SKKN một số KINH NGHIỆM HƯỚNG dẫn học SINH GIẢI bài tập MẠCH điện lớp 9

số ít bài toán luyện tập đơn giản để ghi nhớ công thức biểu diễn một định luật vật lí với yêu cầu đơn giản là thay thế trị số của các đại lượng trong công thức và tìm trị số của một đại

MỘT SỐ KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH

GIẢI BÀI TẬP MẠCH ĐIỆN LỚP 9

I Lời nói đầu :

1 Lí do chọn đề tài :

Nghị quyết của BCH trung ương Đảng lần 4 khóa VII, nghị quyết BCH trung ương Đảng lần 2 khóa VIII và được pháp chế hóa trong điều 24.2 của Luật

giáo dục đã chỉ rõ “phương pháp dạy học 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, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh”.

Trong việc nâng cao chất lượng giáo dục nói chung và chất lượng bộ môn nói riêng, bên cạnh việc bồi dưỡng kiến thức chuyên môn thì việc cải tiến phương pháp dạy học, phát huy tính tích cực của học sinh có ý nghĩa hết sức quan trọng vì xét cho cùng, việc giáo dục phải được tiến hành trên cơ sở tự nhận thức, tự hành động, việc khơi dậy ý thức, năng lực tư duy, bồi dưỡng phương pháp tự học là con đường phát triển tối ưu của giáo dục

Học để lĩnh hội học vấn là công việc khó khăn, dù là môn học nào cũng đều là tài sản quý báu của nhân loại Học thuộc một định luật vật lí có thể đơn giản nhưng vận dụng định luật đó để giải những bài toán giáo khoa đã có thể khó khăn hơn và để có kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn lại càng không đơn giản

Ở trường THCS, bài tập vật lí thường là những vấn đề không quá phức tạp, có thể giải được bằng những suy luận đơn giản, bằng tính toán hoặc thực nghiệm dựa trên nội dung kiến thức đã qui định trong chương trình Nhưng bài tập vật lí lại là khâu quan trọng trong quá trình dạy học vật lí, giúp học sinh củng cố, mở rộng đào sâu kiến thức cơ bản, là phương tiện để phát triển năng lực tư duy của học sinh có tác dụng giúp học sinh phát triển toàn diện Trừ một

số ít bài toán luyện tập đơn giản để ghi nhớ công thức biểu diễn một định luật vật lí với yêu cầu đơn giản là thay thế trị số của các đại lượng trong công thức

và tìm trị số của một đại lượng chưa biết, đa số các bài toán phải vận dụng nhiều định luật vật lí, học sinh luôn cảm thấy khó khăn

Đối với học sinh THCS, vấn đề giải bài tập gặp không ít khó khăn vì học sinh thường không nắm vững lí thuyết và thiếu kĩ năng vận dụng kiến thức vật

lí Vì vậy các em giải bài tập một cách mò mẫm, không có định hướng rõ ràng,

áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được bài tập trọn vẹn Vì thế hướng dẫn học sinh cách tiếp cận và giải quyết một bài tập vật lí là điều vô cùng cần thiết Từ những lí do trên, tôi nhận thấy việc rèn cho học sinh kỹ năng giải bài tập là hết sức cần thiết Vì vậy tôi chọn và rút ra một vài kinh nghiệm hướng dẫn hs giải bài tập về mạch điện lớp 9

2 Phạm vi đề tài :

Đề tài này chỉ nêu một số kinh nghiệm trong hướng dẫn học sinh giải bài tập mạch điện (chương I ) ở lớp 9

II Nội dung đề tài :

1 Thực trạng của đề tài:

Thực tế giảng dạy ở trường phổ thông cho thấy học sinh thường giải bài tập một cách máy móc, không có phương pháp nên dễ lúng túng khi gặp bài toán khác với các bài đã giải Mặt khác, trong quá trình giải bài tập, không phải mọi học sinh đều có ý thức vận dụng phương pháp chung để giải lại càng ít quan tâm đến việc vận dụng phối hợp chúng, dẫn đến việc tìm đáp số bài toán đã lấn áp mục đích quan trọng hơn là hiểu và vận dụng được kiến thức đã học Điều này ảnh hưởng đến kết quả học tập của học sinh

Khảo sát chất lượng bộ môn đầu năm như sau :

- Đối tượng khảo sát : lớp 9a4,9a5

- Nội dung khảo sát : bài tập về mạch điện nối tiếp

- Số hs làm được câu a ( đơn giản ) : 40hs, tỉ lệ 57,1%

- Số hs làm được câu b ( vận dụng thấp ) :10hs, tỉ lệ 14,2%

- Số hs làm được câu c ( nâng cao ) : 5hs, tỉ lệ 7,1%

- Số hs không làm được gì : 15hs, tỉ lệ 21,4%

Qua khảo sát tình hình dạy học môn Vật lí trong tổ bộ môn, đa số giáo viên đều cho rằng : không có đủ thời gian cho việc rèn kỹ năng giải bài tập cho học sinh nên phần lớn học sinh chưa nắm được phương pháp giải bài tập, chưa có kỹ năng giải bài tập định lượng Nguyên nhân do :

- Học sinh chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là để củng cố kiến thức đã học nên phải từ điều kiện của bài toán, xem xét các hiện tượng vật lí trong bài để nắm bản chất vật lí và xác định mối liên hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm

- Một mặt do tâm lý học sinh khi đứng trước một bài toán vật lí thường chú

ý ưu tiên đến việc tìm ra lời giải đúng của bài toán mà chưa hiểu rằng giải toán là một quá trình tiếp cận vấn đề được tổ chức để thực hiện việc thu thập và xử lý thông tin theo từng giai đoạn Giải bài tập muốn đạt kết quả chắc chắn phải là một hành động được tổ chức một cách có kế hoạch chặt chẽ và có hiệu quả nhằm đạt một mục đích xác định

- Học sinh không có thói quen và kỹ năng phân tích thông tin được cung cấp trong bài toán mà thường hấp tấp lao vào việc giải toán ngay sau khi vừa đọc lướt qua đề bài và tưởng lầm là mình đã hiểu rõ nó

- Giáo viên thường luyện giải bài tập cho học sinh theo kiểu, loại rồi cho học sinh ghi nhớ cách giải các kiểu, loại bài tập đó để ứng phó các kì thi nên khi gặp bài tập khác với loại đã giải thì học sinh trung bình- yếu thường lúng túng và hiếm khi tìm ra cách giải đúng Giáo viên chưa quan tâm đúng mức đến việc rèn cho hs kỹ năng phân tích đề, xây dựng kế hoạch giải bài tập, dễ dàng bỏ qua các lỗi ở hs như không tóm tắt đề, trình bày bài giải không khoa học, chưa có biện pháp khuyến khích hs phân tích đề, lập kế hoạch giải chu đáo rồi mới bắt tay vào giải bài tập

Qua nhiều năm dạy lớp 9, đúc kết kinh nghiệm của bản thân cùng với việc tham khảo tài liệu và tích lũy kinh nghiệm qua các tiết dự giờ đồng nghiệp, tôi rút ra được một số kinh nghiệm giúp hs giải bài tập về mạch điện lớp 9

2 Các giải pháp và kết quả:

2.1/ Cơ sở lí luận :

Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu, khắc sâu thêm phần lý thuyết, giúp học sinh biết vận dụng kiến thức để giải quyết các nhiệm vụ học tập và các vấn

đề thực tế của cuộc sống, là thước đo mức độ hiểu biết và kỹ năng của mỗi học sinh

Để làm được bài tập vật lí, học sinh phải biết vận dụng các thao tác tư duy,

so sánh phân tích tổng hợp khái quát hoá…để xác định bản chất vật lí, từ đó chọn các công thức thích hợp cho từng bài tập cụ thể Vì thế bài tập vật lí là phương tiện tốt để phát triển tư duy, óc sáng tạo, tính tự lực trong suy luận Khi làm bài tập, học sinh bắt buộc phải nhớ lại kiến thức đã học, vận dụng, đào sâu kiến thức, do đó về mặt điều khiển hoạt động nhận thức của học sinh thì đây là phương tiện tự kiểm tra kiến thức kỹ năng của học sinh Trong việc giải bài tập nếu học sinh tự giác, say mê tìm tòi thì nó có tác dụng rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt như tinh thần tự lập, vượt khó, tính cẩn thận, tính kiên trì và đặc biệt là tạo niềm vui trí tuệ trong học tập

Trong chương trình vật lí phổ thông, các bài toán định lượng thường chiếm

tỉ trọng lớn so với các bài toán định tính Số lượng quá nhiều các bài tập định lượng ở các lớp cuối cấp là một trong các nguyên nhân khiến học sinh lúng túng khi đứng trước một bài toán vật lí bất kì gặp trong các kì thi Vì thế giáo viên cần hướng dẫn cho học sinh phương pháp học cho việc giải các bài toán vật lí, giúp học sinh thoát khỏi lúng túng, khó khăn trong việc vận dụng các khái niệm, định luật vật lí đã học vào việc giải toán vật lí

Bài tập Vật lí là hình thức củng cố, ôn tập kiến thức, mở rộng hoặc đi sâu

vào các trường hợp riêng lẻ của định luật mà nhiều khi nếu nhắc lại nhiều lần

ở phần lí thuyết có thể làm học sinh nhàm chán Khi làm bài tập học sinh

phải nhớ lại kiến thức đã học và vận dụng đào sâu kiến thức nên làm bài tập chính là phương tiện hữu hiệu để tự kiểm tra kiến thức, kĩ năng của học sinh

2.2/ Các biện pháp thực hiện :

Biện pháp 1:

 Xây dựng hứng thú học tập bộ môn cho hs ngay từ các giờ học lí thuyết, qua việc tổ chức, hướng dẫn để hs được tự tay làm các thí nghiệm kiểm chứng, giúp hs có niềm tin với kiến thức được truyền đạt

 Khắc sâu cho hs ghi nhớ kí hiệu và đơn vị của từng đại lượng vật lí

 Cung cấp đầy đủ kiến thức cơ bản cho học sinh

 Xây dựng và bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập cho học sinh

 Soạn hệ thống bài tập phù hợp cho nhiều đối tượng học sinh sau mỗi đơn

vị bài học

Biện pháp 2: Rèn cho học sinh cách tiếp cận bài toán theo các bước

sau

1 Tóm tắt các dữ kiện :

- Đọc kĩ đề, tìm hiểu ý nghĩa các thuật ngữ vật lí

- Dùng kí hiệu tóm tắt đề bài cho gì? Hỏi gì? Dùng hình vẽ minh họa nếu cần

2 Phân tích nội dung bài toán :

- Phân tích mạch điện, xác định tính chất từng đoạn mạch nhỏ trong toàn bộ mạch điện

- Xác định mối liên hệ của các dữ kiện có liên quan tới công thức nào và với đại lượng cần tìm

- Xác định phương hướng và kế hoạch giải

3 Chọn công thức thích hợp Viết các biểu thức có liên quan

4 Chọn cách giải phù hợp

5 Kiểm tra và xác nhận kết quả.

Hướng dẫn học sinh lập kế hoạch giải bài tập vật lí theo sơ đồ sau :

Biện pháp 3 :Hướng dẫn học sinh kết hợp phân tích mạch điện với lập

sơ đồ phân tích để xác định cách giải, bắt đầu từ xác định đại lượng cần tìm, xác định công thức tính Trong đó : đại lượng nào đã cho, đại lượng nào chưa biết, tìm đại lượng đó như thế nào,… Cứ thế phân tích dần cho đến khi tất cả các đại lượng trong công thức vừa ghi đều đã biết Khi đó sẽ trình bày bài giải theo hướng ngược lại với sơ đồ đã phân tích

Ví dụ 1: Giữa 2 điểm AB của mạch có U=6V, mắc R1=10 nối tiếp R2

a Hiệu điện thế 2 đầu R2 đo được 4V tính R2

b Mắc thêm R3//R2 thì hiệu điện thế 2 đầu R1 đo được 3V Tính R3 Hướng dẫn học sinh tóm tắt đề:

U=6V

R1 nt R2, R1=10

a U1=4V R2?

b Thêm R3//R2 U1’=3V, R3?

Dữ kiện Bài tập Vật lí

Kiểm tra – Đánh giá

Cách giải

Bản chất Vật lí

Chọn công thức

Kế hoạch giải

Hỏi gì?

Cho gì?

Vẽ hình

Kế hoạch giải

a Vẽ sơ đồ mạch điện, xác định tính chất đoạn mạch, lập sơ đồ phân tích

Lập sơ đồ phân tích :

U2 = U – U1

R 2 =U I22

I2 = I1 = U R11

b Vẽ lại sơ đồ mạch điện, xác định tính chất từng đoạn mạch và lập

sơ đồ phân tích

R 3 R13= R123- R12

R23 =Rtđ – R1

Rtđ = U I

I = I1 = U R1'

Ví dụ 2 : Một bóng đèn khi sáng bình thường có điện trở R1 =7,5, cường độ dòng điện qua nó khi đó là I=0,6A , Đèn mắc nối tiếp với biến trở vào hiệu điện thế U= 12V Phải điều chỉnh con chạy C để biến trở có điện trở R2 = ? để đèn sáng bình thường

R1 R2

R1 R2

R3

Hướng dẫn HS vẽ sơ đồ mạch điện và lập sơ đồ phân tích :

R2 =Rtđ – R1

Rtđ = U I

I = Iđm ( do đèn sáng bình thường )

Ví dụ 3 :Đèn ( 6V-2,4W ) mắc nối tiếp với 1 biến trở con chạy vào

hiệu điện thế không đổi U= 12V

a/ Khi điện trở của biến trở Rx = 25, hãy tính công suất tiêu thụ của đèn

b/ Muốn đèn sáng bình thường phải điều chỉnh con chạy sao cho R’

x

= ?

Hướng dẫn HS vẽ sơ đồ mạch điện và lập sơ đồ phân tích :

a/ Pđ=Rđ.I2

I = Rtd U

Rtđ = Rx + Rd

Rđ = U2

dm/ Pdm

b/ Rx’ =Rtđ – Rđ

K 1



Rtđ = U I

I’ = Iđ ( mạch nối tiếp )

Iđ = Iđm ( đèn sáng bình thường )

Ví dụ 4 ( dành cho hs khá giỏi )

Cho mạch điện như hình 1, biết R1= 2, R2= 4, R3= 6, R4= 12 Hiệu điện thế đặt vào 2 đầu đoạn mạch là U= 6V không đổi

a/ K1 đóng, K2 ngắt, tính cường độ dòng điện qua R1

b/ K1 , K2 đều đóng, tính cường độ dòng điện qua các điện trở

Hướng dẫn hs phân tích mạch điện trong từng trường hợp và lập kế hoạch giải

a/ Dòng điện qua R1 , khóa K1 và R4

I4 = I1 =I= Rtd U

Rtđ = R1+ R4

b/ Chập các điểm M với N; P với Q, vẽ lại sơ đồ mạch điện, xác định tính chất mạch điện , lúc này R1 nối tiếp với đoạn mạch gồm

( R2//R3//R4)

(Hình 2 )

Hình 1

9

K 2

Q B

A

R 1

M N

R 2

R 3

Q

R 4

Hình 2

Lập sơ đồ phân tích :

I2,3,4 = I1 =I= Rtd U

Rtđ = R1+ R2,3,4

234

1

R =

4 3 2

1 1 1

R R

R  

I2 =

2

2

R

U

; I3 =

3

3

R

U

; I4 =

4

4

R U

U2 =U3=U4= I*R2,3,4 Với cách phân tích mạch điện và lập sơ đồ phân tích như trên, học sinh trung bình có thể bắt đầu từ đại lượng cần tìm, viết công thức cần tính, xem xét đại lượng nào trong công thức đó chưa có, tiếp tục tìm cho đến khi tất cả các đại lượng trong công thức vừa ghi đều có đủ, nghĩa là đã đi đến sử dụng hết các dữ kiện đề cho

R 1

Làm như thế, học sinh sẽ xây dựng được cho mình trình tự giải bài tập và

có kế hoạch giải cụ thể, ít sai sót Học sinh trung bình, yếu vẫn có thể tìm ra lời giải cho bài toán bằng cách phân tích như trên sau khi đã học thuộc các công thức cần thiết

Với cách hướng dẫn học sinh lập sơ đồ phân tích khi giải bài tập, giáo viên đã giúp học sinh giỏi có thể vận dụng giải các bài tập nâng cao, học sinh trung bình yếu có thể giải được các bài tập cơ bản, đa số học sinh được rèn luyện và tìm thấy hứng thú trong việc giải bài tập cũng như học tập bộ môn Điều này giúp các em làm bài đạt kết quả cao hơn

Trong chương trình vật lí 9, những bài toán về mạch điện 1 chiều tuy không quá phức tạp nhưng các em sẽ còn được mở rộng khi học ở các lớp trên nên giáo viên rất cần tập cho học sinh - nhất là học sinh khá giỏi việc định hướng sự suy nghĩ một cách khoa học trước các bài toán thuộc dạng này Có thể làm như sau :

Vẽ lại sơ đồ mạch điện, xác định rõ đại lượng chưa biết và đã biết, với các cường độ dòng điện trong mạch rẽ, tốt nhất là biểu đạt mối liên hệ với cường độ dòng điện trong mạch chính Một số bài toán khó về mạch điện (dành cho học sinh giỏi) cần hướng dẫn học sinh vẽ lại từng bước sơ đồ mạch điện để đưa dần

về trường hợp đơn giản, chẳng hạn như thay những điểm có cùng hiệu điện thế bằng một điểm hoặc căn cứ tính đối xứng của mạch điện mà kết luận về các cường độ dòng điện bằng nhau và do đó vẽ các mạch tách rời nhau

Công thức biểu diễn định luật Ôm cho đoạn mạch là công thức cơ bản dùng để giải bài tập loại này, trong một số trường hợp, viết riêng định luật Ôm cho từng đoạn mạch có thể giúp giải bài tập dễ dàng hơn

Với bài tập về công và công suất điện, trong chương trình vật lí 9 thường chỉ khảo sát trong trường hợp dòng điện 1 chiều mà ở đó điện năng chuyển hoá hoàn toàn thành nhiệt năng trong mạch có điện trở thuần nên giáo viên cần hướng dẫn hs vẽ lại sơ đồ mạch điện rõ ràng, sáng sủa để có thể xác định các đại

lượng hiệu điện thế, cường độ dòng điện, điện trở mạch, điều này hết sức cần thiết vì bài tập này là sự tiếp nối loại bài tập về mạch điện

Với mạch điện có biến trở, GV cần hướng dẫn HS rút ra cho mình những điểm phổ biến như : Rtđ = Rtải + Rx ( Rx là điện trở biến trở tham gia vào mạch ) Khi con chạy C trùng với vị trí mà tại đó Rx =0 thì Rtđ = Rtải và khi đó I đạt giá trị lớn nhất ( U mạch không đổi ) Khi con chạy C trùng với vị trí mà toàn bộ điện trở biến trở tham gia vào mạch thì I đạt giá trị nhỏ nhất ( U không đổi ).Khi biến trở là một điện trở biến đổi thì phải vẽ lại mạch điện để bài toán đơn giản, đưa bài toán về dạng giải bằng cách lập phương trình bậc nhất hoặc bậc hai một ẩn số

Bên cạnh việc rèn kỹ năng tiếp cận bài tập vật lí thì việc hướng dẫn học sinh học tập vật lí ở nhà cũng không kém phần quan trọng, nếu việc học ở nhà được tiến hành tốt sẽ giúp các em thói quen làm việc tự lực, nắm vững tri thức, củng cố kỹ năng giải bài tập Việc học tập ở nhà của học sinh phụ thuộc phần lớn vào việc dạy học của giáo viên trên lớp, vì thế GV cần căn cứ vào trình độ tiếp thu của HS mà giao cho các em các công việc phù hợp có tính chất bổ sung như : nghiên cứu sách giáo khoa, vẽ hình, tìm hiểu đề bài, giải bài tập đơn giản…Chính việc giao bài tập một cách có hệ thống tạo cho HS thói quen học tập tốt sẽ giúp các em tự lực giải quyết các bài tập đơn giản, nắm được công thức cơ bản cũng như có các kỹ năng giải bài tập, có sự chuẩn bị tốt để tiếp thu kiến thức mới Vì thế ngoài những bài tập củng cố kiến thức, luyện tập, GV cần giao cho HS những bài tập mang tính chuẩn bị cho việc tiếp thu tri thức mới Ta

có thể giao bài tập cho HS bằng nhiều hình thức như :

-Giao bài tập trong thời gian truy bài đầu giờ

-Giao bài tập sau mỗi tiết học

-Giao bài tập theo hệ thống bài tập trong sách giáo khoa, sách bài tập -Giao bài tập theo dạng, theo chuyên đề

- Giao bài tập vận dụng kiến thức trong bài học để giải quyết 1 vấn đề từ thực tiễn cuộc sống…