Faits: A. Par jugement du 29 mai 2009, le Tribunal de police de la République et canton de Genève a reconnu X._ coupable de violation du devoir d'assistance et d'éducation ainsi que de menaces et l'a condamné au paiement d'une peine pécuniaire de 120 jours-amende de 30 francs chacun, avec sursis pendant quatre ans, ainsi que d'une amende de 500 francs dont la peine privative de liberté de substitution a été fixée à 5 jours. B. Par acte du 27 juillet 2009, X._ a déclaré former appel contre le jugement de première instance. Lors de l'audience de la Chambre pénale de la Cour de justice de la République et canton de Genève, il a conclu à son acquittement faute de preuves. En outre, il a contesté que ses propos soient constitutifs de menaces. A titre subsidiaire, il a requis la mise en oeuvre d'une expertise de crédibilité et l'application de la circonstance atténuante prévue à l'art. 48 let. e CP. La cour cantonale a rejeté l'appel par arrêt du 27 septembre 2010 fondé sur les principaux éléments de faits suivants. A réitérées reprises au cours des années 2005 et 2006 à Genève, X._ a frappé à coups de poing et de pied ses trois enfants, A.D._ née le 4 décembre 1989, A.B._ né le 30 juin 1991 et A.C._ né le 3 février 1997. En particulier, il a asséné, le 14 mai 2005, une violente gifle et un coup de pied à sa fille A.D._ à la suite d'une dispute avec son frère A.C._ qu'elle avait mordu. Il l'a également menacée, poing levé, de la tuer si elle ne cessait pas ses agissements, en même temps qu'il a demandé à A.C._ d'aller chercher un couteau et de poignarder sa soeur. Au garçon qui a refusé de s'exécuter, il a déclaré qu'il lui achèterait un revolver pour que cela soit plus facile, avant de saisir un tabouret en métal et de déclarer à sa fille qu'il la tuerait si elle l'approchait. Il a également menacé de supprimer A.B._ lorsque celui-ci a tenté de retirer la chaise des mains de son père. Le 21 mars 2006, X._ a menacé de dénoncer aux autorités la clandestinité de ses enfants et de leur mère, ainsi que de reprendre l'appartement dans lequel ces derniers vivaient. C. X._ interjette un recours en matière pénale contre l'arrêt cantonal, concluant à son acquittement. Par ailleurs, il requiert l'octroi de l'effet suspensif et le bénéfice de l'assistance judiciaire gratuite. Il n'a pas été ordonné d'échange d'écritures.