Luận văn thạc sĩ biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo chương dao Động cơ vật lí 12

Giả thuyết khoa học Áp dụng các bài tập sáng tạo có nội dung phủ hợp vào quá trình giảng day vả luyện tập cho học sinh THPT nhằm phát huy được tính tích cực, bồi đưỡng năng lực tư duy

ĐẠI HỌC QUỐC GIÁ HÀ NỘI TRƯỜNG DẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYEN THI THANH

BIEN SOAN VA SU DUNG HE THONG BAI TAP

SÁNG TẠO CHƯƠNG “DAO DONG CO”- VAT Li 12

LUAN VAN THAC Si SU PHAM VAT Li

ĐẠI HỌC QUỐC GIÁ HẢ NỘI

TRƯỜNG DẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYEN THỊ THÀNH

BIEN SOAN VA SU DUNG HE THONG BAI TAP

SANG TAO CIIUONG “DAO DONG CO” VAT Li 12

LUAN VAN THAC SI SU PHAM VAT Li

Chuyên ngành: LÍ UUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

LOI CAM ON

Sau một thời gian học tập vả nghiên cửu tại trường Dại học Giáo dục

Đại học Quốc Gia Hà Nội, tôi đã hoàn thành để tài nghiên cứu của mình Để

có được kết quả này, tôi đã nhận được sự úng hô giúp đỡ quý của các thầy giáo, cô giáo, cán bộ phụ trách, bạn bẻ, đồng nghiệp và những người thân của tôi

T6i xin chân thành cảm ơn các thây giáo, cô giáo trong Ban giám hiệu,

Phang dao tao sau đại học, Trường Đại học Giáo dục — Đại học Quốc Gia Hà

Nội, cùng toàn thể các thầy giáo, cỗ giáo dã tham gia giảng dạy đã giúp đỡ,

tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu đề tài này

Đặc biệt, tôi xin bảy tö lòng biết ơn sâu sắc tới S.T§ Nguyễn Huy Sinh —

người đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn cho tôi trong thời gian nghiên cứu và

hoàn thành để tài này

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giảm hiệu củng tập thể giáo viên

và học sinh Irường THPT Kinh Môn đã tao điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian thực nghiệm sư phạm

Cuối củng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình và bạn bẻ đã

luôn ở bên động viễn, giúp đỡ vả tạo mọi điều kiện tốt nhật để tôi học tập va

hoàn thành để tài nghiên oứu

Hà đã rất có gắng nhưng luận văn không thể tránh khỏi những thiểu

sút, em mong nhận được sự góp ý của quý Thây, Cô và các bạn

Xin kinh chúc quý Thầy, Cô sức khóc đổi đào và thành công trong sự nghiên

Xin trân trọng cảm ơn I

Hà Nội, tháng 11 năm 2018

Học viên

Nguyễn Thị Thành

DANH MUC CAC CHU VIET TAT

DANII MYC CAC BANG

Bang 1.1 Kết quả điều tra giáo viên

Bảng 1.2 Đảnh giá mức độ các tác dụng của bài tập Vật lí

Bảng 1.3 Công việc học sinh thực hiện sau khi hoản thành một bài tập Bảng 1.4 Mức độ sử dụng các cách làm của học sinh khi giải bải tập

chương “Dao động cơ”- Vật lí 12

Bang 1.5 Ý kiến của học sinh cho cầu hỏi 4 vả 5

Băng 2.1 Phân phối chương trình chương “Dao động ca” —

Tăng 3.1 Thông tin về các lớp tham gia quá trình TNSP

Bang 3.2 Diễm kiểm tra của lớp TN và DŒ

DANII MUC CAC BIKU BO, DO TIT VA SO DO

So dé 1.1 Sơ dé phan loai bai tap Vat li

Sơ đồ 1.2 Chu trình nhận thức sáng tạo của Razumôpxki

Sơ đồ 1.3 Phân loại bài tập theo yêu cầu phát triển tư duy

So dé 2.1 Logic nội dung chương “Dao động cơ” Vật lí THPT

ĐỒ thị 2.1 Dao động điều hòa di qua vị trí (-2em) trong thời gian Ss

Biểu đỗ 3.1 5o sánh phân bố điểm kiểm tra của HS bai lớp TN và DC

Biểu đỗ 3 2 Phân bố tần suất điểm kiểm tra của HS lứp TN va DC

Biểu dỗ 3.3 Phân bố dường lũy tích của hai lớp TN và ĐC

19

DANII MUC CAC INIT

Hình 2.1 Giải bài tập 1 bằng phương pháp sử dựng vòng tròn lượng giác

Tình 2.2 Giải hài tập 2 bằng phương pháp sử dụng vòng tròn lượng giác

Hình 2.3 Giải bai tap 3 bằng phương pháp sử dụng vòng tròn lượng giác

Hình 2.4 Dường đi của vật trong 1,55s kể từ thời điểm ban đầu

Tình 2.5 Mô tả chuyển động của vật khi chịu Lác dụng của ngoại lực

38

Hinh 2.6 Dao déng của con lic don treo trong xe chuyén déng nhanh dan déu

đi xuống trên mặt phẳng nghiêng với gia tốc a 40

Hình 2.7 Dao đồng của con lắc đơn trco trong xe trượt không ma sát trên mặt

Hình 2.12 Con lắc lò xo dao đông theo phương thắng đứng

Tinh 2.13 Lệ hai vật và lỏ xo treo thẳng đứng

Hình 2.14 Co chế duy trì dao động của con lắc đồng hồ -

Hình 2.25 Dồng hê quả lắc đầu tiên do Chiritiaan Huygens phát minh

Hình 2.26 Giảm xóc xo máy Wavo 110

Hình 3.3 Hình ảnh học sinh tiến hành thí nghiệm do thể tịch của lớp học

Hình 3.4 Hình ảnh video thí nghiệm chuyển động của con lắc lò xo trong

ác môi trường không khí, nước, dẫu, dầu rất nhớt

Tình 3.5 Đồng hỗ quả lắc -

Hình 3.6 Thí nghiệm về dao động cưỡng bức

Hình 3.7 Mồ hình cấu tạo đồng hồ quá lắc

Hình 3.1.a Lắp đặt thí nghiệm đao động của can lắc don

Tinh 3.8b Thực nghiệm đo chu kì dao động của con lắc đơn

Hinh 3.9a Tim hiểu thiết bị giảm xóc cúa xe máy

Hinh 3.9b Thuyết minh cấu tạo và hoạt động của đẳng hồ quá lắc

vi

71 71

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

tA Khách thể và đối tượng nghiên cứu

9 Béng gop méi eda ludn vin

10 Kết câu của để tài " tung Huy sere

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THIIỰC TIỀN VẺ BÀI TẬP SÁNG

TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ PHÔ THONG

1.2 Vai trò của bài tập Vật lí trong dạy học

1.3 Phân loại bài tập Vật lí

1.3.1 Phân loại bài tập theo nội dung

1.3.2 Phân loại bài Lip theo yêu cầu phát triển tư duy

1.3.3 Phân loại bài tập theo phương thức cho điều kiện và phương pháp giải

1.4 Tìm hiểu năng lực tư duy sảng tạo của học sinh trong đạy học Vật lí

1.4.1 Khải niệm năng lực

1.4.2 Khải niệm tư duy

1.4.3 Khái niệm sáng tạo

vu

ii iii

1.4.4: Khải niêm tư duy sáng tạo

1.4.5 Năng lực tư duy sáng tạo của học sinh trong học lập

1.4.6 Tư duy sáng tạo trong dạy học Vật lí

1.4.7 Các biện pháp hình thành vả phát triển năng lụ

học sinh trong đạy học Vật lí

1.5 Bai lap sang tạo về Vật lí

1.5.1 Khái niêm bài lập sảng lạo về Vật lí -

1.5.2 Các dâu hiệu nhận biết bài tập sáng tạo về Vật lí

1.5.3 Phân biệt bài tập sáng tạo vả bài tập luyện tập

tư đuy sáng tạo của

1.6 Thực trạng sử dụng bài tập sảng tạo irong đạy học Vật lí ở các

trường phổ thông

1.6.1 Mụe đích điều tra

1.6.2 Dối tượng vả phương pháp điều tra

1.63 Kết quả điều tra

1.6.4 Nhận xét về kết quả điều tra

Tiểu kết chương 1

Chương 2 BIÊN SOẠN VÀ SUD DUNG II THONG BAI TA

TẠO CHƯƠNG “DAO ĐỘNG CƠ” VẬT LÍ 12

SANG

2.1 Vị trí và vai trò của chương “T2ao dộng cơ” Vật lí 12

1, Cau trúc chương “Dao động cơ”

2.2 Câu trúc và nội dung chương “Đao động cơ” Vật lí 12

2.2.2 Nội dung kiến thức chương “Dao động c‹

2.3 Biên soạn hộ thống bài tập sắng lạo chương “Dao động sơ” Vật lí

12 THPT

2.3.1 Bai tap có nhiều cách giải

2.3.2 Bài tập có hình thức tương tự nhưng: nội + dang biến đối

2.3.3 Bài tập thí nghiệm về Vật li

2.3.4 Bài tập cho thiểu hoặc thừa đữ kiện

2.3.5 Bái tập nghịch 1í, ngụy biên

2.3.6, Bai toán hộp đen

KÉT LUẬN VÀ KHUYÉN NGIT

TÀI LIỆU TIAM KHẢO

PIL LUC

MO DAU

1 Lý do chọn đề tài

Chúng 1a đang sống trong thời đại đôi hỏi cao về trí thứu và năng lực

con người Giáo dục, đào tao luôn được coi là quốc sách hàng đầu của mỗi quốc gia Xã hội cảng phát triển càng đỏi hỏi giáo đục phải giúp ích nhiều

xihất cho sự phát triển cá nhân, dó là chuẩn bị cho người học có Hiểm năng tết

nhất để thích ứng và phát triển không ngừng trước thực tế Dặc biệt là các

mục tiêu đổi mới giáo duc do Unesco dua ra mà người học phải đại tới là

Học để biết, học để làm, học để chung sống và học dễ làm người j4.t.71|

Trong giai đoạn mới này, giáo đục phải chủ trọng việc rèn luyện, phát

triển năng lực sáng tạo cho học sinh (HS) Do đó sự cãi tiến và tìm Lôi những phương pháp piãng dạy và đảo tạo mới để giải quyết các vẫn dễ trong khoa

học và trong cuộc sống cần phải tối ưu nhất

Day hoc Vật lí ở trường phổ thông cũng góp phần vào việc thực hiện các mục tiêu giáo dục nêu trên lrong dạy học Vật ii, thi bài tập Vật lí là một

trong những phương tiện giữ vị trí đặc biệt quan trọng để hoàn thành nhiệm

vụ dạy học Sử dụng các dạng bài tập, trong đó có bài tip sang tao nhằm mục

đích rèn luyện và phát triển năng lực tư duy sáng tao, sé giúp cho học sinh

giải quyết các bài Luắn thực tế trong cuậo sống một cách linh hoạt và sắng tạo

‘Tu duy sáng tạo luôn đồng hành củng với sự phát triển của lịch sử nhân

loại Cuối thể kỉ XX, khoa họo sáng tạo được củng cổ và phát triển mạnh mẽ

với chất lượng mới Đóng góp lớn cho sự phát triển này lá “Lí thuyết giải các

bài toán sáng tạo” (Theory of inventive problem solving, viết tắt từ tiếng Nga sang ki tu Latinh 1A TRIZ) cua nha khoa học Genrich Saulavich Allshullor

(1926- 1998) với sự kết hợp của 4 yếu tổ: Tâm lí, logic, kiến thức và trí tưởng,

tượng Dó là những mục đích cơ bản của hoạt động tư duy sảng tạo mà chủng

ta cần khai thác trong gián dục, dặc biết là trong dạy và học môn Vật lí

'Irong những năm pần dây đã có một số dẻ tải luận văn nghiên cứu về

bài tập sáng tạo của các tác giá: Phạm Thị Thùy Dích “Xây dựng và sử

dung bải tập sáng tạo trong day học phần dòng điện không đổi Vật li 11 Trung học phổ thông (THPT) chương trình nâng cao” — Pai hoc Vinh — Tuan

văn thạc sĩ năm 2008; Nguyễn Thị Phương Lan “Vận dụng lí thuyết TRIZ

xây dựng bài tập sáng tao dạy học phần “Dao đông và sóng cơ” — Vật lí 12

Nâng cao Daihoe Vinh Luận văn thạc sĩ năm 2009; Huỳnh Ngọc Nguyên

— “Xây dựng và sử dụng hệ thống bai tap sáng tạo phần cơ học lớp 10 TIIPT

dựa trên một số nguyên tắc của Triz nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho hoc

sinh” Dai học sư pham Thanh phé 116 Chi Minh Luận văn thạc sĩ năm

2010; Nguyễn Văn lạnh - “Xây dựng hệ thống bài tập sáng tau ding cho

day hoe phần quang hình học Vật lí 11 trung học phổ thông” — Đại học Vinh

— Luận văn thạc sĩ năm 2011, Vũ Thị Minh - “Nghiên cứu xây đựng và sử

dụng hệ thống bài Lập sáng táo trong dạy học phần cơ học lớp 10 THPT” —

Dai học Vinh — Luân án tiên sĩ năm 2011: Hoàng Thị Thu Hương — “Xây

đựng hệ thống bài tập sang tao dạy học chương “Từ trường” Vật lí 11 nhằm

bỗi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh” — Đại học Vinh — Luận văn Thạc sĩ

năm 2012; Như vậy, khai thác, xây dựng va sử dụng hệ thông bài tập sáng

lao (TRIZ) trong dạy học Vật lí ở trường phố thông góp phần nâng cau hiệu

quá dạy và học là một vấn để mang tính thời sự méi mé va cp thiết ở nước ta

'Với những lí do trên chúng tôi lựa chọn để tài: “Biên soạn và sử dung hệ

thống bài tập sáng tạo chương “Dao động cơ”— Vật lí 12” lam dé lai nghiên cứu

2 Mục dích nghiên cứu dé tai

Biên soạn và sử dụng hệ thống Bài tập sáng tạo chương “Dao động cơ”

- Vat li 12 nhằm phát huy tỉnh tích cực của HS, bồi đưỡng năng lực Lư duy

sáng tạo trang học tập Vật lí, póp phần nâng cao chất lượng dạy và học Vật lí

ở trường TIIPT

3 Câu hỏi nghiên cứu

Biên soạn và sử dụng hệ thống bái tập sáng tạo chương “I3ao động cơ”

— Vật lí 12 có thể bồi dưỡng năng lực tư duy sảng tạo cho học sinh không?

4 Nhiệm vụ nghiên cứu

~ Nghiên cứu cơ sử lí luận về vai trỏ của bải tập và phân loại bài tập Vật lí

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của việc bồi dưỡng năng lực tư đuy sáng tạo

chơ học sinh

~ Tìm hiểu và nghiên cứu lí thuyết về bài tập sáng tạo

- Tim hiéu thực trang day va hoc bài tập sáng tạo ở trường TIIPT hiện nay

~ Tìm hiểu mục tiêu, nội dưng dạy hoc chương “Dao động ca” —Vat li 12

- Diên soạn hệ thống bài tập sáng tạo chương “Dao động cơ” Vật lí 12

+ Đối lượng nghiên cứu

Hoạt động dạy và học tại nơi công tác nội dung kiến thức chương “Dao

động cơ" chương trình vật lí 12 trên cơ sở hệ thống bai tập sảng tạo

6 Phạm vi nghiên cứu

Quá trình dạy vả học Vật lí chương “Dao động cơ” tại một số lớp 12 ở

trường THPTKinhMiôn KinhMôn Tỉnh Hải Dương,

7 Giả thuyết khoa học

Áp dụng các bài tập sáng tạo có nội dung phủ hợp vào quá trình giảng

day vả luyện tập cho học sinh THPT nhằm phát huy được tính tích cực, bồi

đưỡng năng lực tư duy sáng tạo trong học tập, góp phần nâng cao chất lượng

day va hoe Vật lí ở trường trung học phổ thông

8 Các nhương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lí thuyết

+ Nghiên cứu, tìm hiểu các tải liệu li luận dạy học, tâm lí học, phương pháp dạy học bộ môn, sách giáo khoa Vật lí 12 và các tài liệu lên quan dến

bai tap sáng tạo

- Nghiên cứu thực nghiệm

+ Thực hiện các hoạt dộng thăm dò, điều tra, khảo sát, thăo luận rút

*kinh nghiệm vẻ thực trang day và hoc bai tp sang tao

+ Thực nghiệm sư phạm (TNSP): Sử dụng hệ thống bai lap sang lao

được biên soạn để tiến hành giảng dạy với lớp thực nghiệm (TT) và lớp đổi chứng (ĐC) tại trường TIIPT Kinh Môn - IIải Dương

+ Sit dung thống kê toán học dé xử lí, đánh giá các kết quá thu được từ

thực nghiệm sư phạm

9 Đóng góp mới của đề tài

- Xây dựng được 22 bài tập bài tập sáng tạo đạy học chuong “Dao động,

cơ”- Vật lí 12

~ Ngoài ra hệ thống bài lập sáng lạo kẻm theo câu hỗi hướng tư duy học

sinh nhằm bồi dưỡng, phát triển năng lực tư duy sáng tao của học sinh

- Thiết kế 3 kịch bản dạy học chương “Dao động co” dựa trên hệ thông

bài tập được biên suạn

- Luận văn có thế dùng làm tư liệu cho giáo viên và học sinh ở trưởng THPT

10 Kết cầu của đề tài

Chuong 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIẾN YÈ BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG

DAY HOC VAT LÍ PHO THONG

1.1 Khái niệm về bài tập Vật Lí

Trong các giờ học Vật lí, bài tập Vật lí la mat van dé quan trong doi héi

những suy luận logic, tỉnh toán và thí nghiệm dựa trên các định luật Vật lí

Thi nghiên cứu tải liệu giáo khoa, mỗi vấn dŠ xuất hiện cũng lả một bài lập

dối với học sinh I2o đó, dạy bài tập Vật lí là một quả trình làm phong phú các

khái niệm, phát triển tư duy và kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tế

Bài tập Vật lí có thể được sử dụng trong mọi khâu của của quả trình dạy

và học, nó phục vụ cho việc hoàn thành nhiệm vụ dạy và học Vật lí ở trường

phô thông

1.2 Vai trò của bài tập Vật lí trong day học

- Trong dạy học môn Vật lí, bải tập là phương tiện dạy học có hiệu quả đặc biệt Bài lập được sử dụng trong tắt cã các giai đoạn của quá trình dạy học,

đặc biệt là giai đoan ôn tập, củng cố, đào sâu mở rộng kiến thức, kĩ năng cho

học sinh, đồng thời có thể là điểm khởi đầu, là tình huỗng đẫn đến kiển thức

mới

- Giải bài tập Vật lí là rên luyện kĩ năng, kĩ xảo vận dụng li thuyết vào thực

tiễn, thực hành học tập với đời sống và rẻn luyện thỏi quen vận dung kiến

thức một cách khải quát

- Bài tập Vật lí còn được sử dụng, để kiểm tra mức độ hiển biết sâu sắc về kiến

thức mả học sinh thu dược Đai tập Vật lí có vai trò to lớn trong v

giáo đục

kiến thức tổng hợp như: khoa học kĩ thuật công nghệ, thông tìm liên lạc, nẵng,

lượng, xây dựng, giao thông vận tải, môi trưởng, y tế Thông qua việc giải

các bài tập, học sinh có thể hiểu sâu sắc hơn các hiện tượng, các quy luật Vật

1í, biết phân tích, tổng hợp và ứng đụng được các vấn đề vào thực tiễn Sau

cùng đạy và học bài lập Vật lí là để phát triển tư duy sáng tạo và năng lực giải

quyết vấn đề của học sinh

13 Phân loại bài tập Vật lí [12,tr.17- 24]

8ø dỗ 1.1 Sơ dỗ phân loại bài tập Vật li

PHIÂN theo F—_ Bai tập luyện tập

mi L „| Bai tap dinh luong

phương —

thức cho điều Đải tập me nghiệm khách wae âm tha

kiện và bo phương - phap | + Bai ip dé thị giải

Sự phân loại bai tip mang tinh trong đối về mặt li luận và thực tiển bởi

vì trong quá trình dạy học hiện nay, các bài tập Vật lí được sử dụng với số

lượng rất lớn, phong phú và đa dạng luy nhiên, bai tập phải phù hợp với mục

đích sử dụng, nội dung các bài tập phải phủ hợp với yêu cầu phát triển tư duy,

6

với phương thức cho điều kiện và phương thức giải Trong luận văn này chúng tôi tạm phân bài tập Vật lí làm 3 loại, đó là: Loại bài tập theo nội đung;

loại bài tập theo yêu cầu phát triển tư duy và loại bài tập theo phương thức

cho diều kiện và phương pháp giải Trong mỗi loại bài tập lại dược chia thành

các dạng bài tập khác nhau

1.3.1 Phân loại bài tập theo nội dung

- Bài tận theo để tài Vật lí: Dạng bài tập Vật lí này pồm bải tập cơ học,

nhiệt học, điện học vả quang học Sự phân chia này chỉ mang tính quy ước

- Bài tập kĩ thuật tổng hợp: Là uá bài tập mà trong đó nội dung chứa

- Bài lập có nội dung cụ thể: Là những bải tập mả đữ liệu đã dược nêu

cụ thể Học sinh có thế dựa vào các kiến thức Vật lí cơ bản đã có để đưa ra lời

ái bài Lap do

- Bài tập có nội đung lịch sử: Là cac bai tập chứa đựng kiến thức có đặc

điểm lịch sử như những dữ kiện về các thí nghiệm Vật lí cổ điển, những phát

minh sảng chế hoặc những cầu chuyện có tính chất lịch sử

1.3.2 Phân loại bài tập theo yêu cần phat trién ar duy

- Bài tận luyện tập: Là các bài tập dùng để củng cố kiến thức li thuyết

cơ bản đã học hoặc sau khi hoc một kiến thức Vật lí mới

- Bài tập sảng tạo: Là dang bài tập phát triển tư duy sáng tạo của học

sinh Đối với bái tập này đòi hỏi học sinh phải biểL cách suy diễn, lập luận để thiết lập các mỗi quan hệ

1.3.3 Phan logi bài tập theo phương thúc cho điểu hiện và phương pháp giải

- Bài tập dịnh tính: 1.4 dang bài tập nhân mạnh đến bản chất Vật lí của

các hiện tượng đang khảo sát Bải tập định tính dùng để vận dụng kiến thức

vào dời sống và sẵn xuất

- Bài tập định lượng: Là dạng bài tập có đữ liệu là các số cụ thể, học

sinh phải giải các bài tập này bằng các phép tỉnh toán dựa trên các kiến thức

Vật li

- Bài tập trắc nghiệm khách quan: Dạng bải tập nảy thường được dùng

để cho học sinh luyện tập, kiểm tra kiến thức kiến thức trong một phạm vì

rộng theo chương trình học, có số lượng câu hỏi và số lượng học sinh được

kiểm tra nhiều Kết quả thu được khách quan

- Bài tập đề thị: Đối vei dang bai Lp nay hoc sinh phãi phân tích đỗ thị

cho trước để tìm ra các dữ kiện, các mối quan hệ giữa các đại lượng hoặc ngược lại

- Bài tập thực nghiệm: Là các bài tập má khi giải phải làm thỉ nghiệm

để đi tới mục đích đặt ra như kiểm chủng lỉ thuyết hoặc tìm ra những số liệu cần thiết cho bải tập

‘Trong giới hạn của luận văn, chủng tôi chi di sau tim hiếu, nghiên cứu

về bài tập sáng tạo nói chung nhằm mục đích biên soạn và sử dụng hệ thống

bai tập sáng tạo chương “Dao động cơ” Vật lí 12 nói riêng Trước tiên cần tìm

tiểu năng lực tư duy sang tao của học sinh và bài tập sáng tạo về Vật lí trong quá trinh dạy vả học

1-4 Tìm hiểu năng lực tư duy sáng tạo của học sinh Irong quá trình day

học Vật lí

1.4.1 Khải niệm năng lực

Năng lực là tố hợp các thuộc tính độc đảo của cả nhân phù hợp với

những yêu cầu của một hoạt động nhất định, bảo đấm cho hoạt động đó đạt

hiệu quá cao Để cho hoạt động đạt kết quả thì cần điều kiện là năng lực

nhưng đồng thời ngay trong chính hoat đông đó năng lực cũng dược phát

triển [14,tr.213]

Năng lực được thể hiện ở trình độ học vấn, sự phát triển trí tuệ, kĩ năng,

kinh nghiệm hoạt động sảng tạo, hệ thông trì thức, sự trải nghiệm của cuộc

sống, Năng lực được hình thành, phát triển đưới sự rèn luyện, học tập và

giáo dục

1.4.2 Khái niệm tr dụp

Theo Tử điển Bách khoa toàn thư Việt Nam thì “Tư đuy là sản phẩm

cao nhất của vật chất được tô chức một cách đặc biệt - bộ não con người Tư

duy phan ảnh tích cực hiện thực khách quan dưới dạng các khái niệm, sự phán

đoán, lí luận, ” [13]

"Theo triết học, tư duy là một khái niêm - phạm trủ quan trọng, nó xuất

hiện trong quá trình sản xuất của xã hội loài người Trong quá trình đó, con người từm ra so sánh các thông tín, dữ liệu thủ thập được lừ nhận thức cảm

tính hoặc các ý nghĩ với nhau Từ các kinh nghiệm và nhận thức, theo thời

gian, con người đã trải qua quá trình khái quất hóa, trừu tượng hóa, phân tích

và tổng hợp trí thức để rút ra các khải niệm, phán đoán, dồng thời dưa ra các

giả thuyết, 1í luận Dó là kết quả của quá trình tư duy, nó 1à sự phản ánh khái

quát các thuộc tính, cáo mối liên hộ cơ bản, phố biến, các quy luật không chỉ ở

một hiện tượng, một sự vật riêng lễ mà cón ở một nhóm hiện tượng, sự vật

nhất định Vì v tư duy bao giờ cũng là sự giải quyết vẫn để thông qua

những trí thức dã

nam được Lử Irước Dựa vào Lư duy người 14 nhận thứu những quy luật khách quan của tự nhiên, xã hội, con người và điều chỉnh hảnh động của mình phù hợp với các quy luật đó

Tâm lí học cho rằng tư duy lá quá trình tâm lí phản ảnh những thuộc

tính bản chất của các môi liên hệ, quan hệ bên trong, có tính quy luật của sự

vật, hiện tượng mà trước đó ta chưa biết

Lư duy thường bắt đầu từ một vẫn để hay một câu hỏi, từ một mâu thuẫn, một tỉnh huỗng có vấn để tác động lên chủ thể làm cho chủ thể có nhu

cầu, mong muốn gidi quyết vấn dé đó Để có quá trình tư duy xuất hiện thì chủ thể phải có trị thức, kinh nghiệm lịch sử - xã hội liên quan đến vấn để cần

weg

giải quyết

1.4.3 Khải niệm sảng tạo

Theo tác giả Nguyễn Đình Thước: “Sáng tạo là tìm ra cải mới, cách

giải quyết mới, không bị gỏ bó, phụ thuộc vào cái đã có Sáng tạo là hoạt

động đặc thủ của cơn người mới có thể tạo ra những giá trị tĩnh thần, giá trị

vật chất mới”, [11.5]

lioạt động sáng tạo thường đi kẻm với hoạt động của con người †ạo ra

sẵn phẩm mới, có Ích lợi, có ý nghĩa, có giá trị xã hội Vậy dễ có được các sản

phẩm sáng tạo, thì trong hoạt động của con người phải có tư duy sáng tạo

1.4.4 Khai niém te duy sing tao

'Tư duy sáng tạo là chủ đề của một lĩnh vực nghiên cứu sòn mới Nó

nhằm tìm ra các phương án, biện pháp thích hợp để kích hoạt khả năng sáng

tạo và để tăng cường khả năng tư duy cúa một cá nhân hay một tập thể cộng

đồng làm việc chung về một vấn đề hay một lĩnh vực Ứng dụng chính của tư

duy sáng tạo là giúp cho cá nhân hay tập thể thực hanh dé lim ra các phương

án, các lời giải một phần hay toàn bộ cho các vấn để cần giải quyết Các vẫn

để nảy không chỉ giới hạn trong các ngành nghiên cứu về khoa học kĩ thuật

mà còn thuộc các lĩnh vực khác như chính trị, kinh tẾ, xã hội, nghệ thuật, hoặc trong các phát minh, sáng chế [1#]

Trong xã hội hiện đại, mỗi ngày lại có Tất nhiều sản phẩm Tới ra đời

Tuười hay lễ chức tạo ra các sắn phẩm mới dó phải có tư duy sáng kạo rất cáo

Đặc điểm của tư duy sáng tạo là tính khác lạ, mới mẻ, tính khuếch tan, tính độc đáo không dập khuôn và giải quyết vấn đề một cách linh hoạt Mặc

du tư duy sáng tạo dược xây dựng trên cơ sở kiến thức vả tri tuệ, nhưng

không phải tất cả những người có trình độ trị thức cao đều có tính sáng tạo

Những người có tư duy sing lao trước hết phải là một người lao động chuyên

cần, nhiệt tình say mê, dám nghĩ đám làm, không sợ gian khổ, thất bại và

luôn đổi mới Năng lực tư duy sáng tạo trở thành một điều kiện cho mọi

thành céng Do đó trong mọi công việc, mọi vấn đề cần giải quyết, con người

cần phải tự chuẩn bi va tao dung cho mỉnh năng lực tư duy sáng tạo

10

1.4.5 Năng lực tir úy sảng tạo của học sink trong học tập

Các nghiên cứu lí thuyết và thực nghiệm về tâm lí học đã chỉ ra rằng

Sáng tạo không chỉ là hoạt động của các vĩ nhân, những nha nghiên cứu lỗi

lạc mà luôn liểm ẫn trong mỗi con người dù lớn hoặc nhủ Mọi cá nhân dều

có thể sáng tạo hoặc tạo ra các sản phẩm sáng tạo Nếu được bỗi dưỡng, rên luyện thường xuyên, đứng phương pháp thì tiềm năng sáng tạo sẽ bộc lộ, phát

triển và tạo ra giá trị vật chất hoặc tỉnh thần lớn cho nhân loại hoặc chí it cũng

cải tạo nâng cao chất lượng cuộc sống của chính mỉnh góp phần làm cho xã

hội phát triển Nếu không được bồi dưỡng, rèn luyện thì tiềm năng sáng tạo sẽ dẫn mai một hoặc không có điều kiện bộc lô, không đáp ứng được mục tiêu

dao tao trong thế kỉ mới Do đó giáo dục cẦn tạo những điều kiện, môi trường

để tiểm năng sáng tạo cô cơ hội hiện thực hóa thành năng lực vá biểu hiện cụ

thể trong giải quyết các vấn để thục tiễn

Trong cuộc vận động đổi mới phương pháp dạy học hiện nay, vấn đề

đạy như thể nảo dễ bồi dưỡng tư duy sáng tạo là câu hỏi được nhiều người

quan tam

Đối với học sinh phổ thông sảng tạo là bước nhảy vọi trong sự phát

triển năng lực nhận thức của học sinh, là yêu cầu cao nhất trong bến cấp độ nhận thức: hiểu, biết, vận dụng và sáng tạo

Trong học tập, năng lực Lư duy sáng tạo chính lá năng lực tự tìm ra vấn

để, tự giải quyết vấn để để tìm ra bản chất của vấn để đỏ Tăng lực tư duy sáng tạo có thể là năng lực phát hiện vẫn để chưa biết, tìm ra cái mới và giải

quyết vấn đề một cách linh hoạt không theo những quy tắc, lối mòn, dỗng thời

biết cách lập luận để bảo vệ nó Như vậy, kiến thức thu được sẽ sâu sắc hơn

và tư duy sáng tạo có thêm điêu kiện để phát triển

Măng lực tư duy sáng tạo không chỉ là bấm sinh của mỗi người ma con

được hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động học tập vả rẻn luyện

Một trong nhưng biểu hiện đó là học sinh biết cách vận dụng trí thức thực tế

để giải quyết các vấn để khoa học, ngược lại từ các trị thức khoa học có thể

đưa ra những sáng kiến áp dụng vào thực tiễn một cách phủ hợp Tư duy sáng,

H

tạo còn làm cho học sinh biết cáoh vận dụng kiến thức đã họo vào hoán cảnh

mới và có khả năng nhận thấy vấn dé mai trong những điều kiện quen biết

Trong giáo dục, giáo viên (GV) nên khuyến khich học sinh đánh giá, tự

đánh giá sông việc để có biên pháp cải tiến và hoàn thiên bản thân Học sinh

biết cách tự học, học từ thầy cô, bạn bè, từ các phương tiện thông tin để tổng hợp, tích lũy các trị thức thành kiến thức của riêng mình Giáo viên thường

xuyên rèn luyện cho hoc sinh khi giải quyết một vẫn đề cần hình thành thói quen nhin nhận vẫn đề dưới những góc độ khác nhau, đặt ra các giá thuyết và các phương án giải quyếL Không nên vận dụng cứng nhắc, máy móc khi giải quyết vấn để mà cần mạnh dạn để xuất những phương án mới

VÌ vậy, trong giáo dục cần có các biện pháp đạy học phủ hợp để phát

triển năng lực tư duy sáng lạo cho học sinh Từ đó, học sinh chủ động tìm

hiểu chiếm lĩnh kiến thức, vận dụng kiến thức vào thực tiễn làm cho kiến

thức trở nên vững chắc và sinh động, đồng thời giúp đảo tạo đổi ngũ lao động

có trình độ cao, chọn lọc được nhân tải cho đất nước

1.4.6 Tìe duy sảng tạo trong day học Vật lí

Vật lí là một ngành khoa học nghiên cứu cáo quy luật vận động của tự

nhiên, các tính chất, sự tương tác và chuyển động của vật chất Vật lí không chỉ liệt kê, mô tả hiện tượng mà còn đi sâu nghiên cứu bản chất, khảo sát định

lượng vả tìm ra các quy luật chung của các vật thể Kiến thức Vật lí là những

mô hình được con người xây dựng để biểu đạt hiện thực 2o vậy, quá trình

đạy học Vật lí được thực hiện chủ yếu theo tiến trình mô hình hóa những tỉnh

huống có vẫn để với các hình thức làm việc chủ động, tích cực của học sinh

[5.tr.103]

Các kiến thức Vật lí được nhận thức ở nhiều mức độ khác nhau nhưng

đêu là những, kết luận rút ra sau một quá trình tư duy theo các giai đoạn: Quan

sát, thu thập dữ liệu từ thực nghiệm, khải quất hỏa kết qua quan sat và giải

thích những kết quả quan sát được Ở giai đoạn giải thích, học sinh cần vận

dụng các kiến thức mới hoặc đưa ra các giá thuyết mới khi các kiển thức cũ

không giải thích được Khi đó các giả thuyết được thảo luận, kiểm tra rồi lựa

12

chon giả thuyết có nhiều triển vọng nhất để đưa ra kết luận Đỏ chính lá biểu

hiện tư đuy sáng tạo cúa học sinh Quá trình đó như một động lực kích thích trúng thú học tập và phát triển năng lực tư duy của học sinh

1.4.7 Các biện pháp hình thành và phát miễn năng lực ti duy sảng tạo của

học sinh trong dạy học Vật l

Nhiệm vụ của giáo dục hiện nay là cưng cấp cho xã hội nguồn nhân lực

có phẩm chất, trình độ vả tư duy sáng tạo để tiếp thu được những tiến bộ khoa

hoc kĩ thuật và công nghệ hiện đại Do đó, day học ở trường phế thông không

chỉ trang bị kiến thức mà cỏn phải bồi dưỡng tư duy sáng Lao cho học sinh

Theo GS.I8 Nguyễn Đức Chính, day học thực chất là dạy cách học,

day cách tư đuy Mỗi học sinh có trình độ và tiềm năng sáng tạo khác nhau

nên dạy học phải Lạo động lự vả điều kiện để mỗi học sinh phát huy hết tiềm

nang cua minh [17]

Như vậy trong day hoc noi chung va day học Vật lí nói riêng cần có

những biện pháp day hoc phủ hợp để phát triển năng lực tư duy sảng tạo cho

học sinh

1.4.7.1 Tổ chức hoại động sóng igo trong quả trình xây dựng kiên thức mới

Để kích thích hứng thú học tập, tạo nhu cầu nhận thức cho học simh, khi day kiển thức mới giáo viên cần chủ động tạo ra các tỉnh huéng học tập có

thiết

vẫn đề dé hoc sinh tự phát hiện Học sinh có thể dé xuất các giả thu

kế hoặc tiến hành các phương án thí nghiệm kiểm tra giả thuyết và hệ quả suy

ra từ các giả thuyết đó Với mỗi chủ để học tập, giáo viên có thể giao cho học

sinh các đề tải nghiên cứu nhö Trên cơ sở dó gác nhóm hoặc cá nhân học sinh

phải sưu tầm, thu thập, xử lí thông tin, thảo luận để đưa ra kết luận rỗi báo

cáo Tuy nhiên, tùy theo từng đối tượng học sinh rnả giáo viên lựa chọn mức

độ dạy học phát hiện và giải quyết vẫn để phù hợp nhằm mục đích phát triển

tư đuy sáng tạo của học sinh

Tễ chức hoạt động nhận thứo cúa học sinh để xây dựng kiến thức mới có

thể dựa vào chu trình nhận thức sáng tạo Dỗi với nhà Vật lí học “cái mới” là

13

phát minh khoa học mà nhãn loại chưa biết, gòn đổi với học sinh “cái mới” là

(Nguồn: Những bài tập sáng tạo về Vật li TIIPT) (11,tr.6]

Theo sơ đề 12: Mỗi chủ trình được bắt đầu bằng việc khái quát các sự

kiện quan sát được, nghiên cứu rồi đưa ra mô hình giá thuyết Từ mê hình,

nhờ suy luận logic hay toán học thì đưa ra các hệ quả lí thuyết Sau đỏ, các hệ

quã được kiểm tra bằng thực nghiệm Nếu kết qua thực nghiềm phủ hợp với

hệ quá thì mô hình được xác nhận là phản ảnh đúng hiện tượng nghiền cứu

Còn nếu kết quả thực nghiệm không phù hợp thi phải xem lại lí thuyết, mô

hình cần phải chỉnh lí hoặc dưa ra mô hình mới Khi dó, một chu trình mới

được bắt đầu Như vậy, chu trình nhận thức sáng tạo không khép kin mả mở rộng dần

"Trong bắn giai đoạn của chu trình nhận thức thì trong đó khó khăn nhất,

đôi hỏi sự sáng tạo cao nhật là giai đoạn từ những sự kiện khởi đầu đề suất

mô hình giả thuyết và giai đoạn đưa ra phương án thực nghiệm để kiểm tra hộ

quả suy ra từ mô hình giả thuyết [1 1.tr.5-6]

1.4.7.2 TỔ chức cho học sinh giải các bài lập súng tạo về Vật lí

Bai Lap sáng tạo về Vật lí là một khả: niệm khá mới của lí luận dạy học

Vật lí, ở nước ta được đưa vào nghiên cứu và ứng đụng trong những năm gần

đây Khi giải bài tập sáng tạo, học sinh phải tìm tôi, nghiên cứu để xây dựng

Angôrit giải Quả trình đỏ làm cho bài tập sáng tạo Vật lí góp phần bồi dưỡng

năng lực sáng tạo cho học sinh

Để tổ chức cho hoe sinh gidi cae bar Up sang lao Vat li, giáo viên có thể

sử đụng bài tập sáng tạo trong các tiết học xây dựng kiến thức mới như sử

dụng các bài tập tỉnh huéng mở đầu, các thỉ nghiệm đề tìm ra kiến thức mới

Trong cáo tiết học bài tập, giáo viên cho học sinh giải các bái tập sáng tạo dan

xen với các bài tập luyện tập để tạo hứng thú cho học sinh Nhưng do các tiết học chính thức trên lớp đã được giới hạn thời gian, nên các bải tập sáng lạo có

thể dược sử dụng bằng các hình thức khác như trong các giờ học tự chợn,

trong các tiết học thực hành thí nghiệm, các hoạt động ngoại khỏa, hay sinh

hoại câu lạc bộ, làm bảo tường, báo bảng, Đặc biệt là có thế tổ chức giải bài

†ập sáng tao khi bồi đưỡng học sinh giỏi và kiểm tra thi tuyển học sinh giỏi 1.5, Bài tập sáng tạo về Vật lí

1.41 Khái niệm bài tập sảng tạo vé Vat

'Theo V.G Razumôpxki (Nga): “Bải tập sáng tao là bai tap ma giả thiết

không có thông tin đầy đủ liên quan đến hiện lượng, quá trình Vật lí, có

những đại lượng Vật lí dược ẩn đấu; diều kiện bài toản không chí dẫn trực

tiếp và gián tiếp về angôrit giải hay kiến thức Vật lí cần sử dung” [11,tr.7]

Giải bài tập sáng tạo về Vật lí thì trước hết học sinh phải biết vận dụng các kiến thức và kĩ năng cơ bản đã được học, phải sử dụng thành thạo các bải tập luyện tập và biết vận đụng vào trong các bài tập sáng tạo Tính sáng tạo

của bài tập thể hiện ở chỗ không có angôriL nên bọc sinh phải tìm tỏi, nghiên

cứu đề xây dựng angôrit giải

1.52 Các dẫu hiệu nhận biét bai tap sang tạo về Vật H

Theo G8.TS Nguyễn Đình Thước, bải tập sáng tạo có các dấu hiệu

sau: [L1;tr.9-14]

1.4.2.1 Bài tập củ nhiều cách giải

Những bài tập thuộc dạng bài tập sáng tạo có thể được giải bằng các

phương pháp khác nhau Qua đỏ, học sinh nhận thức được rằng: Một bài tập

sáng tạo khi được nhìn nhận đưới nhiều góc độ, nhiều quan điểm khác nhau

thi sé có nhiều con đường dat đến muc đích Sự đánh giá, phân tích sẽ chọn

15

được con đường nào đạt hiệu quá tết nhất Như vậy quá trình giải bài tập dạng nảy sẽ kích thích được tư duy sảng tạo của học sinh

1.5.2.2 Bài tập có hình thức tương tụ nhưng nội dung biến đôi

Tang bai lap có hình thức tương tự nhưng nội dụng biến đổi là những

bài tập có nhiễu hơn một câu hỏi Có thể câu hởi thử nhất là một bài tập luyện tập, các cầu hồi sau đó có hỉnh thức tương tự nhưng, nếu vẫn áp dụng phương

pháp piải như cũ thì sẽ dẫn đến sai lầm hoặc bể tắc vì nội dung câu hỏi đã có

sự thay đổi về bản chất Loại bài tập này yêu cầu học sinh tìm một đại lượng

nảo đó được đưa ra hoàn chỉnh Ý Liếp theo vẫn yêu cầu tìm đại lượng trên nhưng đữ kiện của bài toán đã bị thay đổi Như vậy tuy hình thức giống nhau

nhưng nội đưng bài toán đã khác nhau

Các dựng bai Lập có dấu hiệu 1 và 2 có tác dụng bỗi dưỡng cho học sinh

thói quen tư duy nhiều chiều, không theo lối mỏn, không máy móc, cứng

nhắc, đó chính là sự linh hoạt, tính mềm đẻo của tư duy khi phải giải một bài

lap sang tao

1.3.2.3 Bài tập thí nghiệm về Vat

Vật lí là bộ môn khoa học thực nghiệm nên bải tập thí nghiệm la phương tiện tích cực để đánh giá kĩ năng quan sát, kĩ năng thiết kế phương án,

kĩ năng sử dụng dụng cụ thí nghiệm, mô hình, kĩ năng đo đạc xác định các đại

lượng Bài tập thí nghiệm về Vật lí gồm các bài tập thí nghiềm định tính và

tải tập thí nghiệm định lượng

Bài tập thí nghiệm định tinh về Vật li gồm các bài tập thiết kế phương

án thí nghiệm theo một mục đích cho trước và bài tập thiết kế dung cụ dựa

trên các định luật, các khái niệm và các quan sát thí nghiệm Vật lí

Đài tập thí nghiệm định lượng gồm các bài lập đo đạo

¡ lượng Vật lí,

minh họa lại quy luật Vật lỉ bằng thực nghiệm Sau khi giải bài tập này, học

sinh phải biết nhận xét, đánh giá kết quả phép đo xem có phủ hợp với thực tế

va li thuyết không, sai số xuất hiện do đầu, đồng thời đưa ra các phương án để

giảm bớt sai số

Các bài tập thí nghiệm về Vật lí có tác dụng bồi dưỡng cho học sinh

tinh lĩnh hoạt của tư duy khi đề xuất các phương an thí nghiềm và lựa chọn

các phương tiện thí nghiệm Các giải pháp đo đạc trong các tình huống khác

nhau cần phải phủ hợp với điều kiện cho phép

1.5.2.4 Bài tập cho thiểu hoặc thừa đữ kiện

Thi giải loại bài tập nảy học sinh phẩi nhanh nhạy để phát hiện ra van

để khác lạ trong didu kiện quen thuộc Thông thường ở dạng bải tập nảy dé

bài cố ý cho đữ kiện thiển hoặc thừa, đòi hỏi học sinh phải nhận ra sự không bình thường của bài tập Trên cơ sở đó, học sinh chỉ ra được mẫu thuẫn giữa

các dữ kiện và có thể để xuất các cách điều chỉnh đữ kiện để trở thành bài tập

thông thường Khi đó, thông qua quan sát, thí nghiệm, đo đạc, thống kê số

liệu tra cứu, học sinh có thể tìm được dữ kiện giái quyết bài toán Việc lập

kế hoạch thu thập dữ liều, triển khai thực hiện kế hoạch để tìm ra các đữ kiện

thừa, hoặc thiếu trong bài tập quan trọng hơn chính quá trình giải Đó là một công việc sắng tạo gần như là một công trình nghiên cứu khoa học nhỏ

1.3.2.5 Hài tập nghịch li, ngụy biện

Là dạng bải tận chứa nhiều yếu tổ không phủ hợp hoặc trải với các khái niệm, các quy tắc hoặc các định luật Vật lí

Trong bài tập nghịch lỉ và ngụy biện về Vật lí, thường được xây đựng

từ những quan niềm sai lầm của học sinh ở một số hiện Lượng đã dược bị

trong đời sống hàng ngày Những hiện tượng đó là quen thuộc, đôi khi là tỉnh

huống cần thiết cho cuộc sống Trong nội dưng của bài tập nghịch lí vả ngụy

biện luồn chứa dựng yếu tố mâu thuẫn pây bất ngờ cho hoc sinh Sau khi giải

bải tập nghịch lí và ngụy biện học sinh sẽ hiểu rõ bản chất các hiện tượng Vật

lí, đồng thời kích thích tỉnh tỏ mò, hứng thú trong học lập Giải bài tập nghịch

1í và ngụy biên không chỉ lặp lại kiến thức đã biết mà cón phải xem xét các kiến thức đưới góc độ mới làm cho sự hiểu biết kiến thức của học sinh sâu,

rộng hơn Các bài tập này có Lac dung bồi đưỡng tư duy phô phán, phần biện,

giúp cho tư duy học sinh có tính nhạy bén vả độc đáo

17

15.2.6 Bai loan “hip den”

Theo M Bun— xơ— man, bài toán hộp đen lá bải toán gắn liền với việc

nghiên cứu đối tượng mà cầu trúc bên trong là đối tượng nhận thức mới (chưa

biết), nhưng có thể dưa ra mô hình cầu trúc cúa đối Lượng nếu cho các dữ kiện

“đầu ra”, “đầu vào” Giải bài toán hộp đen là quả trinh sử dụng kiến thức tổng

hợp, phân tích mắt quan hệ giữa đữ kiện đầu vào và đầu ra để tìm cấu trúc

bên trong của hộp đen Giải bài toán hộp đen ngoài chức năng giáo dưỡng còn

có chức năng bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo của học sinh

Như vậy bài tập sáng tạo rất đa dang và có độ khó khác nhau, nhưng

giống nhau ở tỉnh mới lạ về nội dưng Vật lí hay phương pháp tiếp cận và

phương pháp tư duy không đi theo lỗi môn mà luôn tim tòi theo những quy

luật vận động chung nhất của triết học duy vật biện chứng về Lư duy

1.53 Phân biệt bài tập sáng tạo và bài tập huyện tập

Như trong mục 1.3 đã trình bảy: Giới hạn của luận văn nảy chỉ tìm hiểu

và nghiên cứu loại bải tập theo yếu cầu phát triển tư duy ma trong dé bao gồm

hai đạng bài tập đó là bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo VÌ vậy, trong mục

này chúng tôi đi sâu về những đặc trưng ùs hai dạng bải lập nêu trên 8ơ đồ

1.3 mô tả một số đặc điểm cúa các đạng bải bài tập luyện tập và bải tập sáng,

†ạo một cách văn tắt

Những đặc điểm trinh bay trong su đỗ 1.3 cho thấy:

+ Bài tập luyện tập: được xây dựng đùng để rèn luyện kĩ năng áp dụng

các kiến thức đã biết của học sinh vì những hiện tượng xảy ra trong bài tập

chỉ tuân theo các định luật, các quy tắc Vật lí đã biết Khi giải các bài tập

luyện tập, không đòi hỏi học sinh phải có tư đuy sáng tạo mà chỉ huy động

được những kiến thức đã học và các cách giải theo khuôn mẫu đã có Loại bài

†ập này có tác dụng củng cổ kiến thức, giúp học sinh hiểu biết sâu sắc hơn các

khái niệm và mỗi quan hệ giữa bài tập với các định luật Vật lí mới

+ Bài lập sáng tạo: yêu cầu học sinh phải có trí tưởng tượng vả có khá

năng tư duy sáng tạo Như vậy nội dung bài tập đỏi hỏi học sinh phải biết

cách phân tích đề bài, vận dụng kiến thức tổng hợp một cách linh hoạt và sáng,

18

tao ip an a " HÀ cac Tần Tất có tạo Tử đó suy diễn lập luận rồi đưa ra các mỗi quan hệ uần xác lập một cách

logic và chất chẽ liên quan đến các diễu kiện của đề bài để giải quyết vẫn dé

Dặc điểm của dang bai tip sáng tạo là không theo khuén miu sẵn có, học sinh

cần phải phat hiện những linh huống mới, đôi khi phải đề xuất những phát

kiến độc đáo và mới lạ để giải Vì thế, so với bài tập luyện tập, bài tập sáng tạo về Vật li có khả năng phát triển năng lực tư duy và kích thích khả năng

sảng tạo của học sinh

Sơ đả 1.3 Phân loại bài tập theo yêu câu phái triển tư đưy

LOẠI HAI TAP VAT Li THEO YEU

CẬU THÁT TRIÊN TƯ DUY

££”

Đài tập luyện tập Đài tập sáng tạo

- Dạng bài tập theo khuôn - Không theo khuôn mẫu

- Tỉnh huống quen thuộc - Tinh huống mới

- Có tỉnh tái hiện - Có tính phát hiện

- Không yêu cầu khả ning

đề xuất đánh giá - Yêu cầu khả năng dễ xuất đánh giá

Trong đạy học Vật li nếu chỉ sử dụng bài tập luyện tập thì tư duy sáng

†ạo của học sinh sẽ bị hạn chế, chỉ lâm theo những tình huống quen thuộc và

không đám mạnh dạn đề xuất những tỉnh huống mới Như vậy sản phẩm của

quả trình dảo tạo chỉ là sự lao động cần củ, chịu khó làm theø kinh nghiệm và

cứng nhắc trong công việc Trong khi đó, bài tập sáng tạo nếu được sử dụng

phủ hợp không những bồi đưỡng tư duy sắng lạo cho hoc sinh ma cén giúp

giáo viên phát hiện năng khiêu giúp cho việc đào tạo và bồi dưỡng học sinh

19

giỏi Vật lí một cách hiệu quá Quá trình nảy góp phan dao lao nguén nhân lực năng đông, sảng tạo, có chất lượng, thích ứng nhanh với mọi hoàn cánh, có đủ

khả năng giải quyết các khó khăn vả luôn tìm tôi sing tao, cdi tiến cái cũ, tìm

Ta cái mới nhằm làm cho năng suất lao động tốt hơn

Cần lưu ý rằng bài tập sáng tạo về Vật lí cũng có tính tương đổi Cùng một bài tập có thể là mới, là sáng tạo đối với học sinh này nhưng lại chỉ là bài

luyên tập đổi với học sinh khác C6 những bải tập chỉ là bải tập sảng tạo dối

với học sinh ớ thời điểm nảy nhưng đối với thời điểm khác thì không Vì vậy,

trong đạy học đạng bải tập sáng lạo giáo viên cần phải linh hoạt và sáng tạo

khi sử dụng

1.6 Thực trạng sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học Vật lí ở các

trường phỗ thông

1.6.1 Muc dich diéu tra

Điều tra thực tễ sử dụng bài tập sáng lạo trong dạy và học môn Vật lỉ ở

trường phổ thông hiện nay

1.6.2 Đôi tợng và phương pháp điều tra

Trong quả trình thực hiện đề tải, để lim hiểu thực trạng về việc biển

soạn và sử dụng bài tập sáng tạo ở trường phổ thông hiện nay, chung tôi đã chọn trường THPT trên địa bản huyện Kinh Môn tỉnh Hải Dương cụ thể là

trường THPT Kinh Môn — nơi tôi dang công lác

Dé tiến hành điều tra, khảo sát chúng tôi sử dụng, phiếu thăm đỏ ý kiển giáo viên và học sinh tại trường TIIPT Kính Miền - Kinh Môn — Ilải Dương

(Phiểu diễu tra ở phần phụ lục)

Đôi với GV: sử dựng, phiếu điều tra, dự giờ, trao đổi trực tiếp, xem giáo án

Đối với IIS: sử dụng phiếu điều tra, quan sát hoạt động học của IIS

trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả của học sinh trong thời

gian học chương “Dao động cơ”— Vật lí 12

1.63 Kế quả điều tra

Bang 1.1 và 1.2; L3; 1.4, 1.5 đưa ra kết quả điều tra thu được từ phiểu

điều tra các giáo viên và học sinh của trường TIIET Kinh Môn

20

Bang 1.1 Két qua diéu tra giáo viễn

Kết quả điều tra giáo viên

Kết quả diều tra học sinh

Bảng 1.2 Ðánh giả mức độ các tác dụng của bài tập Lật li

Kết quả điều tra học sinh

STT Rat cé tac dung Có tác đụng Không có tác dụng

Bảng 1.4 Mức độ sử dụng cáo cách làm của họ sinh khi giải bài tập chương

“Dao dong ca”

Mức độ `Ÿ kiên của học sinh Ghi chi

Ñ Thường xuyên Thỉnh thoảng | Không bao giờ

1 Câu 4 44,44% | 33,33% 11,11% 22,22%

2 Câu $ 33,33% | 22,22% 33,33% 12,129

1.64 Nhận xét về kết quả điêu tra

Căn cứ vào câu trã lời từ phiểu điều tra của giáo viên và học sinh,

chúng lôi dưa ra những nhận xót sau dây

- Trong các tiết học bải tập trên lớp, hầu hết giáo viên sử dụng bài tập luyện tập, rất ít sử dụng bài tập sáng tạo vì:

+ Đa số giáo viên thiểu hiểu biết sâu sắc về bài tập sảng tạo nên ngại khi

phải biển soạn và sử dụng trong dạy bài tập ở trên lớp

! Trong khi dạy, giáo viên chỉ quan tầm đến việc củng cổ kiến thức, íL

quan tâm đến việc phát triển tư duy Vật lí của học sinh nên không sử dụng hệ

thống các câu hỏi định hướng tư đuy cho học sinh

+ Trình độ học sinh trong lớp không đồng đều nên phọn bài để chữa trên

lớp rât khó khăn

22

+ Khi dạy bài tập giáo viên mới chỉ chú trọng đến việc giải ra đáp số mà dén việc bồi dưỡng phương pháp tiếp cận vẫn để, phương pháp tư duy

sáng tạo

- Sách giáo khoa và sách bài tập kèm sách giáo khoa da phần là bài lập

luyện tập Các sách tham khảo ít chú ở đến bai tập sáng tạo hoặc nếu có thì tác giả đã cung cấp sẵn các cách giải, gợi ý cách giải mà ít có câu hỏi định

tướng tư duy vì thế có những bài tập nội dung sáng tạo rất tốt nhưng vẫn hạn

chế phát triển tư duy sáng tạo của học sinh, học sinh nếu không giải được

thường lệ thuộc vào lời giải

- Hải tập sáng tạo có được sử dụng trong quá trình ôn học sinh giỏi

nhưng các bài tập trong tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi còn mang tính “hàn

lim”, il bài toán có ý nghĩa thực tế

- Khoảng 70% học sinh lớp 12 chỉ quan tắn đến bài tập Vật lí để luyện

thi Trung học phổ thông quốc gia nên các em chủ yếu nhớ máy móc các kiến

thức, các công thức và các dạng bải tập sao ch khi làm bải thi chọn được đáp

án nhanh, chỉnh xác với các câu đạt điểm trung bình và khả Còn đổi với các

bài tập sáng Lạo chỉ có khoáng 30% học sinh quan tâm để đạt điểm tối đa Do

đó đa số học sinh vì áp lực điểm số và thi cử nên không thấy được ý nghĩa của

bai tip Vật lí đặc biệt là những bài sáng tạo về Vật lí trong việc bỗi đưỡng và phal trién tu duy sảng tạo của học sinh — nguồn nhân lực tương lai cho dit nước

23

Tiểu kết chương 1

Dạy học môn Vật lí không chi dơn piần là truyền thụ kiến thức cơ bản

cho học sinh mà còn phẩi quan tâm đến các hoạt động sáng tạo Giải bài tập

sảng tạo là một hoạt động đặc biệt quan trọng và cần thiết trong Vật lí học

Chương 1 chúng tôi đã trình bảy cơ sở lí luận và thực tiễn về bài tập sảng tạo trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông Chúng tôi đã làm rõ khái

niệm và vai trỏ cụa bài tập Vật lí trong day va học môn Vật li, dồng thời cũng,

trình bảy khái quát vấn đề phân loại bải tập Vật lí dựa trên cơ sẽ lí luận

Những khái niệm về năng lực tư duy sáng tạo của học sinh được trình bày chi

tiết Trên cơ sở đó có thể nhận biết bài tập sáng tạo về Vật lí với các dấu hiệu

cụ thể theo một số tải liệu tham khảo Những đấu hiệu nhận biết các dạng bài

tập Vật lí sáng 1ạo nhằm phục vụ cho giáo viên biên soạn bải tập và quá trình

giảng dạy loặc bồi dưỡng học sinh giỏi Cũng phục vụ cho mục tiểu đó,

chúng tôi đã điêu tra, tìm hiểu thực trạng việu đạy và học bài tập sáng tạo môn Vật lí tại rường THPT Kinh Môn — Kinh Môn — Hii Duong

Những quan điểm lí luận và thực tiễn trình bày trong chương 1 là cơ sở

để chúng tôi biên soạn và sứ dụng hệ thống bài tập sáng tạo chương “Dao

động cơ — Vật lí 12 Nội dung nghiên cứu sẽ được trình bây ở chương 2

24

Chuong 2

BIEN SOẠN VÀ SU DUNG HE THONG BAI TAP SANG TAO

CHUONG “DAO DONG CO”- VAT Li 12

Tê thống bài tập sáng lạo chương “Dao động cơ”— Vật li 12 la phuong

tiện bồi đưỡng tư duy sáng tạo, tư duy Vật lí nhằm thực hiện mục tiêu dạy học

phần kiến thức nỏi trên Các hình thức sử đụng bải tập sáng tạo phủ hợp trong

day học sẽ nâng cao chất lượng và hiệu quả học tập môn Vật lí của học sinh 2.1 Vị trí và vai trò chương “Dao động cơ”— Vật lí 12 THET

Chương “Dao động cơ” là chương đầu tiên trong chương trình Vật lí

lớp 12 'HPI Chương này có đặc điểm nỗi bật lả kiến thức Vật lí gắn với

thực tế nên rất thuận lợi cho học sinh liên hệ với các hiện tượng, các ứng dụng

trong đời sống MiặL khác, chương “Dao động cơ” còn là cơ sở khoa học để

học sinh nghiên cứu các chương tiếp theo là chương “Bóng cơ và sóng ẩm”,

“Điện xoay chiêu”, và “Dao động và sóng điện từ” Vì vậy, chương “Dao

động cơ” có vị trí và vai trẻ quan trọng đối với giáo viên trong giảng dạy và

đối với học sinh trong học tập

2.2 Cầu trúc và nội dung kiến thức chương “Dao động cơ”- Vật lí 12

THPT

3.2.1 Cầu trúc chương “Dao động cơ"- Vat li 12

Chương “Dao dộng cơ” — Vật li 12 THPT bao gồm những bài sau

Bai 1: Dao động điêu hỏa

Tài 2: Con lắc lò xo

Bài 3: Con lắc dơn

Tải 4: Dao động tắt đần Dao động cưỡng bức

Bài 5: Tổng hợp hai dao động điều hoa cùng phương, cùng lần số Phương pháp giản đồ Fre-nen

Bài 6 Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

25

Bảng 2.1 Phân phối chương trình chương “Dao động co” — Vai li 12

theo các nội dung chính

1 tiết Con lac 14 xo

1 tiết Tao động tắt din Dao động cưỡng bức

1 tiết Tổng hợp hai dao déng diều hỏa củng phương, củng

tần số Phương pháp giãn đổ Fre-nen

2 tiết Thực hành: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao

động của con lắc đơn

Nhu vay, toàn bộ chương trình được giảng dạy là 11 tiết, trong đó có 6

tiết lí thuyết, 3 tiết bải tập và 2 tiết thực hành

2.2.2 Nội dụng kiến thức chương “Dao động cơ”

Logic nội đung của chương “Dao động cơ” được bố trí theo sơ đỗ 2.1:

Sư đồ 2.1 Logic nội dung chương "Dao động cơ" Uật lí 12 THPT

2.3 Biên soạn hệ thông bài tập sáng tạo chương “Dao động cơ” — Vật lí

12 THPT

Trong chương 1 chúng tôi đã đưa ra các đặc điểm của loại bài tập Vật lí

theo yêu cầu phát triển tư duy, đặc biệt là dạng bài tập sáng lạo với 6 đầu hiệu

nhận biết có thế coi là những đặc trưng riêng đề làm căn cứ biên soạn, giảng đạy và thử nghiệm cho hệ thống bài tập sáng tạo Ở đây, sự biên soạn và sử

dung hệ thống bài tập có các dấu hiệu “Bài tập sảng tạo” được giới hạn trong,

chương ” Dao động cơ” - Vật lí 12 TIIPT

2.3.1 Bài tập có nhiều cách giải

Bài 1 Một vật đao động điều hòa theo phương trình: x = Acos| out | (cm),

(Œ đo bằng giây) Trong khoảng thời gian 5 (s) kể từ thời điểm ban đầu vật đi

qua vi tri x = -2 cm my lần theo chiêu âm? [2,tr.25]

Hướng dẫn giái

Có thể giải bài tập bằng ba cách: giải phương trình lượng giác; sử dụng

đã thị hoặc vòng tròn lượng giác

~ Định hướng tư duy học sinh

- Hy xac dinh trạng thái của vật ở vị trí xuat phat?

-_ Đến thời điểm 5 (s) vật ở đâu vả đi theo chiều nào?

-_ Trong thời gian 5 (s) đầu tiền dỏ hãy mồ tả chuyển động của vật?

Bài giải

Cách 1 Giải phương trình lượng giác

TTại thời diễm t — 5s vật đi di qua vị trí x — - 2cm theo chiều âm, theo dé

Từ phương trình (1) và (2) suy ra

at 7# _ 2z

1 Hay pee tak (4) Với 0< t <5 ta có t = {0;1}

Vay có hai lần vật qua vị trí x = -2 em theo chiều âm

Từ các phương trình (5) và (6) ta có thể vẽ đồ thị x theo t như sau:

Đồ thị 2.1 Dao động điều hòa di qua vị trí (-2 cm) trong thoi gian 5s

Hinh 2.1 Gici bai tập 1 bằng phương pháp sử dụng vòng tròn lượng giáo

2

at

Trong 1 vòng quay 2 vật qua vị trí x — -2 em theo chiều âm là 1 lần

Góc quới thém =ké tir vi trí ban đầu thì vật qua vị trí x — -2 em theo

chiều âm thêm 1 lần nữa

Vậy tông số lần vật qua vi tri x = -2cm theo chiều âm trong 5s đầu là 2 lần

Bài 2 Một vật đao động trên trục Ôx với phương trình x = 6cos cy (em)

TIấy xác định khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi từ vị trí x = 3em đến vị trí

có gia tốc a = -12V2cm/s2? [16,tr.8]

Hướng dẫn giải

Cách 1 Sử đựng vỏng tròn lượng giác

Cách 2 Giải phương trình lượng giác

Cách 3 Dựa vào trục phân bề thời gian đặc biệt

+ Dịnh hướng tư đuy học sinh:

-_ Hãy xác định lì độ của vật khi vật có gia tốc a ~ -12V2cm/s2 ?

- Tir dé quay về bài toán xác định khoảng thời gian ngắn nhất để vật đi

từ vị trí xị = 3em đến vị trí xạ

Bài giải

Từ công thức gia tốc của dao động điêu hỏa: a = - 2z, theo để bài, có

thể tỉnh được 1i độ của vật khi cỏ gia tốc a = - 12V2em/s? 1a:

xa ——-; —3V2cm

a 29