DẠY BÀI TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP “LAMAP” - MỘT PHƯƠNG PHÁP HIỆU QUẢ VỚI HÌNH THỨC THI TRẮC NGHIỆM.

Hội nghị Giảng dạy vật lí toàn quốc, Hà Nội, 09-11/11/2010 DẠY BÀI TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP “LAMAP” - MỘT PHƯƠNG PHÁP HIỆU QUẢ VỚI HÌNH THỨC THI TRẮC NGHIỆM. Lê Thị Phượng - Chu Văn Biên Khoa KHTN, Trường Đại học Hồng Đức, Thanh Hóa 307, Lê Lai, Phường Đông Sơn, TP Thanh Hóa. Tóm tắt: Từ năm 1996, các nhà khoa học Pháp đã đề xuất một chiến lược dạy học các môn khoa học tự nhiên viết tắt LAMAP. So với phương pháp dạy học truyền thống, dạy học theo phương pháp “LAMAP” có nhiều ưu điểm như phát huy tính tích cực, chủ động và sáng tạo của học sinh. Trong quá trình nghiên cứu và vận dụng chúng tôi còn phát hiện thấy với hình thức thi trắc nghiệm, dạy học theo phương pháp “LAMAP” giúp cho học sinh mở rộng sử hiểu biết, phương pháp tư duy linh hoạt hơn và nhạy cảm. Theo GS TS Đinh Quang Báo: “LAMAP có thể coi là sự quy trình hóa một cách logic phương pháp dạy học, dẫn dắt học sinh đi từ chưa biết đến biết. Giáo viên sẽ cho học sinh tiếp xúc với hiện tượng, sau đó giúp các em giải thích bằng cách tự mình tiến hành nghiên cứu qua thực nghiệm. Theo GS Jean Trần Thanh Vân: "Có thể học sinh sẽ được yêu cầu tiến hành đo đạc nhiều lần đối với cùng một hiện tượng. Qua đối chiếu kết quả các lần đo, các em sẽ nhận thấy rằng giữa các kết quả với nhau vẫn có sai số, dù nhỏ. Nhờ vậy, các em sẽ hình thành tư duy "không có cái gì là tuyệt đối", vì vậy các em sẽ trở nên thận trọng đối với từng lời nói, việc làm của mình sau này". Mở đầu: Hình thức thi trắc nghiệm khách quan tuyển sinh đại học, đề thi có thể phủ kín phạm vi kiến thức của một môn học trong chương THPT. Vì vậy, không thể dạy “tủ” học “tủ” mà phải học toàn diện dạy kín chương trình. Để làm bài thi trắc nghiệm hiệu quả, thí sinh cần rèn luyện kỹ năng tư duy và khả năng vận dụng kiến thức bởi thi trắc nghiệm đòi hỏi thí sinh phải xử lý nhanh hơn khi làm bài trắc nghiệm để tiết kiệm thời gian. Trong quá trình giảng dạy chúng tôi nhận thấy, khi vận dụng phương pháp LAMAP dẫn dắc học sinh giải bài tập vật lí từ đơn giản đến phức tạp. Sau đó dẫn dắc học sinh phát hiện dấu hiệu bản chất của từng dạng toán cụ thể và đề xuất một “QUY TRÌNH GIẢI NHANH” của dạng toán đó. Qua đó, học sinh không chỉ nhớ lâu hiểu kĩ nội dung kiến thức mà còn có thể tự “sáng tạo ra các bài tập mới”. Theo đề xuất của nhóm tác giả (1), tiến trình dạy học gồm 5 pha được sơ đồ hóa như hình bên. Dựa theo tiến trình này, chúng tôi vận dụng để thiết kế hoạt động nhận thức cho các chuyên đề giải các dạng bài tập. 1. Thiết kế hoạt động nhận thức khi dạy học sinh tìm quãng đường đi của vật dao động điều hòa. 1 Hội nghị Giảng dạy vật lí toàn quốc, Hà Nội, 09-11/11/2010 Pha 1: Chất điểm dao động điều hòa dọc theo trục Ox với li độ có dạng x = Acos(ωt + ϕ). Tìm quãng đường mà vật đi được từ thời điểm t = t 1 đến thời điểm t = t 2 . Pha 2 : Bất kể vật xuất phát từ đâu, quãng đường vật đi sau nửa chu kì luôn luôn là 2A ? Nếu vật xuất phát từ vị trí cân bằng (x (t1) = 0) hoặc từ vị trí biên (x (t1) = ± A) thì quãng đường vật đi sau một phần tư chu kì là A? Trong khoảng thời gian ∆t (với 0 < ∆t < 0,5T), quãng đi được tối đa S max và tối thiểu S min ? Độ lệch cực đại: ∆S = (S max - S min )/2 ≈ 0,4A? Pha 3 : Quãng đường đi được ‘trung bình’: 2 1 .2 0,5 t t S A T − = . Quãng đường đi được thỏa mãn: 0,4 0,4S A S S A− < < + . Pha 4: Căn cứ vào: ( ) 1 2 1 .2 0 0,5 .2 0,4 .2 0,4 t S q A t t x A q T q A A S q A A    ⇒ =  −  = ∪ ± =     − < < +  Sè nguyª n Sè b¸n nguyªn vµ Pha 5: Tập hợp, cấu trúc kiến thức. Vận dụng giải các bài toán. Câu 1. Một vật dao động điều hoà theo phương trình x = 1,25cos(2πt - π/12) (cm) (t đo bằng giây). Quãng đường vật đi được sau thời gian t = 2,5 s kể từ lúc bắt đầu dao động là A. 7,9 cm. B. 22,5 cm. C. 7,5 cm. D. 12,5 cm. 2 1 2 1 2 5 5 2 10 12 5 0 5 0 5 1 T ( s ) HD : t t , q S q. A A , ( cm ) , T , . π ω  = =    −  = = = → = = =   Sè nguyªn Câu 2. Một vật nhỏ dao động điều hòa dọc theo trục 0x (0 là vị trí cân bằng) có phương trình dao động x = 3.cos(3πt) (cm) (t tính bằng giây) thì đường mà vật đi được từ thời điểm ban đầu đến thời điểm 3 s là A. 24 cm. B. 54 cm. C. 36 cm. D. 12 cm. 2 1 2 2 ( ) 3 : 3 0 9 .2 18 54 0,5 0,5.2 / 3 T s HD t t q S q A A cm T π ω  = =    − −  = = = → = = =   Sè nguyªn Câu 3. Một chất điểm dao động điều hòa trên trục Ox có phương trình x = 4cos(4πt - π/2) (cm). Trong 1,125 s đầu tiên vật đã đi được một quãng đường là: A. 32 cm. B. 36 cm. C. 48 cm. D. 24 cm. ( ) 1 2 1 4cos 4 .0 =0 2 2 0,5( ) : 1,125 0 4,5 .2 9 36 0,5 0,5.0,5 t T s HD t t q S q A A cm T π π π ω   = −  ÷    = =    − −  = = = → = = =   Sè b¸n nguyªn nh­ng x Câu 4. Một con lắc lò xo dao động với phương trình: x = 4cos4πt cm (t đo bằng giây). Quãng đường vật đi được trong thời gian 2,875 (s) kể từ lúc t = 0 là: 2 Hội nghị Giảng dạy vật lí toàn quốc, Hà Nội, 09-11/11/2010 A. 16 cm. B. 32 cm. C. 64 cm. D. 92 cm. ( ) 1 2 1 4cos4 .0 =0 2 0,5( ) : 2,875 0 11,5 .2 23 92 0,5 0,5.0,5 t T s HD t t q S q A A cm T π π ω =  = =    − −  = = = → = = =   Sè b¸n nguyªn nh­ng x Câu 5. Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox (O là vị trí cân bằng) có phương trình: x = 5.sin(2πt + π/6) cm (t đo bằng giây). Xác định quãng đường vật đi được từ thời điểm t = 1 (s) đến thời điểm t = 13/6 (s). A. 32,5 cm B. 5 cm C. 22,5 cm D. 17,5 cm 2 1 2 1( ) : 70 .2 23,3 13 / 6 1 7 3 0,5 0,5.1 3 0,4 2 max T s HD S q A cm t t q T A A cm π ω  = =     = = = − −   = = = ⇒ ⇒    ∆ = =   Chän C Câu 6. Một vật dao động điều hoà dọc theo trục Ox với phương trình: x = 6cos(4πt - π/3) cm (t đo bằng giây). Quãng đường vật đi được từ thời điểm ban đầu đến thời điểm t = 8/3 (s) là A. 134,5 cm. B. 126 cm. C. 69 cm. D. 21 cm. 2 1 2 0,5( ) 8 / 3 0 64 64 : .2 .4 6 128 0,5 0,5 3 3 0,4 2,4 max T s t t HD S A A A cm T A A cm π ω  = =    − −   = = = = =   ⇒    ∆ = =    Chän B 2. Thiết kế hoạt động nhận thức khi dạy học sinh tìm giá trị lớn nhất của điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm và trên tụ của mạch điện xoay chiều không phân nhánh có tần số thay đổi. Pha 1: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch trên một điện áp xoay chiều mà chỉ có tần số góc ω là thay đổi được. Tìm ω để điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại (U C ) hoặc trên cuộn cảm cực đại (U L ). Pha 2 : Đặt 2 2 L R Z C τ = − - gọi là trở tồ. Định lí HD1: 1) U C = max ⇔ Z L = Z τ . ("C max ⇒ L tồ") 2) U L = max ⇔ Z C = Z τ . ("L max ⇒ C tồ") Pha 3 : Chứng minh các định lí. { { { { 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1: . . 1 2 1 2 2 . . min 2 2 τ ω ω ω ω ω ω ω = = = = = ⇔ + +     − − + + −  ÷  ÷     − ⇔ + + = ⇔ = − ⇔ = ⇒ = − ⇒ = 1 4 4 2 4 4 3 C C c a x x b L U U U CM U I Z max C ax bx c L R L C C R L C C L R b L R C a x b x c x L Z Z a L C 3 Hội nghị Giảng dạy vật lí toàn quốc, Hà Nội, 09-11/11/2010 { { { { 2 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 2 2 2 : . . 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 2 . . min 1 2 L L c a x x b C U U CM U I Z L L R R L L C C L C U max ax bx c L R b C a x b x c x Z Z Z a C C τ τ ω ω ω ω ω ω ω = = =     − − + + −  ÷  ÷     = = ⇔ + + − ⇔ + + = ⇔ = − ⇔ = ⇒ = ⇒ = 1 4 4 2 4 43 Pha 4: Tìm các giá trị cực đại. Đặt 2 ' 4 τ = − L R Z C Định lí HD2: max max . . ' ' τ τ = = = L C L C L Z Z C U U U U RZ RZ Pha 5: Tập hợp, cấu trúc kiến thức. Vận dụng giải các bài toán. Câu 1. Một đoạn mạch không phân nhánh gồm: điện trở thuần 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 15 mH và tụ điện có điện dung 1 μF. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều mà chỉ tần số thay đổi được. Khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt giá trị cực đại thì tần số góc có giá trị là A. 20000/3 (rad/s). B. 20000 (rad/s). C. 10000/3 (rad/s). D. 10000 (rad/s). 2 3 2 6 max 3 15.10 100 100( ) 2 10 2 : 100 20000 100 ( / ) 15.10 3 τ τ ω ω − − −  = − = − = Ω     ⇔ = ⇒ = ⇒ = =   C L L R Z C HD U Z Z L rad s Câu 2. Một đoạn mạch không phân nhánh gồm: điện trở thuần 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 15 mH và tụ điện có điện dung 1 μF. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều mà chỉ tần số thay đổi được. Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thì tần số góc có giá trị là A. 20000/3 (rad/s). B. 20000 (rad/s). C. 10000/3 (rad/s). D. 10000 (rad/s). 2 3 2 6 max 6 15.10 100 100( ) 2 10 2 : 1 1 100 10000( / ) 100.10 τ τ ω ω − − −  = − = − = Ω     ⇔ = ⇒ = ⇒ = =   L C L R Z C HD U Z Z rad s C Câu 3. Một đoạn mạch không phân nhánh gồm: điện trở thuần 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 12,5 mH và tụ điện có điện dung 1 μF. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và có tần số thay đổi được. Giá trị cực đại của điện áp hiệu dụng trên tụ là A. 300 (V) B. 200 (V) C. 100 (V) D. 250 (V) 4 Hội nghị Giảng dạy vật lí toàn quốc, Hà Nội, 09-11/11/2010 2 3 2 6 3 6 max max 12,5.10 100 ' 100 4 10 4 : 12,5.10 10 . . 200. 250( ) ' ' 100.100 L C C L L R Z C HD L Z Z C U U U U V RZ RZ τ τ τ − − − −  = − = − = Ω       = = = = =   Câu 4. Cho đoạn mạch không phân nhánh điện trở 100 Ω cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1 H, tụ điện có điện dung 10 -4 (F). Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100√3 V và chỉ có tần số f thay đổi. Giá trị cực đại của điện áp hiệu dụng trên tụ là A. 300 (V). B. 200 (V). C. 100 (V). D. 250 (V). 2 2 4 4 max max 1 100 ' 50 3 4 10 4 : 1 10 . . 100 3. 200( ) ' ' 100.50 3 τ τ τ − −  = − = − = Ω      = = = = =    L C C L L R Z C HD L Z Z C U U U U V RZ RZ Kết quả giảng dạy cho thấy, tiến trình dạy học như đã đề xuất đã nuôi dưỡng ý tưởng người học, làm cho học sinh có hướng thú tìm ra các phương pháp tiếp cận các bài toán vật lí và tìm ra dấu hiệu bản chất của các dạng bài toán. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Hương Trà – Lê Trọng Tường, Dạy học Vật lí theo phương pháp Lamap ở trường phổ thông – Một xu hướng dạy học hiện đại. Tạp chí khoa học giáo dục số 3/2010. [2] G. Charpak. Bàn tay nặn bột (Đinh Ngọc Lân dịch). NXB Giáo dục, H.1999. 5 . Giảng dạy vật lí toàn quốc, Hà Nội, 0 9-1 1/11/2010 DẠY BÀI TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP “LAMAP” - MỘT PHƯƠNG PHÁP HIỆU QUẢ VỚI HÌNH THỨC THI TRẮC NGHIỆM.. với hình thức thi trắc nghiệm, dạy học theo phương pháp “LAMAP” giúp cho học sinh mở rộng sử hiểu biết, phương pháp tư duy linh hoạt hơn và nhạy cảm. Theo