Híng dÉn häc sinh ph¬ng ph¸p gi¶i bµi tËp vËt lÝ a PhÇn më ®Çu I Lý do chän ®Ò tµi Trong viÖc n©ng cao chÊt lîng gi¸o dôc nãi chung vµ chÊt lîng bé m«n nãi riªng ViÖc c¶i tiÕn ph¬ng ph¸p d¹y häc lµ mé[.]
vật lí Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập a- Phần mở đầu I Lý chọn đề tài Trong việc nâng cao chất lợng giáo dục nói chung chất lợng môn nói riêng Việc cải tiến phơng pháp dạy học nhân tố quan trọng, bên cạnh việc bồi dỡng kiến thức chuyên môn, viƯc ph¸t huy tÝnh tÝch cùc cđa häc sinh cã ý nghÜa hÕt søc quan träng Bëi v× xÐt cho công việc giáo dục phải đợc tiến hành sở tự nhận thức, tự hành động, việc khơi dậy phát triển ý thức lực t duy, bồi dỡng phơng pháp tự học đờng phát triển tèi u cđa gi¸o dơc Cịng nh häc tËp môn khác, học Vật lí lại cần phát triển lực tích cực, lực t học sinh để biết mà phải hiểu để giải thích tợng Vật lí nh áp dụng kiến thức kỹ vào hoạt động sống gia đình cộng đồng Trong khuôn khổ nhà trờng phổ thông, tập Vật lí thờng vấn đề không phức tạp, giải đợc suy luận lô gíc, tính toán thực nghiệm dựa sở quy tắc Vật lí, phơng pháp Vật lí đà quy định chơng trình học Nhng tập Vật lí lại khâu quan trọng trình dạy học Vật lí Việc giải tập Vật lí giúp củng cố đào sâu, mở rộng kiến thức giảng, xây dựng củng cố kỹ kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, biện pháp quý báu để phát triển lực t học sinh, có tác dụng sâu sắc mặt giáo dục t tởng, đạo đức lớn Vì việc giải tập Vật lí mục đích cuối tìm đáp số, điều quan trọng cần thiết, Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng skkn Trờng THCS vật lí Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập mục đích việc giải chỗ ngời làm tập hiểu đợc sâu sắc khái niệm, định luật Vật lí, vận dụng chúng vào vấn đề thực tế sống, lao động Qua thực tế giảng dạy Vật lí trêng THCS nãi chung bé m«n VËt lÝ 8, nói riêng, nhận thấy học sinh gặp nhiều khó khăn lúng túng giải tập Vật lí, điều nhiều ảnh hởng đến chất lợng dạy học Vừa qua với đổi phơng pháp dạy học chung ngành giáo dục, đồng thời thân tự kiểm tra, tổng kết tình hình dạy học Vật lí, với việc tiếp thu chuyên đề, thấy đợc tác dụng giáo dỡng giáo dục lớn học sinh giải tập Vật lí Từ vận dụng vào trình giảng dạy, thấy có hiệu so với trớc đây, chất lợng học sinh đợc nâng cao rõ rệt Xuất phát từ lí trên, định chọn đề tài: Hớng dẫn học sinh phơng giải tập Vật Lý THCS nhằm giúp học sinh nắm đợc kiến thức bản, mở rộng hiểu sâu kiến thức Từ dó nâng cao đợc chất lợng môn Vật lí biết vận dụng vào thực tế II Tổng quan vấn đề nghiên cứu Việc dạy học Vật lí trờng phổ thông cha phát huy đợc hết vai trò tập Vật lí thực nhiệm vụ dạy học Dạy học sinh giải tập Vật lí công việc khó khăn bộc lộ rõ trình độ ngời giáo viên việc hớng dẫn hoạt động trí tuệ học sinh Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng skkn Trờng THCS vật lí Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Về vấn đề đà có nhiều tài liệu tham khảo nhiều tác giả khác dành cho học sinh, hầu hết đáp ứng đợc yêu cầu giúp học sinh rèn luyện kĩ giải tập Vật lí, củng cố nâng cao kiến thức Vật lí Song nhìn chung thờng ghép với chủ đề cụ thể Xuất phát từ tầm quan trọng tập dạy học Vật lí giúp học sinh có phơng pháp kỹ giải tập Vật lí, từ nắm vững kiến thức để vận dụng vào sống cách thiết thực có hiệu chọn đề tài: Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí THCS III Mục đích nghiên cứu Hình thành cho học sinh cách tổng quan phơng pháp giải tập Vật lí, từ em vận dụng cách thành thạo linh hoạt việc giải tập, nâng cao hiệu tập, giúp em nắm vững kiến thức trình học tập IV đối tợng - phạm vi - thời gian nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu: Phơng pháp giải tập Vật lí Phạm vi nghiên cứu: Đề tài đợc thực với học sinh số lớp khối 8, trờng THCS Hoà Thạch - Quốc Oai - Hà Tây Thời gian thực hiện: Năm học 2007 2008 V nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu lí luận phơng pháp giải tập Vật lí Nghiên cứu lí luận sử dụng tập vật lí dạy học Vật lí Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng skkn Trờng THCS Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập vật lí Nghiên cứu chơng trình nội dung kiến thức học Vật lí cấp THCS Nghiên cứu trình hình thành phát triển nội dung dạy học Vật lí cấp THCS Nghiên cứu tình hình dạy học Vật lí Đặc biệt quan tâm đến hoạt động sử dụng tập Vật lí VI phơng pháp nghiên cứu Nghiên cứu lí luận Cụ thể nghiên cứu vấn đề: - Các tài liệu liên quan tới việc sử dụng tËp d¹y häc VËt lÝ - LÝ ln vỊ sử dụng tập Vật lí dạy học - Các tài liệu nói phơng pháp giải tập Vật lí Phơng pháp điều tra s phạm - §iỊu tra trùc tiÕp b»ng c¸ch dù giê pháng vÊn - Điều tra gián tiếp cách sử dụng phiếu điều tra Phơng pháp thực nghiệm s phạm - áp dụng đề tài vào dạy học thực tế từ ®ã thu thËp th«ng tin ®Ĩ ®iỊu chØnh cho phï hợp B- nội dung đề tài chơng I sở lí luận I mục đích hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập vật lí Bài tập Vật lí giúp cho học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng skkn Trêng THCS vËt lÝ Híng dÉn häc sinh ph¬ng pháp giải tập Trong giai đoạn xây dựng kiến thức học sinh đà nắm đợc chung khái quát khái niệm, định luật khái niệm trìu tợng Trong tập học sinh phải vận dụng kiến thức khái quát, trìu tợng vào trờng hợp cụ thể đa dạng, nhờ mà học sinh nắm đợc biểu hiƯn rÊt thĨ cđa chóng thùc tÕ vµ phạm vi ứng dụng chúng Ngoài ứng dụng quan träng kü tht bµi tËp VËt lÝ gióp cho học sinh thấy đợc ứng dụng muôn hình muôn vẻ thực tiễn kiến thức đà học Còn khái niệm, định luật Vật lí đơn giản nhng biểu chúng tự nhiên phức tạp Do tập vật lí giúp luyện tập cho học sinh phân tích để nhận biết đợc trờng hợp phức tạp Bài tập vật lí phơng tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động Khi giải tập vật lí học sinh phải nhớ lại kiến thức đà học, có phải sử dụng tổng hợp kiến thức nhiều chơng nhiều phần chơng trình Bài tập điểm khởi đầu để dẫn đến kiến thức Nhiều tập đợc sử dụng khéo léo dẫn học sinh đến suy nghĩ tợng xây dựng khái niệm để giải thích tợng tập phát 3.Giải tập vật lý rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng lý thut vµo thùc tiƠn, rÌn lun thãi quen vËn dơng kiến thức khái quát Bài tập vật lý phơng tiện quý báu để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng skkn Trờng THCS vật lí Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải bµi tËp rÌn lun thãi quen vËn dơng kiÕn thøc khái quát đà thu nhận đợc để giải vấn đề thực tiễn Giải tập hình thức làm việc tự lực cao học sinh Trong làm tập phải tự phân tích điều kiện đầu bài, tự xây dựng lập luận, kiểm tra phê phán kết luận mà học sinh rút đợc nên từ học sinh đợc phát triển lực làm việc tự lực nâng cao, tính kiên trì đợc phát triển Giải tập góp phần làm phát triển t sáng tạo học sinh Có nhiều tập vật lý không dừng lại phạm vi vận dụng kiến thức đà học mà giúp bồi dỡng cho học sinh t sáng tạo Đặc biệt tập giải thích tợng, tập thí nghiệm Giải tập vật lý phơng tiện để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức học sinh Tuỳ theo cách tập ta phân loại đợc mức độ nắm vững kiến thức học sinh giúp việc đánh giá chất lợng học sinh đợc xác II.Phân loại tập vật lý Sơ đồ phân loại tập vật lí Phân loại theo phơng tiện giải : Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng skkn Trờng THCS Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập vật lí Bài tập giải thích tư Bài tập ợng dự đoán tư ợng Bài tập thí nghiệm Bài tập vật lí Bài tập định tính Bài tập định lư ợng Bài tập thí nghiệm Bài tập đồ thị Phân loại theo mức độ Bài tập vật lí Bài tập tập dợt Bài tập tổng hợp Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng skkn Bài tập sáng tạo Trờng THCS vật lí Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập chơng II giải pháp thực khảo sát thực tế tổ chức chuyên đề Hớng dẫn học sinh học tập vật lí nhà kiểm tra Đánh giá chất lợng I khảo sát thực tế Thực trạng trớc thực đề tài Trớc thực đề tài qua giảng dạy trờng THCS Hoà Thạch, qua tìm hiểu trao đổi với đồng nghiệp nhận thấy: - Đa số học sinh ham mê học môn Vật lí, nhng làm tập vật lí em thờng lúng túng việc định hớng Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng 10 skkn Trờng THCS Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập vật lí giải, nói hầu nh em cha biết cách giải nh trình bày lời giải Theo tôi, thực trạng nêu số nguyên nhân sau: + Học sinh cha có phơng pháp tổng quan để giải tập Vật lí + Học sinh cha biết vận dụng kiến thức, định luật Vật lí + Nội dung cấu trúc chơng trình sách giáo khoa hầu nh không dành thời lợng cho việc hớng dẫn học sinh giải tập hay luyện tập ( đặc biệt chơng trình vật lí lớp: 6, 7, 8), dẫn đến học sinh điều kiện bổ sung, mở rộng nâng cao kiến thức nh rèn kỹ giải tËp VËt lÝ Sè liƯu ®iỊu tra tríc thực đề tài Trớc thực đề tài đà tiến hành kiểm tra khảo sát đối víi häc sinh ë c¸c líp: 9A, 8E trêng THCS Hoà Thạch số tập tơng ứng với mức độ nội dung kiến thức khối lớp Kết thu đợc nh sau: Lớp 9A SÜ sè 39 Giái Kh¸ 41 KÐm SL % SL % SL % SL % 0 20, 20 51, 11 28, 8E YÕu - TB 0 14, 21 51, 2 14 34, III.Tổ CHứC CHUYÊN Đề Ngoài việc nắm vững kiến thức, để có kỹ tốt việc giải tập Vật lí đòi hỏi học sinh phải nắm vững phơng Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng 11 skkn Trờng THCS Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập vật lí pháp giải nh cách trình bày lời giải, phải có kỹ phân loại đợc dạng tập Vì để giúp học sinh nắm vững phơng pháp giải tập vật lí, năm học đà kết hợp với tổ chuyên môn tổ chức cho học sinh học chuyên đề Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS Trong chuyên đề chia thành nội dung, hớng dẫn học sinh: Trình tự giải tập vật lí Hai phơng pháp suy luận để giải tập vật lí áp dụng phơng pháp giải tập vật lí vào số tập Trình tự giải tập vật lí - Phơng pháp giải tập Vật lí phụ thuộc nhiều yếu tố: mục đích yêu cầu tập, nội dung tập, trình độ em, v.v Tuy nhiên cách giải phần lớn tập Vật lí có diểm chung - Thông thờng giải tập vật lí cần thực theo trình tự sau đây: 1.1.Hiểu kỹ đầu - Đọc kỹ dầu bài: tập nói gì? kiện? phải tìm? -Tóm tắt đầu cách dùng ký hiệu chữ đà qui ớc để viết kiện ẩn số, đổi đơn vị kiện cho thống nhất(nếu cần thiết ) Nguyễn Viết Cơng Phúc §ång 12 skkn Trêng THCS vËt lÝ Híng dÉn học sinh phơng pháp giải tập t3 = t t? * Phân tích toán - Đây toán trao đổi nhiệt hệ vật (gồm vật) Điều quan trọng phải hiểu toán yêu cầu tìm nhiệt độ cuối nớc, nhng nhiệt độ chung hệ kết thúc trình trao đổi nhiệt Để giải toán cần áp dụng phơng trình cân nhiệt: Qtoả =Qthu vào - Do phải xác định đợc vật vật toả nhiệt, vật vật thu nhiệt, viết đợc công thức tính nhiệt lợng toả vào hay thu vào vật: Q = mc t -Với lu ý toán nhiệt độ ban đầu hai vật thu nhiệt ( thùng sắt nớc) nhau( t2 = t3) - Trên sở phơng trình cân nhiệt vừa lập đợc kết hợp với kiện đà cho toán để suy đại lợng cần tìm (t) *Bài giải - Nhiệt lợng cầu đồng thau toả hạ nhiệt độ từ 100o C đến to C (nhiệt độ có cân nhiệt) là: Q1 = m1.c1(t1 t) - Nhiệt lợng mà thùng sắt (Q2) nớc (Q3) thu vào để tăng nhiệt độ từ 20o C đến to C là: Q2 = m2.c2(t – t2) (1) Q3 = m3.c3(t –t2) (2) - áp dụng phơng trình cân nhiệt ta có: Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng 20 skkn Trờng THCS vật lí Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải bµi tËp Q1 = Q2 + Q3 tõ (1),(2) vµ (3) (3) m1.c1(t1 – t) = m2.c2(t –t2) + m3.c3(t –t2) t ( m1c1 + m2c2 + m3c3 ) = m1c1t1 + ( m2c2 + m3c3 ) t2 t= - Thay đạt lợng trị số đợc: t= - Vậy nhiệt độ cuối nớc 19,2 oC 3.Bài toán Một ấm điện có hai điện trở: R1 = R2 = NÕu bÕp chØ dïng mét ®iƯn trë R1 đun sôi ấm nớc 10 phút Tính thời gian cần thiết để đun sôi ấm nớc khi: a ChØ dïng R1 b Dïng R1 nèi tiÕp R2 c Dïng R1 song song R2 (BiÕt kh«ng cã sù nhiệt môi trờng mạng điện có hiệu điện không đổi) Hớng dẫn giải: * Tìm hiểu điều kiện đà cho - Cho biết giá trị hai điện trở - Thời gian ®un s«i níc chØ dïng ®iƯn trë R1 - Tãm t¾t: R1 = ; R2 = t1 = 10 t2 ? t3 ? R1nt R2 t4 ? R1//R2 * Phân tích toán Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng 21 skkn Trờng THCS vật lí Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập -Bài toán xuất phát từ định luật Jun-len xơ với biểu thức: Q =I2.R.t (1) nhiệt lợng mà nớc thu vào nhiệt lợng điện trở toả - Theo điều kiện đầu sử dụng biểu thức (1) định luật Jun-len xơ, việc giải toán phức tạp không thực đợc Vậy toán mối liên hệ đại lợng để tìm cấu trúc công thức quan trọng, đóng vai trò định đến thành công - Nh ta đà biết từ công thức (1) Ta viết đợc số biểu thức tơng đơng sở mối liên hệ số đại lợng công thức với đại lợng khác, để việc tính toán không làm toán phức tạp Thật vậy: U = I.R nên mặt khác theo định luật Ôm: I = (1) nên Q = U.I.t (2) Q= (2) (3) - Từ nên chọn công thức để giải toán, điều đòi hỏi nhanh nhạy, suy diễn cao Nếu chọn (2) đại lợng I cha biết, chọn công thức (3) - Cần biểu diễn đại lợng cần tính + Giá trị điện trở cđa Êm trêng hỵp: 1/ R = R1 2/ R = R2 3/ R = R1 + R2 hay R = 4/ Nguyễn Viết Cơng Phúc Đồng 22 skkn Trêng THCS ... dung, hớng dẫn học sinh: Trình tự giải tập vật lí Hai phơng pháp suy luận để giải tập vật lí áp dụng phơng pháp giải tập vật lí vào số tập Trình tự giải tập vật lí - Phơng pháp giải tập Vật lí... tập giải thích tư Bài tập ợng dự đoán tư ợng Bài tập thí nghiệm Bài tập vật lí Bài tập định tính Bài tập định lư ợng Bài tập thí nghiệm Bài tập đồ thị Phân loại theo mức độ Bài tập vật lí Bài tập. .. loại đợc dạng tập Vì để giúp học sinh nắm vững phơng pháp giải tập vật lí, năm học đà kết hợp với tổ chuyên môn tổ chức cho học sinh học chuyên đề Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS