I ĐẶT VẤN ĐỀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN QUANG HÌNH HỌC LỚP 9 I ĐẶT VẤN ĐỀ Môn vật lý là một trong những môn học lý thú, hấp dẫn trong nhà trường phổ thông, đồng thời nó cũng được áp dụng rộng rãi trong[.]
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TỐN QUANG HÌNH HỌC LỚP I ĐẶT VẤN ĐỀ Môn vật lý môn học lý thú, hấp dẫn nhà trường phổ thơng, đồng thời áp dụng rộng rãi thực tiễn đời sống hàng ngày người Hơn môn học ngày yêu cầu cao để đáp ứng kịp với công CNH- HĐH đất nước, nhằm bước đáp ứng mục tiêu giáo dục đề ra, góp phần xây dựng đất nước ngày giàu đẹp Hơn đội ngũ học sinh lực lượng lao động dự bị nòng cốt thật hùng hậu khoa học kỹ thuật, kiến thức, kỹ vật lý đóng góp phần khơng nhỏ lĩnh vực Kiến thức, kỹ vật lý vận dụng sâu vào sống người góp phần tạo cải, vật chất cho xã hội ngày đại Ta biết giai đoạn (lớp lớp 7) khả tư học sinh hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều nên SGK đề cập đến khái niệm, tượng vật lý quen thuộc thường gặp hàng ngày Ở giai đoạn (lớp lớp 9) khả tư em phát triển, có số hiểu biết ban đầu khái niệm tượng vật lý ngày Do việc học tập mơn vật lý lớp đòi hỏi cao số toán điện, quang lớp mà em HS học vào năm thứ ba kể từ thay S GK lớp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thực tế qua ba năm dạy chương trình thay sách lớp thân nhận thấy: Các tốn quang hình học lớp chiếm phần nhỏ chương trình Vật lý 9, loại tốn em hay lúng túng, em hướng dẫn số điểm loại tốn khơng phải khó Từ lý trên, để giúp HS lớp có định hướng phương pháp giải tốn quang hình học lớp 9, nên chọn đề tài để viết sáng kiến kinh nghiệm II THỰC TRẠNG 2.1 Kết khảo sát đầu tháng 3/2008: (khảo sát tốn quang hình lớp 9) Lớp Sĩ số điểm điểm - 10 điểm - SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ 9A 38 20 53% 5,3% 16 42% 9B 36 18 50% 5% 16 44% 2.2 Nguyên nhân a) Do tư học sinh hạn chế nên khả tiếp thu chậm, lúng túng từ khơng nắm kiến thức, kĩ bản, định lý, hệ khó mà vẽ hình hồn thiện tốn quang hình học lớp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com b) Đa số em chưa có định hướng chung phương pháp học lý thuyết, chưa biến đổi số công thức, hay phương pháp giải toán vật lý c) Kiến thức tốn hình học cịn hạn chế (tam giác đồng dạng) nên khơng thể giải tốn d) Do phịng thí nghiệm, phịng thực hành cịn thiếu nên tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu định luật, hệ hời hợt 2.3 Một số nhược điểm HS trình giải tốn quang hình lớp 9: a) Đọc đề hấp tấp, qua loa, khả phân tích đề, tổng hợp đề cịn yếu, lượng thơng tin cần thiết để giẩi tốn cịn hạn chế b) Vẽ hình cịn lúng túng Một số vẽ sai không vẽ ảnh vật qua thấu kính, qua mắt, qua máy ảnh khơng thể giải tốn c) Một số chưa nắm kí hiệu loại kính, đặt điểm tiêu điểm, đường truyền tia sáng dặt biệt, chưa phân biệt ảnh thật hay ảnh ảo Một số khác biến đổi công thức tốn d) Chưa có thói quen định hướng cách giải cách khoa học trước tốn quang hình học lớp Giải pháp sử dụng trước Dựa vào đặc điểm địa phương, tình hình chung nhà trường chất lượng học tập học sinh năm qua Tôi tiến hành giải pháp sau: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Sử dụng phương pháp thuyết trình kết hợp với việc sử dụng thiết bị dạy học trực quan - Tăng cường thực hành giải toán - Chấm điểm theo quy chế chuyên môn - Tổ chức cho học sinh thảo luận theo nhóm để giải vấn đề cử đại diện nhóm lên trình bày (đại diện thường học sinh khá, giỏi ) Nguyên nhân - Ý thức học tập học sinh chưa cao - Giáo viên chưa biết cách phất huy tính tích cực, chủ động học sinh - Giáo viên chưa kịp thời bổ sung kiến thức cho em học sinh bị kiến thức - Học nhà thiếu kèm cặp phụ huynh em thường làm tập theo kiểu chống đối Trong tất nguyên nhân nguyên nhân chủ yếu dẩn đến kết mơn tốn cịn hạn chế giáo viên chưa phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo học sinh học vật lí III - GIẢI PHÁP Cơ sở lí luận Những tốn quang hình học lớp gói gọn chương III từ tiết 40 đến tiết 51 Mặc dù em học phần quang năm lớp 7, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com khái niệm bản, toán loại lạ HS, không phức tạp HS lớp tập dần cho HS có kỹ định hướng giải cách có hệ thống, có khoa học, dễ dàng thích ứng với tốn quang hình học đa dạng lớp cấp sau Để khắc phục nhược điểm nêu trên, đưa số giải pháp cần thiết cho HS bứơc đầu có phương pháp để giải loại tốn quang hình lớp dược tốt hơn: Cơ sở thực tiễn a Giáo viên cho HS đọc kỹ đề từ đến lần hiểu Sau hướng dẫn HS phân tích đề: Hỏi: * Bài tốn cho biết gì? * Cần tìm gì? Yêu cầu gì? * Vẽ nào? Ghi tóm tắt * Vài học sinh đọc lại đề (dựa vào tóm tắt để đọc) Ví dụ 1: Một người dùng kính lúp có số bội giác 2,5X để quan sát vật nhỏ AB đặt vng góc với trục kính cách kính 8cm a) Tính tiêu cự kính? Vật phải đặt khoảng trước kính? b) Dựng ảnh vật AB qua kính (khơng cần tỉ lệ), ảnh ảnh thật hay ảo? c) Ảnh lớn hay nhỏ vật lần? Giáo viên cho học sinh đọc vài lần Hỏi: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com * Bài tốn cho biết gì? - Kính gì? Kính lúp loại thấu kínhgì? Số bội giác G? - Vật AB đặt với trục thấu kính?Cách kính bao nhiêu? - Vật AB dược đặt vị trí so với tiêu cự? * Bài tốn cần tìm gì? u cầu gì? -Tìm tiêu cự? Để tính tiêu cự kính lúp cần sử dụng cơng thức nào? -Để nhìn rõ ảnh qua kính lúp vật phải đặt khoảng trước kính? -Dựng ảnh vật AB qua kính ta phải sử dụng tia sáng đặt biệt nào? - Xác định ảnh thật hay ảo? - So sánh ảnh vật? * Một HS lên bảng ghi tóm tắt sau vẽ hình (cả lớp làm ) Cho biết B' B Kính lúp G = 2,5X A/ '',''' '''' F O A F' OA = 8cm a) G = ?Vật đặt khoảng nào? b) Dựng ảnh AB Ảnh gì? c) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com * Cho học sinh dựa vào tóm tắt đọc lại đề (có HS hiểu sâu đề) * Để giải toán cần ý cho HS đổi đơn vị đơn vị số bội giác phải tính cm b) Để học sinh dựng ảnh, xác định vị trí vật xác qua kính,mắt hay máy ảnh GV phải ln kiểm tra, khắc sâu HS: *Các sơ đồ ký hiệu quen thuộc như: - Thấu kính hội tụ, thấu kính phân kì: ; - Vật đặt vng góc với trục chính: F - Trục chính, tiêu điểm F F', quang tâm O: • O F' • - Phim máy ảnh hoăc màng lưới mắt: Màng lưới - Ảnh thật: ; - Ảnh ảo: * Các Định luật, qui tắc qui ước, hệ như: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Định luật truyền thẳng ánh sáng, định luật phản xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng - Đường thẳng nối tâm mặt cầu gọi trục - O gọi quang tâm thấu kính - F F' đối xứng qua O, gọi tiêu điểm - Đường truyền tia sáng đặt biệt như: Thấu kính hội tụ: + Tia tới song song với trục cho tia ló qua tiêu điểm F + Tia tới qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục + Tia tới qua quang tâm O, truyền thẳng + Tia tới cho tia ló qua tiêu điểm phụ ứng với trục phụ song song với tia tới F • O F' • F • O • F' Thấu kính phân kì: + Tia tới song song với trục chính,cho tia ló kéo dài qua tiêu điểm F' + Tia tới qua tiêu điểm F, cho tia ló song song với trục + Tia tới qua quang tâm O, truyền thẳng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Tia tới bất kỳ, cho tia ló có đường kéo dài qua tiêu điểm phụ, ứng với trục phụ song song với tia tới F' • O • F • F • O F' - Máy ảnh: + Vật kính máy ảnh thấu kính hội tụ + Ảnh vật phải vị trí phim muốn vẽ ảnh phải xác định vị trí đặt phim P B O A Q - Mắt, mắt cận mắt lão: + Thể thuỷ tinh mắt thấu kính hội tụ -Màng lưới phim máy ảnh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Điểm cực viễn: điểm xa mắt mà ta có thẻ nhìn rõ không điều tiết + Điểm cực cận: điểm gần mắt mà ta nhìn rõ Kính cận thấu kính phân kì B • A F,CV Kinh cận Mắt + Mắt lão nhìn rõ vật xa, khơng nhìn rõ vật gần Kính lão thấu kính hội tụ Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ vật gần B • • CC F A Kinh lão Mắt - Kính lúp: + Kính lúp thấu kính hội tụ có tiêu cự ngắn 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Để dựng ảnh, xác định vị trí vật qua kính lúp cần phải đặt vật khoảng tiêu cự kính Ảnh qua kính lúp phải ảnh ảo lớn vật B O • F A * Ở Ví dụ 1: B' - Dựng ảnh vật AB qua kính lúp: B + Ta phải đặt vật AB khoảng tiêu cựA/ ', kính lúp F O A F' ' ''' '''' + Dùng hai tia đặt biệt để vẽ ảnh A'B' c) Để trả lời phần câu hỏi định tính học sinh cần thu thập thơng tin có liên quan đến nội dung, yêu cầu tốn từ vận dụng để trả lời Ở ví dụ - Câu a) Vật đặt khoảng nào? Câu b) ảnh gì? + Ở vật kính kính lúp vật phải đặt khoảng tiêu cự nhìn rõ vật Ảnh vật qua thấu kính ảnh ảo lớn vật * Các thơng tin: - Thấu kính hội tụ: + Vật đặt tiêu cự cho ảnh thật, ngược chiều 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Vật đặt xa thấu kính cho ảnh thật có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự + Vật đặt khoảng tiêu cự cho ảnh ảo, lớn vật, chiều với vật - Thấu kính phân kỳ: + Vật đặt vị trí trước thấu kính phân kì ln cho ảnh ảo,cùng chiều, nhỏ vật nằm khoản tiêu cự thấu kính + Vật đặt xa thấu kính, ảnh ảo vật có vị trí cách thấu kính khoảng tiêu cự - Máy ảnh: + Ảnh phim ảnh thật, nhỏ vật ngược chiều với vật - Mắt cận: + Mắt cận nhìn rõ vật gần, khơng nhìn rõ vật xa + Mắt cận phải đeo kính phân kì - Mắt lão: + Mắt lão nhìn rõ vật xa, khơng nhìn rõ vật gần + Mắt lão phải đeo kính hội tụ để nhìn rõ vật gần - Kính lúp: + Vật cần quan sát phải đặt khoảng tiêu cự kính ảnh ảo lớn vật.Mắt nhìn thấy ảnh ảo 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com d Nắm công thức vật lý, hệ thức tam giác đồng dạng,dùng phép toán để biến đổi hệ thức, biểu thức: * Cơng thức tính số bội giác: G= - Trở lại ví dụ 1: G= = * Hệ thức tam giác đồng dạng, phép toán biến đổi: c) Ta trở lại câu c) ví dụ1: B' B F A/ '','' '''' ' * OA'B' Đồng dạng với O F' A OAB , nên ta có : (1) * F'A'B' đồng dạng với F'OI, nên ta có: (2) Từ (1) (2) ta có: (cm) (3) Thay (3) vào (1) ta có : 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com * Vậy ảnh lớn gấp lần vật * Chú ý phần phần cốt lõi để giải toán quang hình học, nên số HS yếu tốn hình học GV thường xun nhắc nhở nhà rèn luyện thêm phần : - Một số HS nêu tam giác đồng dạng , nêu số hệ thức biến đổi suy đại lượng cần tìm - Trường hợp GV phải nắm cụ thể tùng HS Sau giao nhiệm vụ cho số em tổ, nhóm giảng giải, giúp đỡ để tiến e) Hướng dẫn HS phân tích đề tốn quang hình học cách lơgich, có thống: Ví dụ 2: Đặt vật AB cao 12cm vng góc với trục thấu kính hội tụ (A nằm trục chính) cách thấu kính 24cm thu ảnh thật cao 4cm Tính khoảng cách từ ảnh đến thấu kính tính tiêu cự thấu kính * Hướng dẫn học sinh phân tích tốn, sau tổng hợp lại giải: - Để hướng dẫn HS phân tích, tìm hiểu tốn phải cho HS đọc kỷ đề, ghi tóm tắt sau vẽ hình B I Cho biết: TK hội tụ AB = 12cm; OA = 24cm • A O F' • A' F B' 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com A'B' = 4cm(ảnh thật) OA' = ? OF = OF' = ? - Hướng dẫn học sinh phân tích tốn: * Muốn tính OA' ta cần xét yếu tố nào? ( OAB ~ OA'B') OA' = * Muốn tính OF' = f ta phải xét hai tam giác đồng dạng với nhau? ( OIF' ~ A'B'F') * OI 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 * Tiêu cự thấu kính: OIF' ~ A'B'F' Do OI = AB nên: ĐS: OA = 8cm OF = 6cm Quá trình thử nghiệm sáng kiến 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Sau gần hai tháng áp dụng giải pháp nêu thấy kết HS giải tốn "Quang hình học lớp 9" khả quan Đa số HS yếu biết vẽ hình, trả lời số câu hỏi định tính Tất HS chủ động giải loại toán này, tất em cảm thấy thích thú giải tốn quang hình học lớp Qua kết đây, hy vọng lên cấp III em có số kỹ để giải loại tốn quang hình học Hiệu * Kết đợt khảo sát cuối tháng 4/2009: Điểm Điểm Lớp Điểm 9-10 Điểm 1-2 tăng Sĩ số SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ 9A 38 28 73% 10% 0 21% 9B 36 29 80% 8% 5% 11 30% III BÀI HỌC KINH NGHIỆM: Kinh nghiệm cụ thể Để giúp HS hứng thú đạt kết tốt việc giải toán quang hình học lớp 9, điều tiết dạy giáo viên phải tích cực, nhiệt tình, truyền đạt xác, ngắn gọn đầy đủ nội dung, khoa học lơ gích nhằm động não cho HS phát triển tư duy, độ bền kiến thức tốt Những tiết lý thuyết, thực hành tiết tập GV phải chuẩn bị chu đáo dạy, hướng dẫn HS chuẩn bị theo ý định GV, có 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com GVmới cảm thấy thoải mái giải sửa tập quang hình học từ khắc sâu kiến thức phương pháp giải tập HS Thường xuyên nhắc nhở em yếu, động viên, biểu dương em giỏi, cập nhật vào sổ theo dõi kết hợp với GV chủ nhiệm để có biện pháp giúp đỡ kịp thời, kiểm tra thường xuyên tập vào đầu tiết học, làm em có thái độ đắn, nề nếp tốt học tập Đối với số HS chậm tiến phải thơng qua GVCN kết hợp với gia đình để giúp em học tốt hơn, qua GV mơn tốn để giúp đỡ số HS yếu tốn giải vài tốn đơn giản điện lớp Từ gây đam mê, hứng thú học hỏi môn vật lý Sử dụng sáng kiến kinh nghiệm Qua hai tháng áp dụng phương pháp giải tập quang hình học dạy học nhận thấy HS say mê, hứng thú đạt hiệu cao giải tập tập quang hình học Học sinh phát huy tính chủ động, tích cực nắm phương pháp giải loại toán Kết luận Trên tơi trình bày suy nghĩ số phương pháp giải tập quang hình cách hiệu Tuy nhiên đổi phương pháp dạy học vật lý tơi gặp khơng khó khăn chắn khơng tránh khỏi hạn chế Tơi mong đóng góp, bổ sung đồng nghiệp 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kiến nghị 4.1 Đối với cấp quản lí giáo dục Cần trang bị đầy đủ sở vật chất, trường lớp cho trường đặc biệt thiết bị công nghệ thông tin Mở lớp tập huấn cho giáo viên việc áp dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy Tạo điều kiện để giáo viên tự học tập nâng cao chuyên môn nghiệp vụ cho thân Tăng cường công tác quản lý, kiểm tra việc thực vân động “Hai không với bốn nội dung ” GD – ĐT Giải kịp thời đầy đủ sách nhà nước nhà giáo 4.2 Đối với địa phương Giúp đỡ gia đình có hồn cảnh khó khăn để em họ có điều kiện đến trường Quản lý chặt chẽ điểm vui chơi giải trí Tạo mối liên kết chặt chẽ với nhà trường việc giáo dục đạo đức cho học sinh 4.3 Đối với gia đình Cần giám sát chặt chẽ việc học tập em mình, tránh tình trạng học sinh học mà không tới lớp 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tạo cho con, em có thời gian đầu tư vào việc học tập, thường xuyên quan tâm, an ủi động viên học tập Thường xuyên liên hệ với giáo viên nhà trường để biết tình hình học tập em 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... 29 80% 8% 5% 11 30% III B? ?I HỌC KINH NGHIỆM: Kinh nghiệm cụ thể Để giúp HS hứng thú đạt kết tốt việc gi? ?i tốn quang hình học lớp 9, ? ?i? ??u tiết dạy giáo viên ph? ?i tích cực, nhiệt tình, truyền đạt... g? ?i trục - O g? ?i quang tâm thấu kính - F F'' đ? ?i xứng qua O, g? ?i tiêu ? ?i? ??m - Đường truyền tia sáng đặt biệt như: Thấu kính h? ?i tụ: + Tia t? ?i song song v? ?i trục cho tia ló qua tiêu ? ?i? ??m F + Tia... ? ?i? ??m F + Tia t? ?i qua tiêu ? ?i? ??m F, cho tia ló song song v? ?i trục + Tia t? ?i qua quang tâm O, truyền thẳng + Tia t? ?i cho tia ló qua tiêu ? ?i? ??m phụ ứng v? ?i trục phụ song song v? ?i tia t? ?i F • O F'' •