Luận văn thạc sĩ VNU UEd xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập phần phóng xạ và năng lượng liên kết, vật lý 12 t theo hướng phát huy tính tích cực tự chủ và bồi dưỡng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHẠM THỊ NGỌC NHÀN XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP PHẦN PHÓNG XẠ VÀ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT VẬT LÝ 12 TRUNG HỌ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

PHẠM THỊ NGỌC NHÀN

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP PHẦN PHÓNG XẠ VÀ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT VẬT LÝ 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN THEO HƯỚNG PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC TỰ CHỦ VÀ BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÝ CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

(BỘ MÔN VẬT LÝ)

Mã số: 60 14 10

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS BÙI VĂN LOÁT

HÀ NỘI – 2013

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu và thực hiện, tôi đã hoàn thành đề tài nghiên cứu của mình Để có được kết quả này, ngoài sự nỗ lực, tìm tòi, học hỏi, nghiên cứu của bản thân, tôi luôn nhận được sự ủng hộ của thầy cô, bạn

bè và đồng nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Giáo dục – Đại học quốc gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện tốt nhất để tôi được học tập nghiên cứu trong suốt khóa học Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy cô trong nhà trường đã truyền thụ cho tôi vốn kiến thức vô cùng quý báu để tôi có thể hoàn thành tốt đề tài và làm giàu thêm hành trang kiến thức trên con đường sự nghiệp của mình

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Bùi Văn Loát – Người đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu cùng tập thể giáo viên và học sinh trường THPT Lê Văn Hưu đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm

Hà Nội, tháng 12 năm 2013 Tác giả

Phạm Thị Ngọc Nhàn

MỤC LỤC

Lời cảm ơn ii

Danh mục các chữ viết tắt iii

Mục lục iii

Danh mục các bảng vii

Danh mục các sơ đồ, hình viii

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ PHỔ THÔNG 5

1.1 Khái niệm về giải bài tập vật lý 5

1.2 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học vật lý 5

1.2.1 Thông qua dạy học về bài tập vật lý sẽ giúp học sinh nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn các quy luật và hiện tượng vật lý 5

1.2.2 Bài tập vật lý là công cụ và là phương tiện giúp học sinh nghiên cứu tài liệu mới 5

1.2.3 Bài tập vật lý là phương tiện để học sinh rèn luyện kỹ năng, khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lý thuyết với thực tiễn, học tập với đời sống 5

1.2.4 Bài tập vật lý có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh 6

1.2.5 Bài tập vật lý là phương tiện giúp học sinh ôn tập, củng cố kiến thức đã học một cách sinh động và có hiệu quả 6

1.2.6 Bài tập vật lý là phương tiện kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác 6

1.2.7 Bài tập vật lý góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh, làm cho họ hiểu thế giới tự nhiên là thế giới vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động, giúp họ tin vào sức mạnh của mình, mong muốn đem tài năng trí tuệ cải tạo tự nhiên 7

1.3 Phân loại bài tập vật lý 7

1.3.1 Phân loại bài tập theo nội dung 8

1.3.2 Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy 9

1.3.3 Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải 10

1.4 Tư duy trong giải bài tập vật lý 14

1.5 Phương pháp giải bài tập vật lý 17

1.6 Những yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lý 19

1.6.1 Tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống bài tập vật lý 19

1.6.2 Các yêu cầu khi dạy học bài tập vật lý 20

1.7 Hướng dẫn cho học sinh giải bài tập vật lý 20

1.7.1 Kiểu hướng dẫn thứ nhất 21

1.7.2 Kiểu hướng dẫn thứ hai 21

1.7.3 Kiểu hướng dẫn thứ ba 22

1.8 Các hình thức dạy học về bài tập vật lý 23

1.8.1 Giải bài tập trong tiết nghiên cứu tài liệu 23

1.8.2 Giải bài tập trong tiết luyện tập về bài tập 23

1.8.3 Giải bài tập trong tiết ôn tập, tiết củng cố kiến thức 24

1.8.4 Giải bài tập trong các buổi ngoại khóa 24

1.9 Phát triển tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh 24

1.9.1 Tính tích cực và tự chủ 24

1.9.2 Phương pháp dạy học tích cực 25

1.9.3 Các đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực 25

1.9.4 Các yếu tố thúc đẩy dạy học tích cực 26

1.10 Tìm hiểu thực trạng hoạt động dạy giải bài tập vật lý ở một số trường THPT hiện nay 27

1.10.1 Đối tượng và phương pháp điều tra 27

1.10.2 Nhận xét chung về kết quả điều tra ở trường trung học phổ thông Lê Văn Hưu – Thanh Hóa 32

Kết luận chương 1 36

Chương 2: HỆ THỐNG BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN HOẠT ĐỘNG GIẢI BÀI TẬP PHẦN PHÓNG XẠ VÀ NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾT 37

2.1 Cấu trúc nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” vật lý 12 37

2.1.1 Vị trí chương “Hạt nhân nguyên tử” trong chương trình vật lý THPT 37 2.1.2 Sơ đồ cấu trúc nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” vật lý 12 38

2.2 Phân tích nội dung khoa học kiến thức phần “Phóng xạ và năng lượng

liên kết của hạt nhân” 38

2.2.1 Các kiến thức về độ hụt khối, năng lượng liên kết và năng lượng liên kết riêng 38

2.2.2 Các kiến thức về phóng xạ 39

2.3 Mục tiêu dạy học phần phóng xạ và năng lượng liên kết 41

2.4 Những kỹ năng học sinh cần đạt được 43

2.5 Phân loại bài tập phần phóng xạ và năng lượng liên kết của hạt nhân 43

2.6 Hệ thống bài tập phần phóng xạ và năng lượng liên kết của hạt nhân 44

2.7 Sử dụng hệ thống bài tập phần phóng xạ và năng lượng liên kết 50

2.8 Hướng dẫn hoạt động giải bài tập phần phóng xạ và năng lượng liên kết 51

Kết luận chương 2 72

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 73

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 73

3.2 Đối tượng thực nghiệm 73

3.3 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 73

3.4 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm 74

3.4.1 Đánh giá định tính về việc nắm vững kiến thức, phát huy tính tích cực tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh 74

3.4.2 Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm bằng phương pháp thống kê toán học 77

Kết luận chương 3 86

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 87

TÀI LIỆU THAM KHẢO 88

PHỤ LỤC 90

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang Bảng 1.1 Kết quả điều tra giáo viên trường THPT Lê Văn Hưu – Thiệu Hóa, Thanh Hóa 28 Bảng 1.2 Kết quả điều tra học sinh 29 Bảng 3.1 Thống kê số điểm kiểm tra sau khi TNSP của các lớp TN và lớp ĐC 76 Bảng 3.2 Bảng xử lý kết quả 77 Bảng 3.3 Các tham số đặc trưng 78 Bảng 3.4 Bảng tần suất và tần suất tích lũy 79

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ

Trang

Sơ đồ 1.1 Sơ đồ phân loại bài tập Vật lý 8

Sơ đồ 1.2 Sơ đồ lập luận theo phương pháp phân tích 12

Sơ đồ 1.3 Sơ đồ lập luận theo phương pháp tổng hợp 13

Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung chương “Hạt nhân nguyên tử” Vật lý 12 38

DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Phân bố điểm theo 11 bậc lớp TN và lớp ĐC 80

Hình 3.2 Đường phân bố tần số tích lũy của lớp TN và lớp ĐC 80

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang ở kỷ nguyên của nền kinh tế tri thức, sự bùng nổ thông tin

và sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, làm cho mâu thuẫn giữa lượng tri thức cần phải trang bị cho học sinh với thời lượng có hạn của tiết học ngày càng trở nên gay gắt Trong bối cảnh đó, phương pháp dạy học truyền thống mà chủ yếu là thầy thông báo kiến thức trò lắng nghe và ghi chép không còn phù hợp Đó là tất yếu khách quan đòi hỏi phải đổi mới phương pháp dạy và học

Đổi mới phương pháp dạy học không chỉ cung cấp kiến thức mà còn phải xây dựng năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh đồng thời còn phải rèn luyện cho học sinh phương pháp nghiên cứu khoa học nói chung và Vật lý học nói riêng Tuy nhiên, phương pháp dạy học các bộ môn khoa học tự nhiên nói chung và bộ môn Vật lý nói riêng ở trường phổ thông vẫn mang nặng tính chất thông báo, tái hiện Học sinh ít được tạo điều kiện bồi dưỡng các phương pháp nhận thức, rèn luyện và tư duy khoa học, phát triển năng lực giải quyết vấn đề

Quá trình dạy học Vật lý có thể nâng cao chất lượng học tập và phát triển năng lực của học sinh bằng nhiều phương pháp và cách thức khác nhau

Trong đó giải bài tập vật lý với tư cách là phương pháp được xác định từ lâu trong giảng dạy Vật lý có tác dụng tích cực đến việc giáo dục và phát triển năng lực của học sinh Đó là thước đo đúng đắn, thực chất sự tiếp thu, vận dụng kiến thức kỹ năng, kỹ xảo của học sinh Bài tập vật lý giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lý, những hiện tượng vật lý và biết phân tích vào các vấn đề thực tiễn Thông qua các dạng bài tập vật lý, 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 nên sâu sắc, hoàn thiện và biến thành vốn riêng của học sinh

Xu hướng hiện đại của lý luận dạy học là chú trọng nhiều đến hoạt động

và vai trò của người học Việc rèn luyện khả năng hoạt động tự lực, tự giác, chủ động 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 hoạt động giải bài tập là cần thiết Qua thực tế giảng dạy, trao đổi kinh nghiệm với các đồng nghiệp, tôi thấy rằng trong chương trình vật lý 12, chương “Hạt nhân nguyên tử” là một trong những học phần mà học sinh mới bắt đầu tiếp cận, kiến tức cơ bản nhưng cũng rất phức tạp Nội dung khoa học trong chương này có khả năng kích thích sự tò mò, ham hiểu biết của học sinh, đồng thời cũng yêu cầu vận dụng được những kiến thức, kỹ năng của những học phần trước đó và một số vấn đề của toán học mà học sinh ưa thích

Do đó, việc xây dựng hệ thống bài tập được phân dạng rõ ràng, có phương pháp giải phù hợp, các bài toán được sắp xếp từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp sẽ nâng cao hiệu quả học tập và rèn luyện tư duy logic, tính sáng tạo của học sinh trong giải bài tập

Với tất cả lý do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập phần Phóng xạ và năng lượng liên kết, vật lý 12 Trung học phổ thông chương trình cơ bản theo hướng phát huy tính tích cực tự chủ và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh” làm đề tài nghiên cứu của mình

1 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu, xây dựng hệ thống và hướng dẫn giải bài tập phần phóng xạ

và năng lượng liên kết vật lý 12 chương trình cơ bản nhằm giúp học sinh không những nắm vững kiến thức mà còn phát huy tính tích cực tự chủ và năng lực sáng tạo trong hoạt động giải bài tập

2 Câu hỏi vấn đề nghiên cứu

Dạy bài tập phần phóng xạ và năng lượng liên kết như thế nào để bồi dưỡng tính tích cực tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh?

3 Giả thuyết khoa học

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 lý Tổ chức hoạt động dạy giải bài tập theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh sẽ phát huy được hết các tác dụng của bài tập vật lý góp phần giúp cho học sinh nắm vững kiến thức đồng thời còn phát huy được tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của mình

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

4.1 Đối tượng nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận về dạy giải bài tập vật lý

- Nghiên cứu soạn thảo hệ thống bài tập và hoạt động hướng dẫn giải bài

tập phần phóng xạ và năng lượng liên kết vật lý 12 cơ bản

4.2 Khách thể nghiên cứu

- Học sinh lớp 12 trường THPT Lê Văn Hưu, Thiệu Hóa, Thanh Hóa

5 Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu lý luận và thực tiễn hệ thống bài tập phần phóng xạ và năng

lượng liên kết thuộc chương trình vật lý 12 ban cơ bản

- Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn giải bài tập phần “phóng xạ và

năng lượng liên kết” cho học sinh khối 12 THPT chương trình cơ bản nhằm

phát huy tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh

- Đối tượng thực nghiệm: Hoạt động dạy học về bài tập vật lý phần phóng xạ

và năng lượng liên kết vật lý 12 tại trường THPT Lê văn Hưu tỉnh Thanh Hóa

6 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu cơ sở lý luận về vai trò, tác dụng, phương pháp giải bài tập

vật lý ở trường phổ thông

- Nghiên cứu nội dung kiến thức và phương pháp giải bài tập phần “phóng

xạ và năng lượng liên kết” – vật lý 12 THPT chương trình cơ bản

- Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập phần

“phóng xạ và năng lượng liên kết” – vật lý 12 THPT chương trình cơ bản

- Điều tra thực trạng dạy bài tập phần “phóng xạ và năng lượng liên kết” ở

các trường THPT

- Soạn thảo tiến trình hướng dẫn học sinh giải các dạng bài tập

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính khả thi và hiệu quả của hệ thống

bài tập và phương pháp hướng dẫn hoạt động giải bài tập đã soạn thảo

7 Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học

- Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: phương pháp thực nghiệm,

phương pháp điều tra, phương pháp khảo sát thực tiễn

- Phương pháp thống kê toán học

8 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận, khuyến nghị tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1: Cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy giải bài tập vật lý phổ thông Chương 2: Xây dựng hệ thống bài tập và hướng dẫn hoạt động giải bài tập vật

lý phần phóng xạ và năng lượng liên kết – vật lý 12 trung học phổ thông Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ DẠY GIẢI BÀI TẬP VẬT LÝ

PHỔ THÔNG

1.1 Khái niệm về giải bài tập vật lý

Bài tập vật lý được hiểu là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết bằng những suy luận logic, phép toán và thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm, các thuyết, các định luật vật lý

Theo nghĩa rộng, bài tập vật lý được hiểu là vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khao chính là bài tập đối với học sinh

1.2 Vai trò và tác dụng của bài tập vật lý trong dạy học vật lý [13, tr 7.11]

1.2.1 Thông qua dạy học về bài tập vật lý sẽ giúp học sinh nắm vững một cách chính xác, sâu sắc và toàn diện hơn các quy luật và hiện tượng vật lý

Các bài tập vật lý thường chứa đựng nội dung bài học trên lớp, ở đó hội

tụ đầy đủ các công thức mà học sinh phải vận dụng để làm bài tập Thông qua

đó học sinh sẽ hiểu sâu sắc và chính xác kiến thức các hiện tượng vật lý được học trên lớp

1.2.2 Bài tập vật lý là công cụ và là phương tiện giúp học sinh nghiên cứu tài liệu mới

Trong một số tiết học, giáo viên có thể lựa chọn một số bài tập điển hình làm đề tài để học sinh nghiên cứu tài liệu mới

Trong quá trình giải quyết tình huống do bài tập đề ra, học sinh có nhu cầu tìm kiếm kiến thức mới, điều này đảm bảo cho học sinh lĩnh hội chắc chắn và sâu sắc kiến thức

1.2.3 Bài tập vật lý là phương tiện để học sinh rèn luyện kỹ năng, khả năng vận dụng kiến thức, liên hệ lý thuyết với thực tiễn, học tập với đời sống

Trong quá trình giải bài tập vật lý học sinh phải hiểu và học thuộc các công thức và các kiến thức liên quan đến vấn đề cần giải quyết Thông qua giải bài tập học sinh sẽ biết cách khắc phục những nhược điểm mà các em hay mắc phải như không đổi đơn vị đo, bấm máy tính sai, trình bày không khoa học

Trong quá trình giải các bài tập định tính, học sinh sẽ hiểu rõ hơn một số hiện tượng trong thực tiễn cuộc sống, sự hiểu biết về các hiện tượng thực tế là thước đo khả năng nắm vững kiến thức và kỹ năng vận dụng thành thạo kiến thức của học sinh

1.2.4 Bài tập vật lý có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc rèn luyện tư duy, bồi dưỡng phương pháp nghiên cứu khoa học cho học sinh

Mỗi khi giải bài tập, học sinh phải phân tích được các dữ kiện của đề bài, bản thân các em phải biết cách xây dựng các lập luận và tính toán logic để đưa ra cách giải và kết quả của bài toán

Trong một số trường hợp các em phải tự làm thí nghiệm, thực hiện các phép đo xác đinh đúng mối liên hệ giữa các đại lượng để kiểm tra lại kết luận của mình

Trong quá trình đó, tư duy logic và tư duy sáng tạo của học sinh được phát triển, năng lực làm việc độc lập của học sinh sẽ được nâng cao

1.2.5 Bài tập vật lý là phương tiện giúp học sinh ôn tập, củng cố kiến thức

đã học một cách sinh động và có hiệu quả

Quá trình giải bài tập vật lý sẽ giúp học sinh nhớ lại và thuộc các kiến thức cơ bản được học ở trên lớp Thông qua việc giải bài tập, học sinh sẽ hiểu đúng và sâu sắc các kiến thức một cách tự nhiên không gượng ép

1.2.6 Bài tập vật lý là phương tiện kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác

Trong khi giải bài tập vật lý, học sinh sẽ bộc lộ rõ kiến thức của mình, kết quả làm bài sẽ phản ánh kỹ năng của học sinh khi giải bài tập Học sinh

không nắm vững kiến thức hoặc không có kỹ năng làm bài tập thì kết quả bài tập không thể chính xác được

1.2.7 Bài tập vật lý góp phần xây dựng một thế giới quan duy vật biện chứng cho học sinh, làm cho họ hiểu thế giới tự nhiên là thế giới vật chất, vật chất luôn ở trạng thái vận động, giúp họ tin vào sức mạnh của mình, mong muốn đem tài năng trí tuệ cải tạo tự nhiên

Bản thân mỗi giáo viên cần động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để các em được học tập thật tốt, có bản lĩnh bản ngã trong cuộc sống Từ đó các em có thể tự tin thể hiện ước mơ nghiên cứu, khám phá khoa học góp phần xây dựng đất nước phồn vinh, giàu đẹp

1.3 Phân loại bài tập vật lý [13, tr 12]

Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý dựa trên các cơ sở khác nhau

Trong đề tài nghiên cứu của mình, tôi phân loại bài tập vật lý theo nội dung;

theo yêu cầu phát triển tư duy; theo phương thức cho điều kiện của bài toán hay theo phương thức giải:

SƠ ĐỒ PHÂN LOẠI BÀI TẬP VẬT LÝ

Sơ đồ 1.1 Sơ đồ phân loại bài tập Vật lý

1.3.1 Phân loại bài tập theo nội dung

Bài tập vật

lý

Phân loại theo nội dung

Bài tập có nội dung lịch sử

Bài tập có nội dung cụ thể hoặc trừu tượng

Đề tài vật

lý

Kỹ thuật tổng hợp

Cơ Nhiệt Điện Quang

Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức

giải thức giải

Phân loại theo yêu cầu phát triển tư duy

Bài tập luyện tập

Bài tập sáng tạo

Bài tập định tính

Bài tập định lượng

Bài tập đồ thị

Bài tập thí nghiệm

Bài tập trắc nghiệm khách quan

Ở đây ta có thể chia bài tập theo các dạng sau:

Dạng bài tập vật lý có nội dung cụ thể: là bài tập có số liệu cụ thể, học sinh

có thể đưa ra lời giải dựa vào vốn kiến thức vật lý cơ bản đã có Các bài tập cụ thể mang đặc trưng trực quan gắn liền với kinh nghiệm sống của học sinh

Dạng bài tập vật lý có nội dung trừu tượng: Là các bài tập mà các dữ

kiện được cho dưới dạng ký hiệu, lời giải cũng được biểu diễn dưới dạng một công thức chứa đựng ẩn số và dữ kiện đã cho Học sinh phải phân tích kỹ các câu chữ trong đề bài để lập luận logic tìm ra lời giải cuối cùng

Dạng bài tập theo đề tài của tài liệu vật lý: Đó là các bài tập theo các đề

tài của tài liệu vật lý Dạng bài tập vật lý này được phân biệt thành các bài tập

cơ học, điện học, quang học, nhiệt học

Dạng bài tập vật lý có nội dung lịch sử: là các bài tập chứa đựng các kiến

thức có liên quan đến lịch sử như những dữ liệu về các thí nghiệm vật lý cổ điển, những phát minh, sáng chế hoặc những câu chuyện có tính chất lịch sử

Dạng bài tập có nội dung kỹ thuật tổng hợp: là các bài tập có nội dung chứa

đựng các kiến thức về kỹ thuật, sản xuất, công, nông nghiệp và giao thông vận tải

Dạng bài tập vật lý vui: Là các bài tập sử dụng các sự kiện, hiện tượng kỳ lạ

hoặc vui nhộn mà học sinh cần lý giải bản chất vật lý của các hiện tượng đó

1.3.2 Phân loại theo yêu cầu mức độ phát triển tư duy

Theo yêu cầu phát triển tư duy, có thể phân bài tập thành hai dạng là bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo

Bài tập luyện tập: Loại bài tập này dùng để củng cố kiến thức lý thuyết

cơ bản đã học hoặc sau khi học xong kiến thức vật lý mới

Đây là loại bài tập vật lý mà để tìm được lời giải chỉ cần xác định mối quan hệ trực tiếp, tường minh giữa những cái đã cho và cái phải tìm, học sinh chỉ cần tái hiện chứ không cần thể tự tạo ra

Bài tập sáng tạo: Đây là loại bài tập vật lý mà để tìm ra lời giải học sinh

phải thực hiện chuỗi lập luận logic, biến đổi phức tạp, xác định mối liên hệ giữa các đại lượng cần tìm với các đại lượng trung gian

Có thể chia bài tập sáng tạo thành hai dạng cơ bản sau:

+ Bài tập nghiên cứu: khi cần giải thích một hiện tượng chưa biết trên cơ

sở mô hình trừu tượng thích hợp từ lý thuyết vật lý

+ Bài tập thiết kế: bài tập loại này là xây dựng mô hình thực nghiệm để kiểm tra kết quả rút ra từ lý thuyết

Đó là những bài tập khó, hay và trong quá trình tìm tới cách giải có tác dụng mạnh mẽ trong việc phát triển tư duy của học sinh Khi tư duy được hoạt hóa thì học sinh sẽ có cách giải thông minh và sáng tạo nhất

Muốn giải được các bài tập phức tạp như vậy bắt buộc học sinh phải thành thạo các bài tập cơ bản, biết cách phân tích bài tập phức tạp để quy về bài tập cơ bản đã biết

1.3.3 Phân loại theo phương thức cho điều kiện và phương thức giải

Với cách phân loại này có thể chia các loại bài tập vật lý thành: Bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập đồ thị, bài tập thí nghiệm, bài tập trắc nghiệm khách quan

Bài tập định tính: Có hai dạng bài tập định tính là giải thích hiện tượng

vật lý và dự đoán hiện tượng vật lý

Các bài tập dạng này đều nhấn mạnh đến bản chất vật lý của hiện tượng, khi giải các bài tập định tính học sinh thường lập luận logic trên cơ sở các định luật vật lý

Khi giải bài tập định tính học sinh sẽ được rèn luyện tư duy logic, nâng cao khả năng phân tích hiện tượng và dự đoán các hiện tượng vật lý

Bài tập định lượng (bài tập tính toán): Là dạng bài tập có dữ liệu là

các số liệu cụ thể, học sinh phải giải chúng bằng các phép tính toán, sử dụng công thức để xác lập mối quan hệ phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng đã cho và các đại lượng phải tìm và nhận được kết quả dưới dạng một công thức hay một giá trị bằng số

Đây là dạng bài tập phổ biến được sử dụng rộng rãi trong chương trình vật lý phổ thông Dạng bài tập này có ưu điểm là khắc sâu kiến thức học sinh, rèn luyện cho học sinh phương pháp nhận thức đặc thù riêng cho môn vật lý

Đặc biệt là phương pháp suy luận toán học Tùy 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 số học: Phương pháp giải chủ yếu là phương pháp số

học, tác động lên các con số hoặc các biểu diễn chữ mà không cần thành lập phương trình để tìm ra ẩn số

- Phương pháp đại số: Dựa trên các công thức vật lý, lập các phương

trình từ đó giải chúng để tìm ra ẩn số

- Phương pháp hình học: Khi giải dựa vào hình dạng của đối tượng, các

dữ liệu cho theo hình vẽ để vận dụng quy tắc hình học hoặc lượng giác

Trong các phương pháp trên, phương pháp đại số là phương pháp phổ biến nhất và quan trọng hơn cả do vậy cần thường xuyên quan tâm rèn luyện cho học sinh Khi sử dụng bài tập tính toán người ta còn sử dụng thủ pháp logic khác nhau, cũng có thể xem là phương pháp giải đó là phương pháp phân tích và phương pháp tổng hợp

SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH

Định luật 1(Công thức 1) x= f(y,z)

Định luật 2(Công thức 2) y= f(a,p)

Sơ đồ 1.2 Sơ đồ lập luận theo phương pháp phân tích

Phương pháp tổng hợp:

+ Từ những đại lượng đã cho ở đề bài, dựa vào quy tắc vật lý, tìm các 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

+ Suy luận toán học đưa đến công thức chỉ chứa đại lượng phải tìm với đại lượng đã cho

Sơ đồ lập luận:

SƠ ĐỒ LẬP LUẬN THEO PHƯƠNG PHÁP TỔNG HỢP

Sơ đồ1.3 Sơ đồ lập luận theo phương pháp tổng hợp

Hai phương pháp trên đều có giá trị như nhau và chúng bổ sung cho nhau Phương pháp phân tích nếu tìm được công thức đúng thì nhanh chóng tìm được kết quả cho 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 kém- họ sẽ nắm bản chất vật lý kém sâu sắc hơn Phương pháp tổng hợp cho phép đi sâu vào các giai đoạn trung gian, học sinh chú ý tới bản chất vật lý và mối liên hệ giữa các đại lượng và hiện tượng Phương pháp tổng hợp giống như phương pháp “thử” và “sai” nên gần với tư duy trực quan, cụ thể của học sinh Trong khi đó phương pháp phân tích thì đòi hỏi cao hơn về mức độ tư duy logic và suy luận toán học Vì vậy, căn cứ vào đối tượng học sinh, mục đích dạy học, giáo viên nên sử dụng hợp lý các phương pháp này Trong những bài tập tính toán tổng hợp, hiện tượng xảy ra do nhiều nguyên nhân, trải qua nhiều giai đoạn, khi xây dựng lập luận có thể phối hợp

cả hai phương pháp

Bài tập đồ thị: Bài tập đồ thị là dạng bài tập phân tích từ đồ thị để tìm

các điều kiện giải bài toán, dạng bài tập này rất phong phú Có thể từ đồ thị đã cho, học sinh phải tìm một yếu tố nào đó hoặc từ các dữ liệu đã biết cần phải xây dựng đồ thị

Học sinh áp dụng phương pháp đồ thị cho phép diễn đạt trực quan hiện tượng vật lý, thông qua giải bài tập học sinh có được kỹ năng vẽ và

sử dụng tốt các đồ thị Điều này rất tốt cho các em khi được nghiên cứu trong các trường kỹ thuật

Bài tập thí nghiệm: Là dạng bài tập đòi hỏi phải làm thí nghiệm để

kiểm chứng lời giải, lý thuyết hoặc để tìm ra những số liệu cần thiết cho bài tập Đây là dạng bài tập mà thí nghiệm là công cụ được sử dụng để tìm các đại lượng cần thiết cho bài toán, cho phép đưa ra lời giải hoặc là công cụ kiểm tra tính toán phù hợp ở mức độ nào so với điều kiện bài toán Công cụ đó có thể là một thí nghiệm biểu diễn hoặc một thí nghiệm thực tập cho học sinh

Bài tập trắc nghiệm khách quan: Thường được dùng để kiểm tra kiến

thức trên 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 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 Phân chia các bài toán theo các cấp độ: đơn giản, phức tạp, mức

độ sáng tạo Có thể quy ước mức độ phức tạp của một bài toán như sau: các bài tập được coi là đơn giản là các bài tập khi giải chỉ cần sử dụng một, hai công thức hoặc quy tắc, định luật vật lý, hình thành một, hai kết luận, thực hành một thí nghiệm đơn giản Đây thường là các bài luyện tập, nhờ các bài tập này học sinh có thể củng cố các kiến thức đã học Các bài tập phức tạp hơn (còn gọi là các bài tập tổng hợp), khi giải thường phải sử dụng các định luật vật lý, nhiều khi thuộc các phần khác nhau của định luật vật lý, đưa ra một vài kết luận, sử dụng một số kỹ năng thực nghiệm

1.4 Tư duy trong giải bài tập vật lý

Quá trình giải một bài tập vật lý thực chất là quá trình tìm hiểu điều kiện của bài tập, nếu có thể thì dùng các ký hiệu, mô hình, hình vẽ để mô tả hiện tượng, xem xét hiện tượng vật lý được đề cập để nghĩ tới những mối liên hệ

có thể giữa cái đã cho và cái phải tìm dựa trên sự vận dụng kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể đã cho sao cho có thể thấy được cái phải tìm có liên hệ trực tiếp hay gián tiếp với cái đã cho [11, tr 11] Sau đó, luận giải để đi từ những mối liên hệ đã xác lập được đến mối liên hệ tường minh, trực tiếp giữa cái cần tìm và cái đã biết Đối với các bài tập tính toán định lượng thì đó chính là thiết lập các phương trình để đi đến việc giải hệ phương trình để tìm nghiệm của ẩn số

Ta có thể biểu diễn mô hình hóa các mối liên hệ của cái đã cho (ký hiệu bằng các chữ a,b,c ), cái phải tìm (kí hiệu bằng chữ x) và cái chưa biết (ký hiệu bằng các chữ số 1,2,3 ) như hình 1.1:

Trong đó:

: là cái phải tìm , : là những cái đã cho , : là những cái chưa biết

Giả sử khi giải một bài toán nào đó, trên cơ sở phân tích điều kiện cụ thể của đầu bài, ta có thể xác lập được các mối quan hệ cơ bản biểu diễn bởi các phương trình (1), (2), (3) và (4) trên hình 1.2 Nhờ hệ bốn mối liên hệ này ta

có thể tìm được đại lượng chưa biết thông qua mối liên hệ với cái đã biết

Việc luận giải, tính toán có thể mô hình hóa bằng sơ đồ 1.3 :

Sơ đồ luận giải đó có thể diễn giải như sau:

• Từ mối liên hệ (3) rút ra 3

• Thay 3 vào phương trình (2) rút ra 1

• Từ mối liên hệ trong phương trình (4) rút ra 2

• Thay 1 và 2 vào mối liên hệ ở phương trình (1) rút ra ẩn số phải tìm x

Như vậy, xem xét tư duy khi giải bài tập vật lí cho thấy có hai phần việc quan trọng nhất cần thực hiện:

• Xác lập cho được các mối liên hệ cơ bản dựa trên sự vận dụng trực tiếp các kiến thức vật lý vào điều kiện cụ thể của bài tập

• Luận giải, tính toán để từ các mối liên hệ đã xác lập đi đến kết quả cuối cùng.Sự thực hiện hai phần việc này có thể lần lượt nhưng cũng có thể xen kẽ

nhau, trong đó điều quan trọng nhất là xác lập cho được mối liên hệ giữa cái phải tìm với cái đã cho

Với các bài tập định tính không cần phải tính toán phức tạp nhưng vẫn cần thực hiện một chuỗi các suy luận lôgic Do vậy, trong trường hợp này cần thực hiện luận giải từng bước để đi đến kết luận cuối cùng và tiến trình luận giải vẫn có thể mô hình hóa bằng một sơ đồ khái quát

1.5 Phương pháp giải bài tập vật lý

Đối với học sinh phổ thông, vấn đề giải và sửa bài tập gặp không ít khó khăn vì học sinh thường không nắm chắc kiến thức lý thuyết và kỹ năng vận dụng kiến thức vật lý 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 ra được bài toán

Do vậy việc rèn luyện cho học sinh biết cách giải bài tập một cách khoa học, đảm bảo đi đến kết quả chính xác là một việc rất cần thiết Điều đó không những giúp học sinh nắm vững lý thuyết mà còn rèn cho các em kỹ năng suy luận logic, làm việc một cách khoa học và có kế hoạch

Bài tập vật lý rất đa dạng cho nên phương pháp giải cũng rất phong phú Vì vậy không thể chỉ ra một phương pháp nào cụ thể mà có thể áp dụng được tất cả các bài tập Song trên thực tế, người ta cũng thừa nhận một quan điểm chung về quá trình giải một bài tập vật lý Do đó, trong tiến trình hướng dẫn học sinh giải một bài tập vật lý nói chung thường phải trải qua 4 bước sau: [11, tr 33-38]

Bước 1: Tìm hiểu đề bài

Trong bước 1, học sinh phải:

Đọc kỹ đề bài, xác định rõ điều kiện và làm rõ ý nghĩa của các thuật ngữ, các cụm từ quan trọng

Tóm tắt được đề bài Trong bước này học sinh có thể sử dụng các ký hiệu, hình vẽ hoặc sơ đồ mô tả lại tình huống được nêu trong bài tập

Trong nhiều trường hợp cần phải đổi đơn vị các đại lượng đã cho về đơn vị chuẩn

Bước 2: Xác lập mối liên hệ của các dữ kiện đã cho với đại lượng cần tìm

Hoạt động của học sinh giai đoạn này bao gồm:

Đối chiếu các dữ kiện đã cho và đại lượng phải tìm, xét bẩn chất vật lý của hiện tượng để nhận ra các định luật, công thức lý thuyết có liên quan

Xác lập các mối liên hệ cơ bản, cho thấy sự liên hệ giữa đại lượng đã biết và đại lượng phải tìm

Bước 3: Luận giải, rút ra kết quả cần tìm

Từ những mối liên hệ cơ bản đã xác lập ở trên, tiến hành luận giải, tính toán để có được kết quả cần tìm

Học sinh viết ra các công thức tương ứng, lập các phương trình dưới dạng tổng quát hoặc lắp ráp các thí nghiệm cần thiết (đối với các bài tập thí nghiệm) cho việc giải toán

Học sinh tiến hành giải phương trình để tìm ra ẩn số hoặc phân tích các

số liệu thực nghiệm

Bước 4: Kiểm tra và biện luận kết quả

Để có thể nhận xét về kết quả tìm được, học sinh cần phải:

Kiểm tra xem đã trả lời hết các câu hỏi và đã xem hết các trường hợp trong bài tập chưa

Kiểm tra phần tính toán có đúng không?

Kiểm tra đơn vị của các đại lượng vật lý

Xem xét kết quả về ý nghĩa thực tế có phù hợp không?

Thử giải bài tập theo cách khác xem có cho cùng kết quả không?

Học sinh có thể thảo luận cùng nhau để tìm ra cách giải khác hay hơn và ngắn hơn cách giải ban đầu Hoặc có thể mở rộng bài toán ra trong các trường hợp khác nhau để cùng thảo luận

Trên đây là các bước thông thường của việc giải một bài tập vật lý Tuy nhiên có những bài tập không nhất thiết phải theo đúng trình tự đó Đối với

các bài tập đơn giản, hiện tượng vật lý đã rõ ràng học sinh có thể tính ngay kết quả

Thông thường:

Đối với các bài tập định tính thì chủ yếu tiến hành theo bước 1, bước

2 và bước 4

Đối với các bài tập định lượng nói chung thường tiến hành theo đúng 4 bước

1.6 Những yêu cầu chung trong dạy học về bài tập vật lý

1.6.1 Tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống bài tập vật lý

Tiêu chuẩn lựa chọn hệ thống bài tập vật lý là những căn cứ để dựa vào

đó giáo viên soạn cho mình hệ thống bài tập riêng Giáo viên phải giải được các bài tập đó và dự đoán được những khó khăn và sai lầm mà học sinh hay mắc phải

Hệ thống bài tập vật lý được giáo viên lựa chọn phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Hệ thống bài tập vật lý phải sử dụng các kiến thức toán học phù hợp với trình độ của học sinh Phải kết hợp nhịp nhàng giữa kiến thức toán học và vật

lý, cần củng cố cho học sinh các kiến thức toán học có liên quan trước khi dạy học sinh giải bài tập vật lý

Hệ thống bài tập phải đa dạng về thể loại như có bài tập định tính, định lượng, bài tập đồ thị, và nội dung không được trùng lặp để tạo sự hứng thú học tập cho học sinh

Số lượng bài tập phải được lựa chọn cho phù hợp với sự phân bố thời gian Không được quá dài sẽ không đủ thời gian làm cho học sinh nản chí

Mỗi tiết học nên dạy học sinh từ 2 đến 3 bài tập, tránh sử dụng chỉ một bài tập

để dạy cho học sinh đến hết tiết học

Thông qua quá trình giải hệ thống bài tập mà những kiến thức cơ bản

đã được xác định của đề bài phải được củng cố, ôn tập, hệ thống hóa và khắc sâu thêm

Mỗi bài tập phải góp một phần nào đó vào việc hoàn thiện kiến thức cho học sinh, đồng thời mỗi bài đem lại cho học sinh một điều mới mẻ và một khó khăn nhất định

1.6.2 Các yêu cầu khi dạy học bài tập vật lý

Để dạy học cho học sinh giải bài tập vật lý thì bản thân người giáo viên phải có kế hoạch cho toàn bộ công việc về bài tập ứng dụng với từng đề tài, từng tiết học cụ thể Phân loại bài tập sao cho phù hợp với từng lớp, từng đối tượng học sinh khác nhau Muốn vậy giáo viên cần phải sắp xếp các bài tập thành hệ thống từ dễ đến khó, từ đơn giản đến phức tạp, nên soạn thêm một vài câu hỏi khó để phát hiện học sinh khá giỏi, có kế hoạch và phương án sử dụng từng dạng bài tập Giáo viên phải lựa chọn, chuẩn bị bài tập nêu vấn đề

sử dụng trong tiết nghiên cứu tài liệu mới nhằm kích thích hứng thú học tập

và phát triển tư duy cho học sinh Người giáo viên phải coi trọng rèn luyện tư duy và tính tự lập của học sinh Thông qua việc giải bài tập có thể hình thành cho học sinh phong cách nghiên cứu, phương pháp tiếp cận đối tượng, hiện tượng, từ đó học sinh sẽ phát triển tư duy

Khi dạy giải bài tập vật lý giáo viên nên dạy cho học sinh biết vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề đặt ra, rèn luyện cho học sinh biết cách giải các bài tập cơ bản thuộc các phần khác nhau Người giáo viên phải biết lựa chọn các bài tập dùng để kiểm tra, đánh giá chính xác chất lượng kiến thức và kỹ năng của học sinh trong từng vấn đề cụ thể

1.7 Hướng dẫn cho học sinh giải bài tập vật lý

Những công việc giáo viên cần làm trước khi hướng dẫn học sinh giải một bài tập vật lý cụ thể là:

Xác định mục đích sử dụng của bài tập: Trước khi đưa ra bài tập giáo viên cần xác định rõ mục đích của bài tập để làm gì, củng cố phần kiến thức nào, rèn luyện được kỹ năng nào cho học sinh

Xác định những kiến thức cần sử dụng để giải bài tập: các kiến thức trong từng bài tập phải được sắp xếp từ dễ đến khó, khi sử dụng phải phù hợp với trình độ và gần với nội dung học sinh được học

Giải bài tập phải theo phương pháp giải từng dạng bài tập vật lý Mỗi dạng bài tập vật lý giáo viên cần đưa ra phương pháp giải khoa học, hợp lý

Phải dạy cho học sinh phương pháp nhận diện dạng bài tập và yêu cầu học sinh thuộc các bước giải bằng cách cho học sinh giải nhiều bài tập

Trong quá trình dạy giải bài tập vật lý, giáo viên cần chú ý phát hiện ra những khó khăn và sai lầm mà học sinh mắc phải khi giải bài tập Thông thường khó khăn học sinh mắc phải là không định hướng được dạng bài tập, không nhớ được trình tự các bước giải, có thể sai về đổi đơn vị đo và không nhớ chính xác công thức vận dụng để giải bài tập Vì vậy giáo viên cần phải thảo ra hệ thống câu hỏi để hướng dẫn học sinh tìm ra hướng giải bài tập sao cho hiệu quả nhất

Có ba kiểu hướng dẫn việc giải quyết nhiệm vụ trong bài tập vật lý Mỗi kiểu định hướng có kết quả và quá trình hành động riêng

1.7.1 Kiểu hướng dẫn thứ nhất: Hướng dẫn theo mẫu (Hướng dẫn angorit)

Hướng dẫn theo mẫu 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 kết quả mong muốn Sử dụng kiểu hướng dẫn này khi dạy cho học sinh phương pháp giải một bài tập điển hình nào đó

Ưu điểm của phương pháp này là: giúp học sinh có cách giải khoa học, rèn được kỹ năng giải bài tập cho học sinh ở giai đoạn đầu có hiệu quả

Nhưng nhược điểm của nó là học sinh bị hạn chế năng lực tìm tòi, sáng tạo, quen chấp hành theo mẫu

1.7.2 Kiểu hướng dẫn thứ hai: Hướng dẫn tìm tòi

Phương pháp này còn có tên gọi hướng dẫn Ơrixtic Hướng dẫn tìm tòi là kiểu hướng dẫn mang tính chất gợi mở để học sinh suy nghĩ tìm tòi cách giải quyết, tự xác định hành động để đi đến kết quả

Kiểu hướng dẫn tìm tòi được áp dụng khi giúp đỡ học sinh vượt qua khó khăn trong giải bài tập nhưng vẫn đảm bảo yêu cầu phát triển tư duy của học sinh

Đó là khi giáo viên muốn tạo điều kiện để học sinh tự lực tìm cách giải quyết

Ưu điểm của phương pháp này là giáo viên không làm thay học sinh

Kiểu hướng dẫn này chỉ định hướng chứ không nhất thiết bắt học sinh thực hành theo mẫu được chỉ ra Muốn kích thích tư duy sáng tạo, buộc học sinh phải có sự nỗ lực để giải bài tập, học sinh phải tự tìm tòi, phát hiện ra cách giải quyết Nhưng phương pháp này có nhược điểm là không phải bao giờ cũng đảm bảo cho học sinh giải bài tập một cách chắc chắn Nếu giáo viên định hướng chung chung, viển vông sẽ không giúp ích gì cho quá trình tư duy của học sinh mà còn làm các em bị động và rối trí khó tìm ra cách giải hay cho bài tập Nếu không cẩn thận đôi khi giáo viên dễ sa vào làm thay cho học sinh trong từng bước định hướng nên khi sử dụng phương pháp này giáo viên cần cân nhắc kỹ câu hỏi sao cho phù hợp với trình độ học sinh Một điều cần lưu ý là không thể áp dụng phương pháp này cho mọi đối tượng học sinh do mức độ tư duy của học sinh khác nhau

1.7.3 Kiểu hướng dẫn thứ ba: Hướng dẫn khái quát chương trình hóa

Đây là kiểu hướng dẫn tư duy cho học sinh theo đường lối khái quát của việc giải quyết vấn đề Kiểu hướng dẫn này giúp học sinh tự xây dựng cơ sở hành động và sau đó thực hiện hành động theo cơ sở đó

Kiểu hướng dẫn này được áp dụng khi: Có điều kiện hướng dẫn tiến trình học sinh giải bài tập Đây là cách dạy cho học sinh cách suy nghĩ trong quá trình giải bài tập

Ưu điểm của phương pháp này là kết hợp được hai yêu cầu cơ bản nhất khi giải một bài tập vật lý, rèn luyện tư duy cho học sinh trong quá trình giải bài tập và đảm bảo cho học sinh giải được bài tập đã cho

Nhược điểm: Kiểu hướng dẫn này tùy thuộc vào trình độ và năng lực sư phạm của giáo viên Nếu không thận trọng giáo viên dễ sa vào làm thay học

sinh trong từng bước định hướng Để khắc phục vấn đề đó giáo viên phải cân nhắc kỹ câu hỏi sao cho phù hợp với trình độ học sinh

Với những hình thức hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý chúng ta không nên theo một khuôn khổ nhất định, mà cần phải xem xét tùy thuộc vào nội dung kiến thức, đối tượng học sinh, yêu cầu của bài toán mà lựa chọn kiểu hướng dẫn cho phù hợp

1.8 Các hình thức dạy học về bài tập vật lý

1.8.1 Giải bài tập trong tiết nghiên cứu tài liệu

Bài tập được sử dụng trong tiết nghiên cứu bài tập mới có thể là các bài tập nêu vấn đề, đề xuất những vấn đề được nghiên cứu trong tiết học Trong các tiết học này, các bài tập củng cố kiến thức, khái quát hóa những điều đã học thường hay sử dụng nhất Giáo viên có thể sử dụng các biện pháp:

Yêu cầu học sinh giải bài tập vào vở hoặc làm ra giấy

Gọi học sinh lên bảng và yêu cầu giải bài tập đã cho Yêu cầu các nhóm học sinh giải bài tập

Yêu cầu tất cả học sinh trong lớp làm bài tập cá nhân từ 10 đến 15 phút

Các biện pháp trên cho phép kiểm tra linh hoạt kiến thức của học sinh, tiết kiệm được thời gian Các bài tập sử dụng khi nghiên cứu kiến thức mới cần phải ngắn gọn và phải kích thích được hứng thú học tập của học sinh

1.8.2 Giải bài tập trong tiết luyện tập về bài tập

Trong tiết luyện tập giáo viên có thể dùng hình thức giải bài tập ở trên bảng để học sinh có thể theo dõi tiến trình giải và rút ra phương pháp giải bài tập Giáo viên có thể cho học sinh tự giải bài tập vào vở để rèn luyện kỹ năng,

kỹ xảo vận dụng kiến thức của học sinh Để phát huy tính tích cực trong học tập giáo viên có thể sử dụng các biện pháp sư phạm sau:

Nêu mục đích của việc giải bài tập để cho học sinh thấy tầm quan trọng

và sự cần thiết của việc luyện tập giải bài tập Giáo viên có thể sử dụng bài tập vui để kích thích hứng thú cho học sinh Đôi khi đưa ra một giả thuyết hoặc giả định, đôi khi có thể mâu thuẫn với nhau để thu hút sự chú ý đồng

thời kích thích tư duy sáng tạo của học sinh Giáo viên cũng có thể sử dụng cá thí nghiệm vật lý nhằm minh chứng cho học sinh hiểu đầy đủ điều kiện của bài tập Ngoài ra người giáo viên cần biết kết hợp đúng đắn và hợp lý giữa làm việc tập thể và cá nhân ở trong lớp Ví dụ có thể cho học sinh thảo luận nhóm và thi giải bài tập nhanh để dành phần thưởng Như vậy giáo viên đã tạo cơ hội cho cá nhân xuất sắc được bộc lộ trong giờ bài tập

1.8.3 Giải bài tập trong tiết ôn tập, tiết củng cố kiến thức

Trong tiết ôn tập giáo viên cần cho học sinh nhắc lại kiến thức đã học, sau đó phân dạng bài tập để học sinh nắm được nội dung và phương pháp giải cho mỗi dạng bài tập Có thể giáo viên cho học sinh giải một số bài tập ví dụ

ở trên lớp nhằm kích thích tư duy và khả năng làm việc tự lực của học sinh

Để tiết ôn tập, củng cố kiến thức có hiệu quả giáo viên cần chuẩn bị chu đáo bài tập cho học sinh Nội dung các bài tập phải rõ ràng, chi tiết và số liệu

có trong bài tập phải phù hợp với thực tế

1.8.4 Giải bài tập trong các buổi ngoại khóa

Ngoài việc hướng dẫn cho học sinh học và giải bài tập trong các giờ chính khóa thì một hình thức phổ biến thường sử dụng trong các trường phổ thông là công tác ngoại khóa về vật lý là: Một số buổi ngoại khóa là tập trung giải bài tập theo nhóm Việc tổ chức nhóm giải bài tập có tác dụng trực tiếp đến kết quả học tập của học sinh Công việc tổ chức ngoại khóa và tổ chức nhóm giải bài tập đòi hỏi giáo viên phải có nhiều kinh nghiệm và có tính sáng tạo mới có khả năng thu hút và làm cho học sinh cảm thấy hấp dẫn Có như vậy mới đạt kết quả cao

1.9 Phát triển tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh

1.9.1 Tính tích cực và tự chủ

Tích cực, tự chủ trong học tập là hoạt động nhằm 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 Tính tích cực trong học tập thể hiện qua các cấp đột từ thấp đến cao: bắt chước, tìm tòi, sáng tạo Việc

phát huy tính tích cực, tự chủ và năng lực sáng tạo của học sinh là nhiệm vụ

và yêu cầu đối với giáo viên trong quá trình dạy học

1.9.2 Phương pháp dạy học tích cực

Phương pháp dạy học tích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở nhiều nước để chỉ phương phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học

1.9.3 Các đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực

Dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của học sinh

Trong phương pháp dạy học tích cực, học sinh là đối tượng của hoạt động “dạy” đồng thời là chủ thể của hoạt động “học” được cuốn hút vào các hoạt động học tập do giáo viên tổ chức và chỉ đạo Thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa rõ mà không thụ động tiếp thu những tri thức đã được giáo viên sắp đặt

Dạy và học coi trọng rèn luyện phương pháp tự học

Trong các phương pháp học thì cốt lõi là phương pháp tự học Nếu rèn luyện cho người học có được phương pháp kỹ năng, thói quen, ý chí tự học thì sẽ tạo cho họ lòng ham học, khơi dậy nội lực vốn có trong mỗi con người

Khi đó kết quả học tập của học sinh sẽ được nâng lên nhiều lần Vì vậy, ngày nay người ta cần nhấn mạnh hoạt động học trong quá trình dạy học, nỗ lực tạo

ra sự chuyển biến từ học tập thụ động sang chủ động Vấn đề phát triển tự học được đặt ra ngay trong trường phổ thông Học sinh không chỉ tự học ở nhà sau bài lên lớp mà còn tự học cả trong giờ học dưới sự hướng dẫn của giáo viên

Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác

Trong một lớp học tư duy của học sinh không đều nhau Khi áp dụng phương pháp tích cực, người giáo viên buộc phải chấp nhận sự phân hóa về cường độ, tiến độ hoàn thành nhiệm vụ, nhất là khi bài học được thiết kế thành một chuỗi công việc độc lập Áp dụng phương pháp tích cực ở trình độ càng cao thì sự phân hóa ngày càng lớn Việc sử dụng công nghệ thông tin

trong nhà trường sẽ đáp ứng yêu cầu cá thể hóa hoạt động học tập theo nhu cầu và khả năng của mỗi học sinh

Kết hợp đánh giá của thầy với đánh giá của trò

Việc đánh giá nhằm nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động của học trò, đồng thời tạo điều kiện nhận định thực trạng và điều chỉnh hoạt động

dạy của thầy

Phương pháp tích cực dùng để đào tạo những con người năng động, sớm thích nghi với đời sống xã hội Việc kiểm tra đánh giá không chỉ dừng lại ở yêu cầu tái hiện kiến thức, lặp lại các kỹ năng đã học mà phải khuyến khích trí thông minh, óc sáng tạo trong việc giải quyết những tình huống thực tế

1.9.4 Các yếu tố thúc đẩy dạy học tích cực

Để thúc đẩy dạy học tích cực cần phải chú ý các yếu tố sau đây:

Không khí học tập và các mối quan hệ trong lớp và trong nhóm

Cần xây dựng một môi trường học tập thân thiện, mang tính kích thích như cách bố trí bàn ghế hợp lý, đẹp mắt, trang trí trên tường, cách sắp xếp không gian lớp học Có thể cho phép các hoạt động giải trí nhẹ nhàng như kể chuyện vui, chuyện hài trong quá trình thực hiện nhiệm vụ

Cần có sự phù hợp với mức độ phát triển của học sinh:Trong quá trình

dạy học người giáo viên cần phân hóa được học sinh về nhịp độ học tập và trình độ nhận thức của học sinh Giáo viên có thể quan sát học sinh học tập trên cơ sở đó tìm ra phong cách, sở thích học tập của từng học sinh để thuận tiện trong việc trao đổi với học sinh về nhệm vụ học tập

Sự gắn bó giữa học và hành: Giáo viên nên hướng dẫn học sinh tận dụng

mọi cơ hội để tiếp xúc với tình huống thực, vật thực trong tự nhiên và trong cuộc sống Song song với việc đó giáo viên cũng cần biết sử dụng các công cụ dạy học hấp dẫn để “đưa” học sinh lại gần đời sống thực tế

Trong quá trình dạy học cần chú ý đến mức độ và sự đa dạng của hoạt động Tính đa dạng này đòi hỏi người giáo viên có thể thay đổi xen kẽ các

hoạt động giảng dạy và nhiệm vụ học tập để có thể đảm bảo thời gian thực hành nhằm làm phong phú thêm các nội dung trong quá trình học tập

1.10 Tìm hiểu thực trạng hoạt động dạy giải bài tập vật lý ở một số trường THPT hiện nay

1.10.1 Đối tượng và phương pháp điều tra

Đối tượng:

Trong quá trình thực hiện đề tài, để tìm hiểu thực trạng hoạt động dạy giải bài tập vật lý ở trường phổ thông hiện nay chúng tôi đã lựa chọn trường THPT trên địa bàn huyện Thiệu Hóa- tỉnh Thanh Hóa cụ thể là trường THPT

Lê Văn Hưu Trong khuôn khổ của đề tài nghiên cứu, chúng tôi tập trung vào tìm hiểu thực trạng về tình hình dạy và hoạt động dạy bài tập phần Phóng xạ

và năng lượng liên kết

Tìm hiểu những khó khăn và sai lầm học sinh thường mắc phải khi giải bài tập phần Phóng xạ và năng lượng liên kết, từ đó tìm hiểu nguyên nhân dẫn đến những sai lầm của học sinh và từ đó chúng tôi xin đề xuất phương án khắc phục

Phương pháp điều tra:

- Điều tra giáo viên: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng giáo viên: 12), trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án

- Điều tra học sinh: Sử dụng phiếu điều tra (số lượng học sinh: 90), quan sát học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả

Bảng 1.1 Kết quả điều tra giáo viên trường THPT Lê Văn Hưu –

Thiệu Hóa, Thanh Hóa Kết quả điều tra giáo viên

STT Nội dung câu hỏi Ý kiến của giáo viên Ghi chú

Lý do chính:

+ Nhiều giáo viên cho rằng lượng kiến thức phần phóng xạ và năng lượng liên kết hạt nhân không nhiều

+ Bài tập phần phóng xạ và năng lượng liên kết hạt nhân có nhiều kiến thức mới, liên quan đến các số liệu nhỏ, lẻ của hạt nhân nguyên

tử, kiến thức toán học làm học sinh dễ nhầm lẫn

ưu tiên

Ưu tiên

Bình thường

Không dùng đến

Ghi chú

Bài tập trong SGK 71,2% 22,6% 6,2% 0%

Bài tập trong SBT 40,4% 38,6% 10,7% 10,3%

Bài tập chọn theo sở trường riêng

66,7% 27,8% 5,5% 0%

Tự soạn thảo bài tập 50% 38,2% 11,8% 0%

Bảng 1.2 Kết quả điều tra học sinh

Câu 1 Em hãy đánh giá mức độ các tác dụng của bài tập vật lý?

Mức độ

Các tác dụng của bài tập vật lý

Rất có tác dụng

Có tác dụng

Không

có tác dụng

Giúp ôn tập và đào sâu kiến thức lý thuyết

Giúp đánh giá mức độ nẵm bắt kiến thức 51,3% 44,5% 4,2%

Câu 2 Lý do em không làm được bài tập phần Phóng xạ và năng lượng liên

kết là gì? (học sinh có thể chọn nhiều phương án)

□ Không hiểu lý thuyết nên không biết áp dụng 19,3%

□ Hiểu lý thuyết nhưng không biết áp dụng 36,2%

□ Không nắm được phương pháp giải các dạng bài tập phần này 41,2%

□ Biết phương pháp giải nhưng khi thực hiện hay có sai sót 3,3%

Câu 3 Trong quá trình giải bài tập phần Phóng xạ và năng lượng liên kết, em

hãy đánh giá mức độ khó khăn của các bước giải sau?

Mức độ

Nội dung học sinh gặp khó khăn

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Tìm hiểu đề bài và ký hiệu các đại lƣợng theo quy ƣớc

Biện luận để tìm ra nghiệm đúng 66,3% 29,1% 4,6%

Câu 4 Khi làm bài tập phần Phóng xạ và năng lƣợng liên kết, mức độ sử

dụng các cách làm sau đây của em nhƣ thế nào?

Mức độ Cách làm

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Hiểu kỹ lý thuyết sau đó làm bài tập

lại một cách thuần thục

Câu 5 Trong quá trình giải bài tập phần Phóng xạ và năng lƣợng liên kết,

mức độ khó khăn của em trong việc áp dụng các kiến thức sau nhƣ thế nào?

Có khó khăn, tự vượt qua được

Có khó khăn, không

tự vượt qua được

Phân loại các loại phóng xạ α, β, γ 50,1% 47,4% 2,5%

Không biết sử dụng hàm mũ để tìm

ra nghiệm bài toán

Xác định tuổi cổ vật khi áp dụng định luật phóng xạ

Có khó khăn, tự vượt qua được

Có khó khăn, không tự vượt qua được

Câu 6 Sau khi hoàn thành đúng một bài tập, em thực hiện các công việc sau

đây như thế nào?

Mức độ Công việc

Thường xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Không xem lại bài tập mà chuyển ngay sang bài tập khác

4,2% 27,5% 68,3%

Tìm ra các cách giải khác và so sánh các cách giải

1.10.2 Nhận xét chung về kết quả điều tra ở trường trung học phổ thông

Lê Văn Hưu – Thanh Hóa

Tình hình dạy giải bài tập nói chung trong chương trình vật lý 12- chương trình cơ bản

Thông qua việc điều tra giáo viên giảng dạy bộ môn vật lý tại trường THPT Lê Văn Hưu và một số đồng nghiệp khác, tôi rút ra nhận định sau:

Số tiết học dành cho việc chữa bài tập còn ít mà yêu cầu rèn luyện kỹ năng lại nhiều do vậy giáo viên khó bố trí thực hiện cho đầy đủ

Trình độ học sinh không đồng đều vì thế chọn bài chữa rất khó phù hợp:

bài khó thì học sinh yếu không làm được và không hiểu, bài dễ thì làm cho học sinh học tốt cảm thấy nhàm chán

Khó đưa ra hệ thống bài tập vừa đảm bảo tính vừa sức với học sinh lại vừa đảm bảo yêu cầu, mục đích của chương trình