CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN
Kính gửi: Hội đồng Sáng kiến ngành Giáo dục thị xã Bình Long
Tôi ghi tên dưới đây:
STT Họ và tên
Ngày
tháng năm
sinh
Nơi
công
tác
Chức
danh
Trình
độ
chuyên
môn
Tỷ lệ
(%)
đóng
góp vào
việc tạo
ra sáng
kiến
1 VŨ TRƯỜNG
NAM 30/11/1987
Trường
THCS
An Lộc
B
Giáo
viên
Toán –
Vật lí
ĐHSP 100%
1. Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến cấp thị xã năm học (2020-2021):
“Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua việc phân tích, tìm cách giải
bài tập vật lí nâng cao phần Cơ học bậc THCS”.
2. Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Không
3. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục (Vật lí)
4. Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu: 15/09/2020
5. Mô tả bản chất của sáng kiến:
5.1. Tính mới của sáng kiến:
- Trong sáng kiến này tôi đã lựa chọn, sưu tầm một số giải pháp, các bài tập
hay và đa dạng từ các nguồn tài liệu tham khảo; đặc biệt chú ý đến nhu cầu học tập
của học sinh là bồi dưỡng năng lực toán học và kĩ năng vận dụng toán học vào bài
tập vật lí.
- Giải một bài tập theo nhiều hướng khác nhau để phù hợp với mọi đối tượng
học tham gia nhận thức. Phát triển một bài tập từ một hình thức đề thành nhiều đề
khác nhau theo nhiều hướng khác nhau và khai thác bài tập ở mức cần tư duy cao
hơn.
- Trong mỗi bài tập đều có phân tích, đánh giá, nhận xét qua từng cách giải cụ
thể; vấn đề mà hiện nay còn được ít các tác giả viết sách quan tâm, chú ý đến để
học sinh có thể phát triển được tư duy sáng tạo, tự học và nâng cao nhận thức của
mình.
2
5.2. Về nội dung của sáng kiến:
5.2.1. Các giải pháp để tổ chức thực hiện:
- Đưa ra một số cách giải khác nhau cho một bài tập (một số bài tập phần cơ
học trong chương trình vật lí nâng cao bậc trung học cơ sở).
- Phân tích ưu, nhược điểm của các cách giải và chỉ ra cho học sinh thấy được
các cách giải đó được thực hiện trên cơ sở những đơn vị kiến thức nào.
- Ở mỗi dạng toán cố gắng hình thành cho các em một bài tập tổng quát để
các em có cái nhìn khái quát khi giải các bài tập cùng dạng toán đó.
- Từ đó giúp cho giáo viên và học sinh khắc sâu thêm một đơn vị kiến thức,
một hiện tượng vật lí cụ thể. Đồng thời, xây dựng và kích thích ý thức tìm tòi
nghiên cứu, khám phá, tìm hiểu nhiều cách giải cho một bài tập.
Bằng việc trao đổi trực tiếp với học sinh trong quá trình giảng dạy, cũng như
ôn luyện học sinh giỏi đội tuyển Vật lí tôi nhận thấy để khắc phục những hạn chế
của học sinh thì trong quá trình dạy cho học sinh giải các bài tập giáo viên cần thực
hiện một số bước sau:
- Lựa chọn và xây dựng một số bài tập điển hình để đưa ra các cách giải khác
nhau cho một bài tập.
- Phân tích các cách giải cho một bài tập. Đồng thời, có lồng vào việc phân
tích chung cho một dạng toán tổng quát.
- Giao hệ thống bài tập về nhà để các em tự giải bằng nhiều cách khác nhau.
- Thực hiện định hướng giải bài tập cho học sinh tương tự như việc dạy lí
thuyết.
Cơ sở lí thuyết để thực hiện được các giải pháp trên là:
+ Lí thuyết chung về chuyển động cơ học.
+ Tính chất tương đối của chuyển động cơ học
+ Định luật paxcan; ứng dụng đặc điểm, tính chất bình thông nhau
+ Định luật Acsimet và mối quan hệ giữa lực đẩy Acsimet với trọng lượng
của vật (hoặc hệ vật) khi nhúng trong chất lỏng.
+ Đặc điểm của hai lực cân bằng.
+ Phương pháp phân tích và tổng hợp lực đối với một vật hoặc một hệ vật.
+ Đặc điểm của các máy cơ đơn giản.
+ Định luật bảo toàn về công.
5.2.2. Một vài ví dụ: “Tìm thêm cách giải cho một vài dạng toán cơ học ở bậc
THCS”
a) Bài tập 1:
Một động tử chuyển động từ A đến B với vận tốc 32m/s. Cứ sau mỗi giây vận
tốc giảm đi một nửa. Tính thời gian đi hết quãng đường AB. Biết AB = 60m.
* Cách giải 1:
Lập bảng:
3
Thời gian chuyển động
(s)
Vận tốc chuyển động
(m/s)
Quãng đường đi được
s = v.t (m)
Giây thứ nhất v1= 32 s1= v.t = 32
Giây thứ hai v2= 16 s2= v.t = 16
Giây thứ ba v3= 8 s3= v.t = 8
Giây thứ tư v4= 4 s4= v.t = 4
Quan sát bảng trên ta thấy sau 4s quãng đường động tử đi được là:
s = s1 + s2 + s3 + s4 = 32 + 16 + 8 + 4 = 60(m)
Vậy, sau 4 giây động tử đi hết quãng đường AB.
* Cách giải 2:
Vì cứ sau mỗi giây vận tốc của động tử giảm đi một nửa. Nên nếu gọi n là số
đoạn đường đi được trong mỗi giây thì thời gian đi hết quãng đường AB là: t = n
(giây)
Theo bài ra ta có: s1 + s2 + s3 + … + sn-1 + sn = sAB
vt1 +
2
2
vt +
4
3
vt + … + 2
)1(
2
n
n
vt + 1
2
n
n
vt = sAB
Vì t1= t2= t3=... tn-1= tn = 1 (s) nên: 1 +
2
1 +
4
1 + … + 2
2
1
n + 1
2
1
n=
v
SAB
1 + (1 -
2
1) + (
2
1 -
4
1) + … + ( 3
2
1
n - 2
2
1
n) + ( 2
2
1
n-1
2
1
n) =
v
SAB =
8
15
2 - 1
2
1
n =
8
15
1
2
1
n =
8
1= 3
2
1
n – 1 = 3
n = 4
Vậy: sau t = n = 4 giây động tử đi hết quãng đường AB.
* Phân tích các cách giải:
- Cách giải 1 là cách giải thường được sử dụng trong các tài liệu, được nhiều
giáo viên sử dụng. Cách giải này đơn giản, học sinh chỉ cần kẻ bảng (lựa chọn kết
quả) là tìm ra được. Xong nó có hạn chế: Không phát triển được tư duy chiều sâu
của học sinh, không tạo dựng được cho các em phương pháp giải chung cho thể
loại bài tập này.
- Với cách giải 2 học sinh phải tư duy cao hơn, các em muốn giải được cần có
một đơn vị kiến thức toán học nhất định. Tuy nhiên, một khi các em đã nắm chắc
cách giải này thì các em có thể có khả năng khái quát nội dung bài toán thành dạng
tổng hợp cao hơn: quãng đường bất kì, giảm hoặc tăng vận tốc theo tỉ lệ bất kì,…
b) Bài tập 2:
4
Trời lặng gió, một ca nô chuyển động ngược dòng, đến A gặp một chiếc bè
đang thả xuôi dòng. Sau 5 phút kể từ khi gặp bè, ca nô quay lại xuôi dòng và gặp
bè ở B cách vị trí A là 1,5 km. Tính vận tốc dòng nước.
* Cách giải 1:
+ Xét chuyển động của ca nô so với bè, ta có:
- Khi chuyển động ngược chiều:
(xét mốc chuyển động chung tại chỗ gặp là A, ca nô ngược dòng từ A C, bè
xuôi từ A D)
(vcn + vbè). t1 = SCD (1)
- Khi chuyển động cùng chiều:
(lúc này canô xuất phát tại C, bè xuất phát tại D chuyển động cùng chiều xuôi dòng
nước gặp nhau tại B)
(vcn - vbè). t2 = SCD (2)
+ Xét chuyển động của ca nô và bè so với dòng nước, ta có:
- Khi chuyển động ngược dòng:
vcn = v - vnước
vbè = vnước hay vcn = v - vbè (3)
(v: là vận tốc của canô do động cơ sinh ra; tức vận tốc riêng của canô)
- Khi chuyển động xuôi dòng:
vcn = v + vnước
vbè = vnước hay vcn = v + vbè (4)
Thay các biểu thức (3) vào (1) và (4) vào (2) tương ứng, ta suy ra:
vt1 = vt2
t1 = t2 = 5 phút = 300 giây
Xét trên quãng đường AB, ta có vận tốc của dòng nước là (vận tốc của bè xuôi
dòng từ A B):
vnước= )/(5,2
600
1500
21
sm
tt
SAB
Vậy, vận tốc của dòng nước là 2,5(m/s)
* Cách giải 2:
- Gọi quãng đường ca nô và bè đi được trong thời gian t = 5 phút = 300s, kể từ khi
ca nô và bè gặp nhau lần đầu tại A lần lượt là: S1 và S2.
- Gọi quãng đường ca nô và bè đi được trong thời gian t’(s), kể từ khi ca nô bắt đầu
xuôi dòng cho đến lần gặp nhau tại B lần lượt là: 1
'
S và 2
'
S.
- Vận tốc của ca nô do máy đẩy là v, vận tốc của dòng nước là vn.
Ta có:
S1= (v - vn)t ; S2= vnt
A
B
S
1
S
2
'
1
S
2
'
S
A
B
C
D
5
1
'
S= (v + vn)t’ ; 2
'
S= vnt’
Mặt khác: S1 + S2 = 1
'
S - 2
'
S
(v - vn)t + vnt = (v + vn)t’ - vnt’
vt = vt’
t’ = t = 300(s)
Mà: S2 + 2
'
S= vnt + vnt’ = SAB
vn= '
t
t
SAB
=
300
300
1500
= 2,5(m/s)
Vậy, vận tốc của dòng nước là 2,5(m/s)
* Phân tích các cách giải:
- Trong cách giải thứ nhất, đã sử dụng tính chất tương đối của chuyển động và
đứng yên làm nền tảng chủ yếu. Với cách giải này, học sinh dễ nắm bắt và có thể
hiểu sâu về bản chất đó là cơ sở lí thuyết của loại toán chuyển động có dòng nước.
Tuy nhiên, cách giải có phần dài, nặng về định tính.
- Cách giải thứ hai kết hợp sơ đồ với phương pháp chung về giải toán chuyển
động có dòng nước. Cách giải này, nặng về thuật toán và khả năng hình dung hiện
tượng vật lí cụ thể.
c) Bài tập 3:
Đặt một viên bi thép có trọng lượng riêng d1 và thể tích V1 lên một tấm gỗ
không thấm nước, rồi thả nổi trong một bình nước hình trụ (trọng lượng riêng của
nước là d). Sau đó gạt viên bi thép ra khỏi miếng gỗ cho nó chìm trong bình nước.
Hỏi mực nước trong bình dâng lên hay hạ xuống so với khi chưa gạt bi thép xuống
và tính thể tích nước dâng lên hoặc hạ xuống đó ?
* Cách giải 1:
Gọi H là độ cao của mực nước ban đầu; h là độ cao mực nước sau khi gạt hòn
bi xuống; S là diện tích đáy bình; Gọi thể tích chất lỏng bị hệ vật chiếm chỗ khi
chưa gạt viên bi xuống chậu và khi gạt viên bi xuống chậu nước lần lượt là V và
V'.
- Áp lực của nước tác dụng lên đáy bình khi chưa gạt viên bi xuống là:
F1= d.V
- Khi gạt viên bi xuống, áp lực tác dụng lên đáy bình là:
F2= d.V’ – d.V1 +V1.d1 = d.V’ + V1(d1 – d)
- Vì trọng lượng của nước, viên bi sắt không thay đổi nên F1= F2 tức:
d.V = d.V’ + V1(d1 – d)
d(V – V’) = V1(d1- d)
V – V’ =
d
ddV )( 11
Vì viên bi chìm nên d1 > d do đó (V - V') > 0. Tức là V > V'. Vậy khi gạt viên bi
xuống thì mực nước trong chậu hạ xuống và thể tích nước hạ xuống là:
V* = V – V’ = d
Vdd 11 )(
* Cách giải 2:
