Trong việc nâng cao chất lư¬ợng giáo dục nói chung và chất lư¬ợng bộ môn nói riêng. Việc cải tiến ph¬ương pháp dạy học là một nhân tố quan trọng, bên cạnh việc bồi dư¬ỡng kiến thức chuyên môn, việc phát huy tính tích cực của học sinh có ý nghĩa hết sức quan trọng. Bởi vì xét cho cùng công việc giáo dục phải đ¬ược tiến hành trên cơ sở tự nhận thức, tự hành động, việc khơi dậy phát triển ý thức năng lực tư¬ duy, bồi dư¬ỡng phương pháp tự học là con đ¬ường phát triển tối ư¬u của giáo dục. Cũng nh¬ư trong học tập các bộ môn khác, học Vật lí lại càng cần phát triển năng lực tích cực, năng lực tư¬ duy của học sinh để không phải chỉ biết mà còn phải hiểu để giải thích hiện tư¬ợng Vật lí cũng nh¬ư áp dụng kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sống gia đình và cộng đồng.Trong khuôn khổ nhà trư¬ờng phổ thông, bài tập Vật lí thư¬ờng là những vấn đề không quá phức tạp, có thể giải đư¬ợc bằng những suy luận lôgíc, bằng tính toán hoặc thực nghiệm dựa trên cơ sở những quy tắc Vật lí, phư¬ơng pháp Vật lí đã quy định trong ch¬ương trình học. Như¬ng bài tập Vật lí lại là một khâu 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 thuyết vào 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 t¬ư tư¬ởng, đạo đức hoc sinh. Vì thế trong việc giải 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 ở chỗ ngư¬ời làm bài tập hiểu đư¬ợc 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 tr¬ường THCS nói chung bộ môn Vật lí 8, 9 nói riêng, tôi nhận thấy học sinh còn gặp rất nhiều khó khăn lúng túng khi giải các bài tập Vật lí, điều này ít nhiều ảnh h¬ưởng đến chất l¬ượng dạy và học.Vừa qua cùng với sự đổi mới ph¬ương pháp dạy học chung của ngành giáo 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 đư¬ợc tác dụng giáo dục rất lớn đối với học sinh khi giải bài tập Vật lí. Từ đó vận dụng vào quá trình giảng dạy, tôi thấy có hiệu quả hơn so với trư¬ớc đây, chất lư¬ợng học sinh đư¬ợc nâng cao rõ rệt . Việc dạy học Vật lí trong trường phổ thông hiện nay chưa phát huy được hết vai trò của bài tập Vật lí trong thực hiện các nhiệm vụ dạy học. Dạy học sinh giải bài tập Vật lí là một công việc khó khăn và ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh.Về vấn đề này đã có rất nhiều tài liệu tham khảo của nhiều tác giả khác nhau dành cho học sinh, hầu hết đều đáp ứng được yêu cầu giúp học sinh rèn luyện kĩ năng giải bài tập Vật lí, củng cố và nâng cao kiến thức Vật lí. Song nhìn chung thường ghép với các chủ đề cụ thể. Xuất phát từ những lí do trên, tôi quyết định chọn đề tài: “ Hướng dẫn học sinh phương giải bài tập Vật Lý khối 8,9” nhằm giúp học sinh nắm chắc được kiến thức cơ bản, mở rộng và hiểu sâu kiến thức. Từ dó nâng cao được chất lượng bộ môn Vật lí và biết vận dụng vào thực tế.
Trang 1phòng giáo dục và đào tạo vĩnh tờng
Trờng trung học cơ sở Thổ Tang
BÁO CÁO CHUYấN ĐỀ
Trang 2Phần I.Đặt vấn đề 3
2.3 Áp dụng phương pháp giải bài tập vật lý vào một số bài tập cơ
bản
13
Trang 3việc bồi dưỡng kiến thức chuyên môn, việc phát huy tính tích cực của học sinh
có ý nghĩa hết sức quan trọng Bởi vì xét cho cùng công việc giáo dục phải đượctiến hành trên cơ sở tự nhận thức, tự hành động, việc khơi dậy phát triển ý thứcnăng lực tư duy, bồi dưỡng phương pháp tự học là con đường phát triển tối ưucủa giáo dục Cũng như trong học tập các bộ môn khác, học Vật lí lại càng cầnphát triển năng lực tích cực, năng lực tư duy của học sinh để không phải chỉ biết
mà còn phải hiểu để giải thích hiện tượng Vật lí cũng như áp dụng kiến thức và
kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sống gia đình và cộng đồng
Trong khuôn khổ nhà trường phổ thông, bài tập Vật lí thường là những vấn
đề không quá phức tạp, có thể giải được bằng những suy luận lôgíc, bằng tínhtoán hoặc thực nghiệm dựa trên cơ sở những quy tắc Vật lí, phương pháp Vật lí
đã quy định trong chương trình học Nhưng bài tập Vật lí lại là một khâu quantrọng trong quá trình dạy và học Vật lí
Việc giải bài tập Vật lí giúp củng cố đào sâu, mở rộng những kiến thức cơbản của bài giảng, xây dựng củng cố kỹ năng kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thựctiễn, là biện pháp quý báu để phát triển năng lực tư duy của học sinh, có tác dụngsâu sắc về mặt giáo dục tư tưởng, đạo đức hoc sinh Vì thế trong việc giải bài tậpVật lí mục đích cơ bản cuối cùng không phải chỉ tìm ra đáp số, tuy điều này cũngquan trọng và cần thiết, mục đích chính của việc giải là ở chỗ người làm bài tậphiểu được sâu sắc hơn các khái niệm, định luật Vật lí, vận dụng chúng vào nhữngvấn 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, 9nói riêng, tôi nhận thấy học sinh còn gặp rất nhiều khó khăn lúng túng khi giải 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 ngành giáo dục,đồng thời bản thân cũng tự kiểm tra, tổng kết tình hình dạy học Vật lí, cùng vớiviệc tiếp thu các chuyên đề, thấy được tác dụng giáo dục rất lớn đối với học sinhkhi giải bài tập Vật lí Từ đó vận dụng vào quá trình giảng dạy, tôi thấy có hiệuquả hơn so với trước đây, chất lượng học sinh được nâng cao rõ rệt
Việc dạy học Vật lí trong trường phổ thông hiện nay chưa phát huy được hết vaitrò của bài tập Vật lí trong thực hiện các nhiệm vụ dạy học Dạy học sinh giải bàitập Vật lí là một công việc khó khăn và ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của ngườigiáo viên trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh
Về vấn đề này đã có rất nhiều tài liệu tham khảo của nhiều tác giả khác nhaudành cho học sinh, hầu hết đều đáp ứng được yêu cầu giúp học sinh rèn luyện kĩnăng giải bài tập Vật lí, củng cố và nâng cao kiến thức Vật lí Song nhìn chungthường ghép với các chủ đề cụ thể
Xuất phát từ những lí do trên, tôi quyết định chọn đề tài: “ Hướng dẫn
học sinh phương giải bài tập Vật Lý khối 8,9” nhằm giúp học sinh nắm chắc
3
Trang 4được kiến thức cơ bản, mở rộng và hiểu sâu kiến thức Từ dó nâng cao được chấtlượng bộ môn Vật lí và biết vận dụng vào thực tế.
II Mục đích nghiên cứu.
Hình thành cho học sinh một cách tổng quan về phương pháp giải một bàitập Vật lí, từ đó các em có thể vận dụng một cách thành thạo và linh hoạt trongviệc giải các bài tập, nâng cao hiệu quả của bài tập, giúp các em nắm vững kiếnthức trong quá trình học tập
III Đối tượng - phạm vi - thời gian nghiên cứu
1 Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp giải bài tập Vật lí khối 8, 9
2 Phạm vi nghiên cứu: Đề tài được thực hiện với học sinh một số lớp ở
khối 8, 9 trường THCS THỔ TANG
3 Thời gian thực hiện: Năm học 2015 – 2016
IV Nhiệm vụ nghiên cứu.
1 Nghiên cứu lí luận về phương pháp giải bài tập Vật lí khối 8, 9
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 khối 8,9
3 Nghiên cứu quá trình hình thành và phát triển nội dung dạy học Vật lí ở khối 8,9
4 Nghiên cứu tình hình dạy và học Vật lí Đặc biệt quan tâm đến hoạt động sử dụng bài tập Vật lí khối 8,9
V 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
4
Trang 5
PHẦN II.NỘI DUNG
I CƠ SỞ LÍ LUẬN.
1 Mục đích hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lí 8,9
1.1 Bài tập Vật lí giúp cho học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức.
5
Trang 6Trong giai đoạn xây dựng kiến thức học sinh đã nắm được cái chung cáikhái quát của các khái niệm, định luật và cũng là các khái niệm trìu tượng Trongcác bài tập học sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trìu tượng đó vàonhững trường hợp cụ thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinh nắm được những biểuhiện rất cụ thể của chúng trong thực tế và phạm vi ứng dụng của chúng Ngoàinhững ứng dụng quan trọng trong kỹ thuật, bài tập Vật lí giúp cho học sinh thấyđược những ứng dụng muôn hình muôn vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đãhọc.
Còn khái niệm, định luật Vật lí thì rất đơn giản nhưng biểu hiện của chúngtrong tự nhiên thì rất phức tạp Do đó bài tập vật lí sẽ giúp luyện tập cho học sinhphân 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 Khigiải bài tập vật lí học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụngtổng hợp các kiến thức của nhiều chương nhiều phần của chương trình
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 giải thíchhiện tượng mới do bài tập phát hiện ra
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 kỹnăng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiếnthức khái quát đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn
học sinh
Trong khi làm bài tập do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài,
tự xây dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút
ra được nên tư duy của học sinh được phát triển năng lực làm việc tự lực nângcao, tính kiên trì được phát triển
1. 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 dụng nhữngkiến thức đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo Đặc biệt lànhững bài tập giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm
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
2.Phân loại bài tập vật lý
6
Trang 7Sơ đồ phân loại bài tập vật lí:
2. 1 Phân loại theo phương tiện giải :
2.2 Phân loại theo mức độ
II CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN.
1.1 Thực trạng trước khi thực hiện đề tài
Trước khi thực hiện đề tài qua giảng dạy ở trường THCS Thổ Tang, quatìm 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 tập vật
lí các em thường lúng túng trong việc định hướng giải, có thể nói hầu như các emchưa 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 Vật lí 7
Bài tập sáng tạoBài tập tổng hợp
Bài tập định lượng
Bài tập định tính
Trang 8+ 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 ( đặc biệt
là chương trình vật lí ở các lớp: 6, 7, 8), dẫn đến học sinh không có điều kiện bổsung, mở rộng và nâng cao kiến thức cũng như rèn kỹ năng giải bài tập Vật lý
1.2.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 với họcsinh ở một số học sinh lớp 8,9 trường THCS Thổ Tang bằng một số bài tập cơbản tương ứng với mức độ nội dung kiến thức ở mỗi khối lớp Kết quả thu đượcnhư sau:
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 khối 8,9”.
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
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 nhiên trongcách 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 tự sauđây:
2.1.1.Hiểu kỹ đầu bài
8
Trang 9- 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 dữkiện và ẩn số, đổi đơn vị các dữ kiện cho thống nhất(nếu cần thiết )
- Vẽ hình , nếu bài tập có liên quan đến hình vẽ hoặc nếu cần phải vẽ hình
để diễn đạt đề bài Cố gắng vẽ đúng tỉ lệ xích càng tốt Trên hình vẽ cần ghi rõ
dữ kiện và cái cần tìm
2.1.2 Phân tích nội dung bài tập, lập kế hoạch giải
- Tìm sự liên hệ giữa những cái chưa biết (ẩn) và những cái đã biết (dữkiện)
- Nếu chưa tìm được trực tiếp các mối liên hệ ấy thì có thể phải xét một số bài tập phụ để gián tiếp tìm ra mối liên hệ ấy
- Phải xây dựng được một dự kiến về kế hoạch giải
2.1.3 Thực hiện kế hoạch giải.
- Tôn trọng trình tự phải theo để thực hiện các chi tiết của dự kiến, nhất làkhi gặp một bài tập phức tạp
- Thực hiện một cách cẩn thận các phép tính số học, đại số hoặc hình học.Nên hướng dẫn học sinh làm quen dần với cách giải bằng chữ và chỉ thay giá trịbằng 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 quả đều
có ý nghĩa
2.1.4 Kiểm tra đánh giá kết quả.
- Kiểm tra lại trị số của kết quả: Có đúng không? Vì sao? Có phù hợp vớithực tế không?
- Kiểm tra lại các phép tính: có thể dùng các phép tính nhẩm và dùng cáchlàm tròn số để tính cho nhanh nếu chỉ cần xét độ lớn của kết quả trong phép tính
- Nếu có điều kiện, nên phân tích, tìm một cách giải khác, đi đến cùng mộtkết quả đó Kiểm tra xem còn con đường nào ngắn hơn không
2 2.Hai phương pháp suy luận để giải các bài tập vật lí.
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 2.1 Giải bài tập bằng phương pháp phân tích.
- Theo phương pháp này, xuất phát điểm của suy luận đại lượng cần tìm.Người giải phải tìm xem đại lượng chưa biết này có liên quan với những đạilượng Vật lí nào khác và một khi biết sự liên hệ này thì biểu diễn nó thành nhữngcông thức tương ứng Nếu một vế của công thức là đại lượng cần tìm còn vế kia 9
Trang 10chỉ gồm những dữ liệu của bài tập thì công thức ấy cho ra đáp số của bài tập Nếutrong công thức còn những đại lượng khác chưa biết thì đối với mỗi đại lượng
đó, cần tìm một biểu thức liên hệ với nó với các đại lượng Vật lí khác; cứ làmnhư thế cho đến khi nào biểu diễn được hoàn toàn đại lượng cần tìm bằng nhữngđại lượng đã biết thì bài toán đã được giải xong
Như vậy cũng có thể nói theo phương pháp này, ta mới phân tích một bàitập phức tạp thành những bài tập đơn giản hơn rồi dựa vào những quy tắc tìm lờigiải mà lần lượt giải các bài tập đơn giản này Từ đó tìm dần ra lời giải của cácbài 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 điện trở suất là 0,4.10 -4
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”
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 trở của nó
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
10
Trang 11c 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 dodòng điện toả ra Ta đã dùng định luật Ôm trong (2) Vậy mối liên hệ giữa I và Alà:
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
- Thay (2)’ vào (1) được
2
U t S l
- Vậy chiều dài dây hợp kim đồng là 220m
2.2.2 Giải bài tập bằng phương pháp tổng hợp.
11
Trang 12Theo phương pháp này, suy luận không bắt đầu từ các đại lượng cần tìm
mà bắt đầu từ các đại lượng đã biết có nêu trong bài Dùng công thức liên hệ cácđại lượng này với các đại lượng chưa biết, ta đi dần đến công thức cuối cùngtrong 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 giải nhưsau:
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) phải bằngnhiệt lượng Q mà gian phòng mất đi trong thời gian đó
Theo định luật Jun - Len xơ thì
c Nhưng điện trở của dây dẫn lại phụ thuộc kích thước và bản chất của
S
trong đó là điện trở suất, l là chiều dài của dây dẫn, S là tiết diện của dây dẫn.
d Thay các biểu thức (2) và (3) vào biểu thức (1), ta được:
2
U t Q
l S
U t S l
- Vậy chiều dài dây hợp kim đồng là 220m
Như vậy dùng phương pháp tổng hợp, ta cũng tìm được chiều dài của dây
lò sưởi như khi dùng phương pháp phân tích
Nhìn chung, khi giải bất kỳ một bài toán vật lí nào ta đều phải dùng cả haiphương pháp: phân tích và tổng hợp Phép giải bắt đầu bằng cách phân tích cácđiều kiện của bài tập để hiểu được đề bài Phải có một sự tổng hợp kèm theongay để kiểm tra lại mức độ đúng đắn của sự phân tích các điều kiện ấy Muốn 12
