MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài:
Chúng ta đang sống trong thế kỷ XXI một thế giới đòi hỏi cao về tri thức và
năng lực của con người, nhân tố quyết định đến sự phát triển của xã hội tương lai đó
là xã hội của khoa học kĩ thuật và kinh tế tri thức. Đứng trước yêu cầu đổi mới nâng
cao chất lượng giáo dục phổ thông phục vụ cho sự nghiệp công nghiệp hóa – hiện
đại hóa đất nước, ngành giáo dục đã và đang thực hiện nhiều giải pháp đồng bộ như
đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy học để bồi dưỡng cho học sinh
năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề.
Trong dạy học vật lí, có thể nâng cao chất lượng học tập và phát triển năng lực
của học sinh bằng nhiều phương pháp, cách thức khác nhau. Trong đó giải bài tập
vật lí với tư cách là một phương pháp được xác định từ lâu trong giảng dạy vật lí, có
tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục và phát triển năng lực của học sinh. Giải bài
tập cũng là một trong những thước đo thực chất, đúng đắn sự tiếp thu, vận dụng
kiến thức và kĩ năng, kĩ xảo của học sinh.
Bài tập vật lí giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lí, những hiện
tượng vật lí, biết phân tích vào những vấn đề thực tiễn. Chỉ thông qua bài tập dưới
hình thức này hay hình thức khác, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức để
tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác thì kiến thức đó mới trở
lên sâu sắc, hoàn thiện và biến thành vốn riêng của học sinh.
Xu hướng hiện đại của lí luận dạy học là chú trọng nhiều đến hoạt động và vai
trò của người học, đặc biệt là rèn luyện hoạt động tự lực, tích cực của học sinh.
Điều 28, Luật Giáo dục năm 2005 đã khẳng định rõ: “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...” Việc rèn luyện khả năng hoạt động tự
lực, sự sáng tạo và đánh giá sự tiếp thu kiến thức của học sinh thông qua việc
nghiên cứu, xây dựng một hệ thống các bài tập và hướng dẫn là cần thiết. Trong
1
nhiều năm giảng dạy ở trường phổ thông và qua tìm hiểu thực tế, tôi nhận thấy
trong chương trình vật lí phổ thông phần kiến thức về “Dòng điện xoay chiều” là
một trong những chương quan trọng của chương trình vật lí 12. Việc nắm vững kiến
thức, vận dụng kiến thức để giải các bài tập định tính, bài tập định lượng của
chương này đối với học sinh thật không dễ dàng. Với tất cả các lí do trên, tôi lựa
chọn đề tài “Soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương
“dòng điện xoay chiều” Vật lí 12 sẽ giúp học sinh có một hệ thống bài tập, có
phương pháp giải cụ thể của từng dạng với hướng dẫn giải chi tiết từng bài, từ đó
giúp học sinh có thể hiểu rõ hơn về chương dòng điện xoay chiều. Đồng thời thông
qua việc giải bài tập, học sinh có thể được rèn luyện về kĩ năng giải bài tập, phát
triển tư duy sáng tạo và năng lực tự làm việc của bản thân.Vì vậy, chúng tôi lựa
chọn đề tài: “Soạn thảo hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập
chương Dòng điện xoay chiều vật lí 12 ” làm đề tài nghiên cứu của mình.
2. Lịch sử nghiên cứu:
Cho đến nay, đã có một số học viên cao học nghiên cứu về đề tài nghiên cứu
xây dựng hệ thống bài tập như: Đặng Thị Bình với đề tài: Tổ chức dạy học một số
ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ theo hướng sử dụng bài tập làm phương
tiện xây dựng kiến thức mới, góp phần bồi dưỡng tính tích cực, tự chủ sáng tạo của
học sinh lớp 12 THPT. Lã Thị Thu Hoài với đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập
chương Cân bằng và chuyển động của vật rắn trong chương trình sách giáo khoa
vật lí 10 THPT theo tiếp cận hệ thống. Phạm Đình Lượng với đề tài: Soạn thảo và
sử dụng hệ thống bài tập thí nghiệm về khúc xạ ánh sáng lớp 11 trung học phổ
thông theo chương trình nâng cao nhằm phát huy tính tích cực và nâng cao chất
lượng kiến thức của học sinh. Nguyễn Thanh Huyền với đề tài: Xây dựng và sử
dụng hệ thống bài tập định tính trong dạy học phần “Từ trường và Cảm ứng điện
từ” vật lí 11 THPT theo hướng nâng cao tính tích cực nhận thức của học sinh” .
Lương Thị Minh với đề tài: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải
bài tập chương “Hạt nhân nguyên tử” vật lí 12. Các tác giả viết sách giáo khoa và
2
sách bài tập vật lí phổ thông cũng đã soạn thảo hệ thống bài tập bám sát các chủ đề
vật lí phổ thông. Nhưng vẫn chưa có tác giả nào nghiên cứu về việc Soạn thảo hệ
thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương “ Dòng điện xoay chiều”
Vật lí 12.
3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
Nghiên cứu, xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập
chương Dòng điện xoay chiều– vật lí 12, nhằm giúp học sinh không những ôn tập
củng cố được kiến thức mà còn phát huy được tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng
tạo trong hoạt động giải bài tập.
4. Câu hỏi vấn đề nghiên cứu.
Dạy bài tập chương Dòng điện xoay chiều như thế nào để bồi dưỡng tính tích
cực, tự chủ và sáng tạo cho học sinh?
5. Giả thuyết khoa học:
Nếu xây dựng được một hệ thống bài tập phù hợp với mục tiêu dạy học và thời
gian dành cho mỗi chủ đề kiến thức vật lí, đồng thời tổ chức hoạt động dạy giải bài
tập theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh thì sẽ phát huy được
hết các tác dụng của bài tập vật lí trong dạy học vật lí, góp phần vào việc giúp học
sinh không những ôn tập củng cố được kiến thức mà còn phát huy được tính tích
cực, tự chủ và năng lực sáng tạo.
6. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động dạy và học về bài tập vật lí ở lớp 12 THPT .
7. Phạm vi nghiên cứu
Hoạt động dạy học về bài tập vật lí chương Dòng điện xoay chiều– vật lí 12
3
Đối tượng thực nghiệm: Hoạt động dạy học về bài tập vật lí chương Dòng điện
xoay chiều của học sinh lớp 12 THPT tại trường trường THPT Buôn Hồ.
8. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài:
* Tìm hiểu lý luận về vai trò, tác dụng, phương pháp giải bài tập vật lí.
* Nghiên cứu nội dung kiến thức chương Dòng điện xoay chiều – vật lí 12
* Nghiên cứu phương pháp giải bài tập chương Dòng điện xoay chiều vật lí 12
* Lựa chọn hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương Dòng
điện xoay chiều – vật lí 12
* Thực nghiệm sư phạm để kiểm định tính khả thi và hiệu quả của hệ thống
các bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập đã đề ra.
9. Phương pháp nghiên cứu
* Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
* Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn như: phương pháp thực nghiệm
sư phạm, phương pháp chuyên gia, phương pháp điều tra.
* Phương pháp thống kê toán học.
10. Bố cục của luận văn
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, luận văn còn bao gồm 03 chương
Chương 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy giải bài tập vật lí phổ thông.
Chương 2. Hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập chương
Dòng điện xoay chiều vật lí 12 THPT.
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm.
4
Chương 1.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
VỀ DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÍ PHỔ THÔNG
1.1. Khái niệm về bài tập vật lí
Trong thực tế dạy học, người ta hay gọi một vấn đề, hay một câu hỏi cần được
giải đáp nhờ lập luận lôgic, suy luận toán học hay thực nghiệm vật lí trên cơ sở sử
dụng các định luật và các phương pháp của Vật lí học là bài tập vật lí.
Bài toán vật lí, hay đơn giản gọi là các bài tập vật lí, là một phần không thể
thiếu của quá trình dạy học vật lí vì nó cho phép hình thành và làm phong phú các
khái niệm vật lí, phát triển tư duy vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào
thực tiễn, góp phần vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp.
1.2. Vai trò, tác dụng của bài tập vật lí.
Mục tiêu của dạy học vật lí ở trường phổ thông là phải đảm bảo trang bị đầy
đủ cho học sinh những kiến thức phổ thông cơ bản, hiện đại, làm cho học sinh có
thể vận dụng những kiến thức đó để giải quyết nhiệm vụ học tập. Để đạt được
những nhiệm vụ trên đồi hỏi học sinh phải được rèn luyện một cách thường xuyên,
kết hợp nhiều phương pháp. Bài tập vật lí là một trong những phương pháp được
vận dụng có hiệu quả trong dạy học vật lí. Nó có một tầm quan trọng đặc biệt góp
phần vào việc hoàn thành nhiệm vụ dạy học vật lí ở phổ thông.
Có thể nói, việc giải các bài tập vật lí được xem như mục đích, là phương pháp
dạy học. Người ta ngày càng chú ý tăng cường các bài tập vật lí vì chúng đóng vai
trò quan trọng trong dạy học và giáo dục học sinh.
Tùy thuộc vào những tình huống cụ thể, bài tập vật lí được sử dụng theo các
mục đích khác nhau.
- Bài tập vật lí có thể được sử dụng như là phương tiện nghiện cứu tài liệu
5
mới khi trang bị kiến thức cho học sinh nhằm đảm bảo cho học sinh lĩnh hội
được kiến thức một cách sâu sắc và vững chắc.
- Bài tập vật lí là một phương tiện để học sinh rèn luyện khả năng vận dụng
kiến thức, liên hệ lí thuyết với thực tế, học tập với đời sống.
Khi giải các bài tập như vậy sẽ giúp cho học sinh ôn tập, củng cố các kiến thức
đã học, đồng thời tập cho người học quen với việc liên hệ lí thuyết với thực tế, vận
dụng các kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề đặt ra trong cuộc sống.
- Bài tập vật lí là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc rèn
luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh.
Hoạt động giải bài tập là một hình thức làm việc tự lực căn bản của học sinh.
Trong khi giải bài tập học sinh phải phân tích điều kiện trong đề bài, tự xây dựng
những lập luận, thực hiện việc tính toán, khi cần thiết phải tiến hành các thí nghiệm,
thực hiện các phép đo, xác định sự phụ thuộc hàm số giữa các đại lượng, kiểm tra
các kết luận của mình. Trong những điều kiện đó, tư duy lôgic, tư duy sáng tạo của
học sinh được phát triển, năng lực làm việc độc lập của học sinh được nâng cao.
- Bài tập vật lí là một phương tiện ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách
sinh động và có hiệu quả.
Khi giải các bài tập đòi hỏi học sinh phải nhớ lại các công thức, định luật,
kiến thức đã học, có khi phải vận dụng một cách tổng hợp các kiến thức đã học
trong cả một chương, một phần do đó học sinh sẽ hiểu rõ hơn và ghi nhớ vững chắc
những kiến thức đã học.
- Thông qua việc giải bài tập có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt
như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó.
- Bài tập vật lí là một phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức,kĩ năng của
học sinh một cách chính xác.
6
Giải các bài tập vật lí cũng là một phương pháp đơn giản để kiểm tra, hệ thống
hóa kiến thức, kĩ năng và thói quen thực hành, cho phép mở rộng, làm sâu sắc các
kiến thức đã học. Mặt khác, khi giải các bài toán vật lí học sinh phải vận dụng các
kiến thức toán học, hóa học hoặc của các bộ môn khác. Vì vậy, bài tập vật lí cũng là
một công cụ để thực hiện mối quan hệ liên môn.
1.3. Phân loại bài tập vật lí.
Các bài tập vật lí khác nhau về nội dung và mục đích dạy học, vì vậy trong
dạy học vật lí có thể phân loại chúng theo các cơ sở:
- Phân loại theo nội dung
- Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải.
- Phân loại theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tư duy sáng tạo của học
sinh.
7
Hình 1.1. Phân loại bài tập vật lí
Tuy nhiên, cần nói thêm rằng, các phương án phân loại như trên không hoàn
toàn tách biệt, một bài tập cụ thể có thể đồng thời thuộc một vài nhóm khác nhau.
1.3.1 Phân loại bài tập theo nội dung.
Theo nội dung, bài tập vật lí cũng có thể phân chia thành các bài tập có nội
dung trừu tượng và bài tập có nội dung cụ thể. Ở các bài tập có nội dung trừu tượng,
các dữ kiện đều cho dưới dạng các kí hiệu, lời giải cũng sẽ biểu diễn dưới dạng một
công thức chứa đựng ẩn số và dữ kiện đã cho.
8
- Bài tập có nội dung lịch sử: đó là những bài tập chứa đựng những kiến thức
có đặc điểm lịch sử: những dữ liệu về các thí nghiệm vật lí , về những phát minh
sáng chế hoặc về những câu chuyện có tính chất lịch sử.
Ngoài ra, để phát triển và duy trì hứng thú học vật lí, người ta thường sử dụng
các bài tập vật lí vui làm cho bài học sinh động. Trong các bài tập như vậy các điều
kiện của bài tập thường chứa đựng các yếu tố nghịch lí hoặc gây trí tò mò ở học
sinh.
1.3.2. Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải.
Theo đó, người ta sẽ phân ra thành các dạng: bài tập định tính, bài tập định
lượng, bài tập thí nghiệm, bài tập đồ thị, bài tập trắc nghiệm khách quan.
- Bài tập định tính: Có hai loại bài tập định tính là: Giải thích hiện tượng và
dự đoán hiện tượng.
+ Giải thích hiện tượng thực chất là cho biết một hiện tượng và lí giải xem vì
sao hiện tượng lại xảy ra như thế. Trong các bài tập này, bắt buộc phải thiết lập
được mối quan hệ giữa hiện tượng cụ thể với một số đặc tính của sự vật hay với
một số định luật vật lí. Thực hiện phép suy luận logic luận ba đoạn trong đó tiền đề
thứ nhất là một đặc tính chung của sự vật hoặc định luật vật lí tổng quát, tiền đề thứ
hai là những điều kiện cụ thể,kết luận về hiện tượng được nêu ra.
+ Dự đoán hiện tượng thực chất là căn cứ vào những điều kiện cụ thể của đề
bài, xác định những định luật chi phối hiện tượng và dự đoán được hiện tượng
gì xảy ra và xảy ra thế nào. Ta thực hiện suy luận lôgic,thiết lập luận ba đoạn, trong
đó ta mới biết tiền đề thứ hai(phán đoán khẳng định riêng), cần phải tìm tiền đề thứ
nhất(phán đoán khẳng định chung) và kết luận (phán đoán khẳng định riêng). Trong
trường hợp hiện tượng xảy ra phức tạp, ta phải xây dựng một chuỗi luận ba đoạn
liên tiếp ứng với các giai đoạn diễn biến của hiện tượng.
9
- Bài tập định lượng (bài tập tính toán): Đó là các bài tập khi giải phải sử
dụng các phương pháp Toán học (dựa trên các định luật và quy tắc, thuyết Vật lí).
Dạng bài tập này có ưu điểm lớn là làm sâu sắc các kiến thức của học sinh, rèn
luyện cho học sinh vận dụng phương pháp nhận thức đặc thù của Vật lí đặc biệt
phương pháp suy luận Toán học. Tuỳ theo phương pháp Toán học được vận dụng,
bài tập tính toán được quy về các bài tập số học, đại số và hình học.
- Phương pháp phân tích:
+ Tìm một định luật, một qui tắc diễn đạt bằng một công thức có chứa đại
lượng cần tìm và một vài đại lượng khác chưa biết.
+ Tiếp tục tìm những định luật, công thức khác cho biết mối quan hệ giữa đại
lượng chưa biết này với các đại lượng đã biết trong đề bài. Cuối cùng tìm được một
công thức chỉ chứa đại lượng cấn tìm với đại lượng đã biết.
SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH
Định luật 1(Công thức 1)
x= f(y,z)
Định luật 4(Công thức 4)
Z = f(c)
Định luật 2(Công thức 2)
y= f(a,p)
Định luật 3(Công thức 3)
p= f(b)
Kết quả
X= f(a, b, c)
- Phương pháp tổng hợp
+ Từ những đại lượng đã cho ở đề bài. Dựa vào các định luật,qui tắc vật lí,tìm
những công thức có chứa đại lượng đã cho với các đại lượng trung gian mà ta dự
kiến có liên quan đến đại lượng cần tìm.
10
+ Suy luận toán học, đưa đến công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm với các
đại lượng đã cho.
SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP
Định luật 1(Công thức 1)
p=f(b)
Định luật 2(Công thức 2)
Y = f(a,p)
Định luật 3(Công thức 3)
Z = f(c)
Định luật 4(Công thức 4)
X=f(y,z)= f(a,b,c)
Hai phương pháp trên đều có giá trị như nhau, chúng bổ sung cho nhau.
Phương pháp phân tích nếu tìm được công thức đúng thì nhanh chóng hướng tới kết
quả bài toán. Tuy nhiên, học sinh không tập trung chú ý nhiều vào các giai đoạn
trung gian, điều đó nói chung là không có lợi, đặc biệt đối với học sinh yếu, họ sẽ
nắm bản chất Vật lí kém sâu sắc hơn. Phương pháp tổng hợp cho phép đi sâu vào
các giai đoạn trung gian, học sinh chú ý hơn tới bản chất Vật lí và mối liên hệ giữa
các đại lượng và hiện tượng.
- Bài tập thí nghiệm: là loại bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để kiểm
chứng lời giải bằng lí thuyết hoặc tìm những số liệu cần thiết cho bài tập. Bài tập thí
nghiệm có nhiều tác dụng về mặt giáo dục và giáo dục kĩ thuật tổng hợp, đặc biệt
làm sáng tỏ mối quan hệ giữa lí luận và thực tiễn: trong các bài tập thí nghiệm thì
thí nghiệm chỉ cho các số liệu để giải bài tập, chứ không cho biết tại sao hiện tượng
lại xảy ra như thế, cho nên phần vận dụng các định luật vật lý để lí giải các hiện
tượng mới là nội dung chính của bài tập thí nghiệm.
- Bài tập đồ thị: là bài tập trong đó các số liệu được dùng làm dữ kiện để giải
phải tìm trong đồ thị đã cho trước hoặc ngược lại. Bài tập đòi hỏi học sinh phải biểu
diễn quá trình diễn biến của hiện tượng đã nêu trong bài tập. Bài tập đồ thị có tác
dụng rèn luyện kĩ năng đọc, vẽ đồ thị, và mối quan hệ hàm số giữa các đại lượng
mô tả trong đồ thị.
11
- Bài tập trắc nghiệm khách quan: bài tập dạng trắc nghiệm khách quan
thường dùng để kiểm tra kiến thức trong phạm vi rộng, số lượng người được kiểm
tra nhiều, kết quả thu được khách quan không phụ thuộc người chấm. Bài tập dạng
này yêu cầu học sinh phải nhớ, hiểu và vận dụng đồng thời rất nhiều các kiến thức
liên quan.
Khi lựa chọn các nội dung các bài tập nên đi từ đơn giản đến phức tạp, tăng
cường cá nhân hóa hoạt động của học sinh tương ứng với năng lực và kiến thức của
họ.
1.3.3. Phân loại theo yêu cầu luyện tập kĩ năng, phát triển tư duy trong quá
trình dạy học.
- Bài tập luyện tập: là loại bài tập dùng để rèn luyện cho học sinh áp dụng
được những kiến thức xác định để giải từng bài tập theo mẫu xác định. Ở đó không
đòi hỏi học sinh phải tư duy sáng tạo mà chủ yếu để cho học sinh luyện tập, nắm
vững cách giải đối với một loại bài tập đã được chỉ dẫn.
-Bài tập sáng tạo: là loại bài tập để phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.
Có thể chia bài tập sáng tạo thành:
+ Bài tập nghiên cứu: khi cần giải thích một hiện tượng chưa biết trên cơ sở
mô hình trừu tượng thích hợp từ lí thuyết vật lí.
+Bài tập thiết kế: bài tập loại này là bài tập xây dựng mô hình thực nghiệm để
kiểm tra kết quả rút ra từ lí thuyết.
1.4. Tư duy trong giải bài tập vật lí.
Quá trình giải bài tập vật lí là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, xem xét
hiện tượng vật lí được đề cập và dựa trên kiến thức vật lí để đưa tới mối liên hệ có
thể có của những cái đã cho và cái phải tìm, sao cho có thể thấy được cái phải tìm
có mối liên hệ trực tiếp hay gián tiếp với cái đã cho.
12
Như vậy, tư duy trong giải bài tập vật lí cho thấy hai phần cơ bản, quan trọng
như sau:
- Xác lập các mối liên hệ cụ thể dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lí vào điều
kiện cụ thể của bài tập đã cho.
- Sự tiếp tục luận giải ,tính toán đi từ mối liên hệ đã xác lập được đặt trong bài
tập đã cho.
Tóm lại, để tìm được lời giải của một bài tập vật lí là phải trả lời được câu hỏi:
- Để giải bài tập này, cần xác lập những mối liên hệ cơ bản nào?
- Sự xác lập những mối liên hệ cơ bản cụ thể này dựa trên sự vận dụng những
kiến thức gì? Vào điều kiện cụ thể gì của bài tập.
Trả lời được những câu hỏi đó còn giúp giáo viên có sự định hướng trong
phương pháp dạy học về bài tập một cách đúng đắn, hiệu quả.
1.5.Phương pháp giải bài tập vật lí.
Đối với học sinh phổ thông, vấn đề giải và sửa bài tập gặp không ít khó khăn
vì học sinh thường không có kiến thức lý thuyết chắc chắn và kĩ năng vận dụng kiến
thức vật lí còn hạn chế. Vì vậy các em giải một cách mò mẫm, không có định hướng
rõ ràng, áp dụng công thức máy móc và nhiều khi không giải được. Có nhiều
nguyên nhân:
- Học sinh chưa có phương pháp khoa học để giải bài tập vật lí.
- Chưa xác định được mục đích của việc giải bài tập là xem xét, phân tích các
hiện tượng vật lí để đi đến bản chất vật lí.
Việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo
đi đến kết quả một cách chính xác là một việc rất cần thiết. Nó không những giúp
13
học sinh có kiến thức lí thuyết chắc chắn mà còn rèn luyện kĩ năng suy luận logic,
làm việc một cách khoa học, có kế hoạch.
Quá trình giải một bài tập vật lí thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của
bài tập, xem xét hiện tượng vật lí, xác lập được những mối liên hệ cụ thể dựa trên sự
vận dụng kiến thức vật lí vào điều kiện cụ thể của bài tập đã cho. Từ đó tính toán
những mối liên hệ đã xác lập được để dẫn đến lời giải và kết luận chính xác..
Bài tập vật lí rất đa dạng, cho nên phương pháp giải cũng rất phong phú. Vì
vậy không thể chỉ ra được một phương pháp nào cụ thể mà có thể áp dụng để giải
được tất cả bài tập. Song trong thực tế người ta cũng thừa nhận một quan điểm
chung về quá trình giải một bài tập Vật lí. Theo quan điểm đó, giáo viên không chỉ
đơn giản trình bày cách giải cho học sinh mà phải thực hiện nhiệm vụ giáo dục, giáo
dưỡng học sinh trong quá trình giải bài tập, cần phải dạy học sinh tự lực giải được
bài tập Vật lí. Vì vậy sau mỗi chương, mỗi phần của chương trình Vật lí, giáo viên
trình bày cách giải mẫu mỗi loại bài, hình thành cho học sinh thói quen phân tích
đúng bài toán, ghi chép và tính toán một cách hợp lí, rèn luyện tư duy logic. Quá
trình giải một bài tập Vật lí, đặc biệt là giải một bài tập phức tạp, có thể trải qua các
bước chính sau:
Bước 1. Tìm hiểu đề bài
- Đọc, ghi ngắn gọn các dữ kiện xuất phát và các cái phải tìm.
- Mô tả lại tình huống được nêu trong bài tập, vẽ hình minh họa. Nếu đề bài
yêu cầu, thì phải làm thí nghiệm hoặc vẽ đồ thị để thu được dữ kiện (trong trường
hợp bài tập thí nghiệm hoặc bài tập đồ thị). Trong nhiều trường hợp, cần đổi đơn vị
của các đại lượng đã cho về đơn vị chuẩn(Theo hệ SI)
Bước 2. Xác lập mối liên hệ của các dữ kiện xuất phát với cái phải tìm
Đối chiếu các dữ kiện xuất phát và cái phải tìm, xem xét bản chất vật lí của
tình huống đã cho để nhận ra các định luật, công thức lí thuyết có liên quan.
14
Xác lập các mối liên hệ cụ thể của các dữ kiện xuất phát và của cái phải tìm.
Lựa chọn các mối liên hệ cơ bản, cho thấy sự liên hệ của cái phải tìm với các
dữ kiện xuất phát và từ đó có thể rút ra cái phải tìm.
Bước 3. Luận giải rút ra kết quả cần tìm.
Từ các mối liên hệ cơ bản đã xác lập, tiếp tục luận giải, tính toán rút ra kết quả
cần tìm.
Bước 4. Kiểm tra và biện luận kết quả.
Để có thể xác nhận kết quả vừa tìm được cần kiểm tra lại việc giải theo một
hoặc một số cách sau:
-Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi chưa, đã xét hết các trường hợp
chưa.
- Kiểm tra tính toán có đúng không?
- Kiểm tra thứ nguyên của các đại lượng có phù hợp không?
- Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không?
- Giải bài tập theo cách khác xem có cho cùng kết quả không?
Đối với bài tập phần chương Dòng điện xoay chiều, việc hướng dẫn học sinh
giải bài tập là quan trọng. Thực tế cho thấy học sinh chỉ có thể giải bài tập nếu học
sinh có kiến thức lý thuyết chắc chắn và thực hiện thành thạo các bước giải bài tập
vật lí nói chung. Phương pháp giải bài tập chương Dòng điện xoay chiều cũng có
đầy đủ các bước giải giống như phương pháp giải bài tập vật lí nói chung.
Bước 1. Tìm hiểu đề bài.
Bước 2. Lập mối liên hệ của các dữ kiện xuất phát với cái phải tìm
Bước 3. Luận giải rút ra kết quả cần tìm.
15
Bước 4. Kiểm tra và biện luận kết quả.
1.6. Hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí.
Để việc hướng dẫn giải bài tâp cho học sinh có hiệu quả, thì trước hết giáo
viên phải giải được bài tập đó, và phải xuất phát từ mục đích sư phạm để xác định
kiểu hướng dẫn cho phù hợp.Ta có thể minh họa bằng sơ đồ sau:
Tư duy giải bài
Phân tích phương pháp giải
tập vật lí
bài tập vật lí cụ thể
Phương pháp
hướng dẫn giải bài
tập vật lí cụ thể
Mục đích sư
Xác định kiểu hướng dẫn
phạm
Hình 1.2
Theo đó, tùy theo mục đích sư phạm mà người ta vận dụng các kiểu hướng
dẫn khác nhau trong hướng dẫn giải bài tập vật lí.
1.6.1. Hướng dẫn theo mẫu (hướng dẫn Angorit)
Sự hướng dẫn hành động theo mẫu sẵn có thường gọi là hướng dẫn angôrit.
Hướng dẫn angorit là sự hướng dẫn chỉ rõ cho học sinh những hành động cụ thể cần
thực hiện và trình tự thực hiện các hành động đó để đạt được các kết quả như mong
muốn. Những hành động sơ cấp phải được học sinh hiểu một cách đơn giá và học
sinh đã nắm vững. Kiểu hướng dẫn angorit không đòi hỏi học sinh phải tự mình tìm
tòi xác định các hành động cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra mà chỉ đòi hỏi
học sinh chấp hành các hành động đã được giáo viên chỉ ra, căn cứ theo đó học sinh
sẽ đạt được kết quả, sẽ giải được bài tập đã cho.
Kiểu hướng dẫn angorit đòi hỏi giáo viên phải phân tích một cách khoa học
việc giải bài tập để xác định được một trình tự chính xác chặt chẽ của các hành
16
động cần thực hiện để giải được bài tập và đảm bảo cho các hành động đó là những
hành động sơ cấp đối với học sinh.
Ưu điểm: Dạy cho học sinh được phương pháp giải một loại bài tập điển hình.
Đồng thời, rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải một bài tập xác định.
Nhược điểm: Học sinh có thói quen chấp hành những hành động đã được chỉ
dẫn theo mẫu đã có sẵn, do đó ít có tác dụng rèn luyện cho học sinh khả năng tìm
tòi, sáng tạo, hạn chế sự phát triển tư duy sáng tạo của học sinh.
1.6.2. Hướng dẫn tìm tòi. (Hướng dẫn Ơrixtic)
Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi ý cho học sinh suy
nghĩ tìm tòi phát hiện cách giải quyết. Không phải là giáo viên chỉ dẫn cho học sinh
chỉ việc chấp hành các hành động theo một mẫu đã có để đi tới kết quả mà là giáo
viên gợi mở để học sinh tự tìm cách giải quyết, tự xác định các hành động cần thực
hiện để đạt được kết quả. Thông thường, kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi
cần giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn để giải được bài tập, đồng thời vẫn đảm
bảo yêu cầu phát triển tư duy học sinh, muốn tạo điều kiện để học sinh tự lực tìm
cách giải quyết.
Ưu điểm: Tránh được tình trạng giáo viên làm thay học sinh trong việc giải
bài tập. Kiểu hướng dẫn này đòi hỏi học sinh phải tự lực tìm ra cách giải quyết chứ
không phải là học sinh học sinh chỉ việc chấp hành các hành động theo mẫu đã
được chỉ ra, nên không phải bao giờ cũng có thể đảm bảo cho học sinh giải được bài
tập một cách chắc chắn.
Khó khăn: Cách hướng dẫn này không phải bao giờ cũng đảm bảo cho học
sinh giải quyết được bài tập một cách chắc chắn. Có thể, sự hướng dẫn của giáo
viên cho học sinh dễ đưa học sinh đến chỗ chỉ còn việc thừa hành các hành động,
theo mẫu, hoặc sự hướng dẫn của giáo viên viển vông, quá chung chung, không
giúp ích được cho sự định hướng tư duy của học sinh. Nó phải có tác dụng hướng tư
17
duy của học sinh vào phạm vi cần và có thể tìm tòi phát hiện cách giải quyết vấn đề.
Ngoài ra, phương pháp này không thể áp dụng cho toàn bộ đối tượng học sinh do
chất lượng học sinh là khác nhau.
1.6.3. Định hướng khái quát chương trình hóa.
Định hướng khái quát chương trình hóa cũng là sự hướng dẫn cho học sinh tự
tìm tòi cách giải quyết, chứ không thông báo ngay cho học sinh cái có sẵn. Nét đặc
trưng của kiểu hướng dẫn này là, giáo viên định hướng hoạt động tư duy của học
sinh theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề. Sự định hướng ban đầu đòi
hỏi sự tự lực tìm tòi giải quyết của học sinh. Nếu học sinh không đáp ứng được thì
sự giúp đỡ tiếp theo của giáo viên là sự phát triển định hướng khái quát hóa ban
đầu, cụ thể hóa thêm một bước bằng cách gợi ý thêm cho học sinh, để thu hẹp hơn
phạm vi phải tìm tòi, giải quyết cho vừa sức với học sinh.
Ưu điểm: Kết hợp được việc thực hiện các yêu cầu: rèn luyện tư duy của học
sinh trong quá trình giải bài tập và đảm bảo cho học sinh giải được bài tập đã cho.
Sự hướng dẫn như vậy đòi hỏi giáo viên theo sát tiến trình hoạt động giải bài tập
của học sinh, không thể chỉ dựa vào những lời hướng dẫn có thể soạn sẵn, mà phải
kết hợp được việc định hướng với việc kiểm tra kết quả hoạt động của học sinh để
điều chỉnh sự giúp đỡ, thích ứng với trình độ của học sinh.
Ví dụ: Đối với các bài toán giáo viên có thể hướng dẫn học sinh theo cách
định hướng khách quan khái quát hóa như sau: đề bài đã cho cái gì? Yêu cầu tìm cái
gì? Hay có thể xác nhận được những mối liên hệ cụ thể gì đối với cái đã cho và cái
phải tìm? Nó liên quan đến những kiến thức gì ?
Nhược điểm: Để làm tốt được sự hướng dẫn này phụ thuộc vào trình độ và
khả năng sư phạm của người giáo viên. Đôi khi người giáo viên dễ sa vào làm thay
cho học sinh trong từng bước định hướng. Do vậy, câu hỏi định hướng của giáo
viên phải được cân nhắc kĩ và phù hợp với trình độ học sinh.
18
Trong quá trình hướng dẫn học sinh giải bài tập không thể theo một khuôn
mẫu nhất định,
1.7. Lựa chọn và sử dụng bài tập vật lí
1.7.1 Lựa chọn các bài tập Vật lí
Trong thực tế dạy học Vật lí người giáo viên thường xuyên phải thực hiện
công việc lựa chọn và tìm cách vận dụng các bài tập Vật lí sao cho phù hợp với mục
tiêu dạy học của mỗi loại bài học, của công việc (như kiểm tra, giờ luyện tập,... ).
Khi đó việc lựa chọn hệ thống các bài tập cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Nội dung các bài tập phải phù hợp với nội dung các kiến thức cơ bản và kỹ
năng giải bài tập của học sinh.
- Các bài tập phải đi từ dễ đến khó, từ đơn giản tới phức tạp... giúp cho học
sinh xây dựng được phương pháp giải các loại bài tập điển hình.
- Mỗi bài tập phải là một mắt xích trong hệ thống bài tập, đóng góp vào việc
củng cố, hoàn thiện và mở rộng kiến thức cho học sinh.
- Trong hệ thống bài tập cần bao gồm nhiều loại như: Bài tập giả tạo (là loại
bài tập mà nội dung của nó không sát với thực tế), các bài tập trừu tượng và các bài
tập có nội dung thực tế, bài tập luyện tập và các bài tập sáng tạo, bài tập cho thừa
hoặc thiếu dữ kiện, bài tập mang tính chất ngụy biện và nghịch lí, bài tập có nhiều
cách giải khác nhau.
- Các bài tập phải đảm bảo tính vừa sức đối với học sinh đại trà, đồng thời có
chú ý tới sự phân hoá học sinh. Biện pháp để cá biệt hoá học sinh trong việc giải các
bài tập Vật lí: Biến đổi mức độ yêu cầu của bài tập ra cho các đối tượng học sinh
khác nhau như mức độ trừu tượng của đề bài, loại vấn đề cần giải quyết, phạm vi và
tính phức tạp của các số liệu cần xử lí, loại và số lượng các thao tác tư duy logic và
các phép biến đổi Toán học phải sử dụng, phạm vi và mức độ kiến thức, kĩ năng cần
19
huy động; Biến đổi mức độ yêu cầu về số lượng bài tập cần giải, về mức độ tự lực
của học sinh trong quá trình giải bài tập.
- Chú ý thích đáng về số lượng và nội dung các bài tập nhằm giúp học sinh
vượt qua những khó khăn chủ yếu , khắc phục những sai lầm phổ biến.
1.7.2. Sử dụng hệ thống bài tập
Trong dạy học, người giáo viên phải cần dự tính kế hoạch về việc sử dụng
BTVL trong dạy học, với từng đề tài, từng tiết học. Trước tiên cần xác định mục
đích sử dụng bài tập. Các mục đích có thể là
+ Dùng bài tập để củng cố, bổ sung, hoàn thiện những kiến thức lí thuyết đã
học.
+ Dùng bài tập làm xuất hiện vấn đề trong các tiết nghiên cứu tài liệu mới.
+ Dùng bài tập hình thành kiến thức mới.
+ Lựa chọn bài tập điển hình nhằm hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức đã
học để giải, từ đó hình thành phương pháp giải chung cho mỗi loại bài tập đó.
+ Dùng bài tập để kiểm tra, đánh giá chất lượng kiến thức của học sinh.
Sắp xếp các bài tập đã chọn thành một hệ thống, định rõ kế hoạch và mục đích
sử dụng trong tiến trình dạy học, có thể lập kế hoạch sử dụng hệ thống bài tập theo
cách sau:
Hình
Nội dung
bài học
Kiểm
thành
tra
bài kiến
cũ
thức
Củng cố,
vận
dụng
mới
20
Giao về Sửa tại
nhà
lớp
Tự giải
Nội dung 1
…………….
Trong tiến trình dạy học một đề tài cụ thể, việc giải hệ thống bài tập mà giáo
viên đã lựa chọn cho học sinh thường bắt đầu bằng những bài tập định tính hay
những bài tập tập dượt. Sau đó học sinh sẽ giải các bài tập tính toán, bài tập đồ thị
bài tập thí nghiệm có nội dung phức tạp hơn. Việc giải các bài tập tính toán tổng
hợp, những bài tập có nội dung kĩ thuật với dữ kiện không đầy đủ, những bài tập
sáng tạo có thể coi là sự kết thúc việc giải hệ thống bài tập đã được lựa chọn cho đề
tài.
1.8. Phát triển tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh.
1.8.1. Tính tích cực và tự chủ
Tích cực, tự chủ trong học tập là một hoạt động nhằm làm chuyển biến vị trí
của người học từ thụ động sang chủ động, từ đối tượng tiếp nhận tri thức sang chủ
thể tìm kiếm tri thức để nâng cao hiệu quả học tập.
Phát huy tính tích cực, tự chủ trong hoạt động nhận thức của học sinh là một
trong những nhiệm vụ của thầy giáo trong nhà trường và cũng là một trong những
biện pháp nâng cao chất lượng dạy học. Tuy không phải là vấn đề mới, nhưng với
xu hướng đổi mới dạy học hiện nay thì việc tích cực hóa hoạt động của học sinh là
một vấn đề được đặc biệt quan tâm. Phát huy khả năng tích cực, tự chủ hoạt động
nhận thức của học sinh sẽ góp phần làm cho mối quan hệ giữa dạy và học, giữa thầy
và trò ngày càng gắn bó, hiệu quả hơn.
Tích cực hoá vừa là biện pháp thực hiện nhiệm vụ dạy học, đồng thời nó góp
phần rèn luyện cho học sinh những phẩm chất của người lao động mới: tự chủ, năng
động, sáng tạo. Đó là một trong những mục tiêu mà các nhà trường phải hướng tới.
21
Để phát huy tốt tính tích cực, tự chủ trong hoạt động nhận thức của học sinh,
chúng ta cần quan tâm đến một số biện pháp sau:
- Tạo ra và duy trì không khí dạy học trong lớp nhằm tạo ra môi trường thuận
lợi cho việc học tập và phát triển của học sinh. Qua đó, học sinh dễ dàng bộc lộ
những hiểu biết của mình và sẵn sang tham gia tích cực trong quá trình dạy học.
- Khởi động tư duy gây hứng thú học tập cho học sinh. trước mỗi tiết học tư
duy của học sinh ở trạng thái nghỉ ngơi. Đây là bước khởi động tư duy nhằm đưa
học sinh vào trạng thái sẵn sàng học tập, lôi kéo học sinh vào không khí dạy học.
khởi động tư duy chỉ là bước mở đầu, điều quan trọng hơn là phải tạo ra và duy trì
không khí dạy học trong suốt giờ học.
- Khai thác và phối hợp các phương pháp dạy học một cách có hiệu quả, đặc
biệt chú trọng tới các phương pháp dạy học tích cực.
- Tổ chức cho học sinh hoạt động. Trong việc xác định rõ vai trò, nhiệm vụ
của từng chủ thể có ý nghĩa rất quan trọng, nó giúp cho chủ thể định hướng hoạt
động của mình.
1.8.2 Bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh.
Năng lực luôn gắn với kĩ năng kĩ xảo trong lĩnh vực hoạt động tương ứng.
Song kĩ năng, kĩ xảo liên quan đến việc thực hiện một loạt hành động, chuyên biệt
đến mức thành thạo, tự động hoá, máy móc. Năng lực sáng tạo gắn liền với kỹ năng,
kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thế. Trong bất kì lĩnh vực hoạt động nào, càng thành
thạo và có kiến thức sâu thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán,
nhiều phương án để lựa chọn, càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển. Bởi vậy,
không thể rèn luyện năng lực sáng tạo tách rời, độc lập với học tập kiến thức về một
lĩnh vực nào đó.
Các biện pháp bồi dưỡng, phát triển năng lực sáng tạo:
- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới.
22
- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết. Dự đoán có vai trò hết
sức quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học.
1.9. Thực trạng hoạt động dạy giải bài tập vật lí ở một số trường Trung
học phổ thông hiện nay.
1.9.1. Đối tượng và phương pháp điều tra.
Đối tượng.
Điều tra, khảo sát thực tế tại trường THPT Buôn Hồ thị xã Buôn Hồ, tỉnh
Daklak để tìm hiểu về một số thông tin.
- Tình hình dạy giải bài tập chương dòng điện xoay chiều.
- Tình hình hoạt động giải bài tập chương dòng điện xoay chiều.
- Tìm hiểu những khó khăn và sai lầm mà học sinh thường mắc phải khi giải
bài tập chương dòng điện xoay chiều, từ đó tìm hiểu những nguyên nhân đẫn đến
những sai lầm đó của học sinh.
Từ đó, chúng tôi đề xuất phương hướng khắc phục.
Phương pháp điều tra
- Điều tra giáo viên: sử dụng phiếu điều tra (số lượng giáo viên được điều tra
là 12) trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án.
- Điều tra học sinh: sử dụng phiếu điều tra (số lượng học sinh được điều tra là
70), quan sát hoạt động của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết
quả.
1.9.2 Kết quả điều tra
1.9.2.1 Tình hình dạy giải bài tập
23
Thông qua việc trao đổi cùng giáo viên giảng dạy bộ môn Vật lí tại trường
THPT Buôn Hồ, thị xã Buôn Hồ, Tỉnh Daklak và một số đồng nghiệp khác, sơ bộ
chúng tôi rút ra được một số nhận định.
- Số tiết học dành cho việc sửa bài tập còn ít mà yêu cầu rèn kĩ năng lại nhiều,
chính vì thế giáo viên rất khó bố trí thực hiện cho đầy đủ.
- Trình độ học sinh không đồng đều vì thế bài chọn để sửa rất khó phù hợp:
bài khó thì học sinh trung bình không hiểu nổi, bài dễ lại làm cho các em khá giỏi
chán.
- Các bài tập trong chương Dòng điện xoay chiều có nhiều dạng, nhiều kiến
thức mới, đòi hỏi vận dụng nhiều kiến thức toán học..., đồng thời có nhiều bài tập
tổng hợp,vừa mới vừa khó.
- Khó đưa ra một hệ thống các bài tập vừa đảm bảo tính vừa sức đối với học
sinh lại vừa đảm bảo yêu cầu mục tiêu của chương trình.
- Mỗi một giáo viên thường chọn riêng cho mình một phương pháp giải và đưa
ra cho học sinh luyện tập, nên rất khó khăn trong công tác kiểm tra đánh giá chất
lượng học tập trong môn vật lí của học sinh trong cả khối.
1.9.2.2 Tình hình hoạt động giải bài tập của học sinh
+ Đa số học sinh nhớ máy móc, chưa hiểu hết bản chất hiện tượng vật lí đề cập
trong bài tập nên rất khó khăn trong việc giải các bài tập chương Dòng điện xoay
chiều.
+ Trong các giờ bài tập còn một số học sinh thụ động, lười suy nghĩ, chỉ có
một số học sinh tích cực tham gia hoạt động giải bài tập.
+ Học sinh cảm thấy ngại các bài tập phần này vì ngoài kiến thức mới, học
sinh thường phải vận dụng kiến thức toán nhưng khi học kiến thức toán đó ở môn
24
toán lại không có được những ví dụ vật lí vận dụng kiến thức toán đó hoặc phải vận
dụng khá nhiều kiến thức đã học.
+ Học sinh chưa có ý thức phân loại và xây dựng phương pháp giải cho mỗi
loại bài tập.
1.9.2.3. Những khó khăn, sai lầm của học sinh khi giải bài tập chương dòng
điện xoay chiều
Những khó khăn chủ yếu của học sinh:
+ Kiến thức chương dòng điện xoay chiều, vật lí 12 nâng cao có phần lớn kiến
thức mới về dòng điện xoay chiều.
1.9.2.4. Nguyên nhân của những khó khăn, sai lầm của học sinh khi giải bài
tập chương Dòng điện xoay chiều và phương hướng khắc phục.
Nguyên nhân
- Giáo viên chưa lựa chọn được hệ thống bài tập và phương pháp hướng dẫn
giải bài tập đầy đủ và phù hợp với học sinh.
- Học sinh quên nhiều kiến thức toán học liên quan, khả năng vận dụng những
kiến thức toán vào môn lí còn hạn chế.
- Học sinh chưa có phương pháp giải bài tập chương Dòng điện xoay chiều
phù hợp.
-Nội dung kiến thức trong chương nhiều, tương đối khó đối với học sinh.
Đề xuất phương hướng khắc phục.
- Lựa chọn được hệ thống bài tập và phương pháp giải bài tập phù hợp hơn.
- Thường xuyên ôn tập kiến thức cho học sinh qua hoạt động giải bài tập.
25