Sáng kiến kinh nghiệm Mối liên hệ giữa Toán học và Vật lý: Trường hợp ý nghĩa Vật lý của Vectơ

Sáng kiến kinh nghiệm "Mối liên hệ giữa Toán học và Vật lý: Trường hợp ý nghĩa vật lý của Vectơ" đề cập đến vấn đề: Trongdạy học Vật lý, vectơ được đưa vào sử dụng như thế nào? Học sinh đã gặp Vectơ trong Vật lý trước hay sau khi đối tượng này được giảng dạy ở Toán học? Để trả lời những câu hỏi trên mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sáng kiến kinh nghiệm "Mối liên hệ giữa Toán học và Vật lý: Trường hợp ý nghĩa Vật lý của Vectơ" SỞ GI ÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT SÔNG RAY Mã số:………………………SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỐI LIÊN HỆ GIỮA TOÁN HỌC VÀVẬT LÝ: TRƯỜNG HỢP Ý NGHĨA VẬT LÝ CỦA VECTƠ Người thực hiện: Phạm Văn Tánh Lĩnh vực nghiên cứu: - Quản lý giáo dục  - Phương pháp dạy học bộ môn: Toán học  - Lĩnh vực khác: ...........................  Có đính kèm: Các sản phẩm không thể hiện trong bản in SKKN  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác Năm học: 2014 – 2015 MỐI LIÊN HỆ GIỮA TOÁN HỌC VÀ VẬT LÝ: TRƯỜNG HỢP Ý NGHĨA VẬT LÝ CỦA VECTƠ1. MỞ ĐẦU1.1. Lý do chọn đề tài Trong chương trình Toán hiện hành, vectơ được đưa vào giảng dạy từđầu năm lớp 10. Ngoài những ứng dụng của nó trong hình học giải tích, hìnhhọc vi phân, …vectơ còn được sử dụng rộng rãi trong Vật lý và kĩ thuật. Trong thực tế dạy học ở phổ thông, một số giáo viên dạy môn Vật lýthường «than phiền » rằng học sinh rất khó khăn khi sử dụng kiến thức vềvectơ trong môn Vật lý. Trong khuôn khổ của đề tài này tôi muốn đề cập đến vấn đề là: Trongdạy học Vật lý, vectơ được đưa vào sử dụng như thế nào? Học sinh đã gặpvectơ trong Vật lý trước hay sau khi đối tượng này được giảng dạy ở Toánhọc? Ngoài những băn khoăn kể trên, đề tài còn muốn đề cập đến một vấn đềkhác trong dạy học hiện nay đó là tính liên môn. Một xu hướng mới trong dạyhọc hiện nay là phải làm rõ tính «gắn kết» các môn học có liên quan đến nhau,từ đó cho học sinh thấy được nghĩa của tri thức hay những ứng dụng của trithức đã học vào trong cuộc sống hoặc trong các lĩnh vực khác. Giáo viên Toánngoài hiểu biết rõ chương trình Toán phổ thông còn phải hiểu rõ những nộidung Toán có liên quan đế các lĩnh vực khác như Vật lí, Hóa học, Sinh học,Địa lí,…Từ đó có những điều chỉnh, bổ sung trong dạy học nhằm làm cho họcsinh thấy rõ hơn nghĩa của tri thức. Từ những nhận định trên tôi quyết định chọn đề tà nghiên cứu là : “ MỐI LIÊN HỆ GIỮA TOÁN HỌC VÀ VẬT LÝ: TRƯỜNGHỢP Ý NGHĨA VẬT LÝ CỦA VECTƠ”.1.2. Nhiệm vụ nghiên cứu -1- ● Phân tích nội dung vectơ trong chương trình Vật lý ở các lớp 8, 9, 10,11, 12. ● Xây dựng bổ sung một số tình huống Vật lí khi giảng dạy vectơ ởmôn Toán. ● Tiến hành thực nghiệm trên học sinh lớp 10 trường THPT Sông Ray.1.3. Phạm vi nghiên cứu và khách thể nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: Hình học, Vật lí 10 với nội dung Vectơ. Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 10 Trường trung học phổ thôngSông Ray.2. CƠ SỞ LÝ LUẬN Theo Xavier Rogier: “Sư phạm tích hợp là một quan niệm về quá trìnhhọc tập trong đó toàn thể các quá trình học tập góp phần hình thành ở họcsinh những năng lực rõ ràng, có dự tính trước những điều cần thiết cho họcsinh nhằm phục vụ cho quá trình học tập tương lai, hoặc hòa nhập học sinhvào cuộc sống lao động.” ([1], tr. 18) Dưới góc độ lí luận dạy học: “Dạy học tích hợp nhằm tạo ra các tìnhhuống liên kết tri thức các môn học nhằm phát triển các năng lực của họcsinh. Khi xây dựng các tình huống đòi hỏi vận dụng các kiến thức của phânmôn học hoặc của nhiều môn học, học sinh sẽ phát huy được năng lực tự lực,phát triển tư duy sáng tạo”. ([1], tr. 18) Đề tài này đề cập đến dạy học tích hợp ở một mức độ thấp, tức là mứcđộ tích hợp liên môn. Cụ thể là dạy nội dung “vectơ” gắn với các tình huốngVật lý. Vectơ được xem như một công cụ biểu thị những đại lượng có hướngnên cần khai thác ý nghĩa Vật lý của vectơ để đưa vào các khái niệm mới.Điều đó góp phần làm sinh động hóa, trực quan hóa kiến thức của học sinh,đồng thời điều này cũng thể hiện mối liên hệ liên môn trong dạy học ở trườngphổ thông.Bảng sau đây được dẫn theo tác giả Nguyễn Bá Kim ( [6], tr. 123), bảng trìnhbày một số tình huống Vật lý ở phổ thông mà có liên quan đến vectơ: -2- Kiến thức vectơ Tình huống Vật lý Định nghĩa vectơ  Biểu thị các đại lượng có hướng như lực, vận tốc, gia tốc,… Vectơ – không  Định luật 1 Newton: Một vật hoàn toàn không tương tác với một vật khác thì r r chuyển động với gia tốc a  0 (mãi mãi đứng yên hoặc chuyển động thẳng đều). Véctơ cùng hướng  Vận tốc dòng nước chảy và vận tốc cano (hoặc ngược xuôi dòng (hoặc ngược dòng). hướng). Vectơ bằng nhau.  Vận tốc rơi tự do của hai hạt nước mưa. Vectơ đối nhau.  Định ...