Sáng kiến kinh nghiệm Sử dụng sơ đồ tư duy để định hướng học sinh lớp 11 nâng cao giải một số bài tập chương Dòng điện không đổi

 1 
TÊN ĐỀ TÀI: SỬ DỤNG SƠ ĐỒ TƯ DUY ĐỂ ĐỊNH HƯỚNG HỌC 
SINH LỚP 11 NÂNG CAO GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP CHƯƠNG DÒNG 
ĐIỆN KHÔNG ĐỔI. 
 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
 1.1. Lý do chọn đề tài: 
 Đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) là một trong những nhiệm vụ 
quan trọng của cải cách giáo dục cũng như cải cách cấp trung học phổ 
thông. Hiện nay vấn đề đổi mới PPDH nói chung cũng như đổi mới PPDH 
vật lý nói riêng đã được pháp chế hóa trong điều 28, Luật Giáo dục: 
“Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ 
động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn 
học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn 
luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, 
đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh (HS)”. Việc dạy học 
không chỉ dừng lại ở việc truyền thụ kiến thức mà quan trọng hơn là dạy 
cho học sinh phương pháp tự học, tự chiếm lĩnh kiến thức. 
 Vật lý là một môn khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm với nhiều 
kiến thức trừu tượng và được ứng dụng rộng rãi trong đời sống. Trong các 
PPDH tích cực, phương pháp sử dụng sơ đồ tư duy (SĐTD) sẽ giúp học sinh 
hệ thống hóa kiến thức, xác định được kiến thức cơ bản từ đó đạt hiệu quả cao 
trong học tập. Mặt khác sử dụng phương pháp sơ đồ tư duy còn giúp học sinh 
rèn luyện, phát triển tư duy logic, khả năng tự học, phát huy tính tích cực và 
sáng tạo của học sinh không chỉ trong học tập môn Vật lý mà còn trong các 
môn học khác và các vấn đề khác trong cuộc sống. 
 Xuất phát từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: “Sử dụng sơ đồ tư duy 
để định hướng học sinh lớp 11 nâng cao giải một số bài tập chương dòng 
điện không đổi ”. 
 1.2. Mục đích của đề tài: 
 Dạy học môn Vật lý không chỉ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, các 
định nghĩa, các định luật, các định lý, các thuyết vật lý... giải thích và ứng 
dụng được các hiện tượng tự nhiên liên quan đến cuộc sống mà còn giúp các 
em vận dụng lý thuyết vào giải các bài tập liên quan. Tuy nhiên lý thuyết 
cũng như các công thức của từng bài, từng chương rất nhiều dễ nhầm lẫn khi 
vận dụng. Chính vì vậy tôi đưa ra sơ đồ tuy duy giúp các em học sinh lớp 11 
nâng cao trường THPT Phan Châu Trinh củng cố được kiến thức trong từng 
bài từng chương và giúp các em dùng sơ đồ này vạch ra con đường để giải 
các bài tập liên quan sao cho chính xác và nhanh nhất. 
 1.3. Giới hạn của đề tài: 
 Do thời gian có hạn, chương trình nâng cao lớp 11 tôi cũng mới dạy 
qua lần đầu nên tôi chỉ nghiên cứu hướng dẫn các em sử dụng sơ đồ tư duy 
vào ôn tập và định hướng cách giải một số bài tập chương: “Dòng điện không 
đổi”. 3 
 3. CƠ SỞ THỰC TIỄN 
 Qua thực tế giảng dạy ở trường phổ thông, hiện nay giải bài tập vật lý 
đối với học sinh thường gặp rất nhiều khó khăn để nhớ các công thức các định 
luật, các định lý, các thuyết vật lý. Nhiều em học thuộc lòng các công thức 
nhưng không tìm ra được hướng giải hợp lý và nhanh chóng, không vạch ra 
được một sơ đồ cụ thể để giải nên nhiều em còn lúng túng trong việc áp dụng 
công thức nào cho từng bài tập cụ thể. 5 
4.2. Sử dụng sơ đồ tư duy để định hướng học sinh giải một số bài tập 
chương dòng điện không đổi Vật lý 11 nâng cao. 
Ví dụ 1. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R3 = R4. 
 Nếu nối hai đầu AB vào hiệu điện thế 120 V thì 
cường độ dòng điện qua R2 là 2 A và UCD = 30 V. 
 Nếu nối 2 đầu CD vào hiệu điện thế 120 V thì UAB 
= 20 V. 
 Tính giá trị của mỗi điện trở. 
 a. Dùng sơ đồ tư duy định hướng cách giải: 
* Khi nối 2 đầu AB vào hiệu điện thế 120 V: ((R3 // R2) nt R4) // R1. 
 UCD 
  R2
 I
Có 2  . 
 U AB  III4 2 3 
  URRAC  4 3
 U RR 
Có CD  4 3  
* Nếu nối 2 đầu CD vào hiệu điện thế 120 V: ((R1 nt R4) // R2) // R3. 
 U AB 
Có  UIIRAC 1 4 1 
 UCD 
Hướng dẫn học sinh giải theo sơ đồ: Đây là sơ đồ thuận học sinh dựa vào dữ 
kiện đã có đi theo sơ đồ đến kết quả. Tuy nhiên giáo viên cần hướng dẫn cho 
các em nhận biết được sơ đồ mạch. 
 b. Sơ lược cách giải: 
*Trường hợp đặt vào giữa A và B hiệu điện thế 120 V thì đoạn mạch có ((R3 
// R2) nt R4) // R1. 
 UCD
Ta có: R2 = = 15 ; UAC = UAB – UCD = 90 V. 
 I2
 U AC 90 30
Vì R3 = R4 => I4 = = I2 + I3 = 2 + => R3 = 30  = R4. 
 R4 R3 R3
*Trường hợp đặt vào giữa C và D hiệu điện thế 120 V thì đoạn mạch có ((R1 
nt R4) // R2) // R3. 
 U AC 10 U AB
Khi đó UAC = UCD – UAB = 100 V; I4 = I1 = = A; R1 = = 6 . 
 R4 3 I1
Ví dụ 2. Một nguồn điện được mắc với một biến trở. Khi điện trở của biến trở 
là 1,65  thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn là 3,3 V, còn khi điện trở 
của biến trở là 3,5  thì hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn là 3,5 V. Tính 
suất điện động và điện trở trong của nguồn. 
 a. Dùng sơ đồ tư duy định hướng cách giải: 
 U1  E 
  I1 I1 
 R1  R1 r 
Có  E,r. 
 U  E
 2 I I 
  1 1 
 R2  R1 r  7 
 R2 R3
Do đó: R23 = = 2 ; R123 = R1 + R23 = 3 . 
 R2 R3
 R123R4 E
 RN = = 2 ; I = = 2,4 A. 
 R123 R4 R r
 b) U4 = U123 = UAB = IR = 4,8 A. 
 U123
 I123 = I1 = I23 = = 1,6 A. 
 R123
 U23 = U2 = U3 = I23R23 = 3,2 V. 
 c) Công suất của nguồn: P = EI = 14,4 W. 
 U
 Hiệu suất của nguồn: H = AB = 0,8 = 80%. 
 E
 Ví dụ 5. Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó E = 
 R1 M R3 
48 V; r = 0; R1 = 2 ; R2 = 8 ; R3 = 6 ; R4 = 16 . 
Điện trở của các dây nối không đáng kể. Tính hiệu điện 
 R2 N R4 
thế giữa hai điểm M và N. Muốn đo UMN phải mắc cực 
dương của vôn kế với điểm nào? 
 a. Dùng sơ đồ tư duy định hướng cách giải: 
 (E,r) 
*Tìm UMN: 
 U AB 
 U MA  I1  I  E 
U MN   R13    
 U AN  I 2  RAB  r 
 R24 
 Hướng dẫn học sinh giải theo sơ đồ: Muốn tìm UMN cần tìm UMA và UAN. 
Muốn tìm UMA và UAN cần tìm I1 và I2. Muốn tìm tìm I1 và I2 cần tìm UAB, 
R13, R24. Muốn tìm UAB cần tìm I và RAB. => Đi tìm các đại lượng theo hướng 
ngược lại ta được kết quả. 
*Cực dương của vôn kế với điểm nào? 
 Ta có UMN = VM - VN. Ta có thể suy ra điện thế ở điểm nào cao hơn thì cực 
dương của vôn kế mắc vào điểm đó. 
 b. Sơ lược cách giải: 
 (R1 R3 )(R2 R4 )
Ta có: +RAB = = 6  
 R1 R3 R2 R4
 E
 + I = = 6 A. 
 R r
 + UAB = IR = 36 V. 
 U AB
 + I1 = I3 = I13 = = 4,5 A. 
 R1 R3
 U AB
 + I2 = I4 = I24 = = 1,5 A. 
 R2 R4
 +UMN = UMA + UAN = – I1R1 + I2R2 = 3 V. 
Vì UMN > 0 nên VM > VN do đó ta phải mắc cực dương của vôn kế vào điểm 
M. 9 
 UUVĐRĐ, 2 6
 2 1
 RII 
 *Tìm R2: 2 2đm 2 
 Rđ 2
 I 
 *Tìm R1: R1  
 RN 
Hướng dẫn học sinh giải theo sơ đồ: Muốn tìm R2 phải tìm UR2,đ2, I2, Rđ2. 
Muốn tìm R1 phải tìm I và RN. 
 Câu b. 
Iđ1 U đ 1  Rđ1, đ 2, R 2 
  UURđ1 đ 2, R 2  N
I U I
 đ2 đ 2   
Hướng dẫn học sinh giải theo sơ đồ: Muốn biết đèn sáng thế nào ta phải so 
sánh cường độ dòng điện thực tế (hoặc U) qua đèn (đặt vào hai đầu bóng đèn) 
với cường độ định mức (hoặc Uđm). Muốn tìm Iđ1(Uđ1), Iđ2(Uđ2) ta phải tìm 
UUđ1 đ 2, R 2 . Muốn tìm UUđ1 đ 2, R 2 ta phải tìm Rđ1, đ 2, R 2 và I muốn vậy phải 
tìm RN rồi áp dụng định luật Ohm toàn mạch. 
 b. Sơ lược cách giải: 
 2 2
 U đ1 U đ 2
 Ta có: Rđ1 = = 12 ; Rđ2 = = 5 ; 
 Pđ1 Pđ 2
 a) Các đèn Đ1 và Đ2 sáng bình thường nên: 
 U đ1
Uđ1 = Uđ2R2 = Uđ1đ2R2 = 6 V; Iđ1 = = 0,5 A; 
 Rđ1
 U đ 2
Iđ2 = Iđ2R2 = = 0,5 A; I = Iđ1 + Iđ2 = 1 A; 
 Rđ 2
 U đ 2R2
Rđ2R2 = = 12 ; R2 = Rđ2R2 – Rđ2 = 7 ; 
 Iđ 2R2
 U đ1đ 2R2 E
Rđ1đ2R2 = = 6 ; R = - r = 6,48 ; 
 I I
R1 = R - Rđ1đ2R2 = 0,48 . 
 b) Khi R2 = 1 : Rđ2R2 = Rđ2 + R2 = 6 ; 
 Rđ 2R2 Rđ1
Rđ1đ2R2 = = 4 ; R = R1 + Rđ1đ2R2 = 4,48 . 
 Rđ 2R2 Rđ1
I = E 1,435 A. 
 R r
Uđ1đ2R2 = Uđ1 = Uđ2R2 = IRđ1đ2R2 = 5,74 V < 6 V nên đèn Đ1 sáng yếu hơn. 
 U đ 2R2 Pđ 2
 Iđ2R2 = Iđ2 = IR2 = = 0,96 A > = 0,5 A nên đèn Đ2 sáng mạnh hơn. 
 Rđ 2R2 U đ 2
 11 
 5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 
 Sau khi sử dụng sơ đồ tư duy để định hướng học sinh giải một số bài 
tập chương dòng điện không đổi tôi thấy tỉ lệ học sinh hiểu, định hướng được 
cách giải các bài tập là rất cao (gần 90%) 
 Sau đây là bảng tổng hợp về kết quả trước và sau khi áp dụng kinh 
nghiệm trên tại trường THPT Phan Châu Trinh (ở 02 lớp 11/1; 11/2 năm học 
2013-2014). 
 Tỉ lệ học sinh làm không Tỉ lệ học sinh định hướng 
 định hướng được cách được cách giải các bài tập 
 Kết quả thực hiện giải hoặc mất nhiều thời (%) 
 gian để định hướng cách 
 giải bài tập (%) 
 Trước khi áp dụng 50,2 49,8 
 SKKN 
 Sau khi áp dụng 10,3 89,7 
 SKKN 
 6. KẾT LUẬN 
 Sáng kiến kinh nghiệm này nhằm giúp các em học sinh tự vẽ sơ đồ tư 
duy để định hướng cách giải một bài tập. Giúp các em tự vẽ con đường để 
giải một bài tập vật lý nhanh chóng chính xác. Ngoài ra còn giúp các em tự vẽ 
sơ đồ tư duy ôn tập từng bài cụ thể, cho từng chương giúp các em dễ nhớ, dễ 
nắm vững các kiến thức trọng tâm. 
 Qua kết quả thu được tôi cho rằng khi hướng dẫn học sinh giải bài tập 
cần hướng dẫn các em con đường để các em theo con đường đó vận dụng các 
công thức đã học để giải các bài tập liên quan. Đối với học sinh 11 nâng cao 
tuy nhiều em có tư duy tốt có thể tự định hướng cách giải hầu hết nhiều bài 
tập mà không cần sự trợ giúp của giáo viên. Tuy nhiên vẫn còn không ít học 
sinh không thể định hướng được con đường để giải các bài tập nên giáo viên 
cần định hướng cho các em sử dụng sơ đồ tư duy để giải các bài tập liên quan. 
Qua các ví dụ các em làm quen với sơ đồ tư duy, sau này gặp các bài tập liên 
quan khác các em có thể tự vẽ sơ đồ tư duy để định hướng cho mình cách 
giải, giúp tư duy các em phát triển, giúp các em có thể tự học, tự ôn tập. 
 Dù đã cố gắng nhiều nhưng sáng kiến này chắc chắn còn rất nhiều thiếu 
sót. Tôi rất mong quý thầy, cô trong hội đồng khoa học góp ý bổ sung để sáng 
kiến này thật sự có hiệu quả giúp các em học sinh định hướng được phương 
pháp giải các bài tập, tiết kiệm nhiều thời gian và đạt kết quả cao hơn nữa. 13 
 8. TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Trần Đình Châu, Đặng Thị Thu Thủy, Dạy tốt, học tốt các môn học 
 bằng BĐTD, Nhà xuất bản GD VN 2011 
2. Trần Đình Châu, Đặng Thị Thu Thủy (tháng 10, năm 2010), Thiết kế 
 bản đồ tư duy giúp HS tự học và tập dượt nghiên cứu toán học, Tạp chí 
 Toán học & Tuổi trẻ 
3. Nguyễn Thế Khôi – Nguyễn Phúc Thuần – Nguyễn Ngọc Hưng – Vũ 
 Thanh Khiết – Phạm Xuân Quế – Phạm Đình Thiết – Nguyễn Trần 
 Trác, Vật lý 11 Nâng cao. NXB GD - Năm 2007. 
4. Nguyễn Thế Khôi – Nguyễn Phúc Thuần – Nguyễn Ngọc Hưng – Vũ 
 Thanh Khiết – Phạm Xuân Quế – Phạm Đình Thiết – Nguyễn Trần 
 Trác, Bài tập Vật lý 11 Nâng cao. NXB GD - Năm 2007. 
5. Tony Buzan (2007), Bản đồ Tư duy trong công việc, NXB Lao động – 
 Xã hội.