Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập vật lí -thcs 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, việc phát huy tính tích cùc cña häc sinh cã ý nghÜa hÕt søc quan trọng Bởi xét 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 tối u giáo dục Cũng nh học tập 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, 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 trờng THCS nói chung môn Vật lí 8, nói riêng, nhận thấy học sinh gặp nhiều khó khăn lúng túng giải Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS 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 vËn dơng vµo thùc tÕ II Tỉng quan vỊ vÊn 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 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 - thêi gian nghiªn cøu Híng dÉn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS Đối tợng nghiên cứu: Phơng pháp giải tập Vật lí Phạm vi nghiên cứu: Đề tài ®ỵc thùc hiƯn víi häc sinh mét sè líp ë khối 8, trờng THCS Hoà Thạch - Quốc Oai - Hà Tây Thời gian thực hiện: Năm học 2007 – 2008 V nhiƯm vơ nghiªn cøu Nghiªn cứu lí luận phơng pháp giải tập Vật lí Nghiên cứu lí luận sử dụng tập vật lí dạy học 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 tập dạy học VËt lÝ - LÝ ln vỊ sư dơng bµi tËp Vật lí dạy học - Các tài liệu nói phơng pháp giải tập Vật lí Phơng pháp điều tra s phạm - Điều tra trực tiếp cách dự vấn - 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 thu thập thông tin để điều chỉnh cho phù hợp B- nội dung đề tài Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS 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 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 biĨu hiƯn rÊt thĨ cđa chóng thùc tÕ phạm vi ứng dụng chúng Ngoài ứng dơng quan träng kü tht bµi tËp VËt lÝ giúp 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 lÝ sÏ gióp lun tËp cho häc sinh ph©n tÝch 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 sư dơng khÐo lÐo cã thĨ dÉn häc sinh ®Õn 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 dụng kiến thức khái quát Bài tập vật lý phơng tiện quý báu để rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thùc tiƠn, 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 cđa häc sinh Híng dÉn häc sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS 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 : Bài tập vật lí Bài tập giải thích tượng Bài tập dự đoán tượng Bài tập định tính Bài tập định lượng Bài tập thí nghiệm Bài tập đồ thị Bµi tËp thÝ nghiƯm Híng dÉn häc sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS Phân loại theo mức độ Bài tập vật lí Bài tập tập dợt Bài tập tổng hợp Bài tập sáng tạo Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS chơng II giải pháp thực khảo sát thực tế tổ chức chuyên đề Hớng dẫn học sinh häc tËp vËt lÝ ë nhµ kiĨm 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 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 lÝ + Häc sinh cha biÕt vËn dơng c¸c kiÕn 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 tập Vật lí Số liệu điều tra trớc thực đề tài Trớc thực đề tài đà tiến hành kiểm tra khảo sát học sinh lớp: 9A, 8E trờng THCS Hoà Thạch số tập tơng ứng với mức độ nội dung kiến thức khối lớp Kết thu đợc nh sau: Líp SÜ sè 9A 39 Giái SL % 0 8E 41 0 Kh¸ SL % 20,5 14,6 TB SL 20 % 51,3 21 51,2 YÕu - KÐm SL % 11 28,2 14 34,2 Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS 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 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 mét bµi tËp VËt lÝ phơ thc nhiỊu u tè: 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 ) - Vẽ hình , tập có liên quan đến hìng vẽ cần phải vẽ hình để diễn đạt đề Cố gắng vẽ dúng tỉ lệ xích tốt Trên hình vẽ cần ghi rõ kiện cần tìm 10 Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS 1.2 Phân tích nội dung tập, lập kế hoạch giải - Tìm liên hệ cha biết (ẩn) đẵ biết (dữ kiện) - Nếu cha tìm đợc trực tiếp mối liên hệ phải xét số tập phụ để gián tiếp tìm mối liên hệ - Phải xây dựng đợc dự kiến kế hoạch giải 1.3 Thực kế hoạch giải - Tôn trọng trình tự phải theo để thực chi tiết dự kiến, gặp tập phức tạp - Thực cách cẩn thận phép tính số học, đại số hình học Nên hớng dẫn học sinh làm quen dần với cách giải chữ thay giá trị số đại lợng biểu thức cuối - Khi tính toán số, phải ý đảm bảo trị số kết có ý nghĩa 1.4 Kiểm tra đánh giá kết - Kiểm tra lại trị số kết quả: Có không? Vì sao? Có phù hợp với thực tế không? - Kiểm tra lại phép tính: dùng phép tính nhẩm dùng cách làm tròn số để tính cho nhanh cần xét độ lớn kết phép tính - Nếu có điều kiện, nên phân tích, tìm cách giải khác, đến kết Kiểm tra xem đờng ngắn không 2.Hai phơng pháp suy luận để giải tập vật lí Xét tính chất thao tác t duy, giải tập vật lí, ngời ta thờng dùng phơng pháp phân tích phơng pháp tổng hợp 2.1 Giải tập phơng pháp phân tích - Theo phơng pháp này, xuất phát điểm suy luận đại lợng cần tìm Ngời giải phải tìm xem đại lợng cha biết có liên quan với đại lợng Vật lí khác biết liên hệ biểu diễn thành công thức tơng ứng Nếu vế công thức đại lợng cần tìm vÕ chØ gåm 11 Híng dÉn häc sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS liệu tập công thức cho đáp số tập Nếu công thức đại lợng khác cha biết đại lợng đó, cần tìm biểu thức liên hệ với với đại lợng Vật lí khác; làm nh biểu diễn đợc hoàn toàn đại lợng cần tìm đại lợng đà biết toán đà đợc giải xong Nh nói theo phơng pháp này, ta phân tích tập phức tạp thành tập đơn giản dựa vào quy tắc tìm lời giải mà lần lợt giải tập đơn giản Từ tìm dần lời giải tập phức tạp nói Thí dụ ta hÃy dùng phơng pháp phân tích để giải tập sau: Đề bài: Ngời ta dùng loại dây hợp kim đồng có tiết diện 10 mm có điện trở suất 0,4.10-4 m để làm lò sởi điện sởi ấm gian phòng Hỏi cần phải lấy chiều dài dây dẫn để trì nhiệt độ phòng luôn không đổi gian phòng bị nhiệt lợng 970 000J qua cửa sổ tờng Biết nguồn điện cung cấp cho lò sởi có điện áp 220V Hớng dẫn giải: - Đại lợng cần tìm chiều dài dây hợp kim Ta tìm mối liên hệ chiều dài dây dẫn với đại lợng khác - Ta biết muốn nhiệt độ phòng luôn không đổi nhiệt lợng lò sởi cung cấp phải nhiệt lợng mà phòng Nhiệt lợng lò sởi cung cấp tơng đơng với điện mà lò sởi tiêu thụ Điện lại phụ thuộc điện trở dây hợp kim đồng Điện trở lại chiều dài dây qui định a Nếu gọi chiều dài dây l, điện trở dây R, điện trở suất cđa nã lµ ρ vµ tiÕt diƯn cđa nã lµ S, chiều dài dây dẫn liên hệ với ®iƯn trë cđa nã b»ng c«ng thøc: l R = ρ S 12 Híng dÉn häc sinh ph¬ng pháp giải tập Vật lí - THCS l= Do dã: R.S ρ (1) b Trong biĨu thøc cđa chiỊu dài có đại lợng cha biết điện trở R dây Điện trở đo tØ sè cđa hiƯu ®iƯn thÕ U víi cêng ®é dòng U I R= điện I qua dây: (2) c Đại lợng cha biết cờng độ dòng điện I liên hệ với đại lợng khác định luật Ôm công thức biểu diễn lợng A dòng điện toả Ta đà dùng định luật Ôm (2) Vậy mối liên hệ I A là: A = I.U.t t thời gian dòng điện chạy qua dây; từ suy ra: I= A U t (3) d Trong c«ng thức trên, điện tính Jun Điện tơng đơng với nhiệt lợng Q mà dòng điện cung cấp (và với nhiệt lợng mà gian phòng đi) thêi gian t theo biÓu thøc: Q =A (4) vế phải biểu thức (4), tất đại lợng đà biết Bây cần thay biĨu thøc sau vµo biĨu thøc tríc vµ cø thÕ dần từ biểu thức cuối lên biểu thức đầu: - Thay (4) vào (3) đợc: I= Q U t (3) - Thay (3) vào (2) đợc: R= U t Q (2) - Thay (2) vào (1) đợc l= U t.S Q. (1) -Thay đại lợng trị số chúng vào (1) +Víi:U = 220 V t = 1h = 3600s S = 10 mm2 = 10.10-4 m2 13 Híng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS Q = 970 000 J ρ = 0,4.10-4 m + Ta đợc: l= 2202.3600.1,5.104 = 220(m) 2970000.0, 4.104 - Vậy chiều dài dây hợp kim đồng 220m 2.2 Giải tập phơng pháp tổng hợp Theo phơng pháp này, suy luận không đại lợng cần tìm mà đại lợng đà biết có nêu Dùng công thức liên hệ đại lợng với đại lợng cha biết, ta dần đến công thức cuối có đại lợng cha biết đại lợng cần tìm Theo phơng pháp tổng hợp, tập nêu ví dụ giải nh sau: a Muốn nhiệt độ phòng luôn không đổi nhiệt lợng dòng điện qua lò sởi toả thời gian t (ở 1giờ) phải nhiệt lợng Q mà gian phòng thời gian Theo định luật Jun - Len xơ Q = I2.R.t (1) R điện trở dây dẫn lò sởi, I cờng độ dòng điện qua lò sởi b Theo định luật Ôm, ta có: U R I= (2) c Nhng điện trở dây dẫn lại phụ thuộc kích thớc chất dây dẫn theo công thức: R= l S (3) điện trở suất, l chiều dài dây dẫn, S tiết diện dây dẫn d Thay biểu thức (2) (3) vào biểu thức (1), ta đợc: U t l S (4) U t.S Q.ρ (1)’ Q= - Tõ ®ã rót ra: l= 14 Híng dÉn häc sinh ph¬ng pháp giải tập Vật lí - THCS - Thay đại lợng trị số chúng, ta ®ỵc: l= 2202.3600.1,5.10−4 = 220(m) 2970000.0, 4.10−4 - VËy chiỊu dài dây hợp kim đồng 220m Nh dùng phơng pháp tổng hợp, ta tìm đợc chiều dài dây lò sởi nh dùng phơng pháp phân tích Nhìn chung, giải toán vật lí ta phải dùng hai phơng pháp: phân tích tổng hợp Phép giải bắt đầu cách phân tích điều kiện tập để hiểu đợc đề Phải có tổng hợp kèm theo để kiểm tra lại mức độ đắn phân tích điều kiện Muốn lập đợc kế hoạch giải, phải sâu vào phân tích nội dung vật lí tập Tổng hợp kiện đà cho với quy luật vật lí đà biết, ta xây dựng đợc lời giải kết cuối Nh ta nói trình giải tập vật lí ta đà dùng phơng pháp phân tích - tổng hợp IV.áp dụng phơng pháp giải tập vật lí vào số tập 1.Bài toán1 2.Bài toán Bỏ cầu đồng thau khối lợng kg đợc nung nóng đến 100o C vào thùng sắt có khối lợng 500g đựng 2kg nớc 20o C Bỏ qua trao đổi nhiệt với môi trờng Tìm nhiệt độ cuối nớc Biết nhiệt dung riêng đồng thau, sắt, nớc lần lợt là: c1= 380 J/kg.K; c2=460 J/kg.K; c3= 4200 J/kg.K Híng dẫn giải: * Tìm hiểu điều kiện đà cho - Tóm tắt: m1 = kg - Khối lợng cầu đồng thau, 15 c1 = 380 J/kg.K Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS thùng sắt nớc t1 = 100o C - Nhiệt độ ban đầu cầu đồng thau, thùng sắt nớc m2 = 500g = 0,5 kg c2 = 460 J/kg.K - Nhiệt dung riêng chất cấu tạo t2 = 20o C nên vật m3 = 2kg c3 = 4200 J/kg.K 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 cđa c¸c vËt: Q = mc ∆ t -Víi 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 100 o 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 20 o C đến to C là: Q2 = m2.c2(t – t2) (1) Q3 = m3.c3(t –t2) (2) 16 Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS - áp dụng phơng trình cân b»ng nhiÖt ta cã: Q1 = Q2 + Q3 (3) tõ (1),(2) vµ (3) ⇒ m1.c1(t1 – t) = m2.c2(t –t2) + m3.c3(t –t2) ⇔ t ( m1c1 + m2c2 + m3c3 ) = m1c1t1 + ( m2c2 + m3c3 ) t2 ⇒ t= m1c1t1 + ( m2 c2 + m3 c3 )t2 m1c1 + m2 c2 + m3 c3 - Thay đạt lợng trị số đợc: t= 1.380 + (0,5.460 + 2.4200).20 19, 2(o C ) 1.380 + 0,5.460 + 2.4200 - Vậy nhiệt độ cuối nớc 19,2 oC 3.Bài toán Một ấm điện có hai điện trở: R1 = Ω vµ R2 = Ω Nếu bếp dùng điện trở R1 đun sôi ấm nớc 10 phút Tính thời gian cần thiết để đun sôi ấm nớc khi: a Chỉ dïng R1 b Dïng R1 nèi tiÕp R2 c Dïng R1 song song R2 (BiÕt kh«ng cã sù mÊt nhiƯt 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 đun sôi nớc dùng điện trở R1 - Tóm tắt: R1 = Ω ; R2 = Ω t1 = 10 t2 ? t3 ? R1nt R2 t4 ? R1//R2 * Phân tích toán -Bài toán xuất phát từ định luật Jun-len xơ với biĨu thøc: 17 Híng dÉn häc sinh ph¬ng pháp giải tập Vật lí - THCS 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 U = I.R nªn (1) ⇔ Q = U.I.t ThËt vËy: U mặt khác theo định luật Ôm: I = R nªn (2) ⇔ Q = U2 t R (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 ấm trờng hợp: 1/ R = R1 2/ R = R2 3/ R = R1 + R2 4/ 1 R R = + hay R = R R1 R2 R1 + R2 -Với ý nhiệt lợng mà dây điện trở ấm toả trờng hợp nh - Hiệu điện trờng hợp không đổi * Bài giải - Gọi thời gian đun sôi nớc trờng hợp lần lợt là: t1, t2, t3, t4 - Do nhiệt môi trờng nên nhiệt lợng cần để đun sôi nớc nhiệt lợng mà dây điện trë cđa Êm to¶ 18 Híng dÉn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS U2 t Q= R - áp dụng công thức: (Theo công thức (3) ) cho trờng hợp ta cã: a ChØ dïng d©y R1: Q1 = U2 t1 R1 (1) ChØ dïng d©y R2: Q2 = U2 t2 R2 (2) ⇒ U2 U2 t1 = t2 R1 R2 ⇒ t2 = tõ (1) vµ (2) b Khi dïng R1 nèi tiÕp R2: R2 t1 = 10 = 15( ph) R1 U2 t3 Q3 = R1 + R2 U2 U2 t1 = t3 R1 R1 + R2 ⇒ tõ (1) vµ (3) ⇒ t3 = (3) R1 + R2 4+6 t1 = 10 = 25( ph) R1 b Khi dïng R1 song song R2: 1 Q4 = U + ÷t4 R1 R2 ⇒ 1 = + t4 t1 t2 ⇒ tõ (1), (2) vµ (4) t4 = (4) t1 t2 10.15 = = 6( ph) t1 + t2 10 + 15 v Híng dÉn häc sinh häc tập vật lí nhà Qua thực tế giảng dạy VËt lÝ ë trêng THCS, t«i nhËn thÊy víi cÊu trúc chơng trình Vật lí THCS hầu hết có tiết tập, thêm thời lợng tiết học lớp cã h¹n, häc sinh chđ u tiÕp thu kiÕn thøc lí thuyết cách giải tập đơn giản số tiết học có tiếtsoo tuần khối lớp 6, 7, tiết / tuần lớp Nh đủ lợng thời gian để giáo viên mở rộng nâng cao kiến thức nh 19 Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS rèn luyện kỹ giải tập cho học sinh Do bên cạnh việc tổ chức chuyên đề biện pháp tốt để rèn luyện kỹ giải tập cho học sinh để học sinh thờng xuyên đợc luyện giải nhiều dạng tập khác nhau, nh tiếp xúc với dạng tập có tính chất mở rộng nâng cao, để từ ®ã häc sinh cã thĨ vËn dơng mét c¸ch linh hoạt cách giải dạng tập : “ Híng dÉn häc sinh häc tËp vËt lÝ ë nhµ.” ViƯc häc sinh tù häc ë nhµ cã ý nghĩa lớn lao mặt giáo dục giáo dỡng Nếu việc học nhà học sinh đợc tổ chức tốt giúp em rèn luyện thói quen làm việc tự lực, giúp em nắm vững tri thức, có kỹ năng, kỹ xảo Ngợc lại việc học tập nhà học sinh không đợc quan tâm tốt làm cho em quen thói cẩu thả, thái độ tắc trách việc thực nhiệm vụ dẫn đến nhiều thói quen xấulàm cản trở đến việc học tập Công việc học tập học sinh nhà có đặc điểm riêng sau: + Tiến hành thời gian ngắn, hớng dẫn trực tiếp giáo viên, công việc giáo viên giao cho học sinh phải tự hoàn thành, tự kiểm tra công việc làm + Công việc đợc thực theo hứng thú, nhu cầu lực học sinh + Dễ bị chi phối ngoại cảnh khác Có thể coi trình học tập học sinh nhà bao gồm giai đoạn : trớc hết phải nhớ lại ®iỊu ®· häc ë líp sau ®ã rÌn lun s¸ng tạo Mỗi giai đoạn có nội dung công việc thĨ ViƯc häc tËp cđa häc sinh ë nhµ phụ thuộc phần lớn vào việc dạy học lớp giáo viên Vì giáo viên cần phải vào tình hình tiếp thu kiến thức học sinh mà giao cho em công việc có tính chất bổ sung phục hồi tài liệu đà học nh : nghiên cứu sách giáo khoa, vẽ hình Trong dạy vần đề cần suy nghĩ việc giao cho học sinh tập nhà Chính việc giao làm cách có hệ thống đảm bảo cho việc học tập học sinh có quy luật chặt chẽ, nhờ mà học sinh cã thĨ tù lùc 20 Híng dÉn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS giải tập kể tập khó, đà có chuẩn bị tập dễ Việc học sinh hoàn thành tốt tập nhà giúp em nắm vững tri thức đà học nh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cần thiết, mà giúp em chn bÞ tèt nhÊt cho viƯc tiÕp thu kiÕn thức Vì bên cạnh làm phục hồi, luyện tập sáng tạo sở kiến thức đà học cần phải giao cho học sinh làm mang yếu tố chuẩn bị cho việc tiếp thu chi thức Có nh đảm bảo đợc việc tiếp thu cách tích cực, tự lực tri thức Ta giao bµi tËp vỊ nhµ cho häc sinh b»ng nhiỊu hình thức : + Giao tập thời gian truy đầu + Giao tập sau tiết häc + Giao bµi tËp theo hƯ thèng bµi tËp SGK, SBT, sách tham khảo + Giao tập theo dạng, theo chuyên đề Một biện pháp quan trọng để đảm bảo công tác hớng dẫn học nhà có kết cần có biện pháp kiểm tra, động viên, khích lệ kịp thời phù hợp : + Kiểm tra ghi, tập + Cho điểm khuyến khích học sinh có nhiều cố gắng chuyển biến học tập, VI KÕt qu¶ thùc hiƯn Tõ viƯc híng dÉn häc sinh phơng pháp giải tập vật lý nêu trên, năm học 2007 2008 thấy đa số học sinh đà vận dụng linh hoạt vào việc giải tập, học sinh có khả t tốt hơn, có kỹ vận dụng kiến thức vào giải tập tốt hơn, linh hoạt Cụ thể thông qua khảo sát chất lợng học sinh sau Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải toán Vật lý - THCS thu đợc kết nh sau: Kết so sánh đối chứng 21 Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS * Kết khảo sát trớc thực đề tài Lớp Sĩ số Giái Kh¸ TB Ỹu - KÐm 9A 39 SL % SL % 20,5 SL 20 % 51,3 SL 11 % 28,2 8E 41 0 14,6 21 51,2 14 34,2 * Kết khảo sát sau thực đề tài Lớp Sĩ số 9A 39 8E 41 Giái SL % 15,4 12,2 Kh¸ TB YÕu SL 15 % 38, SL 14 % 35,8 SL % 10,3 18 43,9 13 31,7 12,2 Qua so sánh đối chứng kết thấy tỉ lệ điểm: Khá, Giỏi tăng, điểm yếu giảm cụ thể là: - Đối với lớp 9: Giỏi tăng 15,4% ; Khá tăng 18,0% ; Yếu giảm 17,9% - Đối với lớp 8: Giỏi tăng 12,2% ; Khá tăng 29,3% ; Yếu giảm 22,0% C- kết luận I học kinh nghiệm Trong trình giảng dạy môn Vật lí trờng THCS việc hình thành cho học sinh phơng pháp, kỹ giải tập Vật lí cần thiết, để từ giúp em đào sâu, mở rộng kiến thức giảng, vận dụng tốt kiến thức vào thực tế, phát triển lực t cho em, góp phần nâng cao chất lợng giáo dục, cụ thể : 22 Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS + Giúp học sinh có thói quen phân tích đầu bài, hình dung đợc t- ợng Vật lí xảy toán sau tìm hớng giải + Trong tập giáo viên cần hớng cho học sinh nhiều cách giải (nếu ) Để kích thích høng thó, say mª häc tËp cho häc sinh rÌn thói quen tìm tòi lời giải hay cho toán Vật lí + Khắc sâu cho học sinh nắm kiến thức bổ trợ khác Có nh việc giải tập Vật lí học sinh thuận lợi hiệu Để làm đợc điều này: - Giáo viên cần tự bồi dỡng nâng cao nghiệp vụ chuyên môn, thờng xuyên trao đổi, rút kinh nghiệm với đồng nghiệp - Nắm vững chơng trình môn toàn cấp học - Giáo viên cần hớng dẫn học sinh nghiên cứu kỹ kiến thức cần nhớ để ôn tập, nhớ lại kiến thức bản, kiến thức mở rộng, lần lợt nghiên cứu kỹ phơng pháp giải tập sau giải tập theo hệ thống từ dễ đến khó, so sánh dạng tập để khắc sâu nội dung kiến thức cách giải Trên sở học sinh tự hình thành cho kỹ giải tập Trên dây số kinh nghiệm mà thân đà rút đợc từ thực tế qua trình giảng dạy môn Vật lí trờng THCS nói chung, kinh nghiệm rút đợc sau thực đề tài nói riêng II Kết luận chung Dạy học nhằm góp phần quan trọng để hình thành nhân cách ngời lao động mới, sáng tạo, thích nghi với xà hội ngày phát triển Do phơng pháp dạy học môn phải thực đợc chức nhận thức, phát triển giáo dục, tức lựa chọn phơng pháp dạy học môn cho học sinh nắm vững tri thức, kỹ năng, kỹ xảo vận dụng tri thức vào thực tiễn Đặc biệt Vật lí môn khoa học thực nghiệm đòi hỏi phát huy cao độ tính tích cực, độc lập sáng tạo học sinh trình lÜnh héi tri thøc 23 Híng dÉn häc sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS Chính lựa chọn phơng pháp dạy học môn vật lí, ngời giáo viên cần vào phơng pháp đặc thù khoa học lấy hoạt động nhận thức học sinh làm sở xuất phát Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu, đợc quan tâm giúp đỡ ban giám hiệu nhà trờng nh tổ chuyên môn đà thực thành công việc: Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tËp vËt lÝ – CÊp THCS” víi mong mn: ph¸t triển lực rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho häc sinh viƯc häc tËp bé m«n VËt lí Nhằm nâng cao chất lợng môn nói riêng, góp phần nâng cao chất lợng giáo dục nói chung Tuy nhiên diều kiện thời gian, nh tình hình thực tế nhận thức học sinh địa phơng nơi công tác lực cá nhân có hạn, nên việc thực đề tài hẳn không tránh khỏi thiếu sót Kính mong đồng chí bạn đồng nghiệp, trao đổi góp ý để giúp hoàn thiện chuyên môn Tôi xin chân trọng cảm ơn ! Hoà Thạch, ngày 25 tháng năm 2008 Ngời viết Nguyễn Hữu Quang Tài liệu tham khảo - Phơng pháp giảng dạy vật lÝ - NXB Gi¸o dơc 24 Híng dÉn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS - SGV VËt lÝ 8, - NXB Gi¸o dơc - SGK VËt lÝ 8, - NXB Gi¸o dục - Hờng dẫn làm tập ôn tập vật lí 8, - NXB Giáo dục - Bài tập Vật lí THCS - NXB Đại học Quốc gia TP HCM - Bµi tËp VËt lÝ chän läc dµnh - PTS Vị Thanh KhiÕt - PTS Vị ThÞ Oanh – cho häc sinh THCS - Ngun Phóc Thn Mơc lục Nội dung Phần mở đầu A Trang I Lý chọn đề tài II Tổng quan vấn đề nghiên cứu III Mục đích nghiên cứu IV Đối tợng - phạm vi- thời gian nghiên cøu 25 Híng dÉn häc sinh ph¬ng pháp giải tập Vật lí - THCS V Nhiệm vụ nghiên cứu VI Phơng pháp nghiên cứu B CH- I Nội dung đề tài Cơ sở lÝ ln I Mơc ®Ých híng dÉn häc sinh pp giải tập vật lí II Phân loại tập vật lí CH- II Các giải pháp thực I Khảo sát thực tế II Tổ chức chuyên đề 10 IV áp dụng pp giải tập vật lí vào tập 12 V Híng dÉn häc sinh häc tËp vËt lÝ nhà 17 VI Kết thực 23 C KÕt ln 24 I Bµi häc kinh nghiƯm 24 II Kết luận chung 25 ý kiến đánh giácủa hội đồng khoa học trờng THCS Hoà thạch ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… 26 Híng dÉn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS Hoà Thạch, ngày tháng năm 2008 T/M hội đồng Chủ tịch Nguyễn Văn Bắc ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… 27 Hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập Vật lí - THCS ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… 28 ... 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. .. chuyển biến học tập, VI Kết thực Từ việc hớng dẫn học sinh phơng pháp giải tập vật lý nêu trên, năm học 2007 2008 thấy đa số học sinh đà vận dụng linh hoạt vào việc giải tập, học sinh có khả... 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