Sáng kiến kinh nghiệm Một số kinh nghiệm giải bài toán quang học

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Một số kinh nghiệm giải bài toán quang học

1. Một số kinh nghiệm giải bài toán quang học A. PHẦN MỞ ĐẦU I.LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay đất nước ta đang trên con đường phát triển và đổi mới ngày càng mạnh mẽ về mọi mặt. Bộ giáo dục đã đặt vấn đề đổi mới phương pháp dạy học áp dụng cho tất cả các cấp học nói chung. Chính vì vậy việc áp dụng đổi mới phương pháp dạy học trong giảng dạy đã và đang diễn ra trong những năm gần đây rất mạnh mẽ.Việc đổi mới phương pháp đối với mỗi giáo viên đã áp dụng ở mỗi trường, mỗi cấp học đều có những thành công và hạn chế nhất định. Trong giảng dạy đối với bộ môn Vật lý, việc vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng tự nhiên hay giải các bài tập có ý nghĩa đặc biệt quan trọng. Để thực hiện đúng chương trình sách giáo khoa, đồng thời đổi mới phương pháp dạy học đáp ứng nhu cầu phát triển tư duy cho học sinh. Chủ động sáng tạo trong học tập và nghiên cứu. Để đạt được mục tiêu đó thì việc định hướng cho học sinh tiếp thu kiến thức, đồng thời giúp các em vận dụng giải thích các hiện tượng tự nhiên cũng như giải bài tập một cách linh hoạt và tích cực là một việc rất cần thiết. Bên cạnh đó, Vật lý là môn khoa học lý thú, hấp dẫn và được áp dụng rộng rãi trong thực tiễn đời sống hàng ngày của mỗi con người chúng ta. Hơn thế nữa, môn học này ngày càng yêu cầu cao hơn để đáp ứng kịp với công cuộc CNH- HĐH đất nước, nhằm từng bước đáp ứng mục tiêu giáo dục đề ra "Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài", góp phần xây dựng Tổ Quốc ngày một giàu đẹp hơn. Đội ngũ học sinh là một lực lượng lao động dự bị nòng cốt cho đất nước, là chủ thể trong tương lai. Trong xu thế phát triển của thời đại khoa học kỹ thuật, là một ngành mũi nhọn để phát triển kinh tế, an ninh quốc phòng. Kiến thức, kỹ năng Vật lý cũng được vận dụng và đi sâu vào cuộc sống con người góp phần tạo ra của cải, vật chất cho xã hội ngày một hiện đại hơn. Như chúng ta đã biết ở giai đoạn đầu lớp 6 và lớp 7, vì khả năng tư duy của học sinh còn hạn chế, vốn kiến thức toán học chưa nhiều. Do đó SGK chỉ đề cập đến những khái niệm, những hiện tượng Vật lý quen thuộc, thường gặp hàng ngày. Ở giai đoạn sau lớp 8 và lớp 9, khả năng tư duy của các em đã phát triển, đã có sự hiểu biết ban đầu về khái niệm cũng như hiện tượng Vật lý. Do đó việc -1-
2. Một số kinh nghiệm giải bài toán quang học học tập môn Vật lý ở lớp 9 đòi hỏi cao hơn. Nhất là một số bài toán về điện, về quang hình ở lớp mà các em học sinh được học. Thực tế qua bốn năm dạy chương trình thay sách lớp 9, bản thân tôi nhận thấy. Các bài toán quang hình học chiếm một phần nhỏ trong chương trình Vật lý 9. Nhưng đây là loại toán các em hay lúng túng, nếu các em được hướng dẫn một số điểm cơ bản thì những loại toán này không phải là khó. Bên cạnh đó bài toán về quang hình trong chương trình chiếm một phần 3 nội dung chương trình của cả năm học. Chương này có 8 bài học trong đó bài thấu kính là cơ sở để học sinh giải quyết các bài về dụng cụ quang học. Nếu học sinh không giải quyết một cách triệt để bài toán về thấu kính thì hầu như không giải được các bài tập về dụng cụ quang học bổ trợ cho mắt. Khi học bài này yêu cầu học sinh phải nắm vững các kiến thức về thấu kính, bao gồm đường đi của tia sáng qua thấu kính, cách dựng hình, các công thức của thấu kính, cách nhận biết loại thấu kính, tính chất vật ảnh cho bởi từng loại thấu kính để giải bài toán một cách nhanh chóng. Tuy nhiên qua thực tế giảng dạy, tôi nhận thấy học sinh khi học bài này thường rất khó khăn, chậm nắm bắt được thông tin, lúng túng khi giải bài tập, không xác định được hướng giải quyết bài toán. Trong khi đó thời lượng cho bài này trong chương trình kể cả phần giải bài tập cũng chỉ có hai tiết học. Do đó làm thế nào để giảng dạy tốt bài này và giúp học sinh nắm bắt được kiến thức là một vấn đề khó, đòi hỏi người thầy phải có kinh nghiệm và sự tích cực học tập của học sinh trong thời gian ở nhà mới giải quyết được. Vì vậy để giúp học sinh có thể học tốt bài thấu kính, cũng như làm bài tập ở nhà, tôi đã sắp xếp và phân loại kiến thức cũng như dạng bài tập để các em có thể hệ thống được kiến thức và nắm chắc kiến thức cần lĩnh hội. Qua thực tế áp dụng ở các lớp đã dạy, tôi thấy có hiệu quả rõ rệt. Trong bài viết ở năm trước tôi đã đề cập đến một dạng bài tập cơ bản của phần thấu kính là bài tập định tính: vẽ hình, xác định loại thấu kính, tính chất vật ảnh, để hoàn thiện bài viết của mình, năm học này tôi tiếp tục với phần bài tập định lượng. Các bài toán phần này tạo tiền đề cho các em trong những năm học THPT. Từ những lý do trên, để giúp học sinh lớp 9 có một định hướng về phương pháp giải bài toán quang hình học, nên tôi đã chọn đề tài “MỘT SỐ KINH NGHIỆM GIẢI BÀI TOÁN QUANG HỌC” để viết. II. PHẠM VI ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. - Phạm vi nghiên cứu: Chương III quang học lớp 9 - Đối tượng nghiên cứu: HS các lớp đang trực tiếp giảng dạy (lớp 9E, 9C) III. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU. -2-
3. Một số kinh nghiệm giải bài toán quang học - Áp dụng đổi mới phương pháp trong dạy học. - Nâng cao chất lượng dạy học, cụ thể là chất lượng học sinh lớp chọn và lớp đại trà. - Rèn luyện kĩ năng giải bài tập phần quang học làm tiền đề cho những năm học tiếp theo của học sinh. IV. ĐIỂM MỚI TRONG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. Nhờ sự nghiên cứu, tìm hiểu và áp dụng đổi mới trong dạy học đối với đặc thù của bộ môn. Tôi đã nhận thấy ưu điểm cần phất huy và những hạn chế cần khắc phục. Bản thân từng bước tìm ra các giải pháp phù hợp để khắc phục những tồn tại, nhằm nâng chất lượng bộ môn đồng thời gây hứng thú cho học sinh học tập, hiệu quả của công tác ngày một nâng lên. Đặc biệt trong quá trình vẽ hình có sử dụng hình vẽ trên máy chiếu làm tăng nhận biết cách vẽ ảnh của một điểm sáng hay một vật sáng qua thấu kính. Cách vẽ và nhận biết đâu là ảnh ảo, đâu là ảnh thật. Nếu vẽ ảnh của vật tạo bởi thấu kính bằng máy thì tỷ lệ ảnh so với vật có độ chính sác cao. Khi vẽ bằng thước đôi khi do chủ quan của thầy, cô hoặc do cách đặt thước không chuẩn nên khi vẽ các tia sáng không được thẳng, cũng làm ảnh hưởng không nhỏ tới tính đúng đắn của bài toán. B. PHẦN NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÝ LUẬN: Đối với bộ môn Vật lý ở cấp học THPT, việc vận dụng kiến thức vào giải bài tập hết sức quan trọng. Kiến thức về tam giác đồng dạng mà các em đã học ở các lớp dưới được vận dụng vào để tính khoảng cách từ ảnh tới thấu kính hoặc vật tới thấu kính. Để học sinh có kiến thức và kĩ năng giải bài tập thì người thầy phải không ngừng nâng cao trình độ chuyên môn, đổi mới phương pháp để phù hợp với nội dung bài học cũng như cả một chương v v Thông qua việc vận dụng kiến thức vào giải thích hiện tượng Vật lí trong tự nhiên và trong đời sống, cũng như các bài tập trong SGK và SBT. Học sinh sẽ tự tin hơn và có hứng thú với môn học. II. THỰC TRẠNG CỦA ĐỀ TÀI: 1.Thuận lợi : -3-
4. Một số kinh nghiệm giải bài toán quang học - Giáo viên đã được đào tạo có trình độ chuyên môn nghiệp vụ đạt chuẩn. Kiến thức phong phú, có năng lực và tâm huyết với nghề. Luôn có sự tìm hiểu và vận dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy. - Đa số các em có ý thức học tập, chăm ngoan, tích cực chủ động trong học tập. Các em có khả năng sử dụng mạng Internet để tìm hiểu kiến thức có liên quan tới bộ môn, số học sinh đạt điểm cao ngày càng nhiều. 2. Khó khăn - Dụng cụ trong phòng bộ môn dùng cho thực hành chưa đồng độ, còn thiếu và không chính xác. Sách bổ sung để nâng cao trình độ cho học sinh chưa phong phú, chưa thường xuyên. - Do tư duy của học sinh còn hạn chế nên khả năng tiếp thu, lĩnh hội kiến thức còn chậm. Bên cạnh đó một bộ phận không nhỏ học sinh chưa quan tâm tới môn học và coi Vật lý là môn phụ vì không nằm trong môn phải thi vào 10. Do đó các em còn thờ ơ với môn học . - Mặt khác kiến thức hình học của các em còn hạn chế nên không thể vận dụng vào vẽ hình cũng như giải bài tập, các kiến thức, kĩ năng cơ bản, định lý, các hệ quả hầu như các em đều quên. Đa số các em chưa có định hướng chung về phương pháp học lý thuyết, chưa biến đổi được một số công thức, hay phương pháp giải một bài toán Vật lý. Mặt khác do phòng thí nghiệm, phòng thực hành còn thiếu nhiều thiết bị nên các tiết dạy chất lượng chưa cao, dẫn đến học sinh tiếp thu các định luật, định lí yếu. *Một số nhược điểm thường gặp của học sinh trong quá trình giải toán quang hình lớp 9. + Học sinh thường đọc đề bài vội vàng, qua loa, khả năng phân tích đề và tổng hợp đề còn yếu. Chưa hiểu tính chất ảnh thật, ảnh ảo, nhận biết thấu kính gì để tóm tắt bài và vẽ ảnh. Nhận biết lượng thông tin cần thiết để giải toán còn hạn chế. + Chưa biết cách vẽ hình hoặc vẽ hình còn lúng túng. Một số vẽ sai hoặc không vẽ được ảnh của vật qua thấu kính do đó không thể giải được bài toán. + Một số chưa nắm được kí hiệu các loại kính, các đặc điểm của tiêu điểm, các đường truyền của tia sáng đặc biệt. Từ các giữ kiện bài toán không nhận định được đó là thấu kính gì. Chưa phân biệt được ảnh thật hay ảnh ảo. Một số khác không biết biến đổi công thức toán học. -4-
5. Một số kinh nghiệm giải bài toán quang học + Chưa có thói quen định hướng cách giải một bài toán theo tư duy lôgic khoa học, mà thường xuyên theo cách giải máy móc theo cách giải mẫu trong SGK hay sách hướng dẫn giải bài tập trên thị trường rất nhiều. III- GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: Những bài toán quang hình học lớp 9 được gói gọn ở chương III từ tiết 40 (Hiện tượng khúc xạ ánh sáng) đến tiết 58(Kính lúp). Mặc dù các em đã học phần quang ở năm lớp 7, nhưng chỉ là những khái niệm cơ bản, cho nên những bài toán loại này vẫn còn mới lạ đối với học sinh. Mặc dù không quá khó khăn và phức tạp đối với học sinh lớp 9, nhưng vẫn cần tập cho các em có kỹ năng nghiên cứu bài toán và đưa ra định hướng bài giải bài tập. Nhằm tạo cho các em có tính tư duy lôgic có hệ thống, khoa học và dễ dàng thích ứng với các bài toán quang hình học đa dạng hơn ở các lớp cấp trên sau này. Để khắc phục những nhược điểm đã nêu ở trên, tôi đã đưa ra một số giải pháp cần thiết cho HS bước đầu có một phương pháp cơ bản để giải loại bài toán quang hình lớp 9 được tốt hơn: 1. Giáo viên cho HS đọc kỹ đề hướng dẫn HS phân tích đề: Hỏi: * Bài toán cho biết gì? * Cần tìm gì? Yêu cầu gì? * Vẽ hình như thế nào? Ghi tóm tắt. * Vài học sinh đọc lại đề ( dựa vào tóm tắt để đọc ). Chú ý: Căn cứ vào các tính chất ảnh của vật qua thấu kính cho biết đó là thấu kính gì? Cách dựng ảnh? + Thấu kính phân kì : Ảnh của vật qua thấu kính luôn cho ảnh ảo, nhỏ hơn vật, cùng chiều với vật. Ảnh nằm trong khoảng OF’. + Thấu kính hội tụ : Ảnh của vật qua thấu kính cho ảnh thật ngược chiều với vật lớn hơn vật, nhỏ hơn vật hoặc bằng vật. Nếu cho ảnh ảo thì ảnh lớn hơn vật và cùng chiều với vật. Ví dụ 1: Một người dùng một kính lúp có số bội giác 2,5X để quan sát một vật nhỏ AB được đặt vuông góc với trục chính của kính và cách kính 8cm. a)Tính tiêu cự của kính ? Vật phải đặt vị trí nào trước kính? -5-