Sáng kiến kinh nghiệm Phát triển năng lực tư duy học sinh qua giải bài tập quang hình học

 2
 LIÊN ĐOÀN LAO ĐÔNG HUYỆN BA VÌ
 CĐCS TRƯỜNG THCS TÂY ĐẰNG
 ----------  ----------
“ 01 triệu sáng kiến – nỗ lực vượt khó, sáng tạo quyết 
 tâm chiến thắng đại dịch Covid - 19”
 Họ và tên: Cao Thị Thuý Nga
 Chức vụ: Hiệu phó
 Đơn vị công tác: Trường THCS Tây Đằng- Ba Vì- Hà Nội
 Giảng dạy môn: Vật lý 9
 Email: caonga@gmail.com
 Số điện thoại: 0388833535
 Ba Vì, ngày 15 tháng 2 năm 2022 4
thành thạo các bài tập là một khâu quan trọng , thông qua giải bài tập giúp học sinh 
phát triển năng lực tư duy, tính chủ động, sáng tạo, biết phát hiện, tìm tòi, lựa chọn 
phương pháp học và giải bài tập; Từ đó sẽ củng cố đào sâu, mở rộng những kiến 
thức cơ bản được học, các em hiểu được sâu sắc hơn các khái niệm, định luật vật lí, 
biết giải thích hiện tượng Vật lí trong tự nhiên, ứng dụng trong đời sống, kĩ thuật, 
phục vụ lợi ích của con người, xây dựng kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào 
thực tiễn, giải quyết những vấn đề thực tế trong cuộc sống.
 2. Lý do chủ quan: 
 Là một giáo viên đã tham giảng dạy môn Vật lý lớp 9 nhiều năm liền, với 
mong muốn giúp cho học sinh có đủ những kiến thức, kỹ năng cần thiết, tạo hứng 
thú trong học tập, góp phần giáo dục, phát triển năng lực tư duy, kỹ thuật tổng hợp 
cho học sinh nhằm nâng cao chất lượng giáo dục bộ môn nói riêng và nâng cao chất 
lượng giáo dục nói chung, tôi lựa chọn đề tài: “Phát triển năng lực tư duy cho học 
sinh qua giải bài tập quang hình học”
II. Phạm vi và thời gian thực hiện
 - Phạm vi nghiên cứu: Môn Vật Lý Lớp 9; Đối tượng: Học sinh lớp 9C,9G 
cấp THCS.
 - Thời gian thực hiện: Học kì II năm học 2020-2021 và những năm học sau.
III. Mục đích nghiên cứu
 * Giáo viên: 
 - Tăng cường khả năng nghiên cứu, tổng hợp các dạng bài tập quang hình 
học, tìm ra lời giải phù hợp dễ hiểu giúp học sinh dễ tiếp thu kiến thức.
 - Đổi mới phương pháp dạy học, có cách thức tổ chức, hướng dẫn học sinh 
vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các tình huống trong thực tế.
 - Đảm bảo nâng cao chất lượng dạy học bộ môn.
 * Học sinh:
 - Rèn luyện kỹ năng giải bài tập, biết sử dụng ngôn ngữ vật lý lập luận trong 
trình bày bài tập ,vận dụng các kiến thức đã được học trong môn toán để giải các 
bài tập vật lý
 - Xây dựng phương pháp làm việc khoa học, phát triển năng lực tư duy độc 
lập, khái quát tổng hợp kiến thức.
 - Biết chủ động khai thác, vận dụng sáng tạo kiến thức đã nắm bắt được, giải 
quyết một số các vấn đề có liên quan trong thực tế.
 - Rèn năng lực cộng tác làm việc của học sinh, giúp các em nắm vững kiến 
thức, nâng cao hiệu quả học tập bộ môn. 6
 B. NỘI DUNG
I. CƠ SỞ LÝ LUẬN
 Bài tập vật lý là phương tiện giúp học sinh củng cố, khắc sâu kiến thức đã 
học, vận dụng được những kiến thức đó vào giải quyết một số vấn đề trong học tập 
và đời sống. Bằng việc hướng dẫn học sinh giải bài tập trong dạy học giáo viên có 
thể truyền đạt, điều khiển hoạt động nhận thức của học sinh, giúp các em lĩnh hội 
tri thức, hình thành kỹ năng đảm bảo cho việc thực hiện mục tiêu dạy học.
 Thông qua việc giải bài tập vật lí, học sinh có thể nắm vững một cách chính 
xác, sâu sắc và toàn diện hơn những quy luật vật lí, những hiện tượng vật lí, biết 
cách phân tích chúng và ứng dụng vào các vấn đề thực tiễn, làm cho kiến thức trở 
thành vốn riêng của các em. 
 Vì vậy việc giúp học sinh giải bài tập vật lý, đặc biệt giải bài tập quang hình 
học một cách có hiệu quả đóng vai trò quan trọng góp phần nâng cao chất lượng 
dạy và học.
II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ
Khảo sát thực tế: Thông qua các giờ bài tập, giờ tổng kết chương, các bài kiểm tra 
viết, kiểm tra miệng,việc tổ chức giải các bài tập vận dụng ở các tiết dạy học 
chương III môn vật lý lớp 9 ở trường THCS.
1.TÌNH TRẠNG THỰC TẾ KHI CHƯA THỰC HIỆN:
 Từ thực tế hướng dẫn học sinh làm các bài tập vận dụng, giải một số bài tập 
trong giờ bài tập, giờ tổng kết chương và kết quả các bài kiểm tra phần quang học 
trong chương trình vật lý lớp 9 cho thấy: Nhiều học sinh chưa biết vận dụng kiến 
thức vào giải bài tập, phần lớn học sinh chỉ làm được các phần và một số câu trả lời 
trắc nghiệm có liên quan đến lý thuyết; Phần bài tập nhiều học sinh còn lúng túng 
trong việc vẽ hình biểu diễn đường đi của tia sáng, một số chỉ vẽ được hình, không 
làm được phần bài tập có liên quan đến tính toán như tìm độ lớn ảnh của vật, 
khoảng cách từ vật đến thấu kính, từ ảnh đến thấu kính, tính tiêu cự của thấu 
kính,Các em chưa có kỹ năng vận dụng kiến thức đã được học vào giải quyết 
một số các tình huống cụ thể, thậm chí có những học sinh trả lời rất tốt phần lý 
thuyết song việc vận dụng vào giải thích một số hiện tượng thì các em không giải 
thích được, có những em có thể thuộc lời mô tả đường đi của tia sáng qua các loại 
thấu kính song lại không thực hành vẽ đúng đường đi của tia sáng, không dựng 
được ảnh của vật qua thấu kính do việc tự học, nắm vững kiến thức của một số học 
sinh còn yếu chưa biết vận dụng lý thuyết vào thực hành giải bài tập, chưa có hứng 8
 Một số năng lực có thể hình thành cho học sinh thông qua giải các bài tập 
vật lý và kiểm tra đánh giá như: Năng lực sử dụng kiến thức; Năng lực phương 
pháp; Năng lực trao đổi thông tin; Năng lực tự học.
 + Năng lực sử dụng kiến thức: Đó là năng lực được thể hiện qua việc học 
sinh trình bày được kiến thức về các hiện tượng, đại lượng, định luật, trình bày 
được mối quan hệ giữa các kiến thức vật lí; Sử dụng được kiến thức vật lí để thực 
hiện các nhiệm vụ học tập như suy luận từ kiến thức cũ để đưa ra kiến thức mới; sử 
dụng kiến thức cũ làm căn cứ đề xuất giả thuyết. Vận dụng (giải thích, dự đoán, 
tính toán, đề ra giải pháp, đánh giá giải pháp  ) kiến thức vật lí vào các tình 
huống thực tiễn,...
 + Năng lực phương pháp: Được thể hiện qua việc học sinh biết đặt ra 
những câu hỏi về một sự kiện vật lí; mô tả được các hiện tượng tự nhiên bằng ngôn 
ngữ vật lí và chỉ ra các quy luật vật lí trong hiện tượng đó; Thu thập, đánh giá, lựa 
chọn và xử lí thông tin từ các nguồn khác nhau để giải quyết vấn đề trong học tập 
vật lí; Vận dụng sự tương tự và các mô hình để xây dựng kiến thức vật lí hoặc lựa 
chọn và sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí hoặc xác định 
mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm và rút ra 
nhận xét,...Học sinh biết sử dụng các công cụ toán học phù hợp trong học tập vật lí 
qua các bài tập định lượng, các bài tập đồ thị,...
 + Năng lực trao đổi thông tin: Trong quá trình học tập học sinh biết trao đổi 
kiến thức và ứng dụng vật lí bằng ngôn ngữ vật lí và các cách diễn tả đặc thù của 
vật lí; Ghi lại được các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình, trình bày 
các kết quả từ các hoạt động học tập vật lí của mình (nghe giảng, tìm kiếm thông 
tin, thí nghiệm, làm việc nhóm ) một cách phù hợp.
 + Năng lực tự học: Học sinh xác định được trình độ hiện có về kiến thức, kĩ 
năng, thái độ của cá nhân trong học tập; Lập kế hoạch và thực hiện được kế hoạch, 
điều chỉnh kế hoạch học tập nhằm nâng cao trình độ bản thân. Năng lực này được 
đánh giá thông qua những kì kiểm tra đánh giá về kiến thức và kĩ năng cũng như 
thái độ hoặc qua bài tập dựa trên các vấn đề thực tiễn mà cần sử dụng các kiến 
thức, phương pháp nhận thức vật lí để làm sáng tỏ.
 * Đối với bài tập quang hình học cũng có các dạng bài tập định tính và bài 
tập định lượng, bài tập thực nghiệm,
 Để xây dựng phương pháp giải bài tập quang hình học đạt hiệu quả, giáo 
viên cần hướng dẫn, trang bị cho học sinh các kiến thức cơ bản về quang hình học: 10
* Khi vật đặt ngoài khoảng OF(d>2f) cho ảnh thật ngược chiều, nhỏ hơn vật; Nếu 
vật nằm trong khoảng f<d<2f luôn cho ảnh thật ngược chiều, lớn hơn vật.
* Khi vật đặt rất xa thấu kính hội tụ thì cho ảnh thật cách thấu kính một khoảng 
bằng tiêu cự.
3.3.3. Thấu kính phân kì(TKPK):
 * Cấu tạo: TKPK có phần rìa dày hơn phần giữa.
 * Đặc điểm ảnh tạo bởi TKPK:
 + Vật sáng đặt ở mọi vị trí trước TKPK luôn cho ảnh ảo, cùng chiều, nhỏ hơn 
vật và luôn nằm trong khoảng tiêu cự của thấu kính. 
 + Khi vật đặt rất xa thấu kính, ảnh của vật có vị trí cách thấu kính một khoảng 
bằng tiêu cự.
3.3.4. Cấu tạo của máy ảnh dùng phim. Đặc điểm của ảnh: 
 a. Cấu tạo: Máy ảnh thường dùng gồm có: vật kính, buồng tối và chỗ đặt 
phim. Vật kính của máy ảnh là một thấu kính hội tụ.
 b. Đặc điểm của ảnh: Ảnh trên phim của máy ảnh là ảnh thật, nhỏ hơn vật 
và ngược chiều với vật.
3.3.5. Mắt, so sánh mắt và máy ảnh:
 a, Cấu tạo: Thủy tinh thể là một thấu kính hội tụ trong suốt và mềm, có thể co 
giãn được, vì vậy có thể thay đổi tiêu cự. Võng mạc là màng lưới ở đáy mắt, ảnh 
 của vật mà ta nhìn sẽ hiện trên võng mạc.
 Mắt gồm hai bộ phận chính là thể thuỷ tinh và màng lưới (võng mạc).
 b, Sự tương tự giữa cấu tạo của mắt và máy ảnh: Thể thuỷ tinh đóng vai trò 
như vật kính trong máy ảnh, còn màng lưới đóng vai trò như bộ phận hứng ảnh 
(phim) trong buồng tối.
* Điểm cực cận, điểm cực viễn: 
 - Điểm xa mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được khi không điều tiết gọi là điểm 
cực viễn(CV). Khoảng cách từ mắt đến điểm cực viễn gọi là khoảng cực viễn: OCv
 - Điểm gần mắt nhất mà ta có thể nhìn rõ được gọi là điểm cực cận(CC). . 
Khoảng cách từ mắt đến điểm cực cận gọi là khoảng cực cận: OCc.
c, Đặc điểm của mắt cận và mắt lão, cách khắc phục:
 - Mắt cận nhìn rõ những vật ở gần, nhưng không nhìn rõ những vật ở xa. Mắt cận 
phải đeo kính cận là thấu kính phân kì để nhìn rõ những vật ở xa. Đeo kính cận 
thích hợp là thấu kính phân kì có tiêu điểm F trùng với điểm cực viễn ( Cv ) của mắt
 - Mắt lão nhìn rõ những vật ở xa nhưng không nhìn rõ những vật ở gần. Mắt lão 
phải đeo kính lão là thấu kính hội tụ để nhìn rõ các vật ở gần. 12
thường yêu cầu các em cần nắm được các kiến thức về các phép tính, phép biến đổi 
toán học, phép tính lũy thừa, phép làm tròn số,..; Cách giải phương trình bậc nhất 
một ẩn, hệ phương trình, phương trình bậc hai, tính chất tỉ lệ thức,; Các điều kiện 
bằng nhau của tam giác, tác giác vuông, định lý Pitago, các tính chất về đường 
trung bình trong tam giác, các tính chất của tam giác cân, tam giác đều, phép lấy 
đối xứng,
 3.4. Các bước giải bài tập quang hình học
 Bài tập quang hình học có nhiều dạng, mỗi dạng có một cách giải riêng. 
Song với loại bài tập này để học sinh có được kết quả tốt cần các em thực hiện theo 
các bước sau:
 3.4.1. Đọc kỹ đầu bài: Nắm vững được các dữ kiện của bài toán, những điều 
đã biết, những điều cần tìm, bản chất về hiện tượng vật lý. Ghi tóm tắt đầu bài bằng 
việc sử dụng một số ký hiệu, phân biệt rõ phần đã biết và phần chưa biết. Đổi đơn 
vị các đại lượng đảm bảo thống nhất đơn vị của các đại lượng nếu có. Vẽ hình, biểu 
diễn điểm hiện tượng, điểm ảnh, ảnh của vật,
 3.4.2. Phân tích bài toán: Suy nghĩ, tìm ra phương pháp giải để thấy rõ 
nội dung vật lý và nội dung toán học, từng nội dung cần phải sử dụng kiến thức 
nào.
 Học sinh cần phân tích xem bài toán thuộc dạng quen biết hay chưa; những 
bài tập không quen thuộc cần phải bắt đầu từ đâu,Trước hết phải phân tích rõ 
xem về bản chất vật như hình vẽ đã chính xác chưa, cần phải sử dụng những kiến 
thức nào liên quan để giải bài toán.
 Ví dụ: Khi cần tính độ lớn của ảnh, khoảng cách từ ảnh ảnh đến thấu kính 
khi biết d,h,f hoặc ngược lại cần sử dụng đến kiến thức hình học cần gắn khoảng 
cách đó vào các tam giác đồng dạng, tam giác bằng nhau, để lập ra các tỷ lệ thức, 
các phương trình để giải.
 3.4.3. Thực hiện tính toán để tìm ra kết quả.
 Học sinh vận dụng kiến thức về tính chất vật lý, xây dựng các biểu thức và 
phép biến đổi biểu thức để tính toán các đại lượng cần tìm. 
 3.4.4. Kiểm tra kết quả tính toán, đối chiếu kết quả tìm được với yêu cầu 
của bài toán, kiểm tra về các tính chất, đặc điểm về vật lý, sau đó biện luận, trả lời.