở một số bài trong đó có bài lực hướng tâm (Vật lý 10 chương trình cơ bản)

I. Mở đầu
1.1. Lí do chọn đề tài.
* Môn học Vật Lí THPT chương trình cơ bản dành cho học sinh học kiến thức cơ bản (không đi sâu), nên có một số bài học trong SGK được trình bầy theo hướng học sinh thừa nhận kiến thức; Hơn nữa đối tượng học Vật Lí THPT chương trình cơ bản thường là các em có năng lực hạn chế và các em có năng lực nhưng không chuyên sâu về môn học này (không dùng môn này để thi xét đại học ). Do vậy ở một số lớp (trong một số năm) có nhiều học sinh có năng lực và chuyên sâu học môn Vật Lí thì ở một số bài, nếu bám theo bài viết trong sách giáo khoa chương trình cơ bản để giảng cho học sinh hiểu sâu một số vấn đề là rất khó khăn.
* Ngoài ra với sách giáo khoa trước đây cũng như sách giáo khoa chương trình nâng cao bây giờ thì ở một số bài trên, nếu dùng kiến thức đó để hướng dẫn thì việc khai thác kiến thức còn chưa lôgic với chương trình cơ bản. 
* Trong quá trình trăn trở với việc làm sao để đối tượng học sinh học chương trình cơ bản môn Vật Lí THPT ở những lớp có nhiều học sinh có năng lực và học chuyên sâu môn vật lí có thể nhanh chóng hiểu bài hơn trong tiết học mà không vượt quá sức của các em cũng như không vi phạm tới kiến thức chuyên môn trong bài giảng; Tôi đã có kinh nghiệm giảng dạy ở một số bài trong đó có bài LỰC HƯỚNG TÂM (Vật Lý 10 chương trình cơ bản). 
1.2. Mục đích nghiên cứu.
Cùng một bài trong sách giáo khoa nhưng để tất cả các học sinh các vùng miền cùng học thì cũng chưa phù hợp hoàn toàn được. Do vậy mục đích nghiên cứu đề tài để có thể ở từng lớp, tùy thuộc từng đối tượng năng lực mà việc hướng dẫn của giáo viên giúp học sinh nắm bắt kiến thức một cách có hiệu quả cao nhất. Cụ thể là mục I. LỰC HƯỚNG TÂM (phần 1. Định nghĩa và phần 2. công thức) trong bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM (Vật Lý 10 chương trình cơ bản). 
1.3. Đối tượng nghiên cứu.
* Bài SKKN là phần 1. Định nghĩa và phần 2. Công thức trong mục I. LỰC HƯỚNG TÂM của bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM 
(Vật Lý 10 chương trình cơ bản). 
* Áp dụng cho những lớp có nhiều học sinh có năng lực và học chuyên sâu môn vật lí.
(Việc sử dụng kinh nghiệm trên để giúp các em tiếp cận bài học sẽ nhanh chóng hiểu bài hơn trong tiết học mà không vượt quá sức của các em cũng như không vi phạm tới kiến thức chuyên môn trong bài giảng). 
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
Thay cách hướng dẫn, truyền đạt kiến thức bằng cách đưa câu hỏi liên quan tới kiến thức (học sinh đã học ở các bài trước) để xây dựng định nghĩa và 
công thức lực hướng tâm.
II. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
Bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM (Sgk Vật Lý 10 chương trình cơ bản) 
Mục I. LỰC HƯỚNG TÂM: 
Phần 1. Định nghĩa: Sgk giới thiệu trực tiếp “Như đã biết, vật chuyển động tròn đều thì có gia tốc hướng tâm. Theo định luật II Niu - Tơn thì phải có lực tác dụng lên vật để gây ra gia tốc hướng tâm đó” rồi đưa ra định nghĩa.[1]
Phần 2. Công thức: Sgk đưa ra trực tiếp công thức tính lực hướng tâm để học sinh ghi nhận.
Trên thực tế với đối tượng học sinh học chương trình cơ bản môn Vật Lí lớp 10 thì việc đưa kiến thức như vậy là phù hợp với mục tiêu bài học. Nhưng với một số lớp có nhiều học sinh khá giỏi và học chuyên sâu môn Vật Lí thì việc truyền thụ kiến thức như vậy sẽ không đạt được hiệu quả cao như mong muốn.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Theo yêu cầu của chương trình thì giáo án bài giảng phần này nhìn chung được thể hiện như sau:
Bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM (tiết 22)
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức của lực hướng tâm.
- Nêu được một vài ví dụ về lợi ích và tác hại của chuyển động li tâm.
2. Kĩ năng:
- Giải thích được lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn như thế nào.
- Xác định được lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn đều trong một số trường hợp đơn giản.
- Giải thích được chuyển động li tâm.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên: Một vài hình ảnh miêu tả tác dụng của lực hướng tâm.
 Sợi dây có buộc quả nặng.
2. Học sinh: Ôn lại những kiến thức về chuyển động tròn đều và gia tốc hướng tâm.[2]
III. Tổ chức các hoạt động học tập
1. Kiểm tra bài cũ: 
(Thông thường là hỏi kiến thức của bài mới học trước đó để kiểm tra, qua đó tạo mục tiêu giúp học sinh về nhà học bài cũ).
(Tùy từng lớp học mà có thể hỏi cả 4 câu hỏi hay ít hơn).
Câu hỏi 1. Kể tên các loại lực ma sát mà em đã học.
Câu hỏi 2. Nêu những đặc điểm của lực ma sát trượt.
Câu hỏi 3. Hệ số ma sát trượt là gì? Nó phụ thuộc vào những yếu tố nào? Viết công thức của lực ma sát trượt.
Câu hỏi 4. Nêu những đặc điểm của lực ma sát nghỉ.
* Cũng có lần tôi soạn giáo án phần kiểm tra bài cũ gồm các câu hỏi liên quan tới bài học nhưng thuộc phạm vi kiến thức đã học lâu rồi như phần chuyển động tròn đều, phần gia tốc hướng tâm  nên xảy ra tình huống: 
- Học sinh không nhớ thành ra giáo viên phải nhắc lại kiến thức rồi mới hướng
dẫn tiếp.
- Nếu yêu cầu học sinh xem lại kiến thức trong sách giáo khoa để trả lời rồi vào bài mới theo cách soạn giáo án bám sát mục tiêu như trên thì mất rất nhiều thời gian và không hiệu quả bởi vì có nhiều học sinh còn lười biếng không xem sách để ôn kiến thức mà giáo viên cũng không đủ thời gian bao quát tính tự giác của học sinh.
2. Tiến trình bài học:
Hoạt động 1: Tìm hiểu về lực hướng tâm.
 Hoạt động của Thầy và Trò
Nội dung
GV: Yêu cầu hs lấy một số ví dụ về vật chuyển động tròn; tròn đều.
HS: Thực hiện yêu cầu.
* Dùng thí nghiệm với vật nặng buộc vào đầu dây và quay tròn.
- GV và một vài hs cùng thực hiện.
GV hỏi: Phải kéo dây về phía nào để giữ cho vật chuyển động tròn? Khi buông tay thì vật chuyển động như thế nào? 
HS thảo luận và trả lời: 
Phải kéo dây vào phía trong .
Khi buông tay, vật cđ về phía trước.
GV gợi ý: Kéo dây vào phía trong tức là về phía tâm của vòng tròn.
GV thông báo: 
- Vật cđ tròn đều có gia tốc hướng tâm (bài 5 sgk).
- Lực của tay thông qua sợi dây có tác dụng giữ cho vật chuyển động tròn đều và gây ra gia tốc hướng tâm cho vật. 
Lực này đóng vai trò lực hướng tâm. 
GV: Yêu cầu hs ghi định nghĩa lực hướng tâm như sgk.
 GV yêu cầu hs viết và giới thiệu các đại lượng của:
- Biểu thức tính lực theo 
 định luật II Niu -Tơn. 
- Biểu thức tính gia tốc hướng tâm. 
HS: Thực hiện yêu cầu .
( F = ma ) và ( aht = ) 
GV chốt công thức.
1. Định nghĩa.
Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.[1]
2. Công thức.
Fht = maht = = mr.[1]
* Đây là phần trọng tâm của bài nhưng cũng là phần khó hiểu đối với học sinh. Trên thực tế giảng dạy thì học sinh nắm kiến thức rất sơ sài vì ngay ở lớp, không phải học sinh nào cũng được làm thí nghiệm và đối với hs được làm thí nghiệm thì các em chỉ phát hiện ra lực mà quả nặng thông qua sợi dây kéo tay chứ khó thấy được lực của tay thông qua sợi dây kéo vật nặng. 
* Hơn nữa học sinh thuộc đối tượng học chương trình cơ bản như đã giới thiệu ở trên nên các em không nhớ được biểu thức của định luật II Niu - Tơn và biểu thức tính gia tốc hướng tâm cũng như các đại lượng có trong biểu thức; Nếu giáo viên dừng lại để giảng kỹ các đại lượng trong biểu thức ngay khi đó thì sẽ không đi sâu vào trọng tâm của bài được vì bị phân tán kiến thức.
- Với đối tượng học sinh có năng lực hạn chế và các em có năng lực nhưng không chuyên sâu về môn học này thì việc hướng dẫn như trên cũng có thể chấp nhận được. 
- Với đối tượng học sinh ở những lớp có nhiều học sinh có năng lực và chuyên sâu học môn Vật Lí thì việc hướng dẫn như trên vẫn còn gây cản trở tới việc tiếp thu kiến thức của các em. 
2.3. Sáng kiến kinh nghiệm đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
* Từ những vướng mắc trên cùng quá trình trăn trở và thử nghiệm nên tôi đã có kinh nghiệm hướng dẫn giảng dạy phần này có hiệu quả thông qua việc biên soạn lại bài giảng để hướng dẫn cho đối tượng học sinh ở những lớp có nhiều học sinh có năng lực và chuyên sâu học môn Vật Lí. 
* Như trong mục phương pháp nghiên cứu đã giới thiệu thì SKKN phần này của tôi là thay cách hướng dẫn, truyền đạt kiến thức bằng cách đưa câu hỏi liên quan tới kiến thức (học sinh đã học ở các bài trước) để xây dựng định nghĩa và công thức lực hướng tâm.
Giáo án cụ thể như sau:
Bài 14: LỰC HƯỚNG TÂM (tiết 22)
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức của lực hướng tâm.
- Nêu được một vài ví dụ về lợi ích và tác hại của chuyển động li tâm.
2. Kĩ năng:
- Giải thích được lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn như thế nào.
- Xác định được lực hướng tâm giữ cho vật chuyển động tròn đều trong một số trường hợp đơn giản.
- Giải thích được chuyển động li tâm.
II. Chuẩn bị:
1. Giáo viên: Một vài hình ảnh miêu tả tác dụng của lực hướng tâm.
2. Học sinh: Ôn lại những kiến thức về chuyển động tròn đều và gia tốc hướng tâm.[2]
III. Tổ chức các hoạt động học tập
1. Kiểm tra bài cũ: 
Từ tiết trước đã yêu cầu học sinh về nhà xem lại bài 5. Chuyển động tròn đều và bài 10. Ba định luật Niu-Tơn (định luật II Niu-Tơn).
Câu hỏi 1: Chuyển động tròn đều có những đặc điểm gì? Lấy một số ví dụ về chuyển động tròn đều mà em đã gặp.
Câu hỏi 2: Nêu những đặc điểm của véc tơ vận tốc của chuyển động tròn đều.
Câu hỏi 3: Nêu đặc điểm và viết công thức tính gia tốc trong chuyển động tròn đều đồng thời giới thiệu các đại lượng và đơn vị có trong công thức.
Câu hỏi 4: Phát biểu nội dung và viết biểu thức của định luật II Niu-Tơn đồng thời giới thiệu các đại lượng và đơn vị có trong biểu thức.
* Trong quá trình kiểm tra kiến thức, yêu cầu tất cả các học sinh mở sgk xem lại bài học cũ để trả lời câu hỏi.
* Sau khi học sinh trả lời các câu hỏi thì giáo viên hệ thống chuỗi kiến thức theo lôgic bài học.
Phần chốt kiến thức của giáo viên sau khi hỏi bài.
- Khi một vật chuyển động tròn đều thì vật đó có một gia tốc hướng tâm ( véc tơ gia tốc hướng vào tâm của vòng tròn quỹ đạo ).
- Theo định luật II Niu-Tơn thì khi một vật chuyển động có gia tốc chứng tỏ có một lực (hay một hợp lực) tác dụng lên vật.
- Theo định luật II Niu - Tơn thì gia tốc của một vật cùng hướng với lực tác dụng lên vật.
- Vật chuyển động tròn đều có gia tốc hướng tâm ( véc tơ gia tốc hướng vào tâm của vòng tròn quỹ đạo ) thì lực (hay hợp lực) tác dụng lên vật cũng hướng vào tâm của vòng tròn quỹ đạo gọi là lực hướng tâm..
- Vậy lực hướng tâm là gì?
2. Tiến trình bài học:
Hoạt động 1: Phát biểu định nghĩa lực hướng tâm.
 Hoạt động của Thầy và Trò
Nội dung
GV đưa câu hỏi: 
 Lực hướng tâm là gì?
HS trả lời câu hỏi.
GV yêu cầu hs ghi định nghĩa như sgk.
HS ghi định nghĩa lực hướng tâm.
1. Định nghĩa.
Lực (hay hợp lực của các lực) tác dụng vào một vật chuyển động tròn đều và gây ra cho vật gia tốc hướng tâm gọi là lực hướng tâm.[1]
Hoạt động 2: Viết công thức của lực hướng tâm.
 Hoạt động của Thầy và Trò
Nội dung
GV gợi ý và yêu cầu hs viết công thức thông qua câu hỏi:
- Biểu thức tính lực theo 
 định luật II Niu-Tơn ( F = ma ). 
- Biểu thức tính gia tốc hướng tâm 
 ( aht = ). 
GV yêu cầu hs viết công thức của lực hướng tâm và giới thiệu các đại lượng.
2. Công thức.
Fht = maht = = mr.[1]
Fht (N): Lực hướng tâm.
m (kg): Khối lượng của vật cđ.
v (m/s): Vận tốc dài của vật cđ.
R (m): Bán kính của cđ tròn.
(rad/s): Tốc độ góc của cđ.
* Khi xây dựng bài dạy như trên thì tôi thấy câu hỏi đưa ra và kiến thức bài học cùng một nội dung; trong đó câu hỏi đưa ra bổ trợ rất tốt cho việc xây dựng kiến thức bài học. 
* Hơn nữa thời gian nghiên cứu bài cũ cũng được tận dụng và giúp cho đồng thời tất cả các học sinh cùng nghiên cứu mà giáo viên cũng dễ quan sát, hướng dẫn và quản lí việc học của các em hơn. 
* Các phần còn lại của bài học vẫn thực hiện bình thường theo giáo án có lồng ghép thêm phần tích hợp chứ không có thay đổi gì.
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường.
* Như đã đề cập từ đầu đến thực trạng của đối tượng học sinh học môn Vật Lí THPT chương trình cơ bản thì bản thân SKKN của tôi chỉ áp dụng hiệu quả cho một số lớp học chương trình cơ bản thỏa mãn điều kiên là những lớp có nhiều học sinh có năng lực và chuyên sâu học môn Vật Lí.
* Với SKKN trên thì việc giảng dạy bài học này rất dễ và học sinh hiểu bài rất nhanh hơn nữa giáo viên cũng sẽ bao quát việc học của các em tốt nhất thông qua đó rèn luyện cho các em tính tự giác nghiên cứu tài liệu một cách có hiệu quả.
* Học sinh sau khi học phần học của bài này theo phương pháp mới thì việc sử 
dụng công thức để làm bài tập được nhanh hơn vì đã được nắm kĩ và hiểu công 
thức. 
* Việc viết SKKN có chất lượng sẽ thúc đẩy phong trào viết SKKN của trường đồng thời đã giúp các đồng nghiệp trong cùng bộ môn vận dụng tốt hơn trong tiết dạy của mình.
III. Kết luận, kiến nghị
3.1. Kết luận.
* Sau khi viết sáng kiến kinh nghiệm tôi có được một số vấn đề sau:
- Nắm vững hơn các bước của bài viết SKKN.
- Thuộc bài mà mình viết hơn so với trước giúp cho việc giảng dạy trôi chảy hơn nữa.
- Với các lớp ở các trường thuộc đối tượng nghiên cứu trong SKKN thì việc áp dụng cách của tôi sẽ giúp cho việc giảng dạy phần học của bài này có hiệu quả cao hơn nhiều so với cách giảng dạy cũ.
* Tuy vậy việc viết SKKN cũng không thể tránh được các thiếu sót trong ngôn từ, cấu trúc cũng như trong cách khai thác truyền tải. Vậy mong các đồng nghiệp góp ý chỉnh sửa để có một tài liệu tốt hơn giúp việc giảng dạy đạt hiệu quả.
3.2. Kiến nghị.
Trong bài viết của mình, tôi có một kiến nghị là: 
- Hiện đã có rất nhiều sáng kiến kinh nghiệm có chất lượng cao và đã được đánh giá xếp loại cấp tỉnh  Nên chăng với các sáng kiến đó được triển khai công bố rộng rãi để các giáo viên khác học tập rút kinh nghiệm thì việc vận dụng cho tiết dạy và chất lượng bài dạy trên lớp sẽ đạt hiệu quả cao hơn. Cũng thông qua đó tránh được trường hợp coppy bài vì mọi người đã biết tới bài đó.
- Qua từng tiết dạy, mỗi giáo viên đều tự rút kinh nghiệm cho bản thân; Nhưng có những bài có thể nghiên cứu trong suốt quá trình giảng dạy mới có được một kinh nghiệm nhỏ. Hơn nữa cùng một chương trình vật lí lớp 10, lớp 11. lớp 12 nhưng số lượng người nghiên cứu viết sáng kiến kinh nghiệm thì rất nhiều (toàn bộ giáo viên Vật Lí THPT trên toàn quốc). Nếu tôi đang nung nấu một vấn đề mà có người khác lại công bố trước thì sẽ khó có thể viết được vì bài viết dễ bị trùng ý tưởng và cách khai thác. Do vậy với các SKKN có giải thì cấp quản lí nên tăng thêm thời gian bảo lưu. 
Đề tài SKKN đã được đánh giá xếp loại
Trong quá trình viết SKKN, tôi đã có một đề tài được đánh giá xếp loại B cấp sở thuộc sở GD và ĐT Thanh Hóa công nhận vào năm 2011. 
ĐỀ TÀI: XÁC ĐỊNH NHANH ĐỘ LỆCH PHA GIỮA LI ĐỘ - VẬN TỐC - GIA TỐC TRONG DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA.
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ
Thanh Hóa, ngày 19 tháng 5 năm 2017
 Tôi xin cam đoan đây là SKKN của mình viết, không sao chép nội dung của người khác.
Người thực hiện
 Lê Đức Khiêm
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Sách giáo khoa Vật Lí 10 
 chương trình cơ bản của NXB Giáo Dục.
2. Sách giáo viên Vật Lí 10 
 chương trình cơ bản của NXB Giáo Dục.
3. Sách giáo khoa Vật Lí 10 
 chương trình nâng cao của NXB Giáo Dục.
4. Sách giáo viên Vật Lí 10 
 chương trình nâng cao của NXB Giáo Dục.
5. Sách giáo khoa Vật Lí 10 
 chương trình cải cách của NXB Giáo Dục.
6. Sách giáo viên Vật Lí 10 
 chương trình cải cách của NXB Giáo Dục.