Tài liệu Phiếu mô tả hồ sơ dạy học dự thi của giáo viên áp dụng toán véc tơ vào giải bài toán vật lí tổng hợp, phân tích lực và điều kiên cân bằng của chất điểm

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT PHẠM HỒNG THÁI PHIẾU MÔ TẢ HỒ SƠ DẠY HỌC DỰ THI CỦA GIÁO VIÊN năm học 2014-2015 Tổ vật lí : Nguyễn thị sinh Tên hồ sơ dạy học: ÁP DỤNG TOÁN VÉC TƠ VÀO GIẢI BÀI TOÁN VẬT LÍ TỔNG HỢP, PHÂN TÍCH LỰC và ĐIỀU KIÊN CÂN BẰNG CỦA CHẤT ĐIỂM 1. Mục tiêu dạy học: Trong thời gian qua vấn đề đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục được dưa ra thảo luận và nhận được nhiều ý kiến phản hồi. Trong đó, hình thức học và dạy tích hợp đang được khuyến khích để nhằm giúp giáo viên và học sinh có hướng tiếp cập hiện đại phù hợp và cập nhật mô hình học tập tiên tiến. Hơn nữa, điểm ưu viêt của cách học này giúp học sinh tích cực vào bài giảng thông qua đó có được sự thách thức hấp dẫn từ vận dụng kiến thức liên môn. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn trên, chúng tôi xây dựng bộ tài liệu dạy học tích hợp. Đặc điểm của bộ tài liệu này hướng tới hai chức năng kép: - Chức năng sử dụng làm nội dung bài giảng liên kết giữa các tiết dạy chính trong chương trình học THPT và các tiết tự chọn của 2 môn học : Toán học và Vật lí. - Chức năng khai thác như một nguồn tham khảo dưới dạng tạp chí phục vụ đối tượng đọc sách tại thư viện. Trong năm học này, Bộ giáo dục và đào tạo, Sở giáo dục và đào tạo Hà nội đã phát động “Cuộc thi dạy học theo chủ đề tích hợp năm 2014-2015” nhằm khuyến khích các giáo viên đang trực tiếp tham gia giảng dạy cùng góp phần đổi mới phương pháp dạy Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái -1- Trường THPT Phạm Hồng học, kiểm tra đánh giá và tăng cường sử dụng thiết bị dạy học. Hưởng ứng cuộc thi này, chúng tôi gồm hai đồng chí trong tổ Vật lí: Nguyễn thị Sinh, và Tạ lê Hài Anh tổ Toán xin giới thiệu phần dạy liên môn Toán học và Vật Lí: < Áp dụng toán véc tơ vào giải bài toán Vật Lí tổng hợp, phân tích lực và điều kiện cân bằng của chát điểm > với hy vọng giao lưu, trao đổi kinh nghiệm với các đòng nghiệp trong một cách tiếp cập mới này. Từ ý tưởng của tạp chí, tôi đã phát triển thành một bộ bài giảng liên môn Toán học – Vật Lí (gồm 3tiết) phục vụ hoạt động dạy học tích hợp cho học sinh lớp 10 THPT. Bộ bài giảng đã được tôi tiến hành dạy tại lớp 10A5 (trường THPT Phạm Hồng Thái- Hà nội trong tháng 11/ 2014) và cho kết quả tốt. Về ứng dụng bài dạy vào hoạt động dạy học tich hợp - một bộ bài dạy mẫu theo phân phối thiết kế + 03 giáo án cho 3 tiết dạy dự kiến phân phối + 2 video clip quay lại 3 tiết dạy mẫu + 02 giáo án điện tử + 03 mẫu phiếu đánh giá sau giờ học + 01 mẫu phiếu điều tra cơ sở Phạm vi kiến thức: Toán học và Vật lí - Chương trình lớp 10: Kĩ năng; Kĩ năng cơ sở: Áp dụng kiến thức Toán vào giải bài toán Vật lí Kĩ năng nhận thức: nhận biết, thông hiểu, vận dụng, tổng hợp, phân tích, đánh giá thông tin và củng cố nâng cao kiến thức môn Toán Bài học: Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái -2- Trường THPT Phạm Hồng - Toán học: Cộng hai véc tơ, định lí cosin trong tam giác và hệ thức lượng trong tam giác. - Vật lí: kĩ năng giải bài toán vật lí áp dụng kiến thức Toán linh hoạt phù hơp trong chương trình Vật Lí lớp 10. và cả bài toán Vật lí cho lớp 11 Học sinh vận dụng kiến thức liên môn trong đó lấy các bài toán Vật lí là phương tiện tiếp cận các kiến thức toán liên quan nhằm giúp học sinh lựa chọn cách giải bài toán Vật lí phù hợp Sản phẩm này cũng là sự thừa hưởng của những thành quả ứng dụng công nghệ thông tin trong giảng dạy và việc tái sử dụng các học liệu một cách hiệu quả. Chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm trong quá trình dạy học trong 1 năm từ 2013 đến 2014 và chính thức lên chương trình hoàn thiện năm 2014. Chúng tôi hy vọng nhận được sự phản hồi từ bạn đọc, các đồng nghiệp để sang năm học mới bài giảng sẽ tiếp tục được phát triển phong phú hơn và đi vào thực tiễn và tính hiệu quả của công tác giảng dạy cũng như đặc thù của công tác giáo dục. 2. Đối tượng dạy học của bài học -Chương trình được thiết kế dành cho đối tượng học sinh lớp 10 ban A– có khung năng lực dự kiến tương đương tối thiểu A1 , A5 một lớp học 30-40 học sinh. 3. Ý nghĩa của bài học Nội dung bài học được xuất phát từ thực tiễn sau: - Khi trao đổi với giáo viên dạy Toán, tôi được biết học sinh thường khi giải bài toán Vật lí không nhanh và thiếu chính xác do phần toán bổ trợ chưa vững thậm chí còn yếu, bài Vật lí đã khó trong phân tích lực tác dụng lên chất điểm, phần phát hiện lực xong nhưng giải quyết bài thì lại hạn chế kiến thức Toán, hổng kiến thức toán nên giả bài toán Vật Lí càng khó khăn.. Phần học này sẽ giúp học sinh có cái nhìn tổng quát giúp phục vụ hoạt động học , hiểu rõ về tầm quan trọng của kiến thức toán trong Vật Lí. Do đó, Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái -3- Trường THPT Phạm Hồng 2 tiết học được thiết kế là vệ tinh xung quanh tiết học trong chương trình Toán sẽ cho học sinh cái nhìn tổng quát hơn, có sự kết nối lô gic trong khi giải bài toán Vật Lí. - Qua tham khảo các bài giảng dạy học tích cực và quá trình giảng dạy cũng đã có áp dụng đơn lẻ một số tiết, bản thân tôi nhận thấy việc sử dụng kết hợp Toán học và Vật lí rất hợp lý và có tiềm năng vì các giờ dạy tích hợp tạo cho học sinh khả năng hỗ trợ giải bài toán Vật Lí nhanh hơn và chọn lọc cách phù hợp nhất để đi tới kết quả.Vì vậy, tôi đã mạnh dạn triển khai thí điểm mô hình này để cùng chia sẻ hoạt động giảng dạy này với các đồng nghiệp và góp phần vào công cuộc đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục đang được phát động. - Về mục đích dạy học dài hạn: giúp học sinh có thói quen học trước ở nhà và nắm kĩ kiến thức Toán, tự học hỏi nhau qua phần thuyết trình bài cimina của các nhóm học sinh và làm việc nhóm thể hiện tính chủ động, đoàn kết có trao đổi và đặc biệt học sinh tự trao đổi kiến thức, khả năng nói phát triển ngôn ngữ thuyết trình, manh dạn và giúp các bạn học yếu hơn, xây dựng sự tự tin khi tiếp xúc với các kì thi và xây dựng kinh nghiệm cho bản thân khi tiếp xúc với bài toán Vật Lí 4. Thiết bị dạy học, học liệu - Sử dụng bài giảng power point, phiếu học tập, poster, cimina, phấn màu, thước kẻ, 5. Hoạt động dạy học và tiến trình dạy học - Mục tiêu: + tăng sự tự tin cho người học và nâng cao quá trình nhận thức học vấn và kĩ năng tự học, thuyết trình bài cimina, khơi dậy tinh thần học tập theo nhóm. + kích hoạt kiến thức đã học về nội dung bài giảng đồng thời giới thiệu các thông tin mới có liên quan đến chương trình học một cách lô gic với mô hình một tiết học trung tâm và các tiết học vệ tinh hỗ trợ + khuyến khích mối liên kết chặt chẽ giữa môn học cốt lõi Vật lí và môn học hỗ trợ Toán học theo quan điểm xây dựng đề án dạy và học quốc dân từ nay đến năm 2020 Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái -4- Trường THPT Phạm Hồng + nâng cao sự tự tin của người học trong sử dụng kiến thức Toán vào bài giảng Vật lí và tin học, Công nghệ và khả năng thuyết trình thông qua bài cimina, kích thích học sinh chủ động, tích cực trong giờ học. + cung cấp tài liệu có tính thách thức về nhận thức ngày từ bước khởi đầu được hỗ trợ bằng hoạt động học tập theo nhóm - Hoạt động dạy và học Người học: - Học sinh tiếp cận kiến thức qua bài giảng trên lớp như tiến trình thông thường. Sau tiết học Toán học sinh sẽ được dự kiến học tiết thứ 2 theo phân phối chương trình là tiết bài tập Vật Lí. Đây là điểm khác biệt so với học một môn và là cầu nối chuyển sang học liên môn. - Chú ý đến các vấn đề có thể gặp phải khi giải bài tập Vật lí linh hoạt, nhanh, chính xác, đồng thời khích thích quá trình học tìm tòi, vận dụng đúng lúc và phù hợp kiến thức Toán cho môn Vật Lí , điều này rất cần thiết cho học môn Vật Lí. - Các hoạt động chính: + thảo luận theo nhóm cách thức xây dựng thông tin Toán học có liên quan + tìm hiểu kiến thức tổng thể qua quá trình tổ chức thu thập thông tin + trình bày áp phích về một đợn vị kiến thức theo dự án nhóm + tìm hiểu qua mạng thông tin internet, bài giảng trong trương trình THCS và lớp 10 về kiến thức Toán + tổ chức trình bày thông tin qua biểu bảng hoặc sơ đồ để hỗ trợ hoạt động ghi nhớ - Học sinh tự học ngoài giờ lên lớp qua các bài cimina, các cách giải toán Vật Lí phù hợp cho từng bài tập để phục vụ đánh giá sau. Người dạy: Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái -5- Trường THPT Phạm Hồng - Giáo viên thiết kế hoạt động học : tìm hiểu, xây dựng tài liệu sao cho có được sự kết hợp kiến thức cũ và mới, chú trọng kiến thức Toán học hỗ trợ cho giải toán Vật Lí liên quan đến chủ đề, cách trình bày và cách người học phối hợp vào quá trình học chủ động có khuyến khích sử dụng phần kiến thức tự học và tìm tòi khai thác từ bạn bè, từ thầy cô dạy Toán. - Giáo viên chia dự án thành các nhiệm vụ nhỏ theo đơn vị nhóm. - Giáo viên tổ chức hoạt động học theo dạng trình bày cụ thể, học theo nhóm, thuyết trình bài giải trước lớp sau khi giải xong bài tập, giúp người học độc lập tiếp cận kiến thức và trợ giúp bạn bè. Tiến trình: - Chương trình học lớp 10: học kì I; số tiết dạy: 2 tiết. - Giờ học được tiến hành vào tiết dạy bài tập và tự chọn môn Vật Lí lớp 10 . GIÁO ÁN DẠY TÍCH HỢP TOÁN – LÝ BÀI : ÔN TẬP VỀ TỔNG CỦA HAI VÉC TƠ (hỗ trợ cho phần tổng hợp lực trong vật lý) Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái -6- Trường THPT Phạm Hồng Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Trường THPT Phạm Hồng Thái ÔN TẬP VỀ TỔNG CỦA HAI VÉC TƠ I. Mục tiêu 1. Kiến thức Học sinh nắm vững: - Quy tắc ba điểm. - Quy tắc hình bình hành và cách dựng tổng của hai vectơ - Biết cách xác định toạ độ của vectơ 2. Kỹ năng - Dựng tổng của hai vectơ, tính độ dài của véc tơ tổng - Xác định toạ độ của vec tơ 3. Thái độ Tích cực phát biểu xây dựng bài, rèn luyện tư duy, học sinh tích cực chủ động II. Chuẩn bị của Giáo viên và Học sinh 1. Giáo viên: - Hệ thống câu hỏi, ví dụ Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái -7- Trường THPT Phạm Hồng - Máy chiếu - Đồ dùng dạy học 2. Học sinh - Ôn tập kiến thức đã học về tổng của hai véc tơ - Ôn tập kiến thức về toạ độ của véc tơ III. Nội dung Hoạt động 1: Hoạt động của giáo viên Cho 2 hai véc tơ a, b - CH1: Xác định véc tơ c a  b theo quy tắc 3 điểm - CH2: Xác định véc tơ c a  b theo quy tắc hình bình hành - tổng kết lại hai quy tắc Hoạt động của học sinh - làm việc nhóm - Đại diện hai nhóm trình bày Nội dung ghi bảng Nội dung trình chiếu 1.Quy tắc cộng hai véc tơ a. Quy tắc ba điểm: Với A, B, C bất kì AC  AB  BC ta có b. Quy tắc hình bình hành: OACB là hình bình hành ta có OC OA  OB - các nhóm khác bổ sung Hoạt động 2: Bài tập 1 Hoạt động của giáo viên Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng -8- Nội dung trình chiếu Trường THPT Phạm Hồng - Huớng dẫn học sinh hoạt động nhóm làm bài 1 - hoạt động nhóm theo sự phân công của giáo viên - Đại diện nhóm trả lời - các nhóm khác nhận xét và cho ý kiến Bài 1: . Xác định độ dài của véc tơ c a  b biết: a. a , b cùng huớng  | c | a  b b. a , b nguợc huớng  | c | | a  b | a c. a, b b ( a , b )   | c |  a 2  b 2  2ab cos - Giáo viên nhấn mạnh và tổng kết Hoạt động 3: Bài 2 (Áp dụng) Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học Nội dung ghi bảng sinh - vận dụng công Bài 2: thức vừa có ở bài 1 a  b a . Xác định độ dài của để tính biết - các học sinh trả lời a. (a , b ) 90  | c |a 2 Nội dung trình chiếu c a  b 0 b. (a , b ) 60  | c |a 3 c. (a , b ) 120 0  | c |a Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái -9- Trường THPT Phạm Hồng Nhấn mạnh công thức | c |  a 2  b 2  2ab cos dùng cho mọi trường hợp cả khi hai vec tơ cùng hướng hay ngược hướng Hoạt động 4: Toạ độ của véc tơ Hoạt động của giáo viên - hướng dẫn học sinh cách xác định toạ độ của a Hoạt động của học Nội dung ghi bảng sinh - tìm công thức tính 2. Toạ độ của véc tơ toạ độ của a Trong hệ trục toạ độ Oxy cho véc tơ có độ dài là a. Xác định toạ độ của biết a , i  Nội dung trình chiếu a a   a , j   - Nhận xét và tổng kết a  a cos ; a cos   Hoạt động 5: Bài 3( áp dụng) Hoạt động của giáo viên Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng - 10 - Nội dung trình chiếu Trường THPT Phạm Hồng - Nhắc lại biểu thức toạ độ phép toán cộng hai véc tơ - áp dụng công thức tìm toạ độ véc tơ a, b - Dùng công thức tìm toạ độ véc tơ tổng 5 2 5 2 ; ) 2 2 5 3 5 b (5 cos150 0 ;5 cos120 0 ) (  ; ) 2 2 5 2 5 3 5 2 5 c a  b (  ;  ) 2 2 2 2 5 2 5 3 5 2 5 ( ; ) 2 2 a (5 cos 45 0 ;5 cos 45 0 ) ( | c | ( 5 2 5 3 2 5 2 5 2 ) ( ) 1,31 2 2 Hoạt động 6: Tổng kết Tổng kết lại hai quy tắc cộng véc tơ, công thức tính tổng của hai vec tơ và cách xác định toạ độ của vec tơ, từ đó hs sẽ có ứng dụng vào bài toán tổng hợp lực trong vật lý. Giáo viên: Tạ Lê Hải Anh Thái - 11 - Trường THPT Phạm Hồng