sáng kiến kinh nghiêm môn vật lý sử dụng phần mềm

ật lý (VL) là một môn khoa học thực nghiệm, vì vậy việc lồng ghép các thí nghiệm (TN) vào trong các bài học VL là một biện pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, góp phần tích cực trong hoạt động truyền đạt kiến thức cho học sinh. Việc đổi mới nội dung và phương pháp (PP) trong dạy học VL phải gắn liền với việc tăng cường sử dụng TN trong quá trình dạy học VL. Bên cạnh đó, khối lượng kiến thức trong mỗi bài học được tăng lên, hầu hết trong các bài đều có TN. Nếu dạy theo PP truyền thống và với những TN thật thì sẽ không đủ thời gian. Mặt khác, với điều kiện cơ sở vật chất hiện nay thì các trường phổ thông vẫn chưa có nhiều dụng cụ TN để đáp ứng yêu cầu của bài học theo sách giáo khoa mới. Ngày nay, khi công nghệ thông tin càng phát triển thì việc ứng dụng công nghệ thông tin vào tất cả các lĩnh vực là một điều tất yếu. Trong lĩnh vực giáo dục và đào tạo công nghệ thông tin đã được ứng dụng vào các nhà trường. Một số nơi đã đưa tin học vào giảng dạy, học tập. Vì vậy, việc ứng dụng công nghệ thông tin và tiến hành các TN ảo trên máy vi tính là một giải pháp quan trọng trong việc giảng dạy, giúp học sinh tiếp thu kiến thức một cách nhanh chóng, sâu sắc, tin tưởng vào kiến thức mà mình chiếm lĩnh được, đồng thời tạo hứng thú học tập cho học sinh trong từng bài học. Hơn nữa, đối với giáo dục và đào tạo công nghệ thông tin có tác dụng mạnh mẽ, làm thay đổi nội dung, phương pháp học tập. Công nghệ thông tin là phương tiện để tiến tới “ xã hội học tập”. Mặt khác giáo dục và đào tạo đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của công nghệ thông tin qua việc cung cấp nguồn nhân lực cho công nghệ thông tin. Bộ giáo dục và đào tạo cũng yêu cầu “đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin trong giáo dục đào tạo ở tất cả các cấp học, bậc học, ngành học xem công nghệ thông tin như là một công cụ hỗ trợ đắc lực nhất cho đổi mới phương pháp giảng dạy, học tập ở tất cả các môn”.

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

1 MỞ ĐẦU 2

1.1 Lý do chọn đề tài : 2

1.2 Mục đích nghiên cứu 3

1.3 Đối tượng nghiên cứu: 3

1.4 Phương pháp nghiên cứu: 3

1.5 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu: 3

2 NỘI DUNG 3

2.1 Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu: 3

2.2 Thực trạng của vấn đề: 4

2.2.1 Thuận lợi – Khó khăn: 4

2.2.2 Kết quả của thực trạng 5

2.3 Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề 5

2.3.1 Nhiệm vụ của giáo viên 5

2.3.2 Giải pháp cụ thể 5

a Phân loại được bài tập Vật lí 5

b Trình tự giải bài tập Vật lí 6

2.3.3 Hướng dẫn giải các dạng bài tập cơ bản 7

a Dạng bài tập định tính hay bài tập câu hỏi 7

b Dạng bài tập định lượng: 8

c Dạng bài tập đồ thị: 12

d Dạng bài tập thí nghiệm: 13

2.4 Kết quả đạt được: 14

3 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 15

3.1 Kết luận 15

3.2 Kiến nghị 16

1 MỞ ĐẦU

1.1 Lý do chọn đề tài :

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

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 Bài tập Vật lí giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật Vật lí, những hiện tượng Vật lí, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt, tự giải quyết những tình huống cụ thể khác nhau để

từ đó hoàn thiện về mặt nhận thức và tích lũy thành vốn riêng của mình

Trên cơ sở đó, muốn 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 hóa để xác định được bản chất Vật lí Từ đó, chọn ra các công thức cho từng bài tập cụ thể Vì thế, bài tập Vật lí còn là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy, óc tưởng tượng, sáng tạo, tính tự lực trong suy luận

Thực tế trong giảng dạy cho thấy Nếu như học không nắm chắc kiến thức cơ bản trong chương trình điện học lớp 9 và không vận dụng kiến thức

đó để giải thành thạo các bài tập Vật lí phần điện học thì lên các lớp trên các

em sẽ rất lúng túng trong việc giải các bài tập Vật lí Việc học tốt môn Vật lí dẫn đến các em sẽ hứng thú học tốt các bộ môn khoa học tự nhiên nói riêng

và học tốt các bộ môn khác trong nhà trường phổ thông

Vì vậy để giúp học sinh nắm vững các kiến thức trong chương này và vận dụng các kiến thức đã học để làm tốt các dạng bài tập vật lý trong chương

I, tôi đã chọn đề tài : “Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí – Phần điện học lớp 9” ở trường tiểu học Trần Quốc Toản

1.2 Mục đích nghiên cứu

- Hướng dẫn học sinh giải bài tập Vật lí – Phần điện học lớp 9, để từ đó giúp học sinh phân loại và định hướng được cách giải một bài tập Vật lí tốt hơn

- Giúp các em kĩ năng tính toán và tư duy để làm nổi bật được mối liên

hệ giữa các kiến thức Vật lí với nhau, để từ đó vận dụng và hiểu kiến thức được sâu hơn

1.3 Đối tượng nghiên cứu:

- Học sinh lớp 9, trường Tiểu học Trần Quốc Toản, năm học: 2016-2017

1.4 Phương pháp nghiên cứu:

Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phương pháp sau:

- Phương pháp điều tra giáo dục

- Phương pháp quan sát sư phạm

- Phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh

- Phương pháp mô tả

1.5 Giới hạn, phạm vi nghiên cứu:

- Giới hạn trong phần bài tập Vật lí lớp 9 phần điện học

- Học sinh lớp 9A trường Tiểu học Trần Quốc Toản xã Đăk Ha – Huyện Đăk Glong – Đăk Nông

- Từ tháng 9 đến tháng 12 năm học 2016 – 2017

2 NỘI DUNG

2.1 Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu:

Đối với môn Vật lí ở trường phổ thông, bài tập Vật lí đóng một vai trò hết sức quan trọng, việc hướng dẫn học sinh làm bài tập vật lí là một hoạt động dạy học, là một công việc khó khăn, đòi hỏi người giáo viên và cả học sinh phải học tập và lao động không ngừng Bài tập vật lí sẽ giúp học sinh hiểu sâu hơn những qui luật vật lí, những hiện tượng vật lí Thông qua các bài tập ở các dạng khác nhau tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau

thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc hoàn thiện và trở thành vốn riêng của học sinh Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống cụ thể do bài tập đề ra học sinh phải vận dụng các thao tác tư duy như so sánh phân tích, tổng hợp khái quát hoá để giải quyết vấn đề, từ đó sẽ giúp giải quyết giúp phát triển tư duy và sáng tạo, óc tưởng tượng, tính độc lập trong suy nghĩ, suy luận Nên bài tập vật lí gây hứng thú học tập cho học sinh

2.2 Thực trạng của vấn đề:

2.2.1 Thuận lợi – Khó khăn :

*Thuận lợi:

- Trước khi thực hiện sáng kiến này tôi luôn trăn trở về việc cá nhân mình có thể thực hiện sáng kiến này có hiệu quả hay không, nhưng được sự giúp đỡ của nhà trường từ việc cung cấp trang thiết bị phục vụ cho việc giảng dạy, các đồng nghiệp dự giờ góp ý, hỗ trợ các thông tin cần thiết cho việc giảng dạy, bên cạnh đó sự hợp tác của học sinh cũng là nhân tố rất quan trọng

- Sự hỗ trợ của sách báo, đặc biệt là trên internet, thường xuyên trao đổi kiến thức với các đồng nghiệp thông qua internet, thường xuyên cập nhật chủ trương chính sách của bộ giáo dục về việc thường xuyên đổi mới phương pháp dạy học

- Ngoài ra sự hợp tác của một số phụ huynh trong việc thuờng xuyên nhắc nhở các em học bài và làm bài tập ở nhà

*Khó khăn:

- Hiểu biết về điện của học sinh còn hạn chế nên tiếp thu bài chậm, lúng túng từ đó không nắm chắc các kiến thức, kĩ năng cơ bản, định lý, công thức cho nên còn khó khăn trong việc giải bài tập

- Đa số các em chưa có định hướng chung về phương pháp học lý thuyết, biến đổi công thức, hay phương pháp giải một bài toán Vật lí

- Kiến thức toán còn hạn chế nên không thể tính toán được mặc dù đã thuộc lòng các công thức

- Do phòng thí nghiệm, phòng thực hành không có nên các tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu các công thức, định luật còn hời hợt

2.2.2 Kết quả của thực trạng

Phần điện học lớp 9 được kế thừa từ phần điện học lớp 7, chính vì vậy ngay khi vào đầu năm học lớp 9 bao giờ tôi cũng cho học sinh làm một đề kiểm tra 15 phút để kiểm tra kiến thức của các em đã học ở lớp 7 Kết quả qua khảo sát như sau :

2.3 Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề

2.3.1 Nhiệm vụ của giáo viên

- Phải nghiên cứu lý luận dạy học về bài tập và giải bài tập, thông qua

giải bài tập Vật lí phần điện học lớp 9, phải xây dựng và lựa chọn hệ thống bài tập từ dễ đến khó

- Các bài tập phải đa dạng về thể loại, các kiến thức toán lý phải phù hợp với trình độ của học sinh Số lượng bài tập phải phù hợp với thời gian

- Phải phân tích thật kỹ kiến thức trong sách giáo khoa và các kiến

thức có liên quan đến phần bài tập mà bài tập yêu cầu

- Phải tìm hiểu kỹ, vận dụng một cách linh hoạt vào việc lĩnh hội kiến

thức của học sinh của một số trường lân cận và trường mình công tác Nhất là giáo viên phải biết phần lý thuyết mà học sinh ở những năm trước thường hiểu nhầm ở phần bài tập này như thế nào Nay phải đặt câu hỏi như thế nào cho học sinh tránh những sai lầm đó Nếu học sinh nói đúng (hoặc sai) giáo viên cần nhấn mạnh và lưu ý cho các em về vấn đề đó

2.3.2 Giải pháp cụ thể

a Phân loại được bài tập Vật lí

Giáo viên phải dự tính kế hoạch cho toàn bộ công việc về bài tập với từng tiết dạy cụ thể Trong 1 tiết dạy có thể có các bài tập ở những dạng sau:

- Bài tập định tính

- Bài tập định lượng

- Bài tập thí nghiệm

- Bài tập đồ thị

b Trình tự giải bài tập Vật lí

*Hiểu kỹ đầu bài:

- Đọc kỹ dầu bài: bài tập nói gì? cái gì là dữ kiện? cái gì phải tìm?

- Tóm tắt đầu bài bằng cách dùng các ký hiệu chữ đã qui ước để viết các dữ kiện và ẩn số, đổi đơn vị các dữ kiện cho thống nhất (nếu cần thiết )

- Vẽ hình, nếu bài tập có liên quan đến hình vẽ hoặc nếu cần phải vẽ hình để diễn đạt đề bài Cố gắng vẽ đúng tỉ lệ xích càng tốt Trên hình vẽ cần ghi rõ dữ kiện và cái cần tìm

* Phân tích nội dung bài tập, lập kế hoạch giải:

- Tìm sự liên hệ giữa những cái chưa biết (ẩn) và những cái đã biết (dữ kiện)

- Nếu chưa tìm được trực tiếp các mối liên hệ ấy thì có thể phải xét một

số bài tập phụ để gián tiếp tìm ra mối liên hệ ấy

- Phải xây dựng được một dự kiến về kế hoạch giải

* Thực hiện kế hoạch giải:

- Tôn trọng trình tự phải theo để thực hiện các chi tiết của dự kiến, nhất

là khi gặp một bài tập phức tạp

- Thực hiện một cách cẩn thận các phép tính số học, đại số hoặc hình học Nên hướng dẫn học sinh làm quen dần với cách giải bằng chữ và chỉ thay giá trị bằng số của các đại lượng trong biểu thức cuối cùng

- Khi tính toán bằng số, phải chú ý đảm bảo những trị số của kết quả đều có ý nghĩa

* Kiểm tra đánh giá kết quả:

- Kiểm tra lại trị số của kết quả: Có đúng không? Vì sao? Có phù hợp với thực tế không?

- Kiểm tra lại các phép tính: có thể dùng các phép tính nhẩm và dùng cách làm tròn số để tính cho nhanh nếu chỉ cần xét độ lớn của kết quả trong phép tính

- Nếu có điều kiện, nên phân tích, tìm một cách giải khác, đi đến cùng một kết quả đó Kiểm tra xem còn con đường nào ngắn hơn không

2.3.3 Hướng dẫn giải các dạng bài tập cơ bản

a Dạng bài tập định tính hay bài tập câu hỏi

Đó là những bài tập vật lí mà khi giải học sinh không cần tính toán hay chỉ làm những phép toán đơn giản có thể nhẩm được

Bài tập định tính có tầm quan trọng đặc biệt vì nhiều bài tập tính toán

có thể giải được phải thông qua những bài tập định tính Vì vậy việc luyện tập, tìm tòi kiến thức và mở rộng kiến thức của học sinh về một vấn đề nào đó cần được bắt đầu từ bài tập định tính Đây là loại bài tập có khả năng trau dồi kiến thức và tạo hứng thú học tập của học sinh

Ví dụ 1 : Nếu hiệu điện thế U đặt vào hai đầu bóng đèn tăng liên tục,

thì cường độ dòng điện I qua bóng đèn đó cũng tăng liên tục, ta nói như vậy

có hoàn toàn đúng không?

- Với câu hỏi này học sinh dễ nhầm lẫn khi vận dụng định luật Ôm là cường độ dòng điện tỉ lệ thuận với hiệu điện thế, mà học sinh chú ý tới hiệu điện thế định mức của bóng đèn, cũng như cường độ định mức của bóng đèn-nếu vượt quá giới hạn định mức thì bóng có thể cháy và như thế thì cường độ dòng điện không tăng liên tục

Đối với các bài tập định tính phức tạp khi giải ta thường phân tích ra ba giai đoạn:

- Phân tích điều kiện câu hỏi

- Phân tích các hiện tượng vật lí mô tả trong câu hỏi, trên cơ sở đó liên

hệ với định luật vật lí, định nghĩa, một đại lượng vật lí hay một tính chất vật lí liên quan

- Tổng hợp các điều kiện đã cho và kiến thức tương ứng để giải

Ví dụ 2: Có hai dây dẫn một bằng đồng, một bằng nhôm, cùng chiều

dài và cùng tiết diện ở cùng một điều kiện Hỏi nếu mắc hai dây đó nối tiếp vào mạch điện thì khi có dòng điện đi qua, nhiệt lượng toả ra ở dây nào là lớn hơn?

- Đây là một câu hỏi khó, đòi hỏi học sinh phải tư duy vận dụng các kiến thức đã học trong chương để giải quyết, nên giáo viên có thể đưa ra một

số câu hỏi gợi ý để học sinh suy nghĩ và giải quyết lần lượt:

- Giáo viên có thể hướng dẫn bằng cách đưa ra một số câu hỏi sau: + Nhiệt lượng toả ra ở một dây dẫn khi có dòng điện đi qua phụ thuộc vào yếu tố nào?

+ Ta có thể nói gì về thời gian dòng điện chạy qua hai dây dẫn?

+ Ta có thể nói gì về cường độ dòng điện qua hai dây dẫn?

+ Điện trở của hai dây này phụ thuộc vào những yếu tố nào? Em hãy nêu rõ về sự phụ thuộc này?

+ So sánh chiều dài hai dây, tiết diện của hai dây

+ Nhiệt độ hai dây trước khi mắc vào mạch?

+ So sánh điện trở suất của nhôm và đồng

- Trên đây là một số câu hỏi gợi ý phân tích giúp các đối tượng học sinh yếu, trung bình, có thể tìm ra câu trả lời giải nhanh chóng và dễ hiểu sau đó giáo viên có thể đưa ra câu hỏi mang tính tổng hợp

+ Dây nào có điện trở lớn hơn?

+ Dây nào có nhiệt lượng toả ra lớn hơn khi có dòng điện chạy qua?

- Trên cơ sở đó ta có thể dần dần trang bị cho học sinh phương pháp suy nghĩ logic và lập luận có căn cứ

b Dạng bài tập định lượng:

Đây là dạng bài tập muốn giải đựơc phải thực hiện một loạt các phép tính

Để làm tốt loại bài tập này giáo viên cần hướng dẫn học sinh đọc kỹ

đề, tìm hiểu ý nghĩa thuật ngữ mới (nếu có), nắm vững các dữ kiện đâu là ẩn

số phải tìm

- Phân tích nội dung bài tập, làm sáng tỏ bản chất vật lí của các hiện tượng mô tả trong bài tập

- Xác định phương pháp giải và vạch ra kế hoạch giải bài tập

Ví dụ 3: Cho mạch điện như hình vẽ 1 vôn kế chỉ 12V, R1=15, R2=10

a, Tính điện trở tương đương của đoạn mạch MN

b, Tính chỉ số của các Ampekế A1, A2 và A

- Hướng dẫn học sinh tóm tắt bài toán

- Hướng dẫn giải theo 4 bước

Bước 1: Phân tích các kiến thức cần sử dụng.

- Công thức tính điện trở tương đương đối với đoạn mạch mắc song song

- Định luật ôm đối với : Đoạn mạch điện mắc song song

- Cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc song song

Bước 2: Giải

RMN ==()

vì R1//R2

=>UMN = U1 = U2=12V

I1=== 0,8A

I2=== 1,2 A

I= I1 + I2 = 0,8 + 1,2= 2(A)

Bước 3: Sơ đồ luận giải

Bước 4: Hệ thống câu hỏi :

- Mạch điện đã cho có bao nhiêu điện trở? Chúng mắc như thế nào?

U1 II

U2

I1

I2

I Hình 1

- Bài toán cần tìm những yếu tố nào?

- Tính điện trở tương đương của đoạn mạch mắc song song như thế

nào?

- Muốn tìm dòng điện qua ampe kế A1, A2 ta cần biết dữ kiện nào?

- Hiệu điện thế U1,U2 đã biết chưa?

- Hãy áp dụng định luật Ôm để tìm I1, I2, I

Ví dụ 4: Một bếp điện khi hoạt dộng bình thường có điện trở R= 80

 và cường độ dòng điện qua bếp khi đó là I = 2,5A

a, Tính nhiệt lượng mà bếp toả ra trong 1s

b, Dùng bếp điện trên đế đun sôi 1,5l nước có nhiệt độ ban đầu là

250C thì thời gian đun nước là 20 phút Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nuớc là có ích.Tính hiệu suất của bếp.Cho biết nhiệt dung riêng của nước

là C= 4200J/kg.k

c, Mỗi ngày sử dụng bếp điện này 3 giờ Tính tiền điện phải trả cho việc sử dụng bếp điện đó trong 30 ngày Nếu giá 1kwh là 700 đồng

Yêu cầu học sinh đọc đề bài và tóm tắt bài toán?

Giáo viên hướng dẫn học sinh tiến hành các bước sau :

Bước 1: Phân tích các kiến thức cần sử dụng:

- Công thức định luật Jun- Len -Xơ: Q = I2Rt (nhiệt lượng toàn phần)

- Công thức tính nhiệt lượng thu vào của nước để đun sôi 1,5l nước

từ 250c đến 1000 C (Nhiệt lượng có ích)

- Công thức tính hiệu suất:

% 100

1

Q

Q

H 

- Công của dòng điện theo định luật bảo toàn là nhiệt lượng toả ra trên dây dẫn

Bước 2: Giải

a, Nhiệt lượng mà bếp toả ra trong 1s (công suất toả nhiệt của bếp) Q' = P = I2R = (2,5)2 80 = 500 (W) (1)

b, Nhiệt lượng toả ra của bếp điện (Nhiệt lượng toàn phần Q) để đun sôi 1,5l nước từ 250C đến sôi trong thời gian 20 phút là :

Q = I2Rt = 2,52 80.20.60 = 600000 (J) (2)

Nhiệt lượng thu vào (Nhiệt lượng có ích Q1) của 1,5l nước để nhiệt

độ từ 250C đến 1000C là :

Q1 = cm (t2 - t1) = 4200.1,5 (100 - 25) = 472500 (J) (3) Hiệu suất của bếp:



Q

Q

H 100% 78,75%

600000

472500



J

J

(4)

c, P = 500w = 0,5 kw

Công của dòng điện do bếp sản ra :

h kw h

kw t

P A t

A



(5)

Số giá tiền phải trả là: 700đ x 45 = 315 000 đ

Bước 3: Sơ đồ luận giải:

Bước 4: Hệ thống câu hỏi :

- Nhiệt lựơng mà bếp toả ra trong 1s có bằng công suất toả nhiệt của

bếp không ?

- Xác định nhiệt lượng toàn phần?

- Xác định nhiệt lượng thu vào để đun sôi nước (Q1 chính là nhiệt lượng

có ích )?

- Cách tính hiệu suất của bếp ?

- Công của dòng điện do bếp sản ra ?

* Những điểm khó của học sinh :

II

Q