SKKN PHÁT HUY TÍNH TÍCH cực của học SINH QUA rèn LUYỆN GIẢI bài tập vật lý

Trong dạy học vật lý có thể có nhiều loại quan sát như: Quan sát thí nghiệm, quan sát hiện tượng tự nhiên, quan sát một bài thực nghiệm… Để quan sát được sâu sắc cần phải hướng dẫn HS xá

Sở GD&ĐT Đồng Nai CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Trường THPT Bình Sơn Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

4 Địa chỉ : 550 Tổ 9, Ấp Miễu, Phước Tân, Long Thành, Đồng Nai

5 Điện thoại : Cơ quan : 0613533100

ĐTDĐ : 0907640092

6 E-mail : MANHTHANG02101981@YAHOO.COM

7 Chức vụ : Giáo viên giảng dạy

8 Đơn vị công tác : Trường THPT Bình Sơn

II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO :

- Học vị : Đại học

- Năm nhận bằng : 2005

- Chuyên ngành đào tạo : Vật Lí

III KINH NGHIỆM KHOA HỌC :

- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm : Giảng dạy môn Vật Lí

- Số năm có kinh nghiệm : 06

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

 HƯỚNG DẪN HỌC SINH HỌC TẬP TÍCH CỰC TRONG GIẢI TOÁN VẬT LÍ VÀ PHÂN LOẠI BÀI TOÁN VẬT LÍ

 SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ

1

Phần một : THUYẾT MINH SKKN

PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH QUA RÈN

LUYỆN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ

Người thực hiện : NGUYỄN MẠNH THẮNGLĩnh vực nghiên cứu :

PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH QUA RÈN

LUYỆN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI :

Việc nghiên cứu các phương pháp giáo dục nhằm phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh (HS) để nâng cao chất lượng dạy học là vấn đề cấp thiết đối với mọi giáo viên và các nhà quản lý giáo dục Nó đã và đang trở thành một xu hướng ở các trường phổ thông hiện nay

Trong dạy học vật lý, bài tập vật lý (BTVL) rất quan trọng, có tác dụng phát triển tính tích cực của HS, đồng thời cũng là biện pháp giúp HS nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo

Hiện nay, cấp THPT đã hoàn thành việc thay sách giáo khoa, sách giáo khoa mới có nội dung bài tập và cách thức kiểm tra, đánh giá HS có nhiều thay đổi Vì thế GV gặp không ít khó khăn trong việc lựa chọn nội dung bài tập, cách thức tổ chức giải bài tập cho HS Đặc biệt đối với GV trẻ hoặc GV công tác ở những vùng sâu, vùng xa việc chọn được hệ thống các bài tập phù hợp với HS, phát huy được tính tích cực của HS và đáp ứng được yêu cầu của dạy học là vấn đề hết sức quan trọng

Là GV giảng dạy bộ môn vật lý ở trường trung học phổ thông (THPT), chúng tôi mong muốn tìm ra những biện pháp nhằm khắc phục phần nào những khó khăn

và hạn chế của việc dạy - học BTVL ở trường THPT

Vì những lý do trên tôi xác định đề tài nghiên cứu: PHÁT HUY TÍNH

TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH QUA RÈN LUYỆN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ

II THỰC TRẠNG TRUỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI :

Đa số HS được phỏng vấn (khoảng 70%) cho biết: Môn Vật lí là môn học trừu tượng, khó hiểu, phải học là do bắt buộc nên không hứng thú Trong giờ bài

3

tập, do hạn chế về thời gian nên GV chỉ yêu cầu một vài em lên bảng làm bài tập,

số còn lại theo dõi quá trình làm bài tập cùa các HS trên

Việc HS không hiểu bản chất của vấn đề, tiếp thu kiến thức một cách máy móc và thụ động làm cho sau khi học xong các em không hề có mối liên hệ giữa lí

thuyết với thực tế và kiến thức cũng bị quên đi nhanh chóng Nguyên nhân chung

của thực trạng này là:

1) Khó khăn về phía HS:

+ Về khả năng tư duy: một số HS quen lối tư duy cụ thể, ít tư duy lôgic, trình độ tư duy trừu tượng (so sánh, phân tích, tổng hợp,…) chậm; khi gặp một sự vật – hiện tượng nào đó thường chỉ chú ý đến bề ngoài mà không đi sâu tìm hiểu các thuộc tính của chúng Các em chưa có thói quen lao động trí óc, ngại suy nghĩ, gặp hững tình huống khó khăn thường trông chờ sự hướng dẫn của GV

2) Khó khăn về cơ sở vật chất: Hệ thống sách tham khảo còn thiếu.

3) Khó khăn về phía GV: GV trẻ còn thiếu kinh nghiệm trong việc lựa chọn,

phân loại bài tập

III NỘI DUNG ĐỀ TÀI :

1 Cơ sở lý luận :

Đối với lứa tuổi HS, hoạt động chủ yếu của các em là học tập Bằng hoạt động này và thông qua hoạt động này, các em chiếm lĩnh kiến thức, hình thành và phát triển năng lực trí tuệ cũng như nhân cách đạo đức, thái độ Trong hoạt động học tập, HS cũng phải tìm ra cái mới nhưng cái mới này không phải để làm phong phú thêm kho tàng tri thức của nhân loại mà chỉ là cái mới đối với chính bản thân

HS, cái mới đó đã được loài người tích luỹ, đặc biệt GV đã biết Việc khám phá ra cái mới của HS cũng chỉ diễn ra trong một thời gian ngắn, với những dụng cụ sơ sài, đơn giản, đặc biệt sự khám phá này diễn ra dưới sự chỉ đạo và giúp đỡ của GV

Do đó hoạt động nhận thức của HS diễn ra một cách thuận lợi, không quanh co gập ghềnh Cũng chính vì vậy mà GV dễ dẫn đến một sai lầm là chỉ thông báo cho HS cái mới mà không tổ chức cho HS khám phá tìm ra cái mới đó Để tổ chức tốt hoạt động nhận thức cho HS, GV cần phát huy tính tích cực, tự giác, độc lập nhận thức

của HS, tạo điều kiện để cho họ phải tự khám phá lại để tập làm công việc khám phá đó trong hoạt động thực tiễn sau này.

Đối với vật lý học, một khoa học thực nghiệm, phương pháp nghiên cứu cũng như học tập đều dựa trên cơ sở quan sát, thí nghiệm để phân tích tổng hợp, so sánh, khái quát hoá, trừu tượng hoá thành các khái niệm, định luật, thuyết vật lý…rồi từ

lý thuyết vận dụng nghiên cứu các sự vật, hiện tượng ở phạm vi rộng hơn Do vậy,

để tạo điều kiện cho HS tự khám phá kiến thức, GV cần tổ chức tốt quá trình quan sát và tư duy của HS Trong dạy học vật lý có thể có nhiều loại quan sát như: Quan sát thí nghiệm, quan sát hiện tượng tự nhiên, quan sát một bài thực nghiệm…

Để quan sát được sâu sắc cần phải hướng dẫn HS xác định mục đích, nội dung, trình tự quan sát, ghi lại dấu hiệu, phân tích và xử lý số liệu, kỹ năng đặt câu hỏi với một dấu hiệu bất kỳ….Qua nhiều hoạt động và nhiều nội dung mới rèn được óc quan sát cho HS, giúp HS nhận thức tích cực hơn và tạo điều kiện cho tư duy HS phát triển

IV BÀI HỌC KINH NGHIỆM :

Khi phát huy được tính tích cực của các em học sinh trong dạy học bài tập Vật

lí thì việc tiến hành giải bài tập được nhanh và dẫn đến kết quả chính xác Qua đó giúp các em hệ thống lại các kiến thức mà mình đã tiếp thu và tự tin với kết quả của mình

Long Thành, ngày 02 tháng 5 năm 2012

Người thực hiện

NGUYỄN MẠNH THẮNG

5

Phần hai : NỘI DUNG SKKN

PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH QUA RÈN

LUYỆN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ

Người thực hiện : NGUYỄN MẠNH THẮNGLĩnh vực nghiên cứu :

Sáng kiến kinh nghiệm:

PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC CỦA HỌC SINH QUA RÈN

LUYỆN GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ

Muốn phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh trong dạy

học, giáo viên cần phải căn cứ vào, nội dung, mục đích, phương tiện dạy học và trình độ của học sinh mà lựa chọn hình thức tổ chức hoạt động thích hợp cho học sinh, hướng dẫn giúp đỡ tạo điều kiện cho họ thực hiện thành công những hoạt động đó Để phát huy tính tích cực của học sinh THPT thông qua dạy bài tập vật lý

chúng ta cần nghiên cứu hai vấn đề: Lựa chọn hệ thống bài tập phù hợp và hướng dẫn học sinh cách thức giải một bài tập vật lý cũng như tổ chức cho học sinh giải bài tập trên lớp Sau đây chúng ta sẽ xem xét cụ thể hai vấn đề này.

I Lựa chọn bài tập:

Như ta đã biết bài tập vật lý có tác dụng to lớn trong việc giáo dục, giáo dưỡng, giáo dục kỹ thuật tổng hợp đặc biệt là phát huy tính tích cực của học sinh Tác dụng đó càng được phát huy nếu ta lựa chọn được hệ thống các bài tập phù hợp với những yêu cầu phát huy tính tích cực của học sinh Hệ thống bài tập được lựa chọn phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Để kích thích hứng thú của học sinh, các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp về phạm vi và số lượng các kiến thức, kỹ năng cần vận dụng, số lượng các đại lượng cho biết và các đại lượng cần phải tìm…Giúp học sinh nắm được phương pháp giải các bài tập điển hình

- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp vào việc củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức cho học sinh

- Hệ thống bài tập (xem phần phụ lục) được chọn giải giúp học sinh nắm được phương pháp giải từng loại bài tập cụ thể

- Để kích thích hứng thú, một điều quan trọng của tính tích cực của học sinh nên chọn những bài tập có những nội dung thực tế, đó là những bài tập liên quan trực tiếp đến đời sống, tới kỹ thuật sản xuất, tới thực tế lao động của học sinh vì con người chỉ hứng thú với những gì gắn liền với kinh nghiệm, cuộc sống của họ

- Cũng cần chọn những bài tập mang yếu tố nghiên cứu, nhằm giúp HS phát triển tư duy Đó là những bài tập muốn giải được HS phải suy nghĩ, phân tích tỉ mỉ, cẩn thận, đồng thời phát huy tính tích cực, sáng tạo chứ không thể áp dụng một cách máy móc các công thức vật lý Những bài tập như thế có thể cho thiếu hoặc thừa dữ kiện và cũng có thể mang tính chất ngụy biện và nghịch lý.

Ngoài ra cũng cần sử dụng những bài tập giả tạo tuy không có nội dung kỹ thuật, thực tế, vì các quá trình trong đó được đơn giản hoá đi nhiều hoặc người ta

đã cố ý ghép nhiều yếu tố thành một đối tượng phức tạp để tập nghiên cứu, nhưng

nó có tác dụng giúp học sinh quen với việc áp dụng kiến thức, hình thành và rèn luyện kỹ năng giải bài tập Như vậy, những bài tập giả tạo có tác dụng rèn kiến thức, phương pháp cho học sinh, đó cũng là một điều kiện để phát huy tính tích cực nhận thức của học sinh

Từ những yêu cầu đó, cần cho học sinh bắt đầu việc giải bài tập về một đề tài bằng những bài tập định tính hay bài tập tính toán tập dượt Sau đó mới đến các bài tập tính toán tổng hợp, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm và những bài tập khác phức tạp hơn

Để chọn được hệ thống bài tập phù hợp với học sinh theo chúng tôi, giáo viên phải tiến hành như sau:

- Trên cơ sở yêu cầu của chương trình, GV phân tích, xác định các kiến thức

cơ bản HS cần nắm vững trong mỗi đề tài (bài, chương, phần) các kỹ năng cần rèn luyện cho HS ứng với mỗi đề tài đó, từ đó chọn ra các loại bài tập cơ bản tối thiểu ứng với từng kiến thức cơ bản Khi lựa chọn các bài tập cơ bản giáo viên cần chú ý: Bài tập cơ bản về một kiến thức nào đó là chỉ nói đến yếu tố mới cần vận dụng trong việc giải bài tập mà trước khi học kiến thức ấy HS không thể nghĩ ra được

- Bài tập phức hợp được lựa chọn trên cơ sở một số bài tập cơ bản theo các dạng: nghịch đảo giữa cái đã cho với cái phải tìm; phức tạp hoá cái đã cho; phức tạp hoá cái phải tìm; phức tạp hoá cả các đã cho với cái phải tìm; ghép nội dung nhiều bài tập cơ bản với nhau Số lượng các bài tập và mức độ phức tạp của các bài tập cần dựa trên đối tượng HS, trong đó lưu ý đến những dạng tiêu biểu của kiến thức cần vận dụng

9

II Hướng dẫn giải bài tập để phát huy TTC hoạt động nhận thức của HS.

1 Sơ đồ định hướng (SĐĐH) khái quát để giải bài tập vật lý.

Giải một bài tập Vật lý là thực hiện một chuỗi các hành động, các thao tác cần thiết, theo một trật tự nhất định để đi đến mục tiêu; tìm được câu trả lời đúng đắn, giải đáp được vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học, chặt chẽ Việc chỉ ra cấu trúc của hành động, của các thao tác cần thiết vừa có tác dụng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh, vừa giúp học sinh dễ tìm ra cách giải bài tập Các bản chỉ dẫn việc thực hiện các hành động, các thao tác đó, gọi là sơ đồ định hướng giải bài tập

Mỗi bài tập Vật lý nghiên cứu một hoặc một số vấn đề, trong một tình huống

cụ thể, do đó không thể nói về một PP chung, vạn năng có thể áp dụng để giải quyết mọi bài tập Vật lý Cũng có nghĩa là không thể có một bản chỉ dẫn các hành động, thao tác cụ thể để giải mọi bài tập vật lý Tuy nhiên quá trình giải một bài tập vật lý cũng có nhiều hoạt động chung như tìm hiểu điều kiện của bài toán, xem xét hiện tượng Vật lý được đề cập đến và dựa trên kiến thức vật lý toán học để tìm mối liên hệ giữa cái phải tìm với cái đã cho, sao cho có thể thấy được cái phải tìm có mối liên hệ trực tiếp hoặc gián tiếp với cái đã cho Từ đó chỉ rõ được mối liên hệ tường minh, trực tiếp của cái phải tìm với cái đã cho Tức là tìm được lời giải Từ

đó ta thấy rằng tiến trình giải một bài tập vật lý, nói chung trải qua các bước: tìm hiểu đề bài; phân tích hiện tượng, quá trình vật lý trong bài tập để lập lập kế hoạch giải; trình bày lời giải; kiểm tra, biện luận kết quả Đây là bốn bước chung và khái quát mà học sinh cần phải thực hiện khi giải bất kì một bài tập vật lí nào Trong mỗi bước lại có thể chỉ ra một số hành động, thao tác cơ bản để thực hiện nó Vì vậy ta có thể xây dựng được một sơ đồ định hướng (SĐĐH) khái quát giải bài tập vật lý Sơ đồ này có thể bao gồm những giai đoạn, hành động sau:

a Tìm hiểu và tóm tắt đầu bài.

- Đọc kỹ đầu bài

- Ghi các đại lượng đã cho và cái phải tìm bằng các ký hiệu quen dùng

- Đổi đơn vị của các đại lượng đã cho về đơn vị phù hợp

- Vẽ hình hoặc sơ đồ, trên hình vẽ nên ghi rõ các yếu tố có liên quan đến bài tập.

Tìm hiểu đầu bài không phải chỉ là đọc đi đọc lại nhiều lần đầu bài, mà phải hiểu cặn kẽ và có thể phát biểu lại một cách ngắn gọn, chính xác dưới hình thức này hay hình thức khác Kết quả phản ánh mức độ hiểu đầu bài của học sinh

là việc dùng các kí hiệu để mã hoá đầu bài hay dùng hình vẽ để diễn đạt đầu bài

b Phân tích hiện tượng, quá trình vật lý và lập kế hoạch giải.

- Mô tả hiện tượng, quá trình Vật lý xảy ra nêu lên trong đầu bài

- Nêu ra các quy tắc, các định luật chi phối hiện tượng, quá trình đó Tức là tìm ra cách giải quyết nhiệm vụ bài tập

- Đưa ra những lập luận, biến đổi toán học cần thực hiện nhằm xác định được mối liên hệ giữa cái đã cho với cái phải tìm

Bước phân tích hiện tượng, quá trình Vật lý và lập kế hoạch giải là bước quan trọng nhất của quá trình giải một bài tập Vật lý Với bất kỳ bài tập nào, khi đã thiết lập được các mối liên hệ cơ bản có thể dẫn đến mối liên hệ giữa cái phải tìm với chỉ những cái đã cho trong đầu bài, tức là đã tìm được lời giải Đây cũng là bước khó khăn nhất trong toàn bộ quá trình giải bài tập vật lý Nó đòi hỏi người giải phải có một vốn liếng nhất định về Vật lý, phải nhớ lại nó, phải chọn lọc những vấn đề có liên quan đến bài tập Nói chung đối với một bài tập để giải nó có

vô số kiến thức liên quan, muốn lựa chọn được những kiến thức liên quan trực tiếp đến bài tập, có ích thật sự và có lý do đầy đủ thì cần phải có kiến thức về phương pháp giải bài tập Trong bước này để thiết lập mối liên hệ giữa cái phải tìm với những cái đã biết, người ta thường sử dụng phương pháp suy luận theo hướng phân tích hoặc tổng hợp, đồng thời cũng gọi tên cho cách giải bài tập theo phương pháp suy luận là giải bài tập bằng phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp

* Giải bài tập bằng phương pháp phân tích: Theo phương pháp này, xuất

phát điểm của suy luận là đại lượng cần tìm hoặc từ việc tìm kiếm các quy luật từ

đó cho phép tìm lời giải trực tiếp cho bài toán, khi phân tích bài toán, học sinh sẽ tìm ra quy luật đại lượng phải tìm với đại lượng khác, quá trình tiếp tục cho tới khi tìm ra được mối liên hệ giữa đại lượng phải tìm với đại lượng đã cho

11

Ví dụ : Vận dụng phương pháp phân tích để giải bài tập sau:

Đặt một vật cách thấu kính hội tụ 12cm, ta thu được ảnh ảo cao gấp ba lần vật Tính tiêu cự của thấu kính?

Giải: Theo công thức thấu kính: 1 1 1 f d + d dd

* Giải bài tập bằng PP tổng hợp: Theo PP này suy luận không bắt đầu từ

đại lượng cần tìm mà từ các đại lượng đã biết Dùng công thức liên hệ giữa các đại lượng này với các đại lượng khác chưa biết, ta tính được các đại lượng này Từ các đại lượng này và các công thức có liên quan ta tính được các đại lượng tiếp theo

Cứ như vậy cho tới khi ta tìm được các đại lượng cần tìm PP này đòi hỏi học sinh phải tính lần lượt các đại lượng trung gian nhờ dữ liệu đã cho và các công thức có liên quan trước khi tính đại lượng cần tìm Như vậy ngược lại với phương pháp phân tích việc giải bài tập không xuất phát từ đại lượng cần tìm

Theo phương pháp giải bài tập này ta có một lời giải rõ ràng, lôgíc, ngắn gọn Nhưng nhược điểm của phương pháp này là ở chỗ nó mang tính chất mò mẫm, có thể chỉ tìm ra các đại lượng trung gian hoặc cả các đại lượng trung gian, không giúp đi đến được kết quả cần tìm trong quá trình giải

Ví dụ : Giải bài tập trên theo phương pháp tổng hợp:

Thay d và d′ vào (2) ta tính được f = 18cm

Hai PP giải bài tập nói trên đều có những ưu, nhược điểm riêng Do đó cần phải phối hợp hai phương pháp này trong giải bài tập Trong một số trường hợp, ta thường phải vận dụng cảc hai PP phân tích và tổng hợp để giải một bài tập vật lý Muốn lập được kế hoạch giải một bài tập người ta sử dụng phương pháp phân tích Khi giải cụ thể bài toán thường sử dụng PP tổng hợp hoặc sử dụng mỗi PP ở một công đoạn

Muốn định hướng phương pháp dạy giải một bài tập vật lý đúng đắn, có hiệu quả cần nắm vững lời giải một bài tập vật lý thể hiện ở khả năng trả lời được câu hỏi: Việc giải bài tập này cần xác lập được những mối liên hệ cơ bản nào? Sự xác lập các mối quan hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lý gì? Vào điều kiện nào của bài toán? Sơ đồ tiến trình luận giải để từ những mối liên hệ

cơ bản đã xác lập được đi đến kết quả cuối cùng của gải bài tập như thế nào?

c Trình bày lời giải.

Việc trình bày lời giải có thể tiến hành theo hai cách:

* Theo phương pháp phân tích:

+ Viết phương trình biểu thị mối liên hệ giữa đại lượng cần tìm với các đại lượng khác

+ Sau đó viết các phương trình để tìm các đại lượng chưa biết trong các phương trình trên Có thể tính ngay ra kết quả bằng số hoặc dưới dạng tổng quát của các đại lượng chưa biết cần tìm

+ Thay giá trị của những đại lượng đã biết vào phương trình đầu để tính kết quả

* Theo phương pháp tổng hợp:

+ Viết các phương trình để tính các đại lượng chưa biết cần tìm Có thể tính luôn ra kết quả bằng số hoặc dưới dạng tổng quát của các đại lượng chưa biết đó

13

+ Viết phương trình biểu diễn mối liên hệ của đại lượng cần tìm với các đại lượng

đã biết và đã tìm được Thay các giá trị của các đại lượng đã biết để tính ra kết quả

Tuy nhiên cũng có bài tập mà mỗi phương pháp được áp dụng ở một công đoạn của quá trình trình bày lời giải:

+ Viết phương trình của các định luật và giải hệ phương trình có được để tìm ẩn số dưới dạng tổng quát, biểu diễn các đại lượng cần tìm qua các đại lượng đã cho

+ Thay giá trị của các đại lượng đã cho để tìm ẩn số

Ví dụ : Cho mạch điện (hình vẽ) E1 = 6V, E2 = 12V, điện trở trong không đáng kể

R1 = 0,9Ω, R2 = 2,1Ω, Rg =0,87Ω Xác định cường độ dòng điện chạy qua các điện trở

nguồn ta được:

UCD = 6 – 0,9I1 (3)

UCD = -12 + 2,1I2 (4)

+ Giải hệ bốn phương trình trên ta tính được I, I1, I2

d Kiểm tra và biện luận kết quả.

Cần chú ý các khâu:

- Kiểm tra trị số của kết quả: có đúng không? Vì sao? Có phù hợp với thực

tế không?

- Kiểm tra lại các phép tính

- Nếu có điều kiện có thể tìm lời giải khác Kiểm tra xem có còn con đường nào ngắn hơn không?

SĐĐH khái quát giải BTVL áp dụng được cho hầu hết các loại bài tập Đối với các bài tập định tính, không cần phải tính toán phức tạp, nhưng vẫn cần có sự suy luận lôgíc từng bước để đi tìm kết luận cuối cùng Trong trường hợp này ta cũng có thể mô hình hoá tiến trình luận giải bằng một sơ đồ khái quát như sau:

Nhờ mối liên hệ (1) rút ra được kết luận (a) Dựa trên kết luận (a) cùng với mối liên hệ (2) rút ra kết luận (b) Dựa vào kết luận (b) cùng với mối liên hệ (3) rút

ra kết luận cuối cùng (c)

Riêng đối với các bài tập thực nghiệm có các đặc điểm nghiên cứu thực nghiệm về một sự liên hệ phụ thuộc nào đó thì tiến trình giải quyết trải qua các bước sau:

- Bước thứ nhất: Xác định phương án thí nghiệm

- Bước thứ hai: Nắm vững những dụng cụ đo lường cần sử dụng

- Bước thư ba: Tiến hành thí nghiệm, ghi kết quả quan sát, đo

- Bước thứ tư: Xử lý kết quả

- Bước thứ năm: Kết luận về tính hiện thực của sự liên hệ phụ thuộc nghiên cứu

SĐĐH khái quát chỉ gồm những bước chung nhất của việc giải một bài tập vật lý Đối với một bài tập nào đó, cũng có thể xây dựng một hệ thống các hành động, thao tác cần thiết cụ thể hơn để giải Bản chỉ dẫn để hoàn thành các hành động cần thiết để giải một loại bài tập vật lý gọi là SĐĐH hành động giải bài tập vật lý

Ví dụ: SĐĐH hành động giải bài tập vật lý áp dụng định luật khúc xạ ánh

- Luận giải ra kết quả

SĐĐH giải BTVL có nhiều tác dụng đến việc phát huy TTC hoạt động nhận thức của học sinh SĐĐH khái quát, SĐĐH hành động chỉ đưa ra những chỉ dẫn là những phương hướng chung tìm kiếm lời giải bài tập Mặt khác mỗi chỉ dẫn chỉ

15

nêu ra cần phải làm gì, còn phải thực hiện các thao tác nào và theo trình tự nào trong mỗi hành động ấy, thì học sinh phải tự suy nghĩ tự giải quyết Do vậy, chúng vừa chỉ ra cách thức để HS có thể giải quyết được nhiệm vụ học tập làm giảm bớt khó khăn trong quá trình nắm vững kỹ năng giải bài tập, vừa không làm mất tính tích cực hoạt động nhận thức của HS trong quá trình giải quyết, mà trái lại HS phải hết sức nỗ lực, tích cực mới có thể hoàn thành nhiệm vụ Tiếp theo bốn bước chung để giải một BTVL, học sinh còn phải biết cách giải các bài tập đặc trưng cho các phần kiến thức khác nhau như: Các bài tập động học, các bài tập vận dụng định luật Niutơn, các bài tập vận dụng các định luật bảo toàn, các bài tập vận dụng các định luật chất khí, các bài tập điện học, quang học…Các bài tập này đều có các bước đặc trưng riêng của nó.

Ví dụ: Bài tập áp dụng định luật II Niutơn

- Vẽ hình, chọn hệ quy chiếu, phân tích các lực tác dụng lên vật (độ lớn, phương chiều, điểm đặt)

- Xác định hệ vật cần áp dụng các định luật Niutơn cho hệ

- Viết phương trình véc tơ của định luật II Niutơn

- Chiếu các phương trình véc tơ lên một phương nào đó để có phương trình đại số

- Giải các phương trình đại số để tìm các đại lượng cần tìm

2 Hướng dẫn học sinh thực hiện bước hai: phân tích hiện tượng và lập kế hoạch giải

Ở trên chúng ta đã nêu ra các bước chung để giải một BTVL và việc xác định các bước đặc trưng khi giải các bài tập ở các phần kiến thức khác nhau Trong giờ giải bài tập, GV phải thường xuyên và dần dần giúp HS nắm được và vận dụng trong quá trình làm một BTVL Tuy nhiên đây chỉ là sự hướng dẫn rất khái quát và trong nhiều trường hợp HS vẫn không thể giải được bài tập Vì vậy, để có căn cứ cho việc xác định PP hướng dẫn HS giải một BTVL cụ thể, người GV cần phân tích PP giải bài tập đó, chỉ ra được cấu trúc các thao tác, hành động cần thiết vừa

có tác dụng phát huy tính tích cực hoạt động nhận thức của học sinh, vừa giúp HS

dễ dàng tìm ra cách giải bài tập Tức là giáo viên phải lập được một bản chỉ dẫn

việc thực hiện các hành động, các thao tác cần thiết để giải bài tập đó Trong các bước của SĐĐH khái quát, bước phân tích hiện tượng và lập kế hoạch giải là quan trọng nhất và học sinh sẽ gặp nhiều kho khăn nhất.Tôi đã chỉ ra tương đối cụ thể các hoạt động cần làm ở bước hai Tuy nhiên, ở bước này, giáo viên vẫn cần phải tiếp tục hướng dẫn thì đa số học sinh mới có thể từng bước hoàn thành yêu cầu của

GV đã đặt ra Tuỳ thuộc vào đặc điểm của học sinh, mục tiêu của tiết học, điều kiện thời gian mà lựa chọn PP hướng dẫn học sinh phù hợp nhất

a Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn angôrit).

Hướng dẫn theo mẫu là sự hướng dẫn chỉ rõ cho học sinh những hành động

cụ thể cần thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt kết quả mong muốn Những hành động này được coi là những hành động sơ cấp, đơn giản học sinh phải nắm vững Kiểu hướng dẫn angôrrit không đòi hỏi học sinh phải tự mình tìm tòi xác định các hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hỏi HS chấp hành các hành động đã được giáo viên chỉ ra, cứ theo đó học sinh sẽ đạt được kết quả, sẽ giải được bài tập đã cho

Kiểu hướng dẫn angôrit đòi hỏi giáo viên cần phải phân tích một cách cụ thể việc giải bài toán để xác định được một cách trình tự, chính xác, chặt chẽ các hành động cần thực hiện để giải được bài toán

Kiểu hướng dẫn angôrit thường được áp dụng khi cần dạy cho HS phương pháp giải một loại bài tập điển hình nào đó ở đầu mỗi bài, mỗi phần, nhằm luyện cho HS nắm vững một công thức, một định luật mới, một đơn vị mới hay kỹ năng giải một loại bài toán đặc trưng nào đó

Ví dụ: Để rèn luyện cho học sinh kỹ năng giải bài tập áp dụng định luật II

Niutơn, để xác định gia tốc của vật trong chuyển động thẳng biến đổi đều trên mặt phẳng ngang dưới tác dụng lực F theo phương

ngang và hệ số ma sát giữa vật và mặt phẳng là

k, ta có thể hướng dẫn cho học sinh thực hiện

angôrit giải sau:

1, Chọn hệ trục toạ độ OXY ( Hình vẽ)

17

2, Phân tích các lực tác dụng lên vật: Vật chịu tác dụng của 3 lực: trọng lực

P, phản lực N, lực ma sát Fms, lực kéo F có phương, chiều, điểm đặt như (Hình vẽ)

3, Viết phương trình định luật II Niutơn cho vật:

a = − ms

(3)

5, Chiếu phương trình (1) lên phương OY: P – N = 0 hay P = N

6, Lực ma sát Fms = kN = kP (4)

7, Thay (4) vào (3) ta tính được a

Kiểu hướng dẫn angôrit có ưu điểm là nó đảm bảo cho HS giải được bài toán đã cho một cách chắc chắn, nó giúp cho việc rèn luyện kỹ năng giải bài toán của HS có hiệu quả Tuy nhiên, nếu việc hướng dẫn HS giải bài toán luôn luôn chỉ

áp dụng kiểu hướng dẫn angôrit thì HS chỉ quen chấp hành những hành động đã được chỉ dẫn theo một mẫu đã có sẵn Do đó, ít có tác dụng rèn luyện cho HS khả năng tìm tòi, sáng tạo Sự phát triển tư duy sáng tạo của HS bị hạn chế Việc truyền đạt cho HS angôrit giải một loại bài toán xác định có thể theo các cách sau đây:

+ Chỉ dẫn cho HS angôrit giải dưới dạng có sẵn, qua việc giải một bài toán mẫu giáo viên phân tích các PP giải và chỉ dẫn cho học sinh angôrit giải loại bài toán đó rồi cho học sinh tập áp dụng để giải các bài toán tiếp theo

+ Đối với những HS khá thì để tăng cường rèn luyện tư duy cho HS trong quá trình giải bài toán, người ta có thể lôi cuốn HS tham gia vào quá trình xây dựng angôrit chung để giải loại bài toán đã cho Thông qua việc phân tích những bài toán đầu tiên có thể yêu cầu học sinh tự vạch ra angôrit giải loại bài toán này rồi áp dụng vào việc giải những bài toán tiếp theo

Trong trường hợp học sinh yếu, học sinh chưa thể áp dụng được ngay angôrit đã được đưa ra cho học sinh thì giáo viên cần đưa ra những bài luyện tập riêng nhằm đảm bảo cho học sinh thực hiện được những chỉ dẫn riêng lẻ trong angôrit giải này, tức là đảm bảo cho học sinh nắm vững những hành động sơ cấp, tạo điều kiện cho học sinh có thể áp dụng được angôrit đã cho

b Hướng dẫn tìm tòi.

Hướng dẫn tìm tòi là hướng dẫn mang tính gợi ý cho học sinh suy nghĩ, tìm tòi, phát hiện cách giải quyết, giáo viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết,

tự xác định các hành động cần thực hiện để đạt được kết quả

Kiểu hướng dẫn này được áp dụng khi cần giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn để giải được bài toán, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy học sinh, tạo điều kiện cho học sinh tự lực tìm tòi cách gải quyết

Ưu điểm của kiểu hướng dẫn này là tránh được tình trạng giáo viên làm thay học sinh trong việc giải bài toán Nhưng vì kiểu hướng dẫn này đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm tòi cách giải quyết chứ không phải là học sinh chỉ việc áp dụng các hành động theo mẫu đã được chỉ ra, nên không phải bao giờ cũng có thể đảm bảo cho học sinh giải được bài toán một cách chắc chắn Khó khăn của kiểu hướng dẫn này là ở chỗ giáo viên phải hướng dẫn sao cho không được đưa học sinh đến chỗ chỉ việc thừa hành các hành động theo mẫu, nhưng đồng thời lại không thể là một

sự hướng dẫn quá khái quát khó giúp học sinh tìm được hướng giải Nó phải có tác dụng hướng tư duy của học sinh vào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cách gải quyết

Ví dụ: Cần hướng dẫn HS giải bài toán: Cho một lăng kính có chiết suất n =

1,5, tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC Chiếu tới mặt bên AB một chùm tia sáng song song với góc tới 300 Tính góc hợp bởi tia ló và tia tới?

Nếu GV định áp dụng kiểu hướng dẫn tìm tòi thì có thể hướng dẫn như sau:

Để xác định được góc hợp bởi tia tới và tia ló trước tiên ta phải làm gì? (HS: Vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính); Sử dụng định luật nào để vẽ? trong quá trình

vẽ đường đi của tia sáng phải chú ý đến hiện tượng gì? Sau khi vẽ được đường đi của tia sáng tiếp tục làm gì để xác định được góc hợp bởi tia tới và tia ló?

Sự gợi ý này giúp HS nghĩ đến việc áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng và hiện tượng phản xạ toàn phần để vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính, tiếp theo

đó từ hình vẽ HS nghĩ đến việc vận dụng các kiến thức về hình học và định luật khúc xạ ánh sáng để xác định góc lệch Việc hướng dẫn như vậy sẽ hướng sự suy nghĩ của HS vào phạm vi cần tìm tòi Nhưng HS vẫn phải tự tìm tòi chứ không

19

phải chỉ ghi nhận, tái tạo cái có sẵn Việc hướng dẫn này tạo điều kiện cho học sinh

tư duy tích cực, đáp ứng đòi hỏi phát triển tư duy cho học sinh trong quá trình giải bài tập Tuy nhiên có thể là học sinh vẫn chưa tự giải quyết được Trong trường hợp đó giáo viên sẽ giúp đỡ thêm

c Định hướng khái quát chương trình hóa.

Định hướng khái quát chương trình hoá cũng là sự hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho HS tự tìm tòi cách giải quyết, nhưng giúp HS ý thức được đường lối khái quát của việc tìm tòi giải quyết vấn đề và sự định hướng được theo các bước

dự định hợp lý Sự định hướng ban đầu đòi hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của HS Nếu HS không đáp ứng được thì sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hướng khái quát ban đầu, cụ thể hoá thêm một bước, bằng cách gợi ý thêm cho học sinh, để thu hẹp hơn phạm vi tìm tòi, giải quyết cho vừa sức học sinh Nếu học sinh vẫn không đủ sức tìm tòi, giải quyết thì sự hướng dẫn của giáo viên chuyển dần thành hướng dẫn theo mẫu để đảm bảo cho học sinh hoàn thành được một bước, sau đó tiếp tục yêu cầu học sinh tự lực tìm tòi giải quyết bước tiếp theo Nếu cần thì giáo viên giúp đỡ thêm Cứ như vậy cho đến khi giải quyết được vấn

đề đặt ra

Kiểu hướng dẫn này được áp dụng khi có điều kiện hướng dẫn tiến trình giải bài toán của HS, nhằm giúp cho HS tự giải được bài toán đã cho, đồng thời dạy

cho HS cách suy nghĩ để giải một bài toán Ví dụ: Các yêu cầu chung cần phải giải

quyết trong tiến trình giải bài toán vật lý nói chung là:

1, Đề bài cho gì? Yêu cầu gì?

2, Tình huống cho liên quan đến kiến thức nào? định luật nào? Từ đó có thể xác lập được mối liên hệ gì giữa cái đã cho với cái phải tìm như thế nào?

Nếu cần hướng dẫn theo kiểu khái quát chương trình hoá thì từ các bước chung như trên, GV hướng dẫn cho học sinh tự lực thực hiện một bước Nếu học sinh thực hiện được thì tiếp tục thực hiện bước hai Nếu HS không thực hiện được thì GV giúp đỡ cho HS thực hiện bước này Rồi lại để HS tiếp tục thực hiện bước hai…Cứ như thế cho đến khi giải quyết xong bài toán

Kiểu hướng dẫn này có ưu điểm là thực hiện được đồng thời các yêu cầu:

- Rèn luyện được tư duy của học sinh trong quá trình giải bài toán.

- Đảm bảo cho học sinh giải được bài toán đã cho

Tuy nhiên kiểu hướng dẫn này đòi hỏi GV phải theo sát tiến trình hoạt động giải bài tập của HS, giáo viên không chỉ đưa ra những lời hướng dẫn có sẵn mà cần kết hợp được việc định hướng với việc kiểm tra kết quả hoạt động của học sinh để điều chỉnh sự giúp đỡ phù hợp với trình độ của học sinh

Tóm lại: Để người học tích cực, tự lực suy nghĩ, hành động tiến tới giải quyết được bài tập, cách định hướng hữu hiệu là vừa sử dụng kiểu định hướng khái quát chương trình hoá vừa sử dụng hướng dẫn tìm tòi, hướng dẫn angôrit trong hướng dẫn HS giải bài tập Kiểu hướng dẫn định hướng khái quát chương trình hoá

để hướng dẫn HS giải bài tập theo bốn bước được sử dụng với tất cả các loại bài tập, trong mỗi bước sử dụng hướng dẫn tìm tòi để nâng cao TTC của HS Hướng dẫn angôrit được sử dụng khi giải các bài tập mẫu về một loại bài tập nào đó, nhằm củng cố kiến thức rèn kỹ năng giải bài tập, tạo tiền đề cho hoạt động nhận thức tích cực của học sinh và sử dụng trong các khâu của hướng dẫn giải bài tập theo SĐĐH khái quát khi cần thiết

III Tổ chức giờ giải BTVL cho học sinh.

Việc giải bài tập trên lớp là một khâu rất quan trọng trong cấu trúc của giờ học vật lí Nó chiếm một phần hoặc có khi cả giờ học

Các bài tập được giải có thể là các bài học sinh đã chuẩn bị trước, cũng có thể là các bài tập làm ngay sau khi học sinh vừa nghiên cứu kiến thức mới

1 Tổ chức giờ giải bài tập củng cố kiến thức mới.

Khi HS giải những bài tập này trên lớp cũng cần phải hướng dẫn theo SĐĐH khái quát, tức là hướng dẫn HS tìm hiểu đề bài, phân tích hiện tượng và lập kế hoạch giải, trình bày lời giải, kiểm tra và biện luận kết quả Vì đây là loại bài tập củng cố kiến thức mới học và rèn kỹ năng giải bài tập về loại kiến thức mới đó, nên khi hướng dẫn HS tìm lời giải cần chú ý nhiều hơn đến kiểu hướng dẫn angôrit Có nhiều cách tổ chức cho học sinh giải bài tập loại này Để phát huy tính tích cực của HS, dù GV trực tiếp giải hay cho một HS giải, mọi HS đều phải được huy động tham gia vào quá trình giải (theo những câu hỏi định hướng của giáo

21

viên) Tức là giáo viên cùng học sinh xây dựng một angôrit để giải bài tập Sau đó,

HS giải những bài tập cùng loại vào vở GV theo dõi lớp và kiểm tra sự làm việc của HS và giúp đỡ họ khi cần

2 Tổ chức giờ luyện tập giải bài tập vật lý.

Thời gian dành cho các bài tập củng cố kiến thức mới là rất ít vì chỉ là một phần của tiết học Với khoảng thời gian đó không thể rèn luyện cho HS những kỹ năng vững chắc về kiến thức đã học Trong khi đó cần dạy cho HS những bài tập phức tạp hơn, có liên quan đến nhiều kiến thức khác nhau - điều đó trong giờ nghiên cứu tài liệu mới không thể thực hiện được Vì vậy trong phân phối chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo trong mỗi chương của chương trình đều có dành

từ một đến vài tiết để luyện tập giải BTVL Mục đích chính của giờ học là làm cho

HS hiểu sâu sắc hơn những kiến thức đã học, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống sản xuất Cấu trúc của giờ luyện tập giải BTVL có thể gồm các bước sau:

- Kiểm tra sự chuẩn bị của HS về việc nắm vững lý thuyết và giải các bài tập được giao về nhà của học sinh GV giúp HS nhớ lại kiến thức cơ bản mới học cần luyện tập Phát biểu chính xác các định nghĩa, định luật, viết các công thức, chỉ

rõ ý nghĩa của các đại lượng trong công thức Điều chỉnh những sai lệch

- Hướng dẫn học sinh giải bài tập

- Khái quát hoá, hệ thống hoá kiến thức

- Giao bài tập về nhà: Các bài tập được giao về nhà cho học sinh ở đây là những bài tập tương tự các bài tập đã giải và các bài tập phức hợp có một vài yếu

tố mới lạ, để học sinh có điều kiện giải các BTVL một cách tích cực

Tổ chức giờ luyện tập giải BTVL có thể tiến hành theo hai hình thức sau:

- Giải bài tập trên bảng: Cho học sinh làm dưới sự hướng dẫn của giáo viên

và sự tham gia của các học sinh còn lại

Để có thể lôi cuốn cả lớp tích cực, chủ động trong hoạt động giải bài tập, phải cho cả lớp tham gia thảo luận, phân tích đề bài, nghiên cứu các dữ kiện, các

ẩn số, xác lập các mối quan hệ cơ bản để giải bài tập và thống nhất tiến trình các bước giải Sau đó mới gọi một hoặc một nhóm học sinh lên bảng trình bày lời giải,

các học sinh khác làm vào vở nháp rồi đối chiếu kết quả của mình với kết quả của học sinh trên bảng Với cách tổ chức giải bài tập như vậy, HS thực sự trở thành người trong cuộc, phải suy nghĩ tìm tòi đưa ra cách giải hoặc bình luận cách giải và tiến hành các công việc cụ thể của việc giải một BTVL Cách tổ chức này cũng kết hợp được sức mạnh cá nhân và sức mạnh tập thể, vì trong quá trình giải bài tập mỗi học sinh có thể gặp khó khăn ở một số khâu nào đó, qua thảo luận, trao đổi với tập thể lớp, GV HS có thể tự vượt qua khó khăn đó, đồng thời qua thảo luận mỗi

HS lại có điều kiện tự kiểm tra, đánh giá sản phẩm của mình, từ đó tự sửa chữa, hoàn chỉnh cả về kiến thức và cách thức hành động của bản thân Đó là những đặc trưng cơ bản của phương pháp dạy học tích cực hoá hoạt động nhận thức của học sinh

- Giải bài tập tự lực: HS tự làm bài tập vào vở của mình:

Sau khi đã nắm được phương pháp giải các bài tập cơ bản và đặc biệt là khi đã xây dựng được SĐĐH hành động giải bài tập thì việc giải các bài tập tương tự nên để học sinh tự giải Trong khi tự lực giải bài tập HS cần phải hết sức nỗ lực, tích cực mới hoàn thành được nhiệm vụ Tự lực giải bài tập sẽ giúp học sinh rèn luyện được

kỹ năng, kỹ xảo Mức độ tự lực và tích cực của học sinh phụ thuộc vào tính chất phức tạp của bài tập, vì vậy những bài tập này phải vừa sức và phù hợp với từng đối tượng Có thể cho mỗi học sinh hoặc một nhóm học sinh một hệ bài tập hoặc

cả lớp một hệ bài tập mà mức độ khó tăng dần và học sinh được tuỳ ý giải các bài tập khó Trong khi học sinh tự lực giải các bài tập, GV cần theo dõi, giúp đỡ từng học sinh khi gặp khó khăn Sự giúp đỡ này có thể thực hiện bằng cách trao đổi trực tiếp hoặc phát cho học sinh một phiếu hướng dẫn mà giáo viên đã dự đoán được khó khăn của học sinh và chuẩn bị sự chỉ dẫn phù hợp Không được làm mất tính

tự chủ của học sinh khi giúp đỡ Sau khi cả lớp đã giải xong, GV phân tích bài tập, thảo luận về các cách giải khác nhau của học sinh, và cuối cùng đưa ra đáp số chính xác

IV Minh họa: Phát huy tính tích cực hoạt động học tập của học sinh trong giờ giải bài tập vật lý của phần hai: Quang hình học - Vật lý 11 nâng cao.

Giáo án: LUYỆN GIẢI BÀI TẬP VỀ KHÚC XẠ VÀ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG

23

- Có kỹ năng vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để vẽ ảnh của vật tạo bởi

sự khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường

- Có kỹ năng vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng để xác định vị trí của ảnh của vật tạo bởi sự khúc xạ qua mặt phân cách giữa hai môi trường

- Có kỹ năng vận dụng hiện tượng phản xạ toàn phần và công thức xác định góc giới hạn phản xạ toàn phần để giải bài tập về hiện tượng này

- Kỹ năng phân tích tổng hợp

3 Thái độ.

-Tích cực tham gia giải bài tập dưới sự hướng dẫn của giáo viên

- Có thái độ nghiêm túc, trung thực, cẩn thận,cần cù trong học tập cũng như trong lao động sản xuất

- Chủ động vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn

- Giải các bài tập đã cho về nhà rút ra phương pháp giải từng loại bài tập đó

2 Giáo viên: Lập kế hoạch lên lớp

* Phân tích phương pháp giải các bài tập cụ thể

Bài 1 ( bài 3 trang 217 sgk).