Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài. Chương 2: Sử dụng phương pháp Graph hướng dẫn học sinh giải bài tập phần giao thoa sóng cơ, vật lí lớp 12 nâng cao. Chương 3: Thực nghiệm sư phạm. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.
Bài tập vật lí và vai trò trong dạy học vật lí 1. Bài tập vật lí Bài tập vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt ra mà trong trường hợp tổng quát đòi hỏi những suy luận lôgíc, những phép toán và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và các phương pháp vật lí [10, tr 99]. Thực ra, trong các giờ học vật lí, mỗi một vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa trong các tiết học chính là một bài tập đối với học sinh. Hiểu theo nghĩa rộng thì sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn luôn là việc giải bài tập.
Bài tập vật lí là những bài luyện tập được lựa chọn một cách phù hợp với mục đích, chủ yếu là nghiên cứu các hiện tượng vật lí, hình thành các khái niệm, phát triển tư duy vật lí của học sinh và rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức của học sinh vào thực tiễn. [15, tr 89] Trong thực tế dạy học, người ta thường gọi một vấn đề (hay là một câu hỏi) cần được giải đáp nhờ lập luận logíc, suy luận Toán học hay thực nghiệm Vật lí trên cơ sở sử dụng các định luật và các phương pháp của Vật lí học là bài toán Vật lí. [6, tr 103] Bài toán Vật lí, hay đơn giản gọi là các bài tập Vật lí, là một phần hữu cơ của quá trình dạy học Vật lí vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các khái niệm Vật lí, phát triển tư duy Vật lí và thói quen vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tế. Ngày nay trong thực tiễn dạy học Vật lí, người ta ngày càng chú ý tăng cường các bài toán Vật lí vì chúng đóng vai trò quan trọng trong dạy học và giáo dục học sinh đặc biệt trong việc thực hiện các nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp.
5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Phân loại bài tập vật lí 1. Bài tập định tính Bài tập định tính là những bài tập mà khi giải, học sinh không cần phải thực hiện các phép tính hay chỉ cần làm những phép tính đơn giản là có thể tính nhẩm được. Đa số các bài tập định tính yêu cầu học sinh giải thích hoặc dự đoán một hiện tượng xảy ra trong những điều kiện xác định.
Muốn giải những bài tập định tính, học sinh phải thực hiện những phép suy luận lôgíc, do đó phải hiểu rõ bản chất của các khái niệm, định luật vật lí và nhận biết được những biểu hiện của chúng trong những trường hợp cụ thể. Phương pháp giải những bài tập định tính bao gồm việc xây dựng những suy luận lôgíc dựa trên các định luật vật lí nên chúng là phương tiện rất tốt để phát triển tư duy của học sinh. Bài tập định tính giúp đưa lí thuyết học sinh được học lại gần với đời sống xung quanh, làm tăng thêm ở học sinh hứng thú với môn học, tạo điều kiện phát triển óc quan sát của học sinh. Việc giải các bài tập đó rèn luyện cho học sinh hiểu rõ được bản chất của các hiện tượng vật lí và những quy luật của chúng, dạy cho học sinh biết áp dụng kiến thức vào thực tiễn.
Việc giải các bài tập định tính này rèn luyện cho học sinh chú ý đến việc phân tích nội dung vật lí của các bài tập tính toán. Do có tác dụng về nhiều mặt như trên nên bài tập định tính được sử dụng ưu tiên hàng đầu sau khi học xong lí thuyết và trong khi luyện tập, ôn tập về vật lí. Bài tập định tính có thể là bài tập đơn giản, trong đó chỉ áp dụng một định luật, một qui tắc, một phép suy luận lôgíc. Thí dụ như: Giải thích tại sao thành ngoài của một cốc đựng nước đá lại ướt, mặc dầu trước khi đổ nước đá vào cốc, ta đã lau khô cốc cẩn thận.
Rất nhiều bài tập định tính có thể sử dụng một hình vẽ đơn giản. 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Bài tập tính toán Bài tập tính toán là phải thực hiện một loạt phép tính và kết quả là thu được một đáp số định lượng, tìm giá trị của một số đại lượng vật lí. Có thể chia bài tập tính toán ra làm hai loại: bài tập tập dượt và bài tập tổng hợp: - Bài tập tính toán tập dượt là những bài tập cơ bản, đơn giản, trong đó chỉ đề cập đến một hiện tượng, một định luật và sử dụng một vài phép tính đơn giản.
Những bài tập này có tác dụng củng cố kiến thức cơ bản vừa học, làm cho học sinh hiểu rõ ý nghĩa của các định luật và các công thức biểu diễn chúng, sử dụng các đơn vị vật lí và thói quen cần thiết để giải những bài tập phức tạp hơn. - Bài tập tính toán tổng hợp là bài tập mà muốn giải nó thì phải vận dụng nhiều khái niệm, định luật, dùng nhiều công thức. Những kiến thức cần sử dụng trong việc giải bài tập tổng hợp có thể là những kiến thức đã học trong nhiều bài trước. Loại bài tập này có tác dụng đặc biệt giúp học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức, thấy rõ những mối liên hệ khác nhau giữa các phần của chương trình vật lí, tập cho học sinh biết phân tích những hiện tượng thực tế phức tạp ra thành những phần đơn giản tuân theo một định luật xác định.
Bài tập thí nghiệm Bài tập thí nghiệm là bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm chứng lời giải lí thuyết hoặc để tìm những số liệu cần thiết cho việc giải bài tập. Những thí nghiệm này thường là những thí nghiệm đơn giản có thể làm ở nhà, với những dụng cụ đơn giản dễ tìm hoặc dễ tự làm được. Để giải các bài tập thí nghiệm, đôi khi cũng cần đến những thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải tới phòng thí nghiệm vật lí của trường phổ thông để thực hiện, nhưng dù sao cũng vẫn là những thí nghiệm đơn giản. Bài tập thí nghiệm cũng có thể có dạng định tính hoặc định lượng.
Bài tập thí nghiệm có nhiều tác dụng 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tốt về cả ba mặt giáo dưỡng, giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt giúp làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí thuyết và thực tiễn 1. Bài tập đồ thị Bài tập đồ thị là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải phải tìm trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, đòi hỏi học sinh phải biểu diễn quá trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị. Ta đã biết: đồ thị là một hình thức để biểu đạt mối quan hệ giữa hai đại lượng vật lí, tương đương với cách biểu đạt bằng lời hay bằng công thức. Nhiều khi nhờ vẽ được chính xác đồ thị biểu diễn các số liệu thực nghiệm mà ta có thể tìm được định luật vật lí mới.
Bởi vậy, các bài tập luyện tập sử dụng đồ thị hoặc xây dựng đồ thị có vị trí ngày càng quan trọng trong dạy học vật lí. Phƣơng pháp giải bài tập vật lí 1. Các bước giải bài tập vật lí Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học không những giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận chính xác, linh hoạt, làm việc một cách khoa học, có kế hoạch. Những bước giải bài tập như sau: Bước 1: Tìm hiểu đầu bài Bước này gồm việc xác định ý nghĩa vật lí của các thuật ngữ, phân biệt đâu là ẩn số, đâu là dữ kiện.
Trong rất nhiều trường hợp, ngôn ngữ trong đầu bài không hoàn toàn trùng với ngôn ngữ dùng trong lời phát biểu các định nghĩa, các định luật, các qui tắc vật lí, cần phải chuyển sang ngôn ngữ vật lí tương ứng thì mới dễ áp dụng các định nghĩa, qui tắc, định luật vật lí. Với những bài tập tính toán, sau khi tìm hiểu đầu bài, cần dùng các kí hiệu để tóm tắt đầu bài cho gọn. Trong trường hợp cần thiết, phải vẽ hình 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com diễn đạt những điều kiện của đầu bài. Nhiều khi hình vẽ giúp học sinh dễ nhận biết diễn biến của hiện tượng, mối quan hệ giữa các đại lượng vật lí.
Bước 2: Phân tích hiện tượng Trước hết là nhận biết những dữ kiện cho trong đầu bài có liên quan đến những khái niệm nào, hiện tượng nào, qui tắc nào, định luật nào trong vật lí. Xác định các giai đoạn diễn biến của hiện tượng nêu trong đầu bài, mỗi giai đoạn bị chi phối bởi những đặc tính nào, định luật nào. Cần phải hình dung rõ toàn bộ diễn biến của hiện tượng và các định luật chi phối nó trước khi xây dựng bài giải cụ thể, chi tiết. Có thế mới hiểu rõ được bản chất của hiện tượng, tránh được sự mò mẫn, máy móc áp dụng các công thức.
Bước 3: Xây dựng lập luận Thực chất của bước này là tìm quan hệ giữa ẩn số phải tìm với các dữ kiện đã cho. Đối với những bài tập tổng hợp phức tạp, có hai phương pháp xây dựng lập luận để giải: phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp. Theo phương pháp phân tích thì xuất phát từ ẩn số của bài tập, tìm ra mối quan hệ giữa ẩn số đó với một đại lượng nào đó theo một định luật đã xác định ở bước 2, diễn đạt bằng một công thức có chứa ẩn số. Sau đó, tiếp tục phát triển lập luận hoặc biến đổi công thức này theo các dữ kiện đã cho.
Cuối cùng, tìm được một công thức chỉ chứa mối quan hệ giữa ẩn số với các dữ kiện đã cho. Theo phương pháp tổng hợp thì trình tự làm ngược lại: điểm xuất phát không phải từ ẩn số mà từ những dữ kiện của đầu bài, xây dựng lập luận hoặc biến đổi các công thức diễn đạt mối quan hệ giữa các dữ kiện đã cho với các đại lượng khác để tiến dần đến công thức cuối cùng có chứa ẩn số và các dữ kiện đã cho. Cả hai phương pháp đều có giá trị, nhiều khi chúng bổ sung cho nhau.