Đề tài Một số ứng dụng của vật lý vào đời sống trong chương trình THCS

Đề tài: MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA VẬT LÝ VÀO ĐỜI SỐNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH THCS LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Trong những năm gần đây, Việt Nam nói riêng và cả thế giới nói chung đang có những bước chuyển mình tích cực về phương pháp dạy và học ở các trường phổ thông. Bên cạnh việc cung cấp những kiến thức mang tính hàn lâm thì còn coi trọng việc ứng dụng những kiến thức đó vào trong đời sống. Bởi lẽ suy cho cùng thì những kiến thức mà học sinh thu nhận được nếu áp dụng vào những sự vật, hiện tượng xung quanh các em thì sẽ càng sống động và thú vị hơn, kiến thức sẽ càng bổ ích hơn. Qua thực tế giảng dạy cho thấy nếu trong bài dạy áp dụng được những kiến thức để giải quyết những vướng mắc các em chưa giải thích được bằng vốn sống thì tiết học Vật lý - vốn dĩ rất khô khan - sẽ nhẹ nhàng hơn và ngược lại. Trước thực tế đó, tôi chọn đề tài nghiên cứu: “MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA VẬT LÝ VÀO DỜI SỐNG TRONG CHƯƠNG TRÌNH THCS” nhằm tìm ra những biện pháp phù hợp để các em có thể yêu thích bộ môn Vật lý hơn, góp phần hòan thiện việc giáo dục ở bậc THCS. Với kinh nghiệm giảng dạy còn ít ỏi của bản thân và sự giúp đỡ của các đồng nghiệp trong tổ chuyên môn đã tổng kết nên đề tài này, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót. bản thân tôi rất mong nhận được và chân thành cảm ơn những đóng góp quý báu của quý Ban giám khảo và các cấp để đề tài có thể được hoàn thiện hơn. & THỰC TRẠNG TRƯỚC KHI THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI: Thuận lợi: Được sự quan tâm, động viên, giúp đỡ tận tình của Ban giám hiệu nhà trường và đồng nghiệp trong tổ. Bản thân có nhiều năm trực tiếp giảng dạy chương trình Vật lý 6,7,8,9 nên dễ dàng tiếp cận với học sinh để rút ra được những kinh nghiệm về một số ứng dụng của Vật lý vào đời sống. Khó khăn: Nguồn tài liệu tham khảo về đề tài còn hạn chế. Đa số học sinh coi trọng việc học thuộc lòng các kiến thức Vật lý mà chưa áp dụng hoặc ít tìm hiểu các hiện tượng trong thực tế liên quan đến nội dung bài học. Trong khi kiểm tra đánh giá còn nặng nề về kiến thức, ít có các câu hỏi thực tế. Số liệu: Khi thực hiên đề tài áp dụng cho HKI, năm học 2009 - 2010, GV yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi khảo sát “Em có thích học bộ môn Vật lý không?”, sau khi kiểm tra kết quả, thu được bảng số liệu 1 như sau: Bảng số liệu 1 LỚP SỐ HỌC SINH KHẢO SÁT Không thích Bình thường Thích Rất thích 6 142 25 61 40 16 7 135 21 55 37 22 NỘI DUNG ĐỀ TÀI CƠ SỞ LÝ LUẬN: Vật lý là môn khoa học ứng dụng, hầu hết các kiến thức vật lý đều được rút ra từ việc quan sát kết quả thí nghiệm hoặc dùng thí nghiệm để kiểm chứng lại lý thuyết và dùng kiến thức đó để giải thích một số hiện tượng thực tế mà học sinh thường gặp trong đời sống. Chính vì vậy, trong dạy học Vật lý ở các trường THCS, vận dụng kiến thức giữ một vai trò rất quan trọng. Để tìm và đưa ra được những ứng dụng của Vật lý vào đời sống, người giáo viên cần thực hiện được những yêu cầu sau: Giúp học sinh nắm chắc kiến thức Vật lý có liên quan đến hiện tượng. Gợi ý cho học sinh quan sát những hiện tượng thực tế cần áp dụng. Biết cách áp dụng kiến thức phù hợp cho việc giải thích những hiện tượng đó. NỘI DUNG, BIỆN PHÁP THỰC HIỆN CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI: “Một số ứng dụng của Vật lý vào đời sống trong chương trình THCS” VẬT LÝ 6: Một số ứng dụng của Máy cơ đơn giản Mặt phẳng nghiêng: Sau khi học xong bài này, học sinh sẽ nắm được trọng tâm bài là: Lực kéo khi dùng mặt phẳng nghiêng sẽ nhỏ hơn so với trường hợp đưa vật lên bằng cách trực tiếp(kéo theo phương thẳng đứng) Dựa trên kiến thức này, Gv có thể gợi ý cho Hs quan sát các hiện tượng như: *Hình 1: đưa thùng hàng lên sàn xe tải bằng tấm ván đặt nghiêng và yêu cầu học sinh so sánh sau đó đưa ra nhận xét lực đẩy sử dụng trong trường hợp này với trường hợp khiêng trực tiếp thùng hàng lên sàn xe tải. Hình 2: Dắt xe đạp lên bậc thềm cao Hình 1: Đưa hàng lên xe tải *Hình 2: Đa số học sinh ở độ tuổi lớp 6 có sử dụng xe đạp đến trường, gv có thể sử dụng tình huống ở hình 2 để học sinh thấy rõ hơn về lợi ích của mặt phẳng nghiêng: Dắt xe đạp lên bằng tấm ván đặt nghiên sẽ nhẹ nhàng hơn là nâng xe từ dười đất lên bậc thềm cao. Muốn giảm lực kéo vật lên mặt phẳng nghiêng, cần tìm cách giảm độ nghiêng của mặt phẳng nghiêng ( có thể tăng chiều dài hoặc giảm chiều cao của mặt phẳng nghiêng hoặc kết hợp cả hai biên pháp ) * Hình 3, 4: Trong thực tế người ta sử dụng cầu thang xoắn cũng với mục đích đó.  Hình 3: Cầu thang thường Hình 3: Cầu thang xoắn Đòn bẩy: Tác dụng chính của lọai máy cơ đơn giản này là khi sử dụng có thể cho ta lợi về lực: có nghĩa là người sử dụng chỉ cần tác dụng một lực nhỏ để thu được một lực lớn hơn nhiều. Hình 6: Kìm cắt kim lọai Hình 5: Cái bóc vỏ trứng Ròng rọc: Ròng rọc có 2 lọai: Ròng rọc cố định: chỉ có tác dụng đổi hướng của lực kéo, không có tác dụng giảm độ lớn của lực kéo. Ròng rọc động: giảm độ lớn lực kéo vật lên so với khi kéo trực tiếp. Để khắc phục nhược điểm của từng lọai ròng rọc, người ta kết hợp hai loại ròng rọc này lại thành thiết bị có tên là palăng: vừa thay đổi được hướng của lực kéo, đồng thời vừa giảm được độ lớn lực này. Dưới đây là một số ứng dụng của ròng rọc: Hình 7: Ròng rọc cố định sử dụng ở cảng Hình 9: Palăng xích sử dụng trong kỹ thuật Hình 8: Ròng rọc động sử dụng ở công trường xây dựng  Sự bay hơi và sự ngưng tụ: Tốc độ bay hơi phụ thuộc vào các yếu tố là: nhiệt độ, gió và diện tích mặt thóang của chất lỏng. Để ứng dụng kiến thức này, Gv có thể tạo các tình huống sau: Ở nhà, khi lau nhà, các em thường làm gì để nhà mau khô hơn? Tại sao? Tình huống này học sinh dễ dàng nhận ra là khi lau nhà cần bật quạt để nước trên sàn nhà bay hơi nhanh hơn thì nhà sẽ mau khô. Hoặc tình huống: Sau khi gội đầu, chúng ta có thể làm cách nào để tóc mau khô hơn? Vì sao? Hs: dùng máy sấy tóc (hình 10). Vì máy sấy tóc tạo ra gió và thổi ra hơi nóng làm nước trong tóc bay hơi nhanh hơn nên tóc mau khô hơn. Hình 10: Máy sấy tóc VẬT LÝ 7: Gương cầu lõm: Ở chương trình lớp 7, học sinh được cung cấp kiến thức: Ảnh ảo tạo bời gương cầu lõm lờn hơn vật. Ứng dụng kiến thức này trong thực tế có thể kể đến đó là gương dùng cho nha sĩ (hình 11), có thể quan sát được ảnh của chiếc răng một cách dễ dàng. Hình 11: Gương cầu lõm dùng cho nha sĩ. Gương cầu lõm có tác dụng biến đổi một chùm tia tới song song thành chùm tia phản xạ hội tụ tại một điểm. Trong thực tế, ứng dụng vào việc gắn một cái gương cầu lõm để tập trung ánh sáng Mặt trời (hình 12) Hình 12: Thi nấu ăn bằng “bếp”gương cầu lõm. Một số tác dụng của dòng điện: Tác dụng nhiệt: nồi cơm điện, mỏ hàn điện, ấm nước điện. Hình 13: Tác dụng nhiệt của dòng điện. Tác dụng phát sáng: đèn Led dùng trong quảng cáo. Hình 14: Tác dụng phát sáng của dòng điện. Tác dụng hóa học: mạ kim lọai. Hình 15: Điện thọai di động, đồng hồ được mạ vàng. VẬT LÝ 8: Lực đẩy Ac-si-met - Sự nổi: Một vật khi nhúng xuống nước ngòai trọng lực sẽ chịu tác dụng của lực đẩy Ac-si-met hướng thẳng đứng từ dưới lên. Tùy thuộc vào độ lớn của trọng lượng vật và độ lớn của lực đẩy Ac-si-met, ta sẽ tính được khi nào vật nổi, chìm hoặc lơ lửng. Vật nổi khi: P < FA Vật chìm khi: P > FA Vật lơ lửng khi: P = FA Dựa trên kiến thức này, người ta chế tạo ra tàu ngầm, là lọai tàu có thể thay đổi trọng lượng tùy vào mức độ nước chứa trong khoang tàu, làm cho tàu có thể nổi lên mặt nước, chìm xuống đáy biển hoặc có thể di chuyển lơ lửng trong lòng nước. Hình 16: Tàu ngầm: nổi, chìm, lơ lửng trong lòng biển. Lực đẩy Ac-si-met không chỉ áp dụng cho chất lỏng mà còn áp dụng cho cả chất khí: chế tạo khinh khí cầu. Hình 17: Khinh khí cầu . Sự chuyển hóa và bảo tòan cơ năng: Trong tự nhiên, định luật bảo tòan và chuyển hóa cơ năng áp dụng rất rộng rãi. Một trong những ứng dụng phổ biến của định luật này là việc sản xuất điện năng bằng năng lượng của dòng nước (còn gọi là thủy năng). Trong đó thế năng của dòng nước được chuyển hóa thành động năng của tua-bin làm quay máy phát điện tạo ra điện năng. Hình 18: Sản xuất thủy điện . [ VẬT LÝ 9: Điện gió: Năng lượng của gió làm quay roto của máy phát điện tạo ra điện năng. Hình 18: Sản xuất điện gió. Điện Mặt trời: Năng lượng thu được từ ánh sang Mặt trời chiếu xuống những tấm pin Mặt trời, những tấm pin này có tác dụng chuyển hóa trực tiếp ánh sang Mặt trời thành năng lượng điện để sử dụng. Hình 18: Sản xuất điện Mặt trời. Điện hạt nhân: Năng lượng thu được từ những phản ứng hạt nhân chuyển hóa thành năng lượng điện để sử dụng. Hình 19:Nhà máy điện hạt nhân đang họat động. IV. KẾT QUẢ Sau khi tìm ra một số ứng dụng trong thực tế, bản thân áp dụng trong các lớp mình phụ trách giảng dạy bộ môn Vật lý,tôi nhận thấy học sinh hứng thú hơn khi dến tiết học Vật lý. Tiết học trở nên nhẹ nhàng hơn, học sinh chủ động tìm thêm các hiện tượng khác liên quan đến bài học để thắc mắc trước lớp. Khi áp dụng đề tài này, vẫn áp dụng câu hỏi khảo sát như trên cho các lớp: 61, 62 , 63 , 71 , 72 , 73 ở HKII năm học 2008 – 2009 và đạt được kết quả như bảng số liệu 2. Bảng số liệu 2 LỚP SỐ HỌC SINH KHẢO SÁT Không thích Bình thường Thích Rất thích 6 142 7 25 61 49 7 135 10 33 55 37 V. BÀI HỌC KINH NGHIỆM Để tìm được những ứng dụng trên người giáo viên cần: Tham khảo nhiều sách báo liên quan đến Vật lý. Có óc quan sát, ghi nhớ một số hiện tượng trong đời sống. Tìm hiểu qua các phương tiện thông tin đại chúng như ti vi, báo đài, mạng Internet,… Học hỏi từ đồng nghiệp, những thầy cô giàu kinh nghiệm. Tự trao dồi, nâng cao trình độ của bản thân. Cuối cùng, từ chính các em học sinh trong các lớp mình phụ trách giảng dạy bộ môn Vật lý. KẾT LUẬN Vật lý là một môn khoa học ứng dụng, do đó cái khó của người giáo viên là làm cách nào khơi gợi được ở học trò áp dụng những kiến thức đã học vào ứng dụng trong đời sống. Mỗi người giáo viên khi trực tiếp đứng lớp có một nghệ thuật khác nhau nhưng cùng chung một mục đích là đào tạo được một thế hệ học sinh đáp ứng được những yêu cầu của xã hội: không chỉ nắm được kiến thức như một cái máy mà phải biết vận dụng kiến thức đó vào từng trường hợp cụ thể. Với lòng nhiệt tình, ham học hỏi và mong muốn chuyển tải những kiến thức Vật lý khô khan thành những ứng dụng sinh động, dễ hiểu cho học sinh dễ tiếp thu, tôi đã thực hiện đề tài này. Tuy nhiên, với tuổi nghề chưa nhiều, kinh nghiệm chưa cao nên đề tài chắc chắn còn nhiều thiếu sót và chưa rộng khắp, bản thân tôi mong muốn và chân thành mong nhận được những đóng góp quý báu của quý cấp lãnh đạo, các thầy cô giáo giàu kinh nghiệm và các bạn đồng nghiệp để đề tài có thể được hòan thiện hơn nhằm góp phần đạt được mục tiêu giáo dục hòan thiện nhân cách học sinh. Xin chân thành cám ơn! Biên Hòa, 20/09/2010 Người viết Đặng Thị Minh Phúc.