SKKN Kinh nghiệm ôn luyện học sinh giỏi lớp 9 phần: Tính công của lực dùng để nhấn chìm hoặc kéo vật ra khỏi chất lỏng

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

         Trong giai đoạn đổi mới của đất nước, Đảng ta chủ trương đẩy mạnh hơn nữa công tác giáo dục và coi đây là một trong những yếu tố đầu tiên, yếu tố quan trọng góp phần phát triển kinh tế – xã hội. Mục tiêu của giáo dục là: “Nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài”. 

        Bồi dưỡng nhân tài cho đất nước là một trong những nhiệm vụ của ngành giáo dục, xem trọng “hiền tài là nguyên khí của quốc gia”. Công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở các trường THCS hiện nay đã được tổ chức thực hiện thường xuyên ở tất cả các khối lớp học, từ khối 6 đến khối 9. Bồi dưỡng học sinh giỏi là nhiệm vụ then chốt trong mỗi nhà trường, là thành quả để tạo lòng tin với phụ huynh và là cơ sở tốt để xã hội hóa giáo dục. 

        Qua nhiều năm giảng dạy bộ môn Vật lí tại trường THCS Phú Nhuận, cùng với nhiệm vụ ôn luyện học sinh giỏi môn Vật lí lớp 9 tôi nhận thấy rằng: Để có thể bồi dưỡng học sinh giỏi người giáo viên luôn phải học hỏi, tự bồi dưỡng kiến thức để nâng cao trình độ chuyên môn và năng lực sư phạm cũng như phải bồi dưỡng lòng yêu nghề, tinh thần tận tâm với công việc. Việc thực hiện nhiệm vụ phát triển và bồi dưỡng học sinh giỏi, tổ chức thi học sinh giỏi còn có tác dụng tích cực trở lại đối với giáo viên, thúc đẩy phong trào thi đua dạy tốt – học tốt.

         Khi dạy bồi dưỡng học sinh giỏi môn Vật lí nói chung và phần cơ học nói riêng tôi nhận thấy: Những bài tập tính công của lực để nhấn chìm một vật hoặc kéo một vật ra khỏi chất lỏng là một dạng bài tập khó đối với học sinh. Học sinh thường lúng túng, gặp nhiều khó khăn khi giải các bài tập này. Sau thời gian tìm hiểu tôi phát hiện hai nguyên nhân chính gây khó khăn đối với học sinh:

       –  Xác định độ lớn của lực tác dụng lên vật trong quá trình nhấn chìm một vật đang nổi hoàn toàn vào trong chất lỏng hoặc kéo vật vừa vặn ra khỏi chất lỏng.

      – Xác định quảng đường vật dịch chuyển khi nhấn chìm vật hoàn toàn vào trong chất lỏng hoặc kéo vật vừa vặn ra khỏi chất lỏng.

        Đặc biệt là trong trường hợp vật được đặt trong bình có kích thước hữu hạn, khi đó vật di chuyển vào trong lòng chất lỏng hoặc ra khỏi chất lỏng cũng sẻ làm cho mực chất lỏng thay đổi,  đồng thời độ lớn của lực tác dụng lên vật cũng thay đổi. Trường hợp này, việc xác định quảng đường vật dịch chuyển cũng gây ra nhiều khó khăn đối với học sinh. 

         Vì những lí do trên tôi đã đưa vào áp dụng và hoàn thành đề tài “Kinh nghiệm ôn luyện HSG lớp 9 phần: Tính công của lực dùng để nhấn chìm hoặc kéo vật ra khỏi chất lỏng” để cùng trao đổi với dồng nghiệp nhằm tìm biện pháp hữu hiệu nâng cao chất lượng dạy học bộ môn, góp phần vào việc bồi dưỡng học sinh giỏi dự thi các cấp. 

1.  MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

          Với việc nghiên cứu thành công đề tài, sáng kiến kinh nghiệm sẽ giúp giáo viên và học sinh có cái nhìn tổng quát, sâu sắc hơn về dạng bài tập này từ đó có thể lựa chọn phương pháp giải hay và nhanh nhất. 

1.  ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

         Đề tài nghiên cứu tìm hiểu các phương pháp giải bài tập:  tính công của lực dùng để nhấn chìm hoặc kéo vật ra khỏi chất lỏng, phù hợp với đối tượng học sinh lớp 9.

1. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

• Phương pháp quan sát:

            Khi thực hiện đề tài này tôi đã  tìm hiểu những khó khăn của học sinh khi giải dạng bài tập này từ đó tiến hành tìm tòi, nghiên cứu, đúc rút kinh nghiệm từ thực tiễn giảng dạy.  

• Phương pháp trao đổi:

          Từ kết quả nghiên cứu tôi tiến hành trao đổi, thảo luận với đồng nghiệp trong tổ chuyên môn để hoàn thiện đề tài.

3. Phương pháp thực nghiệm:

          Để thực hiện đề tài tôi đi vào áp dụng dạy thử nghiệm theo phương pháp đã nghiên cứu đối với một nhóm gồm 6 em học sinh lớp 9A- trường THCS Phú Nhuận, trong đó đều là các em học sinh có học lực khá, giỏi.

4. Phương pháp điều tra:

         Ngay từ khi bắt đầu áp dụng thực hiện đề tài, tôi tiến hành ra đề bài tập khảo sát và sau khi áp dụng đề tài lại tiến hành khảo sát với mức độ cao hơn, từ đó có thể đánh giá kết quả thực hiện phương pháp mới.

PHẦN II. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

1.  CƠ SỞ LÍ LUẬN

           Trong việc thực hiện mục tiêu giáo dục thì nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi được coi là một trong những nhiệm vụ trọng tâm, nó đòi hỏi cả một quá trình hết sức công phu và gian khó, tuy nhiên cũng rất vinh dự. Thành công ở mặt trận này góp phần quan trọng vào thực hiện mục tiêu GD, đồng thời tạo môi trường, không khí và phong trào học tập sôi nổi, sâu rộng từ đó thúc đẩy mọi công tác khác trong nhà trường cùng phát triển. Học sinh giỏi khẳng định chất lượng mũi nhọn của mỗi đơn vị giáo dục là thước đo về trí tuệ và danh dự của một nền giáo dục. Ngoài ra học sinh giỏi còn góp phần nâng lên uy tín, thương hiệu của  giáo viên, của nhà trường đồng thời thực hiện tốt nhiệm vụ bồi dưỡng nhân tài, tạo nguồn cho các cấp học cao hơn  và đóng góp cho Đất nước những hiền tài trong tương lai.

          Dạng bài tập tính công của lực dùng để nhấn chìm hoặc kéo vật ra khỏi chất lỏng là phần bài tập khó, trừu tượng, cần tư duy và vận dụng kiến thức toán học nhiều nên  học sinh thường gặp nhiều khó khăn. Với học sinh có hạn chế về tư duy trừu tượng và kỹ năng tính toán thì hầu như các em không làm được dạng bài tập này. Vậy yêu cầu đặt ra với người thầy dạy vật lý là phải “hóa giải” dạng bài tập này, giúp các em có một phương pháp giải chung, hiệu quả.

          Bằng vốn kiến thức và kinh nghiệm ôn luyện học sinh giỏi nhiều năm, tôi  mạnh dạn trao đổi với đồng nghiệp đề tài này.

1.  THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU:

1. Thực trạng:

          –  Trường THCS Phú Nhuận là ngôi trường nằm ở vùng nông thôn của huyện Như Thanh. Do kinh tế còn nhiều khó khăn, nhiều phụ huynh học sinh phải đi làm ăn xa, nhiều học sinh còn phải phụ giúp công việc gia đình nên sự quan tâm của phụ huynh và thời gian học tập của học sinh còn nhiều hạn chế.

       – Phần lớn học sinh không được tiếp cận công nghệ thông tin học tập qua mạng Internet, tài liệu tham khảo còn thiếu thốn nên việc tự học tập nâng cao kiến thức còn rất nhiều khó khăn.

      –  Việc giải bài tập tính công của lực dùng để nhấn chìm hoặc kéo vật ra khỏi chất lỏng không đơn thuần chỉ là áp dụng các công thức vật lí mà còn phải biết cách tư duy, phân tích chính xác hiện tượng vật lí diễn ra nên học sinh rất lúng túng trong việc tìm cách giải.

1. Kết quả của thực trạng trên:

           Trước khi áp dụng đề tài, tôi đã tiến hành khảo sát đối với một nhóm gồm 6 học sinh có học lực khá – giỏi của lớp 9A, hiện đang được ôn luyện trong đội tuyển học sinh giỏi Toán và Vật lí  – Trường THCS Phú Nhuận, năm học …………

         – Thời gian khảo sát: ………..

        – Nội dung khảo sát: Yêu cầu học sinh giải bài tập sau:

Câu 1 (5điểm):  Một khối gỗ hình trụ tiết diện đáy là 150m2 , cao 30cm được thả nổi trong hồ nước sao cho khối gỗ thẳng đứng. Biết trọng lượng riêng của gỗ 

dg = ( trọng lượng riêng của nước do=10 000 N/m), hồ nước sâu 0,8m, bỏ qua sự thay đổi mực nước của hồ. 

1. a) Tính chiều cao phần chìm trong nước của khối gỗ ?             
2. b) Tính công của lực để nhấn chìm khối gỗ đến đáy hồ theo phương thẳng đứng ?