Trường THCS Nguyễn Tất Thành - Đăk Nông GV: Vũ Mạnh Hà KINH NGHIỆM: PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY TRONG GIƠ ØBÀI TẬP VẬT LÍ THCS Phát huy tính tích cực , tự giác , chủ động của học sinh trong quá trình học tập nhằm giúp học sinh có thể tự vươn lên nắm kiến thức và có khả năng tự mở rộng hiểu biết của mình. Là đònh hướng đổi mới của phương pháp dạy học hiện nay nói chung và của môn vật lí nói riêng. Yêu cầu đó cần được thể hiện rõ trong giờ bài tập vật lí Phần A: MỞ ĐẦU I/ Lí do chọn đề tài : 1/ Lí do khách quan: Với quan điểm:” Cũng như việc học tập môn vật lí n chung, việc dạy, học toán vật lí ở nhà trường nói riêng không thể chỉ dừng lại ở sư ïtìm cách vận dụng các công thức vật lí để giải cho xong các phương trình và đi đến đáp số. Quan trọng hơn là giải toán vật lí phải giúp học sinh hiểu sâu hơn các hiện tượng vật lí đang xảy ra trong thiên nhiên quanh ta, trong các đối tượng công nghệ của nền văn minh mà ta đang sử dụng , và từ sự hiểu biết sâu sắc đó mà thúc đẩy người học cách giải quyết những vấn đề khác nhau của đời sống và công nghệ sau này.” 2/ Lí do chủ quan: Qua giảng dạy các tiết bài tập vật lí bản thân tự rút ra một số kinh nghiệm và vận dụng thành công trong việc truyền thụ kiến thức cho học sinh trong giải bài tập vật lí. Xin trao đổi một vài ý kiến về “phương pháp giảng dạy trong giờ øbài tập vật lí THCS” II/ Phạm vi áp dụng : Với đặc điểm cấu trúc chương trình vật lí THCS mới được chia làm hai mức độ : - mức độ 1: (cho lớp 6 + 7) các em được tiếp xúc làm quen với các hiện tượng vật lí một cách có hệ thống. Do trình độ tư duy còn thấp , vốn kiến thức toán học còn hạn chế kinh nghiệm hoạt động nhận thức còn thiếu nên bài tập thường là các câu hỏi đònh tính các bài tập đònh lượng thường đơn giản - mức độ 2:( cho lớp 8 + 9) các hiện tượng vật lí được tìm hiểu ở mức độ cao hơn . vốn sống thực tế , vốn kiến thức toán học đã được nâng cao, trình độ tư duy trừu tượng đã phát triển hơn. Do vậy các bài tập mang tính đònh lượng nhiều. Kinh nghiệm được áp dụng ở đối tượng này Phầøn B: NỘI DUNG I/ Thực trạng: Quá trình dạy của bản thân môn vật lí khối 9 và qua các tiết dự giờ vật lí các lớp khối 8 của trường tôi nhận thấy: - Các em thường giải BT một cách mò mẫm không có đònh hướng rõ ràng ,không nắm vững lí thuyết , không hiểu bản chất vật lí - Các em áp dụng công thức máy móc , hoặc không ghi công thức khi tính toán 1 - Chưa biết biến đổi công thức đến tối giản mới thay số II/ Cần rèn luyện gì cho học sinh thông qua giờ BTVL: 1/ Rèn luyện cho học sinh thực hiện tiến trình giải một bài toán vật lí : từ đọc kó đề, tóm tắt bài toán , phân tích mối quan hệ giữa đại lượng cho biết và đại lượng cần tìm ; quan hệ giữa hiện tượng vật lí của bài toán và kiến thức liên quan . Vẽ hình minh họa (nếu có) , đònh hướng phương pháp giải và chọn cách giải cho phù hợp với giả thuyết của bài toán. 2/ Rèn luyện cho học sinh kó năng: “phân tích , tổng hợp, khái quát hóa vấn đề” qua bài tập vật lí, có suy luận chặt chẽ đảm đảm tính chính xác khoa học . 3/ Rèn luyện kó năng biến đổi tổng quát bằng chữ – ước lượng trong thực hiện phép tính; giảm cacù phép tính trung gian 4/ Rèn luyện kó năng thay giá trò bằng số vào biểu thức vật lí và một số lưu ý về đơn vò. 5/ Rèn luyện cho học sinh tác phong khoa học , tính kiên nhẫn nghiêm túc trong giải toán tránh tình trạng “ xem thường bài dễ – sợ bài khó”. III/ Tiến trình giảng dạy giờ bài tập vật lí:  Hoạt động 1: giáo viên hướng dẫn , kiểm tra lí thuyết GV ổn đònh giới thiệu nội dung giờ học; đọc câu hỏi kiểm tra(các kiến thức liên quan đến bài học), gọi học sinh trả lời, nhắc học sinh khác lắng nghe, chuẩn bò nhận xét đánh giá. - Sau khi học sinh trả lời xong, giáo viên cho học sinh khác nhận xét góp ý bổ sung. giáo viên nêu đáp án , cho điểm. - Để tiện vận dụng GV ghi tóm tắt đáp án công thức lên góc bảng. - Câu hỏi phải vừa sức , có mục đích rõ ràng, nội dung ngắn gọn dễ hiểu, sát với kiến thức trong bài tập, tạo hứng thú, tìm tòi cho mọi đối tượng học sinh.  Hoạt động 2: GV tổ chức thực hiện sửa bài tập Tùy theo nội dung của bài tập và khả năng của học sinh GV chọn một trong các phương án sau: 1. GV chọn một bài tập cho một học sinh lên bảng giải bài , cả lớp cùng giải bài , chú ý bài của bạn để góp ý trả lời hoàn thiện bài giải 2. GV chọn một số bài tập gọi học sinh lên bảng làm, cả lớp cùng giải bài đồng thời chú ý để góp ý cho bạn. 3. Với bài tập có tính nâng cao học sinh không giải được cần sự đònh hướng giải cụ thể của giáo viên. Để có thể giải được tốt một bài toán đònh lượng thì phải hướng dẫn các em theo các bước sau: Bước 1: Tìm hiểu đề. a. Đọc kỹ đề bài toán. b. Tìm hiểu ý nghóa vật lý của các từ ngữ trong đề bài và diễn đạt bằng ngôn ngữ vật lý. c. Biểu diễn các đại lượng vật lý bằng các ký hiệu, chữ cái quen dùng trong quy ước sách giáo khoa. d. Vẽ hình nếu cần. e. Xác đònh điều “cho biết” hay đã cho và điều “phải tìm” hay ẩn số của bài tập. Tóm tắt đầu bài. Bước 2: Phân tích hiện tượng vật lý mà đề bài đề cập: 2 căn cứ vào những điều đã cho biết, xác đònh xem hiện tượng đã nêu trong bài thuộc phần nào của kiến thức vật lý, có liên quan đến những khái niệm nào, đònh luật nào, quy tắc nào? a. Đối với những hiện tượng vật lý phức tạp thì phải phân tích ra thành những hiện tượng đơn giản, chỉ bò chi phối bởi một nguyên nhân, một quy tắc hay một đònh luật vật lý xác đònh. b. Tìm hiểu xem hiện tượng vật lý diễn biến qua những giai đoạn nào, mỗi giai đoạn tuân theo những đònh luật nào? Bước 3: Xây dựng lập luận cho việc giải bài tập. a. trình bày có hệ thống, chặt chẽ lập luận lô gíc để tìm ra mối liên hệ giữa những điều cho biết và điều phải tìm. b. Nếu cần phải tính toán đònh lượng, thì lập các công thức có liên quan đến các đại lượng cho biết, đại lượng cần tìm. Thực hiện các phép biến đổi toán học để cuối cùng tìm ra được một công thức toán học, trong đó ẩn số là đại lượng vật lý phải tìm, liên hệ với các đại lượng khác đã cho trong đề bài. c.Đổi các đơn vò đo trong đầu bài thành đơn vò của cùng một hệ đơn vò và thực hiện các phép tính toán. Có thể trình bày lập luận theo hai phương pháp: - phương pháp phân tích. - phương pháp tổng hợp. Theo phương pháp phân tích: thì ta bắt đầu từ điều phải tìm (ẩn số) xác đònh mối liên hệ giữa những điều cho biết và điều phải tìm và cả những điều trung gian chưa biết. Tiếp đó lại tìm mối liên hệ giữa những điều trung gian đã biết khác. Cuối cùng tìm ra được mối liên hệ trực tiếp giữa điều phải tìm và những điều đã cho biết. Theo phương pháp tổng hợp: ta đi từ những điều đã cho biết, xác đònh mối liên hệ giữa những điều đã cho biết với một số điều trung gian không biết, tiếp theo tìm mối liên hệ giữa những điều trung gian và điều phải tìm, cuối cùng xác đònh được mối liên hệ trực tiếp giữa điều đã cho và điều phải tìm. Đối với học sinh THCS thì dùng phương pháp phân tích thì học sinh dễ hiểu hơn, có thể đònh hướng sự tìm tòi của học sinh dễ dàng, có hiệu quả hơn ở học sinh. Bước 4: Bắt tay vào giải bài toán: Dựa vào bước phân tích trên ta đã tìm được mối liên hệ giữa điều đã biết và điều phải tìm (tức là HS đã tìm ra được công thức cho việc giải bài toán đó thông qua các công thức đã học.) Bây giờ chỉ còn sắp xếp lại các công thức đó và thay số. Tìm đại lượng nào trước, dù là đại lượng trung gian hay trực tiếp thì đều phải ghi lời giải. Để ghi được lời giải thì ta phải dựa vào câu hỏi của bài toán hoặc tìm đại lượng trung gian nào. Đại lượng nào bài toán cho chưa rõ ràng thì phải lập luận để sử dụng chúng. Sau đó áp dụng công thức rồi thay số và giải. Khi giải song, đầu bài bắt tìm đại lượng nào thì ta phải ghi đáp số đại lượng đó. Bước 5: Thử lại và biện luận về kết quả thu được. Thử lại để chắc chắn là kết quả thu được đã chính xác. Giáo viên cần hướng dẫn HS dùng các phép tính để kiểm tra kết quả. 3 Những kết quả thu được bằng suy luận hay bằng biến đổi toán học, khi giải một bài tập vật lý không phải lúc nào cũng phù hợp với thực tế có khi chỉ là một hiện tượng đặc biệt (là một trường hợp riêng) Vậy có khi phải biện luận để chọn những kết quả phù hợp hơn với thực tế hoặc để mở rộng phạm vi lời giải đến những trường hợp tổng quát hơn.  Hoạt động 3: GV củng cố kiến thức rút kinh nghiệm sau khi giải xong bài tập giáo viên cùng học sinh kiểm tra bài giải, các đơn vò đo.Rút ra cách giải dạng bài tập này. Phần C: KẾT LUẬN I/ Bài học kinh nghiêm Với học sinh: -Các em có phương pháp giải BTVL, giúp tự tin khi thức hiện. Giờ học sôi nổi , phát huy được tính tích cực , sáng tạo - Từ một bài toán h/s có thể đưa ra những phương án giải khác nhau , có thể tự kiểm tra kết quả tìm được. - Giúp h/s liên hệ giữa môn Vật Lí và các môn khoa học khác , đặc biệt là môn Toán. - Giúp h/s củng cố , nắm vững kiến thức đã học. Hạn chế : Đối với lớp có nhiều học sinh yếu khả năng phân tích, tổng hợp chậm ảnh hưởng đến thời gian tiết học Với giáo viên: - Để có giờ BTVL đạt kết quả cao cần có sự chuẩn bò kó về câu hỏi lí thuyết liên quan, các công thức được sử dụng, các phương án giải có thể có đối với bài toán. - chọn câu hỏi, bài tập nâng cao cần phù hợp đối tượng học sinh mỗi lớp. II/ Đề xuất: Chương trình vật lí lớp 8 không có tiết bài tập ( với lớp 9 cũng rất ít) do vậy GV và HS gặp nhiều khó khăn khi thực hiện. Đề nghò BGH nên chia các tiết tự chọn cho một số môn học (mỗi môn khoảng 8 tiết/học kì) .Giúp GV và HS có thời gian trao đổi các bài tập trong sách bài tập và tìm hiểu các bài nâng cao. VÍ DỤ MINH HỌA VD1: (Bài tập 3.7 SBT vật lí 8). Một người đi xe đạp đi nửa quãng đườg đầu với vận tốc v 1 = 12Km/h, nửa quãng đường còn lại với vận tốc v 2 nào đó. Biết vận tốc trung bình trên cả quãng đường là 8Km/h. Hãy tính vận tốc v 2 . * Đây là bài tập sau khi học xong phần kiến thức về chuyển động cơ học . Bài tập có tính tổng hợp về sử dụng kiến thức và kó năng tìm vận tốc trung bình trong chuyển động. Tóm tắt: v 1 = 12Km/h V tb = 8Km/h v 2 = ? Phương pháp giải: Tìm t 1 =? và t 2 =? (tương ứng thời gian đi hết mỗi nửa quãng đường) ⇒ V tb = ? ⇒ v 2 = ? Biện luận: theo công thức vận tốc V tb = t s để tính được V tb ta phải tìm được quãng đường s, thời gian đi hết quãng đừờng t 4 Ta gọi thời gian đi hết nửa quãng đường đầu ( 2 s ) là t 1 . t 1 = 1 2 v s = 1 2v s Ta gọi thời gian đi hết nửa quãng đường sau ( 2 s ) là t 2 t 2 = 2 2 v s = 2 2v s áp dụng công thức: V tb = t s = 21 22 v s v s s + ⇒ V tb = 21 21 2 vv v.v + ⇒ v 2 = tb tb vv v.v − 1 1 2 thay số: v 2 = 8122 128 −. . = 6(Km/h) Đáp số : v 2 = 6 Km/h Một số điểm lưu ý học sinh:  Các em thường giải các bài toán có đầy đủ số liệu bằng giá trò số , nên rất lúng túng khi bài toán trên không cho cụ thể độ dài đoạn đường. Từ đó các em thường tính V tb = 2 21 vv + ( Đây là trung bình cộng của vận tốc) ⇒ v 2 =2. V tb – v 1 (sai hoàn toàn về bản chất vật lí)  Khi thế số: nên hướng dẫn các em đưa ra công thức biến đổi đêùn tối giản mới thay số tính kết quảnhằm giảm bớt các bước trung gian.  Thử lại kết quả. VD2: Hai bóng đèn có hiệu điện thế đònh mức lần lượt là U 1 = 6V, U 2 = 3V và khi sáng bình thường có điện trở tương ưnùg là R 1 = 5 Ω , R 2 = 3 Ω . Cần mắc hai đèn này với một biến trở vào hiệu điện thế U = 9 V để hai đèn sáng bình thường. a/ Vẽ sơ đồ mạch điện. b/ Tính điện trở của biến trở khi đó. c/ Biến trở này có điện trở lớn nhất là 25 Ω , được quấn bằng dây ni crôm có đòên trở suất là 1,10.10 -6 Ω .m,có tiết diện 0,2mm 2 . Tính chiều dài của dây ni crôm này. * Đây là bài tập vận dụng đònh luật Ôm và công thức tính điện trở của dây dẫn để tính được các đại lượng liên quan đối với đoạn mạch gồm nhiều nhất là ba điện trở mắc nối tiếp song song hoặc hỗn hợp. Tóm tắt: U 1 = 6V; R 1 = 5 Ω U 2 = 3V; R 2 = 3 Ω U = 9 V a/ Vẽ sơ đồ mạch điện b/ R 3 = ? c/ R b = 25 ρ =1,10 . 10 -6 Ω .m S= 0,2mm 2 = 0,2 . 10 -6 m 2 5  = ? Đáp án gọn: R 1 nt[R 2 // R 3 ]. Tìm I 1 =? ⇒ I 3 ⇒ R 3 (bỏ qua điện trở của các dây nối) Tìm  = ? Biện luận: Câu a/ Các đèn và biến trở được mắc với nhau như thế nào? Vì U= U 1 + U 2 mặt khác cường độ dòng điện đònh mức của các đèn: I 1 = 1 1 R U = )A(,21 5 6 = và I 2 = )A( R U 1 3 3 2 2 == ⇒ I 1 > I 2 (không thể mắc nối tiếp) Khi hai đèn sáng bình thường thì hiệu điện thế trên mỗi đèn và cường độ dòng điện qua mỗi đèn phải đúng giá trò đònh mức của chúng .Vậy đèn 2 phải mắc song song với biến trở sao cho dòng điện quoạn mạch này đạt 1,2A (chia dòng) Sơ đồ mạch điện: b/ Tính điện trở của biến trở: Hiệu điện thế ở hai đầu biến trở bằng hiệu điện thế hai đầu đèn 2 và bằng U 2 = 3V Cường độ dòng điện qua biến trở: I 3 = I 1 – I 2 =1,2 – 1 =0,2 (A) Điện trở của biến trở: R 3 = )( ,I U Ω== 15 20 3 3 2 c/ Chiều dài dây biến trở: R= )m(, ., .,.S.R S 5454 10101 102025 6 6 == ρ =⇒ρ − −   Đáp số: 15 Ω 4,545m Qua bài toán GV cần cho học sinh lưu ý khi thế số: • Trước khi thế số phải đổi về đơn vò chuẩn , thay số vào biểu thức không cần ghi đơn vò nhưng đơn vò ở kết quả cần đặt trong ngoặc đơn • Cách thế số và ước lượng: nên viết các giá trò cho dưới dạng hàm số mũ, ước lượng các giá trò đồng dạng về số và chữ đến tối giản mới thực hiện phép tính kết quả. Ở ví dụ trên nên đổi S= 0,2mm 2 = 0,2 . 10 -6 m 2 không nên viết dạng S= 0,2mm 2 = 0, 000 000 2 m 2 tạo phép tính phức tạp thêm. Trên đây là một số kinh nghiệm của tôi về phương pháp giảng dạy giúp học sinh giải bài tập vật lý rất mong sự trao đổi và đóng góp của các đồng chí. Tôi xin chân thành cảm ơn Hết 6 R 2 R 3 R 1 . mối li n hệ giữa những điều cho biết và điều phải tìm và cả những điều trung gian chưa biết. Tiếp đó lại tìm mối li n hệ giữa những điều trung gian đã biết khác. Cuối cùng tìm ra được mối li n hệ. đònh mối li n hệ giữa những điều đã cho biết với một số điều trung gian không biết, tiếp theo tìm mối li n hệ giữa những điều trung gian và điều phải tìm, cuối cùng xác đònh được mối li n hệ trực. chặt chẽ lập luận lô gíc để tìm ra mối li n hệ giữa những điều cho biết và điều phải tìm. b. Nếu cần phải tính toán đònh lượng, thì lập các công thức có li n quan đến các đại lượng cho biết, đại