Sáng kiến kinh nghiệm Nghiên cứu vận dụng dạy học giải quyết vấn đề chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lí lớp 10

 TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
TRƯỜNG PT THỰC HÀNH SƯ PHẠM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc 
 An Giang, ngày 19 tháng 02 năm 2020. 
 BÁO CÁO 
 KẾT QUẢ THỰC HIỆN SÁNG KIẾN 
 I- Sơ lược lý lịch tác giả: 
 - Họ và tên: LÊ MINH TRÍ Nam, nữ: nam 
 - Ngày tháng năm sinh: 13/7/1984 
 - Nơi thường trú: 11 I, Cường Để, P.Bình Khánh, TP. Long Xuyên, An Giang 
 - Đơn vị công tác: Trường PT Thực hành Sư phạm 
 - Chức vụ hiện nay: Tổ trưởng chuyên môn 
 - Lĩnh vực công tác: giảng dạy Vật lý. 
 II. Tên sáng kiến: 
 Nghiên cứu vận dụng dạy học giải quyết vấn đề chương “Cân bằng và chuyển 
 động của vật rắn” Vật lí lớp 10 
 III. Lĩnh vực: 
 Giải pháp kỹ thuật 
 IV- Mục đích yêu cầu của sáng kiến: 
 1. Thực trạng ban đầu trước khi áp dụng sáng kiến 
 Ở Việt Nam, trong những năm gần đây giáo dục đã có những bước 
 chuyển mình mạnh mẽ. Cải cách giáo dục phổ thông sau năm 2015 đang được 
 chuẩn bị thực hiện cũng đã chính thức công bố là một chương trình giáo dục 
 định hướng phát triển năng lực. Công cuộc đổi mới căn bản, toàn diện nền 
 giáo dục không thể chỉ là nhiệm vụ riêng của ngành giáo dục mà đây là sự 
 nghiệp lớn lao của cả Đảng, Nhà nước và toàn xã hội. Qua nghiên cứu, tham 
 khảo kinh nghiệm của các nước phát triển, đối chiếu với yêu cầu và điều kiện 
 giáo dục trong nước những năm sắp tới, các nhà khoa học giáo dục Việt Nam 
 1 
trường, trong đời sống thực tiễn”. Việc dạy học thay vì chỉ dừng ở hướng tới mục tiêu 
dạy học hình thành kiến thức, kĩ năng và thái độ tích cực ở HS thì còn hướng tới mục 
tiêu xa hơn đó là trên cơ sở kiến thức, kĩ năng được hình thành, phát triển khả năng 
thực hiện các hành động có ý nghĩa đối với người học. Nói một cách khác việc dạy 
học định hướng phát triển năng lực về bản chất không thay thế mà chỉ mở rộng hoạt 
động dạy học hướng nội dung bằng cách tạo một môi trường, bối cảnh cụ thể để HS 
được thực hiện các hoạt động vận dụng kiến thức, sử dụng kĩ năng và thể hiện thái 
độ của mình. Như vậy việc dạy học định hướng phát triển năng lực được thể hiện ở 
các trong các thành tố quá trình dạy học như sau: 
 - Về mục tiêu dạy học: Mục tiêu kiến thức: ngoài các yêu cầu về mức độ như 
nhận biết, tái hiện kiến thức cần có những mức độ cao hơn như vận dụng kiến thức 
trong các tình huống, các nhiệm vụ gắn với thực tế. Với các mục tiêu về kĩ năng cần 
yêu cầu HS đạt được ở mức độ phát triển kĩ năng thực hiện các hoạt động đa dạng. 
Các mục tiêu này đạt được thông qua các hoạt động trong và ngoài nhà trường. 
 - Về phương pháp dạy học: Ngoài cách dạy học thuyết trình cung cấp kiến thức cần 
tổ chức hoạt động dạy học thông qua trải nghiệm, giải quyết những nhiệm vụ thực tiễn. Như 
vậy thông thường, qua một hoạt động học tập, HS sẽ được hình thành và phát triển không 
phải một loại năng lực mà là được hình thành đồng thời nhiều năng lực hoặc nhiều năng lực 
thành tố mà ta không cần (và cũng không thể) tách biệt từng thành tố trong quá trình dạy 
học. 
 - Về nội dung dạy học: Cần xây dựng các hoạt động, chủ đề, nhiệm vụ đa dạng 
gắn với thực tiễn. 
 - Về kiểm tra đánh giá: Về bản chất đánh giá năng lực cũng phải thông qua đánh giá 
khả năng vận dụng kiến thức và kĩ năng thực hiện nhiệm vụ của HS trong các loại tình huống 
phức tạp khác nhau.Trên cơ sở này, các nhà nghiên cứu ở nhiều quốc gia khác nhau đề ra 
các chuẩn năng lực trong giáo dục tuy có khác nhau về hình thức, nhưng khá tương đồng về 
nội hàm. Trong chuẩn năng lực đều có những nhóm năng lực chung. Nhóm năng lực chung 
này được xây dựng dựa trên yêu cầu của nền kinh tế xã hội ở mỗi nước. Trên cơ sở năng lực 
chung, các nhà lí luận dạy học bộ môn cụ thể hóa thành những năng lực chuyên biệt. Tuy 
nhiên không dừng ở các năng lực chuyên biệt, các tác giả đều cụ thể hóa thành các năng lực 
 3 
huống có vấn đề” (Rubinstein). Vì vậy theo quan điểm dạy học giải quyết vấn đề, quá 
trình dạy học được tổ chức thông qua việc giải quyết các vấn đề. 
 DH GQVĐ là một QĐDH nhằm phát triển năng lực tư duy sáng tạo, năng lực 
giải quyết vấn đề của HS. HS được đặt trong một tình huống có vấn đề, thông qua 
việc giải quyết vấn đề đó giúp HS lĩnh hội tri thức, kỹ năng và phương pháp nhận 
thức. Có nhiều quan niệm cũng như tên gọi khác nhau đối với dạy học giải quyết vấn 
đề như dạy học nêu vấn đề, dạy học nhận biết và giải quyết vấn đề v.v. Mục tiêu cơ 
bản của dạy học giải quyết vấn đề nhằm rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề, tất 
nhiên trong đó cần bao gồm khả năng nhận biết, phát hiện vấn đề. DH GQVĐ không 
phải là một PPDH cụ thể mà là một quan điểm dạy học. 
 3.1.3. Cấu trúc của quá trình giải quyết vấn đề 
 Cấu trúc quá trình giải quyết vấn đề có thể mô tả qua các bước cơ bản sau đây: 
 Bước 1: Nhận biết vấn đề 
 Trong bước này cần phân tích tình huống đặt ra, nhằm nhận biết được vấn đề. 
Trong dạy học thì đó là cần đặt HS vào tình huống có vấn đề. Vấn đề cần được trình 
bày rõ ràng, còn gọi là phát biểu vấn đề 
 Bước 2. Tìm các phương án giải quyết 
 Nhiệm vụ của bước này là tìm các phương án khác nhau để giải quyết vấn 
đề. Để tìm các phương án giải quyết vấn đề, cần so sánh, liên hệ với những cách giải 
quyết các vấn đề tương tự đã biết cũng như tìm các phương án giải quyết mới. Các 
phương án giải quyết đã tìm ra cần được sắp xếp, hệ thống hoá để xử lý ở giai đoạn 
tiếp theo. Khi có khó khăn hoặc không tìm được phương án giải quyết thì cần trở lại 
việc nhận biết vấn đề để kiểm tra lại việc nhận biết và hiểu vấn đề. 
 Bước 3: Quyết định phương án giải quyết 
 Trong bước này cần quyết định phương án giải quyết vấn đề, tức là cần giải 
quyết vấn đề. Các phương án giải quyết đã được tìm ra cần được phân tích, so sánh 
và đánh giá xem có thực hiện được việc giải quyết vấn đề hay không. Nếu có nhiều 
phương án có thể giải quyết thì cần so sánh để xác định phương án tối ưu. Nếu việc 
kiểm tra các phương án đã đề xuất đưa đến kết quả là không giải quyết được vấn đề 
thì cần trở lại giai đoạn tìm kiếm phương án giải quyết mới. Khi đã quyết định được 
phương án thích hợp, giải quyết được vấn đề tức là đã kết thúc việc giải quyết vấn 
đề. 
 Đó là 3 giai đoạn cơ bản của quá trình giải quyết vấn đề. 
 5 
cao hơn là HS tham gia từng phần vào các bước GQVĐ. Mức độ cao nhất là HS độc 
lập giải quyết vấn đề, thực hiện tất cả các bước của GQVĐ, chẳng hạn thông qua thảo 
luận nhóm để GQVĐ, thông qua thực nghiệm, nghiên cứu các trường hợp, thực hiện 
các dự án để GQVĐ. 
 3.2. XÂY DỰNG TIẾN TRÌNH DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC 
CHƯƠNG “CÂN BẰNG VÀ CHUYỂN ĐỘNG CỦA VẬT RẮN” VẬT LÍ 10, 
THEO ĐỊNH HƯỚNG DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 
 Trên cơ sở các lý thuyết của DHGQVĐ, tôi xin trình bày một số kiến thức của 
chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” theo định hướng dạy học giải quyết 
vấn đề 
 3.2.1. Mục tiêu dạy học của chương 
 a. Những thuận lợi và khó khăn 
 - Thuận lợi: chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” Vật lí 10 có 
khối lượng thức không nhiều và hầu hết các kiến thức này HS thường gặp trong thực 
tế, tuy nhiên chưa biết giải thích một cách tường minh. Nội dung của chương gồm 
hai phần chính: cân bằng của vật rắn và chuyển động của vật rắn. 
 Các dụng cụ thí nghiệm của chương đa dạng, dễ làm và gần gũi với đời sống. 
Việc sử dụng các thiết bị thí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề và giải quyết vấn đề 
không những giúp HS tiếp cận tri thức mà còn từng bước tập dượt, bồi dưỡng cho HS 
cách nhận biết vấn đề, cách đặt vấn đề và giải quyết vấn đề thực tiễn. 
 - Khó khăn: hầu hết các kiến thức đều dùng thực nghiệm để kiểm tra, nên gặp 
khó khăn trong việc phân bố thời gian. 
 b. Mục tiêu dạy học của chương 
 Mục tiêu kiến thức Mục tiêu kỹ năng 
 -Phát biểu được điều kiện cân bằng 
 -Vận dụng được điều kiện cân bằng 
của một vật rắn chịu tác dụng của hai 
 và quy tắc tổng hợp lực để giải các 
hoặc ba lực không song song. 
 bài tập đối với trường hợp vật chịu 
 -Nêu được trọng tâm của một vật là 
 tác dụng của các lực đồng quy. 
gì. 
 -Xác định được trọng tâm của các 
 -Phát biểu được định nghĩa, viết được 
 vật phẳng, đồng chất bằng thực 
công thức tính momen của lực và nêu 
 nghiệm. 
được đơn vị đo momen của lực. 
 -Vận dụng quy tắc momen lực để 
 -Phát biểu được điều kiện cân bằng 
 giải được các bài toán về điều kiện 
của một vật rắn có trục quay cố định. 
 cân bằng của vật rắn có trục quay cố 
 -Phát biểu được quy tắc xác định hợp 
 định khi chịu tác dụng của hai lực. 
lực của hai lực song song cùng chiều. 
 -Vận dụng qui tắc hợp lực của hai 
 -Nhận biết được các dạng cân bằng 
 lực song song cùng chiều giải một số 
bền, cân bằng không bền, cân bằng 
 bài tập đơn giản. 
phiếm định của vật rắn. 
 7 
không thua cuộc, nhưng thực tế thì có đội thắng đội thua, vậy có phải định luật III 
Niutơn không đúng? Nguyên nhân nào làm cho sợi dây không cân bằng? 
 Tình huống 2: (Bài 18: Cân bằng của một vật có trục quay cố định. Momen 
lực) 
 GV: ở nước Hy Lạp cổ đại có một nhà bác học vĩ đại mà những câu nói của 
ông ngày nay chúng ta vẫn thường hay nhắc đến như: “Ơrêka! Ơrêka” hay “Hãy cho 
tôi một điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng Trái Đất” ? Ông là ai? 
 HS: Nhà bác học Acsimet 
 GV: Dựa vào đâu mà ông có thể nhấc bổng Trái Đất? 
 HS: Quy tắc đòn bẩy. 
 GV: Nêu quy tắc đòn bẩy? Hãy trình bày những ứng dụng của đòn bẩy trong 
đời sống hàng ngày? 
 Tình huống 3: 
 GV: Lực tác động vào vật gây ra tác dụng gì? 
 HS: Làm vật chuyển động hoặc bị biến dạng? 
 GV: (gọi một HS tác dụng lực lên cánh cửa) Có nhận xét gì về tác dụng của 
lực? 
 HS: Lực còn làm vật quay quanh một trục cố định. 
 GV: Có phải lực tác dụng càng mạnh thì vật quay càng nhanh? 
 GV: Gọi 2 HS, một bạn nam khỏe nhất lớp và một bạn nữ yếu nhất lớp yêu 
cầu bạn nam dùng sức đẩy cửa gần bản lề, còn bạn nữ đẩy cửa ở tay cầm (hình 3). Có 
phải lúc nào lực cũng làm vật quay quanh trục cố định? Tác dụng làm quay của lực 
phụ thuộc vào yếu tố nào? Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định là gì? 
 9 
 Tình huống 7: (Bài 22: Ngẫu lực) 
 GV: để chai nước “Coca- Cola” lên trước bàn 
giáo viên để HS nhìn thấy. 
 HS: sẽ thắc mắc không biết sao giờ lên 
lớp mà cô lại mang nước vào lớp và nghĩ nếu 
được uống chai nước ấy thì đỡ khát biết bao 
nhiêu. 
 GV: Mang chai nước xuống gần một HS 
và nhờ em mở giúp chai nước. 
 GV: (gọi một HS) Em hãy mô tả lại các 
động tác mở chai nước của bạn? 
 HS: mô tả lại việc mở chai nước. 
 GV: Nắp chai nước được mở nhờ đâu? 
 HS: Tay bạn đã tác dụng lực vào nắp chai thông qua 2 ngón tay. 
 GV: Hãy cho biết phương chiều và độ lớn của lực do tay tác dụng vào nắp 
chai? 
 3.2.3. Các thí nghiệm trong chương trình SGK 
 Thí nghiệm là điều kiện vật chất cần thiết để triển khai dạy học Vật lí theo định 
hướng giải quyết vấn đề. Vì vậy, để triển khai dạy học chương theo định hướng 
nghiên cứu, tôi phải tự chế tạo, lắp ráp các thí nghiệm: 
 Thí nghiệm 1: Cân bằng của một vật chịu tác dụng của hai lực 
 - Mục đích: khảo sát bằng thực nghiệm điều kiện cân bằng của vật rắn chịu 
tác dụng của hai lực. 
 - Thiết bị: 2 lực kế, 2 ròng rọc, một số vật mỏng phẳng. 
 - Kết quả thí nghiệm: nếu hai trọng vật P1 và P2 bằng nhau và dây buộc nằm 
trên cùng một đường thẳng thì vật đứng yên. 
 Thí nghiệm 2: Xác định trọng tâm của một vật 
 - Mục đích: khảo sát bằng thực nghiệm cách xác định trọng tâm G của một 
vật mỏng phẳng 
 - Thiết bị: lực kế, dây dọi, một số vật mỏng phẳng có hình dạng khác nhau. 
 - Kết quả thí nghiệm: trọng tâm G của một vật là giao điểm của hai đường 
thẳng treo vào hai điểm bất kì trên vật. 
 11