SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ PHÒNG GD&ĐT HẬU LỘC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: RÈN LUYỆN TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH THÔNG QUA SỬ DỤNG SƠ ĐỒ TƯ DUY GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP CHƯƠNG I : Đ
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
PHÒNG GD&ĐT HẬU LỘC
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TÊN ĐỀ TÀI:
RÈN LUYỆN TƯ DUY LOGIC CHO HỌC SINH THÔNG QUA SỬ DỤNG SƠ
ĐỒ TƯ DUY GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP CHƯƠNG I : ĐIỆN HỌC VẬT LÝ 9
Trang 2I. MỞ ĐẦU :
I.1.Lí do chọn đề tài :
Đất nước ta đang từng bước tiến lên trên con đường đổi mới xã hội , nhằm tiến tới một xã hội “ dân giàu nước mạnh , xã hội công bằng dân chủ và văn minh ” Chính vì lẽ đó , để đáp ứng được nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học
là một nhiệm vụ quan trong Đổi mới phương pháp dạy học môn Vật lý nói riêng ảnh hưởng rất lớn đến sự phát huy năng lự chuyên môn và đức tính cần mẫn của mỗi con người Việt nam Bên cạnh đó toàn ngành giáo dục đang thực hiện nghị quyết 29 của kỳ họp thứ 8 BCH trung ương Đảng lần thứ 11 về “ Đổi mới căn bản toàn diện giáo dục , đáp ứng nhu cầu công nghiệp hóa , hiện đại hóa trên cơ sở kinh tế thị trường và hội nhập quốc tế ”
Như chúng ta đã biết môn Vật lý là môn học đặc thù , là môn khoa học thực nghiệm , mọi vấn đề bắt đầu từ cái sẵn có trong tự nhiên , chính vì vậy mọi kiến thức , tư duy đều được xây dựng trên cái thực tế và thông qua thông qua thực nghiệm mà khí quát cao hơn Để học tập môn vật lý đạt kết quả cao thì ngoài việc nắm vững kiến thức lý thuyết thì phải ứng dụng lý thuyết vào giải bàitập một cách thành thạo
Nhiệm vụ quan trọng nhất trong việc dạy học môn vật lý đó là “Dạy suynghĩ” Phải có tư duy chính xác thì mọi hoạt động mới đem lại hiệu quả nhưmong muốn được Việc giải bài tập môn Vật lý lại càng cần đến tư duy chínhxác tối đa Như vậy rèn luyện tư duy logic cho học sinh trong quá trình dạy họcmôn Vật lý là một vấn đề rất cần thiết và đáng để đầu tư công sức
Vật lý là môn học có tính logic cao và có tính ứng dụng thực tế rộng rãi.Giải các bài tập vật lý không những giúp các em phát triển tư duy mà còn giúpcác em giải thích những hiện tượng, những quy luật, những điều bí ẩn trongcuộc sống đời thường
Đối với vật lý lớp 9 các em được học các vấn đề có liên quan đến điệnhọc, điện từ học, quang học, sự bảo toàn và chuyển hóa năng lượng Nội dungchương trình các em học rộng và tương đối nhiều song trong phân phối chươngtrình có rất ít các tiết luyện tập để các em được giải quyết thành thạo các dạngbài tập có liên quan trong mỗi bài học cũng như rèn luyện các kỹ năng giải cácbài tập đó trong quỹ thời gian hạn hẹp Trong khi đó các bài thi học kỳ và kỳ thihọc sinh giỏi môn vật lý lớp 9 lại chủ yếu tập trung vào giải các bài tập vật lývới những yêu cầu về kỹ năng rất cao Đặc biệt là các em tham gia thi các kỳ thihọc sinh giỏi môn vật lý đều phải giải các bài tập vật lý tương đối khó đòi hỏitính tư duy logic cao
Do đó việc phát triển tư duy logic cho học sinh và giảng dạy kiến thức vềthế giới xung quanh luôn là một trong những ưu tiên hàng đầu của những ngườilàm công tác giáo dục, nhằm hướng các em đến một phương thức học tập tíchcực tự chủ không chỉ giúp các em khám phá kiến thức mới mà còn giúp các em
hệ thống lại được kiến thức đó Việc xây dựng một hình ảnh thể hiện mối liên hệ
Trang 3giữa các kiến thức sẽ mang lại những lợi ích đáng quan tâm về các mặt như: Ghinhớ, phát triển nhận thức, tư duy, óc tưởng tượng và khả năng sáng tạo Và mộttrong những công cụ để học sinh có thể giải các bài tập vật lý cần tư duy logic ởmức độ cao cũng như có khả năng biện luận tốt, chặt chẽ đó chính là kỷ năng sửdụng sơ đồ tư duy kết hợp với các kỷ năng giải bài tập vật lý Trong năm học
2014 – 2015 tôi đã nghiên cứu và vận dụng một đề tài : Phân loại và hướng
dẫn học sinh giải bài tập chương I :Điện học nhằm nâng cao chất lương môn Vật lý 9 tại trường THCS Đa Lộc, và để tiếp tục công việc giảng dạy của bản
thân , tôi không ngừng học hỏi và nghiên cứu để vận dụng vào công tác giảngdạy được tốt hơn nên năm học 2016 - 2 017 tôi đã phát triển đề tài nghiên
cứu : “Rèn luyện tư duy logic cho học sinh thông qua sử dụng sơ đồ tư duy
để giải một số bài tập chương I : Điện học vật lý 9”
II.2 Mục đích nghiên cứu :
Rèn luyện tư duy cho học sinh thông qua sử dụng sơ đồ tư duy giải một
số bài tập chương I Điện học vật lý 9 không chỉ giúp cho học sinh có những kỷnăng nhạy bén trong việc giải các bài tập vật lý 9 phần điện mà từ đó còn có thểphát triển được tư duy sáng tạo, vận dụng linh hoạt trong việc giải các bài tậpkhác nhau góp phần nâng cao chất lượng đại trà môn vật lý 9, đồng thời qua đókịp thời phát hiện và đào tạo những học sinh có tố chất, góp phần nâng cao chấtlượng mũi nhọn, đạo tạo được nhân tài và đáp ứng được những yêu cầu ngàycàng cao trong công tác đổi mới phương pháp dạy và học
I.3 Đối tượng nghiên cứu :
Trong bài viết này tôi chỉ đề cập một vài dạng bài tập vật lý về mối quan
hệ giữa cường độ dòng điện-hiệu điện thế, các đại lượng trong định luật Ôm, cáctính chất của đoạn mạch nối tiếp, tính chất của đoạn mạch song song áp dụngtrong các đoạn mạch hỗn hợp, mối quan hệ giữa điện trở dây dẫn với chiều dài-tiết diện-bản chất dây dẫn trong chương I Điện học vật lý 9 thông qua một sốbài tập vật lý được sử dụng trong quá trình ôn tập giúp các em học sinh lớp 9 đạitrà trong nhà trường hình thành và phát triển tuy duy logic để có thể giải đượccác tập chương I Điện học môn vật lí 9 trong thời gian ngắn
I.4 Phương pháp nghiên cứu :
- Phương pháp nghiên cứu lý luận
- Phương pháp điều tra, khảo sát thực tiễn, thống kê số liệu
- Phân tích thực trạng, tham khảo các tài liệu và ý kiến đồng nghiệp
- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm
I.5 Những điểm mới của sáng kiến :
- Sử dụng sơ đồ tư duy để hệ thống kiến thức , công thức để áp dụng vào giải bàitập vật lý
Trang 4II NỘI DUNG SÁNG KIẾN
II.1 Cơ sở của lý luận của sáng kiến:
Xu thế hội nhập và phát triển đỏi hỏi Giáo dục và đào tạo phải đổi mới đểtạo ra những con người lao động có tư duy sáng tạo, có khả năng giải quyết cácvấn đề trong xã hội nên chúng ta cần phải rèn luyện tư duy logic cho học sinh.Rèn luyện tư duy logic cho học sinh là một nhiệm vụ quan trọng của các nhàtrường, của tất cả các môn học đặc biệt là các môn học tự nhiên như môn Vật lý
Tư duy logic Vật lý có vai trò rất to lớn đối với quá trình nhận thức giúphọc sinh có thể suy luận theo một sơ đồ logic, từ đó tìm ra con đường và cáchthức ngắn nhất để đi đến mục đích, sử dụng chính xác các công thức, dữ kiện đềbài đã cho biết, lập luận và suy luận chặt chẽ, ứng dụng thực tế đời sống mộtcách có hiệu quả và thiết thực Tư duy trong việc giải các bài tập Vật lý còn giúphọc sinh xem xét, đánh giá bài làm của các bạn, qua đó thấy được đâu là kếtluận khoa học, logic và đúng đắn, kết luận nào là vô giá trị Việc giải bài tập vật
lý đòi hỏi học sinh phải biết tự mình xem xét các vấn đề, tự mình tìm tòi cáchgiải quyết các vấn đề, tự mình thực hiện các phép tính, tự mình kiểm tra lại kếtquả do đó sẽ hình thành ở học sinh ý thức tuy duy logic và sáng tạo
Mặt khác sơ đồ tư duy (Mind Map) là một hình thức ghi chép sử dụngmàu sắc và hình ảnh để mở rộng và đào sâu các ý tưởng Kỹ thuật tạo ra sơ đồ tưduy được gọi là mind mapping và được phát triển bởi Tony Buzan vào nhữngnăm 1960 giúp con người tận dụng 50% khả năng còn lại của bộ não (não phải)
Ở vị trí trung tâm, bản đồ là một hình ảnh hay một từ khóa thể hiện một ý tưởnghay khái niệm chủ đạo Ý trung tâm sẽ được nối với các hình ảnh hay từ khóacấp 1 bằng các nhánh chính, từ các nhánh chính lại có sự phân hóa đến các từkhóa cấp 2 để nghiên cứu sâu hơn Cứ thế sự phân nhánh cứ tiếp tục và các kháiniệm hay hình ảnh luôn được kết nối với nhau Chính sự liên kết này sẽ tạo nênmột bức tranh tổng thể mô tả về ý trung tâm một cách đầy đủ và rõ ràng, đồngthời thể hiện ra bên ngoài cách thức mà não bộ chúng ta hoạt động đó là liên kết,liên kết và liên kết, Sự kết hợp giữa sơ đồ tư duy với nội dung kiến thức liênquan giúp hình thành và phát triển tư duy logic cho học sinh
II.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm:
Trong những năm gần đây việc học sinh học tập bộ môn vật lý ở đơn vịchúng tôi gặp rất nhiều khó khăn, học sinh gần như chỉ biết học thuộc lòng cácnội dung lý thuyết, ghi chép lại các bài tập mà thầy cô giáo đã giải trên bảng, rất
ít học sinh có khả năng tư duy logic, vận dụng kiến thức đã học trong việc giảicác bài tập vật lý, đặc biệt là những bài tập vật lý liên quan đến tính toán, suyluận logic
Mặt khác sơ đồ tư duy trong những năm gần đây đã được áp dụng linhhoạt cùng với các phương pháp dạy học tích cực khác trên diện rộng, giúp họcsinh có thói quen tự ghi chép hay tổng hợp một vấn đề đã học theo cách hiểu củacác em dần dần thay thế cách "học vẹt" đồng thời phát triển tư duy lôgíc cho các
Trang 5em một cách rất hiệu quả Tuy nhiên việc sử dung sơ đồ tư duy trong dạy họcmôn Vật lý 9 ở trường chúng tôi chưa thực sự có hiệu quả chỉ dừng lại ở mức độhình thức, chưa rèn luyện được tư duy logic cho học sinh trong việc sử dụng kếthợp sơ đồ tư duy với các kỷ năng giải bài tập vật lý 9 chương I Điện học
Kết quả kiểm tra khảo sát kỹ năng giải bài tập môn Vật lý 9 chương IĐiện học trong những năm học gần đây như sau:
II.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề:
Từ thực tế giảng dạy tại trường và trong thời gian ôn tập cho học sinh đạitrà, tôi đã hướng dẫn các em sử dụng sơ đồ tư duy phân tích nội dung từng bàitập vật lý 9 Chương I Điện học, từ đó định hướng cách giải cụ thể, rõ ràng, sángtạo, cũng như có sự phân định các mức độ khó, dễ của bài tập và cách tự họchiệu quả bằng cách sử dụng sơ đồ tư duy tự ra đề bài tập tương tự hoặc ra đề ởmức độ cao hơn
* Bài viết thể hiện ở 3 nội dung chính như sau:
- Truyền đạt kiến thức và khái quát nội dung lý thuyết ở dạng sơ đồ tư duy
- Rèn luyện tư duy logic cho học sinh thông qua việc hướng dẫn giải một sốdạng bài tập cơ bản trong Chương I Điện học vật lý 9 bằng Sơ đồ tư duy kếthợp với một số kỷ năng giải bài tập vật lý
- Hướng dẫn cách tự học, tự ra đề bài tập bằng sơ đồ tư duy
* Để phần nào đáp ứng được vấn đề đặt ra là giúp cho học sinh phát triển
tư duy tốt hơn, nắm được phương pháp giải một số dạng bài tập vật lý trongchương I Điện học vật lý 9, tôi đã sử dụng một số tài liệu tham khảo môn vật lý
9 và một số dạng bài tập do tôi soạn thảo trong quá trình ôn tập cho học sinh.Ngoài ra tôi còn tham khảo, sử dụng, tìm hiểu về sơ đồ tư duy và các phần mềmứng dụng, một số sơ đồ tư duy và ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp để bàiviết sáng tạo hơn
Trong quá trình rèn luyện tư duy cho học sinh tôi thực hiện đầy đủ thứ tựtheo các phần nội dung sau đây:
a.Truyền đạt kiến thức và khái quát nội dung lý thuyết ở dạng sơ đồ tư duy:
Sau khi truyền đạt lý thuyết theo phân phối chương trình chương I Điệnhọc Vật lý 9, giáo viên khái quát lại kiến thức và các công thức cũng như các
Trang 6công thức đã học ở lớp dưới có liên quan đến các dạng bài tập vật lý của chươngtrình, giúp học sinh hệ thống lại kiến thức và linh hoạt trong quá trình làm bài Với kiến thức trong chương điện học chương trình vật lý 9, các em họcsinh cần phải ghi nhớ các công thức để sử dụng linh hoạt trong việc giải các bàitập vật lý trong chương này Để học sinh nhớ lâu và hiểu sâu kiến thức cũng như
hệ thống lại các kiến thức đã học giáo viên nên khuyến khích học sinh sử dụng
sơ đồ tư duy với từ khóa "Chương I: Điện học" và từ khóa này phát triển thànhcác nhánh chính cấp 1 rồi đến cấp 2, 3
Trang 7* Hệ thống lại các kiến thức cần ghi nhớ bằng sơ đồ tư duy:
Trang 8b Rèn luyện tư duy logic cho học sinh thông qua việc phân tích, hướng dẫn giải các bài toán vật lý bằng sơ đồ tư duy đồng thời hướng dẫn học sinh
tự học bằng sơ đồ tư duy:
Sau khi hệ thống lại kiến thức và một số công thức đã học cho học sinh,giáo viên yêu cầu học sinh ghi lại và ghi nhớ bằng cách tạo ra bản đồ tư duy nhưtrên Theo yêu cầu của giáo viên, học sinh phải nhớ lại và học thuộc các côngthức có liên quan đến phần đang học Sau đó giáo viên ra bài cho các em và yêucầu vận dụng các công thức đã học thuộc nói trên với mức độ từ thấp đến cao
và nâng dần lên, nhằm đảm bảo tính logic của dạng bài tập
Qua từng dạng bài tập cụ thể tôi hướng dẫn các em phân tích mức độ củabài tập theo bản đồ tư duy, từ việc phân tích này các em đã được rèn luyện tưduy và mức độ tư duy logic chặt chẽ đến đâu sẽ thể hiện cụ thể thông qua thờigian giải bài tập và độ chính xác của bài tập đó Với mỗi bài tập cụ thể dưới đâycho thấy các em sẽ được rèn luyện tư duy với mức độ từ thấp đến cao thông quacác bài tập từ dễ đến khó
Dạng 1: Xác định giá trị cường độ dòng điện mới chạy trong mạch điện khi biết
giá trị ban đầu (hiệu điện thế giữa 2 đầu dây dẫn, cường độ dòng điện chạy trongmạch điện) và hiệu điện thế mới giữa 2 đầu dây dẫn
* Phương pháp giải:
Áp dụng công thức: để suy ra các đại lượng cần tìm
Sử dụng sơ đồ tư duy I:
Trang 9Bài tập 1: Khi đặt một hiệu điện thế U1 = 8V vào 2 đầu dây dẫn thì cường độ
vào 2 đầu dây dẫn đó thì cường độ dòng điện chạy trong mạch là bao nhiêu?
* Hướng dẫn giải: Sử dụng sơ đồ tư duy I nhánh (2):
* Chú ý: Vận dụng sơ đồ tư duy I nhánh (1), (3), (4) tương tự với nhánh (2) khi
đề bài đã cho biết các đại lượng tương ứng với mỗi nhánh
Bài tập 2 * : Đặt vào 2 đầu dây dẫn hiệu điện thế U = 16V thì cường độ dòng điện
chạy trong mạch là I = 0,8A Muốn cường độ dòng điện trong mạch tăng thêm0,25A thì phải tăng hiệu điện thế lên thêm bao nhiêu vôn?
* Hướng dẫn giải: Sử dụng sơ đồ tư duy II:
* Chú ý: Vận dụng sơ đồ tư duy II nhánh (2), (3), (4) tương tự với nhánh (1) khi
đề bài đã cho biết các đại lượng tương ứng với mỗi nhánh
* Bài tập về nhà:
Bài tập 1: Khi đặt vào 2 đầu dây dẫn một hiệu điện thế U = 15V thì cường độdòng điện trong mạch là I = 0,6A Nếu hiệu điện thế đặt vào 2 đầu dây dẫn là20V thì cường độ dòng điện trong mạch tăng hay giảm bao nhiêu?
Bài tập 2: Khi đặt vào 2 đầu dây dẫn một nguồn điện, người ta thấy cường độdòng điện chạy trong mạch có giá trị I = 0,25A Nếu tăng hiệu điện thế thêm 5Vthì cường độ dong điện trong mạch điện tăng 0,05A Tính hiệu điện thế nguồnban đầu?
* Hướng dẫn học sinh tự học bằng sơ đồ tư duy:
- Yêu cầu học sinh tự ra đề bài dạng tương tự như trên, phân tích yêu cầu của đềbài, nêu ra hướng giải theo từng nhánh của mỗi sơ đồ tư duy
- Lưu ý cho học sinh khi tự ra đề bài tương tự như trên:
+ Mức độ dễ: Chỉ thay đổi các số liệu của đề bài ban đầu
Trang 10+ Mức độ khó hơn: Thay đổi các đại lượng cho biết, cần tìm và cách giảibài tập theo các nhánh khác của sơ đồ tư duy.
Dạng 2: Xác định một đại lượng cần tìm khi biết 2 trong 3 đại lượng trong công
thức Định luật Ôm
* Phương pháp giải:
Áp dụng công thức: để suy ra các đại lượng cần tìm
Sử dụng sơ đồ tư duy III:
* Lưu ý:
- Với hiệu điện thế U không đổi, cường độ dòng điện chạy qua điện trở tỷ lệ
* Hướng dẫn giải: Sử dụng sơ đồ tư duy III nhánh (1):
* Chú ý: Trong trường hợp đoạn mạch gồm nhiều điện trở thì hiệu điện thế 2
đầu mỗi điện trở được xác định theo công thức: U1 I R U1 ; 1 2 I R2 ; 2
Bài tập 3: Người ta đặt vào hai đầu biến trở Rb một hiệu điện thế U = 30V luônluôn không đổi
U I R
Trang 11a) Tính cường độ dòng điện chạy qua biến trở khi Rb = 60.
đổi biến trở có giá trị bao nhiêu?
b) Sử dụng sơ đồ tư duy IV:
Vận dụng theo sơ đồ tư duy IV nhánh (2):
* Chú ý: Vận dụng sơ đồ tư duy IV nhánh (1), (3), (4) tương tự với nhánh (2)
khi đề bài đã cho biết các đại lượng tương ứng với mỗi nhánh
* Bài tập về nhà:
Bài tập 1: Đặt một hiệu điện thế U = 15V vào hai đầu một điện R thì cường độdòng điện chạy qua điện trở đó có giá trị là I = 0,3A
a) Xác định giá trị của điện trở R
b) Giữ nguyên giá trị hiệu điện thế, muốn cường độ dòng điện chạy trong mạchtăng thêm 0,2A thì phải thay điện trở R bằng điện trở mới có giá trị bao nhiêu?
thế U = 12V luôn luôn không đổi
a) Xác định cường độ dòng điện chạy qua điện trở nói trên
điện chạy qua các điện trở nói trên
* Hướng dẫn học sinh tự học bằng sơ đồ tư duy:
- Yêu cầu học sinh tự ra đề bài dạng tương tự như trên, phân tích yêu cầu của đềbài, nêu ra hướng giải theo từng nhánh của mỗi sơ đồ tư duy
- Lưu ý cho học sinh khi tự ra đề bài tương tự như trên:
+ Mức độ dễ: Chỉ thay đổi các số liệu của đề bài ban đầu
+ Mức độ khó hơn: Thay đổi các đại lượng cho biết, cần tìm và cách giảibài tập theo các nhánh khác của mỗi sơ đồ tư duy
Dạng 3: Áp dụng định luật Ôm cho các loại đoạn mạch.
Trang 12- Trường hợp mạch điện phức tạp có đoạn nối tắt (dây nối tắt không có điện trở) thìphải gộp các điện trở có cùng điện thế với nhau, sau đó vẽ lại sơ đồ mạch điện đãcho thành mạch điện mới đơn giản (không còn dây nối tắt không có điện trở).
Bài tập 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ:
Biết rằng: R1 10 ;R2 R3 20 , Hiệu điện
thế đặt vào hai đầu đoạn mạch U=24V
a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch
b) Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi
điện trở và ở mạch chính
* Hướng dẫn giải:
a) Cách mắc các điện trở: (R1ntR2)//R3
Sử dụng linh hoạt các công thức theo sơ đồ tư duy V:
Theo sơ đồ tư duy nhánh (1): R12 = R1 + R2 = 10 + 20 = 30()
