SKKN: Hướng dẫn giải toán quang hình học – Vật lí 9

          HƯỚNG DẪN GIẢI TOÁN QUANG HÌNH HỌC – VẬT LÍ 9<br /> <br /> <br /> TÓM TẮT SÁNG KIẾN<br />    Hi vọng bài viết này bổ trợ tốt việc dạy và học phần quang hình vật lí 9.<br /> <br />    Nội dung cơ bản của sáng kiến:<br />      ­ Khó khăn của học sinh lớp 9 khi học phần quang hình học: Lí thuyết dài, <br /> hướng dẫn bài toán định lượng trong sách giáo viên không thống nhất…<br />      ­ Giải pháp khắc phục khó khăn: Lập bảng kiến thức khi ôn tập lí thuyết, <br /> rèn luyện nhiều việc vẽ ảnh bằng 2 tia sáng đặc biệt, dùng kĩ thuật 2 vuông <br /> khi giải bài toán định lượng.<br />     ­ Các ví dụ mẫu và bài tập vận dụng.<br />   Mục đích của sáng kiến:<br />  ­ Bồi dưỡng cho học sinh lớp 9 về khả năng nghi nhớ lí thuyết quang hình, <br /> kĩ năng vẽ hình, kĩ năng làm bài tập định lượng.<br />  ­ Hình thành phương pháp dạy học hiệu quả cho giáo viên.<br />   Ý nghĩa cơ bản của sáng kiến:<br />     ­ Giúp học sinh lớp 9 có phương pháp học tập tốt đối với phần quang <br /> hình.<br />     ­ Phát triển kĩ năng giải bài tập định lượng.<br />     ­ Các thầy cô giáo có thể sử dụng sáng kiến này, đối chiếu với hướng dẫn <br /> trong sách giáo viên để tìm ra các phương pháp dạy học hiệu quả, phù hợp <br /> với đối tượng học sinh.<br />   <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 1<br /> Gv. Vũ Đình Hà – Trường THCS Long Xuyên<br />           HƯỚNG DẪN GIẢI TOÁN QUANG HÌNH HỌC – VẬT LÍ 9<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> MÔ TẢ SÁNG KIẾN<br /> <br /> 1­ MỞ ĐẦU.<br />  1.1­ Đặt vấn đề.<br /> Chương trình vật lí THCS hiện nay có nhiều sự  đổi mới cả  về  nội dung  <br /> lẫn hình thức so với chương trình vật lí cũ. Đặc biệt phần quang học ở lớp  <br /> 9 có hai nội dung hoàn toàn mới đó là khúc xạ ánh sáng (quang hình học) và <br /> tán sắc ánh sáng (quang lí). Hai nội dung này trước đây chỉ được đề cập đến <br /> ở chương trình vật lí THPT, nay đưa vào cấp THCS để  học sinh mở  rộng,  <br /> tiếp cận dần với các vấn đề  của vật lí. Từ  rất nhiều năm trước đó, nội <br /> dung quang hình học cấp THCS (không chuyên) chỉ  dừng lại  ở  hiện tượng <br /> phản xạ  ánh sáng. Học sinh cần phải biết thêm về  ánh sáng để  hiểu hơn <br /> các hiện tượng thực tế. Tuy nhiên, đưa thêm nội dung gì? Thể hiện các nội  <br /> dung như  thế  nào cho phù hợp với học sinh THCS? Việc đưa vào chương  <br /> trình phần quang học lớp 9 có thể nói là một quyết định mang tính đột phá <br /> và rất khó khăn của các tác giả viết sách giáo khoa. <br /> Trong phần quang học lớp 9, nội dung quang lí chiếm tỉ lệ nhỏ và các vấn  <br /> đề đưa ra khá đơn giản, chỉ dừng ở mức độ " nhận thức cảm tính" thông qua <br /> các hiện tượng gần gũi với học sinh. Vấn đề  tôi muốn đề  cập ở  đây là nội <br /> dung phần quang hình học. Phần này có lượng kiến thức khá lớn, hầu hết các <br /> bài học đều hàm chứa kiến thức khó đối với học sinh cấp 2. Bản thân nội  <br /> dung quang hình học đã là vấn đề  khó đối với học sinh phổ  thông, với học  <br /> sinh THCS lại càng trở nên khó khăn hơn. Quang hình học lớp 9 đã có mức độ <br /> yêu cầu định lượng, trong khi các em không được sử  dụng các công thức  <br /> quang hình học mà chỉ  sử  dụng những hiểu biết thô sơ  về  hình học phẳng.  <br /> Với hầu hết học sinh cấp 2 thì việc sử  dụng kiến thức về  tam giác đồng <br /> dạng thường có nhiều khó khăn hơn sử  dụng kiến thức khác như  tam giác  <br /> bằng nhau, hay đường tròn...Sử  dụng tam giác đồng dạng để  giải quyết bài <br /> <br /> <br /> <br /> 2<br /> Gv. Vũ Đình Hà – Trường THCS Long Xuyên<br />           HƯỚNG DẪN GIẢI TOÁN QUANG HÌNH HỌC – VẬT LÍ 9<br /> <br /> toán vật lí thì mối liên hệ  giữa " giả  thiết" và "kết luận" hình học càng mờ <br /> mịt hơn so với bài toán hình học thuần túy!<br /> Để giúp các em học sinh lớp 9 khắc phục những khó khăn trong việc học <br /> tập nội dung quang hình học, tôi xin viết một số kinh nghiệm cũng như sáng <br /> kiến của mình đã tích lũy trong quá trình dạy học. <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 3<br /> Gv. Vũ Đình Hà – Trường THCS Long Xuyên<br />           HƯỚNG DẪN GIẢI TOÁN QUANG HÌNH HỌC – VẬT LÍ 9<br /> <br />  1. 2 ­Th<br />   ực trạng trước khi áp dụng kinh nghiệm  <br />  1.2.1 ­Thuận lợi: <br /> Học sinh lớp 9 đã được trang bị  tốt về  kiến thức tự  nhiên, về  phương  <br /> pháp học tập nên đa số phát hiện được vấn đề cần xử lí.<br /> Bộ thí nghiệm quang hình học tương đối đầy đủ cho các bài học.<br /> Nội dung phần quang hình học đảm bảo tính phù hợp với tư duy của học  <br /> sinh, đảm bảo học sinh chỉ  cần sử  dụng kiến thức THCS là giải quyết <br /> được vấn đề. <br /> 1.2.2­ Khó khăn:    <br /> <br /> Ánh sáng là đối tượng khó quan sát  nên các thí nghiệm quang hình học <br /> thường mất nhiều thời gian, trong khi kiến thức một bài học khá nhiều và <br /> quỹ thời gian của tiết học có hạn.<br /> <br /> Kiến thức quang hình học khá dài và khó ghi nhớ đối với đa số các em học <br /> sinh. Học sinh thường nhớ lẫn lộn các kiến thức giữa hai loại thấu kính nên <br /> giải quyết sai các yêu cầu.  <br /> _ Các bài toán về  thấu kính khá đa dạng, học sinh sử  dụng kiến thức tam  <br /> giác đồng dạng cũng chưa thật linh hoạt. Mặt khác, sách giáo viên hướng <br /> dẫn cũng không thống nhất về phương pháp: khi xét tam giác vuông, khi xét <br /> tam giác thường, điều này gây khó khăn cho hoạt động dạy ­ học của giáo  <br /> viên và học sinh.<br /> 1.2.3 ­ Biện pháp giải quyết:<br /> ­ Vì kiến thức quang hình học dài và và dễ bị nhầm lẫn giữa hai loại thấu  <br /> kính nên học sinh cần có một cái nhìn tổng quát các đối tượng kiến thức, <br /> biết đối chiếu so sánh và phân tích các đối tượng. Cách ghi nhớ tốt nhất là  <br /> lập các bảng đơn vị kiến thức để dễ nhớ, dễ phân biệt, so sánh.<br /> ­ Để  giúp học sinh làm tốt bài toán định lượng, tôi đưa ra " kỹ  thuật 2 <br /> vuông" nhằm giúp học sinh xử  lí tốt về  các tam giác đồng dạng, biến đổi <br /> các tỉ lệ để đi đến kết quả. Cả 2 biện pháp này được trình bày cụ thể trong <br /> phần nội dung của bài viết.<br /> 2 ­ NỘI DUNG SÁNG KIẾN<br />    2.1 ­ Hướng dẫn học sinh học tốt phần lí thuyết.<br /> 2.1.1­Nhận xét, hướng dẫnchung.<br /> <br /> <br /> 4<br /> Gv. Vũ Đình Hà – Trường THCS Long Xuyên<br />           HƯỚNG DẪN GIẢI TOÁN QUANG HÌNH HỌC – VẬT LÍ 9<br /> <br />     Để học tốt phần quang hình học thì yêu cầu đầu tiên là học sinh phải ghi  <br /> nhớ  được lí thuyết quang hình. Lí thuyết phần này khá nhiều, đòi hỏi học <br /> sinh phải có sự đầu tư thời gian và ý chí cao để ghi nhớ, tránh bị chồng chéo <br /> lẫn lộn các đối tượng với nhau; nhất là phải phân biệt rõ ràng về  sự  truyền <br /> ánh sáng, về đặc điểm của ảnh ở thấu kính hội tụ và thấu kính phân kì.<br />     Kinh nghiệm cho thấy, học sinh nên ôn tập lại phần lí thuyết bằng cách <br /> lập bảng để  đối chiếu, so sánh và tổng hợp kiến thức một cách hoàn chỉnh. <br /> Tôi thường cho học sinh hoàn thành một nhóm kiến thức theo bảng, cách làm  <br /> này sẽ giúp học sinh nắm bắt được rõ hơn, ghi nhớ nhanh hơn các nội dung.<br /> 2.1.2­ Ví dụ mẫu.<br /> Bài 1.1: <br /> Nêu đường truyền của 3 tia sáng đặc biệt qua thấu kính hội tụ và thấu kính <br /> phân kì.<br />                                                    Giải<br /> Đường truyền của các tia sáng đặc biệt qua 2 loại thấu kính:<br /> Tia tới Tia ló<br /> Thấu kính hội tụ Thấu kính phân kì<br /> 1. Qua quang tâm Truyền   thẳng   theo  Truyền   thẳng   theo <br /> phương của tia tới phương của tia tới<br /> 2.   Song   song   với   trục  Qua tiêu điểm Phương kéo dài qua tiêu <br /> chính điểm<br /> 3. Qua tiêu điểm Song   song   với   trục <br /> chính<br /> Chú ý: <br /> ­ TKHT có 3 tia đặc biệt, TKPK có 2 tia đặc biệt. <br /> ­ Các bài toán về dựng ảnh thường chỉ dùng 2 tia sáng là tia số 1 và số 2.<br /> Bài 1. 2: Nêu các đặc điểm của  ảnh tạo bởi thấu kính hội tụ  và thấu kính <br /> phân kì?                                                        Giải<br />                Các đặc điểm của ảnh:<br /> Vị trí của vật Đặc điểm của ảnh<br /> Tạo bởi TKHT Tạo bởi TKPK<br /> 1.        d > 2f ­ Ảnh thật, ngược chiều <br /> và nhỏ hơn vật ­  Ảnh  ảo, cùng chiều và <br /> 2.        d = 2f ­ Ảnh thật, ngược chiều  nỏ hơn vật.<br /> và lớn bằng vật.<br /> <br /> 5<br /> Gv. Vũ Đình Hà – Trường THCS Long Xuyên<br />           HƯỚNG DẪN GIẢI TOÁN QUANG HÌNH HỌC – VẬT LÍ 9<br /> <br /> 3.   f