SKKN Hướng dẫn học sinh giải bài tập định lượng phần điện học vật lý 9

Định hướng được thể chế hóa trong luật giáo dục điều 24.2: "Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực tự giác chủ động sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từ

HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG PHẦN ĐIỆN HỌC MÔN VẬT LÝ 9

PHẦN I: MỞ ĐẦU.

I)Lý do chọn đề tài:

1)Cơ sở lý luận:

Cùng với sự đổi mới phát triển của đất nước- Nền giáo dục của Việt Nam có những biến đổi sâu sắc về mục tiêu, nội dung sách GK và cả phương pháp giáo dục, một trong những đổi mới cơ bản hiện nay là đổi mới mục tiêu dạy học ở trường phổ thông THCS Định hướng được thể chế hóa trong luật giáo dục điều 24.2: "Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực tự giác chủ động sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, tự rèn lụyên kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn,tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh"Là một giáo viên Vật lý khối THCS, Tôi nhận thức được ,bộ môn vật lý THCS có vai trò quan trọng bởi các kiến thức kĩ năng có nhiều ứng dụng trong đời sống và kỹ thuật Nó cung cấp những kiến thức Vật lý phổ thông cơ bản có hệ thống và toàn diện, những kiến thức này phải phù hợp với trình độ hiểu biết hiện đại theo tinh thần

kỹ thuật tổng hợp, tạo điều kiện hướng nghiệp gắn với cuộc sống Nhằm chuẩn bị tốt cho các em tham gia vào lao động sản xuất hoặc tiếp tục học lên phổ thông trung học Đồng thời môn Vật lý góp phần phát triển năng lực tư duy khoa học, rèn luyện kỹ năng cơ bản

có tính chất kỹ thuật tổng hợp góp phần xây dựng thế giới quan khoa học rèn luyện phẩm chất đạo đức của người lao động mới.Việc nắm những khái niệm, hiện tượng, định luật

và việc giải bài tập điện học lớp 9 là rất quan trọng và cần thiết Thực tế trong giảng dạy cho thấy, Việc giải bài tập định lượng của môn vật lý ở cấp THCS là một vấn đề làm cho nhiều học sinh cảm thấy khó và sợ , đặc biệt là các bài tập định lượng của phần điện học lớp 9.Chính vì những lý do trên,Tôi nghiên cứu về đề tài "hướng dẫn HS giải bài tập định lượng phần điện học môn vật lý 9”

2)Cơ sở thực tiễn:

Đối với môn Vật lý thì tới lớp 6 học sinh mới được tiếp xúc, nên no ùcòn khá mới mẻ đối với các em, vả lại tiết bài tập là rất ít so với tiết lý thuyết Vẫn còn nhiều học sinh chưa tổng hợp được kiến thức Vật lý từ lớp 6, 7,8 ,9 Các em chưa hiểu sâu , hiểu kĩ các kiến thức Vật lý, còn thụ động lĩnh hội kiến thức Trong khi chữa bài tập, nhiều học sinh vẫn còn thờ ơ, nhiều học sinh chỉ cần kết quả đối chiếu , thậm chí vẫn còn học sinh chưa biết tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu Vật lý , cách đổi ra đơn vị cơ bản đặc biệt là chưa giải thích được các hiện tượng Vật lý trong đời sống và kĩ thuật

Là một giáo viên, ai cũng muốn mình có giờ dạy giỏi , một giáo viên giỏi , muốn cho học sinh ham mê , hứng thú học tập , muốn cho học sinh giải bài tập Vật lý một cách hứng thú và thành thạo Muốn đạt được mục tiêu này là cả một vấn đề nan giải với người trực tiếp dạy bộ môn Xuất phát từ những lý do trên cùng với băn khoăn , trăn trở bấy lâu nay của bản thân Tôi xin trình bày đề tài " Hướng dẫn HS giải bài tập dịnh lượng phần điện học

môn vật lý 9 " trong một tiết học.

II) Mục đích,đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

1)Mục đích nghiên cứu:

Tôi nghiên cứu về vấn đề này giúp HS có thể giải được các bài tập định lượng của môn Vật lý và coi đây là một công việc nhẹ nhàng

-Tìm ra con đường phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng , hiệu quả giáo dục tạo

cơ sở Thực hiện mục tiêu nhiệm vụ năm học

2) Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Đề tài nghiên cứu về việc hướng dẫn HS giải bài tập định lượng vật lý THCS được áp dụng trong năm học 2008 -2009 tại trường THCS phong Thủy

-Đối tượng : học sinh khối 9 của trường THCS Phong Thủy

3) Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Tìm ra phương pháp dạy học phù hợp đối tượng HS với chuẩn kiến thức kỉ năng cơ bản theo quyết định 16 chương trình GD- ĐT

- Tạo cho học sinh có hứng thú,yêu thích môn học,tự ôn tập đào sâu, mở rộng kiến thức , lĩnh hội kiến thức mới, rèn luyện kĩ năng , kĩ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn , rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức quan sát , phát huy hình thức tự lực của học sinh góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo các em

III) Phương pháp nghiên cứu:

- Đọc tài liệu các văn bản có liên quan đến vấn đề: phương pháp giải bài tập vật lý THCS.Tham khảo các đề ,các bài toán vật lý hay bậc THCS,những dạng bài tập vật lý

IV) Các giải pháp khoa học

- Áp dụng chuyên đề đổi mới phương pháp dạy học bậc THCS

-Tìm tòi những giải pháp hay,những bài toán phù hợp với tất cả các đối tượng HS mà bản thân trực tiếp giảng dạy

V) Dự thảo nội dung:

Phần I : Mở đầu

Phần II : Nội dung

Chương I Cơ sở lý luận

Chương II.Thực trạng

Chương III.Các giải pháp thực hiện

Phần III :Bài học kinh nghiệm và tổng kết

PHẦN II: NỘI DUNG.

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN :

Công tác đổi mới phương pháp dạy học đã được các nhà giáo dục nghiên cứu nhiều năm và đang được sự bàn cãi quan tâm của giáo giới

Dạy - học là việc làm thường xuyên, liên tục và không giới hạn của người thầy giáo Việc nâng cao chất lượng giáo dục là nhiệm vụ chủ yếu của công tác dạy học

Việc dạy học của giáo viên(GV)và việc học của học sinh (HS) là nhằm làm cho học sinh hoạt động một cách tự giác tích cực, tiếp thu nội dung giáo dục và chuyển hóa nội dung giáo dục thành phẩm chất tốt đẹp của con người

Nghị quyết TW4 khóa VII xác định: "khuyến khích tự học phải áp dụng phương pháp giáo dục hiện đại để giáo dục cho học sinh khả năng tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề"

Nghị quyết TƯ2 Khóa VIII tiếp tục khẳng định mục tiêu giáo dục đào tạo trong giai đoạn mới là " Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài" và phải "Đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo khắc phục lối truyền thụ một chiều rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học, từng bước áp dụng phương pháp hiện đại vào quá trình dạy học đảm bảo điều kiện tự học tự nghiên cứu cho học sinh"

Vấn đề được đặt ra là dạy như thế nào? học như thế nào?để nâng cao chất lượng ,đáp ứng với nhu cầu xã hội ngày càng đổi mới.Bởi vậy để giúp học sinh thực sự vận dụng kiến thức vật lý cho việc giải bài tập thì điều quan trọng trước tiên là phải hướng dẫn cho học sinh biết cách phân tích các hiện tượng vật lý được nêu ra trong bài toán, nhận rõ sự diễn biến của hiện tượng, xác định được các tính chất, nguyên nhân, quy luật phổ biến chi phối sự diễn biến của hiện tượng Dù là bài tập định lượng hay định tính thì cũng phải bắt đầu từ sự phân tích định tính trước khi đưa ra những công thức tính toán cho phù hợp

Nhiều khi học sinh thuộc những định nghĩa, định lý, quy tắc nhưng vẫn không giải bài tập được nguyên nhân là không biết lập luận để vận dụng chúng Khi ta yêu cầu học sinh vận dụng các kiến thức vật lý để giải bài tập có nghĩa là yêu cầu các em thiết lập mối quan hệ giữa các kiến thức mà các em đã học vào một trường hợp cụ thể Hiện tượng cụ thể trong thực tế rất đa dạng và nhiều hiện tượng trải qua nhiều giai đoạn bị chi phối bởi nhiều nguyên nhân, nhiều quy luật Cần phải phân tích được sự phức tạp đó và thực hiện lập luận một cách đúng quy tắc thì kết quả thu được mới chắc chắn Bởi vậy việc rèn luyện cho học sinh biết phân tích, suy luận là rất quan trọng, cần thiết, phải làm một cách kiên trì, có kế hoạch tạo thói quen, thành nếp suy nghĩ của học sinh, không để cho học sinh hoàn toàn mò mầm một cách tự phát Đối với học sịnh THCS chưa thể giới thiệu cho các

em một cách tường minh các phương pháp suy luận, lô gíc hay các phương pháp nhận thức vật lý Nhưng bản thân giáo viên thì phải biết để hướng dẫn cho học sinh thực hiện

theo phương pháp đó mỗi khi có cơ hội Qua nhiều lần như vậy sẽ hình thành ở học sinh thói quen, nếp suy nghĩ khoa học

CHƯƠNG II THỰC TRẠNG 1.Thực trạng

Bên cạnh một số HS giỏi khá vẫn còn nhiều em chưa tự mình giải được một bài tập vật lý đơn giản hoặc có những HS nắm được lý thuyết nhưng kỉ năng vận dụng lý thuyết vào giải toán vật lý còn chậm và yếu.Nhiều học sinh chỉ cần kết quả đối chiếu ,hay dựa vào bài tập mẫu của Thầy và giải một cách râp khuôn, thậm chí vẫn còn học sinh chưa biết tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu Vật lý , cách đổi ra đơn vị cơ bản đặc biệt là chưa giải thích được các hiện tượng Vật lý trong đời sống và kĩ thuật

2 Nguyên nhân của những hạn chế:

-Phần nhiều bài tập về nhà không có sự chỉ đạo của giáo viên

- Hiện nay số tiết bài tập ở trên lớp là rất ít, thậm chí là không có

-Tình trạng phổ biến hiện nay là học sịnh học tập thụ động, máy móc, còn giáo viên chỉ chú trọng đến các bài toán khó nên học sinh thường chỉ thuộc mấy công thức vật lý rồi áp dụng để tính toán một cách máy móc mặc dù không hiểu rõ hiện tượng vật lý, ý nghĩa của các công thức đó

-Trên lớp giáo viên thường dành các tiết bài tập chữa những bài khó vì thời lượng 45’ Thực tế trong quá trình giảng dạy để khắc phục tình trạng trên thì Tôi đã hướng dẫn học sinh suy nghĩ tìm lấy lời giải.bằng cách đưa ra được những câu hỏi hướng dẫn thích hợp, bản thân phải giải bài tập theo bốn bước một cách tỉ mỉ, lường hết những khó khăn hay vấp của HS rồi căn cứ vào đó mà đặt câu hỏi hướng dẫn

* Về phía giáo viên:

Vẫn còn một số giáo viên dạy theo phương pháp đổi mới chưa nhuần nhuyễn, dẫn đến học sinh lĩnh hội kiến thức còn thụ động, một số giờ học vẫn còn nghèo nàn, tẻ nhạt, chưa hiểu rõ, hiểu sâu ý đồ của sách giáo khoa

Bài tập chỉ yêu cầu các em giải một cách thụ động hoặc giáo viên giải hộ cho các

em, chưa phát huy tính tích cực, sáng tạo, tự lực của học sinh

Chính vì vậy mà một số giáo viên chưa thực sự chú trọng đến việc lập kế hoạch dạy chu đáo Thông thường là rất đơn sơ, cho các em giải một số bài tập ở trong sách, không

có bài tập điển hình và tổng hợp

* Về phía học sinh:

Vẫn còn nhiều học sinh chưa tổng hợp được kiến thức Vật lý từ lớp 6, 7, 8 các em chưa hiểu sâu, hiểu kĩ các kiến thức Vật lý, còn thụ động lĩnh hội kiến thức Trong khi chữa bài tập, nhiều học sinh vẫn còn thờ ơ, nhiều học sinh chỉ cần kết quả đối chiếu, thậm chí vẫn còn học sinh chưa biết tóm tắt bài toán bằng các kí hiệu Vật lý, cách đổi ra đơn vị

cơ bản đặc biệt là giải thích các hiện tượng Vật lý trong đời sống và kĩ thuật

CHƯƠNG III CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN

Để có thể giải được tốt một bài toán định lượng thì phải hướng dẫn các em theo các bước sau:

Bước 1: Tìm hiểu đề

a Đọc kỹ đề bài toán

b Tìm hiểu ý nghĩa vật lý của các từ ngữ trong đề bài và diễn đạt bằng ngôn ngữ vật lý

c Biểu diễn các đại lượng vật lý bằng các ký hiệu, chữ cái quen dùng trong quy ước sách giáo khoa

d Vẽ hình nếu cần

e Tìm hiểu mối quan hệ giữa đại đã cho với đại lượng cần tìm hay ẩn số của bài tập Tóm tắt đề bài

Bước 2: Phân tích hiện tượng vật lý mà đề bài đề cập

a Căn cứ vào những điều đã cho biết, xác định xem hiện tượng đã nêu trong bài thuộc phần nào của kiến thức vật lý, có liên quan đến những khái niệm nào, định luật nao, quy tắc nào?

b Đối với những hiện tượng vật lý phức tạp thì phải phân tích ra thành những hiện tượng đơn giản, chỉ bị chi phối bởi một nguyên nhân, một quy tắc hay một định luật vật lý xác định

c Tìm hiểu xem hiện tượng vật lý diễn biến qua những giai đoạn nào, mỗi giai đoạn tuân theo những định luật nào?

Bước 3: Xây dựng Lập luận cho việc giải bài tập

a Trình bày có hệ thống, chặt chẽ lập luận lô gíc để tìm ra mối liên hệ giữa những điều cho biết và điều phải tìm

b Nếu cần phải tính toán định lượng, thì lập các công thức có liên quan đến các đại lượng cho biết, đại lượng cần tìm Thực hiện các phép biến đổi toán học để cuối cùng tìm ra được một công thức toán học, trong đó ẩn số là đại lượng vật lý phải tìm, liên hệ với các đại lượng khác đã cho trong đề bài

c Đổi các đơn vị đo trong đầu bài thành đơn vị của cùng một hệ đơn vị và thực hiện các phép tính toán

Có thể trình bày lập luận theo hai phương pháp:phương pháp phân tích.phương pháp tổng hợp

Theo phương pháp phân tích: thì ta bắt đầu từ điều phải tìm (ẩn số) xácđịnh mối liên hệ giữa những điều cho biết và điều phải tìm và cả những điều trung gian chưa biết Tiếp đó lại tìm mối liên hệ giữa những điều trung gian đã biết khác Cuối

cùng tìm ra được mối liên hệ trực tiếp giữa điều phải tìm và những điều đã cho biết

Theo phương pháp tổng hợp: ta đi từ những điều đã cho biết, xác định mối liên hệ giữa những điều đã cho biết với một số điều trung gian không biết, tiếp theo tìm mối liên hệ giữa những điều trung gian và điều phải tìm, cuối cùng xác định được mối liên hệ trực tiếp giữa điều đã cho và điều phải tìm

Đối với học sinh THCS thì dùng phương pháp phân tích thì học sinh dễ hiểu hơn, có thể định hướng sự tìm tòi của học sinh dễ dàng, có hiệu quả hơn ở học sinh

Bước 4: Bắt tay vào giải toán :

Dựa vào bước phân tích trên ta đã tìm được mối liên hệ giữa điều đã biết và điều phải tìm (tức là HS đã tìm ra được công thức cho việc giải bài toán đó thông qua các công thức đã học.)

Bây giờ chỉ còn sắp xếp lại các công thức đó và thay số

Tìm đại lượng nào trước, dù là đại lượng trung gian hay trực tiếp thì đều phải ghi lời giải.Để ghi được lời giải thì ta phải dựa vào câu hỏi của bài toán hoặc tìm đại lượng trung gian nào

-Đại lượng nào bài toán cho chưa rõ ràng thì phải lập luận để sử dụng chúng

-Sau đó áp dụng công thức rồi thay số và giải

-Khi giải xong, đầu bài bắt tìm đại lượng nào thì ta phải ghi đáp số đại lượng đó

Bước 5: Thử lại và biện luận về kết quả thu được

Thử lại để chắc chắn là kết quả thu được đã chính xác

Giáo viên cần hướng dẫn HS dùng các phép tính để kiểm tra kết quả

Những kết quả thu được bằng suy luận hay bằng biến đổi toán học, khi giải một bài tập vật lý không phải lúc nào cũng phù hợp với thực tế có khi chỉ là một hiện tượng đặc biệt (là một trường hợp riêng) Vậy có khi phải biện luận để chọn những kết quả phù hợp hơn với thực tế hoặc để mở rộng phạm vi lời giải đến những trường hợp tổng quát hơn

Sau đây là một số ví dụ mà tôi đưa ra để làm rõ vấn đề nêu trên.

Ví dụ 1:

Cho hai điện trở R1 = 10; R2 = 14 hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là 12V Tính cường độ dòng điện chạy trong mạch

B1: Giáo viên yêu cầu HS đọc kỹ đề bài.

Vẽ hình ra giấy nháp nếu cần R1 R2

 U  Tóm tắt đề dựa vào đầu bài toán

R1 = 10

R2 = 14

U = 12V

I = ?

B2; B3: Phân tích tìm hướng giải.

Căn cứ vào phần tóm tắt để phân tích: Ta dựa vào phương pháp phân tích Bắt đầu từ đại lượng cần tìm (I), xem có công thức nào liên quan đến I thì liệt kê ra giấy nháp, sau đó lựa ra một công thức phù hợp Qua các công thức thì ta thấy có công thức I U

R

 , nhưng qua công thức ta thấy đề bài chỉ cho U, còn R đề bài chưa cho (ta phải tìm R) để tìm R thì ta phải áp dụng CT nào? (đây là câu hỏi diễn ra trong óc HS) HS phải tìm R theo các bước như trên, qua đây ta thấy CT: R = R1+R2 Vậy công việc đầu tiên là phải đi tính R Khi tính được R ta sẽ tính được I

B4: Bắt tay vào giải:

Khi giải ta tính đến đại lượng nào thì ghi lời giải của đại lượng đó

Công thức R = R1+R2 là CT tính điện trở tương đương nên lời giải sẽ là:

- Điện trở tương đương của đoạn mạch là

R = R1+ R2 = 10 + 14 = 24()

- Cường độ dòng điện chạy trong mạch là

U I R

 =12

24 = 0,5 (A.) Đáp số: 0,5 A

B5:Giải xong thì ta tiến hành thử lại và biện luận nếu thấy kết quả chưa phù hợp.

- Thử lại: bằng cách tính toán ta sẽ thử lại được kết quả của bài toán

- Biện luận nếu thấy kết quả không phù hợp

Ví dụ 2:

Cho hai điện trở R1 = 10; R2 = 15, cường độ dòng điện trong mạch chính là 2A Tính cường độ dòng điện chạy trong mỗi đoạn mạch rẽ

Vẽ hình ra giấy nháp nếu cần

R1

I

R2

 U 

Tóm tắt đề dựa vào đầu bài toán

R1 = 10

R2 = 15

I = 2A

I1 = ?I2 = ?

B2; B3: Phân tích tìm hướng giải.

Căn cứ vào phần tóm tắt để phân tích:

Ta dựa vào phương pháp phân tích

Bắt đầu từ đại lượng cần tìm (I1;I2) Muốn tính đươc I thì phải sử dụng công thức nào?

U

I

R

 1

1 1

U I R

2 2

U I R

 đề bài đã cho R1; R2, phải tìm U1; U2 Muốn tìm U1; U2 ta phải dựa vào công thức nào?

Dựa vào tính chất của đoạn mạch song song U = U1 = U2

Vậy ta phải đi tìm U Tìm U bằng CT nào? U = IR

Tìm R bằng CT nào? ( 1 2

td

1 2

R R R



 )

Vậy từ việc phân tích ta thấy công việc đầu tiên là phải tìm Rtđ U U1; U2

I1;I2

B4: Bắt tay vào tìm lời giải và giải:

Khi giải ta tính đến đại lượng nào thì ghi lời giải của đại lượng đó Công thức

1 2

td

1 2

R R

R



 là CT tính điện trở tương đương nên lời giải sẽ là:

- Điện trở tương đương của đoạn mạch là

) ( 6 15 10

15 10

2 1

2 1













R R

R R

R td

Tính được Rtđ ta sẽ tính U

- hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch song song là

U = IR = 2.6 = 12(V)

Để sử dụng được U1; U2 thì ta phải lập luận để dùng chúng

- Vì mạch song song nên U = U1 = U2.

- Cường độ dòng điện chạy trong mỗi đoạn mạch rẽ là

) ( 2 , 1 10

12

1

1

R

U I R

U

) ( 8 , 0 15

12

2

2

R

U I R

U

Đáp số: 1,2A; 0,8A

B5:Giải xong thì ta tiến hành thử lại và biện luận nếu thấy kết quả chưa phù hợp.

Thử lại: vì mạch song song mà I1 =1,2 A và I2 = 0,8 A nên I = I1 + I2 = 1,2 + 0,8 = 2(A)

Kết quả đúng theo yêu cầu bài ra

- Thử lại: bằng cách tính toán ta sẽ thử lại được kết quả của bài toán

- Biện luận nếu thấy kết quả không phù hợp

Ví dụ 3:

Một bếp điện có ghi 220V – 1000W, được dùng ở hiệu điện thế 220V Biết bếp sử dụng 30 phút mỗi ngày Tính điện trở của bếp và nhiệt lượng mà bếp toả ra, mỗi ngày sử dụng với thời gian trên Tính điện năng mà bếp tiêu thụ trong một tháng(30 ngày)

B1: Giáo viên yêu cầu HS đọc kỹ đề bài.

Vẽ hình ra giấy nháp nếu cần Tóm tắt đề dựa vào đầu bài toán

220V – 1000W

U = 220V

t1 = 30phút = 11800 s

t2 = 30ph x 30ng = 900ph=15h R= ?

Q= ? A= ?

B2; B3: Phân tích tìm hướng giải.

Căn cứ vào phần tóm tắt để phân tích:

Ta dựa vào phương pháp phân tích

Bắt đầu từ đại lượng cần tìm (R) Muốn tính đươc R thì phải sử dụng công thức nào? R=

2

U

P đề bài đã cho U phải lập luận để lấy P

Muốn tìm Q ta phải dựa vào công thức nào? ( HS phải liệt kê tất cả các công thức tính Q,

và qua biến đổi toán học ta được công thức Q = U2

P t