Đề tài Hướng dẫn học sinh khai thác, mở rộng, phát huy sáng tạo bài tập áp dụng định luật ôm trong sách giáo khoa vật lý lớp 9

HƯỚNG DẪN HỌC SINH KHAI THÁC, MỞ RỘNG, PHÁT HUY SÁNG TẠO BÀI TẬP ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT ÔM TRONG SÁCH GIÁO KHOA VẬT LÝ LỚP 9 A/ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: I-Lý do khách quan: C hương trình Vật Lý bậc THCS Được phân loại theo hai vòng, tại lớp 6, 7 các em đã được học qua " Vòng 1" bao gồm các kiến thức Cơ, Nhiệt, Điện, Quang nhưng ở mức độ thấp. Tại chương trình học lớp 8,9 các em học sinh đã được bồi dưỡng lại các kiến thức trên nhưng ở mức độ cao hơn, được tiếp cận với một lượng kiến thức khá nhiều. Các em có thể tiếp thu tốt trên cơ sở đã có những tích luỹ kiến thức nhất định về Vật lý học. Trong chương trình lớp 9 bộ môn Vật Lý được học 2 tiết/tuần, mục đích trang bị cho học sinh hệ thống lại kiến thức Vật Lý căn bản về Điện, Quang góp phần quan trọng trong việc nâng cao chất lượng đào tạo, chuẩn bị cho học sinh tiếp thu được chương trình THPT để sau này tham gia các hoạt động sản xuất của xã hội. Để đạt được mục đích trên hệ thống bài tập giữ vị trí quan trọng trong việc dạy và học ở trường THCS, thông qua việc giải bài tập học sinh được củng cố hoàn thiện kiến thức Vật lý đồng thời rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức đó vào sản xuất. Thực hiện tốt việc giải bài tập là phương tiện quan trọng trong việc phát triển tư duy của học sinh thu hút sự chú ý lôi cuốn học sinh vào mọi quá trình tiếp thu bài giảng. II- Lý do chủ quan: Tuy nhiên nếu mỗi khi học xong một bài học, giáo viên chỉ cho thêm vài bài tập trong trương trình và học sinh chỉ biết giải các bài tập đó là xong thì các em dễ dấn đến thụ động, khó tìm được mối liên hệ giữa các kiến thức Đã học cho nên khi gặp một bài tập mới các em không biết bắt đầu từ đâu, kiến thức cần sử dụng là gì, vấn đề nào cần làm trước, làm sau...bởi các em không biết rằng một bài toán dù khó đến mấy cũng bắt đầu từ một bài toán dễ, từ những dữ kiện đơn giản nhất Nếu học sinh có thói quen tìm tòi, khai thác, mở rộng các bài toán đã học giúp các em có cơ sở khoa học khi phân tích, phán đoán, tìm lời giải các bài toán khác một cách năng động hơn, sáng tạo hơn. Từ chỗ giải được bài toán nhanh, gọn và chính xác các em vươn tới bài tập giải quyết mối liên hệ giữa các hiện tương vật lý khác nhau. Nếu làm tốt điều này người thầy đã giúp các em học sinh tự tin hơn vào khả năng của mình và thêm phần hứng thú học tập. Là một giáo viên trực tiếp đứng lớp giảng dạy bộ môn Vật Lý THCS Nên tôi luôn suy nghĩ là phải làm thế nào để có kết quả cao trong giờ giảng dạy nói chung và phụ đạo học sinh yếu kém, bồi dưỡng học sinh khá nói riêng bởi vậy tôi luôn tự mình tìm hiểu các anh chị đồng nghiệp, các thầy cô có tuổi đời đáng kính như Thầy Nguyễn Việt Cả, Cô Phạm Thị Bích Ngọc, Cô Trần Thị Hương… cũng như tìm tòi các tài liệu tham khảo và rút ra kinh nghiệm cho bản thân. Để tiến hành giảng dạy cũng như bồi dưỡng các bài toán phải được sắp xếp thành từng phần, từng tập, từng loại cơ bản từ dễ đến khó, từ một dạng đến mối liên hệ các dạng sao cho phù hợp với từng đối tượng học sinh. Với mỗi loại cố gắng tìm tòi phương pháp giải tối ưu nhất. Thực trạng các em đã được cung cấp một số kiến thức nhưng chưa được ôn luyện phát triển nên hoàn toàn mơ hồ trong việc biển đổi, suy luận, chứng minh. Trong quá trình giải bài tập các em thiếu tự tin, biến đổi lập luận thiếu chính xác, ngộ nhận. Từ đó lơ là chểnh mảng trong học tập, thậm chí có em cúp học. Điều này không chỉ thể hiện qua giờ học trên lớp mà còn thể hiện rất rõ qua các bài kiểm tra. Điểm 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Bài KT đầu năm 0 0 3 5 15 25 18 37 33 5 0 Lý do gì mà các em làm bài chưa tốt tôi rất lo lắng và cố gắng hơn trong giờ lên lớp. Bằng cách soạn giáo án thật chi tiết ở nhà với yêu cầu học sinh nắm bài tại lớp, biết áp dụng vào giải bài tập. Sau mỗi bài tập cố gắng khai thác triệt để kết qủa hướng tới các bài tập tương tự, các dạng có liên quan và điều đặc biệt là cho các em sáng tao bài toán mới. Hệ thống hoá kiến thức sau mỗi giờ lên lớp để củng cố niềm tin và kích thích hứng thú cho các em học toán. Tiến hành kiểm tra phân loại học sinh kịp thời phụ đạo cho học sinh yếu kém và bồi dưỡng cho học sinh khá giỏi. Đặc biệt là phải trang bị cho học sinh một số phương pháp, kỹ năng giải toán cơ bản. B/ ĐỐI TƯỢNG, CƠ SỞ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. I. Đối Tượng Nghiên Cứu: -Đối tượng học sinh các lớp 9A, 9B, 9C, 9D Trường THCS Chu Văn An – Chư Sê II. Cơ Sở Nghiên Cứu: Các loại sách. -Sách giáo khoa Vật Lý lớp 9 -Sách giáo viên vật lý 9 -Sách bài tập Vật Lý lớp 9 và sách bài tập nâng cao. -Sách tài liệu bồi dưỡng thường xuyên và Cơ Sở Vật Lý... III.Phương Pháp Nghiên Cứu: -Vận dụng các kiến thức đã học ở trường Cao đẳng sư phạm, kiến thức đã học trong sách giáo khoa 9, kiến thức trong tài liệu nghiên cứu. -Dự giờ đồng nghiệp. C/ NỘI DUNG VÀ VIỆC LÀM CỤ THỂ : I/ Nội Dung,: 1. Đầu năm học, Giáo viên cho học sinh kiểm tra chất lượng đầu năm (có lý thuyết và bài tập ) phân loại học sinh giỏi khá, trung bình, yếu kém để có cơ sở luyện tập và bồi dưỡng các em trong giờ luyện tập. 2. Trong những giờ truyền đạt kiến thức mới, giờ thực hành, giờ ôn tập, giờ luyện tập giáo viên soạn bài chu đáo xác định kiến thức trọng tâm học sinh cần nắm vững trong bài này, xác định phương pháp truyền thụ cho học sinh hiểu, hệ thống câu hỏi gợi mở phát huy được tư duy tích cực cả ba đối tượng giỏi, kha, trung bình, yếu. 3. Trước khi vào tiết học mới giáo viên dành từ 3 – 6 phút để kiểm tra bài cũ dưới dạng kiểm tra miệng hoặc viết hoặc hỏi học sinh trong tiết dạy khi cần thiết và phù hợp đấy là việc làm rất cần thiết để giáo viên họ muốn biết Được sự chuẩn bị kiến thức của học sinh, những học sinh lười học giáo viên bộ môn kịp thời báo tin cho giáo viên chủ nhiệm biết để có biện pháp kịp thời. 4 Chọn những bài tập ở nhà trong giờ trước cho học sinh hệ thống bài tập Vật lý phải được lựa chọn sao cho phù hợp với thời gian và đối tượng học sinh số lượng bài tập không được nhiều quá làm mệt mỏi học sinh, làm hết hứng thú trong học tập nhưng cũng không nên quá ít. Hệ thống bài tập phải vừa sức đối với học sinh. Bài tập riêng cho đối tượng giỏi khá trung bình yếu. Bài tập không nên dễ quá làm học sinh coi thường, không nên khó quá làm học sinh dễ nản. - Hệ thống bài tập lựa chọn theo nguyên tắc từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp sau đó là bài tập tổng hợp. - Nội dung bài tập phải phản ảnh chương trình đã học nhằm củng cố đào sâu vận dụng kiến thức. -Bài tập cho về nhà giáo viên hướng dẫn cách giải 1 số bài đặc trưng để học sinh hứng thú về định hướng giải tốt hơn trong quá trình chuẩn bị. 5-Giờ luyện tập giáo viên chọn lại 1 số bài tập trọng tâm theo từng dạng bài từ đơn giản đến phức tạp chọn như thế nào cho phú hợp 45 phút trong giờ luyện tập. -Để giải bài toán Vật Lý tuỳ theo dạng bài tập để có nhiều phương pháp để giải. -Để giờ luyện tập thực sự giúp học sinh đào sâu kiến thức vận dụng kiến thức phát triển tư duy đạt kết quả cao giáo viên nên sử dụng các câu hỏi đáp phù hợp 3 đối tượng học sinh để huy động học sinh nào cũng phải làm việc tìm kết quả đúng. Nên tránh tình trạng giáo viên tự giải bài tập cho học sinh chép hoặc chỉ môt hoặc vài học sinh làm bài tập còn cả lớp thụ động quan sát kết quả. Sau đây tôi đưa ra một số ví dụ khai thác kết quả một số bài tập ở sách giáo khoa vật lý 9 Đây cũng là bước tổng kết kinh nghiệm của bản thân trong những năm qua. Tất nhiên với bản thân trình độ, năng lực có hạn cho nên không thể tránh khỏi sự thiếu sót trong suy nghĩ , vụng về cách viết. Rất mong được sự góp ý của quý thầy, quý cô để bản thân ngày một hoàn thiện và công tác giáo dục của chúng ta ngày một tốt hơn. II.Việc Làm Cụ Thể: 1/ Kiến thức: a) Định luật ôm: cường độ dòng điện chạy qua dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế đặt vào hai đầu dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của dây. Biểu thức: với U:là Hiệu điện thế, đơn vị là V R: là điện trở đơn vị là I : là cường độ dòng điện, đơn vị là A b) Công thức điện trở: Điện trở của một dây dẫn, tỉ lệ thuận với chiều dài, tỉ lệ nghịch với tiết diện và phụ thuộc vào bản chất của dây dẫn. Biểu thức: với :là Điện trở suất, đơn vị là m l: là chiều dài đơn vị làm s : là tiết diện dây dẫn, đơn vị là m2 c) Đoạn mạch nối tiếp: + Cường độ dòng điện có giá trị như nhau tại mọi điểm. I = I1 = I2 + Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch bằng tổng hiệu điện thế trên mỗi điện trở U = U1 + U2 => Nếu đoạn mạch có 2 điện trở mắc nối tiếp thì + Điện trở tương đương R = R1 + R2. Nếu có n điện trở mắc nối tiếp thì R = R1 + R2 +…+ Rn d) Đoạn mạch song song: + Cường độ dòng điện mạch chính bằng tổng các cường độ dòng điện qua mạch rẽ I = I1 + I2 + Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch bằng hiệu điện thế hai đầu mỗi mạch rẽ U = U1 = U2 => Nếu đoạn mạch có 2 điện trở mắc song song thì + Điện trở tương đương . Nếu có n điện trở mắc song song thì 2/ Bài Tập Củng Cố Định Luật Om Bài tập 1: Người ta đặt vào hai đầu điện trở R1 = 10 một hiệu điện thế U = 12V a) Tính cường độ dòng điện I1 chạy qua R1 b) Giữ nguyên U = 12V và thay R1 bằng điện trở R2. khi đó cường độ dòng điện qua R2 là I2 = . Tìm giá trị R2 Giải: R1 = 10 U = 12V a) Cường độ dòng điện qua R1 là: Ap dụng biểu thức định luật ôm: => I1 = = 1,2A b) Theo câu a I2 = = 0,6 A => R2 = = = 20 a) I1 = ? b) I2 = . => R2 =? * Theo câu 1, giáo viên ra đề kết hợp định luật ôm và công thức tính điện trở. Bài tập 2: Người ta đặt vào hai đầu điện trở R1 = 10 một hiệu điện thế U = 12V a) Tính cường độ dòng điện I1 chạy qua R1 b) Giữ nguyên U = 12V và thay R1 bằng điện trở R2. khi đó cường độ dòng điện qua R2 là I2 = . Tìm giá trị R2 c) Biết R2 có tiết diện 0,2 mm2 và được làm bằng chất có điện trở suất là = 0,4.10-6 m tìm chiều dài của điện trở R2 => học sinh sẽ vận dụng kiến thức ở bài tập 1, kết hợp với công thức tính điện trở để tìm ra chiều dài dây dẫn: => = = 10 m 3/Ap Dụng Định Luật Om Cho Bài Tập Mắc Nối Tiếp, Song Song, Hỗn Hợp Bài tập 3: cho đoạn mạch như hình vẽ: Biết R1 = R2 = R3 = R. tìm điện trở tương đương Nếu gắn vào hai điểm AB một hiệu điện thế U = 12 V, tìm hiệu điện thế giữa 2 đầu mỗi điện trở Giải: Ap dụng công thức tính điện trở R đối với đoạn mạch mắc nối tiếp. Rtđ = R1 + R2 + R3 => Rtđ = 3R () Thông thường khi gặp dạng bài tập như trên, học sinh thường áp dụng công thức định luật ôm để tìm I theo R rồi từ đó tính các giá trị U1, U2, U3 Chẳng hạn: = = => U1 = I. R1 = .R = 4V U2 = I. R2 = .R = 4V U3 = I. R3 = .R = 4V Trong trường hợp trên, giáo viên dẫn dắt cho các em áp dụng công thức liên hệ giữa U và R trong đoạn mạch mắc nối tiếp Ta có: =1 => U1 = U2 ; =1 => U2 = U3 ; => U1 = U2= U3 (*) mặt khác trong đoạn mạch mắc nối tiếp thì U =U1 + U2+ U3 (**) từ (*) và (**) nên U1 = U2= U3 == = 4V Bài tập 4: cho đoạn mạch như hình vẽ: R6 R5 R4 Biết R4 = R5 = R6 = r . biết cường độ dòng điện qua mạch chính bằng I = 3A Tìm điện trở tương và cường độ dòng điện qua mỗi điện trở B C Giải: Điện trở tương đương của đoạn mạch Ap dụng công thức tính điện trở tương đương cho đoạn mạch mắc song song => => => Rtđ = Cường độ dòng điện qua mỗi điện trở Ap dụng công thức : Ta có; = 1 ; =1 nên: I4 = I5 = I6(*) Mặt khác: I = I4 + I5 + I6 (**) ( cường độ qua mạch song song) Từ (*)(**) => I4 = I5 = I6 = = 1 A @ Kết hợp bài toán 3 và bài toán 4 ta sẽ có nhiều dạng bài tập mắc hỗn hợp. Bài tập 5 Cho đoạn mạch như hình vẽ: R6 R5 R4 A B C Biết R1 = R2 = R3 = R R4 = R5 = R6 = r Tìm điện trở tương đương của đoạn mạch. Giải: Học sinh sẽ dễ dàng nhận ra được đoạn mạch trên gồm RAB nối tiếp với RBC Từ bài tập 3 => RAB = 3R Từ bài tập 4 => RBC = R6 R5 R4 Nên: Rtđ = RAB + RBC = 3R + = Bài tập 6 Cho đoạn mạch như hình vẽ: Biết R1 = R2 = R3 = R A B R4 = R5 = R6 = r Tìm điện trở tương đương của đoạn mạch. Giải: Học sinh sẽ nhận ra được đoạn mạch trên gồm (R1 nt R2 nt R3) // R4 // R5 // R6 Như vậy có thể áp dụng kết quả bài tập 3, bài tập 4 ở trên để giải bài tập. Đặt RAB gồm R1 nt R2 nt R3 => RAB = 3R Đặt RBC gồm R4 // R5 // R6 => RBC = Vậy điện trở tương đương của đoạn mạch => RTĐ = => RTĐ = Bài tập 6 Bài toán chia dòng điện cho mạch hỗn hợp * Cũng là dạng bài tâp hỗn hợp tuy nhiên nếu có hiệu điện thế ở hai đầu mạch thì sẽ dẫn đến trường hợp so sánh độ sáng của đèn mà các em sẽ học ở phần công suất điện. Đề bài: Hai bóng đèn sáng bình thường có điện trở là R1 = 4; R2 = 3. Dòng điện qua đèn 1 và đèn 2 có cường độ định mức lần lượt là I1 = 1,5 A và I2 = 2A hai đèn này được mắc nối tiếp nhau và được mắc vào hiệu điện thế U = 12V. a) Vì sao đoạn mạch trên không sử dụng được? b) để sử dụng, người ta mắc thêm 1 điện trở Rx vào mạch. Hỏi mắc Rx như thế nào?và tìm giá trị của Rx @ Giáo viên cần phân tích, định hướng cho các em thấy rằng phải so sáng cường độ dòng điện thực tế qua đèn khi mắc vào mạch so với cường độ dòng định mức. Từ đó phát hiện ra vấn đề cần giải quyết. Lưu ý: đối với đoạn mạch mắc nối tiếp thì Rtđ > Rthành phần đối với đoạn mạch mắc song song thì Rtđ < Rthành phần Rx Đ2 Đ1 Giải: a)Điện trở tương đương của đoạn mạch là Ap dụng công thức : Rtđ = R1 + R2 = 4 + 3 = 7 Cường độ dòng điện qua mạch và qua mối đèn: I1 = I2 = I = = 1,72 A Như vậy: Iđm1 < I < Iđm2 Vậy đèn 1 sáng quá mức bình thường ( dễ cháy), đèn 2 sáng yếu hơn mức bình thường. b) để sử dụng được cần chia dòng qua R1. vậy phải mắc Rx song song với R1 ta có đoạn mạch ( hình vẽ) (R1//Rx)nt R2 để R2 sáng thì I2 = 2A nên cường độ dòng điện qua mạch chính bằng 2A áp dụng định luật ôm, ta có điện trở tương đương của mạch lúc này là : vì R’tđ bao gồm RAB nt R2 nên : R’tđ = RAB + R2 => RAB = R’tđ – R2 = 6 – 3 = 3 mà = => Rx = 12. D. KẾT QUẢ THỰC HIỆN Qua quá trình giảng dạy, đúng nội dung đúng phương pháp, học sinh nắm chắc kiến thức cơ bản, có khả năng vận dụng tốt trong quá trình giải toán, biết khai thác triệt để kết quả các bài toán SGK. Không những các em giải bài toán nhanh, đúng hướng, chính xác mà nhiều em còn sáng tạo đưa ra lời giải ngắn gọn, hợp lý và trình bày rất rõ ràng . Đặc biệt các em học sinh trung bình ,học sinh yếu cũng vươn lên tìm tòi học hỏi. Cụ thể qua kết quả các bài kiểm tra : Điểm 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Bài K/t học kì I 2 3 5 5 27 42 38 16 3 0 0 E. BÀI HỌC KINH NGHIỆM: Qua thời gian ngắn thực hiện chương trình thay sách đổi mới phương pháp giảng dạy, với nhiều khó khăn từ nhiều phía, khách quan cũng như chủ quan, bản thân tôi đã rút ra những bài học kinh nghiệm như sau : 1.Giáo viên phải nắm vững tư tưởng chỉ đạo trong việc truyền đạt nội dung chương trình vật lí 9 : nặng về định lượng,dựa vào mặt hiểu biết và kinh nghiệm có sẵn của học sinh. 2. Vấn đề quan trọng là dẫn dắt học sinh tìm đến con đường chiếm lĩnh kiến thức và nắm vững chúng một cách chắc chắn , vì thế giáo viên nên hướng dẫn ôn luyện sau mỗi tiết học 3. Việc dùng các đồ dùng, thiết bị dạy học là cơ sở vững chắc nhất để học sinh tự tìm tòi phát hiện ra kiến thức mới, cho nên giáo viên không nên xem nhẹ những thí nghiệm đơn giản, mà phải thực hiện đầy đủ, thành thạo, hướng dẫn tỉ mỉ cho học sinh. 4. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động học tập của học sinh là một quá trình lâu dài không thể ngày một, ngày hai mà giáo viện từ bỏ ngay được kiểu dạy truyền thụ kiến thức đã quen dạy từ lâu. Vì vậy cần phải có sự chỉ đạo chuyên môn, tạo điều kiện theo dõi đánh giá, để giáo viên nhanh chóng cập nhật thực hiện được những yêu cầu trên. Trên đây là một vài suy nghĩ cũng như việc làm của tôi đã tiến hành trong quá trình giảng dạy môn Vật lý 9. Tôi thiết nghĩ đây là việc làm rất cần thiết và cũng là những bước đi vững chắc trong quá trình “dạy học vật lí THCS” Bản tôi tự nhận thấy phải cố gắng thật nhiều trong phương pháp giảng dạy. Nhất thiết phải thường xuyên bồi dưỡng chuyên môn nghiệp vụ bằng cách tích lũy nhiều kiến thức, nhiều phương pháp giải bài tập vật lí tốt nhất Riêng về học sinh tuyệt đối ngăn chặn các sai lầm thường mắc phải bằng cách thường xuyên kiểm tra uốn nắn. Cách tốt nhất là các em phải độc lập suy nghĩ, không có ý thức dựa dẫm. Rất mong được góp ý của quý thầy quý cô Chư sê, ngày 29 tháng 12 năm 2009 Người viết Dương Thành Vinh TI LIỆU THAM KHẢO 1. Vũ Quang – Đoàn Duy Hinh – Nguyễn Văn Hịa – Ngơ Mai Thanh – Nguyễn Đức Thâm, Sách giáo khoa Vật lí 9, Nhà xuất bản Giáo dục, 2005 2. Vũ Quang – Đoàn Duy Hinh – Nguyễn Văn Hịa – Ngơ Mai Thanh – Nguyễn Đức Thâm, Sách giáo viên Vật lí 9, Nhà xuất bản Giáo dục, 2005 3. Phan Hoàng Văn, 500 bài tập Vật lí THCS, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2007 4. Nguyễn Thanh Hải – Lê Thị Thu Hà, Ôn tập và kiểm tra Vật lí 9, Nh xuất bản Hải phịng, 2005 4. Nguyễn Thanh Hải , Phương pháp giải Bài tập Vật lí 9, Nh xuất bản Hải phịng, 2005 6. Đặng Đức Trọng – Nguyễn Đức Tấn – Vũ Minh Nghĩa, Bồi dưỡng năng lực tự học Vật lí 9, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2008 7. Mai Lễ – Nguyễn Xuân Khoái, Đổi mới phương pháp dạy và giải bài tập Vật lí trung học cơ sở - 400 bài tập Vật lí 9, Nhà xuất bản giáo dục, 2007. 8. Trần Văn Dũng, Ôn tập Vật lí 9, Nhà xuất bản trẻ, 1999 9. Nguyễn Cảnh Hịe – L Thanh Hoạch, Vật lí nâng cao THCS, nhà xuất bản giáo dục, 2008