mở đầu nghiên cứu tài liệu mới, giúp học sinh nắm vững bản chất vật lí của các hiện tƣợng, tạo say mê, hứng thú môn học, rèn cho họ tƣ duy lô gic, khả năng phán đoán, biết cách phân tích bản chất vật lí của hiện tƣợng. Khi giải loại bài tập này đòi hỏi học sinh phải xác lập đƣợc mối liên hệ phụ thuộc về bản chất giữa các đại lƣợng vật lí. Bài tập này thƣờng đƣa ra yêu cầu dƣới dạng câu hỏi “vì sao”, “tại sao”.2 Bài tập định lượng 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Là loại bài tập có dữ liệu là các số cụ thể, học sinh phải giải chúng bằng các phép tính toán, sử dụng công thức để xác lập mối quan hệ phụ thuộc định lƣợng giữa các đại lƣợng phải tìm và nhận kết quả dƣới dạng một công thức hoặc một giá trị bằng số.3 Bài tập thí nghiệm. Là loại bài tập sử dụng thí nghiệm để đi đến mục đích đặt ra, có khi phải tiến hành thí nghiệm để đi tới kết quả phải tìm hoặc làm thí nghiệm để lấy số liệu giải bài tập.4 Bài tập đồ thị.
Dạng bài tập này rất phong phú. Có thể từ đồ thị đã cho, học sinh phải tìm ra một yếu tố nào đó hoặc từ các dữ kiện đã biết xây dựng đồ thị. Loại bài tập này giúp học sinh thấy đƣợc một cachstrwcj quan mối quan hệ giữa các đại lƣợng vật lí. Trong đề tài, lựa chọn cách phân loại bài tập theo phƣơng thức giải và phƣơng thức cho điều kiện, và lựa chọn dạng bài tập thí nghiệm để tìm hiểu, do vậy chúng tôi trình bày chi tiết về dạng bài tập này.
Bài tập thí nghiệm 1.1 Các loại bài tập thí nghiệm Bài tập thí nghiệm có thể phân thành bốn loại căn cứ vào mục đích thực hiện nhƣ sau: -Loại thứ nhất: Mô tả chi tiết thí nghiệm, làm thí nghiệm học sinh quan sát hiện tƣợng, rồi yêu cầu học sinh giải thích hiện tƣợng. Ví dụ: Giữ một vật nhỏ (đầu bút bi, nắp bút máy.) nằm ngang ngay trƣớc một cốc thuỷ tinh hình trụ thành mỏng, chứa gần đầy nƣớc. Đặt mắt quan sát vật nhỏ ở phía bên kia cốc nƣớc. Mô tả và giải thích hiện tƣợng quan sát đƣợc.[2] - Loại thứ hai: Mô tả chi tiết thí nghiệm, yêu cầu học sinh dự đoán hiện tƣợng xảy ra, rồi làm thí nghiệm kiểm tra.
Loại này, mức độ yêu cầu cao hơn so với loại thứ nhất. Ví dụ: Nhờ một thấu kính ngƣời ta đã thu đƣợc ảnh phóng đại của ngọn nến trên tƣờng. Hỏi hiện tƣợng sẽ xảy ra nhƣ thế nào nếu ta che kín nửa dƣới của thấu kính? Hãy làm thí nghiệm để kiểm tra. 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Loại thứ ba: Nêu yêu cầu, cho các dụng cụ thí nghiệm, yêu cầu thiết kế phƣơng án thí nghiệm.
Loại bài tập này mức độ yêu cầu cao hơn so với hai loại trên, nhằm phát huy tính tích cực, tự lực và phát triển tƣ duy sáng tạo của học sinh. Ví dụ: Cho các dụng cụ: Một tấm bìa cát tông trắng, phảng; một hộp kim và một thƣớc đo góc, làm thế nào để đo đƣợc chiết suất của một bản thủy tinh? Hãy làm thí nghiệm và tính chiết suất đó. -Loại thứ tư: Nêu yêu cầu của thí nghiệm, học sinh phải tự chọn dụng cụ thí nghiệm, bố trí thí nghiệm, rồi tiến hành thí nghiêm. Đây là loại bài tập với mức độ yêu cầu cao nhất.
Ví dụ: Có những cách nào để đo chiết suất của lăng kính ? Hãy thiết kế và tiến hành một phƣơng án thí nghiệm.2 Các khả năng sử dụng bài tập thí nghiệm trong dạy học vật lí - Bài tập thí nghiệm vật lí có thể làm trên lớp, ở nhà hay trong các chƣơng trình nội khóa, ngoại khóa. - Bài tập thí nghiệm vật lí có thể đƣợc sử dụng ở tất cả các giai đoạn của quá trình dạy học: + Đề xuất vấn đề nghiên cứu: ví dụ, khi học về đƣờng truyền của tia sáng qua lăng kính đặt trong không khí, có thể chiếu một tia sáng hẹp từ không khí vào lăng kính, yêu cầu học sinh mô tả hiện tƣợng quan sát đƣợc từ đó nảy sinh vấn đề cần nghiên cứu. + Hình thành kiến thức kĩ năng mới: ví dụ, khi học về sự tạo ảnh của thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì, cho học sinh quan sát sự tạo ảnh qua hai thấu kính này khi vật đặt gần thấu kính, và khi đƣa vật dần tiến ra xa thấu kính. Từ đó học sinh so sánh đƣợc sự tạo ảnh của hai loại thấu kính khi đặt trong không khí.
+ Củng cố kiến thức, kĩ năng đã thu đƣợc và kiểm tra, đánh giá kiến thức, kĩ năng của học sinh.3 Các bước giải bài tập thí nghiệm Các bài tập thí nghiệm có đặc điểm chung là nghiên cứu thực nghiệm về một sự liên hệ phụ thuộc nào đó. Tuy nhiên, với mỗi loại bài tập thì các bƣớc giải có khác nhau.1 Loại 1: bài tập mô tả chi tiết thí nghiệm, làm thí nghiệm, quan sát hiện tượng rồi giải thích. Bước một: Nắm vững từng dụng cụ, giải thích tác dụng của từng dụng cụ. 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com -Nắm vững phƣơng án thí nghiệm, nắm đƣợc nguyên lí vật lí của thí nghiệm -Mắc sơ đồ thí nghiệm.
Bước hai: tiến hành thí nghiệm, quan sát hiện tƣợng. Bước ba: Đối chiếu những hiện tƣợng xảy ra trong thí nghiệm với kiến thức liên quan. Tìm mối liên hệ của hiện tƣợng với các nguyên lí, các định luật vật lí có liên quan để giải thích hiện tƣợng. Ví dụ: Chiếu một chùm tia sáng song song tới đỉnh của một lăng kính.
Phía sau lăng kính ta đặt một màn hứng E. trên màn này ta sẽ thu đƣợc vệt sáng. Nếu thay đổi góc tới i bằng cách xoay lăng kính cho i giảm thì ta nhận thấy rằng: lúc đầu khi i giảm thì D giảm, khi D giảm đến giá trị Dmin thì thấy rằng, nếu tiếp tục giảm i thì D lại tăng. Hãy làm thí nghiệm để kiểm chứng hiện tƣợng trên.2 Loại 2: bài tập mô tả chi tiết thí nghiệm, dự đoàn hiện tượng, rồi làm thí nghiệm kiểm tra.
Bước một: Nắm vững từng dụng cụ, giải thích tác dụng của từng dụng cụ. Nắm vững phƣơng án thí nghiệm, nắm đƣợc nguyên lí vật lí của thí nghiệm Bước hai: Dự đoán các hiện tƣợng vật lí có thể xảy ra. Bước ba: Tiến hành thi nghiệm kiểm tra. Bước bốn:Trên cơ sở của hiện tƣợng thí nghiệm, có thể dự đoán các hiện trƣờng hợp khác khi thay đổi các yếu tố liên quan.
Ví dụ: Đổ gần đầy nƣớc vào một cốc nhựa trong suốt (hoặc chai nhựa nhẵn) hình hộp chữ nhật hoặc hình trụ. Cắt một tấm bìa có chiều cao bằng khoảng 2/3 chiều cao cốc nƣớc. Đặt một ngọn nến nhỏ đang cháy ở gần thành đối diện của cốc nƣớc. Toàn bộ hệ thống đƣợc đặt trên bàn nằm ngang.
Nếu nhìn nghiêng cốc nƣớc phía trên tấm bìa từ dƣới lên, ta sẽ quan sát thấy hiện tƣợng gì? Giải thích hiện tƣợng quan sát đƣợc. 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.3 Loại 3: bài tập cho các dụng cụ, yêu cầu học sinh thiết kế phương án thí nghiệm. Bước một: Xác định phƣơng án thí nghiệm - Đối chiếu những dữ kiện và dụng cụ đã cho trong đầu bài, lựa chọn những kiến thức liên quan sẽ sử dụng. - Vạch rõ sự phụ thuộc cần khảo sát.
- Làm rõ những điều kiện mà trong đó sự phụ thuộc cần nghiên cứu có thể xảy ra. Xác định các phƣơng án thí nghiệm và lựa chọn một trong những phƣơng án đó. Bước hai: Nắm vững những dụng cụ sử dụng, giải thích đƣợc tác dụng của từng dụng cụ. -Thực hiện quy tắc lắp ráp các dụng cụ theo phƣơng án thiết kế đã chọn và trình tự làm việc với chúng.
- Thực hiện quy tắc kĩ thuật an toàn. Bước ba: Tiến hành thí nghiệm, ghi kết quả quan sát. -Phân chia sự phụ thuộc phức tạp thành những thành phần đơn giản. - Thực hiện thí nghiệm và quan sát.
- Ghi lại sự phụ thuộc cần kiểm tra khảo sát. Bước bốn: Xử lí kết quả Bước năm: Kết luận về tính hiện thực của sự liên hệ phụ thuộc nghiên cứu. Ví dụ: Cho các dụng cụ sau: – Một thấu kính phân kỳ – Một bóng đèn sáng nhỏ, pin, dây dẫn – Một thấu kính hội tụ – Một thƣớc đo có vạch chia tới milimet Hãy trình bày và giải thích phƣơng án thực nghiệm để xác định tiêu cự của thấu kính phân kỳ.4 Loại 4: bài tập nêu yêu cầu, học sinh phải tự xác định dụng cụ, bố trí, tiến hành thí nghiệm. 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Bước một: Xác định phƣơng án thí nghiệm - Đối chiếu những dữ kiện đã cho trong đầu bài, lựa chọn những kiến thức liên quan sẽ sử dụng.
- Vạch rõ sự phụ thuộc cần khảo sát. - Làm rõ những điều kiện mà trong đó sự phụ thuộc cần nghiên cứu có thể xảy ra. Xác định các phƣơng án thí nghiêm và lựa chọn một trong những phƣơng án đó. - Lựa chọn những dụng cụ, bố trí thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm cần thiết Bước hai: Nắm vững những dụng cụ sử dụng, giải thích đƣợc tác dụng của từng dụng cụ - Thực hiện quy tắc lắp ráp các dụng cụ theo phƣơng án thiết kế đã chọn và trình tự làm việc với chúng.
- Thực hiện quy tắc kĩ thuật an toàn. Bước ba: Tiến hành thí nghiệm, ghi kết quả quan sát. - Phân chia sự phụ thuộc phức tạp thành những thành phần đơn giản. - Thực hiện thí nghiệm và quan sát.
- Ghi lại sự phụ thuộc cần kiểm tra khảo sát. Bước bốn: Xử lí kết quả. Bước năm: Kết luận về tính hiện thực của sự liên hệ phụ thuộc nghiên cứu Ví dụ :Trình bày phƣơng pháp để xác định tiêu cự của thấu kính phân kì L.6 Cơ sở định hƣớng giải bài tập vật lí Mục tiêu cần đạt tới khi giải một bài tập vật lí là tìm đƣợc câu trả lời đúng đắn, giải đáp đƣợc vấn đề đặt ra một cách có căn cứ khoa học chặt chẽ. Quá trình giải một bài tập vật lí thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài toán, xem xét hiện tƣợng vật lí đƣợc đề cập và dựa trên kiến thức vật lí toán để nghĩ tới mối liên hệ có thể của những cái đã cho và những cái phải tìm sao cho có thể thấy đƣợc cái phải tìm có liên hệ trực tiếp với cái đã cho.
Từ đó, đi tới chỉ rõ mối liên hệ tƣờng minh của cái phải tìm.