SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ – THCS
A – PHẦN MỞ ĐẦU
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong việc nâng cao chất lượng nói chung và chất lượng bộ môn nói riêng. Việc
cải tiến phương pháp dạy học là một nhân tố quan trọng, bên cạnh việc bồi dưỡng kiến
thức chuyên môn, việc phát huy tính tích cực của học sinh có ý nghĩa hết sức quan
trọng. Bởi vì xét cho cùng công việc giáo dục phải được tiến hành trên cơ sở tự nhận
thức, tự hành động, việc khơi dậy phát triển ý thức năng lực tư duy bồi dưỡng phương
pháp tự học là con đường phát triển tối ưu của giáo dục. Cũng như trong học tập các bộ
môn khác, học Vật lý lại càng cần phát triển năng lực tích cực, năng lực tư duy của học
sinh để không phải chỉ biết mà còn phải hiểu để giải thích hiện tượng Vật lý cũng như
áp dụng kiến thức và kỹ năng vào các hoạt động trong cuộc sống gia đình và cộng đồng.
Trong khuôn khổ nhà trường phổ thông, bài tập Vật lý thường là những vấn đề
không quá phức tạp, có thể giải được bằng những suy luận logíc, bằng tính toán hoặc
bằng thực nghiệm dựa trên cơ sở những quy tắc Vật lý, Phương pháp Vật lý đã quy định
trong quá trình học. Những bài tập Vật lý lại là một khâu quan trọng trong quá trình dạy
và học.
Việc giải bài tập Vật lý giúp củng cố đào sâu, mở rộng những kiến thức cơ bản của
bài giảng, xây dựng củng cố kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn là biện
pháp quý báu để phát triển năng lực tư duy của học sinh, có tác dụng sâu sắc về mặt
giáo dục tư tưởng, đạo đức lớn. Vì thế trong việc giải bài tập Vật lý mục đích cơ bản
cuối cùng không phải chỉ tìm ra đáp số, tuy điều này cũng quan trọng và cần thiết, mục
đích chính của việc giải là ở chỗ người làm bài tập hiểu được sâu sắc hơn các khái
niệm, định luật Vật lý, vận dụng chúng vào những vấn đề thực tế trong cuộc sống trong
lao động.
Qua thực tế giảng dạy Vật lí ở trường THCS nói chung bộ môn Vật lí 8,9 nói
chung, tôi nhận thấy học sinh còn gặp nhiều khó khăn lúng túng khi giải các bài tập Vật
lí, điều này ảnh hưởng ít nhiều đến chất lượng dạy và học.
Vừa qua cùng với sự đổi mới phương pháp dạy học chung của ngành giáo dục,
đồng thời bản thân cũng tự kiểm tra, tổng kết tình hình dạy học Vật lí, cùng với việc
tiếp thu các chuyên đề, thấy được tác dụng giáo dưỡng và giáo dục rất lớn đối với học
sinh khi giải bài tập Vật lí. Từ đó vận dụng vào quá trình giảng dạy, tôi thấy có hiệu quả
hơn trước đây, chất lượng học sinh được nâng cao rõ rệt.
Người viết : Vũ Ngọc Vân 3
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
Xuất phát từ những lý do trên tôi quyết định chọn đề tài: “Hướng dẫn học sinh
giải bài tập Vật lí – THCS”. Nhằm giúp học sinh nắm chắc được kiến thức. Từ đó nâng
cao chất lượng bộ môn Vật lí và biết vận dụng vào thực tế.
II. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.
Việc dạy học Vật lí trong trường phổ thông hiện nay chưa phát huy được hết vai
trò của bài tập Vật lí trong thực hiện các nhiệm vụ dạy học. Dạy học sinh giải bài tập
Vật lí là một công việc khó khăn và ở đó bộc lộ rõ nhất trình độ của người giáo viên
trong việc hướng dẫn hoạt động trí tuệ của học sinh.
Về vấn đề này đã có rất nhiều tài liệu tham khảo của nhiều tác giả khác nhau dành
cho học sinh, hầu hết đều đáp ứng được yêu cầu giúp học sinh rèn luyện kỹ năng giải
bài tập Vật lí, củng cố và nâng cao kiến thức Vật lí. Song nhìn chung thường ghép với
chủ đề cụ thể.
Xuất phát từ tầm quan trọng của bài tập trong dạy học Vật lí và giúp học sinh có kỹ
năng giải bài tập Vật lí, từ đó nắm vững kiến thức để vận dụng vào cuộc sống một cách
thiết thực và hiệu quả tôi chọn đề tài: “Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập
Vật lí – THCS”.
III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Hình thành cho học sinh một cách tổng quan về phương pháp giải một bài tập Vật
lí, từ đó các em có thể vận dụng một cách thành thạo và linh hoạt trong việc giải các bài
tập, nâng cao hiệu quả của bài tập, giúp các em nắm vững kiến thức trong quá trình học
tập.
IV. ĐỐI TƯỢNG - PHẠM VI – THỜI GIAN NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp giải bài tập Vật lí.
2. Phạm vi nghiên cứu: Đề tài được thực hiện với học sinh một số lớp ở khối 8, 9
trường THCS Đăk BukSo – Tuy Đức – Đăk Nông.
3. Thời gian thực hiện: Năm học 2010 – 2011.
V. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
1. Nghiên cứu lý luận về phương pháp giải bài tập vật lí.
2. Nghiên cứu lý luận về sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học Vật lí.
3. Nghiên cứu chương trình nội dung kiến thức các bài học Vật lí ở cấp THCS
4. Nghiên cứu quá trình hình thành và phát triển nội dung dạy học Vật lí ở cấp
THCS.
5. Nghiên cứu tình hình dạy và học Vật lí. Đặc biệt quan tâm đến hoạt động sử
dụng bài tập Vật lí.
VI. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Người viết : Vũ Ngọc Vân 4
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
1. Nghiên cứu lý luận. Cụ thể là nghiên cứu các vấn đề.
- Các tài liệu liên quan tới việc sử dụng bài tập trong dạy học Vật lí.
- Lý luận về sử dụng bài tập Vật lí trong dạy học.
- Các tài liệu nói về phương pháp giải bài tập Vật lí.
2. Phương pháp điều tra sư phạm.
- Điều tra trực tiếp bằng cách dự giờ phỏng vấn.
- Điều tra gián tiếp bằng cách sử dụng phiếu điều tra
3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
- Áp dụng đề tài vào dạy học thực tế từ đó thu thập thông tin để điều chỉnh cho
phù hợp.
B. NỘI DUNG ĐỀ TÀI.
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN
I. MỤC ĐÍCH HƯỚNG DẪN HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
VẬT LÍ.
1. Bài tập Vật lí giúp cho học sinh ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức.
Trong giai đoạn xây dựng kiến thức học sinh đã nắm được cái chung các khái quát
của các khái niệm, định luật và cũng là các khái niệm trìu tượng. trong các bài tập học
sinh phải vận dụng những kiến thức khái quát, trìu tượng đó vào những trường hợp cụ
thể rất đa dạng, nhờ thế mà học sinh nắm được những biểu hiện rất cụ thể của chúng
trong thực tế và phạm vi ứng dụng của chúng. Ngoài những ứng dụng quan trọng trong
kỹ thuật bài tập Vật lí giúp cho học sinh thấy được những ứng dụng muôn hình muôn
vẻ trong thực tiễn của các kiến thức đã học.
Còn khái niệm, định luật Vật lí thì rất đơn giản nhưng biểu hiện của chúng trong tự
nhiên thì rất phức tạp. Do đó bài tập Vật lí sẽ giúp luyện tập cho học sinh phân tích để
nhận biết được những trường hợp phức tạp đó.
Bài tập Vật lí là một phương tiện củng cố, ôn tập kiến thức sinh động. Khi giải bài
tập Vật lí học sinh phải nhớ lại các kiến thức đã học, có khi phải sử dụng tổng hợp các
kiến thức của nhiều chương nhiều phần của chương trình.
2. Bài tập có thể là điểm khởi đầu để dẫn đến kiến thức mới.
Nhiều khi bài tập được sử dụng khéo léo có thể dẫn học sinh đến những suy nghĩ
về một hiện tượng mới hoặc xây dựng một khái niệm mới để giải thích hiện tượng mới
do bài tập phát hiện ra.
Người viết : Vũ Ngọc Vân 5
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
3. Giải bài tập vật lí rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn,
rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát.
Bài tập Vật lí là một trong những phương tiện rất quý báu để rèn luyện kỹ năng, kỹ
xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, rèn luyện thói quen vận dụng kiến thức khái quát
đã thu nhận được để giải quyết các vấn đề của thực tiễn.
4. Giải bài tập là một trong những hình thức làm việc tự lực cao của học sinh.
Trong khi làm bài tập do phải tự mình phân tích các điều kiện của đầu bài, tự xây
dựng những lập luận, kiểm tra và phê phán những kết luận mà học sinh rút ra được nên
tư duy của học sinh được phát triển năng lực làm việc tự lực nâng cao, tính kiên trì được
phát triển.
5.Giải bài tập góp phần làm phát triển tư duy sáng tạo của học sinh
Có nhiều bài tập Vật lí không chỉ dừng lại trong phạm vi vận dụng những kiến thức
đã học mà còn giúp bồi dưỡng cho học sinh tư duy sáng tạo. Đặc biệt là những bài tập
giải thích hiện tượng, bài tập thí nghiệm.
6. Giải bài tập Vật lí là một phương tiện để kiểm tra mức độ nắm vững kiến thức
của học sinh.
Tùy theo cách ra bài tập ta có thể phân loại được các mức độ nắm vững kiến thức
của học sinh giúp việc đánh giá chất lượng học sinh được chính xác.
II. PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÍ.
Sơ đồ phân loại bài tập vật lí.
1. Phân loại theo phương tiện giải.
Người viết : Vũ Ngọc Vân 6
Bài tập giải
thích hiện
tượng
Bài tập dự
đoán hiện
tượng
Bài tập thí
nghiệm
Bài tập vật lí
Bài tập
định
tính
Bài tập
định
lượng
Bài tập
thí
nghiệm
Bài tập
đồ thị
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
2. Phân loại theo mức độ
CHƯƠNG II. CÁC GIẢI PHÁP THỰC HIỆN
• KHẢO SÁT THỰC TẾ.
• TỔ CHỨC CHUYÊN ĐỀ.
• HƯỚNG DẪN HỌC SINH HỌC TẬP VẬT LÍ Ở NHÀ.
• KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG.
I. KHẢO SÁT THỰC TẾ.
1. Thực trạng trước khi thực hiện đề tài.
Trước khi thực hiện đề tài qua giảng dạy ở trường THCS Đăk Buk So, qua tìm
hiểu và trao đổi với đồng nghiệp tôi nhận thấy:
Đa số học sinh đam mê học bộ môn Vật lí, nhưng khi làm các bài tập Vật lí các em
thường lúng túng trong việc định hướng giải, có thể nói hầu như các em chưa biết cách
giải cũng như trình bày lời giải.
Theo tôi thực trạng nêu trên có thể do một số nguyên nhân sau:
+ Học sinh chưa có phương pháp tổng quan để giải một bài tập Vật lí.
+ Học sinh chưa biết vận dụng các kiến thức, định luật Vật lí …
+ Nội dung cấu trúc chương trình sách giáo khoa mới hầu như không dành thời
lượng cho việc hướng dẫn học sinh giải bài tập hay luyện tập (đặc biệt là chương trình
vật lí ở các lớp 6,7,8) dẫn đến học sinh không có điều kiện bổ sung, mở rộng và nâng
cao kiến thức cũng như rèn luyện kỹ năng giải bài tập Vật lí.
3. Số liệu điều tra trước khi thực hiện đề tài.
Trước khi thực hiện đề tài tôi đã tiến hành kiểm tra và khảo sát đối với học sinh ở
các lớp 9, 8 trường THCS Đăk Buk So bằng một số bài tập cơ bản tương ứng với mức
độ nội dung kiến thức ở mỗi khối lớp. Kết quả thu được như sau:
Người viết : Vũ Ngọc Vân 7
Bài tập vật lí
Bài tập tập dượt Bài tập tổng hợp
Bài tập sáng tạo
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
Lớp Sĩ số
Giỏi Khá TB Yếu-kém
SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ SL Tỷ lệ
9a 39 0 0 8 20,5 20 51,3 11 28,2
8a 41 0 0 6 14,6 21 51,2 14 34,2
III. TỔ CHỨC CHUYÊN ĐỀ
Ngoài việc nắm vững kiến thức, để có kỹ năng tốt trong việc giải bài tập Vật lí đòi
hỏi học sinh phải nắm vững phương pháp giải cũng như cách trình bày lời giải, phải có
kỹ năng phân loại được các dạng bài tập.
Vì vậy để giúp học sinh nắm vững phương pháp giải một bài tập vật lí, trong năm
học này tôi đã kết hợp với tổ chuyên môn tổ chức cho học sinh chuyên đề “Hướng dẫn
học sinh phương pháp giải bài tập Vật lí – THCS”.
Trong chuyên đề này tôi chia thành 3 nội dung hướng dẫn học sinh:
• Trình tự giải một bài tập vật lí.
• Hai phương pháp suy luận để giải các bài tập tập Vật lí.
• Áp dụng phương pháp giải bài tập vật lí vào một số bài tập cơ bản.
1. Trình tự giải một bài tập vật lí.
- Phương pháp giải một bài tập vật lí phụ thuộc nhiều yếu tố: mục đích yêu của
bài tập, nội dung bài tập, trình độ của các em … Tuy nhiên trong cách giải phần lớn các
bài tập Vật lí cũng có những điểm chung.
- Thông thường khi giải một bài tập Vật lí cần thực hiện theo trình tự sau đây:
1.1 Hiểu kỹ đầu bài:
- Đọc kỹ đầu bài: Bài tập đưa ra gì? Cái gì là dữ kiện? cái gì phải tìm?
- Tóm tắt đầu bài bằng cách dùng các ký hiệu chữ đã quy ước để viết các dữ kiện
và ẩn số, đổi đơn vị các dữ kiện cho hợp pháp (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 tỷ lệ xích càng tốt. trên hình vẽ cần ghi rõ dữ kiện và cái
cần tìm.
1.2 Phân tích nội dung bài tập, lập kế hoạch giải.
- Phải xây dựng được một dự kiến về kế hoạch giải.
1.3 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.
Người viết : Vũ Ngọc Vân 8
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
- 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.
1.4 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. Hai phương pháp suy luận để giải các bài tập vật lí.
Xét về tính chất thao tác của tư duy, khi giải các bài tập vật lí, người ta thường
dùng phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp.
2.1 Giải bài tập bằng phương pháp phân tích.
- Theo phương pháp này, xuất phát điểm của suy luận đại lượng cần tìm. Người
giải phải tìm xem đại lượng chưa biết này có liên quan với những đại lượng Vật lí nào
khác và một khi biết sự liên hệ này thì biểu diễn nó thành những công thức tương ứng.
Nếu một vế của công thức là đại lượng cần tìm còn vế kia chỉ gồm những dữ liệu của
bài tập thì công thức ấy cho ra đáp số của bài tập. Nếu trong công thức còn những đại
lượng khác chưa biết thì đối với mỗi đại lượng vật lí khác; cứ làm như thế cho đến khi
nào biểu diễn hoàn toàn đại lượng cần tìm bằng những đại lượng đã biết thì bài toán đã
được giải xong.
Như vậy cũng có thể nói theo phương pháp này, ta mới phân tích một bài tập
phức tạp thành những bài tập đơn giản hơn rồi dựa vào những quy tắc tìm lời giải mà
lần lượt giải các bài tập đơn giản này. Từ đó tìm dần ra lời giải của các bài tập phức tạp
nói trên.
* Thí dụ ta hãy dùng phương pháp phân tích để giải bài tập sau:
Đề bài:
Người ta dùng một loại dây hợp kim đồng có diện tích 10 mm
2
và có điện trở
suất là 0,4.10
-4
Ω
m để làm một lò sưởi điện sưởi ấm một gian phòng. Hỏi cần phải
lấy chiều dài của dây dẫn này là bao nhiêu để duy trì nhiệt độ của phòng luôn luôn
không đổi nếu mỗi giờ gian phòng này bị mất một nhiệt lượng bằng 2 970 000 J qua
Người viết : Vũ Ngọc Vân 9
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
các cửa sổ và các bức tường. biết nguồn điện cung cấp cho lò sưởi có điện áp là
220V.
* Hướng dẫn giải:
- Đại lượng cần tìm ở đây là chiều dài của dây hợp kim. Ta tìm mối liên hệ
giữa chiều dài của dây dẫn với các đại lượng khác trong bài.
- Ta biết rằng muốn nhiệt độ của phòng luôn luôn không đổi thì trong mỗi giờ
nhiệt lượng lò sưởi cung cấp phải bằng nhiệt lượng mà phòng mất đi. Nhiệt lượng do
lò sưởi cung cấp tương đương với điện năng mà là sưởi tiêu thụ. Điện năng lại phụ
thuộc điện trở của dây hợp kim đồng. Điện trở này lại do chiều dài của dây quy định.
a. Nếu gọi chiều dài của dây là l, điện trở của dây là R, điện trở suất của nó là
ρ
và tiết diện của nó là S, thì chiều dài của dây dẫn liên hệ với điện trở của nó bằng
công thức:
R = ρ
S
l
Do đó
.R S
l
ρ
=
(1)
b. Trong biểu thức của chiều dài có một đại lượng mới chưa biết đó là điện trở
R của dây. Điện trở này đo bằng tỉ số của hiệu điện thế U với cường độ dòng điện I
qua dây
U
R
I
=
(2)
c. Đại lượng mới chưa biết là cường độ dòng điện I thì liên hệ với các đại
lượng khác bằng định luật Ôm và bằng công thức biểu diễn năng lượng A do dòng
điện tỏa ra. Ta đã dùng định luật Ôm trong (2). Vậy mối liên hệ giữa I và A là:
A = I.U.t
Trong đó t là thời gian dòng điện chạy qua, từ đó suy ra:
.
A
I
U t
=
(3)
d. Trong công thức trên, điện năng tính ra Jun. Điện năng này tương đương
với nhiệt lượng Q mà dòng điện cung cấp (và với nhiệt lượng mà gian phòng mất đi)
trong thời gian t với biểu thức:
Q = A (4)
ở vế phải của biểu thức (4) tất cả các đại lượng đều đã biết. Bây giờ cần thay
thế biểu thức sau vào biểu thức trước và cứ thế đi dần từ biểu thức cuối lên biểu thức
đầu:
Người viết : Vũ Ngọc Vân 10
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
- Thay (4) vào (3) ta được:
.
Q
I
U t
=
(3)
’
-
Thay (3)
’
vào (2) ta được:
2
.U t
R
Q
=
(2)
’
- Thay (2)
’
vào (1) ta được
2
. .
.
U t S
l
Q
ρ
=
(1)
’
- Thay các đại lượng trên bằng các trị số của chúng vào (1)
’
+Với: U = 220 V
t = 1h = 3600s
S = 10 mm
2
= 10.10
-4
m
2
Q = 2 970 000 J
ρ
= 0,4.10
-4
Ω
m
+ Ta được:
2 4
4
220 .3600.1,5.10
220( )
2970000.0,4.10
l m
−
−
= =
- Vậy chiều dài dây hợp kim đồng là 220m
2.2 Giải bài tập bằng phương pháp tổng hợp
Theo phương pháp này, suy luận không bắt đầu từ các đại lượng cần tìm mà bắt
đầu từ các đại lượng đã biết có nêu trong bài. Dùng công thức liên hệ các đại lượng
này với các đại lượng chưa biết, ta đi dần đến công thức cuối cùng trong đó chỉ có
một đại lượng chưa biết là đại lượng cần tìm.
• Theo phương pháp tổng hợp, bài tập nêu trong ví dụ trên có thể giải như
sau:
a. Muốn nhiệt độ trong phòng luôn luôn không đổi thì nhiệt lượng do dòng điện
qua lò sưởi tỏa ra trong một thời gian t nào đó (ở đây là 1giờ) phải bằng nhiệt lượng
Q mà gian phòng mất đi trong thời gian đó.
Theo định luật Jun – Lenxơ thì: Q = I
2
.R.t (1)
trong đó R là điện trở của dây dẫn của lò sưởi, I là cường độ dòng điện qua lò sưởi
b. Theo định luật Ôm, ta có:
U
I
R
=
(2)
c. Nhưng điện trở của dây dẫn lại phụ thuộc kích thước và bản chất của dây
dẫn theo công thức:
l
R
S
ρ
=
(3)
trong đó
ρ
là điện trở suất,
l
là chiều dài của dây dẫn, S là tiết diện của dây dẫn.
d. Thay các biểu thức (2) và (3) vào biểu thức (1), ta được:
Người viết : Vũ Ngọc Vân 11
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
2
.
.
U t
Q
l
S
ρ
=
(4)
- Từ đó rút ra:
2
. .
.
U t S
l
Q
ρ
=
(1)
’
- Thay các đại lượng trên bằng trị số của chúng, ta được::
2 4
4
220 .3600.1,5.10
220( )
2970000.0,4.10
l m
−
−
= =
- Vậy chiều dài dây hợp kim đồng là 220m.
Như vậy dùng phương pháp tổng hợp, ta cũng tìm được chiều dài của dây lò
sưởi như khi dùng phương pháp phân tích.
Nhìn chung khi giải bất kỳ một bài toán vật lí nào ta đều phải dùng cả hai
phương pháp: phân tích và tổng hợp. Phép giải bắt đầu bằng cách phân tích các điều
kiện của bài tập để hiểu được đề bài. Phải có một sự tổng hợp kèm theo ngay để
kiểm tra lại mức độ đúng đắn của sự phân tích các điều kiện ấy. Muốn lập được kế
hoạch giải, phải đi sâu vào phân tích nội dung vật lí của bài tập. Tổng hợp những dữ
kiện đã cho với những quy luật vật lí đã biết, ta mới xây dựng được lời giải và kết
quả cuối cùng.
Như vậy ta có thể nói là trong quá trình giải bài tập vật lí ta đã dùng phương
pháp phân tích – tổng hợp.
IV. ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ VÀO MỘT SỐ
BÀI TẬP CƠ BẢN.
1. Bài toán 1:
2. Bài toán 2
Bỏ qua một quả cầu đồng thau khối lượng 1kg được nung nóng đến 100
o
C vào trong
một thùng sắt có khối lượng 500g đựng 2kg nước ở 20
o
C. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt
với môi trường. Tìm nhiệt độ cuối cùng của nước.
Biết nhiệt dung riêng của đồng thau, sắt, nước lần lượt là:
c
1
= 380 J/kg.K; c
2
=460 J/kg.K; c
3
= 4200 J/kg.K.
Hướng dẫn giải:
* Tìm hiểu các điều kiện đã cho của bài .
- Tóm tắt:
m
1
= 1 kg
- Khối lượng của quả cầu đồng thau, c
1
= 380 J/kg.K
thùng sắt và nước. t
1
= 100
o
C
Người viết : Vũ Ngọc Vân 12
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
- Nhiệt độ ban đầu của quả cầu đồng m
2
= 500g = 0,5 kg
thau, thùng sắt và nước. c
2
= 460 J/kg.K
- Nhiệt dung riêng của chất cấu tạo t
2
= 20
o
C
nên các vật. m
3
= 2kg
c
3
= 4200 J/kg.K
t
3
= t
2
t = ?
* Phân tích bài toán:
- Đây là bài toán trao đổi nhiệt của một hệ vật (gồm 3 vật). điều quan trọng phải
hiểu rằng bài toán yêu cầu tìm nhiệt độ cuối cùng của nước, nhưng cũng là nhiệt độ
cung của hệ khi kết thúcquá trình trao đổi nhiệt. Để giải bài toán này càn áp dụng
phương trình cần bằng nhiệt.
Q
toả ra
=Q
thu vào
- Do vậy phải xác định được những vật nào là vật tỏa nhiệt, những vật nào là
vật thu nhiệt, viết được công thức tính nhiệt lượng tỏa ra hay thu vào của các vật
Q = mc
∆
t
- Với lưu ý rằng trong bài toán này nhiệt độ ban đầu của hai vật thu nhiệt
(thùng sắt và nước) là bằng nhau ( t
2
= t
3
).
- Trên cơ sở phương trình cân bằng nhiệt vừa lập được kết hợp với dữ kiện đã
cho của bài toán để suy ra đại lượng cần tìm (t).
* Bài giải:
- Nhiệt lượng do quả cầu bằng đồng thau tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ 100
o
C đến t
o
C
(nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt) là:
Q
1
= m
1
.c
1
(t
1
– t)
- Nhiệt lượng mà thùng sắt (Q
2
) và nước (Q
3
thu vào để tăng nhiệt độ từ 20
o
C
đến t
o
C là: Q
2
= m
2
.c
2
(t – t
2
) (1)
Q
3
= m
3
.c
3
(t –t
2
) (2)
- ¸Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
Q
1
= Q
2
+ Q
3
(3)
Từ (1),(2) và (3)
⇒
m
1
.c
1
(t
1
– t) = m
2
.c
2
(t –t
2
) + m
3
.c
3
(t –t
2
)
⇔
t ( m
1
c
1
+ m
2
c
2
+ m
3
c
3
) = m
1
c
1
t
1
+ ( m
2
c
2
+ m
3
c
3
) t
2
⇒
t =
1 1 1 2 2 3 3 2
1 1 2 2 3 3
( )m c t m c m c t
m c m c m c
+ +
+ +
- Thay các đại lượng trên bằng trị số của chúng ta được:
Người viết : Vũ Ngọc Vân 13
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
t =
1.380 (0,5.460 2.4200).20
19,2( )
1.380 0,5.460 2.4200
o
C
+ +
≈
+ +
- Vậy nhiệt độ cuối cùng của nước là 19,2
o
C.
3. Bài toán 3.
Một ấm điện có 2 điện trở: R
1
= 4
Ω
và R
2
= 6
Ω
. Nếu bếp chỉ dùng một điện
trở R
1
thì đun sôi ấm nước trong 10 phút. Tính thời gian cần thiết để đun sôi ấm
nước trên khi:
a. Chỉ dùng R
1
.
b. Dùng R
1
nối tiếp R
2
.
c. Dùng R
1
song song R
2
.
(Biết không có sự mất nhiệt ra môi trường và mạng điện có hiệu điện thế
không đổi).
Hướng dẫn giải:
* Tìm hiểu các điều kiện đã cho của bài .
- Cho biết giá trị của 2 điện trở.
- Thời gian đun sôi nước khi chỉ dùng điện trở R
1
.
- Tóm tắt: R
1
= 4
Ω
; R
2
= 6
Ω
t
1
= 10 phút
t
2
= ?
t
3
= ? khi R
1
nt R
2
.
t
4
= ? khi R
1
//R
2
.
* Phân tích bài toán.
-Bài toán này xuất phát từ định luật Jun – len xơ với biểu thức:
Q =I
2
.R.t (1)
Trong đó nhiệt lượng mà nước thu vào bằng nhiệt lượng do các điện trở tỏa ra.
- Theo điều kiện đầu bàithì nếu sử dụng biểu thức (1) của định luật Jun – len
xơi thì việc giải bài toán rất phức tạp hoặc không thực hiện được. Vậy ở bài toán này
mối liên hệ giữa các đại lượng để tìm cấu trúc công thức rất quan trọng, đóng vai trò
quyết định đến sự thành công.
- Như ta đã biết từ công thức (1). Ta có thể viết được một số biểu thức tương
đương trên cơ sở mối liên hệ của một số đại lượng trong công thức với các đại lượng
khác, để việc tính toán không làm bài toán phức tạp.
Thật vậy: vì U = I.R nên (1)
⇔
Q = U.I.t (2)
Mặt khác theo định luật Ôm: I =
U
R
nên (2)
⇔
Q =
2
.
U
t
R
(3)
Người viết : Vũ Ngọc Vân 14
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
- Từ đây nên chọn công thức nào để giải bài toán, điều này đòi hỏi sự nhanh
nhạy và suy diễn cao.
Nếu chọn (2) thì vẫn còn đại lượng I chưa biết, do đó chọn công thức (3):
- Cần biểu diễn các đại lượng cần tính.
+ Giá trị điện trở của ấm trong 4 trường hợp:
1/ R = R
1
2/ R = R
2
3/ R = R
1
+ R
2
4/
1 2
1 1 1
R R R
= +
hay R =
1 2
1 2
.R R
R R+
- Với chú ý rằng nhiệt lượng mà dây diện trở của ấm tỏa ra trong 4 trường hợp là
như nhau.
- Hiệu điện thế trong các trường hợp là không đổi.
* Bài giải
- Gọi thời gian đun sôi nước trong 4 trường hợp lần lượt là: t
1
, t
2
, t
3
, t
4
.
- Do không có sự mất nhiệt ra môi trường nên nhiệt lượng cần để đun sôi
nước bằng nhiệt lượng mà dây điện trở của ấm tỏa ra.
- Áp dụng công thức: Q =
2
.
U
t
R
(Theo công thức (3) )
Cho các trường hợp ta có:
a. Chỉ dùng dây R
1
: Q
1
=
2
1
1
U
t
R
(1)
Chỉ dùng dây R
2
: Q
2
=
2
2
2
U
t
R
(2)
Từ (1) và (2)
⇒
2
1
1
U
t
R
=
2
2
2
U
t
R
⇒
2
2 1
1
6
.10 15( )
4
R
t t ph
R
= = =
b. Khi dùng R1 nối tiếp R
2
: Q
3
=
2
3
1 2
U
t
R R+
(3)
từ (1) và (3)
⇒
2
1
1
U
t
R
=
2
3
1 2
U
t
R R+
⇒
1 2
3 1
1
4 6
.10 25( )
4
R R
t t ph
R
+
+
= = =
b. Khi dùng R
1
song song R
2
:
Người viết : Vũ Ngọc Vân 15
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
Q
4
=
2
4
1 2
1 1
U t
R R
+
÷
(4)
Từ (1), (2) và (4)
⇒
4 1 2
1 1 1
t t t
= +
⇒
1 2
4
1 2
.
10.15
6( )
10 15
t t
t ph
t t
= = =
+ +
V. HƯỚNG DẪN HỌC SINH HỌC TẬP VẬT LÍ Ở NHÀ.
Qua thực tế giảng dạy Vật lí ở trường THCS, tôi nhận thấy với cấu trúc của
chương trình Vật lí THCS là hầu hết không có hoặc có rất ít các tiết bài tập, thêm
nữa thời lượng của một tiết học trên lớp có hạn, học sinh chủ yếu tiếp thu kiến thức
về lý thuyết một cách cơ bản hoặc giải bài tập đơn giản và số tiết học chỉ có 1tiết/
tuần đối với các khối 6, 7, 8 và 2tiết/ tuần đối với lớp 9. Như vậy không có đủ lượng
thời gian để giáo viên mở rộng và nâng cao kiến thức cũng như rèn luyện kỹ năng
giải bài tập cho học sinh để học sinh có thể thường xuyên được luyện giải nhiều
dạng bài tập khác nhau, cũng như tiếp xúc với các dạng bài tập có tính chất mở rộng
và nâng cao, để từ đó học sinh có thể vận dụng một cách linh họat các cách giải từng
dạng bài tập đó là: “Hướng dẫn học sinh học tập Vật lí ở nhà”
Việc học sinh tự học ở nhà có một ý nghĩa lớn lao về mặt giáo dục và giáo
dưỡng. Nếu việc học ở nhà của học sinh được tổ chức tốt sẽ giúp các em rèn luyện
thói quen làm việc tự lực, giúp các em nắm vững tri thức, có kỹ năng, kỹ xảo. Ngược
lại nếu việc học tập ở nhà của học sinh không được quan tâm tốt sẽ làm cho các em
quen thói ẩu thả, thái độ tách trắc đối với việc thực hiện nhiệm vụ của mình dẫn đến
nhiều thói quen xấu làm cản trở đến việc học tập.
Công việc học tập của học sinh ở nhà có những đặc điểm riêng sau:
+ Tiến hành trong một thời gian ngắn, không có sự hướng dẫn trực tiếp của giáo
viên, mặc dù đấy chính là công việc do giáo viên giao cho học sinh phải tự mình
hoàn thành, tự kiểm tra công việc của mình làm.
+ Công việc này được thực hiện tuần tự theo hứng thú, nhu cầu và năng lực của
học sinh.
+ Dễ bị chi phối bởi ngoại cảnh khác.
Có thể coi quá trình học tập của học sinh ở nhà bao gồm các giai đoạn: trước hết
phải nhớ lại những điều đã học ở lớp sau đó rèn luyện sáng tạo. Mỗi giai đoạn có
một nội dung công việc cụ thể.
Người viết : Vũ Ngọc Vân 16
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
Việc học tập của học sinh ở nhà phụ thuộc phần lớn vào việc dạy học trên lớp của
giáo viên. Vì vậy giáo viên cần phải căn cứ vào tình hình tiếp thu kiến thức của học
sinh mà giao cho các em những công việc có tính chất bổ sung phục hồi tài liệu đã
học như: nghiên cứu SGK, vẽ hình.
Trong khi dạy về vấn đề nào đó cần suy nghĩ việc giao cho học sinh các bài tập ở
nhà. Chính việc giao bài làm một cách có hệ thống đảm bảo cho việc học tập của học
sinh có một quy luật chặt chẽ, nhờ đó mà học sinh có thể tự lực giải quyết các bài
tập kể cả bài tập khó, vì đã có sự chuẩn bị ở các bài tập dễ. Việc học sinh hoàn thành
tốt các bài tập ở nhà không những chỉ giúp các em nắm vững tri thức đã học cũng
như rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cần thiết, mà còn giúp các em chuẩn bị tốt nhất cho
việc tiếp thu kiến thức mới. Vì thế bên cạnh những bài làm phục hồi, luyện tập và
sáng tạo trên cơ sở kiến thức đã học cần phải giao cho học sinh những bài làm mang
yếu tố chuẩn bị cho việc tiếp thu tri thức mới. Có như vậy mới đảm bảo cho việc tiếp
thu một cách tích cực, tự lực đối với những tri thức mới.
Ta có thể giao bài tập về nhà cho học sinh bằng nhiều hình thức:
+ Giao bài tập trong thời gian truy bài đầu giờ.
+ Giao bài tập sau tiết học.
+ Giao bài tập theo hệ thống bài tập SGK, SBT, sách tham khảo.
+ Giao bài tập theo dạng, theo chuyên đề.
Một biện pháp quan trọng nữa để đảm bảo công tác hướng dẫn học sinh học ở
nhà có kết quả là cần có những biện pháp kiểm tra, động viên, khích lệ kịp thời và
phù hợp:
+ Kiểm tra vở ghi, bài tập.
+ Cho điểm khuyến khích những học sinh có nhiều cố gắng hoặc chuyển biến
trong học tập
VI. KẾT QUẢ THỰC HIỆN
Từ việc hướng dẫn học sinh giải một bài tập Vật lí nêu trên, trong năm học 2010
– 2011 tôi thấy đa số học sinh đã vận dụng một cách linh hoạt vào việc giải bài tập,
học sinh có khả năng tư duy tốt hơn, có kỹ năng vận dụng kiến thức vào giải bài tập
tốt hơn, linh hoạt hơn.
Cụ thể thông qua khảo sát chất lượng học sinh sau khi “Hướng dẫn học sinh giải
bài toán Vật lí – THCS” tôi thu được kết quả như sau:
• Kết quả so sánh đối chứng.
• Kết quả khảo sát trước khi thực hiện đề tài.
Người viết : Vũ Ngọc Vân 17
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
Lớp
Sĩ
số
Giỏi Khá TB Yếu – Kém
SL % SL % SL % SL %
9a 39 0 0 8 20,5 20 51,3 11 28,2
8a 41 0 0 6 14,6 21 51,2 14 34,2
* Kết quả khảo sát khi thực hiện được.
Lớp
Sĩ
số
Giỏi Khá TB Yếu – Kém
SL % SL % SL % SL %
9A 39 6 15,4 15 38,5 14 35,8 4 10,3
8a 41 5 12,2 18 43,9 13 31,7 5 12,2
Qua so sánh đối chứng kết quả tôi thấy tỷ lệ điểm: Khá, giỏi tăng, điểm yếu
giảm cụ thể:
- Đối với lớp 9: Giỏi tăng 15,4%; khá tăng 18,0%; Yếu giảm 17,9%.
- Đối với lớp 8: Giỏi tăng 12,2%; khá tăng 29,3%; Yếu giảm 22,0%.
C. KẾT LUẬN
I. BÀI HỌC KINH NGHIỆM
Trong quá trình giảng dạy bộ môn Vật lí ở trường THCS việc hình thành cho
học sinh phương pháp , kỹ năng giải bài tập Vật lí là hết sức cần thiết, để từ đó giúp
các em đào sâu, mở rộng những kiến thức cơ bản của bài giảng, vận dụng tốt kiến
thức vào thực tế, phát triển năng lực tư duy cho các em, góp phần nâng cao chất
lượng giáo dục cụ thể là:
+ Giúp học sinh có thói quen phân tích đầu bài, hình dung được các hiện tượng
Vật lí xảy ra trong bài toán sau khi tìm hướng giải.
+ Trong một bài tập giáo viên cần hướng cho học sinh nhiều cách giải (nếu có
thể). Để kích thích sự hứng thú, say mê học tập cho học sinh rèn thói quen tìm tòi lời
giải hay cho một bài toán Vật lí.
Người viết : Vũ Ngọc Vân 18
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
+ Khắc sâu cho học sinh nắm chắc các kiến thức bổ trợ khác. Có như vậy việc
giải bài tập Vật lí của học sinh mới thuận lợi và hiệu quả.
Để làm được điều này thì:
- Giáo viên cần tự bồi dưỡng nâng cao nghiệp vụ chuyên môn, thường xuyên trao
đổi, rút kinh nghiệm với đồng nghiệp.
- Nắm vững chương trình bộ môn toàn cấp học.
- Giáo viên cần hướng dẫn học sinh nghiên cứu kỹ các kiến thức cần nhớ để ôn
tập, nhớ lịa kiến thức cơ bản, kiến thức mở rộng, lần lượt nghiên cứu kỹ các phương
pháp bài tập sau đó giải các bài tập theo hệ thống từ dễ đến khó, so sánh các dạng
bài tập để khắc sâu nội dung kiến thức và cách giải. trên cơ sở đó học sinh tự hình
thành cho mình kỹ năng giải bài tập.
II. KẾT LUẬN CHUNG – KIẾN NGHỊ.
1. Kết luận chung :
Dạy học nhằm góp phần quan trọng để hình thành nhân cách con người lao động
mới, sáng tạo, thích nghi với xã hội ngày càng phát triển. Do vậy phương pháp dạy
học bộ môn phải thực hiện được các chức năng nhận thức, phát triển và giáo dục, tức
là lựa chọn phương pháp dạy học bộ môn sao cho học sinh nắm vững tri thức, kỹ
năng , kỹ xảo và vận dụng tri thức vào thực tiễn.
Đặc biệt Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm đòi hỏi phát huy cao độ tính
tích cực, độc lập sáng tạo củahọc sinh trong quá trình lĩnh hội tri thức. Chính vì vậy
lựa chọn phương pháp dạy học bộ môn Vật lí, người giáo viên cần căn cứ vào
phương pháp đặc thù của khoa học lấy hoạt động nhận thức của học sinh làm cơ sở
xuất phát.
Sau thời gian nghiên cứu tìm hiểu, được sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu
nhà trường cũng như tổ chuyên môn tôi đã thực hiện thành công việc: “Hướng dẫn
học sinh giải bài tập môn Vật lí – THCS” với mong muốn: Phát triển năng lực tư
duy, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo cho học sinh trong việc học tập bộ môn Vật lí. Nhằm
nâng cao chất lượng bộ môn nói riêng, góp phần nâng cao chất lượng nói chung.
Tuy nhiên vì điều kiện thời gian, cũng như tình hình thực tế nhận thức của học
sinh địa phương nơi tôi công tác và năng lực cá nhân có hạn, nên việc thực hiện đề
Người viết : Vũ Ngọc Vân 19
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
tài này chắc hẳn không tránh khỏi thiếu sót. Kính mong các đồng chí và các bạn
đồng nghiệp, trao đổi và góp ý kiến để giúp tôi hoàn thiện hơn trong chuyên môn.
2. Kiến nghị và đề xuất:
- Nhà trường cần quan tâm hơn nữa về trang thiết bị của phòng học bộ môn: Như các
bài thí nghiệm; các bài thực hành thí nghiệm.
- Tạo thời gian biểu để giáo viên bồi dưỡng học sinh giỏi và phụ đạo học sinh yếu
kém.
- Tổ chức các kỳ thi để chọn những học sinh vào đội tuyển của nhà trường để tham
gia các kỳ thi cấp Huyện, Tỉnh tổ chức
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Tuy Đức, ngày tháng năm 2011
NGƯỜI VIẾT
Vũ Ngọc Vân
Tài liệu tham khảo:
- Phương pháp giảng dạy Vật lí. - NXB Giáo dục
- SGV Vật lí 8, 9 - NXB Giáo dục
- SGK Vật lí 8,9 - NXB Giáo dục
- Hướng dẫn làm bài tập và ôn tập Vật lí 8, 9 - NXB Giáo dục
- Bài tập Vật lý chọn lọc dành - PTS Vũ Thanh Khiết-
cho học sinh THCS PTS Vũ Thị Oanh –
Nguyễn Phúc Thuần
MỤC LỤC
Nội dung Trang
A Phần mở đầu 3
I Lý do chọn đề tài 3
II Tổng quan về vấn đề nghiên cứu 4
III Mục đích nghiên cứu 4
IV Đối tượng – phạm vi – nghiên cứu 4
V Nhiệm vụ nghiên cứu 4
Người viết : Vũ Ngọc Vân 20
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
VI Phương pháp nghiên cứu 4
B Nội dung đề tài 5
Chương -I Cơ sở lý luận 5
I Mục đích pp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý 5
II Phấn loại bài tập vật lý 5
Chương –II Các giải pháp thực hiện 7
I Khảo sát thực tế 7
II Tổ chức chuyên đề 8
IV Áp dụng pp giải bài tập vật lý vào các bài tập cơ bản 13
V Hướng dẫn học sinh học tập vật lý ở nhà 18
VI Kết quả thực hiện 20
C Kết luận 21
I Bài học kinh nghiệm 21
II Kết luận chung – kiến nghị 22
Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC TRƯỜNG THCS
ĐĂK BUK SO:
Người viết : Vũ Ngọc Vân 21
SKKN: Phương pháp hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý – THCS
Đăk Buk So, ngày tháng năm 2011
HIỆU TRƯỞNG
Người viết : Vũ Ngọc Vân 22