Sang kien kinh nghiem vat ly 08-09 cuc chuan

Phòng GDĐT lộc bình
-----------------------------------

Báo cáo sáng kiến
Liệu có cần phải giải toán vật lí hay không?
Vận dụng chiến lợc giải toán loại
Phơng trình cân bằng nhiệt ở lớp 8
Tác giả : Lơng Mạnh Hùng
Nghề nghiệp: Dạy học
Chức vụ: Chuyên viên Phòng Giáo dục và Đào tạo
Xuân Trờng ngày 15 tháng 04 năm 200i9
1
1/ Tên sáng kiến: Liệu có cần phải giải toán vật lí hay không? Vận dụng chiến lợc giải
toán loại Phơng trình cân bằng nhiệt ở lớp 8
2/ Tác giả : Trần Thị Sơn
3/ Trình độ chuyên môn : Đại học Vật lý - Tin học
4/Nơi công tác : Phòng GD&ĐT Lộc Bình
5/Đơn vị áp dụng sáng kiến: Huyện Lộc bình
6/ Giải pháp:
A. Điều kiện, hoàn cảnh tạo ra sáng kiến:
Bạn đang có trong tay bản báo cáo sáng kiến: Hớng dẫn về phơng pháp giải toán Vật
lí. Bạn có thể nghĩ, ngày nay đã có biết bao nhiêu cuốn sách nói về chuyện này, giúp học
sinh dễ dàng tìm đợc gần nh bất kì bài toán vật lí nào có trong chơng trình học và thi ở nhà
trờng THCS. Vậy lí do gì mà tôi lại còn viết ra và liệu nó có thể giúp ích đợc gì cho bạn?...
Tôi xin nói ngay rằng, vấn đề tôi đề cập tới khác hẳn những cuốn sách giải bài tập vật lí
đã có, vì mục đích của tôi không phải chỉ là hớng đến đáp số của các bài toán vật lí, một
việc không dễ dàng đối với mọi học sinh vì bạn có trăm phơng ngàn kế để tìm cho ra
đáp số của một bài toán! Bản báo cáo sáng kiến này tuy có tên là giải toán vật lí, nhng thực
chất là nói đến phơng pháp học vật lí, một việc mà tôi cho là luôn quyết định mọi thứ trong
đó có việc giải toán. Nếu bạn không thích học vật lí hoặc học chỉ để trả bài cho thầy, cô giáo
hay chỉ vì cha mẹ bạn cho bạn đến trờng thì bạn phải học thì mọi cuốn sách dạy giải toán vật

lí đối với bạn cũng đều vô ích
B. Các giải pháp thực hiện:
Dù chỉ là giải các bài toán trong sách giáo khoa về vật lí thì bất kì một học sinh nào
cũng có thể gặp nhiều hoặc ít khó khăn trong khi vận dụng tri thức đã học. Trừ một số
không nhiều bài toán luyện tập đơn giản để ghi nhớ công thức biểu diễn một định luật vật lí
với yêu cầu chủ yếu là thay thế các trị số của các đại lợng trong công thức và tìm trị số của
một đại lợng cha biết. Còn đối với các bài toán vật lí phải vận dụng nhiều định luật vật lí (th-
ờng gọi là các bài toán tổng hợp) học sinh luôn luôn cảm thấy khó khăn.
Những bài toán vật lí gọi là bài toán định tính, yêu cầu giải thích khía cạnh vật lí của hiện
tợng mô tả trong bài toán luôn khiến cho nhiều học sinh bối rối, dù những bài toán này đợc
đề ra ngay sau khi vừa học lí thuyết, tức là học sinh đã biết trớc rằng có thể vận dụng tri thức
nào để giải thích hiện tợng đã đợc yêu cầu.
Ví dụ: Sau khi học về quán tính ở lớp tám và qua sách giáo khoa cũng nh qua lời giảng của
giáo viên.Tuy học sinh đã biết hiện tợng vẩy mực ở ngòi bút cũng tơng tự nh giũ bụi ở quần
áo, nhng không phải mọi học sinh đều có thể giải thích đợc cặn kẽ hiện tợng văng đi của các
2
hạt bụi khi giũ bụi quần áo. Nếu khi vẩy bút mực, chiếc bút dừng lại đột ngột thì khi giũ bụi,
cái áo không chỉ dừng lại mà còn thay đổi hớng chuyển động. Nếu học sinh lại phải giải tiếp
bài toán vật lí định tính giải thích một cách giũ bụi khác là dùng gậy đập vào một tấm thảm
dày chẳng hạn thì có thể họ còn gặp nhiều khó khăn hơn nữa, tấm thảm bị gậy đập di
chuyển, còn các hạt bụi do quán tính giữ nguyên trạng thái đứng yên nên rơi xuống.
Vẫn là tri thức về quán tính, nhng nếu đến lớp mời học sinh gặp một bài toán định tính nh:
Giải thích câu ngạn ngữ Dao sắc không bằng chắc kê thì chắc chắn học sinh sẽ còn lúng
túng nhiều hơn nữa bởi vì trớc hết họ phải diễn tả lại câu ngạn ngữ đó thành một đề toán vật
lí thực thụ. Ví dụ nh: Từ lâu ngời ta đã biết rõ, khi chặt, đẽo các vật bằng dao thì sử dụng
dao sắc không quan trọng bằng cái đòn kê thật vững chắc. Do đó ngạn ngữ mới nói: Dao sắc
không bằng chắc kê. Hãy giải thích điều này bằng hiểu biết về quán tính
C. Kết quả cụ thể:
Tình trạng lúng túng, vớng mắc của học sinh trong giải toán vật lí là tình trạng chung vì
đáng tiếc là học sinh có thể đến lớp với một số quan điểm sai trái về vấn đề giải toán nh sau:

- Vừa đọc qua bài toán đã cho là thấy rõ ngay con đờng giải bài toán,
- Không tiến hành thử hoặc cứ loay hoay với những cách khác nhau tiếp cận bài toán,
- (Cho rằng) chỉ có một con đờng đúng để giải bài toán,
- (Cho rằng) không thể thay đổi bài toán để làm cho nó trở thành đơn giản hơn,
- (Cho rằng) việc giải toán luôn luôn diễn biến theo một cách thức thẳng tắp, lô gíc,
- Không nghĩ đến việc giải toán theo lối phỏng đoán và đi đờng vòng.
Theo xu thế chung của dạy học hiện nay, ngời ta coi trọng việc dạy cho học sinh chiến lợc
giải toán, không những hữu ích đối với việc giải các bài toán trong sách giáo khoa mà còn
cần thiết hình thành cho học sinh một phong cách hoa học tiếp cận bài toán nói chung, một
điều vô cùng quan trọng đối với hoạt động lao động trong tơng lai của họ. Học ngay từ lúc
khởi đầu việc giải toán sẽ giúp khắc phục những quan điểm sai trái vừa nêu, nảy sinh một
mặt do tâm lí của ngời mới học bộ môn. Khi đứng trớc một bài toán vật lí thờng chú ý u tiên
đến việc tìm ra lời giải đúng cho bài toán, và mặt khác còn do cha hiểu rằng giải toán là một
quá trình tiếp cận vấn đề đợc tổ chức để thực hiện việc thu thập và sử lí thông tin theo từng
giai đoạn. Giải toán muốn đạt kết quả, chắc chắn phải là một hành động đợc tổ chức một
cách có kế hoạch chặt chẽ và có hiệu quả nhằm đạt một mục đích xác định.
Tôi xin đợc mạnh dạn đa ra các bớc (hay giai đoạn) trong chiến lợc giải toán vật lí nh sau:
3
1. Diễn đạt thành lời bài toán: Thái độ của học sinh đối với việc giải toán là nhân tố chính
quy định sự thành công hoặc thất bại của họ.
2. Định rõ tính chất của bài toán: Tức là phân tích thông tin đã cung cấp và xác định cái gì
đã biết và cái gì cần biết để giải đợc bài toán. Chính vì không có thói quen và kĩ năng phân
tích thông tin đợc cung cấp trong bài toán mà các em học sinh thờng hấp tấp lao vào việc
giải toán ngay sau khi vừa đọc lớt qua đề bài và tởng lầm là mình đã hiểu rõ nó.
3. Khám phá: Tức là động não tìm các chiến lợc tổ chức thông tin đã cho và tìm cho đợc cái
cần biết. Học khám phá trong giải toán vật lí có nghĩa là bạn học cách đối chiếu các thông
tin đã cho (dữ kiện) với các thông tin yêu cầu phải tìm (đáp số) để đạt tới lời giải của bài
toán. Đó cũng là quá trình bạn phải đi đến những thông tin mới có giá trị gợi mở, cho mình
phơng hớng tìm tòi khai thác giữ kiện hữu ích, tìm ra các con đờng có thể đi theo để đạt kết
quả.

4. Kế hoạch: Tức là quyết định chọn một chiến lợc hoặc một nhóm chiến lợc và lập các bớc
giải hoặc các bớc phụ cho chiến lợc đã chọn. Lập kế hoạch giải toán thờng đòi hỏi phải trù
liệu không những các bớc đi cụ thể trong một chiến lợc đã chọn mà còn phải tính cả đến các
khả năng điều chỉnh các bớc, bổ sung những chi tiết hành động ứng với những thay đổi nhất
định về điều kiện, phơng tiện giải toán hiện hữu.
5. Thực thi kế hoạch: Là một bớc quan trọng quyết định chất lợng của việc giải toán. Với
những bài toán vật lí tính toán, bạn nên tập thành thói quen giải trên các biểu thức bằng chữ
và chỉ đến kết quả cuối cùng mới thay các giá trị bằng số vào để tính đáp số. Cách này giúp
bạn dễ dàng kiểm tra lại cách thức vận dụng kiến thức để giải toán và phát hiện những sai
lầm có thể mắc trong khi thực thi kế hoạch. Học sinh cũng cần rèn luyện kĩ năng tính toán
cụ thể bao gồm cả kĩ năng ớc lợng kết quả các phép tính và tính toán gần đúng. Còn với
những kế hoạch giải toán có thể tiến hành thí nghiệm hoặc lập mô hình, vẽ đồ thị thì kĩ
năng thực hành đóng vai trò quan trọng quyết định sự thành công trong thực thi kế hoạch.
Trong quá trình thực hành phải đặc biệt tuân thủ kĩ thuật an toàn và các trình tự thao tác theo
đúng yêu cầu của từng công tác thực hành, đảm bảo mỗi bài toán loại này là một dịp tốt để
rèn luyện kĩ năng thực hành về vật lí, chuẩn bị tích cực cho việc giải những bài toán vật lí có
nội dung thực tế và kĩ thuật.
6. Đánh giá: Tức là khẳng định điều đã làm đợc, khẳng định đã giải xong bài toán và tại sao
giải đợc hoặc tại sao không giải đợc. Đánh giá việc giải toán cũng là một việc rất quan trọng
quyết định chất lợng của việc giải toán. Nếu do hớng tâm lí không đúng trớc việc giải toán
nhiều em học sinh thờng coi việc đi đến đáp số của bài toán là mục đích cuối cùng của quá
4
trình giải toán cho nên thờng thỏa mãn với một kết quả nào đó mà thiếu kĩ năng và thói quen
đánh giá kết quả. Từ đó một số học sinh đã bỏ lỡ một cơ hội rất thuận lợi thông qua việc
đánh giá kết quả đã thu đợc để phát triển khả năng giải toán của mình. Trớc một đáp số phi
lí, ví dụ nh tìm đợc nhiệt độ nóng chảy của một vật liệu dân dụng thông thờng tớihàng
ngàn độ nếu bạn cho qua không một chút băn khoăn ngờ vực thì bạn đã bỏ lỡ một cơ hội
đánh giá chính cái đề toán hoặc các số liệu mà đề toán đã cung cấp cho bạn. Một đáp án
đúng vẫn đòi hỏi bạn phải đánh giá nó: ví dụ nh tìm con đờng khác hay hơn hoặc tơng đơng
cũng đạt tới kết quả ấy, hoặc gợi ý cho bạn đề ra những bài toán khác bổ ích hơn...Đánh giá

việc giải toán trong trờng hợp không làm đợc toán lại càng cần thiết, đặc biệt là khi phải tiến
hành các phép tính toán phức tạp hoặc các khâu thực nghiệm, xây dựng mô hình, vễ đồ thị,
lập bảng.Bạn hãy sử dụng việc đánh giá quá trình giải toán nh một phơng tiện hữu hiệu tự
kiểm tra việc học tập môn vật lí của mình.
D. Đề suất áp dụng sáng kiến vào chiến l ợc giải toán loại Ph ơng trình cân bằng
nhiệt ở lớp tám :
Những bài toán vật lí định lợng phải sử dụng phơng trình cân bằng nhiệt (một trờng hợp
riêng của định luật bảo toàn năng lợng) thuộc một loại toán vật lí quan trọng trong chơng
trình Nhiệt học bậc THCS và có mối quan hệ với một lớp bài toán bao quát hơn về bảo toàn
năng lợng. Chiến lợc bao gồm những gợi ý sau:
1. Tất cả các bài toán thuộc loại này đều đợc giải dựa trên việc lập phơng trình cân bằng
nhiệt:
Tổng các nhiệt lợng nhờng = Tổng các nhiệt lợng nhận


=
21
QQ
Trong đó nhiệt lợng đợc tính cho từng vật nhờ các công thức

( )
12
.. ttmcQ
=
(1)
hoặc
LmQ .
=
(2)
Công thức (1) dùng để tính nhiệt lợng nhờng

( )
12
tt
>
Hoặc nhiệt lợng nhận
( )
21
tt
>
Qua nhiệt dung riêng của vật liệu ứng với vật có khối lợng m
Công thức (2) áp dụng chung cho cả trờng hợp có sự đốt cháy nhiên liệu và có sự chuyển
thể, với L là năng suất tỏa nhiệt, nhiệt nóng chảy hoặc nhiệt hóa hơi.
2. Tổng quát hơn có thể viết dới dạng tổng đại số:
5