10. Cấu trúc của luận văn
1.5.2. Các bước chung của việc giải một bài tập vật lý
Không thể nói về một phương pháp chung, vạn năng có thể áp dụng để giải quyết được mọi bài toán vật lý. Tuy nhiên từ sự phân tích về thực chất hoạt động giải bài toán vật lý như trình bày ở trên, ta có thể chi tả những nét khái quát, xem như mọi sơ đồ định hướng các bước chung của tiến trình giải một bài toán vật lý . Đó cơ sở để giáo viên xác định phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài toán vật lý. Theo các bước chung của tiến trình giải một bài toán vật lý, giáo viên cỏ thể kiểm tra hoạt động của học sinh và có thể giúp đỡ định hướng hành động giải bài toán của học sinh m ột cách có hiệu quả. Nói chung , tiến trình giải một bài toán vật lý trải qua các bước:
Bước 1 : Tìm hiểu đề bài
Đây chính là công cụ để đánh giá mức độ hiểu bài của học sinh. + Đọc , ghi ngắn gọn các dữ liệu xuất phát và các cái phải tìm + Mô tả lại tình huống được nêu trong b à i , vẽ hình minh hoạ
+ Nếu đề bài yêu cầu thì phải dùng đồ thị hoặc làm thí nghiệm để thu được các dữ liệu cần th iế t.
Bước 2 : X ác lập các mối liên hệ cơ bản của các d ữ liệu xu ấ t p h á t và
+ Đối chiếu các dữ liệu xuất phát và cái phải tìm , xem xét bản chất vật lý của tình huống đằ cho để nghĩ đến các kiến thức, các định luật, các công thức có liên quan
+ Xác lập các mối liên hệ cơ bản cụ thể của các dữ liệu xuất phát và của
cái phải tìm.
+ Tìm kiếm, lựa chọn các mối liên hệ tối thiểu cần thiết, sao cho thấy được có mối liên hệ giữa cái phải tìm với các dữ liệu xuất phát, từ đó hy vọng có thể rút ra cái cần tìm.
Xây dưng lập luân
a. Xây dựng lập luận trong giải bài tập định tính.
* /X â y dựng lập luận trong g iả i bài tập g iả i thích h i ệ n tượng
+ Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lí giải xem vì sao hiện tượng lại xảy ra như thế.
+ Trong các bài tập này, bắt buộc phải thiết lập được mối quan hệ giữa hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay với một số định luật vật lí.
+ Thực hiện phép suy luận lôgic, luận ba đoạn trong đó tiền đề thứ nhất là m ột đặc tính chung của sự vật hoặc định luật vật lí tổng quát, tiền đề thứ hai là những điều kiện cụ thể, kết luận về hiện tượng được nêu ra.
* / Xây dựng lập luận trong giải bài tập dự đoản hiện tượng
+ Dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đề bài, xác định những định luật chi phổi hiện tượng và dự đoán được hiện tượng gì xảy ra và xảy ra thế nào.
+ Ta thực hiện suy luận lôgic, thiết lập luận ba đoạn, trong đó ta mới biết tiền đề thứ hai (phán đoán khẳng định riêng), cần phải tìm tiền đề thứ nhất
+ Trong trường hợp hiện tượng xảy ra phức tạp, ta phải xây dựng một chuỗi luận ba đoạn liên tiếp ứng với các giai đoạn diễn biến cùa hiện tượng
b. Xây dựng lập luận trong bài toán định lượng.
Có thể có hai phương pháp xây dựng lập luận: - Phương pháp phân tích:
+ Tìm một định luật hoặc một qui tắc diễn đạt bằng một công thức có chứa đại lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết.
+ Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối liên hệ gữa
các đại lượng chưa biết ở trên với các đại lượng đã cho.
+ Suy luận toán học, đưa đến công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm với
các đại lượng đã cho.
- Phương pháp tổng hợp:
+ Từ những đại lượng đã cho ở đề bài. Dựa vào các định luật, qui tắc vật lí, tìm những công thức có chứa đại lượng đã cho với các đại lượng trung gian m à ta dự kiến có liên quan đến đại lượng cần tìm.
+ Suy luận toán học, đưa đến công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm với
các đại lượng đã cho.
Bước 3 : L uận giải
Từ các mối liên hệ cần thiết đã xác lập được , tiếp tục luận giải , tính toán để rút ra kết quả cần tìm.
Btrớc 4 : Kiểm tr a, x á c n h ậ n , kết q u ả.
+ Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi, xét hết các trường hợp chưa. + Kiểm ta lại xem tính toán có đúng không .
+ Kiểm tra thứ nguyên xem có phù hợp không .
+ Kiểm tra kết quả bằng thực nghiệm xem có phù hợp không.
+ Giải bài toán theo một cách khác xem có cho cùng kết quả không. Trong thực tế giải các bài toán vật lý ta thấy không nhất thiết có sự tách bạch một cách cứng nhắc gĩưa bước thú ba với bước thứ hai trình bày ở trên. Không phải bao giờ người ta cũng xác lập xong xuôi hệ phương trình rồi mới bắt đầu luận giải với hệ phương trình để rút ra kết quả cần tìm . Có thể là sau khi xác lập dược một mối liên hệ vật lý cụ thể nào đó , người ta thực hiện ngay sự luận giải với mối liên hệ đó (biến đổi phương trình đó) rồi tiếp sau đó lại xác lập mọi mối liên hệ khác. Nghĩa là sự biến đổi các mối liên hệ (các phương trình) cơ bàn đã xác lập được có thể xen kẽ , hoà lẫn với việc tìm tới xác lập các mối liên hệ (các phương trình) cần thiết tiếp theo. Tuy nhiên như đã nói ở mục trước , ờ đây vẫn thể hiện hai hoạt động ké tiếp nhau . Đó là việc vận dụng kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể của bài toán để xác lập một mối liên hệ cơ bản cụ thể nào đó và việc luận giải tiếp theo với mối liên hệ cơ bản đã xác lập được này. Những sự luận giải này có thể cho phép xác lập được các mối liên hệ mới, xem như là hệ quả của các mối liên hệ đã xác lập được trước đó. Tất cả các mối liên hệ này hợp thành hệ thống các mối liên hệ (hệ phương trình) cần thiết cho việc rút ra cái cần tìm. Vì vậy nếu khái quát hoá phương pháp giải bài toán đã cho thì ta vẫn có thể chi ra được đâu là hệ thống những mối liên hệ (hệ phương trình) cần xác lập được (để rồi sự luận giải từ đó sẽ cho phép rút ra được kết quả cần tìm) và đâu là bản thân sự luận giải tính toán xuất phát từ hệ thống, các mối liên hệ (hệ phương trìn) đã xác lập để rút ra kết quả cần tìm.