SANG KIEN KINH NGHIEM VAT LY LOP 12

Trong chương trình Vật lý lớp 12, chương “Dao động cơ học” có nhiều dạng bài tập phức tạp và khó. Nhóm các bài toán về sai số của con lắc đồng hồ do chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài như: nhiệt độ, độ cao, độ sâu, vị trí địa lý, điều chỉnh độ dài, lực Ácsimét... là một trong những nhóm bài tập phức tạp và khó nhất trong chương trình, kể cả học sinh khá, giỏi cũng thường rất lúng túng trong việc tìm cách giải các dạng toán này. Tuy nhiên, đa phần các tài liệu tham khảo hiện nay lại không trình bày đầy đủ và thống nhất về dạng toán trên, nên việc tiếp cận của học sinh và kể cả một số giáo viên với dạng toán này là khó khăn, hoặc không đầy đủ. Xuất phát từ thực trạng trên, qua kinh nghiệm giảng dạy, tôi chọn đề tài: “Một phương pháp thống nhất các bài tập về sai số của đồng hồ quả lắc” làm đề tài nghiên cứu của bản thân.

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT PHƯƠNG PHÁP THỐNG NHẤT CÁC PHƯƠNG TRÌNH PHỨC TẠP PHẦN GHÉP DỤNG CỤ MẠCH, HỆ DAO ĐỘNG THÀNH MỘT PHƯƠNG TRÌNH ĐƠN GIẢN, NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ LÀM TRẮC NGHIỆM Năm học: 2013 - 2014 Năm học: 2010 - 2011 I MỞ ĐẦU Ý nghĩa đề tài SKKN Giáo dục thiết chế xã hội, hoạt động dựa yêu cầu đơn đặt hàng xã hội đặt cho giai đoạn lịch sử điều kiện cụ thể Do vậy, xây dựng mục tiêu giáo dục cho giáo dục trường cụ thể, ta phải vào mục tiêu chung giáo dục điều kiện cụ thể địa phương, nhà trường Thực tế giáo dục trường THPT miền núi so với trường miền xuôi tỉnh, nhìn chung khẳng định tính xác cho luận điểm Cụ thể trường THPT Lang Chánh, mục tiêu đào tạo học sinh giỏi mang tầm quốc gia, quốc tế, mà mục tiêu nói dạy thật nhiều học sinh nâng cao kết tốt nghiệp, kết thi Đại học học sinh Tuy nhiên với điều kiện có việc nâng cao kết thi Đại học theo trường miền xuôi thức vấn đề lớn Thầy Trò Nhà Trường Đối với môn Vật lý, môn có yêu cầu cao phương pháp tư biến đổi toán học, vấn đề trở nên khó khăn vất vả Thực vậy, Vật lý môn học khó trừu tượng, sở toán học Bài tập vật lý đa dạng phong phú Trong phân phối chương trình số tiết Bài tập lại so với nhu cầu cần củng cố nâng cao kiến thức cho học sinh Chính thế, người giáo viên phải làm để tìm phương pháp tốt nhằm tạo cho học sinh niềm say mê yêu thích môn học Giúp học sinh việc phân loại dạng tập hướng dẫn cách giải cần thiết Việc làm có lợi cho học sinh thời gian ngắn nắm dạng tập, nắm phương pháp giải từ phát triển hướng tìm tòi lời giải cho dạng tương tự Đặc biệt yêu cầu đổi giáo dục việc đánh giá học sinh phương pháp trắc nghiệm khách quan nắm dạng phương pháp giải, phương pháp giải nhanh giúp cho học sinh trả với đạt tốc độ giải tập nhanh theo yêu cầu Trong chương trình Vật lý lớp 12, chương “Dao động học” có nhiều dạng tập phức tạp khó Nhóm toán sai số lắc đồng hồ chịu ảnh hưởng yếu tố bên như: nhiệt độ, độ cao, độ sâu, vị trí địa lý, điều chỉnh độ dài, lực Ácsimét nhóm tập phức tạp khó chương trình, kể học sinh khá, giỏi thường lúng túng việc tìm cách giải dạng toán Tuy nhiên, đa phần tài liệu tham khảo lại không trình bày đầy đủ thống dạng toán trên, nên việc tiếp cận học sinh vaf kể số giáo viên với dạng toán khó khăn, không đầy đủ Xuất phát từ thực trạng trên, qua kinh nghiệm giảng dạy, chọn đề tài: “Một phương pháp thống tập sai số đồng hồ lắc” làm đề tài nghiên cứu thân Ý nghĩa thực tiễn đề tài: + Thống nhiều biểu thức, phương trình phức tạp làm phương pháp giải, trước hết rèn luyện kỹ phân tích, tổng hợp cho học sinh sau đó, giảm cồng kềnh, phức tạp kiến thức, nhằm tăng tốc độ hiệu trắc nghiệm khách quan + Đề tài phân tích phần thực trạng dạy - học trường THPT Lang Chánh, từ khắc phục phần khó khăn cho nhiệm vụ dạy học thân từ nhân rộng cho đồng nghiệp khác tổ môn Vật lý + “Một phương pháp thống tập sai số đồng hồ lắc” đề tài không Tuy nhiên đề tài trước sách tham khảo thường trình bày không đầy đủ dạng toán Vậy đề tài nhiều giúp bạn đọc, đặc biệt học sinh hiểu cách toàn diện trường hợp toán, thống biểu thức làm tập phần tốt + Đề tài nguồn động viên, khích lệ cho giáo viên ý tưởng, đam mê nghiên cứu khoa học giáo dục thêm tự tin với ý tưởng sáng tạo Thực trạng đối tượng học sinh Do điều kiện huyện miền núi, điều kiện kinh tế, xã hội nhiều khó khăn, ảnh hưởng đến chất lượng hiêu giáo dục nói chung kết học tập môn Vật lý học sinh nói riêng Vì vậy, trình học tập Vật lý học sinh thường gặp nhiều khó khăn Trong đó, ta nêu khó khăn điển hình sau đây: + Ít trải nghiệm thực tế với toán phức tạp, đặc biệt toán mà sách tham khỏa thường nêu số trường hợp + Khó khăn việc xây dựng công thức ghi nhớ công thức dài, phức tạp + Khó khăn việc xử lý nhanh toán để đảm bảo đủ thời gian cho thi dài Để giải phần khó khăn đó, giáo viên giảng dạy cần lựa chọn phương pháp giảng dạy đặc trưng, phù hợp với tực tế đối tượng học sinh Điều kiện cụ thể thực đề tài 3.1 Nhiệm vụ giáo viên giao + Dạy học môn Vật lý + Chủ nhiệm lớp 10A4 3.2 Tình hình địa phương trường lớp Địa phương huyện miền núi, điều kiện kinh tế, xã hội nhiều khó khăn, tỉ lệ học sinh học bậc THPT thấp, chất lượng đầu vào thấp Ở bậc học dưới, học sinh thường không trang bị đầy đủ khả tư duy, kỹ biến đổi toán học Cơ sở vật chất nhà Trường tương đối đầy đủ Tuy nhiên, điều kiện vật chất mổi cá nhân học sinh phục vụ học tập nhìn chung lại hạn chế so với yêu cầu phát triển Học sinh tiếp cận với tài liệu tham khảo, với nhiều giáo viên môn, với học sinh có tinh thần cầu tiến, ham học hỏi trường khác, lớp khác, trí lớp học Tinh thần, thái độ cầu tiến, thi đua học sinh hạn chế II NỘI DUNG Đối tượng khách thể nghiên cứu 1.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng tập phức tạp phần sai số đồng hồ lắc trường hợp, điều kiện khác Đề tài nghiên cứu khó khăn học sinh việc giải tập phần này, để từ đưa kiến giải nhằm khắc phục khó khăn Mục đích lớn đề tài đưa kiến giải hợp lý, nhằm nâng cao kết rút ngắn thời gian làm 1.2 Khách thể nghiên cứu Về khách thể nghiên cứu, chọn nhóm học sinh ôn thi Đại học thuộc lớp 12A1, 12A2 ( khóa 2009 - 2012 2010 - 2013), giảng dạy thử nghiệm vòng hai năm học 2011 - 2012, 2012 - 2013 Trong trình nghiên cứu, không chọn nhóm so sánh tương phản, mà sử dụng hai phương pháp khác cho nhóm thời điểm khác yêu cầu học sinh cho kết luận so sánh Đồng thời lấy kết làm tập theo hai phương pháp làm đánh giá ưu, nhược phương pháp Khó khăn học sinh gặp phải giải tập ghép dụng cụ hệ, mạch dao động Các toán thuộc phần gồm toán ghép lò xo toán ghép cuộn cảm, tụ điện Đối với học sinh, toán có chung số điểm khó khăn sau đây: - Học sinh phải nhớ công thức ghép dụng cụ song song nối tiếp - Phải làm toán phức tạp để biến đổi công thức dạng tổng tích hai đại lượng, để áp dụng định lý Viet tìm đại lượng - Đối với học sinh làm tốt toán heo quy tắc phải đến khoảng vài phút cho trắc nghiệm Nếu kết trắc nghiệm bị hạn chế Bởi ta biết thời gian trung bình cho toán trắc nghiệm phút rưỡi đến phút tám Vậy, vấn đề để học sinh vừa làm nhanh Điều đạt sử dụng phương trình tổng quát sau Phương pháp thống tập sai số đồng hồ lắc Phương pháp chung Bài toán: Trong điều kiện đồng hồ lắc chạy với chu kỳ T Xác định thời gian đồng hồ chạy nhanh, chậm thời gian T lúc dó đòng hồ chạy điều kiện Phương pháp giải: - Gọi T1 chu kỳ lắc đồng hồ chạy điều kiện 1; T chu kỳ lắc dồng hồ chạy sai điều kiện - Trong thời gian T1 (s) đồng hồ chạy sai là: T2 − T1 (s) - Suy giây đồng hồ chạy sai là: T2 − T1 ∆T = (s) T1 T1 - Vậy ngày đêm ∆t = 86400(s) đồng hồ chạy sai: θ = ∆t = (s) 3.2 Phương pháp - Biết tích tổng a1 a2, nên a1 a2 hai nghiệm x1 x2 phương trình: x − al2 + 2al a n x + al a n = - So sánh giá trị dụng cụ để gán nghiệm xi phù hợp với giá trị Bài tập so sánh Ví dụ 1: Mạch LC có cuộn cảm L không đổi hai tụ C C2 Nếu dùng L nối tiếp (C1song song C2) f ss = 4,8.10 Hz Nếu dùng L nối tiếp (C1 nối tiếp C2) f nt = 10.10 Hz Biết C1< C2 Xác định f1 f2 sử dụng riêng C C2 Giải Cách 1(Biến đổi bình thường): - Nếu C1 nối tiếp C2 f nt = f12 + f 22 - Nếu C1 song song C2 f ss = f1 f f12 + f 22  f1 f = f nt f ss f1 f2 nghiệm phương trình:  f1 + f = f nt + f nt f ss - Suy ra:  x2 − f nt2 +2 f nt f ss x + f nt f ss =  x1 = 8.10 - Thay số giải ta được:   x = 6.10  f1 = 8.10 Hz - Vì C1< C2 , nên f1 > f2 , tức   f = 6.10 Hz Cách 2(Áp dụng pt thống nhất): - Vì f nt = 10.10 Hz > f ss = 4,8.10 Hz , nên f1 f2 nghiệm phương trình: x2 − f nt2 +2 f nt f ss x + f nt f ss =  x1 = 8.10 - Thay số giải ta được:   x = 6.10  f1 = 8.10 Hz - Vì C1< C2 , nên f1 > f2 , tức   f = 6.10 Hz Ví dụ 2: Mạch LC có cuộn cảm L không đổi hai tụ C C2 Nếu dùng L nối tiếp (C1 song song C2) mạch thu λ = 5m Nếu dùng L nối tiếp (C1 nối tiếp C2) mạch thu λ' = 2,4m Biết C1< C2 Xác định λ λ sử dụng riêng C1 C2 Giải Cách 1( Biến đổi bình thường): ' - Nếu C1 nối tiếp C2 λ = λ1λ2 λ12 + λ22 - Nếu C1 song song C2 λ = λ12 + λ22 λ1 λ2 = λλ' λ λ nghiệm phương trình: - Suy ra:  ' λ1 + λ2 = λ + 2λλ x − λ2 +2λ λ' x +λλ' =  x1 = - Thay số giải ta được:   x2 = λ1 = 3m λ2 = 4m - Vì C1 < C2 , nên λ < λ , tức  Cách 2(Áp dụng pt thống nhất): - Nhận thấy hai giá trị 5m > 2,4m, nên λ λ nghiệm phương trình: x − 52 +2.5.2,4 x +5.2,4 =  x1 = - Giải ta được:   x2 = λ1 = 3m λ2 = 4m - Vì C1< C2 , nên λ < λ , tức  Ví dụ 3: Con lắc lò xo gồm vật nặng m hai lò xo k 1, k2 Nếu dùng k1 nối tiếp k2, hệ có chu kỳ T = 2,5 s Nếu dùng k song song k2 hệ có chu kỳ T' = 1,2 s Biết k1< k2 Xác định T1 T2 sử dụng riêng k1 k2 Giải Cách 1(Biến đổi bình thường): - Nếu k1 nối tiếp k2 T = T12 + T22 ' - Nếu k1 song song k2 T = T1T2 T12 + T22 T1 T2 = T T ' λ λ nghiệm phương trình: - Suy ra:  ' T1 + T2 = T + 2T T x − T +2T T ' x +T T ' =  x1 = - Thay số giải ta được:   x = 1,5 - Vì k1 < k2 , nên T T = S > T , tức  T2 = 1,5 S Cách 2(Áp dụng pt thống nhất): - Nhận thấy hai giá trị 2,5 s > 1,2 s, nên T1 T2 nghiệm phương trình: x − 2,52 +2.2,5.1,2 x +2,5.1,2 =  x1 = - Thay số giải ta được:   x = 1,5 T = S T T - Vì k1 < k2 , nên > , tức  T2 = 1,5 S Kết áp dụng thực tiễn đề tài 5.1 Nhóm khảo sát năm 2009 - 2010 MỖI BÀI KIỂM TRA GỒM CÂU TRẮC NGHIỆM TT HỌ VÀ TÊN LỚP PP TRUYỀN THỐNG SỐ CÂU ĐÚNG 12A1 Lê Thanh Thủy 4/5 12A1 Võ Thanh Hà 3/5 12A1 Đào Thị Thùy 4/5 12A1 Nguyễn Thị Hậu 3/5 12A1 Vũ Thu Trang 3/5 12A2 Lê Văn Thái 3/5 12A2 Lê Thị Kim 3/5 12A2 Hà Thị Quế 3/5 12A2 Lương Thị Phấn 3/5 12A2 10 Lê Thị Thu 3/5 5.2 Nhóm khảo sát năm 2010 - 2011 THỜI GIAN LÀM 32 phút 40 phút 25 phút 30 phút 40 phút 40 phút 40 phút 40 phút 33 phút 35 phút PP MỚI SỐ CÂU ĐÚNG 5/5 4/5 5/5 5/5 4/5 4/5 4/5 5/5 5/5 5/5 THỜI GIAN LÀM 15 phút 17 phút 13 phút 16 phút 20 phút 20 phút 18 phút 18 phút 16 phút 20 phút MỖI BÀI KIỂM TRA GỒM CÂU TRẮC NGHIỆM TT HỌ VÀ TÊN LỚP PP TRUYỀN THỐNG SỐ CÂU ĐÚNG Bạch Hồng Ngọc 12A1 5/5 THỜI GIAN LÀM 28 phút G Chú G Chú PP MỚI SỐ CÂU ĐÚNG 5/5 THỜI GIAN LÀM 12 phút 8 10 Lê Tuấn Anh Lương Minh Tâm Đào Nguyên Tài Lê Thị Lượng Dương Thị Hương Lê Xuân Sang Hà Văn Kiên Phạm Thị Bích Phạm Thị Phương 12A1 12A1 12A1 12A1 12A1 12A1 12A2 12A2 12A2 5/5 4/5 4/5 5/5 4/5 4/5 3/5 3/5 4/5 27 phút 30 phút 30 phút 28 phút 33 phút 34 phút 40 phút 45 phút 33 phút 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 5/5 4/5 4/5 5/5 11 phút 13 phút 15 phút 14 phút 16 phút 16 phút 23 phút 25 phút 18 phút III KẾT LUẬN Đánh giá chung đề tài Đề tài hướng đến vấn đề tương đối nhỏ Tuy nhiên, tác động đến vấn đề nghiên cứu lại cho kết tốt Mặt khác đề thi Đại học thường có tập vấn đề Như dùng phương pháp giải tập có xác suất cao thời gian làm ngắn đáng kể Từ điều cho kết luận ban đầu thực tốt phương pháp này, nâng cao hiệu làm học sinh tập dạng Từ đó, góp phần nâng cao kết học tập học sinh Tuy nhiên, trình nghiên cứu đề tài, nhiều khó khăn, bất cập nên kết chưa ý muốn, mong góp ý đồng nghiệp để đề tài hoàn thiện Bài học kinh nghiệm Để đề tài áp dụng có hiệu tốt nhất, cần lưu ý số điểm sau đây: + Trước ứng dụng đề tài vào dạy học phải dạy tự luận tất dạng toán Yêu cầu học sinh biến đổi phương trình theo phương pháp truyền thống, nhằm rèn luyện tư cho học sinh + Thời điểm sử dụng phương pháp học sinh ôn lại dạng toán chuẩn bị thi Đại học + Cách thức ứng dụng phương pháp ôn luyện giáo viên nhiều toán ôn tập theo lối "bổ dọc" kiến thức, liên hệ kiến thức phần Yêu cầu học sinh làm cho nhận xét chung Từ nhận xét học sinh, giáo viên hệ thống đưa phương pháp cho toàn toán làm ví dụ, tập củng cố Sở dĩ phải làm phải đảm bảo học sinh vừa hiểu sâu kiến thức, vừa rèn luyện tư đồng thời nâng cao hiệu làm Chúng ta chí ý đến hiệu làm mà vô tình biến học sinh thành "những máy làm trắc nghiệm" Cũng ý để học sinh hiểu sâu vấn đề, mà quên yêu cầu nâng cao kết thi, kiểm tra học sinh Đề xuất, kiến nghị Nghiên cứu vấn đề đưa kiến giải hợp lý, sáng tạo vấn đề việc làm khó Áp dụng kiến giải vào thực tế có hiệu đơn giản, khó nhiều so với việc nghiên cứu kiến giải Lợi đề tài dễ áp dụng vào thực tế Do vậy, xin có số đề xuất đồng nghiệp cấp quản lý giáo dục sau: - Các đồng nghiệp đọc vấn đề nghiên cứu, tìm sang kiến điểm đắn phù hợp với lớp dạy, để áp dụng vào dạy tốt - Về phía cấp quản lý giáo dục, đề xuất đánh giá mức đề tài, để tiếp tục nghiên cứu áp dụng đề tài vào thực tế giảng dạy Xin chận trọng cảm ơn! , ngày 28 tháng 04 năm 2011 Người thực IV TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách Giáo khoa Vật lý 12 (Nâng cao )- Nguyễn Thế Khôi - NXB Giáo dục, năm 2008 - 2009 Sách Bài tâp Vật lý 12 (Nâng cao) - Nguyễn Thế Khôi - NXB Giáo dục, năm 2008 - 2009 Sách Giải toán Vật lý 12 - Bùi Quang Hân - NXB Giáo dục, năm 2003 10 MỤC LỤC I MỞ ĐẦU Ý nghĩa đề tài SKKN 2 Thực trạng đối tượng học sinh 3 Điều kiện cụ thể thực đề tài II NỘI DUNG Đối tượng khách thể nghiên cứu Khó khăn học sinh gặp phải giải tập ghép dụng cụ hệ, mạch dao động 11 Phương pháp thống phương trình phức tạp Bài tập so sánh 5 Kết áp dụng thực tiễn đề tài III KẾT LUẬN Đánh giá chung đề tài Bài học kinh nghiệm Đề xuất, kiến nghị IV TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 12 [...]... Phương pháp thống nhất các phương trình phức tạp trên 5 4 Bài tập so sánh 5 5 Kết quả áp dụng thực tiễn của đề tài 7 III KẾT LUẬN 1 Đánh giá chung về đề tài 8 2 Bài học kinh nghiệm 8 3 Đề xuất, kiến nghị 9 IV TÀI LIỆU THAM KHẢO 10 12