hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lí – cấp thcs

Việc giải bài tập Vật lí giúp củng cố đào sâu, mở rộng những kiến thức cơ bản của bài giảng, xây dựng củng cố kỹ năng kỹ xảo vận dụng lý thuyếtvào thực tiễn, là biện pháp quý báu để phát

HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

lí cũng như áp dụng kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sốnggia đình và cộng đồng

Trong khuôn khổ nhà trường phổ thông, bài tập Vật lí thường là nhữngvấn đề không quá phức tạp, có thể giải được bằng những suy luận lô gíc, bằngtính toán hoặc thực nghiệm dựa trên cơ sở những quy tắc Vật lí, phương phápVật lí đã quy định trong chương trình học Nhưng bài tập Vật lí lại là mộtkhâu quan trọng trong quá trình dạy và học Vật lí

Việc giải bài tập Vật lí giúp củng cố đào sâu, mở rộng những kiến thức

cơ bản của bài giảng, xây dựng củng cố kỹ năng kỹ xảo vận dụng lý thuyếtvào thực tiễn, là biện pháp quý báu để phát triển năng lực tư duy của học sinh,

có tác dụng sâu sắc về mặt giáo dục tư tưởng, đạo đức lớn Vì thế trong việcgiải bài tập Vật lí mục đích cơ bản cuối cùng không phải chỉ tìm ra đáp số,tuy điều này cũng quan trọng và cần thiết, mục đích chính của việc giải là ởchỗ người làm bài tập hiểu được sâu sắc hơn các khái niệm, định luật Vật lí,vận dụng chúng vào những vấn đề thực tế trong cuộc sống, trong lao động

Qua thực tế giảng dạy Vật lí ở trường THCS nói chung bộ môn Vật lí

8, 9 nói riêng, tôi nhận thấy học sinh còn gặp rất nhiều khó khăn lúng túng khigiải

các bài tập Vật lí, điều này ít nhiều ảnh hưởng đến chất lượng dạy và học

Vừa qua cùng với sự đổi mới phương pháp dạy học chung của ngànhgiáo dục, đồng thời bản thân cũng tự kiểm tra, tổng kết tình hình dạy học Vật

lí, cùng với việc tiếp thu các chuyên đề, thấy được tác dụng giáo dưỡng vàgiáo dục rất lớn đối với học sinh khi giải bài tập Vật lí Từ đó vận dụng vàoquá trình giảng dạy, tôi thấy có hiệu quả hơn so với trước đây, chất lượng họcsinh được nâng cao rõ rệt

Xuất phát từ những lí do trên, tôi quyết định chọn đề tài: “ Hướng dẫn

học sinh phương giải bài tập Vật Lý - THCS” nhằm giúp học sinh nắm

chắc được kiến thức cơ bản, mở rộng và hiểu sâu kiến thức Từ dó nâng caođược chất lượng bộ môn Vật lí và biết vận dụng vào thực tế

II TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.

Việc dạy học Vật lí trong trường phổ thông hiện nay chưa phát huyđược hết vai trò của bài tập Vật lí trong thực hiện các nhiệm vụ dạy học Dạyhọc sinh giải bài tập Vật lí là một công việc khó khăn và ở đó bộc lộ rõ nhấttrình độ của người giáo viên trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của họcsinh

Về vấn đề này đã có rất nhiều tài liệu tham khảo của nhiều tác giả khácnhau dành cho học sinh, hầu hết đều đáp ứng được yêu cầu giúp học sinh rènluyện kĩ năng giải bài tập Vật lí, củng cố và nâng cao kiến thức Vật lí Songnhìn chung thường ghép với các chủ đề cụ thể

Xuất phát từ tầm quan trọng của bài tập trong dạy học Vật lí và giúphọc sinh có phương pháp kỹ năng giải bài tập Vật lí, từ đó nắm vững kiếnthức để vận dụng vào cuộc sống một cách thiết thực và có hiệu quả tôi chọn

đề tài:

“ Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí - THCS”

III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.

Hình thành cho học sinh một cách tổng quan về phương pháp giải mộtbài tập Vật lí, từ đó các em có thể vận dụng một cách thành thạo và linh hoạttrong việc giải các bài tập, nâng cao hiệu quả của bài tập, giúp các em nắmvững kiến thức trong quá trình học tập

IV ĐỐI TƯỢNG - PHẠM VI - THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

1 Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp giải bài tập Vật lí

2 Phạm vi nghiên cứu: Đề tài được thực hiện với học sinh một số lớp

ở khối 8, 9 trường THCS Hoà Thạch - Quốc Oai - Hà Tây

3 Thời gian thực hiện: Năm học 2007 – 2008.

V NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU.

1 Nghiên cứu lí luận về phương pháp giải bài tập Vật lí.

2 Nghiên cứu lí luận về sử dụng bài tập vật lí trong dạy học Vật lí.

3 Nghiên cứu chương trình nội dung kiến thức các bài học Vật lí ở cấp THCS

3 Nghiên cứu quá trình hình thành và phát triển nội dung dạy học Vật lí ở cấp THCS

4 Nghiên cứu tình hình dạy và học Vật lí Đặc biệt quan tâm đến hoạt động sử dụng bài tập Vật lí

VI PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

1 Nghiên cứu lí luận Cụ thể là nghiên cứu các vấn đề:

- Các tài liệu liên quan tới việc sử dụng bài tập trong dạy học Vật lí

- Lí luận về sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học

- Các tài liệu nói về phương pháp giải bài tập Vật lí

2 Phương pháp điều tra sư phạm.

- Điều tra trực tiếp bằng cách dự giờ phỏng vấn

- Điều tra gián tiếp bằng cách sử dụng phiếu điều tra

3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm.

- Áp dụng đề tài vào dạy học thực tế từ đó thu thập thông tin để điềuchỉnh cho phù hợp.

B- NỘI DUNG ĐỀ TÀI.

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN

I MỤC ĐÍCH HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

VẬT LÍ.

1 Bài tập Vật lí giúp cho học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức.

Trong giai đoạn xây dựng kiến thức học sinh đã nắm được cái chungcác khái quát của các khái niệm, định luật và cũng là các khái niệm trìutượng Trong các bài tập học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát,trìu tượng đó vào những trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinhnắm được những biểu hiện rất cụ thể của chúng trong thực tế và phạm vi ứngdụng của chúng Ngoài những ứng dụng quan trọng trong kỹ thuật bài tập Vật

lí giúp cho học sinh thấy được những ứng dụng muôn hình muôn vẻ trongthực tiễn của các kiến thức đã học

Còn khái niệm, định luật Vật lí thì rất đơn giản nhưng biểu hiện củachúng trong tự nhiên thì rất phức tạp Do đó bài tập vật lí sẽ giúp luyện tậpcho học sinh phân tích để nhận biết được những trường hợp phức tạp đó

Bài tập vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động.Khi giải bài tập vật lí học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải

sử dụng tổng hợp các kiến thức của nhiều chương nhiều phần của chươngtrình

2 Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn đến kiến thức mới.

Nhiều khi bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến nhữngsuy nghĩ về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giảithích hiện tượng mới do bài tập phát hiện ra.

3.Giải bài tập vật lý rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng lý thuyết

vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát

Bài tập vật lý là một trong những phương tiện rất quý báu để rèn luyện

kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vậndụng kiến thức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thựctiễn

4 Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của

học sinh

Trong khi làm bài tập do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầubài, tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà họcsinh rút ra được nên từ duy của học sinh được phát triển năng lực làm việc tựlực nâng cao, tính kiên trì được phát triển

5 Giải bài tập góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.

Có nhiều bài tập vật lý không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụngnhững kiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo.Đặc biệt là những bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm

6 Giải bài tập vật lý là một phương tiện để kiểm tra mức độ nắm

vững kiến thức của học sinh

Tuỳ theo cách ra bài tập ta có thể phân loại được các mức độ nắm vữngkiến thức của học sinh giúp việc đánh giá chất lượng học sinh được chính xác

II.PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ

Sơ đồ phân loại bài tập vật lí

1 Phân loại theo phương tiện giải :

2 Phân loại theo mức độ

B i t ài t ập vật lí

B i tài t ập

đồ thị

B i tài t ập thí nghiệm

B i tài t ập định lượng

B i tài t ập định tính

CHƯƠNG II CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

1 Thực trạng trước khi thực hiện đề tài.

Trước khi thực hiện đề tài qua giảng dạy ở trường THCS Hoà Thạch,qua tìm hiểu và trao đổi với đồng nghiệp tôi nhận thấy:

- Đa số học sinh ham mê học bộ môn Vật lí, nhưng khi làm các bài tậpvật lí các em thường lúng túng trong việc định hướng giải, có thể nói hầu nhưcác em chưa biết cách giải cũng như trình bày lời giải

Theo tôi, thực trạng nêu trên có thể do một số nguyên nhân sau:

+ Học sinh chưa có phương pháp tổng quan để giải một bài tập Vậtlí

+ Học sinh chưa biết vận dụng các kiến thức, định luật Vật lí + Nội dung cấu trúc chương trình sách giáo khoa mới hầu như khôngdành thời lượng cho việc hướng dẫn học sinh giải bài tập hay luyện tập ( đặcbiệt là chương trình vật lí ở các lớp: 6, 7, 8), dẫn đến học sinh không có điềukiện bổ sung, mở rộng và nâng cao kiến thức cũng như rèn kỹ năng giải bàitập Vật lí.

2 Số liệu điều tra trước khi thực hiện đề tài.

Trước khi thực hiện đề tài tôi đã tiến hành kiểm tra và khảo sát đối vớihọc sinh ở các lớp: 9A, 8E trường THCS Hoà Thạch bằng một số bài tập cơbản tương ứng với mức độ nội dung kiến thức ở mỗi khối lớp Kết quả thuđược như sau:

III.TỔ CHỨC CHUYÊN ĐỀ.

Ngoài việc nắm vững kiến thức, để có kỹ năng tốt trong việc giải bàitập Vật lí đòi hỏi học sinh phải nắm vững phương pháp giải cũng như cáchtrình bày lời giải, phải có kỹ năng phân loại được các dạng bài tập

Vì vậy để giúp học sinh nắm vững phương pháp giải một bài tập vật lí,trong năm học này tôi đã kết hợp với tổ chuyên môn tổ chức cho học sinh học

chuyên đề “Hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí

-THCS”.

Trong chuyên đề này tôi chia thành 3 nội dung, hướng dẫn học sinh:

 Trình tự giải một bài tập vật lí.

 Hai phương pháp suy luận để giải các bài tập vật lí.

 Áp dụng phương pháp giải bài tập vật lí vào một số bài tập cơ

bản

SL % SL % SL % SL % 9A 39 0 0 8 20,5 20 51,3 11 28,2

8E 41 0 0 6 14,6 21 51,2 14 34,2

1 Trình tự giải một bài tập vật lí.

- Phương pháp giải một bài tập Vật lí phụ thuộc nhiều yếu tố: mục đích

yêu cầu của bài tập, nội dung bài tập, trình độ của các em, v.v Tuy nhiêntrong cách giải phần lớn các bài tập Vật lí cũng có những diểm chung

- Thông thường khi giải một bài tập vật lí cần thực hiện theo trình tựsau đây:

1.1.Hiểu kỹ đầu bài

- Đọc kỹ dầu bài: bài tập nói gì? cái gì là dữ kiện? cái gì phải tìm? -Tóm tắt đầu bài bằng cách dùng các ký hiệu chữ đã qui ước để viết các

dữ kiện và ẩn số, đổi đơn vị các dữ kiện cho thống nhất(nếu cần thiết )

- Vẽ hình , nếu bài tập có liên quan đến hìng vẽ hoặc nếu cần phải vẽhình để diễn đạt đề bài Cố gắng vẽ dúng tỉ lệ xích càng tốt Trên hình vẽ cầnghi rõ dữ kiện và cái cần tìm

1.2 Phân tích nội dung bài tập, lập kế hoạch giải

- Tìm sự liên hệ giữa những cái chưa biết (ẩn) và những cái đẵ biết (dữkiện)

- Nếu chưa tìm được trực tiếp các mối liên hệ ấy thì có thể phải xét mộtsố

bài tập phụ để gián tiếp tìm ra mối liên hệ ấy

- Phải xây dựng được một dự kiến về kế hoạch giải

1.3 Thực hiện kế hoạch giải.

- Tôn trọng trình tự phải theo để thực hiện các chi tiết của dự kiến, nhất

là khi gặp một bài tập phức tạp

- Thực hiện một cách cẩn thận các phép tính số học, đại số hoặc hìnhhọc Nên hướng dẫn học sinh làm quen dần với cách giải bằng chữ và chỉ thaygiá trị bằng số của các đại lượng trong biểu thức cuối cùng

- Khi tính toán bằng số, phải chú ý đảm bảo những trị số của kết quảđều có ý nghĩa

11 

1.4 Kiểm tra đánh giá kết quả.

- Kiểm tra lại trị số của kết quả: Có đúng không? Vì sao? Có phù hợpvới thực tế không?

- Kiểm tra lại các phép tính: có thể dùng các phép tính nhẩm và dùngcách làm tròn số để tính cho nhanh nếu chỉ cần xét độ lớn của kết quả trongphép tính

- Nếu có điều kiện, nên phân tích, tìm một cách giải khác, đi đến cùngmột kết quả đó Kiểm tra xem còn con đường nào ngắn hơn không

Xét về tính chất thao tác của tư duy, khi giải các bài tập vật lí, người tathường dùng phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp

2.1 Giải bài tập bằng phương pháp phân tích.

- Theo phương pháp này, xuất phát điểm của suy luận đại lượng cầntìm Người giải phải tìm xem đại lượng chưa biết này có liên quan với nhữngđại lượng Vật lí nào khác và một khi biết sự liên hệ này thì biểu diễn nó thànhnhững công thức tương ứng Nếu một vế của công thức là đại lượng cần tìmcòn vế kia chỉ gồm những dữ liệu của bài tập thì công thức ấy cho ra đáp sốcủa bài tập Nếu trong công thức còn những đại lượng khác chưa biết thì đốivới mỗi đại lượng đó, cần tìm một biểu thức liên hệ với nó với các đại lượngVật lí khác; cứ làm như thế cho đến khi nào biểu diễn được hoàn toàn đạilượng cần tìm bằng

những đại lượng đã biết thì bài toán đã được giải xong

Như vậy cũng có thể nói theo phương pháp này, ta mới phân tích mộtbài tập phức tạp thành những bài tập đơn giản hơn rồi dựa vào những quy tắctìm lời giải mà lần lượt giải các bài tập đơn giản này Từ đó tìm dần ra lời giảicủa các bài tập phức tạp nói trên

 Thí dụ ta hãy dùng phương pháp phân tích để giải bài tập sau:

 Đề bài:

“ Người ta dùng một loại dây hợp kim đồng có tiết diện 10 mm 2 và có

phòng Hỏi cần phải lấy chiều dài của dây dẫn này là bao nhiêu để duy trì nhiệt độ của phòng luôn luôn không đổi nếu mỗi giờ gian phòng này bị mất một nhiệt lượng bằng 2 970 000J qua các cửa sổ và các bức tường Biết nguồn điện cung cấp cho lò sưởi có điện áp là 220V”

 Hướng dẫn giải:

- Đại lượng cần tìm ở đây là chiều dài của dây hợp kim Ta tìm mối liên

hệ giữa chiều dài của dây dẫn với các đại lượng khác trong bài

- Ta biết rằng muốn nhiệt độ của phòng luôn luôn không đổi thì trongmỗi giờ nhiệt lượng lò sưởi cung cấp phải bằng nhiệt lượng mà phòng mất đi.Nhiệt lượng do lò sưởi cung cấp tương đương với điện năng mà lò sưởi tiêuthụ Điện năng lại phụ thuộc điện trở của dây hợp kim đồng Điện trở này lại

do chiều dài của dây qui định

a Nếu gọi chiều dài của dây là l, điện trở của dây là R, điện trở suất

của nó là  và tiết diện của nó là S, thì chiều dài của dây dẫn liên hệ với điện

b Trong biểu thức của chiều dài có một đại lượng mới chưa biết đó là

điện trở R của dây Điện trở này đo bằng tỉ số của hiệu điện thế U với cường

độ dòng điện I qua dây: R U

I



(2)

c Đại lượng mới chưa biết là cường độ dòng điện I thì liên hệ với các

đại lượng khác bằng định luật Ôm và bằng công thức biểu diễn năng lượng A

do dòng điện toả ra Ta đã dùng định luật Ôm trong (2) Vậy mối liên hệ giữa

I và A là:

13 

A = I.U.ttrong đó t là thời gian dòng điện chạy qua dây; từ đó suy ra:

.

A I

U t

 (3)

d Trong công thức trên, điện năng tính ra Jun Điện năng này tương

đương với nhiệt lượng Q mà dòng điện cung cấp (và với nhiệt lượng mà gian phòng mất đi) trong thời gian t theo biểu thức:

ở vế phải của biểu thức (4), tất cả các đại lượng đều đã biết Bây giờ cần thay thế biểu thức sau vào biểu thức trước và cứ thế đi dần từ biểu thức cuối lên biểu thức đầu:

- Thay (4) vào (3) được:

.

Q I

U t S l





- Vậy chiều dài dây hợp kim đồng là 220m

2.2 Giải bài tập bằng phương pháp tổng hợp.

Theo phương pháp này, suy luận không bắt đầu từ các đại lượng cầntìm mà bắt đầu từ các đại lượng đã biết có nêu trong bài Dùng công thức liên

hệ các đại lượng này với các đại lượng chưa biết, ta đi dần đến công thức cuốicùng trong đó chỉ có một đại lượng chưa biết là đại lượng cần tìm.

Theo phương pháp tổng hợp, bài tập nêu trong ví dụ trên có thể giảinhư sau:

a Muốn nhiệt độ trong phòng luôn luôn không đổi thì nhiệt lượng do

dòng điện qua lò sưởi toả ra trong một thời gian t nào đó (ở đây là 1giờ) phảibằng nhiệt lượng Q mà gian phòng mất đi trong thời gian đó

Theo định luật Jun - Len xơ thì

Q = I2.R.t (1)trong đó R là điện trở của dây dẫn của lò sưởi, I là cường độ dòng điện qua

lò sưởi

b Theo định luật Ôm, ta có: I U

R

c Nhưng điện trở của dây dẫn lại phụ thuộc kích thước và bản chất của

U t Q

l S

U t S l