Sáng kiến kinh nghiệm Phân loại và hướng dẫn học sinh THCS làm bài tập vật lý

Những tiết lý thuyết, thực hành cũng như tiết bài tập GV phải chuẩn bị chu đáo bài dạy, hướng dẫn HS chuẩn bị bài theo ý định của GV, có như vậy giáo viên mới cảm thấy thoải mái trong gi[r]

A MỞ ĐẦU

I Lý do chọn đề tài :

Trong quá trình dạy học vật lý thì bài tập vật lý được hiểu là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy luận logic của những phép toán

và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật, các phương pháp vật lý Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài tập đối với học sinh Sự tư duy một cách tích cực luôn luôn là việc vận dụng kiến thức đã học để giải bài tập

Trong quá trình dạy học môn vật lý, các bài tập vật lý có tầm quan trọng đặc biệt Hiện nay để việc thực hiện tốt chương trình sách giáo khoa mới và dạy học theo phương pháp đổi mới có hiệu quả thì việc hướng dẫn học sinh biết phân loại, nắm vững phương pháp và làm tốt các bài tập trong chương trình sách giáo khoa đã góp phần không nhỏ trong việc thực hiện thành công trong công tác dạy học theo phương pháp đổi mới

§èi víi häc sinh trung học cơ sở, vấn đề giải và chữa các bài tập gặp không

ít khó khăn vì học sinh không nắm vững lí thuyết và kỹ năng vận dụng kiến thức vật

lí Vì vậy các em giải một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được Có thể có nhiều nguyên nhân:

— Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập vật lí

— Chưa xác định được mục tiêu giải bài tập là tìm ra từ câu hỏi, điều kiện của bài toán, xem xét các hiện tượng vật lí nêu trong bài tập để từ đó nắm vững bản chất vật lí, tiếp theo xác định được mỗi liên hệ cái đã cho và cái phải tìm Xuất phát từ

những lý do trên nên tôi quyết định chọn đề tài: “Phân loại và hướng dẫn học sinh THCS làm bài tập vật lý’’để làm đề tài nghiên cứu.

II. Mục đích và phương pháp nghiên cứu

1 Mục đích nghiên cứu:

— Hướng dẫn học sinh phân loại các dạng bài tập vật lý

— Giúp học sinh biết cách suy luận logic khi đứng trước một bài tập hay một hiện tượng vật lý, để giải được bài tập một cách đúng đắn nhất

2 Phương pháp nghiên cứu :

Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phương pháp sau :

— Phương pháp điều tra giáo dục

— Phương pháp quan sát sư phạm

— Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh

— Phương pháp mô tả

3 Giới hạn của đề tài:

Học sinh trường THCS Nguyễn Văn Đừng

III Kế hoạch thực hiện:

Đề tài thực hiện từ tháng 9 năm 2011 đến tháng 2 năm 2012

B PHẦN NỘI DUNG

I. Cơ sở lý luận

Phương pháp dạy học là một bộ phận hợp thành của quá trình sư phạm nhằm đào tạo thế hệ trẻ có tri thức khoa học, về thế giới quan và nhân sinh quan, thói quen và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tế

Phương pháp dạy học có mối liên hệ biện chứng với các nhân tố khác của quá trình dạy học Những phương pháp dạy học phải thống nhất biện chứng giữa việc giảng dạy của giáo viên với việc học tập của học sinh Đồng thời góp phần có hiệu quả vào việc thực hiện tốt các khâu của quá trình dạy học Xác định kế hoạch giáo dục, giáo dưỡng, phát triển bộ môn một cách nhịp nhàng, cụ thể hoá nhiệm vụ dạy học trên cơ sở đặc điểm của học sinh, điều chỉnh kế hoạch dạy học cho sát với diễn biến thực tế, tổ chức và hướng dẫn học sinh học tập ở trên lớp cũng như ở nhà phù hợp với dự định sư phạm

Đối với môn vật lý ở trường trung học cơ sở, bài tập vật lý đóng một vai trò hết sức quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lý là một hoạt động dạy học, là một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên vật

lý trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh, vì thế đòi hỏi người giáo viên và cả học sinh phải học tập và lao động không ngừng Bài tập vật lý sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn những qui luật vật lý, những hiện tượng vật lý Thông qua các bài tập ở các dạng khác nhau tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc hoàn thiện và trở thành vốn riêng của học sinh Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh phân tích, tổng hợp khái quát hoá để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải quyết giúp phát triển tư duy và sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy nghĩ, suy luận Nên bài tập vật lý gây hứng thú học tập cho học sinh

II. Cơ sở thực tiển

Phần lớn học sinh của trường THCS Nguyễn Văn Đừng là học sinh thuộc vùng sâu, gia đình của các em đa số còn gặp nhiều khó khăn trong cuộc sống nên các em ít có cơ hội tiếp xúc nhiều với sách báo, tài liệu tham khảo Phần nữa, gia đình thiếu quan tâm đến việc học của con em và bản thân một số học sinh chưa có nhận thức đúng về mục đích học tập Hiện nay nhà trường và học sinh có đầy đủ phương tiện để học tập nhưng khả năng tính toán, đặc biệt việc giải bài tập vật lý còn rất yếu, cũng như khả năng lập luận để trả lời câu hỏi, giải thích hiện tượng vật

lý còn thiếu sót, chưa chặt chẽ Thiết nghĩ đây là đề tài nghiên cứu rất chính đáng

nó đáp ứng nhu cầu rất cần thiết cho mục tiêu giáo dục trong thời đại hiện nay

III. Thực trạng của việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lý tại

trường THCS Nguyễn Văn Đừng

1 Thuận lợi.

— Trường được sự quan tâm của các ngành các cấp, được trang bị cơ sở vật chất đầy đủ Hiện có 13 phòng học bộ môn, trong đó có 10 phòng khá hoàn thiện Giáo viên học sinh được dạy và học theo mô hình phòng hoc bộ môn Phòng học

sạch sẽ đúng qui cách, có đồ dùng đầy đủ cho các khối lớp

— Đa số học sinh đều có sách giáo khoa, sách bài tập

2 Khó khăn

 Về học sinh:

Chưa nắm vững kiến thúc vật lý, do có nhiều dạng bài tập nhưng không có điều kiện giải bài tập nhiều trên lớp

— Chưa biết vận dụng lý thuyết để giải nhiều dạng bài toán khác nhau

— Kỹ năng biến đổi, tính toán, giải toán của đa số học sinh còn yếu

 Về giáo viên:

Không có nhiều thời gian giải bài tập trên lớp

 Về phân phối chương trình

Số tiết giải bài tập trên lớp quá ít, không giúp cho học sinh rèn luyện được trí tưởng tượng và kĩ năng giải bài tập vật lý

 Về kỹ năng :

Học sinh biết tiến hành các thí nghiệm kiểm tra hay thí nghiệm nghiên cứu

để rút ra kiến thức, vận dụng được các công thức để giải bài tập.Tuy nhiên, trong quá trình giảng dạy môn vật lý giáo viên luôn sử dụng phương pháp chia nhóm, học sinh thảo luận và tìm ra kết quả Giáo viên thường kết luận đúng, sai và không hướng dẫn gì thêm Do đó việc giảng dạy vật lý nhất là bài tập sẽ không đạt được kết quả cao Vì trong lớp sẽ có nhiều đối tượng: giỏi, khá, trung bình, yếu, kém nên khả năng tư duy cũng khác nhau Đối với học sinh yếu, kém hay trung bình, không thể tư duy kịp và nhanh như học sinh khá, giỏi, các em chưa thể kịp hiểu ra vấn đề Nhất là khi thảo luận nhóm, giáo viên lại hạn chế thời gian hoặc thi xem nhóm nào đưa ra kết quả nhanh nhất, thường các kết quả này là tư duy của các học sinh khá, giỏi trong nhóm

Vì thế nếu giáo viên không chú trọng đến việc phân loại và hướng dẫn học sinh phương pháp giải bài tập vật lý thì học sinh sẽ đoán mò không nắm vững được kiến thức trong chương

IV Các biện pháp giải quyết vấn đề

Có thể có nhiều cách phân loại bài tập vật lí Người ta có thể phân ra theo nhiều loại bài tập Cơ- Nhiệt- Điện… Nhưng có rất nhiều bài tập có cả Cơ, nhiệt, điện,…thì ta gọi là bài tập tổng hợp, bài tập có nội dung lịch sử, nội dung thực tế,

có bài lại giống như một câu hỏi không có số liệu cụ thể Tuy nhiên ta vẫn căn cứ vào dấu hiệu của từng loại, ý nghĩa vai trò của từng loại để xếp thành các dạng bài tập sau

1 Dạng bài tập định tính hay bài tập câu hỏi:

Đó là những bài tập vật lý mà khi giải học sinh không cần tính toán hay chỉ làm những phép toán đơn giản có thể nhẩm được

Bài tập định tính có tầm quan trọng đặc biệt vì nhiều bài tập tính toán có thể giải được phải thông qua những bài tập định tính Vì vậy việc luyện tập, đào sâu kiến thức và mở rộng kiến thức của học sinh về một vấn đề nào đó cần được bắt đầu

từ bài tập định tính Đây là loại bài tập có khả năng trau dồi kiến thức và tạo hứng thú học tập của học sinh

Để giải quyết được bài tập định tính đòi hỏi học sinh phải phân tích được bản chất của các hiện tượng vật lý Với các bài tập định tính ta có thể chia ra là hai loại: Loại bài tập định tính đơn giản và loại bài tập định tính phức tạp

 Loại bài tập định tính đơn giản:

— Giải bài tập định tính đơn giản học sinh chỉ cần vận dụng một hai khái niệm

hay định luật đã học là có thể giải quyết được dạng bài tập này nên dùng để củng

cố, khắc sâu khái niện hay định luật như các ví dụ sau :

Ví dụ1: Chiếu một tia sáng lên một gương phẳng ta thu được một tia phản xạ tạo

với tia tới một góc 40 0 Tìm giá trị của góc tới

A 200

B 800

C 400

D 600

Hãy chọn đáp án Đúng

Với câu hỏi này học sinh khi nắm vững định luật phản xạ ánh sáng sẽ dễ dàng trả lời được

+ (Đáp án A là đúng )

Ví dụ 2: Treo một vật vào lò xo Vì sao vật đứng yên?

A.Vì vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi

B Vì vật chỉ chịu tác dụng của trọng lực

C Vì vật chịu tác dụng của hai lực cân bằng là trọng lực và lực đàn hồi

D Vì không có lực nào tác dụng lên vật

Hãy chọn đáp án Đúng

+ ( Đáp án đúng là C)

Ví dụ 3: Định luật Jun-lenxơ cho biết điện năng biến đổi thành :

A Cơ năng B Năng lượng ánh sáng

C Hoá năng D Nhiệt năng

Hãy chọn đáp án đúng ?

Với bài tập này giáo viên nên đưa ngay sau khi học sinh học xong định luật Jun-lenxơ

+ (Đáp án D là đúng )

Ví dụ 4: Muốn đo khối lượng riêng của một hòn bi thủy tinh ta dùng những dụng

cụ gi?

A Chỉ cân dùng một cái cân

B Chỉ cần dùng một lực kế

C Chỉ cần dùng một cái bình chia độ

D Chỉ cần dùng một cái cân và một cái bình chia độ

Hãy chọn đáp án đúng ?

+ (Đáp án D là đúng )

 Dạng bài tập định tính phức tạp :

Đối với các bài tập dạng định tính phức tạp thì việc giải các bài tập này là giải một chuỗi các câu hỏi định tính Những câu hỏi này đòi hỏi học sinh phải dựa vào việc vận dụng một định luật vật lý, một tính chất vật lý nào đó Khi giải các bài tập định tính phức tạp này ta thường phân tích ra ba giai đoạn :

+ Phân tích điều kiện câu hỏi

+ Phân tích các hiện tượng vật lý mô tả trong câu hỏi, trên cơ sở đó liên hệ với định luật vật lý, định nghĩa, một đại lượng vật lý hay một tính chất vật lý liên quan + Tổng hợp các điều kiện đã cho và kiến thức tương ứng để giải

Ví dụ 1: Có hai dây dẫn một bằng đồng, một bằng nhôm, cùng chiều dài và cùng tiết

diện ở cùng một điều kiện Hỏi nếu mắc hai dây đó nối tiếp vào mạch điện thì khi

có dòng điện đi qua, nhiệt lượng toả ra ở dây nào là lớn hơn?

+ Đây là một câu hỏi khó, đòi hỏi học sinh phải tư duy vận dụng các kiến thức

đã học trong chương để giải quyết, nên giáo viên có thể đưa ra một số câu hỏi gợi ý

để học sinh suy nghĩ và giải quyết lần lượt :

+ Giáo viên có thể hướng bằng cách đưa ra một số câu hỏi sau :

Hoạt động của giáo viên

- GV : Yêu cầu học sinh nhắc lại định

luật Jun-lenxơ, công thức

Hoạt động của học sinh

- HS : Học sinh phải nêu được định luật

Jun-lenxơ

- GV : Ta có thể nói gì về thời gian

dòng điện chạy qua hai dây dẫn?

- GV : Ta có thể nói gì về cường độ

dòng điện qua hai dây dẫn

- GV : Điện trở của hai dây này như thế

nào ? Chúng phụ thuộc vào yếu tố nào?

- GV: So sánh chiều dài hai dây, tiết

diện của hai dây

- GV: Nhiệt độ hai dây trước khi mắc

vào mạch ?

- GV : So sánh điện trở xuất của nhôm

và đồng

Q=I2 R t

- HS: Thời gian dòng điện chạy qua hai

dây dẫn là như nhau

- HS : Vì nối tiếp nên cường độ dòng

điện qua dây đồng và dây nhôm và bằng nhau

- HS: Điện trở hai dâynày tỉ lệ thuận với

chiều dài tỉ lệ nghịch với tiết diện và phụ thuộc bản chất dây dẫn và nhiệt độ

- HS : bằng nhau

- HS : bằng nhau

- HS: nhôm >đồng

+ Trên đây là một số câu hỏi gợi ý phân tích giúp các đối tượng học sinh yếu, trung bình, có thể tìm ra câu trả lời giải nhanh chóng và dễ hiểu sau đó giáo viên có thể đưa ra câu hỏi mang tính tổng hợp

GV: Dây nào có điện trở lớn hơn :

HS : Dây nhôm

GV : Dây nào có nhiệt lượng toả ra lớn hơn khi có dòng điện chạy qua ?

HS: Dây nhôm vì cùng cường độ dòng điện, trong cùng một khoảng thời gian nên

nhiệt lượng toả ra nhiều hơn ở dây có điện trở lớn hơn

+ Trên cơ sở đó ta có thể dần dần trang bị cho học sinh phương pháp suy nghĩ logic và lập luận có căn cứ

2 Dạng bài tập tính toán :

- Đó là dạng bài tập muốn giải đựơc phải thực hiện một loạt các phép tính

- Để làm tốt loại bài tập này giáo viên cần hướng dẫn học sinh đọc kỹ đề, tìm hiểu ý nghĩa thuật ngữ mới (nếu có), nắm vững các dữ kiện đâu là ẩn số phải tìm

- Phân tích nội dung bài tập, làm sáng tỏ bản chất vật lý của các hiện tượng mô

tả trong bài tập

- Xác định phương pháp giải và vạch ra kế hoạch giải bài tập

Ví dụ 1: Một hộp sữa ông Thọ có khối lượng 397g và thể tích 320cm3 Hãy tính khối lượng riêng của sữa trong hộp theo đơn vị kg/ m3

+ Hướng dẫn học sinh ghi cho biết :

m= 397g

= 0,397kg

V= 320cm3

= 0,000320m3

Hỏi

D = ?

-GV: Bài toán cần tìm gì?

-GV: Tính khối lượng riêng

của sữa bằng công thức nào?

- GV: Đơn vị tính có phù hợp

chưa? Khi tóm tắt cần phải làm gi ?

- GV: Hãy áp dụng để tìm D

-HS:Tìm khối lượng riêng (D) -HS: D= m/v

-HS: Đổi đơn vị

m = 397/1000 = 0,397kg

v = 320/1000000 = 0,000320m3

-HS: D = m /v= 0,397 kg/ 0,000320m3

= 120,6kg/ m3

Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ Trong đó R1=5 Khi đóng khoá K,vôn kế chỉ 6V, Ampe kế chỉ 0,5A

a Tính điện trở tương đương của đoạn mạch?

b Tính điện trở R2?

A V

K

R1=5

UV=6V

IA=0,5A

R1nt R2

a,RAB?

b,R2=?

-GV: Mạch điện trên cho chúng ta

biết những gì?

-GV: Ta có thể tính điện trở toàn

mạch AB như thế nào?

-GV: Ta có thể tính điện trở R2 như thế nào ?

-HS:R1=5, UV=6V,IA=0,5A,R1nt

R2

-HS: áp dụng định luật ôm: I=

R U

 RAB=

I

U

5 ,

0 6  ()

- HS: Vận dụng công thức tính điện

trở tương đương của mạch nối tiếp

ta có:

Rtđ=R1+R2 =>R2=Rtđ-R1

R2=12-5=7 

Ví dụ 3: Đặt vật AB cao 12cm vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ

(A nằm trên trục chính) và cách thấu kính 24cm thì thu được một ảnh thật cao 4cm Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính và tính tiêu cự của thấu kính

*Hướng dẫn học sinh phân tích bài toán , sau đó tổng hợp lại rồi giải

- Để hướng dẫn HS phân tích, tìm hiểu bài toán phải cho HS đọc kỷ đề ,ghi tóm tắt sau đó vẽ hình

Cho biết:

TK hội tụ

AB = 12cm; OA = 24cm

A'B' = 4cm(ảnh thật)

OA' = ?

OF = OF' = ?

-Hướng dẫn học sinh phân tích bài toán:

*Muốn tính OA' ta cần xét các yếu tố nào?

( OAB ~ OA'B')   OA' =

*Muốn tính OF' = f ta phải xét hai tam giác nào đồng dạng với nhau?

( OIF' ~ A'B'F') 

*OI như thế nào với AB; F'A' = ?

-Hướng dẫn HS giải theo cách tổng hợp lại:

Tìm OA'  F'A'  OI OF' ;

GIải:

*Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính hội tụ là:

OAB ~ OA'B' suy ra

12

24 4 '.

' ' '

'

OA B A OA OA

OA B

A

AB











*Tiêu cự của thấu kính:

OA'-OF'

OF' A

F'

OF' '



B A OI

6(cm) f

F' OF'

-8

F' 4

12 OA'-OF'

F' '

'  O   O O  

B

A

AB

ĐS: OA’ = 8cm, OF = 6cm

F A

B

O

A' B' I