skkn bước đầu THIẾT lập CÔNG THỨC TÍNH góc NHẬP xạ NHẰM GIẢNG GIẢI một số bài tập CHƯƠNG 2, địa lí 10 và một PHẦN CÔNG tác bồ

-Số năm kinh nghiệm: 10 năm -Các sáng kiến kinh nghiệm trong vòng 5 năm gần đây: SỬ DỤNG ẢNH ĐỊA CẦU ĐỘNG KẾT HỢP VỚI HIỆU ỨNG LẶP TRONG POWER POINT ĐỂ LÀM RÕ NHỮNG PHẦN KIẾN THỨC TRỪU

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG ĐỊNH QUÁN

CẤP TỈNH

Giáo viên thực hiện: Cao Thị Hồng

Lĩnh vực nghiên cứu: PPDH môn Địa Lí

Năm học: 2012-2013Tân Phú

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN

7 Chức vụ: Giáo viên, tổ trưởng chuyên môn

8 Đơn vị công tác: trường THPT Định Quán

II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO

- Học vị cao nhất: cử nhân khoa học

- Năm nhận bằng: 2003

- Chuyên ngành đào tạo: Địa lí học

III KINH NGHIỆM KHOA HỌC

-Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: giảng dạy môn Địa Lí THPT và bồi dưỡng học sinh giỏi

-Số năm kinh nghiệm: 10 năm

-Các sáng kiến kinh nghiệm trong vòng 5 năm gần đây:

SỬ DỤNG ẢNH ĐỊA CẦU ĐỘNG KẾT HỢP VỚI HIỆU ỨNG LẶP TRONG POWER POINT ĐỂ LÀM RÕ

NHỮNG PHẦN KIẾN THỨC TRỪU TƯỢNG TRONG BÀI 6 - ĐỊA LÍ 10

(được sử dụng làm báo cáo chuyên đề cho giáo viên toàn tỉnh

năm 2008-2009)

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Trong quá trình giảng dạy môn Địa Lý ở trường THPT đặc biệt

trong các kỳ thi học sinh giỏi các cấp, chuyên đề về Vũ trụ, hệ quả các

chuyển động của trái đất là một chuyên đề hay và lý thú chính vì vậy mà

nó thường xuyên có mặt trong các kỳ thi chọn học sinh giỏi các cấp đặcbiệt là cấp THPT

Trong chuyên đề về Vũ trụ, hệ quả các chuyển động của trái đất

thì việc sử dụng các công thức cơ bản để giải các loại bài tập Địa lýthuộc về toán học là hết sức cần thiết Thông qua đó mà lời giải đượcđơn giản hơn, thu được kết quả nhanh chóng Một số bài tập liên quanđến chuyên đề này thường rất trừu tượng, nhất là các bài tập tính toánliên quan đến góc nhập xạ (góc chiếu sáng của mặt trời tại một điểm trên

bề mặt đất) bởi các đối tượng liên quan đều mang tính chất qui ước,tưởng tượng do các nhà nghiên cứu đặt ra Đó còn là một dạng bài tậpkhác biệt hoàn toàn nếu không muốn nói là vô cùng mới lạ so với các bàitập thuộc môn Địa lý mang tính truyền thống như: tính số dân, tốc độtăng trưởng, vẽ biểu đồ.v.v Đây được coi là một dạng bài tập khó đốivới đa số học sinh khối THPT, vì vậy các em thường có suy nghĩ “sợ”phần bài tập này nên không có hứng thú trong học tập Ngoài ra, đâyđược xem là phần kiến thức ít có trong các đề thi tốt nghiệp THPT vàcác đề thi tuyển sinh vào ĐH và CĐ, nên khi học các em ít quan tâm vàkhông có hứng thú Tuy nhiên đây lại là phần giúp các em rèn luyện tưduy toán học, khả năng tưởng tượng và đặc biệt là giúp các em giải đượccác bài toán thực tiễn có thể được áp dụng trong cuộc sống hằng ngày

Xuất phát từ thực tế giảng dạy chương trình THPT, đặc biệt làtrong các kỳ thi chọn học sinh giỏi các cấp, đứng trước một bài tập liênquan đấn góc nhập xạ, có rất nhiều phương pháp giải khác nhau songmột trong những phương pháp giải tương đối có hiệu quả là việc sử dụngcác công thức cơ bản để giải Học sinh nắm được các công thức này cóthế giải được hầu hết tất cả các bài tập liên quan đến góc nhập xạ mộtcách dễ dàng, nhanh chóng, tạo tâm lí hứng thú và tự tin cho học sinh

Chính vì vậy tôi đã chọn đề tài “BƯỚC ĐẦU THIẾT LẬP

CÔNG THỨC TÍNH GÓC NHẬP XẠ NHẰM GIẢNG GIẢI MỘT

SỐ BÀI TẬP CHƯƠNG 2, ĐỊA LÍ 10 VÀ MỘT PHẦN CÔNG TÁC

BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH ”, với mong muốn được

chia sẽ chút kinh nghiệp giảng dạy cùng tất cả quý thầy cô nhằm tạođược sự hứng thú đối với học sinh đồng thời thu được kết quả cao trongcông tác bồi dưỡng học sinh giỏi Địa lý cấp THPT.

2 Tình hình nghiên cứu của đề tài

Trước đây, việc giải các bài tập liên quan đến góc nhập xạ đượcnhiều thầy cô hướng dẫn học sinh giải theo nhiều cách khác nhau, trong

đó rất nhiều thầy cô đã dưa ra một số công thức tính toán khác nhau vàchia sẽ trên nhiều diễn đàn trong các website Tuy nhiên, các công thứcnày còn mang tính phiến diện, chỉ đúng ở một số trường hợp nhất định,chưa có tính bao quát chung hoặc gây khó khăn cho giáo viên và họcsinh khi áp dụng chúng để giải các bài tập liên quan

Các công thức về góc nhập xạ được thiết lập trong sáng kiến kinhnghiệm này là kinh nghiệm đúc kết sau gần 10 năm giảng dạy của bảnthân, không trùng lắp với bất cứ công thức, đề tài nghiên cứu, sáng kiếnkinh nghiệm nào đã được công bố

3 Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài

Góp phần làm rõ một số khái niệm cơ bản liên quan đến góc nhập

xạ cũng như các hệ quả chuyển động của trái đất xunh quanh mặt trời

Nghiên cứu và tổng hợp một số khái niệm cơ bản liên quan đến gócnhập xạ và một số kiến thức hình học cơ bản có liên quan, từ đó thiết lậpcác công thức cơ bản về góc nhập xạ nhằm giải quyết các bài toán liênquan

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Do điều kiện có hạn, tôi xin được giới hạn nội dung đề tài của mìnhtrong thiết lập một số công thức liên quan đến góc nhập xạ nhằm giải

quyết một số bài tập chương 5, Địa lý 10 và phục vụ một phần công tácbồi dưỡng học sinh giỏi Địa lý khối THPT hàng năm.

5 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu bằng lí luận dạy và học, nghiên cứu các sách giáokhoa, tài liệu tham khảo và các tài liệu có liên quan gắn liền với điềukiện thực tiễn, phơng pháp giảng dạy ở trờng THPT

Bài viết sử dụng phương pháp hệ thống và phương pháp phân tích,tổng hợp

6 Kết cấu của đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo, đề tài

Chương 1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ LÝ LUẬN VỀ GÓC NHẬP XẠ

1.1 Khái niệm góc nhập xạ

Do mặt trời có kích thước lớn hơn gấp nhiều lần so với trái đất nênkhi nguồn sáng từ mặt trời đến trái đất, ta có thể mặc nhiên xem nó lànhững đường sáng song song nhau dù thực tế thì không hẳn như vậy.Mặt khác, do trái đất có hình khối cầu nên lượng nhiệt nhận được từ các

vĩ độ khác nhau trên trái đất sẽ khác nhau Theo đó, khu vực xích đạo lànhận được lượng nhiệt nhiều nhất (do gần với mặt trời nhất) và tại 2 cực

là nới nhận được lượng nhiệt ít nhất (do xa mặt trời nhất) Điều đó chứng

tỏ lượng nhiệt tại mỗi vĩ độ trên bề mặt nhiều hay ít còn phụ thuộc rấtnhiều vào góc chiếu sáng của tia sáng mặt trời tại mỗi điểm bất kỳ trên

O

Mặt Trời

Từ khái niệm và hình ảnh minh họa trên, ta thấy rằng, tại mỗi vĩ

độ khác nhau sẽ có góc nhập xạ khác nhau Góc nhập xạ đạt giá trị cựcđại ở khu vực nội chí tuyến và nhỏ dần về 2 cực

Người ta quan sát thấy, tại ngay đường xích đạo, góc nhập xạ đạtcực đại (900) trong 2 ngày trong một năm là ngày 21-03 và ngày 23-09.Tại đường chí tuyến bắc là ngày 22-06 và tại đường chí tuyến nam là 22-

12 trong mỗi năm

1.2 Hiện tượng mặt trời lên thiên đỉnh

Hiện tượng này chỉ quan sát thấy tại các vị trí trong khu vực nộichí tuyến vào những ngày nhất định trong một năm Hiện tượng này xảy

ra khi mặt trời ở đúng vị trí đỉnh đầu của con người lúc 12h trưa Lúcnày tia sáng mặt trời chiếu vuông góc với tiếp tuyến tại bề mặt đất (gótchân người đứng), góc nhập xạ lúc này bằng 900

1.3 Chuyển động biểu kiến của mặt trời

Chuyển động biểu kiến hàng ngày của mặt trời: đây là hiện

tượng được quan sát thấy bằng mắt thường Hàng ngày, ta dễ dàngnhận thấy mặt trời bắt đầu mọc ở hướng đống sau đó di chuyển từ từsang hướng tây và lặn đi, kết thúc thời gian ban ngày Rõ ràng, ta quansát thấy mặt trời chuyển động, nhưng sự thật thì mặt trời không hềchuyển động mà luôn đứng yên Chuyển động này được người ta gọi làchuyển động biểu kiến

Vậy, chuyển động biểu kiến hàng ngày của mặt trời là hiện tượngchuyển động không có thực của mặt trời từ hướng đông sang hướngtây nhưng lại được quan sát thấy bằng mắt thường

Chuyển động biểu kiến hàng năm của mặt trời: trên cơ sở

chuyển động biểu kiến hàng ngày của mặt trời và hiện tượng mặt trờilên thiên đỉnh được quan sát thấy tại các vĩ độ khác nhau ở khu vực nộichí tuyến trong một năm, làm cho ta có ảo giác rằng, trong một năm,mặt trời sẽ di chuyển từ xích đạo (21-03) lên chí tuyến bắc (22-06) rồivòng xuống xích đạo (23-09), xuống chí tuyến nam (22-12)… Từ đó, hiệntượng chuyển động biểu kiến hàng năm của mặt trời được hiểu làchuyển động không có thực của mặt trời trong khu vực nội chí tuyếnmột năm

Hình 1 Góc nhập xạ tại điểm A

Hình 2 Đường chuyển động biểu kiến của mặt trời trong một năm.

Chương 2 THIẾT LẬP MỘT SỐ CÔNG THỨC VỀ GÓC NHẬP XẠ

Trước khi tiến hành thiết lập công thức, ta thống nhất gọi và ký hiệu các góc liên quan như sau: :

- GNX: góc nhập xạ

- Góc α: là góc hợp với góc nhập xạ = 90 0

- Góc β: là vĩ độ điểm cần tính góc nhập xạ

- Góc φ: là góc đang diễn ra hiện tượng MT lên thiên đỉnh

2.1 Công thức thứ 1: vĩ độ cần tính GNX lớn hơn vĩ độ đang diễn ra

hiện tượng mặt trời lên thiên đỉnh.

X/đ

CTN

β φ

Mặt Trời

Xét 2 đường sáng song song a và b (2 đường sáng xuất phát từ mặt trời:

đường sáng a đi qua vĩ độ cần tính GNX, đường sáng b qua vĩ độ xảy ra hiện tượng MT lên thiên đỉnh)

Công thức:

2.2 Công thức thứ 2: vĩ độ cần tính GNX nhỏ hơn vĩ độ đang diễn ra

hiện tượng mặt trời lên thiên đỉnh.

Công thức:

GNX = 90 0 - (φ - β )

2.3 Công thức thứ 3: vĩ độ cần tính GNX không nằm cùng bán cầu

đang diễn ra hiện tượng mặt trời lên thiên đỉnh.

A

a

Công thức:

TIỂU KẾT CHƯƠNG 2:

Như vậy ta thấy, dù các bài tập liên quan đến góc nhập xạ có nhiềudạng khác nhau nhưngtựu chung lại chỉ có 3 trường hợp Với mỗi trườnghợp tương ứng, ta chỉ cần sử dụng công thức là có thể nhanh chóng giải quyết các bài toán liên quan một cách dễ dàng và nhanh chóng

Tuy nhiên, việc đặt tên và ký hiệu của các góc trong các công thứcnày vẫn còn mang tính nội bộ, chưa được phổ biến, chính vì thế khi thamgia giải các bài tập ở các kỳ thi lớn, tốt hơn cả là học sinh nên ghi thẳng tên của các góc chứ không nên dùng hệ thống các ký hiệu mang tính cục

bộ này

GNX = 90 0 - (β + φ)

Chương 3

SỬ DỤNG CÔNG THỨC ĐỂ GIẢI BÀI TẬP VỀ GÓC NHẬP XẠ

Ở CHƯƠNG 2 VÀ MỘT SỐ BÀI TẬP TRONG CÁC TUYỂN TẬP

Vào ngày 21-03 và 23-09, mặt trời lên thiên đỉnh tại xích đạo nên góc φ

= 0 0 nên với mọi vĩ độ cần tính góc nhập xạ luôn thuộc trường hợp lớnhơn φ, vì thế công thức chung sẽ là: GNX = 90 0 - β

3.2 Vận dụng giải một số bài tập trong các tuyển tập Olympic 30 tháng 4

Tuyển tập Olympic 30 tháng 4 là một trong những tài liệu vô cùngquan trọng, được sử dụng làm nền tảng để giáo viên và học sinh thamkhảo nhằm rèn luyện các kỹ năng cần thiết, từ đó có tác dụng địnhhướng ôn tập phục vụ cho việc tham gia các kỳ thi học sinh giỏi cấpTHPT Tuyển tập này bao gồm các đề thi đề nghị từ các trường THPT cóhọc sinh tham dự kỳ thi này, đặc biệt là các trường chuyên của hầu hếtcác tỉnh thành phía nam Tuy nhiên, do đây là đề thi đề nghị được gởi từnhiều trường khác nhau nên có sự trùng lặp nhau Ngoài ra, do chưa có

sự thống nhất chung về công thức tính, cũng như do đặc thù của các bàitập luôn có nhiều cách tiếp cận, hướng giải khác nhau nên trong phầnđáp án của mỗi đề (dù trùng lặp hoàn toàn) luôn có sự khác nhau về cácbước giải cũng như thang điểm

Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ trích dẫn và giảng giải một sốbài tập tiêu biểu trong các tuyển tập này

o Ngày 22-06: mặt trời lên thiên đỉnh tại chí tuyến bắc φ = 23027’

β không nằm cùng bán cầu với φ  Áp dụng CT:

Trời lên thiên đỉnh tại Huế thì φ = 16 0 26’

 Tại Hà Nội: β > φ  áp dụng công thức:

β không nằm cùng bán cầu với φ  Áp dụng CT:

8 0 34’B

Tây Ninh

11 0 19’B 21/3

22/6

23/9

22/12

Trả lời:

a/ Khái niệm góc nhập xạ: Là góc hợp bỏi tia tới của ánh sáng MT với

tiếp tuyến tại điểm tới Góc nhập xạ có giá trị từ 0  900

Vẽ hình minh hoạ:

b/ Tính góc nhập xạ tại một số địa phương:

MẶT TRỜI Góc nhập xạ

Chí tuyến bắc

Xích đạo

 Tại Quảng Trị, Kuntum, Banmêthuộc, Đà Lạt, Cần Thơ, Đất Mũi,

Tây Ninh: tính tương tự

8034’B

Tây Ninh

Bài tập 5:

Xác định vĩ độ địa lí thành phố A (thuộc nội chí tuyến) Biết độ cao mặt trời lúc giữa trưa vào ngày 22/12 là 45 0 12’’.

Giải:

Ngày 22-12 mặt trời lên thiên đỉnh tại chí tuyến nam φ = 23 0 27’

Mà A nằm ở khu vực nội chí tuyến nên có 2 trường hợp:

 A nằm ở khu vực nội chí tuyến nam bán cầu nên β < φ  áp

 Vĩ độ diễn ra hiện tượng MT lên thiên đỉnh trong ngày 7/11

Trung bình một ngày, MT chuyển động biểu kiến từ xích đạoxuống chí tuyến nam một góc 0015’38”

Thời gian từ ngày 23/9 đến ngày 7/11 là : 45 ngày

Suy ra, vào ngày 7/11 MT lên thiên đỉnh tại vĩ độ:

Vậy, vĩ độ điểm A là : 36 0 43 ’ 30 ” N

Bài tập 9:

Xác định vĩ độ địa lí thành phố Bắc Kinh biết rằng:

Thành phố này nằm ở ngoại chí tuyến có góc nhập xạ vào ngày 22/6 là

A nằm ở khu vực nội chí tuyến mà góc nhập xạ tại điểm cực bắc là

89 0 56’, tại điểm cực nam là 75 0 07’ nên A thuộc khu vực nội chí tuyến bắc bán cầu

KẾT LUẬN HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI

Dạng bài tập liên quan đến góc nhập xạ trong chuyên đề về Vũ trụ,

các hệ quả chuyển động của trái đất thuộc dạng bài tập khó và trừu

tượng Nó tạo không ít khó khăn cho giáo viên và học sinh trong quátrình ôn tập và thi Việc thiết lập ra một số công thức cơ bản này phầnnào giúp cho giáo viên và học sinh dễ dàng giải quyết các bài tập liênquan Từ đó tạo tâm lí hứng thú, tự tin khi tham gia các ký thi học sinhgiỏi

Vẫn biết rằng kết quả cuối cùng của các đợt bồi dưỡng học sinhgiỏi phụ thuộc rất nhiều yếu tố nên không thể khẳng định ngay là do yếu

tố này hay yếu tố kia quyết định Tuy vậy, kinh nghiệm của bản thân tôisau gần 10 năm tham gia giảng dạy và bồi dưỡng học sinh giỏi thấyrằng: các dạng bài tập liên quan đến chuyên đề về vũ trụ, các hệ quảchuyển động của trái đất là một trong những dạng bài tập lý thú và cókhả năng phân loại học sinh rất cao Có lẽ vì thế mà trong hầu hết các đềthi học sinh giỏi địa lí của tỉnh hàng năm thuộc khối 10 và khối 12 luôn

có một câu dạng này Câu này thường chiếm tới 25% tổng điểm toàn đềthi nên nếu học sinh nào làm được câu bài tập thuộc dạng này thì khảnăng đạt giải là rất cao

Dẫu chưa phải là hoàn thiện nhưng cá nhân tác giả trong quá trìnhtham gia công tác bồi dưỡng học sinh giỏi những năm qua luôn đạt kết

quả cao Số lượng học sinh đạt giải học sinh giỏi của đội tuyển môn

địa lý luôn cao hơn đội tuyển các môn khác trong nhà trường Đặc biệt, trong kỳ thi học sinh giỏi địa lý khối 10, đợt tháng 3/2013 đội tuyển môn địa lý có 6 học sinh đạt giải (1 giải 2, 2 giải 3 và 3 giải khuyến khích) đạt 100% tổng số học sinh tham gia của đội tuyển.

Như đã nói ở trên, kết quả này còn phụ thuộc nhiều yếu tố nhưngtrong đó có vai trò không nhỏ của việc thiết lập và vận dụng các côngthức về góc nhập xạ trong việc ôn tập và bồi dưỡng kiến thức cho họcsinh

Do thời gian nghiên cứu và kinh nghiệm còn hạn chế, đề tài chỉgiới hạn trong việc phục vụ một phần nội dung của công tác bồi dưỡng

học sinh giỏi thuộc chuyên đề về Vũ trụ, các hệ quả chuyển động của

trái đất chứ chưa mở rộng hết chuyên đề Tác giả hi vọng có thể chia sẽ

kinh nghiệm này với tất cả quý đồng nghiệp, phần nào giúp cho quýđộng nghiệp hoàn thành tốt hơn nữa nhiệm vụ của mình ở các cơ quantrường học

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Lê Thông (tổng chủ biên), “Địa lí 10, Địa lí 12”, Nhà xuất bản

Giáo dục

2 Lê Thông (chủ biên), “Bài tập địa lý 10, bài tập địa lý 12”, Nhà xuất

bản giáo dục

3 Ban tổ chức kỳ thi, “Tuyển tập đề thi OLYMPIC 30 tháng 4 từ năm

2007 -2012”, Nhà xuất bản đại học sư phạm

4 Nguyễn Hữu Danh,(1999), “Tìm hiểu hệ mặt trời” Nhà xuất bản

Giáo dục

5 Hào Nguyên Nguyễn Hóa, “Trái đất – kiến thức phổ thông”, Nhà

xuất bản thanh niên