SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG THPT TÊN ĐỀ TÀI: BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH GIÁO VIÊN: TỔ: LÝ – CN NĂM HỌC 201 – 201 SỞ GD&ĐT ĐỒNG THÁP TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐỀ TÀI “BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH” LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Từ vấn đề thực tế, đút kết kinh nghiệm cho thân q trình dạy học tơi nhận thấy rằng: Trong q trình học tập mơn vật lý học sinh trường phổ thơng, chưa thật phát huy hết tính tư sáng tạo học nói riêng, chương trình học nói chung Để giúp học sinh tư sáng tạo hơn, hiểu sâu nội dung học chương trình Thì có nhiều cách để giải tơi xin trình bày giải pháp “BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH” nhằm góp phần nâng cao sáng tạo học tập học sinh Đó lí mà tơi chọn đề tài NỘI DUNG: 2.1 Cơ sở lý luận vấn đề Các em cần rèn luyện để có thói quen nhìn nhận kiện, vấn đề góc độ mới, biết đặt nhiều giả thuyết, đề xuất giải pháp khác giải tình Bằng tập nhận thức tính toán phù hợp với trình độ em, xếp có hệ thống với độ khó tăng dần, người thầy tạo hội cho em bước đạt thành công trình học tập nghiên cứu khoa học, tự xây dựng cho niềm tin sáng tạo tiềm vốn có người luyện tập hợp lý phát triển tiềm 2.2 Thực trạng Trong q trình học tập.học sinh phải lĩnh hội kiện, kết luận (khái niệm) có lơgic xếp nội dung kiến thức vấn đè đặc trưng cho mối liên hệ kiến thức kiến thức học trước Điều phần đơng học sinh chưa làm Để có tính hiệu học tập vật lý đòi hỏi học sinh phải:tự giác, tự rèn luyện thông qua ôn tập, luyện tập, thực hành để đào sâu hệ thống hóa kiến thức phần học sinh có khả 2.3 Nguyên nhân dẫn đến thực trạng Nguyên nhân khách quan: Hầu hết học sinh thuộc địa bàn vùng sâu, vùng xa Không đủ điều kiện học tập cấp học trước mặc khác không tiếp cận mới, củng cập nhật cách thường xuyên nên ảnh hưởng nhiều đến khả tư học sinh Nguyên nhân chủ quan: việc học chưa học sinh quan tâm nhiều, mặc khác mang tính đối phó “thi học đấy” nên thụ động việc nghiên cứu khoa học 2.4 Biện pháp cần khắc phục vấn đề hiệu đạt Để khắc phục vấn đề nêu trình dạy học vật lý ta đưa vào tập kích thích sáng tạo học sinh tập điển hình sau: - Dấu hiệu 1: Bài tập có nhiều cách giải Trong phần học lớp 10, tập mà giải chúng áp dụng phương pháp: động lực học định luật bảo toàn Hay phần động học, tập giải phương trình động học hay giải đồ thị… Trong phần dao động 12, tập giải phương trình dao động điều hòa hay phương pháp vectơ quay Bài tập 1: Một vật rơi tự từ độ cao 45 m Tính vận tốc vật chạm đất.Lấy g=10 m/s2 Giải: Cách 1: Dùng công thức rơi tự do: v  gh  900  30 m s Cách 2: Dùng định luật bảo toàn năng: - Cơ vật độ cao 45 m: W1  mgh - Cơ vật mặt đất: W2  mv - Áp dụng định luật bảo toàn năng: W1  W2 � v  gh  30 m s Chú ý giải tập phần học 10, cần ý điều kiện để áp dụng định luật bảo tồn Trong tập này, vật rơi tự (xem bỏ qua lực cản mơi trường) nên áp dụng định luật bảo toàn - Dấu hiệu 2: Bài tập có hình thức tương tự nội dung biến đổi Đây tập có nhiều câu hỏi; câu hỏi thứ tập luyện tập, câu hỏi có hình thức tương tự, áp dụng phương pháp giải dẫn đến bế tắc, nội dung câu hỏi có thay đổi chất Bài tập 2: Một vật chuyển động lên dốc hình vẽ Vận tốc vật bắt đầu trượt mặt phẳng nghiêng v0 Biết hệ số ma sát trượt vật mặt phẳng nghiêng vật với mặt phẳng ngang 0,1 ; góc nghiêng mặt phẳng nghiêng 300, chiều cao mặt phẳng nghiêng H=1 m;g=10m/s2 Hãy tính quãng đường mà vật lên mặt phẳng nghiêng trường hợp đây: a V0=1 m/s b V0=2 m/s H c V0=6 m/s Giải: Đây toán động lực học đơn giản! Áp dụng phương pháp động lực học, ta có gia tốc vật sau: a   g (sin   t cos ) =-5,8 m/s2 Sau áp dụng công thức: v  v02  2as , điều kiện v=0 �s v02 2a Nếu áp dụng cách giải câu c/, nảy sinh vấn đề sau Quãng đường vật lớn chiều dài mặt phẳng nghiêng Vậy giữ nguyên đáp số dấn đến sai lệch Ở trường hợp này, chuyển động vật chia thành hai giai đoạn: + Giai đoạn 1: Chuyển động lên hết mặt phẳng nghiêng, quãng đường s1  H  2m sin  + Giai đoạn 2: Chuyển động mặt phẳng ngang Vậy ta phải tính gia tốc vật mặt phẳng ngang Gia tốc là: a'   f mst  t N    t g =-3 m/s2 m m Và phải tính vận tốc vật bắt đầu vào mặt phẳng ngang v12  v02  2as1 � v1  2as1  v02 =3,6 m/s Vậy quãng đường s2 vật mặt phẳng nghiêng: v22  v12  2a ' s2 (v2=0) � s2  v12 =2,16m 2a ' Vậy quãng đường vật tổng cộng là: s=s1+s2=2+2,16=4,16 m Ta thấy là, tập này,nếu giữ algorit cũ có sai lầm, câu c/ có “bước nhảy” tư giải toán! - Dấu hiệu 3: Bài tập thí nghiệm định tính vật lý gồm tập thiết kế phương án thí nghiệm theo mục đích cho trước Bài tập 3: Chỉ dùng cân bình có chia độ, làm xác định viên bi nhơm đặc hay có hốc chứa khí bên trong? Có thể cách xác định hốc nằm tâm bi hay lệch phía bề mặt khơng? Giải: Học sinh biết cân dùng để xác định khối lượng vật, bình chia độ xác định thể tích vật hình cầu (kiến thức Vật lý lớp 6) Vậy từ đó, dễ dàng suy cách xác định bi có chứa hốc khí bên khơng? Dùng cân đo khối lượng m viên bi, bình chia độ đo thể tích V viên bi Sau tính khối lượng riêng viên bi D m V Nếu : D=Dnhơm=2,7 g/cm3 viên bi làm nhơm ngun chất Nếu nhỏ hơn, có chứa hốc khí bên * Cách xác định hốc khí nằm phần nào: Nhúng viên bi vào cốc nước Nếu hốc nói lệch so với tâm viên bi mặt nước (Nếu khối lượng riêng trung bình nhỏ khối lượng riêng nước - trường hợp hốc đủ lớn) chìm xuống đáy cho phần chứa hốc phía bi Dấu hiệu 4: Bài tập thí nghiệm định lượng, gồm đại lượng đo đạc đại lượng vật lý, minh họa lại quy luật vật lý thực nghiệm Bài tập 4a: Làm đo hiệu điện 220(V) mạng điện thành phố có vôn kế với thang chia độ đến 150V? Giải: Ta mắc nối tiếp hai vôn kế Và lấy tổng số hai vôn kế Bài tập 4b:Dùng cuộn để tạo lắc đơn ( vật nặng cuộn chỉ, sợi dây dài đoạn dây chỉ) Sau dùng đồng hồ đo thời gian để xác định chu kỳ T lắc đơn Dựa vào chu kỳ, tính chiều dài sợi dây Rồi dùng dây đo kích thước chiều cao, chiều dài, chiều rộng phòng So sánh với đoạn dây dùng để làm lắc đơn để có chiều dài gần kích thước Cuối tính thể tích phòng: V=a x b x c Dấu hiệu 5: Bài tập cho thừa thiếu kiện Xét ví dụ sau: Bài tập 7: Một vật rơi tự từ độ cao 45m, giây cuối rơi 10 m Tính thời gian vật rơi tới đất.Lấy g=10 m/s2 Đây tập cho thừa kiện Thực tế, cần cho điều kiện độ cao 45 m giải toán Hơn nữa, kiện cho thừa (giây cuối rơi 10 m lại sai: thực tế, với g=10 m/s2 giây cuối cùng, vật phải rơi 25 m) Vậy giải toán này, học sinh cần linh hoạt, loại bỏ giả thiết sai Đây coi phương án gây “nhiễu” ,hướng học sinh vào giả thiết giây cuối rơi 10 m Có thể, số học sinh giải toán sau: Giây cuối rơi 10 m, quãng đường rơi trước giây cuối là: 45-10= 35 m Thời gian rơi hết quãng đường 35 m là: t 2h = (s) g Vậy thời gian rơi hết quãng đường là: +1 (s) Rõ ràng, hoàn toàn cách giải phương pháp giải Nhưng cho kết sai lầm Sai lầm xuất phát từ giả thiết sai! Nếu giải tập này, học sinh thấy sai lầm giả thiết mạnh dạn loại bỏ giả thiết khỏi giải tính “ sáng tạo” tư thể rõ Dấu hiệu 6: Bài tập nghịch lý, nguỵ biện Đây tóan mà đề chứa đựng ngụy biện nên dẫn đến nghịch lý: kết luận rút mâu thuẫn với thực tiễn mâu thuẫn với nguyên tắc, định luật vật lý biết Xét ví dụ sau: Bài tập 6: Ki xảy va chạm ô tô vận tải với ô tô chủ yếu tơ bị hư hỏng Nhưng theo định luật III Newton lực tương tác hai xe va chạm phải nhau, lực phải gây hư hỏng khác Vì lại có tượng trên? Giải: Định luật III Newton nói lực tương tác hai vật, khơng nói lực gây tác dụng giống Dù lực tác dụng xe tải lên ô tô lực tác dụng ô tô lên xe tải Nhưng khối lượng hai vật khác nhau, nên biến dạng hai lực gây hai xe không giống Xe có khối lượng lớn ( xe tải) xe chịu biến dạng Điều tn theo định luật khác, định luật II Newton Chú ý học sinh khơng có tư phê phán, phản biện tập kiểu này, em khó khăn để giải thích Khi tiếp nhận ngụy biện, em dễ bị “cuốn” theo ngụy biện Nhất ngụy biện dựa định luật vật lý Ở tập trên, học sinh khơng bình tĩnh, khơng sáng tạo, khơng giải “nghịch lý” Rõ ràng, khơng có nghịch lý Các định luật Newton hòan tồn Bài tập rèn luyện cho học sinh tư tổng hợp, nghĩa toán, phải xét tất điều kiện nào, định luật chi phối chúng Dấu hiệu 7: Bài toán “ hộp đen” Bài toán hộp đen gắn liền với việc nghiên cứu đối tượng mà cấu trúc bên đối tượng nhận thức (chưa biết), đưa mơ hình cấu trúc đối tượng cho kiện “đầu vào“, “đầu ra“ Bài tập 7: Có ba hộp kín, hộp đựng dụng cụ R, L, C Và hộp có dán nhãn Nhưng tất nhãn bị dán nhầm Với nguồn điện chiều,một điện kế dây dẫn Chỉ cần lần làm thí nghiệm Hãy hộp chứa dụng cụ gì? Giải: Dùng nguồn điện chiều ,các dây dẫn mắc vào hộp mắc nối tiếp với điện kế G Chỉ cần lấy hộp dán nhãn L làm thí nghiệm lần xác hộp đựng dụng cụ Ta biết hộp L chắn khơng thể chứa L (vì dán nhãn bị lầm) nên chứa R, C Khi mắc mạch có trường hợp Trường hợp 1: Kim điện kế bị lệch ( dòng điện có qua dụng cụ đặt hộp đó) Thì hộp phải chứa điện trở R ( khơng thể chứa C tụ điện khơng cho dòng điện chiều qua): hộp dán nhãn L chứa R Khi đó, hộp dán nhãn C chứa L ( hộp khơng thể C, khơng thể R).Hộp lại, dán nhãn L C Trường hợp 2: Kim điện kế khơng bị lệch ( dòng điện khơng qua dụng cụ đặt hộp đó) Vậy hộp dán nhãn L chứa C Khi đó, hộp dán nhán R chứa L ( hộp khơng thể chứa C, khơng thể chứa R) Hộp lại chứa R KẾT LUẬN Việc sử dụng đặn tập sáng tạo vật lý phát triển học sinh lực dự đoán trực giác mà hình thành họ trạng thái tâm lí quan trọng: Kiến thức cần thiết khơng phải để nhớ chúng cách máy móc, hồn lại cho giáo viên bị hỏi, chúng cần thiết để giải thích tượng chưa biết, để hiểu chế chúng, thu nhận kết giải tập sáng tạo sáng tạo  ... VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Từ vấn đề thực tế, đút kết kinh nghiệm cho thân q trình dạy học tơi nhận thấy rằng: Trong q trình học tập mơn vật lý học sinh trường phổ thơng,... Để giúp học sinh tư sáng tạo hơn, hiểu sâu nội dung học chương trình Thì có nhiều cách để giải tơi xin trình bày giải pháp “BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG VIỆC PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH nhằm góp... hội cho em bước đạt thành công trình học tập nghiên cứu khoa học, tự xây dựng cho niềm tin sáng tạo tiềm vốn có người luyện tập hợp lý phát triển tiềm 2.2 Thực trạng Trong q trình học tập.học sinh