SKKN Các bài tập thực nghiệm phần cơ học và hướng dẫn học sinh lớp 9 dựa trên cơ sở lí thuyết và những kiến thức đã học

1. 1. Mở đầu

1.1. Lí do chọn đề tài

       Trong một xã hội phát triền về công nghiệp hóa hiện đại hóa như hiện nay, thì đất nước ta rất cần những người có trình độ chuyên môn giỏi, do đó việc phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi là vấn đề rất quan trọng, nhất là đối với bậc THCS là nền móng cho các cấp học tiếp theo. Việc đổi mới phương pháp dạy học là một nhiệm vụ quan trọng  của tất cả các cấp học và bậc học ở nước ta nhằm đào tạo những con người tích cực, tự giác, năng động sáng tạo, có năng lực giải quyết các vấn đề, biết vận dụng linh hoạt các kiến thức đã học vào cuộc sống.

Với cùng một công việc nếu ta biết tìm tòi ra những phương pháp, cách làm khác nhau thì nó sẽ cho ta những kết quả và chất lượng công việc có thể khác nhau, khi học vật lí thì khả năng tư duy sáng tạo của người học góp một phần rất quan trọng trong chất lượng học, nhưng với học sinh THCS khả năng tư duy còn rất hạn chế, khi các em học ở chương trình cơ bản chỉ đề cập đến những kiến thức phổ thông, chỉ mang tính chất định tính chưa có nhiều nhưng bài tập mà các em cần phải có sự tư duy lô rích thì mới giải được.

      Ở chương trình lớp 9 những yêu cầu của việc học mang một khả năng tư duy trừu tượng, khái quát cũng như yêu cầu về mặt định lượng của các bài toán sẽ cao hơn, nhất là đối với những học sinh ôn tập trong đội tuyển HSG. Để học sinh tự lực hoạt động, để nắm vững kiến thức và rèn luyện kỹ năng trong quá trình học và tự học, thì phải cung cấp cho các em một phương pháp, một cách giải cho từng loại bài tập cụ thể và nhưng bài tập vận dụng, khi các em đã có những phương pháp giải riêng cho từng loại bài toán thì các em sẽ phát huy được hết khả năng thông minh nhanh nhạy của tuổi trẻ.

Trong những năm ôn luyện đội tuyển HSG cấp tỉnh tại trường THCS Nguyễn Du, khi dạy cho các em phần bài tập thực nghiệm, tôi thấy các em gặp không ít những khó khăn, nhất là những bài tập nâng cao, các em gặp khó khăn với những bài toán khó không phải các em chưa nắm được kiến thức lí thuyết cơ bản của bài học, mà do sự đa dạng về bài tập mà phương pháp giải các dạng bài tập này lại rất ít tài liệu đè cập đến, khi gặp những bài lạ thì các em bắt đầu lúng túng, không biết làm thế nào để đưa ra cách làm. 

Cho dù các bài tập phần này khó, khi các em đã có phương pháp giải cho từng loại bài tập thì các em vẫn có thể làm được. Vì vậy với những kinh nghiệm qua các năm bồi HSG của bản thân và sự tham khảo các loại sách, tôi mới đúc kết được những kinh nghiệm, để đưa ra những phương pháp làm cụ thể cho từng dạng bài tập thực nghiệm phần cơ học.

1.2. Mục đích nghiên cứu

       -Với nhưng kinh nghiệm qua những năm dạy đội tuyển học sinh giỏi cấp huyện và cấp tỉnh tôi muốn đưa ra những phương pháp cụ thể để giải những bài tập vật lí thực nghiệm phần cơ học, để khi học học sinh đã nắm vững những kiến thức cơ bản thông qua các bài tập định tính và định lượng, kết hợp với những phương pháp giải cụ thể cho các bài toán thực nghiệm, thì các em sẽ cảm thấy đơn giản hơn rất nhiều khi gặp những bài tập thực nghiệm.

1.3. Đối tượng nghiên cứu

     – Khi đưa vấn đề nghiên cứu vào thực tiễn tôi đã áp dụng nghiên cứu thử nghiệm trong hai năm đối với học sinh lớp 8 và 9, đang học và ôn thi đội tuyển học sinh giỏi vật lí cấp huyện, tỉnh tại trường THCS Nguyễn Du huyện Quảng Xương.

1.4. Phương pháp nghiên cứu

      -Trong quá trình dạy tôi đã phân dạng cụ thể các bài tập thực nghiệm phần cơ học và hướng dẫn các em dựa trên cơ sở lí thuyết và những kiến thức đã học, để đưa ra những phương án làm cụ thể cho từng dạng bài tập.

Khi dạy cho học sinh phần này ta cần tuân thủ theo các bước sau:

Bước 1: Xác định bài tập thuộc bài tập dạng nào.

Bước 2: Với nhưng dữ kiện và yêu cầu của bài ta tìm dụng cụ và phương án thích hợp.

Bước 3: Vẽ hình minh họa cho từng bước làm  và xử lí kết quả thí nghiệm thông qua những công thức đã học.

          Bước 4: Từ những công thức lập được ở trên lập mối liên hệ để rút ra kết quả theo yêu cầu của đề bài.

2. Nội dung sáng kiến kinh nghiệm

 2.1. Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

   Với những bài toán về thực nghiệm thì rất đa dạng và khó, nên với giáo viên khi giảng dạy giáo viên phải có phương pháp tốt trong việc truyền đạt kiến thức cho học sinh sao cho hiệu quả. Với học sinh vì đây là dạng bài toán mở nên muốn làm được bài có hiệu quả thì các em phải có một lượng kiến thức sâu và vững chắc, vì khi ta muốn giải được những bài tập ở phần này thì ngoài việc phải nhớ được những công thức cơ bản ta phải biết được cách vận dụng linh hoạt từng bước và từng bước đó phải liên hệ với nhau thì ta mới tìm ra được kết quả của bài toán.  

  2.2. Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.

        Như chúng ta đã biết trong những năm gần đây, trong các đề thi học sinh giỏi các cấp của bậc THCS thì các bài toán về thực nghiệm luôn nằm trong cấu trúc đề thi.

 Với những năm ôn luyện đội tuyển HSG tôi nhận thấy những khó khăn của học sinh khi gặp những bài toán thực nghiệm,vì dạng toán thực nghiệm là những dạng bài tập mở, do đó khi học đến phần này sẽ mất rất nhiều thời gian để các em làm quen với những dạng bài tập khác nhau, các bài tập phần này rất đa dạng và phong phú, có nhưng bài khi học sinh đọc xong đề bài rất khó nhận biết được hướng giải và bắt đầu từ đâu để giải quyết theo yêu cầu của bài, với thực trạng đó với những kinh nghiệm có được trong những năm ôn thi học sinh giỏi, tôi mới đưa ra cho các em một số phương pháp cụ thể để thuận tiện cho việc giải toán thực nghiệm phần cơ học, góp phần nâng cao kết qua trong các bài thi.

  2.3. Các sáng kiến kinh nghiệm hoặc các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.

      -Trong quá trình dạy tôi đã phân dạng các bài toán thực nghiệm phần cơ học, để với những dạng cụ thể dễ vận dụng sao cho phù hợp, sau đó hướng dẫn các em dựa trên cơ sở lí thuyết và những kiến thức đã học áp dụng sao cho linh hoạt vào bài tập. Với bài tập phần này tôi chia thành các dạng cụ thể sau.

Các trường hợp cụ thể và cách giải: 

Dạng 1. Đo khối lượng

Bước 1: Xác định bài tập thuộc bài tập nào.

Bước 2: Với nhưng dữ kiện và yêu cầu của bài ta tìm dụng cụ và phương án thích hợp.

Có thể dùng một số dụng cụ sau.

+ Dùng cân

+Hoặc dùng lực kế

+Hoặc dùng điều kiện cân bằng của đòn bẩy

  – Biến đổi về phương, chiều và độ lớn của lực.

  – Đòn bẩy cân bằng khi các lực tác dụng tỉ lệ với cánh tay đòn.

Bước 3: Vẽ hình minh họa cho từng bước làm  và xử lí kết quả thí nghiệm thông qua những công thức đã học.

          Bước 4: Từ những công thức lập được ở trên lập mối liên hệ để rút ra kết quả theo yêu cầu của đề bài.

Ví dụ.1.