SKKN những giải pháp để nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí lớp 8 phần chuyển động cơ học

Đây là một công việc khó khăn đối với giáoviên dạy ở trường THCS .Thực tế cho thấy kiến thức bồi dưỡng học sinhgiỏi vật lí 8 vượt rất xa kiến thức mà học sinh học trên lớp đặc biệt là ki

A PhÇn më ®Çu

1 Lý do cho đề tài

Đất nước Việt Nam bước vào thế kỷ 21 trong ánh sáng của một thờiđại mới Thời đại của sự phát triển như vũ bão của khoa học kỷ thuật, hiệntượng “Bùng nổ thông tin” và nhịp độ khẩn trương của cuộc sống xã hội điều đó cũng đặt ra cho ngành giáo dục một nhiệm vụ lớn là phải kịp thờiđào tạo ra những con người năng động, sáng tạo, giàu tri thức, biết làm chủ,thích ứng với mọi hoàn cảnh, mọi giai đoạn phát triển của xã hội

Dạy - học không chỉ dừng lại ở phạm vi bó hẹp trong nhà trường màđòi hỏi người học có trình độ hiểu biết cao Có khả năng tiếp cận nhiều mặt

để đáp ứng những yêu cầu thực tiễn xã hội ngày nay và trong tương lai Mộtvấn đề đặt ra đối với ngành giáo dục là “Đào tạo con người trở thành nhântài cho đất nước” Có kiến thức thực thụ, có khả năng tư duy sáng tạo, thunhận kiến thức, xữ lý tình huống để hoàn thiện hiểu biết của mình bằngchính năng lực

Điều đó muốn khẳng định rằng bồi dưỡng học sinh giỏi bậc THCSkhông những là việc làm đúng đắn mà còn là công việc có tầm quan trọngtrong nhà trường phổ thông Nó góp phần phát hiện bồi dưỡng để tiến tớiđào tạo một lực lượng lao động có phẩm chất, năng lực đặc biệt của xã hội,lao động sáng tạo nghệ thuật Nó kích thích cổ vũ mạnh mẽ ý thức tự giác,lòng say mê và ý chí vươn lên trong học tập, tu dưỡng của học sinh nóichung Nó còn là một việc làm thiết thực góp phần nâng cao trình độ chuyênmôn nghiệp vụ cho giáo viên

Bồi dưỡng học sinh giỏi là một quá trình phấn đấu trăn trở của ngànhgiáo dục Lệ Thủy nói chung, của các trường THCS nói riêng mà trong đómỗi đồng chí lãnh đạo và đội ngũ bồi dưỡng đóng vai trò chủ đạo, địnhhướng rất quan trọng Bởi vì mọi vướng mắc trong quá trình bồi dưỡng đềunảy sinh từ chính trường học và cách giải quyết tích cực nhất là mỗi tập thểnhà trường tự thân vận động theo mục tiêu định hướng của ngành Tuy thế,khi thực hiện nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi, do điều kiện hoàn cảnh, donhận thức ở mỗi địa bàn có khác nhau nên nãy sinh nhiều vấn đề cần suynghĩ, bàn cãi Trong nhà trường, đội ngũ giáo viên không đồng đều về trình

độ, kinh nghiệm bồi dưỡng còn hạn chế, một số môn giáo viên chưa đápứng đủ trình độ để bồi dưỡng

Vậy làm thế nào để công tác bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật Lýlớp 8 đạt được kết quả cao? Đây là một công việc khó khăn đối với giáoviên dạy ở trường THCS Thực tế cho thấy kiến thức bồi dưỡng học sinhgiỏi vật lí 8 vượt rất xa kiến thức mà học sinh học trên lớp đặc biệt là kiếnthức bỗ trợ toán học do đó việc học sinh tiếp thu bài là rất khó khăn

Trong nhiều năm tôi được nhà trường giao nhiệm vụ bồi dưỡng họcsinh giỏi môn Vật Lý lớp 8 Mặc dù kết quả chưa thỏa mãn sự mong muốn,song đó cũng là một thành công bước đầu cuốn hút hấp dẫn cho nên tôimạnh dạn đưa ra: "Những giải pháp để nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật Lí lớp 8 phần chuyển động cơ học" Qua đề tài này tôi

muốn trình bày những biện pháp bồi dưỡng nhằm nâng cao chất lượng họcsinh giỏi, và một phương pháp giải bài toán chuyển động mà học sinh ít sửdụng kiến thức toán nhất có thể Hy vọng rằng những kinh nghiệm nhỏ nàyphần nào giúp anh chị em đồng nghiệp tháo gỡ những vướng mắc về côngtác bồi dưỡng học sinh giỏi và giải quyết các dạng bài toán ở phần chuyểnđộng cơ học trở nên nhẹ nhàng hơn

2 Điểm mới của đề tài

Sáng kiến này chưa có ai nghiên cứu Đề tài này có điểm mới là: Giảiquyết các bài toán chuyển động theo phương pháp “vận tốc tương đối”, đểhọc sinh có thể giải bài toán vật lí ít sử dụng kiến thức toán nhất, nhằm nângcao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi môn vật lí lớp 8

3 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu thực trạng việc bồi dưỡng HSG - HSNK trong nhữngnăm qua ở trường THCS

- Phân loại một số dạng của bài tập chuyển động sử dụng phươngpháp “vận tốc tương đối” để giải quyết các dạng bài tập này

- Trên cơ sở nắm vững kiến thức học sinh có thế tự tin giải bài tậpnhanh hơn, có hiệu quả cao

4 Phạm vi và đối tượng nghiên cứu:

Do điều kiện thời gian và phạm vi của đề tài, tôi chỉ nghiên cứu -Biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí lớp 8 ở trườngTHCS

- Việc vận dụng phương pháp “ Vận tốc tương đối” trong việc giảiquyết một số dạng của bài tập chuyển động

B- PHẦN NỘI DUNG:

I CƠ SỞ LÝ LUẬN

Trong sự phát triển của xã hội, con người được xem là "vốn quýnhất", là "nguồn lực hàng đầu" cần được coi trọng, nuôi dưỡng và phát triểnkhông ngừng Mỗi con người là một cá thể có những nhu cầu hứng thú, thóiquen và năng lực riêng cần được tôn trọng và chú ý, nhất là trong việc giáodục để thực hiện thắng lợi sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đấtnước, cần giáo dục thế hệ trẻ thành những con người năng động, sáng tạo,

có năng lực giải quyết vấn đề, có lòng tự tin và tinh thần trách nhiệm muốnthế cần phải nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi

Nâng cao chất lượng mũi nhọn của từng bộ môn là góp phần nâng caochất lượng toàn diện của trường học đánh giá được năng lực dạy của thầy

và học của trò Do đó việc nâng cao chất lượng phải thực hiện đồng đều, có

sự chuẩn bị khoa học hợp lý Thể hiện từ khả năng truyền thụ của thầy và cơhội học tập , rèn luyện , tích lũy kiến thức của trò Nhờ vậy mà họ có khảnăng vận dụng lâu dài

Chất lượng qua hội thi học sinh giỏi là tiếng nói có tính thuyết phụcnhất trong việc nâng cao uy tín của nhà giáo và của nhà trường

Nâng cao chất lượng mũi nhọn học sinh giỏi nhằm kích thích, pháthuy được truyền thống hiếu học và thể hiện phong trào thi đua dạy tốt, họctốt trong nhà trường, góp phần huy động được các lực lượng tham gia vàocông tác giáo dục

Việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh là nhiệm vụ của từng nhàtrường mà cụ thể là từng nhà quản lí, từng giáo viên giảng dạy Năng khiếucủa học sinh nếu được phát hiện và bồi dưỡng sớm sẽ định hướng phát triển

và dần định hình trở thành những học sinh giỏi Ngược lại, mầm móng năngkhiếu của các em bị thui chột và ít có khã năng trở thành học sinh giỏi Tiến

sĩ Đào Duy Huân đã viết: “Chất xám là một tài nguyên quan trong bậc nhất của đất nước nhưng thứ tài nguyên quan trọng này chỉ tồn tại trong một khoảng thời gian nhất định của một đời người Không sử dụng nó, không phát huy nó rồi tự nó cũng biến mất.”

II CƠ SỞ THỰC TIỂN.

Thực tiễn cho thấy dạy - học bồi dưỡng là một hình thức chuyên sâu

So với chương trình dạy đại trà trên lớp thì bồi dưỡng nhằm giúp học sinhphát triển cao hơn kiến thức cấp học Lĩnh hội và vận dụng kiến thức để làm

các dạng bài tập nâng cao góp phần vào việc tư duy sáng tạo để tự khẳngđịnh mình.

Bồi dưỡng học sinh giỏi là công việc diễn ra thường xuyên hàng năm,

là công tác trọng tâm ở các nhà trường Kết quả của bồi dưỡng học sinh giỏiphản ánh trình độ quản lý chỉ đạo của ban giám hiệu cũng như chất lượngdạy và học của giáo viên và học sinh, nó tạo nên "thương hiệu" của mỗi mỗiđơn vị

Bằng phương pháp quan sát tôi đã nghi nhận được những nét cơ bản ởcác trường THCS nói chung và trường THCS tôi giảng dạy nói riêng vềtình hình bồi dưỡng học sinh giỏi

Đối với giáo viên :

Phần đông là giáo viên mới ra trường nên có ít kinh nghiệm giảng dạythực tế, do đó công tác bồi dưỡng học sinh giỏi của giáo viên chưa đáp ứngphần nào so với yêu cầu đặt ra Hầu hết đội ngũ giáo viên bồi dưỡng ở cáctrường là những hạt nhân tiêu biểu của các bộ môn Ngoài việc phải đảmnhận dạy đủ phần hành của mình 19 tiết/ tuần họ còn đựơc gắn trách nhiệmbồi dưỡng học sinh giỏi Vì thế, quá trình bồi dưỡng không tránh khỏinhững vướng mắc, cụ thể: Giáo viên không có đủ thời gian để đầu tư choviệc nghiên cứu tài liệu và vạch ra kế hoạch dạy học, Việc thống nhất nộidung, phương pháp, giới hạn bồi dưỡng học sinh giỏi còn lúng túng, gặpnhiều khó khăn về tài liệu và các văn bản hướng dẫn.Từ những nguyên nhân

đó dẫn đến việc day học bồi dưỡng khó có kết quả đồng đều

Đối với học sinh:

Việc chọn học sinh có năng khiếu để bồi dưỡng rất khó, số lượng họcsinh thì ít mà các môn thi lại nhiều

Học sinh vẫn chưa tích cực tham gia để bồi dưỡng Việc bồi dưỡnghọc sinh để dự thi các cấp quá nặng nề vì tính chất thời vụ mà gây ảnhhưởng nhiều đến sức khỏe của học sinh

Tài liệu tham khảo cũng ít, phương pháp học tập chưa phù hợp

Kiến thức cơ bản của môn học bồi dưỡng nhiều em nắm chưa chắc dovậy việc tiếp thu và rèn luyện kiến thức nâng cao còn chậm

Kiến thức bỗ trợ toán học của học sinh thường chưa được tốt, một sốkiến thức toán học sử dụng cho vật lí vượt chương trình toán học lớp 8

Một số bài toán chuyển động giải quyết theo phương pháp truyềnthồng (chọn trái đất làm vật mốc ) sử dụng quá nhiều kiến thức toán học xa

rời bản chất vật lí Sau đây tôi xin đưa ra một số biện pháp bồi dưỡng nângcao chất lượng học sinh giỏi Đồng thời đưa ra một cách giải các dạng toánchuyển động vận dụng phương pháp “vận tốc tương đối” để giúp cho giáoviên, học sinh giải quyết các dạng toán này một cách nhanh chống và hiệuquả

III Các biện pháp bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lý ở trường THCS

1- Tổ chức kiểm tra năng lực, năng khiếu của học sinh

Đây là công việc đầu tiên của người giáo viên dạy bồi dưỡng Mỗigiáo viên phải nắm được năng lực của từng học sinh trong đội tuyển: nănglực diễn đạt, năng lực cảm nhận, năng lực sáng tạo Công việc này đượctiến hành bằng cách giáo viên tổ chức cho học sinh làm bài kiểm tra tại lớp.Sau khi đã có bài giáo viên chấm chữa bài cho học sinh lấy kết quả, phânloại chất lượng học sinh để có kế hoạch bồi dưỡng

2- Kiểm tra khả năng nắm kiến thức cơ bản ở chương trình lớp 6,7.

Sở dĩ phải có bước này bởi một yêu cầu đối với học sinh giỏi là phảinắm vững kiến thức cơ bản cái gọi là phần ''Nền’’ từ đó giáo viên bồi dưỡngmới có cơ sở để nâng cao kiến thức cho các em Ngoài việc kiểm tra kiếnthức cơ bản của chương trình vật lí 6,7 giáo viên cần phải nắm bắt lại kiếnthức toán của số học sinh được chọn này Đây là biện pháp có tính phươngpháp, thậm chí gần như một nguyên tắc trong bồi dưỡng học sinh giỏi mônvật lí

3- Chuẩn bị phương tiện dạy học.

Chuẩn bị đầy đủ tài liệu tham khảo phù hợp với trình độ học sinh vàkhung chương trình: Các loại sách bài tập cơ bản, bài tập bổ trợ nâng caodưới nhiều hình thức , Sưu tầm các đề thi của những năm trước

4- Quá trình dạy bồi dưỡng.

Trước lúc dạy bồi dưỡng

Đầu tư nghiên cứu trọng tâm chương trình Vạch ra được mối liên hệgiữa các phần để có định hướng trong phương pháp giảng dạy

Tập trung nhiều thời gian nghiên cứu sách giáo khoa, sách nâng cao,xây dựng các chuyên đề và các dạng bài tập cơ bản để giảng dạy cho phùhợp

Giáo viên phải tìm ra các phương pháp giải bài toán phù hợp nhất vớiđối tượng học sinh tham gia bồi dưỡng ( Đây cũng chính là yếu tố quyếtđịnh đến thành bại của đội tuyển)

Ví dụ: Trong Phần chuyển động cơ học Cần phân tách ra các chuyên

đề , Tìm cách giải các bài toán trong chuyên đề một cách dễ dàng nhất đểphù hợp khả năng lĩnh hội của học sinh từ thấp lên cao

PHẦN I : CƠ HỌC CHỦ ĐỀ 1: CHUYỂN ĐỘNG A/ CHUYỂN ĐỘNG THẲNG ĐỀU-VẬN TỐC

I/- Lý thuyết :

1/- Chuyển động đều và đứng yên :

- Chuyển động cơ học là sự thay đổi vị trí của một vật so với vật khácđược chọn làm mốc

- Nếu một vật không thay đổi vị trí của nó so với vật khác thì gọi làđứng yên so với vật ấy

- Chuyển động và đứng yên có tính tương đối (Tuỳ thuộc vào vậtchọn làm mốc)

- Là đại lượng cho biết mức độ nhanh hay chậm của chuyển động đó

- Trong chuyển động thẳng đều vận tốc luôn có giá trị không đổi

- Vận tốc cũng có tính tương đối Bởi vì : Cùng một vật có thể chuyểnđộng nhanh đối với vật này nhưng có thể chuyển động chậm đối với vậtkhác ( cần nói rõ vật làm mốc )

V = Trong đó :

V: là vận tốc Đơn vị : m/s hoặc km/hS: là quãng đường Đơn vị : m hoặc km t: là thời gian Đơn vị : s ( giây ), h ( giờ )II/- Phương pháp giải :

Một số công thức tính vận tốc tương đối cụ thể:

Chuyển động xe (tàu ) so với tàu:

vxt = vx + vt

Trong đó:

+ vxt là vận tốc của xe so với tàu+ vxđ (hoặc vx) là vận tốc của xe so với đường ray+ vtđ (hoặc vt) là vận tốc của tàu so với đường

Khi hai vật chuyển động cùng chiều:

vxt = vxđ - vtđ hoặc vxt = vx - vt ( nếu vxđ > vtđ ;

vx > vt)

vxt = vtđ - vxđ hoặc vxt = vt - vx ( nếu vxđ < vtđ ;

vx < vt)

BÀI TOÁN GẶP NHAU

a/- Nếu 2 vật chuyển động ngược chiều :

Ví dụ 1 : hai người xuất phát cùng một lúc từ 2 điểm A và B cách

nhau 60km Người thứ nhất đi xe máy từ A đến B với vận tốc v1 = 30km/h.Người thứ hai đi xe đạp từ B ngược về A với vận tốc v2 = 10km/h Hỏi saubao lâu hai người gặp nhau ? Xác định chổ gặp đó ? ( Coi chuyển động củahai xe là đều )

Sử dụng phương pháp truyền thống ( chọn trái đất làm vật mốc ) để giải

Ta có:

S1 = V1 t1  S1 = 30t S2 = V2 t2 S2 = 10t

Do hai xe chuyển động ngược chiều nên khi gặp nhau

S = 30t + 10t

60 = 30t + 10t  t = 1,5hVậy sau 1,5 h hai xe gặp nhau

Lúc đó : Quãng đường xe đi từ A đến B là :

S1 = 30t = 30.1,5 = 45km Quãng đường xe đi từ B đến A là :

S2 = 10t = 10.1,5 = 15km Vậy vị trí gặp nhau tại G cách A : 45km hoặc cách B : 15km

Sử dụng phương pháp vận tốc tương đối để giải bài toán gặp nhau trên

Chọn xe xuất phát từ A đến B làm vật mốc (xe 1) thì vận tốc tươngđối của xe 2 đối với xe 1 là V2’ = V1 + V2 = 30 +10 = 40 km/h

Khi đã chọn xe 1 làm vật mốc thì ta xem xe 1 đứng yên còn xe 2chuyển động với vận tốc tương đối V2’ đến gặp xe 1 Vậy thời gian mà xe 2đến gặp xe 1 là

t = S/V2’ = 60/40 = 1,5 h

Lúc đó : Quãng đường xe đi từ A đến B là :

S1 = 30t = 30.1,5 = 45km Quãng đường xe đi từ B đến A là :

S2 = 10t = 10.1,5 = 15kmVậy vị trí gặp nhau tại G cách A : 45km hoặc cách B : 15km

b/- Nếu 2 vật chuyển động cùng chiều :

Ví dụ 1 : Hai vật xuất phát từ A và B cách nhau 400m chuyển động

cùng chiều theo hướng từ A đến B Vật thứ nhất chuyển động đều từ A vớivận tốc 36km/h Vật thứ hai chuyển động đều từ B với vận tốc 18km/h Saubao lâu hai vật gặp nhau ? Gặp nhau chổ nào ?

Sử dụng phương pháp truyền thống ( chọn trái đất làm vật mốc ) để giải

GiảiGọi S1, v1, t1 là quãng đường, vận tốc , thời gian vật đi từ A

Gọi S2, v2, t2 là quãng đường, vận tốc , thời gian vật đi từ B

Gọi G là điểm gặp nhau Gọi S là khoảng cách ban đầu của hai vật

Do xuất phát cùng lúc nên khi gặp nhau thời gian chuyển động là : t1 = t2 = t

a/-Ta có : S1 = V1 t S1 = 10.t (1)

S2 = V2 t  S2 = 5.t (2)

Do chuyển động cùng chiều nên khi gặp nhau :

S = S1 – S2 = 400 (3)Thay (1), (2) vào (3) ta được : t = 80sVậy sau 80s hai vật gặp nhau

b/- Quãng đường vật từ A đi được là :

S1 = v1.t = 10.80 = 800m

Quãng đường vật từ B đi được là :

S2 = v2.t = 5.80 = 400m

Vậy vị trí gặp nhau tại G cách A : 800m hoặc cách B : 400m

Sử dụng phương pháp vận tốc tương đối để giải quyết bài toán gặp nhau

Chọn xe xuất phát từ B đến A làm vật mốc (xe 2) thì vận tốc tươngđối của xe 1 đối với xe 2 là V1’ = V1 - V2 = 36 -18 = 18 km/h = 5 m/s

Khi đã chọn xe 2 làm vật mốc thì ta xem xe 2 đứng yên còn xe 1chuyển động với vận tốc tương đối V1’ đến gặp xe 2 Vậy thời gian mà xe 1đến gặp xe 2 là

Vậy vị trí gặp nhau tại G cách A : 800m hoặc cách B : 400m

Ví dụ 2 : Hai người chuyển động đều, khởi hành cùng một lúc Người

thứ nhất khởi hành từ A với vận tốc V1, người thứ hai khởi hành từ B vớivận tốc V2 ( V2< V1), AB dài 20km Nếu hai người đi ngược chiều thì sau 12phút thì gặp nhau Nêu đi cùng chiều thì sau 1h người thứ nhất đuổi kịpngười thứ hai Tính vận tốc của mỗi người

HD:(Sử dụng phương pháp vận tốc tương đối)

Chọn người hai làm vật mốc vận tốc tương đối của người 1 so vớingười 2 sẽ là:

V1’ = V1 + V2 ( khi hai người chuyển động ngược chiều)V1’’ = V1 - V2 ( khi hai người chuyển động cùng chiều )Theo bài ra ta có

phút khoảng cách của hai xe giảm 25km Nếu đi cùng chiều thì sau bao lâukhoảng cách giữa chúng thay đổi 5km?

HD:(Sử dụng phương pháp vận tốc tương đối)

Chọn người hai làm vật mốc vận tốc tương đối của người 1 so vớingười 2 sẽ là:

V1’ = V1 + V2 ( khi hai người chuyển động ngược chiều)V1’’ = ( khi hai người chuyển động cùng chiều )

BÀI TOÁN TÀU HỎA.

Ví dụ 1 : Một đoàn tàu thứ nhất dài 900m, chuyển động đều với vận

tốc 36km/h Đoàn tàu thứ hai dài 600m, chuyển động đều với vận tốc 20m/schạy song song với đoàn tàu thứ nhất Hỏi thời gian mà một hành khách ởđoàn tàu này nhìn thấy đoàn tàu kia qua trước mắt mình ? Giải bài toántrong hai trường hợp

a) Hai đoàn tàu chạy cùng chiều

b) Hai đoàn tàu chạy ngược chiều

HD :(Sử dụng phương pháp vận tốc tương đối)

Gọi V1, V2 lần lượt là vận tốc của tàu 1, tàu 2 khi chọn mặt đất làmvật mốc

V1= 36km/h = 10m/s ; V2 = 20m/s

TH1: Người trên đoàn tàu 1

Chọn tàu 1 làm vật mốc vận tốc tương đối của tàu 2 so với tàu 1 làV2’ = V1+ V2 = 10+ 20 = 30 m/s ( Khi hai tàu chạy ngược chiều)

V2” = V2 - V1 =20-10 = 10 m/s ( Khi hai tàu chạy cùng chiều)

Vì đã chọn tàu 1 làm vật mốc ta xem tàu1 đứng yên còn tàu 2 chuyểnđộng với vận tốc tương đối V2’ và V2’’ so với tàu 1

Quảng đường mà tàu 2 đi để vượt qua tầm mắt hành khách ngồi trêntàu 1 chính là độ dài của tàu 2

Khi hai tàu chuyển động cùng chiều

T = S2/V2” = = 60 (s)Khi hai tàu chuyển động ngược chiều

T = S2/V2’ = = 20 (s)

TH2: Người trên đoàn tàu 2

Chọn tàu 2 làm vật mốc vận tốc tương đối của tàu 1 so với tàu 2 làV1’ = V1+ V2 = 10+ 20 = 30 m/s ( Khi hai tàu chạy ngược chiều)

V1” = V2 - V1 =20-10 = 10 m/s ( Khi hai tàu chạy cùng chiều)

Vì đã chọn tàu 2 làm vật mốc ta xem tàu2 đứng yên còn tàu 1chuyểnđộng với vận tốc tương đối V1’ và V1’’ so với tàu 2

Quảng đường mà tàu 1 đi để vượt qua tầm mắt hành khách ngồi trêntàu 2 chính là độ dài của tàu 1