Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập Vật lí - Trung học Cơ sở

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập Vật lí - Trung học Cơ sở

1. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ -TRUNG HỌC CƠ SỞ I. ĐẶT VẤN ĐỀ: Trong nhà trường, hoạt động cơ bản nhất là dạy và học. Nó là con đường chính, con đường ngắn nhất để đưa học sinh tới tri thức của loài người, nhằm phát triển nhân cách cho học sinh. Nhiệm vụ cơ bản của việc giảng dạy môn Vật lí của trường phổ thông là: “Đảm bảo cho học sinh nắm vững được hệ thống các kiến thức, kỹ năng cơ bản về môn học, phát triển trí tuệ học sinh trong quá trình dạy học Vật lí. Giáo dục kỹ thuật tổng hợp và giáo dục thế giới quan trong giảng dạy Vật lí”. Cũng như các môn học khác môn Vật lí trong trường phổ thông giữ một vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển trí tuệ của học sinh. Mục đích của môn học là giúp cho học sinh hiểu đúng đắn và hoàn chỉnh, nâng cao cho học sinh những tri thức, hiểu biết về thế giới, con người thông qua các bài học, giờ thực hành của Vật lí. Học Vật lí là để hiểu, để giải thích được các vấn đề của tự nhiên và cuộc sống thông qua việc tìm hiểu các thuyết, các định luật chi phối các quy luật của tự nhiên. Đồng thời là khởi nguồn, là cơ sở phát huy tính sáng tạo, tạo ra những ứng dụng phục vụ trong đời sống của con người. Vật lí góp phần giải tỏa, xoá bỏ hiểu biết sai lệch làm phương hại đến đời sống, tinh thần của con người Từ đó học sinh thấy thích được học bộ môn Vật lý và ham muốn khám phá tri thức nhân loại. Để đạt được những mục tiêu và nhiệm vụ đó trong việc truyền thụ kiến thức mới cho học sinh thì việc giảng dạy phải làm cho các em biết cách giải một bài tập Vật lí là một việc hết sức quan trọng. Vì qua việc giải bài tập Vật lí mà giúp học sinh củng cố, ôn tập, hệ thống hoá kiến thức, có điều kiện thực tế rèn kỹ năng, kỹ xảo, tính toán và tích cực học tập, khắc sâu thêm lí thuyết. Đứng về mặt điều khiển hoạt động của học sinh, bài tập Vật lí là phương tiện để kiểm tra kiến thức và kỹ năng của học sinh. Bài tập Vật lí giúp học sinh hiểu sâu hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt, tự giải quyết những tình huống cụ thể khác nhau để từ đó hoàn thiện về mặt nhận thức và tích luỹ thành vốn riêng của họ. 1
2. Bài tập Vật lí là hình thức củng cố, ôn tập mở rộng hoặc đi sâu vào các trường hợp riêng lẻ của định luật mà nhiều khi nếu nhắc lại nhiều lần ở phần lí thuyết có thể làm cho học sinh nhàm chán. Đối với học sinh THCS thì môn Vật lí là một môn mới được làm quen. Nó là một môn chiếm một vị trí quan trọng trong hệ thống các môn học ở trường THCS. Muốn học tốt môn này học sinh ngoài việc nắm vững những lý thuyết còn phỉa vận dụng kiến thức đã học để giải được bài tập Vật lí. Bởi vì: Thông qua bài tập, học sinh khắc sâu thêm lý thuyết. Bài tập Vật lí là hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hoá kiến thức. Thông qua bài tập học sinh có điều kiện liên hệ thực tế, rèn kỹ năng, kỹ xảo, tính toán và tích cực học tập. Bài tập Vật lí là phương tiện kiểm tra kiến thức và kỹ năng của học sinh. Qua bài tập, giáo viên có dịp mở rộng mở rộng các định luật Vật lí hay đi sâu vào các trường hợp riêng lẻ của định luật. Trong phân phối chương trình, số tiết bài tập của môn Vật lí chưa được phân bố nhiều so với tổng số tiết học trong chương trình. Ví dụ: Vật lí lớp 9 có 13 tiết bài tập và ôn tập, tổng kết. Việc giải bài tập Vật lí có ý nghĩa quan trọng như đã nêu trên, song trong thực tế tìm hiểu thì thấy rằng hiện nay học sinh vẫn chưa say mê giải các bài tập Vật lí, còn sợ làm bài tập Vật lí do việc dạy học sinh giải bài tập Vật lí còn chưa được coi trọng, chưa phát huy được hết vai trò của việc giải bài tập trong việc học môn này. Việc hướng dẫn học sinh có phương pháp giải bài tập Vật lí là một việc tương đối khó khăn, nó thể hiện việc điều khiển lao động trí óc của học sinh. Bởi vậy, người giáo viên phải có một trình độ hiểu biết sâu rộng bộ môn này, có năng lực sư phạm để thích ứng tốt trong các tiết dạy bài tập. Chính vì lí do trên, với kinh nghiệm giáo dục của bản thân cùng đồng nghiệp đang trực tiếp giảng dạy bộ môn vật lí ở nhà trường, tôi mạnh dạn đề xuất: “Phương pháp giải bài tập Vật lí -Trung học cơ sở” nhằm giúp học sinh nắm chắc được kiến thức cơ bản, mở rộng và hiểu sâu kiến thức. Từ đó nâng cao được chất lượng bộ môn Vật lí và biết vận dụng vào thực tế vừa để có điều kiện trao đổi với các đồng nghiệp dạy bộ môn này. 2
3. II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐÊ 1. Thực trạng của vấn đề: Trước khi đề xuất “Phương pháp giải bài tập Vật lí THCS” qua giảng dạy ở trường THCS Văn Lang, qua tìm hiểu và trao đổi với đồng nghiệp trong trường và các trường bạn trên địa bàn huyện Hạ Hòa tôi nhận thấy thực trạng: 1.1. Về phía giáo viên: Việc dạy học sinh giải bài tập Vật lí chưa thực sự được coi trọng, chưa phát huy hết vai trò và chưa thấy hết tác dụng của việc giải bài tập Vật lí. Giáo viên chưa chịu khó tìm tòi, lựa chọn những bài tập Vật lí chưa sát với mục đích của từng giờ dạy. Để phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo trong việc giải bài tập Vật lí của học sinh, đòi hỏi người giáo viên phải có sự định hướng đúng và phải xây dựng được phương pháp phù hợp với tiết học. Muốn vậy người dạy cần hiểu và xác định được vai trò và ý nghĩa của bài tập Vật lí trong tiết dạy đó. Người dạy phải phân loại được các dạng bài tập trong chương trình và giúp học sinh tìm hiểu cách giải các dạng bài tập Vật lí một cách thành thạo. 1.2. Về phía học sinh: Đa số học sinh ham 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; một số em còn giải bài tập theo kiểu chống đối bằng cách sao chép bài tập của bạn. Đôi khi làm bài còn bỏ qua những bước phân tích và tóm tắt bài dẫn đến giải bài tập còn sai và lúng túng trong việc trình bày lời giải và luận 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 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 kỹ năng giải bài tập Vật lí. 3
4. Trước khi đề ra phương pháp mới để giải các dạng bài tập Vật lí THCS tôi đã tiến hành kiểm tra và khảo sát đối với học sinh ở các lớp: 9A1, 9A2, trường THCS Văn Lang bằng một số bài tập cơ bản tương ứng với mức độ nội dung kiến thức và năng lực của mỗi lớp. Kết quả thu được như sau: Giỏi Khá TB Yếu - Kém Lớp Sĩ số SL % SL % SL % SL % 9A1 9A2 2. Các biện pháp để giải quyết vấn đề: 2.1. Vai trò và phân loại các dạng bài tập Vật lí, các yêu cầu trong việc giải bài tập Vật lí: 2.1.1. Vai trò của bài tập Vật lí: + Bài tập Vật lí được sử dụng như một phương tiện để nghiên cứu cung cấp kiến thức mới cho học sinh (Nghiên cứu định luật Acsimet). Ví dụ: Chúng ta thả một thanh gỗ và một thanh sắt xuống nước, thanh nào sẽ nổi lên? Thanh nào chìm xuống? Tại sao? Cũng là thanh sắt, nhưng khi dát mỏng làm thành con thuyền thì con thuyền sắt lại nổi – Tại sao? + Bài tập Vật lí là phương tiện rèn luyện cho học sinh khả năng vận dụng kiến thức và liên hệ với thực tế đời sống. Ví dụ: Khi học về định luật Ôm cho đoạn mạch có các điện trở mắc song song, có thể ra cho học sinh bài tập: Giải thích vì sao tiết diện cầu chì mắc ở công tơ điện phải to hơn cầu chì mắc với mỗi dụng cụ điện trong nhà? + Bài tập Vật lí giúp học sinh rèn tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh (phải phân tích các giữ kiện của đề bài, xây dựng cái mới, liên hệ với kiến thức đã học, tính toán, có lúc phải tự làm những thí nghiệm). Ví dụ: Học về sự truyền điện tích, chất dẫn điện và chất cách điện. + Bài tập Vật lí có vai trò ôn tập, củng cố kiến thức đã học 1 cách sâu sắc. 4
5. Ví dụ: Học về định luật Jun – Len – Xơ. + Giải bài tập rèn luyện cho học sinh tinh thần sáng tạo, tính tự lập, tính cẩn thận trong khi làm bài. + Qua việc giải bài tập của học sinh, giáo viên kiểm tra đánh giá được kết quả học tập của học sinh để từ đó có phương pháp giáo dục và hướng dẫn học sinh. 2.1.2. Phân loại bài tập Vật lí: 2.1.2.1. Bài tập định tính: Có tác dụng rèn luyện tư duy logíc cho học sinh và tập cho học sinh biết phân tích bản chất vật lí của hiện tượng. Là loại bài khi giải không cần tính toán cụ thể hay chỉ cần tính nhẩm đơn giản. Muốn giải bài tập này học sinh cần vận dụng kiến thức nhằm phát hiện bản chất vật lí được nêu bật lên, vận dụng kiến thức kĩ năng đã biết đi tới kết luận cuối cùng, những chi tiết không bản chất được lược bớt. Ví dụ1: Làm thí nghiệm như hình vẽ: Giả sử U không đổi, biết Ampe kế chỉ 0,6A đối với dây dẫn R1, chỉ 1,2A đối với R2. Hỏi điện trở nào lớn hơn? V V R1 R2 A A Ví dụ 2: Khi đi xe đạp xuống dốc tuy không cần đạp xe nhưng càng xuống càng chạy nhanh hơn. Em hãy giải thích hiện tượng đó về mặt năng lượng? Giải: Đây là hiện tượng có liên quan đến sự bảo toàn cơ năng. KHi xe đạp xuống dốc, thế năng giảm (vì độ cao giảm) nên động năng tăng. Vì vậy vận tốc xe tăng. Ví dụ 3: Hai bình giống nhau, trong đó có một bình đựng nước. Người ta 5
6. treo vào trong hai bình hai quả cầu sắt giống nhau. Cả hai quả cầu ở cùng một độ cao so với đáy bình. Hỏi thế năng của hai quả cầu ở cùng một độ cao so với đáy bình có như nhau không? Giải: Thế năng của quả cầu so với đáy bình được đo bằng công sinh ra để nâng cầu từ đáy bình tới vị trí đã cho. Công nâng quả cầu từ đáy bình tới độ cao h trong bình chứa không khí là A1 = P . h (P là trọng lượng quả cầu). Công nâng quả cầu từ đáy bình tới cùng độ cao trong bình chứa nước là: A2 = (P – FA) . h (FA là lực đẩy Acsimet). So sánh A1 và A2 ta thấy A1 > A2. Vậy thế năng của quả cầu trong bình nhỏ hơn. Ví dụ 4: a/ Hãy giải thích tại sao khi nâng vật nặng lên cao hoặc xuống thấp (trường hợp dắt xe lên các bậc cao, đưa các kiện hàng nặng lên xe tải) ta thường dùng mặt phẳng nghiêng? b/ Giải thích câu thành ngữ: “Dao sắc không bằng chắc kê”. c/ Tại sao ở đầu nối các thanh ray phải có khoảng cách nhỏ? Tại sao tôn lợp nhà phải có hình lượn sóng? Bài tập định tính thường dùng để minh hoạ những ứng dụng thực tế hay gặp trong sinh hoạt hàng ngày nên phải ngắn gọn. Thực chất loại bài tập này là những câu hỏi. 2.1.2.2. Bài tập định lượng: Là loại bài tập có số liệu cụ thể, muốn giải được phải thực hiện hàng loạt các phép tính. Loại bài tập này giúp học sinh hiểu được đầy đủ và sâu sắc hơn ý nghĩa Vật lí, rèn kluyện kỹ năng tính toán, vẽ hình, tiến tới giải các bài tổng hợp có nhiều nội dung phức tạp hơn. Khi giải bài tập, học sinh phải phân loại được bài tập, đưa ra được phương pháp giải tổng quát và tính toán để tìm ra được kết quả cụ thể. • Ví dụ các bài tập phần nhiệt được phân chia thành 3 dạng như sau: 6