PHẦN MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Hệ thống bài tập vật lý ở trường trung học cơ sở hiện nay yêu cầu học sinh áp dụng kiến thức để giải thích và dự đoán hiện tượng thực tế Giáo viên cần tìm phương pháp phù hợp để hướng dẫn học sinh lập luận và suy luận chính xác, nhằm vận dụng lý thuyết để giải quyết bài tập Hoạt động này không chỉ rèn luyện kỹ năng giải quyết bài tập mà còn giúp học sinh phát triển kỹ năng tự học trong môn vật lý Đề tài này giới thiệu cho giáo viên một số cách tiếp cận để hướng dẫn học sinh tìm ra lời giải cho bài tập cơ học một cách hiệu quả và dễ hiểu, từ đó giúp giáo viên tự tìm phương pháp phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học.
Lựa chọn và hướng dẫn học sinh giải các bài tập nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng một cách tích cực Điều này giúp học sinh tự lực, sáng tạo và đạt hiệu quả cao nhất, phù hợp với từng đối tượng học sinh.
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Đề tài “MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐẶT CÂU HỎI VÀ GIẢI BÀI TẬP
CƠ HỌC TRONG MÔN VẬT LÝ THCS” được nghiên cứu và viết dựa vào đặc điểm tâm sinh lí của các đối tượng học sinh THCS
Trong lĩnh vực khoa học tự nhiên, tác giả áp dụng các phương pháp đặc trưng như phương pháp thí nghiệm vật lý, phương pháp thực nghiệm, phương pháp dạy học theo nhóm, phương pháp dạy học một hiện tượng vật lý, phương pháp dạy học một đại lượng vật lý và phương pháp dạy học một định luật vật lý Những phương pháp này giúp tối ưu hóa quá trình học tập và nâng cao hiệu quả giảng dạy trong môn vật lý.
-Tháng 8 – 12 năm 2016: thu thập thông tin tài liệu, nghiên cứu lý thuyết, lên kế hoạch, viết đề cương chi tiết.
- Tháng 1/2016-> tháng 1 năm 2017 triển khai thực hiện đề tài
- Tháng 2-4/2017 Thu thập kết quả, viết đề tài.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đề tài “MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐẶT CÂU HỎI VÀ GIẢI BÀI TẬP
CƠ HỌC TRONG MÔN VẬT LÝ THCS” được nghiên cứu và viết dựa vào đặc điểm tâm sinh lí của các đối tượng học sinh THCS.
Phương pháp nghiên cứu
Trong lĩnh vực khoa học tự nhiên, tác giả áp dụng các phương pháp đặc trưng như: phương pháp thí nghiệm vật lý, phương pháp thực nghiệm, phương pháp dạy học theo nhóm, phương pháp dạy học một hiện tượng vật lý, phương pháp dạy học một đại lượng vật lý, và phương pháp dạy học một định luật vật lý Những phương pháp này giúp nâng cao hiệu quả giảng dạy và hiểu biết về các khái niệm vật lý.
Kế hoạch nghiên cứu
-Tháng 8 – 12 năm 2016: thu thập thông tin tài liệu, nghiên cứu lý thuyết, lên kế hoạch, viết đề cương chi tiết.
- Tháng 1/2016-> tháng 1 năm 2017 triển khai thực hiện đề tài
- Tháng 2-4/2017 Thu thập kết quả, viết đề tài.
Cơ sở lí luận liên quan đến đề tài nghiên cứu
Cơ sở lí luận
Bài tập vật lý giúp học sinh áp dụng kiến thức lý thuyết vào việc giải quyết các vấn đề cụ thể, thường dưới hai hình thức: giải thích và dự đoán hiện tượng Giải thích hiện tượng yêu cầu xác định nguyên nhân gây ra hiện tượng, dựa trên các tính chất của sự vật và các định luật vật lý đã biết, không phải chỉ theo suy nghĩ chủ quan Tương tự, dự đoán hiện tượng cũng cần dựa vào những kiến thức khái quát về tính chất và định luật để đưa ra dự đoán chính xác cho một loại hiện tượng.
Việc phân loại bài tập thành bài tập định tính và định lượng là cần thiết trong giáo dục, đặc biệt ở trình độ trung học cơ sở Bài tập định tính yêu cầu học sinh hiểu rõ các tính chất và quy luật của hiện tượng, đồng thời trình bày lập luận một cách logic Ngược lại, bài tập định lượng thường chỉ yêu cầu tính toán đơn giản, giúp tránh tình trạng học sinh áp dụng công thức một cách máy móc Đặc biệt, quá trình giải bài tập định lượng cần bắt đầu từ khía cạnh định tính, giúp học sinh nhận diện và hiểu rõ hiện tượng Do đó, việc đặt câu hỏi và hướng dẫn học sinh tìm ra giải pháp hiệu quả là một thách thức lớn đối với giáo viên Chính vì lý do này, tôi đã chọn đề tài “Một số phương pháp đặt câu hỏi và giải bài tập cơ học trong môn vật lý THCS”.
Cơ sở thực tiễn
Các bước chung để giải một bài tập vật lý: a) Bước 1: Tìm hiểu đề bài, đó là:
- Tìm hiểu ý nghĩa vật lý của các từ ngữ trong đề bài và diễn đạt lại bằng ngôn ngữ vật lý.
- Biểu diễn các địa lượng vật lý bằng các ký hiệu, các chữ cái quen dùng theo quy ước trong sách giáo khoa.
- Vẽ hình (nếu cần thiết).
- Tóm tắt đề bài: xác định dữ kiện đã cho và dữ kiện cần tìm của bài tập. b) Bước 2: Phân tích hiện tượng vật lý, đó là:
Để xác định hiện tượng nêu trong đề bài thuộc phần kiến thức vật lý nào, cần phân tích mối liên hệ với các khái niệm, định luật và quy tắc liên quan Việc này giúp hiểu rõ hơn về bản chất của hiện tượng và ứng dụng của nó trong thực tiễn.
Khi đối mặt với hiện tượng vật lý phức tạp, cần phân tích chúng thành những hiện tượng đơn giản hơn Mỗi hiện tượng đơn giản này chỉ bị ảnh hưởng bởi một nguyên nhân, một quy tắc hoặc một định luật vật lý cụ thể.
Để hiểu rõ hiện tượng vật lý, cần phân tích các giai đoạn diễn biến của nó và xác định các định luật, quy tắc mà mỗi giai đoạn tuân theo Bước tiếp theo là xây dựng lập luận cho việc giải bài tập, bao gồm việc xác định các khâu cần thiết trong quá trình giải quyết vấn đề.
Để tìm ra mối liên hệ giữa dữ kiện đã cho và dữ kiện cần tìm trong bài tập, cần trình bày các lập luận logic một cách có hệ thống Có hai phương pháp chính để thực hiện điều này: phương pháp phân tích, giúp tách rời các yếu tố để xem xét từng phần, và phương pháp tổng hợp, cho phép kết hợp các yếu tố lại với nhau để rút ra kết luận.
Phân tích là quá trình bắt đầu từ dữ kiện cần tìm, xác lập các mối quan hệ trung gian để dần dần tiếp cận dữ kiện đã cho Phương pháp này giúp học sinh trung học cơ sở dễ dàng hơn trong việc hiểu và giải quyết vấn đề, cuối cùng dẫn đến mối liên hệ trực tiếp giữa dữ kiện cần tìm và dữ kiện đã cho.
Tổng hợp thông tin bắt đầu từ các dữ kiện đã có, thông qua việc xác lập các mối quan hệ trung gian Quá trình này giúp ta dần dần thiết lập các liên kết cho đến khi tìm ra dữ kiện cần tìm Cuối cùng, ta xác định được mối liên hệ trực tiếp giữa dữ kiện đã cho và dữ kiện cần tìm.
Để thực hiện tính toán định lượng, trước tiên cần lập các công thức liên quan đến đại lượng cần tìm Tiếp theo, tiến hành các phép biến đổi toán học nhằm đưa về một phương trình có chứa các đại lượng đã biết, trong đó ẩn số là đại lượng cần xác định.
- Đổi đơn vị các đại lượng về cùng một hệ đơn vị và thức hiện tính toán. d) Bước 4: Kiểm tra và biện luận về kết quả thu được.
- Kiểm tra xem các biến đổi toán học có chính xác chưa Có thể kiểm tra bằng cách giải khác.
- Biện luận xem kết quả thu được đã đầy đủ chưa, những kết quả được chọn có phù hợp với thực tế hay không.
Chương II : Giải pháp chủ yếu để thực hiện đề tài
I Các giải pháp chủ yếu:
Hoạt động giải bài tập vật lý cần phải là sự tự lực của học sinh, giúp các em vận dụng kiến thức vào từng vấn đề cụ thể Giáo viên đóng vai trò quan trọng trong việc hướng dẫn học sinh phân tích hiện tượng, nhận diện diễn biến và xác định các tính chất, nguyên nhân, quy luật liên quan Ngay cả với bài tập định lượng, cần bắt đầu từ phân tích định tính để chọn công thức tính toán phù hợp Ngoài ra, giáo viên cũng cần nắm vững phương pháp suy luận logic và nhận thức vật lý để hướng dẫn học sinh áp dụng khi có điều kiện.
Suy nghĩ tìm lời giải là một hoạt động nội tâm không thể quan sát, vì vậy giáo viên không thể làm mẫu cho học sinh Thay vào đó, giáo viên cần xây dựng một hệ thống câu hỏi dẫn dắt để định hướng suy nghĩ cho học sinh Dựa vào kết quả trả lời, giáo viên có thể điều chỉnh câu hỏi cho phù hợp hơn Để tạo ra hệ thống câu hỏi hiệu quả, giáo viên cần giải bài tập theo trình tự, dự đoán những khó khăn mà học sinh có thể gặp phải, từ đó đưa ra câu hỏi hướng dẫn thích hợp Quá trình này có thể được thực hiện theo từng bước cụ thể.
Để giúp học sinh giải bài tập vật lý hiệu quả, cần rèn luyện thói quen thực hiện bốn bước giải bài một cách cẩn thận, tránh làm tắt hoặc vội vàng Mỗi bước giải đều có những nhiệm vụ cụ thể, trong đó việc phân tích hiện tượng vật lý là rất quan trọng Khi học sinh thường xuyên luyện tập, họ sẽ dần quen với quy trình giải quyết vấn đề này.
Hướng dẫn học sinh phân tích hiện tượng vật lý bằng cách đặt ra những câu hỏi gợi ý giúp họ chú ý đến các dấu hiệu liên quan đến những hiện tượng đã biết hoặc bị chi phối bởi các quy luật và tính chất đã học Mỗi phần trong chương trình vật lý thường có một số hiện tượng điển hình cần ghi nhớ Khi học sinh xác định được hiện tượng điển hình, việc tìm kiếm lời giải sẽ trở nên dễ dàng hơn.
Hướng dẫn học sinh xây dựng lập luận trong quá trình giải là bước quan trọng, giúp học sinh thực hiện nhiều phép suy luận với sự hỗ trợ từ giáo viên Đối với bài tập giải thích hiện tượng, giáo viên có thể hướng dẫn học sinh thực hiện suy luận theo các bước chung để đảm bảo sự hiểu biết và logic trong quá trình học tập.
+ Phân tích hiện tượng đã cho trong đề bài thành những hiện tượng điểm hình đã biết.
+ Nhớ lại và phát biểu thành lời những tính chất, định luật chi phối hiện tượng điển hình đó.
Để xây dựng một lập luận chặt chẽ, trước tiên cần xác định mối liên hệ giữa quy luật chung và hiện tượng cụ thể trong đề bài Điều này được thực hiện qua việc tìm ra tiên đề thứ nhất, nắm rõ tiên đề thứ hai và từ đó đưa ra kết luận Sau khi đã thiết lập các lập luận này, cần phối hợp chúng lại để lý giải nguyên nhân của hiện tượng đã được đề cập, nhằm cung cấp cái nhìn sâu sắc và rõ ràng về mối quan hệ giữa các yếu tố.
Hiểu và áp dụng các quy tắc logic học để xây dựng lập luận chính xác là một thách thức đối với học sinh trung học cơ sở Do đó, giáo viên nên chọn những hình thức suy luận đúng để giúp học sinh làm quen Khi học sinh mắc lỗi, giáo viên có thể đặt câu hỏi hoặc đưa ra gợi ý để giúp học sinh nhận ra sai sót Ví dụ, nếu học sinh hiểu sai định luật được dùng làm tiên đề thứ nhất, giáo viên nên yêu cầu học sinh nhắc lại định luật đó để củng cố kiến thức.
II Tổ chức triển khai thực hiện:
2.1 Bài tập về tốc độ trung bình và tổng hợp vận tốc
2.1.1 Những kiến thức cần thiết:
- Sự thay đổi vị trí của vật này đối với vật khác theo thời gian gọi là chuyển động cơ học.
Khi nói về chuyển động hay trạng thái đứng yên của một vật, cần xác định rõ vật mốc so sánh Một vật có thể chuyển động so với một vật nhưng lại đứng yên so với vật khác Thông thường, mặt đất được sử dụng làm vật mốc để dễ dàng quan sát Do đó, chuyển động cơ học mang tính tương đối.
- Chuyển động thẳng đều là chuyển động thẳng trong đó vật đi được những quãng đường bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau bất kì.