Trong quá trình phát triển công nghệ của nhân loại, ngày nay máy móc đã góp phần cải thiện năng xuất lao động của con người. Những tiến bộ của khoa học kỹ thuật được áp dụng, từ những công trình trọng điểm Quốc gia đến những hoạt động thường ngày của con người. Trong xu hướng tất yếu đó hoạt động học tập của học sinh cũng được hỗ trợ rất nhiều bằng những chiếc máy tính cầm tay với nhiều chức năng vượt trội. Thực tế mỗi học sinh có khả năng, kỹ thuật khác nhau và kiến thức bộ môn áp dụng khác nhau nên vận dụng máy tính cầm tay trong học tập còn hạn chế. Bên cạnh đó, môn vật lý là môn khoa học gần với đời sống hàng ngày nên có những bài toán cần áp dụng những kỹ năng mới, sáng tạo để giải bài toán nhanh hơn giúp học sinh tiết kiệm thời gian học tập ,thời gian làm bài thi, tiết kiệm tiền khi đầu tư cho học tập. Sử dụng máy tính tốt hơn sẽ có kết quả học tập tốt, tạo động lực cho các em học môn tự nhiên : Lý , Hóa, Sinh, Toán Với những lý do trên, tôi đã lựa chọn viết sáng kiến kinh nghiệm “Kỹ thuật sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh trắc nghiệm môn vật lý”
1 DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT STT NỘI DUNG VIẾT TẮT Trung học phổ thông THPT Học sinh HS Giáo viên GV Đại học ĐH Cao đẳng CĐ Biểu thức BT Giáo dục - Đào tạo GD-ĐT DANH MỤC BẢNG , HÌNH ẢNH *Hình ảnh số máy tính Bộ GD-ĐT cho phép mang vào phòng thi : Máy tính bỏ túi 570ES 570VN PLUS *Giáo viên giới thiệu máy tính cầm tay ( Phương pháp chuyên gia) * Thảo luận nhóm ( Hoạt động nhóm tìm nội dung mới) * Báo cáo nhóm * Tổng kết đánh gia hiệu khả áp dụng sáng kiến MỤC LỤC ST NỘI DUNG TRANG Bảng số hình ảnh hoạt động 2 Đặt vấn đề Nội dung sáng kiến Hiệu mang lại 31 Đánh giá phạm vi ảnh hưởng 32 Tài liệu tham khảo 32 Phụ lục ( biểu mẫu ) 33 Kết luận 40 T TÊN SÁNG KIẾN “ KỸ THUẬT SỬ DỤNG MÁY TÍNH CẦM TAY GIẢI NHANH TRẮC NGHIỆM MÔN VẬT LÝ” Tác giả : Nguyễn Văn Hinh Chức vụ : Tổ phó chun mơn tổ Vật lí – cơng nghệ, Phó bí thư đồn niên trường THPT Việt yên số Đơn vị công tác : Trường THPT Việt Yên số ĐẶT VÂN ĐỀ 1.1 Lý chọn sáng kiến kinh nghiệm Trên tinh thần Nghị 29 - NQ/TW ngày tháng năm 2013 Đảng đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo Đổi phương pháp dạy học, đổi cách tự học học sinh hai nhiệm vụ trọng tâm định đến thành cơng giáo dục Chính vậy, việc thay đổi hình thức thi mơn vật lí Bộ GD&ĐT từ tự luận sang trắc nghiệm khách quan có ưu điểm mà thấy rât thiết thực là: Nội dung thi bao quát chương trình, tránh tình trạng học tủ trước từ đánh giá trình độ học sinh cách toàn diện Ngoài việc chấm thi trắc nghiệm thực nhanh chóng, khách quan nhờ hỗ trợ máy móc Trong q trình phát triển cơng nghệ nhân loại, ngày máy móc góp phần cải thiện xuất lao động người Những tiến khoa học kỹ thuật áp dụng, từ cơng trình trọng điểm Quốc gia đến hoạt động thường ngày người Trong xu hướng tất yếu hoạt động học tập học sinh hỗ trợ nhiều máy tính cầm tay với nhiều chức vượt trội Thực tế học sinh có khả năng, kỹ thuật khác kiến thức môn áp dụng khác nên vận dụng máy tính cầm tay học tập cịn hạn chế Bên cạnh đó, mơn vật lý môn khoa học gần với đời sống hàng ngày nên có tốn cần áp dụng kỹ mới, sáng tạo để giải toán nhanh giúp học sinh tiết kiệm thời gian học tập ,thời gian làm thi, tiết kiệm tiền đầu tư cho học tập Sử dụng máy tính tốt có kết học tập tốt, tạo động lực cho em học mơn tự nhiên : Lý , Hóa, Sinh, Tốn Với lý trên, tơi lựa chọn viết sáng kiến kinh nghiệm “Kỹ thuật sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh trắc nghiệm mơn vật lý” 1.2 Tính mới, tính sáng tạo sáng kiến Mỗi giai đoạn máy tính cầm tay thay đổi lớn từ giai đoạn có cộng trừ , nhân chia tìm nghiệm phương trình bậc bậc hệ phương trình ẩn, ẩn, làm việc với số phức,tìm nghiệm nguyên nhanh dựa vào lệnh… Nếu học sinh khơng vận dụng hết tính máy gây lãng phí tiền mua máy có nhiều chức Môn vật lý tiếng áp dụng nhiều cơng thức với cơng thức, phương trình, hệ phương trình cồng kềnh khó giải nhiều thời gian học sinh giải tay Việc áp dụng máy tính cầm tay mang lại đột phá kết giải tốn từ mang lại tiến học tập giúp học sinh yêu thích mơn Vật lý nói riêng khoa học tự nhiên nói chung Đánh giá thực trạng sử dụng máy tính cầm tay học sinh từ lớp đến lớp học theo ban Tổ chức cho lớp tìm hiểu nội dung áp dụng vào mơn vật lí nhằm giảm thời gian làm bài, tăng hội cho học sinh làm điểm cao thi Tốt nghiệp THPT kỳ thi THPT Quốc gia Ngồi đổi nội dung làm tốn, sáng kiến tơi cịn cung cấp phương pháp phù hợp cho giai đoạn làm quen sáng kiến để giáo viên áp dụng cho phù hợp nhất, mang lại hiệu sử dụng sáng kiến Nội dung sáng kiến 2.1 Thực trạng tình hình vấn đề Trong trình thi trắc nghiệm học sinh có 40 câu hỏi hồn thành thời gian 50 phút tính trung bình học sinh có thời gian 1,25 phút cho câu Thời lượng khơng cho phép học sinh biến đổi lâu, thực tế số học sinh học giỏi khả vận dụng máy tính công đoạn hạn chế làm chậm tiến độ làm tham dự thi THPT Quốc gia môn vật lý năm vừa qua Kết thi học sinh không đạt kỳ vọng em gia đình Ngồi với lớp việc sử dụng máy tính cầm tay học sinh gặp nhiều khó khăn Học sinh khơng biết tính nâng cao máy tính áp dụng cho nhiều chương nhiều nội dung mơn Vật lí Vì việc sử dụng cho học lớp thấp Kết bước đầu việc sử dụng máy tính cầm tay học sinh : ( theo phiếu số 01) Trước thực sáng kiến Sau thực sáng kiến Số học sinh có máy tính cầm tay Số học sinh sử dụng máy tính để giải tốn thường xun Số học sinh sử dụng máy tính để giải vật lý thường xuyên Số học sinh có máy tính cầm tay Số học sinh sử dụng máy tính để giải tốn thường xun Số học sinh sử dụng máy tính để giải vật lý thường xuyên Lớp Sỹ số 12A1 46 43(93.4%) 25(54.3%) 10(21.7%) 43(93.4%) 28(60.9%) 20(43.5%) 12A4 38 32(84.2%) 32(84.2%) 12(31.6%) 35(92.1%) 35(92.1%) 25(65.7%) 12A5 44 37(84.1%) 30(68.2%) 2(4.5%) 38(86.4%) 33(75%) 5(11.4%) 12A10 45 45(100%) 45(100%) 40(88.9%) 45(100%) 45(100%) 45(100%) 12A11 41 41(100%) 41(100%) 38(92.7%) 41(100%) 41(100%) 41(100%) Nhận xét Dựa vào kết đánh sau: - Đa số học sinh lớp 12 có máy tính cầm tay hệ mới, lớp - chọn mơn xã hội 12A5 có đến 84.1% học sinh có máy tính Việc sử dụng máy tính để giải tốn đa số học sinh , với lớp chọn tự nhiên 100% học sinh 12A10,12A11 đề sử dụng Lớp chọn môn xã hội - tỷ lệ 68.2% Tỷ lệ học sinh dùng máy tính cầm tay giải vật lí cịn thấp lớp chọn tự - nhiên 12A11 92.7% lớp xã hội 4.5% Sau áp dụng sáng kiến số học sinh dùng máy tính giải nhanh vật lí tăng lên với lớp chọn 100%( tăng 8%) lớp 12A1 tăng từ 21.7% lên 43.5% thơng số đáng khích lệ 10 Phiếu 01: Điều tra việc sử dụng máy tính cầm tay học sinh Họ tên học sinh:……………………………………Lớp……………… Em cho biết việc sử dụng máy tính cầm tay thân ? ( Đánh dấu X vào ô tương ứng ) Trước áp dụng sáng kiến stt Nội dung Có Mức độ Khơng Có Mức độ Khơng Em có máy tính cầm tay khơng Em có sử dụng máy tính cầm tay để giải tốn thường xun khơng Em có sử dụng máy tính cầm tay để giải vật lý thường xuyên không Sau áp dụng sáng kiến stt Nội dung Em có máy tính cầm tay khơng Em có sử dụng máy tính cầm tay để giải tốn thường xun khơng Em có sử dụng máy tính cầm tay để giải vật lý thường xuyên khơng Phiếu 02: Điều tra việc sử dụng tính máy tính cầm tay học sinh Họ tên học sinh:……………………………………Lớp……………… 25 Định luật ÔM I= U Z i= Z = R + ( Z L − Z C )i Chú ý: (ZL -ZC ) phần ảo) ( tổng trở phức Z u => u = i.Z => Z = u i Z có gạch đầu: R phần thực, Cần phân biệt chữ i sau giá trị b = (ZL -ZC ) phần ảo , khác với chữ i cường độ dòng điện Ví dụ 1: Cho đoạn mạch xoay chiều có R=40 Ω , L= tiếp điện áp đầu mạch u=100 mạch là: A C Phương pháp truyền thống ZC = = ω C Ω 10 −4 0, 6π 100π = 100Ω π ZC = = ω C Ω = 60 i=I 0cos(ω t+ϕ )( A) Tính I0 = π i=2cos(100π t+ )( A) Phương pháp dùng máy tính ; Và ZL-ZC =40 Gọi biểu thức cường độ dịng điện có dạng C π i=2,5cos(100π t- )( A) Z L = L.ω = 100π U0 = 2,5 A Z Độ lệch pha u i (F), mắc nối π B π i=2cos(100π t- )( A) 100π = 100Ω π (H), C= 10 −4 0.6π cos100 t (V), Cường độ dòng điện qua π i=2,5cos(100π t+ )( A) Z L = L.ω = π Ω ; 100π 10−4 0, 6π Ω = 60 Và ZL-ZC =40 -Với máy FX570ES : Bấm MODE hình xuất hiện: CMPLX -Bấm SHIFT MODE : Cài đặt dạng toạ độ cực:( r∠θ ) -Chọn đơn vị đo góc độ (D), bấm: SHIFT MODE hình hiển thị D U ∠ϕu u = = Z ( R + ( Z L − Z C )i Ta có : i 26 tan ϕ = Z L − ZC π =1⇒ ϕ = R = Nhớ công thức ( Phép CHIA hai số phức) ϕ = ϕu − ϕ i ⇒ ϕi = ϕu − ϕ ⇒ ϕi = − 100 2∠0 ( 40 + 40i ) Nhập 100 SHIFT (-) : ( 40 + 40 ENG i ) = Hiển thị: 2,5∠-45 Vậy : Biểu thức tức thời cường độ dòng điện qua mạch là: i = 2,5cos(100πt -π/4) (A) Chọn B π Vậy : Biểu thức tức thời cường độ dòng điện qua mạch là: i = 2,5cos(100πt -π/4) (A) Chọn B Nhận xét : Với cách truyền thống chúng phải qua giai đoạn tìm đại lượng với cơng thức tìm đại lượng tương ứng dễ gây nhầm lẫn sai xót, đồng thời qua nhiều cơng đoạn bấm máy tính nhiều thời gian phương pháp dùng số phức bấm máy lần Ví dụ 2: Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch 100V, hai đầu cuộn cảm L 120V, hai tụ C 60V Điện áp hiệu dụng hai đầu R là: A 260V B 140V C 80V D 20V Phương pháp truyền thống Phương pháp dùng lệnh SOLVE Điện áp hai đầu R: Ta có: -Với máy FX570ES: Bấm: MODE U = U + (U L − U C ) 2 R U = U R2 + (U L − U C ) 2 Biển đổi ta được: U R2 = U − (U L − U C ) Tiếp tục biến đổi: U R = U − (U L − U C ) Nhập máy: số: Dùng công thức : với biến X UR -Bấm: 100 x2 ALPHA CALC =ALPHA ) X x2 + ( 120 - 60 ) x2 Màn hình xuất hiện: 1002 =X2 +(120-60)2 -Tiếp tục bấm:SHIFT CALC SOLVE = Màn hình hiển thị: X 1002 = X2 + (120-60)2 X= 80 27 1002 − (120 − 60)2 = 80V Điện áp hiệu dụng hai đầu R là: 80V Đáp án C 2.4.4.Chuyên đề 4: Mạch dao động điện từ LC Phương pháp Sử dụng SOLVE Máy tính Fx 570ES ( COMP: MODE ) SHIFT MODE : Math Chú ý: Nhập biến X phím: ALPHA ) : hình xuất X Nhập dấu = phím : ALPHA CALC :màn hình xuất = Chức SOLVE phím: SHIFT CALC sau nhấn phím = hiển thị kết X= Ví dụ : Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L Mạch dao động có tần số riêng 100kHz tụ điện có c= 5.nF Độ tự cảm L mạch : A 5.10-5H L= Giải: B 5.10-4H C 5.10-3H D 2.10-4H 1 = 2 ω C 4π f C dùng lệnh SOLVE máy tính Fx 570ES, với ẩn số L biến X : f = Dùng biểu thức 2π LC 105 = Nhập số liệu vào máy: 2π Xx5.10 −9 Sau nhấn SHIFT CALC ( Lệnh SOLVE) nhấn dấu = hiển thị kết L: X = 5.066059.10-4 (H) 2.4.5 Các số vật lí Với máy tính cầm tay, ngồi tiện ích tính tốn thuận lợi, thực phép tính nhanh, đơn giản xác phải kể tới tiện ích tra cứu số số vật lí đổi số đơn vị vật lí Các số vật lí 28 cài sẫn nhớ máy tính với đơn vị hệ đơn vị SI Các số thường dùng là: Hằng số vật lí Mã số Cách nhập máy : Giá trị hiển thị Máy 570MS bấm: CONST 0∼ 40 = Máy 570ES bấm: SHIFT 0∼ 40 = Khối lượng prôton (mp) 01 Const [01] = 1,67262158.10-27 (kg) Khối lượng nơtron (mn) 02 Const [02] = 1,67492716.10-27 (kg) Khối lượng êlectron (me) 03 Const [03] = 9,10938188.10-31 (kg) Bán kính Bo (a0) 05 Const [05] = 5,291772083.10-11 (m) Hằng số Plăng (h) 06 Const [06] = 6,62606876.10-34 (Js) Khối lượng 1u (u) 17 Const [17] = 1,66053873.10-27 (kg) Hằng số Farađây (F) 22 Const [22] = 96485,3415 (mol/C) Điện tích êlectron (e) 23 Const [23] = 1,602176462.10-19 (C) Số Avôgađrô (NA) 24 Const [24] = 6,02214199.1023 (mol-1) Hằng số Bônzơman (k) 25 Const [25] = 1,3806503.10-23 (SI) Thể tích mol khí điều kiện tiêu chuẩn (Vm) 26 Const [26] = 0,022413996 (m3) Hằng số khí lí tưởng (R) 27 Const [27] = 8,314472 (J/mol.K) 29 Tốc độ ánh sáng chân không (C0) hay c 28 Const [28] = 299792458 (m/s) Hằng số điện môi chân không (ε0) 32 Const [32] = 8,854187817.10-12 (SI) Hằng số từ môi chân không (μ0) 33 Const [33] = 1,256637061.10-6 (SI) Gia tốc trọng trường mặt đất (g) 35 Const [35] = 9,80665 (m/s2) Hằng số Rydberg RH (R∞) 16 Const [16] = 1,097373157.10 ) Hằng số hấp dẫn (G) 39 Const [39] = 6,673.10-11 (Nm2/kg2) (m- Ví dụ1: Máy 570ES: Các hàng số Thao tác bấm máy Fx Kết hiển thị 570ES hình Hằng số Plăng (h) SHIFT CONST 06 6.62606876 10-34 J.s = Tốc độ ánh sáng chân không (C0) hay c SHIFT CONST 28 299792458 m/s = Điện tích êlectron (e) SHIFT CONST 23 1.602176462 10-19 C = Khối lượng êlectron (me) SHIFT CONST 03 9.10938188 10-31 Kg = Hằng số Rydberg RH (R∞) SHIFT CONST 16 1,097373157.10 (m-1) = Ghi 30 Ví dụ 2: Giới hạn quang điện kẽm λo = 0,35µm Tính cơng êlectron khỏi kẽm? Phương pháp truyền thống Phương pháp dùng máy tính Từ công thức: hc hc λ0 = => A = A λ0 6, 625.10−34.3.108 = 0,35.10−6 Bấm máy tính: phân số SHIFT 06 h X SHIFT 28 Co ↓ 0,35 X10x -6 = 5.6755584x10-19J Đổi sang eV: Chia tiếp cho e: Bấm chia ÷ SHIFT 23 = Hiển thị: 3,5424 eV =5,67857.10-19 J =3,549eV Nhận xét: Hai kết khác thao tác cách nhập hắng số nên cách truyền thống có sai số lớn !!! Hiệu mang lại: - Hiệu kinh tế: Đối với cha mẹ học sinh : Với khoản tiền bỏ từ 320.000 đồng ( mua máy 570ES ) 610.000 đồng để mua máy 570 VN PLUS mà học sinh không dùng hết tới 436 chức lãng phí tiền Nếu nhân chia cộng trừ học sinh cần mua máy tính rẻ tiền KenKo giá bán 34.000 đồng Như sử dụng hiệu tính máy tính tránh lãng phí tiền cha mẹ học sinh đầu tư cho - Hiệu xã hội, môi trường: Khi học sinh sử dụng máy tính hiệu chất lượng thi học kỳ, thi định kỳ hay thi THPT Quốc gia tốt mang lại góc nhìn tích cực giáo dục Đồng thời tiết kiệm nhiều thời gian học thi, thời gian lúc thi quan trọng có người đỗ người trượt sai khác câu 31 Đối với giáo viên, việc sử dụng máy tính bỏ túi thành thạo rút ngắn thời gian giải toán vật lý giảng dạy, soạn thi giáo viên dạy giỏi - Kết đánh giá mức độ sử dụng máy tính cầm tay thái độ người học sau áp dụng sáng kiến : STT Nội dung Có nên đưa sáng kiến sử dụng máy tính cầm tay để giải tập vật lý Em thấy sáng kiến tiết kiệm thời gian thi Ý kiến học sinh ( 214 học sinh đánh giá) Đồng ý Không đồng ý 193/214 21/214 ( 90.1%) (9.9%) 200/214 14/214 (93.5%) (6.5%) Sau áp dụng sáng kiến em có 181/214 33/214 hứng thú giải tốn vật lí (84.6%) (15.4%) Như đánh giá học sinh áp dụng kỹ thuật giải nhanh trắc nghiệm môn vật lý máy tính bỏ túi cao ( đạt 90.1%) tiền đề để xây dựng sáng kiến phụ vụ cho học sinh giáo viên ôn thi THPT Quốc gia Phiếu số 04: ý kiến học sinh sau áp dụng sáng kiến Họ tên học sinh:……………………………………Lớp……………… ( Đánh dấu X vào ô tương ứng ) STT Nội dung Có nên đưa sáng kiến sử dụng máy tính cầm tay để giải tập vật lý Em thấy sáng kiến tiết kiệm thời gian thi Sau áp dụng sáng kiến em có Ý kiến học sinh Đồng ý Không đồng ý 32 hứng thú giải tốn vật lí Đánh giá phạm vi ảnh hưởng sáng kiến X Chỉ có hiệu phạm vi đơn vị áp dụng Đã chuyển giao, nhân rộng phạm vi sở, ngành theo chứng đính kèm Đã phục vụ rộng rãi người dân địa bàn tỉnh, huyện/thành phố, chuyển giao, nhân rộng việc áp dụng địa bàn tỉnh, huyện/thành phố theo chứng đính kèm Đã phục vụ rộng rãi người dân Việt Nam, chuyển giao, nhân rộng việc áp dụng nhiều tỉnh, thành theo chứng đính kèm Tài liệu tham khảo 5.1 Sách giáo khoa vật lý 12-NXB Giáo dục 2008 5.2 Tài liệu hướng dẫn sử dụng máy tính Casio fx - 570ES hay 570ES Plus Nguyễn Văn Trang- NXB Giáo dục 5.3 Tham khảo đề thi ĐH-CĐ-TN THPT hàng năm Bộ GD-ĐT 5.4 Tài liệu luyện thi THPT Quốc Gia – Đoàn văn Lượng Phụ lục 6.1 Phiếu điều tra khảo sát học sinh kết đánh giá sử dụng sáng kiến 33 34 35 36 37 6.2 So sánh tính bật CASIO FX 570VN PLUS VINACAL 570ES PLUS II Cả hai loại máy CASIO FX 570VN PLUS Vinacal 570ES PLUS II sở hữu tính chung tính tích cho dãy số bất kỳ, tạo bảng số cho hàm, lưu nghiệm giải phương trình nhiều tính trội khác Sau tìm hiểu cụ thể loại máy khác 38 Một số so sánh ban đầu dịng máy CASIO FX 570 VN PLUS Máy tính CASIO FX 570 VN PLUS phiên kế nhiệm máy tính CASIO FX 570 ES PLUS, sản xuất dành riêng cho thị trường Việt Nam nên phù hợp với chương trình giáo dục Việt Nam Máy có 453 tính năng, nhiều 36 tính so với dòng máy CASIO FX 570 ES PLUS trước Có thể liệt kê số tính bật máy : -Lưu nghiệm giải phương trình -Tính lũy thừa bậc trở lên cho số phức -Phân tích thừa số ngun tố -Tìm thương số dư cho phép chia -Tìm tích, tổng dãy số 39 -Tìm ước số chung lớn bội số chung nhỏ -Giải bất phương trình bậc 2, bậc -Tính trực tiếp tọa độ đỉnh Parabol máy tính -Xét dấu tam thức bậc 2-Giải bất phương trình bậc 2, bậc -Tính Ratio, tính số mol trực tiếp máy tính -Tính tốn số thập phân vơ hạn tuần hồn -Hiển thị kết dạng hỗn số, số thập phân thức -Tính logarit với số -Tính ma trận, thống kê -Tính tốn phân phối DIST ... học môn tự nhiên : Lý , Hóa, Sinh, Tốn Với lý trên, lựa chọn viết sáng kiến kinh nghiệm ? ?Kỹ thuật sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh trắc nghiệm mơn vật lý” 1.2 Tính mới, tính sáng tạo sáng kiến. .. để giải tốn thường xun khơng Em có sử dụng máy tính cầm tay để giải vật lý thường xuyên không Sau áp dụng sáng kiến stt Nội dung Em có máy tính cầm tay khơng Em có sử dụng máy tính cầm tay để giải. .. thực sáng kiến Sau thực sáng kiến Số học sinh có máy tính cầm tay Số học sinh sử dụng máy tính để giải tốn thường xun Số học sinh sử dụng máy tính để giải vật lý thường xuyên Số học sinh có máy tính