skkn vật lí thpt phát triển năng lực tư duy liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên độ cực trị trong tổng hợp dao động

Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông A ĐẶT VẤN ĐỀ Tên sáng kiến kinh nghiệm Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên độ cực trị tổng hợp dao động Lí viết sáng kiến kinh nghiệm Trong năm qua, cải cách chương trình và nội dung sách giáo khoa, đổi phương pháp dạy-học, đổi hình thức kiểm tra đánh giá, đặc biệt là hình thức thi ĐH-CĐ từ tự luận sang trắc nghiệm khách quan đòi hỏi học sinh không nắm vững kiến thức mà phải có kĩ giải nhanh gọn các bài toán trắc nghiệm Qua thực tiễn giảng dạy chương trình Vật lí 12 nâng cao, tác giả thấy bài toán tìm biên độ cực trị tổng hợp dao động gây nhiều băn khoăn, vướng mắc đối với đa số học sinh Đặc biệt là tần suất xuất loại bài toán này các đề thi ngày càng nhiều Tuy vậy, kĩ vận dụng lý thuyết về tổng hợp dao động giản đồ Fre-nen của học sinh gặp phải trở ngại mà khả Toán học của các em không được định hướng rõ ràng cho một bài toán Vật lí Vì vậy, việc tiếp cận hai cách giải loại bài toán này đòi hỏi học sinh phải phát huy tốt các kiến thức Toán học liên quan và sáng tạo vận dụng mở rộng sang bài toán Điện xoay chiều Mặt khác, kết điều tra thông tin cho thấy 90% học sinh “khoanh chùa” vào đáp án và nhiều ý kiến của học sinh các diễn đàn học tập qua mạng internet mơ hồ gặp loại bài toán tìm biên độ cực trị Điều này cho thấy lực vận dụng kiến thức liên môn để giải các vấn đề hạn chế, đặc biệt là quan hệ liên môn không thể tách rời Vật lí - Toán học Với lí và quan điểm nêu trên, tác giả mạnh dạn đề xuất và xây dựng hai cách giải loại bài toán tìm biên độ dao động cực trị tổng hợp dao động và phát triển mở rộng cách giải sang áp dụng cho một số bài toán điện xoay chiều Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CƠ SỞ LÍ LUẬN Quan điểm của Đảng ta giáo dục Quan điểm của Đại Hội Đảng XI về giáo dục rõ giáo dục là quốc sách hàng đầu ; đầu tư cho giáo dục là đầu tư cho sự phát triển nhân tố người với tư cách vừa là động lực, vừa là mục tiêu của phát triển xã hội Dạy học theo định hướng phát triển lực Chuyển mạnh trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học Học đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình giáo dục xã hội Chương trình dạy học truyền thống xem chương trình giáo dục định hướng nội dung, định hướng đầu vào Chú trọng vào việc truyền thụ kiến thức, trang bị cho người học hệ thống tri thức khoa học khách quan nhiều lĩnh vực khác Chương trình giáo dục định hướng lực dạy học định hướng kết đầu nhằm mục tiêu phát triển lực người học: a) Về nội dung: - Học nội dung chuyên môn → có lực chuyên môn: có tri thức chuyên môn để ứng dụng vận dụng học tập và cuộc sống - Học phương pháp chiến lược → có lực phương pháp: lập kế hoạch học tập, làm việc có phương pháp học tập, thu thập thông tin đánh giá - Học giao tiếp xã hội → có lực xã hội: hợp tác nhóm học cách ứng xử, có tinh thần trách nhiệm khả giải các mối quan hệ hợp tác - Học tự trải nghiệm đánh giá → có lực nhân cách: tự đánh giá để hình thành các chuẩn mực giá trị đạo đức b) Chuẩn đầu ra: - Phẩm chất: yêu gia đình quê hương đất nước, nhân ái, khoan dung, trung thực … - Năng lực chung: lực tự học, lực giải vấn đề, lực sáng tạo, … - Năng lực chuyên biệt: vận dụng kiến thức liên môn Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông II THỰC TRẠNG DẠY-HỌC BÀI TOÁN TÌM BIÊN ĐỘ CỰC TRI TRONG TỔNG HỢP DAO ĐỘNG Thực trạng chung Chương II - Dao động là một hai chương có vị trí quan trọng chương trình Vật lí lớp 12 Tổng hợp dao động là kiến thức quan trọng và mang nhiều ý nghĩa thực tiễn Trong đó, phương pháp tổng hợp hai dao động điều hòa (cùng phương, cùng tần số) giản đồ Fre-nen được dùng phổ biến thay cho phương pháp cộng đại số hai hàm dạng sin Thực trạng giáo viên học sinh Bài toán tổng quát về tổng hợp dao động: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương, cùng tần số theo các phương trình: x1 = A1cos( ω t + ϕ 1) (1) và x2 = A2cos( ω t + ϕ 2) (2) (với A1, A2, ϕ 1, ϕ biết) Xác định phương trình dao động tổng hợp của vật: x = Acos( ω t + ϕ ) (3) Thực tế kiểm tra hình thức trắc nghiệm khiến giáo viên định hướng cho học sinh dùng máy tính cầm tay để tính A, ϕ theo A1, A2, ϕ 1, ϕ Hệ thực trạng Đối với bài toán ngược của tổng hợp dao động, các giá trị A 1, A2, ϕ 1, ϕ đầy đủ, yêu cầu của đề bài là tìm biên độ cực trị thì đa số học sinh chịu “bó tay” Vậy làm nào để giải hiệu tình huống này? III GIẢI PHÁP VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN Giải pháp 1.1 Phát triển tư liên môn Vật lí - Toán cho học sinh qua hai toán đặc trưng về tìm biên độ cực trị tổng hợp dao động Trong phạm vi mục tiêu theo chuẩn kiến thức, kỹ học sinh giải được các bài toán thuận về tổng hợp dao động, mà đó, kỹ sử dụng máy tính cầm tay được phát huy tối đa Thách thức đặt cho học sinh là các bài toán ngược Đây là yêu cầu vận dụng ở mức độ cao các kiến thức về tổng hợp dao động, phương pháp giản đồ Fre-nen, đặc biệt là phải vận dụng kiến thức Toán học để lập luận, đánh giá thu được kết Sau đây, tác giả trình bày hai bài toán đặc trưng, phân tích và lập luận cách giải giúp học sinh phát triển lực tư duy, một số ví dụ để học sinh rèn luyện kỹ và một số bài toán sáng tạo cách vận dụng cho bài toán điện xoay chiều Hy vọng sẽ giúp độc giả và đồng nghiệp có thể nghiên cứu vận dụng Bài toán 1: (Tìm biên độ cực đại) Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông Một chất điểm thực đồng thời hai dao động cùng phương theo các π ) cm; x2 = A2cos( ω t - π ) cm, thì phương trình dao động tổng hợp của chất điểm là x = 9cos( ω t + ϕ ) cm Biết biên độ của phương trình là: x1 = A1cos( ω t - hai dao động thành phần có thể thay đổi được Nếu biên độ A đạt giá trị cực đại thì biên độ A1 có giá trị bao nhiêu? Cách giải 1: Phương pháp giản đồ - định lí cosin: (Áp dụng định lí cosin, kết hợp giản đồ véctơ) Các dao động được biểu diễn giản đồ véctơ ở ) 300 hình 1a Việc tổng hợp dao A động tuân theo quy tắc hình bình hành A1 ( Hình 1a Áp dụng định lí cosin ta có: A2 = A12 + A22 - 2.A1.A2.cos α ⇒ A22 - 2.A1.A2.cos300 + A12 - A2 = Thay các giá trị biết vào, ta được phương trình: A12 - A2.A1 + A22 - 81 = (1) (1a) là phương trình bậc có ẩn là A1 và tham số A2 Đến đây, ta nhận định bài toán có nghiệm thực của A1, nghĩa là: ∆ = (- A2)2 - 4.1.( A22 - 81) ≥ ⇔ A2 ≤ 18 ⇒ A2(max) = 18 cm (ứng với ∆ = 0) ⇒ A2(max) = 18 cm, thì (1) có nghiệm kép A1 = − b = cm 2a Đáp số: A1 = cm Đánh giá: * Ưu điểm: - Cách giải này có tính logic, chính xác về mặt khoa học - Phát triển tư toán học: vận dụng định lí cosin, biện luận phương trình bậc có tham số - Các độ dài chưa biết có thể vẽ dài tùy ý * Nhược điểm: - Không thấy được quy luật biến thiên của các giá trị biên độ - Phải thiết lập một phương trình bậc 2, việc luận giải đòi hỏi mức độ tư phức tạp (HS khá, giỏi) - Quá trình tính toán nhiều bước dễ dẫn tới nhầm lẫn, sai sót - Việc khai thác kiện bài toán chưa được làm rõ Cách giải 2: Phương pháp giản đồ - dựng hình: Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông (Sử dụng giản đồ véctơ kết hợp mô tả hình học) Lập luận cách giải: - Phân tích sở Vật lí của bài toán: + Mỗi dao động điều hòa được biểu diễn một véctơ quay (A, ϕ ) + Dao động tổng hợp được biểu diễn véctơ tổng hợp (theo quy tắc hình bình hành) - Khai thác đề bài: π Biết các số: ϕ = - rad; ϕ = - π rad; A = cm - Các lập luận Toán học: + Vẽ trục gốc x’Ox + Vẽ các tia (d1), (d2) có gốc O, tạo với trục gốc các góc lần lượt là ϕ = - π rad; ϕ = - π rad, vòng tròn (C) tâm O, bán kính cm (tỉ xích tùy chọn)   + Hai véctơ A1 và A2 biểu diễn hai dao động thành phần có gốc ở O, lần lượt cùng hướng vớicác tia (d1) và (d2) + Ngọn của A biểu diễn dao động tổng hợp nằm (C), cụ thể là cung M1N, vì véctơ tổng là đường chéo của hình bình hành mà hai cạch kề là hai véctơ thành phần  + Tại vị trí ngọn của A , ta dựng được một hình bình hành (phần được tô nét đứt) hình 2a bên dưới, với các cạnh và đường chéo thỏa mãn hệ phương trình ở đề bài   + Từ hình vẽ, ta thấy A2 đạt giá trị cực đại A ⊥ A1 A2(max) N A2 O (d2) x )A1 M A () () (d1) Hình 2a Các thao tác vận dụng: - B1: Vẽ vòng tròn (C) tâm O, bán kính biên độ A biết (tỉ xích tùy chọn), các tia (d1), (d2) tạo với trục gốc các góc ϕ 1, ϕ đề bài cho - B2: Trượt đường thẳng ( ∆ ) // (d1) cho tiếp xúc với vòng tròn (C) tại E Gọi F = ( ∆ ) ∩ (d2), đường thẳng qua E và // với (d2) cắt (d1) tại D - B3: Hình hình hành ODEF là giản đồ véctơ ứngvới giá trị biên độ cực đại  A2(max) = OF (đường chéo vuông góc với cạnh: A ⊥ A1 ) Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông Hoàn tất các bước dựng, ta thu được hình 2b A A Tính toán: A1 = OD = tan π = cm; A2(max) = sin π = 18 cm 6 F (d2) O A2(max) N x )- A M () A1 D E () (d1) Hình 2b Đánh giá: * Ưu điểm: - Cách giải này có tính logic, chính xác về mặt khoa học - Phát triển tư toán học: dựng hình, vận dụng phép tịnh tiến, hệ thức lượng tam giác - Thấy được quy luật biến thiên của các giá trị biên độ - Cần ít phép tính nên có thể giải nhanh - Khai thác tốt các kiện đề bài cho một cách rõ ràng * Nhược điểm: - Khó khăn đối với học sinh không tốt môn hình học - Dựng hình phải đảm bảo đúng các góc (theo các pha ban đầu) Như vậy, việc tiếp cận hai phương pháp sẽ giúp học sinh phát triển tư logic tư trực quan, thấy được mối liên hệ mật thiết không thể tách rời Vật lí và Toán học đồng thời phát huy sở trường học sinh theo cách giải Mẹo giải nhanh: - Vẽ vòng tròn (C) theo biên độ số biết ở đề bài, vẽ các tia tạo với trục gốc các góc pha ban đầu (kí hiệu cho ăn khớp d1 ứng với A1, ) - Nếu A2(max) thì dựng ( ∆ ) // (d1), A1(max) thì dựng ( ∆ ) // (d2), và ( ∆ ) tiếp xúc   với (C) Nói cách khác: A2(max) thì A ⊥ A1 , A1(max) thì A ⊥ A2 - Căn vào giản đồ vẽ được để tính các biên độ mà đề bài yêu cầu Bài toán 2: (Tìm biên độ cực tiểu) Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các π π ) cm; x2 = 4cos( ω t + ) cm, thì phương trình ϕ dao động tổng hợp của chất điểm là x = Acos( ω t + ) cm Biết biên độ A1 của phương trình: x1 = A1cos( ω t - dao động thành phần thứ có thể thay đổi được Giá trị nhỏ của biên độ dao động tổng hợp bao nhiêu? Phương pháp giản đồ - định lí cosin: (Áp dụng định lí cosin, kết hợp giản đồ véctơ)  π - Vẽ véctơ A1 tạo với trục gốc góc ϕ = - rad  (độ dài bất kì), véctơ A2 có độ dài A2 = π cm, và tạo với trục gốc góc ϕ = rad    - Vẽ véctơ tổng hợp: A = A1 + A2 A2 O x )A A1 Áp dụng định lí cosin, ta có: A2 = A12 + A22 -2.A1.A2.cos α Ta dễ nhận thấy: ( A1 , A2 ) = 900 + 600 = 1500, nên α = 300 ⇒ A12 - 2.A1.A2.cos300 + A22 - A2 = Thay các số liệu biết, ta được phương trình: A12 - A1 + 16 - A2 = (2) Phương trình (2) có nghiệm thực của A1 nên: ∆ = 4A2 - 16 ≥ ⇔ A ≥2 ⇒ A(min) = cm Hình 3a Đáp số: A(min) = cm Phương pháp giản đồ - dựng hình: (Sử dụng giản đồ véc tơ kết hợp mô tả hình học)  - Dựng véctơ A2 theo phương trình x2 đề bài π cho, dựng tia (d1) tạo với trục gốc góc ϕ = -  rad Véctơ A1 theo hướng tia (d1) và có độ dài A2 A(min) O A1 chưa biết  - Dựng đường thẳng ( ∆ ) qua điểm ngọn của A2 và // với (d1)  ⇒ Véctơ tổng hợp A có gốc ở O, ngọn ( ∆ ) Từ hình 3b, ta dễ thấy biên độ A đạt giá trị   nhỏ A ⊥ ( ∆ ), hay A ⊥ A1 ⇒ A(min) = A2.sin( π /6) = cm * Nhận xét: Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc - x ) A A1 Hình 3b () (d1) Trang / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông Khi dạy học loại bài toán tìm biên độ cực trị tổng hợp dao động (bài toán ngược của tổng hợp dao động), giáo viên có thể giúp học sinh tiếp cận với hai phương pháp là “giản đồ - định lí cosin” và “giản đồ - dựng hình” nhằm phát huy tối đa lực vận dụng kiến thức liên môn Toán - Lí của học sinh Thoạt nhìn, phương pháp đại số dễ tiếp cận hơn, thực tế cho thấy phương pháp hình học thành thục sẽ cho kết nhanh với vài đường vẽ phác giản đồ véctơ Vì lẽ đó, tác giả trình bày số ví dụ cụ thể giải theo phương pháp “giản đồ - dựng hình” Độc giả có thể vận dụng phương pháp “giản đồ - định lí cosin” để giải và đối chứng kết 1.2 Phát triển lực tư vận dụng Ví dụ 1: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các π π ) cm; x2 = A2cos( ω t - ) cm, thì phương trình ϕ ω dao động tổng hợp của chất điểm là x = 5cos( t + ) cm Biết biên độ A1 của phương trình: x1 = A1cos( ω t + dao động thành phần thứ có thể thay đổi được Giá trị lớn của biên độ A2 A 10 cm B 10 cm C 10 cm D Giải nhanh: Thực hiệncácbước nêu, ta có hình 1.1 bên A2(max) ⇔ A ⊥ A1 Xét tam giác vuông (được tô hình), ta dễ dàng tính được: A1 A 10 π = A2(max) = cm cos A A2(max)  Chọn C 10 cm (d1) x () (d2) Hình 1.1 Ví dụ 2: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các phương trình: x1 = A1cos( ω t) cm; x2 = A2cos( ω t + 5π ) cm, thì phương trình dao động tổng hợp của chất điểm là x = 3cos( ω t + ϕ ) cm Biết biên độ A2 của dao động thành phần thứ hai có thể thay đổi được Giá trị lớn của biên độ A A cm B 3 cm C cm D cm Giải nhanh: Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông Thực các bước nêu, ta có hình 1.2 bên () (d2) A A2 5π O ( (d1) A1(max) x Hình 1.2   Ta dễ thấy: A1(max) ⇔ A ⊥ A2 , với α = π /6 rad Xét tam giác vuông (được tô gạch chéo): A1(max) = A/sin π = cm  Chọn A Ví dụ 3: Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các π phương trình: x1 = 5cos( ω t + π ) cm; x2 = A2cos( ω t + ) cm, thì phương trình ϕ dao động tổng hợp của chất điểm là x = Acos( ω t + ) cm Biết biên độ A2 của dao động thành phần thứ hai có thể thay đổi được Giá trị nhỏ của biên độ A A cm B 2,5 cm C cm D 10 cm Giải nhanh: Thực các bước nêu, ta có hình 1.3 bên (d2) () A2 π ) (d1)  A(min) A1  A(min) ⇔ A ⊥ A2 O x Hình 1.3 π ⇒ A(min) = A1sin α = 5.sin = 2,5 cm  Chọn B Ví dụ 4: Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông Một vật thực đồng thời hai dao động điều hòa cùng phương theo các 5π π ) cm; x2 = 2cos( ω t + ) cm, thì phương trình ϕ dao động tổng hợp của chất điểm là x = Acos( ω t + ) cm Biết biên độ A2 của phương trình: x1 = A1cos( ω t - dao động thành phần thứ hai có thể thay đổi được Giá trị nhỏ của biên độ A A cm B cm C cm D 2 cm Giải nhanh: Thực các bước nêu, ta có hình 1.4 bên   A(min) ⇔ A ⊥ A1 ⇒ A(min) = A2cos α = 2.cos π A(min) = cm A2 () A(min)  Chọn C O − A1 (d1) x 5π Hình 1.4 1.3 Sáng tạo việc mở rộng sang toán điện xoay chiều Phương pháp giản đồ véctơ biết, không áp dụng để mô tả một (hoặc nhiều) dao động điều hòa mà được áp dụng để biểu diễn các dao động điện điều hòa nói chung và dòng điện xoay chiều nói riêng Vì vậy, tác giả có ý tưởng vận dụng phương pháp “giản đồ - dựng hình” vào giải một số bài toán điện xoay chiều vài trường hợp cụ thể Hi vọng thông qua đó, học sinh có thể phát huy hết khả vận dụng cùng một công cụ để giải một cách sáng tạo nhiều vấn đề khác có chất tương đồng với Ví dụ 5: Cho mạch điện xoay chiều hình 1.5a Biết các biểu thức điện áp: uAB = 210 cos(100 π t + ϕ ) V; 5π ) V; π cos(100 π t + ) V; uX = uAM = U0AM cos(100 π t uY = uMB = U0MB A X M Y B Hình 1.5a Biên độ điện áp hai đầu hộp kín X có giá trị lớn là bao nhiêu? Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang 10 / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông Giải nhanh: Ta có: uAB = uAM + uMB (tương tự tổng hợp dao động x = x1 + x2) Tương tự phương pháp nêu với tương đồng: U0AB ↔ A; ϕ X ↔ ϕ 1; ϕ Y ↔ ϕ 2; Ta thu được giản đồ 1.5b   Dễ thấy: U0AM(max) ⇔ U AB ⊥ U MB ⇒ U0AM(max) = U0AB/cos α Thay số với U0AB = 210 và α = π /6, ta được: U0AM(max) = 140 V Đáp số: 140 V (d2) () U0MB U0AB O ( x 5π − U0AM(max) (d1) Hình 1.5b Ví dụ 6: Cho mạch điện xoay chiều hình 1.6a Hai đầu A, B của mạch điện được nối với hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha Biết điện áp tức thời hai điểm A, N lệch pha so với điện áp tức thời hai điểm N, B là A R C L M B N Hình 1.6a 3π π rad và uAN = 150 cos(100 π t + ) V Điện áp hiệu dụng hai 4 đầu A, B không thể A 110 V B 100 V C.75 V Giải nhanh:  Vẽ véctơ U AN biểu diễn điện áp uAN; U NB cùng hướng tia (d1) hướng 6h Đường thẳng( ∆ ) qua    điểm ngọn của U AN và // (d1) ⇒ U AB = U AN + U NB có gốc O và ngọn ( ∆ )    Dễ thấy: UAB(min) ⇔ U AB ⊥ ( ∆ ) , hay U AB ⊥ U NB (Hình 1.6b) π = 75 V ≥ UAB(min) = 75 V D 100 V UAN O UNB ⇒ UAB (d1) Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc x UAB(min) ⇒ UAB(min) = UANcos Chọn B /4 ) () Hình 1.6b Trang 11 / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông Tổ chức thực 2.1 Đối với giáo viên - Nghiên cứu, nắm vững sở lí thuyết của hai cách giải bài toán tìm biên độ cực trị tổng hợp dao động (biểu diễn dao động điều hòa véctơ quay, phương pháp giản đồ Fre-nen, định lí cos tam giác, dựng hình) - Tìm hiểu phân phối chương trình môn Vật lí THPT hành; xây dựng hệ thống câu hỏi theo định hướng phát triển lực học sinh - Bố trí thời gian, thời lượng cho hoạt động dạy – học bài toán tìm biên độ cực trị tổng hợp dao động:  Thời gian: Tiết (ppct) 19: Bài tập, Tiết 22: Ôn tập Giáo viên có thể đưa nội dung này vào dạy ở tiết 19 22 theo phân phối chương trình, tùy vào cách bố trí cho phù hợp với điều kiện và đặc điểm đối tượng học sinh Theo tôi, nên đưa vào tiết 19 bởi vì tiết 18 học sinh vừa tìm hiểu về Tổng hợp dao động, các ví dụ để rèn kỹ có thể cung cấp tài liệu phô-tô để học sinh làm ở nhà và giáo viên có thể kiểm tra kết tiết 22 của phân phối chương trình  Thời lượng: Tùy vào điều kiện cụ thể mà giáo viên bố trí thời lượng ngắn hay dài Bản thân thường bố trí từ 20 phút đến 25 phút là học sinh hình thành được kĩ vận dụng tương đối tốt (qua kết Test) Cuối giờ học, cần giao thêm một số bài để học sinh tự luyện tập là đủ 2.2 Đối với học sinh - Tích cực tư và dần hoàn thiện kĩ giải bài toán tìm biên độ cực trị tổng hợp dao động - Biết biểu diễn dao động điều hòa véctơ quay, vẽ giản đồ Fre-nen, vận dụng định lí cosin, biện luận và dựng hình - Thao tác với máy tính nhanh và chính xác - Có thói quen tư trực quan, vận dụng sáng tạo kiến thức liên môn Toán - Lí giải toán vật lí, mô hình hóa và hệ thống hóa kiến thức học - Nghiên cứu tìm hiểu và vận dụng kiến thức được học qua hệ thống các ví dụ của giáo viên; tích cực sưu tầm và vận dụng sáng tạo các trường hợp cụ thể - Thường xuyên trao đổi qua các giao tiếp trò-thầy, trò-trò, trò-nhóm để khai thác vận dụng vấn đề nêu một cách có hiệu 2.3 Đối với cấp quản lí giáo dục - Tổ chức đánh giá, nghiệm thu sáng kiến để tác giả có mở rộng triển khai kinh nghiệm phạm vi rộng - Đưa nội dung sáng kiến kinh nghiệm của tác giả vào sinh hoạt ở nhóm chuyên môn nhằm tranh thủ sự đóng góp ý kiến xây dựng của đồng nghiệp - Động viên và ủng hộ quan điểm dạy học không mang nặng tính hàn lâm khoa học, mà chú trọng ở tính hiệu và chính xác và phù hợp đối tượng Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang 12 / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông IV KIỂM NGHIỆM Tác giả may mắn được nhà trường, tổ chuyên môn và học sinh tạo điều kiện để tiến hành thực nghiệm sư phạm ở các lớp 12 Cũng cần nói rõ các lớp đối chứng là đồng nghiệp giảng dạy theo cách truyền thống, các lớp đối chứng thân tác giả dạy theo phân công dạy thay tiết 22 theo phân phối chương trình để lấy sở kiểm nghiệm Các hình thức kiểm nghiệm thực hiện:  Kĩ thuật “tia chớp”  Phỏng vấn  Trắc nghiệm Số liệu thống kê qua điều tra thực nghiệm sư phạm: Bảng số liệu thể kết điều tra và thống kê số học sinh có kĩ giải toán trắc nghiệm đối với các bài có liên quan đến xác định biên độ cực trị tổng hợp dao động (học sinh giải câu trắc nghiệm in sẵn thời gian 12 phút, đạt yêu cầu là 3/5 câu trở lên): Năm học Lớp 2013-2014 Tỉ lệ (%) Lớp Năm học 2014-2015 Tỉ lệ (%) Lớp thực nghiệm sư phạm 12 C1 12 C8 30/45 27/47 61,96 Lớp đối chứng 12 C2 12 C6 22/46 17/46 42,39 Lớp thực nghiệm sư phạm 12 B5 12 B6 29/47 30/48 62,11 Lớp đối chứng 12 B3 12 B4 20/44 15/47 38,46 * Ghi chú: x / y là số học sinh có kĩ vận dụng (đúng 3/5 câu trở lên) / sĩ số học sinh của lớp Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang 13 / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông C KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT I KẾT LUẬN Với việc dạy hai cách giải bài toán tìm biên độ cực trị tổng hợp dao động mà tác giả đưa ra, học sinh có thể phát triển tư trực quan, tư liên môn Vật lí - Toán học và sáng tạo vận dụng mà đảm bảo được ba yêu cầu quan trọng là: “khoa học”, “trực quan”, “chính xác”, đồng thời góp phần dạy học phân hóa và phù hợp đối tượng học sinh Đây là vấn đề then chốt dạy học vật lí mà hình thức kiểm tra đánh giá có đổi từ tự luận sang trắc nghiệm, từ kiểm tra kiến thức sang kiểm tra lực Cách giải mà tác giả đưa không giúp học sinh dễ học mà giúp giáo viên dễ dạy Về mặt kiến thức - kĩ là gì nên đảm bảo đủ thời lượng truyền đạt các tiết học theo phân phối chương trình Hơn nữa, giáo viên sẽ chủ động quá trình dạy học theo hướng phân hóa đối tượng học sinh Kết kiểm nghiệm khả quan là động lực để tác giả viết kinh nghiệm mà thân đúc rút được qua thực tiễn dạy học môn Vật lí 12 Hy vọng đồng nghiệp có thể tham khảo góp phần nâng cao chất lượng dạy học II ĐỀ XUẤT Trên là một kinh nghiệm mà thân đúc rút được qua quá trình giảng dạy môn Vật lí 12 THPT Có thể sáng kiến kinh nghiệm của có nhiều thiếu sót Rất mong các đồng nghiệp nhóm chuyên môn Vật lí và Hội đồng thẩm định đóng góp xây dựng để sáng kiến kinh nghiệm được hoàn thiện tốt hơn, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập môn Vật lí Kính mong Hội đồng khoa học ngành thẩm định và công nhận sáng kiến kinh nghiệm của được xếp loại cấp tỉnh Tôi chân thành cảm ơn ! XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Hậu Lộc, ngày 27 tháng năm 2015 Tôi xin cam đoan là SKKN của mình viết, không chép nội dung của người khác Tác giả Nguyễn Văn Quang Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc Trang 14 / 14 [...]... số học sinh có kĩ năng vận dụng (đúng 3/5 câu trở lên) / sĩ số học sinh của lớp Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc 3 Trang 13 / 14 Phát triển năng lực tư duy liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị trong tổng hợp dao đông C KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT I KẾT LUẬN Với việc dạy hai cách giải bài toán tìm biên độ cực trị trong tổng. .. Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc 3 x UAB(min) ⇒ UAB(min) = UANcos Chọn B /4 ) () Hình 1.6b Trang 11 / 14 Phát triển năng lực tư duy liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị trong tổng hợp dao đông 2 Tổ chức thực hiện 2.1 Đối với giáo viên - Nghiên cứu, nắm vững cơ sở lí thuyết của hai cách giải bài toán tìm biên độ cực trị trong tổng hợp. .. khoa học, mà chú trọng ở tính hiệu quả và chính xác và phù hợp đối tư ̣ng Giáo viên: Nguyễn Văn Quang - Trường THPT Hậu Lộc 3 Trang 12 / 14 Phát triển năng lực tư duy liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị trong tổng hợp dao đông IV KIỂM NGHIỆM Tác giả may mắn được nhà trường, tổ chuyên môn và học sinh tạo điều kiện để tiến hành... học sinh - Tích cực tư duy và dần hoàn thiện kĩ năng giải bài toán tìm biên độ cực trị trong tổng hợp dao động - Biết biểu diễn dao động điều hòa bằng véctơ quay, vẽ giản đồ Fre-nen, vận dụng định lí cosin, biện luận và dựng hình - Thao tác với máy tính nhanh và chính xác - Có thói quen tư duy trực quan, vận dụng sáng tạo kiến thức liên môn Toán - Lí trong giải toán. .. hợp dao động (biểu diễn dao động điều hòa bằng véctơ quay, phương pháp giản đồ Fre-nen, định lí cos trong tam giác, dựng hình) - Tìm hiểu phân phối chương trình môn Vật lí THPT hiện hành; xây dựng hệ thống câu hỏi theo định hướng phát triển năng lực học sinh - Bố trí thời gian, thời lượng cho hoạt động dạy – học bài toán tìm biên độ cực trị trong tổng hợp dao động: ... cực trị trong tổng hợp dao động mà tác giả đưa ra, học sinh có thể phát triển tư duy trực quan, tư duy liên môn Vật lí - Toán học và sáng tạo trong vận dụng mà đảm bảo được ba yêu cầu quan trọng là: “khoa học , “trực quan”, “chính xác”, đồng thời góp phần dạy học phân hóa và phù hợp đối tư ̣ng học sinh Đây là vấn đề then chốt trong dạy học vật lí hiện nay khi.. .Phát triển năng lực tư duy liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị trong tổng hợp dao đông Giải nhanh: Ta có: uAB = uAM + uMB (tư ng tự tổng hợp dao động x = x1 + x2) Tư ng tự phương pháp đã nêu với sự tư ng đồng: U0AB ↔ A; ϕ X ↔ ϕ 1; ϕ Y ↔ ϕ 2; Ta thu được giản đồ 1.5b   Dễ... thống kê qua điều tra thực nghiệm sư phạm: Bảng số liệu dưới đây thể hiện kết quả điều tra và thống kê số học sinh có kĩ năng giải toán trắc nghiệm đối với các bài có liên quan đến xác định biên độ cực trị trong tổng hợp dao động (học sinh giải 5 câu trắc nghiệm in sẵn trong thời gian 12 phút, đạt yêu cầu là 3/5 câu trở lên): Năm học Lớp 2013-2014 Tỉ lệ (%) Lớp Năm học 2014-2015... 19: Bài tập, Tiết 22: Ôn tập Giáo viên có thể đưa nội dung này vào dạy ở tiết 19 hoặc 22 theo phân phối chương trình, tùy vào cách bố trí cho phù hợp với điều kiện và đặc điểm đối tư ̣ng học sinh Theo tôi, nên đưa vào tiết 19 bởi vì tiết 18 học sinh vừa tìm hiểu về Tổng hợp dao động, các ví dụ để rèn kỹ năng có thể cung cấp bằng tài liệu phô-tô để học sinh. .. hóa đối tư ̣ng học sinh Kết quả kiểm nghiệm rất khả quan cũng là động lực để tác giả viết ra kinh nghiệm mà bản thân đúc rút được qua thực tiễn dạy học môn Vật lí 12 Hy vọng đồng nghiệp có thể tham khảo góp phần nâng cao chất lượng dạy học II ĐỀ XUẤT Trên đây là một kinh nghiệm mà bản thân tôi đã đúc rút được qua quá trình giảng dạy môn Vật lí 12 THPT Có thể sáng kiến ... triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông II THỰC TRẠNG DẠY-HỌC BÀI TOÁN TÌM BIÊN ĐỘ CỰC TRI TRONG TỔNG HỢP DAO. . .Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông B GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ I CƠ SỞ LÍ LUẬN Quan điểm của Đảng... Lộc Trang / 14 Phát triển lực tư liên môn và tính sáng tạo của học sinh qua bài toán tìm biên đô cực trị tổng hợp dao đông Một chất điểm thực đồng thời hai dao động cùng phương