SKKN Phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chương động lực học chất điểm qua việc sử dụng bài tập sáng tạo

SKKN Phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chương động lực học chất điểm qua việc sử dụng bài tập sáng tạo

Trong quá trình dạy học ngoài việc giảng dạy nội dung lý thuyết thì việc hướng dẫn học sinh vận dụng các kiến thức và rèn luyện phát triển tư duy cho học sinh là một vấn đề hết sức quan trọng. Việc vận dụng các kiến thức giúp học sinh nhớ kỹ và nhớ lâu các kiến thức đã học, tìm các mối liên hệ giữa các kiến thức mà các em đã được học với thực tiễn, vận dụng các kiến thức các em được học vào cuộc sống và kỹ thuật, rèn luyện cho các em các kỹ năng, kỹ xảo về thí nghiệm thực hành.

Bài tập sáng tạo Vật lý có tác dụng phát triển tư duy cho học sinh, sử dụng bài tập sáng tạo vào dạy học Vật lý là một yêu cầu tất yếu của việc đổi mới phương pháp giảng dạy . Bài tập sáng tạo đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc luyện tập cho các em vận dụng các kiến thức và rèn luyện các kỹ năng. Bài tập sáng tạo còn có thể đưa vào quá trình dạy học dưới nhiều hình thức khác nhau như đặt vấn đề dạy một bài mới, củng cố kiến thức sau khi học xong một bài học, có thể đưa vào các tiết học tự chọn, các buổi ngoại khoa hay bồi dưỡng học sinh giỏi . Thực tế việc sử dụng bài tập sáng tạo vào giảng dạy ở trường THPT được thực hiện rất ít. Có chăng thì giáo viên cũng chỉ sử dụng những bài tập riêng lẻ trong giảng dạy mà chưa xây dựng được thành hệ thống bài tập. Vì chưa xây dựng được hệ thống bài tập trong quá trình giảng dạy sẽ làm giảm đi những tính năng quan trọng mà bài tập sáng tạo có thể góp phần phát triển tư duy của học sinh. Hơn nữa, hiện nay các tiết dạy thực hành ở trường THPT đang được xem nhẹ.

Vì các lý do nói trên tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: Phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chương Động lực học chất điểm qua việc sử dụng bài tập sáng tạo.

 

doc 24 trang thuychi01 5460
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "SKKN Phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chương động lực học chất điểm qua việc sử dụng bài tập sáng tạo", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT THẠCH THÀNH 1
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
PHÁT TRIỂN TƯ DUY VÀ NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA
HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM QUA VIỆC SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO.
 Người thực hiện: Hoàng Thị Tuyến
 Chức vụ: Giáo viên
 SKKN môn: Vật Lý
THANH HOÁ, NĂM 2017
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
1. Mở đầu
1
1.1. Lý do chọn đề tài
1
1.2. Mục đích nghiên cứu
1
1.3. Đối tượng nghiên cứu
1
1.4. Phương pháp nghiên cứu
1
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
2
2.1. Cơ sở lý luận của sáng kiến kinh nghiệm
2
 2.1.1.Bài tập sáng tạo
2
 2.1.2. Các dấu hiệu của bài tập sáng tạo
2
2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
4
2.3. Các giải pháp đã áp dụng để giải quyết vấn đề.
4
 2.3.1. Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo chương động lực học chất điểm
4
 2.3.2. Thực nghiệm sư phạm
10
2.4. Hiệu quả
16
3. Kết luận- kiến nghị.
17
3.1. Kết luận
17
3.2. Kiến nghị
18
1. Mở đầu.
1.1. Lí do chọn đề tài.
Trong quá trình dạy học ngoài việc giảng dạy nội dung lý thuyết thì việc hướng dẫn học sinh vận dụng các kiến thức và rèn luyện phát triển tư duy cho học sinh là một vấn đề hết sức quan trọng. Việc vận dụng các kiến thức giúp học sinh nhớ kỹ và nhớ lâu các kiến thức đã học, tìm các mối liên hệ giữa các kiến thức mà các em đã được học với thực tiễn, vận dụng các kiến thức các em được học vào cuộc sống và kỹ thuật, rèn luyện cho các em các kỹ năng, kỹ xảo về thí nghiệm thực hành.
Bài tập sáng tạo Vật lý có tác dụng phát triển tư duy cho học sinh, sử dụng bài tập sáng tạo vào dạy học Vật lý là một yêu cầu tất yếu của việc đổi mới phương pháp giảng dạy . Bài tập sáng tạo đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc luyện tập cho các em vận dụng các kiến thức và rèn luyện các kỹ năng. Bài tập sáng tạo còn có thể đưa vào quá trình dạy học dưới nhiều hình thức khác nhau như đặt vấn đề dạy một bài mới, củng cố kiến thức sau khi học xong một bài học, có thể đưa vào các tiết học tự chọn, các buổi ngoại khoa hay bồi dưỡng học sinh giỏi ... Thực tế việc sử dụng bài tập sáng tạo vào giảng dạy ở trường THPT được thực hiện rất ít. Có chăng thì giáo viên cũng chỉ sử dụng những bài tập riêng lẻ trong giảng dạy mà chưa xây dựng được thành hệ thống bài tập. Vì chưa xây dựng được hệ thống bài tập trong quá trình giảng dạy sẽ làm giảm đi những tính năng quan trọng mà bài tập sáng tạo có thể góp phần phát triển tư duy của học sinh. Hơn nữa, hiện nay các tiết dạy thực hành ở trường THPT đang được xem nhẹ. 
Vì các lý do nói trên tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài: Phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chương Động lực học chất điểm qua việc sử dụng bài tập sáng tạo.
1.2. Mục đích nghiên cứu.
Tôi tiến hành nghiên cứu đề tài với mục đích : 
- Sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo vào giảng dạy chương “ ĐỘNG LỰC HỌC 
CHẤT ĐIỂM ” nhằm phát triển tư duy vật lý của học sinh. 
- Vận dụng các kiến thức các em được học vào cuộc sống và kỹ thuật, rèn luyện cho các em các kỹ năng, kỹ xảo về thí nghiệm thực hành
1.3. Đối tượng nghiên cứu. 
- Đối tượng nghiên cứu: Học sinh lớp 10 trường THPT Thạch Thành 1 .
- Học sinh học đến chương “ Động lực học chất điểm ” – Vật lý 10 ( Cơ bản).
1.4. Phương pháp nghiên cứu.
Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi đã sử dụng kết hợp nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau, như:
- Phương pháp nghiên cứu lý luận: 
+ Nghiên cứu cơ sở lý luận có liên quan đến đề tài.
+ Nghiên cứu nội dung chương trình sách giáo khoa Vật lý 10, Cơ bản.
- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
+ Điều tra cơ bản: Tìm hiểu, đánh giá thực trạng ở trường, lớp.
+ Tổng kết kinh nghiệm giáo dục: Trao đổi tổng kết kinh nghiệm dạy học.
	 + Thực nghiệm sư phạm: Nhằm xác định hiệu quả của nội dung đề xuất.
- Phương pháp thống kê, xử lí số liệu.
2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm.
2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.1.1. Bài tập sáng tạo.
Bài tập vật lý sáng tạo có thể được mô tả theo mô hình sau đây:
Bài tập luyện tập
Bài tập sáng tạo
- Có angôrit giải
- Áp dụng các kiến thức xác định đã biết để giải
- Dạng bài tập theo khuôn mẫu nhất định
- Tình huống quen thuộc
- Có tính tái hiện
- Không yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá
- Đi tìm angôrit giải
- Vận dụng linh hoạt, sáng tạo từ những kiến thức cũ
- Không theo khuôn mẫu nhất định
- Tình huống mới
- Có tính phát hiện
- Yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá
Ví dụ bài tập luyện tập:
Một khẩu súng đồ chơi trẻ con thường dùng để bắn viên đạn bằng nhựa. Viên đạn bắn theo phương xiên góc a và có tầm bay xa là L em hãy xác định vận tốc ban đầu của viên đạn.
Ví dụ bài tập sáng tạo:
Môt khẩu súng đồ chơi trẻ con thường dùng để bắn viên đạn bằng nhựa. Em hãy thiết kế phương án để đo vận tốc viên đạn khi vừa rời khỏi nòng súng, nếu các phương án thực hiện và cách xác định kết quả.
2.1.2. Các dấu hiệu của bài tập sáng tạo.
Dấu hiệu 1: Bài tập có nhiều cách giải:
Khi giải các bài tập vật lí cho học sinh phải dựa vào các đại lượng đã cho trong bài tập. Mỗi đại lượng vật lý có nhiều mối liên hệ với các đại lượng khác, khi thực hiện giải các bài tập loại này làm cho học sinh biết nhìn nhận vấn đề ở nhiều góc độ khác nhau. Điều này giúp cho các em có thể phát triển được tính mềm dẻo và linh hoạt khi đứng trước một bài tập hay một vấn đề thực tiễn và có thể chọn được phương án giải quyết vấn đề nhanh nhất.
Dấu hiệu 2: Bài tập có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi:
Loại bài tập này thường có nhiều câu hỏi, ở câu hỏi thứ nhất thường là một bài tập luyện tập, các câu hỏi tiếp theo có hình thức tương tự, nếu vẫn áp dụng phương pháp tương tự như trên sẽ dẫn đến bế tắc vì nội dung câu hỏi đã có sự biến đổi về chất.
Dấu hiệu 3: Bài tập thí nghiệm:
Bài tập về thí nghiệm vật lý gồm bài tập thí nghiệm định tính và bài tập thí nghiệm định lượng. Bài tập thí nghiệm định tính yêu cầu thiết kế thí nghiệm theo một mục đích cho trước, thiết kế một dụng cụ ứng dụng vật lý hoặc yêu cầu làm thí nghiệm theo chỉ dẫn quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra. Bài tập thí nghiệm định lượng gồm bài tập đo đạc các đại lượng vật lý, minh hoạ lại quy luật vật lý bằng thực nghiệm.
Dấu hiệu 4: Bài tập thiếu hoặc thừa dữ kiện 
Trong bài tập loại này có tác dụng phát huy những ý tưởng độc đáo của học sinh trong việc nhìn nhận các vấn đề trong bài tập. Để giải quyết được vấn đề của bài tập loại này học sinh cần phải có sự phát hiện ra những điều chưa hợp lý và có được sự lý giải cần thiết. Bài tập này còn gặp trong trường hợp học sinh cần có ý tưởng để đề xuất hoặc thiết kế vận dụng kiến thức để đạt được yêu cầu nào đó của cuộc sống hay kỹ thuật.
Dấu hiệu 5: Bài tập nghịch lí, ngụy biện
Đây là bài tập trong đề bài chứa đựng một sự nguỵ biện nên dẫn đến nghịch lý: kết luận rút ra mâu thuẫn với thực tiễn hay mâu thuẫn với nguyên tắc, định luật vật lý đã biết. Các dấu hiệu d và e có tác dụng bồi dưỡng tư duy phê phán, phản biện cho học sinh; giúp cho tư duy có tính độc đáo, nhạy cảm.
Dấu hiệu 6: Bài tập hộp đen
	Theo M.Bun-xơ-man bài toán hộp đen gắn liền với việc nghiên cứu đối tượng mà cấu trúc bên trong là đối tượng nhận thức mới (chưa biết), nhưng có thể đưa ra mô hình cấu trúc của đối tượng nếu cho các dữ kiện “đầu vào”, “đầu ra”. Giải bài toán hộp đen là quá trình sử dụng kiến thức tổng hợp, phân tích mối quan hệ giữa dự kiện “đầu vào”, “đầu ra” để tìm thấy cấu trúc bên trong của hộp đen. Tính chất quá trình tư duy của học sinh khi giải bài toán hộp đen tương tự với quá trình tư duy của người kỹ sư nghiên cứu cấu trúc chiếc đồng hồ mà không có cách nào tháo được chiếc đồng hồ đó ra; anh ta phải đưa ra mô hình cấu trúc của đồng hồ, vận hành mô hình đó, điều chỉnh mô hình cho đến khi hoạt động của mô hình giống như chiếc đồng hồ thật, thì khi đó mô hình sáng tạo của người kỹ sư phản ánh đúng cấu tạo của chiếc đồng hồ thật. Chính vì vậy
bài toán hộp đen ngoài chức năng giáo dưỡng còn có chức năng bồi dưỡng năng lực sáng tạo.
Dấu hiệu 7: Bài tập nghiên cứu, thiết kế
Học sinh có thể sử dụng các kiến thức đã học ở trường THPT để tiến hành nghiên cứu, thiết kế, chế tạo những những ứng dụng đơn giản vào cuộc sống khoa học kỹ thuật. Đối với các bài tập loại này học sinh phải vừa vận dụng các kiến thức đã học và kiến thức thực tiễn để thiết kế chế tạo các thiết bị, dụng cụ ứng dụng trong thực tiễn. Các em phải tiến hành tính toán để thiết kế và chế tạo, trong các phương án có được các em phải lựa chọn phương pháp tối ưu để đạt được kết quả tốt nhất. Đây là loại bài tập có đặc điểm rèn luyện cho học sinh 
tính thực tiễn cao, có tác dụng tốt trong việc phát triển tư duy cho học sinh.
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
 	Tôi tiến hành khảo sát thực trạng tại 2 lớp 10C2, 10C3 trường THPT Thạch Thành 1. 
- Tìm hiểu tình hình thông qua các giáo viên trực tiếp giảng dạy ở lớp đó.
- Tìm hiểu thông qua sổ theo dõi tình hình học tập, sổ điểm, sổ đầu bài.
Kết quả đầu năm của 2 lớp như sau:
Lớp
Sĩ số lớp
Giỏi
(%)
Khá
(%)
TB
(%)
Yếu
(%)
10C2
48
2 (4.2%)
27 (56.2%)
19(39.6%)
0
10C3
46
2(4.3%)
25(54.3%)
19(41.4%)
0
- Từ kết quả tôi đánh giá sơ bộ về 2 lớp là tương đương nhau.
- Cho làm bài kiểm tra môn vật lý. ( Phụ lục 1)
- Kết quả bài kiểm tra.
Lớp
Sĩ số lớp
Giỏi
( 9-10 điểm)
Khá
(7-8 điểm)
TB
(5-6 điểm)
Yếu
< 5 điểm
10C2
48
0
8(16.7%)
26(54.2%)
14(29.1%)
10C3
46
0
6(13%)
22( 47.8%)
18(39.2%)
- Thông qua kết quả tôi nhận thấy, đa số học sinh bị điểm trung bình và dưới 5. Chứng tỏ năng lực tư duy vật lí của học sinh còn hạn chế, chưa có kỹ năng thiết kế, xây dựng một thí nghiệm thực hành.
2.3. Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
2.3.1. Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo chương “ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM ”.
Trong phạm vi giới hạn của sáng kiến tôi trình bày một số bài tập sáng tạo:
2.3.1.1. Bài tập có nhiều cách giải
 Cho một tấm ván dài và một miếng gỗ, em hãy tìm các cách xác định hệ số ma sát trượt giữa tấm ván và miếng gỗ. Bố trí thí nghiệm trong từng trường hợp và các tính toán kết quả?
Môt khẩu súng đồ chơi trẻ con thường dùng để bắn viên đạn bằng nhựa. Em hãy thiết kế phương án để đo vận tốc viên đạn khi vừa rời khỏi nòng súng, nếu các phương án thực hiện và cách xác định kết quả.
Gợi ý: Học sinh vận dụng kiến thức đã học về bài toán chuyển động của vật bị ném (ném xiên, ném ngang, ném thẳng đứng) để tính vận tốc viên đạn. Với các kiến thức đã học các em lập phương án thí nghiệm, đo số liệu tính toán và xử lý kết quả.
Bài 3: Một vật có khối lượng m1 đã biết hãy tìm cách xác định khối lượng của vật m2 chưa biết. Dụng cụ thí nghiệm tuỳ ý chọn, nêu phương pháp thực nghiệm để xác định khối lượng m2.
Gợi ý: Ở bài này các em có thể chế tạo ra dụng cụ tương tự cân đòn để xác định khối lượng của vật chưa biết (Thực chất là đã áp dụng quy tắc mô men lực). Đối với bài này các em cũng có thể cho hai vật tương tác với nhau (nén lò xo cho hai vật tương tác với nhau) trên sàn nằm ngang. Trong trường hợp hai vật chuyển động trên sàn cùng hệ số ma sát học sinh có thể đo quãng đường đi của của hai vật sau đó các em dùng định luật 2 và 3 của Niu tơn để xác định khối lượng vật chưa biết.
2.3.1.2. Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi.
Bài 4: Một vật đặt trên sàn có khối lượng m = 10kg, hệ số ma sát nghỉ bằng hệ 
số ma sát trượt có giá trị m = 0, 1. Hỏi lực ma sát tác dụng lên vật và gia tốc của vật là bao nhiêu nếu tác dụng lên vật một lực theo phương nằm ngang có độ lớn:
a. 15N 
b. 5N
c. 10N 
Gợi ý: Trong bài tập này các ý a, b, c nội dung câu hỏi đã biến đổi đòi hỏi sự vận dụng linh hoạt của học sinh. Ở câu a lực ma sát là lực ma sát trượt nhưng ở câu b và c thì lực ma sát lại là lực ma sát nghỉ.
Bài 5: Một khúc gỗ có khối lượng là 2kg, kéo khúc gỗ bởi lực F = 10N dọc theo phương chuyển động của khúc gỗ. Tìm gia tốc của khúc gỗ trong các trường hợp sau:
a. Khúc gỗ chuyển động không ma sát trên sàn nằm ngang
b. Khúc gỗ chuyển động trên sàn nằm ngang có hệ số ma sát k = 0,1
c. Khúc gỗ chuyển động xuống mặt phẳng nghiêng không có ma sát
d. Khúc gỗ chuyển động xuống mặt phẳng nghiêng có hệ số ma sát k = 0,1
e. Khúc gỗ được kéo lên mặt phẳng nghiêng không có ma sát
g. Khúc gỗ kéo chuyển động lên mặt phẳng nghiêng với hệ số ma sát k = 0,1
Gợi ý: Bài tập này các ý a, b, c, d, e, g nội dung câu hỏi đã biến đổi giúp khắc sâu kiến thức học sinh trong từng trường hợp. Bài tập có tác dụng tránh suy nghĩ máy móc của học sinh khi giải bài tập vật lý.
Bài 6: Một ô tô có trọng lượng PM =50000N chuyển động với vận tốc không đổi v = 10m/s qua cầu. Tìm áp lực của ô tô tác dụng lên cầu khi ô tô đi qua điểm giữa cầu trong các trường hợp:
a. Cầu phẳng nằm ngang
b. Cầu vồng lên với bán kính cong r = 50m
c. Cầu lõm xuống với bán kính r = 50m
d. Ô tô chuyển động tròn đều trên đường tròn nằm ngang bán kính r = 50m với vận tốc v = 10m/s. Tìm lực ma sát của mặt đường tác dụng lên ô tô.
2.3.1.3. Bài tập thí nghiệm
Bài 7: Em hãy trình bày phương pháp để có thể đo hệ số ma sát trượt, ma sát nghỉ giữa bánh xe ô tô và mặt đường
Gợi ý: Em hãy nêu các trường hợp để giữa bánh xe và mặt đường xuất hiện lực ma sát trượt? Ma sát nghỉ? Em hãy thiết kế thí nghiệm để đo lực ma sát trượt, ma sát nghỉ giữa bánh xe và mặt đường?
Chẳng hạn: 
+ Để đo hệ số ma sát trượt ta cho xe ô tô chuyển động với vận tốc sau đó phanh cho bánh xe trượt trên mặt đường đến khi dừng. Dựa vào độ dài quãng đường ô tô trượt đến khi dừng và vận tốc ban đầu của xe, tính toán suy ra hệ số ma sát trượt.
+ Để đo hệ số ma sát nghỉ ta có thể cho xe chuyển động trên vòng tròn nằm ngang bán kính R và tăng dần vận tốc của ô tô. Đến khi bánh xe ô tô đạt vận tốc thì bánh xe bắt đầu trượt khỏi vòng tròn. Xác định vận tốc và bán kính R để suy ra hệ số ma sát nghỉ.
Bài 8: Tiến hành thí nghiệm chứng tỏ lực ma sát nghỉ có giá trị, phương, chiều phụ thuộc vào ngoại lực tác dụng. Cho dụng cụ là một lực kế, một mẫu gỗ hình hộp, một sợi dây.
Gợi ý: Em hãy nêu điều kiện xuất hiện lực ma sát nghỉ và phương, chiều và độ lớn của lực ma sát nghỉ?
	Dùng lực kế móc vào vật (vật được đặt trên sàn nằm ngang) tác dụng vào vật một lực nhỏ theo phương nằm ngang sao cho vật vẫn đứng yên. Lúc này có những lực nào tác dụng vào vật?
	Em hãy cho biết phương, chiều và độ lớn của lực ma sát nghỉ tác dụng lên vật trong trường hợp này?
	Vẫn dùng lực kế ta dụng lên vật lực có phương như cũ nhưng tăng dần lực kéo (sao cho vật vẫn đứng yên). Em hãy nhận xét về độ lớn của lực ma sát nghỉ?
Làm lại thí nghiệm nhưng thay đổi phương lực tác dụng của lực kế trong mặt phẳng ngang, nêu ý kiến nhận xét?
Bài 9: Một vật có chiều cao lớn hơn nhiều so với chiều rộng của đáy, tác dụng lên vật một lực theo phương nằm ngang ở độ cao h so với mặt sàn hãy tìm phương án xác định hệ số ma sát giữa vật và sàn
k1
k2
k2
k1
m
m
Hình 2
Hình 1
Bài 10:
 a. Tại sao có thể dùng lực kế để đo khối lượng của vật?
b. Khi cân khối lượng của một vật người ta thấy kim lực kế vượt ra ngoài bảng chia độ. Vì vậy người ta phải dùng hai lực kế, có thể mắc chúng theo hai cách như hình vẽ không? Hỏi cách mắc nào đúng và số chỉ của mỗi lực kế là bao nhiêu?
Gợi ý: Khi treo vật cân bằng ở đầu lực kế có những lực nào tác dụng lên vật? Từ đó suy ra khối lượng của vật?
So sánh trọng lượng của vật và số chỉ lực kế ở hình 1 và ở hình 2?
2.3.1.4. Bài tập cho thiếu hoặc thừa dự kiện
Bài 11: Em hãy thiết kế một gia tốc kế để đo gia tốc của ô tô? 
Gợi ý: Học sinh có thể dùng con lắc đơn treo trên ô tô hoặc con lắc lò xo. 
TH1: Bố trí con lắc lò xo đặt sao cho vật m có thể chuyển động không ma sát trên giá đỡ nằm ngang và trục lò xo cùng phương gia tốc của ô tô. Khi ô tô chuyển động với gia tốc lò xo biến dạng Dl ta có kDl=ma=>a= kDl/m
TH2: Treo con lắc đơn trên trần ô tô, khi ô tô chuyển động dây treo nghiêng góc a so với phương thẳng đứng. Áp dụng định luật 2 Niu tơn cho vật ta suy ra gia tốc ô tô là a=gtana.
Bài 12: Em hãy thiết kế sơ bộ về các kích thước của một xe cần cẩu có thể nâng được một vật có khối lượng 2 tấn biết cần cẩu có độ cao 5 mét. Giả thiết rằng xe sau khi thiết kế có thể nâng vật nói trên cả khi cần cẩu nằm ngang. Cho biết xe có dạng hình hộp chữ nhật đồng chất làm bằng thép có khối lượng riêng là r. Giả thiết khối lượng của cánh tay cần cẩu là không đáng kể.
Gợi ý: Học sinh cần nghiên cứu thiết kế sao cho khi nâng vật thì xe cần cẩu vẫn cân bằng. Các em cũng cần chú ý thiết kế để đảm bảo một hệ số an toàn để đảm bảo an toàn khi cần cẩu hoạt động.
2.3.1.5. Bài tập nghịch lí, ngụy biện
Bài 13: Ở hình a và hình b có 2 viên bi giống nhau chuyển động qua hai chiếc cầu có cùng kích thước do quán tính. Chiếc cầu ở hình a lồi lên và chiếc cầu ở hình b lõm xuống. Hai viên bi chuyển động theo quán tính vận tốc lúc bắt đầu qua cầu và lúc đã qua cầu đều là v. Hỏi trong hai viên bi ở hình vẽ trường hợp nào viên bi đến B trước.
B
A
A
B
v
v
v
v
Hình a
Hình b
Gợi ý: Có thể nhận thấy ở hình a vận tốc trung bình của xe nhỏ hơn v, ở hình b vận tốc trung bình của xe lớn hơn v. Do đó ở trường hợp hình b hòn bi đến B trước.
Bài 14: Một con ngựa kéo một chiếc xe, theo định luật 3 Niu tơn thì lực do ngựa tác dụng vào xe cũng bằng lực do xe tác dụng vào ngựa. Em hãy giải thích tại sao ngựa lại có thể kéo được xe chuyển động.
Gợi ý: Đầu tiên giáo viên có thể gọi học sinh trình bày thử về phương án giải bài toán, sau đó giáo viên nhận xét về phương án trả lời của học sinh. Sau đó giáo viên có thể đặt câu hỏi cho học sinh trả lời:
	Em hãy xác định các lực tác dụng vào xe và lực tác dụng vào ngựa?
	Trong các lực tác dụng vào xe và ngựa thì lực nào đóng vai trò lực phát động?
Nếu học sinh không trả lời được giáo viên có thể hỏi thêm:
	Trong chuyển động của ô tô thì lực nào đóng vai trò lực phát động?
Bài 15: Một sợi dây chịu được lực căng tối đa là 80N, hỏi sợi dây có bị đứt không trong các trường hợp sau.
a. Hai người cầm hai đầu sợi dây mỗi người kéo với lực là 50N
b. Một đầu dây buộc vào cây và hai người cầm một đầu dây mỗi người kéo với lực 50N.
Gợi ý: 
a. Bài này có tác dụng tránh sai lầm của học sinh, một số em học sinh thường nghĩ nếu hai người cầm hai đầu sợi dây mỗi người kéo với lực 50N thì lực căng của sợi dây là 100N thực chất lực căng sợi dây chỉ 50N. 
b. Ở câu a dây không đứt có những em không biết ở câu b dây có đứt không. Tuy nhiên em nhanh ý sẽ thấy được lúc này gốc cây cũng sinh ra lực kéo giống 2 người và lực căng là 100N nên dây đứt.
Bài 16: Có thể dùng một nam châm như hình vẽ để làm ô tô chuyển động được không? Giải thích?
Gợi ý: Bài này tránh suy nghĩ sai lầm của học sinh là nam châm có thể kéo cho ô tô chuyển động. Ô tô và nam châm có thể xem là một vật, lực tương tác giữa ô tô và nam châm là nội lực không làm hệ chuyển động.
Bài 17 : Một quả cầu nặng được treo bởi một sợi dây mảnh và phía dưới quả cầu cũng được buộc bởi sợi dây giống như sợi dây treo quả cầu, khi làm thí nghiệm cho thấy kết quả như sau.
 - Nếu kéo từ từ sợi dây phía dưới quả cầu thì sợi dây treo quả cầu bị đứt
 - Nếu giật mạnh dây dưới quả cầu thì dây dưới quả cầu bị đứt
Hãy giải thích hiện tượng trên.
Gợi ý: Kéo từ từ quả cầu chuyển động từ từ phần trên chịu tác dụng lực kéo của người và trọng lượng của quả cầu nên chịu lực căng lớn hơn do đó dây trên đứt. Giật mạnh do quả cầu, do có quán tính quả cầu chưa kịp chuyển động vì vậy dây trên chưa tăng lực căng nên dây dưới căng hơn và đứt trước.
2.3.1.6. Bài tập “hộp đen”
Bài 18: Em hãy làm thí nghiệm để xác định cấu trúc bên trong của con lật đật? Không được tháo nó ra.
Gợi ý: Học sinh có thể dùng phương pháp treo con lật đật ở 2 vị trí khác nhau để xác định trọng tâm của con lật đật. Khi xác định được trọng tâm của con lật đật các em có thể dự đoán được cấu trúc của con lật đật.
Bài 19: Trong một bình cầu thủy tinh kín có một bọt khí hình cầu. Hãy tìm cách xác định đường kính của bọt không khí (không được phá vỡ bình cầu đó).
Gợi ý: Giáo viên hướng dẫn học sinh: Xác định khối lượng riêng của thủy tinh (dùng bảng khối lượng riêng), đo thể tích của bình cầu. Suy ra phần thể tích lỗ hổng.
Bài 20: Các nhà địa lí khi thăm dò địa chất tại một k

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_phat_trien_tu_duy_va_nang_luc_sang_tao_cua_hoc_sinh_tro.doc